一种头戴式虚拟现实显示设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种头戴式虚拟现实显示设备，包括光学系统，所述光学系统包括图像显示源和光学放大镜组，所述图像显示源包括左右显示屏，所述光学放大镜组包括左右光学放大组合镜，所述光学放大组合镜包括聚焦薄型光学元件和一组带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜，所述聚焦薄型光学元件和所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜边缘相接，所述透明板裙边具有与所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜的凸面同圆心的菲涅尔环带。本实用新型专利技术公开的头戴式虚拟现实显示设备，解决现有头戴式虚拟现实显示设备使用的光学放大镜组的口径小导致的视野与产品体积和重量不可兼顾的问题。

A head mounted virtual reality display device

The utility model discloses a head mounted virtual reality display devices, including optical system, the optical system includes an image display source and optical magnification lens group, the image display source includes about display, the optical zoom lens group comprises about optical amplifier composite mirror, the optical zoom lens include thin focusing combination optical element and a group with a transparent plate skirt or a combination of convex convex lens, a convex lens or a combination of convex edge of the focusing optical element and the thin plate with transparent skirt is connected with the convex surface of the transparent plate skirt has a convex lens or a combination of convex lens transparent plate and the skirt with the same center the Fresnel zone. The utility model discloses a virtual reality head mounted display device, solve the existing virtual reality head mounted display optical device using the magnifying glass group of small caliber leads to vision and weight and the volume of the product can not take into account the problem.

【技术实现步骤摘要】
一种头戴式虚拟现实显示设备
本技术涉及领域头戴
，尤其涉及一种头戴式虚拟现实显示设备。
技术介绍
目前头戴式虚拟现实显示设备的光学放大元件均采用传统透镜，如球面透镜、非球面透镜或自由曲面光学透镜，受光学加工技术及光学材料的限制，显示设备中的光学放大镜组的口径通常会做得比较小(若口径做大光学系统的重量和体积均会大幅增加)，使用者通过光学放大镜组所能观察到的视野被放大镜组的口径限制，放大镜组的视野相对人眼自然状态下的视野显得很小，故此视野受限的图像显示系统给人眼带来的视觉冲击及沉浸感将会受到很大的影响。在保证头戴式虚拟现实显示设备体积足够小、重量足够轻的前提下，如何增大光学放大镜组的口径以此来实现头戴式虚拟现实显示设备大视场成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术提供一种头戴式虚拟现实显示设备，解决现有头戴式虚拟现实显示设备使用的光学放大镜组的口径小导致的视野与产品体积和重量不可兼顾的问题。本申请实施例提供了一种头戴式虚拟现实显示设备，其特征在于，包括光学系统，所述光学系统包括图像显示源和光学放大镜组，所述图像显示源包括左右显示屏，所述光学放大镜组包括左右光学放大组合镜，所述光学放大组合镜包括聚焦薄型光学元件和一组带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜，所述聚焦薄型光学元件和所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜边缘相接，所述透明板裙边具有与所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜的凸面同圆心的菲涅尔环带。可选的，所述左右显示屏的显示面之间具有夹角，所述左右光学放大组合镜的出射面之间具有夹角。可选的，所述光学放大镜组还包括左右透明板，所述左透明板和所述左光学放大组合镜叠合在一起，且所述左透明板设置在所述左光学放大组合镜靠近人眼一端；所述右透明板和所述右光学放大组合镜叠合在一起，且所述右透明板设置在所述右光学放大组合镜靠近人眼一端。可选的，所述左右透明板为光学塑料板或光学玻璃板。可选的，所述光学放大组合镜还包括保护片，所述保护片设置在所述透明板和所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜之间。可选的，所述凸透镜为球面透镜或非球面透镜或自由曲面光学透镜；所述聚焦薄型光学元件为菲涅尔透镜或菲涅尔波带片或二元光学元件。可选的，所述聚焦薄型光学元件呈平板结构或曲面结构。可选的，所述聚焦薄型光学元件与所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜通过光学胶合方式或机械拼接方式结合在一起。可选的，所述头戴式虚拟现实显示设备包括用于实现头戴装置功能的主体结构及用于佩戴其主体结构的头戴结构，所述头戴结构的前端与所述主体结构的顶部边框连接，所述光学系统设置在所述主体结构中。可选的，所述头戴结构包括额头支撑部、后侧支撑部和连接部，所述连接部呈弧形，其主体支架为具有弹性的刚性材料；所述连接部一端与所述额头支撑部相连，另一端与所述后侧支撑部相连。本技术的有益效果如下：基于上述技术方案，本技术实施例中光学系统中的光学放大组合镜包括聚焦薄型光学元件和一组带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜，所述聚焦薄型光学元件和所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜边缘相接，由于所述透明板裙边具有与所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜的凸面同圆心的菲涅尔环带，所述菲涅尔环带的汇聚能力和所述凸面的汇聚能力等效，从而在所述凸面的边界延伸一段口径(即所述透明板裙边的长度)，从而扩大了所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜的光学口径，如此，能够在保证头戴式虚拟现实显示设备体积足够小、重量足够轻的前提下，实现头戴式虚拟现实显示设备具有大视场的技术效果。附图说明图1为本技术实施例中光学系统的第一种结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为本技术实施例中光学系统的第二种结构示意图；图4为本技术实施例中光学系统的第三种结构示意图；图5为本技术实施例中光学系统的第四种结构示意图；图6为技术实施例中头戴式虚拟现实显示设备的结构示意图。图中标记：1-左光学放大组合镜，11-左聚焦薄片型光学元件，12-凸透镜，121-凸面，13-透明板裙边，131-菲涅尔环带，2-右光学放大组合镜，21-右聚焦薄片型光学元件，22-凸透镜，221-凸面，23-透明板裙边，231-菲涅尔环带，3-图像显示源，31-左显示屏，32-右显示屏，40-左眼，41-右眼，50-左透明板，51-右透明板，6-主体结构，70-额头支撑部，71-后侧支撑部，72-连接部，73-第三支撑部，a-夹角，b-夹角，c-夹角，d-夹角。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本申请技术中，为了更好的头戴式虚拟现实显示设备，下面结合附图对本技术的头戴式虚拟现实显示设备的结构及原理进行叙述。如图1～图2所示，本申请实施例提供了一种头戴式虚拟现实显示设备包括光学系统，所述光学系统包括图像显示源3和光学放大镜组，图像显示源3包括左显示屏31和右显示屏32，所述左光学放大镜包括左光学放大组合镜1，所述右光学放大镜包括右光学放大组合镜2，左光学放大组合镜1包括左聚焦薄型光学元件11和一组带透明板裙边13的凸透镜12，左聚焦薄型光学元件11和凸透镜12边缘相接，透明板裙边13具有与带透明板裙边13的凸透镜12的凸面121同圆心的菲涅尔环带131；右光学放大组合镜2包括右聚焦薄型光学元件21和一组带透明板裙边23的凸透镜22，右聚焦薄型光学元件21和凸透镜22边缘相接，透明板裙边23具有与带透明板裙边23的凸透镜22的凸面221同圆心的菲涅尔环带231。本申请实施例中，左聚焦薄型光学元件11可以与凸透镜12通过光学胶合方式或机械拼接方式结合在一起；同理，右聚焦薄型光学元件21可以与凸透镜22通过光学胶合方式或机械拼接方式结合在一起。本申请实施例中，左聚焦薄型光学元件11可以是中心镂空的平面基底菲涅尔透镜，左聚焦薄型光学元件11内径带下沉的搭接沿，搭接沿与凸透镜11的透明板裙边13相吻合。将凸透镜11与左聚焦薄型光学元件11组合在一起时，凸透镜11正好嵌入左聚焦薄型光学元件11中心镂空区域，凸透镜11的透明板裙边13与左聚焦薄型光学元件11下沉搭接沿重叠；同理，右聚焦薄型光学元件21可以是中心镂空的平面基底菲涅尔透镜，右聚焦薄型光学元件21内径带下沉的搭接沿，搭接沿与凸透镜21的透明板裙边23相吻合。将凸透镜21与右聚焦薄型光学元件21组合在一起时，凸透镜21正好嵌入右聚焦薄型光学元件21中心镂空区域，凸透镜21的透明板裙边23与右聚焦薄型光学元件21下沉搭接沿重叠。本申请实施例中，左聚焦薄型光学元件11和右聚焦薄型光学元件21可以均呈平板结构。本申请实施例中，凸透镜12和凸透镜22还可以是组合凸透镜，其中，所述凸透镜为传统球面透镜、非球面透镜或自由曲面光学透镜；所述组合凸透镜指至少两块凸透镜组合在一起形成一个透镜组，例如两块口径一致的圆形的非球面透镜胶合在一起形成组合凸透镜；左聚焦薄型光学元件11或右聚焦薄型光学元件21可以为菲涅尔透镜、菲涅尔波带片或二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴式虚拟现实显示设备，其特征在于，包括光学系统，所述光学系统包括图像显示源和光学放大镜组，所述图像显示源包括左右显示屏，所述光学放大镜组包括左右光学放大组合镜，所述光学放大组合镜包括聚焦薄型光学元件和一组带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜，所述聚焦薄型光学元件和所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜边缘相接，所述透明板裙边具有与所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜的凸面同圆心的菲涅尔环带。

【技术特征摘要】
1.一种头戴式虚拟现实显示设备，其特征在于，包括光学系统，所述光学系统包括图像显示源和光学放大镜组，所述图像显示源包括左右显示屏，所述光学放大镜组包括左右光学放大组合镜，所述光学放大组合镜包括聚焦薄型光学元件和一组带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜，所述聚焦薄型光学元件和所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜边缘相接，所述透明板裙边具有与所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜的凸面同圆心的菲涅尔环带。2.如权利要求1所述的头戴式虚拟现实显示设备，其特征在于，所述左右显示屏的显示面之间具有夹角，所述左右光学放大组合镜的出射面之间具有夹角。3.如权利要求1所述的头戴式虚拟现实显示设备，其特征在于，所述光学放大镜组还包括左右透明板，所述左透明板和所述左光学放大组合镜叠合在一起，且所述左透明板设置在所述左光学放大组合镜靠近人眼一端；所述右透明板和所述右光学放大组合镜叠合在一起，且所述右透明板设置在所述右光学放大组合镜靠近人眼一端。4.如权利要求2所述的头戴式虚拟现实显示设备，其特征在于，所述左右透明板为光学塑料板或光学玻璃板。5.如权利要求2所述的头戴式虚拟现实显示设备，其特征在于，所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄琴华，
申请(专利权)人：成都理想境界科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51