头戴式显示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种头戴式显示装置，包括：依次设置的像差矫正透镜、半透半反镜和补偿透镜，待显示的图像光信息入射到所述像差矫正透镜，从所述像差矫正透镜透射的光线经过所述半透半反镜的反射后再次入射到所述像差矫正透镜，经过所述像差矫正透镜后入射到人眼；外界光线依次经过所述补偿透镜、所述半透半反镜和所述像差矫正透镜的透射后入射到人眼。本实用新型专利技术的头戴式显示装置，通过三片光学透镜组合形成类似于“三明治”结构的透镜组合，能有效解决单一反射镜无法有效校正像差的难题，包括场曲和像散像差的校正，并且该透镜组合有利于缩短光路，减小显示装置的整体重量，有效降低系统的体积。

Head mounted display device

The utility model discloses a head mounted display device, including: aberrations are sequentially arranged corrective lenses, transflective mirror and compensating lens, image light incident information to be displayed to the aberration correction lens, aberration correction lens from the light transmission through the transflective semi reflecting mirror. After the incident again to the aberration correction lens, the aberration correction lens after the incident to the eye; the external light passes through the transmission of the compensating lens, the half mirror and the aberration correction lens after the incident to the eye. The utility model of the head mounted display device, forming a lens combination is similar to the \sandwich\ structure by three pieces of optical lenses, can effectively solve the problem of single reflector can effectively correct aberrations, including field curvature and astigmatism aberration correction, and the lens combination is conducive to shorten the optical path, reducing the overall weight of display device and effectively reduce the volume of the system.

【技术实现步骤摘要】
头戴式显示装置
本技术涉及显示
，特别涉及一种头戴式显示系统装置。
技术介绍
随着科技的进步、云端数据计算方式的出现、电子器件运算能力的提升与人们追求的改变，各种现代电子系统或光学系统正朝微小型化、易携带化、高性能化的方面发展。增强现实显示(AugmentedReality，AR)技术也正逐渐进入人们的视线中，并且逐渐得到认可。增强现实技术与虚拟现实(VirtualReality，VR)技术均属于头戴显示技术。与增强现实显示技术不同的是，在虚拟现实显示技术中，使用者看到的所有图形均由显示器提供。而在增强现实显示技术中，使用者观察到的图像为实时显示、现实场景与虚拟添加的相关信息所叠加形成的图像，可以让使用者在看到现实场景的同时，看到其相关状态，通过增强现实显示器，可以增加使用者对事物的认知，帮助使用者了解所看到的现实场景。在现有的双眼共屏系统中，均在人眼上部中轴线位置处放置显示装置，双眼通过同一个曲面反射镜接收显示装置显示的图像。然而，这些显示装置的光学系统的像差校正难度较大，并且很难做到让左右眼正好观察到显示器屏幕上的相同位置。因此，左右眼观察的图像只有部分重合，双眼视轴不平行，存在视轴差问题。在现有技术中，“一种增强现实的装置”(参见专利CN103970275A)中，公开了一种双筒目镜结构的增强现实装置。此设计中，使用的显示方式为利用双筒结构现实双目显示，透镜数目较多，增加了产品体积与重量；并且在此设计中，放置的投影装置为手机或其他移动终端，需用手持的方式进行观察，因此携带不方便。在另一现有技术中，“一种增强现实系统”(专利CN105068659A)公开了一种增强现实系统的光学系统模块设计，但此设计是使用单个投影对应单眼显示的方式进行投影，没有达到单投影双眼显示的效果。而且此专利中，其镜头部分与显示部分体积均偏大，会给使用者带来一定的不便。
技术实现思路
本技术旨在克服上述在先技术的不足，提供一种头戴式显示装置。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：在本技术的一个方面，提供一种头戴式显示装置，包括：依次设置的像差矫正透镜、半透半反镜和补偿透镜，待显示的图像光信息入射到所述像差矫正透镜，从所述像差矫正透镜透射的光线经过所述半透半反镜的反射后再次入射到所述像差矫正透镜，经过所述像差矫正透镜后入射到人眼；外界光线依次经过所述补偿透镜、所述半透半反镜和所述像差矫正透镜的透射后入射到人眼。本技术的显示装置中，将显示单元通过三片光学透镜组合形成类似于“三明治”结构的透镜组合，能有效地解决单一反射镜无法有效校正像差的难题，包括场曲和像散像差的校正。进一步地，所述装置还包括图像生成单元，所述图像生成单元将生成的图像光信息入射到所述像差校正透镜。优选地，所述图像生成单元为移动智能设备。在另一个实施例中，所述图像生成单元包括投影子单元和散射板，所述投影子单元将接收的图像电信息转换成图像光信息后投影到所述散射板，所述散射板将所述图像光信息散射后入射到所述显示单元。进一步地，所述图像生成单元还包括图像生成子单元，所述图像生成子单元通过有线或无线连接到所述投影子单元，并向所述投影子单元发送图像信息。在又一个实施例中，所述图像生成单元包括图像生成子单元和有机发光二极管OLED单元，所述图像生成子单元将生成的图像电信息通过有线或无线的方式发送到所述OLED单元，所述OLED单元将所述图像电信息转换成图像光信息后入射到所述像差校正透镜。优选地，所述图像生成子单元为移动智能设备。在又一个实施例中，所述像差矫正透镜与半透半反镜的相邻表面相配合，所述半透半反镜与所述补偿透镜的相邻表面相配合。优选地，所述像差透镜、半透半反镜和补偿透镜依次粘合形成透镜组合。优选地，所述像差矫正透镜、半透半反镜和补偿透镜的面型为平面、球面、非球面或自由曲面中的任一种。优选地，所述像差矫正透镜为楔板结构。优选地，所述像差矫正透镜为平行楔板、凸透镜、凹透镜或弯月透镜中的任一种。优选地，所述补偿透镜为楔板结构。优选地，所述补偿透镜为平行楔板、凸透镜、凹透镜或弯月透镜中的任一种。优选地，所述补偿透镜的远离人眼的一面上具有增透膜。在又一个实施例中，所述像差矫正透镜的靠近人眼的一面上的靠近所述图像生成单元的一侧具有全反射区域，所述全反射区域用于当从所述半透半反镜反射的图像光信息满足全反射条件时，将入射到所述全反射区域的图像光信息全反射到所述半透半反镜，并且当从所述半透半反镜反射的图像光信息不满足全反射条件时，将入射到所述全反射区域的图像光信息透射后入射到人眼。优选地，所述全反射区域通过镀膜形成。在又一个实施例中，所述装置还包括第二显示单元，所述显示单元和第二显示单元将接收的待显示的图像光信息分别入射到不同的人眼中。优选地，所述显示单元与所述第二显示单元为一体化结构。与在先技术相比，本技术的显示装置中，本技术的头戴式显示装置，通过三片光学透镜组合形成类似于“三明治”结构的透镜组合，能有效解决单一反射镜无法有效校正像差的难题，包括场曲和像散像差的校正。并且该透镜组合有利于缩短光路，减小显示装置的整体重量，并有效降低系统的体积。此外，上述装置采用一个投影单元作为图像源，能够降低成本，减小系统体积和重量，便于用户佩戴。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了本技术的头戴式显示装置的结构示意图。图2示出了本技术的显示单元的一个实施例的结构示意图。图3示出了本技术的显示单元的另一个实施例的结构示意图。图4示出了本技术的头戴式显示装置的实施例一的结构示意图。图5示出了不设置像差校正透镜和补偿透镜时的显示装置的双眼观察图像示意图。图6示出了本技术的头戴式显示装置的实施例二的光路示意图。图7示出了本技术的头戴式显示装置的实施例三的光路示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。图1示出了本技术的头戴式显示装置的结构示意图。本技术的实施例中，提供一种头戴式显示装置，如图1所示，其包括：依次设置的像差校正透镜12、半透半反镜13和补偿透镜14，待显示的图像光信息入射到像差校正透镜12后，经过像差校正透镜12的透射后入射到半透半反镜13，然后经过半透半反镜13将图像光信息反射后再经过像差校正透镜12的透射后入射到人眼15。另外，外界光线依次经过补偿透镜14、半透半反镜13和像差校正透镜12的透射后入射到人眼15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，包括：依次设置的像差矫正透镜、半透半反镜和补偿透镜，待显示的图像光信息入射到所述像差矫正透镜，从所述像差矫正透镜透射的光线经过所述半透半反镜的反射后再次入射到所述像差矫正透镜，经过所述像差矫正透镜后入射到人眼；外界光线依次经过所述补偿透镜、所述半透半反镜和所述像差矫正透镜的透射后入射到人眼。

【技术特征摘要】
1.一种头戴式显示装置，其特征在于，包括：依次设置的像差矫正透镜、半透半反镜和补偿透镜，待显示的图像光信息入射到所述像差矫正透镜，从所述像差矫正透镜透射的光线经过所述半透半反镜的反射后再次入射到所述像差矫正透镜，经过所述像差矫正透镜后入射到人眼；外界光线依次经过所述补偿透镜、所述半透半反镜和所述像差矫正透镜的透射后入射到人眼。2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述装置还包括图像生成单元，所述图像生成单元将生成的图像光信息入射到所述像差校正透镜。3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述图像生成单元为移动智能设备。4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述图像生成单元包括投影子单元和散射板，所述投影子单元将接收的图像电信息转换成图像光信息后投影到所述散射板，所述散射板将所述图像光信息散射后入射到所述显示单元。5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述图像生成单元还包括图像生成子单元，所述图像生成子单元通过有线或无线连接到所述投影子单元，并向所述投影子单元发送图像信息。6.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述图像生成单元包括图像生成子单元和有机发光二极管OLED单元，所述图像生成子单元将生成的图像电信息通过有线或无线的方式发送到所述OLED单元，所述OLED单元将所述图像电信息转换成图像光信息后入射到所述像差校正透镜。7.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述图像生成子单元为移动智能设备。8.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述图像生成子单元为移动智能设备。9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述像差矫正透镜与半透半反镜的相邻表面相配合，所述半透...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞世铭，
申请(专利权)人：浙江舜通智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33