弧面增强现实虚拟现实显示装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种弧面增强现实虚拟现实显示装置，其包括头戴装置、显示单元、处理单元、电源、反射镜和透镜单元，所述电源与所述处理单元和所述显示单元电性连接，所述显示单元、所述处理单元、所述电源、所述反射镜和所述透镜单元设置在所述头戴装置上，所述反射镜与所述透镜单元活动连接，所述反射镜为弧面半透镜，还包括一种弧面增强现实虚拟现实显示方法，具有佩戴舒适的优点。

【技术实现步骤摘要】
弧面增强现实虚拟现实显示装置及其方法
本专利技术涉及一种显示装置，尤其是一种弧面增强现实虚拟现实显示装置及其方法。
技术介绍
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、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术1990年提出。增强现实技术，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道,触觉等),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，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。但目前的增强现实头戴设备多为眼镜类，由于发光原件必须集成在微小的眼镜片上，增强现实头戴设备的显示非常单一，不能够显示精细的画面，使增强现实的显示效果大打折扣。另外，此前，虚拟现实显示装置主要设置在人的头部的正前方，需要通过头戴设施进行固定，但显示装置的重心还是在分布在人头部的正前方，会对鼻梁产生很重的压迫感，并因为重心的偏执，让人的头部受力不均，从而产生佩戴上的不舒适感。不仅如此，当前市面的虚拟现实头戴式显示设备，其视角受到透镜、显示屏和总重控制的影响，为取得性能的均衡，在视角、重量、性能方面都有取舍和牺牲，因此，需要一种佩戴舒适，而且可以尽可能发挥头戴式显示设备性能的头戴式显示设备及其相应的方法。
技术实现思路
鉴于上述状况，有必要提供一种佩戴舒适，而且可以尽可能发挥头戴式显示设备性能的虚拟现实头显示装置及方法。一种弧面增强现实虚拟现实显示装置，其包括头戴装置、显示单元、处理单元、电源、反射镜和透镜单元，所述电源与所述处理单元和所述显示单元电性连接，所述显示单元、所述处理单元、所述电源、所述反射镜和所述透镜单元设置在所述头戴装置上，所述反射镜与所述透镜单元活动连接，所述反射镜为半透镜。所述头戴装置，用于承载所述显示单元、所述处理单元、所述反射镜和所述透镜单元；所述显示单元包括显示屏，用于显示影像；所述反射镜，为弧面半透镜，用于外界光线穿透所述反射镜后进入人眼成像，与显示屏透过所述凸透镜在反射镜反射显示的影像进行叠加成像显示；所述透镜单元包括而不局限于凸透镜、平凸镜和菲涅尔透镜，用于变形透射所述显示单元显示的影像；所述处理单元包括处理电路，用于将影像数据处理为所述显示单元的显示的影像经过透镜单元再经过反射镜反射到人眼并让人眼看到正常形态影像的变形影像数据。电源，用于为所述处理单元和所述显示单元供电。所述反射镜的外部设置有单面增透膜。所述反射镜与人眼水平直射的方向呈15～85°夹角。所述显示单元与所述反射镜之间的中部空间设置所述透镜单元。所述显示屏所在的平面与所述凸透镜所在的平面平行。所述透镜单元还包括有附属装置，所述附属装置包括连接装置、活动装置。所述活动装置包括而不局限于：转轴或可进行限位的齿轮、棘轮。所述处理单元与所述显示单元固定设置在所述头戴装置外表面上。所述反射镜或可连接透镜单元，所述反射镜通过连接装置连接透镜单元。一种弧面增强现实虚拟现实显示方法，其包括如下步骤：S1、获取观察者的位置和方位信息，用于获取观察者的位置和方位信息；S2、影像数据抓取，根据步骤S1获取的观察者位置和方位信息，抓取与步骤S1获取的观察者位置和方位信息对应的表示虚拟三维空间的计算机图形学数据；S3、影像数据处理，根据所述透镜单元具有的包括而不局限于的曲率、焦距、直径参数，对影像数据进行逆向畸变处理，再进行镜像处理，然后输出经过逆向畸变和镜像处理的影像数据。在步骤S3中，对影像数据进行镜像处理后，再根据所述透镜单元具有的包括而不局限于的曲率、焦距、直径参数和所述弧面反射镜的曲率及所述弧面反射镜与透镜单元的距离参数，对影像数据进行逆向畸变处理，然后输出经过镜像处理和逆向畸变处理的影像数据。在步骤S3后，叠加显示单元显示的影像和外界的影像。本专利技术中显示屏的显示的影像经过透镜和反射镜的作用后进入眼中。竖向布置的显示单元、透镜单元和反射镜使得原本水平方向的光路部分转移到垂直方向，节省了空间，而且使得增强现实头盔的力矩变小，对头部的压力随之变小，使得佩戴产品时更加舒适。外界影像透过反射镜进入人眼，和显示屏显示的影像进行叠加，形成增强现实图像。在反射镜外部设置单面增透膜一方面可以增加外界光线的透射率，另一方面可以增强反射镜内部的反光性能，使显示效果进一步优化。采用弧面反射镜可以进一步会聚光线，缩小光程，使佩戴时产品的体积和显示屏的面积可以做得更小，使产品更加轻便。因此，本专利技术具有佩戴舒适，并且能缩短虚拟现实显示水平光路，同时兼具增强现实和虚拟现实功能的特点。附图说明图1是本专利技术弧面增强现实虚拟现实显示装置示意图。图2是本专利技术弧面增强现实虚拟现实显示装置反射镜向内侧翻折状态示意图。图3是本专利技术弧面增强现实虚拟现实显示装置显示单元、透镜单元和反射单元的放大示意图。图4是本专利技术弧面增强现实虚拟现实显示方法步骤示意图。其中，头戴装置100、显示单元200、盒体210、处理单元300、反射单元400、透镜单元500、连接装置510、活动装置520和电源600。具体实施方式下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步的详细说明。实施例一、请参见图1、图2、图3和图4。一种弧面增强现实虚拟现实显示装置，其包括头戴装置、显示单元、处理单元、电源、反射镜和透镜单元，电源与处理单元和显示单元电性连接，显示单元、处理单元、电源、反射镜和透镜单元设置在头戴装置上，反射镜与透镜单元活动连接，反射镜为弧面半透镜。头戴装置，用于承载显示单元、处理单元、反射镜、电源和透镜单元；显示单元包括显示屏，用于显示影像；反射镜，为弧面半透镜，用于外界光线穿透反射镜后进入人眼成像，与显示屏透过凸透镜在反射镜反射显示的影像进行叠加成像显示；透镜单元包括而不局限于凸透镜、平凸镜和菲涅尔透镜，用于变形透射所述显示单元显示的影像；处理单元包括处理电路，用于将影像数据处理为显示单元的显示的影像经过透镜单元再经过反射镜反射到人眼并让人眼看到正常形态影像的变形影像数据。电源，用于为所述处理单元和所述显示单元供电。反射镜的外部设置有单面增透膜。反射镜与人眼水平直射的方向呈15～85°夹角。显示单元与所述反射镜的中部空间设置所述透镜单元。显示屏所在的平面与凸透镜所在的平面平行。透镜单元还包括有附属装置，所述附属装置包括连接装置、活动装置。活动装置包括而不局限于：转轴或可进行限位的齿轮、棘轮。处理单元与所述显示单元固定设置在所述头戴装置外表面上。反射镜或可连接透镜单元，反射镜通过连接装置连接透镜单元。一种弧面增强现实虚拟现实显示方法，其包括如下步骤：S1、获取观察者的位置和方位信息，用于获取观察者的位置和方位信息；S2、影像数据抓取，根据步骤S1获取的观察者位置和方位信息，抓取与步骤S1获取的观察者位置和方位信息对应的表示虚拟三维空间的计算机图形学数据；S3、影像数据处理，根据所述透镜单元具有的包括而不局限于的曲率、焦距、直径参数，对影像数据进行逆向畸变处理，再进行镜像处理，然后输出经过逆向畸变和镜像处理的影像数据。在步骤S3中，对影像数据进行镜像处理后，再根据所述透镜单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弧面增强现实虚拟现实显示装置，其特征在于：其包括头戴装置、显示单元、处理单元、电源、反射镜和透镜单元，所述电源与所述处理单元和所述显示单元电性连接，所述显示单元、所述处理单元、所述电源、所述反射镜和所述透镜单元设置在所述头戴装置上，所述反射镜与所述透镜单元活动连接，所述反射镜为弧面半透镜。

【技术特征摘要】
1.一种弧面增强现实虚拟现实显示装置，其特征在于：其包括头戴装置、显示单元、处理单元、电源、反射镜和透镜单元，所述电源与所述处理单元和所述显示单元电性连接，所述显示单元、所述处理单元、所述电源、所述反射镜和所述透镜单元设置在所述头戴装置上，所述反射镜与所述透镜单元活动连接，所述反射镜为弧面半透镜。2.如权利要求1所述的弧面增强现实虚拟现实显示装置，其特征在于：所述头戴装置，用于承载所述显示单元、所述处理单元、所述反射镜和所述透镜单元；所述显示单元包括显示屏，用于显示影像；所述反射镜，为弧面半透镜，用于外界光线穿透所述反射镜后进入人眼成像，与显示屏透过所述凸透镜在反射镜反射显示的影像进行叠加成像显示；所述透镜单元包括而不局限于凸透镜、平凸镜和菲涅尔透镜，用于变形透射所述显示单元显示的影像；所述处理单元包括处理电路，用于将影像数据处理为所述显示单元的显示的影像经过透镜单元再经过反射镜反射到人眼并让人眼看到正常形态影像的变形影像数据；所述电源，用于为所述处理单元和所述显示单元供电。3.如权利要求2所述的弧面增强现实虚拟现实显示装置，其特征在于：所述反射镜的外部设置有单面增透膜。4.如权利要求2所述的弧面增强现实虚拟现实显示装置，其特征在于：所述反射镜与人眼水平直射的方向呈15～85°夹角。5.如权利要求2所述的弧面增强现实虚拟现实显示装置，其特征在于：所述显示单元与所述反射镜之间的中部空间设置所述透镜单元。6.如权利要求2所述的弧面增强现实虚拟现实显示装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洁，唐思远，
申请(专利权)人：深圳市虚拟现实科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44