CN205539730U - 一种微型显示系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种微型显示系统，设置于头戴式设备上，包括显示模块、导光棒、第一直角棱镜、屈光镜；所述显示模块用于发出光；所述导光棒固定连接第一直角棱镜的一直角面，用于将所述显示模块发出的光传导至所述第一直角棱镜的反射面；所述第一直角棱镜的另一直角面与人眼相对，用于将导光棒传导的光反射至人眼；所述屈光镜固定于第一直角棱镜的另一直角面上，用于调整人眼的屈光度。本实用新型能够使近视人员看清显示模块播放的图像，提高用户体验效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及头戴式可视设备领域，特别涉及一种应用于头戴式设备的微型显示系统。
背景技术
现有技术中的头戴式可视设备(Head Mount Display,HMD)的光学系统包括显示器、准直透镜及反射面。显示器，如LCD、OLED、LCOS等，根据显示图像的不同发出不同的光，通过准直透镜成像在无穷远处，然后通过反射面把显示器发出的光发射进入人的眼睛里。
但现有技术中的头戴式可视设备的光学系统在设计时，未充分考虑用户的体验，对于近视患者，佩戴上HMD后并不能看清显示器上的图像，影响用户体验。如果近视患者佩戴上近视眼镜后再佩戴HMD，将会导致用户看到的图像变小，同时还会使用户极易产生疲惫感，影响用户体验。
实用新型内容
本实用新型提供了一种应用于头戴式设备的微型显示系统，用于解决现有的头戴式设备不具有屈光度调节功能，适用范围窄，近视眼患者体验效果不佳的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为提供一种微型显示系统，设置于头戴式设备上，包括显示模块、导光棒、第一直角棱镜、屈光镜；
所述显示模块用于发出光；
所述导光棒固定连接第一直角棱镜的一直角面，用于将所述显示模块发出的光传导至所述第一直角棱镜的反射面；
所述第一直角棱镜的另一直角面与人眼相对，用于将导光棒传导的光反射至人眼；
所述屈光镜固定于第一直角棱镜的另一直角面上，用于调整人眼的屈光度。
本实用新型一实施例中，微型显示系统还包括放大镜，设置于所述屈光镜靠近人眼的一侧，用于放大显示模块发出的图像。
本实用新型一实施例中，微型显示系统还包括第二直角棱镜及补偿透镜；
所述第二直角棱镜的反射面固定于第一直角棱镜的反射面上；
所述补偿透镜设置于第二直角棱镜远离人眼的直角面，用于使人眼观看到的外界图像不被放大。
本实用新型一实施例中，所述第一直角棱镜的反射面设置有镀膜，所述镀膜用于调整反射率。
本实用新型一实施例中，所述显示模块为OLED(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示器、LCD(Liquid Crystal Display,LCD)显示器及LCOS(Liquid Crystal onSilicon,LCS)显示器中的任意一个，当为LCOS显示器时，微型显示系统还包括光源。
本实用新型一实施例中，所述导光棒的侧壁上设置有增透膜，用于降低进入导光棒的杂光。
本实用新型一实施例中，所述导光棒为玻璃方棒或塑料方棒。
本实用新型一实施例中，所述第一直角棱镜与所述导光棒一体成型。
本实用新型一实施例中，所述头戴式设备包括智能眼镜及智能头盔。
本实用新型提供的微型显示系统能够设置于头戴式设备上，通过第一直角棱镜、屈光镜的作用，将显示模块发出的光进行调节后入射至人眼，使近视人员能够清楚的看到显示模块播放的图像，提高用户体验效果。现实图像也可通过第一直角棱镜入射至人眼，使近视人员能够看清显示模块播放图像的同时，还能看清现实中的图像。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为本实用新型一实施例的微型显示系统结构图；
图2为本实用新型另一实施例的微型显示系统结构图；
图3为本实用新型再一实施例的微型显示系统结构图；
图4为本实用新型又一实施例的微型显示系统结构图。
附图符号说明：
101、301、401：显示模块； 102、302、402：光线；
103：导光棒； 104：第一直角棱镜；
105、305、405：屈光镜； 106、306、406：人眼；
107、407：放大镜； 108、408：第二直角棱镜；
109、409：补偿透镜； 303、403：棱镜。
具体实施方式
为了使本实用新型的技术特点及效果更加明显，下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明，本实用新型也可有其他不同的具体实例来加以说明或实施，任何本领域技术人员在权利要求范围内做的等同变换均属于本实用新型的保护范畴。
如图1所示，图1为本实用新型一实施例的微型显示系统结构图，本实施例中，微型显示系统能够通过第一直角棱镜、屈光镜的作用，将显示模块发出的光进行调节后入射至人眼，使近视人员能够清楚的看到显示模块播放的图像。现实图像也可通过第一直角棱镜入射至人眼，使近视人员能够看清显示模块播放图像的同时，还能看清现实中的图像。具体的，微型显示系统包括：显示模块101、导光棒103、第一直角棱镜104、屈光镜105；
所述显示模块101用于发出光102；所述导光棒103固定连接第一直角棱镜的一直角面，用于将所述显示模块发出的光传导至所述第一直角棱镜的反射面；
所述第一直角棱镜的另一直角面与人眼106相对，用于将导光棒传导的光反射至人眼；
所述屈光镜105固定于第一直角棱镜的另一直角面上，用于调整人眼106的屈光度，矫正人眼的视力，屈光镜可根据人眼的近视程度进行设计。
本实用新型提供的微型显示系统能够设置于头戴式设备上，通过第一直角棱镜、屈光镜的作用，将显示模块发出的光进行调节后入射至人眼，使近视人员能够清楚的看到显示模块播放的图像。现实图像也可通过第一直角棱镜入射至人眼，使近视人员能够看清显示模块播放图像的同时，还能看清现实中的图像。
具体的，第一直角棱镜可以为等腰直角棱镜，也可为非等腰直角棱镜，本实用新型对其具体结构不做限定。
具体实施时，导光棒可通过胶粘的方式固定连接第一直角棱镜的一直角面，第一直角棱镜的另一直角面通过胶粘的方式固定屈光镜，当然，本领域技术人员还可选取其他固定方式固定导光棒与第一直角棱镜、第一直角棱镜与屈光镜，本实用新型对其固定方式不做具体限定。
本实用新型所述的导光棒为玻璃方棒或塑料方棒，只要能够传导光且为透明的物质均可制作为本实用新型所述的导光棒。
本实用新型一实施例中，导光棒的侧壁周围设置有增透膜，用于降低进入导光棒的杂光，提高显示模块播放画面的品质。
本实用新型一实施例中，所述显示模块为OLED显示器、LCD显示器及LCOS显示器中的任意一个，当为LCOS显示器时，微型显示系统还包括光源。本实用新型其他实施例中，还可选用其他显示模块，根据显示模块的特性，确定是否在微型显示系统中增设光源。
本实用新型一实施例中，如图2所示，应用于头戴式设备上的微型显示系统还包括放大镜107，设置于所述屈光镜105靠近人眼的一侧，用于放大显示模块发出的图像，经过放大镜作用后的光进入人眼106后将形成放大的虚像，便于观察者能够清楚的看到显示模块播放的图像。
具体实施时，为了使光学系统结构紧凑，放大镜107与屈光镜105集成到一起形成一光学透镜组。
进一步的，由于微型光学系统中除了显示模块外，全为透明结构，人眼在观看显示模块播放的图像时还可看到外界实物，加入放大镜后，会使人眼观察到的外界实物变大，因此，为了保证人眼观察到的外界实物不变形，微型光学系统还包括第二直角棱镜108及补偿透镜109。所述第二直角棱镜的斜面固定于第一直角棱镜的斜面上；所述补偿透镜109固定连接第二直角棱镜108远离人眼的直角面，用于使人眼106观察到的外界图像不被放大。补偿透镜的曲率和放大镜的曲率相匹配。
本实用新型一实施例中，第一直角棱镜104或第二直角棱镜108的斜面上镀设有反射率可调的镀膜，该反射率可根据观看外界图像的需求进行调整。具体实施时，镀膜完成后可通过胶粘的方式固定于第一直角棱镜104或第二直角棱镜108的斜面上，本实用新型对具体的固定方式不做限定。
复请参阅图2，下面详细的说明观察者如何观看到显示模块播放的图像的。光线传播过程为：
显示模块101发出光线102，通过导光棒103的传导入射到第一直角棱镜104的反射面，使得一部分光线透光通过第二直角棱镜108继续向前传播，一部分光线被反射进入透镜组，经过透镜组中的屈光镜105及放大镜107的作用进入人眼106，在人眼中形成一个放大的清晰的虚像；
外部图像的光线经过补偿透镜109作用后，通过第二直角棱镜108及第一直角棱镜104进入透镜组，经过透镜组中的屈光镜105及放大镜107作用后，在人眼106中形成正常大小且清晰的图像。
本实用新型一实施例中，如图3、图4所示，为了减少加工程序，同时使整个微型显示系统的外观比较适合系统设计，所述第一直角棱镜与导光棒一体成型，形成一如图3、4所示的棱镜303、403，该棱镜303、403的斜面上镀制有镀膜。
本实用新型提供的应用于头戴式设备上的微型显示系统通过第一直角棱镜、屈光镜及放大镜的作用，能够使近视人员看清楚显示模块播放的图像，提高用户体验效果；通过设置补偿透镜，能够使外部图像进入人眼内不会有被放大的效果。
以上所述仅用于说明本实用新型技术方案，任何本领域普通技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本实用新型的权利保护范围应视权利要求范围为准。
Claims (9)
1.一种微型显示系统，其特征在于，设置于头戴式设备上，包括显示模块(101)、导光棒(103)、第一直角棱镜(104)、屈光镜(105)；
所述显示模块(101)用于发出光；
所述导光棒(103)固定连接第一直角棱镜的一直角面，用于将所述显示模块发出的光传导至所述第一直角棱镜的反射面；
所述第一直角棱镜的另一直角面与人眼(106)相对，用于将导光棒传导的光反射至人眼；
所述屈光镜(105)固定于第一直角棱镜的另一直角面上，用于调整人眼的屈光度。
2.如权利要求1所述的微型显示系统，其特征在于，还包括放大镜(107)，设置于所述屈光镜(105)靠近人眼的一侧，用于放大显示模块发出的图像。
3.如权利要求1所述的微型显示系统，其特征在于，还包括第二直角棱镜(108)及补偿透镜(109)；
所述第二直角棱镜的反射面固定于第一直角棱镜的反射面上；
所述补偿透镜(109)设置于第二直角棱镜远离人眼的直角面，用于使人眼观看到的外界图像不被放大。
4.如权利要求1所述的微型显示系统，其特征在于，所述第一直角棱镜的反射面设置有镀膜，所述镀膜用于调整反射率。
5.如权利要求1所述的微型显示系统，其特征在于，所述显示模块(101)为OLED显示器、LCD显示器及LCOS显示器中的任意一个，当为LCOS显示器时，微型显示系统还包括光源。
6.如权利要求1所述的微型显示系统，其特征在于，所述导光棒的侧壁上设置有增透膜，用于降低进入导光棒的杂光。
7.如权利要求1所述的微型显示系统，其特征在于，所述导光棒为玻璃方棒或塑料方棒。
8.如权利要求1所述的微型显示系统，其特征在于，所述第一直角棱镜(104)与所述导光棒(103)一体成型。
9.如权利要求1所述的微型显示系统，其特征在于，所述头戴式设备包括智能眼镜及智能头盔。
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108681188A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-10-19 | 肯维捷斯（武汉）科技有限公司 | 一种便携成像模块 |
| CN109656025A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-04-19 | 杭州历历信息科技有限公司 | 增强现实与眼镜结合的投影光学装置 |
| CN114609787A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-06-10 | 电子科技大学 | 一种消除彩虹纹的ar眼镜镜片、制作方法及ar眼镜 |
| CN115151841A (zh) * | 2020-01-17 | 2022-10-04 | 元平台技术有限公司 | 适应可调节的以及放大率校正的光学系统 |
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