[實用新型]一種虛擬現(xiàn)實裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621483062.3
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN206541073U
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 左惟涵;陳貴喜;郭福忠;宋磊
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳超多維科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B3/00;G02B3/02;G02B7/02
• 代理公司: 北京同達信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及虛擬現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種虛擬現(xiàn)實裝置。

背景技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，簡稱VR)技術(shù)是基于計算機生成的可交互的、具有一定沉浸感的視覺虛擬環(huán)境，人的左右眼通過目鏡可看到屏幕所成的放大虛像，并且因左右眼存在的視差，使人眼可以看到立體的視覺圖像。

目前市場上的目鏡普遍存在焦距過長、中心厚度太厚的缺陷，增加了使用者負擔(dān)。

在虛擬現(xiàn)實頭盔中，目鏡是其中的核心部件，為了讓使用者有更佳的沉浸感，目鏡需要足夠大的視場角度提高使用者的沉浸感，現(xiàn)有的目鏡的焦距較大，焦距不低于40mm，而且中心厚度也較厚，中心厚度不低于12mm，這樣的目鏡所構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)不夠緊湊，增加使用者負擔(dān)。

現(xiàn)有技術(shù)在設(shè)計透鏡時往往注重透鏡的成像質(zhì)量，因此現(xiàn)在市面上很多VR產(chǎn)品在使用時往往沒有考慮是否會對使用者視力造成影響，因此使用者往往在使用時會有嚴重的眩暈感以及眼疲勞現(xiàn)象，不利于保護使用者的視力。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種虛擬現(xiàn)實裝置，用以解決現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實裝置在使用時容易造成使用者視覺疲勞的技術(shù)問題。

本實用新型提供一種虛擬現(xiàn)實裝置，包括光學(xué)透鏡、固定框架、顯示屏，所述固定框架用于固定所述光學(xué)透鏡，所述光學(xué)透鏡與所述顯示屏相對設(shè)置，所述光學(xué)透鏡包括沿同一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而成的第一曲面和第二曲面，所述第二曲面的焦距小于所述第一曲面的焦距，所述第二曲面設(shè)置在靠近所述顯示屏的一側(cè)，所述第二曲面的中心與所述顯示屏的中心之間的直線距離為x，所述光學(xué)透鏡的焦距為f，所述顯示屏發(fā)出的光經(jīng)所述光學(xué)透鏡所成的虛像的像距的參考值為v'；

其中，x<f，當f>20mm且230mm≤v′≤270mm時，所述像距接近明視距離。

可選的，40mm<f<60mm。

可選的，所述第一曲面的中心與所述第二曲面的中心之間的直線距離為光學(xué)透鏡的中心厚度，所述光學(xué)透鏡的中心厚度為d₁，且5.5mm≤d₁≤12mm。

可選的，所述第一曲面的中心與所述第二曲面的中心之間的直線距離為光學(xué)透鏡的中心厚度，所述光學(xué)透鏡的中心厚度為d₁，且5.5mm≤d₁≤10mm。

可選的，所述第一曲面的中心與所述顯示屏的中心之間的直線距離為(d₁+x)，其中，(d₁+x)≤55mm。

可選的，所述光學(xué)透鏡的視場角大于或等于100°。

可選的，所述光學(xué)透鏡的有效口徑大于或等于29mm。

可選的，所述光學(xué)透鏡的邊緣厚度d₂，滿足1.5mm≤d₂≤2.5mm。

可選的，所述第一曲面和所述第二曲面為非球面。

可選的，所述固定框架的安裝直徑比所述光學(xué)透鏡的有效口徑大1mm～3mm。

對于本實用提供的虛擬現(xiàn)實裝置，通過設(shè)定f和x滿足的關(guān)系式將其作為像距的參考值，以及設(shè)置的取值范圍在230mm～270mm之間，可設(shè)定合適的焦距f和合適的x使得像距接近明視距離，保證了人眼能夠在舒適、放松的狀態(tài)下使用VR裝置，不會對視力造成損害。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的一種在不同焦距下，像距v隨物距u變化的趨勢圖；

圖2為本實用新型實施例提供的一種帶有固定框架的光學(xué)透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的一種帶有固定框架的光學(xué)透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的一種光學(xué)透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型實施例提供的一種光學(xué)透鏡的成像光路示意圖；

圖6為本實用新型實施例提供的一種光學(xué)透鏡的成像光路示意圖。

具體實施方式

在VR裝置中，光學(xué)透鏡相當于一個放大鏡，當物體與目鏡的距離小于焦距時，物體成放大的虛像，使用VR裝置時，若人眼所看的物體遠離明視距離(較遠或較近)，都會使人眼晶狀體進行調(diào)節(jié)，長時間觀看物體則會出現(xiàn)眼疲勞，損害視力。