基于柔性智能手機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的制作方法
【專利摘要】基于柔性智能手機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡。本發(fā)明由一個(gè)一側(cè)開口的眼鏡盒作為結(jié)構(gòu)上的主體，開口一側(cè)是弧形，柔性智能手機(jī)與眼鏡盒上開口的一側(cè)通過連接部可拆卸連接。眼鏡盒上另一側(cè)設(shè)置有左右兩個(gè)光學(xué)透鏡組件，每個(gè)光學(xué)透鏡組件都由凸透鏡和光閥組成。柔性智能手機(jī)通過光閥電源輸出口向眼鏡盒上的兩個(gè)光閥輸出交替的電壓控制信號(hào)，讓兩個(gè)光閥交替變換透明和不透明的狀態(tài)，形成主動(dòng)快門來實(shí)現(xiàn)影像的立體顯示。
【專利說明】
基于柔性智能手機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種基于柔性智能手機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡產(chǎn)品日益增多，比較有代表性的如索尼公司的頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡、O⑶LUS RIFT公司的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡以及三星公司的基于智能手機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡。后兩者的原理是一樣的，都是把屏幕顯示的內(nèi)容經(jīng)過軟件處理成左右分屏格式，在一個(gè)屏幕上同時(shí)顯示立體影像的左視角和右視角影像，兩個(gè)影像分別經(jīng)過凸透鏡在人的眼睛里成像，經(jīng)過人的大腦的合成，就看到了立體影像。O⑶LUS RIFT虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡有專用的屏幕，接駁外置的電腦。而三星的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡由于采用智能手機(jī)作為核心部件，把智能手機(jī)結(jié)合在一個(gè)可佩戴在頭部的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡盒上就變成了虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，智能手機(jī)自身又帶有處理器和電池，所以不需要連接線。這種原理的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡有幾個(gè)主要的不足:讓屏幕的分辨率減半，像素利用率不夠高；影像需要經(jīng)過軟件處理才能變成左右分屏格式，與現(xiàn)有立體影像格式區(qū)別較大，造成不兼容；用于近眼成像的凸透鏡焦距過短會(huì)造成較大的圖像畸變，需要軟件對(duì)左右分屏格式的畫面進(jìn)一步處理，用圖像的變形來補(bǔ)償凸透鏡造成的畫面畸變；目前虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的視野還不夠?qū)拸V。
[0003]新型電子產(chǎn)品的出現(xiàn)會(huì)對(duì)上述問題的解決提供更多解決方案。三星公司和LG公司都推出了使用OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)屏幕的柔性智能手機(jī)，不但屏幕可以彎曲變形，整機(jī)都可以彎曲變形，弧形的屏幕更利于減小畫面的畸變。OLED屏幕的圖像刷新率遠(yuǎn)比液晶屏幕高，高刷新率對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域有至關(guān)重要的意義，把主動(dòng)快門立體顯示原理引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)不存在技術(shù)上的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種基于柔性智能手機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，讓虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡更清晰、視野更寬廣。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明由一個(gè)一側(cè)開口的眼鏡盒作為結(jié)構(gòu)上的主體，開口一側(cè)是弧形，柔性智能手機(jī)與眼鏡盒上開口的一側(cè)通過連接部可拆卸連接。眼鏡盒上另一側(cè)設(shè)置有左右兩個(gè)光學(xué)透鏡組件，每個(gè)光學(xué)透鏡組件都由凸透鏡和光閥組成。柔性智能手機(jī)通過光閥電源輸出口向眼鏡盒上的兩個(gè)光閥輸出交替的電壓控制信號(hào)，讓兩個(gè)光閥交替變換透明和不透明的狀態(tài)，形成主動(dòng)快門來實(shí)現(xiàn)影像的立體顯示。
[0006]采用本發(fā)明帶來的有益效果是，可以讓虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡具有更寬廣的視角和更高的分辨率。
【附圖說明】
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[0007]以下結(jié)合附圖做進(jìn)一步說明:
[0008]圖1是本發(fā)明的眼鏡盒立體圖1 ;
[0009]圖2是本發(fā)明的眼鏡盒立體圖2 ；
[0010]圖3是本發(fā)明的眼鏡盒俯視圖；
[0011]圖4是柔性智能手機(jī)的立體圖；
[0012]圖5是眼鏡盒與柔性智能手機(jī)結(jié)合的立體圖；
[0013]圖6是本發(fā)明的光學(xué)成像原理圖1 ;
[0014]圖7是本發(fā)明的光學(xué)成像原理圖2 ；
[0015]圖8是本發(fā)明的柔性智能手機(jī)電原理框圖；
[0016]圖9是本發(fā)明的實(shí)施例立體圖
[0017]圖中各部件名稱對(duì)應(yīng)的標(biāo)號(hào)如下:
[0018]眼鏡盒I ;連接部2 ;海綿墊圈3 ;光學(xué)透鏡組件4 ;柔性智能手機(jī)5 ;柔性屏幕6 ;光閥電源輸出口 7 ;光閥8 ;凸透鏡9 ;頭帶10。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在圖1中，本發(fā)明的眼鏡盒I是結(jié)構(gòu)的主體，用于將各組件安裝在一起。它是一個(gè)一側(cè)開口的殼體，開口一側(cè)的尺寸和形狀與柔性智能手機(jī)5適配。從圖3俯視圖中可以看到眼鏡盒I的開口是弧形的。與開口側(cè)相對(duì)的是用于固定光學(xué)透鏡組件4的視窗一側(cè)，這一側(cè)左右設(shè)置了兩個(gè)光學(xué)透鏡組件4，與人的雙眼對(duì)應(yīng)，如圖2所示。視窗一側(cè)的外側(cè)還設(shè)置了一圈海綿墊圈3，當(dāng)眼鏡盒I佩戴在人的頭部時(shí)，海綿墊圈3可以與人的面部接觸，提高佩戴舒適度。
[0020]圖4是目前已經(jīng)成熟的柔性智能手機(jī)的立體圖，由于采用了基于OLED (有機(jī)發(fā)光二極管)技術(shù)的柔性屏幕6和柔性電路板、柔性電池等，所以柔性智能手機(jī)整體可以彎曲一定弧度。
[0021]圖5是眼鏡盒I與柔性智能手機(jī)5結(jié)合的立體圖，可以看出，眼鏡盒I上的連接部2將柔性智能手機(jī)5固定。連接部2用于將柔性智能手機(jī)5與眼鏡盒I可拆卸連接，連接部2也可以將光閥8元件與柔性智能手機(jī)5電連接。本發(fā)明中，連接部2以常見卡扣的形式為例，簡(jiǎn)單可靠。連接部2的卡扣上可以隱藏與光閥電源輸出口 7對(duì)應(yīng)的電極，當(dāng)柔性智能手機(jī)5與眼鏡盒I結(jié)合后實(shí)現(xiàn)柔性智能手機(jī)5與光閥8的電連接。
[0022]圖6和圖7是本發(fā)明的光學(xué)成像原理示意圖。光閥8和凸透鏡9組成光學(xué)透鏡組件4。凸透鏡9是單凸透鏡，即一面為凸面，另一面為平面。凸透鏡9的平面的一側(cè)貼合了一個(gè)光閥8元件。光閥8是液晶變色元件，通電變黑，此時(shí)光閥8不透明，反向通電后變?yōu)橥该鳌９忾y8具有非常高的響應(yīng)速度。在主動(dòng)快門原理的立體顯示技術(shù)中，使用者佩戴由兩個(gè)光閥8組成的眼鏡，觀看主動(dòng)快門對(duì)應(yīng)格式的立體影像。專用設(shè)備可以讓兩個(gè)光閥8交替變換狀態(tài)，并且變換頻率與影像的刷新頻率保持同步。主動(dòng)快門格式的立體影像是左右視角的畫面交替出現(xiàn)的，而光閥8也是左右交替變換，確保使用者左眼只能看到左視角畫面，右眼只能看到右視角畫畫，雙眼看到的是連續(xù)的影像。O⑶LUS RIFT虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡和三星虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡都是將屏幕分為左右畫面，采取像素減半的原理，主動(dòng)快門原理是采用的頻率減半的方式，不犧牲畫質(zhì)，只要刷新頻率足夠，就能充分利用屏幕的像素，并且提高視角。如圖所示，在圖6中，右邊的光閥8變黑，人的左眼可以看到柔性屏幕6的整個(gè)畫面，此時(shí)顯示的是左視角的圖像；在圖7中，左邊的光閥8變黑，人的右眼可以看到柔性屏幕6的整個(gè)畫畫，此時(shí)顯示的是右視角的圖像，如此交替，提高刷新頻率后，人的雙眼看到的是連續(xù)的影像，左眼只能看到左視角影像，右眼只能看到右視角影像，經(jīng)過大腦合成，最終看到的是立體的動(dòng)態(tài)影像。主動(dòng)快門技術(shù)是已經(jīng)廣泛應(yīng)用的成熟技術(shù)，故此只做簡(jiǎn)單的介紹。
[0023]凸透鏡9的作用一個(gè)是將畫面放大，另一個(gè)作用是實(shí)現(xiàn)近眼成像。人看物體如果低于25公分會(huì)很容易視覺疲勞，而加入凸透鏡9就可以讓柔性屏幕6的圖像成為一個(gè)被放置在更遠(yuǎn)一些位置的虛像。這也是現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡里普遍采用的近眼成像原理。在本發(fā)明中，柔性屏幕6是弧形的是為了減少畫面的邊緣畸變，讓每個(gè)凸透鏡9相對(duì)于柔性屏幕6的近端和遠(yuǎn)端的距離差盡量的小，而且凸透鏡9可以采用非球面凸透鏡，在光學(xué)上進(jìn)一步補(bǔ)償畫面畸變。
[0024]圖8中，柔性智能手機(jī)5是一個(gè)智能手機(jī)，擁有通信子系統(tǒng)、電源管理子系統(tǒng)、應(yīng)用子系統(tǒng)，與現(xiàn)有智能手機(jī)一樣。區(qū)別在于，上下兩側(cè)各有一個(gè)光閥電源輸出口 7，也就是圖4中所顯示的輸出接口，用于控制兩個(gè)光閥8的交替變換透明與不透明的狀態(tài)。其輸出電壓的頻率是由智能手機(jī)的軟件來控制的，確保兩個(gè)光閥8與手機(jī)的刷新率同步。在本發(fā)明中，對(duì)柔性智能手機(jī)軟件部分不做權(quán)利要求。當(dāng)柔性智能手機(jī)5和眼鏡盒I連接后，柔性智能手機(jī)5兩側(cè)的光閥電源輸出口 7與眼鏡盒I上連接部2上的電極接觸，與光閥8實(shí)施電連接，因此柔性智能手機(jī)5可以控制光閥8。
[0025]圖9中，眼鏡盒I結(jié)合了柔性智能手機(jī)5和頭帶10后，可以實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的功能。現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡可以通過手勢(shì)和語(yǔ)音操作，比觸摸屏更直接。因此展望虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的操作系統(tǒng)，可以用與實(shí)物一樣的立體圖像來取代圖標(biāo):在一個(gè)虛擬的房間內(nèi)，文本文件以書架上的圖書來表示、影像文件以書架上的電影卡帶來表示、打印機(jī)以辦公桌上的打印機(jī)立體圖像來表示，圖片以辦公桌抽屜內(nèi)的相冊(cè)來表示，以更接近真實(shí)的動(dòng)作操作來使用這些內(nèi)容和功能，讓人們更直觀更直接的使用操作系統(tǒng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本發(fā)明專利公開了一種基于柔性智能手機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，包含了柔性智能手機(jī)、眼鏡盒、頭帶，柔性智能手機(jī)可以與眼鏡盒結(jié)合，頭帶也可以與眼鏡盒結(jié)合，眼鏡盒是一個(gè)一側(cè)開口的殼體，開口尺寸與柔性智能手機(jī)適配，開口的一側(cè)從俯視圖角度看是弧形的，與開口一側(cè)相對(duì)的是視窗的一側(cè)，視窗的一側(cè)左右各有一個(gè)光學(xué)透鏡組件，其特征是:光學(xué)透鏡組件由光閥和凸透鏡組成，凸透鏡是單凸透鏡，光閥貼合在凸透鏡平面的一側(cè)，眼鏡盒的開口一側(cè)兩邊有卡扣式連接部用于與柔性智能手機(jī)可拆卸連接和電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于柔性智能手機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，其特征是:權(quán)力要求I所述的柔性智能手機(jī)的上下兩側(cè)各有一個(gè)光閥電源輸出口，用于驅(qū)動(dòng)眼鏡盒兩個(gè)光學(xué)透鏡組件的光閥交替變換透明與不透明狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】G02B27/22GK105892073SQ201510051372
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月26日
【發(fā)明人】王志沖
【申請(qǐng)人】王志沖