光学透镜模组及虚拟现实设备的制作方法

1.本公开涉及电子设备领域，具体涉及一种光学透镜模组及虚拟现实设备。


背景技术：

2.在虚拟现实技术中，基于光学透镜模组呈现图像信息，并通过计算机技术产生的电信号，将其与各种输出设备结合，使图像信息转化为能够让人们感受到的对象，这些对象可以类似于真实的物体，也可以是虚拟出来的物体。
3.目前，已有的光学透镜模组为菲涅尔透镜组或双曲面多透镜组，其成像效果较差、体积大、重量大。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本公开实施例提供一种光学透镜模组及虚拟现实设备，以克服或者缓解上述问题。
5.本公开采用的技术方案为：
6.一种光学透镜模组，其包括：沿着第一光线传播方向依次设置的显示像源、第一透镜、第二透镜、第三透镜，其中：
7.所述显示像源用于发出沿着第一光线传播方向传播的圆偏振光线；
8.所述第一透镜的入光面为凸面或者平面，出射面为凸面，通过其入光面、出射面将所述圆偏振光线传播到所述第二透镜的入射面、出射面，以将所述圆偏振光线传播到所述第二透镜；
9.所述第二透镜的入光面为凸面，出射面为凸面，以将所述圆偏振光线传播到所述第三透镜；
10.所述第三透镜的入光面为凹面，出射面为平面，其出射面上设置有光学复合膜层，通过所述第一透镜、所述第二透镜接收所述圆偏振光线，并基于光学复合膜层，调整所述圆偏振光线的偏振状态以形成沿着第二传播方向传播的第一线偏振光，并将所述第一线偏振光转变为第二圆偏振光，再通过光路的折叠，将所述第二圆偏振光转变为第二线偏振光以穿过所述第三透镜的出射面，所述第二线偏振光沿着所述第一光线传播方向传播以进行成像，所述第二传播方向与所述第一光线传播方向相反。
11.一种虚拟现实设备，其包括本公开实施例任一项所述光学透镜模组。
12.本公开实施例中，所述第一透镜起到有效压缩进入所述第一透镜的所述圆偏振光线的体积；所述第二透镜配合所述第三透镜，使得第三透镜的出射面上设置的光学复合膜层，实现了所述圆偏振光线的偏振状态调整和光路的折叠，校正残余像差，同时使得成像的分辨率较高，保证良好的成像效果，同时使得整个光学透镜模组的光学总长较小，大大减小了光学透镜模组的体积和重量。
附图说明
13.图1为本公开实施例一种光学透镜模组的结构示意图；
14.图2为应用场景一中所述光学透镜模组的结构示意；
15.图3为应用场景一的调制传递函数图；
16.图4为应用场景一的弥散斑图；
17.图5为应用场景一的场曲及畸变曲线图；
18.图6为应用场景二中所述光学透镜模组的结构示意图；
19.图7为应用场景二的调制传递函数图；
20.图8为应用场景二的弥散斑图；
21.图9为应用场景二的场曲及畸变曲线图。
22.图10为应用场景三中所述光学透镜模组的结构示意图；
23.图11为应用场景三的调制传递函数图；
24.图12为应用场景三的弥散斑图；
25.图13为应用场景三的场曲及畸变曲线图。
26.图14为应用场景四中所述光学透镜模组的结构示意图；
27.图15为应用场景四的调制传递函数图；
28.图16为应用场景四的弥散斑图；
29.图17为应用场景四的场曲及畸变曲线图；
30.图18为本公开上述应用场景中人眼位置与成像质量的示意图。
具体实施方式
31.为使本公开要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
32.在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.图1为本公开实施例一种光学透镜模组的结构示意图；如图1所示，光学透镜模组包括：沿着第一光线传播方向依次设置的显示像源ima、第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3，其中：所述显示像源ima用于发出沿着第一光线传播方向传播的圆偏振光线；所述第一透镜l1的入光面为凸面(其他实施例中，或者为平面)，出射面为凸面，通过其入光面、出射面将所述圆偏振光线传播到所述第二透镜l2的入射面、出射面，以将所述圆偏振光线传播到所述第二透镜l2；所述第二透镜l2的入光面为凸面，出射面为凸面，以将所述圆偏振光线传播到所述第三透镜；所述第三透镜l3的入光面为凹面，出射面为平面，其出射面上设置有光学复合膜层，通过所述第一透镜、所述第二透镜接收所述圆偏振光线，并基于光学复合膜层，调整所述圆偏振光线的偏振状态以形成沿着第二传播方向传播的第一线偏振光，并将所述第一线偏振光转变为第二圆偏振光，再通过光路的折叠，将所述第二圆偏振光转变为第二线偏振光以穿过所述第三透镜的出射面，所述第二线偏振光沿着所述第一光线传播方
向传播以进行成像，所述第二传播方向与所述第一光线传播方向相反，比如所述第一光线传播方向沿着所述显示像源ima指向第三透镜l3，而所述第二光线传播方向沿着所述第三透镜l3指向所述显示像源ima。
34.所述第一透镜的入光面为凸面或者平面，出射面为凸面，所述第二透镜的入光面为凸面，出射面为凸面，所述第三透镜的入光面为凹面，出射面为平面，是对第一透镜、第二透镜、第三透镜的入光面、出射面的整体形状描述，并非限定第一透镜、第二透镜、第三透镜的厚度必须均匀变化，以满足其各自入光面、出射面的形状要求。
35.从显示像源到第三透镜l3的光路如图1所示，最终形成沿着所述第一光线传播方向传播所述第二线偏振光并穿过所述第三透镜进入人眼。
36.本实施例中，所述第一透镜起到有效压缩进入所述第一透镜l1的所述圆偏振光线的体积；所述第二透镜配合所述第三透镜l3，使得第三透镜l3的出射面上设置的光学复合膜层，实现了所述圆偏振光线的偏振状态调整和光路的折叠，校正残余像差，同时使得成像的分辨率较高，保证良好的成像效果，同时使得整个光学透镜模组的光学总长较小，大大减小了光学透镜模组的体积和重量。
37.本实施例中，第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3的材质可以相同，也可以不同。
38.进一步地，所述第一透镜的焦距f1满足：30mm＜f1＜130mm，使得所述第一透镜l1具有较大的正光焦度，起到有效压缩进入所述第一透镜l1的所述圆偏振光线的体积；所述第二透镜的焦距f2满足：50mm＜f2＜100mm，使得所述第二透镜l2具有较大的正光焦度；同时，所述第三透镜的焦距f3满足：-150mm＜f3＜-50mm，使得所述第三透镜l3具有负光焦度，且所述第三透镜l3的出射面上设置有光学复合膜层，一起实现了所述圆偏振光线的偏振状态调整，再与具有正光焦度的所述第二透镜l2配合实现了光路的折叠，校正残余像差，同时使得成像的分辨率较高，保证良好的成像效果，同时使得整个光学透镜模组的光学总长较小，大大减小了光学透镜模组的体积和重量。
39.当将上述光学透镜模组应用到穿戴式交互装置(比如为实现虚拟现实)时，可通过调节显示像源ima相对于各个透镜的距离实现整体调焦；再进一步调节第一透镜l1相对于第二透镜l2和第三透镜l3的相对位置，实现内部调焦，可以便于近视眼的人群摘取眼镜即可进行佩戴。
40.另外，由于所述第一透镜l1的入光面为凸面或者平面，出射面为凸面，可以实现较大的正光焦度以对所述圆偏振光线进行有效压缩，再传播到第二透镜l2。所述第二透镜l2的入光面为凸面，出射面为凸面，从而可以进一步对所述圆偏振光线进行压缩。所述第三透镜l3的入光面为凹面，出射面为平面，实现了第三透镜l3的正光焦度，使得对所述第三透镜出射的光束起到会聚，另外，再通过所述第三透镜l3的出射面上设置的光学复合膜层实现了所述圆偏振光线的偏振状态调整以及光路的折叠，保证良好的成像效果，同时使得整个光学透镜模组的光学总长较小，大大减小了光学透镜模组的体积和重量。
41.进一步地，所述光学透镜模组的各个透镜的焦距除了要满足上述关系外，所述第一透镜l1的焦距f1满足：1f＜|f1|＜6f；所述第二透镜l2的焦距f2满足：2f＜|f2|＜4f；所述第三透镜l3的焦距f3满足：4f＜|f3|＜6f，f表示所述光学透镜模组的系统焦距，从而实现光学透镜模组的轻薄化的同时保证良好的成像效果。
42.可选地，所述光学透镜模组的光学总长ttl与所述光学透镜模组的系统焦距f满
足：0.5≤ttl/f≤1.5，从而可以减小光学透镜模组的厚度和整个光学透镜模组的光学总长。
43.可选地，于主光轴上所述第一透镜的厚度ct1与光学透镜模组的光学总长ttl满足：0.1≤ct1/ttl≤0.3，从而减小了光学透镜模组的光学总长。
44.可选地，于主光轴上所述第二透镜l2的厚度ct2，与光学透镜模组的光学总长ttl满足：0.2≤ct2/ttl≤0.4，从而有效地实现光路折叠，同时减小光学透镜模组的光学总长以及体积。
45.可选地，于主光轴上所述第三透镜l3的厚度ct3，与光学透镜模组的光学总长ttl满足：0.05≤ct3/ttl≤0.1，从而压缩光学透镜模组的总长，减小光学透镜模组的厚度。
46.可选地，主光轴上所述第二透镜的厚度ct2以及所述为第二透镜的边厚et2满足：2.5≤ct2/et2≤5.0，从而有效校正光学透镜模组的残余像差。
47.可选地，主所述第二透镜的有效光学直径dm2以及主光轴上所述第二透镜的厚度ct2满足：6.5≤dm2/ct2≤7.0，从而减小光学透镜模组的口径。
48.可选地，主主光轴上所述第三透镜的厚度ct3以及所述第二透镜与所述第三透镜于主光轴上的空气间隔d3：4.0≤ct3/d3≤7.0，从而减小光学透镜模组的总光程，压缩光学透镜模组的总长。
49.可选地，所述第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3中的任一透镜，其非球面的面形曲线按照如下公式确定：其中，z为矢高，c为曲率半径所对应的曲率，r为径向长度，k为圆锥二次曲线系数，α1至α
10
分别表示曲率半径上各径向坐标所对应的系数；当k小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线，当k等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形。
50.基于上述确定非球面的面形曲线的公式，可以根据应用场景的需求，配置合理的非球面，比如上述凸面或者凹面。
51.可选地，所述第三透镜l3的出射面距离人眼的距离不小于12mm，且所述第三透镜l3的出射面与人眼之间形成的锥形区域范围不小于10mm，从而便于显示像源经过光学透镜模组处理可形成最佳的成像位置，以便于增强用户的体验感，而且便于用户快速调整到速调整到最佳的成像位置。
52.可选地，所述光学透镜模组屈光度覆盖范围为0d～-7d，从而保证光学透镜模组具有良好的屏幕清晰度表现，可以满足大多数用户的使用需求。
53.可选地，可通过移动显示像源，快速实现屈光度的调整。
54.可选地，所述光学透镜模组的视场角fov满足：90
°
≤fov≤105
°
，从而减小眩晕感，提高沉浸感。
55.可选地，所述第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3的折射率满足：2.8≤nd3+nd2≤3.4，|nd3-nd1|≤0.1，|nd1-nd2|≤0.2；nd1为所述第一透镜l1的折射率，nd2为所述第二透镜l2的折射率，nd3为所述第三透镜l3的折射率。
56.进一步地，所述第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3的阿贝数满足：70≤vd3+vd2
≤85，|vd3-vd1|≤40，|vd1-vd2|≤40；vd1为所述第一透镜l1的阿贝数，vd2为所述第二透镜l2的阿贝数，vd3为所述第三透镜l3的阿贝数。
57.一实施例中，通过折射率来表示光在真空中的传播速度与光在透镜中的传播速度之比，阿贝数(又称之色散系数)用于衡量透镜的成像品质，并且通常情况下，阿贝数又与透镜的折射率成反比，折射率越高，表示入射光发生折射的能力越强。当透镜的折射率越大时，阿贝数越小，色散越明显，成像质量越差，反之，则成像质量越好。因此，本实施例中，通过上述设置的各透镜的折射率和阿贝数，可以实现像差的校正，从而保证成像的高解析度。
58.可选地，一实施例中，所述第二透镜l2的入光面还镀有半透半反膜，从而与光学复合膜层配合，调整所述圆偏振光线的偏振状态以形成沿着第二传播方向传播的第一线偏振光，并将所述第一线偏振光转变为第二圆偏振光，再通过光路的折叠，将所述第二圆偏振光转变为第二线偏振光。
59.可选地，所述光学复合膜层包括沿第一光线传播方向依次设置的第一膜层、第二膜层、第三膜层和第四膜层，所述第一膜层用于对所述圆偏振光线进行抗反射处理以避免圆偏振光线大量反射，有效提高了系统的整体透过率，增加图像对比度。第二膜层用于调整所述圆偏振光线的偏振状态以生成沿着第二传播方向传播的第一线偏振光，第一线偏振光的传播方向垂直于第三膜层的透射轴方向，从而使得第三膜层用于对第一线偏振光进行反射使得第一线偏振光又经过第二膜层处理，实现偏振状态的再次调整以生成第二圆偏振光，再依次入射进入到第二透镜l2并通过第二透镜l2的入光面所镀的半透半反膜进行反射以完成光路的折叠，然后从二透镜l2的出射面出射，入射到第三透镜l3，再先后通过第三透镜l3入光面的第一膜层、第二膜层处理，使得第二圆偏振光转变成第二线偏振光，第二线偏振光的传播方向与第三膜层的透射轴方向一致，从而使得第二线偏振光穿过所述第三透镜l3的出射面，第四膜层用于补强所述第三膜层漏光，不会改变上述偏振状态，所述第二线偏振光沿着所述第一光线传播方向传播以进行成像，所述第二传播方向与所述第一光线传播方向相反。
60.上述第一膜层、第二膜层、第三膜层和第四膜层的具体实现，可以根据应用场景的需求确定。
61.基于本公开实施例的上述描述，以下结合具体应用场景的需求，对各个透镜的配置进行如下示例性说明。
62.应用场景(一)：f1＝46.75mm，f2＝70.42mm，f3＝-108.99mm，ttl＝24.71mm，ct2/et2＝3.88，dm2/ct2＝6.71，ct3/d3＝5.30。表1
63.表1为各透镜的配置明细，nd为折射率，vd为阿贝数，面号s1、s3、s5依次为第三透镜l3、第二透镜l2和第一透镜l1的出射面，面号s2、s4、s6依次为第三透镜l3、第二透镜l2和第一透镜l1的入光面。表2表2
64.表2为各透镜的参数示意，包括各个透镜的非球面参数、透镜的圆锥二次曲线系数、曲率半径上各径向坐标所对应的系数的对应关系。表3
65.表3为显示像源在不同位置处的屈光度。表4
66.表4为光学透镜模组中各透镜的驻点设计数据，其中，“驻点位置”为实施例一各透镜表面所设置的驻点到光学透镜模组主光轴的垂直距离。
67.图2为应用场景一中所述光学透镜模组的结构示意；如图2所示，所述第一透镜的入光面为凸面，出射面为凸面，所述第二透镜的入光面为凸面，出射面为凸面，所述第三透镜的入光面为凹面，出射面为平面。
68.图3为应用场景一的调制传递函数图；如图3所示，横坐标表示成像面上每毫米含
有的线对(spatial frequency in cycles per mm)，单位是lp/mm，纵坐标表示调制传递函数(modulation transfer function，mtf)值。为了初步验证本公开方案的效果，配置如下六种像源参数来确定调制传递函数值。
69.六种像源参数中，每个像源参数包括显示像源的像高、成像质量是子午光线(tangential)成像质量还是弧矢光线(sagittal)成像质量，具体如下：
70.(1)像高为9.00mm、弧矢光线(sagittal)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf5；
71.(2)像高为0.00mm、弧矢光线(sagittal)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf4；
72.(3)像高为0.00mm、子午光线(tangential)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf4；
73.(4)像高为9.00mm、弧矢光线(sagittal)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf3；
74.(5)像高为18.00mm、子午光线(tangential)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf2；
75.(6)像高为18.00mm、弧矢光线(sagittal)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf1；
76.参见图3所示，所有调制传递函数的值大于匹配较好分辨率的调制传递函数值阈值0.4，因此，具有较好的分辨率。
77.上述图3中选取的具体像源参数仅仅是示例，并非唯一性限定。
78.图4为应用场景一的弥散斑图；由图4可见，显示像源的像源参数记为(中心视场，像高)，本实施例中以11组显示像源的像源参数为例，从视场弥散斑角度来对本公开实施例的技术效果进行说明。11组显示像源的像源参数分别记为ima(0.000,0.000mm)、ima(0.000,1.800mm)、ima(0.000,3.600mm)、ima(0.000,5.400mm)、ima(0.000,7.200mm)、ima(0.000,9.000mm)、ima(0.000,10.800mm)、ima(0.000,12.600mm)、ima(0.000,14.400mm)、ima(0.000,16.200mm)、ima(0.000,18.000mm)。
79.如图4所示，弥散斑的大小为纵坐标，由此可见，在11组显示像源的像源参数下，弥散斑的大小均小于匹配成像质量较好时的弥散斑尺寸阈值(比如为50um)，因此，成像质量好。
80.图5为应用场景一的场曲及畸变曲线图。如图5所示，对于场曲(又称之为field curvature)纵坐标为视场大小，横坐标表示场曲大小，其单位为毫米(millimeters)；对于畸变(f-tan(theta)distortion)，其横坐标表示畸变大小(用百分比percent表示)，s表示弧矢方向的场曲，t表示子午方向的场曲。如图5所示，全视场场曲均小于全视场场曲阈值比如0.5mm。再参见图5中的，畸变值位于0左侧，且呈现线性变化，表明本公开实施例的方案场曲矫正良好，畸变无反曲。
81.应用场景(二)：f1＝51.66mm，f2＝73.86mm，f3＝-113.93mm，ttl＝24.71mm，ct2/et2＝3.33，dm2/ct2＝6.51，ct3/d3＝4.81。表5
82.表5为各透镜的配置明细，nd为折射率，vd为阿贝数，面号s1、s3、s5依次为第三透镜l3、第二透镜l2和第一透镜l1的出射面，面号s2、s4、s6依次为第三透镜l3、第二透镜l2和第一透镜l1的入光面。表6面号kα4α6α8s10.00e+000.00e+000.00e+000.00e+00s21.08e+01-2.47e-056.81e-08-1.04e-10s3-1.32e+01-8.51e-062.17e-08-6.20e-11s4-6.48e+01-4.58e-06-9.29e-10-8.63e-12s50.00e+000.00e+000.00e+000.00e+00s60.00e+000.00e+000.00e+000.00e+00
83.表6为各透镜的参数，包括各个透镜的非球面参数、透镜的圆锥二次曲线系数、曲率半径上各径向坐标所对应的系数的对应关系。表7
84.表7为显示像源在不同位置处的屈光度。图6为应用场景二中所述光学透镜模组的结构示意图，第一透镜、第二透镜的形状与上述图2中的不同，且与应用场景一相比，光学透镜模组的光学厚度有所增加。表8表8
85.表8示出光学透镜模组中各透镜的驻点设计数据，其中，“驻点位置”为实施例二各透镜表面所设置的驻点到光学模组主光轴的垂直距离。
86.图7为应用场景二的调制传递函数图；如图7所示，横坐标表示成像面上每毫米含
有的线对(spatial frequency in cycles per mm)，纵坐标表示调制传递函数(modulation transfer function，mtf)值。为了初步验证本公开方案的效果，配置如下六种像源参数来确定调制传递函数值。
87.六种像源参数中，每个像源参数包括显示像源的像高、成像质量是子午光线(tangential)成像质量还是弧矢光线(sagittal)成像质量，具体如下：
88.(1)像高为9.00mm、弧矢光线(sagittal)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf5；
89.(2)像高为0.00mm、子午光线(tangential)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf4；
90.(3)像高为0.00mm、弧矢光线(sagittal)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf4；
91.(4)像高为18.00mm、子午光线(tangential)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf3；
92.(5)像高为9.00mm、子午光线(tangential)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf2；
93.(6)像高为18.00mm、弧矢光线(sagittal)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf1；
94.参见图7所示，所有调制传递函数的值大于匹配较好分辨率的调制传递函数值阈值0.4，因此，具有较好的分辨率。
95.上述图7中选取的具体像源参数仅仅是示例，并非唯一性限定。
96.图8为应用场景二的弥散斑图；由图8可见，显示像源的像源参数记为(中心视场，像高)，本实施例中以11组显示像源的像源参数为例，从视场弥散斑角度来对本公开实施例的技术效果进行说明。11组显示像源的像源参数分别记为ima(0.000,0.000mm)、ima(0.000,1.915mm)、ima(0.000,3.830mm)、ima(0.000,5.745mm)、ima(0.000,7.660mm)、ima(0.000,9.575mm)、ima(0.000,11.490mm)、ima(0.000,13.405mm)、ima(0.000,15.320mm)、ima(0.000,17.235mm)、ima(0.000,19.150mm)。
97.如图8所示，弥散斑的大小为纵坐标，由此可见，在11组显示像源的像源参数下，弥散斑的大小均小于匹配成像质量较好时的弥散斑尺寸阈值(比如为50um)，因此，成像质量好。
98.图9为应用场景二的场曲及畸变曲线图。如图9所示，对于场曲(又称之为field curvature)纵坐标为视场大小，横坐标表示场曲大小，其单位为毫米(millimeters)；对于畸变(又称之为f-tan(theta)distortion)，其横坐标表示畸变大小(用百分比percent表示)，s表示弧矢方向的场曲，t表示子午方向的场曲。如图9所示，全视场场曲均小于全视场场曲阈值比如0.5mm。再参见图9中的，由于畸变值位于0左侧，因此，畸变无反曲。为此，表明本公开实施例的方案场曲矫正良好，畸变呈现线性变化。
99.应用场景(三)：f1＝123.63mm，f2＝62.51mm，f3＝-117.79mm，ttl＝24.3mm，ct2/et2＝2.51，dm2/ct2＝6.88，ct3/d3＝4.76。表9
100.表9为各透镜的配置明细，nd为折射率，vd为阿贝数，面号s1、s3、s5依次为第三透镜l3、第二透镜l2和第一透镜l1的出射面，面号s2、s4、s6依次为第三透镜l3、第二透镜l2和第一透镜l1的入光面。表10面号kα4α6α8s10.00e+000.00e+000.00e+000.00e+00s28.82e+00-1.71e-053.40e-08-6.15e-11s34.69e+006.29e-07-9.75e-09-1.25e-11s4-1.29e+012.77e-06-8.23e-092.78e-12s51.14e+00-3.89e-05-8.97e-082.72e-10s6-1.21e+011.02e-05-1.98e-074.64e-10
101.表10为各透镜的参数示意，包括各个透镜的非球面参数、透镜的圆锥二次曲线系数、曲率半径上各径向坐标所对应的系数的对应关系。表11
102.表11为显示像源在不同位置处的屈光度。
103.图10为应用场景三中所述光学透镜模组的结构示意图，如图10所示，第一透镜l1的入光面为平面。表12
104.表12示出光学透镜模组中各透镜的驻点设计数据，其中，“驻点位置”为各透镜表面所设置的驻点到光学模组主光轴的垂直距离。
105.图11为应用场景三的调制传递函数图；如图11所示，横坐标表示成像面上每毫米
含有的线对(spatial frequency in cycles per mm)，纵坐标表示调制传递函数(modulation transfer function，mtf)值。为了初步验证本公开方案的效果，配置如下六种像源参数来确定调制传递函数值。
106.六种像源参数中，每个像源参数包括显示像源的像高、成像质量是子午光线(tangential)成像质量还是弧矢光线(sagittal)成像质量，具体如下：
107.(1)像高为9.00mm、子午光线(tangential)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf5；
108.(2)像高为9.00mm、弧矢光线(sagittal)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf4；
109.(3)像高为18.00mm、子午光线(tangential)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf3；
110.(4)像高为18.00mm、弧矢光线(sagittal)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf2；
111.(5)像高为0.00mm、子午光线(tangential)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf1；
112.(6)像高为0.00mm、弧矢光线(sagittal)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf1；
113.调制传递函数的值大于匹配较好分辨率的另一调制传递函数值阈值0.2，因此，具有较好的分辨率。
114.上述图11中选取的具体像源参数仅仅是示例，并非唯一性限定。
115.图12为应用场景三的弥散斑图；由图12可见，显示像源的像源参数记为(中心视场，像高)，本实施例中以11组显示像源的像源参数为例，从视场弥散斑角度来对本公开实施例的技术效果进行说明。本实施例中以11组显示像源的像源参数为例，从视场弥散斑角度来对本公开实施例的技术效果进行说明。11组显示像源的像源参数分别记为ima(0.000,0.000mm)、ima(0.000,1.800mm)、ima(0.000,3.600mm)、ima(0.000,5.400mm)、ima(0.000,7.200mm)、ima(0.000,9.000mm)、ima(0.000,10.800mm)、ima(0.000,12.600mm)、ima(0.000,14.400mm)、ima(0.000,16.200mm)、ima(0.000,18.000mm)。
116.如图12所示，弥散斑的大小为纵坐标，由此可见，在11组显示像源的像源参数下，弥散斑的大小均小于匹配成像质量较好时的另一弥散斑尺寸阈值(比如为100um)，因此，成像质量好。
117.图13为应用场景三的场曲及畸变曲线图。如图13所示，对于场曲(又称之为field curvature)纵坐标为视场大小，横坐标表示场曲大小，其单位为毫米(millimeters)；对于畸变(又称之为f-tan(theta)distortion)，其横坐标表示畸变大小(用百分比percent表示)，s表示弧矢方向的场曲，t表示子午方向的场曲。如图13所示，全视场场曲均小于全视场场曲阈值比如0.5mm。再参见图13中的，由于畸变值位于0左侧，因此，畸变无反曲。为此，表明本公开实施例的方案场曲矫正良好，畸变呈现线性变化。
118.应用场景(四)：f1＝38.87mm，f2＝69.05mm，f3＝-110.71mm，ttl＝25.0mm，ct2/et2＝5.00，dm2/ct2＝6.96，ct3/d3＝6.36。表13
119.表13为各透镜的配置明细，nd为折射率，vd为阿贝数，面号s1、s3、s5依次为第三透镜l3、第二透镜l2和第一透镜l1的出射面，面号s2、s4、s6依次为第三透镜l3、第二透镜l2和第一透镜l1的入光面。表14面号kα4α6α8s10.00e+000.00e+000.00e+000.00e+00s28.82e+00-1.71e-053.40e-08-6.15e-11s34.69e+006.29e-07-9.75e-09-1.25e-11s4-1.29e+012.77e-06-8.23e-092.78e-12s51.14e+00-3.89e-05-8.97e-082.72e-10s6-1.21e+011.02e-05-1.98e-074.64e-10
120.表14为各透镜的参数示意，包括各个透镜的非球面参数、透镜的圆锥二次曲线系数、曲率半径上各径向坐标所对应的系数的对应关系。表15
121.表15为显示像源在不同位置处的屈光度。图14为应用场景四中所述光学透镜模组的结构示意图，与上述图2不同的是，第一透镜l1的入光面为平面，且第一透镜l1的芯厚增加了。第一透镜l1和第二透镜l2的形状与图2中的也不同。表16
122.表16示出光学透镜模组中各透镜的驻点设计数据，其中，“驻点位置”为各透镜表面所设置的驻点到光学模组主光轴的垂直距离。
123.图15为应用场景四的调制传递函数图；如图15所示，横坐标表示成像面上每毫米
含有的线对(spatial frequency in cycles per mm)，纵坐标表示调制传递函数(modulation transfer function，mtf)值。为了初步验证本公开方案的效果，配置如下六种像源参数来确定调制传递函数值。
124.六种像源参数中，每个像源参数包括显示像源的像高、成像质量是子午光线(tangential)成像质量还是弧矢光线(sagittal)成像质量，具体如下：
125.(1)像高为9.00mm、弧矢光线(sagittal)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf5；
126.(2)像高为0.00mm、子午光线(tangential)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf4；
127.(3)像高为0.00mm、弧矢光线(sagittal)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf4；
128.(4)像高为18.00mm、子午光线(tangential)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf3；
129.(5)像高为9.00mm、子午光线(tangential)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf2；
130.(6)像高为18.00mm、弧矢光线(sagittal)成像质量，其对应的调制传递函数标为mtf1。
131.调制传递函数的值大于匹配较好分辨率的另一调制传递函数值阈值0.2，因此，具有较好的分辨率。
132.上述图15中选取的具体像源参数仅仅是示例，并非唯一性限定。
133.图16为应用场景四的弥散斑图；由图16可见，显示像源的像源参数记为(中心视场，像高)，本实施例中以11组显示像源的像源参数为例，从视场弥散斑角度来对本公开实施例的技术效果进行说明。本实施例中以11组显示像源的像源参数为例，从视场弥散斑角度来对本公开实施例的技术效果进行说明。11组显示像源的像源参数分别记为ima(0.000,0.000mm)、ima(0.000,1.800mm)、ima(0.000,3.600mm)、ima(0.000,5.400mm)、ima(0.000,7.200mm)、ima(0.000,9.000mm)、ima(0.000,10.800mm)、ima(0.000,12.600mm)、ima(0.000,14.400mm)、ima(0.000,16.200mm)、ima(0.000,18.000mm)。
134.如图16所示，弥散斑的大小为纵坐标，由此可见，在11组显示像源的像源参数下，弥散斑的大小均小于匹配成像质量较好时的另一弥散斑尺寸阈值(比如为100um)，因此，成像质量好。
135.图17为应用场景四的场曲及畸变曲线图。如图17所示，对于场曲(又称之为field curvature)纵坐标为视场大小，横坐标表示场曲大小，其单位为毫米(millimeters)；对于畸变(又称之为f-tan(theta)distortion)，其横坐标表示畸变大小(用百分比percent表示)，s表示弧矢方向的场曲，t表示子午方向的场曲。如图17所示，全视场场曲均小于全视场场曲阈值比如0.5mm。再参见图17中的，由于畸变值位于0左侧，因此，畸变无反曲。为此，表明本公开实施例的方案场曲矫正良好，畸变呈现线性变化。
136.图18为本公开上述应用场景中人眼位置与成像质量的示意图；位置a、位置c、位置d、位置e、位置f所在的平面平行于所述像面。如图18所示，由于位置b位于光学透镜模组的主光轴上，因此，像差相对较小，而人眼位于位置a、位置c、位置d、位置e、位置f时，均不在主
光轴上，因此，人眼位于位置b时，成像质量最佳，而其他位置存在较大的残余像差，导致成像质量较差。
137.本公开实施例还提供一种及虚拟现实设备，该虚拟现实设备可以包括但不现定于vr一体机、vr头显、vr眼镜等，其包括本公开实施例任一项所述光学透镜模组。
138.本公开实施例还提供一种交互系统，其包括本公开任一实施例提供的虚拟现实设备。
139.在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
140.此外，下面所描述的本公开不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
141.以上所述实施例，仅为本公开的具体实施方式，用以说明本公开的技术方案，而非对其限制，本公开的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。