一種頭戴三維顯示裝置製造方法
2023-09-20 14:38:55 1
一種頭戴三維顯示裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開一種頭戴三維顯示裝置，所述顯示裝置包括：背光源、顯示器及鏡片；所述背光源用於向所述顯示器提供準平行光；所述顯示器用於對所述背光源發出的準平行光進行調製並將調製後的光投射到所述鏡片；所述鏡片用於將所述調製後的光轉變為平行光並將平行光投射到人眼。本發明的頭戴三維顯示裝置通過單片非球面半反射鏡片，實現單次反射增強現實效果並增大了視場角，本發明的頭戴三維顯示裝置由於減少了額外的鏡片，因此光學結構簡單緊湊，提高了光能利用率與頭戴顯示器的便攜性。
【專利說明】一種頭戴三維顯示裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯示【技術領域】，具體涉及一種基於單次反射的頭戴三維顯示裝置。
【背景技術】
[0002]頭戴顯示，也稱為近眼顯示，佩戴頭戴顯示裝置的用戶能夠看清近眼內容。頭戴顯示裝置最初主要用於軍事和科研領域，隨著電子技術的普及與鏡片製造技術的發展，頭戴顯示裝置逐漸進入人們的生活。
[0003]現有的頭戴顯示裝置有非透過式和透過式兩種，其中，非透過式頭戴顯示裝置利用透鏡將距離人眼很近的顯示器內容成像在人眼的聚焦範圍內，使得人眼能夠看清顯示器上的內容；透過式頭戴顯示裝置包括顯示器、透鏡、反射鏡和半反射平面鏡結構，通過兩次反射實現近眼顯示，顯示過程如下:顯示器發出的光線經過透鏡折射後經過反射鏡(包括球面反射鏡或者非球面反射鏡)反射，再經過半反射平面鏡進入人眼，由於半反射鏡同時又能透過外界的光線，因此人眼即能看到顯示器的內容還能看到真實世界，從而實現增強現實的效果。
[0004]現有的透過式頭戴顯示裝置由於採用了具有兩次反射功能的反射鏡和半反射平面鏡結構，導致顯示器的視場角較小。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是現有的透過式頭戴顯示裝置由於採用了具有兩次反射功能的反射鏡和半反射平面鏡結構，導致顯示器的視場角較小的問題。
[0006]為此目的，本發明提供一種頭戴三維顯示裝置，所述顯示裝置包括:背光源、顯示器及鏡片；
[0007]所述背光源用於向所述顯示器提供準平行光；
[0008]所述顯示器用於對所述背光源發出的準平行光進行調製並將調製後的光投射到所述鏡片；
[0009]所述鏡片用於將所述調製後的光轉變為平行光並將平行光投射到人眼。
[0010]可選的，所述背光源包括點光源、透鏡。
[0011]可選的，所述背光源包括點光源、凹面反射鏡。
[0012]可選的，所述背光源包括點光源、楔形波導。
[0013]可選的，所述點光源為發光二極體LED或有機發光二極體0LED。
[0014]可選的，所述鏡片為屈光鏡片。
[0015]可選的，所述屈光鏡片為非球面半反射鏡片。
[0016]可選的，所述顯示器為液晶顯示器。
[0017]相比於現有技術，本發明的頭戴三維顯示裝置通過單片非球面半反射鏡片，實現單次反射增強現實效果並增大了視場角，本發明的頭戴三維顯示裝置由於減少了額外的鏡片，因此光學結構簡單緊湊，提高了光能利用率與頭戴顯示器的便攜性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1示出了一種頭戴三維顯示裝置結構圖；
[0020]圖2示出了一種背光源示意圖；
[0021]圖3示出了一種頭戴三維顯示裝置結構圖；
[0022]圖4示出了一種背光源示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0024]如圖1所示，本實施例公開一種頭戴三維顯示裝置，所述顯示裝置包括:背光源、顯示器I及鏡片2 ;本實施例中，背光源包括點光源4和透鏡5，點光源4為發光二極體LED或有機發光二極體OLED或其他點狀發光器件；顯示器I為液晶顯示器或其他可以對顏色亮度進行調節的器件；鏡片2為非球面半反射鏡片。
[0025]如圖2所示，背光源用於向顯示器I提供準平行光，具體地，點光源4位於透鏡5焦平面附近，點光源4發出的發散光經由透鏡5變為準平行光。
[0026]在圖1中，顯示器I對背光源發出的準平行光進行調製並將調製後的光投射到鏡片2 ;調製後的光經過鏡片2的屈光之後轉變為平行光並將平行光投射到人眼位置3。由於平行光在人眼的聚焦範圍內，因此經過屈光後的像素能夠被人眼清晰成像。
[0027]如圖3所示，本實施例公開一種頭戴三維顯示裝置，所述顯示裝置包括:背光源、顯示器I及鏡片2 ;本實施例中，背光源包括點光源4和楔形波導6，點光源4為發光二極體LED或有機發光二極體OLED ;顯示器I為液晶顯示器；鏡片2為非球面半反射鏡片。
[0028]如圖4所示，背光源用於向顯示器I提供準平行光；具體地，點光源4發出的發散光在楔形波導6內全反射，楔形波導6另一面的出射光為準平行光。
[0029]在圖3中，顯示器I對背光源發出的準平行光進行調製並將調製後的光投射到鏡片2 ;鏡片2將調製後的光轉變為平行光並將平行光投射到人眼位置3。
[0030]在具體應用中，背光源還可採用點光源加凹面反射鏡等可以獲得準平行光的結構方案。
[0031]上述實施例中的頭戴三維顯示裝置可製作成框架式眼鏡，眼鏡鏡框與頭戴三維顯示裝置中的顯示器及背光源集於一體。
[0032]上述實施例中的非球面半反射鏡片前後兩個面曲率相同，由於採用半反射鏡，夕卜界的光線能夠透過鏡片，與液晶顯示器內容疊加後被人眼觀看，從而實現增強現實的效果。
[0033]上述實施例中的頭戴三維顯示裝置通過單片非球面半反射鏡片，實現單次反射增強現實效果並增大了視場角，本發明的頭戴三維顯示裝置由於減少了額外的鏡片，因此光學結構簡單緊湊，提高了光能利用率與頭戴顯示器的便攜性。
[0034]由於現有技術中液晶顯示器採用散射光源作為背光源，為了限制液晶顯示器每個像素髮光的發散角，上述實施例中的頭戴三維顯示裝置的背光源提供的是準平行光，使液晶顯示器每個像素髮光的發散角減小。
[0035]雖然結合附圖描述了本發明的實施方式，但是本領域技術人員可以在不脫離本發明的精神和範圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權利要求所限定的範圍之內。
【權利要求】
1.一種頭戴三維顯示裝置，其特徵在於，所述顯示裝置包括:背光源、顯示器及鏡片； 所述背光源用於向所述顯示器提供準平行光； 所述顯示器用於對所述背光源發出的準平行光進行調製並將調製後的光投射到所述鏡片; 所述鏡片用於將所述調製後的光轉變為平行光並將平行光投射到人眼。
2.根據權利要求1所述的顯示裝置，其特徵在於，所述背光源包括點光源、透鏡。
3.根據權利要求1所述的顯示裝置，其特徵在於，所述背光源包括點光源、凹面反射鏡。
4.根據權利要求1所述的顯示裝置，其特徵在於，所述背光源包括點光源、楔形波導。
5.根據權利要求2?4任一項所述的顯示裝置，其特徵在於，所述點光源為發光二極體LED或有機發光二極體OLED。
6.根據權利要求1所述的顯示裝置，其特徵在於，所述鏡片為屈光鏡片。
7.根據權利要求6所述的顯示裝置，其特徵在於，所述屈光鏡片為非球面半反射鏡片。
8.根據權利要求1所述的顯示裝置，其特徵在於，所述顯示器為液晶顯示器。
【文檔編號】G02B27/01GK104391376SQ201410779446
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月16日 優先權日:2014年12月16日
【發明者】桑新柱, 陳志東, 於迅博, 顏玢玢, 陳鐸, 王鵬, 高鑫, 苑金輝, 王葵如, 餘重秀 申請人:北京郵電大學