[实用新型]一种虚拟现实装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种虚拟现实装置。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)技术是基于计算机生成的可交互的、具有一定沉浸感的视觉虚拟环境，人的左右眼通过目镜可看到屏幕所成的放大虚像，并且因左右眼存在的视差，使人眼可以看到立体的视觉图像。

目前市场上的目镜普遍存在焦距过长、中心厚度太厚的缺陷，增加了使用者负担。

在虚拟现实头盔中，目镜是其中的核心部件，为了让使用者有更佳的沉浸感，目镜需要足够大的视场角度提高使用者的沉浸感，现有的目镜的焦距较大，焦距不低于40mm，而且中心厚度也较厚，中心厚度不低于12mm，这样的目镜所构成的光学系统不够紧凑，增加使用者负担。

现有技术在设计透镜时往往注重透镜的成像质量，因此现在市面上很多VR产品在使用时往往没有考虑是否会对使用者视力造成影响，因此使用者往往在使用时会有严重的眩晕感以及眼疲劳现象，不利于保护使用者的视力。

实用新型内容

本实用新型提供一种虚拟现实装置，用以解决现有虚拟现实装置在使用时容易造成使用者视觉疲劳的技术问题。

本实用新型提供一种虚拟现实装置，包括光学透镜、固定框架、显示屏，所述固定框架用于固定所述光学透镜，所述光学透镜与所述显示屏相对设置，所述光学透镜包括沿同一旋转轴旋转而成的第一曲面和第二曲面，所述第二曲面的焦距小于所述第一曲面的焦距，所述第二曲面设置在靠近所述显示屏的一侧，所述第二曲面的中心与所述显示屏的中心之间的直线距离为x，所述光学透镜的焦距为f，所述显示屏发出的光经所述光学透镜所成的虚像的像距的参考值为v'；

其中，x<f，当f>20mm且230mm≤v′≤270mm时，所述像距接近明视距离。

可选的，40mm<f<60mm。

可选的，所述第一曲面的中心与所述第二曲面的中心之间的直线距离为光学透镜的中心厚度，所述光学透镜的中心厚度为d₁，且5.5mm≤d₁≤12mm。

可选的，所述第一曲面的中心与所述第二曲面的中心之间的直线距离为光学透镜的中心厚度，所述光学透镜的中心厚度为d₁，且5.5mm≤d₁≤10mm。

可选的，所述第一曲面的中心与所述显示屏的中心之间的直线距离为(d₁+x)，其中，(d₁+x)≤55mm。

可选的，所述光学透镜的视场角大于或等于100°。

可选的，所述光学透镜的有效口径大于或等于29mm。

可选的，所述光学透镜的边缘厚度d₂，满足1.5mm≤d₂≤2.5mm。

可选的，所述第一曲面和所述第二曲面为非球面。

可选的，所述固定框架的安装直径比所述光学透镜的有效口径大1mm～3mm。

对于本实用提供的虚拟现实装置，通过设定f和x满足的关系式将其作为像距的参考值，以及设置的取值范围在230mm～270mm之间，可设定合适的焦距f和合适的x使得像距接近明视距离，保证了人眼能够在舒适、放松的状态下使用VR装置，不会对视力造成损害。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种在不同焦距下，像距v随物距u变化的趋势图；

图2为本实用新型实施例提供的一种带有固定框架的光学透镜的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种带有固定框架的光学透镜的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种光学透镜的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种光学透镜的成像光路示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种光学透镜的成像光路示意图。

具体实施方式

在VR装置中，光学透镜相当于一个放大镜，当物体与目镜的距离小于焦距时，物体成放大的虚像，使用VR装置时，若人眼所看的物体远离明视距离(较远或较近)，都会使人眼晶状体进行调节，长时间观看物体则会出现眼疲劳，损害视力。