[发明专利]头戴显示装置及其目镜光学系统的加工方法

权利要求书

1.一种头戴显示装置，包括对应设置的目镜光学系统和显示屏；所述显示屏有效显示画面对应的长度与宽度比例范围为：1:1-16:3，所述目镜光学系统至少包括一片或多片透镜；其特征在于，至少有一片所述透镜的宽边为进行过切边处理后的宽边，且所述透镜宽边切边后的保留尺寸最小值与所述透镜的最大有效光学孔径比值范围为：0.22-0.66；

所述透镜的长边为进行过切边处理后的长边，所述透镜的正视图为矩形；

所述透镜的长边切边后的保留尺寸最小值与所述透镜的最大有效光学孔径比值范围为：0.683-0.992；

所述透镜的正视图是由矩形切去四角后形成的多边形；所述透镜的正视图中四角被切去的部分均为三角形；所述三角形与所述透镜的宽边对应边z1的边长记为F，所述三角形与所述透镜的长边对应的边记为z2，所述三角形的第三条边记为z3，z1到z3对应的角为∠α，所述显示屏有效显示画面对角线到所述显示屏有效画面长边的角为∠β；

其中，满足下述关系式(1)和(2)：

∠α＝∠β＝arctan(b/a)   (1)；

F/D≤0.26         (2)；

上述关系式(1)和(2)中，a为所述显示屏有效显示画面对应的长度，b为显示屏有效显示画面对应的宽度，D为所述透镜的宽边切边后的保留尺寸。

2.根据权利要求1所述的头戴显示装置，其特征在于，所述显示屏有效显示画面对应的长度与宽度比例为16:16，所述透镜的宽边切边后的保留尺寸最小值与所述透镜的最大有效光学孔径比值范围为：大于0.66；

所述透镜的长边切边后的保留尺寸最小值与所述透镜的最大有效光学孔径比值范围为：大于0.683。

3.根据权利要求1所述的头戴显示装置，其特征在于，所述显示屏有效显示画面对应的长度与宽度比例为16:12，所述透镜的宽边切边后的保留尺寸最小值与所述透镜的最大有效光学孔径比值范围为：大于0.57；

所述透镜的长边切边后的保留尺寸最小值与所述透镜的最大有效光学孔径比值范围为：大于0.778。

4.根据权利要求1所述的头戴显示装置，其特征在于，所述显示屏有效显示画面对应的长度与宽度比例为16:10，所述透镜的宽边切边后的保留尺寸最小值与所述透镜的最大有效光学孔径比值范围为：大于0.51；

所述透镜的长边切边后的保留尺寸最小值与所述透镜的最大有效光学孔径比值范围为：大于0.832。

5.根据权利要求1所述的头戴显示装置，其特征在于，所述显示屏有效显示画面对应的长度与宽度比例为16:9，所述透镜的宽边切边后的保留尺寸最小值与所述透镜的最大有效光学孔径比值范围为：大于0.47；

所述透镜的长边切边后的保留尺寸最小值与所述透镜的最大有效光学孔径比值范围为：大于0.860。

6.根据权利要求1所述的头戴显示装置，其特征在于，所述目镜光学系统包括两片透镜，分别为：第一透镜和第二透镜；其中，

所述第一透镜的宽边为进行过切边处理后的宽边；

所述第二透镜的宽边为进行过切边处理后的宽边，或者同时所述第二透镜的长边为进行切边处理后的长边。

7.根据权利要求1所述的头戴显示装置，其特征在于，所述目镜光学系统包括三片透镜，分别为：第一透镜、第二透镜和第三透镜；其中，

第一透镜、第二透镜和第三透镜的宽边为进行过切边处理后的宽边，或者同时第一透镜、第二透镜和第三透镜的长边为进行切边处理后的长边。

8.根据权利要求1所述的头戴显示装置，其特征在于，所述目镜光学系统包括四片透镜，分别为：第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜；其中，

所述第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜的宽边均为进行过切边处理后的宽边。

9.根据权利要求1所述的头戴显示装置，其特征在于，所述头戴显示装置为单眼头戴显示装置，包括：

一个目镜光学系统；和，一个与所述目镜光学系统对应的显示屏。