CN111308720A - 一种头戴式显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种头戴式显示装置，包括：显示装置本体，用于向佩戴者显示第一影像信息并根据第一影像信息生成第二影像信息；及第一投影组件，位于显示装置本体，且与显示装置本体电性连接，以获取第二影像信息，第一投影组件配置成在显示装置本体向佩戴者显示第一影像信息时，向显示装置本体背离佩戴者的一侧投影第二影像信息。本申请实施例的头戴式显示装置增设了能够向显示装置本体背离佩戴者的一侧投射影像信息的第一投影组件，这样佩戴者所在环境内的其他人就可看到该影像信息并可以根据该影像信息做出判断，从而理解佩戴者的行为动作以及能够主动避开佩戴者以避免发生碰撞。

Description

一种头戴式显示装置

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种头戴式显示装置。

背景技术

随着科技的不断发展，头戴式显示装置开始逐渐进入人们的生活。头戴式显示装置可以具有独立的操作系统，能够安装程序以及通过接收用户操作指令完成日程提醒、导航、拍照和视频通话等功能。除此之外，头戴式显示装置还可以实现增强现实、虚拟现实以及混合现实等近眼显示场景，应用前景较为广阔。然而，相关技术中，头戴式显示装置的影像信息只能显示给佩戴者，而无法展示给他人。若佩戴者在使用头戴式显示装置时，过于沉浸在显示的场景中且出现某些行为动作时，对于佩戴者所在环境内的其他人来说，可能会认为佩戴者的行为动作较为怪异，对佩戴者产生误解。同时，佩戴者过于沉浸在显示的场景中还可能会碰撞到其他人。

发明内容

本申请实施例提供了一种头戴式显示装置，能够向显示装置本体背离佩戴者的一侧投射影像信息，这样佩戴者所在环境内的其他人就可看到显示装置本体投射的影像信息并可以根据该影像信息作出判断，从而理解佩戴者的行为动作以及能够主动避开佩戴者以避免发生碰撞。技术方案如下；

本申请实施例提供了一种头戴式显示装置，包括：

显示装置本体，用于向佩戴者显示第一影像信息，并根据第一影像信息生成第二影像信息；及

第一投影组件，位于显示装置本体，且与显示装置本体电性连接，以获取第二影像信息，且第一投影组件配置成在显示装置本体向佩戴者显示第一影像信息时，向显示装置本体背离佩戴者的一侧投影第二影像信息。

本申请实施例的有益效果是：本申请实施例的头戴式显示装置增设了能够向显示装置本体背离佩戴者的一侧投射影像信息的第一投影组件，这样佩戴者所在环境内的其他人就可看到该影像信息并可以根据该影像信息做出判断，从而理解佩戴者的行为动作以及能够主动避开佩戴者以避免发生碰撞。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的头戴式显示装置的一种结构示意图；

图2是本申请实施例提供的头戴式显示装置中第一投影组件的一种结构示意图；

图3是本申请实施例提供的头戴式显示装置中第一投影组件的另一种结构示意图；

图4是本申请实施例提供的头戴式显示装置中第一投影组件的又一种结构示意图；

图5是本申请实施例提供的头戴式显示装置中第一投影组件的再一种结构示意图；

图6是本申请实施例提供的头戴式显示装置的又一种结构示意图；

图7是本申请实施例提供的头戴式显示装置的第一投影组件、第一伸缩组件及第一转动组件的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的头戴式显示装置中一种第一转动组件的一种状态示意图；

图9是本申请实施例提供的头戴式显示装置中一种第一转动组件的另一种状态示意图；

图10是本申请实施例提供的头戴式显示装置中又一种第一转动组件的一种状态示意图；

图11是本申请实施例提供的头戴式显示装置中又一种第一转动组件的另一种状态示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

参见图1，本申请实施例提供了一种头戴式显示装置100。头戴式显示装置100可以包括显示装置本体110及第一投影组件120。

相关技术中，头戴式显示装置100的影像信息只能显示给佩戴者，而无法展示给他人。若佩戴者在使用头戴式显示装置100时，过于沉浸在显示的场景中且出现某些行为动作时，对于佩戴者所在环境内的其他人来说，可能会认为佩戴者的行为动作较为怪异，对佩戴者产生困扰。同时佩戴者过于沉浸在显示的场景中还可能会碰撞到其他人。为解决上述问题，本申请实施例的头戴式显示装置100增设了能够向显示装置本体110背离佩戴者的一侧投射影像信息的第一投影组件120。显示装置本体110背离佩戴者的一侧可以为显示装置本体110的内表面以外的任意区域。其中，显示装置本体110的内表面为佩戴时显示装置本体110的面向佩戴者的表面。具体地，显示装置本体110背离佩戴者的一侧可以为显示装置本体110的外表面，也可以为佩戴者所处的外界环境。影像信息可以包括图像和/或视频。

为便于区分显示装置本体110显示的影像信息及第一投影组件120投影的影像信息，可以将显示装置本体110显示的影像信息定义为第一影像信息，将第一投影组件120投影的影像信息定义为第二影像信息。即显示装置本体110用于向佩戴者显示第一影像信息；第一投影组件120用于向显示装置本体110背离佩戴者的一侧投影第二影像信息。

第一影像信息可以通过投影的方式显示于显示装置本体110上以供佩戴者观看。具体地，第一影像信息可以显示于显示装置本体110面向佩戴者的一侧。当第一影像信息通过投影的方式显示于显示装置本体110面向佩戴者的一侧时，头戴式显示装置100原本就可以包括用于向显示装置本体110投影第一影像信息的第二投影组件。为简化头戴式显示装置100的结构以及降低成本，第一投影组件120可以为对第二投影组件进行改进后得到。

对第二投影组件的改进可以包括：在第二投影组件与显示装置本体110之间增设第二转动组件，且第二转动组件配置成能够使第二投影组件相对于显示装置本体110转动，以使得第二投影组件可在第三投影状态以及第四投影状态之间切换。其中，第三投影状态下第二投影组件向显示装置本体110面向佩戴者的一侧投影第一影像信息，第四投影状态下第二投影组件向显示装置本体110背离佩戴者的一侧投影第二影像信息。即此时第一投影组件120包括第二投影组件以及第二转动组件。

对第二投影组件的改进还可以包括：在第二投影组件与显示装置本体110之间增设第二伸缩组件，且第二伸缩组件配置成能够使第二投影组件相对于显示装置本体110沿第二方向移动。第二方向为使第二投影组件由显示装置本体110面向佩戴者的一侧切换至显示装置本体110背离佩戴者的一侧。即此时第一投影组件120包括第二投影组件以及第二伸缩组件。

上述记载的在第二投影组件与显示装置本体110之间增设第二转动组件或增设第二伸缩组件后，第一影像信息以及第二影像信息均需要由第二投影组件来投射，这样第一投影信息以及第二投影信息的投射就不能一起进行，第二影像信息的投射就需要在第一影像信息投射之前和/或在第一影像信息投射的过程中完成。然而，当第二影像信息的投射是在第一影像信息投射之前完成时，因佩戴者所在环境内的其他人可能是随时变化的，故对其他人的提示效果会比较弱。当第二影像信息的投射是在第一影像信息投射的过程中完成时，又会使第一影像信息的投射断断续续，会降低佩戴者的体验。为解决上述问题，第一投影组件120还可以为直接在相关技术的头戴式显示装置上新增的一个投影组件，从而使第一投影组件120以及第二投影组件均能够独立工作。

当第一投影组件120为上述记载的包括第二投影组件以及第二转动组件、或包括第二投影组件以及第二伸缩组件时，本申请实施例的显示装置本体110均可以理解为相关技术的头戴式显示装置去除第二投影组件后的部分。当第一投影组件120为上述记载的在相关技术的头戴式显示装置上新增的一个投影组件时，为了便于区分本申请实施例的能够向显示装置本体背离佩戴者的一侧投影第二影像信息的头戴式显示装置以及相关技术的头戴式显示装置，可以将相关技术的头戴式显示装置定义为显示装置本体110。

头戴式显示装置100可以为任意的能够向佩戴者显示影像信息的设备。如，头戴式显示装置100可以为VR眼镜、AR眼镜、MR眼镜等。

第二影像信息可以为显示装置本体110根据第一影像信息生成的影像信息。第一投影组件120位于显示装置本体110，且与显示装置本体110电性连接，以获取显示装置本体110生成的第二影像信息。第一投影组件120配置成在显示装置本体110向佩戴者显示第一影像信息时，向显示装置本体110背离佩戴者的一侧投影第二影像信息。

第二影像信息与第一影像信息可以不同。当第二影像信息与第一影像信息不同时，第二影像信息可以为显示装置本体110的预存影像信息。为便于第二影像信息能够对他人起到提示效果，该预存影像信息可以为带有提示效果的信息。具体地，预存影像信息可以为包含提醒文字的信息和/或包含提醒画面的信息。

第一影像信息以及预存影像信息均可以包括多种，且第一影像信息与预存影像信息可以存在对应关系，以使显示装置本体110在向佩戴者显示第一影像信息时，能够将与该第一影像信息对应的预存影像信息作为第二影像信息。第一影像信息与预存影像信息的对应关系可以是系统默认的，也可以是佩戴者提前设置的。当然，第一影像信息与预存影像信息也可以不存在对应关系，以使显示装置本体110在向佩戴者显示第一影像信息时，可以随机选取一个预存影像信息作为第二影像信息。

为便于他人能够知晓佩戴者的感受，显示装置本体110生成的第二影像信息也可以与第一影像信息相同。第二影像信息与第一影像信息相同可以为：第二影像信息的信息源与第一影像信息的信息源相同、但显示时间轴不同步。第二影像信息与第一影像信息相同也可以为：第二影像信息的信息源与所述第一影像信息的信息源相同、且显示时间轴同步。此处，第一影像信息的信息源可以为显示装置本体110预先存储的、用于显示给佩戴者的影像信息。

当头戴式显示装置100为AR眼镜时，AR眼镜主要是将虚拟元素与外界环境进行叠加，使佩戴者既能够看到虚拟元素也能够看到外界真实环境。AR眼镜的工作原理可以为：当AR眼镜中用于显示第一影像信息的显示面板111由透光材料制成时，显示面板111上的第一影像信息可以仅为虚拟元素，外界环境则由佩戴者透过该显示面板111直接查看。即当AR眼镜的显示面板111由透光材料制成时，第一影像信息仅包括虚拟元素，这样即使第二影像信息与第一影像信息相同，他人也只能感知佩戴者感受到的虚拟元素，而无法将该虚拟元素与外界环境进行合理组合以完全感知佩戴者的感受。为使他人能够有身临其境的感觉，当AR眼镜的显示面板111由透光材料制成时，AR眼镜还可以包括用于获取外界环境的三维信息的第二环境视觉单元，AR眼镜将第二环境视觉单元获取的外界环境的三维信息与虚拟元素进行组合，以生成向显示装置本体110背离佩戴者的一侧投影的第二影像信息。此时，第二影像信息与佩戴者看到的影像信息相同。当头戴式显示装置100为MR眼镜时，其工作原理与AR眼镜类似，因此可以采用相同的处理方式使第二影像信息与佩戴者看到的影像信息相同，在此不再赘述。

第二环境视觉单元可以包括能够获取图像的相位和幅值信息的景深摄像头，以使第二环境视觉单元能够生成与外界环境相对应的三维信息。

当然，为使头戴式显示装置100的投影能够更加多样化，头戴式显示装置100还可以包括模式转换组件，以使第一投影组件120可以在多种投影模式之间转换。此处以第一投影组件120在两种投影模式之间转换为例进行详细说明，模式转换组件用于使第一投影组件120可以在第一投影模式与第二投影模式之间转换；其中，第一投影模式中第二影像信息与第一影像信息相同，第二投影模式中第二影像信息与第一影像信息不同。

第一投影组件120可以以任意的形式向显示装置本体110背离佩戴者的一侧投影第二影像信息。如，第一投影组件120可以以二维形式向显示装置本体110背离佩戴者的一侧投影第二影像信息，也可以以三维形式向显示装置本体110背离佩戴者的一侧投影第二影像信息。

当第一投影组件120以二维形式向显示装置本体110背离佩戴者的一侧投影第二影像信息时，参见图2，第一投影组件120可以包括光源121a、菲涅尔透镜122、液晶屏123、反光镜124及投影镜头125a。液晶屏123可以与显示装置本体110电性连接，以获取第二影像信息。第一投影组件120的工作原理可以为：首先光源121a发出光束，之后光束经菲涅尔透镜122准直和聚集后转变成平行光束并达到液晶屏123，之后光束经液晶屏123、反光镜124由投影镜头125a输出。

当第一投影组件120以三维形式向显示装置本体110背离佩戴者的一侧投影第二影像信息时，第一投影组件120进行三维投影的方式可以为色差式或快门式。其中，色差式利用红蓝滤光膜使透过的光线不同，从而使他人的左右眼能够看到不同衍射的图像，以此来实现三维投影。快门式利用左右眼接收影像的时间不同来实现三维投影。当然，为使他人能够看到更为自然的影像信息，第一投影组件120进行三维投影的方式还可以为偏振式。以下对第一投影组件120采用偏振式的三维投影方式投影第二影像信息的结构进行详细说明：

第一投影组件120用于将第二影像信息输出为第一偏振图像以及第二偏振图像，并将第一偏振图像以及第二偏振图像投影至显示装置本体110背离佩戴者的一侧；第一偏振图像的偏振态与第二偏振图像的偏振态垂直。

当第一投影组件120仅通过一个投影仪投影第二影像信息时，参见图5，第一投影组件120可以包括光源121d、偏振分光器127d、芯片组和投影镜头125d。光源可以为LED光源或激光源。一个投影仪的工作原理可以为：首先光源121d发出光束，然后光束经设置在其传输路径上的偏振分光器127d后分为具有第一偏振态的第一子光束及具有第二偏振态的第二子光束。芯片组与显示装置本体110电性连接，以获取第二影像信息。芯片组包括设置在第一子光束的传输路径上的第一芯片128d1及设置在第二子光束的传输路径上的第二芯片128d2，具有第一偏振态的第一子光束会透过该偏振分光器127d并到达第一芯片128d1、具有第二偏振态的第二子光束会经偏振分光器127d的分光面的反射到达第二芯片128d2。第一芯片128d1会将具有第一偏振态的第一子光束调制为具有第二偏振态的第三子光束，并将第三子光束反射至偏振分光器127d，该具有第二偏振态的第三子光束在经过偏振分光器127d时就会经分光面的反射到达设置在其传输路径上的投影镜头125d，投影镜头125d利用第三子光束投影可以输出第二偏振图像。第二芯片128d2会将具有第二偏振态的第二子光束调制为具有第一偏振态的第四子光束，并将第四子光束反射至偏振分光器127d，该具有第一偏振态的第四子光束在经过偏振分光器127d时就会直接透过并到达设置在其传输路径上的投影镜头125d，投影镜头125d利用第四子光束投影可以输出第一偏振图像。第一偏振态与第二偏振态垂直，具有第一偏振态的光束可以为P光，具有第二偏振态的光束可以为S光。本申请实施例中，芯片组可以为LCOS(Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶)芯片组，第一芯片以及第二芯片可以分别为一个LCOS芯片。

这样投影镜头125d既输出了第一偏振图像又输出了第二偏振图像，使他人在佩戴相应的偏振眼镜后，就可以使一只眼睛接收第一偏振图像，另一只眼睛接收第二偏振图像，之后经过大脑叠加形成三维显示效果。同时，采用同一个光源121d、同一个投影镜头125d，能够提高光能的利用率，且能够保证光程的一致性，投影效果更佳。

除此之外，第一投影组件120还可以通过两个投影仪投影第二影像信息，为便于表述，本申请实施例中将两个投影仪分别定义为第一投影仪及第二投影仪。即第一投影组件120可以包括第一投影仪及第二投影仪。第一投影仪与显示装置本体110电性连接，以获取第二影像信息，且在显示装置本体110向佩戴者显示第一影像信息时，将第二影像信息输出为第一偏振图像。第二投影仪与显示装置本体110电性连接，以获取第二影像信息，且在显示装置本体110向佩戴者显示第一影像信息时，将第二影像信息输出为第二偏振图像。第一偏振图像的偏振态与第二偏振图像的偏振态垂直。

当第一投影组件120通过两个投影仪投影第二影像信息时，除了芯片的数量与一个投影仪时芯片的数量一样都是两个外，设置两个投影仪后，光源的数量、偏振分光器的数量以及投影镜头的数量也将都是两个，以使每个投影仪均包括一个光源、一个偏振分光器、一个投影镜头以及一个芯片。当第一投影组件120通过两个投影仪投影第二影像信息时，每个投影仪仅用于输出一种偏振图像，因此，可以在每个投影仪的光源与偏振分光器之间增设起偏器，以使光束在到达偏振分光器时就为具有第一偏振态的光束或为具有第二偏振态的光束。为使两个投影仪能够分别输出第一偏振图像以及第二偏振图像，可以在其中一个投影仪中增设偏振转换器。

具体地，参见图3，第一投影仪可以包括光源121b、起偏器126b、偏振分光器127b、芯片128b以及投影镜头125b。参见图4，第二投影仪可以包括光源121c、起偏器126c、偏振分光器127c、芯片128c、偏振转换器129c以及投影镜头125c。光源可以为LED光源或激光源。

第一投影仪的工作原理为：首先光源121b发出光束，然后光束经设置在其传输路径上的起偏器126b后转变为具有第二偏振态的第一光束。具有第二偏振态的第一光束经过设置在其传输路径上的偏振分光器127b的分光面的反射后，到达芯片128b。芯片128b与显示装置本体110电性连接以获取第二影像信息，芯片128b会将具有第二偏振态的第一光束调制为具有第一偏振态的第二光束，并将第二光束反射至偏振分光器127b，该具有第一偏振态的第二光束在经过偏振分光器127b时就会直接透过并达到设置在其传输路径上的投影镜头125b，投影镜头125b利用第二光束投影可以输出第一偏振图像。第一偏振态与第二偏振态垂直，具有第一偏振态的光束可以为P光，具有第二偏振态的光束可以为S光。

第二投影仪的工作原理与第一投影仪的工作原理类似，不同之处在于第二投影仪增设了偏振转换器129c，该偏振转换器129c能够将偏振分光器127c出射的具有第一偏振态的第二光束转变为具有第二偏振态的第三光束，以使投影镜头125c能够利用第三光束投影并输出第二偏振图像。第一投影仪输出第一偏振图像、第二投影仪输出第二偏振图像，使他人在佩戴相应的偏振眼镜后，就可以使一只眼睛接收第一偏振图像，另一只眼睛接收第二偏振图像，之后经过大脑叠加就能形成三维显示效果。

上述描述的三维投影方式都需要他人在佩戴特定眼镜之后才能看到三维效果，若他人没有佩戴特定眼镜而采用裸眼直接观看，看到的将是二维效果。为方便他人在裸眼情况下就能够看到三维效果，第一投影组件120进行三维投影的方式还可以为全息投影。

第一投影组件120可以向外界环境投影第二影像信息。当第一投影组件120向外界环境投影第二影像信息时，为保证投影效果，第一投影组件120可以向外界环境中的平面区域投影。平面区域可以为白板、墙面、书本等。为使第二影像信息能够准确的投影至该平面区域，可以对佩戴者的位置做出限定，使佩戴者的位置满足能够让第一投影组件120投射的第二影像信息处于平面区域。当然，为提升佩戴者的体验，使其使用过程能够更加随性自由，为了让第二影像信息能够准确的投影至该平面区域，头戴式显示装置100还可以包括用于获取外界环境的三维信息的第一环境视觉单元。第一环境视觉单元可以包括景深摄像头。第一环境视觉单元可以与第一投影组件120电性连接，以将获取的外界环境的三维信息传送至第一投影组件120。第一投影组件120还可以包括对外界环境的三维信息中的平面区域进行提取的处理器。处理器提取出三维信息中的平面区域后，可以通过调整第一投影组件120中投影仪的方位及视场角，使第二影像信息能够准确的投影至该平面区域。

为使佩戴者改变位置后第二影像信息仍然能够准确的投影到外界环境的平面区域，第一环境视觉单元可以对外界环境的三维信息进行实时获取，以实时提取出外界环境中能够投影的平面区域，第一投影组件120的处理器结合该三维信息能够实时的将预制坐标系与世界坐标系匹配，从而对第一投影组件120的投影仪的方位及视场角进行实时调整，以保证第二影像信息在不同平面区域上投影的流畅性及连贯性。

为保证第二影像信息的清晰度，处理器还可以根据平面区域与头戴式显示装置100之间的距离对投影光线的强弱进行调整。

当头戴式显示装置100为VR眼镜、AR眼镜或MR眼镜时，第一环境视觉单元均可以为头戴式显示装置100上新增设的单元。当然，当AR眼镜为上述记载的显示面板111由透光材料制成、且AR眼镜包括第二环境视觉单元时，为简化头戴式显示装置100的结构，第一环境视觉单元与第二环境视觉单元可以为同一个。

AR眼镜的工作原理除了上述记载外还可以为：当AR眼镜中用于显示第一影像信息的显示面板111由不透光材料制成时，为使佩戴者能够感知外界环境，AR眼镜还可以包括能够对外界环境的三维信息进行实时获取的第三环境视觉单元，AR眼镜需要将第三环境视觉单元获取的外界环境的三维信息与虚拟元素进行组合，以形成第一影像信息，并将第一影像信息显示于不透光的显示面板111上。即当AR眼镜的显示面板111由不透光材料制成时，AR眼镜包括有一个环境视觉单元，此时，为简化头戴式显示装置100的结构，第一环境视觉单元与第三环境视觉单元可以为同一个。

第一投影组件120还可以向显示装置本体110的外表面投影第二影像信息。参见图1或图6，第一投影组件120向显示装置本体110的外表面投影第二影像信息可以为：第一投影组件120向显示面板111的与其显示第一影像信息的显示面相对的背面1111投影第二影像信息。显示面板111可以为显示装置本体110的用于显示第一影像信息的部件。具体地，显示面板111可以为使用时显示装置本体110的位于佩戴者的视线正前方的一个部件。以下均以第一投影组件120向显示面板111的背面1111投影第二影像信息为例进行详细说明。

为使第一投影组件120能够成功的向背面1111投射出第二影像信息，第一投影组件120因能够位于显示面板111的背面1111所在的一侧，且与背面1111之间存在一定的间隔。

当第一投影组件120为上述记载的包括第二投影组件以及第二转动组件时，第一投影信息以及第二投影信息均需要第二投影组件来投射，第二投影组件一般是位于显示装置本体110面向佩戴者的一侧，为使第二投影组件还能够位于显示面板111的背面1111所在的一侧，可以通过在第二投影组件与显示装置本体110之间增设伸缩组件来实现，并结合第二转动组件实现第二投影组件由向显示装置本体110面向佩戴者一侧投影的方向切换至向背面1111投影的方向。

当第一投影组件120为上述记载的包括第二投影组件以及第二伸缩组件时，第一投影信息以及第二投影信息均需要第二投影组件来投射，第二投影组件一般是位于显示装置本体110面向佩戴者的一侧，为使第二投影组件还能够位于显示面板111的背面1111所在的一侧，可以通过在第二伸缩组件来实现；当然，为使第二投影组件位于显示面板111的背面1111所在的一侧后，能够向背面1111投影，可以通过在第二投影组件与显示装置本体110之间增设转动组件来实现。

综上，在第一投影组件120为第二投影组件经过改进后得到时，为使第二投影组件能够由向显示装置本体110面向佩戴者一侧投影的方向切换至向背面1111投影的方向，对第二投影组件的改进可以包括在第二投影组件与显示装置本体110之间既增设转动组件又增设伸缩组件。

针对第一投影组件120为头戴式显示装置100上新增的投影组件的情况，以下将结合具体实施例对头戴式显示装置100的结构进行详细说明：

当第一投影组件120为头戴式显示装置100上新增的投影组件时，第一投影组件120可以位于显示面板111的边缘。如，第一投影组件120可以位于显示装置本体110的镜腿处。然而，由于镜腿处的空间比较有限，结合显示装置本体110位于显示面板111的中部的鼻托架112处的空间较大，因此，第一投影组件120还可以位于鼻托架112背离显示面板111的显示面的一侧。

因第一投影组件120与背面1111之间会存在间隔，此时，为实现头戴式显示装置100的一体性，头戴式显示装置100还可以包括用于将第一投影组件120安装于显示装置本体110上的连接组件。连接组件可以为不具有伸缩功能的部件。当然，为便于头戴式显示装置100的运输，连接组件可以为具有伸缩功能的伸缩组件，以使头戴式显示装置100在运输途中第一投影组件120与显示装置本体110之间不存在间距或间距较小，而在使用时第一投影组件120与显示装置本体110之间的间距可以通过伸缩组件调大。即，参见图7，头戴式显示装置100可以包括第一伸缩组件150。第一伸缩组件150的一端连接显示装置本体110，另一端连接第一投影组件120；第一伸缩组件150配置成能够使第一投影组件120相对于显示装置本体110沿第一方向p移动；第一方向p为由背面1111远离显示面的方向。第一投影组件120与第一伸缩组件150可以为直接连接，也可以为间接连接。

当然，为便于使用完后，第一伸缩组件150与显示装置本体110之间的间距又能够调回至较小的状态，第一伸缩组件150还可以配置成能够使第一投影组件120相对于显示装置本体110沿第一方向p的反方向移动。第一伸缩组件150可以为任意的具有伸缩功能的组件。如，伸缩组件均可以为电动推杆、气缸、液缸或剪式伸缩机构。

为使闲置时的头戴式显示装置100更加小型化，显示装置本体110还可以具有安装槽，以使闲置时第一伸缩组件150及第一投影组件120均能够收纳于安装槽内。

头戴式显示装置100还可以满足既能够向外界环境投影第二影像信息，也能够向背面1111投影第二影像信息。佩戴者可根据需求将第一投影组件120在向外界环境投影与向背面1111投影之间切换，为此，参见图7，第一投影组件120与第一伸缩组件150还可以通过第一转动组件160连接。即头戴式显示装置100还可以包括第一转动组件160。第一转动组件160配置成可在第一投影状态以及第二投影状态之间切换。其中，第一投影状态下第一投影组件120向背面1111投影第二影像信息，第二投影状态下第一投影组件120向外界环境投影第二影像信息。

第一投影组件120具有间隔设置的第一部位1211及第二部位1212。参见图8和图9，第一转动组件160可以包括第一伸缩杆161和第二伸缩杆162。第一伸缩杆161的一端连接第一伸缩组件150，另一端可转动连接第一部位1211；第二伸缩杆162平行于第一伸缩杆161，第二伸缩杆162的一端连接第一伸缩组件10，另一端可转动连接第二部位1212。第一伸缩杆161及第二伸缩杆162配置成可通过改变相对伸缩长度从而驱动第一投影组件120相对于第一伸缩组件150转动。具体地，当需要将第一投影组件120从向外界环境投影切换成向背面1111投影时，可控制第一伸缩杆161收缩，第二伸缩杆162伸长。

第一部位1211以及第二部位1212在第一投影组件120的位置可以为任意的，只需满足使第一转动组件160能够在第一投影状态以及第二投影状态之间切换即可。当然，为使第一转动组件160的调节更加顺畅，第一部位1211和第二部位1212优选为背离第一投影组件120的投影镜头，且第一部位1211及第二部位1212可关于第一投影组件120的投影镜头的中轴线对称。

当然，采用两个伸缩杆来控制第一投影组件120转动，第一投影组件120的转动角度范围有限，为提升第一投影组件120的转动角度范围，参见图10和图11，第一转动组件160还可以包括第一连杆163、第二连杆164、第三伸缩杆165及第四伸缩杆166。第一连杆163的一端连接第一伸缩组件150，另一端可转动连接第二连杆164的一端。第二连杆164的另一端可转动连接第一部位1211。第三伸缩杆165的一端连接第一伸缩组件150，另一端可转动连接第四伸缩杆166的一端。第四伸缩杆166的另一端可转动连接第二部位1212。当需要将第一投影组件120从向外界环境投影的状态切换成向背面1111投影的状态时，可控制第三伸缩杆165及第四伸缩杆166伸长，以使第二连杆164能够相对于第一连杆163转动、以及第四伸缩杆166能够相对于第三伸缩杆165转动。当然，第一连杆163及第二连杆164也可以为伸缩杆，以进一步扩大第一投影组件120的转动角度范围。具体地，在第三伸缩杆165及第四伸缩杆166伸长时，第一连杆163及第二连杆164可以收缩。

本申请实施例中的伸缩杆可以为任意的具有伸缩功能的器件。如，伸缩杆可以为电动推杆、气缸、液缸或剪式伸缩机构。本申请实施例中的可转动连接可以为通过铰链连接。

参见图7，第一伸缩组件150的中轴线k所在的平面为第一平面m，第一投影组件120相对于第一伸缩组件150的转动方向可以位于第一平面m。第一投影组件120相对于第一伸缩组件150的转动方向位于第一平面m可以理解为第一投影组件120的转动轨迹位于第一平面m。当然，为扩大第一投影组件120的转动调节范围，第一转动组件160还可以包括用于使第一投影组件120在第二平面n内转动的转动平台167。第二平面n为垂直于第一伸缩组件150的中轴线k的平面。第一投影组件120在第二平面n内转动可以理解为第一投影组件120的转动轨迹位于第二平面n。转动平台167可以直接由电机驱动转动。

第一投影组件120的数量可以为任意的。如，参见图1，第一投影组件120的数量可以为一个。参见图6，第一投影组件120的数量也可以为两个。当第一投影组件120的数量为两个时，两个第一投影组件120中，一个第一投影组件120可以向背面1111投影第二影像信息，另一个第一投影组件120可以向外界环境投影第二影像信息。两个第一投影组件120投射的影像信息可以相同也可以不同。

为使第二影像信息投影至背面1111后，不会影响佩戴者的体验，显示面板111可以为由不透光材料制成。第二影像信息可以直接投射在背面1111上。当然，为使背面1111上的第二影像信息显示清晰，显示装置本体110还可以包括贴设于背面1111的投影膜。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (14)

1.一种头戴式显示装置，其特征在于，包括：

显示装置本体，用于向佩戴者显示第一影像信息，并根据所述第一影像信息生成第二影像信息；及

第一投影组件，位于所述显示装置本体，且与所述显示装置本体电性连接，以获取所述第二影像信息，且所述第一投影组件配置成在所述显示装置本体向所述佩戴者显示所述第一影像信息时，向所述显示装置本体背离所述佩戴者的一侧投影所述第二影像信息。

2.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一投影组件包括：

光源，用于发出光束；

偏振分光器，设置在所述光束的传输路径上，用于将所述光束分为具有第一偏振态的第一子光束及具有第二偏振态的第二子光束；所述第一偏振态与所述第二偏振态垂直；

芯片组，与所述显示装置本体电性连接，以获取所述第二影像信息，所述芯片组包括设置在所述第一子光束的传输路径上的第一芯片及设置在所述第二子光束的传输路径上的第二芯片，所述第一芯片用于将所述第一子光束调制为具有所述第二偏振态的第三子光束，并将所述第三子光束反射至所述偏振分光器；所述第二芯片用于将所述第二子光束调制为具有所述第一偏振态的第四子光束，并将所述第四子光束反射至所述偏振分光器；

投影镜头，设置在经所述偏振分光器出射的所述第三子光束及所述第四子光束的传输路径上，并利用所述第三子光束投影以输出第二偏振图像，利用所述第四子光束投影以输出第一偏振图像。

3.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一投影组件包括：

第一投影仪，与所述显示装置本体电性连接，以获取所述第二影像信息，且所述第一投影仪配置成在所述显示装置本体向所述佩戴者显示所述第一影像信息时，将所述第二影像信息输出为第一偏振图像；及

第二投影仪，与所述显示装置本体电性连接，以获取所述第二影像信息，且所述第二投影仪配置成在所述显示装置本体向所述佩戴者显示所述第一影像信息时，将所述第二影像信息输出为第二偏振图像；所述第二偏振图像的偏振态与所述第一偏振图像的偏振态垂直。

4.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述显示装置本体包括：

显示面板，具有用于显示所述第一影像信息的显示面及与所述显示面相对的背面，所述第一投影组件位于所述显示面板的所述背面的一侧，所述第一投影组件配置成向所述背面投影所述第二影像信息。

5.如权利要求4所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述显示装置本体还包括：

鼻托架，位于所述显示面板的中部，所述第一投影组件位于所述鼻托架背离所述显示面的一侧。

6.如权利要求5所述的头戴式显示装置，其特征在于，还包括：

第一伸缩组件，一端连接所述显示装置本体，另一端连接所述第一投影组件，所述第一伸缩组件配置成能够使所述第一投影组件相对于所述显示装置本体沿第一方向移动；所述第一方向为由所述背面远离所述显示面的方向。

7.如权利要求6所述的头戴式显示装置，其特征在于，还包括：

第一转动组件，一端连接所述第一伸缩组件背离所述显示装置本体的端部，另一端连接所述第一投影组件，所述第一转动组件配置成能够使所述第一投影组件相对于所述第一伸缩组件转动，以使得所述第一投影组件可在第一投影状态以及第二投影状态之间切换，其中，所述第一投影状态下所述第一投影组件向所述背面投影所述第二影像信息，所述第二投影状态下所述第一投影组件向外界环境投影所述第二影像信息。

8.如权利要求7所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一投影组件具有间隔设置的第一部位及第二部位，所述第一转动组件包括：

第一伸缩杆，一端连接所述第一伸缩组件，另一端可转动连接所述第一部位；及

第二伸缩杆，平行于所述第一伸缩杆，且所述第二伸缩杆的一端连接所述第一伸缩组件，另一端可转动连接所述第二部位；

其中，所述第一伸缩杆以及所述第二伸缩杆配置成可通过改变相对伸缩长度从而驱动所述第一投影组件相对于所述第一伸缩组件转动。

9.如权利要求8所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一部位及所述第二部位均背离所述第一投影组件的投影镜头，且所述第一部位与所述第二部位关于所述投影镜头的中轴线对称。

10.如权利要求6所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一伸缩组件为电动推杆、气缸、液缸或剪式伸缩机构。

11.如权利要求5所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一投影组件的数量为两个，两个所述第一投影组件中，一个所述第一投影组件向所述背面投影所述第二影像信息，另一个所述第一投影组件向外界环境投影所述第二影像信息。

12.如权利要求4所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述显示装置本体还包括：

投影膜，贴设于所述背面。

13.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第二影像信息与所述第一影像信息相同。

14.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，还包括：

模式转换组件，用于使所述第一投影组件在第一投影模式与第二投影模式之间转换；所述第一投影模式中所述第二影像信息与所述第一影像信息相同，所述第二投影模式中所述第二影像信息与所述第一影像信息不同。

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