一种用于观察大屏幕的二次显示虚拟现实光学系统的制作方法

本实用新型涉及显示设备技术领域，具体涉及一种用于观察大屏幕的二次显示虚拟现实光学系统。

背景技术：

20世纪90年代以后，随着计算机技术与高性能计算、人机交互技术与设备、计算机网络与通信等科学技术领域的突破和高速发展，以及军事演练、航空航天、复杂设备研制等重要应用领域的巨大需求，虚拟现实(VR)技术进入了快速发展时期。

所述的虚拟现实(VR)是指利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。在这种显示技术支持下，观察者可以直接沉浸在计算机控制的虚拟环境之中，就如同日常生活在真实世界一样。同时，观察者还能以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互，如触摸感知和控制虚拟对象等。

目前由于智能手机的飞速发展、手机游戏及各类虚拟App程序广泛普及。消费者接触较多的是手机虚拟现实，即将手机放入虚拟现实眼镜盒子中，然后通过目镜观看手机中的内容，这类设备价格低廉，分辨率高的手机使用效果非常不错。手机虚拟现实的原理如图1所示，所述手机的屏幕，其分为左右两个子屏幕，分别显示左右眼视角的画面，通过目镜组后成像到人眼中，人脑将左右眼看到的影像进行合成后形成一个效果逼真的虚拟的三维的图像。

对于手机的屏幕，当其分为左右两个子屏幕之后，两个子屏幕中心距离正好与眼瞳距基本符合，简单地在眼瞳前面佩戴两组目镜就可以产生非常好的三维效果。而对于电脑屏幕、液晶电视、平板电脑这些大尺寸的显示器，当其分隔成左右两个子屏幕之后，由于两个子屏幕中心的间隔距离非常宽，其远大于眼瞳的距离。如果简单地在眼瞳前面佩戴两组目镜，分别直接观察这两个子屏幕，由于一般成年人的眼瞳距只有54--68mm，目镜所观察的位置将不是两个子屏幕的中心，导致两幅子屏幕的画面中心不能重合，不能产生完整的3D虚拟的效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种用于观察大屏幕的二次显示虚拟现实光学系统，该光学系统采用二次显示的方式，使得用户观察大屏幕的时候，能够产生完整的3D虚拟效果，用户体验感好。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现。

一种用于观察大屏幕的二次显示虚拟现实光学系统，包括一个大屏幕，该大屏幕包含左、右两个子屏幕，在显示图像的时候左子屏幕显示左部分图像，右子屏幕显示右部分图像，左部分图像和右部分图像组合成整体图像，还包括至少一个微型照相镜头、至少一个显示器和至少一个目镜组，至少有一个子屏幕先经过微型照相镜头成像，成像后的图像再通过显示器重新显示，接着重新显示的图像通过目镜组成像到人眼中，形成效果逼真的三维图像。

其中，所述大屏幕为电脑屏幕、液晶电视或平板电脑。

其中，所述显示器为微型显示器或手机屏幕。

其中，所述显示器为平面显示器或弧面显示器。

优选地，该用于观察大屏幕的二次显示虚拟现实光学系统包括一个大屏幕、第一微型照相镜头、第二微型照相镜头、第一柔性电路板、第二柔性电路板、第一显示器、第二显示器、第一目镜组和第二目镜组，第一微型照相镜头设于左子屏幕的前方，第一微型照相镜头和第一显示器分别与第一柔性电路板电连接，第二微型照相镜头设于右子屏幕的前方，第二微型照相镜头和第二显示器分别与第二柔性电路板电连接，第一目镜组设于第一显示器的前方，第二目镜组设于第二显示器的前方。

其中，第一微型照相镜头将大屏幕的左部分图像进行拍摄，第二微型照相镜头将大屏幕的右部分图像进行拍摄，第一微型照相镜头拍摄的画面经过第一柔性电路板传给第一显示器进行再次显示，再次显示的图像经过第一目镜组在人左眼中进行成像，第二微型照相镜头拍摄的画面经过第二柔性电路板传给第二显示器进行再次显示，再次显示的图像经过第二目镜组在人右眼中进行成像，这样大屏幕的左右两个子屏幕所显示的画面，在人眼中成像之后，形成一副效果逼真的三维图像。

其中，所述第一微型照相镜头和所述第二微型照相镜头均电连接有CCD传感器或CMOS传感器。

优选地，该用于观察大屏幕的二次显示虚拟现实光学系统包括一个大屏幕、第一微型照相镜头、第二微型照相镜头、第一柔性电路板、第二柔性电路板、第一弯曲显示器、第二弯曲显示器、第一目镜组和第二目镜组，第一微型照相镜头设于左子屏幕的前方，第一微型照相镜头和第一弯曲显示器分别与第一柔性电路板电连接，第二微型照相镜头设于右子屏幕的前方，第二微型照相镜头和第二弯曲显示器分别与第二柔性电路板电连接，第一目镜组设于第一弯曲显示器的前方，第二目镜组设于第二弯曲显示器的前方。

其中，所述第一目镜组和所述第二目镜组均为单片镜或多片镜。

其中，第一微型照相镜头将大屏幕的左部分图像进行拍摄，第二微型照相镜头将大屏幕的右部分图像进行拍摄，第一微型照相镜头拍摄的画面经过第一柔性电路板传给第一弯曲显示器进行再次显示，再次显示的图像经过第一目镜组在人左眼中进行成像，第二微型照相镜头拍摄的画面经过第二柔性电路板传给第二弯曲显示器进行再次显示，再次显示的图像经过第二目镜组在人右眼中进行成像，这样大屏幕的左右两个子屏幕所显示的画面，在人眼中成像之后，形成一副效果逼真的三维图像。

其中，所述第一弯曲显示器和所述第二弯曲显示器均为柔性屏幕。

优选地，该用于观察大屏幕的二次显示虚拟现实光学系统包括一个大屏幕、第一微型照相镜头、第一柔性电路板、第一显示器、第一目镜组和组合目镜，第一微型照相镜头设于左子屏幕的前方，组合目镜设于右子屏幕的前方，第一微型照相镜头和第一显示器分别与第一柔性电路板电连接，第一目镜组设于第一显示器的前方。

其中，第一微型照相镜头将大屏幕的左部分图像进行拍摄，第一微型照相镜头拍摄的画面经过第一柔性电路板传给第一显示器进行再次显示，再次显示的图像经过第一目镜组在人左眼中进行成像，组合目镜对大屏幕右部分图像进行放大，直接成像到人右眼中，这样大屏幕的左右两个子屏幕所显示的画面，在人眼中成像之后，形成一副效果逼真的三维图像。

其中，组合目镜包括依次排列的第一凹透镜、第二凹透镜和菲涅尔凸透镜，组合目镜在人右眼中成像的放大倍数和视场角与第一目镜组对第一显示器成像的放大倍数与视场角相一致。

优选地，该用于观察大屏幕的二次显示虚拟现实光学系统包括一个大屏幕、第一微型照相镜头、第一柔性电路板、第一显示器、第一目镜组和第二目镜组，第一微型照相镜头设于大屏幕中间位置的正前方，第一微型照相镜头和第一显示器分别与第一柔性电路板电连接，第一目镜组和第二目镜组分别设于第一显示器的前方。

其中，第一微型照相镜头将大屏幕的左部分图像和右部分图像进行拍摄，第一微型照相镜头拍摄的左部分图像和右部分图像经过第一柔性电路板传给第一显示器进行再次显示，再次显示的左部分图像经过第一目镜组在人左眼中进行成像，再次显示的右部分图像经过第二目镜组在人右眼中进行成像，这样大屏幕的左右两个子屏幕所显示的画面，在人眼中成像之后，形成一副效果逼真的三维图像。

其中，所述第一显示器为LCD显示器、柔性屏幕或手机屏幕，第一显示器中显示的左部分图像的中心位置到右部分图像的中心位置的距离等于人的左、右眼瞳之间的距离。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种用于观察大屏幕的二次显示虚拟现实光学系统，该光学系统采用二次显示的方式，使得用户观察大屏幕的时候，能够产生完整的3D虚拟效果，用户体验感好。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是现有的手机虚拟现实(VR)的原理图。

图2是实施例1的结构示意图。

图3是图2的局部放大图。

图4是实施例2的结构示意图。

图5是图4的局部放大图。

图6是实施例3的结构示意图。

图7是图6的局部放大图。

图8是实施例4的结构示意图。

图9是图8的局部放大图。

具体实施方式

结合以下实施例和附图对本实用新型作进一步描述。

实施例1

如图2和图3所示，本实施例的用于观察大屏幕的二次显示虚拟现实光学系统包括一个大屏幕16、第一微型照相镜头15、第二微型照相镜头、第一柔性电路板14、第二柔性电路板、第一显示器13、第二显示器、第一目镜组12和第二目镜组，第一微型照相镜头15设于左子屏幕的前方，第一微型照相镜头15和第一显示器13分别与第一柔性电路板14电连接，第二微型照相镜头设于右子屏幕的前方，第二微型照相镜头和第二显示器分别与第二柔性电路板电连接，第一目镜组12设于第一显示器13的前方，第二目镜组设于第二显示器的前方。

该大屏幕16包含左、右两个子屏幕，在显示图像的时候左子屏幕显示左部分图像，右子屏幕显示右部分图像，左部分图像和右部分图像组合成整体图像。

本实施例的第一微型照相镜头15将大屏幕16的左部分图像进行拍摄，第二微型照相镜头将大屏幕16的右部分图像进行拍摄，第一微型照相镜头15拍摄的画面经过第一柔性电路板14传给第一显示器13进行再次显示，再次显示的图像经过第一目镜组12在人左眼11中进行成像，第二微型照相镜头拍摄的画面经过第二柔性电路板传给第二显示器进行再次显示，再次显示的图像经过第二目镜组在人右眼中进行成像，这样大屏幕16的左右两个子屏幕所显示的画面，在人眼中成像之后，形成一副效果逼真的三维图像。

本实施例的第一微型照相镜头15和所述第二微型照相镜头均电连接有CCD传感器或CMOS传感器，能够精准捕捉大屏幕16中的图像，并且将该图像传输到第一柔性电路板14和第二柔性电路板。

本实施例的大屏幕16为电脑屏幕、液晶电视或平板电脑，也就是说，本实施例的二次显示虚拟现实光学系统能够用于观看电脑屏幕、液晶电视或平板电脑中的图像，并形成3D效果。

本实施例的显示器为微型显示器或手机屏幕，微型显示器体积小，重量轻，手机屏幕则节省成本(因为每个人都拥有手机，可以直接将手机应用于本实施例的光学系统)。

本实施例的显示器为平面显示器或弧面显示器，平面显示器成本较低，而弧面显示器则显示效果更好。

实施例2

如图4和图5所示，本实施例的一种用于观察大屏幕的二次显示虚拟现实光学系统，包括一个大屏幕26、第一微型照相镜头25、第二微型照相镜头、第一柔性电路板24、第二柔性电路板、第一弯曲显示器23、第二弯曲显示器、第一目镜组22和第二目镜组，第一微型照相镜头25设于左子屏幕的前方，第一微型照相镜头25和第一弯曲显示器23分别与第一柔性电路板24电连接，第二微型照相镜头设于右子屏幕的前方，第二微型照相镜头和第二弯曲显示器分别与第二柔性电路板电连接，第一目镜组22设于第一弯曲显示器23的前方，第二目镜组设于第二弯曲显示器的前方。

该大屏幕26包含左、右两个子屏幕，在显示图像的时候左子屏幕显示左部分图像，右子屏幕显示右部分图像，左部分图像和右部分图像组合成整体图像。

第一弯曲显示器23和第二弯曲显示器能够提高显示效果。

本实施例的第一微型照相镜头25将大屏幕26的左部分图像进行拍摄，第二微型照相镜头将大屏幕26的右部分图像进行拍摄，第一微型照相镜头25拍摄的画面经过第一柔性电路板24传给第一弯曲显示器23进行再次显示，再次显示的图像经过第一目镜组22在人左眼21中进行成像，第二微型照相镜头拍摄的画面经过第二柔性电路板传给第二弯曲显示器进行再次显示，再次显示的图像经过第二目镜组在人右眼中进行成像，这样大屏幕26的左右两个子屏幕所显示的画面，在人眼中成像之后，形成一副效果逼真的三维图像。

本实施例的第一目镜组22和所述第二目镜组均为单片镜或多片镜，单片镜成本低，多片镜成像效果更好。

本实施例的第一弯曲显示器23和所述第二弯曲显示器均为柔性屏幕，柔性屏幕重量轻，厚度小，抗摔能力好。

本实施例的大屏幕26为电脑屏幕、液晶电视或平板电脑，也就是说，本实施例的二次显示虚拟现实光学系统能够用于观看电脑屏幕、液晶电视或平板电脑中的图像，并形成3D效果。

本实施例的显示器为微型显示器或手机屏幕，微型显示器体积小，重量轻，手机屏幕则节省成本(因为每个人都拥有手机，可以直接将手机应用于本实施例的光学系统)。

实施例3

如图6和图7所示，本实施例的一种用于观察大屏幕的二次显示虚拟现实光学系统，包括一个大屏幕36、第一微型照相镜头35、第一柔性电路板34、第一显示器33、第一目镜组321和组合目镜322，第一微型照相镜头35设于左子屏幕的前方，组合目镜322设于右子屏幕的前方，第一微型照相镜头35和第一显示器33分别与第一柔性电路板34电连接，第一目镜组321设于第一显示器33的前方。

该大屏幕36包含左、右两个子屏幕，在显示图像的时候左子屏幕显示左部分图像，右子屏幕显示右部分图像，左部分图像和右部分图像组合成整体图像。

本实施例的第一微型照相镜头35将大屏幕36的左部分图像进行拍摄，第一微型照相镜头35拍摄的画面经过第一柔性电路板34传给第一显示器33进行再次显示，再次显示的图像经过第一目镜组321在人左眼31中进行成像，组合目镜322对大屏幕36右部分图像进行放大，直接成像到人右眼中，这样大屏幕36的左右两个子屏幕所显示的画面，在人眼中成像之后，形成一副效果逼真的三维图像。

本实施例的组合目镜322包括依次排列的第一凹透镜3221、第二凹透镜3222和菲涅尔凸透镜3223，组合目镜322在人右眼中成像的放大倍数和视场角与第一目镜组321对第一显示器33成像的放大倍数与视场角相一致。该设置结构简单，易于成型，成本低，能够对大屏幕36右部分图像进行放大，直接成像到人右眼中，3D效果好。

本实施例的大屏幕36为电脑屏幕、液晶电视或平板电脑，也就是说，本实施例的二次显示虚拟现实光学系统能够用于观看电脑屏幕、液晶电视或平板电脑中的图像，并形成3D效果。

本实施例的显示器为微型显示器或手机屏幕，微型显示器体积小，重量轻，手机屏幕则节省成本(因为每个人都拥有手机，可以直接将手机应用于本实施例的光学系统)。

本实施例的显示器为平面显示器或弧面显示器，平面显示器成本较低，而弧面显示器则显示效果更好。

实施例4

如图8和图9所示，本实施例的一种用于观察大屏幕的二次显示虚拟现实光学系统，包括一个大屏幕46、第一微型照相镜头45、第一柔性电路板44、第一显示器43、第一目镜组42和第二目镜组，第一微型照相镜头45设于大屏幕46中间位置的正前方，第一微型照相镜头45和第一显示器43分别与第一柔性电路板44电连接，第一目镜组42和第二目镜组分别设于第一显示器43的前方。

该大屏幕46包含左、右两个子屏幕，在显示图像的时候左子屏幕显示左部分图像，右子屏幕显示右部分图像，左部分图像和右部分图像组合成整体图像。

其中，第一微型照相镜头45将大屏幕46的左部分图像和右部分图像进行拍摄，第一微型照相镜头45拍摄的左部分图像和右部分图像经过第一柔性电路板44传给第一显示器43进行再次显示，再次显示的左部分图像经过第一目镜组42在人左眼41中进行成像，再次显示的右部分图像经过第二目镜组在人右眼中进行成像，这样大屏幕46的左右两个子屏幕所显示的画面，在人眼中成像之后，形成一副效果逼真的三维图像。

本实施例的第一显示器43为LCD显示器、柔性屏幕或手机屏幕，第一显示器43中显示的左部分图像的中心位置到右部分图像的中心位置的距离等于人的左、右眼瞳之间的距离。

本实施例的大屏幕46为电脑屏幕、液晶电视或平板电脑，也就是说，本实施例的二次显示虚拟现实光学系统能够用于观看电脑屏幕、液晶电视或平板电脑中的图像，并形成3D效果。

本实施例的显示器为微型显示器或手机屏幕，微型显示器体积小，重量轻，手机屏幕则节省成本(因为每个人都拥有手机，可以直接将手机应用于本实施例的光学系统)。

本实施例的显示器为平面显示器或弧面显示器，平面显示器成本较低，而弧面显示器则显示效果更好。

本实施例相对于实施例1和2而言，零部件更少，3D效果相同，成本更低，实用性更好，经济效益更好。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。