[发明专利]头戴式单眼显示装置

权利要求书

1.一种头戴式单眼显示器，其包括：

显示器，当所述显示器戴在佩带者的头上时，所述显示器相对于所述佩带 者主眼而布置，其中所述佩带者的眼睛具有总视场，在没有所述显示器的情况 下相同佩带者的眼睛的总视场在水平方向至多为180度，且在垂直方向至多为 120度；

外壳，其连接到所述显示器；

支撑部件，其连接到所述外壳，其相对于所述相同佩带者的眼睛而支撑所 述显示器，所述显示器位于相对于所述相同佩带者的眼睛的位置中，使得所述 显示器在所述佩带者的周边视野中，且不会因所述显示器阻挡所述相同佩带者 的眼睛的前方而遮蔽所述佩带者的正常周边视觉；

端口，其与所述显示器、所述外壳或所述支撑部件相关联，用于将至少一 个额外功能组件以可拆卸方式连接到所述头戴式单眼显示器；

相对于所述显示器而放置的光学元件，以当所述显示器在所述佩带者的周 边视觉中时对所述佩带者的眼睛呈现光学性增强的虚拟图像的方式，来调节所 述显示器在所述佩带者的周边视觉中的位置，对所述佩带者所显示的所述光学 性增强的虚拟图像设置在与所述佩带者相距一距离处，且在大小上与自所述显 示器穿过所述光学元件到达所述佩带者的眼睛所量测的光学路径相比相当大， 所述光学元件进一步包括四个光学表面，这些表面包含非球面进入表面、非球 面退出表面、以及两个反射表面，所述两个反射表面经定位以将来自所述进入 表面的所显示图像透过所述两个反射表面反射到所述退出表面，所述佩带者由 此观看由所述退出表面所提供的所述虚拟图像，且所述光学元件大体上免於对 放大、光学失真、像散、和色差其中至少一个作出校正；

其中所述外壳以适于在至少两个位置之间移动所述显示器的方式连接到 所述显示器；

其中至少第一位置是所述显示器被相对于所述佩带者眼睛而支撑，且遮蔽 范围不超过所述正常视场的大约百分之十到大约百分之二十；以及

其中至少第二位置是所述显示器大体上比所述第一位置更靠近所述佩带 者主眼而定位，所述第二位置适于在所述显示器在所述佩带者主眼的前方的情 况下靠近地观看图像。

2.根据权利要求1所述的头戴式单眼显示器，其中所述显示器与所述佩带 者主眼间隔开，且与所述佩带者眼睛水平间隔开预定量且与所述佩带者眼睛垂 直间隔开预定量而定位。

3.根据权利要求1所述的头戴式单眼显示器，其中所述显示器大体上与所 述外壳的纵轴成一角度而配置和定位，所述纵轴是穿过所述外壳而配置，且相 对于所述佩带者的面部大体平行。

4.根据权利要求3所述的头戴式单眼显示器，其中所述角度在大约45到 大约90的范围内。

5.根据权利要求1所述的头戴式单眼显示器，其中所述外壳通过铰接联动 装置、伸缩臂或可滑动臂中的至少一个连接到所述显示器。

6.根据权利要求1所述的头戴式单眼显示器，其中所述外壳进一步包括结 构，所述结构适于：(i)以可拆卸方式将所述支撑部件和所述外壳连接到所述 佩带者，或(ii)以可拆卸方式将所述支撑部件和所述外壳连接到支撑在所述 佩带者上的第二部件。

7.根据权利要求6所述的头戴式单眼显示器，其中所述结构包括夹子。

8.根据权利要求6所述的头戴式单眼显示器，其中所述结构以可拆卸方式 将所述支撑部件和所述外壳连接到：

(i)目镜框架，或以可拆卸方式将所述支撑部件和所述外壳连接到(ii) 与所述佩带者相关联的服装。

9.根据权利要求1所述的头戴式单眼显示器，其进一步包括相机，所述相 机捕捉图像且将所述图像传送到向所述佩带者显示所述图像的电路。

10.根据权利要求9所述的头戴式单眼显示器，其进一步包括第二相机， 所述第二相机在与所述相机不同的位置处支撑在所述佩带者上，其中所述第二 相机捕捉第二透视图像以显示给所述佩带者。

11.根据权利要求1所述的头戴式单眼显示器，其进一步包括操作地连 接到所述显示器的电源，其中所述电源是可再充电的。