一种头戴式产品光学模组制造技术

本实用新型专利技术涉及一种头戴式产品光学模组，其利用虚像距测试相机进行虚像距对焦，其特征在于，包括镜片模组和屏幕模组；所述镜片模组包括镜片和镜片安装筒，所述镜片设置在所述镜片安装筒内部；所述屏幕模组包括屏幕和镜筒，所述屏幕设置在所述镜筒底部；所述镜片模组相对于所述屏幕模组可旋转。用于解决现有技术中镜片和屏幕之间依靠机械精度组装导致双眼虚像距不一致的问题，实现对虚像距的校准，从而实现镜片和屏幕之间虚像距的一致化，提高用户佩戴具有该模组时的头戴式产品时的观感体验。

【技术实现步骤摘要】
一种头戴式产品光学模组
本技术属于头戴式产品显示
，具体涉及一种可实现虚像距校准的头戴式产品光学模组。
技术介绍
头戴式产品的虚拟现实技术中的光学原理为通过在屏幕（LCD或OLED）的靠近眼睛一侧放置一片光学镜片（例如，透镜），然后在人眼前方一定距离（例如2-5米）将屏幕投射成一放大虚像，视场角在100°左右，此时双眼可以观看虚像产生3D效果。理想情况应使双眼所成的虚像距离一致，如果一只眼睛观看近距离虚像，另一只观看远距离虚像，则难以实现双目同时对焦清楚，导致产生极大不舒适感。目前市面上的虚拟现实产品镜片和屏幕之间完全依靠机械精度装配，导致组装完成后由于单体与组装公差使得双眼虚像距有一定差异，长时间观看会增加不适感。
技术实现思路
本技术提供一种头戴式产品光学模组，用于解决现有技术中镜片和屏幕之间依靠机械精度组装导致双眼虚像距不一致的问题，实现对虚像距的校准，从而实现镜片和屏幕之间虚像距的一致化，提高用户佩戴具有该模组时的头戴式产品时的观感体验。为了解决上述技术问题，本技术所提出如下技术方案予以解决：一种头戴式产品光学模组，其利用虚像距测试相机进行虚像距对焦，其特征在于，包括镜片模组和屏幕模组；所述镜片模组包括镜片和镜片安装筒，所述镜片设置在所述镜片安装筒内部；所述屏幕模组包括屏幕和镜筒，所述屏幕设置在所述镜筒底部；所述镜片模组相对于所述屏幕模组可旋转。进一步地，所述镜片安装筒外部侧壁上设置有外螺纹，且所述镜筒顶部内壁设置有与所述外螺纹配合的内螺纹。进一步地，所述头戴式产品光学模组还包括用于在所述虚像距测试相机对焦之后固化所述镜片模组和屏幕模组的紧固结构。进一步地，所述紧固结构为在所述屏幕模组和镜片模组之间形成的胶水层。进一步地，所述虚像距为2米。所述虚像距测试相机的焦距为100mm，光圈系数为3.5，相机像弥散素尺寸3μm，容许圆直径为6μm。与现有技术相比，本技术的优点和有益效果是：首先通过虚像距测试相机对焦虚像距，在镜片模组相对于屏幕模组旋转时，在虚像距测试相机中观察虚像的清晰度，实现对该光学模组的虚像距的校准，实现镜片和屏幕之间虚像距的一致化，提高该用户使用该光学模组时的舒适度。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本技术实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本技术的头戴式产品光学模组中镜片模组的一种实施例的结构示意图；图2为本技术的头戴式产品光学模组中屏幕模组的一种实施例的结构示意图；图3为利用虚像距测试相机对本技术的头戴式产品光学模组对焦时的布置示意图；图4为本技术的头戴式产品光学模组的一种实施例的物距与清晰度的关系图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。实际中，依靠镜片和屏幕之间的机械精度进行装配，装配完成后存在组装和单体公差导致用户使用头戴式产品时双眼的虚像距不一致，降低用户体验。为了保证用户双眼虚像距一致化，提升用户体验，进而提高佩戴头戴式产品的舒适度，本实施例涉及一种头戴式产品光学模组100，其利用虚像距测试相机10进行虚像距对焦，包括镜片模组20和屏幕模组30；镜片模组20包括镜片21和镜片安装筒22，镜片21设置在镜片安装筒22内部；屏幕模组30包括屏幕31和镜筒32，屏幕31设置在镜筒32底部；镜片模组20相对于屏幕模组30可旋转。具体地，首先由虚像距测试相机10实现虚像距对焦，旋转镜片模组20，通过在虚像距测试相机10中观察成像清晰度，直至达到最佳清晰度，停止旋转镜片模组20，该光学模组100通过调节镜片模组20实现虚像距的校准，使得光学模组100的虚像距一致化，从而在用户佩戴具有该光学模组100的头戴式产品时双眼能够具有一致化的虚像距，提高用户观感体验。在本实施例中，为了实现镜片模组20相对于屏幕模组30的旋转，如图1所示，在镜片安装筒22的外部侧壁上设置有外螺纹22-1，且相应地，如图2所示，在镜筒32顶部内壁上设置有与外螺纹22-1合的内螺纹（未图示）。如图3所示，在本实施例中，将镜片模组20与屏幕模组30组装成光学模组100后，将已经对虚像距对焦后的虚像距测试相机10架设在该光学模组100正上方，旋转镜片模组20使测试清晰度实现最佳，完成对该模组100的虚像距校准。在虚像距测试相机10对该光学模组100的虚像距对焦使得从虚像距测试相机10中观察到最佳的清晰度之后，可以使用紧固结构（未图示）固化镜片模组20和屏幕模组30，避免镜片模组20相对于屏幕模组30进一步旋转，增强校准可靠性。在本实施例中，在镜片模组20和屏幕模组30之间点胶以形成胶水层（未图示），实现两者之间的固化。为了进行虚像距校准的测试，在本实施例中，假设设计虚像距为2m，光学模组100中镜片21的焦距为40mm，在不调整物距的情况下一般组装与单体公差（公差是指镜片21与屏幕31之间距离的公差）的经验值为±0.4mm，因此根据物像关系（其中为物距，为焦距，s为虚像距），利用仿真软件Zemax可对应得到虚像距范围为1.1m-2.6m。本实施例虚像距测试相机10的焦距f为100mm，光圈系数F为3.5，相机像弥散素尺寸3μm，容许圆直径为6μm，调节测试相机10的对焦距离L为2m,根据景深计算公式,其中,，由计算出相机10的前景深为1992mm，由计算其后景深为2008mm，得到相机10的景深范围为2000mm±8mm。根据物像关系可以得出虚像距与物距的对应关系，组装精度为虚像距的精度±8mm对应的物距范围。通过旋转镜片模组20调整镜片21与屏幕31之间的距离（即物距），可以得到模组100的物距与清晰度的关系，如图4所示，其中清晰度是指光学传递函数，通过仿真得到并且将该清晰度做了归一化处理。根据如上虚像距与物距的对应关系以及物距与清晰度的关系，图4所对应的清晰度对应的虚像距即为虚拟测试相机10的景深范围2000mm±8mm，实现了将该模组100的虚像距分布集中在2000mm±8mm范围内，满足设计的虚像距为2m的要求，实现了对该模组100的虚像距校准。在本实施例中，内螺纹和外螺纹22-1的螺纹牙距均可设为0.28mm，旋转镜片模组20的角度为30°时可对应调整0.02mm的物距，可以满足实际使用。本实施例的头戴式产品光学模组100，首先通过虚像距测试相机10对焦虚像距，在镜片模组20相对于屏幕模组30旋转时，在虚像距测试相机10中观察虚像的清晰度，实现对该光学模组100的虚像距的校准，实现镜片21和屏幕31之间虚像距的一致化，提高该用户佩戴具有该光学模组100的头戴式产品时的观感体验。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴式产品光学模组，其利用虚像距测试相机进行虚像距对焦，其特征在于，包括镜片模组和屏幕模组；所述镜片模组包括镜片和镜片安装筒，所述镜片设置在所述镜片安装筒内部；所述屏幕模组包括屏幕和镜筒，所述屏幕设置在所述镜筒底部；所述镜片模组相对于所述屏幕模组可旋转。

【技术特征摘要】
1.一种头戴式产品光学模组，其利用虚像距测试相机进行虚像距对焦，其特征在于，包括镜片模组和屏幕模组；所述镜片模组包括镜片和镜片安装筒，所述镜片设置在所述镜片安装筒内部；所述屏幕模组包括屏幕和镜筒，所述屏幕设置在所述镜筒底部；所述镜片模组相对于所述屏幕模组可旋转。2.根据权利要求1所述的头戴式产品光学模组，其特征在于，所述镜片安装筒外部侧壁上设置有外螺纹，且所述镜筒顶部内壁设置有与所述外螺纹配合的内螺纹。3.根据权利要求1或2所述的头戴式产品...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡守岩，
申请(专利权)人：潍坊歌尔电子有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37