一種用于虛擬現實裝置顯示的目鏡的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光學技術領域，具體涉及目鏡。
【背景技術】
[0002]虛擬現實是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機系統(tǒng)。虛擬現實系統(tǒng)是由計算機生成的通過視、聽、觸覺等作用于用戶，使其產生身臨其境感覺的交互式虛擬環(huán)境。虛擬現實中的人機交互遠遠超出了鍵盤和鼠標的傳統(tǒng)模式，利用數字頭盔、數字手套等的傳感器設備，三維交互技術與語音識別、語音輸入技術成為重要的人機交互手段。其中頭盔顯示部件是虛擬現實觀感實現的關鍵，而現在市場上流行的頭盔顯示器中的目鏡存在視場角不夠大，視域范圍不夠開括，且畸變像差較大等問題，不能給用戶提供良好的虛擬現實觀感體驗。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種用于虛擬現實裝置顯示的目鏡，以解決上述技術冋題。
[0004]本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現:
[0005]一種用于虛擬現實裝置顯示的目鏡，包括目鏡主體，其特征在于，所述目鏡主體的前端面為第一曲面，所述目鏡主體的后端面為第二曲面，所述第一曲面與所述第二曲面均為旋轉對稱面；
[0006]所述第一曲面與所述第二曲面通過一環(huán)狀曲面固定連接；
[0007]所述第一曲面中央呈外凸狀，所述第一曲面的邊緣呈內凹狀，所述第二曲面呈外凸狀。
[0008]本實用新型采用的目鏡結構用于虛擬現實裝置顯示，優(yōu)化了傳統(tǒng)雙外凸的目鏡結構，在2k分辨率的前提下，在特定的空間范圍內，可實現畸變系數低于10%，色差小，視場角120度，放大率合適，y方向上小的偏心范圍內都能獲得較好成像質量的光學鏡頭。
[0009]所述旋轉對稱面是非球面、二次曲面、自由曲面中的任意一種。
[0010]所述第一曲面中央的曲率大于所述第二曲面邊緣的曲率，所述第二曲面邊緣的曲率大于所述第二曲面中央的曲率。
[0011]所述第一曲面中央的曲率大于所述第一曲面邊緣的曲率，所述第一曲面邊緣的曲率大于所述第二曲面邊緣的曲率，所述第二曲面邊緣的曲率大于所述第二曲面中央的曲率。
[0012]所述第二曲面的中央橫截面優(yōu)選為一直線。便于保證成像效果。
[0013]所述目鏡主體的中心厚度大于所述目鏡主體的邊緣厚度；所述目鏡主體的厚度從中心向邊緣依次遞增；
[0014]所述目鏡主體的中心厚度為12mm-20mm，所述目鏡主體的邊緣厚度為lmm-9mm。
[0015]作為一種優(yōu)選方案，所述目鏡主體的中心厚度為16_，所述目鏡主體的邊緣厚度為5mm。便于注塑加工。
[0016]所述目鏡主體可以為樹脂材料制成的目鏡主體。樹脂材料質地輕盈、耐沖擊、加工便捷，成本低廉。
[0017]所述目鏡主體優(yōu)選為由PMMA制成的目鏡主體。
[0018]PMMA是目前最優(yōu)良的高分子透明材料，可見光透過率達到92%，比玻璃的透光度尚O
[0019]所述目鏡主體還可以為光學玻璃制成的目鏡主體。光學玻璃耐高溫、膨脹系數低、機械強度高、化學性能好。
[0020]所述第一曲面朝向物面，所述第二曲面朝向出瞳面，所述第二曲面上均勻涂覆有一防藍光膜層。
[0021]通過防藍光膜層，用于對用戶觀測時的視力保護。
[0022]所述防藍光膜層的厚度不大于500 μ m，不小于100 μ m。
[0023]本實用新型通過對防藍光膜層厚度的優(yōu)化，有助于保證成像效果的同時，起到保護視力的效果。
[0024]所述環(huán)狀曲面的外壁上設有一擋光層。
[0025]便于聚焦，減少雜散光。
[0026]所述擋光層的厚度不大于1mm，不小于10 μπι。防止厚度過厚，浪費成本，厚度過薄，擋光性不佳。
[0027]所述擋光層可以是由AZ光膠涂覆而成的擋光層。AZ正性光膠當厚度大于10 μπι時，在200?285nm的紫外光區(qū)幾乎不透光。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型的一種結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]為了使本實用新型實現的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合附圖，進一步闡述本實用新型。
[0030]參見圖1，一種用于虛擬現實裝置顯示的目鏡，包括目鏡主體，目鏡主體的前端面為第一曲面1，目鏡主體的后端面為第二曲面2，第一曲面I與第二曲面2均為旋轉對稱面；第一曲面I與第二曲面2通過一環(huán)狀曲面3固定連接；第一曲面I中央呈外凸狀，第一曲面I的邊緣呈內凹狀，第二曲面2呈外凸狀。本實用新型采用的目鏡結構用于虛擬現實裝置顯示，優(yōu)化了傳統(tǒng)雙外凸的目鏡結構，在2k分辨率的前提下，在特定的空間范圍內，可實現畸變系數低于10%，色差小，視場角120度，放大率合適，y方向上小的偏心范圍內都能獲得較好成像質量的光學鏡頭。
[0031]旋轉對稱面是非球面、二次曲面、自由曲面中的任意一種。第一曲面I中央的曲率大于第二曲面2邊緣的曲率，第二曲面2邊緣的曲率大于第二曲面2中央的曲率。第一曲面I中央的曲率大于第一曲面I邊緣的曲率，第一曲面I邊緣的曲率大于第二曲面2邊緣的曲率，第二曲面2邊緣的曲率大于第二曲面2中央的曲率。第二曲面2的中央橫截面優(yōu)選為一直線。便于保證成像效果。
[0032]目鏡主體的中心厚度大于目鏡主體的邊緣厚度；目鏡主體的厚度從中心向邊緣依次遞增；目鏡主體的中心厚度為12mm-20mm，目鏡主體的邊緣厚度為lmm-9mm。作為一種優(yōu)選方案，目鏡主體的中心厚度為16mm，目鏡主體的邊緣厚度為5mm。便于注塑加工。
[0033]目鏡主體可以為樹脂材料制成的目鏡主體。樹脂材料質地輕盈、耐沖擊、加工便捷，成本低廉。目鏡主體優(yōu)選為由PMMA制成的目鏡主體。
[0034]PMMA是目前最優(yōu)良的高分子透明材料，可見光透過率達到92%，比玻璃的透光度尚O
[0035]目鏡主體還可以為光學玻璃制成的目鏡主體。光學玻璃耐高溫、膨脹系數低、機械強度高、化學性能好。
[0036]第一曲面I朝向物面，第二曲面2朝向出瞳面，第二曲面2上均勻涂覆有一防藍光膜層。通過防藍光膜層，用于對用戶觀測時的視力保護。防藍光膜層的厚度不大于500 μm，不小于100 μ m。本實用新型通過對防藍光膜層厚度的優(yōu)化，有助于保證成像效果的同時，起到保護視力的效果。
[0037]環(huán)狀曲面3的外壁上設有一擋光層。便于聚焦，減少雜散光。擋光層的厚度不大于1mm，不小于10 μπι。防止厚度過厚，浪費成本，厚度過薄，擋光性不佳。擋光層可以是由AZ光膠涂覆而成的擋光層。AZ正性光膠當厚度大于10 μ m時，在200?285nm的紫外光區(qū)幾乎不透光。
[0038]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征以及本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種用于虛擬現實裝置顯示的目鏡，包括目鏡主體，其特征在于，所述目鏡主體的前端面為第一曲面，所述目鏡主體的后端面為第二曲面，所述第一曲面與所述第二曲面均為旋轉對稱面； 所述第一曲面與所述第二曲面通過一環(huán)狀曲面固定連接； 所述第一曲面中央呈外凸狀，所述第一曲面的邊緣呈內凹狀，所述第二曲面呈外凸狀。
2.根據權利要求1所述的一種用于虛擬現實裝置顯示的目鏡，其特征在于:所述旋轉對稱面是非球面、二次曲面、自由曲面中的任意一種。
3.根據權利要求1所述的一種用于虛擬現實裝置顯示的目鏡，其特征在于:所述第一曲面中央的曲率大于所述第一曲面邊緣的曲率，所述第一曲面邊緣的曲率大于所述第二曲面邊緣的曲率，所述第二曲面邊緣的曲率大于所述第二曲面中央的曲率。
4.根據權利要求3所述的一種用于虛擬現實裝置顯示的目鏡，其特征在于:所述第二曲面的中央橫截面為一直線。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的一種用于虛擬現實裝置顯示的目鏡，其特征在于:所述目鏡主體的中心厚度大于所述目鏡主體的邊緣厚度；所述目鏡主體的厚度從中心向邊緣依次遞增； 所述目鏡主體的中心厚度為12mm-20mm，所述目鏡主體的邊緣厚度為lmm-9mm。
6.根據權利要求5所述的一種用于虛擬現實裝置顯示的目鏡，其特征在于:所述目鏡主體的中心厚度為16_，所述目鏡主體的邊緣厚度為5_。
7.根據權利要求5所述的一種用于虛擬現實裝置顯示的目鏡，其特征在于:所述目鏡主體為由PMMA制成的目鏡主體。
8.根據權利要求1所述的一種用于虛擬現實裝置顯示的目鏡，其特征在于:所述第一曲面朝向物面，所述第二曲面朝向出瞳面，所述第二曲面上均勻涂覆有一防藍光膜層。
9.根據權利要求1所述的一種用于虛擬現實裝置顯示的目鏡，其特征在于:所述環(huán)狀曲面的外壁上設有一擋光層。
【專利摘要】本實用新型涉及光學技術領域。一種用于虛擬現實裝置顯示的目鏡，包括目鏡主體，目鏡主體的前端面為第一曲面，目鏡主體的后端面為第二曲面，第一曲面與第二曲面均為旋轉對稱面；第一曲面與第二曲面通過一環(huán)狀曲面固定連接；第一曲面中央呈外凸狀，第一曲面的邊緣呈內凹狀，第二曲面呈外凸狀。本實用新型采用的目鏡結構用于虛擬現實裝置顯示，優(yōu)化了傳統(tǒng)雙外凸的目鏡結構，在2k分辨率的前提下，在特定的空間范圍內，可實現畸變系數低于10％，色差小，視場角120度，放大率合適，y方向上小的偏心范圍內都能獲得較好成像質量的光學鏡頭。
【IPC分類】G02B25-00
【公開號】CN204595317
【申請?zhí)枴緾N201520182019
【發(fā)明人】楊波, 舒新煒, 潘政行, 錢偉, 彭林生, 張婧京
【申請人】上海理鑫光學科技有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年3月27日