一种虚拟现实设备的制作方法

本申请实施例涉及电子光设备，尤其涉及一种虚拟现实设备。

背景技术：

1、虚拟现实(virtual reality，简称vr)设备给用户提供了一个交互式虚拟三维空间，通过感知单元提供视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让人进入完全沉浸的虚拟世界。因此，vr设备需要用户使用一个特定的头显，以形成一个完全密闭的虚拟空间，而视频透视(video see through，简称vst)则是打破了这种限制，让用户可以走出vr世界。

2、目前，vr设备的透视功能是通过以下方式实现：通过头显设备的前置相机采集周围环境的实时图片传输给芯片处理器，图片经过芯片处理器进行畸变矫正后传输到近眼光学系统，畸变矫正后的图片通过近眼光学系统进入人眼，给人一种人眼能够直接透过头显看到周围真实世界的感觉。

3、然而，上述方法中，虽然vr设备使用软件算法，对前置相机的光学系统产生的畸变进行畸变矫正，但是近眼光学系统也会产生畸变，这样导致人眼看到的图像仍然存在图像畸变严重、色彩失真等问题，导致用户产生眩晕和恶心感，进而影响用户体验。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种虚拟现实设备，解决了图像畸变严重、色彩失真的问题，有效提升了用户体验。

2、本申请实施例提供了一种虚拟现实设备，包括：透视光学系统和显示光学系统；

3、所述透视光学系统在成像过程中产生负畸变，所述显示光学系统在成像过程中产生正畸变，并且，所述负畸变和所述正畸变的差异的绝对值在预设阈值以内；

4、所述透视光学系统，用于采集外部环境图像，并将所述外部环境图像传输至所述显示光学系统；

5、所述显示光学系统，用于显示所述外部环境图像。

6、本申请实施例中，透视光学系统在成像过程中产生负畸变，显示光学系统在成像过程中产生正畸变，并且负畸变和正畸变的差值的绝对值在预设阈值以内，解决了图像畸变严重、色彩失真的问题，有效提升了用户体验。

7、一种可选实施方式中，所述透视光学系统的视场角大于所述显示光学系统的视场角。

8、一种可选实施方式中，所述显示光学系统包括依次排列的光阑、第一透镜、偏振组件、第二透镜和显示组件。

9、一种可选实施方式中，所述第一透镜的材料和第二透镜的材料均为树脂材料。

10、一种可选实施方式中，所述第一透镜和第二透镜的膜材贴膜方式为内贴。

11、一种可选实施方式中，所述显示光学系统在成像过程中产生的正畸变的范围为[30％，40％]。

12、一种可选实施方式中，所述透视光学系统包括：六个依次排列的透镜，所述透镜的材料为树脂材料。

13、一种可选实施方式中，所述透视光学系统在成像过程中产生的负畸变的范围为[-40％，-30％]。

14、一种可选实施方式中，所述透视光学系统的半视场角定义为θ，系统焦距定义为f，六个透镜各自的焦距定义为f1、f2、f3、f4、f5、f6，系统半像面尺寸定义为ih，系统长度定义为l，则所述透视光学系统满足以下条件：110°≤θ≤150°；0.014≤ih/(f*θ)≤0.015；3.7≤l/f≤4.1；3.9≤l/ih≤4.3；1.38≤f3/f≤1.52；-1.82≤f4/f≤-1.64；1.17≤f5/f≤1.29；-2.2≤f6/f≤-1.99。

15、一种可选实施方式中，所述透视光学系统包括：1600万像素的互补金属氧化物半导体cmos芯片。

技术特征：

1.一种虚拟现实设备，其特征在于，包括：透视光学系统和显示光学系统；

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述透视光学系统的视场角大于所述显示光学系统的视场角。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述显示光学系统包括依次排列的光阑、第一透镜、偏振组件、第二透镜和显示组件。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述第一透镜的材料和第二透镜的材料均为树脂材料。

5.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述第一透镜和第二透镜的膜材贴膜方式为内贴。

6.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述显示光学系统在成像过程中产生的正畸变的范围为[30％，40％]。

7.如权利要求1至6任一所述的设备，其特征在于，所述透视光学系统包括：六个依次排列的透镜，所述透镜的材料为树脂材料。

8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述透视光学系统在成像过程中产生的负畸变的范围为[-40％，-30％]。

9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述透视光学系统的半视场角定义为θ，系统焦距定义为f，六个透镜各自的焦距定义为f1、f2、f3、f4、f5、f6，系统半像面尺寸定义为ih，系统长度定义为l，则所述透视光学系统满足以下条件：110°≤θ≤150°；0.014≤ih/(f*θ)≤0.015；3.7≤l/f≤4.1；3.9≤l/ih≤4.3；1.38≤f3/f≤1.52；-1.82≤f4/f≤-1.64；1.17≤f5/f≤1.29；-2.2≤f6/f≤-1.99。

10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述透视光学系统包括：1600万像素的互补金属氧化物半导体cmos芯片。

技术总结
本申请实施例提供了一种虚拟现实设备，包括：透视光学系统和显示光学系统；所述透视光学系统在成像过程中产生负畸变，所述显示光学系统在成像过程中产生正畸变，并且，所述负畸变和所述正畸变的差值的绝对值在预设阈值以内；所述透视光学系统，用于采集外部环境图像，并将所述外部环境图像传输至所述显示光学系统；所述显示光学系统，用于显示所述外部环境图像。本申请实施例解决了图像畸变严重、色彩失真的问题，有效提升了用户体验。

技术研发人员：薛同历,朱能胜
受保护的技术使用者：华勤技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29