一种头戴显示设备制造技术

本发明专利技术公开了一种头戴显示设备，包括眼罩、镜架和安装于镜架内的两组光学系统，眼罩与镜架一端连接；每组光学系统包括一图像显示屏、一半反半透镜和一凹面反射镜，每组光学系统的光路为：图像显示屏发出的光信息被半反半透镜反射/透射至凹面反射镜，经凹面反射镜放大后反射回半反半透镜，再由半反半透镜透射/反射入人眼。本发明专利技术头戴显示设备能让用户享受大屏立体视觉效果，可用于3D电影观看、3D游戏场景显示等，其封闭性好，不会影响周围的人，对于希望拥有个人空间的人来说非常适用，另外，其结构简单，设计轻巧，便于产业化生成，成本低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种头戴显示设备，包括眼罩、镜架和安装于镜架内的两组光学系统，眼罩与镜架一端连接；每组光学系统包括一图像显示屏、一半反半透镜和一凹面反射镜，每组光学系统的光路为：图像显示屏发出的光信息被半反半透镜反射/透射至凹面反射镜，经凹面反射镜放大后反射回半反半透镜，再由半反半透镜透射/反射入人眼。本专利技术头戴显示设备能让用户享受大屏立体视觉效果，可用于3D电影观看、3D游戏场景显示等，其封闭性好，不会影响周围的人，对于希望拥有个人空间的人来说非常适用，另外，其结构简单，设计轻巧，便于产业化生成，成本低。【专利说明】一种头戴显示设备
本专利技术涉及头戴显示
，尤其涉及一种头戴显示设备。
技术介绍
随着3D显示技术的蓬勃发展，3D立体显示技术正在革命性地影响和改变着人们的沟通、工作和生活方式。2010年，以3D电视及3D影视为代表的全球产业环境日益成熟，立体显示器与传统显示器相比，其最大的特点在于立体显示器能够让人真实的体验到立体视觉带来的巨大冲击和极致震撼，因而立体感强与否是衡量立体显示产品的一项重要指标。立体显示应用科技技术手段还原了人类真实的三维世界，将引领未来视像科技的发展趋势。然而传统的立体显示技术，如3D电影、电视等，极大地限制了用户的观看场地，而市面上的大部分便携式立体显示设备不能满足用户对于分辨率、视场角以及便携性等诸多方面的要求。多功能的小型化电子显示设备虽然能为用户带来方便，如Google Glass，但“便携式” “小型化”同时也限制了显示屏的尺寸，而较小的显示屏又容易造成用户的眼部疲劳。因此，如何令单一设备兼具“小型化”与“大显示”的特性，便成为亟待解决的重要问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种兼具“小型化”与“大显示”特性的头戴显示设备，可让用户随时随地以有线或无线方式将其连接到手机、平板电脑等其他具有播放功能的电子设备上，享受大屏立体视觉效果。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种头戴显示设备，包括眼罩、镜架和安装于镜架内的两组光学系统(两组光学系统结构可以为对称的，也可以为非对称结构)，眼罩与镜架一端连接；每组光学系统包括一图像显示屏、一半反半透镜和一凹面反射镜，每组光学系统的光路为:图像显示屏发出的光信息被半反半透镜反射/透射至凹面反射镜，经凹面反射镜放大后反射回半反半透镜，再由半反半透镜透射/反射入人眼。采用本专利技术头戴显示设备观看视频时，当两图像显示屏显示的图像完全一致时，为普通2D视频，当两图像显示屏显示的图像具有一定的位差时，为3D立体影像。优选的，两组光学系统中的两块图像显示屏背靠背安装于镜架中央，两凹面反射镜并排安装于眼罩对侧，两半反半透镜分别与各自对应的图像显示屏呈30度?60度的夹角安装于镜架内，与图像显示屏和凹面反射镜各自组成三角形；镜架两侧分别设置吸光片或在镜架两侧内壁设置吸光层。优选的，两组光学系统中的两块图像显示屏背靠背安装于镜架中央，两凹面反射镜分别安装于镜架左右两侧，两半反半透镜分别与各自对应的图像显示屏呈30度?60度的夹角安装于镜架内，与图像显示屏和凹面反射镜各自组成Z字形；眼罩对侧设置吸光片或在眼罩对侧的镜架内壁上设置吸光层。优选的，两组光学系统中的两块图像显示屏分别安装于镜架左右两侧，两凹面反射镜并排安装于眼罩对侧，两半反半透镜分别与各自对应的图像显示屏呈30度?60度的夹角安装于镜架内，与图像显示屏和凹面反射镜各自组成三角形；镜架中央设置吸光片。优选的，所述头戴显示设备还包括外设连接电路，外设连接电路通过有线或无线方式，将所述头戴显示设备与具有播放功能的电子设备连接，获取待显示的信息。优选的，在镜架与眼罩连接位置处，还安装有两组结构相同的正焦光学透镜或正焦光学透镜组。优选的，每组半反半透镜由两块直角棱镜胶合组成，其中一块直角棱镜的斜面镀有半透半反膜，镀有半反半透膜的斜面与与对应的图像显示屏呈30度?60度的夹角。优选的，每组光学系统里的半反半透镜与凹面反射镜加工为一体，由一块一侧为凸面的直角棱镜和另一块直角棱镜胶合而成，其中一块直角棱镜的斜面镀有半透半反膜，带凸面的直角棱镜的凸面上镀有全反射膜，镀有半反半透膜的斜面与对应的图像显示屏呈30度?60度的夹角。优选的，所述头戴显示设备近眼端还安装有屈光度调节器。优选的，在所述镜架两侧分别设有卡扣，用于紧固头戴伸缩带；或在所述眼罩上方设置有卡扣，用于紧固头戴伸缩带。本专利技术具有如下有益效果:1.本专利技术头戴显示设备具有目视放大光学系统，在人眼前方一定距离处的呈现放大虚像，可使用户享受大屏立体视觉效果；2.本专利技术头戴显示设备可用于3D电影观看、3D游戏场景显示等，其封闭性好，不会影响周围的人，对于希望拥有个人空间的人来说非常适用；3.本专利技术头戴显示设备结构简单，设计轻巧，便于产业化生成，成本低。【专利附图】【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图:图1为本专利技术实施例中每组光学系统光学原理图一；图2为本专利技术实施例中每组光学系统光学原理图二 ；图3为图1的一种替代方案，将单块半反半透镜替换为两块直角棱镜；图4为图1的另一种替代方案，半反半透镜与凹面反射镜为一体；图5是在图2原基础上在人眼前方增加光学透镜的光路原理图；图6为本专利技术头戴显示设备实施例一光学系统布局图；图7为本专利技术头戴显示设备实施例一结构爆炸示意图；图8为本专利技术头戴显示设备实施例二光学系统布局图；图9为本专利技术头戴显示设备实施例二结构爆炸示意图；图10为本专利技术头戴显示设备实施例三光学系统布局图；图11为本专利技术头戴显示设备实施例三结构爆炸示意图；图12为7、图9、图11任一结构装配好后的结构示意图；图13为图12设备通过眼罩上方卡扣连接头戴伸缩带的结构示意图；图14为图12设备通过镜架两侧卡扣连接头戴伸缩带的结构示意图；图15为本专利技术头戴显示设备光学系统非对称布局示意图；图中标记:1-图像显示屏，2-半反半透镜，21-第一直角棱镜；22_第二直角棱镜，3-凹面反射镜，31-凸面4-吸光片，5-眼罩，6-镜架，7-卡扣，8-头戴伸缩带，9-放大虚像成像位置。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例头戴显示设备包括眼罩、镜架和安装于镜架内的两组光学系统，眼罩与镜架一端连接；每组光学系统包括一图像显示屏、一半反半透镜和一凹面反射镜，每组光学系统的光路为:图像显示屏发出的光信息被半反半透镜反射/透射至凹面反射镜，经凹面反射镜放大后反射回半反半透镜，再由半反半透镜透射/反射入人眼，人眼经该设备看到的是成像在人眼前方一定距离处的放大虚像。每组光学系统的光学原理可参见图1或图2，图1中，图像显示屏I发出的光信息被半反半透镜2透射至凹面反射镜3，经凹面反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴显示设备，其特征在于，所述头戴显示设备包括眼罩、镜架和安装于镜架内的两组光学系统，眼罩与镜架一端连接；每组光学系统包括一图像显示屏、一半反半透镜和一凹面反射镜，每组光学系统的光路为：图像显示屏发出的光信息被半反半透镜反射/透射至凹面反射镜，经凹面反射镜放大后反射回半反半透镜，再由半反半透镜透射/反射入人眼。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄琴华，赵霄翔，
申请(专利权)人：成都理想境界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51