头戴式可视设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种头戴式可视设备，其中，所述头戴式可视设备包括：LCOS显示器，用于反射式成像；光源，与所述LCOS显示器并排设置，用于向所述LCOS显示器提供反射式成像所需的光能；光学组件，与所述LCOS显示器和所述光源平行设置，用于将所述光源的光线反射到所述LCOS显示器的表面，并将所述LCOS显示器的显示图像传送到人眼。本实用新型专利技术可以使头戴式可视设备适用于不同视力的人群，提高用户体验度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学
，尤其涉及一种头戴式显示系统，具体来说就是一种头戴式可视设备(HMD)。
技术介绍
头戴式显示器(HMD，也称为头戴式可视设备)是把二维图像直接反射到观看者的眼睛里，具体就是通过一组光学系统(主要是精密光学透镜)放大超微显示屏上的图像，将影像投射于视网膜上，进而将大屏幕图像呈现在观看者眼中，形象点说就是拿放大镜看物体呈现出放大的虚拟物体图像。图像可以直接通过发光二极管(LCD)、主动式矩阵液晶显示器(AMLED)有机发光二极管(OLED)或液晶附硅(LCOS)获得，也可以通过光纤等传导方式间接获得。显示系统通过准直透镜成像在无穷远处，然后通过反射面把图像反射进人的眼睛里。由于头戴式可视设备像眼镜一样佩戴在用户头部，因此要求光学系统的总体体积要小、重量要轻。LCOS(即液晶附硅，也叫硅基液晶)是一种基于反射模式、尺寸非常小的矩阵液晶显示装置，由于LCOS尺寸小、分辨率高、重量轻，因此成为头戴式可视设备的优选显示器。然而，LCOS自身不能发光，需要额外的光源照射到LCOS上面，经过LCOS反射之后才能形成图像，如何配置额外光源以便在头戴式可视设备使用LCOS微型芯片，从而减小头戴式可视设备的体积，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。此外，由于头戴式可视设备用户的视力千差万别，有视力正常人群、有近视眼人群、有远视眼人群，而且近视眼人群和远视眼人群的近视程度及远视程度也各不相同，而现有头戴式可视设备仅适用于视力正常的人群，对于近视眼人群和远视眼人群则需要用户额外再佩戴一幅眼镜才能正常使用现有头戴式可视设备，给用户使用带来不便，因此，如何设计出适合于不同视力用户的头戴式可视设备也是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术要解决的技术问题就是提供一种头戴式可视设备，解决了现有头戴式可视设备不能有效利用LCOS显示器造成设备体积庞大，且不能适用于视力欠佳人群的问题。为了解决上述技术问题，本技术的一个具体实施方式提供一种头戴式可视设备，包括：LCOS显示器，用于反射式成像；光源，与所述LCOS显示器并排设置，用于向所述LCOS显示器提供反射式成像所需的光能；光学组件，与所述LCOS显示器和所述光源平行设置，用于将所述光源的光线反射到所述LCOS显示器的表面，并将所述LCOS显示器的显示图像传送到人眼。其中，所述光学组件包括：屈光度调节透镜组，倾斜设置于所述LCOS显示器的显示图像传送方向上且不遮挡人眼水平视线，用于准直放大来自所述LCOS显示器的显示图像。其中，所述屈光度调节透镜组具体包括：透镜，倾斜设置于所述LCOS显示器的显示图像传送方向上且不遮挡人眼水平视线，用于准直放大来自所述LCOS显示器的显示图像，并将穿过所述透镜的显示图像传送到人眼。其中，所述屈光度调节透镜组具体包括：1/4波片，倾斜设置于所述LCOS显示器的显示图像传送方向上且不遮挡人眼水平视线，用于调整来自所述LCOS显示器的显示图像的偏振方向；在远离所述1/4波片的一侧镀有反射膜的透镜，与所述1/4波片紧贴设置，用于准直放大并反射来自所述LCOS显示器的显示图像，从而将显示图像反射到人眼。本技术的一个具体实施方式中，所述头戴式可视设备还包括：补偿透镜，隔着所述光学组件与观看位置相对设置，用于补偿所述透镜产生的屈光效应，从而保证人眼观看到的外界现实图像不变形。其中，所述透镜为液晶透镜，根据观看者的近视度数调整所述透镜的曲率半径和厚度。其中，所述光学组件还包括：第一直角棱镜；设置在所述光源的传输光路上的第二直角棱镜，与所述第一直角棱镜的接触面为全反射面，所述全反射面用于反射所述光源发出的光；第三直角棱镜，与所述第二直角棱镜紧贴设置；设置在所述LCOS
显示器的传输光路上的第四直角棱镜，与所述第三直角棱镜的接触面为第一偏振分光面，所述第一偏振分光面用于反射所述光源发出的S偏振光；1/2波片，与所述第四直角棱镜紧贴设置，用于将所述LCOS显示器发出的P偏振光转换成S偏振光；第五直角棱镜，与所述1/2波片紧贴设置；梯形棱镜，与所述第五直角棱镜的接触面为第二偏振分光面，所述第二偏振分光面用于将来自所述1/2波片的S偏振光传送给所述屈光度调节透镜组。其中，所述第一偏振分光面与所述屈光度调节透镜组的倾斜角度相同。其中，所述全反射面与所述光源的传输光路成45度角；所述第一偏振分光面与所述全反射面垂直。其中，所述第一直角棱镜和所述第三直角棱镜一体设置。根据本技术的上述具体实施方式，可以得知头戴式可视设备至少具有以下有益效果或特点：利用两个角度垂直的面(一个为反射面、一个为偏振分光面)，将光源发出的光反射到LCOS显示器表面，从而实现头戴式可视设备对LCOS显示器的使用，极大降低了头戴式可视设备的整体体积；同时将用于调节屈光度的透镜组整合到光学系统中，通过调节透镜组的屈光度，从而使头戴式可视设备适用于不同视力的人群，提高用户体验度；另外，通过设置补偿透镜，保证观看者看到的外界现实图像不变形，增强了头戴式可视设备的实用性。应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本技术所欲主张的范围。附图说明下面的所附附图是本技术的说明书的一部分，其绘示了本技术的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本技术的原理。图1为本技术具体实施方式提供的一种戴式可视设备的具体实施例一的结构图；图2为本技术具体实施方式提供的一种戴式可视设备的具体实施例二的结构图；图3为本技术具体实施方式提供的一种戴式可视设备的具体实施例三的结构图；图4为本技术具体实施方式提供的一种戴式可视设备的具体实施例四的结构图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本技术所揭示内容的精神，任何所属
技术人员在了解本
技术实现思路
的实施例后，当可由本
技术实现思路
所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本
技术实现思路
的精神与范围。本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本技术，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴式可视设备，其特征在于，所述头戴式可视设备包括：LCOS显示器(10)，用于反射式成像；光源(20)，与所述LCOS显示器(10)并排设置，用于向所述LCOS显示器(10)提供反射式成像所需的光能；以及光学组件(30)，与所述LCOS显示器(10)和所述光源(20)平行设置，用于将所述光源(20)的光线反射到所述LCOS显示器(10)的表面，并将所述LCOS显示器(10)的显示图像传送到人眼。

【技术特征摘要】
1.一种头戴式可视设备，其特征在于，所述头戴式可视设备包括：LCOS显示器(10)，用于反射式成像；光源(20)，与所述LCOS显示器(10)并排设置，用于向所述LCOS显示器(10)提供反射式成像所需的光能；以及光学组件(30)，与所述LCOS显示器(10)和所述光源(20)平行设置，用于将所述光源(20)的光线反射到所述LCOS显示器(10)的表面，并将所述LCOS显示器(10)的显示图像传送到人眼。2.如权利要求1所述的头戴式可视设备，其特征在于，所述光学组件(30)包括：屈光度调节透镜组(308)，倾斜设置于所述LCOS显示器(10)的显示图像传送方向上且不遮挡人眼水平视线，用于准直放大来自所述LCOS显示器(10)的显示图像。3.如权利要求2所述的头戴式可视设备，其特征在于，所述屈光度调节透镜组(308)具体包括：透镜(3082)，倾斜设置于所述LCOS显示器(10)的显示图像传送方向上且不遮挡人眼水平视线，用于准直放大来自所述LCOS显示器(10)的显示图像，并将穿过所述透镜(3082)的显示图像传送到人眼。4.如权利要求2所述的头戴式可视设备，其特征在于，所述屈光度调节透镜组(308)具体包括：1/4波片(3081)，倾斜设置于所述LCOS显示器(10)的显示图像传送方向上且不遮挡人眼水平视线，用于调整来自所述LCOS显示器(10)的显示图像的偏振方向；以及在远离所述1/4波片(3081)的一侧镀有反射膜的透镜(3082)，与所述1/4波片(3081)紧贴设置，用于准直放大并反射来自所述LCOS显示器(10)的显示图像，从而将显示图像反射到人眼。5.如权利要求3或4所述的头戴式可视设备，其特征在于，所述头戴式可视设备还包括：补偿透镜(40)，隔着所述光学...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴斐，
申请(专利权)人：北京亮亮视野科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11