可穿戴式智能设备头戴显示器技术实现步骤摘要

本发明的专利技术公开了一种用于增强现实的头戴式显示器，包括：光学组件，被配置为将成像光注入用户的瞳孔以形成图片；以及支撑部件，其将上述光学部件支撑并佩戴在使用者的头上；摄像机组件设置为拍摄以用户为中心的360°全景镜图像，并将其传输到上述光学组件的配置中。本发明的专利技术的有益效果是，它利用多次反射原理将来自诸如OLED和LCOS之类的图像源的图像投射到人眼中，而不会阻挡来自外部环境的光进入人眼。透明特征。

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[技术实施步骤摘要]

专利技术涉及一种头戴式显示器，尤其是用于增强现实的头戴式显示器。

技术简介

在日常生活中，人们通过人体的各种感觉（尤其是眼睛）获得大量外部环境信息。这些信息传递到大脑后，大脑会对其进行处理，然后做出决定以指导人类行为。如今，Yububu的信息正变得越来越多样化，仅靠人脑来处理信息还远远不够。因此人们开始携带平板电脑，移动电话和其他电子产品来帮助他们处理越来越多的信息。但是，这些设备仍具有一些功能和用户体验限制。试想一下，如果将移动信息处理设备直接戴在眼前，这些设备在获取外部信息后可以直接处理外部信息，然后将处理后的结果直接显示在人们的眼前，它将指导人们的行动更方便，更快捷这是可穿戴智能设备的头戴式显示器，具有决策功能。头戴式显示器可根据其应用分为两种类型。一个是用于增强现实的透视显示（增强现实），另一个是用于虚拟现实的非透视显示（虚拟现实）。当用户佩戴增强现实头戴式显示器时，可以观察到头戴式显示器内部图像源上的图像，同时可以看到外部环境。图像源上的图像可以作为外部环境的补充和描述，提高用户的判断力，方便用户的生活。当用户佩戴虚拟现实显示器时，外部场景的光线无法穿透设备进入人眼，只能观察内部图像源上显示的图像，因此被称为“非透射显示器”。它的特点在于其光学系统。视场角非常大，严格的图像设置可以在人眼前创建特定的场景，使用户感到沉浸在环境中。

中国专利“头戴式显示器”（CN 103217791 A）提出了一种头戴式显示器，其包括显示部分，支撑部分和输入操作单元。该显示器是眼镜型设备，可以实现可穿戴的显示设备，并且可以在人们面前显示预设图像。头戴式显示器的核心是其光学系统，即如何在不阻挡外部环境光的情况下实现从图像源到人眼的光。该设备使用全息衍射光栅偏转光，并使用导光板使光扩散，以实现设备的“透射显示”特性。美国专利“ WEARABLE DISPLAY APPARARUS”（US20150192777A 1)）提出了一种头戴式显示器，该头戴式显示器使用光波导传播光。该显示器也是一种眼镜型设备。除了其独特的外观工业设计，控制电路和算法外，光学系统中的图像源倾斜地放置在光导的侧面，发射的光在导光板上被平面镜反射多次，最后被非球面对称的反射面反射进入人体眼睛，实现了设备的“可靠性”，“透明显示”的特性，在“ Head Up Di sp 1 ay（HUD）应用中使用光波导”（SPIE 87360E 1 201 3)）中提出使用两个或一个光波导作为光作为传输介质，将全息元件添加到光波导中以控制光束的传播方向，并提出了使用LED照明的数字微透镜设备作为光源源和投影图像源，可以大大降低头戴式显示器和其他此类设备的成本。体积和复杂度可以提高光传播过程中的衍射效率和投影图像的对比度。

技术实现思路

此专利技术要解决的技术问题是提供一种用于增强现实的头戴式显示器，该显示器使用多次反射的原理将图像源从OLED和LCOS等图像源投射到人眼中，而不会阻挡外部环境光以透视特性进入人眼。该专利技术是通过以下技术解决方案实现的。一种用于增强现实的头戴式显示器，包括：光学组件，配置为将成像光注入用户的瞳孔以形成图片；摄像机组件，被配置为捕获以用户为中心的360°全景镜图像，并将其传递给上述光学组件的布置；支撑部件，其支撑上述光学部件和上述成像部件并且佩戴在使用者的头部上。此外，上述光学部件包括：图像源，其从成像部件接收信号并发光；以及折射棱镜接收由上述图像源发出的光，并将其入射到用户的瞳孔中以形成图片。进一步地，所述折射棱镜包括：平面转向面，所述图像源发出的光被所述平面转向面折射并入射到所述折射棱镜中；多个反射表面，进入折射棱镜的光通过多个反射表面和平面折返。表面多次折叠和反射后，被上述物体折射并射入用户的瞳孔平面转向面。此外，多个上述反射面是自由曲面的非常规弯曲面。另外，多个上述反射面是非球面，自由曲面和超二次曲面中的任意一个以上。此外，光学部件还包括：补偿镜，其与折射棱镜无间隙地组合以形成其前表面和后表面彼此平行的光学镜。来自外部环境的光通过补偿镜和折射棱镜进入用户的瞳孔。

此外，上述支撑构件包括：镜框；和鼻托，其直接布置在镜框的前面；镜框后挡板的两端装有耳钩。此外，相机部件包括多个相机，并且多个相机固定至支撑部件并覆盖以捕获以用户为中心的360°全景。此外，用于增强现实的头戴式显示器还包括控制电路，并且该控制电路加载有操作系统，并且连接到成像部件和光学部件。此外，用于增强现实的头戴式显示器还包括人机交互模块。上述人机交互模块包括：面向用户眼瞳的触摸屏；操作键；和系统切换键。此外，用于增强现实的头戴式显示器还包括用于向用于增强现实的头戴式显示器的电源供应电力的电源模块。这项专利技术的有益效果：1、这项专利技术提出了一种用于增强现实的头戴式显示器，该显示器具有可穿透的显示特性，用户可以在观看向前方环境的同时看到再现的三维图像。人眼的2、该专利技术提出了一种新型的光学系统，用于将图像源上的图像传输到佩戴者的眼睛中。光学系统更加简洁有效，不需要非常复杂的镜头系统。 3、这项专利技术不仅实现了双通道显示，而且还集成了360°全景拍摄相机，使用户可以看到自己身后的景象。 4、这项专利技术将触摸屏戴在眼镜上，不需要其他人机交互设备。附图说明图1是使用用于增强现实的专利技术的头戴式显示器的整体结构的。图2是使用用于增强现实的专利技术的头戴式显示器的结构，其中折射棱镜和补偿镜分开。如图。图3是用于增强现实的专利技术的头戴式显示器中的折射棱镜和补偿镜的整体结构的。

[详细实施方式]以下基于附图和示例更详细地描述专利技术。图1是采用专利技术的用于增强现实的头戴式显示器的整体结构。参考图1，具有专利技术的用于增强现实的头戴式显示器包括光学组件，支撑组件，相机组件，控制电路，人机交互模块，电源模块。对于包括框架101，鼻托102和耳钩103的支撑部件，框架101眼镜是所有其他功能模块的承载对象，并且增加了用于承载其他功能模块的支撑框架。它的外观类似于近视眼镜的一般行业。对设计，特定形状和结构没有特殊要求，并且不属于该专利技术要解决的技术问题。鼻托102直接设置在镜头框101的前方，并且镜头框的前端通过鼻托102固定在使用者的鼻梁上。在本实施方式中，鼻托102为一体结构。并且，也可以设置为与镜头框架101相同的两部分结构。类似地，对其具体形状和结构也没有特殊要求，并且不属于本专利要解决的技术问题。技术。有两个耳钩103，它们分别布置在镜框101的后部的两端，用于将镜框101的后端固定在使用者的耳朵上。对于相机部件，设置为以用户为中心拍摄360°全景镜图像，并传送到上述光学部件的配置中。具体地，它包括多个相机，其固定在支撑部分上并覆盖以用户为中心的360°相机。 °全景，可以根据用户需求和产品设置等因素综合考虑摄像机的数量，只需要覆盖以用户为中心的360°全景即可。在该实施例中，存在四个照相机，即照相机40 1、照相机40 2、照相机40 3、照相机404，并且照相机40 1、照相机402被设置在用户的照相机的右前方和左前方。透视图，相机40 3、固定在框架101的右前和左前，拍摄当前页面1 1＆nbsp2＆nb

[技术保护点]

一种用于增强现实的头戴式显示器，其特征在于包括：光学组件，被配置为将成像光注入用户的瞳孔中以形成图片；以及组件配置为捕获以用户°为中心的360°图像全景全景图像并传送到光学组件的配置中;支撑部件，支撑光学部件和照相机部件，并戴在用户的头上。

[技术特点摘要]

[专利技术属性]

技术研发人员：快正玲，周三龙，翟婷婷，

申请人（专利权）：合肥千世光电科技，

类型：发明

国家省市：安徽; 34

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