[发明专利]一种虚拟现实设备及虚拟现实系统有效
| 申请号： | 201610871477.6 | 申请日： | 2016-09-30 |
| 公开（公告）号： | CN106324838B | 公开（公告）日： | 2019-04-16 |
| 发明（设计）人： | 吕博;刘伟奇;姜珊 | 申请（专利权）人： | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 |
| 主分类号： | G02B27/01 | 分类号： | G02B27/01 |
| 代理公司： | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人： | 王宝筠 |
| 地址： | 130033 吉林省长春市*** | 国省代码： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 透镜 显示屏 虚拟现实设备 非球面 光学面 虚拟现实系统 同轴设置 轻量化 透镜组 出瞳 非球面结构 曲面显示屏 正折射能力 出瞳位置 球面透镜 设备结构 透镜组成 负透镜 正透镜 像素 图像 申请 | ||
1.一种虚拟现实设备，其特征在于，包括同轴设置的显示屏、具有正折射能力的透镜组和出瞳，所述显示屏为曲面屏，所述曲面屏的开口朝向所述透镜组，所述显示屏上的图像经过所述透镜组成像在所述出瞳位置；
所述透镜组从所述出瞳到所述显示屏依次包括同轴设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜与所述第二透镜均为正透镜，所述第三透镜为负透镜；
其中，所述第一透镜的两个光学面均为非球面；所述第二透镜远离所述显示屏的光学面为非球面，靠近所述显示屏的光学面为球面；所述第三透镜远离所述显示屏的光学面为非球面，靠近所述显示屏的光学面为球面；所述透镜组的系统焦距为30.07mm。
2.根据权利要求1所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述非球面的面型表达式为：
其中，c为顶点曲率，r为透镜表面点到光轴投影高度，K为圆锥常数，αi为旋转对称高次项系数，N为正整数。
3.根据权利要求2所述的虚拟现实设备，其特征在于，
所述第一透镜为凹凸透镜，所述第一透镜远离所述显示屏的凹面为10次非球面，所述第一透镜靠近所述显示屏的凸面为8次非球面；
所述第二透镜为双凸透镜，所述第二透镜远离所述显示屏的凸面为8次非球面，所述第二透镜靠近所述显示屏的凸面为球面；
所述第三透镜为双凹透镜，所述第三透镜远离所述显示屏的凹面为8次非球面；所述第三透镜靠近所述显示屏的凹面为球面。
4.根据权利要求1所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜的材质相同，且与所述第三透镜的材质不同。
5.根据权利要求1所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述第一透镜远离所述显示屏的表面与所述显示屏之间的距离小于77mm。
6.根据权利要求1所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述显示屏为球面屏。
7.根据权利要求1所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述出瞳直径为10mm。
8.根据权利要求1所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述虚拟现实设备为虚拟现实眼镜或虚拟现实头盔。
9.一种虚拟现实系统，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的虚拟现实设备。
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