[发明专利]头戴显示设备用镜头及头戴显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及可视设备，尤其涉及一种头戴显示设备用镜头及头戴显示设备。

背景技术

随着科技工业的进步，3D显示技术能够模拟出真实的场景。而头戴显示设备作为新兴的技术，首先在娱乐领域有了很好的发展前景，头戴显示设备采用3D显示技术将二维平面的画面以更加立体的形象带给玩家，产生身临其境的真实感。头戴显示设备中的镜头为重要的部件之一，镜头主要实现3D画面的显示，现有的镜头通常采用3D电影模式的镜头形式，其结构复杂加工难度较大，且视场范围较小防抖性能较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种头戴显示设备用镜头及头戴显示设备，解决现有技术中的镜头加工难度较大且视场范围较小防抖性能较差的缺陷，实现降低头戴显示设备用镜头的加工难度，扩大视场范围并提高防抖性能。

本发明提供的技术方案是，一种头戴显示设备用镜头，其特征在于，包括并排设置的人眼侧凸透镜和远人眼侧凸透镜；所述人眼侧凸透镜的一表面为向外凸出的第一非球面，另一表面为向内凹陷的第二非球面；所述远人眼侧凸透镜的一表面为向外凸出的第三非球面，另一表面为向外凸出的第四非球面；所述第二非球面与所述第三非球面相对设置。

进一步的，所述第一非球面的曲率半径为R1，所述第二非球面的曲率半径为R2，所述第三非球面的曲率半径为R3，所述第四非球面的曲率半径为R4；其中，-200<R1<R2<200， 200>R3>-R4>-200。

进一步的，所述第一非球面、所述第二非球面、所述第三非球面和所述第四非球面为偶次非球面。

进一步的，所述偶次非球面满足如下方程：，其中，z是沿透镜光轴方向的横向坐标，Y为沿透镜长度方向的径向坐标，c是为非球面的曲率半径的倒数，k为圆锥系数，是高次项的系数，2i是非球面的高次方，N为自然数。

进一步的，N=7；所述第一非球面的参数为：C=0.0190、k=-6.7019、=-1.35*E^-05、=4.05*E^-08、=-9.83*E^-11、=8.75*E^-14、=-2.05*E^-17、=8.61*E^-21；所述第二非球面的参数为：C=0.0171、k=3.6187、=-3.77*E^-05、=-1.18*E^-08、=8.25*E^-11、=-1.12*E^-13、=1.38*E^-17、=2.51*E^-20；所述第三非球面的参数为：C=0.0288、k=-5.8495、=1.28*E^-06、=-2.37*E^-08、=1.67*E^-11、=2.14*E^-14、=-2.08*E^-17、=2.20*E^-21；所述第四非球面的参数为：C=-0.0251、k=-0.6120、=1.68*E^-05、=1.22*E^-10、=-5.79*E^-11、=1.08*E^-13、=-7.59*E^-17、=1.71*E^-20。

进一步的，所述第一非球面、所述第二非球面、所述第三非球面和所述第四非球面为奇次非球面。

进一步的，所述奇次非球面满足如下方程：，其中，z是沿透镜光轴方向的横向坐标，Y为沿透镜长度方向的径向坐标，c是为非球面的曲率半径的倒数，k为圆锥系数，是高次项的系数，2i-1是非球面的高次方，N为自然数。

本发明还提供一种头戴显示设备，包括上述头戴显示设备用镜头。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的头戴显示设备用镜头及头戴显示设备，通过采用两个非球面的凸透镜进行成像，头戴显示设备中显示器发出的光依次经过远人眼侧凸透镜和人眼侧凸透镜进入到人眼中成像，进入到人眼的光线的反向延长线的交点形成人眼看到的影像，人眼视觉看到的是显示器所显示的影像的放大虚像，有效的提高了防抖性能和视场范围，使得视场角增大，达到90°甚至更大；同时，由于采用两个非球面的凸透镜组装而成，整体结构简单并且凸透镜的加工难度较小。

附图说明