基于移动设备的头戴式显示装置的制造方法

基于移动设备的头戴式显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种基于移动设备的头戴式显示装置。
【背景技术】
[0002]当前，随着科技的发展，增强现实(Augmented Reality，简称AR)技术已经在社会上逐渐出现。增强现实技术是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，其目的是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，使得真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到同一个画面或空间，从而被人直接感观，达到了超越现实的感官体验。
[0003]当前应用增强现实技术的产品有谷歌Glass，以及微软的Hololens等显示装置。谷歌Glass是基于单眼显示的，难以实现立体显示的效果，而微软的Hololens虽然可以基于双眼显不，但是，目前无论谷歌Glass还是微软Hololens，均需要在尚度集成且价格昂贵的微型显示器上进行显示。可见，谷歌Glass以及微软的Hololens等显示装置的技术繁琐，为了实现增强现实技术中的双眼立体显示的代价较大。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型实施例提供一种基于移动设备的头戴式显示装置，以解决谷歌Glass以及微软的Hololens等显示装置的技术繁琐，为了实现增强现实技术中的双眼立体显示的代价较大的问题。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种基于移动设备的头戴式显示装置，包括一帽体和在所述帽体前端设置的光路处理结构，所述帽体的前端还设置有移动设备放置结构，以连接放置移动设备；所述光路处理结构包括前镀膜半反半透镜以及两组凸透镜组；所述两组凸透镜组与所述移动设备的屏幕的左右两部分分别对应；所述前镀膜半反半透镜设置于两组凸透镜组的下端；所述移动设备的屏幕的左右两部分的显示图像经过所述两组凸透镜组折射，并经所述前镀膜半反半透镜反射，与经过所述前镀膜半反半透镜透射的光相耦合进入人眼。
[0007]具体的，所述移动设备放置结构包括一防尘外壳以及设置于所述防尘外壳内部的移动设备固定支架，所述移动设备固定支架固定卡合所述移动设备，使得所述移动设备的屏幕朝向所述两组凸透镜组；在所述防尘外壳内部设置有一双光路挡板，以在防尘外壳内部划分移动设备的屏幕的左右两部分对应的光路。
[0008]或者，所述移动设备放置结构包括一防尘外壳，在所述防尘外壳的前端设置有一凹槽形的前防尘盖，用于放置所述移动设备；所述防尘外壳上部靠近前防尘盖的一侧设置有一磁铁装置，所述磁铁装置在所述前防尘盖与所述防尘外壳闭合时吸紧所述前防尘盖；在所述前防尘盖上设置有一摄像头开孔。
[0009]进一步的，所述光路处理结构还包括一设置于所述防尘外壳内部的前镀膜反射镜固定支架；所述前镀膜反射镜固定支架内设置有一前镀膜反射镜，所述前镀膜反射镜通过一卡合结构固定在所述前镀膜反射镜固定支架内；所述前镀膜反射镜固定支架下部与所述两组凸透镜组相接；所述移动设备的屏幕的左右两部分的显示图像经过所述前镀膜反射镜反射后进入所述两组凸透镜组；
[0010]在所述前镀膜反射镜固定支架的前端设置有一支架固定体，所述支架固定体将所述前镀膜反射镜固定支架固定在所述防尘外壳内部。
[0011]进一步的，在所述前镀膜反射镜固定支架内还设置有一双光路挡板，所述双光路挡板将所述前镀膜反射镜分为左右两部分，以分别对应所述两组凸透镜组。
[0012]具体的，在所述摄像头开孔处设置有一双小孔成像装置，所述双小孔成像装置上开设有两个透光的孔。
[0013]进一步的，在所述前防尘盖内设置有海绵防震装置；在所述前防尘盖两侧设置有与移动设备的电源接口和耳机音孔相对应的开口。
[0014]进一步的，在所述两组凸透镜组外侧设置有瞳距调节结构，所述瞳距调节结构包括用于放置所述两组凸透镜组的滑轨和两个调节旋钮；所述两个调节旋钮调节所述两组凸透镜组在所述滑轨上的位置。
[0015]进一步的，在所述前镀膜半反半透镜的外侧设置有一挡光板；所述前镀膜半反半透镜设置在一镜面支架上；所述挡光板与所述镜面支架通过铰链连接在一位于所述两组凸透镜组下端的防止所述镜面支架过度转动的保护底座上。
[0016]具体的，所述帽体包括一头盔支撑体，在所述头盔支撑体后端设置有用于连接头部固定背带的背带连接口 ；在所述头盔支撑体上部设置有头部透气孔；在所述头盔支撑体下部的两侧设置有头盔放置支架。
[0017]本实用新型实施例提供的一种基于移动设备的头戴式显示装置，包括一帽体、光路处理结构和连接放置移动设备的移动设备放置结构；该光路处理结构包括前镀膜半反半透镜以及两组凸透镜组；该两组凸透镜组与所述移动设备的屏幕的左右两部分分别对应；所述前镀膜半反半透镜设置于两组凸透镜组的下端；这样，该移动设备的屏幕的左右两部分的显示图像能够经过该两组凸透镜组折射，并经所述前镀膜半反半透镜反射，与经过前镀膜半反半透镜透射的光相耦合进入人眼，从而将外部的实景与终端设备中屏幕的显示内容相叠加。可见，本实用新型提供的基于移动设备的头戴式显示装置结合已有的终端设备即可实现增强现实技术的双眼立体显示效果，实现增强现实技术中的双眼立体显示的代价较小。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0019]图1为本实用新型实施例提供的一种基于移动设备的头戴式显示装置的结构示意图一；
[0020]图2为本实用新型实施例提供的一种基于移动设备的头戴式显示装置的结构示意图^.;
[0021]图3为本实用新型实施例提供的一种基于移动设备的头戴式显示装置的结构示意图三；
[0022]图4为本实用新型实施例提供的一种基于移动设备的头戴式显示装置的结构示意图四；
[0023]图5为本实用新型实施例提供的一种基于移动设备的头戴式显示装置的局部结构示意图；
[0024]图6为本实用新型实施例提供的一种基于移动设备的头戴式显示装置的局部结构示意图；
[0025]图7为本实用新型实施例提供的一种基于移动设备的头戴式显示装置的光路走向示意图；
[0026]图8为本实用新型实施例提供的一种基于移动设备的头戴式显示装置的局部结构示意图；
[0027]图9为本实用新型实施例中的瞳距调节结构示意图；
[0028]图10为本实用新型实施例提供的一种基于移动设备的头戴式显示装置的局部结构示意图；
[0029]图11为本实用新型实施例提供的一种基于移动设备的头戴式显示装置的穿戴示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]如图1所示，本实用新型实施例提供的一种基于移动设备的头戴式显示装置10，包括一帽体11和在该帽体11前端设置的光路处理结构12，另外，该帽体11的前端还设置有移动设备放置结构13，以连接放置移动设备14 ;该光路处理结构12包括前镀膜半反半透镜121以及两组凸透镜组122 ;该两组凸透镜组122与移动设备14的屏幕的左右两部分分别对应；该前镀膜半反半透镜121设置于两组凸透镜组122的下端；移动设备14的屏幕的左右两部分的显示图像经过两组凸透镜组122折射，并经前镀膜半反半透镜121反射，与经过前镀膜半反半透镜121透射的光相耦合进入人眼。
[0032]值得说明的是，本实用新型实施例中的移动设备14可以是智能手机。优选的，该智能手机的屏幕尺寸可以为5寸，分辨率可以为1920*1080，但不仅局限于此。另外，该移动设备14可以包含陀螺仪、重力加速计，并具有全球定位系统(GPS)功能和体感机构。
[0033]在一实施例中，如图2所不，该移动设备放置结构13可以包括一防尘外壳131以及设置于该防尘外壳131内部的移动设备固定支架138，该移动设备固定支架138固定卡合移动设备14，使得该移动设备14的屏幕141朝向该两组凸透镜组122。在所述防尘外壳131内部设置有一双光路挡板126，以在防尘外壳131内部划分移动设备14的屏幕141的左右两部分对应的光路。
[0034]另外，在另一实施例中，如图3和图4所示，还可以是该移动设备放置结构13包括一防尘外壳131，在防尘外壳131的前端设置有一凹槽形的前防尘盖132，可以放置移动设备14 ;该防尘外壳131上部靠近前防尘盖132的一侧设置有一磁铁装置133，该磁铁装置133能够在前防尘盖132与防尘外壳131闭合时吸紧前防尘盖132 ;在前防尘盖132上设置有一摄像头开孔134。另外，该前防尘盖132与防尘外壳131的闭合固定可以不仅仅局限于通过磁铁装置133来吸紧实现，还可以通过卡扣等方式实现。
[0035]通过防尘外壳131和前防尘盖132构成的空间对其内部环境起到防尘防水作用。
[0036]进一 步的，如图5和图6所不，该光路处理结构12还包括一设置于防尘外壳131内部的前镀膜反射镜固定支架123 ;前镀膜反射镜固定支架123内设置有一前镀膜反射镜124，前镀膜反射镜124通过一卡合结构固定在前镀膜反射镜固定支架123内。该前镀膜反射镜固定支架123下部与两组凸透镜组122相接。
[0037]如图1和图7所示，该移动设备14的屏幕的左右两部分的显示图像(图7中的左图、右图)经过前镀膜反射镜124反射后进入两组凸透镜组122。之后经过两组凸透镜组122折射，并经前镀膜半反半透镜121反射，与经过前镀膜半反半透镜121透射的光相耦合进入人眼。此处，通过前镀膜反射镜可以避免所反射的图像出现重影。
[0038]另外，如图5和图6所示，在前镀膜反射镜固定支架123的前端设置有一支架固定体125，支架固定体125将前镀膜反射镜固定支架123固定在防尘外壳131内部。
[0039]另外，如图6所示，在前镀膜反射镜固定支架123内还设置有一双光路挡板126，该双光路挡板126将前镀膜反射镜124分为左右两部分，以分别对应两组凸透镜组122。
[0040]具体的，如图8所示，在摄像头开孔134处设置有一双小孔成像装置135，该双小孔成像装置135上开设有两个透光的孔1351。通过两个透光的孔1351，根据小孔成像原理，每个透光的孔均对应一副图像，通过两个透光的孔的小孔成像可以在移动终端14的屏幕左右两部分分别显示两幅图像，以使得人眼在观察移动终端屏幕时有立体效果。
[0041]进一步的，如图5所示，在前防尘盖132内设置有海绵防震装置136。另外，如图4所示，在前防尘盖132两侧设置有与移动设备14的电源接口和耳机音孔相对应的开口 137。
[0042]进一步的，如图9所示，在两组凸透镜组122外侧设置有瞳距调节结构，该瞳距调节结构包括用于放置两组凸透镜组的滑轨127和两个调节旋钮128 ;该两个调节旋钮128调节两组凸透镜组122在滑轨127上的位置。通过调节两组凸透镜组122在滑轨127上的位置从而能够适应不同人的人眼瞳距。值得说明的是，如图9所示的瞳距调节结构采用的调节旋钮和滑轨的方式仅是瞳距调节结构的一种结构，其他瞳距调节结构的方式在此处不再赘述。
[0043]进一步的，如图10所示，在前镀膜半反半透镜121的外侧设置有一挡光板129 ;前镀膜半反半透镜121设置在一镜面支架15上；挡光板129与镜面支架15通过铰链16连接在一位于两组凸透镜组122下端的防止镜面支架15过度转动的保护底座17上。该挡光板129可沿铰链16进行转动，当其接近镜面支架15时，可以起到挡光的作用，提高了人眼观察移动终端屏幕图像的清晰度。另外，该镜面支架15也可沿着铰链16转动，以调整前镀膜半反半透镜121的角度，适应人眼所需要的视野角度。
[0044]另外，在不使用前镀膜半反半透镜121时，挡光板129还可以与镜面支架15 —起向上旋转与两组凸透镜组122下端相贴以收起，挡光板129即可起到保护前镀膜半反半透镜121不会被碰触的作用。值得说明的是，该挡光板129可以采用墨镜材料，通过墨镜材料可使得挡光板129即具有挡光作用，又能够透光。
[0045]另外，如图2或图3所示，该帽体11包括一头盔支撑体111，另外，如图3所示，在头盔支撑体111后端设置有用于连接头部固定背带的背带连接口 112 ;在头盔支撑体111上部设置有头部透气孔113 ;在头盔支撑体111下部的两侧设置有头盔放置支架114。通过该头盔放置支架114避免了前镀膜半反半透镜121碰触到桌面等，同时在人穿戴时，可以起到挡光的作用。
[0046]为了使本实用新型实施例提供的一种基于移动设备的头戴式显示装置的应用环境更为直观，该基于移动设备的头戴式显示装置可以如图11所示戴在人体头部。
[0047]本实用新型实施例提供的一种基于移动设备的头戴式显示装置，包括一帽体、光路处理结构和连接放置移动设备的移动设备放置结构；该光路处理结构包括前镀膜半反半透镜以及两组凸透镜组；该两组凸透镜组与移动设备的屏幕的左右两部分分别对应；前镀膜半反半透镜设置于两组凸透镜组的下端；这样，该移动设备的屏幕的左右两部分的显示图像能够经过该两组凸透镜组折射，并经前镀膜半反半透镜反射，与经过前镀膜半反半透镜透射的光相耦合进入人眼，从而将外部的实景与终端设备中屏幕的显示内容相叠加。可见，本实用新型提供的基于移动设备的头戴式显示装置结合已有的终端设备即可实现增强现实技术的双眼立体显示效果，实现增强现实技术中的双眼立体显示的代价较小。
[0048]本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种基于移动设备的头戴式显示装置，其特征在于，包括一帽体和在所述帽体前端设置的光路处理结构，所述帽体的前端还设置有移动设备放置结构，以连接放置移动设备；所述光路处理结构包括前镀膜半反半透镜以及两组凸透镜组；所述两组凸透镜组与所述移动设备的屏幕的左右两部分分别对应；所述前镀膜半反半透镜设置于两组凸透镜组的下端；所述移动设备的屏幕的左右两部分的显示图像经过所述两组凸透镜组折射，并经所述前镀膜半反半透镜反射，与经过所述前镀膜半反半透镜透射的光相耦合进入人眼。
2.根据权利要求1所述的基于移动设备的头戴式显示装置，其特征在于，所述移动设备放置结构包括一防尘外壳以及设置于所述防尘外壳内部的移动设备固定支架，所述移动设备固定支架固定卡合所述移动设备，使得所述移动设备的屏幕朝向所述两组凸透镜组；在所述防尘外壳内部设置有一双光路挡板，以在防尘外壳内部划分移动设备的屏幕的左右两部分对应的光路。
3.根据权利要求1所述的基于移动设备的头戴式显示装置，其特征在于，所述移动设备放置结构包括一防尘外壳，在所述防尘外壳的前端设置有一凹槽形的前防尘盖，用于放置所述移动设备；所述防尘外壳上部靠近前防尘盖的一侧设置有一磁铁装置，所述磁铁装置在所述前防尘盖与所述防尘外壳闭合时吸紧所述前防尘盖；在所述前防尘盖上设置有一摄像头开孔。
4.根据权利要求3所述的基于移动设备的头戴式显示装置，其特征在于，所述光路处理结构还包括一设置于所述防尘外壳内部的前镀膜反射镜固定支架；所述前镀膜反射镜固定支架内设置有一前镀膜反射镜，所述前镀膜反射镜通过一卡合结构固定在所述前镀膜反射镜固定支架内；所述前镀膜反射镜固定支架下部与所述两组凸透镜组相接；所述移动设备的屏幕的左右两部分的显示图像经过所述前镀膜反射镜反射后进入所述两组凸透镜组； 在所述前镀膜反射镜固定支架的前端设置有一支架固定体，所述支架固定体将所述前镀膜反射镜固定支架固定在所述防尘外壳内部。
5.根据权利要求4所述的基于移动设备的头戴式显示装置，其特征在于，在所述前镀膜反射镜固定支架内还设置有一双光路挡板，所述双光路挡板将所述前镀膜反射镜分为左右两部分，以分别对应所述两组凸透镜组。
6.根据权利要求5所述的基于移动设备的头戴式显示装置，其特征在于，在所述摄像头开孔处设置有一双小孔成像装置，所述双小孔成像装置上开设有两个透光的孔。
7.根据权利要求6所述的基于移动设备的头戴式显示装置，其特征在于，在所述前防尘盖内设置有海绵防震装置；在所述前防尘盖两侧设置有与移动设备的电源接口和耳机音孔相对应的开口。
8.根据权利要求2或7所述的基于移动设备的头戴式显示装置，其特征在于，在所述两组凸透镜组外侧设置有瞳距调节结构，所述瞳距调节结构包括用于放置所述两组凸透镜组的滑轨和两个调节旋钮；所述两个调节旋钮调节所述两组凸透镜组在所述滑轨上的位置。
9.根据权利要求2或7所述的基于移动设备的头戴式显示装置，其特征在于，在所述前镀膜半反半透镜的外侧设置有一挡光板；所述前镀膜半反半透镜设置在一镜面支架上；所述挡光板与所述镜面支架通过铰链连接在一位于所述两组凸透镜组下端的防止所述镜面支架过度转动的保护底座上。
10.根据权利要求2或7所述的基于移动设备的头戴式显示装置，其特征在于，所述帽体包括一头盔支撑体，在所述头盔支撑体后端设置有用于连接头部固定背带的背带连接口 ；在所述头盔支撑体上部设置有头部透气孔；在所述头盔支撑体下部的两侧设置有头盔放置支架。
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于移动设备的头戴式显示装置，涉及增强现实技术领域。该装置包括一帽体和在帽体前端设置的光路处理结构，帽体的前端还设置有移动设备放置结构，以连接放置移动设备；光路处理结构包括前镀膜半反半透镜以及两组凸透镜组；两组凸透镜组与移动设备的屏幕的左右两部分分别对应；前镀膜半反半透镜设置于两组凸透镜组的下端；移动设备的屏幕的左右两部分的显示图像经过两组凸透镜组折射，并经前镀膜半反半透镜反射，与经过前镀膜半反半透镜透射的光相耦合进入人眼。本实用新型解决了谷歌Glass以及微软的Hololens等显示装置的技术繁琐，为了实现增强现实技术中的双眼立体显示的代价较大的问题。
【IPC分类】G02B27-01
【公开号】CN204613517
【申请号】CN201520348304
【发明人】王志健
【申请人】王志健
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月27日