一种接目镜片及其生产方法和相应的设备技术

本发明专利技术实施例提供了一种接目镜片及其生产方法和相应的设备，该接目镜片包括第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜；所述第一菲涅尔透镜的菲涅尔面与所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔面相贴合，且所述第一菲涅尔透镜的色散程度与所述第二菲涅尔透镜的色散程度不同，以减少所述接目镜片的色差。在本发明专利技术实施例中，通过将两片菲涅尔透镜的菲涅尔面相贴合形式接目镜片，增大镜片曲率半径的设计自由度，使得这两片菲涅尔透镜的色散和视场角之间，不会像传统的双胶合透镜那样会相互牵制，有效的修正了色差，无需进行色差方面的图像处理，大大降低了计算量。此外，所述接目镜片还具有质量轻和体积小的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及光学
，尤其涉及一种接目镜片及其生产方法和相应的设备。
技术介绍
虚拟现实头戴显示器设备，简称VR头盔、VR头显或者VR眼镜，是利用仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、传感技术和网络技术等多种技术集合的产品，能够实现立体图像的显示。VR头盔一般包括屏幕、接目镜片和由塑料等材料组成的设备支架。而接目镜片的设计和加工方式，关系到成像质量好坏，直接影响用户佩戴体验及视觉舒适性。目前VR头盔的接目镜片多为单片非球面设计，然而单片非球面透镜由于材料色散性限制，色差非常明显，在进行图像处理的时候，需要进行色散矫正。随着显示屏幕分辨率的提高，色散矫正的运算量会以倍数增长。为了消除接目镜片的色差，有人提出将接目镜片设计成双胶合透镜，利用两种不同材料制成的透镜的色散程度差异进行色散补偿的方案，但是该方案极大了限制了设计自由度。为了增大设计自由度，有人提出将双胶合透镜分开，形成分离消色差型式。但是这种方案在大视场应用中，依然无法很好地矫正色差。微软公司曾提出用两组双胶合透镜来修正OculusVRRift中的色差。虽然该方案比较好的矫正了色差，但是它的体积和重量都过大，影响用户体验。且该方案中使用了玻璃材料，使得设备的成本很高。此外，该设计方案仅能保证视场角为80度左右。由此可知，在现有技术中，单片式接目镜片由于材料色散性限制，色差非常明显。双胶合透镜和分离型的双透镜都无法有效修正色差。而微软的方案虽然可以较好的矫正色差，但是体积和重量较大，影响用户体验，且造价昂贵，不利于商业化。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种接目镜片及其生产方法和相应的设备，可以有效解决现有技术中接目镜片色差较大的问题，有效修正了接目镜片的色差，并减小了接目镜片的体积和重量。本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供一种接目镜片，该接目镜片包括第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜；所述第一菲涅尔透镜的菲涅尔面与所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔面相贴合，且所述第一菲涅尔透镜的色散程度与所述第二菲涅尔透镜的色散程度不同，以减少所述接目镜片的色差。可选地，所述第二菲涅尔透镜的玻璃化转变温度高于所述第一菲涅尔透镜的玻璃化转变温度；所述第一菲涅尔透镜的菲涅尔面是利用所述第二菲涅尔透镜的玻璃化转变温度高于所述第一菲涅尔透镜的玻璃化转变温度，由所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔面转写而成。可选地，所述第一菲涅尔透镜的菲涅尔面与所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔面相贴合包括：所述第一菲涅尔透镜的菲涅尔面直接与所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔面贴合。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种生产第一方面所述的接目镜片的方法，包括：注塑形成所述第二菲涅尔透镜，所述第二菲涅尔透镜的玻璃化转变温度高于所述第一菲涅尔透镜的玻璃化转变温度；在注塑形成所述第二菲涅尔透镜后，将形成所述第一菲涅尔透镜的材料注塑到模具中并贴合所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔面，使得所述第一菲涅尔透镜的菲涅尔面由所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔面转写而成且所述第一菲涅尔透镜的菲涅尔面直接与所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔面贴合。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种头戴式虚拟现实设备，包括接目镜片和设备支架；所述接目镜片被所述设备支架固定；所述接目镜片包括第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜；所述第一菲涅尔透镜的菲涅尔面与所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔面相贴合，且所述第一菲涅尔透镜的色散程度与所述第二菲涅尔透镜的色散程度不同，以减少所述接目镜片在所述虚拟现实设备中引入的色差。本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：利用了两种色散程度不同的材料的菲涅尔透镜贴合在一起组成了接目镜片，且其中的贴合面为菲涅尔面，这不仅增大了镜片曲率半径的设计自由度，使得这两片菲涅尔透镜的色散和视场角之间，不会像传统的双胶合透镜那样会相互牵制，有效的修正了色差，使得在边缘视场，该接目镜的色差都可以控制在一个像素之内，无需进行色差方面的图像处理，大大降低了计算量。此外，本专利技术实施例所述的接目镜片，是由两片菲涅尔透镜组成，减少了接目镜片的质量和体积。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一种菲涅尔透镜的示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种接目镜片的结构组成示意图；图3(a)为一种单片非球面透镜的色散程度仿真示意图；图3(b)为一种单片菲涅尔透镜的色散程度仿真示意图；图3(c)为一种双胶合透镜的色散程度仿真示意图；图3(d)为一种分离型双透镜的色散程度仿真示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种接目镜片的色散程度仿真示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种头戴式虚拟现实设备的结构组成示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了更好地理解本专利技术实施例，在描述本专利技术实施例前，对相关概念进行相应的介绍。菲涅尔透镜(FresnelLens)，又名螺纹透镜，如图1所示。菲涅尔透镜透镜与普通透镜的曲率一致，但其表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆。菲涅尔透镜看上去像一片有多个同心圆纹路(即菲涅尔带)的玻璃，却能达到凸透镜的效果。菲涅尔透镜的工作原理：如图1所示，通常使用的凸透镜，为了达到实际的加工性，保证中心与边缘厚度在一定范围内，这样会导致镜片较厚，尺寸加大，重量变大。增加了生产周期和成本，不利于商业化。光的折射只发生在介质的交界面。如果可以去掉直线传播的部分，只保留发生折射的曲面，便能省下大量材料同时达到相同的聚光效果，菲涅尔透镜就是采用这种原理。菲涅尔面：通常我们将菲涅尔透镜上刻有同心圆的那个表面，称之为该透镜的菲涅尔面。色散：材料的折射率随入射光频率的减小(或波长的增大)而减小的性质，称为“色散”。关于玻璃化转变温度：非晶聚物有三种力学状态，它们是玻璃态、高弹态和粘流态。在温度较低时，材料为刚性固体状，与玻璃相似，在外力作用下只会发生非常小的形变，此状态即为玻璃态:当温度继续升高到一定范围后，材料的形变明显地增加，并在随后的一定温度区间形变相对稳定，此状态即为高弹态，温度继续升高形变量又逐渐增大，材料逐渐变成粘性的流体，此时形变不可能恢复，此状态即为粘流态。我们通常把玻璃态与高弹态之间的转变，称为玻璃化转变，它所对应的转变温度即是玻璃化转变温度，或是玻璃化温度。本专利技术实施例提供了一种接目镜片，如图2所示，所述接目镜片包括第一菲涅尔透镜21和第二菲涅尔透镜22；所述第一菲涅尔透镜的菲涅尔面与所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔面相贴合，且所述第一菲涅尔透镜的色散程度与所述第二菲涅尔透镜的色散程度不同，以减少所述接目镜片的色差。在本专利技术实施例中，利用了两种阿贝数(即色散程度)不同的材料注塑而成的菲涅尔透镜贴合在一起组成了接目镜片，且其中的贴合面为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接目镜片，其特征在于，所述接目镜片包括第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜；所述第一菲涅尔透镜的菲涅尔面与所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔面相贴合，且所述第一菲涅尔透镜的色散程度与所述第二菲涅尔透镜的色散程度不同，以减少所述接目镜片的色差。

【技术特征摘要】
1.一种接目镜片，其特征在于，所述接目镜片包括第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜；所述第一菲涅尔透镜的菲涅尔面与所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔面相贴合，且所述第一菲涅尔透镜的色散程度与所述第二菲涅尔透镜的色散程度不同，以减少所述接目镜片的色差。2.根据权利要求1所述的接目镜片，其特征在于，所述第二菲涅尔透镜的玻璃化转变温度高于所述第一菲涅尔透镜的玻璃化转变温度；所述第一菲涅尔透镜的菲涅尔面是利用所述第二菲涅尔透镜的玻璃化转变温度高于所述第一菲涅尔透镜的玻璃化转变温度，由所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔面转写而成。3.根据权利要求1或2所述的接目镜片，其特征在于，所述第一菲涅尔透镜的菲涅尔面与所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔面相贴合包括：所述第一菲涅尔透镜的菲涅尔面直接与所述第二菲涅尔透镜的菲涅尔面贴合。4.根据权利要求1所述的接目镜片，其特征在于，所述第一菲涅尔透镜由聚甲基丙烯酸甲酯PMMA制成。5.根据权利要求1所述的接目镜片，其特征在于，所述第二菲涅尔透镜由聚碳酸酯树脂制成。6.根据权利要求1所述的接目镜片，其特征在于，所述接目镜片用于头戴式虚拟现实设备中。7.一种如权利要求1所述的接目镜片的生产方法，其特征在于，包括：注塑形成所述第二菲涅尔透镜，所述第二菲涅尔透镜的玻璃化转变温度高于所述第一菲涅尔透镜的玻璃化转变温度；在注塑形成所述第二菲涅尔透镜后，将形成所述第一菲...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐永红，郑旭君，
申请(专利权)人：乐视控股北京有限公司，乐视致新电子科技天津有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11