一种具有较平像场的菲涅尔目镜的制作方法

本实用新型属于虚拟现实视频眼镜技术领域，具体为一种具有较平像场的菲涅尔目镜。

背景技术：

虚拟现实技术的进步，推动了游戏娱乐行业的发展，市场上出现了各类显示设备，光学上主流是使用单片式目镜；菲涅尔镜片，具有轻薄的优势，在虚拟现实显示设备上使用广泛。单片式目镜结构简单，但光学系统存在色差、畸变、像散和场曲等诸多像差；传统的设计，为均衡像差，会留有一定的像散和场曲，即像面并非平面，存在一定的弯曲，依靠人眼的自动调节屈光去适应。在一些应用场景，频繁的适应调节屈光会引起视觉疲劳，影响用户体验的舒适性。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单并舒适性较好的目镜。

具体的技术方案为：

一种具有较平像场的菲涅尔目镜，包括外壳，外壳内安装有镜片，镜片前安装有显示屏，所述的镜片为为平凸透镜。

具体的，所述的镜片，朝向人眼的一侧为凸面，朝向显示屏的另一侧为平面。

进一步，所述的镜片，朝向人眼的凸面为偶次非球面；朝向显示屏的平面为菲涅尔面。

人眼离镜片凸面距离13～20mm，显示屏显示尺寸2～4英寸，显示屏离镜片平面距离20～50mm；镜片直径35～50mm，中心厚度5～10mm。

本实用新型提供的一种具有较平像场的菲涅尔目镜，减轻了虚拟现实体验中的视觉对焦调节疲劳，提升了佩戴体验的舒适性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的原理图；

图3是本实用新型的镜片结构示意图；

图4为本实用新型实施例的光学场曲效果图；

图5为传统大视场单片光学目镜场曲效果图。

具体实施方式

结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1和图2所示，一种具有较平像场的菲涅尔目镜，包括外壳1，外壳1内安装有镜片2，镜片2前安装有显示屏3，所述的镜片2为为平凸透镜。

具体的，所述的镜片2，朝向人眼的一侧为凸面，朝向显示屏3的另一侧为平面。

进一步，所述的镜片2，朝向人眼的凸面为偶次非球面；朝向显示屏3的平面为菲涅尔面。

如图3所示，镜片2为平凸的结构，凸面为偶次非球面，平面为菲涅尔面；凸面朝向人眼，平面朝向显示屏3。偶次非球面的表面参数由下面公式：

给出，其中c为曲率，k为圆锥系数，a₁～a₈为偶次冥项系数，r为径向坐标；

菲涅尔面包含了对称的圆或矩形面，并包含产生光焦度的剖面，剖面的径向平面的终点由下面公式：

定义，其中c为曲率，k为圆锥系数，a_i为偶次冥项系数，r为径向坐标。

人眼离镜片2凸面距离13～20mm，显示屏3显示尺寸2～4英寸，显示屏3离镜片2平面距离20～50mm；镜片2直径35～50mm，中心厚度5～10mm，优选但不限于使用PMMA材质；偶次非球面曲率0.005<c<0.02，圆锥系数-1<k<1，偶次冥项系数a₁＝a₆＝a₇＝a₈＝0；菲涅尔面的曲率-0.05<c<-0.01，圆锥系数-1≦k≦0，偶次冥项系数除了a₂≠0其余均为0。

图4为本实用新型实施例光学场曲效果图；图5为传统大视场单片光学目镜场曲效果图。明显本实施例，通过优化参数，减小像散和场曲像差，使整个视场折光度控制在1.5个内，得到具有较平像场的光学系统，人眼观察时只需要轻微的屈光调节，从而减轻视觉疲劳；配合数字图像处理技术，经消色差和反畸变预处理后，给使用者提供精彩舒适的视觉体验。