[实用新型]一种头戴式虚拟现实显示设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及领域头戴技术领域，尤其涉及一种头戴式虚拟现实显示设备。

背景技术

目前头戴式虚拟现实显示设备的光学放大元件均采用传统透镜，如球面透镜、非球面透镜或自由曲面光学透镜，受光学加工技术及光学材料的限制，显示设备中的光学放大镜组的口径通常会做得比较小(若口径做大光学系统的重量和体积均会大幅增加)，使用者通过光学放大镜组所能观察到的视野被放大镜组的口径限制，放大镜组的视野相对人眼自然状态下的视野显得很小，故此视野受限的图像显示系统给人眼带来的视觉冲击及沉浸感将会受到很大的影响。在保证头戴式虚拟现实显示设备体积足够小、重量足够轻的前提下，如何增大光学放大镜组的口径以此来实现头戴式虚拟现实显示设备大视场成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种头戴式虚拟现实显示设备，解决现有头戴式虚拟现实显示设备使用的光学放大镜组的口径小导致的视野与产品体积和重量不可兼顾的问题。

本申请实施例提供了一种头戴式虚拟现实显示设备，其特征在于，包括光学系统，所述光学系统包括图像显示源和光学放大镜组，所述图像显示源包括左右显示屏，所述光学放大镜组包括左右光学放大组合镜，所述光学放大组合镜包括聚焦薄型光学元件和一组带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜，所述聚焦薄型光学元件和所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜边缘相接，所述透明板裙边具有与所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜的凸面同圆心的菲涅尔环带。

可选的，所述左右显示屏的显示面之间具有夹角，所述左右光学放大组合镜的出射面之间具有夹角。

可选的，所述光学放大镜组还包括左右透明板，所述左透明板和所述左光学放大组合镜叠合在一起，且所述左透明板设置在所述左光学放大组合镜靠近人眼一端；所述右透明板和所述右光学放大组合镜叠合在一起，且所述右透明板设置在所述右光学放大组合镜靠近人眼一端。

可选的，所述左右透明板为光学塑料板或光学玻璃板。

可选的，所述光学放大组合镜还包括保护片，所述保护片设置在所述透明板和所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜之间。

可选的，所述凸透镜为球面透镜或非球面透镜或自由曲面光学透镜；所述聚焦薄型光学元件为菲涅尔透镜或菲涅尔波带片或二元光学元件。

可选的，所述聚焦薄型光学元件呈平板结构或曲面结构。

可选的，所述聚焦薄型光学元件与所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜通过光学胶合方式或机械拼接方式结合在一起。

可选的，所述头戴式虚拟现实显示设备包括用于实现头戴装置功能的主体结构及用于佩戴其主体结构的头戴结构，所述头戴结构的前端与所述主体结构的顶部边框连接，所述光学系统设置在所述主体结构中。

可选的，所述头戴结构包括额头支撑部、后侧支撑部和连接部，所述连接部呈弧形，其主体支架为具有弹性的刚性材料；所述连接部一端与所述额头支撑部相连，另一端与所述后侧支撑部相连。

本实用新型的有益效果如下：

基于上述技术方案，本实用新型实施例中光学系统中的光学放大组合镜包括聚焦薄型光学元件和一组带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜，所述聚焦薄型光学元件和所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜边缘相接，由于所述透明板裙边具有与所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜的凸面同圆心的菲涅尔环带，所述菲涅尔环带的汇聚能力和所述凸面的汇聚能力等效，从而在所述凸面的边界延伸一段口径(即所述透明板裙边的长度)，从而扩大了所述带透明板裙边的凸透镜或组合凸透镜的光学口径，如此，能够在保证头戴式虚拟现实显示设备体积足够小、重量足够轻的前提下，实现头戴式虚拟现实显示设备具有大视场的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例中光学系统的第一种结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型实施例中光学系统的第二种结构示意图；

图4为本实用新型实施例中光学系统的第三种结构示意图；

图5为本实用新型实施例中光学系统的第四种结构示意图；

图6为实用新型实施例中头戴式虚拟现实显示设备的结构示意图。