CN106405833A - 一种头戴式虚拟现实设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种头戴式虚拟现实设备，包括第一透镜、第二透镜和设备外壳，所述设备外壳还包括第一镜筒、第二镜筒和显示屏放置槽，所述显示屏放置槽用于放置显示屏。所述第一镜筒位于所述显示屏放置槽到所述第一透镜之间，并用于固定所述第一透镜，所述第二镜筒位于显示屏放置槽到所述第二透镜之间，并用于固定所述第二透镜；其中，所述第一镜筒的内壁表面和第二镜筒的内壁表面均为粗糙面，使得镜筒的内壁表面产生的镜面反射变为漫反射，大大减少了设备内的杂散光。

Description

一种头戴式虚拟现实设备

技术领域

本发明实施例涉及光学技术领域，尤其涉及一种头戴式虚拟现实设备。

背景技术

虚拟现实头戴显示器设备，简称VR头盔、VR头显或者VR眼镜，是利用仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、传感技术和网络技术等多种技术集合的产品，能够实现立体图像的显示，给使用者带来逼真、效果新奇的沉浸式体验。VR头盔一般包括显示屏，光学镜片(即透镜)和由塑料部件组成的设备外壳，其中显示屏可以直接是手机等移动终端设备，透镜可以修正晶状体的光源的角度，重新被人眼读取，使得人们可以看清距离眼睛很近的事物，并且感觉事物与眼睛的距离较远。

通常情况下，VR头盔等虚拟现实设备中不可避免的会产生杂散光，例如手机等显示屏的光也可能通过与设备外壳的相关部件的相互作用或者与透镜的相互作用而产生杂散光，又例如设备外的光可能会通过设备外壳进入成像区域。杂散光的存在大大降低了虚拟现实设备的视觉效果，影响用户体验。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种头戴式虚拟现实设备，用以减少现有技术中头戴式虚拟现实设备中存在的杂散光，提高虚拟现实设备的视觉效果。

本发明实施例采用的技术方案如下：

本发明实施例提供一种头戴式虚拟现实设备，该设备包括第一透镜、第二透镜和设备外壳，所述设备外壳还包括第一镜筒、第二镜筒和显示屏放置槽，所述显示屏放置槽用于放置显示屏；

所述第一镜筒位于所述显示屏放置槽到所述第一透镜之间，并用于固定所述第一透镜，所述第二镜筒位于显示屏放置槽到所述第二透镜之间，并用于固定所述第二透镜；

其中，所述第一镜筒的内壁表面和第二镜筒的内壁表面均为粗糙面，以减少所述设备内的杂散光。

可选地，所述第一镜筒的内壁表面和所述第二镜筒的内壁表面均由吸光材料制成，以减少所述设备内的杂散光；或者，所述第一镜筒的内壁表面和所述第二镜筒的内壁表面上均覆盖有吸光材料的涂层，以减少所述设备内的杂散光。

可选地，所述第一镜筒的内壁表面和所述第二镜筒的内壁表面的粗糙度均在预设的粗糙度范围内。

本发明实施例的技术方案具有以下优点：在本发明实施例的头戴式虚拟现实设备中，第一镜筒的内壁表面和第二镜筒的内壁表面不再采用光滑面，而是采用了粗糙面，使得光在镜筒的内壁表面上的反射由镜面反射变为了漫反射，使得到达眼睛处的杂散光很少，大大减少了设备内的杂散光，提高了虚拟现实设备的视觉效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为一种头戴式虚拟现实设备中的光路传输示意图；

图2为本发明实施例提供的一种头戴式虚拟现实设备的结构组成示意图；

图3为本发明实施例提供的一种头戴式虚拟现实设备中的光路传输示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，头戴式虚拟现实设备通常包括显示屏、透镜和同来固定透镜的镜筒，镜筒通常位于显示屏和透镜之间。然而申请人研究发现，现有的虚拟设备中，镜筒的内壁表面通常采用的是光滑面，然而光从显示屏的光源侧到达透镜通常有一点的距离，光从显示屏的光源侧出来后很容易在镜筒的内壁表面发生镜面反射，该部分镜面反射光可能直接或者经过多次反射后经过透镜到达人眼，即在该虚拟现实设备中引入了大量的杂散光，大大降低了虚拟现实设备的视觉效果，影响用户体验。

有鉴于此，本发明实施例提供了一种头戴式虚拟现实设备，如图2所示，该头戴式虚拟现实设备至少包括第一透镜21、第二透镜22和设备外壳23。所述设备外壳23可以由多个零部件组成，也可以一体成型。所述设备外壳23可以对透镜进行固定和保护，所述设备外壳23还可以于人脸进行紧密贴合，避免佩戴时外界光线进入，同时也提高佩戴舒适性。

具体地，所述设备外壳23还包括第一镜筒23a、第二镜筒23b和显示屏放置槽23c；所述显示屏放置槽23c用于放置显示屏；所述第一镜筒23a位于所述显示屏放置槽23c到所述第一透镜21之间，并用于固定所述第一透镜21，所述第二镜筒23b位于显示屏放置槽23c到所述第二透镜22之间，并用于固定所述第二透镜22；其中，所述第一镜筒23a的内壁表面和第二镜筒23b的内壁表面均为粗糙面，以减少所述设备内的杂散光。

在本发明实施例中，由于镜筒的内壁表面不再是光滑面，而是采用了粗糙面，使得光在镜筒的内壁表面上的反射由镜面反射变为了漫反射，使得设备内的杂散光大大减少，提高了设备的视觉效果。具体的，如图3所示，显示屏发出的光达到镜筒的内壁表面以后，由于内壁表面为粗糙面，会把光线向着四面八方反射，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，即产生漫反射，使得到达眼睛处的杂散光很少，大大减少了设备内的杂散光，提高了虚拟现实设备的视觉效果。

进一步地，除了可以将镜筒的内壁表面设计为粗糙面以外，还可以使得所述第一镜筒23a的内壁表面和所述第二镜筒23b的内壁表面均由吸光材料制成，从而进一步的减少所述设备内的杂散光；或者将所述第一镜筒23a的内壁表面和所述第二镜筒23b的内壁表面均覆盖上吸光材料的涂层，以减少所述设备内的杂散光。所述吸光材料可以有多种选择，可以是黑色的。可选地，对镜筒的内壁表面涂上吸光材料，可以是在内壁表面涂覆染黑剂或者漆或者其它黑色涂料，也可以采用其他涂黑透镜的方法来涂黑镜筒的内壁。

可选地，所述第一镜筒23a的内壁表面和所述第二镜筒23b的内壁表面可以由颗粒状的材料制成，使得镜筒的内壁表面为颗粒状，从而减少设备内的杂散光。可选地，所述第一镜筒23a的内壁表面和所述第二镜筒23b的内壁表面还可以由绒面形式的材料制成，例如翻毛皮料制成，翻毛皮料不仅是粗糙的表面，可以在镜筒产生漫反射，还可以吸收部分的杂散光。

需要注意的是，所述第一镜筒23a的内壁表面和所述第二镜筒23b的内壁表面的粗糙度并不是越粗糙越好。而是应该采用小颗粒状的粗糙面，如绒面等等。因为当颗粒状太大之后，颗粒与颗粒之间也会发生多次反射，从而并不能很理想的消除杂散光。但是镜筒(23a或23b)的内壁表面的粗糙度也不能过小，过小的话起不到消除杂散光的效果因此所述第一镜筒23a的内壁表面和所述第二镜筒23b的内壁表面的粗糙度均应该在预设的粗糙度范围内。

可选地，所述头戴式虚拟现实设备可以利用用户现有的手机、平板电脑等移动终端作为显示屏，而不用采用额外的显示设备，此时用户在使用该虚拟现实设备时，可以将一个或者多个手机、平板电脑等移动终端放置在所述显示屏放置槽23c内，作为显示屏。

可选地，所述头戴式虚拟现实设备也可以配置配套的显示屏，从而所述虚拟现实设备还可以包括显示屏。用户可以选择是否使用该显示屏。可选地，该显示屏可以是一个，也可以是两个(对应左右眼分别配置一个)，或者甚至多个，本发明实施例在此不做限制。

可选地，本发明实施例中所述的第一透镜21和第二透镜22可以是菲尼尔透镜(Fresnel Lens)，菲涅尔透镜透镜与普通透镜的曲率一致，但其表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆。所述的第一透镜21和第二透镜22可以是组合形成的光学透镜。所述第一透镜21和所述第二透镜22既可以是圆形、椭圆形，还可以为其它形状。

可选地，所述第一透镜21和所述第一镜筒23a之间，以及所述第二透镜22和所述第二镜筒23b之间，还可以有防尘片等其他部件，本发明实施例在此不做限定。

需要注意的是，所述设备外壳23和所述显示屏放置槽23c等还可以为其它形状和构造，本发明实施例在此不作限定。所述头戴式虚拟现实设备还可以包括其他控制电路、接口和电源等部件，图2中均未示出。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种头戴式虚拟现实设备，其特征在于，包括第一透镜、第二透镜和设备外壳，所述设备外壳还包括第一镜筒、第二镜筒和显示屏放置槽，所述显示屏放置槽用于放置显示屏；

所述第一镜筒位于所述显示屏放置槽到所述第一透镜之间，并用于固定所述第一透镜，所述第二镜筒位于显示屏放置槽到所述第二透镜之间，并用于固定所述第二透镜；

其中，所述第一镜筒的内壁表面和第二镜筒的内壁表面均为粗糙面，以减少所述设备内的杂散光。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一镜筒的内壁表面和所述第二镜筒的内壁表面均由吸光材料制成，以减少所述设备内的杂散光；或者，

所述第一镜筒的内壁表面和所述第二镜筒的内壁表面上均覆盖有吸光材料的涂层，以减少所述设备内的杂散光。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一镜筒的内壁表面和所述第二镜筒的内壁表面由颗粒状的材质制成，以减少所述设备内的杂散光。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一镜筒的内壁表面和所述第二镜筒的内壁表面的粗糙度均在预设的粗糙度范围内。

5.根据权利要求1-4任一项所述的设备，其特征在于，所述显示屏为手机或者平板电脑，所述显示屏放置槽用于放置所述手机或者所述平板电脑。

6.根据权利要求1-4任一项所述的设备，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜为菲涅尔透镜。

7.根据权利要求1-4任一项所述的设备，其特征在于，所述虚拟现实设备还包括显示屏，所述显示屏位于所述显示屏放置槽内。