CN107045205A - Vr眼镜的镜片及vr眼镜 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种VR眼镜的镜片，该镜片包括镜体、显示屏和透镜，所述显示屏设置在所述镜体与所述透镜之间；所述镜片还包括散光光学构件，所述散光光学构件包括散光膜，所述散光膜设置在所述透镜背离所述显示屏的一侧。本申请还公开一种VR眼镜。上述方案能缓解目前的VR眼镜所存在的纱窗效应。
Description
技术领域
本申请涉及可穿戴设备技术领域，尤其涉及一种VR眼镜的镜片及VR眼镜。
背景技术
随着科技的进步，应用于可穿戴设备的技术发展越来越迅速，随之而来的是，可穿戴设备的种类也越来越多，进而能较好地满足人们不断增长的需求。其中，虚拟现实头戴显示器设备，简称VR头显或VR眼镜，是一种比较新颖的可穿戴设备，其借助于计算机及传感器技术实现新的人机交互方式，进而能达到较好的用户体验。
VR眼镜的两个镜片上均设置有透镜，两个透镜相当于人的眼睛，VR眼镜通常将内容分屏，切成两半，通过两个透镜聚焦拉近后使得显示内容在人眼的视网膜实现叠加成像，从而在人的大脑中形成一个新的模拟环境，最终为人带来沉浸感。VR眼镜的上述结构会导致人眼瞳孔中心、透镜中心、屏幕(分屏后)中心不在一条直线上，进而使得VR眼镜的视觉效果较差而出现图像不清晰、图像变形等图像显示问题。其中，纱窗效应是比较典型的图像显示问题。纱窗效应是由于VR眼镜分辨率不足，而导致人眼直接看到像素点，就好比在纱窗之后看东西一样。可见，纱窗效应直接影响VR眼镜的使用效果。如何缓解VR眼镜的纱窗效应是研发人员研究的重要方向。
发明内容
本申请公开一种VR眼镜的镜片，以缓解目前的VR眼镜所存在的纱窗效应。
本申请采用下述技术方案：
VR眼镜的镜片，包括镜体、显示屏和透镜，所述显示屏设置在所述镜体与所述透镜之间；所述镜片还包括散光光学构件，所述散光光学构件包括散光膜，所述散光膜设置在所述透镜上背离所述显示屏的一侧。
优选的，上述镜片中，所述散光膜为纳米匀光膜。
优选的，上述镜片中，所述散光光学构件还包括扩散层，所述扩散层设置在所述透镜与所述散光膜之间，所述扩散层用于对光进行折射及绕射。
优选的，上述镜片中，所述扩散层包括PET层、扩散粒子层和抗静电粒子层，所述扩散粒子层设置在所述PET层的一侧表面，所述抗静电粒子层设置在所述PET层的另一侧表面。
优选的，上述镜片中，所述扩散粒子层由采用丙烯酸树脂制成的微米级的扩散粒子涂布而成。
优选的，上述镜片中，还包括驱动件，所述驱动件与所述散光光学构件相连，以驱动所述散光光学构件伸展于所述透镜背离所述显示屏的一侧。
优选的，上述镜片中，所述镜体上设置有朝向所述显示屏方向延伸的支撑台，所述支撑台设置有容纳槽，所述驱动件安装在所述支撑台上，所述散光光学构件能通过所述驱动件收纳在所述容纳槽中。
优选的，上述镜片中，所述驱动件包括伸缩弹簧和拉件，所述散光光学构件通过所述伸缩弹簧收拢于所述容纳槽中，所述拉件与所述伸缩弹簧的伸缩端相连，所述拉件用于向所述伸缩端施加使其带动所述散光光学构件伸展的拉力。
优选的，上述镜片中，所述驱动件包括检测件和驱动主体，所述检测件用于检测所述显示屏的分辨率；所述驱动主体与所述检测件相连，所述驱动主体用于根据所述分辨率低于设定值时，控制所述驱动主体带动所述散光光学构件伸展于所述透镜背离所述显示屏的一侧。
优选的，上述镜片中，还包括光栅层，所述光栅层设置在所述显示屏与所述透镜之间，所述光栅层包括阵列分布的多条光栅，相邻的两条光栅的距离小于或等于所述显示屏的像素的尺寸。
优选的，上述镜片中，所述光栅为球状光栅或柱状光栅。
优选的，上述镜片中，所述光栅层通过光学胶贴合在所述显示屏朝向所述透镜的表面上。
优选的，上述镜片中，所述光栅层由PET、PC或PMMA制成。
VR眼镜，包括如上任意一项所述的镜片。
本申请采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
本申请公开的VR眼镜的镜片中，在透镜背离显示屏的一侧设置散光膜，散光膜能够对穿过透镜的光进行均匀化处理，经过均匀化处理后，使得光线更加分散，进而能将纱窗模糊化，可见，本申请提供的VR眼镜的镜片能够缓解目前VR眼镜的纱窗效应。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种VR眼镜的镜片的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种VR眼镜的镜片的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的镜体的侧视结构示意图；
图4为本申请实施例提供的散光光学构件处于展开状态的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的散光光学构件处于收拢状态的结构示意图。
附图标记说明：
10-镜体、101-支撑台、101a-容纳槽、20-显示屏、30-透镜、40-散光光学构件、401-散光膜、402-扩散层、50-驱动件。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
请参考图1，本申请实施例公开一种VR眼镜的镜片，所公开的镜片包括镜体10、显示屏20、透镜30和散光光学构件40。
镜体10是镜片的基体，为镜片的其它组成提供安装基础。显示屏20设置在镜体10上，透镜30设置在显示屏20上，也就是说，显示屏20设置在镜体10与透镜30之间。显示屏20显示的图像的光线经过透镜30之后进入用户的眼中，VR眼镜的两个镜片通过两个透镜30实现叠加成像，从而实现用户能观看显示屏20所展示的图像。
散光光学构件40包括散光膜401，散光膜401设置在透镜30背离显示屏20的镜面上。散光膜401用于对通过透镜30的光线实施均匀化处理。
本申请实施例公开的VR眼镜的镜片中，在透镜30背离显示屏20的镜面上设置散光膜401，散光膜401能够对穿过透镜30的光进行均匀化处理，经过均匀化处理后，使得光线更加分散，进而能将纱窗模糊化，可见，本申请实施例提供的VR眼镜的镜片能够缓解目前VR眼镜的纱窗效应。
散光膜401能够对穿过其本身的光线进行折射及散射，从而引起光线扩散。具体，散光膜401的厚度可以为50μm-500μm。为了提高散光效果，优选的，散光膜401可以是纳米匀光膜，纳米均光膜能够利用分散在其中的纳米粒子的光散射效应将线光源或点光源转变为面光源，进而能够将显示屏20每个像素发出的光均匀分散，让用户感觉不到RGB像素的存在，在一个平面内让用户感觉是整个显示屏20都在发光。可见，纳米云匀光膜能够达到更好地匀光效果。
请参考图2，本申请实施例公开的散光光学构件40还可以包括扩散层402，扩散层402设置在透镜30与散光膜401之间，扩散层402能够对光进行扩散，进一步起到匀光作用。扩散层402可以包括微粒层，例如由丙烯酸树脂制成的微粒层。一种具体的实施方式中，微粒层的厚度可以为10μm-50μm。
一种具体的实施方式中：扩散层402包括PET(polyethylene glycolterephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)层、扩散粒子层和抗静电粒子层，扩散粒子层设置在PET层的一侧表面，抗静电粒子层设置在PET层的另一侧表面。扩散粒子层可以由采用丙烯酸树脂制成的微米级的扩散粒子涂布而成。抗静电粒子层可以由随机分散的微米结构的抗静电粒子涂布而成。抗静电粒子能避免扩散层402产生静电。扩散粒子层能够使得光线经过扩散层402时会产生多次折射及绕射，从而起到匀光作用，让光显示的更加均匀柔和。
本申请实施例公开的VR眼镜的镜片中，散光光学构件40可以直接固定在透镜30上，例如散光膜401、扩散层402可以粘贴在透镜30上。当然，散光光学构件40可以活动地连接在镜体10上。
目前，VR眼镜的显示屏20通常采用手机屏幕，手机屏幕的PPI较高，能够满足手机的需求，但是VR眼镜的显示屏20距离用户的眼睛更近，因此需要的PPI更高，否则纱窗效应严重。当然，显示屏20的PPI足够高，纱窗效应不明显，可以无需采用散光光学构件40。
基于此，本申请实施例公开的VR眼镜的镜片还可以包括驱动件50，驱动件50与散光光学构件40相连，用于驱动散光光学构件40伸展于透镜30背离显示屏20的一侧。
通常情况下，驱动件50为伸缩件，伸缩件能够通过自身的伸缩，进而带动散光光学构件40伸展或收拢，伸缩件的伸展能够带动散光光学构件40逐渐展开，伸缩件的收缩能够带动散光光学构件40收拢。散光光学构件40处于伸展状态和收拢状态，如图4和图5所示。当显示屏20的PPI较低导致纱窗效应出现时，用户可以通过驱动件50带动散光光学构件40伸展，进而使得散光光学构件40处于工作状态(即处于透镜30与人眼之间)，对显示屏20的光线进行匀光处理，经过匀光处理后会缓解纱窗效应，进而能提高用户的使用感受。可见，上述优选方案公开的VR眼镜的镜片能够给用户提供更多的选择。这较适用于显示屏20能够灵活更换的VR眼镜的镜片。
驱动件50可以是伸缩弹簧、伸缩气缸或微型液压伸缩机构，当然也可以为拉杆等较为常见的伸缩件。
实现驱动件50安装以实现其带动散光光学构件40展开或收拢的方式有多种。请参考图3-5，一种具体的实施方式中，镜体10上设置有朝向显示屏20方向延伸的支撑台101，支撑台101设置有容纳槽101a，驱动件50安装在支撑台101上，散光光学构件40能通过驱动件50收纳在容纳槽101a中，如图5所示。上述结构使得散光光学构件40能够被收拢在容纳槽101a中，容纳槽101a能起到保护散光光学构件40的作用。
为了简化结构，便于操作，优选的，上述驱动件50可以包括伸缩弹簧和拉件，散光光学构件40通过伸缩弹簧收拢于容纳槽101a中。具体的，伸缩弹簧的一端(即固定端)固定在容纳槽101a的底部，伸缩弹簧的另一端(即伸缩端)与拉件相连，拉件用于向伸缩弹簧的伸缩端施加使其带动散光光学构件40伸展的拉力，拉力使得伸缩弹簧伸展，进而带动散光光学构件40伸展在工作位置。拉件可以是拉环或拉绳。当然，有些情况下，伸缩弹簧具有较好的塑形性能，拉件施加拉力后，伸缩弹簧能够保持处于拉伸状态。当需要散光光学构件40收拢时，只需要按压伸缩弹簧使其处于收缩状态即可。通常，伸缩弹簧具有较好的复位性能，即拉力撤掉后，伸缩弹簧会复位进而带动散光光学构件40重新处于收拢状态。此种情况下，为了保持散光光学构件40处于伸展状态，本申请实施例公开的VR眼镜的镜片可以设置有定位结构以定位拉件。例如，定位结构可以是挂钩，拉件为拉环时，拉环可以挂在挂钩上。
另一种优选的方案中，驱动件50可以包括检测件和驱动主体，检测件用于检测显示屏20的分辨率，驱动主体与检测件相连，驱动主体用于在分辨率低于设定值时，控制驱动主体带动散光光学构件伸展于透镜30背离显示屏20的一侧。此种情况下，驱动件50的自动化程度较高，驱动主体可以是能够通过电气控制实现自主伸缩的伸缩件。该优选方案所提供的驱动件50能够提高VR眼镜的智能化，较适用于显示屏20能够灵活更换的VR眼镜。
需要说明的是，该方案中的设定值指的是纱窗效应刚好消失所对应的分辨率，低于该设定值，纱窗效应则会明显，高于该设定值，纱窗效应则不明显(不影响用户的使用，可以理解为纱窗效应消失)。具体的，设定值可以根据用户自身的感受进行适当调整，本申请不限制设定值的具体数值。
为了进一步优化上述技术方案，本申请实施例公开的镜片还可以包括光栅层，光栅层设置在显示屏20与透镜30之间。光栅层包括阵列分布的多条光栅，相邻的两条光栅的距离小于或等于显示屏20的像素的尺寸。一种具体的实施方式中，相邻的两条光栅之间的距离可以为0.75倍的像素的尺寸，光栅的曲率半径可以小于或等于像素的尺寸。
光栅层能够使得显示屏20所发出的光线被折射，进而能改变光的投射路线，最终使得人眼看到的像素完全被打乱，起到模糊像素的作用，从而消除或减弱纱窗效应。具体的，光栅可以为球状光栅或柱状光栅。柱状光栅可以倾斜布置。
为了提高折射效果，光栅层可以通过光学胶贴合在显示屏20朝向透镜30的表面上。优选的方案中，光栅层可以由PET(polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)、PMMA(PolymethylMethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)等折射率较高而又能明显区分于空气的透明材料制成。
基于本申请实施例公开的VR眼镜的镜片，本申请实施例还公开一种VR眼镜，该VR眼镜包括上文实施例中任一项所述的镜片。
本文中，各个优选方案仅仅重点描述的是与其它优选方案的不同，各个优选方案只要不冲突，都可以任意组合，组合后所形成的实施例也在本说明书所公开的范畴之内，考虑到文本简洁，本文就不再对组合所形成的实施例进行单独描述。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (14)
1.VR眼镜的镜片，其特征在于，包括镜体、显示屏和透镜，所述显示屏设置在所述镜体与所述透镜之间；所述镜片还包括散光光学构件，所述散光光学构件包括散光膜，所述散光膜设置在所述透镜上背离所述显示屏的一侧。
2.根据权利要求1所述的镜片，其特征在于，所述散光膜为纳米匀光膜。
3.根据权利要求1所述的镜片，其特征在于，所述散光光学构件还包括扩散层，所述扩散层设置在所述透镜与所述散光膜之间，所述扩散层用于对光进行折射及绕射。
4.根据权利要求3所述的镜片，其特征在于，所述扩散层包括PET层、扩散粒子层和抗静电粒子层，所述扩散粒子层设置在所述PET层的一侧表面，所述抗静电粒子层设置在所述PET层的另一侧表面。
5.根据权利要求4所述的镜片，其特征在于，所述扩散粒子层由采用丙烯酸树脂制成的微米级的扩散粒子涂布而成。
6.根据权利要求1所述的镜片，其特征在于，还包括驱动件，所述驱动件与所述散光光学构件相连，以驱动所述散光光学构件伸展于所述透镜背离所述显示屏的一侧。
7.根据权利要求6所述的镜片，其特征在于，所述镜体上设置有朝向所述显示屏方向延伸的支撑台，所述支撑台设置有容纳槽，所述驱动件安装在所述支撑台上，所述散光光学构件能通过所述驱动件收纳在所述容纳槽中。
8.根据权利要求7所述的镜片，其特征在于，所述驱动件包括伸缩弹簧和拉件，所述散光光学构件通过所述伸缩弹簧收拢于所述容纳槽中，所述拉件与所述伸缩弹簧的伸缩端相连，所述拉件用于向所述伸缩端施加使其带动所述散光光学构件伸展的拉力。
9.根据权利要求6所述的镜片，其特征在于，所述驱动件包括检测件和驱动主体，所述检测件用于检测所述显示屏的分辨率；所述驱动主体与所述检测件相连，所述驱动主体用于根据所述分辨率低于设定值时，控制所述驱动主体带动所述散光光学构件伸展于所述透镜背离所述显示屏的一侧。
10.根据权利要求1所述的镜片，其特征在于，还包括光栅层，所述光栅层设置在所述显示屏与所述透镜之间，所述光栅层包括阵列分布的多条光栅，相邻的两条光栅的距离小于或等于所述显示屏的像素的尺寸。
11.根据权利要求10所述的镜片，其特征在于，所述光栅为球状光栅或柱状光栅。
12.根据权利要求10所述的镜片，其特征在于，所述光栅层通过光学胶贴合在所述显示屏朝向所述透镜的表面上。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的镜片，其特征在于，所述光栅层由PET、PC或PMMA制成。
14.VR眼镜，其特征在于，包括如权利要求1-13中任意一项所述的镜片。
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