CN108415170A - 头戴显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种头戴显示装置，所述头戴显示装置包括显示器组件和用于放大视场角的光学镜片组；所述显示器组件包括左显示器和右显示器；所述左显示器和右显示器相近的两端设有画面重叠区域。本发明实施例模拟了人体双眼可获得更大视角的特性，从而提升了头戴显示器的视场角，在维持现有画面原始显示比例的情况下，额外增加了视场角，可以容纳更多画面的显示。
Description
技术领域
本发明实施例涉及头戴显示装置技术领域，尤其涉及一种头戴显示装置。
背景技术
近年来虚拟现实(virtual reality,VR)和增强现实(augmented,AR)的概念被消费者普遍认知，头戴显示器(HMD)之类的现实设备可以通过穿戴获得增强现实(AR)或虚拟现实(VR)的体验，并在在航空、医疗、教育、旅游、游戏、直播等行业有着广泛的应用或前景。
在透过HMD来获得AR体验的方案中，眼镜和头盔类的模式受到了广泛的追捧，获得更大的观看视场角及消除体验AR过程中所产生的眩晕等不适感是产品必须拥有的基本。当各种形式类型的光学设计及相应软件、内容的设计都已经达到瓶颈时，也依然不能足够的解决视场角不够大和视觉不适的弊端。
头戴显示器内在使用两个显示器或在一个较大显示器上划分两个区域分别给左眼和右眼观看时，左右眼看到画面内容是完全一致或基本一致的，且单个显示器或一个较大显示器上划分的其中一个区域所显示出的图形画面比例，并不会在双眼同时观看头戴显示器内两个显示器或一个较大显示器上划分的两个区域时使图形画面比例发生改变，这不符合人使用双眼在正常观看实物时，会比单眼视野、视场角更大的效果。
发明内容
本发明为解决上述背景技术中的技术问题，提供了一种头戴显示装置。
本发明提供了一种头戴显示装置，所述头戴显示装置包括显示器组件和用于放大视场角的光学镜片组；所述显示器组件包括左显示器和右显示器；所述左显示器和右显示器相近的两端设有画面重叠区域。
进一步地，所述显示器组件竖直装设于人体视线平行或以下的位置，所述左显示器与所述右显示器朝向人体一侧的夹角小于180°；所述光学镜片组包括与左显示器配合使用的左光学镜片及与右显示器配合使用的右光学镜片。
进一步地，所述显示器组件水平装设于人体视线上方或下方，所述左显示器与所述右显示器朝向人体一侧的夹角小于180°；所述光学镜片组包括与左显示器配合使用的左光学镜片及与右显示器配合使用的右光学镜片。
进一步地，所述光学镜片组用于放大视场角和反射显示器组件的画面；左光学镜片与右光学镜片朝向人体一侧的夹角小于180°。
进一步地，所述显示器组件竖直装设于人体视线的上方，所述光学镜片组包括与左显示器配合使用的左光学镜片组及与右显示器配合使用的右光学镜片组。
进一步地，所述左光学镜片组包括用于反射左显示器的图像的第一左光学镜片及用于反射第一左光学镜片的图像的第二左光学镜片；所述右光学镜片组包括用于反射右显示器的图像的第一右光学镜片及用于反射第一右光学镜片的图像的第二右光学镜片。
进一步地，所述左显示器和右显示器一体成型形成主显示器，所述图像重叠区域装设于所述主显示器中部。
进一步地，所述光学镜片组装设于显示器组件与人体之间，所述光学镜片组用于折射显示器组件的画面使得画面以不垂直的角度射入人眼。
进一步地，所述头戴显示装置还包括用于固定装设所述光学镜片组和显示器组件的架体。
进一步地，所述架体设有用于供人体穿戴的腔体，所述架体上还设有用于调节所述光学镜片组的调节机构。
本发明的有益效果是：本发明实施例将显示器组件拆分成左显示器和右显示器，且所述左显示器和右显示器相近的两端设有画面重叠区域，通过光学镜片组的作用，使得显示器组件与人眼之间，分别产生一定的角度差值，光路不以水平或垂直的角度摄入人眼，而是产生一定角度差值射入人眼，使双眼通过光学镜片组看到的两幅画面在水平方向拉开距离，使人眼/大脑仅重叠显示器组件上画面重叠区域的画面，存在较大差异的画面，分别由左右眼独立观看；模拟了人眼生理上的视觉接收方式，不易使人佩戴头戴显示器观影时，产生不舒服的感觉，同时左右眼分别看不同的画面，模拟了人体双眼可获得更大视角的特性，从而提升了头戴显示器的视场角，在维持现有画面原始显示比例的情况下，额外增加了视场角，可以容纳更多画面的显示。
附图说明
图1为本发明头戴显示装置一实施例的显示器组件的结构示意图。
图2为本发明头戴显示装置一实施例的立体图。
图3为本发明头戴显示装置一实施例的俯视图。
图4为本发明头戴显示装置另一实施例的立体图。
图5为本发明头戴显示装置另一实施例的侧视图。
图6为本发明头戴显示装置另一实施例的主视图。
图7为本发明头戴显示装置再一实施例的立体图。
图8为本发明头戴显示装置再一实施例的侧视图。
图9为本发明头戴显示装置再一实施例的显示器组件的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1～图9所示，本发明提供了一种头戴显示装置，所述头戴显示装置包括显示器组件和用于放大视场角的光学镜片组；所述显示器组件包括左显示器1和右显示器2；所述左显示器1和右显示器2相近的两端设有画面重叠区域12。
本发明实施例将显示器组件拆分成左显示器1和右显示器2，且所述左显示器1和右显示器2相近的两端设有画面重叠区域12，通过光学镜片组的作用，使得显示器组件与人眼之间，分别产生一定的角度差值，光路不以水平或垂直的角度摄入人眼，而是产生一定角度差值射入人眼，使双眼通过光学镜片组看到的两幅画面在水平方向拉开距离，使人眼/大脑仅重叠显示器组件上画面重叠区域的画面，存在较大差异的画面，分别由左右眼独立观看；模拟了人眼生理上的视觉接收方式，不易使人佩戴头戴显示器观影时，产生不舒服的感觉，同时左右眼分别看不同的画面，模拟了人体双眼可获得更大视角的特性，从而提升了头戴显示器的视场角，在维持现有画面原始显示比例的情况下，额外增加了视场角，可以容纳更多画面的显示。
如图1～3所示，在一个可选实施例中，所述显示器组件竖直装设于人体视线平行或以下的位置，所述左显示器1与所述右显示器2朝向人体一侧的夹角小于180°；所述光学镜片组包括与左显示器1配合使用的左光学镜片3及与右显示器2配合使用的右光学镜片4。本实施例中，通过所述光学镜片组的作用使得人体的左右眼分别看不同的画面，模拟了人体双眼可获得更大视角的特性，从而提升了头戴显示器的视场角。
如图4～6所示，在一个可选实施例中，所述显示器组件水平装设于人体视线上方或下方，所述左显示器1与所述右显示器2朝向人体一侧的夹角小于180°；所述光学镜片组包括与左显示器1配合使用的左光学镜片3及与右显示器2配合使用的右光学镜片4。所述光学镜片组装设于显示器组件与人体之间，所述光学镜片组用于折射显示器组件的画面使得画面以不垂直的角度射入人眼。所述光学镜片组用于放大视场角和反射显示器组件的画面；左光学镜片3与右光学镜片4朝向人体一侧的夹角小于180°。
本实施例中，当显示器组件所显示的画面，通过相互之间不处于同一平面的光学镜片模组射入人眼时，可以保证人眼能够做到仅重叠部分影像内容的作用，从而使未重叠区域分别由左眼和右眼独自观看，起到拟合人双眼同时正常观看实像的视觉感受，增加观看视场角的作用。
如图7～9所示，在一个可选实施例中，所述显示器组件竖直装设于人体视线的上方，所述光学镜片组包括与左显示器1配合使用的左光学镜片组及与右显示器2配合使用的右光学镜片组。所述左光学镜片组包括用于反射左显示器1的图像的第一左光学镜片31及用于反射第一左光学镜片31的图像的第二左光学镜片32；所述右光学镜片组包括用于反射右显示器2的图像的第一右光学镜片41及用于反射第一右光学镜片41的图像的第二右光学镜片42。所述左显示器1和右显示器2一体成型形成主显示器21，所述图像重叠区域12装设于所述主显示器21中部。
本实施例中，当显示器组件所显示的画面，通过相互之间不处于同一平面的光学镜片模组射入人眼时，可以保证人眼能够做到仅重叠部分影像内容的作用，从而使未重叠区域分别由左眼和右眼独自观看，起到拟合人双眼同时正常观看实像的视觉感受，增加观看视场角的作用。
在一个可选实施例中，所述头戴显示装置还包括用于固定装设所述光学镜片组和显示器组件的架体。所述架体设有用于供人体穿戴的腔体，所述架体上还设有用于调节所述光学镜片组的调节机构。本实施例中，设置架体便于穿戴，而设置调节机构，便于调节光学镜片组的位置，便于使用。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“在一个可选实施例中”、“具体地”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
Claims (10)
1.一种头戴显示装置，其特征在于，所述头戴显示装置包括显示器组件和用于放大视场角的光学镜片组；所述显示器组件包括左显示器和右显示器；所述左显示器和右显示器相近的两端设有画面重叠区域。
2.如权利要求1所述的头戴显示装置，其特征在于，所述显示器组件竖直装设于人体视线平行或以下的位置，所述左显示器与所述右显示器朝向人体一侧的夹角小于180°；所述光学镜片组包括与左显示器配合使用的左光学镜片及与右显示器配合使用的右光学镜片。
3.如权利要求1所述的头戴显示装置，其特征在于，所述显示器组件水平装设于人体视线上方或下方，所述左显示器与所述右显示器朝向人体一侧的夹角小于180°；所述光学镜片组包括与左显示器配合使用的左光学镜片及与右显示器配合使用的右光学镜片。
4.如权利要求3所述的头戴显示装置，其特征在于，所述光学镜片组用于放大视场角和反射显示器组件的画面；左光学镜片与右光学镜片朝向人体一侧的夹角小于180°。
5.如权利要求1所述的头戴显示装置，其特征在于，所述显示器组件竖直装设于人体视线的上方，所述光学镜片组包括与左显示器配合使用的左光学镜片组及与右显示器配合使用的右光学镜片组。
6.如权利要求5所述的头戴显示装置，其特征在于，所述左光学镜片组包括用于反射左显示器的图像的第一左光学镜片及用于反射第一左光学镜片的图像的第二左光学镜片；所述右光学镜片组包括用于反射右显示器的图像的第一右光学镜片及用于反射第一右光学镜片的图像的第二右光学镜片。
7.如权利要求5所述的头戴显示装置，其特征在于，所述左显示器和右显示器一体成型形成主显示器，所述图像重叠区域装设于所述主显示器中部。
8.如权利要求2所述的头戴显示装置，其特征在于，所述光学镜片组装设于显示器组件与人体之间，所述光学镜片组用于折射显示器组件的画面使得画面以不垂直的角度射入人眼。
9.如权利要求1所述的头戴显示装置，其特征在于，所述头戴显示装置还包括用于固定装设所述光学镜片组和显示器组件的架体。
10.如权利要求9所述的头戴显示装置，其特征在于，所述架体设有用于供人体穿戴的腔体，所述架体上还设有用于调节所述光学镜片组的调节机构。
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