CN107329271A - 一种头戴式近眼显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种头戴式近眼显示设备，包括框架和设于框架上的光学组件；其中，框架包括可固定在使用者头部的主体框架、与主体框架前端连接或一体制成的第一支撑部件、与主体框架前端连接的第二支撑部件；其中，光学组件包括显示部件、全反射镜片、放大透镜和反射镜片。该头戴式近眼显示设备结构简单，使用方便，可折叠便于携带，质量轻巧，使用者佩戴舒服。且可以简单的通过更换反射镜片，来切换AR和VR模式。
Description
技术领域
本发明涉及增强现实和虚拟现实的技术领域，特别涉及一种头戴式近眼显示设备。
背景技术
现有的AR设备结构复杂、成本高、不易随身携带、使用不方便、佩戴舒适度差，在应用推广方面具有很大的阻碍。
发明内容
本发明的目的在于提供一种头戴式近眼显示设备，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
本发明提供一种头戴式近眼显示设备，包括框架和设于框架上的光学组件；
其中，框架包括可固定在使用者头部的主体框架、与主体框架前端连接或一体制成的第一支撑部件、与主体框架前端连接的第二支撑部件；
其中，光学组件包括显示部件、全反射镜片、放大透镜和反射镜片，显示部件设于第一支撑部件上，全反射镜片设于第二支撑部件上，全反射镜片用于反射显示部件的画面，全反射镜片所在平面和显示部件所在平面的夹角为锐角，放大透镜设于第一支撑部件上，放大透镜用于接收并放大全反射镜片反射的画面，显示部件、全反射镜片和放大透镜形成的三角形，反射镜片用于接收并反射放大透镜放大的画面，反射镜片所在平面与放大透镜所在平面的夹角为锐角，反射镜片与第一支撑部件相连，反射镜片被设置为可折叠或可拆卸。
显示部件发射出的画面通过全反射镜片反射至放大透镜，放大透镜对反射的画面进行放大，之后通过反射镜片反射至使用者的眼睛中。
在一些实施方式中，反射镜片为半反射镜片或全反射镜片中的一种。使用半反射镜片时，该设备为AR模式，显示部件发射出的画面经过放大后反射至使用者的眼睛中，同时环境光通过半反射镜片进入使用者的眼睛，实现了现实增强的效果。当使用全反射镜片时，该设备为VR模式，显示部件发射出的画面经过放大后发射至使用者的眼睛中，而环境光则被全反射镜片反射回去，无法进入使用者的眼睛，实现虚拟显示的效果。
在一些实施方式中，第二支撑部件与主体框架前端为可旋转连接。
在一些实施方式中，第一支撑部件设有凹槽，凹槽用于放置所述显示部件。
在一些实施方式中，显示部件通过魔术贴与第二支撑部件固定连接。
在一些实施方式中，显示部件、全反射镜片和放大透镜形成的三角形的两侧设有遮光罩。
在一些实施方式中，放大透镜为菲涅尔透镜或普通透镜中的一种。
在一些实施方式中，显示部件为显示屏或手机屏幕。
在一些实施方式中，放大透镜所在平面和全反射镜片所在平面的夹角为45°。
在一些实施方式中，反射镜片所在平面与放大透镜所在平面的夹角为45°。
有益效果：本申请的头戴式近眼显示设备结构简单，使用方便，可折叠便于携带，质量轻巧，使用者佩戴舒服。且可以简单的通过更换反射镜片，来切换AR和VR模式。
附图说明
图1为本发明一实施方式中一种头戴式近眼显示设备的结构示意图；
图2左为本发明一实施方式中一种头戴式近眼显示设备的收起时的结构示意图；
图2右为本发明一实施方式中一种头戴式近眼显示设备的打开时的结构示意图；
图3左为本发明一实施方式中一种头戴式近眼显示设备的俯视图；
图3右为本发明一实施方式中一种头戴式近眼显示设备的剖视图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明进行进一步详细的说明。
如图1所示，
本发明提供一种头戴式近眼显示设备，包括框架和设于框架上的光学组件；
其中，框架包括可固定在使用者头部的主体框架11、与主体框架11前端连接或一体制成的第一支撑部件13、与主体框架11前端连接的第二支撑部件12；
其中，光学组件包括显示部件21、全反射镜片22、放大透镜23和反射镜片24，显示部件21设于第一支撑部件13上，全反射镜片22设于第二支撑部件12上，全反射镜片22用于反射显示部件21的画面，全反射镜片22所在平面和显示部件21所在平面的夹角为锐角，放大透镜23设于第一支撑部件13上，放大透镜23用于接收并放大全反射镜片22反射的画面，显示部件21、全反射镜片22和放大透镜23形成的三角形，反射镜片24用于接收并反射放大透镜23放大的画面，反射镜片24所在平面与放大透镜23所在平面的夹角为锐角，反射镜片24与第一支撑部件13相连，被设置为可折叠或可拆卸。
反射镜片24为半反射镜片或全反射镜片中的一种。
第二支撑部件12与主体框架11前端为可旋转连接。
第一支撑部件13设有凹槽，凹槽用于放置显示部件21。
显示部件21通过魔术贴3与第二支撑部件12固定连接。
显示部件21、全反射镜片22和放大透镜23形成的三角形的两侧设有遮光罩。
放大透镜23为菲涅尔透镜或普通透镜中的一种。
显示部件21为显示屏或手机屏幕。
放大透镜23所在平面和所述全反射镜片22所在平面的夹角为45°。
反射镜片24所在平面与所述放大透镜23所在平面的夹角为45°。
主体框架11可以为帽子，如图2左所示，当该设备处于收起状态时，可以作为帽子使用；如图2右所示，当该设备处于打开状态时，可以作为AR或VR设备使用。
光学原理：显示部件21发射出的画面42通过全反射镜片22反射至放大透镜23，放大透镜23对反射的画面42进行放大，之后通过反射镜片24反射至使用者的眼睛中。当反射镜片24为半反射镜片时，该设备为AR模式，显示部件21发射出的画面42经过放大后反射至使用者的眼睛中，同时环境光41通过半反射镜片进入使用者的眼睛，实现了现实增强的效果。当使用全反射镜片时，该设备为VR模式，显示部件21发射出的画面42经过放大后发射至使用者的眼睛中，而环境光41则被全反射镜片反射回去，无法进入使用者的眼睛，实现虚拟显示的效果。
本发明提供的实施方案中的头戴式近眼显示设备结构简单，使用方便，可折叠便于携带，质量轻巧，使用者佩戴舒服。且可以简单的通过更换反射镜片，来切换AR和VR模式。
以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种头戴式近眼显示设备，其特征在于，包括框架和设于框架上的光学组件；
所述框架包括可固定在使用者头部的主体框架(11)、与主体框架(11)前端连接或一体制成的第一支撑部件(13)、与主体框架(11)前端连接的第二支撑部件(12)；
所述光学组件包括显示部件(21)、全反射镜片(22)、放大透镜(23)和反射镜片(24)，所述显示部件(21)设于所述第一支撑部件(13)上，所述全反射镜片(22)设于所述第二支撑部件(12)上，所述全反射镜片(22)用于反射所述显示部件(21)的画面，所述全反射镜片(22)所在平面和所述显示部件(21)所在平面的夹角为锐角，所述放大透镜(23)设于所述第一支撑部件(13)上，所述放大透镜(23)用于接收并放大所述全反射镜片(22)反射的画面，所述显示部件(21)、全反射镜片(22)和放大透镜(23)形成的三角形，所述反射镜片(24)与所述第一支撑部件(13)相连，所述反射镜片(24)用于接收并反射放大透镜(23)放大的画面，所述反射镜片(24)所在平面与所述放大透镜(23)所在平面的夹角为锐角，所述反射镜片(24)被设置为可折叠或可拆卸。
2.根据权利要求1所述的一种头戴式近眼显示设备，其特征在于，所述反射镜片(24)为半反射镜片或全反射镜片中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种头戴式近眼显示设备，其特征在于，所述第二支撑部件(12)与主体框架(11)前端为可旋转连接。
4.根据权利要求1所述的一种头戴式近眼显示设备，其特征在于，所述第一支撑部件(13)设有凹槽，所述凹槽用于放置所述显示部件(21)。
5.根据权利要求4所述的一种头戴式近眼显示设备，其特征在于，所述显示部件(21)通过魔术贴(3)与所述第二支撑部件(12)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种头戴式近眼显示设备，其特征在于，所述显示部件(21)、全反射镜片(22)和放大透镜(23)形成的三角形的两侧设有遮光罩。
7.根据权利要求1所述的一种头戴式近眼显示设备，其特征在于，所述放大透镜(23)为菲涅尔透镜或普通透镜中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种头戴式近眼显示设备，其特征在于，所述显示部件(21)为显示屏或手机屏幕。
9.根据权利要求1所述的一种头戴式近眼显示设备，其特征在于，所述放大透镜(23)所在平面和所述全反射镜片(22)所在平面的夹角为45°。
10.根据权利要求1所述的一种头戴式近眼显示设备，其特征在于，所述反射镜片(24)所在平面与所述放大透镜(23)所在平面的夹角为45°。
Priority Applications (1)
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2017
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