CN114721147A - 一种虚拟现实装置及其设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种虚拟现实装置及其设备，其中，所述虚拟现实装置包括主摄像头以及潜望镜模组，所述潜望镜模组包括棱镜及长焦组件，所述棱镜位于靠近所述主摄像头的位置，所述棱镜用于实现光路折叠，所述长焦组件用于实现光路放大。通过上述设置，使得多种摄像头将画面显示到同一个屏幕上，形成混合的成像效果，从而使得设备的显示效果更佳。

Description

一种虚拟现实装置及其设备

技术领域

本申请涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种虚拟现实装置及其设备。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality)简称VR，其技术可以创建并使用户体验虚拟世界，其是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真技术。

随着VR技术的发展，VR设备也越来越火热，VR设备包括多种类型，其中，包括VR头显设备，例如VR眼镜、VR头盔等，均为具有虚拟现实功能的消费类电子产品，VR设备的发展开拓了一种逼真的人机交互体验，使得用户具有沉浸式的感受。

而很多VR设备为了实现更好的显示效果，将摄像头运用于VR设备中，通过摄像头采集图像进行显示。但是，由于VR设备中使用的摄像头通常种类较为单一，无法使得显示画面得到较佳的混合效果。

发明内容

本申请实施例提供一种能使得显示画面得到较佳的混合效果的虚拟现实装置及其设备。

第一方面，本申请实施例提供一种虚拟现实装置，所述虚拟现实装置包括主摄像头以及潜望镜模组，所述主摄像头用于拍摄成像，所述潜望镜模组包括棱镜及长焦组件，所述棱镜位于靠近所述主摄像头的位置，所述棱镜用于对光路进行折叠，所述长焦组件用于对光路进行放大。

可选的，所述长焦组件依次包括第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片以及第五镜片，其中，所述第一镜片位于靠近所述棱镜的位置。

可选的，所述第一镜片为镀层平光镜片。

可选的，所述第二镜片、第三镜片及所述第五镜片均为凸透镜。

可选的，所述第四镜片为凹透镜。

可选的，所述潜望镜模组还包括滤光片，所述棱镜和所述滤光片分别位于所述长焦组件的两相对侧。

可选的，所述潜望镜模组还包括成像芯片，所述成像芯片和所述长焦组件分别位于所述滤光片的两相对侧。

可选的，所述虚拟现实装置还包括红外模组，所述红外模组包括红外摄像头，所述红外摄像头和所述棱镜分别位于所述主摄像头的两相对侧。

可选的，所述红外模组还包括红外补光芯片。

第二方面，本申请实施例还提供一种虚拟现实设备，包括上述所述的虚拟现实装置，还包括装配壳体，所述虚拟现实装置装配于所述装配壳体内。

本申请实施例所提供的虚拟现实装置及其设备，其中，所述虚拟现实装置包括主摄像头以及潜望镜模组，所述潜望镜模组包括棱镜及长焦组件，所述棱镜位于靠近所述主摄像头的位置，所述棱镜用于实现光路折叠，所述长焦组件用于实现光路放大。通过上述设置，使得多种摄像头将画面显示到同一个屏幕上，形成混合的成像效果，从而使得设备的显示效果更佳。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种虚拟现实装置的结构示意图。

请参阅图1，500为虚拟现实装置，10为主摄像头，20为潜望镜模组，30为红外模组，21为棱镜，22为长焦组件，23为滤光片，24为成像芯片，221为第一镜片，222为第二镜片，223为第三镜片，224为第四镜片，225为第五镜片，31为红外摄像头，32为红外补光芯片。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当元件被称为“固定于”元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本申请实施例提供一种虚拟现实装置及其设备，通过多种摄像头进行成像，多种摄像头将画面显示到同一个屏幕上，形成混合的成像效果，从而使得设备的显示效果更佳。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种虚拟现实装置的结构示意图，所述虚拟现实装置500用于实现虚拟现实功能，运用于具有虚拟现实功能的设备中。

所述虚拟现实装置500包括主摄像头10、潜望镜模组20以及红外模组30，其中，所述主摄像头10位于所述潜望镜模组20及所述红外模组30之间。

可选的，所述主摄像头10、所述潜望镜模组20及所述红外模组30之间紧邻设置。

进一步的，所述主摄像头10用于拍摄成像，即采集待拍摄画面的第一图像，所述主摄像头10可以为彩色摄像头，其具有高清的特性，可以拍摄采集得到高清的所述第一图像。

所述潜望镜模组20用于拍摄成像，并且，所述潜望镜模组20可实现变焦拍摄，所述潜望镜模组20可采集待拍摄画面的第二图像。

在本申请的实施例中，所述潜望镜模组20包括棱镜21、长焦组件22、滤光片23以及成像芯片，并且，所述棱镜21、长焦组件22、滤光片23以及所述成像芯片24依次设置。

所述棱镜21位于所述潜望镜模组20上靠近所述主摄像头10的位置，即所述主摄像头21位于所述棱镜21和所述红外模组30之间。

所述棱镜21用于实现光路折叠，即对光线进行光路折叠。可选的，所述棱镜21可以为偏振分光棱镜，也可以为直角棱镜，还可以为其它类型及结构。

在本申请的实施例中，所述棱镜21设置为一个，在其它实施例中，所述棱镜21可设置为多个，本申请的实施例中对所述棱镜21的类型结构及设置数量不作限制。

所述长焦组件22可实现大焦距的拍摄，以及识别和跟踪目标对象，所述场景组件22可以看作长焦镜头。

所述长焦组件22包括第一镜片221、第二镜片222、第三镜片223、第四镜片224以及第五镜片225，所述第一镜片221、第二镜片222、第三镜片223、第四镜片224及第五镜片225依次排列。

所述第二镜片222、第三镜片223和所述第四镜片224位于所述第一镜片221和所述第五镜片225之间，所述第一镜片221位于靠近所述棱镜21的位置，所述第五镜片225位于远离所述棱镜21的位置。

在本申请的实施例中，所述第一镜片221、第二镜片222、第三镜片223、第四镜片224以及第五镜片225均设置为一个，所述第一镜片221为镀层平光镜片，所述第二镜片222为凸透镜，所述第三镜片223为凸透镜，所述第四镜片224为凹透镜，所述第五镜片225为凸透镜。

可选的，在其它实施例中，所述第一镜片221、第二镜片222、第三镜片223、第四镜片224以及第五镜片225可设置为其它数量，并且，所述第一镜片221、第二镜片222、第三镜片223、第四镜片224以及第五镜片225可更改其镜片类型以及设置位置，只需要其满足本申请中的长焦组件22的设置目的即可。

所述滤光片23用于选取所需要的辐射波段，设置于靠近所述第五镜片225的位置，即所述第四镜片224和所述滤光片23分别位于所述第五镜片225的两相对侧。

在制成中，所述滤光片23是塑料或者玻璃片加入特种染料做成的，其种类和功能包括有多种，例如，包括有透明滤光片、红色滤光片、反射滤光片分光滤光片以及截止滤光片等等。

在本申请的实施例中，所述滤光片23为IR滤光片，IR滤光片即红外滤光片，可根据镜片波长的规格，阻挡过滤可见光通过，同时，允许红外线通过，可以在可见光红外线混合的光线环境中将红外效果分离出来。

可选的，所述滤光片23可以与所述长焦组件22距离设置，所述滤光片23也可以与所述长焦组件22粘贴设置。

在本申请的实施例中，所述滤光片23设置为一个，但是，在其它实施例中，所述滤光片23可以设置为多个。

所述成像芯片24用于所述潜望镜模组20实现成像，设置于靠近所述滤光片23的位置，即所述成像芯片24和所述第五镜片225分别位于所述滤光片23的两相对侧。

所述成像芯片24为CCD或者CMOS。CCD使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后存储器或内置硬盘卡保存。CMOS主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N级和P级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。

在本申请的实施例中，所述成像芯片24设置为一个，在其它实施例中，所述成像芯片24可设置为多个，并且，本申请中不限制所述成像芯片24的类型，只需其满足成像的目的即可。

所述红外模组30用于拍摄成像，可采集待拍摄画面的第三图像，属于红外摄像。

红外摄影是一种拍摄方式，利用红外感光设备与红外滤镜配合，拍摄出有别于传统的黑白彩色照片，同时，红外线相对可见光对一些材料及衣料具有穿透能力。

在本申请的实施例中，所述红外模组30包括红外摄像头31和红外补光芯片32，其中，所述红外摄像头31位于靠近所述主摄像头10的位置，即所述红外补光芯片32和所述主摄像头10分别位于所述红外摄像头31的两相对侧。

所述红外摄像头31可感受红外光的光谱特性，或者，所述红外摄像头31可感受红外光。

所述红外补光芯片32用于进行补光，辅助所述红外摄像头31采集待拍摄画面的所述第三图像。

在本申请的实施例中，所述红外摄像头31和所述红外补光芯片32均设置为一个，在其他实施例中，所述红外摄像头31和/或所述红外补光芯片32可设置为多个，本申请实施例中对所述红外摄像头31及所述红外补光芯片32的设置数量不作限制，只需其满足红外成像的目的即可。

本申请实施例的虚拟现实装置500，在用户进行使用时，可以利用主摄像头填充在画面四周并进行虚化处理，长焦摄像头显示在画面中心，以此确保用户在封闭的VR环境中充分的沉浸感。例如，当所述虚拟现实装置500运用于VR设备，并且，在用户端操作时，当用户开启摄像头，主摄像头工作，摄像头信号投影在显示屏幕，用户对特定位置启动放大指令，调用潜望摄像头，画面投影到显示屏幕中心，主摄像头进行像素放大，填充显示屏幕四周。

可以理解的是，除了上述的主摄像头10、潜望镜模组20及所述红外模组30，本申请实施例的虚拟现实装置500还可以包括其它光学结构，例如，所述虚拟现实装置500还包括距离感应器，或者，所述虚拟现实装置500还包括光线感应器，在此不再赘述。

进一步的，本申请实施例还提供的一种虚拟现实设备(图未示)，所述虚拟现实设备为具有虚拟现实功能的设备，例如，所述虚拟现实设备为VR眼镜，或者，所述虚拟现实设备为3D扫描仪等等。

所述虚拟现实设备包括所述虚拟现实装置500，通过所述虚拟现实装置500实现虚拟现实项目。所述虚拟现实设备还包括装配壳体，所述装配壳体用于安装所述虚拟现实装置500。

当所述虚拟现实设备为VR眼镜时，所述装配壳体可以为面罩，所述面罩上相应设置有头戴，用于用户穿戴使用，当用户穿戴所述VR眼镜之后，所述面罩与用于的眼部位于相对位置，所述虚拟现实装置500装配于所述面罩内，则所述虚拟现实装置500与用户的眼部位于相对位置，以使得用户通过所述VR眼镜实现虚拟现实项目。

当所述虚拟现实设备为3D扫描仪时，所述装配壳体为所述扫描仪上用于扫描的部分，例如，所述装配壳体为具有扫描功能的手持结构的外壳，所述虚拟现实装置500装配于该外壳内，用于用户手持进行扫描。

可选的，所述虚拟现实设备还应当包括显示屏幕，所述显示屏幕用于显示所述虚拟现实装置500采集到的画面。

可选的，所述虚拟现实设备可以为其它具有虚拟现实功能的设备，所述虚拟现实设备还包括其它结构，在此不再赘述。

本申请实施例提供了一种虚拟现实装置及其设备，其中，所述虚拟现实装置500包括主摄像头10以及潜望镜模组20，所述潜望镜模组20包括棱镜21及长焦组件22，所述棱镜21位于靠近所述主摄像头10的位置，所述棱镜21用于实现光路折叠，所述长焦组件22用于实现光路放大。通过上述设置，使得多种摄像头将画面显示到同一个屏幕上，形成混合的成像效果，从而使得设备的显示效果更佳。

进一步的，所述虚拟现实装置500还包括红外模组30，所述红外模组30与所述潜望镜模组20分别位于所述主摄像头10的两相对侧，所述主摄像头10、潜望镜模组20及所述红外模组30可将分别采集的画面显示到同一个屏幕上，加强混合的成像效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种虚拟现实装置，其特征在于，所述虚拟现实装置包括主摄像头以及潜望镜模组，所述主摄像头用于拍摄成像，所述潜望镜模组包括棱镜及长焦组件，所述棱镜位于靠近所述主摄像头的位置，所述棱镜用于对光路进行折叠，所述长焦组件用于对光路进行放大。

2.根据权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述长焦组件依次包括第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片以及第五镜片，其中，所述第一镜片位于靠近所述棱镜的位置。

3.根据权利要求2所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述第一镜片为镀层平光镜片。

4.根据权利要求2所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述第二镜片、第三镜片及所述第五镜片均为凸透镜。

5.根据权利要求2所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述第四镜片为凹透镜。

6.根据权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述潜望镜模组还包括滤光片，所述棱镜和所述滤光片分别位于所述长焦组件的两相对侧。

7.根据权利要求6所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述潜望镜模组还包括成像芯片，所述成像芯片和所述长焦组件分别位于所述滤光片的两相对侧。

8.根据权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述虚拟现实装置还包括红外模组，所述红外模组包括红外摄像头，所述红外摄像头和所述棱镜分别位于所述主摄像头的两相对侧。

9.根据权利要求8所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述红外模组还包括红外补光芯片。

10.一种虚拟现实设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的虚拟现实装置，还包括装配壳体，所述虚拟现实装置装配于所述装配壳体内。

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