虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域，尤其涉及一種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔。
【背景技術(shù)】
[0002]人眼具有驚人的清晰度，深度的視野以及廣闊的視場(chǎng)等特質(zhì)，可以感知周圍的環(huán)境；在不移動(dòng)眼球時(shí)，人眼能感知到視場(chǎng)可達(dá)180度，甚至當(dāng)眼球充分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其視場(chǎng)可高達(dá)270度；這些令人驚訝的人眼事實(shí)是虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔需要考慮的關(guān)鍵因素之一。通過創(chuàng)建大視場(chǎng)圖像，用戶在佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔體驗(yàn)時(shí)，可以獲得極大沉浸感和廣度視角；雖然許多虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔都可以提供大視場(chǎng)角，但人眼具有強(qiáng)大的檢測(cè)視覺缺陷的能力；佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)一種叫做隧道視野(或視野狹窄)的視覺現(xiàn)象，因?yàn)槿搜劭梢院芎玫母兄曇胺秶?，虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔卻不能完全包裹眼睛的視野范圍。隧道視野現(xiàn)象也被稱之為“潛水鏡現(xiàn)象”，因?yàn)樗c我們?cè)谒惺褂脻撍R的感覺很相似；同時(shí)現(xiàn)有頭盔由于包含有鏡筒，一般體積比較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，解決現(xiàn)有技術(shù)中使用虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的視覺角度比較小和體積大的問題。
[0004]本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:設(shè)計(jì)和制造一種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，由主屏、分屏、目鏡和框架組成；所述主屏、分屏、目鏡均固定在所述框架內(nèi)；所述分屏位于所述主屏和目鏡之間，所述分屏與主屏形成角度，所述分屏與所述主屏配合形成大角度圖像，大角度圖像由主畫面和側(cè)畫面拼接形成，所述主屏顯示主畫面，分屏顯示側(cè)畫面。
[0005]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述目鏡外圍設(shè)有第一反光單元；所述第一反光單元繞于所述目鏡或略微位于目鏡的前方。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔還設(shè)有第二反光單元，所述分屏生成的側(cè)畫面通過第一反光單元進(jìn)和第二反光單元進(jìn)行反射形成，所述第二反光單元位于所述第一反光單元的內(nèi)側(cè)并介于所述第一反光單元和目鏡之間；第一反光單元反射的側(cè)畫面在與之配合的分屏的同側(cè)進(jìn)行顯示。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述第一反光單元為反光環(huán)。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述分屏為顯示單元，所述分屏為柔性屏，側(cè)畫面在顯示單元中進(jìn)行顯示，所述顯示單元位于所述第一反光單元的內(nèi)側(cè)并介于所述第一反光單元和目鏡之間。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述分屏為柔性屏，所述分屏設(shè)有環(huán)狀部件，所述環(huán)狀部件繞于所述主屏的外側(cè)，所述分屏生成的側(cè)畫面通過所述環(huán)狀部件進(jìn)行顯示。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:通過創(chuàng)建大視場(chǎng)圖像，用戶在佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔體驗(yàn)時(shí)，可以獲得極大沉浸感和廣度視角；同時(shí)主屏內(nèi)沒有鏡筒，降低了現(xiàn)有頭盔的體積和重量(如中心厚度小于4cm，整個(gè)頭盔的重量為100~150克)。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明一種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的又一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明一種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0015]—種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，由主屏、分屏、目鏡和框架組成；所述主屏、分屏、目鏡均固定在所述框架內(nèi)；所述分屏位于所述主屏和目鏡之間，所述分屏與主屏形成角度，所述分屏與所述主屏配合形成大角度圖像，大角度圖像由主畫面和側(cè)畫面拼接形成，所述主屏顯示主畫面，分屏顯示側(cè)畫面。
[0016]所述目鏡外圍設(shè)有第一反光單元；所述第一反光單元繞于所述目鏡或略微位于目鏡的前方。
[0017]所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔還設(shè)有第二反光單元，所述分屏生成的側(cè)畫面通過第一反光單元和第二反光單元進(jìn)行反射形成，所述第二反光單元位于所述第一反光單元的內(nèi)側(cè)并介于所述第一反光單元和目鏡之間；(第二反光環(huán)離目鏡距離為1cm);第一反光單元反射的側(cè)畫面在與之配合的腔壁的同側(cè)進(jìn)行顯示。在一實(shí)施例中，透鏡位于第一反光環(huán)內(nèi)，透鏡可以為單一透鏡，也可以是透鏡組。
[0018]所述第一反光單元為反光環(huán)。
[0019]所述分屏為顯示單元，所述分屏為柔性屏，側(cè)畫面在顯示單元中進(jìn)行顯示，所述顯示單元位于所述第一反光單元的內(nèi)側(cè)并介于所述第一反光單元和目鏡之間。在一實(shí)施例中，透鏡位于第一反光環(huán)內(nèi)，透鏡可以為單一透鏡，也可以是透鏡組。
[0020]所述分屏為柔性屏，所述分屏設(shè)有環(huán)狀部件，所述環(huán)狀部件繞于所述主屏的外側(cè)，所述分屏生成的側(cè)畫面通過所述環(huán)狀部件進(jìn)行顯示。
[0021]大角度為高于150度的視野，而且中心主畫面清晰度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)顯示，畫質(zhì)提高3到4倍。
[0022]頭盔的整體重量約為100~150克，體積較小，中心厚度小于4CM，客戶體驗(yàn)感很高。
[0023]在一實(shí)施例中，如圖1，一種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔由目鏡4、主屏1、分屏31、第一反光單元
2、第二反光單元21和透鏡組成，透鏡為單一透鏡或者透鏡組，透鏡組或透鏡位于目鏡4和主屏1的軸心線上，主屏1顯示主畫面，側(cè)畫面通過分屏31進(jìn)行顯示，側(cè)畫面通過光路的方向進(jìn)行反射，第一反光單元2和第二反光單元21配合完成側(cè)畫面的光反射并將側(cè)畫面通過分屏31進(jìn)行顯示，目鏡4看到的畫面由主畫面和側(cè)畫面組成。在使用目鏡4看圖像時(shí)，看到的是一副完整的大角度圖像，原因在于主屏1和分屏31已經(jīng)無(wú)縫將圖像進(jìn)行拼接成完整的圖像。在一實(shí)施例中，所述分屏為腔壁，生成的側(cè)畫面依次通過第一反光單元和第二反光單元進(jìn)行反射形成，所述第二反光單元位于所述第一反光單元的內(nèi)側(cè)并介于所述第一反光單元和目鏡之間；第一反光單元反射的側(cè)畫面在與之配合的腔壁的同側(cè)進(jìn)行顯示；第二反光單元發(fā)射的側(cè)畫面也在與之配合的腔壁的同側(cè)進(jìn)行顯示。
[0024]在又一實(shí)施例中，如圖2，一種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔由目鏡4、主屏1、第一反光單元2、顯示單元3和透鏡組成，透鏡為單一透鏡或者透鏡組，透鏡組或透鏡位于目鏡4和主屏1的軸心線上，顯示單元3為柱體環(huán)狀柔性顯示屏，顯示單元3固定在第一反光單元2的內(nèi)部并介于主屏1和目鏡4之間，側(cè)畫面通過光路的方向進(jìn)行反射并在顯示單元3中進(jìn)行顯示；通過目鏡4能夠直接看到主屏1的主畫面和分屏33的側(cè)畫面，主畫面和側(cè)畫面組合為一副無(wú)縫拼接的完整圖像。
[0025]在另一實(shí)施例中，如圖3，一種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔由主屏1、目鏡4、分屏33和透鏡組成，透鏡為單一透鏡或者透鏡組，透鏡組或透鏡位于目鏡4和主屏1的軸心線上，所述分屏33為異形柔性屏，所述分屏33為底部(錐形的尖部)切除掉的倒錐形體，分屏33介于主屏1和目鏡4之間，側(cè)畫面通過光路的方向進(jìn)行反射并在分屏33中進(jìn)行顯示，通過目鏡4能夠直接看到主屏1的主畫面和分屏33的側(cè)畫面，主畫面和側(cè)畫面組合為一副無(wú)縫拼接的完整圖像。
[0026]所有以目鏡和顯示單元成像的虛擬顯示成像設(shè)備都可以通過該頭盔和方法現(xiàn)實(shí)較大的視覺角度。通過分屏的視覺補(bǔ)償，將主屏的成像角度可以控制在60度左右，從而該頭盔可以大幅度提高主視覺的清晰度；主屏形成一個(gè)60度左右的視覺中心成像區(qū)；側(cè)畫面提供視覺余光補(bǔ)償，主畫面和側(cè)畫面合計(jì)形成一個(gè)約為150度以上的大視覺成像區(qū)。
[0027]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，其特征在于，由主屏、分屏、目鏡和框架組成；所述主屏、分屏、目鏡均固定在所述框架內(nèi)；所述分屏位于所述主屏和目鏡之間，所述分屏與主屏形成角度，所述分屏與所述主屏配合形成大角度圖像，大角度圖像由主畫面和側(cè)畫面拼接形成，所述主屏顯示主畫面，分屏顯示側(cè)畫面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，其特征在于:所述目鏡外圍設(shè)有第一反光單元；所述第一反光單元繞于所述目鏡或略微位于目鏡的前方。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，其特征在于:所述虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔還設(shè)有第二反光單元，所述分屏生成的側(cè)畫面通過第一反光單元和第二反光單元進(jìn)行反射形成，所述第二反光單元位于所述第一反光單元的內(nèi)側(cè)并介于所述第一反光單元和目鏡之間；第一反光單元反射的側(cè)畫面在與之配合的分屏的同側(cè)進(jìn)行顯示。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，其特征在于:所述第一反光單元為反光環(huán)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，其特征在于:所述分屏為顯示單元，所述分屏為柔性屏，側(cè)畫面在顯示單元中進(jìn)行顯示，所述顯示單元位于所述第一反光單元的內(nèi)側(cè)并介于所述第一反光單元和目鏡之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，其特征在于:所述分屏為柔性屏，所述分屏設(shè)有環(huán)狀部件，所述環(huán)狀部件繞于所述主屏的外側(cè)，所述分屏生成的側(cè)畫面通過所述環(huán)狀部件進(jìn)行顯示。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，其特征在于:所述顯示單元為柱體環(huán)狀柔性顯示屏。
【專利摘要】本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域，其公開了一種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，由主屏、分屏、目鏡和框架組成；所述主屏、分屏、目鏡均固定在所述框架內(nèi)；所述分屏位于所述主屏和目鏡之間，所述分屏與主屏形成角度，所述分屏與所述主屏配合形成大角度圖像，大角度圖像由主畫面和側(cè)畫面拼接形成,所述主屏顯示主畫面，分屏顯示側(cè)畫面。本發(fā)明的有益效果是：通過創(chuàng)建大視場(chǎng)圖像，用戶在佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔體驗(yàn)時(shí)，可以獲得極大沉浸感和廣度視角；同時(shí)主屏內(nèi)沒有鏡筒，降低了現(xiàn)有頭盔的體積和重量（如中心厚度小于4cm，整個(gè)頭盔的重量為100~150克）。
【IPC分類】G02B27/01
【公開號(hào)】CN105334628
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510806712
【發(fā)明人】胡東海, 汪潤(rùn)蘭
【申請(qǐng)人】胡東海
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年11月21日