CN112346250B - 一种虚拟现实头戴式显示设备及显示方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种虚拟现实头戴式显示设备及显示方法,属于虚拟现实技术领域。显示设备包括:两个镜片、显示模组和光向改变模块,两个镜片间隔开设置,且两个镜片的厚度方向彼此相对,显示模组设置在两个镜片的一侧,至少部分显示模组朝向两个镜片之间的间隙,且显示模组朝向间隙的部分用于向间隙发出光信号,光向改变模块设置于两个镜片之间,光向改变模块用于将光信号改变为向第一个镜片方向传输的第一光信号,光向改变模块还用于将第一光信号改变为向第二个镜片方向传输的第二光信号。本申请的显示设备通过一个显示模组发出光信号,进而通过光向改变模块将光信号传输至两个镜片,其能够减少显示模组的制作成本,从而减少显示设备的制作成本。
Description
技术领域
本申请涉及虚拟现实技术领域,尤其涉及一种虚拟现实头戴式显示设备及显示方法。
背景技术
虚拟现实(英文名称:Virtual Reality,缩写为VR),又称灵境技术,是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体,其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。虚拟现实头戴式显示设备是一种实现虚拟现实技术且可佩戴在人体头部进行展示的穿戴式设备,它通过计算机技术可将虚拟的信息叠加到真实世界,使真实的环境和虚拟的物体能够实时地叠加到同一个画面中,实现两种信息的相互补充,并通过头盔、眼镜等设备在用户的眼前进行画面展示,增强用户的现实感。
现有技术中,虚拟现实头戴式显示设备中的显示模组通常为两个,两个显示模组分别对应一个镜片,导致显示模组的制作成本高,进一步导致虚拟现实头戴式显示设备的制作成本高。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种虚拟现实头戴式显示设备及显示方法,用于减少虚拟现实头戴式显示设备的制作成本。
本申请的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
第一方面,本申请提供一种虚拟现实头戴式显示设备,其包括:两个镜片、显示模组和光向改变模块,两个所述镜片间隔开设置,且两个所述镜片的厚度方向彼此相对,所述显示模组设置在所述两个镜片的一侧,至少部分所述显示模组朝向两个所述镜片之间的间隙,且所述显示模组朝向所述间隙的部分用于向所述间隙发出光信号,所述光向改变模块设置于两个所述镜片之间,所述光向改变模块用于将所述光信号改变为向第一个所述镜片方向传输的第一光信号,所述光向改变模块还用于将所述第一光信号改变为向第二个所述镜片方向传输的第二光信号。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,所述显示模组沿第一个所述镜片向第二个所述镜片方向的长度小于两个所述镜片的彼此相背的两个表面之间的长度。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,所述光向改变模块包括:第一光向改变模块和第二光向改变模块,所述第一光向改变模块与所述显示模组之间形成大于0度且小于90度的夹角,所述夹角朝向第一个所述镜片,所述第一光向改变模块用于将所述光信号改变为向第一个所述镜片方向传输的第一光信号,所述第二光向改变模块设于所述第一光向改变模块和第一个所述镜片之间,所述第二光向改变模块用于使所述第一光信号继续向第一个所述镜片的方向传输,所述第二光向改变模块还用于使所述第一光信号改变为第二光信号以向第二个所述镜片的方向传输。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,所述第一光向改变模块包括:反射率与透过率比为1∶1的半反半透膜,所述半反半透膜与所述显示模组之间形成45度夹角;所述第二光向改变模块包括:二分之一波片和反射偏光片,所述二分之一波片和所述反射偏光片设于所述半反半透膜和第一个所述镜片之间,且所述二分之一波片位于所述半反半透膜和所述反射偏光片之间;其中,所述光向改变模块还包括:第一线偏光片,所述第一线偏光片设于所述显示模组和所述半反半透膜之间,所述第一线偏光片用于将所述显示模组发出的光信号过滤为线性偏振光信号。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,所述显示设备还包括:第一透镜组和第二透镜组,所述第一透镜组设于所述反射偏光片和第一个所述镜片之间,所述第一透镜组用于将所述第一光信号均匀的投射于第一个所述镜片靠近所述第一透镜组的表面,所述第二透镜组设于所述半反半透膜和第二个所述镜片之间,所述第二透镜组用于将所述第二光信号均匀的投射于第二个所述镜片靠近所述第二透镜组的表面;其中,所述镜片为曲面棱镜。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,所述第一透镜组包括:依次设置在所述反射偏光片和第一个所述镜片之间的第一凸透镜、第二凹透镜和第三凸透镜,所述第三凸透镜背离所述第二凹透镜的表面朝向第一个所述镜片;所述第二透镜组包括:依次设置在所述半反半透膜和第二个所述镜片之间的第四凸透镜、第五凸透镜、第六凹透镜和第七凸透镜,所述第七凸透镜背离所述第六凹透镜的表面朝向第二个所述镜片。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,所述显示设备还包括:第一减反射组件,所述第一减反射组件包括:第一四分之一波片,所述第一四分之一波片设置于所述显示模组和所述第一线偏光片之间。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,所述显示设备还包括:第二减反射组件,所述第二减反射组件包括:第二线偏光片、第二四分之一波片和吸收片,所述第二线偏光片、所述第二四分之一波片和所述吸收片依次设于所述半反半透膜远离所述第一线偏光片的一端,且所述第二线偏光片位于所述半反半透膜和所述第二四分之一波片之间。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,所述显示设备还包括:第三减反射组件,所述第三减反射组件包括:第三线偏光片,所述第三线偏光片位于所述半反半透膜和第二个所述镜片之间。
本申请第一方面提供的虚拟现实头戴式显示设备,通过一个显示模组发出光信号,进而通过光向改变模块将光信号传输至两个镜片,其能够减少显示模组的制作成本,从而减少显示设备的制作成本。
第二方面,基于同一发明构思,本申请提供一种显示方法,应用于上述中所述的虚拟现实头戴式显示设备,所述方法包括:
显示模组向两个镜片之间的间隙发出光信号;
循环光向改变步骤,所述光向改变步骤包括:光向改变模块将所述光信号改变为向第一个镜片的方向传输的第一光信号,光向改变模块将所述第一光信号改变为向第二个镜片的方向传输的第二光信号;
其中,第一个所述镜片根据所述第一光信号显示图像,第二个所述镜片根据所述第二光信号显示图像。
上述第二方面以及第二方面的各可能的实施方式所提供的设备,其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果,在此不再赘述。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1示意性地示出了一个显示设备(镜片的第二表面侧)的图;
图2示意性地示出了一个显示设备(镜片的第二表面侧)的局部图;
图3示意性地示出了一个显示设备(镜片的第二表面侧)的图;
图4示意性地示出了一个显示设备(镜片的第二表面侧)的局部图;
图5示意性地示出了一个二分之一波片的工作原理图;
图6示意性地示出了一个二分之一波片的工作状态图;
图7示意性地示出了一个显示设备(右眼侧)的光信号传输图;
图8示意性地示出了一个显示设备(左眼侧)的光信号传输图;
图9示意性地示出了一个显示设备(镜片的第二表面侧)的图。
附图标记说明:
100-虚拟现实头戴式显示设备,111-镜片,112-镜片,120-显示模组,130-光向改变模块,131-第一光向改变模块,1311-半反半透膜,132-第二光向改变模块,1321-二分之一波片,1322-反射偏光片,133-第一线偏光片,140-第一透镜组,141-第一凸透镜,142-第二凹透镜,143-第三凸透镜,150-第二透镜组,151-第四凸透镜,152-第五凸透镜,153-第六凹透镜,154-第七凸透镜,161-第一四分之一波片,170-第二减反射组件,171-第二线偏光片,172-第二四分之一波片,173-吸收片,181-第三线偏光片,191-右眼,192-左眼。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。
在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
第一方面
本申请提供一种虚拟现实头戴式显示设备100,参见图1所示,该显示设备100包括:两个镜片、显示模组120和光向改变模块130,两个镜片间隔开设置,且两个镜片的厚度方向彼此相对,显示模组120设置在两个镜片的一侧,至少部分显示模组120朝向两个镜片之间的间隙,且显示模组120朝向间隙的部分用于向间隙发出光信号,光向改变模块130设置于两个镜片之间,光向改变模块130用于将光信号改变为向第一个镜片111方向传输的第一光信号,光向改变模块130还用于将第一光信号改变为向第二个镜片112方向传输的第二光信号。
具体来讲,上述中的两个镜片分别为:第一个镜片111和第二个镜片112,第一个镜片111和第二个镜片112均用于显示增强现实图像,以给人以环境沉浸感;上述中的镜片具有彼此相背的第一表面和第二表面,在使用显示设备100时,镜片的第二表面朝向用户的眼睛;上述中的两个镜片间隔开设置,且两个镜片的厚度方向彼此相对,这里的厚度方向为镜片上连接第一表面和第二表面的侧表面;上述中的镜片可以是如圆形、方形的规则形状,也可以是如非正六边形的不规则形状,这里的规则形状和不规则形状指的是镜片的第一表面和/或第二表面的形状。
上述中的显示模组120用于发出携带图像数据的光信号,光信号传输至镜片以使镜片根据图像数据显示图像;上述中的显示模组120设置在两个镜片的一侧,至少部分显示模组120朝向两个镜片之间的间隙,即显示模组120位于第一个镜片111、第二个镜片112的一侧,且显示模组120的一部分或者全部朝向两个镜片之间的间隙,这里,显示模组120的一部分朝向两个镜片之间的间隙时,显示模组120沿第一个镜片111向第二个镜片112方向的长度大于两个镜片之间间隙的宽度,而在显示模组120的全部朝向两个镜片之间的间隙时,显示模组120沿第一个镜片111向第二个镜片112方向的长度小于或者等于两个镜片之间间隙的宽度;上述中的显示模组120朝向间隙的部分用于向间隙发出光信号,即显示模组120朝向间隙的部分具有能够发出光信号的光学元件等部件,这里,显示模组120未朝向间隙的部分可以采用其他非光学元件材料制作,以降低显示模组的制作成本。
上述中的光向改变模块130设置在两个镜片之间,其用于改变显示模组120所发出的光信号的传输方向,以使光信号能够传输至第一个镜片111和第二个镜片112。
具体使用时,将虚拟现实头戴式显示设备100佩戴于用户头部,并将镜片的第二表面朝向用户的眼睛,继而在显示设备100通电后,显示模组120向两个镜片之间的间隙发出光信号,而后光向改变模块130循环的将光信号改变为第一光信号和第二光信号,在第一光信号传输至第一个镜片111后,第一个镜片111根据第一光信号显示图像;在第二光信号传输至第二个镜片112后,第二个镜片112根据第二光信号显示图像。其中的循环是等间隔的循环,一个循环周期的时长是一个固定的常数,而且在一个循环周期内,第一个镜片111显示图像的时长等于第二个镜片112显示图像的时长。
在本实施例中,通过一个显示模组发出光信号,进而通过光向改变模块将光信号传输至两个镜片,由此能够减少显示模组的制作成本,从而减少显示设备的制作成本。
在本申请一个实施例中,显示模组120沿第一个镜片111向第二个镜片112方向的长度小于两个镜片的彼此相背的两个表面之间的长度,由此,能够进一步减少显示模组的制作成本,从而进一步减少显示设备的制作成本。
接下来,对光向改变模块130如何将显示模组120所发出的光信号改变为向第一个镜片111方向传输的第一光信号和如何将第一光信号改变为向第二个镜片112方向传输的第二光信号的部分进行详细说明。
在本申请一个实施例中,参见图1和图2所示,光向改变模块130包括:第一光向改变模块131和第二光向改变模块132,第一光向改变模块131与显示模组120之间形成大于0度且小于90度的夹角α,夹角α朝向第一个镜片111,第一光向改变模块131用于将光信号改变为向第一个镜片111方向传输的第一光信号,第二光向改变模块132设于第一光向改变模块131和第一个镜片111之间,第二光向改变模块132用于使第一光信号继续向第一个镜片111的方向传输,第二光向改变模块132还用于使第一光信号改变为第二光信号以向第二个镜片112的方向传输。由此,通过第一光向改变模块和第二光向改变模块的配合能够实现将显示模组发出的光信号传输至第一个镜片、第二个镜片,以使第一个镜片和第二个镜片显示图像。
在本申请一个具体实施例中,参见图1-图4所示,第一光向改变模块131包括:反射率与透过率比为1∶1的半反半透膜1311,半反半透膜1311与显示模组120之间形成45度夹角;第二光向改变模块132包括:二分之一波片1321和反射偏光片1322,二分之一波片1321和反射偏光片1322设于半反半透膜1311和第一个镜片111之间,且二分之一波片1321位于半反半透膜1311和反射偏光片1322之间;其中,光向改变模块130还包括:第一线偏光片133,第一线偏光片133设于显示模组120和半反半透膜1311之间,第一线偏光片133用于将显示模组120发出的光信号过滤为线性偏振光信号。
具体来讲,上述中的半反半透膜1311的反射率与透过率的比为1∶1,即其能够在透射光信号的同时反射光信号;上述中的半反半透膜1311与显示模组120之间形成45度夹角,即夹角α=45度;上述中的半反半透膜1311的反射率与透过率的比为1∶1,且半反半透膜1311与显示模组120之间形成45度夹角,那么,参见图4所示,显示模组120发出的光信号传输至半反半透膜1311后,一部分透过半反半透膜1311并沿原方向传播,另一部分经半反半透膜1311反射后改变为第一光信号并向第一个镜片111的方向传输。
上述中的二分之一波片1321用于将半反半透膜1311反射的那部分信号进行透射或者反射;上述中的二分之一波片1321能够在电压不同时产生相位差,参见图5和图6所示,横坐标为显示设备100的运行时间,纵坐标为二分之一波片1321在变频电压供电时产生的相位差,其中,假设系统从T0时刻开始被供电,T0时刻的相位差为0,经过Ton时间后相位差为π,在相位差为π状态下持续Tright时间,继而经过Toff时间后相位差恢复至0,在相位差为0状态下持续Tleft时间。在此过程中,当相位差持续在Tright时间段时,第一光信号透过反射偏光片1322向第一个镜片111的方向传输以使第一个镜片111显示图像;当相位差持续在Tleft时间段时,第一光信号被反射偏光片1322反射向第二个镜片112的方向传输以使第二个镜片112显示图像。这里,二分之一波片1321的一个工作周期为T=Ton+Tright+Toff+Tleft,而显示设备100在正常使用时,是以T为周期进行循环。
需要说明的是,其一,二分之一波片1321在Ton的时长为0.1~0.3ms,在Toff的时长为0.4~0.7ms,而由于人眼存在视觉暂留现象,且Ton和Toff的时长均小于人眼视觉暂留时长,由此,Ton和Toff的时间段并不会在人眼产生空白区间;其二,图6中的right image为右眼显示图像,left image为左眼显示图像。
在本实施例中,通过半反半透膜、二分之一波片和反射偏光片的配合能够实现将光信号转变为第一光信号,并能够将第一光信号转变为第二光信号,结构简单,制作成本低。
在本申请一个实施例中,参见图1和图3所示,显示设备100还可以包括:第一透镜组140和第二透镜组150,第一透镜组140设于反射偏光片和第一个镜片111之间,第一透镜组140用于将第一光信号均匀的投射于第一个镜片111靠近第一透镜组140的表面,第二透镜组150设于半反半透膜1311和第二个镜片112之间,第二透镜组150用于将第二光信号均匀的投射于第二个镜片112靠近第二透镜组150的表面;其中,镜片为曲面棱镜。由此,使得第一个镜片和第二个镜片的显示效果更好。
在本申请一个具体实施例中,参见图7和图8所示,第一透镜组140包括:依次设置在反射偏光片1322和第一个镜片111之间的第一凸透镜141、第二凹透镜142和第三凸透镜143,第三凸透镜143背离第二凹透镜142的表面朝向第一个镜片111;第二透镜组150包括:依次设置在半反半透膜1311和第二个镜片112之间的第四凸透镜151、第五凸透镜152、第六凹透镜153和第七凸透镜154,第七凸透镜154背离第六凹透镜153的表面朝向第二个镜片112。
具体来讲,参见图5-图8所示,显示模组120发出的光信号经由半反半透膜1311后,一部分透过半反半透膜1311继续传输,另一部分经由半反半透膜1311反射后形成第一光信号,第一光信号透过二分之一波片1321和反射偏光片1322并向第一个镜片111的方向传输,在持续Ton+Tright时间段后,第一光信号透过二分之一波片1321并经由反射偏光片1322反射以形成第二光信号并向第二个镜片112的方向传输,在持续Toff+Tleft时间段后,第一光信号又传输向第一个镜片111、第二个镜片112……依序循环。其中,由于第一个镜片111是曲面棱镜,参见图7所示,其具有第三表面S1、第四表面S2和第五表面S3,当第一光信号均匀的投射于第三表面S1后,将依次经由第三表面S1的折射、第四表面S2的反射和第五表面S3的折射,最终被右眼191所看到;同样地,由于第二个镜片112是曲面棱镜,参见图8所示,其具有第六表面S4、第七表面S5和第八表面S6,当第二光信号均匀的投射于第六表面S4后,将依次经由第六表面S4的折射、第七表面S5的反射和第八表面S6的折射,最终被左眼192所看到。需要说明的是,图7中的L1和图8中的L2为由汇聚到人眼的光线的反射延长线确定的虚像面的位置,在显示设备100的光学设计时,可使用逆向追迹的方式,将虚像面做为物面向人眼射出光线,物距即为虚像距。
在本申请一个实施例中,参见图4、图7和图8所示,显示设备100还可以包括:第一减反射组件,第一减反射组件包括:第一四分之一波片161,第一四分之一波片161设置于显示模组120和第一线偏光片133之间。
具体来讲,上述中的第一减反射组件用于消除自第一线偏光片133背离第一四分之一波片161一侧向显示模组120传输的线性偏振光线,实施时,第一线偏光片133背离第一四分之一波片161一侧的线性偏振光线经过第一线偏光片133和第一四分之一波片161后转变为第一圆偏光,第一圆偏光接触显示模组120后会产生镜面反射并改变旋转方向形成第二圆偏光,继而,第二圆偏光经过第一四分之一波片161后转变为第二线偏光,而第二线偏光的振动方向与第一线偏光片133的光轴呈90度夹角,导致第二线偏光无法通过第一线偏光133,从而能够实现消除自第一线偏光片133背离第一四分之一波片161一侧向显示模组120传输的线性偏振光线。
可以理解的是,第一四分之一波片161与第一线偏光片133的光轴之间的夹角为±45度。
在本申请一个实施例中,参见图3、图4、图7及图8所示,显示设备100还可以包括:第二减反射组件170,第二减反射组件170包括:第二线偏光片171、第二四分之一波片172和吸收片173,第二线偏光片171、第二四分之一波片170和吸收片173依次设于半反半透膜1311远离第一线偏光片133的一端,且第二线偏光片171位于半反半透膜1311和第二四分之一波片之间。
具体来讲,上述中的吸收片173用于吸收自第二四分之一波片172传输来的光线,这里,吸收片173朝向第二四分之一波片172的表面设置有可以吸光的材料,比如:吸收片173朝向第二四分之一波片172的表面为哑光面;上述中的第二减反射组件170用于消减经由半反半透膜1311透射过来的那部分光线,以防止其影响显示设备100的显示效果;上述中的第二线偏光片171与第一线偏光片133的光轴夹角为90度,而第二四分之一波片172与第二线偏光片171的光轴夹角为±45度其中,经由半反半透膜1311透射过来的那部分光线传输至第二线偏光片171,并通过第二线偏光片171、第二四分之一波片172之后转变为第三圆偏光,第三圆偏光传输至吸收片173后大部分被吸收片173吸收,少量反射向第二四分之一波片172并经由第二四分之一波片172后转变为第三线偏光,第三线偏光的偏振方向与第二线偏光片171的光轴方向垂直,使得该少量光线被截止在第二线偏光片171和第二四分之一波片172之间,从而能够消减经由半反半透膜透射过来的那部分光线。
在本申请一个实施例中,显示设备100还可以包括:第三减反射组件,第三减反射组件包括:第三线偏光片181,第三线偏光片181位于半反半透膜1311和第二个镜片112之间。
具体来讲,上述中的第三线偏光片181用于过滤自第一个镜片111侧及其他方向传输过来的椭圆偏光,从而只保留有效线偏光,其中,这里的椭圆偏光来源主要有以下两种:第一种,二分之一波片1321在可见光波段一般针对G光550nm设计,对于其他波长的光线,在转换时会有少量的圆偏光的成分;第二种,第一光向改变模块131和第二光向改变模块132装配误差所导致的椭圆偏光的存在,比如:半反半透膜1311、二分之一波片1321及反射偏光片1322装配误差。
本申请实施例在具体实施时,可以根据显示设备100体积设计的要求或者结构的要求,将部分表面设置为平面,以使层状结构可以附着在平面上,比如:显示模组120朝向间隙的表面为平面,且第一线偏光片133可以粘接于显示模组120朝向间隙的表面;又比如:显示模组120朝向间隙的表面为平面,且第一四分之一波片161和第一线偏光片133依次粘接与显示模组120朝向间隙的表面;再比如:参见图9所示,第一凸透镜141和第四凸透镜151彼此相对的表面均为平面,二分之一波片1321和反射偏光片1322依次粘接与第一凸透镜141朝向第四凸透镜151的表面,第三线偏光片181粘接于第四凸透镜151朝向第一凸透镜141的表面。
第二方面
基于同一发明构思,本申请提供一种显示方法,应用于上述中的虚拟现实头戴式显示设备100,该方法包括:
显示模组向两个镜片之间的间隙发出光信号;
循环光向改变步骤,光向改变步骤包括:光向改变模块将所述光信号改变为向第一个镜片的方向传输的第一光信号,光向改变模块将所述第一光信号改变为向第二个镜片的方向传输的第二光信号;
其中,第一个所述镜片根据所述第一光信号显示图像,第二个所述镜片根据所述第二光信号显示图像。
具体使用时,将虚拟现实头戴式显示设备100佩戴于用户头部,并将镜片的第二表面朝向用户的眼睛,继而在显示设备100通电后,显示模组120向两个镜片之间的间隙发出光信号,而后光向改变模块130循环的将光信号改变为第一光信号和第二光信号,在第一光信号传输至第一个镜片111后,第一个镜片111根据第一光信号显示图像;在第二光信号传输至第二个镜片112后,第二个镜片112根据第二光信号显示图像。其中的循环是等间隔的循环,一个循环周期的时长是一个固定的常数,而且在一个循环周期内,第一个镜片111显示图像的时长等于第二个镜片112显示图像的时长。
在本实施例中,通过一个显示模组发出光信号,进而通过光向改变模块将光信号传输至两个镜片,由此能够减少显示模组的制作成本,从而减少显示设备的制作成本。
需要说明的是,本申请实施例提供的显示方法中的虚拟现实头戴式显示设备与上述中所述的虚拟现实头戴式显示设备实施例的描述是类似的,具有同上述中虚拟现实头戴式显示设备实施例相似的有益效果。对于本申请显示方法实施例中未披露的技术细节,请参照本申请中虚拟现实头戴式显示设备实施例的描述而理解,此处不再赘述。
在本申请的描述中,需要理解的是,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至少一个该特征。
另外,在本申请的描述中,需要理解的是,术语“纵”、“横”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“”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申请和简化描述,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申请的限制。
此外,在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“相连”等应做广义理解,例如可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定、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申请中的具体含义。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种虚拟现实头戴式显示设备,其特征在于,包括:
两个镜片,两个所述镜片间隔开设置,且两个所述镜片的厚度方向彼此相对;
显示模组,所述显示模组设置在所述两个镜片的一侧,至少部分所述显示模组朝向两个所述镜片之间的间隙,且所述显示模组朝向所述间隙的部分用于向所述间隙发出光信号;
光向改变模块,所述光向改变模块设置于两个所述镜片之间,所述光向改变模块用于将所述光信号改变为向第一个所述镜片方向传输的第一光信号,所述光向改变模块还用于将所述第一光信号改变为向第二个所述镜片方向传输的第二光信号;
所述光向改变模块包括:
第一光向改变模块,所述第一光向改变模块与所述显示模组之间形成大于0度且小于90度的夹角,所述夹角朝向第一个所述镜片,所述第一光向改变模块用于将所述光信号改变为向第一个所述镜片方向传输的第一光信号;
第二光向改变模块,所述第二光向改变模块设于所述第一光向改变模块和第一个所述镜片之间,所述第二光向改变模块用于使所述第一光信号继续向第一个所述镜片的方向传输,所述第二光向改变模块还用于使所述第一光信号改变为第二光信号以向第二个所述镜片的方向传输。
2.根据权利要求1所述的显示设备,其特征在于,
所述显示模组沿第一个所述镜片向第二个所述镜片方向的长度小于两个所述镜片的彼此相背的两个表面之间的长度。
3.根据权利要求1所述的显示设备,其特征在于,
所述第一光向改变模块包括:反射率与透过率比为1∶1的半反半透膜,所述半反半透膜与所述显示模组之间形成45度夹角;
所述第二光向改变模块包括:二分之一波片和反射偏光片,所述二分之一波片和所述反射偏光片设于所述半反半透膜和第一个所述镜片之间,且所述二分之一波片位于所述半反半透膜和所述反射偏光片之间;
其中,所述光向改变模块还包括:第一线偏光片,所述第一线偏光片设于所述显示模组和所述半反半透膜之间,所述第一线偏光片用于将所述显示模组发出的光信号过滤为线性偏振光信号。
4.根据权利要求3所述的显示设备,其特征在于,还包括:
第一透镜组,所述第一透镜组设于所述反射偏光片和第一个所述镜片之间,所述第一透镜组用于将所述第一光信号均匀的投射于第一个所述镜片靠近所述第一透镜组的表面;
第二透镜组,所述第二透镜组设于所述半反半透膜和第二个所述镜片之间,所述第二透镜组用于将所述第二光信号均匀的投射于第二个所述镜片靠近所述第二透镜组的表面;
其中,所述镜片为曲面棱镜。
5.根据权利要求4所述的显示设备,其特征在于,
所述第一透镜组包括:依次设置在所述反射偏光片和第一个所述镜片之间的第一凸透镜、第二凹透镜和第三凸透镜,所述第三凸透镜背离所述第二凹透镜的表面朝向第一个所述镜片;
所述第二透镜组包括:依次设置在所述半反半透膜和第二个所述镜片之间的第四凸透镜、第五凸透镜、第六凹透镜和第七凸透镜,所述第七凸透镜背离所述第六凹透镜的表面朝向第二个所述镜片。
6.根据权利要求3所述的显示设备,其特征在于,还包括:
第一减反射组件,所述第一减反射组件包括:第一四分之一波片,所述第一四分之一波片设置于所述显示模组和所述第一线偏光片之间。
7.根据权利要求3所述的显示设备,其特征在于,还包括:
第二减反射组件,所述第二减反射组件包括:第二线偏光片、第二四分之一波片和吸收片,所述第二线偏光片、所述第二四分之一波片和所述吸收片依次设于所述半反半透膜远离所述第一线偏光片的一端,且所述第二线偏光片位于所述半反半透膜和所述第二四分之一波片之间。
8.根据权利要求3所述的显示设备,其特征在于,还包括:
第三减反射组件,所述第三减反射组件包括:第三线偏光片,所述第三线偏光片位于所述半反半透膜和第二个所述镜片之间。
9.一种显示方法,应用于权利要求1-8中任一项所述虚拟现实头戴式显示设备,其特征在于,所述方法包括:
显示模组向两个镜片之间的间隙发出光信号;
循环光向改变步骤,所述光向改变步骤包括:光向改变模块将所述光信号改变为向第一个镜片的方向传输的第一光信号,光向改变模块将所述第一光信号改变为向第二个镜片的方向传输的第二光信号;
其中,第一个所述镜片根据所述第一光信号显示图像,第二个所述镜片根据所述第二光信号显示图像。
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