一种光学成像结构及其应用的成像系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115933192A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211541762.3(22)申请日2022.12.02(71)申请人盛泰光电科技股份有限公司地址400900重庆市大足区通桥街道西湖大道13号(72)发明人赵伟徐淦洲史方李辉祥李阳张昊周志强刘万山杜凯文(74)专利代理机构重庆强大凯创专利代理事务所(普通合伙)50217专利代理师蒙捷(51)Int.Cl.G02B27/01(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种光学成像结构及其应用的成像系统(57)摘要本发明涉及光学成像的技术领域，具体为一种光学成像结构及其应用的成像系统，该成像结构包括成像芯片，所述成像结构的成像面位于成像芯片表面，所述成像结构的视场包括水平视场和垂直视场，水平视场和垂直视场的比值大于4:3；所述成像芯片包括横向的长边和竖向的短边，长边和短边的长度比值大于4:3，长边和短边的长度比值为1:1。该成像系统用于VR/AR视觉交互设备，其使用上述成像结构；包括头戴设备，成像结构设于头戴设备上，用于采集头戴设备前的图像。采用本方案，能够提高V方向视场，提高游戏体验感，同时避免镜头设计大视场带来的畸变、制造难度大和高成本等问题。CN115933192ACN115933192A权利要求书1/1页1.一种光学成像结构，其特征在于：包括成像芯片，所述成像结构的成像面位于成像芯片表面，所述成像结构的视场包括水平视场和垂直视场，水平视场和垂直视场的比值大于4:3。2.根据权利要求1所述的一种光学成像结构，其特征在于：所述成像芯片包括横向的长边和竖向的短边，长边和短边的长度比值大于4:3。3.根据权利要求2所述的一种光学成像结构，其特征在于：长边和短边的长度比值为1:1。4.根据权利要求1所述的一种光学成像结构，其特征在于：所述水平视场和垂直视场均大于138°，且水平视场大于等于垂直视场。5.根据权利要求4所述的一种光学成像结构，其特征在于：所述水平视场为150°，所述垂直视场为138°。6.根据权利要求5所述的一种光学成像结构，其特征在于：在所述成像芯片的表面，成像面的中心点位于成像芯片中心点的上方。7.根据权利要求6所述的一种光学成像结构，其特征在于：所述成像面中心点至成像面下边缘的距离等于成像芯片中心点至成像芯片底边的距离。8.一种光学成像结构应用的成像系统，其特征在于：用于VR/AR视觉交互设备，其使用上述1‑7任一项所述的成像结构。9.根据权利要求8所述的一种光学成像结构应用的成像系统，其特征在于：包括头戴设备，成像结构设于头戴设备上，用于采集头戴设备前的图像。2CN115933192A说明书1/4页一种光学成像结构及其应用的成像系统技术领域[0001]本发明涉及光学成像的技术领域，具体为一种光学成像结构及其应用的成像系统。背景技术[0002]基于元宇宙概念，VR/AR设备逐渐出现在大众眼中，主要包括头戴式的智能眼镜、头显设备等，其通过设备上的摄像头模组采集佩戴者前方的图像，通过处理器进行空间定位、手柄定位追踪、图像处理后，进行显示。针对此类设备，沉浸感是判断设备优劣的第一指标，尤其是视觉交互类游戏，沉浸感的高低对游戏体验感非常重要。在对现有设备的测验中，发现偶尔会出现手柄追踪失败的情况，以及游戏过程中没有办法识别和定位下半身的动作，使得游戏画面与真实画面仍存在差异，导致沉浸感不强。[0003]经过发明人的分析，发现此类设备的V方向FOV(垂直视场)明显不够，因此导致摄像头模组所采集的视角范围较小，若手柄运动至视角范围外则无法进行定位追踪，同时也无法完整的采集佩戴者的动作，使得沉浸感不足。其原因为现有设备中摄像头模组所采用的成像芯片，现有成像芯片包括4:3感光芯片、16：9感光芯片等，其芯片在H方向FOV(水平视场)和V方向FOV上会有较大差异，此类芯片应用于手机、单反等摄像领域，其特点在于尺寸比例与底片一致，更适用于人像的拍摄，且手机及单反对成像镜头的FOV要求不高(D方向80°，H方向68°，V方向57°)。而头戴式的VR/AR设备，不需要做人像拍照，主要功能通过感光芯片接收手柄在不同位置发出的红外光来定位手柄位置方向等信息，因此要求V方向大于110°，4:3感光芯片镜头要满足此标准，需设计D方向(对角线视场)需>170°，H方向>150°，满足FOV条件镜头设计需要采用1G+5P(1片玻璃透镜和5片塑胶透镜)的设计，且畸变较大后期软件处理矫正也非常麻烦，大大增加了镜头的设计、制造及后期软件处理难度，且成本增加较大。发明内容[0004]本发明的目的之一在于提供一种光学成像结构，能够提高V方向FOV。[0005]本发明提供的基础方案一：[0006]