本申請涉及虛擬現(xiàn)實技術領域，尤其涉及一種虛擬現(xiàn)實頭戴設備。

背景技術：

VR(Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實)技術，是一種綜合利用計算機圖形系統(tǒng)和各種控制接口，在計算機上生成可交互的三維交互環(huán)境，面向用戶提供沉浸感的技術。在相關技術中，用戶可以通過佩戴虛擬現(xiàn)實頭戴設備，比如VR眼鏡、VR頭盔等VR設備，以獲得相應的虛擬現(xiàn)實體驗。

由于VR場景下的特殊性，使得傳統(tǒng)的手機、PC等電子設備上采用的技術方案，往往并不適用于VR場景。例如，當希望采集佩戴VR設備的用戶的眼部紅外圖像時，由于VR設備內部的結構限制，常規(guī)手段往往難以滿足圖像采集條件，導致無法順利實現(xiàn)相應的生物特征識別、眼球追蹤等目的。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N虛擬現(xiàn)實頭戴設備，可以提升對用戶的眼部紅外圖像的采集精度。

為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┘夹g方案如下：

根據本申請的第一方面，提出了一種虛擬現(xiàn)實頭戴設備，包括：

設備本體，所述設備本體中裝配有凸透鏡；

裝配于所述設備本體中的攝像機和用于反射紅外光的半反半透鏡片，所述半反半透鏡片位于所述凸透鏡靠近用戶的一側，且所述半反半透鏡片的鏡面呈傾斜設置，以將用戶的眼部紅外圖像朝向所述攝像機處進行斜向反射。

可選的，所述半反半透鏡片對可見光具有高透過率，且對紅外光具有低透過率。

可選的，所述半反半透鏡片包括紅外二向色鏡。

可選的，所述攝像機位于所述凸透鏡相對于所述用戶的可視范圍之外。

可選的，所述半反半透鏡片呈片狀；所述半反半透鏡片的鏡面朝向斜上方傾斜，所述攝像機位于所述設備本體的頂部，且所述攝像機的鏡頭朝向斜下方設置。

可選的，所述半反半透鏡片呈片狀；所述半反半透鏡片的鏡面朝向斜下方傾斜，所述攝像機位于所述設備本體的底部，且所述攝像機的鏡頭朝向斜上方設置。

可選的，所述半反半透鏡片包括分別呈傾斜設置的上鏡片結構和下鏡片結構，且所述上鏡片結構與所述下鏡片結構的結合處朝向所述用戶；所述設備本體中裝配有第一攝像機和第二攝像機，所述第一攝像機位于所述設備本體的頂部且所述第一攝像機的鏡頭朝向斜下方設置，以配合于所述上鏡片結構，所述第二攝像機位于所述設備本體的底部且所述第二攝像機的鏡頭朝向斜上方設置，以配合于所述下鏡片結構。

可選的，所述上鏡片結構與所述下鏡片結構沿水平平面對稱。

可選的，還包括：

保護框，所述保護框形成適配于所述半反半透鏡片與所述凸透鏡的容納空間，以對所述半反半透鏡片與所述凸透鏡進行容納和固定。

可選的，還包括：

調節(jié)組件，所述調節(jié)組件可對所述攝像機進行角度調節(jié)，以使所述攝像機的鏡頭保持朝向所述眼部紅外圖像在所述半反半透鏡片中形成的虛像。

由以上技術方案可見，本申請通過在虛擬現(xiàn)實頭戴設備中裝配半反半透鏡片，且該半反半透鏡片的鏡面呈傾斜設置，可以在不影響用戶觀看虛擬現(xiàn)實顯示內容的情況下，通過對用戶的眼部紅外圖像進行斜向反射，減小攝像機在采集該眼部紅外圖像時的偏差角度，從而降低眼部紅外圖像的變形、失真程度，有助于提升對眼部紅外圖像的采集精度。

附圖說明

圖1是本申請一示例性實施例之一提供的一種VR頭盔的側向剖視圖。

圖2是本申請一示例性實施例之二提供的一種VR頭盔的側向剖視圖。

圖3是本申請一示例性實施例之三提供的一種VR頭盔的側向剖視圖。

圖4-6是本申請一示例性實施例之四提供的一種VR頭盔的側向剖視圖。

圖7是本申請一示例性實施例提供的一種控制攝像機角度的示意圖。

圖8是本申請一示例性實施例提供的一種通過保護框對半反半透鏡片與凸透鏡進行裝配的示意圖。

具體實施方式

為對本申請進行進一步說明，下面以VR頭盔為例，提供下列實施例，以介紹本申請的虛擬現(xiàn)實頭戴設備的相關結構：

圖1是本申請一示例性實施例提供的一種VR頭盔的側向剖視圖。如圖1所示，該VR頭盔可以包括：設備本體1，該設備本體1中裝配有凸透鏡2和VR播放組件5；進一步地，該設備本體1中還裝配有用于反射紅外光的半反半透鏡片3，該半反半透鏡片3位于該凸透鏡2靠近用戶的一側(即半反半透鏡片3位于凸透鏡2與用戶的眼部6之間)，由于半反半透鏡片3對可見光具有高透過率(相對于紅外光)，且對紅外光具有低透過率(相對于可見光)，使得VR播放組件5播放的VR顯示內容仍然可以基于可見光S1的形式且?guī)缀醪皇苡绊懙卮┩冈摪敕窗胪哥R片3之后，由用戶的眼部6接收該可見光S1并實現(xiàn)對VR顯示內容的查看，而該用戶的眼部6發(fā)出的紅外光S2則大部分或幾乎全部被半反半透鏡片3反射，并由裝配于該設備本體1中的攝像機4采集到相應的反射紅外光S2’，該反射紅外光S2’可被形成眼部6的眼部紅外圖像，以用于實現(xiàn)眼球追蹤、虹膜識別等功能。

較為具體地，半反半透鏡片3的鏡面30呈傾斜設置，且半反半透鏡片3與攝像機4之間的位置相互配合，使得半反半透鏡片3的鏡面30能夠將眼部6的眼部紅外圖像對應的紅外光S2朝向該攝像機4處進行斜向反射；例如在圖1所示的實施例中，攝像機4可以位于設備本體1靠近用戶側(即圖1中的左側)的下方邊緣處，而攝像機4的鏡頭向內朝向半反半透鏡片3，以采集上述的反射紅外光S2’。那么，假定攝像機4與紅外光S2之間保持角度α，但由于半反半透鏡片3的鏡面30呈傾斜設置、將紅外光S2朝向攝像機4處反射形成反射紅外光S2’，使得該攝像機4與反射紅外光S2’之間的夾角β必然小于上述的夾角α，從而減小攝像機4采集到的眼部紅外圖像可能發(fā)生的形變和失真，因而有助于提升對眼部6的眼部紅外圖像的采集精度，并進一步提升虹膜識別、眼球跟蹤等后續(xù)處理的精度和準確性。

同時，由于用戶的眼部6往往小于凸透鏡2，使得在眼部6與凸透鏡2之間形成的可視范圍呈現(xiàn)為圖1所示的梯形區(qū)域(截面為梯形；實際上，由于凸透鏡2為圓形，因此可視范圍對應的立體形狀類似于圓錐形)，而設備本體1的頂面、底面呈平面狀，那么以攝像機4位于設備本體1的底面內側邊緣處為例，顯然越靠近凸透鏡2時留給攝像機4的裝配空間越小，而越靠近眼部6時留給攝像機4的裝配空間越大，所以當攝像機4的裝配位置靠近眼部6(即諸如圖1所示的實施例)時，能夠獲得更大(相比于攝像機4的裝配位置靠近凸透鏡2的情形)的裝配空間，以便于調整攝像機4的裝配角度(例如使其更加傾向平行于反射紅外光S2’)、縮小上述的夾角β，從而進一步攝像機4提升對眼部6的眼部紅外圖像的采集精度。

需要指出的是：本申請的技術方案可以適用于任意類型的VR頭戴設備。例如圖1所示，VR頭盔可以為一體式VR頭戴設備，即該VR頭盔可以不借助于外部設備而自主實現(xiàn)VR播放功能時，則VR播放組件5被預先內置于該VR頭盔中，該VR播放組件5可以實現(xiàn)對VR顯示內容的渲染處理、顯示等播放功能；或者，VR頭盔可以為分體式VR頭戴設備，例如當該VR頭盔設備與手機、平板等移動設備相配合時，該VR播放組件5可以包括安裝至VR頭盔中的移動設備，該移動設備可以通過處理器、顯卡芯片等實現(xiàn)渲染處理、通過屏幕組件進行內容顯示等，再例如當該VR頭盔與PC主機、游戲主機或其他外置設備相配合時，VR播放組件5可以為內置于VR頭盔中的顯示組件等，而上述的外置設備用于實現(xiàn)對VR顯示內容的渲染處理等。

在本申請的技術方案中，用于反射紅外光的半反半透鏡片3是指對于紅外光譜具有低透過率、對于可見光等其他光譜具有高透過率的鏡片，通過盡可能地遮擋該低透過率的紅外光譜、使得該半反半透鏡片3對該紅外光譜進行反射，即“半反”；同時，使得該高透過率的可見光等其他光譜能夠盡可能地穿透該半反半透鏡片3、盡量降低該半反半透鏡片3對該可見光等其他光譜的遮擋和影響，即“半透”。

舉例而言，上述用于反射紅外光的半反半透鏡片3可以為紅外二向色鏡，使得可以對可見光譜幾乎完全透過、對紅外光譜幾乎完全反射。具體的，一種情況下，可以在高透光(可幾乎完全透過可見光譜)的光學鏡片表面鍍上紅外反射膜，例如TiO2-Ag-TiO2紅外反射膜、ZnS-Ag-ZnS紅外反射膜等，從而形成該紅外二向色鏡；另一種情況下，可以直接采用諸如上述紅外反射膜或類似的制備材料，制成完全基于該材料的鏡片，以形成該紅外二向色鏡。

由以上技術方案可見，本申請通過在虛擬現(xiàn)實頭戴設備中裝配半反半透鏡片3，且該半反半透鏡片3的鏡面30呈傾斜設置，可以在不影響用戶觀看虛擬現(xiàn)實顯示內容的情況下，通過對用戶的眼部紅外圖像進行斜向反射，減小攝像機4在采集該眼部紅外圖像時的偏差角度，從而降低眼部紅外圖像的變形、失真程度，有助于提升對眼部紅外圖像的采集精度。

在本申請的技術方案中，當半反半透鏡片3呈圖1所示的片狀時，可以采用圖1所示的整體傾斜設置的方式；而在其他實施例中，也可以通過其他方式使得鏡面30呈傾斜狀，比如圖2所示，當半反半透鏡片3呈楔形截面時，該半反半透鏡片3的底面處于垂直方向，而鏡面30呈傾斜狀，從而有助于降低對該半反半透鏡片3的裝配難度，無需反復、多次調整半反半透鏡片3的裝配角度。

由于人眼的結構特征，使得當采用圖1或圖2所示的實施例時，即半反半透鏡片3的鏡面30朝向斜下方傾斜，而攝像機4位于該設備本體1的底部，且該攝像機4的鏡頭朝向斜上方設置時，在相同條件下能夠相對更加完整、清晰、準確地采集到用戶眼部6的眼部紅外圖像；當然，如果采用諸如圖3所示的實施例，即片狀的半反半透鏡片3的鏡面30朝向斜上方傾斜，而攝像機4位于該設備本體1的頂部，且該攝像機4的鏡頭朝向斜下方設置，也能夠獲得眼部6的眼部紅外圖像。

圖4是本申請一示例性實施例提供的一種VR頭盔的側向剖視圖。如圖4所示，半反半透鏡片3除了采用上述圖1-3所示的片狀結構之外，還可以采用其他結構，比如圖4中的半反半透鏡片3可以包括分別呈傾斜設置的上鏡片結構3A和下鏡片結構3B，且該上鏡片結構3A與該下鏡片結構3B的結合處朝向該用戶(在圖4所示的實施例中，相當于上鏡片結構3A的下方朝向左側傾斜、上方朝向右側傾斜，而下鏡片結構3B的上方朝向左側傾斜、下方朝向右側傾斜)。

同時，設備本體1中裝配有第一攝像機4A和第二攝像機4B，該第一攝像機4A位于該設備本體1的頂部且該第一攝像機4A的鏡頭朝向斜下方設置，以配合于該上鏡片結構3A，而該第二攝像機4B位于該設備本體1的底部且該第二攝像機4B的鏡頭朝向斜上方設置，以配合于該下鏡片結構3B。

實際上，由于佩戴VR設備的用戶，其頭部、面部、眼部等各個部位的形狀規(guī)格等均可能存在差異，而VR設備則由廠商統(tǒng)一生產制造，導致不同用戶佩戴相同的VR設備時，眼部6與半反半透鏡片3等之間的位置關系可能存在不同，比如眼部6可能并不能夠恰好位于圖1-3所示的設備本體1的中間位置等，可能造成攝像機4無法完整地采集到用戶的眼部紅外圖像。

那么，針對可能存在的上述問題，本申請通過采用諸如圖4所示的實施例，可以確保無論用戶的眼部6發(fā)生何種位置變化，比如向上偏移、向下偏移，均可以通過第一攝像機4A、第二攝像機4B完整地采集到相應的眼部紅外圖像。

例如，當眼部6位于設備本體1的中間位置附近時，眼部6對應的眼部紅外圖像的上方區(qū)域對應于第一紅外線S21、下方區(qū)域對應于第一紅外線S22，其中第一紅外線S21可以經由上鏡片結構3A的上鏡面30A反射得到第一反射紅外線S21’，并由第一攝像機4A采集到該第一反射紅外線S21’，而第二紅外線S22可以經由下鏡片結構3B的下鏡面30B反射得到第二反射紅外線S22’，并由第二攝像機4B采集到該第二反射紅外線S22’，那么第一反射紅外線S21’與第二反射紅外線S22’可以組合得到該眼部6對應的眼部紅外圖像。

再例如，當眼部6向上方偏移時，如圖5所示，可能導致第一紅外線S21、第一紅外線S22均朝向上鏡片結構3A發(fā)射，并經該上鏡片結構3A的上鏡面30A反射得到第一反射紅外線S21’、第二反射紅外線S22’，則第一攝像機4A通過采集到該第一反射紅外線S21’和第二反射紅外線S22’，組合得到該眼部6對應的眼部紅外圖像。

再例如，當眼部6向下方偏移時，如圖6所示，可能導致第一紅外線S21、第一紅外線S22均朝向下鏡片結構3B發(fā)射，并經該下鏡片結構3B的上鏡面30B反射得到第一反射紅外線S21’、第二反射紅外線S22’，則第二攝像機4B通過采集到該第一反射紅外線S21’和第二反射紅外線S22’，組合得到該眼部6對應的眼部紅外圖像。

在一實施例中，圖4-6所示的半反半透鏡片3的上鏡片結構3A與該下鏡片結構3B可沿水平平面對稱，以使得上鏡片結構3A與該下鏡片結構3B具有相同或相仿的結構強度與穩(wěn)定性，并使得該半反半透鏡片3具有更佳的整體穩(wěn)定性。當然，在另一實施例中，也可以使得上鏡片結構3A與該下鏡片結構3B采用非對稱結構，比如采用較大規(guī)格的下鏡片結構3B，以滿足大部分情況下對于眼部紅外圖像的采集，而采用較小規(guī)格的上鏡片結構3A，以滿足小部分情況下用戶眼部6向上偏移的情況下對于眼部紅外圖像的采集等。

當然，除了通過圖4-6所示的實施例中，基于異形規(guī)格的半反半透鏡片3來適應不同的佩戴用戶之外，本申請還提供了其他處理方式。例如圖7所示，本申請的虛擬現(xiàn)實頭戴設備中還可以包括調節(jié)組件7，該調節(jié)組件7電連接至各個攝像機4，可對該攝像機4進行角度調節(jié)，以使該攝像機4的鏡頭保持朝向眼部紅外圖像在該半反半透鏡片3中形成的虛像，從而能夠保證其獲得完整、清晰、準確的眼部紅外圖像。

此外，在本申請的技術方案中，由于相比于如圖1所示的相關技術，增加了半反半透鏡片3，因此本申請的虛擬現(xiàn)實頭戴設備可以進一步包括如圖8所示的保護框8，該保護框8可形成適配于半反半透鏡片3與凸透鏡2的容納空間，以對該半反半透鏡片3與該凸透鏡2進行容納和固定，提升結構整體性和穩(wěn)定性。

需要說明的是，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者設備中還存在另外的相同要素。

這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本申請相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本申請的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

在本申請使用的術語是僅僅出于描述特定實施例的目的，而非旨在限制本申請。在本申請和所附權利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其他含義。還應當理解，本文中使用的術語“和/或”是指并包含一個或多個相關聯(lián)的列出項目的任何或所有可能組合。

應當理解，盡管在本申請可能采用術語第一、第二、第三等來描述各種信息，但這些信息不應限于這些術語。這些術語僅用來將同一類型的信息彼此區(qū)分開。例如，在不脫離本申請范圍的情況下，第一信息也可以被稱為第二信息，類似地，第二信息也可以被稱為第一信息。取決于語境，如在此所使用的詞語“如果”可以被解釋成為“在……時”或“當……時”或“響應于確定”。

以上所述僅為本申請的較佳實施例而已，并不用以限制本申請，凡在本申請的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請保護的范圍之內。