[发明专利]一种可抑制近视加深的虚拟现实设备及其光路结构

说明书

本申请一种可抑制近视加深的虚拟现实设备及其光路结构，所述光路结构包括主光路和副光路，主光路在视网膜上形成主图像，副光路在视网膜前方或后方形成背景图像，从而形成光学离焦，通过分光镜在前方一定距离叠加形成虚像，加强近视散焦来抵消近视发育；主光路和副光路均为先正透镜组再负透镜组，可在大视场下有效压缩头戴显示设备的镜片尺寸，减轻设备的重量，满足设备轻量化、小型化的使用要求；对于患有远视的用户，同样可以改变副光路中第二负透镜组与分光镜的距离使得背景图像成像于视网膜后方以控制远视加深。

技术领域

本发明属于光学成像领域，具体涉及一种可抑制近视加深的虚拟现实设备及其光路结构。

背景技术

近年来近视人群比例呈逐年上升趋势，且呈现低龄化趋势，据相关研究发现，近视出现得越早，未来近视度数可能越深，青少年甚至幼儿期发生近视，将来可能发展为高度近视。随着近视度数的加深，人的眼轴会被过度拉长，进而衍生出各种眼睛疾病，例如视网膜脱落、白内障、青光眼、黄斑变性等，而目前的治疗方法对这些问题都不能完全解决。近视是个不可逆的过程，眼轴一旦被拉长将无法恢复，目前的治疗方法只能矫正视力而非治愈，也不能控制近视度数的加深。

虚拟现实头戴显示设备，简称VR设备，是近年发展颇为迅速的新型智能设备，能使佩戴者沉浸于由计算机虚拟合成的环境中，但普遍存在的问题就是VR设备的图像离眼睛较近，一旦用眼时间过长容易造成近视，尤其对青少年而言极易造成近视加深，而目前尚未有一款VR设备可以解决以上问题。

发明内容

基于此，本发明旨在提出一种可抑制近视加深的虚拟现实设备及其光路结构，能有效抑制近视加深，以克服传统虚拟现实头戴显示设备的技术缺陷。

本发明一种用于可抑制近视加深的虚拟现实设备的光路结构，包括分光镜、正透镜组及出瞳面，其特征在于，

还包括第一显示器件、第一负透镜组；

沿光线传输方向依次经过所述第一显示器件、第一负透镜组、分光镜、正透镜组及出瞳面形成主光路；

还包括第二显示器件、平面反射镜、第二负透镜组；

沿光线传输方向依次经过所述第二显示器件、平面反射镜、第二负透镜组、分光镜、正透镜组及出瞳面形成副光路；

所述主光路形成的第一图像和所述副光路形成的第二图像叠加形成虚像。

可选地，正透镜组包括靠近出瞳面的双凸透镜和靠近分光镜的双凹透镜。

可选地，出瞳面到双凸透镜之间的镜目距大于等于15mm。

可选地，双凸透镜靠近出瞳面的表面到第一显示器件的表面距离小于等于30mm。

可选地，双凸透镜靠近出瞳面的表面到第二显示器件的表面距离为大于45mm且小于60mm。

可选地，平面反射镜上的光线偏转角度范围为40°～60°。

可选地，副光路中分光镜与正透镜组之间光线的反射偏转角度为90°。

可选地，分光镜的透反比为50/50。

可选地，第一显示器件和第二显示器件均为OLED显示器。

第二方面，本发明还提供一种虚拟现实设备，包括上述的光路结构。

第三方面，本发明提供一种在虚拟现实设备中的成像方法，利用上述光路结构实现，包括：

根据佩戴者的近视度数调整正透镜组的气隙间隔和正透镜组与分光镜之间的距离，使得主光路在视网膜上成像为第一图像；

调整第二负透镜组与分光镜之间的距离，使得副光路在视网膜前方或后方成像为第二图像；