一種頭戴式虛擬現實設備的制造方法

一種頭戴式虛擬現實設備的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種頭戴式虛擬現實設備，涉及虛擬顯示技術領域，該設備包括：由前殼、后殼、主板、第一曲面顯示屏、第二曲面顯示屏、顯示屏支架；主板固定于顯示屏支架靠近前殼的一面上；第一曲面顯示屏、第二曲面顯示屏固定于所述顯示屏支架遠離所述后殼的一面上，第一曲面顯示屏以及所述第二曲面顯示屏與主板連接；后殼上還設置有第一光學鏡片、第二光學鏡片；第一曲面顯示屏的中心與第一光學鏡片的中心位于同一直線上，第二曲面顯示屏的中心與第二光學鏡片的中心位于同一直線上。使用第一曲面顯示屏、第二曲面顯示屏使得第一光學鏡片、第二光學鏡片邊緣的光線成像位置更靠近子午焦點，減少了像散、場曲對成像質量的影響，提高了成像清晰度。
【專利說明】
一種頭戴式虛擬現實設備
技術領域
[0001]本發明涉及虛擬顯示技術領域，尤其涉及一種頭戴式虛擬現實設備。
【背景技術】
[0002]頭戴式虛擬現實設備是頭戴虛擬顯示器的一種，又稱眼鏡式顯示器、隨身影院，是一種通俗的叫法。由于眼鏡式顯示器的外形像眼鏡，又可以為大屏幕顯示音視頻播放器的視頻圖像，所以還可以稱其為視頻眼鏡(video glasses)。視頻眼鏡最初是軍事上需求和應用于軍事上的。目前的視頻眼鏡猶如當初大哥大手機所處的階段和地位，未來在3C融合大發展的情況下其將獲得非常迅猛的發展。
[0003]目前，虛擬現實領域中衡量頭戴顯示器的指標主要有視場角及分辨率兩種。為了獲得較好的沉浸感，現有技術中的頭戴式虛擬現實設備的視場角在100°附近，并且現有技術中頭戴式虛擬現實設備采用了非球面透鏡，非球面透鏡能夠校正球差，獲得較好的成像質量。
[0004]但是在現有技術中，由于非球面透鏡視場角較大，大視場角下會產生較大的場曲、象散、色差和畸變，所以非球面透在邊緣仍然存在模糊不清的現象，雖然軟件上可以對畸變、色差進行校正，但場曲和像散很難完全校正，造成現有技術中使用頭戴式虛擬現實設備顯示圖像邊緣模糊的問題。

【發明內容】

[0005]本發明提供一種頭戴式虛擬現實設備，用于解決現有技術中由于存在場曲和像散導致的使用頭戴式虛擬現實設備顯示圖像邊緣模糊的問題。
[0006]本發明實施例提供一種頭戴式虛擬現實設備，包括:
[0007]由前殼和后殼構成的封閉殼體、以及位于所述封閉殼體內的主板、第一曲面顯不屏、第二曲面顯示屏，顯示屏支架；
[0008]所述主板固定于所述顯示屏支架靠近所述前殼的一面上，用于處理所述第一曲面顯示屏顯示的第一光學內容以及所述第二曲面顯示屏顯示的第二光學內容；
[0009]所述第一曲面顯示屏以及所述第二曲面顯示屏固定于所述顯示屏支架遠離所述前殼的一面上，并且所述第一曲面顯示屏以及所述第二曲面顯示屏與所述主板連接；
[0010]所述后殼上還設置有第一光學鏡片以及所述第二光學鏡片，用于通過第一光學鏡片觀看所述第一曲面顯示屏，通過第二光學鏡片觀看所述第二曲面顯示屏；
[0011]所述第一曲面顯示屏的中心與所述第一光學鏡片的中心位于同一直線上，所述第二曲面顯示屏的中心與所述第二光學鏡片的中心位于同一直線上。
[0012]在本發明實施例中，由于使用了第一曲面顯示屏以及第二曲面顯示屏，經過第一光學鏡片以及第二光學鏡片邊緣的光線成像位置比現有技術中使用直面顯示屏經非球面透鏡的邊緣的光線的成像位置更靠近子午焦點，有效的減少了像散對成像質量的影響，并根據像散與場曲的關系可知，進一步的減少了場曲對成像質量的影響，所以在本發明實施例中，提高了經過第一光學鏡片以及第二光學鏡片邊緣的光線的成像的清晰度。
[0013]進一步地，所述后殼包括第一后殼殼體和第二后殼殼體，所述顯示屏支架包括第一顯示屏支架以及第二顯示屏支架；
[0014]所述第一后殼殼體上設置有所述第一光學鏡片，所述第二后殼殼體上設置有所述第二光學鏡片；
[0015]所述第一顯示屏支架用于固定所述第一曲面顯示屏，所述第二顯示屏支架用于固定所述第二曲面顯示屏。
[0016]本發明實施例中，使用第一顯示屏支架以及第二顯示屏支架更好的固定了第一曲面顯示屏以及第二曲面顯示屏，并且分別將兩個光學鏡片放置于兩個后殼殼體中，人眼通過兩個后殼殼體分別從第一曲面顯示屏和第二全面顯示屏觀看光學內容。
[0017]進一步地，所述頭戴式虛擬現實設備還包括:
[0018]第一屏幕基座、第二屏幕基座，所述第一曲面顯示屏通過所述第一屏幕基座固定于所述第一顯示屏支架，所述第二曲面顯示屏通過所述第二屏幕基座固定于所述第二顯示屏支架，所述第一屏幕基座的曲率與所述第一曲面顯示屏的曲率一致，所述第二屏幕基座的曲率與所述第二曲面顯示屏的曲率一致。
[0019]本發明實施例中，所述第一顯示屏支架與所述第一屏幕基座固定了第一曲面顯示屏，所述第二顯示屏支架與所述第二屏幕基座固定了第二曲面顯示屏，進一步固定了兩個曲面顯示屏，保證了所述頭戴式虛擬現實設備的穩定性。
[0020]進一步地，所述第一后殼殼體與所述第一屏幕基座相適配，所述第二后殼殼體與所述第二屏幕基座相適配，所述第一后殼殼體與所述第一屏幕基座構成第一封閉體，所述第二后殼殼體與所述第二屏幕基座構成第二封閉體。
[0021]本發明實施例中，所述第一后殼殼體、第一光學鏡片、第一顯不屏支架、第一曲面顯不屏、第一屏幕基座構成一個封閉殼體，所述第二后殼殼體、第二光學鏡片、第二顯不屏支架、第二曲面顯示屏、第二屏幕基座構成另一個封閉殼體，保證了所述頭戴式虛擬現實設備的穩定性，并且在結構上更易拼裝。
[0022]進一步地，所述后殼還包括調節旋鈕，通過所述調節旋鈕帶動第一調節部件以及第二調節部件，從而調整所述第一后殼殼體與所述第二后殼殼體間的距離;所述第一調節部件與所述第一后殼殼體聯動，所述第二調節部件與所述第二后殼殼體聯動。
[0023]本發明實施例中，通過調節旋鈕，可以調節兩個殼體的距離，以保證不同瞳距的人使用所述頭戴式虛擬現實設備都能夠將人眼中心、光學鏡片中心與曲面屏幕中心調整在一條直線上，獲得更好的觀看效果。
[0024]進一步地，所述第一曲面顯示屏上任一一點的光線經過所述第一光學鏡片折射并入射到人眼以及所述第二曲面顯示屏上任一一點的光線經過所述第二光學鏡片折射并入射到人眼分別滿足以下公式:
[0025]l+N*D+T = C
[0026]其中，所述N為所述第一光學鏡片的折射率或所述第二光學鏡片的折射率，所述D為所述第一光學鏡片的厚度或所述第二光學鏡片的厚度，所述T為所述第一曲面顯示屏上任一一點到達所述第一光學鏡片的光程或所述第二曲面顯示屏上任一一點到達所述第二光學鏡片的光程，所述L為所述第一光學鏡片上任一一點到達人眼的光程或所述第二光學鏡片上任一一點到達人眼的光程，C為常數。
[0027]本發明實施例中，第一曲面屏的曲率根據第一光學鏡片的折射率以及厚度確定的，第二曲面屏的曲率根據第二光學鏡片的折射率以及厚度確定的，更好的消除場曲對成像質量的影響，以保證所述頭戴式虛擬現實設備的成像質量。
[0028]進一步地，所述第一光學鏡片以及所述第二光學鏡片分別由第一外凸的非球面鏡面以及第二外凸的非球面鏡面組成，其中所述第一外凸的非球面鏡面的曲率半徑的絕對值小于所述第二外凸的非球面鏡面的曲率半徑的絕對值。
[0029]本發明實施例中，所述第一光學鏡片以及所述第二光學鏡片分別由第一外凸的非球面鏡面以及第二外凸的非球面鏡面組成，并且通過對兩個非球面鏡面的曲率半徑的要求，提高了所述光學鏡片的視場角。
[0030]進一步地，所述第一后殼殼體上設有與所述第一光學鏡片相適配的通孔，通過鏡片壓環將所述第一光學鏡片鑲嵌在所述第一后殼殼體的通孔上；
[0031]所述第二后殼殼體上設有與所述第二光學鏡片相適配的通孔，通過所述鏡片壓環將所述第二光學鏡片鑲嵌在所述第二后殼殼體的通孔上。
[0032]本發明實施例中，利用通孔和壓環更好的將所述光學鏡片固定在后殼中，保證了鏡片的穩定性。
[0033]進一步地，所述第一曲面顯示屏以及第二曲面顯示屏，包括下列屏幕中的任一一種:
[0034]液晶顯示屏IXD、發光二級管顯示屏LED和有機發光二級管顯示屏0LED。
[0035]本發明實施例中，不需使用特殊的LED材料，降低了所述頭戴式虛擬現實設備的成本。
[0036]進一步地，所述第一曲面顯示屏以及第二曲面顯示屏為剛性材料或柔性材料。
[0037]本發明實施例中，使用剛性材料能夠提高曲面顯示屏的耐久度，使用柔性材料能夠使曲面屏輕便，易彎折。
【附圖說明】
[0038]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0039]圖1為本發明實施例中一種頭戴式虛擬現實設備的結構示意圖；
[0040]圖2為本發明實施例中場曲的光路不意圖；
[0041 ]圖3為本發明實施例中像散的光路示意圖；
[0042]圖4為本發明實施例中由平面顯示屏幕變為曲面顯示屏幕時相同視場角的兩點位置不同的示意圖；
[0043]圖5為本發明實施例中使用曲面顯示屏幕后成像位置與使用平面顯示屏幕成像位置對比圖；
[0044]圖6為本發明實施例中一種頭戴式虛擬現實設備的結構示意圖；
[0045]圖7為本發明實施例中一種頭戴式虛擬現實設備的結構示意圖；
[0046]圖8為本發明實施例中等光程原理的光路示意圖；
[0047]圖9為本發明實施例中一種頭戴式虛擬現實設備的后殼的爆炸圖；
[0048]圖10為本發明實施例中使用的光學透鏡的結構示意圖；
[0049]圖11為本發明實施例中一種頭戴式虛擬現實設備的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0050]為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部份實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0051 ]本發明提供一種頭戴式虛擬現實設備，如圖1所示，包括:
[0052]由前殼101和后殼102構成的封閉殼體、以及位于所述封閉殼體內的主板103、第一曲面顯示屏104、第二曲面顯示屏105、顯示屏支架106;
[0053]所述主板103固定于所述顯示屏支架106靠近所述前殼101的一面上，用于處理所述第一曲面顯示屏104顯示的第一光學內容以及所述第二曲面顯示屏105顯示的第二光學內容；
[0054]所述第一曲面顯示屏104以及所述第二曲面顯示屏105固定于所述顯示屏支架106遠離所述后殼102的一面上，并且所述第一曲面顯示屏104以及所述第二曲面顯示屏105與所述主板103連接；
[0055]所述后殼102上還設置有第一光學鏡片107以及所述第二光學鏡片108，用于通過第一光學鏡片107觀看所述第一曲面顯示屏104，通過第二光學鏡片108觀看所述第二曲面顯示屏105;
[0056]所述第一曲面顯示屏104的中心與所述第一光學鏡片107的中心位于同一直線上，所述第二曲面顯示屏105的中心與所述第二光學鏡片108的中心位于同一直線上。
[0057]在本發明實施例中，第一光學內容可以為人眼需要觀看的左眼或右眼的內容，第二光學內容可以為人眼需要觀看的左眼或右眼的內容，所述左眼或右眼內容為輸入圖像或視頻后經主板103處理后得到的。
[0058]在本發明實施例中，為了更好的說明本發明實施例中使用第一曲面顯示屏104以及第二曲面顯示屏105后的有益效果，首先說明現有技術中場曲和像散的概念。
[0059]以圖2為例說明像散對所述頭戴式虛擬現實設備的影響，軸外物點用細光束成像時，形成兩條相互垂直且相隔一定距離的短線像的一種非對稱性像差被稱為像散，圖2中透鏡的邊緣可以根據透鏡的主光軸分為透鏡的水平邊緣以及透鏡的垂直邊緣，光路A為從所述垂直邊緣入射的平行光束，成像點在V，V為子午焦點，光路B為從所述水平邊緣入射的平行光束，成像點在H，H為弧矢焦點。子午焦點與弧矢焦點不是同一點，即為像散，像散隨視場的增大而迅速增大，也就是說人通過所述頭戴式虛擬現實設備看到的水平方向邊緣的成像與豎直方向邊緣的成像并不在一個焦點，會造成圖像邊緣模糊。
[0060]以圖3為例說明場曲對所述頭戴式虛擬現實設備的影響，圖3中，光路I是與透鏡光軸平行的近軸光束入射到透鏡中的光線，光路2是經過透鏡邊緣的視場較大的平行光入射到透鏡中的光線，所述光路I形成的最佳像點為O點，光路2形成的最佳像點為T點，而非與O點在同一平面的F點，也就是說，經過透鏡邊緣的光線最佳成像點與靠近透鏡中心的光線最佳成像點不在同一個平面內，即人眼看到的是最佳成像面，不是一個垂直的O-F平面，而是經過O-T點的曲面。在大視場光學系統中，場曲必然存在，使得物體成像最清晰的面不是一個平面而是一個曲面，并且加上像散控制不當的影響，圖像質量會更差。
[0061]所以為了解決以上現有技術中存在的像散和場曲導致成像不清晰的問題，本發明實施例中使用了第一曲面顯示屏104以及第二曲面顯示屏105，如圖4所示，由于第一曲面顯示屏104以及第二曲面顯示屏105在水平方向有一定的曲率，A點為現有技術中平面屏幕的邊緣點位置，B為與A同視場角第一曲面顯示屏104上或第二曲面顯示屏105上的一點，C為相同尺寸曲面屏幕的邊緣位置，可見相同平面尺寸的曲面屏比平面屏視場角更大。。
[0062]在本發明實施例中，由于B相對于A點更靠近第一光學鏡片107或第二光學鏡片108，根據等光程原理定義，B點相對于A點更清晰，即提高了所述頭戴式虛擬現實設備的成像清晰度。同時，綜合考慮該目視系統中人眼對水平比垂直更敏感，根據弧矢焦點和子午焦點的位置關系，即像散參數調整曲面屏的曲率，可以進一步提高像面的清晰度。如圖5為例，A點是近軸最佳成像面上的邊緣點，該靠近弧矢焦點，但遠離子午焦點，其結果是人眼看到的像在水平方向較為清晰，但垂直方向發生變形。而同樣尺寸曲面屏的邊緣B點相對于A點，位置處于子午焦點和弧矢焦點之間，也就是說，減少了像點在垂直方向的變形，提高了大視場下圖像的清晰度。
[0063]進一步地，如圖6所示，所述后殼102包括第一后殼殼體1021和第二后殼殼體1022，所述顯不屏支架106包括第一顯不屏支架1061以及第二顯不屏支架1062;所述第一后殼殼體1021上設置有所述第一光學鏡片107，所述第二后殼殼體1022上設置有所述第二光學鏡片108;所述第一顯示屏支架1061用于固定所述第一曲面顯示屏104，所述第二顯示屏支架1062用于固定所述第二曲面顯示屏105。
[0064]進一步地，如圖7所示，所述頭戴式虛擬現實設備還包括:第一屏幕基座1091、第二屏幕基座1092，所述第一曲面顯示屏104卡在所述第一顯示屏支架1061，通過螺絲將所述第一屏幕基座1091固定于所述第一后殼殼體1021上;所述第二曲面顯示屏105卡在所述第二顯示屏支架1062，通過螺絲將所述第二屏幕基座1092固定于所述第二后殼殼體1022上;所述第一屏幕基座1091的曲率與所述第一曲面顯示屏104的曲率一致，所述第二屏幕基座1092的曲率與所述第二曲面顯示屏105的曲率一致。
[0065]進一步地，所述第一曲面顯示屏104以及第二曲面顯示屏105，包括下列屏幕中的任種:
[0066]液晶顯示屏IXD、發光二級管顯示屏LED和有機發光二級管顯示屏0LED。
[0067]進一步地，所述第一曲面顯示屏104以及第二曲面顯示屏105為剛性材料或柔性材料。
[0068]在本發明實施例中，可選的，當第一曲面顯示屏104以及第二曲面顯示屏105為剛性材料，即所述第一曲面顯示屏104以及第二曲面顯示屏105為剛性屏，則所述頭戴式虛擬現實設備的第一曲面顯示屏104固定于所述第一顯示屏支架1061上，所述第二曲面顯示屏105固定于所述第二顯示屏支架1062上，不需要專用的屏幕基座進行固定。可選的，在本發明實施例中，若第一曲面顯示屏104為剛性材料，則可以將第一曲面顯示104固定于第一顯示屏支架1061上靠近前殼101的一面上，或者可以將第一曲面顯示104固定于第一顯示屏支架1061上靠近后殼102的一面上，或者第一顯示屏支架1061有通孔，可以將第一曲面顯示屏104固定在第一顯示屏支架1061通孔內；同樣的，若第二曲面顯示屏105為剛性材料，則可以將第二曲面顯示105固定于第二顯示屏支架1062上靠近前殼101的一面上，或者可以將第二曲面顯示105固定于第二顯示屏支架1062上靠近后殼102的一面上，或者第二顯示屏支架1062有通孔，可以將第二曲面顯示屏105固定在第二顯示屏支架1062通孔內。
[0069]可選的，當第一曲面顯示屏104以及第二曲面顯示屏105為柔性材料，則需要使用第一屏幕基座1091將所述第一曲面顯示屏104固定于所述第一顯示屏支架1061，使用第二屏幕基座1092將所述第二曲面顯示屏105固定于所述第二顯示屏支架1062，所述第一屏幕基座1091的曲率與所述第一曲面顯示屏104的曲率一致，所述第二屏幕基座1092的曲率與所述第二曲面顯示屏105的曲率一致。
[0070]在本發明實施例中，為了能夠更好的減小場曲對圖像成像的影響，可以把所述第一曲面顯示屏104以及所述第二曲面顯示屏105放置在靠近弧矢焦點的位置，并且所述第一曲面顯示屏104上任一一點的光線經過所述第一光學鏡片107折射并入射到人眼以及所述第二曲面顯示屏105上任一一點的光線經過所述第二光學鏡片108折射并入射到人眼分別滿足以下公式:
[0071]l+N*D+T = C
[0072]其中，所述N為所述第一光學鏡片107的折射率或所述第二光學鏡片108的折射率，所述D為所述第一光學鏡片107的厚度或所述第二光學鏡片108的厚度，所述T為所述第一曲面顯示屏104上任一一點到達所述第一光學鏡片107的光程或所述第二曲面顯示屏105上任一一點到達所述第二光學鏡片108的光程，所述L為所述第一光學鏡片107上任一一點到達人眼的光程或所述第二光學鏡片108上任一一點到達人眼的光程，C為常數。
[0073]如圖8所示，以第一曲面顯示屏104上的任意三個點到達第一光學鏡片107后入射到人眼的過程，根據等光程原理，X點發出的光線到達第一光學鏡片107的距離為Tl，P點發出的光線到達第一光學鏡片107的距離為T2，U點發出的光線到達第一光學鏡片107的距離為T3，X點發出的光線在第一光學鏡片107傳輸的距離為Dl，？點發出的光線在第一光學鏡片107傳輸的距離為D2，U點發出的光線在第一光學鏡片107傳輸的距離為D3，X點發出的光線在第一光學鏡片107出射后到達人眼的距離為LI，P點發出的光線在第一光學鏡片107出射后到達人眼的距離為L2，U點發出的光線在第一光學鏡片107出射后到達人眼的距離為L3，則滿足T1+D1XN+L1=T2+D2XN+L2 = T1+D1XN+L1，N為第一光學透鏡107的折射率，由于第一曲面顯示屏104的曲率影響了 T1、T2、T3的距離，所以第一曲面顯示屏104的曲率是根據第一光學鏡片107的折射率和厚度確定的，同理第二曲面顯示屏105的曲率是根據第二光學鏡片108的折射率和厚度確定的。
[0074]可選的，在本發明實施例中，第一曲面顯示屏104與第二曲面顯示屏105具有相同的曲率，所述第一光學鏡片107與第二光學鏡片108具有相同的厚度以及折射率。
[0075]進一步地，如圖7所示，所述第一后殼殼體1021與所述第一屏幕基座1091相適配，所述第二后殼殼體1022與所述第二屏幕基座1092相適配，所述第一后殼殼體1021與所述第一屏幕基座1091構成第一封閉體，所述第二后殼殼體1022與所述第二屏幕基座1092構成第二封閉體。
[0076]可選的，在本發明實施例中，人的左眼可以通過第二封閉體觀看第二光學內容，此時所述第二光學內容為左眼內容，人的右眼可以通過第一封閉體觀看第一光學內容，此時所述第一光學內容為右眼內容。
[0077]進一步地，如圖9所示，所述后殼還包括調節旋鈕120，通過所述調節旋鈕120帶動第一調節部件1201以及第二調節部件1202，從而調整所述第一后殼殼體1021與所述第二后殼殼體1022間的距離;所述第一調節部件1201與所述第一后殼殼體1021聯動，所述第二調節部件1202與所述第二后殼殼體1022聯動，調節方向如圖9所示。
[0078]在本發明實施例中，由于所述第一后殼殼體1021與所述第一屏幕基座1091相適配，并構成第一封閉體，所述第二后殼殼體1022與所述第二屏幕基座1092相適配，并構成第二封閉體，則通過調節第一后殼殼體1021與所述第一后殼殼體1021之間的距離，從而能夠適應不同瞳距的用戶使用，保證不同瞳距的用戶使用所述頭戴式虛擬現實設備時，可選的，在本發明實施例中，人眼的右眼中心和第一光學鏡片107的中心和第一曲面顯不屏104的中心位于同一直線上，人眼的左眼中心和第二光學鏡片108的中心和第二曲面顯示屏105的中心位于同一直線上。
[0079]進一步地，如圖10所示，所述第一光學鏡片107以及所述第二光學鏡片108分別由第一外凸的非球面鏡面1001以及第二外凸的非球面鏡面1002組成，其中所述第一外凸的非球面鏡面1001的曲率半徑的絕對值小于所述第二外凸的非球面鏡面1002的曲率半徑的絕對值。
[0080]進一步地，如圖11所示，所述第一后殼殼體1021上設有與所述第一光學鏡片相適配的通孔，通過鏡片壓環110將所述第一光學鏡片107鑲嵌在所述第一后殼殼體1021的通孔上;所述第二后殼殼體1022上設有與所述第二光學鏡片108相適配的通孔，通過所述鏡片壓環110將所述第二光學鏡片108鑲嵌在所述第二后殼殼體1022的通孔上，更好的固定所述第一光學鏡片107以及所述第二光學鏡片108。
[0081]上述實施例表明，所述頭戴式虛擬現實設備包括:由前殼101和后殼102構成的封閉殼體、以及位于所述封閉殼體內的主板103、第一曲面顯示屏104、第二曲面顯示屏105、顯示屏支架106;所述主板103固定于所述顯示屏支架106靠近所述前殼101的一面上，用于處理所述第一曲面顯示屏104顯示的第一光學內容以及所述第二曲面顯示屏105顯示的第二光學內容；所述第一曲面顯示屏104以及所述第二曲面顯示屏105固定于所述顯示屏支架106遠離所述后殼102的一面上，并且所述第一曲面顯示屏104以及所述第二曲面顯示屏105與所述主板103連接;所述后殼102上還設置有第一光學鏡片107以及所述第二光學鏡片108，用于通過第一光學鏡片107觀看所述第一曲面顯示屏104，通過第二光學鏡片108觀看所述第二曲面顯示屏105;所述第一曲面顯示屏104的中心與所述第一光學鏡片107的中心位于同一直線上，所述第二曲面顯示屏105的中心與所述第二光學鏡片108的中心位于同一直線上。第一光學內容可以為人眼需要觀看的左眼或右眼的內容，第二光學內容可以為人眼需要觀看的左眼或右眼的內容，所述左眼或右眼內容為輸入圖像或視頻后經主板103處理后得到的。由于使用了第一曲面顯示屏104以及第二曲面顯示屏105，經過第一光學鏡片107以及第二光學鏡片108邊緣的光線成像位置比現有技術中使用直面顯示屏經非球面透鏡的邊緣的光線的成像位置更滿足等光程原理，所得的像質更清晰；加上人眼對水平方向比對垂直方向更敏感的特點，如果曲面屏的曲率設計更靠近子午焦點，則有效的減少了像散對成像質量的影響，所以在本發明實施例中，提高了經過第一光學鏡片107以及第二光學鏡片108邊緣的光線的成像的清晰度。
[0082]為了更好的解釋本發明，本發明實施例還提供了一種頭戴式虛擬現實設備，該設備包括:前殼、后殼、主板、第一曲面顯示屏、第二曲面顯示屏、第一顯示屏支架、第二顯示屏支架、第一屏幕基座以及第二屏幕基座;前殼與后殼之間組成封閉殼體，主板與第一曲面顯示屏以及第二曲面顯示屏連接;所述第一曲面顯示屏放置在第一顯示屏支架上并通過第一屏幕基座固定，并所述第二曲面顯示屏放置在第二顯示屏支架上并通過第二屏幕基座固定。
[0083]其中，所述第一曲面顯示屏以及第二曲面顯示屏的固定于靠近弧矢焦點的位置；所述第一曲面顯示屏以及第二曲面顯示屏的材料為柔性材料，有效的減輕了頭戴式虛擬顯示設備的重量;并且所述第一曲面顯示屏以及第二曲面顯示屏為OLED屏。
[0084]其中，所述后殼還包括:第一后殼殼體、第二后殼殼體第一光學鏡片、第二光學鏡片、鏡片壓環、調節旋鈕、第一調節部件以及第二調節部件，所述第一光學鏡片固定在第一后殼殼體中，第二光學鏡片通過鏡片壓環固定在第二后殼殼體中，通過調節旋鈕帶動第一調節部件以及第二調節部件，從而調整所述第一后殼殼體與所述第二后殼殼體間的距離；所述第一調節部件與所述第一后殼殼體聯動，所述第二調節部件與所述第二后殼殼體聯動。
[0085]其中，所述第一曲面顯示屏的中心與所述第一光學鏡片的中心位于同一直線上，所述第二曲面顯示屏的中心與所述第二光學鏡片的中心位于同一直線上。所述第一曲面顯示屏的曲率是根據所述第一光學鏡片的厚度和折射率確定的，所述第二曲面顯示屏的曲率是根據所述第二光學鏡片的厚度和折射率確定的。
[0086]盡管已描述了本申請的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本申請范圍的所有變更和修改。
[0087]顯然，本領域的技術人員可以對本申請進行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣，倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權利要求及其等同技術的范圍之內，則本申請也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種頭戴式虛擬現實設備，其特征在于，包括:由前殼和后殼構成的封閉殼體、以及位于所述封閉殼體內的主板、第一曲面顯示屏、第二曲面顯示屏、顯示屏支架； 所述主板固定于所述顯示屏支架靠近所述前殼的一面上，用于處理所述第一曲面顯示屏顯示的第一光學內容以及所述第二曲面顯示屏顯示的第二光學內容； 所述第一曲面顯示屏以及所述第二曲面顯示屏固定于所述顯示屏支架遠離所述后殼的一面上，并且所述第一曲面顯示屏以及所述第二曲面顯示屏與所述主板連接； 所述后殼上還設置有第一光學鏡片以及所述第二光學鏡片，用于通過第一光學鏡片觀看所述第一曲面顯示屏，通過第二光學鏡片觀看所述第二曲面顯示屏； 所述第一曲面顯示屏的中心與所述第一光學鏡片的中心位于同一直線上，所述第二曲面顯示屏的中心與所述第二光學鏡片的中心位于同一直線上。2.根據權利要求1所述的頭戴式虛擬現實設備，其特征在于，所述后殼包括第一后殼殼體和第二后殼殼體，所述顯示屏支架包括第一顯示屏支架以及第二顯示屏支架； 所述第一后殼殼體上設置有所述第一光學鏡片，所述第二后殼殼體上設置有所述第二光學鏡片； 所述第一顯示屏支架用于固定所述第一曲面顯示屏，所述第二顯示屏支架用于固定所述第二曲面顯示屏。3.根據權利要求2所述的頭戴式虛擬現實設備，其特征在于，所述頭戴式虛擬現實設備還包括: 第一屏幕基座、第二屏幕基座，所述第一曲面顯示屏通過所述第一屏幕基座固定于所述第一顯示屏支架，所述第二曲面顯示屏通過所述第二屏幕基座固定于所述第二顯示屏支架，所述第一屏幕基座的曲率與所述第一曲面顯示屏的曲率一致，所述第二屏幕基座的曲率與所述第二曲面顯示屏的曲率一致。4.根據權利要求3所述的頭戴式虛擬現實設備，其特征在于，所述第一后殼殼體與所述第一屏幕基座相適配，所述第二后殼殼體與所述第二屏幕基座相適配，所述第一后殼殼體與所述第一屏幕基座構成第一封閉體，所述第二后殼殼體與所述第二屏幕基座構成第二封閉體。5.根據權利要求2至4任一項所述的頭戴式虛擬現實設備，其特征在于，所述后殼還包括調節旋鈕，通過所述調節旋鈕帶動第一調節部件以及第二調節部件，從而調整所述第一后殼殼體與所述第二后殼殼體間的距離;所述第一調節部件與所述第一后殼殼體聯動，所述第二調節部件與所述第二后殼殼體聯動。6.根據權利要求1至4任一項所述的頭戴式虛擬現實設備，其特征在于，所述第一曲面顯示屏上任一一點的光線經過所述第一光學鏡片折射并入射到人眼以及所述第二曲面顯示屏上任一一點的光線經過所述第二光學鏡片折射并入射到人眼分別滿足以下公式: L+N*D+T = C 其中，所述N為所述第一光學鏡片的折射率或所述第二光學鏡片的折射率，所述D為所述第一光學鏡片的厚度或所述第二光學鏡片的厚度，所述T為所述第一曲面顯示屏上任一一點到達所述第一光學鏡片的光程或所述第二曲面顯示屏上任一一點到達所述第二光學鏡片的光程，所述L為所述第一光學鏡片上任一一點到達人眼的光程或所述第二光學鏡片上任一一點到達人眼的光程，C為常數。7.根據權利要求6所述的頭戴式虛擬現實設備，其特征在于，所述第一光學鏡片以及所述第二光學鏡片分別由第一外凸的非球面鏡面以及第二外凸的非球面鏡面組成，其中所述第一外凸的非球面鏡面的曲率半徑的絕對值小于所述第二外凸的非球面鏡面的曲率半徑的絕對值。8.根據權利要求2所述的頭戴式虛擬現實設備，其特征在于，所述第一后殼殼體上設有與所述第一光學鏡片相適配的通孔，通過鏡片壓環將所述第一光學鏡片鑲嵌在所述第一后殼殼體的通孔上； 所述第二后殼殼體上設有與所述第二光學鏡片相適配的通孔，通過所述鏡片壓環將所述第二光學鏡片鑲嵌在所述第二后殼殼體的通孔上。9.根據權利要求1所述的頭戴式虛擬現實設備，其特征在于，所述第一曲面顯示屏以及第二曲面顯示屏，包括下列屏幕中的任一一種: 液晶顯示屏IXD、發光二級管顯示屏LED和有機發光二級管顯示屏OLED。10.根據權利要求1所述的頭戴式虛擬現實設備，其特征在于，所述第一曲面顯示屏以及第二曲面顯示屏為剛性材料或柔性材料。
【文檔編號】G02B27/01GK106054389SQ201610614470
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月29日
【發明人】張敏, 許孜奕, 譚炳輝
【申請人】上海樂相科技有限公司