一种VR设备制造技术

本申请公开了一种VR设备，所述设备包括：光学系统，所述光学系统包括透镜模组和光圈；所述透镜模组包括同光轴设置的定焦透镜组件和电变焦的液体透镜；所述定焦透镜组件背离所述液体透镜的一侧为物侧，所述液体透镜背离所述定焦透镜组件的一侧为像侧；所述光圈位于所述定焦透镜组件背离所述液体透镜的一侧，且与所述透镜模组同光轴；其中，所述液体透镜内具有曲率可变化的液体透镜曲率膜，所述液体透镜曲率膜能够基于电场控制改变自身曲率；所述液体透镜曲率膜的曲率与所述光学系统的物距相关；所述物距为所述光圈与形成的虚像之间的距离。所述设备采用电变焦的液体透镜实现焦距调节，变焦速度快且变焦过程无马达噪音。变焦速度快且变焦过程无马达噪音。变焦速度快且变焦过程无马达噪音。

【技术实现步骤摘要】
一种VR设备


[0001]本申请涉及光学设备
，更具体的说，涉及一种VR设备。

技术介绍

[0002]目前，VR设备中的变焦通常是通过机械式可变焦显示技术，其变焦原理为：通过图像处理技术，定位瞳孔中心坐标，利用内置算法推算人眼的注视点，通过电机+齿轮模组推动分光镜完成可变焦，实现镜片和注视点多个自由度的实时变化。但是，马达带动齿轮变焦的缺点也体现出来，马达带动齿轮转动时的噪音大，且变焦速度慢，严重影响客户的体验感。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供了一种VR设备，方案如下：所述设备包括：
[0004]光学系统，所述光学系统包括透镜模组和光圈；
[0005]所述透镜模组包括同光轴设置的定焦透镜组件和电变焦的液体透镜；所述定焦透镜组件背离所述液体透镜的一侧为物侧，所述液体透镜背离所述定焦透镜组件的一侧为像侧；
[0006]所述光圈位于所述定焦透镜组件背离所述液体透镜的一侧，且与所述透镜模组同光轴；
[0007]其中，所述液体透镜内具有曲率可变化的液体透镜曲率膜，所述液体透镜曲率膜能够基于电场控制改变自身曲率；所述液体透镜曲率膜的曲率与所述光学系统的物距相关；所述物距为所述光圈与形成的虚像之间的距离。
[0008]优选的，在上述设备中，在物侧至像侧的方向上，所述液体透镜曲率膜为凸面时，所述液体透镜曲率膜的曲率大于+88；所述液体透镜曲率膜为凹面时，所述液体透镜曲率膜的曲率小于
‑
88。
[0009]优选的，在上述设备中，所述定焦透镜组件包括：第一透镜和第二透镜；
[0010]所述第一透镜和所述第二透镜的折射率范围相同。
[0011]优选的，在上述设备中，所述第一透镜和所述第二透镜的折射率范围为1.49～1.8。
[0012]优选的，在上述设备中，所述第一透镜和所述第二透镜都是塑料透镜。
[0013]优选的，在上述设备中，所述第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为平面；
[0014]所述第二透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面。
[0015]优选的，在上述设备中，所述第一透镜的像侧面具有线性偏振膜及偏振分光膜及1/4波片膜；
[0016]所述第二透镜的像侧面具有半透半反膜。
[0017]优选的，在上述设备中，所述第一透镜和所述第二透镜的色散系数范围相同；
[0018]所述第一透镜和所述第二透镜的色散系数范围为18～60。
[0019]优选的，在上述设备中，所述光学系统的长度的范围为32mm～40mm。
[0020]优选的，在上述设备中，所述光学系统的有效焦距的范围为23mm～27mm。
[0021]优选的，在上述设备中，所述设备还包括：
[0022]固定在所述透像模组像侧的所述显示面板；
[0023]或，透镜模组的像侧具有安装结构，用于可拆卸放置所述显示面板。
[0024]通过上述可知，本申请提出了一种VR设备，所述设备包括：光学系统，所述光学系统包括透镜模组和光圈；所述透镜模组包括同光轴设置的定焦透镜组件和电变焦的液体透镜；所述定焦透镜组件背离所述液体透镜的一侧为物侧，所述液体透镜背离所述定焦透镜组件的一侧为像侧；所述光圈位于所述定焦透镜组件背离所述液体透镜的一侧，且与所述透镜模组同光轴；其中，所述液体透镜内具有曲率可变化的液体透镜曲率膜，所述液体透镜曲率膜能够基于电场控制改变自身曲率；所述液体透镜曲率膜的曲率与所述光学系统的物距相关；所述物距为所述光圈与形成的虚像之间的距离。所述液体透镜曲率膜基于电场控制改变自身曲率，使得所述液体透镜曲率膜的曲率基于所述光学系统的物距而改变，从而达到变焦效果。所述设备采用电变焦的液体透镜实现焦距调节，无需采用马达，降低了设备在光轴方向上的体积，而且变焦速度快且变焦过程无马达噪音。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0026]本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。
[0027]图1为本申请中一种VR设备的结构示意图；
[0028]图2为本申请中液体透镜的物距为
‑
500mm时，所述VR设备的结构示意图；
[0029]图3为本申请中液体透镜的物距为
‑
4000mm时，所述VR设备的结构示意图；
[0030]图4为本申请中另一种VR设备的结构示意图；
[0031]图5为本申请中光学系统的结构参数图；
[0032]图6为本申请中透镜组件的非球面系数分配图；
[0033]图7为本申请中液体透镜的物距为
‑
4000mm时，光学系统的MTF图；
[0034]图8为本申请中液体透镜的物距为
‑
500mm时，光学系统的MTF图；
[0035]图9为本申请中液体透镜的物距为
‑
250mm时，光学系统的MTF图；
[0036]图10为本申请中光学系统的相对照度图；
[0037]图11为本申请中光学系统的场曲示意图；
[0038]图12为本申请中光学系统的畸变示意图。
具体实施方式
[0039]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0040]目前，现有的VR技术的变焦是基于机械式可变焦显示技术，机械式可变焦显示(MechanicalVarifocalSystem，简称MVS)是现阶段VR设备中变焦的主流方案，相比电子变焦液晶透镜等其他技术，其具有低成本、高成熟度和宽视场角的优势。而机械式可变焦显示技术是通过齿轮模组带动对焦电机的往复直线运动来控制镜片到屏幕的距离。机械式可变焦显示器采用精密齿轮传动模组来调节VR/AR眼睛的两组透镜组件的间距，直至与使用者的瞳距相匹配；其配合眼动追踪、注视点渲染等多种软硬件技术，模拟出人眼在观察远近不同物体时发生的屈光调节和双目辐辏调节过程，从而实现视觉清晰成像的目的。
[0041]机械式可变焦显示技术是通过齿轮模组带动对焦，齿轮模组带动对焦的过程中，齿轮的转动和马达在运行过程中都会出现噪音，且基于所述齿轮模组带动对焦的变焦速度也有待提高，这些问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种VR设备，其特征在于，所述设备包括：光学系统，所述光学系统包括透镜模组和光圈；所述透镜模组包括同光轴设置的定焦透镜组件和电变焦的液体透镜；所述定焦透镜组件背离所述液体透镜的一侧为物侧，所述液体透镜背离所述定焦透镜组件的一侧为像侧；所述光圈位于所述定焦透镜组件背离所述液体透镜的一侧，且与所述透镜模组同光轴；其中，所述液体透镜内具有曲率可变化的液体透镜曲率膜，所述液体透镜曲率膜能够基于电场控制改变自身曲率；所述液体透镜曲率膜的曲率与所述光学系统的物距相关；所述物距为所述光圈与形成的虚像之间的距离。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在物侧至像侧的方向上，所述液体透镜曲率膜为凸面时，所述液体透镜曲率膜的曲率大于+88；所述液体透镜曲率膜为凹面时，所述液体透镜曲率膜的曲率小于
‑
88。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述定焦透镜组件包括：第一透镜和第二透镜；所述第一透镜和所述第二透镜的折射率范围相同。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：华勤技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：