[发明专利]便携式可头戴虚拟现实设备

说明书

本发明公开了一种便携式可头戴虚拟现实设备，包括平板状的显示设备、两块凸透镜、第一镜面和第二镜面，所述的显示设备背面固定有自弹式卡座，凸透镜固定于自弹式卡座内，显示设备的边缘与第一镜面边缘铰接，第一镜面的对侧边缘与第二镜面的边缘铰接，显示设备上设有用于将该虚拟现实设备固定于头部的固定带。本发明将设备的主要重量集中在使用者近端，即人眼上方而非眼睛远端，从而极大减低远端力矩，使使用者佩戴时无坠压感，更加舒适，并且设备整体光路结构可折叠收纳，可极大减小设备体积，极大提高便携性，便于携带和使用。

技术领域

本发明涉及一种虚拟现实设备，特别是涉及一种便携式可头戴虚拟现实设备，属于虚拟现实技术领域。

背景技术

伴随电子科技水平的不断进步，虚拟现实再近年来成为热门高科技技术。现有的虚拟现实系统主要是通过带有中央处理器的高性能运算系统模拟一个虚拟的三维世界，并提供给使用者视觉、听觉等的感官体验，以此营造一个虚拟的世界让使用者身临其境进入，并与之进行互动。

目前较为常见的虚拟现实设备主要有内置显示屏幕的虚拟现实一体式终端或者如谷歌Cardboard、三星GearVR、暴风魔镜等类似产品。然而现有的虚拟现实设备，均存在两大主要的问题：一是设备体型较大并不可收缩，导致携带非常不便利，无法收纳；二是设备重量集中在信息处理及显示系统，佩戴时，该系统往往处于人眼的远端，导致使用者佩戴时会有坠压感，非常不舒适。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种可以收纳，便于携带，佩戴舒适的便携式可头戴虚拟现实设备，该设备采用独特的结构设计可有效避免长期佩戴而产生的不适感，且可折叠收纳，非常便捷。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种便携式可头戴虚拟现实设备，包括平板状的显示设备、两块凸透镜、第一镜面和第二镜面，所述的显示设备背面固定有两个自弹式卡座，两块凸透镜分别固定于两个自弹式卡座内的可弹出体上，弹出时两块凸透镜位于显示设备的同一边缘外侧，显示设备的对侧边缘与第一镜面边缘铰接，第一镜面的对侧边缘与第二镜面的边缘铰接，第一镜面的镜面、第二镜面的镜面均朝向显示设备的显示屏，显示设备上设有用于将该虚拟现实设备固定于头部的固定带。所述的第一镜面和第二镜面均可以采用前置镀膜镜面。

所述的两块凸透镜的中心间距通常设为5.5～7cm。这是因为两块凸透镜中心的间距本身是取决于显示设备屏幕尺寸，为使得左右眼看到的两个屏幕透过透镜后成的虚像相互重叠，需将透镜的中心位置设置在左右两个屏幕分别的中心点附近。同时，由于当每只眼睛对应透镜的中心位置时，观看效果最好，又由于每个人的瞳距并不完全相同，大多处于5.5-7cm之间，女人和小孩偏小，男人偏大。最后尺寸的选取，取决于选定屏幕的尺寸。确定的屏幕尺寸对应不同的透镜中心点间距。例如：显示设备为5.5英寸的16:9的屏幕，即长约为12.18厘米，宽为6.85厘米的长方形，因此对应选取的两块凸透镜中心间距为12.18/2＝6.09cm。

所述的第一镜面的宽度c、第二镜面的宽度d、显示设备宽度a和凸透镜弹出时宽度b满足(a+b)²＝c²+d²，且第一镜面与第二镜面铰接处到显示设备的垂直距离e满足所述的凸透镜5的焦距通常为F＝2e。

所述的第二镜面的自由端边缘上设有用于支撑两块凸透镜以使第二镜面与凸透镜连接的支撑结构。该支撑结构可以为四颗磁铁，两颗分别固定于两块凸透镜下边缘，另外两颗固定于第二镜面的自由端边缘，这两颗磁铁与固定于两块凸透镜上的磁铁分别对应；或者为固定于第二镜面自由端边缘的支撑板，支撑板上开有供两块凸透镜边缘嵌入的凹槽。

所述的显示设备包括处理器和与其连接的显示器、电源管理模块、无线通讯模块、音频解码模块、用于提供指令的按键、用于充电或传输数据的接口、三轴加速度传感器、三轴陀螺仪传感器以及三轴地磁传感器。所述的显示设备可以是手机或平板电脑。