[发明专利]头戴式显示器

说明书

技术领域

本发明实施方式涉及增强现实技术领域，特别是涉及一种头戴式显示器。

背景技术

头戴式显示器是近年来发展的一项新技术，按照具体的应用主要分为VR(Virtual Reality，虚拟现实)和AR(Augmented Reality，增强现实)两种。AR的原理是在通过头戴式显示器模拟虚拟视觉，叠加在用户正常的视觉上。目前，AR头戴式显示器有光学透视式和视频透视式这两种实现方式，其主要区别在于光学合成装置不同。

其中，光学透视式的头戴式显示器中的光学合成装置是一种部分透射、部分反射的元件，来自真实环境的光线部分通过该种元件，虚拟图像信息则投影在该种元件上，进而被其反射到用户眼中，从而合成真实和虚拟图像信息。

在实现本发明过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：AR头戴式显示器的视场区域(Field of View)通常比较小，用户无法有效率地与虚拟图像信息进行互动，另外，也无法形成3D虚拟场景的视觉。

发明内容

本发明实施方式主要解决的技术问题是提供一种视场区域较大、能够形成3D虚拟场景的视觉的头戴式显示器。

为解决上述技术问题，本发明实施方式提供一种头戴式显示器，包括：

头戴框架，用于佩戴在用户的头部；

两个透视型导光元件，每一所述透视型导光元件具有一凹面，所述凹面朝向用户的双眼设置；经由一所述透视型导光元件的凹面反射的第一光线进入用户的左眼，以及经由另一所述透视型导光元件的凹面反射的第二光线进入用户的右眼，以形成3D虚拟场景的视觉；其中，所述第一光线包含左眼虚拟图像信息，所述第二光线包含右眼虚拟图像信息。

其中，每一所述透视型导光元件还具有一与所述凹面相背设置的凸面；经由每一所述透视型导光元件的凸面和凹面透射的包含外界图像信息的第三光线进入用户的双眼，以形成混合3D虚拟场景和真实场景的视觉。

本发明实施方式的有益效果是：通过两个透视型导光元件的凹面更多地将包含左眼虚拟图像信息的第一光线和包含右眼虚拟图像信息的第二光线分别反射进入用户的双眼，从而在用户的大脑中形成3D虚拟场景的视觉感受，视觉区域较大。另外，经由透视型导光元件的凸面和凹面透射的包含外界图像信息的第三光线进入用户的双眼，用户能够看到外界的真实场景，从而形成混合3D虚拟场景和真实场景的视觉感受。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明实施例提供的一种头戴式显示器的应用原理示意图；

图1a是图1中所示设有遮光层的透视型导光元件的结构示意图；

图1b是本发明实施例提供的一种头戴式显示器的结构示意图；

图1c是显示模块中显示屏一实施例的结构示意图；

图1d是显示模块中显示屏又一实施例的结构示意图；

图1e是显示模块中显示屏又一实施例的结构示意图；

图1f是显示模组中显示屏又一实施例的结构示意图；

图2是用于介绍凹面的面型凹陷值所作出的透视型导光元件的剖视图；

图3是用于介绍面型凹陷值所作出的透视型导光元件的俯视图；

图4是用于介绍凸面的面型凹陷值所作出的透视型导光元件的剖视图；

图5是图1中所示头戴式显示器中部分结构的摆放角度、光线反射示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明实施例提供的一种头戴式显示器，包括：头戴框架、显示模块、两个透视型导光元件。其中，透视型导光元件是一种部分透射、部分反射的光学合成装置。