[发明专利]一种头戴显示器及控制装置

说明书

一种头戴显示器及其控制装置，包含一个头戴显示器和一个控制装置，二者使用连接线连接；其中头戴显示器包括光学模组及支撑结构，微型显示器模块，环境光感应装置，液晶光阀，微型电机模块；控制装置包括电源模块，旋钮模块，按键模块；由环境光感应装置捕捉外界环境亮度，根据其强弱动态地调节液晶光阀两端电压，改变其透射率，从而调节入眼环境光线亮度；由控制装置的旋钮模块产生驱动电流，驱动微型电机调节光学模组与微型显示器发生偏移，从而调节焦距；由控制装置的电源模块给二者供电。通过实施本发明，可在各种外界光线环境下，满足不同视力用户的需要，减轻眼部疲劳；有效减轻头戴显示器的重量，增加电池续航，提高佩戴舒适性、安全性。

技术领域

发明涉及头戴显示器领域，更具体地说，涉及一种头戴显示器及控制装置。

背景技术

头戴显示器(Head Mounted Display，HMD)又称为头盔显示器(Helmet MountedDisplay，HMD)，是一种至少包含一个微型图像源及相应光学系统的近眼显示装置。HMD特殊的人机交互特性使其可结合虚拟现实(Virtual Reality，VR)和增强现实(AugmentedReality，AR)技术广泛应用于科研、教育、医疗、社交、工业、军事等多个领域。

由于近年来VR/AR技术的逐渐成熟，HMD领域成为当前研究和开发的热门领域之一。VR/AR头戴显示器由于其在独立的头戴显示器中集成了图像处理单元、微型显示器模块、光学模组、电源管理模块等，能够不依赖PC平台的同时又具有较好的显示体验，具有较高的便携性，因此受到一定用户群体的欢迎。

一方面由于此类HMD设备为了保证续航时间在可接受范围内，增大电池容量的同时，电池和HMD的体积、重量难以避免地增加，内部部件的布局也将变得异常困难，影响了佩戴的舒适性，并且可充电电池位于HMD内部，安全性难以保障；另一方面，此类HMD为了满足近视用户群体的需要，一般具备焦距调节功能，然而调节的按钮位于头戴显示器的顶部，用户佩戴HMD设备之后，通过手动触摸调节旋钮不够方便。而对于双目可透视头戴显示器，用户无法调节外部环境复杂光线对于HMD所显示的图像的影响，显示画面相对于环境光线过暗或过亮都将加速用户眼睛疲劳，使用户体验较差。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的不足，提出使用一种头戴显示器及控制装置的解决方案。

本发明的控制装置，通过一段连接线连接至头戴显示器，其中连接线可以方便拆卸和安装，一端位于所述控制装置尾部，另一端位于所述头戴显示器侧后方。

本发明的控制装置包含一个可用于手持和佩戴在用户身体部位的外壳，一个可调旋钮，位于外壳右侧，通过此旋钮调节所述头戴显示器的微型电机的驱动电路。

本发明的控制装置还包括一个电源按键，位于外壳的顶部，通过此按键启动或关闭所述头戴显示器及控制装置；包括一个充电接口，可通过此接口给所述装置供电和充电。

本发明的头戴显示器包含但不限于：AR头戴显示器、MR(Mixed Reality，MR)头戴显示器等,其具有一个可调节的光学模组支撑结构，以及一个相关联动装置，光学模组固定在此支撑结构中，置于所述头戴显示器的前方，并且可以由相关联动调整其与所述头戴显示器的微型显示器的距离，从而调整光学模块的焦距。

本发明的头戴显示器还包含一个微型电机及其驱动电路，此微型电机位于所述头戴显示器的中部，由驱动电路驱动微型电机的转向和转速，微型电机与所述头戴显示器的可调支撑结构的联动装置采用齿轮或皮带传动，由该联动装置传导微型电机的输出位移量。

优选的，本发明的头戴显示器的微型电机的控制方式，为所述的控制装置的旋钮控制，由用户根据自身视力情况手动调节。

本发明的头戴显示器还包括一个环境光感应装置，此装置包括一个环境光传感器及其信号处理电路，环境光传感器位于所述头戴显示器的前侧，采集外界环境光线亮度，由信号处理电路完成信号放大、滤波、转换等。