CN103901626B - 一种头戴立体观影设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种头戴立体观影设备，包括眼罩、镜架、目视放大光学系统和平面反射镜，镜架上方或下方设置有容置槽，用于放置作为视频播放源的移动终端；镜架与眼罩连接，目视放大光学系统安装在镜架与眼罩连接位置处；镜架中央设有隔断片，用于将两眼看见的图像完全隔断，平面反射镜与放置的移动终端显示屏呈30度～60度夹角安装于镜架内，平面反射镜将所述移动终端显示屏发出的光信息转折后，经目视放大光学系统进入人眼。利用本发明头戴立体观影设备，用户可以随时随地用手机等移动终端观看2D/3D影像，享受影院大屏效果。

Description

一种头戴立体观影设备

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种头戴立体观影设备。

背景技术

现今，智能手机普及度非常高，几乎人手一台，很多人会用智能手机观看视频，由于手机的屏幕较小，且得长时间手持着手机，仰头或抵着头观看，不仅造成人眼的视觉疲劳，还有身体劳累。

随着科技的发展，3D技术也离大众越来越近，不仅电影院可以观看3D电影，连电视频道都具有了3D频道，当然观看3D电影都需要额外佩戴一个3D眼镜。虽然目前绝大多数的智能手机都支持3D视频、图像的播放，但是如果直接用手机作为观看3D视频的显示平台，由于手机的屏幕较小，3D效果不好，几乎没有人会戴着常规3D眼镜在智能手机上观看3D视频。

发明内容

本发明的目的是提供一种头戴立体观影设备，可让用户随时随地在手机等移动终端上观看3D影像，且能享受到在影院观看影片的大屏效果。

为了实现上述目的，本发明提供了一种头戴立体观影设备，所述头戴立体观影设备包括眼罩、镜架、目视放大光学系统和平面反射镜，其中：

镜架上方或下方设置有容置槽，用于放置作为视频播放源的移动终端；

眼罩与镜架一端连接，目视放大光学系统安装在镜架与眼罩连接位置处；

镜架中央设有隔断片，用于将两眼看见的图像完全隔断；

所述平面反射镜与放置的移动终端显示屏呈30度～60度夹角安装于镜架内，平面反射镜将所述移动终端显示屏发出的光信息转折后，经目视放大光学系统进入人眼。

采用本发明头戴立体观影设备观看视频时，移动终端屏幕播放视频源时，需要将视频转换为左右两幅图像，且用镜架中央的隔断片将这两幅图像隔开，避免了左侧图像对右眼的干扰及右侧图像对左眼的干扰。当左右两侧图像完全一致时，为普通2D视频，当左右两侧图像具有一定的位差时，为3D立体影像。

优选的，所述目视放大光学系统包括两组的光学组件，每组光学组件为单片正焦透镜或多个透镜组成的正焦透镜组；所述平面反射镜为单块平面反射镜或两块并排安装的平面反射镜。

优选的，所述头戴立体观影设备还包括屈光度调节器，所述屈光度调节器位于所述目视放大光学系统的近眼端。

优选的，所述目视放大光学系统内的两组光学组件之间设有距离调节机构，用于调节两光学组件之间的距离。

优选的，所述目视放大光学系统内的两组光学组件均通过腰型孔卡固于镜架与眼罩连接位置处，能手动调节两光学组件之间的距离。

优选的，所述目视放大光学系统连接有焦距调节机构，用于调节两光学组件的焦距。

优选的，所述眼罩上方设有卡扣，用于紧固头戴伸缩带。

优选的，所述镜架两侧分别设有卡扣，用于紧固头戴伸缩带。

优选的，所述头戴伸缩带中间部分设有外接电池盒，用于放置移动终端外接移动电源。

本发明具有如下有益效果：

1.本发明头戴立体观影设备，作为移动终端的配件使用，其具有目视放大

光学系统，可使用户随时随地用手机等移动终端观看3D视频，且能享受

到在影院观看影片的大屏效果；

2.由于本发明头戴立体观影设备，可以解放双手，真正实现躺着或坐着用

手机观看视频；

3.本发明头戴立体观影设备结构简单，设计轻巧，便于产业化生成，成

本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本发明实施例一头戴立体观影设备的光学原理图；

图2为本发明实施例一头戴立体观影设备的结构示意图；

图3为在图2结构的头戴立体观影设备中进行移动终端装配的示意图；

图4为图3爆炸图；

图5为图2至图4任一结构装配好后的结构示意图；

图6为本发明实施例一头戴立体观影设备通过眼罩上方卡扣连接头戴伸缩带的结构示意图；

图7为本发明实施例一头戴立体观影设备通过镜架两侧卡扣连接头戴伸缩带的结构示意图；

图8为本发明实施例将容置槽设置在镜架下方时的光学原理图；

图中标记：1-眼罩，2-镜架，3-目视放大光学系统，4-平面反射镜，5-容置槽，51-容置槽盖，6-隔断片，7-移动终端，8-人眼位置，9-卡扣，10-头戴伸缩带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

参见图2～图5，为本发明实施例一头戴立体观影设备的结构示意图，本实施例头戴立体观影设备包括眼罩1、镜架2、目视放大光学系统3和平面反射镜4，其中：镜架上方或下方设置有容置槽5，用于放置作为视频播放源的移动终端，图2以镜架上方设置容置槽为例，其中51为容置槽盖，用于将移动终端固定于容置槽内（容置槽设置在镜架上方时，移动终端放置在容置槽内，显示屏朝下，如图3）；眼罩1与镜架2一端连接，目视放大光学系统3安装在镜架与眼罩连接位置处（镜架与眼罩连接位置处指镜架与眼罩连接位置附近，即目视放大光学系统3可以是安装在镜架上，也可以是安装在眼罩上，或安装在二者的交集位置上）；镜架2中央设有隔断片6，用于将两眼看见的图像完全隔断；所述平面反射镜4与放置的移动终端7的显示屏呈30度～60度夹角（优选45度）倾斜安装于镜架内，平面反射镜4将所述移动终端7显示屏发出的光信息转折后，经目视放大光学系统3进入人眼，图2～5设备中光路原理图可参考图1，其中8为人眼位置，人眼经目视放大光学系统3后看到的是成像在人眼前方一定距离处的放大虚像，可享受到在影院观看影片的大屏效果。

本发明实施例中，所述目视放大光学系统3包括两组光学组件（优选为两组结构相同的光学组件），每组光学组件为单片正焦透镜或多个透镜组成的正焦透镜组，即每组光学组件由一个正透镜，或多个正透镜组成的透镜组，或多个负透镜和正透镜组成的透镜组构成。光学组件的透镜组件可以为球面透镜、非球面透镜、菲涅尔透镜、自由曲面透镜、弯月透镜、菲涅尔透镜等。例如：目视放大光学系统中的每组光学组件可以由一个弯月透镜和一个凸透镜组成。

图2～图5中，镜架一端与眼罩连接，另一端设计为与平面反射镜同样的倾斜角度，平面反射镜直接贴在眼罩对侧的镜架内侧壁上（详见图4），这种方式可以使头戴立体观影设备体积尽可能小，但是在实际实施过程中，镜架完全可以设计为方形或其他形状，只要平面反射镜能安装在镜架内，且与放置的移动终端显示屏呈30度～60度夹角即可。

本发明实施例中，放置移动终端的容置槽形式不限，可包括翻盖形式，抽屉形式、卡扣形式等，附图仅以举例的方式示出了翻盖方式放置移动终端的形式，不构成对本发明范围的限制。另外容置槽可以设计为完全水平方向（如图2～图7），也可以设计为与水平方向具有一定的倾斜角度，为了方便移动终端耳机线的连接，在容置槽适当位置处，还需要开设耳机孔。

本发明实施例中，平面反射镜4可以为一整块平面反射镜，供左右眼共用，也可以是两块并排安装的小平面反射镜，各自供左右眼光路使用。

本发明实施例头戴立体观影设备的眼罩设置为宽口径，支持用户在佩戴框架眼镜的情况下直接佩戴本设备。

当放置移动终端的容置槽设置在镜架下方时，光路原理图可参考图8，此时，头戴立体观影设备的结构与图2类似，只是容置槽换到镜架下方，在此不详细赘述。本发明头戴立体观影设备的移动终端容置槽设置在镜架上方或下方，相对于将移动终端容置槽设置在眼罩对侧而言，不仅能够缩短设备的纵向尺寸，且降低了由移动终端重量产生的力矩，减轻了头戴压力。

采用本发明头戴立体观影设备观看视频时，移动终端屏幕播放视频源时，需要将视频转换为左右两幅图像，且用镜架中央的隔断片将这两幅图像隔开，避免了左侧图像对右眼的干扰及右侧图像对左眼的干扰。当左右两侧图像完全一致时，为普通2D视频，当左右两侧图像具有一定的位差时，为3D立体影像。

优选的，本发明实施例头戴立体观影设备还可以包括屈光度调节器（附图未示出），所述屈光度调节器安装于目视放大光学系统的近眼端，屈光度调节器可使屈光度在一定范围内可调节，以适应屈光度在此范围内的使用者在不佩戴眼镜的情况下可以正常的使用此头戴立体观影设备。

优选的，在所述目视放大光学系统内的两组光学组件之间，还可以设置一距离调节机构（该调节机构可以为齿轮机构），用于调节两光学组件之间的距离，以适应具有不同瞳距的使用者。要实现两组光学组件之间距离的调节，除了用距离调节机构外，还可以将两组光学组件均通过腰型孔卡固于镜架与眼罩连接位置处，这样就能手动调节两光学组件之间的距离，以适应具有不同瞳距的使用者。

优选的，所述目视放大光学系统还可以设计为连接有一焦距调节机构（附图未示出），用于调节两光学组件的焦距，以适应不同像素密度的视频经光学系统放大后的画质。在此方案实施时，所述目视放大光学系统内的两组光学组件可以各自连接一焦距调节机构，用以分别调节两个光学组件的焦距；也可以两组光学组件共连一个焦距调节机构实现联调。当每组光学组件由两个及以上的光学元件组成时，所述焦距调节机构可以为齿轮机构，齿轮齿调节机构将旋转运动转化为光学元件的直线运动，通过改变光学元件之间的距离来改变光学系统的焦距；而当每组光学组件仅由一个光学元件元件组成时，只有该光学元件具有焦距可调特性，才可以使用焦距调节机构来进行焦距调节，例如：液体透镜，焦距调节机构向液体透镜外加电压或通过机械力改变液体形状，实现焦距调节。由于焦距调节比较专业，本焦距调节机构可设计为档位调节，普通使用者按档位调节可好确保显示效果。

本发明实施例为头戴立体观影设备，图2～5均为头戴立体观影设备的主体结构，该头戴立体观影设备可通过头戴伸缩带、头盔支架、帽子等方式佩戴在用户头上，图6和图7以头戴伸缩带为例。如图6示意的为：在眼罩上方设置卡扣9，用于紧固头戴伸缩带10；而图7示意的为：在镜架两侧分别设置一卡扣9，用于紧固头戴伸缩带10。图6佩戴方式相比于图7更符合人体力学：图7方式佩戴时，若移动终端过重可能会压迫用户脸部；而图6方式中，卡扣紧贴用户额头，使重心上移，受力主要集中在用户额头部位，不会对用户脸部造成压迫感。在图6和图7的头戴伸缩带中间部分还可以设置一个外接电池盒（附图未示出），用于放置移动终端外接移动电源。

本发明头戴立体观影设备，作为移动终端的配件使用，其具光学系统，可使用户随时随地用手机等移动终端观看3D视频，且能享受到在影院观看影片的大屏效果；另外，由于本发明头戴立体观影设备，可以解放双手，真正实现躺着或坐着用手机、PAD观看视频。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种头戴立体观影设备，其特征在于，所述头戴立体观影设备包括眼罩、镜架、目视放大光学系统和平面反射镜，其中：

镜架上方或下方设置有容置槽，用于放置作为视频播放源的移动终端；

眼罩与镜架一端连接，目视放大光学系统安装在镜架与眼罩连接位置处；

镜架中央设有隔断片，用于将两眼看见的图像完全隔断；

所述平面反射镜与放置的移动终端显示屏呈30度～60度夹角安装于镜架内，平面反射镜将所述移动终端显示屏发出的光信息转折后，经目视放大光学系统进入人眼。

2.如权利要求1所述的头戴立体观影设备，其特征在于：

所述目视放大光学系统包括两组光学组件，每组光学组件为单片正焦透镜或多个透镜组成的正焦透镜组；

所述平面反射镜为单块平面反射镜或两块并排安装的平面反射镜。

3.如权利要求2所述的头戴立体观影设备，其特征在于，所述头戴立体观影设备还包括屈光度调节器，所述屈光度调节器位于所述目视放大光学系统的近眼端。

4.如权利要求2所述的头戴立体观影设备，其特征在于，所述目视放大光学系统内的两组光学组件之间设有距离调节机构，用于调节两光学组件之间的距离。

5.如权利要求2或3所述的头戴立体观影设备，其特征在于，所述目视放大光学系统内的两组光学组件均通过腰型孔卡固于镜架与眼罩连接位置处，能手动调节两光学组件之间的距离。

6.如权利要求2至4中任一项所述的头戴立体观影设备，其特征在于：所述目视放大光学系统连接有焦距调节机构，用于调节两光学组件的焦距。

7.如权利要求1至4中任一项所述的头戴立体观影设备，其特征在于，所述眼罩上方设有卡扣，用于紧固头戴伸缩带。

8.如权利要求1至4中任一项所述的头戴立体观影设备，其特征在于，所述镜架两侧分别设有卡扣，用于紧固头戴伸缩带。

9.如权利要求7所述的头戴立体观影设备，其特征在于，所述头戴伸缩带中间部分设有外接电池盒，用于放置移动终端外接移动电源。