[发明专利]一种头戴式显示装置

说明书

本发明实施例公开了一种头戴式显示装置，包括：图像源；位于图像源光线传输方向的光波导；位于光波导出射光线方向的光学结构；其中，所述光学结构包括：改变光波导出射光线方向，增大出射光线出射角的第一状态和不改变光波导出射光线方向的第二状态，从而在所述头戴式显示装置应用于增强显示显示时，控制所述光学结构处于第二状态，使得所述光学结构对射向其的光线进行透射，以增加所述头戴式显示装置的透明度，满足增强现实显示时的高透明度需求，当所述头戴式显示装置应用于增强虚拟显示时，控制所述光学结构处于第一状态，使得所述光学结构对射向其的光线进行折射，增大所述头戴式显示装置的视场，满足虚拟显示时的大视场需求。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种头戴式显示装置。

背景技术

随着科学技术的发展，头戴式显示装置的应用越来越广泛。当所述头戴式显示装置应用于增强现实显示时，所述头戴式显示装置需要具有较高的透明度，并且不对外界进入人眼的光线产生偏折；当所述头戴式显示装置应用于虚拟显示时，所述头戴式显示装置需要具有较大视场，从而使得用户具有强烈的沉浸感。但是，目前头戴式显示装置难以同时满足高透明度和大视场的需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种头戴式显示装置，以同时满足高透明度和大视场的需求。

为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种头戴式显示装置，包括：图像源；位于所述图像源光线传输方向的光波导；位于所述光波导出射光线方向的光学结构；其中，所述光学结构包括：改变所述光波导出射光线方向，增大所述出射光线出射角的第一状态和不改变所述光波导出射光线方向的第二状态。

优选的，所述光学结构包括至少两个位于所述光波导出射光线方向的光学单元，其中，在所述光学结构的第一状态下，第一光学单元用于对所述光波导的出射光线进行会聚，形成会聚光线，第二光学单元用于对所述会聚光线进行扩散，形成平行光线。

优选的，所述光学单元至少包括一个光学透镜，所述光学透镜在通电状态下对射向所述光学透镜的光线进行折射，在非通电状态下，对射向所述光学透镜的光线进行透射。

优选的，所述光学透镜包括：相对设置的第一透明基板和第二透明基板，以及位于所述第一透明基板和第透明二基板之间的液晶层。

优选的，所述第一光学单元与所述第二光学单元之间的距离为所述第一光学单元的焦距与所述第二光学单元的焦距之和，且所述第一光学单元的焦距大于所述第二光学单元的焦距。

优选的，所述显示装置还包括：位于所述光波导背离所述图像源一侧的遮光膜，用于在所述光学结构处于第一状态时，对从所述光波导背离所述光学结构一侧入射至所述光波导的光线进行遮挡。

优选的，所述遮光膜为电控变色膜，所述电控变色膜在通电状态下为非透明态，在非通电状态下为透明态。

优选的，所述显示装置还包括：

控制器，所述控制器用于检测所述头戴式显示装置的显示模式，并基于检测到的显示模式，控制所述光学结构处于第一状态或第二状态。

优选的，所述控制器还用于在控制所述光学结构处于第一状态时，控制所述电控变色膜处于非透明状态，在控制所述光学结构处于第二状态时，控制所述电控变色膜处于透明状态。

优选的，所述显示装置还包括：位于所述图像源至所述光波导光路上的准直光学系统。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：