一种含多透镜的虚拟现实眼镜的制作方法

本实用新型涉及虚拟技术领域，具体地，涉及一种含多透镜的虚拟现实眼镜。

背景技术：

虚拟现实眼镜随着网络技术的发展，已经渐渐在一般民众中普及开来，可以给使用者身临其境，沉浸在现实中的感觉。虚拟现实眼镜中设有两组光学目镜系统，每组光学目镜系统透镜组，现有的虚拟现实眼镜中的透镜组的部件多，固定结构复杂。并且，传统单片透镜的虚拟现实眼镜视角小，清晰度不高，画面的畸变、失真、色差、场曲、颗粒感大，致使产生眩晕感，有的甚至会伤害人的眼睛。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种含多透镜的虚拟现实眼镜，该虚拟现实眼镜中透镜的安装结构简单，有利于简化装配步骤，降低生产成本；并使用户看到的实际画面相对于单凸透镜的视角更大，清晰度更高，画面畸变、失真、色差、场曲、颗粒感更小，用户观看没有眩晕感，改善了虚拟现实眼镜的体验和观看效果。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种含多透镜的虚拟现实眼镜，包括眼镜本体，其特征在于：所述眼镜本体包括两组光学目镜系统、与两组光学目镜系统上端连接的遮光眼罩以及显示终端放置组件，其中，每组光学目镜系统包括透镜固定框以及设在透镜固定框 内的透镜组件，所述透镜组件包括沿着从遮光眼罩至显示终端放置组件的轴向依次设置的第一透镜、透镜垫圈、第二透镜以及透镜固定端盖，其中，第一透镜为凸透镜，第二透镜为凹透镜，所述透镜固定端盖螺纹连接在透镜固定框的末端依次将第二透镜、透镜垫圈以及第一透镜固定在透镜固定框内。

进一步地，两组光学目镜系统中的透镜固定框为一体式结构，两个透镜固定框之间由连接板连接在一起；两个透镜固定框中与遮光眼罩对应的一端的内部设有用于定位第一透镜的挡圈。

进一步地，所述透镜垫圈中与第一透镜接触的一端上设有容纳槽，所述遮光眼罩的底部设有压紧部，所述透镜固定框中与遮光眼罩对应的一端设有让压紧部通过的过孔，所述遮光眼罩的压紧部从过孔穿过后匹配于容纳槽中，并由透镜垫圈压紧在透镜固定框的挡圈上。

进一步地，每组光学目镜系统处对应设置一个物距调节机构，该物距调节机构包括转动连接于显示终端放置组件上端的调节圈和设在透镜固定框外壁上的螺旋斜槽，所述调节圈的内壁设有嵌入到所述螺旋斜槽中的调节凸台。

进一步地，每个透镜固定框外壁上设置3个螺旋斜槽，所述调节圈上相应的设置有3个调节凸台与所述3个螺旋斜槽配合。

进一步地，所述调节圈外侧设置有调节指示刻度。

进一步地，所述调节圈内部设置有凸条，所述显示终端放置组件上部设置有圆周方向的凹槽，所述凸条与凹槽卡合连接。

进一步地，还包括第二透镜垫圈和第三透镜，其中，沿着从遮光眼罩至显示终端放置组件的轴向，依次设置的第一透镜、透镜垫圈、第三透镜、第二透镜垫圈、第二透镜以及透镜固定端盖依次设置，其中，所述第三透镜为双凹透镜。

本实用新型相对于现有技术具有以下的有益效果：

1、通过设置透镜垫圈和透镜固定端盖，即可实现对透镜的固定，结构简单，装配容易，并且所述透镜垫圈还可以用于固定遮光眼罩。

2、通过设置由一个凸透镜和一个凹透镜构成的透镜组，能够有效解决传统虚拟现实眼镜中只采用单个凸透镜而存在的用户看到的画面比显示终点屏幕小且画面失真的问题。

附图说明

图1为本实用新型的含多透镜的虚拟现实眼镜的一个具体实施方式的结构示意图；

图2为图1所示含多透镜的虚拟现实眼镜中光学目镜系统的结构分解图；

图3为本实用新型的含多透镜的虚拟现实眼镜中物距调节机构的结构示意图；

图4为本实用新型的含多透镜的虚拟现实眼镜中物距调节机构的结构分解图；

图5为传统虚拟现实眼镜单透镜视角光学图；

图6为本实用新型的含多透镜的虚拟现实眼镜的多透镜组合视角光学图；

图7为单透镜在ZEMAX光学软件测试成像方格图；

图8为本实用新型的含多透镜的虚拟现实眼镜的多透镜组合在ZEMAX光学软件测试方格图；

图9为单片透镜虚拟现实眼镜将画面变小并桶形变形后播放图；

图10为图9所示图像通过单片透镜虚拟现实眼镜看到的画面被矫正后屏幕像素点发生了畸变图；

图11为应用本实用新型的含多透镜的虚拟现实眼镜时画面不通过变小变形处理播放图；

图12为通过本实用新型的含多透镜的虚拟现实眼镜看到的屏幕像素点小并和画面完全点对点对齐无畸变的画面图；

在图1-图12中含有的标记包括：

1：眼镜本体，2：遮光眼罩，2-1：压紧部，3：光学目镜系统，3-1：透镜 固定框，3-2：第一透镜，3-3：透镜垫圈，3-4：第二透镜，3-5：透镜固定端盖，3-6：连接板，3-7：挡圈，3-8：过孔，3-9：容纳槽，4：调节圈，5：第一折叠框，6：第二折叠框，7：放置框。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅互为相对概念或是以待冲孔零件的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。

参见图1和图2，本实用新型的含多透镜的虚拟现实眼镜包括眼镜本体1，所述眼镜本体1包括两组光学目镜系统3、与两组光学目镜系统3上端连接的遮光眼罩2以及显示终端放置组件，其中，每组光学目镜系统3包括透镜固定框3-1以及设在透镜固定框3-1内的透镜组件，所述透镜组件包括沿着从遮光眼罩2至显示终端放置组件的轴向依次设置的第一透镜3-2、透镜垫圈3-3、第二透镜3-4以及透镜固定端盖3-5，其中，第一透镜3-2为凸透镜，第二透镜3-4为凹透镜，所述透镜固定端盖3-5螺纹连接在透镜固定框3-1的末端依次将第二透镜3-4、透镜垫圈3-3以及第一透镜3-2固定在透镜固定框3-1内。

参见图1和图2，两组光学目镜系统3中的透镜固定框3-1为一体式结构，两个透镜固定框3-1之间由连接板3-6连接在一起，该连接板可用于与头带连接；两个透镜固定框3-1中与遮光眼罩2对应的一端的内部设有用于定位第一透镜3-2的挡圈3-7，第一透镜3-2的边沿被透镜垫圈3-3压紧在该挡圈上， 实现地第一透明的精确定位和固定。

参见图1和图2，所述透镜垫圈3-3中与第一透镜3-2接触的一端上设有容纳槽3-9，所述遮光眼罩2的底部设有压紧部2-1，所述透镜固定框3-1中与遮光眼罩2对应的一端设有让压紧部通过的过孔3-8，所述遮光眼罩2的压紧部从过孔穿过后匹配于容纳槽中，并由透镜垫圈3-3压紧在透镜固定框3-1的挡圈上。所述压紧部设置成倒钩结构，由于遮光眼罩2由软质材料制成，因此该压紧部能够通过挤压的方式从过孔中通过并进入到容纳槽中，压紧部的倒钩部分与挡圈接触，由容纳槽的底部将倒钩部分压紧在挡圈上，实现遮光眼罩2在透镜固定框3-1中的固定。

参见图1和图2，所述显示终端放置组件包括第一折叠框5、第二折叠框6以及放置框7，其中，设置第一折叠框5和第二折叠框6用于实现眼镜的折叠，以便在不使用时便于收纳和携带；所述放置框7用于放置显示终端。

参见图1和图2，每组光学目镜系统3处对应设置一个物距调节机构，所述物距调节机构包括转动连接于第一折叠框5上端的调节圈4和设在透镜固定框3-1外壁上的螺旋斜槽，所述调节圈4的内壁设有嵌入到所述螺旋斜槽中的调节凸台。

参见图1和图2，使用过程中，调节圈4旋转时，调节凸台也旋转，带动螺旋斜槽转动，从而带动透镜固定框3-1在长度方向的调节，调节圈4往不同方向旋转时，透镜固定框3-13会相对用户眼睛远离或靠近，从而调整透镜固定框3-1中透镜组件与用户眼睛之间的距离，获得不同的焦距及成像效果，从而让眼疾用户看到最清晰的画面，降低虚拟现实眼镜长时间使用给用户带来的疲劳感，同时患有眼疾的用户也可以获得与无眼疾用户一样的虚拟现实体验效果。

参见图1和图2，每个透镜固定框3-1外壁上设置个螺旋斜槽，所述调节圈4上相应的设置有个调节凸台与所述个螺旋斜槽配合。多个螺旋斜槽和调节凸台的设置，从多个位置同时移动透镜固定框3-1，可保证透镜固定框3-1在调节过程中更加稳定。

参见图1和图2，所述调节圈4外侧设置有调节指示刻度。指示刻度可以使得用户可以根据自己实际需要调整调节圈4的旋转角度来获得最佳的使用体验。

参见图2和图3，所述调节圈4内部设置有凸条，所述第一折叠框5上部设置有圆周方向的凹槽，所述凸条与凹槽卡合连接，从而实现调节圈4与第一折叠框5之间的转动连接。

本实用新型的含多透镜的虚拟现实眼镜的透镜组件由于采用了一个凸透镜和一个凹透镜，在观看视角方面的技术效果如下。

第一，解决了视角小的问题。参见图5，为传统单透镜模式下光线示意图，图6为本实用新型使用模式下光线示意图。本方案通过增设凹透镜突破了单片透镜视角范围较小的缺陷。使用户在物距不变的情况下大大的增加了观看视角。

第二解决了画面畸变、失真、场曲的问题。参照图7为传统的单透镜模式通过ZEMAX光学软件畸变失真测试，失真率约为10％左右。图8为本实用新型多透镜组合模式通过ZEMAX光学软件畸变失真测试，失真率约为1％左右。在传统的单透镜(即凸透镜)前增设至少一凹透镜，可以看出在保持视距和物距不变的情况下，本实用新型相对传统的虚拟现实眼镜，不仅增大了用户实际接收到的画面，而且画质的畸变、失真、场曲等均小于传统透镜。

第三，解决了传统虚拟现实眼镜画面不清晰及场曲、变形、色差等问题。传统模式下显示终端播放画面的变形播放。传统的虚拟现实眼镜观看视频等，需先通过软件将播放画面变为桶形，通过透镜矫正后，图像虽然被矫正，但同时屏幕像素点被畸变，与画面不能对点同步，增加了眩晕感。更为严重的是，画面边缘被压缩，在放大矫正后，其余画面中心的清晰度不一致，产生严重的场曲与色差，并产生较大的颗粒感。本方案模式下，显示终端的播放画面为满屏播放。无需将播放画面变形，通过多透镜模组放大后，参见图12，可形成点对点播放，颗粒感小、画质清晰，且不会产生较大的场曲、色差、变形。

为进一步说明本实用新型解决的场曲、变形、色差、颗粒感等问题，参照 图9-图12。图9为字母在传统虚拟现实眼镜适用的播放画面中显像示意图。传统传统虚拟现实眼镜将播放画面变形处理，用户使用时通过透镜成像，观察到如图10的效果。画面矫正时造成较严重的画面变形。图11为字母在本实用新型含多镜片的虚拟现实眼镜的播放画面中显像示意图，本实用新型无需将播放画面进行变形处理。用户使用时经多透镜组合成像，观察到如图12的视觉效果。画面没有变形下，使用户观察到更接近真实的播放效果。

以上所述实施例，仅为本实用新型具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改、替换和改进等等，这些修改、替换和改进都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。