视觉显示系统以及头戴显示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种视觉显示系统以及头戴显示装置。视觉显示系统包括：第一图像源包括显示屏；第一透反光学器件，与第一图像源成第一夹角设置；第二图像源，与第一透反光学器件成第二夹角设置，且位于第一透反光学器件背离第一图像源的一侧；以及第二透反光学器件，其光轴与第一透反光学器件成第三夹角设置。第一图像源及第二图像源工作时，第一图像源及第二图像源上的播放的图像内容通过第一透反光学器件投射至第二透反光学器件上，用户能够由第二透反光学器件上观看到叠加后的图像内容。上述的视觉显示系统借助第一透反光学器件叠加第一图像源及第二图像源播放的图像内容，能够以较低的成本实现质量较高的AR光场显示。

Visual display system and head wear display device

The utility model relates to a visual display system and a head display device. The visual display system includes the first image source including the display screen, the first anti optical device, the first angle setting with the first image source, the second image source, the second angle setting with the first transparent anti optical device, and the one side of the first transmural anti optical device deviating from the first image source; and the second anti optical device, The optical axis is arranged in third angles with the first transmissive optical device. When the first image source and the two image source work, the first image source and the image content played on the two image source are projected onto the second anti optical device through the first anti optical device, and the user can see the superposed image content by the second reflective optical device. The above visual display system is able to display the AR light field with high quality at a lower cost with the aid of the first anti optical device superimposing the first image source and the image content played by the two image source.

【技术实现步骤摘要】
视觉显示系统以及头戴显示装置
本技术涉及光场显示领域，尤其涉及一种应用于光场显示的视觉显示系统以及头戴显示装置。
技术介绍
随着科技的发展，机器智能化及信息智能化日益普及，通过机器视觉或者虚拟视觉等视觉装置来识别用户影像以实现人机交互的技术越来越重要。头戴式显示器(HMD)长期以来被证明对于许多应用是非常有价值的，其跨越科学可视化、医学和军事训练、工程设计和原型设计、远程操纵和远程呈现以及个人娱乐系统的领域。在混合现实和增强现实系统中，光学透视HMD是将计算机生成的虚拟场景与真实世界场景的视图组合的基本方法之一。通常通过光学组合器，光学透视头戴式显示器(OST-HMD)将计算机生成的图像光学地覆盖到真实世界视图上，同时保持真实世界的直接的最小退化的视图。现代计算和显示技术已经促进了用于“虚拟现实(VR)”或“增强现实(AR)”体验的系统的开发，其中数字地再现的图像或其部分以它们看起来是真实的或者可被认为是真实的方式呈现给用户。虚拟现实或“VR”场景通常涉及数字或虚拟图像信息的呈现，而对其它实际的真实世界视觉输入不透明；增强现实或“AR”场景通常涉及将数字或虚拟图像信息呈现为对用户周围的实际世界的可视化的增强。然而，现有的大部分AR显示技术都不具备光场显示功能，只能通过立体视觉技术(stereoscopicvision)来使人产生三维立体感。然而，采用立体视觉技术实现三维显示，使三维成像较为虚假，长时期使用会导致视觉疲劳。另外，由于人眼在查看虚拟物体时，总是聚焦在一个固定位置上，使虚拟物体无法和真实环境很好地融合起来，用户经常要在虚拟物体和真实环境中不自然地切换焦距，进一步地加剧了视觉疲劳。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种能够以较低的成本实现质量较高的AR光场显示的视觉显示系统，用于解决上述技术问题。还用必要提供一种应用上述视觉显示系统的头戴显示装置。一种视觉显示系统，应用于AR光场显示中，包括：第一图像源，包括显示屏，所述显示屏用于播放第一多媒体内容；第一透反光学器件，与所述第一图像源成第一夹角设置；第二图像源，与所述第一透反光学器件成第二夹角设置，且位于所述第一透反光学器件背离所述第一图像源的一侧；所述第二图像源用于播放第二多媒体内容；以及第二透反光学器件，所述第二透反光学器件的光轴与所述第一透反光学器件成第三夹角设置。其中，在一些实施方式中，所述第一透反光学器件上朝向所述第一图像源的一侧设置有透反膜层。其中，在一些实施方式中，所述第一夹角等于所述第二夹角，所述第一图像源在所述第一透反光学器件中所成的虚像的像距与所述第二图像源与所述第一透反光学器件之间的距离不相同。其中，在一些实施方式中，所述第一夹角的范围为：大于等于45度且小于90度。其中，在一些实施方式中，所述第一图像源在所述第一透反光学器件中所成的虚像的像距与所述第二图像源与所述第一透反光学器件之间的距离，二者之间的差值小于所述第二透反光学器件的焦距。其中，在一些实施方式中，所述第二透反光学器件为既可以反射光线又可以透射光线的凹透镜，所述第二透反光学器件的凹面朝向所述第一透反光学器件。其中，在一些实施方式中，所述第三夹角的范围为：大于所述第一夹角且小于所述第一夹角与180度角的和。其中，在一些实施方式中，所述第二透反光学器件的光轴与预设的用户视线方向成第四夹角设置。其中，在一些实施方式中，所述第四夹角的范围为：大于0度且小于90度。其中，在一些实施方式中，所述视觉显示系统还包括调节机构，所述调节机构分别连接于所述第一图像源以及所述第二图像源，所述调节机构用于调节所述第一图像源与所述第二透反光学器件之间的距离，并用于调节所述第二图像源与所述第二透反光学器件之间的距离。其中，在一些实施方式中，所述视觉显示系统还包括变焦机构，所述变焦机构设置在所述第一透反光学器件与所述第二透反光学器件之间。一种头戴显示装置，包括眼镜本体以及连接在所述眼镜本体上的穿戴固定件，还包括上述任一项的视觉显示系统，所述视觉显示系统设置在所述头戴显示装置上，所述第二透反光学器件设置在所述眼镜本体的前方，并作为所述头戴显示装置的镜片显示器使用，所述第一图像源、所述第二图像源以及所述第一透反光学器件设置在所述眼镜本体内。一种头戴显示装置，包括眼镜本体以及连接在所述眼镜本体上的穿戴固定件，还包括：第一图像源，用于播放第一多媒体内容；第一透反光学器件，与所述第一图像源成第一夹角设置；图像源接口，连接于所述第一图像源，所述图像源接口用于装设一第二图像源，使所述第二图像源与所述第一透反光学器件成第二夹角设置，且使所述第二图像源位于所述第一透反光学器件背离所述第一图像源的一侧；所述第二图像源用于播放第二多媒体内容；以及第二透反光学器件，所述第二透反光学器件的光轴与所述第一透反光学器件成第三夹角设置。相对于现有技术，本技术实施例所提供的视觉显示系统中，通过所述第一透反光学器件将所述第一图像源的第一多媒体内容及所述第二图像源的第二多媒体内容叠加在一起，使所述播放内容可以应用于AR的光场显示，且实现成本相对较低。所述第一多媒体内容及所述第二多媒体内容叠加在一起时，避免了两个图像源或两个显示器叠加时容易产生的衍射效应，从而使所述第二透反光学器件中呈现播放的图像内容受到的的干扰较小，所述第二透反光学器件中成像质量相对较高，使成像更接近自然的观感，因此能够较好地预防用户的用眼疲劳。附图说明为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施方式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技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的视觉显示系统的示意图；图2是图1所示的视觉显示系统的区域II的放大示意图；图3是图1所示的视觉显示系统的光学器件的示意图；图4是图1所示的视觉显示系统的光学透镜的示意图；图5是图1所示的视觉显示系统的成像原理的示意图；图6是本技术实施例提供的头戴显示装置的示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1至图2，本技术实施例提供一种视觉显示系统，用于虚拟现实和/或增强现实的立体视觉的方法、系统和制品，具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视觉显示系统，其特征在于，应用于AR光场显示中，所述视觉显示系统包括：第一图像源，包括显示屏，所述显示屏用于播放第一多媒体内容；第一透反光学器件，与所述第一图像源成第一夹角设置；第二图像源，与所述第一透反光学器件成第二夹角设置，且位于所述第一透反光学器件背离所述第一图像源的一侧；所述第二图像源用于播放第二多媒体内容；以及第二透反光学器件，所述第二透反光学器件的光轴与所述第一透反光学器件成第三夹角设置。

【技术特征摘要】
1.一种视觉显示系统，其特征在于，应用于AR光场显示中，所述视觉显示系统包括：第一图像源，包括显示屏，所述显示屏用于播放第一多媒体内容；第一透反光学器件，与所述第一图像源成第一夹角设置；第二图像源，与所述第一透反光学器件成第二夹角设置，且位于所述第一透反光学器件背离所述第一图像源的一侧；所述第二图像源用于播放第二多媒体内容；以及第二透反光学器件，所述第二透反光学器件的光轴与所述第一透反光学器件成第三夹角设置。2.如权利要求1所述的视觉显示系统，其特征在于，所述第一透反光学器件上朝向所述第一图像源的一侧设置有透反膜层。3.如权利要求2所述的视觉显示系统，其特征在于，所述第一夹角等于所述第二夹角，所述第一图像源在所述第一透反光学器件中所成的虚像的像距与所述第二图像源与所述第一透反光学器件之间的距离不相同。4.如权利要求3所述的视觉显示系统，其特征在于，所述第一夹角大于等于45度且小于90度；或/及，所述第一图像源在所述第一透反光学器件中所成的虚像的像距与所述第二图像源与所述第一透反光学器件之间的距离，二者之间的差值小于所述第二透反光学器件的焦距。5.如权利要求1所述的视觉显示系统，其特征在于，所述第二透反光学器件的光轴与预设的用户视线方向成第四夹角设置。6.如权利要求5所述的视觉显示系统，其特征在于，所述第四夹角的范围为：大于0度且小于90度。7.如权利要求1所述的视觉显示系统，其特征在于，所述第二透反光学器件为既可以反射光线又可以透射光线的凹透镜，所述第二透反光学器件的凹面...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢智雄，戴景文，贺杰，
申请(专利权)人：广东虚拟现实科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44