[实用新型]一种头戴式显示装置

说明书

本实用新型提供了一种头戴式显示装置，包括：头戴式壳体，所述头戴式壳体中设置有显示装置，上反射镜，透镜和下反射镜；所述显示装置的显示单元与所述上反射镜的反射面之间具有夹角，所述上反射镜反射所述显示装置的显示单元的光线，所述透镜设置在所述上反射镜和下反射镜之间，所述上反射镜的反射光线穿过所述透镜后经所述下反射镜反射到用户的眼中。本实用新型中，显示装置的显示单元的光线经上反射镜反射后，经透镜透射，透镜对光线进行调整，最后经下反射镜反射，用户佩戴时，下反射镜位于用户眼睛的前方，用户可以从下反射镜中看到经过处理后的显示单元的像，本装置设备简单，制作成本低，视角大。

技术领域

本实用新型涉及显示装置技术领域，特别是涉及一种头戴式显示装置。

背景技术

采用视频透射式技术的头戴式显示器，主要由并排设置且结构相同的两个透镜组件及相对应的显示单元实现成像，设备配置有前置摄像头，设备将拍摄的信息与虚拟信息融合后在显示单元显示，显示单元通过透镜组件放大成正立放大的虚像实现成像，视角大，但由于辐辏与调节矛盾，设备响应延迟等原因易产生眩晕感，且视频透射式的增强现实头戴式显示器对计算机图形运算速度要求相对较高，成本较高。

采用波导技术的透射式头戴式显示器，其波导部分主要由耦入部分、传输部分、耦出部分三部分组成，即：电子显示单元的光线通过光栅、锯齿、自由曲面等方式进入到波导，经过传输，再以光栅、锯齿、自由曲面等方式导出波导，进入观察者的眼睛。利用此技术实现的头戴式显示器视角小且成本较高，视角均在60度以下且大多在40度左右。以采用平面阵列波导显示技术的透射式头戴显示器举例，为减少重影，其半透膜阵列镀膜层数多，阵列平行度要求高，工艺难度大，易产生重影，良品率低，成本高。

采用棱镜技术的头戴式显示器，主要由透镜组、凹面反射镜或两者结合的方式放大显示单元，再通过分光棱镜或反射棱镜等方式反射成像。人眼只看到放大的显示单元图像，或同时能看到显示放大的显示单元图像与周围环境。利用此技术实现的头戴式显示器视角较小且大多在40度以下，增大视角会严重增加设备重量。

采用自由曲面技术的头戴式显示器，显示单元直接经过自由曲面反射成像或显示单元经透镜组透射，自由曲面反射成像。可利用补偿透镜实现同时看到周围环境和显示单元显示内容的效果，也可通过遮挡、镀膜或直接在金属表面加工等方式只观察显示单元显示的内容。利用此技术实现的头戴式显示器存在自由曲面良品率低，工艺难度大，良品成本高的问题。

采用光场成像技术的头戴式显示器，不论是利用微透镜阵列技术还是光纤扫描阵列技术还是其他微结构阵列技术，若要呈现较高成像质量，并实现动态效果，都对运算要求较高，进一步导致对处理器的要求较高，导致成本较高。

采用视网膜投影技术的头戴式显示器，通过透镜或透镜组对光源扩束准直，使得光束被空间光调制器(LCD、LCOS、DMD等)的每一个调制单元所调制，使得从每一个像素出射的光线为单光束，并且相互平行，然后通过光学系统汇聚于瞳孔中心，之后成像于视网膜。利用此技术的头戴式显示器大多视角较小。

非透射式显示技术的头戴式显示器，主要由并排设置且结构相同的两个透镜组件及相对应的显示单元实现成像，由于辐辏与调节矛盾，设备响应延迟等原因易产生眩晕感。

实用新型内容

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种组装精度要求低，成本低，视角大的头戴式显示装置。

本实用新型提供了一种头戴式显示装置，包括：头戴式壳体，所述头戴式壳体中设置有显示装置，上反射镜，透镜和下反射镜；所述显示装置的显示单元与所述上反射镜的反射面之间具有夹角，所述上反射镜反射所述显示装置的显示单元的光线，所述透镜设置在所述上反射镜和下反射镜之间，所述上反射镜的反射光线穿过所述透镜后经所述下反射镜反射到用户的眼中，用户佩戴时，所述下反射镜位于用户眼睛的前方。