[实用新型]一种头戴显示装置HMD

权利要求书

1.一种头戴显示装置HMD，包括镜架、显示系统和控制系统，其特征在于，所述显示系统包括微型图像显示器、曲面棱镜、补偿棱镜和像素级视透率可调显示屏，所述曲面棱镜为具有三个光学表面的自由曲面棱镜，从观察者侧看，补偿棱镜位于曲面棱镜外侧，且补偿棱镜与曲面棱镜光学胶合；像素级视透率可调显示屏位于补偿棱镜外侧；微型图像显示器用于显示计算机生成图像CGI图像，像素级视透率可调显示屏用于控制外界场景光线射入人眼的比例；

微型图像显示器发出的光线先经过曲面棱镜的第一表面透射进入曲面棱镜，然后在第二表面的内侧发生全反射，再经第三表面反射，最后再次经过第二表面透射进入人眼，所述曲面棱镜的第三表面镀有半反半透膜；

外界场景光线首先经过像素级视透率可调显示屏透射，然后经补偿棱镜第二表面透射进入补偿镜，然后经过补偿棱镜第一表面、曲面棱镜的第三表面和第二表面进入人眼。

2.如权利要求1所述的头戴显示装置HMD，其特征在于，补偿棱镜的第一表面和第二表面的面型分别与曲面棱镜的第二表面、第三表面的面型相同。

3.如权利要求2所述的头戴显示装置HMD，其特征在于，曲面棱镜的三个光学表面的面型满足以下条件方程：

z(x,y)=C(x2+y2)1+1-(1+k)C2(x2+y2)]]>

+c4x2+c6y2]]>

+c8x2y+c10y3]]>

+c11x4+c13x2y2+c15y4]]>

+c17x4y+c19x2y2+c21y5]]>

+···]]>

其中C为曲面曲率半径，c_j为多项式系数。