头戴式显示装置制造方法及图纸

提供一种头戴式显示装置，所述头戴式显示装置包括：显示单元，包括显示图像的多个发射区域和设置在发射区域之间并透射来自外部光源的光的多个透射区域；第一光学元件，接收从显示单元发射的光并使光会聚到预定区域上；第二光学元件，设置为关于显示单元与第一光学元件相对，并接收和发散从外部朝向显示单元入射的光。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2014年9月4日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0118016号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
一个或更多个实施例涉及一种头戴式显示装置，更具体地，涉及一种透视型(see-through)头戴式显示装置，该透视型头戴式显示装置不仅能够使用户感知透视型头戴式显示装置所显示的图像，还能够使用户感知透视型头戴式显示装置后侧处的背景。
技术介绍
通常，典型地具有类似眼镜的形状或类似头盔的形状的并且可以佩戴在用户的头上的头戴式显示装置能够使用户感知显示在用户的眼睛前面的图像。已经对透视型头戴式显示装置进行了研究，该透射型头戴式显示装置不仅能够使用户感知显示在用户的眼睛前面的图像，还能够使用户感知透视型头戴式显示装置后侧处的背景。
技术实现思路
在传统的透视型头戴式显示装置中，背景图像会被设置在用户的眼睛和显示装置之间的以获得最短的焦距的光学元件扭曲。一个或更多个实施例包括透视型头戴式显示装置，当将该头戴式显示装置佩戴在用户的头上时，该头戴式显示装置使穿过其显示的背景图像不被扭曲，并且该头戴式显示装置的显示单元被设置为基本靠近用户的眼睛。根据示例性实施例，头戴式显示装置包括：显示单元，包括显示图像的多个发射区域和设置在发射区域之间并透射外部光的多个透射区域；第一光学元件，接收从显示单元发射的光并使光会聚到预定区域上；第二光学元件，设置为关于显示单元与第一光学元件相对并接收和发散从外部朝向显示单元
入射的光。在示例性实施例中，第一光学元件的焦距的绝对值可以与第二光学元件的焦距的绝对值基本相同。在示例性实施例中，第一光学元件的焦距可以是大约20厘米或更大。在示例性实施例中，第一光学元件可以包括凸透镜，第二光学元件可以包括凹透镜。在示例性实施例中，第一光学元件和第二光学元件中的至少一个可以包括菲涅耳透镜或全息光学元件(“HOE”)透镜。在示例性实施例中，显示单元可以包括多个像素，每个像素可以包括设置在发射区域中的第一发射部、第二发射部和第三发射部，以及设置在透射区域中并与第一发射部、第二发射部和第三发射部邻近的透射窗口。在示例性实施例中，头戴式显示装置还可以包括框架，框架容纳显示单元、第一光学元件和第二光学元件，并且被构造为被佩戴在用户的头上。根据示例性实施例，头戴式显示装置包括：显示单元，包括显示图像的多个发射区域和设置在发射区域之间并透射外部光的多个透射区域；第一光学元件，接收来自显示单元的光，其中，第一光学元件将从发射区域发射的光转变为在第一方向上的偏振光，并将已经透射穿过透射区域的外部光转变为在第二方向上的偏振光；第二光学元件，接收透射穿过第一光学元件的光，其中，第二光学元件使在第一方向上的偏振光会聚到预定区域上，并使在第二方向上的偏振光沿着其在第二光学元件上的入射方向基本相同的方向透射。在示例性实施例中，第一光学元件可以包括：偏振器，设置为与发射区域和透射区域对应；液晶层，接收透射穿过偏振器的光，并包括设置为与发射区域对应的第一液晶和设置为与透射区域对应的第二液晶。在示例性实施例中，第二光学元件可以包括：第一介质，第一介质的折射率根据入射光的偏振方向变化；第二介质，与第一介质接触并具有比第一介质的最大折射率小的折射率。在示例性实施例中，第一介质可以包括液晶。在示例性实施例中，第一光学元件可以包括：偏振器，设置为与发射区域和透射区域对应；λ/2相位延迟器，设置为与发射区域或透射区域对应。在实施例中，第一光学元件可以包括：第一偏振器，设置为与发射区域
对应并将从发射区域发射的光转变为在第一方向上的偏振光；第二偏振器，设置为与透射区域对应并将透射穿过透射区域的外部光转变为在第二方向上的偏振光。在示例性实施例中，第一偏振器和第二偏振器中的每个可以包括线栅偏振器。在示例性实施例中，显示单元可以包括多个像素，每个像素可以包括设置在发射区域中的第一发射部、第二发射部和第三发射部，以及设置在透射区域中并与第一发射部、第二发射部和第三发射部邻近的透射窗口。在示例性实施例中，头戴式显示装置还可以包括框架，框架容纳显示单元、第一光学元件和第二光学元件，并且被构造为被佩戴在用户的头上。附图说明通过下面结合附图对其实施例的详细描述，这些和/或其它特征将变得明显和更容易理解，在附图中：图1是示出根据本专利技术的头戴式显示装置的示例性实施例的示意性侧视图；图2是示出根据本专利技术的头戴式显示装置的可选择的示例性实施例的示意性侧视图；图3是示出在图1的头戴式显示装置的显示单元中的像素的概念透视图；图4是示出根据本专利技术的头戴式显示装置的另一可选择的示例性实施例的示意性侧视图；图5是示出根据本专利技术的头戴式显示装置的另一可选择的示例性实施例的示意性侧视图；图6是示出根据本专利技术的头戴式显示装置的另一可选择的示例性实施例的示意性侧视图；图7是示出根据本专利技术的头戴式显示装置的示例性实施例的示意性透视图。具体实施方式现在，将在下文中参照附图更充分地描述本专利技术，在附图中示出了各种实施例。然而，本专利技术可以以许多不同的形式来实施且不应被解释为限于这
里所阐述的实施例。相反，这些实施例被提供为使得本公开将是彻底的和完整的，并且将把本专利技术的范围充分地传递给本领域技术人员。同样的附图标记始终是指同样的元件。将理解的是，当元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在所述另一元件上，或者它们之间可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。将理解的是，虽然这里可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离这里的教导的情况下，下面所讨论的“第一元件”、“第一组件”、“第一区域”、“第一层”或“第一部分”可以被称作第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。这里使用的术语仅是出于描述具体实施例的目的，而不意图成为限制。如这里所使用的，单数形式的“一个(种)”和“该(所述)”也意图包括复数形式(包括“至少一个”)，除非在上下文中另外清楚地指出。“或(或者)”是指“和/或”。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任意和全部组合。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，说明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或更多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。为了易于描述，这里可以使用诸如“在……之下”、“在…….下方”、“下面的”、“在……上方”和“上面的”等空间相对术语来描述附图中所示出的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意图涵盖除了附图中描述的方位之外的在使用中或操作中的装置的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将随后被定位为在其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以涵盖“在……上方”和“在……下方”两种方位。装置可以被另外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴式显示装置，其特征在于，所述头戴式显示装置包括：显示单元，所述显示单元包括：显示图像的多个发射区域；以及设置在发射区域之间并透射外部光的多个透射区域；第一光学元件，接收从所述显示单元发射的光并使所述光会聚到预定区域上；以及第二光学元件，设置为关于所述显示单元与所述第一光学元件相对并接收和发散从外部朝向所述显示单元入射的光。

【技术特征摘要】
2014.09.04 KR 10-2014-01180161.一种头戴式显示装置，其特征在于，所述头戴式显示装置包括：显示单元，所述显示单元包括：显示图像的多个发射区域；以及设置在发射区域之间并透射外部光的多个透射区域；第一光学元件，接收从所述显示单元发射的光并使所述光会聚到预定区域上；以及第二光学元件，设置为关于所述显示单元与所述第一光学元件相对并接收和发散从外部朝向所述显示单元入射的光。2.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一光学元件的焦距的绝对值与所述第二光学元件的焦距的绝对值相同。3.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一光学元件的焦距是20厘米或更大。4.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一光学元件包括凸透镜，以及所述第二光学元件包括凹透镜。5.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一光学元件和所述第二光学元件中的至少一个包括菲涅耳透镜或全息光学元件透镜。6.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述显示单元包括多个像素，每个像素包括：设置在所述发射区域中的第一发射部、第二发射部和第三发射部；以及设置在所述透射区域中并与所述第一发射部、所述第二发射部和所述第三发射部邻近的透射窗口。7.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述头戴式显示装置还包括：框架，容纳所述显示单元、所述第一光学元件和所述第二光学元件，并且被构造为被佩戴在用户的头上。8.一种头戴式显示装置，其特征在于，所述头戴式显示装置包括：显示单元，所述显示单元包括：显示图像的多个发射区域；以及设置在发射区域之间并透射外部光的多个透射区域；第一光学元件，接收来自所述显示单元的光，其中，所述第一光学元件将从发射区域发射的光转变为在第一方向上的偏振光，并将透射穿过透射区域的外部光转变为在与第一方向垂直的第二方向上的偏振光；以及第二光学元件，接收来自所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁洙敏，
申请(专利权)人：三星显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR