CN108445636A - 一种基于傍轴成像的虚拟现实视镜 - Google Patents

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    • G02B27/017—Head mounted
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Abstract

本发明涉及一种基于傍轴成像的虚拟现实视镜，包括外壳、左显示屏、右显示屏、第一反光镜、第二反光镜，以及用于提供图像缩放功能的傍轴透镜；所述左显示屏与右显示屏用于显示图像；所述第一反光镜与左显示屏成第一预设角度；所述第二反光镜与右显示屏成第二预设角度；本发明与现有技术相比有优点：将两个原来较低分辨率的显示器，合成二倍分辨率的高质量显示3D图像，从而降低生产成本，成本低廉；避免了对高质量显示器的要求，技术门槛较低，技术方案的适用范围广泛，使用场景更灵活。

Description

一种基于傍轴成像的虚拟现实视镜
技术领域
本发明属于虚拟现实领域、成像领域，具体涉及一种基于傍轴成像的虚拟现实视镜。
背景技术
近年来，头戴式视镜包括虚拟现实(VR)眼镜、增强现实眼镜(AR)、以及混合现实眼镜(MR)方兴未艾，预计不久的将来，这些头戴式视镜会开始在各行各业慢慢推广，以替代原先的各种显示设备。在虚拟现实视镜方面，由于专用的高质量显示器被国外大厂垄断，一般的中国公司无法获得高质量的显示器而被排斥在高质量虚拟现实视镜的门外，因此，有必要发明一种虚拟现实视镜，一方面能够满足高质量显示的要求，另一方面又能避开国外大厂的垄断。
针对以上问题，有必要对其进行改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提出了一种造价低廉、显示效果好、技术要求低的一种基于傍轴成像的虚拟现实视镜。
为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于傍轴成像的虚拟现实视镜，包括外壳、左显示屏、右显示屏、第一反光镜、第二反光镜，以及用于提供图像缩放功能的傍轴透镜；所述左显示屏与右显示屏用于显示图像；所述第一反光镜与左显示屏成第一预设角度；所述第二反光镜与右显示屏成第二预设角度；虚拟现实透镜所使用的第一预设角度与第二预设角度，应能使左显示屏与右显示屏更好的结合第一反光镜与第二反光镜的反射。
作为本发明的一种优选方案，第一预设角度与第二预设角度相同；相同的第一预设角度与第二预设角度使得最终所成的画面位于用户视野的中间，图像端正而清晰。
作为本发明的一种优选方案，外壳为轴对称结构；左显示屏与右显示屏关于外壳的对称轴对称；第一反光镜与第二反光镜关于外壳的对称轴对称；相互对称的左显示屏与右显示屏、第一反光镜与第二反光镜能够获得较佳的显示效果，且虚拟现实视镜的重量平均，用户在使用时虚拟现实视镜较为稳定，长时间使用不会对鼻梁、耳朵等部位造成较大的负担。
作为本发明的一种优选方案，左显示屏、右显示屏、第一反光镜和第二反光镜可在外壳内自由变化位置；变化位置后的左显示屏、右显示屏、第一反光镜、第二反光镜依然保持相互对称，部件之间依然互相配合以产生较好的显示效果；用户可根据自身喜好调节左显示屏、右显示屏、第一反光镜和第二反光镜的位置，以获得更佳的用户体验感。
作为本发明的一种优选方案，左显示屏用于显示左眼所见到的图像；右显示屏用于显示右眼所见到的图像；左显示屏与右显示屏分别依靠与自身对应的播放驱动设备进行工作，所述的播放驱动设备可通过数据线或蓝牙或WIFI传输等方式控制显示屏的显示内容。
作为本发明的一种优选方案，傍轴透镜的缩放倍数与第一反光镜、第二反光镜相匹配，缩放倍数随第一反光镜、第二反光镜形状的改变而变化。
作为本发明的一种优选方案，第一反光镜和第二反光镜为平面反光镜或凹面反光镜或凸面反光镜。
作为本发明的一种优选方案，傍轴透镜的缩放倍数与第一反光镜、第二反光镜相匹配，具体是指：当更换第一反光镜与第二反光镜为凹面反光镜时，傍轴透镜倍数增加；当更换第一反光镜与第二反光镜为凸面反光镜时，傍轴透镜倍数减小；在傍轴透镜做出与反光镜种类相应的变化之后，显示的画面大小、清晰度等参数能够维持不变。
作为本发明的一种优选方案，傍轴透镜可更换为傍轴透镜组；进一步地，傍轴透镜或傍轴透镜组可以加装镜片，以便具有近视、远视、散光等视力问题的用户使用。
作为本发明的一种优选方案，左显示屏与右显示屏，可更换为具备图像显示功能的移动终端；使用移动终端代替显示屏之后，便不再需要相应的外设的播放驱动设备，实现了设备的一体化，虚拟现实视镜更加便于携带。
本发明的有益效果是：
1.将两个原来较低分辨率的显示器，合成二倍分辨率的高质量显示3D图像，从而降低生产成本，成本低廉。
2.避免了对高质量显示器的要求，技术门槛较低，技术方案的适用范围广泛，使用场景更灵活。
附图说明
图1为本发明使用平面反光镜时在一种实施例中的结构示意图；
图2为本发明使用平面反光镜时在一种实施例中的结构示意图；
图3为本发明使用平面反光镜时在一种实施例中的侧视图；
图4为本发明使用凸面反光镜时在一种实施例中的结构示意图；
图5为本发明使用凹面反光镜时在一种实施例中的结构示意图；
本发明中附图标记为：外壳1，左显示屏2，右显示屏3，第一反光镜4，第二反光镜5，傍轴透镜6。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作详细说明。
本发明的一种较优的实施例，如附图1-5所示，一种基于傍轴成像的虚拟现实视镜，包括外壳1、左显示屏2、右显示屏3、第一反光镜4、第二反光镜5，以及用于提供图像缩放功能的傍轴透镜6；左显示屏2与右显示屏3用于显示图像；第一反光镜4与第二反光镜5的作用是将左显示屏2与右显示屏3的显示内容，经过镜像成像转换成正面内容，人眼可以通过傍轴透镜6，看到左右显示屏上的内容；第一反光镜4与左显示屏2成第一预设角度；第二反光镜5与右显示屏3成第二预设角度；虚拟现实透镜所使用的第一预设角度与第二预设角度，应能使左显示屏2与右显示屏3更好的结合第一反光镜4与第二反光镜5的反射。
第一预设角度与第二预设角度相同；相同的第一预设角度与第二预设角度使得最终所成的画面位于用户视野的中间，图像端正而清晰。
外壳1为轴对称结构；左显示屏2与右显示屏3关于外壳1的对称轴对称；第一反光镜4与第二反光镜5关于外壳1的对称轴对称；相互对称的左显示屏2与右显示屏3、第一反光镜4与第二反光镜5能够获得较佳的显示效果，且虚拟现实视镜的重量平均，用户在使用时虚拟现实视镜较为稳定，长时间使用不会对鼻梁、耳朵等部位造成较大的负担。
左显示屏2、右显示屏3、第一反光镜4和第二反光镜5可在外壳1内自由变化位置；变化位置后的左显示屏2、右显示屏3、第一反光镜4、第二反光镜5依然保持相互对称，部件之间依然互相配合以产生较好的显示效果；用户可根据自身喜好调节左显示屏2、右显示屏3、第一反光镜4和第二反光镜5的位置，以获得更佳的用户体验感。
左右显示屏和第一反光镜4、第二反光镜5的位置可以任意在空间上进行组合。如图2所示，图2给出了左右显示屏位于中间位置时的情况，以及第一反光镜4与第二反光镜5为平面反光镜时，产生的相应的位置变化；如图3所示，图3给出了左右显示屏处在上下位置的情况，以及第一反光镜4与第二反光镜5为平面反光镜时，产生的相应的位置变化；但本专利不限于这些组合，也包括其他可能的组合。
左显示屏2用于显示左眼所见到的图像；右显示屏3用于显示右眼所见到的图像；左显示屏2与右显示屏3分别依靠与自身对应的播放驱动设备进行工作，播放驱动设备可通过数据线或蓝牙或WIFI传输等方式控制显示屏的显示内容。
如果左显示屏2与右显示屏3分别显示左右3D格式的内容，即，左显示屏2显示3D图像左眼的内容；而右显示屏3显示3D图像右眼的内容，经过第一反光镜4与第二反光镜5的反射与傍轴透镜6的缩放之后，人脑将看见两个3D图像合成后的3D内容。
傍轴透镜6的缩放倍数与第一反光镜4、第二反光镜5相匹配，缩放倍数随第一反光镜4、第二反光镜5形状的改变而变化。
第一反光镜4和第二反光镜5为平面反光镜或凹面反光镜或凸面反光镜。
傍轴透镜6的缩放倍数与第一反光镜4、第二反光镜5相匹配，具体是指：当更换第一反光镜4与第二反光镜5为凹面反光镜时，傍轴透镜6倍数增加；当更换第一反光镜4与第二反光镜5为凸面反光镜时，傍轴透镜6倍数减小；在傍轴透镜6做出与反光镜种类相应的变化之后，显示的画面大小、清晰度等参数能够维持不变。
如图4、5所示，当第一反光镜4和第二反光镜5为凹面反光镜时，由于凹面反光镜对显示器图像有缩小的作用，因此，傍轴透镜6或傍轴透镜组的放大倍数相应增加；当第一反光镜4和第二反光镜5为凸面反光镜时，由于凸面反光镜对显示图像有放大作用，因此，傍轴透镜6或傍轴透镜组的放大倍数相应减小。
傍轴透镜6可更换为傍轴透镜组；进一步地，傍轴透镜6或傍轴透镜组可以加装镜片，以便具有近视、远视、散光等视力问题的用户使用；利用傍轴透镜组代替傍轴透镜6可以起到更高倍数或更精细的缩放功能，使成像更加细致。
左显示屏2与右显示屏3，可更换为具备图像显示功能的移动终端；使用移动终端代替显示屏之后，便不再需要相应的外设的播放驱动设备，实现了设备的一体化，虚拟现实视镜更加便于携带。
本申请基于傍轴成像的虚拟现实视镜可以广泛应用于游戏、动画、影视、文化、医疗、机械等等工业领域。基于傍轴成像的虚拟现实视镜，可以使用现有的手机作为显示设备，也就是说，左右显示屏以及播放驱动设备，可以用左右两部手机来替代；用户也可以自己定制电子电路，进行一体机或者PC端的虚拟现实视镜应用。
本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种基于傍轴成像的虚拟现实视镜，其特征在于，包括外壳(1)、左显示屏(2)、右显示屏(3)、第一反光镜(4)、第二反光镜(5)，以及用于提供图像缩放功能的傍轴透镜(6)；所述左显示屏(2)与右显示屏(3)用于显示图像；所述第一反光镜(4)与左显示屏(2)成第一预设角度；所述第二反光镜(5)与右显示屏(3)成第二预设角度。
2.根据权利要求1所述的基于傍轴成像的虚拟现实视镜，其特征在于：所述第一预设角度与第二预设角度相同。
3.根据权利要求1所述的基于傍轴成像的虚拟现实视镜，其特征在于：所述外壳(1)为轴对称结构；所述左显示屏(2)与右显示屏(3)关于外壳(1)的对称轴对称；所述第一反光镜(4)与第二反光镜(5)关于外壳(1)的对称轴对称。
4.根据权利要求3所述的基于傍轴成像的虚拟现实视镜，其特征在于：所述左显示屏(2)、右显示屏(3)、第一反光镜(4)和第二反光镜(5)可在外壳(1)内自由变化位置。
5.根据权利要求3所述的基于傍轴成像的虚拟现实视镜，其特征在于：所述左显示屏(2)用于显示左眼所见到的图像；所述右显示屏(3)用于显示右眼所见到的图像；所述左显示屏(2)与右显示屏(3)分别依靠与自身对应的播放驱动设备进行工作。
6.根据权利要求1所述的基于傍轴成像的虚拟现实视镜，其特征在于：所述傍轴透镜(6)的缩放倍数与第一反光镜(4)、第二反光镜(5)相匹配，所述缩放倍数随第一反光镜(4)、第二反光镜(5)形状的改变而变化。
7.根据权利要求6所述的基于傍轴成像的虚拟现实视镜，其特征在于：所述第一反光镜(4)和第二反光镜(5)为平面反光镜或凹面反光镜或凸面反光镜。
8.根据权利要求6所述的基于傍轴成像的虚拟现实视镜，所述傍轴透镜(6)的缩放倍数与第一反光镜(4)、第二反光镜(5)相匹配，其特征在于：当更换第一反光镜(4)与第二反光镜(5)为凹面反光镜时，傍轴透镜(6)倍数增加；当更换第一反光镜(4)与第二反光镜(5)为凸面反光镜时，傍轴透镜(6)倍数减小。
9.根据权利要求1或8所述的基于傍轴成像的虚拟现实视镜，其特征在于：所述的傍轴透镜(6)可更换为傍轴透镜组。
10.根据权利要求1-5中任意一所述的基于傍轴成像的虚拟现实视镜，其特征在于：所述左显示屏(2)与右显示屏(3)，可更换为具备图像显示功能的移动终端。
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