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光學(xué)系統(tǒng)及頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)裝置的制作方法

文檔序號(hào):12905940閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種光學(xué)系統(tǒng),用于頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)裝置,其特征在于,所述光學(xué)系統(tǒng)包括兩塊平凸透鏡,所述兩塊平凸透鏡成一定角度傾斜放置,其中兩平凸透鏡的平面之間形成一楔形空間,觀察者單眼通過所述光學(xué)系統(tǒng)后能觀察到顯示設(shè)備的整個(gè)屏幕。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述兩塊平凸透鏡均具有正光焦度,分別為第一平凸透鏡和第二平凸透鏡,其中第一平凸透鏡的凸面朝向人眼,第二平凸透鏡的凸面朝向屏幕,且所述第一平凸透鏡和第二平凸透鏡形成的楔角范圍為15°—40°。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述光學(xué)系統(tǒng)還包括楔形棱鏡,所述楔形棱鏡嵌設(shè)于所述兩塊平凸透鏡的楔形空間內(nèi),所述楔形棱鏡的前后兩個(gè)通光面為平面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述兩塊平凸透鏡采用兩種不同的材料制成,其中一塊平凸透鏡采用高折射率低色散材料,另一塊平凸透鏡采用低折射率高色散材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述兩塊平凸透鏡中每一塊透鏡的焦距均大于所述光學(xué)系統(tǒng)的焦距。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述光學(xué)系統(tǒng)的焦距為70mm-120mm。

7.一種光學(xué)系統(tǒng),用于頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)裝置,其特征在于,所述光學(xué)系統(tǒng)包括一塊楔形棱鏡,所述楔形棱鏡設(shè)有前后兩個(gè)通光面,其中每個(gè)通光面采用菲涅爾面、二元光學(xué)面、球面或非球面四者中的任意一種,觀察者單眼通過所述光學(xué)系統(tǒng)后能觀察到顯示設(shè)備的整個(gè)屏幕。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述楔形棱鏡的楔角范圍為15°—40°。

9.一種頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)裝置,其特征在于,包括顯示設(shè)備和支撐結(jié)構(gòu)件,還包括如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的光學(xué)系統(tǒng),所述顯示設(shè)備和光學(xué)系統(tǒng)均設(shè)置于支撐結(jié)構(gòu)件內(nèi),所述顯示設(shè)備輸出的圖像經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后進(jìn)入人眼。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)裝置,其特征在于,所述光學(xué)系統(tǒng)對(duì)稱設(shè)置有左右兩組,分別位于人的左眼和右眼之前。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)裝置,其特征在于,所述顯示設(shè)備包括一整塊屏幕,兩組所述光學(xué)系統(tǒng)的楔角開口向內(nèi)。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)裝置,其特征在于,所述顯示設(shè)備包括左右兩塊屏幕,兩屏幕均向外傾斜設(shè)置,分別對(duì)應(yīng)于左右兩組光學(xué)系統(tǒng);兩組所述光學(xué)系統(tǒng)的楔角開口向外。

13.根據(jù)權(quán)利要求10-12任一項(xiàng)所述的頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)裝置,其特征在于,左右兩組所述光學(xué)系統(tǒng)之間的距離與人眼瞳孔間距相匹配。

14.根據(jù)權(quán)利要求9-12任一項(xiàng)所述的頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)裝置,其特征在于,人單眼到所述光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角為70°-120°。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)裝置,其特征在于,所述視場(chǎng)角的0°視場(chǎng)角對(duì)應(yīng)于顯示設(shè)備的屏幕中心。

16.根據(jù)權(quán)利要求9-12任一項(xiàng)所述的頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)裝置,其特征在于,所述光學(xué)系統(tǒng)到人眼的距離為8mm-16mm。

17.根據(jù)權(quán)利要求9-12任一項(xiàng)所述的頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)裝置,其特征在于,所述顯示設(shè)備包括手機(jī)、可移動(dòng)媒體播放器或可移動(dòng)游戲設(shè)備。

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