CN107465860B - 一种vr图像拍摄设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种VR图像拍摄设备，包括左透镜、右透镜、透镜安装架、显示屏盖板以及左摄像头模组、右摄像头模组，还包括金属支架、广角摄像头模组：所述金属支架安装于所述显示屏盖板，所述左摄像头模组、右摄像头模组安装于所述金属支架且其镜头分别与所述左透镜、右透镜同轴设置，所述广角摄像头模组安装于所述金属支架并位于所述左摄像头模组、右摄像头模组的中间，其视场区的图像用于与所述左摄像头模组、右摄像头模组之间视场重叠区的图像比对相似度来确定用户是否发生转头动作。本发明VR图像拍摄设备，不仅克服现有技术存在的摄像头与透镜之间同轴度误差较大的问题，还在改善摄像头散热效果的同时提高了用户体验。

Description

一种VR图像拍摄设备

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体来说，涉及一种VR图像拍摄设备的结构改进。

背景技术

Eye Through功能：VR图像拍摄设备上传统RGB摄像头所拍摄记录的场景通过显示屏显示出来时，用户体验显示屏所显示出来的图像如同体验现实中真实场景一样，即用户佩戴VR图像拍摄设备与不佩戴VR图像拍摄设备所看到的一致，好似眼睛直接穿过VR图像拍摄设备看到外部真实场景。

为了满足用户对视觉追踪和Eye Through功能的需求，在VR图像拍摄设备的装配中急需解决的技术问题就是保证左透镜、右透镜的中心轴与两个摄像头的中心轴分别重合。但是，现有技术一般将两个摄像头安装于VR图像拍摄设备的前壳上，由于前壳尺寸较大、多为塑胶件，不仅存在易变形、不利于摄像头散热的问题，而且前壳并非直接与透镜安装架（安装有左透镜、右透镜）装配，因此又产生了较大的装配公差，直接导致摄像头与透镜之间的同轴度存在较大误差。当左、右两侧同轴度均存在较大误差时，则无法达到高品质的视觉追踪以及Eye Through功能，用户无法得到良好的体验。此外，现有VR图像拍摄设备无法及时对用户转头后的前方场景进行拍摄，导致存在一定的延迟弊端，对用户体验的提升造成一定的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种VR图像拍摄设备，不仅克服现有技术存在的摄像头与透镜之间同轴度误差较大的问题，还在改善摄像头散热效果的同时提高了用户体验。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种VR图像拍摄设备，包括左透镜、右透镜、透镜安装架、显示屏盖板以及左摄像头模组、右摄像头模组，还包括金属支架、广角摄像头模组：所述金属支架安装于所述显示屏盖板，所述左摄像头模组、右摄像头模组安装于所述金属支架且其镜头分别与所述左透镜、右透镜同轴设置，所述广角摄像头模组安装于所述金属支架并位于所述左摄像头模组、右摄像头模组的中间，其视场区的图像用于与所述左摄像头模组、右摄像头模组之间视场重叠区的图像比对相似度来确定用户是否发生转头动作。

进一步的，所述金属支架与所述左摄像头模组、右摄像头模组之间分别形成有第一定位结构，所述第一定位结构包括设于所述金属支架上的第一定位孔或第一定位柱以及对应设置于所述左摄像头模组、右摄像头模组上的第一定位柱或第一定位孔，第一定位孔、第一定位柱之间单边间隙不大于0.05mm。

进一步的，所述左摄像头模组、右摄像头模组的电路板上均具有两个所述第一定位孔。

进一步的，所述左摄像头模组、右摄像头模组的电路板与所述金属支架之间设有导热片。

进一步的，所述金属支架、显示屏盖板之间形成有第二定位结构，所述第二定位结构包括设于所述金属支架上的第二定位孔或第二定位柱以及对应设置于所述显示屏盖板上的第二定位柱或第二定位孔，所述第二定位孔、第二定位柱之间单边间隙不大于0.05mm。

进一步的，所述第二定位孔具有两个，并位于所述金属支架的两端。

进一步的，所述显示屏盖板、透镜安装架之间形成有第三定位结构，所述第三定位结构包括设于所述显示屏盖板上的第三定位孔或第三定位柱以及对应设置于所述透镜安装架上的第三定位柱或第三定位孔，所述第三定位孔、第三定位柱之间的单边间隙不大于0.05mm。

进一步的，所述第三定位孔具有两个，且其中一个所述第三定位孔为横向或纵向布置的条形孔。

进一步的，所述透镜安装架与所述左透镜、右透镜之间分别形成有第四定位结构，所述第四定位结构包括设于所述透镜安装架上的定位槽或定位筋以及对应设置于所述左透镜、右透镜上的定位筋或定位槽，所述定位筋、定位槽之间的单边间隙不大于0.05mm。

进一步的，所述金属支架通过压铸成型，其中部与所述显示屏盖板之间留有设定空间

与现有技术相比，本发明的优点及有益效果是：

1、取消了将摄像头模组装配于前壳的技术方案，彻底避免了因前壳的变形所带来的摄像头模组与透镜之间同轴度误差较大的问题。

2、为装配摄像头模组特别设置了不易变形的金属支架，保证了摄像头模组与透镜之间较高同轴度的实现，而且金属支架自身较好的热传导性能还利于摄像头模组的散热，从而保证了摄像头模组的正常运行。

3、在左摄像头模组、右摄像头模组的镜头分别与所述左透镜、右透镜同轴设置时，利用左摄像头模组、右摄像头模组之间视场重叠区的图像与广角摄像头模组的视场区的图像比对相似度来确定用户是否发生转头动作，利于用户体验的提升，例如，当相似度小于预设阈值时，判定用户发生转头动作，并使得左摄像头模组、右摄像头模组及时拍摄其前方场景。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明一实施例中VR图像拍摄设备的分解示意图；

图2是本发明一实施例中VR图像拍摄设备装配后的结构示意图；

图3是本发明一实施例中VR图像拍摄设备的剖视图；

图4是本发明一实施例中金属支架装配有左摄像头模组、右摄像头模组以及广角摄像头模组的结构示意图；

图5是本发明一实施例中显示屏盖板、透镜安装架装配后的结构示意图；

图6是本发明一实施例中透镜安装架装配有左透镜、右透镜的结构示意图；

图7是图6中的局部示意图；

图8是本发明一实施例中左摄像头模组、右摄像头模组之间视场重叠区与广角摄像头模组的视场区的关系示意图。

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。。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，另外，术语“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图6所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为了解决现有VR技术中摄像头模组与透镜之间同轴度误差较大的问题，如图1、图2所示，本实施例提出了一种VR图像拍摄设备，其包括左透镜10、右透镜、透镜安装架20、显示屏盖板30以及左摄像头模组40、右摄像头模组等与本发明相关的组成部分。其中，透镜安装架20用于安装左透镜10、右透镜，透镜安装架20、显示屏盖板30之间夹持固定有供用户观看的显示屏，左摄像头模组40、右摄像头模组均采用了RGB摄像头模组且视场角均为113°。

与现有技术中采用前壳安装摄像头模组不同的是，本实施例VR图像拍摄设备还包括用于安装左摄像头模组40、右摄像头模组的金属支架50，其可通过卡装或螺钉连接或粘贴等方式安装于显示屏盖板30，而左摄像头模组40、右摄像头模组安装于所述金属支架50时，并且二者的镜头分别与所述左透镜10、右透镜同轴设置，如图3所示。

由于金属支架50自身相对前壳具有不易变形、结构强度高等优点，因此保证了摄像头模组（包括左摄像头模组40、右摄像头模组）与透镜（包括左透镜10、右透镜）之间较高同轴度的实现；而且金属支架50自身良好的热传导性能还能有助于摄像头模组的散热，保证了摄像头模组长时间的正常运行。为了预留一定的装配空间的同时能够使得摄像头模组、金属支架50更好的散热，本实施例具体在金属支架50的中部与显示屏盖板30之间留有设定空间。考虑到压铸成型具有公差等级高、表面粗糙度好，机械强度大等优点，本实施例金属支架50具体采用压铸工艺成型。

在保证了摄像头模组与透镜之间较高同轴度的情况下，本实施例VR图像拍摄设备还包括安装于金属支架50并位于左摄像头模组40、右摄像头模组中间的广角摄像头模组60，具体采用了鱼眼摄像头模组作为广角摄像头模组60，其视场角为168°。由于鱼眼摄像头模组尺寸较小，本实施例中采用导热双面胶将其粘贴固定在金属支架50上设置的凹槽中。

本发明设置广角摄像头模组60的主要目的为利用广角摄像头模组60所拍摄的图像90与左摄像头模组40、右摄像头模组之间视场重叠区的图像80进行比对相似度，来确定用户是否做出了转头的动作，如图8所示。具体的，可设定一个预设阈值，当广角摄像头模组60所拍摄的图像90与左摄像头模组40、右摄像头模组之间视场重叠区的图像80的相似度小于预设阈值时，判定用户发生转头动作，则VR图像拍摄设备令左摄像头模组40、右摄像头模组及时拍摄用户前方的场景，确保视觉追踪体验的提升。

为了保证金属支架50与左摄像头模组40、右摄像头模组之间的装配精度，本实施例在金属支架50与左摄像头模组40、右摄像头模组分别形成有第一定位结构，用于实现金属支架50与左摄像头模组40、右摄像头模组之间的定位装配。

以金属支架50与左摄像头模组40之间的定位装配为例进行阐述，本实施例在金属支架50上设有第一定位柱51，在左摄像头模组40上设有第一定位孔41，考虑到左摄像头模组40的结构，本实施例具体在左摄像头模组40的电路板加工出所需的第一定位孔41，如图4所示。第一定位孔41、第一定位柱51之间的单边间隙不大于0.05mm，以便在现有技术能够实现的前提下确保装配精度。当第一定位柱51插装于第一定位孔41内形成第一定位结构，实现金属支架50与左摄像头模组40之间的定位配合后，便可采用螺钉连接或粘贴等方式将左摄像头模组40的电路板安装于金属支架50上，本实施例具体采用两个螺钉71来将左摄像头模组40固定安装于金属支架50。为提高定位精准度，本实施例中左摄像头模组40的电路板上的两个第一定位孔41均呈对角布置，并位于左摄像头模组40中镜头的两侧，安装用的两个螺钉也呈对角布置并位于左摄像头模组40中镜头的两侧。而为了更好地实现散热，本实施例还在左摄像头模组40的电路板与金属支架50之间粘贴或夹持设置了导热片（例如导热硅胶片），附图未示出。当然，在本发明的其他实施例中第一定位结构也可以包括设于金属支架50上的第一定位孔以及对应设置于左摄像头模组40、右摄像头模组上的第一定位柱。

为了保证金属支架50、显示屏盖板30之间的装配精度，本实施例在金属支架50与显示屏盖板30之间形成有第二定位结构，用于实现金属支架50与显示屏盖板30之间的定位装配。具体的，本实施例在金属支架50上设有第二定位孔52，在显示屏盖板30上加工有第二定位柱31，如图4、图5所示。当第二定位柱31插装于第二定位孔52内形成第二定位结构，便实现了金属支架50与显示屏盖板30之间的定位配合，本实施例具体采用两个螺钉72来将金属支架50固定安装于显示屏盖板30。与第一定位孔41、第一定位柱51类似的是，第二定位孔52、第二定位柱31之间单边间隙也不大于0.05mm。此外，在本发明的其他实施例中第二定位结构也可包括设于金属支架50上的第二定位柱以及对应设置于显示屏盖板30上的第二定位孔。

由于需留有上述的设定空间，为了保证金属支架50结构设计的紧凑性，本实施例金属支架50呈桥拱形或“几”字形横向布置，并在金属支架50长度方向的两端各设有一个第二定位孔52。

为了保证显示屏盖板30、透镜安装架20之间的装配精度，本实施例在显示屏盖板30、透镜安装架20之间形成有第三定位结构，用于实现金属支架50与显示屏盖板30之间的定位装配。具体的，本实施例在显示屏盖板30设有第三定位孔32，在透镜安装架20上设有第三定位柱21，第三定位柱21插装于第三定位孔32内便形成了第三定位结构，如图5所示。在形成第三定位结构后，本实施例显示屏盖板30、透镜安装架20之间通过多个螺钉73固定连接。与前述类似的是，第三定位孔32、第三定位柱21之间的单边间隙不大于0.05mm。而在本发明的其他实施例中还可在显示屏盖板30设有第三定位柱，在透镜安装架20上设有第三定位孔，同样可对于插装形成第三定位结构。

由于显示屏盖板30多为矩形板状结构，为了便于定位装配，本实施例在显示盖板的相对两侧各设有一个第三定位孔32，两个第三定位孔32呈对角设置。进一步的，为了防止过定位，还可设置其中一个第三定位孔32为横向或纵向布置的条形孔。具体的，由于本实施例显示屏盖板30的横向边长大于纵向边长，因此显示屏盖板30的横向更易出现过定位，因此本实施例具体设计其中一个第三定位孔32为横向布置的条形孔。此时，条形孔与第三定位柱21之间的单边间隙指的是条形孔宽度方向的单边间隙。

最后，为了保证透镜安装架20与左透镜10、右透镜之间的装配精度，本实施例还在透镜安装架20与左透镜10、右透镜分别形成有第四定位结构，用于实现透镜安装架20与左透镜10、右透镜之间的定位装配。第四定位结构包括设于透镜安装架20上的定位槽或定位筋以及对应设置于左透镜10、右透镜上的定位筋或定位槽。

以透镜安装架20与左透镜10之间的定位装配为例进行阐述，考虑到在透镜上加工凹槽更为容易，因此本实施例在透镜安装架20上设有定位筋22，在左透镜10上设有定位槽11，如图6、图7所示，当定位筋22插装于定位槽11时形成第四定位结构后，本实施例具体采用无影脚（UV胶）将左透镜10固定安装于透镜安装架20上。为保证整体装配后，摄像头模组与透镜之间较高同轴度的实现，本实施例中还定位筋22、定位槽11之间的单边间隙不大于0.05mm。

如上，采用本实施例提出的VR图像拍摄设备可使得左摄像头模组40、左透镜10之间以及右摄像头模组、右透镜之间的同轴度公差保持在±0.2mm，实现了较高同轴度的需求。

以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种VR图像拍摄设备，包括左透镜、右透镜、透镜安装架、显示屏盖板以及左摄像头模组、右摄像头模组，其特征在于，还包括：

金属支架，安装于所述显示屏盖板，所述左摄像头模组、右摄像头模组安装于所述金属支架且其镜头分别与所述左透镜、右透镜同轴设置，

广角摄像头模组，安装于所述金属支架并位于所述左摄像头模组、右摄像头模组的中间，其视场区的图像用于与所述左摄像头模组、右摄像头模组之间视场重叠区的图像比对相似度来确定用户是否发生转头动作。

2.根据权利要求1所述的VR图像拍摄设备，其特征在于，所述金属支架与所述左摄像头模组、右摄像头模组之间分别形成有第一定位结构，所述第一定位结构包括设于所述金属支架上的第一定位孔或第一定位柱以及对应设置于所述左摄像头模组、右摄像头模组上的第一定位柱或第一定位孔，第一定位孔、第一定位柱之间单边间隙不大于0.05mm。

3.根据权利要求2所述的VR图像拍摄设备，其特征在于，所述左摄像头模组、右摄像头模组的电路板上均具有两个所述第一定位孔。

4.根据权利要求3所述的VR图像拍摄设备，其特征在于，所述左摄像头模组、右摄像头模组的电路板与所述金属支架之间设有导热片。

5.根据权利要求1所述的VR图像拍摄设备，其特征在于，所述金属支架、显示屏盖板之间形成有第二定位结构，所述第二定位结构包括设于所述金属支架上的第二定位孔或第二定位柱以及对应设置于所述显示屏盖板上的第二定位柱或第二定位孔，所述第二定位孔、第二定位柱之间单边间隙不大于0.05mm。

6.根据权利要求5所述的VR图像拍摄设备，其特征在于，所述第二定位孔具有两个，并位于所述金属支架的两端。

7.根据权利要求1所述的VR图像拍摄设备，其特征在于，所述显示屏盖板、透镜安装架之间形成有第三定位结构，所述第三定位结构包括设于所述显示屏盖板上的第三定位孔或第三定位柱以及对应设置于所述透镜安装架上的第三定位柱或第三定位孔，所述第三定位孔、第三定位柱之间的单边间隙不大于0.05mm。

8.根据权利要求7所述的VR图像拍摄设备，其特征在于，所述第三定位孔具有两个，且其中一个所述第三定位孔为横向或纵向布置的条形孔。

9.根据权利要求1所述的VR图像拍摄设备，其特征在于，所述透镜安装架与所述左透镜、右透镜之间分别形成有第四定位结构，所述第四定位结构包括设于所述透镜安装架上的定位槽或定位筋以及对应设置于所述左透镜、右透镜上的定位筋或定位槽，所述定位筋、定位槽之间的单边间隙不大于0.05mm。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的VR图像拍摄设备，其特征在于，所述金属支架通过压铸成型，其中部与所述显示屏盖板之间留有设定空间。