CN106054393A - 一种近眼显示系统以及虚拟现实设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种近眼显示系统以及虚拟现实设备，该近眼显示系统包括显示单元、正面左透镜、正面右透镜、侧面左透镜、侧面右透镜、左侧挡片和右侧挡片；显示单元包括左侧子单元和右侧子单元；正面左透镜设置于左侧子单元的近眼侧，正面右透镜设置于右侧子单元的近眼侧；侧面左透镜设置于正面左透镜的左侧，侧面右透镜设置于正面右透镜的右侧；左侧挡片分别与正面左透镜的左侧和左侧子单元相接，右侧挡片分别与正面右透镜的右侧和右侧子单元相接。由于通过侧面左透镜将左侧子单元的外侧发出的光线引入人的左眼，并通过侧面左透镜将右侧子单元的外侧发出的光线引入人的右眼，也即增加了人眼的边缘视场角，从而增加了虚拟现实技术提供的视场角。

Description

一种近眼显示系统以及虚拟现实设备

技术领域

本发明涉及虚拟现实领域，尤其涉及一种近眼显示系统以及虚拟现实设备。

背景技术

虚拟现实(英文：Virtual Reality；简称：VR)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，通过交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中，为用户带来超越真实生活环境的感官体验。在视觉方面而言，虚拟现实技术利用计算机设备生成虚拟场景的图像，并通过光学器件将图像光线传递到人眼，使得用户能够在视觉上能够完全感受该虚拟场景。

目前，虚拟现实技术主要是通过在人眼前方设置一个显示屏，然后通过光学透镜如两块凸透镜将显示屏发出的图像光线分别会聚到用户的左眼和右眼，但是，通过这样的方式提供的视场角(英文：angle of view；也被称为视场，英文：Field of View；)一般在90°左右，而人的双目重合视场角为120°左右，双目总视场角一般为200°～220°，可以看出，虚拟现实技术提供的视场角明显较小，无法满足人眼的观看需求，也就无法向用户提供沉浸式的体验。

因此，现有技术存在因虚拟现实技术提供的视场角较小而无法满足人眼的观看需求的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种近眼显示系统以及虚拟现实设备，解决了现有技术中存在的因虚拟现实技术提供的视场角较小而无法满足人眼的观看需求的技术问题，增加了虚拟现实技术提供的视场角，使得虚拟现实技术能够在视觉上满足人眼的观看需求，从而能够向用户提供沉浸式的体验。

为了实现上述发明目的，本发明第一方面提供了一种近眼显示系统，包括显示单元、正面左透镜、正面右透镜、侧面左透镜、侧面右透镜、左侧挡片和右侧挡片；所述显示单元包括左侧子单元和右侧子单元；所述正面左透镜设置于所述左侧子单元的近眼侧，所述正面右透镜设置于所述右侧子单元的近眼侧；所述侧面左透镜设置于所述正面左透镜的左侧，所述侧面右透镜设置于所述正面右透镜的右侧；所述左侧挡片上的一端与所述正面左透镜的左侧相接，另一端和所述左侧子单元相接；所述右侧挡片上的一端与所述正面右透镜的右侧相接，另一端和所述右侧子单元相接；

以所述左侧挡片与所述左侧子单元接触的交点为分界点，所述左侧子单元的内侧发出的光线通过所述正面左透镜进入人的左眼，所述左侧子单元的外侧发出的光线通过所述侧面左透镜进入人的左眼；以所述右侧挡片与所述右侧子单元接触的交点为分界点，所述右侧子单元的内侧发出的光线通过所述正面右透镜进入人的右眼，所述右侧子单元的外侧发出的光线通过所述侧面右透镜进入人的右眼。

可选地，所述近眼显示系统还包括中心挡片，所述中心挡片设置于所述左侧子单元和所述右侧子单元的交点与所述正面左透镜和所述正面右透镜的交点的连线上。

可选地，所述正面左透镜和所述正面右透镜为曲面基底菲涅尔透镜，所述侧面左透镜和所述侧面右透镜为平面基底菲涅尔透镜。

可选地，所述显示单元由两个显示屏组成。

可选地，所述近眼显示系统还包括左准直器件和右准直器件，所述左准直器件设置于所述左侧子单元的外侧，所述右准直器件设置于所述右侧子单元的外侧。

可选地，所述左准直器件和所述右准直器件具体为四分之一自聚焦透镜。

可选地，所述近眼显示系统还包括左侧光散射元件和右侧光散射元件，所述左侧光散射元件设置于所述侧面左透镜的左侧，且所述左侧光散射元件的散射面面对所述左侧子单元，所述右侧光散射元件设置于所述侧面右透镜的右侧，且所述右侧光散射元件的散射面面对所述右侧子单元。

可选地，所述近眼显示系统还包括左侧可透可反镜和右侧可透可反镜，所述左侧可透可反镜分别与所述左侧光散射元件和所述左侧挡片相接，所述右侧可透可反镜分别与所述右侧光散射元件和所述右侧挡片相接。

可选地，所述近眼显示系统还包括左反射镜和右反射镜，所述左反射镜设置于所述侧面左透镜和所述左侧挡片的外侧，所述右反射镜设置于所述侧面右透镜和所述右侧挡片的外侧。

可选地，所述近眼显示系统还包括第一光纤束阵列和第二光纤束阵列，所述第一光纤束阵列的入射端设置于所述左侧子单元的外侧，所述第一光纤束阵列的出射端设置于所述侧面左透镜的左侧；所述第二光纤束阵列的入射端设置于所述右侧子单元的外侧，所述第二光纤束阵列的出射端设置于所述侧面右透镜的右侧。

可选地，所述第一光纤束阵列的出射端与侧面左透镜之间的距离，与左侧子单元的内侧与正面左透镜之间的距离相等；所述第二光纤束阵列的出射端与侧面右透镜之间的距离，与右侧子单元的内侧与正面右透镜之间的距离相等。

本发明第二方面提供了一种虚拟现实设备，包括第一方面介绍的近眼显示系统。

本发明实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

由于通过正面左透镜将左侧子单元的内侧发出的光线引入人的左眼，以及通过侧面左透镜将左侧子单元的外侧发出的光线引入人的左眼，并通过正面右透镜将右侧子单元的内侧发出的光线引入人的右眼，以及通过侧面左透镜将右侧子单元的外侧发出的光线引入人的右眼，从而增加了虚拟现实技术提供的视场角，使得虚拟现实技术能够在视觉上满足人眼的观看需求，从而能够向用户提供沉浸式的体验。

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为本发明实施例提供的近眼显示系统的第一种实现方式的示意图

图2为本发明实施例提供的近眼显示系统的第二种实现方式的示意图；

图3为本发明实施例提供的四分之一自聚焦透镜的结构图；

图4为本发明实施例提供的近眼显示系统的第二种实现方式的光路图；

图5为本发明实施例提供的近眼显示系统的第三种实现方式的示意图；

图6为本发明实施例提供的近眼显示系统的第三种实现方式的光路图；

图7为本发明实施例提供的近眼显示系统的第四种实现方式的示意图；

图8为本发明实施例提供的光纤束阵列的入射端的示意图。

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。

本发明实施例提供一种近眼显示系统，请参考图1，图1为本发明实施例提供的近眼显示系统的第一种实现方式的结构示意图，如图1所示，该近眼显示系统包括显示单元10、正面左透镜201、正面右透镜202、侧面左透镜301和侧面右透镜302、左侧挡片401和右侧挡片402；

请继续参考图1，在本实施例中，显示单元10包括左侧子单元101和右侧子单元102，设定显示单元10的中点，也即左侧子单元101和右侧子单元102的交点为O点，左侧子单元101的边界点为A2点，右侧子单元102的边界点为A2点；

请继续参考图1，正面左透镜201设置于左侧子单元101的近眼侧，正面右透镜202设置于右侧子单元102的近眼侧；

请继续参考图1，侧面左透镜301设置于正面左透镜201的左侧，侧面右透镜302设置于正面右透镜202的右侧；需要说明的是，侧面左透镜301与正面左透镜201可以相连，也可以不相连，在相连时侧面左透镜301与正面左透镜201之间的夹角可以为钝角，也可以为锐角，但需要注意光路，避免产生杂光，侧面右透镜302与正面右透镜202的位置关系同理，在此就不再赘述了；

请继续参考图1，左侧挡片401上的一端与正面左透镜201的左侧相接，另一端和左侧子单元101相接，设定左侧挡片401与左侧子单元101的交点为A1；右侧挡片402上的一端与正面右透镜202的右侧相接，另一端和右侧子单元102相接，设定右侧挡片402与右侧子单元102的交点为B1；

这样，以左侧挡片401与左侧子单元101接触的交点为分界点，左侧子单元101的内侧，也即A1O部分发出的光线就能够通过正面左透镜201进入人的左眼，左侧子单元101的外侧，也即A1A2部分发出的光线就能够通过侧面左透镜301进入人的左眼；以右侧挡片402与右侧子单元102接触的交点为分界点，右侧子单元102的内侧，也即B1O部分发出的光线就能够通过正面右透镜202进入人的右眼，右侧子单元102的外侧，也即B1B2部分发出的光线就能够通过侧面右透镜302进入人的右眼；需要说明的是，此处的“外侧”是相对于O点而言的，也即靠近O点的一侧为内侧，远离O点的一侧为外侧。

在实际应用中，左侧挡片401与左侧子单元101相接的具体位置可以由本领域所属的技术人员根据实际情况进行确定，一般来讲，为了向用户提供较大且清晰的中心视场，左侧挡片401与正面左透镜201的左侧的交点和右侧挡片402与正面右透镜202的右侧的交点之间的连线长度，小于左侧挡片401与左侧子单元101的交点A1和右侧挡片402与右侧子单元102的交点B1之间的连线长度，也就是说，左侧挡片401与左侧子单元101的内侧之间的夹角为锐角，同理，右侧挡片402与右侧子单元102的内侧之间的夹角为锐角，这样，左侧挡片401和右侧挡片402呈外扩的喇叭形。

一个较优的实施例为：左侧挡片401与左侧子单元101的内侧之间呈15°的锐角，同时，右侧挡片402与右侧子单元102的内侧之间呈15°的锐角。这样，能够向用户提供视场角为150°的中心视场，这远远大于人眼的双目重合视场角120°，从而使得虚拟现实技术完全能够在视觉上满足人眼的观看需求，从而能够向用户提供沉浸式的体验。

当然了，在实际应用中，还需要保证正面左透镜201和正面右透镜202的实际长度，避免因正面左透镜201和正面右透镜202的长度不够而导致左侧子单元101或右侧子单元102的光线无法进入人眼，例如，左眼与正面左透镜201之间的连线与正面左透镜201的角度小于左侧挡片401与左侧子单元101的内侧之间的角度即可，右侧同理，在此就不再赘述了。

可以看出，由于通过正面左透镜201将左侧子单元101的内侧发出的光线引入人的左眼，以及通过侧面左透镜301将左侧子单元101的外侧发出的光线引入人的左眼，并通过正面右透镜202将右侧子单元102的内侧发出的光线引入人的右眼，以及通过侧面左透镜301将右侧子单元102的外侧发出的光线引入人的右眼，从而增加了虚拟现实技术提供的视场角，使得虚拟现实技术能够在视觉上满足人眼的观看需求，从而能够向用户提供沉浸式的体验。

在接下来的部分中，将结合附图，来详细介绍上述技术方案。

在具体实施过程中，请继续参考图1，显示单元10可以分别由两个显示屏组成，例如，可以是两个5.5英寸的液晶显示屏。在另一实施例中，显示单元10也可以是一块较大的显示屏，该显示屏在显示的时候，被划分为左侧子单元101和右侧子单元102进行显示，在此就不再赘述了。

需要说明的是，在实际应用中，显示单元10具体可以采用平面屏、弧面屏或其他形式的屏幕，在此不做限制。

在本实施例中，请继续参考图1，正面左透镜201和正面右透镜202为曲面基底菲涅尔透镜，菲涅尔环带设置在近显示屏一侧的曲面上，这样，通过曲面基底菲涅尔透镜的放大作用，在左侧子单元101的内侧发出的光线进入人的左眼后，就能够在人的左眼前方形成放大虚像，同理，右侧子单元102的内侧发出的光线进入人的右眼后，就能够在人的右眼前方形成放大虚像。

较佳地，左侧子单元101的内侧设置在正面左透镜201的焦平面上，同理，右侧子单元102的内侧也设置在正面左透镜201的焦平面上，以保证近眼显示系统能够提供给用户以良好的视觉体验。

请继续参考图1，侧面左透镜302和侧面右透镜302为平面基底菲涅尔透镜，同样地，菲涅尔环带设置在近显示屏的一侧，这样，通过平面基底菲涅尔透镜的放大作用，在左侧子单元101的外侧发出的光线进入人的左眼后，就能够在人的左眼的左侧边缘形成放大虚像，同理，右侧子单元102的外侧发出的光线进入人的右眼后，就能够在人的右眼的右侧边缘形成放大虚像。

需要说明的是，在本实施例中，由于左侧子单元101的内侧和右侧子单元102的内侧位于人的双目有效视场角内，需要向人眼提供较为成像质量较高的光线，所以正面左透镜201和正面右透镜202采用曲面基底菲涅尔透镜，同时由于左侧子单元101的外侧位于的人的左眼的边缘视场角，右侧子单元102的外侧位于人的右眼的边缘视场角，无需要向人眼提供较为成像质量较高的光线，所以侧面左透镜302和侧面右透镜302采用平面基底菲涅尔透镜；在其他实施例中，通过本实施例的介绍，本领域所属的技术人员能够根据实际情况，将正面左透镜201、正面右透镜202、侧面左透镜302和侧面右透镜302设置为合适的透镜结构，以满足实际情况的需要，在此就不再赘述了。

在具体实施过程中，请继续参考图1，如图1所示，近眼显示系统还包括中心挡片403，该所述中心挡片403设置于所述左侧子单元101和所述右侧子单元102的交点与所述正面左透镜201和所述正面右透镜202的交点的连线上，一般来讲，中心挡片403会垂直于显示单元10的显示平面；中心挡片403用于避免左侧子单元101内侧发出的光线进入人的右眼，同时避免右侧子单元102的内侧发出的光线进入人的左眼，从而解决了左侧子单元101和右侧子单元102之间的光线干扰问题，在此就不再赘述了。

需要说明的是，若正面左透镜201的光线会聚能力很强，也即正面左透镜201的焦距较短时，则右侧子单元102的内侧发出的光线经过正面左透镜201后并不会进入人的左眼，同理，若正面右透镜202的光线会聚能力很强，则左侧子单元101的内侧发出的光线经过正面右透镜202后同样不会进入人的右眼，从而可以取消中心挡片103。当然，在取消中心挡片103之后，需要设计准确的光路，以保证提供给用户的虚拟图像的视觉效果，在此就不再赘述了。

在具体实施过程中，为了保证左侧子单元101的外侧的光线能够更多的进入人的左眼，以及右侧子单元102的外侧的光线能够更多的进入人的右眼，请参考图2，图2为本实施例提供的近眼显示系统的第二种实现方式的示意图，如图2所示，近眼显示系统中显示单元10、正面左透镜201、正面右透镜202、侧面左透镜301和侧面右透镜302、左侧挡片401和右侧挡片402的结构以及位置与第一种实现方式相同，在此就不再赘述了。

请继续参考图2，近眼显示系统还包括左准直器件501和右准直器件502，左准直器件501设置于左侧子单元101的外侧，右准直器件502设置于右侧子单元102的外侧。

在具体实施过程中，左准直器件501和右准直器件502具体为四分之一自聚焦透镜。

请参考图3，图3为本发明实施例提供的四分之一自聚焦透镜的结构图，如图3所示，该四分之一自聚焦透镜设置在左侧子单元101的外侧，在本实施例中，由于自聚焦透镜的尺寸决定了人眼的边缘视觉的显示分辨率，同时人眼在边缘视场角的分辨率较低，因此可以使用比左侧子单元101的外侧的单个像素尺寸大的自聚焦透镜取光点，一个自聚焦透镜覆盖若干个显示屏像素且将其准直为近平行光的细光束，例如，一个自聚焦透镜可以覆盖4个、8个或者9个显示屏像素等等，在此不做限制。

在具体实施过程中，为了避免相邻的自聚焦透镜之间的光线干扰，可以在自聚焦透镜的侧围涂覆或者镀上具有挡光或者吸光作用的涂层，在此就不再赘述了。

请继续参考图2，如图2所示，近眼显示系统还包括左侧光散射元件601和右侧光散射元件602，左侧光散射元件601设置于侧面左透镜301的左侧，左侧光散射元件601可以与侧面左透镜301相连或者不相连，且左侧光散射元件601的散射面面对左侧子单元101，从而使得左侧子单元101发出的光线被左侧光散射元件601的散射面散射成具有锥角的点发散光束；右侧光散射元件602设置于侧面右透镜302的右侧，右侧光散射元件602可以与侧面右透镜302相连或者不相连，且右侧光散射元件602的散射面面对右侧子单元102，从而使得右侧子单元102发出的光线被右侧光散射元件602的散射面散射成具有锥角的点发散光束。

这样，左侧子单元101发出的光线即会被左侧光散射元件601的散射面散射，并透射过侧面左透镜301而进入人的左眼，相当于扩大了人的左眼的边缘视场角，同理，右侧子单元102发出的光线会被右侧光散射元件602的散射面散射，并透射过侧面右透镜302而进入人眼，相当于扩大了人的右眼的边缘视场角，从而增加虚拟现实技术提供的视场角，使得虚拟现实技术能够在视觉上满足人眼的观看需求，从而能够向用户提供沉浸式的体验。

在具体实施过程中，由于经过左侧光散射元件601和右侧光散射元件602的光线均会被散射成具有锥角的点发散光束，所以会有部分光线因角度而无法进入人眼，所以为了提高光的利用率，请继续参考图2，如图2所示，近眼显示系统还包括左侧可透可反镜701和右侧可透可反镜702，左侧可透可反镜701分别与左侧光散射元件601和左侧挡片401相接，从而使得左侧可透可反镜701能够将左侧光散射元件601的散射面散射的部分光线再反射到人的左眼中，右侧可透可反镜702分别与右侧光散射元件602和右侧挡片402相接，从而使得右侧可透可反镜702能够将左侧光散射元件601的散射面散射的部分光线再反射到人的右眼中，这样，将原本会逸散的光线再次反射到人眼中，从而提高了光的利用率。

请同时参考图2和图4，图4是本发明实施例提供的近眼显示系统的第二种实现方式的光路图，如图4所示，一方面，左侧子单元101的内侧，也即A1O部分发出的光线经过正面左透镜201后进入人的左眼，从而在人的左眼前方形成放大虚像，另一方面，左侧子单元101的外侧，也即A2A1部分发出的光线被左准直器件501准直后透射过左侧可透可反镜701后，被左侧光散射元件601散射至左侧可透可反镜701，再被左侧可透可反镜701反射经过侧面左透镜301后进入人的左眼，从而增加了人的左眼的边缘视场角，右侧部分的光路同理，在此就不再赘述了。

可以看出，如图4所示，通过正面左透镜201和正面右透镜202，向用户提供的双目重合视场角能够超过120°，同时向用户提供的双目总视场角也能够超过200°，从而增加了虚拟现实技术提供的视场角，使得虚拟现实技术能够在视觉上满足人眼的观看需求，从而能够向用户提供沉浸式的体验。

请参考图5，图5为本发明实施例提供的近眼显示系统的第三种实现方式的示意图，如图5所示，近眼显示系统中显示单元10、正面左透镜201、正面右透镜202、侧面左透镜301和侧面右透镜302、左侧挡片401和右侧挡片402的结构以及位置与第一种实现方式相同，在此就不再赘述了。

请继续参考图5，如图5所示，近眼显示系统还包括左反射镜801和右反射镜802，左反射镜801设置于侧面左透镜301和左侧挡片401的外侧，这样，左反射镜801即能够将左侧子单元101发出的光线反射至侧面左透镜301，从而传递到人的左眼中；右反射镜802设置于侧面右透镜302和右侧挡片402的外侧，这样，右反射镜802即能够将右侧子单元102发出的光线反射至侧面右透镜302，从而传递到人的右眼中。

请参考图6，图6为本发明实施例提供的近眼显示系统的第三种实现方式的光路图，如图6所示，一方面，左侧子单元的内侧，也即A1O部分发出的光线正面左透镜201后进入人的左眼，从而在人的左眼前方形成放大虚像，另一方面，左侧子单元101的外侧，也即A2A1部分发出的光线被左反射镜801反射，并经过侧面左透镜301后进入人的左眼，从而增加了人的左眼的边缘视场角，右侧部分的光路同理，在此就不再赘述了。

请参考图7，图7为本发明实施例提供的近眼显示系统的第四种实现方式的示意图，如图7所示，近眼显示系统中显示单元10、正面左透镜201、正面右透镜202、侧面左透镜301和侧面右透镜302、左侧挡片401和右侧挡片402的结构以及位置与第一种实现方式相同，在此就不再赘述了。

请继续参考图7，近眼显示系统还包括第一光纤束阵列901和第二光纤束阵列902，第一光纤束阵列901的入射端设置于左侧子单元101的外侧，第一光纤束阵列901的出射端设置于侧面左透镜301的左侧；第二光纤束阵列902的入射端设置于右侧子单元102的外侧，第二光纤束阵列902的出射端设置于侧面右透镜302的右侧。

请继续参考图8，图8为本发明实施例提供的光纤束阵列的入射端的示意图，如图8所示，光纤束阵列可以包括M*N个光纤束，M和N为正整数，其具体数值可以由本领域所属的技术人员能够实际情况设定，每个光纤束可以用于引导左侧子单元101的外侧或右侧子单元102的外侧上的一个或者多个像素点发出的光线，在此就不再赘述了。

请同时参考图7和图8，在第一光纤束阵列901或第二光纤束阵列902采用图8所示的光纤束阵列后，第一光纤束阵列901能够将左侧子单元101的外侧，也即A1A2部分发出的光线引导至侧面左透镜301，最后传递至人的左眼，从而增加了人的左眼的边缘视场角，右侧部分的光路原理相同，也能够增加人的右眼的边缘视场角，在此就不再赘述了。

在图7所示的技术方案中，一个较优的实施例为：第一光纤束阵列901的出射端与侧面左透镜301之间的距离，与左侧子单元101的内侧与正面左透镜201之间的距离相等；第二光纤束阵列902的出射端与侧面右透镜302之间的距离，与右侧子单元102的内侧与正面右透镜202之间的距离相等；这样，左侧子单元101的内侧发出的光线与左侧子单元101的外侧发出的光线进入人的左眼的光路相等，同时右侧子单元102的内侧发出的光线与右侧子单元102的外侧发出的光线进入人的右眼的光路相等，这样，避免了左侧子单元101的内侧和外侧发出的光线进入人的左眼时因光路不相同而产生的不匹配，以及右侧子单元102的内侧和外侧发出的光线进入人的右时因光路不相同而产生的不匹配，保证了近眼显示系统能够给用户提供良好的视觉体验。

较佳地，第一光纤束阵列901的出射端设置于侧面左透镜301的焦平面上，同理，第二光纤束阵列902的出射端也设置于侧面右透镜302的焦平面上，在此就不再赘述了。

通过上述部分可以看出，由于通过正面左透镜201将左侧子单元101的内侧发出的光线引入人的左眼，以及通过侧面左透镜301将左侧子单元101的外侧发出的光线引入人的左眼，并通过正面右透镜202将右侧子单元102的内侧发出的光线引入人的右眼，以及通过侧面左透镜301将右侧子单元102的外侧发出的光线引入人的右眼，从而增加了虚拟现实技术提供的视场角，使得虚拟现实技术能够在视觉上满足人眼的观看需求，从而能够向用户提供沉浸式的体验。

在实际应用中，无论是采用前述部分介绍的第一种实现方式、第二种实现方式、第三种实现方式还是第四种实现方式，都能够通过如下的方式进行显示：左侧子单元101的内侧也即A1O部分，与右侧子单元102的内侧也即B1O部分可以显示具有视差的同一幅虚拟图像，这样，即能够向用户提供具有3D效果的虚拟图像，左侧子单元101的外侧也即A2A1部分可以显示该虚拟图像的左侧边缘的延伸图像，右侧子单元102的外侧也即B2B1部分，可以显示该虚拟图像的右侧边缘的延伸图像，从而能够在大视场的情况下向用户提供虚拟图像，使得虚拟现实技术能够在视觉上满足人眼的观看需求，继而能够向用户提供沉浸式的体验。

本发明实施例另一方面还提供一种虚拟现实设备，包括如前述部分介绍的任一种近眼显示系统。

本发明实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

由于通过正面左透镜将左侧子单元的内侧发出的光线引入人的左眼，以及通过侧面左透镜将左侧子单元的外侧发出的光线引入人的左眼，并通过正面右透镜将右侧子单元的内侧发出的光线引入人的右眼，以及通过侧面左透镜将右侧子单元的外侧发出的光线引入人的右眼，从而增加了虚拟现实技术提供的视场角，使得虚拟现实技术能够在视觉上满足人眼的观看需求，从而能够向用户提供沉浸式的体验。

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 (12)

1.一种近眼显示系统，其特征在于，包括显示单元、正面左透镜、正面右透镜、侧面左透镜、侧面右透镜、左侧挡片和右侧挡片；所述显示单元包括左侧子单元和右侧子单元；所述正面左透镜设置于所述左侧子单元的近眼侧，所述正面右透镜设置于所述右侧子单元的近眼侧；所述侧面左透镜设置于所述正面左透镜的左侧，所述侧面右透镜设置于所述正面右透镜的右侧；所述左侧挡片上的一端与所述正面左透镜的左侧相接，另一端和所述左侧子单元相接；所述右侧挡片上的一端与所述正面右透镜的右侧相接，另一端和所述右侧子单元相接；

以所述左侧挡片与所述左侧子单元接触的交点为分界点，所述左侧子单元的内侧发出的光线通过所述正面左透镜进入人的左眼，所述左侧子单元的外侧发出的光线通过所述侧面左透镜进入人的左眼；以所述右侧挡片与所述右侧子单元接触的交点为分界点，所述右侧子单元的内侧发出的光线通过所述正面右透镜进入人的右眼，所述右侧子单元的外侧发出的光线通过所述侧面右透镜进入人的右眼。

2.如权利要求1所述的近眼显示系统，其特征在于，所述近眼显示系统还包括中心挡片，所述中心挡片设置于所述左侧子单元和所述右侧子单元的交点与所述正面左透镜和所述正面右透镜的交点的连线上。

3.如权利要求1所述的近眼显示系统，其特征在于，所述正面左透镜和所述正面右透镜为曲面基底菲涅尔透镜，所述侧面左透镜和所述侧面右透镜为平面基底菲涅尔透镜。

4.如权利要求1所述的近眼显示系统，其特征在于，所述显示单元具体由两个显示屏组成。

5.如权利要求1-4中任一权项所述的近眼显示系统，其特征在于，所述近眼显示系统还包括左准直器件和右准直器件，所述左准直器件设置于所述左侧子单元的外侧，所述右准直器件设置于所述右侧子单元的外侧。

6.如权利要求5所述的近眼显示系统，其特征在于，所述左准直器件和所述右准直器件具体为四分之一自聚焦透镜。

7.如权利要求5所述的近眼显示系统，其特征在于，所述近眼显示系统还包括左侧光散射元件和右侧光散射元件，所述左侧光散射元件设置于所述侧面左透镜的左侧，且所述左侧光散射元件的散射面面对所述左侧子单元，所述右侧光散射元件设置于所述侧面右透镜的右侧，且所述右侧光散射元件的散射面面对所述右侧子单元。

8.如权利要求7所述的近眼显示系统，其特征在于，所述近眼显示系统还包括左侧可透可反镜和右侧可透可反镜，所述左侧可透可反镜分别与所述左侧光散射元件和所述左侧挡片相接，所述右侧可透可反镜分别与所述右侧光散射元件和所述右侧挡片相接。

9.如权利要求1-4中任一权项所述的近眼显示系统，其特征在于，所述近眼显示系统还包括左反射镜和右反射镜，所述左反射镜设置于所述侧面左透镜和所述左侧挡片的外侧，所述右反射镜设置于所述侧面右透镜和所述右侧挡片的外侧。

10.如权利要求1-4中任一权项所述的近眼显示系统，其特征在于，所述近眼显示系统还包括第一光纤束阵列和第二光纤束阵列，所述第一光纤束阵列的入射端设置于所述左侧子单元的外侧，所述第一光纤束阵列的出射端设置于所述侧面左透镜的左侧；所述第二光纤束阵列的入射端设置于所述右侧子单元的外侧，所述第二光纤束阵列的出射端设置于所述侧面右透镜的右侧。

11.如权利要求10所述的近眼显示系统，其特征在于，所述第一光纤束阵列的出射端与侧面左透镜之间的距离，与左侧子单元的内侧与正面左透镜之间的距离相等；所述第二光纤束阵列的出射端与侧面右透镜之间的距离，与右侧子单元的内侧与正面右透镜之间的距离相等。

12.一种虚拟现实设备，其特征在于，包括如权利要求1-11中任一权项所述的近眼显示系统。