具有非瞳孔成形光路的头戴式显示器制造技术

一种头戴式显示装置，包括结构框架，该结构框架通常沿着X轴和Y轴布置，以沿着Z轴观察时，X轴、Y轴和Z轴相互垂直。微显示器与结构框架耦接，并配置为沿着Z轴远离用户在基本上向前的方向上投射视觉内容。一组的一个或多个具有反射光学表面的光学元件与结构框架耦接，并分别定位在微显示器的前侧上，以将非瞳孔成形光路上的光线束从微显示器反射性地引导至用户的眼睛，以对用户的眼睛提供图像，使得进入用户眼睛的光线束的光线基本上平行，以使当用户的瞳孔处于不同位置时图像对于用户都是可见的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有非瞳孔成形光路的头戴式显示器
本专利技术涉及一种具有非瞳孔成形光路的头戴式显示器。
技术介绍
头戴式显示器(HMD)装置用于显示和观看来自视觉显示源的视觉内容。HMD装置配置为穿戴在用户的头部上。HMD装置通常具有(1)单个位于用户的一只眼睛前面的小型显示镜片(单眼HMD)，或(2)两个小型显示镜片，每个均位于用户的两只眼睛中的一只眼睛的前面(双眼HMD)，用于使单个用户观看较宽范围的视觉显示内容。双眼HMD允许用户可能可以观看三维视觉内容。目前在当今的军用、商业和消费者市场上发现的HMD装置主要是护目镜(goggles)/目镜(eyeglasses)类型的装置，其以一对护目镜的方式穿戴或穿戴目镜，或者其是附接至穿戴在用户头部上的头盔的头盔式安装的装置。另外，目前在当今的市场上发现的HMD装置主要依赖于三种不同的技术，因此通常分为三个不同的类别：折射型；衍射型；和激光显示器。目前市场上发现的第一种类型的HMD装置是折射型HMD。折射型HMD使用折射的光学物理原理，以将来自视觉显示源的视觉内容的投影传递至用户的眼睛。折射型HMD是通过将来自显示源的视觉内容的投影通过透光介质(通常是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴式显示装置，包括：结构框架，所述结构框架大体沿着X轴和Y轴布置，以沿着Z轴观察时，所述X轴、所述Y轴和所述Z轴相互垂直；微显示器，所述微显示器与所述结构框架耦接，并配置为沿着所述Z轴远离用户在基本上向前的方向上投射视觉内容；以及具有反射光学表面的一个或多个光学元件的一个组，这些光学元件与所述结构框架耦接并分别定位在所述微显示器的前侧上，以将非瞳孔成形的光路上的光线束从所述微显示器反射性地引导至用户的眼睛，以对所述用户的眼睛提供图像，使得进入所述用户的眼睛的所述光线束的光线是基本上平行的，以当所述用户的瞳孔处于不同位置时所述图像对于所述用户都是可见的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.15 US 61/799,0171.一种头戴式显示装置，包括：结构框架，所述结构框架大体沿着X轴和Y轴布置，以沿着Z轴观察时，所述X轴、所述Y轴和所述Z轴相互垂直；微显示器，所述微显示器与所述结构框架耦接，并配置为沿着所述Z轴远离用户在基本上向前的方向上投射视觉内容；具有反射光学表面的一个或多个光学元件的一个组，这些光学元件与所述结构框架耦接并分别定位在所述微显示器的前侧上，以将非瞳孔成形的光路上的光线束从所述微显示器反射性地引导至用户的眼睛，以对所述用户的眼睛提供图像，使得进入所述用户的眼睛的所述光线束的光线是基本上平行的，以当所述用户的瞳孔处于不同位置时所述图像对于所述用户都是可见的；以及对齐机构，所述对齐机构配置为沿着所述Z轴和所述X轴适应用户的瞳孔的位置，所述Z轴大体沿着用户的位置线，且对应于光路的焦距，所述X轴是水平的且横向于所述位置线，且对应于所述用户的瞳孔间距离。2.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其中，所述光路没有光圈，使得在从所述微显示器到所述用户的眼睛的光路上没有所述光线束的光线会聚且翻转的位置。3.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其中，所述光路将所述用户的眼睛用作光圈。4.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其中，所述光路在所述微显示器和所述用户的眼睛之间交替地分散和会聚。5.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其中，所述光学元件的所述一个组的反射光学表面交替地是凹的和凸的。6.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其中，所述光学元件的所述一个组包括：第一镜子，具有沿着所述Z轴面向基本上向后的方向的反射光学表面；第二镜子，具有沿着所述Z轴面向基本上向前的方向的反射光学表面；以及第三镜子，具有沿着所述Z轴面向基本上向后的方向的反射光学表面。7.根据权利要求6所述的头戴式显示装置，其中，所述第一镜子和所述第三镜子的反射光学表面是凹的反射光学表面，所述第二镜子的反射光学表面是凸的反射光学表面。8.根据权利要求6所述的头戴式显示装置，其中，所述第一镜子和所述第三镜子形成在复合光学元件中。9.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，包括：第二微显示器，所述第二微显示器与所述结构框架耦接，并配置为沿着所述Z轴远离所述用户在基本上向前的方向上投射视觉内容；以及具有反射光学表面的一个或多个光学元件的第二组，这些光学元件与所述结构框架耦接，并分别定位在所述第二微显示器的前侧上，以将非瞳孔成形的第二光路上的第二光线束从所述第二微显示器反射性地引导至所述用户的第二只眼睛，以对所述用户的第二只眼睛提供第二图像，使得进入所述用户的第二眼睛的所述第二光线束的光线是基本上平行的，以当所述用户的第二瞳孔处于不同位置时所述第二图像对于所述用户都是可见的。10.根据权利要求9所述的头戴式显示装置，其中，所述头戴式显示装置配置为，对于所述图像和所述第二图像的全重叠提供大于40度的视野，并对于所述图像和所述第二图像的...

【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯·彼得·马吉亚里，
申请(专利权)人：依米有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US