[发明专利]具有像素透镜的准直的显示器

权利要求书

1.一种头戴式显示装置包括，

1) 适于安装在用户头部上的框架；

2)一具有发光表面的图像显示系统，其中包括一发光像素阵列，所述图像显示系统由所述框架支撑；以及

3)由所述框架支撑的光反射面，其特征在于：

a) 所述装置包括位于所述发光像素阵列和光反射面之间的像素透镜阵列， 每个发光像素对应一个像素透镜， 在使用所述装置期间，所述像素透镜对准并接受来自它的相应的发光像素的光；以及

b) 在使用所述装置期间，所述像素阵列可以独自或与光反射面一起准直或基本准直自所述发光像素阵列发射的光。

2.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述光反射面是平面，并且，在使用所述装置期间，所述像素透镜阵列独自准直或基本准直自所述发光像素阵列发射的光。

3.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述光反射面是曲面，并且，在使用所述装置期间，所述像素透镜阵列和所述光反射面一起准直或基本准直来自所述发光像素阵列发射的光。

4.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述光反射面采用沿着三维笛卡尔坐标系中的任一坐标轴非旋转对称的连续表面。

5.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述图像显示系统和发光像素阵列形成一显示组件，所述的显示组件的弯曲的中凸部分朝向所述光反射面。

6.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于：在使用所述装置期间，

1）所述光反射面和所述像素透镜阵列产生所述发光面的空间上分离的部分的空间上分离的多个虚像，至少一个所述空间上分离的虚像与至少另一个所述空间上分离的虚像的夹角至少为100度，所述夹角自一假定用户眼睛的旋转中心测量；以及

2）所述光反射面上至少一点与所述光反射面上至少另一点的夹角至少为100度；所述夹角自一假定用户眼睛的旋转中心测量而得。

7.如权利要求6所述的头戴式显示装置，其特征在于：

至少一个所述空间上分离的虚像与至少另一个所述空间上分离的虚像的夹角至少为150度；以及

所述光反射面上至少一点与所述光反射面上至少另一点的夹角至少为150度。

8.如权利要求6所述的头戴式显示装置，其特征在于：

至少一个所述空间上分离的虚像与至少另一个所述空间上分离的虚像的夹角至少为200度；以及

所述光反射面上至少一点与所述光反射面上至少另一点的夹角至少为200度。

9.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述光反射面是半透明的。

10.一种头戴式显示装置包括，

1) 适于安装在用户头部上的框架；

2)一具有发光表面的图像显示系统，其中，所述发光表面包括一发光像素阵列，所述图像显示系统由所述框架支撑；以及

3）由所述框架支撑的一自由曲面、超宽视角的光反射面；

其特征在于：

a) 所述装置包括位于所述发光像素阵列和所述自由曲面、超宽视角的光反射面之间的像素透镜阵列， 每个发光像素对应一个像素透镜， 在使用所述装置期间，所述像素透镜对准并接受来自它的相应的发光像素的光；以及

b）在使用所述装置期间，所述自由曲面、超宽视角的光反射面与像素透镜阵列产生所述发光面的空间上分离的部分的空间上分离的多个虚像，至少一个所述空间上分离的虚像与至少另一个所述空间上分离的虚像的夹角至少为100度，所述夹角自一假定用户眼睛的旋转中心测量。

11.如权利要求10所述的头戴式显示装置，其特征在于，在使用所述装置期间，所述像素透镜阵列与所述自由曲面、超宽视角的光反射面一起准直或基本准直自所述发光像素阵列发射的光。

12.如权利要求10所述的头戴式显示装置，其特征在于，在使用所述装置期间，所述像素透镜阵列单独准直或基本准直自所述发光像素阵列发射的光。

13.如权利要求10所述的头戴式显示装置，其特征在于，至少一个所述空间上分离的虚像与至少另一个所述空间上分离的虚像的夹角至少为150度。