[實用新型]頭戴式顯示裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420646548.9
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN204203553U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設計）人: 黃琴華;趙霄翔;宋海濤
• 申請（專利權）人: 成都理想境界科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及光學及圖像顯示技術領域，尤其涉及一種頭戴式顯示裝置。

背景技術

增強現(xiàn)實(Augmented?Reality，簡稱AR)，是利用虛擬物體或信息對真實場景進行現(xiàn)實增強的技術。增強現(xiàn)實技術通常基于攝像頭等圖像采集設備獲得到的真實物理環(huán)境影像，通過計算機系統(tǒng)識別分析及查詢檢索將與之存在關聯(lián)的文本內容、圖像內容或圖像模型等虛擬生成的擴展信息或虛擬場景顯示在真實物理環(huán)境影像中，從而使用戶能夠獲得到身處的現(xiàn)實物理環(huán)境中的真實物體的標注、說明等相關擴展信息或者體驗到現(xiàn)實物理環(huán)境中真實物體的立體的、突出強調的增強視覺效果。增強現(xiàn)實技術通過對虛擬對象與現(xiàn)實環(huán)境進行充分地融合，能夠有效地為用戶提供認知周圍真實環(huán)境的擴展信息或圖像展示效果，同時實現(xiàn)用戶與周圍真實環(huán)境的信息交互。

現(xiàn)有的增強現(xiàn)實系統(tǒng)按照顯示實現(xiàn)方式可分為視頻透視式和光學透視式兩種，采用光學透視式增強現(xiàn)實系統(tǒng)，來自真實環(huán)境的光線能夠通過光學透鏡組到達用戶的眼睛，因此用戶可以直接觀察周圍的真實環(huán)境，從而能夠有效改善視頻透視式增強現(xiàn)實系統(tǒng)中將真實環(huán)境圖像與虛擬環(huán)境信息進行疊加融合后顯示所存在的時延現(xiàn)象。與此同時，由于光學透視式增強現(xiàn)實系統(tǒng)的光學系統(tǒng)結構復雜，因此存在系統(tǒng)結構固定且體積較大等問題，成為光學透視式增強現(xiàn)實設備技術發(fā)展和推廣普及過程中亟待解決的技術問題。

實用新型內容

基于上述技術問題至少之一，本實用新型的目的是提供一種結構簡單、方便攜帶的頭戴式顯示裝置，為用戶提供具有增強現(xiàn)實效果的使用體驗。

有鑒于此，為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種頭戴式顯示裝置，包括面罩、鏡架、攝像頭、殼體以及安裝于殼體與鏡架之間的一組光學系統(tǒng)；面罩與鏡架一端連接，鏡架另一端連接殼體；光學系統(tǒng)包括圖像顯示屏、全反射鏡、光學透鏡組、可反可透鏡，圖像顯示屏位于全反射鏡后部，全反射鏡安裝于殼體內，光學透鏡組和可反可透鏡安裝于鏡筒結構中，鏡筒結構與殼體及鏡架固定連接；光學系統(tǒng)的光路為：圖像顯示屏發(fā)出的光信息被全反射鏡反射至光學透鏡組，經(jīng)光學透鏡組透射后被可反可透鏡反射至人眼；以及，頭戴式顯示裝置外部的光信息通過可反可透鏡透射至人眼。

優(yōu)選地，殼體前部表面設置開孔，攝像頭通過開孔采集頭戴式顯示裝置外部的圖像信息。

優(yōu)選地，頭戴式顯示裝置還包括圖像處理模塊，分別與攝像頭和圖像顯示屏連接，用于對攝像頭采集的圖像進行處理后，發(fā)送至圖像顯示屏。

優(yōu)選地，頭戴式顯示裝置還包括供電模塊，通過內置或外接電池單元對頭戴式顯示裝置進行供電。

優(yōu)選地，鏡架兩側分別設有卡扣或卡槽，用于緊固頭戴伸縮帶或支撐架。

本實用新型還提供了一種頭戴式顯示裝置，包括面罩、鏡架、攝像頭、殼體以及安裝于殼體與鏡架之間的一組光學系統(tǒng)；面罩與鏡架一端連接，鏡架另一端連接殼體；光學系統(tǒng)包括圖像顯示屏、全反射鏡、光學透鏡組、可反可透鏡，圖像顯示屏位于全反射鏡前部，圖像顯示屏與全反射鏡安裝于鏡架內，光學透鏡組和可反可透鏡安裝于鏡筒結構中，鏡筒結構與殼體及鏡架固定連接；光學系統(tǒng)的光路為：圖像顯示屏發(fā)出的光信息被全反射鏡反射至光學透鏡組，經(jīng)光學透鏡組透射后被可反可透鏡反射至人眼；以及，頭戴式顯示裝置外部的光信息通過可反可透鏡透射至人眼。

優(yōu)選地，殼體表面設置開孔，攝像頭通過開孔采集頭戴式顯示裝置外部的圖像信息。

優(yōu)選地，頭戴式顯示裝置還包括圖像處理模塊，分別與攝像頭和圖像顯示屏連接，用于對攝像頭采集的圖像進行處理后，發(fā)送至圖像顯示屏。

優(yōu)選地，頭戴式顯示裝置還包括供電模塊，通過內置或外接電池單元對頭戴式顯示裝置進行供電。

優(yōu)選地，鏡架兩側分別設有卡扣或卡槽，用于緊固頭戴伸縮帶或支撐架。

采用本實用新型頭戴式顯示裝置，使用者雙眼位于光學系統(tǒng)中可反可透鏡的后方，即光學系統(tǒng)的出口處，既可以通過光學系統(tǒng)接收來自圖像顯示屏發(fā)出的光信息，同時可以通過可反可透鏡接收頭戴式顯示裝置外部的環(huán)境光信息，兩組光信息經(jīng)過光學系統(tǒng)的光學路徑傳輸之后，在使用者雙眼視網(wǎng)膜上疊加成像。同時，通過對攝像頭采集的頭戴式顯示裝置前方環(huán)境及物體圖像進行識別分析，獲得與該環(huán)境及物體圖像相關的擴展信息，將該擴展信息顯示于圖像顯示屏，從而實現(xiàn)使用者通過本實用新型頭戴式顯示裝置觀察真實環(huán)境及物體時，與真實環(huán)境及物體相關的擴展信息能夠疊加顯示在用戶的視野范圍內，呈現(xiàn)具有增強現(xiàn)實效果的圖像。

附圖說明