[发明专利]采用一个或多个菲涅尔透镜的头戴式显示装置

摘要

本发明公开了一种头戴式显示装置(100)，包括一框架(107)、由框架(107)支撑的图像显示系统(110)、及由框架(107)支撑的菲涅尔透镜系统(115)。该头戴式显示装置（100）可以设有一位于框架(107)上的光学反射面(120)，例如，一自由曲面、超宽视角的光学反射面(一FS/UWA/RO光学反射面)(120)；菲涅尔透镜系统(115)位于图像显示系统(110)和光学反射面(120)之间。菲涅尔透镜系统(115)包括至少一个弧面的菲涅尔透镜单元(820)。本发明还公开了用于头戴式显示装置的菲涅尔透镜单元（30）设有多个瓣面（31），多个瓣面（31）由沿径向线(33)设置的边界（32）分开；径向线(33)在头戴式显示装置(100)使用时通过假定用户眼睛（35）的旋转中心（34）或通过眼部晶状体（36）的中心或者垂直于眼角膜曲面（在眼角膜曲面的法线方向）。

主权项

一种头戴式显示装置包括，1) 适于安装在使用者头部的框架；2) 由所述框架支撑的图像显示系统；3) 由所述框架支撑的光学反射面，所述光学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；及4) 由所述框架支撑的菲涅尔透镜系统，菲涅尔透镜系统(115)位于图像显示系统(110) 和光学反射面(120)之间，其特征在于，a) 所述图像显示系统包括至少一个发光面；b) 使用时，所述光学反射面在至少一个所述发光面的空间上分离的部分产生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而得； c) 使用时，所述光学反射面上至少一点与所述光学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。