[实用新型]透射式头盔显示器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种增强现实显示技术领域，尤其涉及头盔显示器。

背景技术

头盔显示器(Helmet-Mounted Displays，HMD)由1968年哈佛大学的Ivan Sutherland首先提出，并设计出应用CRT作为显示像源的头盔显示器。经过40年的发展，头盔显示器设计技术有了巨大的进步和在各种领域得到广泛应用。特别是在随身影院系统、微型液晶显示器、虚拟现实(VR)、袖珍计算机、可视移动电话以及现代数字化部队的装备中的逐渐普及。

在头盔显示器件中，观察者是通过眼前的目镜光学系统看清放大的显示屏图像，因此，良好的光学系统的设计是十分重要的，它影响着图像显示的质量。HMD可以根据需要，设计成全投入式(如专利200510017187.7)或半投入式(99800387.5)。全投入式将显示器件的图像经放大、畸变等像差的校正以及中继等光学系统在观察者眼前呈放大的虚像；半投入式是将经过校正放大的虚像投射到观察者眼前的半反半透的光学玻璃上，这样显示的图像就叠加在透过玻璃的外界环境图像之上，观察者可以同时得到显示的信息和外部环境的信息。半投入式头戴显示器又叫做透射式头戴显示器。

现有的透射式头戴显示器的光路使用半透半反的反射镜实现同时观察外界环境图像和显示屏图像。半透半反镜的透过率和反射率在制造时已经确定，通常对内部显示屏和外界景物的透过率都是50％。由于内部显示屏的亮度调节范围有限，特别的，一般微型显示屏幕的亮度都不会太高。当外界景物亮度太高时，不能看清楚内部显示屏的图像内容；当外界景物的亮度太低时，内部显示屏相对较亮，造成不能很好的观察外界的景物。

发明内容

本实用新型是针对现有技术所存在的缺点，而提供了一种采用两片偏振片对外界景物亮度进行调节的头盔显示器技术方案。

本实用新型是通过如下技术措施实现的：它的成像光路组件包括透射光路组件、成像目镜组件和显示屏，在透射光路组件的前面安装有外界景物亮度调节装置。

上述的外界景物亮度调节装置包括两个平行安装的偏振片。

上述两个偏振片中靠近透射光路组件的为固定偏振片，另外一个为可转动偏振片。

上述外界景物亮度调节装置还包括与透射光路组件连接的连接件，连接件上固定安装有固定偏振片架，固定偏振片架上固定有固定偏振片，固定偏振片架前面安装有可旋转偏振片架，固定偏振片架和可旋转偏振片架通过限位圆环轴向限位，可旋转偏振片架上固定安装有可旋转偏振片，可旋转偏振片架上套装有调节旋钮。

上述调节旋钮可手动调节或与电机连接。

上述透射光路组件包括半透半反的棱镜、平板或透镜。

上述透射光路组件为自由曲面系统。

上述显示器为LCD屏幕、OLED屏幕、LCOS屏或微光像增强器。

本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，所述头盔显示器外界景物亮度调节装置，能够手动或自动调节外届景物亮度，有效解决了外界景物亮度变化时，不能调节进入光线多少的问题，使进入人眼的光线多少不随外界景物亮度的变化而变化。增强了对内部显示器和外界景物的观察效果。

自然光通过偏振片2后，光强变为：I=12I0,]]>根据马吕斯定律，光线通过偏振片2后，光强变为：I=12I0cos2(α),]]>其中α是两偏振片偏振方向之间的夹角。