透镜、包括该透镜的头戴显示光学系统和头戴式显示器的制作方法

技术特征：

1.一种透镜，所述透镜适用于头戴显示光学系统的镜头，其特征在于，所述透镜具有凸向光出射方向的第一表面及凸向光入射方向的第二表面，其特征在于，所述第一表面为球面，所述第二表面为非球面，且所述第二表面的形状符合公式(1)：

$Z=\frac{\left(\frac{1}{R_0}\right)r^2}{1+\sqrt{1-(K+1){\left(\frac{1}{R_0}\right)}^2{r}^2}}+{\mathrm{\α}}_4{\mathrm{\γ}}^4+{\mathrm{\α}}_6{\mathrm{\γ}}^6---\left(1\right)$

其中，Z表示第二表面在矢高的坐标，r表示第二表面的顶点为中心垂直矢高的坐标，R₀表示第二表面的顶点曲率半径，K表示圆锥系数，α₄表示四次非球面系数，α₆表示六次非球面系数。

2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述第一表面的曲率半径R满足条件式(2)：

0＜R＜200 (2)。

3.根据权利要求2所述的透镜，其特征在于，所述第二表面的参数K、R₀、α₄和α₆满足条件式(3)：

K＜0，R₀＜0，α₄＜0，α₆＞0 (3)。

4.根据权利要求3所述的透镜，其特征在于，所述透镜的直径L＝45mm，所述透镜的厚度d＝15mm，所述透镜的最大视场角为90°。

5.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述透镜由塑料材质或玻璃材质制成。

6.一种头戴显示光学系统，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的透镜及显示屏，所述显示屏靠近所述第二表面设置。

7.根据权利要求6所述的头戴显示光学系统，其特征在于，所述显示屏为液晶显示屏、发光二极管显示屏或有机发光二级管显示屏。

8.根据权利要求6所述的头戴显示光学系统，其特征在于，所述头戴显示光学系统裸眼情况下的目视距离M的范围为：15mm≤M≤20mm，所述目视距离M为人的眼睛至所述第一表面的最小距离。

9.根据权利要求6所述的头戴显示光学系统，其特征在于，所述头戴显示光学系统的后截距距离bf的范围为：38mm≤bf≤45mm，所述后截距距离bf为所述显示屏至所述第二表面的最小距离。

10.一种头戴式显示器，其特征在于，包括如权利要求6-9任一项所述的头戴显示光学系统。