CN212321980U - 一种基于激光投影技术的vr眼镜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于激光投影技术的VR眼镜，采用光源和眼镜分体的方式来实现，眼镜本体上设有匀光器件、空间光调制器、投影镜头和投影屏幕，激光光源耦合元件的出射端与匀光器件的入射端连接，匀光器件的出射端与空间光调制器的入射端连接，投影镜头与空间光调制器的出射端连接成像在投影屏幕上；通过本实用新型提出的基于激光投影技术的VR眼镜，一方面采用激光作为光源，并且利用了激光光源的更广的色域，能显示出更多的颜色，从而提高虚拟现实中情景渲染的逼真度，另一方面，将激光光源外置，使用投影屏幕成像，简化成像透镜系统的设计，减轻VR眼镜本体的重量，提高佩戴舒适度的同时增加续航时间，以给用户更好的体验感与沉浸感。
Description
技术领域
本实用新型涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种基于激光投影技术的VR眼镜。
背景技术
虚拟现实(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，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使用户沉浸到该环境中。这种技术的目标在于，参与者在虚拟环境中，有身临其境的沉浸感。其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼看到这种具有双目视差的图像后，在脑海里产生立体感。为了得到更好的沉浸感，用户对虚拟现实技术的要求有以下三点：
1、需要有成像的大屏幕，使得显示设备的视场符合人眼的视场大小；
2、需要看到高分辨率的图像，防止纱窗效应，保证用户的体验感；
3、需要显示更多的色彩，渲染出更为逼真的虚拟情景，满足人们对于虚拟世界的遐想与向往。
正在发展的第四代显示技术是利用激光作为显示光源的显示系统。相对于前几代显示技术的光源，激光具有高亮度，高单色性，高方向性以及寿命长等优点，是未来显示技术发展的重要方向。
目前的VR眼镜的光源都采用平板显示技术，如LCD、LED以及OLED等，存在热量大，能耗大，成像透镜系统复杂等诸多问题。并且分辨率低，容易产生纱窗效应，影响用户观看体验，而且VR眼镜在长时间使用时，容易产生热量，这些热量散发到使用者的面部，会让用户感觉到不舒服，降低了使用时的舒适度，同时还会对VR眼镜的使用寿命造成影响。
实用新型内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种基于激光投影技术的VR眼镜。
本实用新型提出的一种基于激光投影技术的VR眼镜，包括：眼镜本体和激光光源；
眼镜本体上设有匀光器件、空间光调制器、投影镜头和投影屏幕；
激光光源的出射端与匀光器件的入射端连接，匀光器件的出射端与空间光调制器的入射端连接，投影镜头与空间光调制器的出射端连接用于向投影屏幕上投影。
优选地，还包括光纤，匀光器件通过光纤与激光光源的输入端连接。
优选地，还包括合束器，激光光源包括多个激光二极管，每个激光二极管的输出端通过一个光纤与合束器的输入端连接，合束器的输出端与匀光器件的输入端连接。
优选地，激光光源包括红色激光二极管、蓝色激光二极管和绿色激光二极管。
优选地，合束器采用X棱镜或二向色镜。
优选地，匀光器件采用光棒、复眼透镜或衍射光学元件。
优选地，还包括反射镜，反射镜位于匀光器件的出射端与空间光调制器的入射端之间的光路上。
优选地，投影镜头采用正负透镜组组成。
优选地，空间光调制器可以采用DMD芯片或者LCOS。
本实用新型中，所提出的基于激光投影技术的VR眼镜，眼镜本体上设有匀光器件、空间光调制器、投影镜头和投影屏幕，激光光源的出射端与匀光器件的入射端连接，匀光器件的出射端与空间光调制器的入射端连接，投影镜头与空间光调制器的出射端连接用于成像；通过本实用新型提出的基于激光投影技术的VR眼镜，一方面采用激光作为光源，利用了激光良好的方向性，减小光源发散角，并且利用了激光光源的更广的色域，能显示出更多的颜色，从而提高虚拟现实中情景渲染的逼真度，另一方面，将激光光源外置，使用投影屏幕成像，简化成像透镜系统的设计，减轻VR眼镜本体的重量，提高佩戴舒适度的同时增加续航时间，以给用户更好的体验感与沉浸感。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种基于激光投影技术的VR眼镜的器件连接框图。
图2为本实用新型提出的一种基于激光投影技术的VR眼镜的结构示意图。
图3为本实用新型的合束器通过二向色镜进行合束的光路示意图。
图4为本实用新型的合束器通过单凸透镜进行合束的光路示意图。
图5为本实用新型的合束器通过法兰连接或者拉锥技术进行合束的光路示意图。
具体实施方式
如图1至图5所示，图1为本实用新型提出的一种基于激光投影技术的VR眼镜的器件连接框图，图2为本实用新型提出的一种基于激光投影技术的VR眼镜的结构示意图，图3为本实用新型的合束器通过二向色镜进行合束的光路示意图，图4为本实用新型的合束器通过单凸透镜进行合束的光路示意图，图5为本实用新型的合束器通过法兰连接或者拉锥技术进行合束的光路示意图。
参照图1和2，本实用新型提出的一种基于激光投影技术的VR眼镜，包括：眼镜本体5和激光光源11；
眼镜本体5上设有匀光器件2、空间光调制器3、投影镜头4和投影屏幕13；
激光光源11的出射端与匀光器件2的入射端连接，匀光器件2的出射端与空间光调制器3的入射端连接，投影镜头4与空间光调制器3的出射端连接用于向投影屏幕13上投影。
本实施例的基于激光投影技术的VR眼镜的具体使用过程中，首先将眼镜上的匀光器件的入射端与外部激光光源的出射端连接，然后激光光源发出的光信号进入匀光器件内，经过匀光后进入空间光调制器内，通过空间光调制器进行图像处理后的光信号通过投影镜头形成虚拟图像，投影到投影屏幕上，隔离外界的自然光，使用户得到沉浸式的VR体验。
在本实施例中，所提出的基于激光投影技术的VR眼镜，眼镜本体上设有匀光器件、空间光调制器、投影镜头和投影屏幕，激光光源的出射端与匀光器件的入射端连接，匀光器件的出射端与空间光调制器的入射端连接，投影屏幕与空间光调制器的出射端连接用于成像；通过本实用新型提出的基于激光投影技术的VR眼镜，一方面采用激光作为光源，利用了激光良好的方向性，减小光源发散角，并且利用了激光光源的更广的色域，能显示出更多的颜色，从而提高虚拟现实中情景渲染的逼真度，另一方面，将激光光源外置，减轻VR眼镜本体的重量，提高佩戴舒适度的同时增加续航时间，以给用户更好的体验感与沉浸感。
在眼镜本体的具体实施方式中，还包括光纤12，匀光器件2通过光纤12与激光光源11的输入端连接，激光二极管发出的激光耦合进入光纤，保证进入匀光器件的光路可靠，从而保证外部光源的高效照明调节。
为了实现多色成像，在其他具体实施方式中，还包括合束器6，激光光源11包括多个激光二极管，每个激光二极管的输出端通过一个光纤12与合束器6的输入端连接，合束器6的输出端与匀光器件2的输入端连接。
在激光光源的具体选择方式中，激光光源11包括红色激光二极管、蓝色激光二极管和绿色激光二极管。
如图3至5所示，在合束器的具体实施方式中，合束器6可以采用二向色镜、凸透镜、以及法兰连接或者拉锥连接的方式。
在匀光器件的具体选择中，匀光器件2采用光棒、复眼透镜或衍射光学元件DOE。
为了便于眼镜本体上的光路设计，还包括反射镜7，反射镜7位于匀光器件2的出射端与空间光调制器3的入射端之间的光路上，实现提高空间利用率，便于各器件在眼镜本体上设置更加合理。
在投影镜头的具体设计方式中，投影镜头4采用正负透镜组组成，实现清晰的实像成像。
在空间光调制器的具体选择方式中，空间光调制器3可以采用DMD芯片或者LCOS(硅基液晶)。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于激光投影技术的VR眼镜，其特征在于，包括：眼镜本体(5)和激光光源(11)；
眼镜本体(5)上设有匀光器件(2)、空间光调制器(3)、投影镜头(4)和投影屏幕(13)；
激光光源(11)的出射端与匀光器件(2)的入射端连接，匀光器件(2)的出射端与空间光调制器(3)的入射端连接，投影镜头(4)与空间光调制器(3)的出射端连接用于向投影屏幕(13)上投影。
2.根据权利要求1所述的基于激光投影技术的VR眼镜，其特征在于，还包括光纤(12)，匀光器件(2)通过光纤(12)与激光光源(11)的输入端连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于激光投影技术的VR眼镜，其特征在于，还包括合束器(6)，激光光源(11)包括多个激光二极管，所有激光二极管的输出端通过一根光纤(12)输出，合束器(6)的输出端与匀光器件(2)的输入端连接。
4.根据权利要求1或2所述的基于激光投影技术的VR眼镜，其特征在于，光纤可以是单根或多根光纤，每根光纤耦合一个或多个激光二极管。
5.根据权利要求3所述的基于激光投影技术的VR眼镜，其特征在于，激光光源(11)包括红色激光二极管、蓝色激光二极管和绿色激光二极管。
6.根据权利要求3所述的基于激光投影技术的VR眼镜，其特征在于，合束器(6)采用X棱镜或二向色镜。
7.根据权利要求1所述的基于激光投影技术的VR眼镜，其特征在于，匀光器件(2)采用光棒、复眼透镜或衍射光学元件。
8.根据权利要求1所述的基于激光投影技术的VR眼镜，其特征在于，还包括反射镜(7)，反射镜(7)位于匀光器件(2)的出射端与空间光调制器(3)的入射端之间的光路上。
9.根据权利要求1所述的基于激光投影技术的VR眼镜，其特征在于，投影镜头(4)采用正负透镜组组成。
10.根据权利要求1所述的基于激光投影技术的VR眼镜，其特征在于，空间光调制器(3)可以采用DMD芯片或者LCOS。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020475949.8U CN212321980U (zh) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | 一种基于激光投影技术的vr眼镜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020475949.8U CN212321980U (zh) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | 一种基于激光投影技术的vr眼镜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212321980U true CN212321980U (zh) | 2021-01-08 |
Family
ID=74019097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020475949.8U Active CN212321980U (zh) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | 一种基于激光投影技术的vr眼镜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212321980U (zh) |
-
2020
- 2020-04-03 CN CN202020475949.8U patent/CN212321980U/zh active Active
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