本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光學(xué)處理裝置和虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備。

背景技術(shù)：

為了提高用戶觀看視頻時的視覺體驗，市場上推出了一種虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，如圖1所示，虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡包括一殼體1，殼體1上設(shè)置有兩個入光口，殼體1內(nèi)設(shè)置有兩個凸透鏡2，觀看時，將手機(jī)、平板等用于顯示的移動終端3固定在入光口的位置，用戶佩戴該虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，并通過凸透鏡2的透射觀看到移動終端3的顯示內(nèi)容。用戶看不到移動終端3的邊框，只能看到顯示畫面，且對外界環(huán)境封閉，從而產(chǎn)生一種身在虛擬環(huán)境中的沉浸式體驗。但是，這種顯示圖像直接透過凸透鏡進(jìn)入人眼的方式，使得用戶看到的圖像的平面性較強(qiáng)，觀看體驗有待提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種光學(xué)處理裝置和虛擬顯示設(shè)備，以提高用戶的觀看體驗。

為了解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明提供一種光學(xué)處理裝置，包括佩戴殼體，所述佩戴殼體上設(shè)置有入光口，所述入光口包括兩個入光區(qū)，所述殼體內(nèi)設(shè)置有與兩個入光區(qū)一一對應(yīng)的兩組光學(xué)鏡片，兩組光學(xué)鏡片之間設(shè)置有擋光板；每組所述光學(xué)鏡片用于接收從相應(yīng)的入光區(qū)射入的光線，并使接收到的光線依次經(jīng)過該組所述光學(xué)鏡片的各個光線鏡片的反射后，射向相應(yīng)的觀看位置；

每組所述光學(xué)鏡片中的至少一個光學(xué)鏡片為半透半反鏡片。

優(yōu)選地，每組所述光學(xué)鏡片中包括兩個所述光學(xué)鏡片，該兩個光學(xué)鏡片中的一者為半透半反鏡片，另一者為全反射鏡片。

優(yōu)選地，所述半透半反鏡片的半透半反面為平面；每組所述光學(xué)鏡片中，所述半透半反鏡片的半透半反面朝向所述入光區(qū)且傾斜于所述入光區(qū)的入光方向，以接收從所述入光區(qū)射入的光線，并將接收到的光線朝向所述全反射鏡片反射；所述全反射鏡片用于將接收到的光線朝向所述觀看位置反射；

兩組所述光學(xué)鏡片中，兩個所述半透半反鏡片位于兩個所述全反射鏡片之間；所述擋光板位于兩個所述半透半反鏡片之間。

優(yōu)選地，所述全反射鏡片為凹面反射鏡片。

優(yōu)選地，所述半透半反鏡片的半透半反面與所述入光區(qū)的入光方向之間的角度可調(diào)，所述全反射鏡片的反射面中心處的切面與所述入光區(qū)的入光方向之間的角度可調(diào)。

優(yōu)選地，所述佩戴殼體包括頂壁、底壁以及連接在所述頂壁與所述底壁之間的側(cè)壁，所述側(cè)壁包括依次連接的第一側(cè)壁、第二側(cè)壁和第三側(cè)壁，所述觀看位置與所述第二側(cè)壁相對，所述入光口設(shè)置在所述第二側(cè)壁上；所述擋光板的一端位于所述入光口的中部，以將所述入光口劃分為兩個所述入光區(qū)。

優(yōu)選地，所述光學(xué)處理裝置還包括朝向所述入光口凸出的凸面反射鏡，所述擋光板位于所述凸面反射鏡與所述入光口之間，所述半透半反鏡片的一端設(shè)置在所述擋光板上，另一端設(shè)置在所述凸面反射鏡上。

優(yōu)選地，所述光學(xué)處理裝置還包括設(shè)置在所述入光口處并覆蓋兩個入光區(qū)的圖像分離結(jié)構(gòu)，所述圖像分離結(jié)構(gòu)用于接收顯示面板所顯示的二維圖像的光線、并將所述二維圖像的光線分離成用于形成第一圖像的第一線偏振光和用于形成第二圖像的第二線偏振光，所述第一線偏振光和所述第二線偏振光的偏振方向相互垂直。

優(yōu)選地，所述入光口設(shè)置有透明基板，所述圖像分離結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述透明基板上的相位延遲片和偏光片，所述相位延遲片設(shè)置在所述透明基板的背離所述觀看位置的一側(cè)，所述偏光片設(shè)置在所述透明基板的朝向所述觀看位置的一側(cè)，所述偏光片對應(yīng)于其中一個所述入口區(qū)的部分上設(shè)置有第一檢偏孔、對應(yīng)于另一個所述入口區(qū)的部分上設(shè)置有第二檢偏孔，所述第一檢偏孔和所述第二檢偏孔的檢偏方向相互垂直；

所述第一線偏振光為所述二維圖像的光線經(jīng)過所述相位延遲片和所述第一檢偏孔后形成的，所述第二線偏振光為所述二維圖像的光線經(jīng)過所述相位延遲片和所述第二檢偏孔后形成的。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，包括用于顯示二維圖像的顯示面板和上述光學(xué)處理裝置，所述顯示面板的出光面朝向所述光學(xué)處理裝置的入光口設(shè)置。

優(yōu)選地，所述虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備還包括設(shè)置在所述光學(xué)處理裝置的入光口處并覆蓋兩個入光區(qū)的圖像分離結(jié)構(gòu)，所述圖像分離結(jié)構(gòu)用于接收所述顯示面板所顯示的二維圖像的光線、并將所述二維圖像的光線分離成用于形成第一圖像的第一線偏振光和用于形成第二圖像的第二線偏振光，所述第一線偏振光和所述第二線偏振光的偏振方向相互垂直。

優(yōu)選地，所述光學(xué)處理裝置的入光口設(shè)置有透明基板，所述圖像分離結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述透明基板上的偏光片和設(shè)置在顯示面板出光面上的相位延遲片，所述偏光片對應(yīng)于其中一個所述入口區(qū)的部分上形成有第一檢偏孔，對應(yīng)于另一個所述入口區(qū)的部分上形成有第二檢偏孔，所述第一檢偏孔和所述第二檢偏孔的檢偏方向相互垂直；

所述第一線偏振光是所述二維圖像的光線經(jīng)過所述相位延遲片和所述第一檢偏孔后形成的，所述第二線偏振光是所述二維圖像的光線經(jīng)過所述相位延遲片和所述第二檢偏孔后形成的。

在本發(fā)明中，顯示面板所顯示的圖像的光線經(jīng)過光學(xué)鏡片的反射而進(jìn)入人眼，而使用戶觀看到顯示面板顯示的圖像，由于每組光學(xué)鏡片中的至少一個光學(xué)鏡片為半透半反鏡片，且佩戴所述佩戴殼體時，眼睛不會看到光學(xué)鏡片的邊界，因此，當(dāng)光線反射進(jìn)入人眼時，用戶會感覺到顯示圖像是位于半透半反鏡片后的立體空間中的，與現(xiàn)有技術(shù)中的效果相比，提高了用戶的觀看體驗。并且，圖像分離結(jié)構(gòu)可以將顯示面板顯示的二維圖像分離為左、眼圖像，從而使得用戶看到左、右眼圖像后，在大腦中合成形成三維圖像，從而利用簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三維顯示，進(jìn)一步提高了觀看體驗。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡應(yīng)用時的示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種光學(xué)處理裝置應(yīng)用時的示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中提供的另一種光學(xué)處理裝置應(yīng)用時的示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中提供的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的應(yīng)用示意圖。

其中，附圖標(biāo)記為：

1、殼體；2、凸透鏡；3、移動終端；

10、佩戴殼體；11、頂壁；121、第一側(cè)壁；122、第二側(cè)壁；123、第三側(cè)壁；13、底壁；20、擋光板；31、半透半反鏡片；32、全反射鏡片；40、顯示面板；50、凸面反射鏡；61、相位延遲片；62、偏光片；70、透明基板。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

作為本發(fā)明的一方面，提供一種光學(xué)處理裝置，如圖2和圖3所示，包括佩戴殼體10，佩戴殼體10上設(shè)置有入光口，所述入光口包括兩個入光區(qū)，佩戴殼體10內(nèi)設(shè)置有與兩個入光區(qū)一一對應(yīng)的兩組光學(xué)鏡片，兩組光學(xué)鏡片之間設(shè)置有擋光板20；每組光學(xué)鏡片均包括至少一個光學(xué)鏡片，每組所述光學(xué)鏡片用于接收從相應(yīng)的入光區(qū)射入的光線，并使接收到的光線依次經(jīng)過該組所述光學(xué)鏡片的各個光學(xué)鏡片的反射后，射向相應(yīng)的觀看位置。每組所述光學(xué)鏡片中的至少一個光學(xué)鏡片為半透半反鏡片31。

本發(fā)明的光學(xué)處理裝置適用于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備中，觀看時，將顯示面板40放在入光口，用戶佩戴所述佩戴殼體10進(jìn)行觀看。佩戴殼體10用于將顯示面板40所出射的光線與外界環(huán)境光隔絕開，使得用戶沉浸于顯示圖像中，兩組光學(xué)鏡片對應(yīng)的兩個觀看位置分別為：用戶佩戴所述佩戴殼體10時兩眼的位置。在本發(fā)明中，顯示面板40所顯示的圖像的光線經(jīng)過光學(xué)鏡片的反射而進(jìn)入人眼，而使用戶觀看到顯示面板40顯示的圖像，由于每組光學(xué)鏡片中的至少一個光學(xué)鏡片為半透半反鏡片31，且佩戴所述佩戴殼體時，眼睛不會看到光學(xué)鏡片的邊界，因此，當(dāng)光線反射進(jìn)入人眼時，用戶會感覺到顯示圖像位于半透半反鏡片31內(nèi)部，從而感覺圖像是位于前方的立體空間中的，與現(xiàn)有技術(shù)中圖像處于平面上的效果相比，提高了用戶的觀看體驗。

可以理解，當(dāng)兩眼同時觀看一幅圖像，且圖像距離眼睛較近時，兩眼會同時向中部看，產(chǎn)生內(nèi)斜視而無法看清圖像，本發(fā)明中擋光板的設(shè)置可以使兩眼分別看兩幅圖像，可以防止上述內(nèi)斜視現(xiàn)象。這種情況下，用戶在觀看時，可以對移動終端進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置(例如，使移動終端對應(yīng)于兩個入光區(qū)的部分顯示相同的兩幅圖像)，以使用戶兩眼看到兩幅圖像相同或相應(yīng)，防止出現(xiàn)視覺上的混亂。

如圖2和圖3所示，佩戴殼體10包括頂壁11、底壁13以及連接在頂壁11與底壁13之間的側(cè)壁，所述側(cè)壁包括依次連接的第一側(cè)壁121、第二側(cè)壁122和第三側(cè)壁123，所述觀看位置與第二側(cè)壁122相對，所述入光口設(shè)置在第二側(cè)壁122上。擋光板20的一端位于所述入光口的中部，以將所述入光口劃分為兩個所述入光區(qū)，同時也將佩戴殼體10內(nèi)部分隔為對應(yīng)于兩個觀看位置的兩部分。所述佩戴殼體10的外部還可以設(shè)置固定結(jié)構(gòu)，用于將顯示面板40固定在所述入光口處。

每組光學(xué)鏡片中的光學(xué)鏡片的具體數(shù)量不作限定，例如，如圖2所示，入光口設(shè)置在佩戴殼體10的頂壁11上，這時，每組光學(xué)鏡片僅包括一個半透半反鏡片31，顯示面板40所顯示的圖像的光線通過半透半反鏡片31的反射直接進(jìn)入人眼，用戶會感覺到在前方空間懸浮有虛像。

作為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式，每組光學(xué)鏡片中包括兩個所述光學(xué)鏡片。為了防止光線損失過多，如圖3所示，每組光學(xué)鏡片中，兩個光學(xué)鏡片中的一者為半透半反鏡片31，另一者為全反射鏡片32。

進(jìn)一步具體地，半透半反鏡片31的半透半反面為平面，半透半反鏡片31的形狀可以為矩形。每組所述光學(xué)鏡片中，半透半反鏡片31的半透半反面朝向所述入光區(qū)且傾斜于所述入光區(qū)的入光方向，以接收從所述入光區(qū)射入的光線，并將接收到的光線朝向全反射鏡片32反射。全反射鏡片32用于將接收到的光線朝向所述觀看位置反射。如圖3所示，兩組所述光學(xué)鏡片中，兩個半透半反鏡片31位于兩個全反射鏡片32之間；擋光板20位于兩個半透半反鏡片31之間。在應(yīng)用時，顯示面板40射出的光線的經(jīng)過半透半反鏡片31的反射和全反射鏡片32的反射后進(jìn)入人眼，從而使得用戶沿著光線的逆方向看到前方的虛像；且由于人眼距離全反射鏡片32較近，看不到全反射鏡片32的邊界，因此，用戶會感覺到虛像并不僅僅是存在于一個平面上，而是位于空間中的。

當(dāng)然，半透半反鏡片31和全反射鏡片32的位置也可以交換。即，全反射鏡片32朝向入光區(qū)設(shè)置，兩個全反射鏡片32位于兩個半透半反鏡片31之間，全反射鏡片32接收入光區(qū)射入的光線并將其朝向半透半反鏡片31反射，半透半反鏡片31將接收到的光線朝向觀看位置反射。

進(jìn)一步地，全反射鏡片32為凹面反射鏡片，從而增大觀看的視角。

為了滿足不同用戶的需求，進(jìn)一步地，半透半反鏡片31的半透半反面與所述入光區(qū)的入光方向之間的角度可調(diào)，全反射鏡片32的反射面中心處的切面與所述入光區(qū)的入光方向之間的角度可調(diào)。其中，半透半反鏡片31的一端可以通過鉸接件設(shè)置在擋光板20上，以使得所述半透半反面與入光方向之間的角度可調(diào)；全反射鏡片32可以通過鉸接件設(shè)置在佩戴殼體10的內(nèi)壁上，以使其反射面中心處的切面與入光方向之間的角度可調(diào)。當(dāng)不同用戶的觀看位置不同時，通過調(diào)節(jié)半透半反鏡片31和全反射鏡片32的設(shè)置角度，使顯示面板40所射出的光線均可以到達(dá)觀看位置，使用戶看到顯示圖像。

由于半透半反鏡片31的透光作用，導(dǎo)致光線會有一部分損失掉，為了補(bǔ)償光的亮度，如圖3所示，所述光學(xué)處理裝置還包括朝向所述入光口凸出的凸面反射鏡50，擋光板20位于凸面反射鏡50與所述入光口之間，半透半反鏡片31的一端設(shè)置在擋光板20上，另一端設(shè)置在凸面反射鏡50上。

優(yōu)選地，所述光學(xué)處理裝置還包括設(shè)置在所述入光口處并覆蓋兩個入光區(qū)的圖像分離結(jié)構(gòu)，所述圖像分離結(jié)構(gòu)用于接收顯示面板所顯示的二維圖像的光線、并將所述二維圖像的光線分離成用于形成第一圖像的第一線偏振光和用于形成第二圖像的第二線偏振光，所述第一線偏振光和第二線偏振光的偏振方向相互垂直。此時，顯示面板40顯示的二維圖像被分離為偏振方向相互垂直的左眼圖像和右眼圖像，并被用雙眼同時看到，從而通過人眼系統(tǒng)在用戶大腦中合成為三維的立體圖像，進(jìn)一步提高了觀看體驗。

具體地，如圖3所示，所述入光口設(shè)置有透明基板70，所述圖像分離結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在透明基板70上的相位延遲片(Film-type Patterned Retarder，F(xiàn)PR)61和偏光片62，相位延遲片61設(shè)置在透明基板70的背離所述觀看位置的一側(cè)，偏光片62設(shè)置在透明基板70的朝向所述觀看位置的一側(cè)，偏光片62對應(yīng)于其中一個所述入口區(qū)的部分上設(shè)置有第一檢偏孔、對應(yīng)于另一個所述入口區(qū)的部分上設(shè)置有第二檢偏孔，所述第一檢偏孔和所述第二檢偏孔的檢偏方向相互垂直。所述第一線偏振光為所述二維圖像的光線經(jīng)過相位延遲片61和所述第一檢偏孔后形成的，所述第二線偏振光為所述二維圖像的光線經(jīng)過相位延遲片61和所述第二檢偏孔后形成的。

用戶在觀看時，可以將顯示面板40緊貼在相位延遲片61上，顯示面板40的奇數(shù)列(或偶數(shù)列)像素單元射出的線偏振光經(jīng)過相位延遲片61后形成左旋圓偏振光，并通過所述第一檢偏孔進(jìn)入左眼，使用戶看到左眼圖像；其余列像素單元射出的線偏振光經(jīng)過相位延遲片61后形成右旋圓偏振光，并通過所述第二檢偏孔進(jìn)入右眼，使用戶看到右眼圖像，左眼圖像和右眼圖像在大腦中合成形成立體圖像。這種實(shí)現(xiàn)三維立體顯示的方式無需進(jìn)行復(fù)雜的圖像信號的轉(zhuǎn)換，結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)然，所述圖像分離結(jié)構(gòu)還可以利用光柵來實(shí)現(xiàn)左、右眼圖像的分離，即，用光柵來替代相位延遲片61。利用光柵實(shí)現(xiàn)左、右眼圖像分離為常用的方法，這里不再贅述。

作為本發(fā)明的另一方面，提供一種虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，如圖4所示，包括用于顯示二維圖像的顯示面板40和上述光學(xué)處理裝置，所述顯示面板的出光面朝向所述光學(xué)處理裝置的入光口設(shè)置。所述光學(xué)處理裝置可以包括上述佩戴殼體10、設(shè)置在佩戴殼體10內(nèi)的半透半反鏡片31、全反射鏡片32、擋光板20、凸面反射鏡50。

由于所述光學(xué)處理裝置能夠使用戶感覺到顯示圖像位于半透半反鏡片前方的立體空間中，因此，使用所述光學(xué)處理裝置的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備能夠提高用戶的觀看體驗。

為了進(jìn)一步提高用戶的觀看體驗，所述虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備還包括設(shè)置在所述光學(xué)處理裝置的入光口處并覆蓋兩個入光區(qū)的圖像分離結(jié)構(gòu)，所述圖像分離結(jié)構(gòu)用于接收所述顯示面板40所顯示的二維圖像的光線、并將二維圖像的光線分離成用于形成第一圖像的第一線偏振光和用于形成第二圖像的第二線偏振光，所述第一線偏振光和第二線偏振光的偏振方向相互垂直，從而使得用戶左眼和右眼分別看到相對應(yīng)的左眼圖像和右眼圖像，進(jìn)而在大腦中合成為立體圖像。

具體地，所述光學(xué)處理裝置的入光口設(shè)置有透明基板70，所述圖像分離結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在透明基板70上的偏光片62和設(shè)置在顯示面板40出光面上的相位延遲片61，偏光片62對應(yīng)于其中一個所述入口區(qū)的部分上形成有第一檢偏孔，對應(yīng)于另一個所述入口區(qū)的部分上形成有第二檢偏孔，所述第一檢偏孔和第二檢偏孔的檢偏方向相互垂直。所述第一線偏振光是所述二維圖像的光線經(jīng)過相位延遲片61和所述第一檢偏孔后形成的，所述第二線偏振光是所述二維圖像的光線經(jīng)過相位延遲片61和所述第二檢偏孔后形成的。這種實(shí)現(xiàn)三維立體顯示的方式無需進(jìn)行復(fù)雜的圖像信號的轉(zhuǎn)換，結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)。

可以理解，這種情況下，所述光學(xué)處理裝置的透明基板70上不再設(shè)置相位延遲片61。與上述在光學(xué)處理裝置的透明基板70上設(shè)置相位延遲片61的結(jié)構(gòu)相比，將相位延遲片61設(shè)置在顯示面板40上可以保證相位延遲片61上的圖案與像素單元之間的位置保持不變，且不需要將顯示面板40緊貼在透明基板上，圖像分離效果更好。

以上為對本發(fā)明的光學(xué)處理裝置和虛擬顯示設(shè)備的描述，可以看出，用戶在使用本發(fā)明的光學(xué)處理裝置觀看時，能夠看到顯示圖像位于前方的空間中，從而提高觀看體驗；并且，圖像分離結(jié)構(gòu)可以將顯示面板顯示的二維圖像分離為左、眼圖像，從而使得用戶看到左、右眼圖像后，在大腦中合成形成三維圖像，從而利用簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三維顯示，進(jìn)一步提高了觀看體驗。

可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。