[实用新型]一种虚拟现实装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种虚拟现实装置。

背景技术

虚拟现实目视光学系统是一种利用透镜成像原理，将显示屏所产生的影像由光学系统呈一放大的虚像。同时，通过调节人眼左右眼视差，让使用者可以看到立体图像。

为了满足使用者使用虚拟现实头盔时的沉浸感，虚拟现实目视光学系统需要有足够大的视场角度，同时，为了增加使用者的舒适度，虚拟现实头盔应具备小巧以及质量轻的特点，这就要求虚拟现实的光学系统必须紧凑且质量较轻。另一方面，目前所有的虚拟现实技术都会使使用者在使用虚拟头盔时出现眩晕感以及眼疲劳现象，不利于保护使用者的视力，这也是目前虚拟现实技术的技术瓶颈。

实用新型内容

本实用新型提供一种虚拟现实装置，用以解决在使用现有虚拟现实装置时容易产生视觉疲劳的技术问题。

本实用新型实施例提供一种虚拟现实装置，包括光学透镜及与所述光学透镜相对设置的显示屏幕，所述显示屏幕设置在所述光学透镜的焦点位置与所述光学透镜的最佳聚焦位置之间；其中，所述最佳聚焦位置为预定视场角所对应的弥散圆中直径最小的弥散圆所在平面的位置。

可选的实施例中，所述显示屏幕固定设置在所述光学透镜的焦点位置与所述光学透镜的最佳聚焦位置之间，且所述显示屏幕与所述最佳聚焦位置之间的距离为S，S的取值范围为：或者，0<S≤f²/S₀，其中，S₀为明视距离，f为所述光学透镜的焦距。

可选的实施例中，所述显示屏幕可移动地设置在所述光学透镜的焦点位置与所述光学透镜的最佳聚焦位置之间；所述显示屏幕的移动使得所述显示屏幕与所述最佳聚焦位置之间的最大距离为或者，f²/S₀，其中，S₀为明视距离，f为所述光学透镜的焦距。

进一步的，所述光学透镜的焦距f的取值范围为：37mm<f<50mm。

进一步的，所述光学透镜的视场角大于或等于100°。

进一步的，所述光学透镜的有效口径大于或等于23mm。

可选的实施例中，所述光学透镜包括沿同一旋转轴旋转而成的第一面和第二面，所述第一面设置在靠近人眼的一侧，所述第二面设置在靠近所述显示屏幕的一侧，所述第一面和所述第二面为曲面，其中，所述第一面的曲率半径大于所述第二面的曲率半径。

进一步的，所述光学透镜为菲涅尔透镜，且所述第二面为菲涅尔面，所述菲涅尔面包括多个同心环，所述多个同心环等间距，或者所述多个同心环等深度。

进一步的，所述光学透镜包括第一面和第二面，所述第一面设置在靠近人眼的一侧，所述第二面设置在靠近所述显示屏幕的一侧，所述第一面为平面，所述第二面为菲涅尔面。

可选的，所述光学透镜还包括一固定框架，所述固定框架固定在所述光学透镜的外边缘，所述固定框架的厚度与所述光学透镜的边缘厚度一致。

可选的，所述光学透镜的边缘厚度d₂，满足1mm≤d₂≤1.5mm。

可选的，所述固定框架上覆盖有不透光介质。

本实用新型实施例中，为保证人眼能够看到清楚显示屏幕所成的像，将显示屏幕的位置设置在最佳聚焦位置与光学透镜的焦点位置之间，使显示屏幕所成的像既能被人眼看清，又能减对人眼的压迫感，避免人眼长时间观看产生视觉疲劳。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种虚拟现实装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种虚拟现实装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种等间距的菲涅尔面的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种等深度的菲涅尔面的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种带有固定框架的光学透镜的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种带有固定框架的光学透镜的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的第一种示例中虚拟现实装置的目视光学系统的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的第二种示例中虚拟现实装置的目视光学系统的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的第三种示例中虚拟现实装置的目视光学系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例提供的一种虚拟现实装置进行详细说明。