本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種頭戴式可視設(shè)備，具體來(lái)說(shuō)就是一種多模式頭戴式可視設(shè)備。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，頭戴式可視設(shè)備的大量涌現(xiàn)，例如，聯(lián)想眼鏡、谷歌眼鏡、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)游戲眼鏡等，虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality，AR)及混合現(xiàn)實(shí)(Mixed Reality，MR)技術(shù)逐漸進(jìn)入我們的日常生活中。頭戴式顯示器(HMD，也稱為頭戴式可視設(shè)備)是把二維圖像直接反射到觀看者的眼睛里，具體就是通過(guò)一組光學(xué)系統(tǒng)(主要是精密光學(xué)透鏡)放大超微顯示屏上的圖像，將影像投射于視網(wǎng)膜上，進(jìn)而將大屏幕圖像呈現(xiàn)在觀看者眼中，形象點(diǎn)說(shuō)就是拿放大鏡看物體呈現(xiàn)出放大的虛擬物體圖像。圖像可以直接通過(guò)發(fā)光二極管(LED)、主動(dòng)式矩陣液晶顯示器(AMLCD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)或液晶附硅(LCOS)獲得，也可以通過(guò)光纖等傳導(dǎo)方式間接獲得。顯示系統(tǒng)通過(guò)準(zhǔn)直透鏡成像在無(wú)窮遠(yuǎn)處，然后通過(guò)反射面把圖像反射進(jìn)人的眼睛里。頭戴式可視設(shè)備由于其具有便攜性、娛樂(lè)性等特點(diǎn)，正在悄然改變?nèi)藗兊默F(xiàn)代生活。

現(xiàn)有頭戴式可視設(shè)備的工作模式都是單一的，換句話來(lái)說(shuō)，就是現(xiàn)有頭戴式可視設(shè)備要么是VR頭戴式可視設(shè)備、要么是AR頭戴式可視設(shè)備、要么是MR頭戴式可視設(shè)備，頭戴式可視設(shè)備在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)時(shí)，它的工作模式就已經(jīng)確定了，用戶拿到頭戴式可視設(shè)備產(chǎn)品時(shí)，是無(wú)法變換其工作模式的，例如一個(gè)用戶購(gòu)買一個(gè)VR眼鏡，如果想實(shí)現(xiàn)AR的一些功能，必須購(gòu)買一個(gè)AR眼鏡，這無(wú)疑增加了用戶的消費(fèi)成本，同時(shí)也浪費(fèi)了社會(huì)資源，不利于頭戴式可視設(shè)備的發(fā)展、壯大。

因此，如何開(kāi)發(fā)出同時(shí)具備VR工作模式和AR工作模式的頭戴式可視設(shè)備，從而降低消費(fèi)者的購(gòu)買成本，促進(jìn)頭戴式可視設(shè)備的健康發(fā)展，是本領(lǐng)域技術(shù)人員長(zhǎng)期亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種多模式頭戴式可視設(shè)備，解決了現(xiàn)有頭戴式可視設(shè)備不能同時(shí)具備AR工作模式和VR工作模式的問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式提供一種多模式頭戴式可視設(shè)備，包括：框架，用于將頭戴式可視設(shè)備佩戴于用戶頭部；圖像源，設(shè)置于所述框架上，用于播放虛擬圖像；光學(xué)組件，設(shè)置于所述框架上，用于展示所述虛擬圖像以便用戶觀看；電控薄膜，貼覆在所述光學(xué)組件上遠(yuǎn)離用戶眼睛的一側(cè)，用于根據(jù)施加電壓的大小改變自身的透明度；液體透鏡組件，設(shè)置于所述光學(xué)組件靠近用戶眼睛的一側(cè)，用于根據(jù)施加電壓的大小改變自身的屈光度。

本實(shí)用新型的另一具體實(shí)施方式中，該多模式頭戴式可視設(shè)備還包括：電源，與所述電控薄膜和所述液體透鏡組件連接，用于向所述電控薄膜和所述液體透鏡組件施加電壓。

其中，所述液體透鏡組件進(jìn)一步包括：第一液體透鏡和第二液體透鏡。

其中，所述施加電壓大于第一預(yù)定電壓時(shí)，多模式頭戴式可視設(shè)備工作在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式，所述電控薄膜透明，所述液體透鏡組件為平面透鏡。

其中，所述第一預(yù)定電壓為4V。

其中，所述施加電壓小于第二預(yù)定電壓時(shí)，多模式頭戴式可視設(shè)備工作在虛擬現(xiàn)實(shí)模式，所述電控薄膜不透明，所述液體透鏡組件為凸透鏡。

其中，用戶通過(guò)所述凸透鏡觀看所述光學(xué)組件的視角為120度。

其中，所述第二預(yù)定電壓為0.5V。

其中，所述圖像源為微顯示器。

其中，所述光學(xué)組件為光波導(dǎo)器件。

根據(jù)本實(shí)用新型的上述具體實(shí)施方式可知，多模式頭戴式可視設(shè)備至少具有以下有益效果：在光學(xué)組件上涂抹電控薄膜，當(dāng)頭戴式可視設(shè)備工作在AR模式時(shí)，給液體透鏡和電控薄膜施加電壓，液體透鏡沒(méi)有焦距，電控薄膜全透；當(dāng)頭戴式可視設(shè)備工作在VR模式時(shí)，停止給液體透鏡和電控薄膜施加電壓，液體透鏡有焦距，電控薄膜不透；可以實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)模式和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)模式的自由切換，滿足用戶的多種需求，降低用戶購(gòu)買設(shè)備的成本，提高用戶體驗(yàn)度。由于液體透鏡沒(méi)有焦距 時(shí)，視角為30度，液體透鏡有焦距時(shí)，視角為120度，通過(guò)調(diào)整液體透鏡的焦距還可以增大用戶視角的效果。此外，利用液體透鏡的放大功能，用戶還可以重點(diǎn)觀看特定區(qū)域。

應(yīng)了解的是，上述一般描述及以下具體實(shí)施方式僅為示例性及闡釋性的，其并不能限制本實(shí)用新型所欲主張的范圍。

附圖說(shuō)明

下面的所附附圖是本實(shí)用新型的說(shuō)明書的一部分，其繪示了本實(shí)用新型的示例實(shí)施例，所附附圖與說(shuō)明書的描述一起用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的原理。

圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種多模式頭戴式可視設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種多模式頭戴式可視設(shè)備的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種多模式頭戴式可視設(shè)備工作在VR模式時(shí)液體透鏡組件的組成示意圖；

圖4為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種多模式頭戴式可視設(shè)備工作在AR模式時(shí)液體透鏡組件的組成示意圖；

圖5為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種多模式頭戴式可視設(shè)備工作在VR模式時(shí)的光路圖；

圖6為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種多模式頭戴式可視設(shè)備工作在AR模式時(shí)的光路圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面將以附圖及詳細(xì)敘述清楚說(shuō)明本實(shí)用新型所揭示內(nèi)容的精神，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本實(shí)用新型內(nèi)容的實(shí)施例后，當(dāng)可由本實(shí)用新型內(nèi)容所教示的技術(shù)，加以改變及修飾，其并不脫離本實(shí)用新型內(nèi)容的精神與范圍。

本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。另外，在附圖及實(shí)施方式中所使用相同或類似標(biāo)號(hào)的元件/構(gòu)件是用來(lái) 代表相同或類似部分。

關(guān)于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特別指稱次序或順位的意思，也非用以限定本實(shí)用新型，其僅為了區(qū)別以相同技術(shù)用語(yǔ)描述的元件或操作。

關(guān)于本文中所使用的方向用語(yǔ)，例如：上、下、左、右、前或后等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用來(lái)說(shuō)明并非用來(lái)限制本創(chuàng)作。

關(guān)于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均為開(kāi)放性的用語(yǔ)，即意指包含但不限于。

關(guān)于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部組合。

關(guān)于本文中所使用的用語(yǔ)“大致”、“約”等，用以修飾任何可以微變化的數(shù)量或誤差，但這些微變化或誤差并不會(huì)改變其本質(zhì)。一般而言，此類用語(yǔ)所修飾的微變化或誤差的范圍在部分實(shí)施例中可為20％，在部分實(shí)施例中可為10％，在部分實(shí)施例中可為5％或是其他數(shù)值。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，前述提及的數(shù)值可依實(shí)際需求而調(diào)整，并不以此為限。

某些用以描述本申請(qǐng)的用詞將于下或在此說(shuō)明書的別處討論，以提供本領(lǐng)域技術(shù)人員在有關(guān)本申請(qǐng)的描述上額外的引導(dǎo)。

圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種多模式頭戴式可視設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種多模式頭戴式可視設(shè)備的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1-圖2所示，在光學(xué)組件上涂抹電控薄膜，當(dāng)頭戴式可視設(shè)備工作在AR模式時(shí)，給液體透鏡和電控薄膜施加電壓，液體透鏡的屈光度為0，即液體透鏡為平面透鏡，電控薄膜完全透明，平面透鏡不改變外界光線的傳輸方向，從而讓用戶看清楚光學(xué)組件上的虛擬圖像的同時(shí)，用戶通過(guò)平面透鏡觀看真實(shí)世界的景物不會(huì)發(fā)生畸變；當(dāng)頭戴式可視設(shè)備工作在VR模式時(shí)，停止給液體透鏡和電控薄膜施加電壓，液體透鏡的屈光度大于0，即液體透鏡為凸透鏡，電控薄膜完不透明。

該附圖所示的具體實(shí)施方式中，該多模式頭戴式可視設(shè)備包括框架10、圖像源20、光學(xué)組件30、電控薄膜40、液體透鏡組件50和電源60，其中，框架10用于將頭戴式可視設(shè)備佩戴于用戶頭部；圖像源20設(shè)置于所述框架10上，圖像源20用于播放虛擬圖像；光學(xué)組件30設(shè)置于所述框架10上，光學(xué)組件30用于展示所述虛擬圖像以便用戶觀看；電控薄膜40貼覆于所述光學(xué)組件30上遠(yuǎn)離用戶眼睛的一側(cè)，電控薄膜40用于根據(jù)施加電壓的大小改變自身的透明度；液體透鏡組件50設(shè)置于所述 光學(xué)組件30靠近用戶眼睛的一側(cè)，液體透鏡組件50用于根據(jù)施加電壓的大小改變自身的屈光度；電源60與所述電控薄膜40和所述液體透鏡組件50連接，電源60用于向所述電控薄膜40和所述液體透鏡組件50施加電壓，具體來(lái)說(shuō)，電源60向所述電控薄膜40和所述液體透鏡組件50施加的電壓大于第一預(yù)定電壓時(shí)，多模式頭戴式可視設(shè)備工作在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式，電控薄膜40完全透明，液體透鏡組件50為平面透鏡，所述平面透鏡不改變外界光線的傳輸方向，從而讓用戶看清楚光學(xué)組件上的虛擬圖像的同時(shí)，用戶通過(guò)平面透鏡觀看真實(shí)世界的景物不會(huì)發(fā)生畸變；電源60向所述電控薄膜40和所述液體透鏡組件50施加的電壓小于第二預(yù)定電壓時(shí)，電控薄膜40不透明，液體透鏡組件50為凸透鏡，用戶通過(guò)所述凸透鏡觀看所述光學(xué)組件30的視角為120度。本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，圖像源20為微顯示器；光學(xué)組件30為光波導(dǎo)器件；電控薄膜40涂抹于所述光學(xué)組件30上遠(yuǎn)離人眼的一側(cè)；第一預(yù)定電壓為4V；第二預(yù)定電壓為0.5V。

參見(jiàn)圖1-圖2，在光學(xué)組件上涂抹電控薄膜，當(dāng)頭戴式可視設(shè)備工作在AR模式時(shí)，給液體透鏡和電控薄膜施加電壓，液體透鏡的屈光度為0，電控薄膜40完全透明；當(dāng)頭戴式可視設(shè)備工作在VR模式時(shí)，停止給液體透鏡和電控薄膜施加電壓，液體透鏡的屈光度大于0，電控薄膜40不透明。液體透鏡的屈光度大于0時(shí)，通過(guò)液體透鏡觀看光學(xué)組件30的視角為120度，通過(guò)調(diào)整液體透鏡的屈光度還可以增大用戶視角的效果。此外，利用液體透鏡的放大功能，用戶還可以重點(diǎn)觀看特定區(qū)域。

再次參見(jiàn)圖2，電控薄膜40涂抹于所述光學(xué)組件30上遠(yuǎn)離人眼的一側(cè)；例如，當(dāng)光學(xué)組件30為光波導(dǎo)鏡片時(shí)，電控薄膜40涂抹于光波導(dǎo)鏡片遠(yuǎn)離人眼的一側(cè)，從而當(dāng)多模式頭戴式可視設(shè)備工作在虛擬現(xiàn)實(shí)VR模式，所述電控薄膜40不透明時(shí)，用戶可以正常觀看光波導(dǎo)鏡片上顯示的圖像。本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，多模式頭戴式可視設(shè)備工作在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR模式時(shí)，所述電控薄膜40完全透明，所述液體透鏡組件50的為平面透鏡，用戶觀看視角為30度，平面透鏡不改變外界光線的傳輸方向，從而讓用戶看清楚光學(xué)組件上的虛擬圖像的同時(shí)，用戶通過(guò)平面透鏡觀看真實(shí)世界的景物不會(huì)發(fā)生畸變；多模式頭戴式可視設(shè)備工作在虛擬現(xiàn)實(shí)模式時(shí)，所述電控薄膜40不透明，所述液體透鏡組件50為凸透鏡，用戶觀看視角為120度。

圖3為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種多模式頭戴式可視設(shè)備工作在VR模式時(shí)液體透鏡組件的組成示意圖；圖4為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種多模式 頭戴式可視設(shè)備工作在AR模式時(shí)液體透鏡組件的組成示意圖，如圖3、圖4所示，液體透鏡組件可以由多個(gè)液體透鏡組成，例如，液體透鏡組件由兩個(gè)液體透鏡組成。

該附圖所示的具體實(shí)施方式中，所述液體透鏡組件50進(jìn)一步包括第一液體透鏡501和第二液體透鏡502，其中，第一液體透鏡501設(shè)置于所述光學(xué)組件30靠近人眼的一側(cè)；第二液體透鏡502設(shè)置于所述第一液體透鏡50的一側(cè)。

參見(jiàn)圖3、圖4，所述液體透鏡組件50進(jìn)一步包括第一液體透鏡501和第二液體透鏡502，可以模擬望遠(yuǎn)鏡的放大功能，放大光學(xué)組件30上的虛擬圖像，而且在特殊應(yīng)用場(chǎng)景，可以滿足用戶重點(diǎn)觀看虛擬圖像的特定區(qū)域。圖3中，頭戴式可視設(shè)備工作在虛擬現(xiàn)實(shí)VR模式下，第一液體透鏡501和第二液體透鏡502均具有焦距(屈光度大于0)，可以對(duì)虛擬圖像進(jìn)行放大，此時(shí)，電控薄膜40不透明；圖4中，頭戴式可視設(shè)備工作在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR模式下，第一液體透鏡501和第二液體透鏡502均沒(méi)有焦距(即第一液體透鏡501和第二液體透鏡502相當(dāng)于兩塊平面透鏡)，電控薄膜40完全透明，外界現(xiàn)實(shí)世界的圖像可以穿過(guò)光學(xué)組件30、第一液體透鏡501和第二液體透鏡502進(jìn)入用戶眼中，用戶可以觀看到現(xiàn)實(shí)世界中的圖像。多模式頭戴式可視設(shè)備工作在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模式時(shí)，用戶的視角為30度；多模式頭戴式可視設(shè)備工作在虛擬現(xiàn)實(shí)模式時(shí)，用戶的視角為120度。

圖5為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種多模式頭戴式可視設(shè)備工作在VR模式時(shí)的光路圖；圖6為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種多模式頭戴式可視設(shè)備工作在AR模式時(shí)的光路圖，如圖5所示，多模式頭戴式可視設(shè)備工作在虛擬現(xiàn)實(shí)VR模式時(shí)，圖像源20播放的虛擬圖像(如圖中實(shí)線箭頭所示)輸送給光學(xué)組件30展開(kāi)，展開(kāi)后的虛擬圖像穿過(guò)液體透鏡組件50投射到人眼，此時(shí)由于沒(méi)有給電控薄膜40和液體透鏡組件50施加的電壓小于第二預(yù)設(shè)電壓，因此，電控薄膜40不透明，液體透鏡組件50為一凸透鏡，從而可以對(duì)虛擬圖像進(jìn)行放大，用戶可以觀看到清晰的播放圖像；如圖6所示，多模式頭戴式可視設(shè)備工作在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR模式時(shí)，此時(shí)由于給電控薄膜40和液體透鏡組件50施加的電壓大于第一預(yù)設(shè)電壓，因此，電控薄膜40完全透明，液體透鏡組件50為一平面透鏡，真實(shí)世界的圖像(如圖中虛線箭頭所示)可以依次穿過(guò)電控薄膜40、光學(xué)組件30和液體透鏡組件50投射到人眼，從而用戶可以觀看到現(xiàn)實(shí)世界中的圖像。本實(shí)用新型通過(guò)給電控薄膜40和液體透鏡組件50施加一個(gè)電壓，可以實(shí)現(xiàn)多模式頭戴式可視設(shè)備的虛擬現(xiàn)實(shí)VR模式和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) AR模式的自由切換，滿足用戶的多種需求，降低用戶購(gòu)買設(shè)備的成本，提高用戶體驗(yàn)度。

本實(shí)用新型提供一種多模式頭戴式可視設(shè)備，在光學(xué)組件上覆蓋一層電控薄膜，當(dāng)頭戴式可視設(shè)備工作在AR模式時(shí)，給液體透鏡和電控薄膜施加電壓，液體透鏡沒(méi)有焦距，電控薄膜完全透明；當(dāng)頭戴式可視設(shè)備工作在VR模式時(shí)，停止給液體透鏡和電控薄膜施加電壓，液體透鏡有焦距，電控薄膜不透明；可以實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)模式和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)模式的自由切換，滿足用戶的多種需求，降低用戶購(gòu)買設(shè)備的成本，提高用戶體驗(yàn)度。由于液體透鏡沒(méi)有焦距時(shí)，視角為30度，液體透鏡有焦距時(shí)，視角為120度，通過(guò)調(diào)整液體透鏡的焦距還可以增大用戶視角的效果。此外，利用液體透鏡的放大功能，用戶還可以重點(diǎn)觀看特定區(qū)域。

以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的具體實(shí)施方式，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員所做出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。