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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811643040.2 (22)申请日 2018.12.29 (71)申请人 未来科技 （襄阳） 有限公司 地址 441000 湖北省襄阳市樊城区高新区 卧龙大道与大力大道交汇处2号楼 (72)发明人 贺曙 邱丹耀 (74)专利代理机构 深圳市中原力和专利商标事 务所(普通合伙) 44289 代理人 胡国良 (51)Int.Cl. G02B 27/22(2006.01) (54)发明名称 裸眼三维虚拟现实显示装置及显示方法 (57)摘要 本发明提供了一种裸眼三维虚拟现实显示。
2、 装置及显示方法， 其包括内容输出端及光学反射 镜， 所述内容输出端用于显示裸眼三维画面， 并 对所述裸眼三维画面进行预镜像处理形成预处 理画面进行投射， 所述光学反射镜片接收所述内 容输出端投射的所述预处理画面， 用于对所述预 处理画面进行二次镜像处理形成与所述裸眼三 维画面对应的最终画面， 并用于延长所述内容输 出端显示的所述裸眼三维画面到用户视场空间 的光路距离。 与相关技术相比， 本发明的裸眼三 维虚拟现实显示装置的显示效果更佳， 并且能极 大的降低用户所产生的眩晕感。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 109445118 A 2019.03.08 CN 109445118 。
3、A 1.一种裸眼三维虚拟现实显示装置， 其特征在于， 包括 内容输出端： 用于显示裸眼三维画面， 并对所述裸眼三维画面进行预镜像处理形成预 处理画面进行投射； 光学反射镜片： 接收所述内容输出端投射的所述预处理画面， 用于对所述预处理画面 进行二次镜像处理形成与所述裸眼三维画面对应的最终画面， 并用于延长所述内容输出端 显示的所述裸眼三维画面到用户视场空间的光路距离。 2.根据权利要求1所述的裸眼三维虚拟现实显示装置， 其特征在于， 所述内容输出端包 括裸眼三维显示屏及与所述裸眼三维显示屏电连接的驱动电路和驱动电池。 3.根据权利要求2所述的裸眼三维虚拟现实显示装置， 其特征在于， 所述光学反。
4、射镜片 所在平面与所述裸眼三维显示屏所在平面呈夹角设置， 其夹角为 ， 所述 值满足如下条件： 30 90 。 4.根据权利要求3所述的裸眼三维虚拟现实显示装置， 其特征在于， 所述 值为45 。 5.根据权利要求1所述的裸眼三维虚拟现实显示装置， 其特征在于， 所述光学反射镜片 为全反曲面镜。 6.根据权利要求1所述的裸眼三维虚拟现实显示装置， 其特征在于， 所述预镜像处理为 所述内容输出端对所述裸眼三维画面进行垂直镜像处理后得到所述预处理画面。 7.根据权利要求6所述的裸眼三维虚拟现实显示装置， 其特征在于， 所述二次镜像处理 为所述光学反射镜片对所述预处理画面进行垂直镜像处理得到所述最终。
5、画面。 8.一种裸眼三维虚拟现实显示方法， 其特征在于， 包括如下步骤： 环境准备： 提供内容输出端与光学反射镜片， 将所述内容输出端横屏摆放， 同时将所述 光学反射镜片横放并对应接收所述内容输出端投射的画面， 且所述光学反射镜片的设置方 向与所述内容输出端的设置方向呈45 至90 夹角， 所述内容输出端包括裸眼三维显示屏； 预镜像处理： 所述内容输出端输出裸眼三维画面， 并对所述裸眼三维画面进行垂直镜 像处理后形成预处理画面投射至所述光学反射镜； 二次镜像处理： 所述光学反射镜片对所述预处理画面进行垂直镜像处理得到与所述裸 眼三维画面相对应的最终画面。 9.根据权利要求8所述的裸眼三维虚拟现。
6、实显示方法， 其特征在于， 所述预镜像处理包 括如下步骤： 建立坐标系： 以所述裸眼三维显示屏的中心点作为原点， 沿水平方向作为X轴， 沿竖直 方向作为Y轴， 沿垂直方向作为Z轴； 垂直镜像变换： 对所述裸眼三维画面的像素点原对应的三维坐标(x， y， z)进行垂直镜 像变换得到镜像的三维坐标(x， -y， z)； 垂直镜像显示： 使用镜像后的像素点对应的三维坐标(x， -y， z)进行内容绘制得到所述 预处理画面。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 109445118 A 2 裸眼三维虚拟现实显示装置及显示方法 【技术领域】 0001 本发明涉及虚拟现实显示技术领域， 尤其涉及一种裸。
7、眼三维虚拟现实显示装置及 显示方法。 【背景技术】 0002 虚拟现实显示技术是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为系 统仿真， 可以利用计算机生成一种模拟场景， 使用户沉浸于该虚拟场景中。 0003 目前的虚拟现实显示装置通常为头戴式VR显示设备， 头戴式VR显示设备需要两块 显示屏或者将一块显示屏进行分割分别显示左右眼画面， 并通过光学组件将两个画面反射 到用户左右眼中， 通过使左右眼睛分别接收左右的画面来产生视差， 进而实现立体效果。 然 而， 此种方式需要人通过自身大脑的处理合成立体画面， 这个过程较容易产生眩晕感， 而且 立体效果不佳。 0004 因此， 有必要提供一种新。
8、的裸眼三维虚拟现实显示装置解决上述问题。 【发明内容】 0005 针对相关技术中的虚拟现实显示装置容易使用户产生眩晕感， 并且立体效果不佳 的技术问题， 本发明提供了一种立体效果良好， 并且能极大降低用户眩晕感的裸眼三维虚 拟现实显示装置。 0006 一种裸眼三维虚拟现实显示装置， 其包括 0007 内容输出端： 用于显示裸眼三维画面， 并对所述裸眼三维画面进行预镜像处理形 成预处理画面进行投射； 0008 光学反射镜片： 接收所述内容输出端投射的所述预处理画面， 用于对所述预处理 画面进行二次镜像处理形成与所述裸眼三维画面对应的最终画面， 并用于延长所述内容输 出端显示的所述裸眼三维画面到用。
9、户视场空间的光路距离。 0009 优选的， 所述内容输出端包括裸眼三维显示屏及与所述裸眼三维显示屏电连接的 驱动电路和驱动电池。 0010 优选的， 所述光学反射镜片所在平面与所述裸眼三维显示屏所在平面呈夹角设 置， 其夹角为 ， 所述 值满足如下条件： 30 90 。 0011 优选的， 所述 值为45 。 0012 优选的， 所述光学反射镜片为全反曲面镜。 0013 优选的， 所述预镜像处理为所述内容输出端对所述裸眼三维画面进行垂直镜像处 理后得到所述预处理画面。 0014 优选的， 所述二次镜像处理为所述光学反射镜片对所述预处理画面进行垂直镜像 处理得到所述最终画面。 0015 一种裸眼。
10、三维虚拟现实显示方法， 其包括如下步骤： 0016 环境准备： 提供内容输出端与光学反射镜片， 将所述内容输出端横屏摆放， 同时将 说 明 书 1/4 页 3 CN 109445118 A 3 所述光学反射镜片横放并对应接收所述内容输出端投射的画面， 且所述光学反射镜片的设 置方向与所述内容输出端的设置方向呈45 至90 夹角， 所述内容输出端包括裸眼三维显示 屏； 0017 预镜像处理： 所述内容输出端输出裸眼三维画面， 并对所述裸眼三维画面进行垂 直镜像处理后形成预处理画面投射至所述光学反射镜； 0018 二次镜像处理： 所述光学反射镜片对所述预处理画面进行垂直镜像处理得到与所 述裸眼三维。
11、画面相对应的最终画面。 0019 优选的， 所述预镜像处理包括如下步骤： 0020 建立坐标系： 以所述裸眼三维显示屏的中心点作为原点， 沿水平方向作为X轴， 沿 竖直方向作为Y轴， 沿垂直方向作为Z轴； 0021 垂直镜像变换： 对所述裸眼三维画面的像素点原对应的三维坐标(x， y， z)进行垂 直镜像变换得到镜像的三维坐标(x， -y， z)； 0022 垂直镜像显示： 使用镜像后的像素点对应的三维坐标(x， -y， z)进行内容绘制得到 所述预处理画面。 0023 与相关技术相比， 本发明的裸眼三维虚拟现实显示装置通过所述内容输出端可以 直接获得立体画面， 从而避免了用户通过自身大脑处理。
12、合成左右画面生成立体画面的过 程， 从而极大的降低了用户产生的眩晕感； 并且通过所述光学反射镜片对所述内容输出端 生成的画面进行反射， 使得用户观看到的是经所述光学反射镜片反射后的画面， 增大了观 察距离， 同时也提升了立体效果。 【附图说明】 0024 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案， 下面将对实施例描述中所需要使 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发明的一些实施例， 对于 本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其它 的附图， 其中： 0025 图1为本发明提供的裸眼三维虚拟现实显示装置的结构示意图； 0026 图。
13、2为本发明提供的裸眼三维虚拟现实显示方法的流程图。 【具体实施方式】 0027 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 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它 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0028 请参阅图1。 本发明提供了一种裸眼三维虚拟现实显示装置100， 其包括内容输出 端10及光学反射镜片30。 所述内容输出端10用于显示画面并投射至所述光学反射镜片30， 所述光学反射镜片30接收所述内容输出端10投射的画面并用。
14、于将所述内容输出端10显示 的画面进行反射， 使得用户观看到的画面为经过所述光学反射镜片30反射过后的画面。 通 过所述内容输出端10与所述光学反射镜片30实现光路的改造， 使用户不直接观看所述内容 输出端10的输出画面， 而是经过所述光学反射镜片30反射后的画面， 这样实现了增大观察 说 明 书 2/4 页 4 CN 109445118 A 4 距离， 立体效果也随之增强。 0029 所述内容输出端10用于显示所述裸眼三维画面， 同时所述内容输出端10用于对所 述裸眼三维画面进行预镜像处理形成预处理画面。 0030 具体的， 所述内容输出端10包括裸眼三维显示屏11及与所述裸眼三维显示屏11。
15、电 连接的驱动电路和驱动电池12。 0031 所述驱动电路和驱动电池12可以控制所述裸眼三维显示屏11的开启和关闭、 画面 显示、 画面选择、 参数调节， 增加所述裸眼三维显示屏11可调节性， 使所述裸眼三维显示屏 11显示的画面更符合用户需求。 0032 具体的， 所述预镜像处理包括如下步骤： 0033 建立坐标系： 以所述裸眼三维显示屏11的中心点作为原点， 沿水平方向作为X轴， 沿竖直方向作为Y轴， 沿垂直于内容输出端方向作为Z轴。 0034 垂直镜像变换： 对所述裸眼三维画面的像素点原对应的三维坐标(x， y， z)进行垂 直镜像变换得到镜像的三维坐标(x， -y， z)。 0035 。
16、垂直镜像显示： 使用镜像后的像素点对应的三维坐标(x， -y， z)进行内容绘制得到 所述预处理画面。 0036 可以理解的是， 由于用户看到的画面是通过所述光学反射镜片30反射后的画面， 因此在所述内容输出端10中会先对画面进行预镜像处理， 使得用户最终通过所述光学反射 镜片30看到的画面实际经过了二次镜像处理， 最终为正常画面。 0037 所述光学反射镜片30设置于所述内容输出端10下方， 用于对所述预处理画面进行 二次镜像处理形成与所述裸眼三维画面对应的最终画面50， 并用于延迟所述内容输出端10 显示的所述裸眼三维画面到用户视场空间的光路距离。 0038 优选的， 所述光学反射镜片30。
17、为全反曲面镜。 0039 所述光学反射镜片30所在平面与所述裸眼三维显示屏11所在平面呈夹角设置， 其 夹角为 。 即所述光学反射镜片30的设置方向与所述裸眼三维显示屏11的设置方向之间的 夹角为 。 所述 值满足如下条件： 30 90 。 0040 优选的， 所述 值为45 。 使得用户看到的所述最终画面50的效果最佳。 0041 具体的， 所述二次镜像处理为所述光学反射镜片30对所述预处理画面进行垂直镜 像处理得到所述最终画面50。 即所述光学反射镜片30对所述内容输出端10输出的画面进行 反射得到所述最终画面。 0042 可以理解的是， 所述裸眼三维虚拟现实显示装置100通过所述内容输出。
18、端10与所 述光学反射镜片30组合， 结构简单， 光路短， 通过裸眼三维技术的单屏显示三维内容加大的 降低了用户观看所产生的眩晕感， 并且通过所述光学反射镜片30反射， 也实现了增大观察 距离， 立体效果也随之增强。 0043 需要说明的是， 所述裸眼三维虚拟现实显示装置100还可包括头盔外壳及手柄控 制器， 所述内容输出端10与所述光学反射镜片30均收容于所述头盔外壳内， 所述手柄控制 器与所述驱动电路和驱动电池12连接， 用户可通过所述手柄控制器操控所述内容输出端 10。 0044 请参阅图2。 一种裸眼三维虚拟现实显示方法200， 包括如下步骤： 0045 S1、 环境准备： 将所述内容。
19、输出端10横屏摆放， 同时将所述光学反射镜片30横放并 说 明 书 3/4 页 5 CN 109445118 A 5 对应接收所述内容输出端10投射的画面， 且所述光学反射镜片30的设置方向与所述内容输 出端10的设置方向呈45 至90 夹角。 0046 具体的， 将裸眼三维显示屏11横屏摆放， 同时将光学反射镜片30横放并对应接收 所述裸眼三维显示屏11投射的画面， 且所述光学反射镜片30的设置方向与所述裸眼三维显 示屏11的设置方向呈45 至90 夹角。 0047 S2、 预镜像处理： 所述内容输出端输出裸眼三维画面， 并对所述裸眼三维画面进行 垂直镜像处理后形成预处理画面投射至所述光学反。
20、射镜。 0048 具体的， 所述预镜像处理包括如下步骤： 0049 建立坐标系： 以所述裸眼三维显示屏11的中心点作为原点， 沿水平方向作为X轴， 沿竖直方向作为Y轴， 沿垂直于内容输出端方向作为Z轴。 0050 垂直镜像变换： 对所述裸眼三维画面的像素点原对应的三维坐标(x， y， z)进行垂 直镜像变换得到镜像的三维坐标(x， -y， z)。 0051 垂直镜像显示： 使用镜像后的像素点对应的三维坐标(x， -y， z)进行内容绘制得到 所述预处理画面。 0052 S3、 二次镜像处理： 所述光学反射镜片30对所述预处理画面进行垂直镜像处理得 到与所述裸眼三维画面相对应的最终画面。 005。
21、3 与相关技术相比， 本发明的裸眼三维虚拟现实显示装置通过所述内容输出端可以 直接获得立体画面， 从而避免了用户通过自身大脑处理合成左右画面生成立体画面的过 程， 从而极大的降低了用户产生的眩晕感； 并且通过所述光学反射镜片对所述内容输出端 生成的画面进行反射， 使得用户观看到的是经所述光学反射镜片反射后的画面， 增大了观 察距离， 同时也提升了立体效果。 0054 以上所述的仅是本发明的实施方式， 在此应当指出， 对于本领域的普通技术人员 来说， 在不脱离本发明创造构思的前提下， 还可以做出改进， 但这些均属于本发明的保护范 围。 说 明 书 4/4 页 6 CN 109445118 A 6 图1 说 明 书 附 图 1/2 页 7 CN 109445118 A 7 图2 说 明 书 附 图 2/2 页 8 CN 109445118 A 8 。