虚拟现实头戴设备制造技术

本申请提供一种虚拟现实头戴设备，包括：设备本体，所述设备本体中装配有凸透镜；装配于所述设备本体中的红外光源，所述红外光源分布于至少一个凸透镜的外围，并对所述至少一个凸透镜对应的用户眼部进行红外补光；装配于所述设备本体中的摄像机，所述摄像机的镜头朝向所述至少一个凸透镜对应的用户眼部，并对所述用户眼部的生理特征信息进行红外图像采集。通过本申请的技术方案，可以对用户的眼部进行红外补光，以提升摄像机采集到的用户眼部红外图像的清晰度，及其生理特征信息的准确度。

Virtual reality head mounted equipment

This application provides a virtual reality headset equipment, including: equipment body, the equipment body is assembled with convex lens; infrared light source is arranged in the device body, the periphery of the infrared light source and distribution of at least one convex lens, and at least one of the convex lens of the user eye infrared light; camera assembled on the device body, wherein the lens of the camera towards the at least one convex lens corresponding to the user eye, and infrared image acquisition physiological characteristics of information on the user's eye. Through the technical scheme of the application, the user can the eye of infrared light, to enhance user eye infrared image captured by the camera resolution, the accuracy of information and its physiological characteristics.

【技术实现步骤摘要】
虚拟现实头戴设备
本申请涉及虚拟现实
，尤其涉及一种虚拟现实头戴设备。
技术介绍
VR(VirtualReality，虚拟现实)技术，是一种综合利用计算机图形系统和各种控制接口，在计算机上生成可交互的三维交互环境，面向用户提供沉浸感的技术。在相关技术中，用户可以通过佩戴虚拟现实头戴设备，比如VR眼镜、VR头盔等VR设备，以获得相应的虚拟现实体验。由于VR场景的特殊性，尤其是用户在佩戴VR设备后，VR设备内部的剩余空间十分有限且亮度很低，难以准确采集到用户的眼部图像，导致无法顺利实现相应的身份识别、眼球追踪等目的。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种虚拟现实头戴设备，可以对用户的眼部进行红外补光，以提升摄像机采集到的用户眼部图像的清晰度，及其生理特征信息的准确度。为实现上述目的，本申请提供技术方案如下：根据本申请的第一方面，提出了一种虚拟现实头戴设备，包括：设备本体，所述设备本体中装配有凸透镜；装配于所述设备本体中的红外光源，所述红外光源分布于至少一个凸透镜的外围，并对所述至少一个凸透镜对应的用户眼部进行红外补光；装配于所述设备本体中的摄像机，所述摄像机的镜头朝向所述至少一个凸透镜对应的用户眼部，并对所述用户眼部的生理特征信息进行红外图像采集。可选的，所述设备本体内装配有两个凸透镜，其中任一预设凸透镜的周围分布有至少一个红外光源和至少一个摄像机。可选的，所述设备本体内的每一凸透镜周围，均分布有至少一个红外光源和至少一个摄像机。可选的，当任一凸透镜对应于多个红外光源时，多个红外光源在所述任一凸透镜的周围均匀分布。可选的，所述红外光源的安装位置处于对应的凸透镜的外切矩形的覆盖区域内。可选的，所述摄像机位于相应的凸透镜靠近所述用户的一侧。可选的，所述摄像机位于相应的凸透镜的下方。可选的，所述摄像机的装配位置紧贴于相应的凸透镜。可选的，还包括：装配于所述设备本体上的设备接口，所述设备接口可与安装至所述设备本体中的电子设备进行电连接，所述电子设备用于播放虚拟现实显示内容；所述摄像机和所述红外光源通过数据线连接至所述设备接口；其中，所述摄像机和所述红外光源可在接收到所述电子设备通过所述设备接口和所述数据线传出的开关控制指令时，执行响应于所述开关控制指令的开关状态切换操作，且所述摄像机还将采集到的红外图像通过所述设备接口和所述数据线传输至所述电子设备。可选的，所述摄像机为红外摄像机或红绿蓝-红外摄像机。由以上技术方案可见，本申请通过在设备本体内设置红外光源，并将该红外光源设置于凸透镜的周围，可以对该凸透镜对应的用户眼部进行红外补光，从而在通过摄像机采集用户眼部的红外图像时，可以降低对摄像机的安装角度、间隔距离等其他条件的要求，有助于对虚拟现实头戴设备中的部件进行合理装配、优化空间占用。附图说明图1是本申请一示例性实施例提供的一种VR头盔的侧向剖视图。图2是本申请一示例性实施例提供的一种VR头盔在佩戴者方向上的结构示意图。图3是本申请一示例性实施例提供的一种红外光源与凸透镜之间的位置关系的示意图。图4是本申请一示例性实施例提供的另一种VR头盔的侧向剖视图。具体实施方式为对本申请进行进一步说明，下面以VR头盔为例，提供下列实施例，以介绍本申请的虚拟现实头戴设备的相关结构：图1是本申请一示例性实施例提供的一种VR头盔的侧向剖视图。如图1所示，在VR头盔的设备主体1中，装配有凸透镜2和VR播放组件3。其中，凸透镜2位于用户(图1示出了该用户的眼部4)与该设备本体1中的VR播放组件3之间，使得VR播放组件3播放的VR显示内容可以基于可见光S1的形式，穿透凸透镜2并传播至用户的眼部4，由用户的眼部4接收该可见光S1并实现对VR显示内容的查看。为了对佩戴VR头盔的用户进行眼球追踪、虹膜识别等功能，需要对用户的眼部4进行红外图像采集。但是，由于VR头盔需要向用户提供沉浸式的VR场景和使用体验，要求尽可能地避免外部光线的射入，导致用户在佩戴VR头盔之后，设备本体1内部的光线条件差，难以满足对眼部进行图像采集的条件。因此，在本申请的VR头盔中，进一步包括装配于设备本体1中的红外光源5，该红外光源5分布于至少一个凸透镜2的外围，并对该至少一个凸透镜2对应的用户眼部4进行红外补光(由该红外光源5向眼部4射出R1、R2等红外光)。如图2所示，VR头盔中通常配置有两个凸透镜2，以对应于用户的双眼；而红外光源5可以分布于单个凸透镜2的外围，比如图2中分布于右侧凸透镜22的外围、以对用户的右眼进行红外补光，而左侧凸透镜21的外围则并未分布有红外光源5。那么，通过VR头盔中装配于设备本体1内的摄像机6，对用户的眼部4的生理特征信息进行图像采集时，由于红外光源5对眼部4进行红外补光，可以确保眼部4能够反射出充足的红外光S2，并由摄像机6对该红外光S2进行捕捉后，得到清晰的红外图像，并由此准确提取出眼部4的生理特征信息，例如眼球位置、虹膜特征等，以进一步实现眼球追踪、虹膜识别等功能。其中，摄像机6可以为IR(InfraredRadiation，红外)摄像机，也可以为RGB(Red-Green-Blue，红绿蓝)-IR一体摄像机，本申请并不对此进行限制。在上述实施例中，为了避免对VR播放组件3播放的VR显示内容造成遮挡，即避免阻挡可见光S1的传播，红外光源5和摄像机6均必须远离凸透镜2相对于用户眼部4的可视范围(例如该可视范围可以由图1所示的上边界T1、下边界T2进行标示)，使得红外光源5装配于凸透镜2的外围，而摄像机6通常装配于设备本体1的顶部或底部，比如图1中位于设备本体1的底部位置，且位于凸透镜2靠近该用户的一侧(即图1所示的左侧)。进一步地，摄像机6在对眼部4发出的红外光S2进行采集时，由于摄像机6必须远离上述的可视范围，而用户在使用VR头盔的过程中，眼部4基本保持图1所示的直视状态，即红外光S2基本沿水平传播，使得摄像机6必然与该红外光S2呈一夹角α。那么，为了避免夹角α过大而造成采集到的图像严重形变，该摄像机6可以紧贴(包括水平距离和垂直距离中至少之一)该凸透镜2的边缘设置，即尽可能地增加摄像机6与眼部4的距离(包括水平距离和垂直距离中至少之一)，从而在相同条件下尽可能地减小该夹角α。可选的，摄像机6的角度可以在一定范围内调整，以适应于不同用户在使用相同VR头盔时的差异；其中，在调整时，可以尽量确保用户眼部4的瞳孔中心位于采集到的红外图像的中心区域，以避免图像变形或过度变形。在上述实施例中，红外光源5与摄像机6在设备本体1中的装配位置相适配。例如图2所示，当红外光源5分布于右侧凸透镜22外围时，摄像机6在垂直方向上装配于右侧凸透镜22的下方(当然也可以装配于右侧凸透镜22的上方)，而在水平方向上装配于右侧凸透镜22的中心位置处，以减小或消除摄像机6与用户的眼部4之间的水平夹角。其中，在图2所示的实施例中，仅针对右侧凸透镜22装配了相应的红外光源5和摄像机6，从而对用户的右眼进行红外图像采集，而实际上也可以存在其他情况：例如，可以仅针对左侧凸透镜21装配相应的红外光源5和摄像机6，从而对用户的左眼进行红外图像采集，或者可以同时针对左侧凸透镜21、右侧凸透镜22装配相应的红外光源5和摄像机6，从而同时对用户的双眼进行红外图像采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟现实头戴设备，其特征在于，包括：设备本体，所述设备本体中装配有凸透镜；装配于所述设备本体中的红外光源，所述红外光源分布于至少一个凸透镜的外围，并对所述至少一个凸透镜对应的用户眼部进行红外补光；装配于所述设备本体中的摄像机，所述摄像机的镜头朝向所述至少一个凸透镜对应的用户眼部，并对所述用户眼部的生理特征信息进行红外图像采集。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟现实头戴设备，其特征在于，包括：设备本体，所述设备本体中装配有凸透镜；装配于所述设备本体中的红外光源，所述红外光源分布于至少一个凸透镜的外围，并对所述至少一个凸透镜对应的用户眼部进行红外补光；装配于所述设备本体中的摄像机，所述摄像机的镜头朝向所述至少一个凸透镜对应的用户眼部，并对所述用户眼部的生理特征信息进行红外图像采集。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备本体内装配有两个凸透镜，其中任一预设凸透镜的周围分布有至少一个红外光源和至少一个摄像机。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备本体内的每一凸透镜周围，均分布有至少一个红外光源和至少一个摄像机。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，当任一凸透镜对应于多个红外光源时，多个红外光源在所述任一凸透镜的周围均匀分布。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述红外光源的安装位置处于对应的凸透镜的外切矩形的覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿，尹欢密，林锋，吴军，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛,KY