可頭戴式增強現(xiàn)實的設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及增強現(xiàn)實技術領域，特別是涉及一種可頭戴式增強現(xiàn)實設備。
【背景技術】
[0002]伴隨虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實越來越成為熱門高科技技術。增強現(xiàn)實技術能夠把虛擬信息(文字、圖片、視頻等等)融合在現(xiàn)實環(huán)境中，將現(xiàn)實世界豐富起來。
[0003]早期增強現(xiàn)實設備主要是通過攝像頭攝取實時的環(huán)境影像，同時添加附加的信息(文字、圖片、視頻等），再同時通過顯示器顯示出來，從而達到增強現(xiàn)實的目的，此種設備雖然能夠通過在現(xiàn)有手機等手持設備上安裝相應的app實現(xiàn)，但是使用者只能通過二維屏幕接收實時場景信息和附加信息，所達到的增強現(xiàn)實效果是局限于二維平面，使用者的代入感不強。從Google Glass開始，增強現(xiàn)實眼鏡開始不斷出現(xiàn)，這些眼鏡能夠通過影像投射的原理，將一些簡單的輔助信息，直接附加在人眼的視覺范圍內(nèi)，從而達到增強現(xiàn)實的效果，此類設備只能夠在使用者的單眼范圍內(nèi)直接添加附加信息，并且附加信息還是以二維平面的形式呈現(xiàn)出來。依然無法產(chǎn)生強烈的代入感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種可頭戴式增強現(xiàn)實的設備，該設備通過巧妙運用反射和聚焦等光線原理，實現(xiàn)三維效果的增強虛擬現(xiàn)實，從而使得使用者可極大地享受到增強現(xiàn)實效果的代入感，并且將相對重量較大的顯示設備置于使用者的近端，使得使用者在佩戴的舒適度上也有很好的體驗。
[0005]本實用新型的可頭戴式增強現(xiàn)實的設備，包括平板狀的顯示設備、第一鏡面和第二鏡面，第一鏡面下邊緣與第二鏡面的一側邊緣固定且兩鏡面相垂直，顯示設備邊緣與第一鏡面上邊緣固定，第一鏡面和第二鏡面均朝向顯示設備的顯示屏，在第一鏡面與第二鏡面之間沿二者接縫依次設有左、右兩塊凸透鏡，該設備上還設有用于將該增強現(xiàn)實設備固定于頭部的固定帶。
[0006]上述技術方案中，所述的顯示設備的屏幕和第一鏡面之間的夾角α與凸透鏡和第一鏡面之間的夾角β相等。優(yōu)選的，其取值范圍為30度-60度。這樣由于第一鏡面與第二鏡面相垂直，顯示屏幕經(jīng)過第一鏡面反射后的成像就與凸透鏡平行并保持合適的距離。
[0007]所述的第二鏡面采用半透射半反射鏡面。顯示屏幕經(jīng)第一鏡面反射后的屏幕鏡像，再通過第二鏡面反射后，進入人眼，此處第二鏡面如果采用全反射鏡面，則使用者無法接收環(huán)境影像，此設備可以達到虛擬現(xiàn)實的效果，若此第二鏡面使用的是半反射半透光鏡面，則使用者既可以通過透射接收到環(huán)境影像，又可以通過反射接收到顯示屏上面的附加信息，從而實現(xiàn)三維效果的增強現(xiàn)實效果。
[0008]在左凸透鏡左側、右凸透鏡右側、以及兩塊凸透鏡之間還可以各設有一個可拆卸的遮光板，以避免左、右兩側影像相互影響。
[0009]在整個設備的外側還可以設有遮光罩，以隔斷環(huán)境光線進入設備，此時人眼單獨接收屏幕畫面，不接收環(huán)境影響，該設備便實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實功能。
[0010]所述的第一鏡面下邊緣與第二鏡面的一側邊緣采用鉸接方式固定，顯示設備邊緣與第一鏡面上邊緣采用鉸接方式固定，左、右兩塊凸透鏡與第一鏡面和第二鏡面均采用鉸接固定。
[0011]本實用新型的裝置，讓使用者通過將顯示屏幕的左右兩塊顯示區(qū)域中分別顯示對應于使用者左右雙眼的附加信息（文字、圖片、視頻），在人眼近端，巧妙采用半透半反射鏡面，實現(xiàn)經(jīng)過加工的屏幕顯示畫面和未經(jīng)加工處理的環(huán)境實時畫面同時進入人眼，從而實現(xiàn)三維增強現(xiàn)實效果，同時，本裝置將相對重量較大的顯示設備置于使用者的近端，使得使用者在佩戴的舒適度上也有很好的體驗，此外本實用新型的設備可攜帶性強，易于收納。
【附圖說明】
[0012]圖I是本實用新型設備的結構不意圖；
[0013]圖2是本實用新型設備的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0015]本實用新型的可頭戴式增強現(xiàn)實的設備，包括平板狀的顯示設備1、第一鏡面2和第二鏡面3，第一鏡面2下邊緣與第二鏡面3的一側邊緣鉸接，兩鏡面可調(diào)整相對角度至相互垂直，顯示設備I邊緣與第一鏡面2上邊緣鉸接，第一鏡面2和第二鏡面3均朝向顯示設備I的顯示屏，在第一鏡面2與第二鏡面3之間沿二者接縫依次設有左、右兩塊凸透鏡4，凸透鏡與第一鏡面、第二鏡面均鉸接，可調(diào)節(jié)其與第一鏡面的夾角β與顯示設備和第一鏡面的夾角α相同，由于β取值直接影響屏幕鏡像2與人眼的相對高度。所以，為保證較好的效果，一般β取值為30度-60度。在左凸透鏡左側、右凸透鏡右側、以及兩塊凸透鏡之間各設有一個可拆卸的遮光板5，顯示設備上設有用于將該增強現(xiàn)實設備固定于頭部的固定帶。
[0016]使用時，將設備佩戴在頭上，人眼可以透過第二鏡面觀看到周圍的環(huán)境信息，另夕卜，屏幕的畫面會經(jīng)過第一鏡面的反射形成屏幕鏡像I，屏幕鏡像I經(jīng)第二鏡面的反射形成屏幕鏡像2，屏幕通過凸透鏡的放大，最后經(jīng)過第二鏡面的反射，形成最終的虛像進入人眼。由于凸透鏡設置的位置，所以不會遮擋環(huán)境光線的進入。屏幕的現(xiàn)實內(nèi)容就相當于疊加在環(huán)境光線中。從而實現(xiàn)增強現(xiàn)實的效果。3d效果的實現(xiàn)，是通過在屏幕兩邊各現(xiàn)實對應雙眼的畫面，從而使用者能感受到3d效果。
[0017]屏幕鏡像I到凸透鏡的距離為物距U，凸透鏡的焦距為F W和F決定了屏幕在人眼前最終的虛像的距離。當?shù)谝荤R面寬度= 8cm，長度=13cm;第二鏡面寬度= 6cm，長度=13cm;兩個凸透鏡寬度=5cm，長度=6.5c，凸透鏡焦距F = 5cm，此時U = 4.8cm，相當于人眼在觀看距離1.2米外經(jīng)放大后的屏幕。
【主權項】
1.可頭戴式增強現(xiàn)實設備，其特征在于，包括平板狀的顯示設備（I)、第一鏡面(2)和第二鏡面(3)，第一鏡面(2)下邊緣與第二鏡面(3)的一側邊緣固定且兩鏡面相垂直，顯示設備(I)邊緣與第一鏡面(2)上邊緣固定，第一鏡面(2)和第二鏡面(3)均朝向顯示設備（I)的顯示屏，在第一鏡面與第二鏡面之間沿二者接縫依次設有左、右兩塊凸透鏡(4)，該設備上還設有用于將該增強現(xiàn)實設備固定于頭部的固定帶。2.根據(jù)權利要求I所述的可頭戴式增強現(xiàn)實設備，其特征在于，所述的顯示設備（I)的屏幕和第一鏡面(2)之間的夾角α與凸透鏡(4)和第一鏡面(2)之間的夾角β相等。3.根據(jù)權利要求2所述的可頭戴式增強現(xiàn)實設備，其特征在于，所述的夾角β取值為30度-60度。4.根據(jù)權利要求I所述的可頭戴式增強現(xiàn)實設備，其特征在于，所述的第二鏡面(3)采用半透射半反射鏡面。5.根據(jù)權利要求I所述的可頭戴增強現(xiàn)實設備，其特征在于，在所述的左凸透鏡左側、右凸透鏡右側、以及兩塊凸透鏡之間各設有一個可拆卸的遮光板(5)。6.根據(jù)權利要求I所述的可頭戴式增強現(xiàn)實設備，其特征在于，所述的第一鏡面(2)下邊緣與第二鏡面(3)的一側邊緣采用鉸接方式固定，顯示設備（I)邊緣與第一鏡面(2)上邊緣采用鉸接方式固定，左、右兩塊凸透鏡(4)與第一鏡面(2)和第二鏡面(3)均采用鉸接固定。7.根據(jù)權利要求I所述的可頭戴增強現(xiàn)實設備，其特征在于，在該設備外側設有遮光罩，用于隔斷環(huán)境光線進入設備。
【專利摘要】本實用新型公開了一種可頭戴式增強現(xiàn)實設備，包括平板狀的顯示設備、第一鏡面和第二鏡面，第一鏡面下邊緣與第二鏡面的一側邊緣固定且兩鏡面相垂直，顯示設備邊緣與第一鏡面上邊緣固定，第一鏡面和第二鏡面均朝向顯示設備的顯示屏，在第一鏡面與第二鏡面之間沿二者接縫依次設有左、右兩塊凸透鏡，在左凸透鏡左側、右凸透鏡右側、以及兩塊凸透鏡之間各設有一個結構遮光件，顯示設備上設有用于將該增強現(xiàn)實設備固定于頭部的固定帶。本實用新型設備巧妙的采用半透半反射鏡面，實現(xiàn)三維增強現(xiàn)實效果，同時，本裝置將相對重量較大的顯示設備置于使用者的近端，使得使用者在佩戴的舒適度上也有很好的體驗。
【IPC分類】G02B27/22, G02B27/01
【公開號】CN205157890
【申請?zhí)枴緾N201520986472
【發(fā)明人】王作棟
【申請人】王作棟
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月2日