[發明專利]一種頭戴式顯示設備

在審

• 申請號: 201710592149.7
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107290857A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 左惟涵;陳貴喜;郭福忠;宋磊
• 申請（專利權）人: 深圳超多維科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華

1.一種頭戴式顯示設備，其特征在于，包括：殼體，設置在殼體內的離軸光學系統，所述離軸光學系統包括自由曲面鏡片、透鏡組、圖像顯示器；

所述圖像顯示器上發出的圖像光依次經所述透鏡組的折射、所述自由曲面鏡片的反射后進入到所述頭戴式顯示設備的佩戴者的眼中，從而使所述佩戴者觀看到所述圖像；

所述透鏡組包括N個非球面透鏡，任意相鄰的兩個所述非球面透鏡離軸設置，其中，N為大于2且小于6的正整數；

所述N個非球面透鏡還滿足以下條件中的至少一個：

任意相鄰的兩個所述非球面透鏡的離軸角度不大于30°；

任意相鄰的兩個所述非球面透鏡之間的偏離距離不大于30mm。

2.如權利要求1所述的頭戴式顯示設備，其特征在于，

所述自由曲面鏡片相對于所述殼體離軸設置，所述自由曲面鏡片的離軸角度為30°～50°。

3.如權利要求2所述的頭戴式顯示設備，其特征在于，

所述佩戴者觀看所述圖像時的對角線視場角為50°～60°；其中，所述對角線視場角為所述佩戴者觀看所述圖像時視線沿所述圖像的對角線方向的最大視角。

4.如權利要求3所述的頭戴式顯示設備，其特征在于，所述佩戴者觀看所述圖像時的水平視場角和垂直視場角的比例為5:4；其中，所述水平視場角為所述佩戴者觀看所述圖像時視線沿所述圖像的水平方向的最大視角，所述垂直視場角為所述佩戴者觀看所述反射圖像時視線沿所述圖像的垂直方向的最大視角。

5.如權利要求1所述的頭戴式顯示設備，其特征在于，任意相鄰的兩個所述非球面透鏡之間的最小空氣間隔為1mm～10mm。

6.如權利要求1所述的頭戴式顯示設備，其特征在于，所述離軸光學系統的垂直高度為100mm～210mm。

7.如權利要求1所述的頭戴式顯示設備，其特征在于，所述離軸光學系統的出瞳距離不小于50mm。

8.如權利要求1至7中任一項所述的頭戴式顯示設備，其特征在于，所述自由曲面鏡片與所述透鏡組的材質為樹脂材料。

9.如權利要求1至7中任一項所述的頭戴式顯示設備，其特征在于，所述N個非球面透鏡中的其中一個為膠合透鏡，所述膠合透鏡由一個凸透鏡和一個凹透鏡膠合而成。

10.如權利要求9所述的頭戴式顯示設備，其特征在于，所述透鏡組包括3個非球面透鏡，所述3個非球面透鏡沿靠近所述自由曲面鏡片的方向依次包括第一非球面透鏡、第二非球面透鏡和第三非球面透鏡，其中，所述第一非球面透鏡和所述第三非球面透鏡為凸透鏡，所述第二非球面透鏡為所述膠合透鏡。

11.如權利要求9所述的頭戴式顯示設備，其特征在于，所述透鏡組包括4個非球面透鏡，所述4個非球面透鏡沿靠近所述自由曲面鏡片的方向依次包括第一非球面透鏡、第二非球面透鏡、第三非球面透鏡和第四非球面透鏡；

其中，所述第一非球面透鏡為正透鏡，所述第二非球面透鏡和所述第四非球面透鏡為凸透鏡，所述第三非球面透鏡為所述膠合透鏡。

12.如權利要求9所述的頭戴式顯示設備，其特征在于，所述透鏡組包括5個非球面透鏡，所述5個非球面透鏡沿靠近所述自由曲面鏡片的方向依次包括第一非球面透鏡、第二非球面透鏡、第三非球面透鏡、第四非球面透鏡和第五非球面透鏡；

其中，所述第一非球面透鏡和所述第五非球面透鏡為正透鏡，所述第二非球面透鏡和所述第四非球面透鏡為凸透鏡，所述第三非球面透鏡為所述膠合透鏡。