一种头戴式虚拟现实设备的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种头戴式虚拟现实设备，涉及虚拟显示技术领域，该设备包括：由前壳、后壳、主板、第一曲面显示屏、第二曲面显示屏、显示屏支架；主板固定于显示屏支架靠近前壳的一面上；第一曲面显示屏、第二曲面显示屏固定于所述显示屏支架远离所述后壳的一面上，第一曲面显示屏以及所述第二曲面显示屏与主板连接；后壳上还设置有第一光学镜片、第二光学镜片；第一曲面显示屏的中心与第一光学镜片的中心位于同一直线上，第二曲面显示屏的中心与第二光学镜片的中心位于同一直线上。使用第一曲面显示屏、第二曲面显示屏使得第一光学镜片、第二光学镜片边缘的光线成像位置更靠近子午焦点，减少了像散、场曲对成像质量的影响，提高了成像清晰度。
【专利说明】
一种头戴式虚拟现实设备
技术领域
[0001]本发明涉及虚拟显示技术领域，尤其涉及一种头戴式虚拟现实设备。
【背景技术】
[0002]头戴式虚拟现实设备是头戴虚拟显示器的一种，又称眼镜式显示器、随身影院，是一种通俗的叫法。由于眼镜式显示器的外形像眼镜，又可以为大屏幕显示音视频播放器的视频图像，所以还可以称其为视频眼镜(video glasses)。视频眼镜最初是军事上需求和应用于军事上的。目前的视频眼镜犹如当初大哥大手机所处的阶段和地位，未来在3C融合大发展的情况下其将获得非常迅猛的发展。
[0003]目前，虚拟现实领域中衡量头戴显示器的指标主要有视场角及分辨率两种。为了获得较好的沉浸感，现有技术中的头戴式虚拟现实设备的视场角在100°附近，并且现有技术中头戴式虚拟现实设备采用了非球面透镜，非球面透镜能够校正球差，获得较好的成像质量。
[0004]但是在现有技术中，由于非球面透镜视场角较大，大视场角下会产生较大的场曲、象散、色差和畸变，所以非球面透在边缘仍然存在模糊不清的现象，虽然软件上可以对畸变、色差进行校正，但场曲和像散很难完全校正，造成现有技术中使用头戴式虚拟现实设备显示图像边缘模糊的问题。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种头戴式虚拟现实设备，用于解决现有技术中由于存在场曲和像散导致的使用头戴式虚拟现实设备显示图像边缘模糊的问题。
[0006]本发明实施例提供一种头戴式虚拟现实设备，包括:
[0007]由前壳和后壳构成的封闭壳体、以及位于所述封闭壳体内的主板、第一曲面显不屏、第二曲面显示屏，显示屏支架；
[0008]所述主板固定于所述显示屏支架靠近所述前壳的一面上，用于处理所述第一曲面显示屏显示的第一光学内容以及所述第二曲面显示屏显示的第二光学内容；
[0009]所述第一曲面显示屏以及所述第二曲面显示屏固定于所述显示屏支架远离所述前壳的一面上，并且所述第一曲面显示屏以及所述第二曲面显示屏与所述主板连接；
[0010]所述后壳上还设置有第一光学镜片以及所述第二光学镜片，用于通过第一光学镜片观看所述第一曲面显示屏，通过第二光学镜片观看所述第二曲面显示屏；
[0011]所述第一曲面显示屏的中心与所述第一光学镜片的中心位于同一直线上，所述第二曲面显示屏的中心与所述第二光学镜片的中心位于同一直线上。
[0012]在本发明实施例中，由于使用了第一曲面显示屏以及第二曲面显示屏，经过第一光学镜片以及第二光学镜片边缘的光线成像位置比现有技术中使用直面显示屏经非球面透镜的边缘的光线的成像位置更靠近子午焦点，有效的减少了像散对成像质量的影响，并根据像散与场曲的关系可知，进一步的减少了场曲对成像质量的影响，所以在本发明实施例中，提高了经过第一光学镜片以及第二光学镜片边缘的光线的成像的清晰度。
[0013]进一步地，所述后壳包括第一后壳壳体和第二后壳壳体，所述显示屏支架包括第一显示屏支架以及第二显示屏支架；
[0014]所述第一后壳壳体上设置有所述第一光学镜片，所述第二后壳壳体上设置有所述第二光学镜片；
[0015]所述第一显示屏支架用于固定所述第一曲面显示屏，所述第二显示屏支架用于固定所述第二曲面显示屏。
[0016]本发明实施例中，使用第一显示屏支架以及第二显示屏支架更好的固定了第一曲面显示屏以及第二曲面显示屏，并且分别将两个光学镜片放置于两个后壳壳体中，人眼通过两个后壳壳体分别从第一曲面显示屏和第二全面显示屏观看光学内容。
[0017]进一步地，所述头戴式虚拟现实设备还包括:
[0018]第一屏幕基座、第二屏幕基座，所述第一曲面显示屏通过所述第一屏幕基座固定于所述第一显示屏支架，所述第二曲面显示屏通过所述第二屏幕基座固定于所述第二显示屏支架，所述第一屏幕基座的曲率与所述第一曲面显示屏的曲率一致，所述第二屏幕基座的曲率与所述第二曲面显示屏的曲率一致。
[0019]本发明实施例中，所述第一显示屏支架与所述第一屏幕基座固定了第一曲面显示屏，所述第二显示屏支架与所述第二屏幕基座固定了第二曲面显示屏，进一步固定了两个曲面显示屏，保证了所述头戴式虚拟现实设备的稳定性。
[0020]进一步地，所述第一后壳壳体与所述第一屏幕基座相适配，所述第二后壳壳体与所述第二屏幕基座相适配，所述第一后壳壳体与所述第一屏幕基座构成第一封闭体，所述第二后壳壳体与所述第二屏幕基座构成第二封闭体。
[0021]本发明实施例中，所述第一后壳壳体、第一光学镜片、第一显不屏支架、第一曲面显不屏、第一屏幕基座构成一个封闭壳体，所述第二后壳壳体、第二光学镜片、第二显不屏支架、第二曲面显示屏、第二屏幕基座构成另一个封闭壳体，保证了所述头戴式虚拟现实设备的稳定性，并且在结构上更易拼装。
[0022]进一步地，所述后壳还包括调节旋钮，通过所述调节旋钮带动第一调节部件以及第二调节部件，从而调整所述第一后壳壳体与所述第二后壳壳体间的距离;所述第一调节部件与所述第一后壳壳体联动，所述第二调节部件与所述第二后壳壳体联动。
[0023]本发明实施例中，通过调节旋钮，可以调节两个壳体的距离，以保证不同瞳距的人使用所述头戴式虚拟现实设备都能够将人眼中心、光学镜片中心与曲面屏幕中心调整在一条直线上，获得更好的观看效果。
[0024]进一步地，所述第一曲面显示屏上任一一点的光线经过所述第一光学镜片折射并入射到人眼以及所述第二曲面显示屏上任一一点的光线经过所述第二光学镜片折射并入射到人眼分别满足以下公式:
[0025]l+N*D+T = C
[0026]其中，所述N为所述第一光学镜片的折射率或所述第二光学镜片的折射率，所述D为所述第一光学镜片的厚度或所述第二光学镜片的厚度，所述T为所述第一曲面显示屏上任一一点到达所述第一光学镜片的光程或所述第二曲面显示屏上任一一点到达所述第二光学镜片的光程，所述L为所述第一光学镜片上任一一点到达人眼的光程或所述第二光学镜片上任一一点到达人眼的光程，C为常数。
[0027]本发明实施例中，第一曲面屏的曲率根据第一光学镜片的折射率以及厚度确定的，第二曲面屏的曲率根据第二光学镜片的折射率以及厚度确定的，更好的消除场曲对成像质量的影响，以保证所述头戴式虚拟现实设备的成像质量。
[0028]进一步地，所述第一光学镜片以及所述第二光学镜片分别由第一外凸的非球面镜面以及第二外凸的非球面镜面组成，其中所述第一外凸的非球面镜面的曲率半径的绝对值小于所述第二外凸的非球面镜面的曲率半径的绝对值。
[0029]本发明实施例中，所述第一光学镜片以及所述第二光学镜片分别由第一外凸的非球面镜面以及第二外凸的非球面镜面组成，并且通过对两个非球面镜面的曲率半径的要求，提高了所述光学镜片的视场角。
[0030]进一步地，所述第一后壳壳体上设有与所述第一光学镜片相适配的通孔，通过镜片压环将所述第一光学镜片镶嵌在所述第一后壳壳体的通孔上；
[0031]所述第二后壳壳体上设有与所述第二光学镜片相适配的通孔，通过所述镜片压环将所述第二光学镜片镶嵌在所述第二后壳壳体的通孔上。
[0032]本发明实施例中，利用通孔和压环更好的将所述光学镜片固定在后壳中，保证了镜片的稳定性。
[0033]进一步地，所述第一曲面显示屏以及第二曲面显示屏，包括下列屏幕中的任一一种:
[0034]液晶显示屏IXD、发光二级管显示屏LED和有机发光二级管显示屏0LED。
[0035]本发明实施例中，不需使用特殊的LED材料，降低了所述头戴式虚拟现实设备的成本。
[0036]进一步地，所述第一曲面显示屏以及第二曲面显示屏为刚性材料或柔性材料。
[0037]本发明实施例中，使用刚性材料能够提高曲面显示屏的耐久度，使用柔性材料能够使曲面屏轻便，易弯折。
【附图说明】
[0038]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1为本发明实施例中一种头戴式虚拟现实设备的结构示意图；
[0040]图2为本发明实施例中场曲的光路不意图；
[0041 ]图3为本发明实施例中像散的光路示意图；
[0042]图4为本发明实施例中由平面显示屏幕变为曲面显示屏幕时相同视场角的两点位置不同的示意图；
[0043]图5为本发明实施例中使用曲面显示屏幕后成像位置与使用平面显示屏幕成像位置对比图；
[0044]图6为本发明实施例中一种头戴式虚拟现实设备的结构示意图；
[0045]图7为本发明实施例中一种头戴式虚拟现实设备的结构示意图；
[0046]图8为本发明实施例中等光程原理的光路示意图；
[0047]图9为本发明实施例中一种头戴式虚拟现实设备的后壳的爆炸图；
[0048]图10为本发明实施例中使用的光学透镜的结构示意图；
[0049]图11为本发明实施例中一种头戴式虚拟现实设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0050]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0051 ]本发明提供一种头戴式虚拟现实设备，如图1所示，包括:
[0052]由前壳101和后壳102构成的封闭壳体、以及位于所述封闭壳体内的主板103、第一曲面显示屏104、第二曲面显示屏105、显示屏支架106;
[0053]所述主板103固定于所述显示屏支架106靠近所述前壳101的一面上，用于处理所述第一曲面显示屏104显示的第一光学内容以及所述第二曲面显示屏105显示的第二光学内容；
[0054]所述第一曲面显示屏104以及所述第二曲面显示屏105固定于所述显示屏支架106远离所述后壳102的一面上，并且所述第一曲面显示屏104以及所述第二曲面显示屏105与所述主板103连接；
[0055]所述后壳102上还设置有第一光学镜片107以及所述第二光学镜片108，用于通过第一光学镜片107观看所述第一曲面显示屏104，通过第二光学镜片108观看所述第二曲面显示屏105;
[0056]所述第一曲面显示屏104的中心与所述第一光学镜片107的中心位于同一直线上，所述第二曲面显示屏105的中心与所述第二光学镜片108的中心位于同一直线上。
[0057]在本发明实施例中，第一光学内容可以为人眼需要观看的左眼或右眼的内容，第二光学内容可以为人眼需要观看的左眼或右眼的内容，所述左眼或右眼内容为输入图像或视频后经主板103处理后得到的。
[0058]在本发明实施例中，为了更好的说明本发明实施例中使用第一曲面显示屏104以及第二曲面显示屏105后的有益效果，首先说明现有技术中场曲和像散的概念。
[0059]以图2为例说明像散对所述头戴式虚拟现实设备的影响，轴外物点用细光束成像时，形成两条相互垂直且相隔一定距离的短线像的一种非对称性像差被称为像散，图2中透镜的边缘可以根据透镜的主光轴分为透镜的水平边缘以及透镜的垂直边缘，光路A为从所述垂直边缘入射的平行光束，成像点在V，V为子午焦点，光路B为从所述水平边缘入射的平行光束，成像点在H，H为弧矢焦点。子午焦点与弧矢焦点不是同一点，即为像散，像散随视场的增大而迅速增大，也就是说人通过所述头戴式虚拟现实设备看到的水平方向边缘的成像与竖直方向边缘的成像并不在一个焦点，会造成图像边缘模糊。
[0060]以图3为例说明场曲对所述头戴式虚拟现实设备的影响，图3中，光路I是与透镜光轴平行的近轴光束入射到透镜中的光线，光路2是经过透镜边缘的视场较大的平行光入射到透镜中的光线，所述光路I形成的最佳像点为O点，光路2形成的最佳像点为T点，而非与O点在同一平面的F点，也就是说，经过透镜边缘的光线最佳成像点与靠近透镜中心的光线最佳成像点不在同一个平面内，即人眼看到的是最佳成像面，不是一个垂直的O-F平面，而是经过O-T点的曲面。在大视场光学系统中，场曲必然存在，使得物体成像最清晰的面不是一个平面而是一个曲面，并且加上像散控制不当的影响，图像质量会更差。
[0061]所以为了解决以上现有技术中存在的像散和场曲导致成像不清晰的问题，本发明实施例中使用了第一曲面显示屏104以及第二曲面显示屏105，如图4所示，由于第一曲面显示屏104以及第二曲面显示屏105在水平方向有一定的曲率，A点为现有技术中平面屏幕的边缘点位置，B为与A同视场角第一曲面显示屏104上或第二曲面显示屏105上的一点，C为相同尺寸曲面屏幕的边缘位置，可见相同平面尺寸的曲面屏比平面屏视场角更大。。
[0062]在本发明实施例中，由于B相对于A点更靠近第一光学镜片107或第二光学镜片108，根据等光程原理定义，B点相对于A点更清晰，即提高了所述头戴式虚拟现实设备的成像清晰度。同时，综合考虑该目视系统中人眼对水平比垂直更敏感，根据弧矢焦点和子午焦点的位置关系，即像散参数调整曲面屏的曲率，可以进一步提高像面的清晰度。如图5为例，A点是近轴最佳成像面上的边缘点，该靠近弧矢焦点，但远离子午焦点，其结果是人眼看到的像在水平方向较为清晰，但垂直方向发生变形。而同样尺寸曲面屏的边缘B点相对于A点，位置处于子午焦点和弧矢焦点之间，也就是说，减少了像点在垂直方向的变形，提高了大视场下图像的清晰度。
[0063]进一步地，如图6所示，所述后壳102包括第一后壳壳体1021和第二后壳壳体1022，所述显不屏支架106包括第一显不屏支架1061以及第二显不屏支架1062;所述第一后壳壳体1021上设置有所述第一光学镜片107，所述第二后壳壳体1022上设置有所述第二光学镜片108;所述第一显示屏支架1061用于固定所述第一曲面显示屏104，所述第二显示屏支架1062用于固定所述第二曲面显示屏105。
[0064]进一步地，如图7所示，所述头戴式虚拟现实设备还包括:第一屏幕基座1091、第二屏幕基座1092，所述第一曲面显示屏104卡在所述第一显示屏支架1061，通过螺丝将所述第一屏幕基座1091固定于所述第一后壳壳体1021上;所述第二曲面显示屏105卡在所述第二显示屏支架1062，通过螺丝将所述第二屏幕基座1092固定于所述第二后壳壳体1022上;所述第一屏幕基座1091的曲率与所述第一曲面显示屏104的曲率一致，所述第二屏幕基座1092的曲率与所述第二曲面显示屏105的曲率一致。
[0065]进一步地，所述第一曲面显示屏104以及第二曲面显示屏105，包括下列屏幕中的任种:
[0066]液晶显示屏IXD、发光二级管显示屏LED和有机发光二级管显示屏0LED。
[0067]进一步地，所述第一曲面显示屏104以及第二曲面显示屏105为刚性材料或柔性材料。
[0068]在本发明实施例中，可选的，当第一曲面显示屏104以及第二曲面显示屏105为刚性材料，即所述第一曲面显示屏104以及第二曲面显示屏105为刚性屏，则所述头戴式虚拟现实设备的第一曲面显示屏104固定于所述第一显示屏支架1061上，所述第二曲面显示屏105固定于所述第二显示屏支架1062上，不需要专用的屏幕基座进行固定。可选的，在本发明实施例中，若第一曲面显示屏104为刚性材料，则可以将第一曲面显示104固定于第一显示屏支架1061上靠近前壳101的一面上，或者可以将第一曲面显示104固定于第一显示屏支架1061上靠近后壳102的一面上，或者第一显示屏支架1061有通孔，可以将第一曲面显示屏104固定在第一显示屏支架1061通孔内；同样的，若第二曲面显示屏105为刚性材料，则可以将第二曲面显示105固定于第二显示屏支架1062上靠近前壳101的一面上，或者可以将第二曲面显示105固定于第二显示屏支架1062上靠近后壳102的一面上，或者第二显示屏支架1062有通孔，可以将第二曲面显示屏105固定在第二显示屏支架1062通孔内。
[0069]可选的，当第一曲面显示屏104以及第二曲面显示屏105为柔性材料，则需要使用第一屏幕基座1091将所述第一曲面显示屏104固定于所述第一显示屏支架1061，使用第二屏幕基座1092将所述第二曲面显示屏105固定于所述第二显示屏支架1062，所述第一屏幕基座1091的曲率与所述第一曲面显示屏104的曲率一致，所述第二屏幕基座1092的曲率与所述第二曲面显示屏105的曲率一致。
[0070]在本发明实施例中，为了能够更好的减小场曲对图像成像的影响，可以把所述第一曲面显示屏104以及所述第二曲面显示屏105放置在靠近弧矢焦点的位置，并且所述第一曲面显示屏104上任一一点的光线经过所述第一光学镜片107折射并入射到人眼以及所述第二曲面显示屏105上任一一点的光线经过所述第二光学镜片108折射并入射到人眼分别满足以下公式:
[0071]l+N*D+T = C
[0072]其中，所述N为所述第一光学镜片107的折射率或所述第二光学镜片108的折射率，所述D为所述第一光学镜片107的厚度或所述第二光学镜片108的厚度，所述T为所述第一曲面显示屏104上任一一点到达所述第一光学镜片107的光程或所述第二曲面显示屏105上任一一点到达所述第二光学镜片108的光程，所述L为所述第一光学镜片107上任一一点到达人眼的光程或所述第二光学镜片108上任一一点到达人眼的光程，C为常数。
[0073]如图8所示，以第一曲面显示屏104上的任意三个点到达第一光学镜片107后入射到人眼的过程，根据等光程原理，X点发出的光线到达第一光学镜片107的距离为Tl，P点发出的光线到达第一光学镜片107的距离为T2，U点发出的光线到达第一光学镜片107的距离为T3，X点发出的光线在第一光学镜片107传输的距离为Dl，？点发出的光线在第一光学镜片107传输的距离为D2，U点发出的光线在第一光学镜片107传输的距离为D3，X点发出的光线在第一光学镜片107出射后到达人眼的距离为LI，P点发出的光线在第一光学镜片107出射后到达人眼的距离为L2，U点发出的光线在第一光学镜片107出射后到达人眼的距离为L3，则满足T1+D1XN+L1=T2+D2XN+L2 = T1+D1XN+L1，N为第一光学透镜107的折射率，由于第一曲面显示屏104的曲率影响了 T1、T2、T3的距离，所以第一曲面显示屏104的曲率是根据第一光学镜片107的折射率和厚度确定的，同理第二曲面显示屏105的曲率是根据第二光学镜片108的折射率和厚度确定的。
[0074]可选的，在本发明实施例中，第一曲面显示屏104与第二曲面显示屏105具有相同的曲率，所述第一光学镜片107与第二光学镜片108具有相同的厚度以及折射率。
[0075]进一步地，如图7所示，所述第一后壳壳体1021与所述第一屏幕基座1091相适配，所述第二后壳壳体1022与所述第二屏幕基座1092相适配，所述第一后壳壳体1021与所述第一屏幕基座1091构成第一封闭体，所述第二后壳壳体1022与所述第二屏幕基座1092构成第二封闭体。
[0076]可选的，在本发明实施例中，人的左眼可以通过第二封闭体观看第二光学内容，此时所述第二光学内容为左眼内容，人的右眼可以通过第一封闭体观看第一光学内容，此时所述第一光学内容为右眼内容。
[0077]进一步地，如图9所示，所述后壳还包括调节旋钮120，通过所述调节旋钮120带动第一调节部件1201以及第二调节部件1202，从而调整所述第一后壳壳体1021与所述第二后壳壳体1022间的距离;所述第一调节部件1201与所述第一后壳壳体1021联动，所述第二调节部件1202与所述第二后壳壳体1022联动，调节方向如图9所示。
[0078]在本发明实施例中，由于所述第一后壳壳体1021与所述第一屏幕基座1091相适配，并构成第一封闭体，所述第二后壳壳体1022与所述第二屏幕基座1092相适配，并构成第二封闭体，则通过调节第一后壳壳体1021与所述第一后壳壳体1021之间的距离，从而能够适应不同瞳距的用户使用，保证不同瞳距的用户使用所述头戴式虚拟现实设备时，可选的，在本发明实施例中，人眼的右眼中心和第一光学镜片107的中心和第一曲面显不屏104的中心位于同一直线上，人眼的左眼中心和第二光学镜片108的中心和第二曲面显示屏105的中心位于同一直线上。
[0079]进一步地，如图10所示，所述第一光学镜片107以及所述第二光学镜片108分别由第一外凸的非球面镜面1001以及第二外凸的非球面镜面1002组成，其中所述第一外凸的非球面镜面1001的曲率半径的绝对值小于所述第二外凸的非球面镜面1002的曲率半径的绝对值。
[0080]进一步地，如图11所示，所述第一后壳壳体1021上设有与所述第一光学镜片相适配的通孔，通过镜片压环110将所述第一光学镜片107镶嵌在所述第一后壳壳体1021的通孔上;所述第二后壳壳体1022上设有与所述第二光学镜片108相适配的通孔，通过所述镜片压环110将所述第二光学镜片108镶嵌在所述第二后壳壳体1022的通孔上，更好的固定所述第一光学镜片107以及所述第二光学镜片108。
[0081]上述实施例表明，所述头戴式虚拟现实设备包括:由前壳101和后壳102构成的封闭壳体、以及位于所述封闭壳体内的主板103、第一曲面显示屏104、第二曲面显示屏105、显示屏支架106;所述主板103固定于所述显示屏支架106靠近所述前壳101的一面上，用于处理所述第一曲面显示屏104显示的第一光学内容以及所述第二曲面显示屏105显示的第二光学内容；所述第一曲面显示屏104以及所述第二曲面显示屏105固定于所述显示屏支架106远离所述后壳102的一面上，并且所述第一曲面显示屏104以及所述第二曲面显示屏105与所述主板103连接;所述后壳102上还设置有第一光学镜片107以及所述第二光学镜片108，用于通过第一光学镜片107观看所述第一曲面显示屏104，通过第二光学镜片108观看所述第二曲面显示屏105;所述第一曲面显示屏104的中心与所述第一光学镜片107的中心位于同一直线上，所述第二曲面显示屏105的中心与所述第二光学镜片108的中心位于同一直线上。第一光学内容可以为人眼需要观看的左眼或右眼的内容，第二光学内容可以为人眼需要观看的左眼或右眼的内容，所述左眼或右眼内容为输入图像或视频后经主板103处理后得到的。由于使用了第一曲面显示屏104以及第二曲面显示屏105，经过第一光学镜片107以及第二光学镜片108边缘的光线成像位置比现有技术中使用直面显示屏经非球面透镜的边缘的光线的成像位置更满足等光程原理，所得的像质更清晰；加上人眼对水平方向比对垂直方向更敏感的特点，如果曲面屏的曲率设计更靠近子午焦点，则有效的减少了像散对成像质量的影响，所以在本发明实施例中，提高了经过第一光学镜片107以及第二光学镜片108边缘的光线的成像的清晰度。
[0082]为了更好的解释本发明，本发明实施例还提供了一种头戴式虚拟现实设备，该设备包括:前壳、后壳、主板、第一曲面显示屏、第二曲面显示屏、第一显示屏支架、第二显示屏支架、第一屏幕基座以及第二屏幕基座;前壳与后壳之间组成封闭壳体，主板与第一曲面显示屏以及第二曲面显示屏连接;所述第一曲面显示屏放置在第一显示屏支架上并通过第一屏幕基座固定，并所述第二曲面显示屏放置在第二显示屏支架上并通过第二屏幕基座固定。
[0083]其中，所述第一曲面显示屏以及第二曲面显示屏的固定于靠近弧矢焦点的位置；所述第一曲面显示屏以及第二曲面显示屏的材料为柔性材料，有效的减轻了头戴式虚拟显示设备的重量;并且所述第一曲面显示屏以及第二曲面显示屏为OLED屏。
[0084]其中，所述后壳还包括:第一后壳壳体、第二后壳壳体第一光学镜片、第二光学镜片、镜片压环、调节旋钮、第一调节部件以及第二调节部件，所述第一光学镜片固定在第一后壳壳体中，第二光学镜片通过镜片压环固定在第二后壳壳体中，通过调节旋钮带动第一调节部件以及第二调节部件，从而调整所述第一后壳壳体与所述第二后壳壳体间的距离；所述第一调节部件与所述第一后壳壳体联动，所述第二调节部件与所述第二后壳壳体联动。
[0085]其中，所述第一曲面显示屏的中心与所述第一光学镜片的中心位于同一直线上，所述第二曲面显示屏的中心与所述第二光学镜片的中心位于同一直线上。所述第一曲面显示屏的曲率是根据所述第一光学镜片的厚度和折射率确定的，所述第二曲面显示屏的曲率是根据所述第二光学镜片的厚度和折射率确定的。
[0086]尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
[0087]显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种头戴式虚拟现实设备，其特征在于，包括:由前壳和后壳构成的封闭壳体、以及位于所述封闭壳体内的主板、第一曲面显示屏、第二曲面显示屏、显示屏支架； 所述主板固定于所述显示屏支架靠近所述前壳的一面上，用于处理所述第一曲面显示屏显示的第一光学内容以及所述第二曲面显示屏显示的第二光学内容； 所述第一曲面显示屏以及所述第二曲面显示屏固定于所述显示屏支架远离所述后壳的一面上，并且所述第一曲面显示屏以及所述第二曲面显示屏与所述主板连接； 所述后壳上还设置有第一光学镜片以及所述第二光学镜片，用于通过第一光学镜片观看所述第一曲面显示屏，通过第二光学镜片观看所述第二曲面显示屏； 所述第一曲面显示屏的中心与所述第一光学镜片的中心位于同一直线上，所述第二曲面显示屏的中心与所述第二光学镜片的中心位于同一直线上。2.根据权利要求1所述的头戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述后壳包括第一后壳壳体和第二后壳壳体，所述显示屏支架包括第一显示屏支架以及第二显示屏支架； 所述第一后壳壳体上设置有所述第一光学镜片，所述第二后壳壳体上设置有所述第二光学镜片； 所述第一显示屏支架用于固定所述第一曲面显示屏，所述第二显示屏支架用于固定所述第二曲面显示屏。3.根据权利要求2所述的头戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述头戴式虚拟现实设备还包括: 第一屏幕基座、第二屏幕基座，所述第一曲面显示屏通过所述第一屏幕基座固定于所述第一显示屏支架，所述第二曲面显示屏通过所述第二屏幕基座固定于所述第二显示屏支架，所述第一屏幕基座的曲率与所述第一曲面显示屏的曲率一致，所述第二屏幕基座的曲率与所述第二曲面显示屏的曲率一致。4.根据权利要求3所述的头戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述第一后壳壳体与所述第一屏幕基座相适配，所述第二后壳壳体与所述第二屏幕基座相适配，所述第一后壳壳体与所述第一屏幕基座构成第一封闭体，所述第二后壳壳体与所述第二屏幕基座构成第二封闭体。5.根据权利要求2至4任一项所述的头戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述后壳还包括调节旋钮，通过所述调节旋钮带动第一调节部件以及第二调节部件，从而调整所述第一后壳壳体与所述第二后壳壳体间的距离;所述第一调节部件与所述第一后壳壳体联动，所述第二调节部件与所述第二后壳壳体联动。6.根据权利要求1至4任一项所述的头戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述第一曲面显示屏上任一一点的光线经过所述第一光学镜片折射并入射到人眼以及所述第二曲面显示屏上任一一点的光线经过所述第二光学镜片折射并入射到人眼分别满足以下公式: L+N*D+T = C 其中，所述N为所述第一光学镜片的折射率或所述第二光学镜片的折射率，所述D为所述第一光学镜片的厚度或所述第二光学镜片的厚度，所述T为所述第一曲面显示屏上任一一点到达所述第一光学镜片的光程或所述第二曲面显示屏上任一一点到达所述第二光学镜片的光程，所述L为所述第一光学镜片上任一一点到达人眼的光程或所述第二光学镜片上任一一点到达人眼的光程，C为常数。7.根据权利要求6所述的头戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述第一光学镜片以及所述第二光学镜片分别由第一外凸的非球面镜面以及第二外凸的非球面镜面组成，其中所述第一外凸的非球面镜面的曲率半径的绝对值小于所述第二外凸的非球面镜面的曲率半径的绝对值。8.根据权利要求2所述的头戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述第一后壳壳体上设有与所述第一光学镜片相适配的通孔，通过镜片压环将所述第一光学镜片镶嵌在所述第一后壳壳体的通孔上； 所述第二后壳壳体上设有与所述第二光学镜片相适配的通孔，通过所述镜片压环将所述第二光学镜片镶嵌在所述第二后壳壳体的通孔上。9.根据权利要求1所述的头戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述第一曲面显示屏以及第二曲面显示屏，包括下列屏幕中的任一一种: 液晶显示屏IXD、发光二级管显示屏LED和有机发光二级管显示屏OLED。10.根据权利要求1所述的头戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述第一曲面显示屏以及第二曲面显示屏为刚性材料或柔性材料。
【文档编号】G02B27/01GK106054389SQ201610614470
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】张敏, 许孜奕, 谭炳辉
【申请人】上海乐相科技有限公司