一种头戴目镜系统和头戴显示设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光学技术领域，特别涉及一种头戴目镜系统和头戴显示设备。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的进步，曲面显示屏将会逐渐进入人们的视野，因此曲面显示屏也 会渐渐的应用于头戴式可视设备（Head Mount Display，HMD)系统中。
[0003] 现今共轴的HMD光学系统无法满足曲面显示屏，且由于曲面显示屏在曲率上有一 定的自由度所以需要光学系统能够以调节的方式满足于一定曲率范围下的曲面屏幕。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种头戴目镜系统和头戴显示设备，通过调节能够适配不同曲率的 曲面显示屏。
[0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] 一方面，本发明提供了一种头戴目镜系统，所述头戴目镜系统包括：曲面显示屏和 分别用于左眼和右眼的两组目镜；在光路光阑和所述曲面显示屏之间，沿着光线入射方向， 每组目镜依次设置一负透镜和一正透镜，
[0007] 所述负透镜为可移动透镜，所述正透镜为固定透镜；
[0008] 所述负透镜可相对于正透镜做剪切移动，移动方向垂直于正透镜的光轴，移动轨 迹位于正透镜的光轴与曲面显示屏的中心法线确定的平面内。
[0009] 其中，所述负透镜沿着光线入射方向依次包括：为平面的第一表面和为凹面的第 二表面；
[0010] 所述正透镜沿着光线入射方向依次包括：为凸面的第三表面和为平面的第四表 面。
[0011] 其中，所述头戴目镜系统的焦距f，所述负透镜的焦距，正透镜的焦距f2满足下 述关系式：
【主权项】
1. 一种头戴目镜系统，其特征在于，所述头戴目镜系统包括：曲面显示屏和分别用于 左眼和右眼的两组目镜；在光路光阑和所述曲面显示屏之间，沿着光线入射方向，每组目镜 依次设置一负透镜和一正透镜， 所述负透镜为可移动透镜，所述正透镜为固定透镜； 所述负透镜可相对于正透镜做剪切移动，移动方向垂直于正透镜的光轴，移动轨迹位 于正透镜的光轴与曲面显示屏的中心法线确定的平面内。
2. 根据权利要求1所述的头戴目镜系统，其特征在于， 所述负透镜沿着光线入射方向依次包括：为平面的第一表面和为凹面的第二表面； 所述正透镜沿着光线入射方向依次包括：为凸面的第三表面和为平面的第四表面。
3. 根据权利要求1所述的头戴目镜系统，其特征在于，所述头戴目镜系统的焦距f，所 述负透镜的焦距，正透镜的焦距4满足下述关系式：
4. 根据权利要求1所述的头戴目镜系统，其特征在于，所述头戴目镜系统的总长L，系 统后焦1满足下述关系式：
5. 根据权利要求1所述的头戴目镜系统，其特征在于，所述负透镜的剪切位移量d，所 述曲面显示屏的曲面半径R满足下述关系式： -6. 8 < d < 6. 8, 〇<-*-<〇.〇1。 R
6. 根据权利要求1-5任一项所述的头戴目镜系统，其特征在于，所述负透镜的第二表 面和所述正透镜的第三表面均为非球面。
7. 根据权利要求6所述的头戴目镜系统，其特征在于，所述第二表面和第三表面的非 球面的最高项为二次项， 所述第二表面和第三表面的非球面二次项系数分别为k2、k3，其中-I < k2< 0, -20 < k3 < _1 ο
8. 根据权利要求7所述的头戴目镜系统，其特征在于，所述负透镜和所述正透镜均为 塑料材质； 所述负透镜的折射率范围为1. 45 < ηι< 1. 75,色散范围为25 < V 40 ; 所述正透镜的折射率范围为1. 45 < n2< 1. 70,色散范围为50 < V 2< 75。
9. 根据权利要求8所述的头戴目镜系统，其特征在于，所述负透镜为P0LYCARB型号的 塑料材质，其折射率Ii1= 1.5588470,色散V1= 29.91 ; 所述正透镜为E48R型号的塑料材质，其折射率n2= 1.531160,色散V 2= 56. 04。
10. -种头戴显示设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的头戴目镜系统。
【专利摘要】本发明公开了一种头戴目镜系统和头戴显示设备，所述头戴目镜系统包括：曲面显示屏和分别用于左眼和右眼的两组目镜；在光路光阑和所述曲面显示屏之间，沿着光线入射方向，每组目镜依次设置一负透镜和一正透镜，所述负透镜为可移动透镜，所述正透镜为固定透镜；所述负透镜可相对于正透镜做剪切移动，移动方向垂直于正透镜的光轴，移动轨迹位于正透镜的光轴与曲面显示屏的中心法线确定的平面内。本技术方案通过移动负透镜改变光线在负透镜的相对入射高度使所述头戴目镜系统能够适配不同曲率的曲面显示屏。
【IPC分类】G02B25-04, G02B27-01
【公开号】CN104656245
【申请号】CN201510073382
【发明人】王元鹏
【申请人】青岛歌尔声学科技有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月11日