CN206498499U - 一种头戴式增强现实的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种轻便化的头戴式显示装置，该装置采用高速的双向串行接口实现头戴式显示装置与智能手机的实时视频传输，通过智能手机实现对头戴式显示装置的供电，实现系统的轻便化和长时间续航。所述一种头戴式增强现实的显示装置主要结构由显示部件、支撑结构和数据连接线组成，显示部件包括了一个电路系统和一个透明波导显示结构，显示部件通过数据连接线与智能手机相连。显示部件中电路系统通过高速串行接口与智能手机相连，主要功能是实现电源由智能手机提供，电路系统和智能手机之间进行双向的音频、视频和数据的传输。所述头戴式显示装置位于头部后部，并分别固定在左右耳朵上，结构简单，便于携带。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种头戴式增强现实的显示装置，尤其是涉及一种具有增强现实显示功能的眼镜式显示装置。
背景技术
随着人们对小型和高分辨率平板显示器的不断需求，头戴式的显示装置受到了越来越多的研究。头戴式的显示装置可以将显示的内容与人四周真实的场景同时呈现在我们的眼前，从而实现虚实融合的显示效果。例如谷歌公司推出的谷歌眼镜和微软公司推出的Hololens产品，它们将微显示屏显示的视频图像通过紧凑的波导结构传入人眼，实现增强现实显示的效果。
然而现有的头戴式显示系统在轻便化、电池续航时间等方面都不能满足消费者长时间佩戴的需求。
实用新型内容
本实用新型提供了一种头戴式增强现实的显示装置，所述头戴式显示装置具有系统结构紧凑、功耗低、对人电磁干扰低、续航时间长、与智能手机终端兼容等优点。
本实用新型提供一种头戴式增强现实的显示装置，所述头戴式显示装置的结构包括：实现图像显示的显示部件、支撑结构和数据连接线，其外型类似于挂耳式耳机，结构简单，佩戴舒适。
作为优选的，所述显示部件包括一个电路系统和一个透明波导显示结构，所述显示部件通过数据连接线与智能手机相连。
作为优选的，所述电路系统包括中央控制模块、高速串行接口、摄像头、麦克风、视频接口、音频接口、陀螺仪传感器。
作为优选的，所述高速的串行接口实现头戴式显示装置与智能手机的实时视频传输，通过智能手机实现对头戴式显示装置的供电，实现系统的轻便化和长时间续航。
作为优选的，所述中央控制模块是一个双向数据传输的控制中心，它通过高速串行接口与智能手机交换数据，和实现手机头戴式显示装置的供电。中央控制模块可以接收来自摄像头、麦克风和陀螺仪传感器的实时音视频等数据，并通过高速串行接口传输给智能手机，智能手机将音视频数据通过高速串行接口传输到中央控制模块，并进一步将视频通过视频接口传输给显示部件，将音频通过音频接口传输给耳机。
作为优选的，所述摄像头拍摄人眼所观测到的实时场景信息，摄像头可以360°旋转。
作为优选的，所述麦克风采集头戴式显示装置佩戴者的实时语音。
作为优选的，所述陀螺仪传感器记录佩戴者头部的实时运动姿态。
作为优选的，数据线连接的智能手机播放的音频和视频信息通过高速串行接口传输给头戴式显示装置，中央控制模块接收到视频信号后，通过视频接口将其传输到微显示芯片，同时将音频信号通过音频接口传输到耳机。
作为优选的，所述是透明波导结构包括微显示芯片、光学模组和透明波导。
作为优选的，所述微显示芯片可以是LCoS、硅基OLED、硅基的LED微显示、或是低温多晶硅基底的液晶显示，还可以是MEMS微显示芯片。
作为优选的，所述光学模组将微显示芯片的图像内容耦合进透明波导中，图像内容在透明波导中传播，并在另一端通过光学结合耦合出来，其另一端靠近人眼的观看位置，因此耦合出的图像正好进入人眼，实现图像显示。
作为优选的，所述显示部件可以位于用户的右眼前方，也可以位于左眼前方，或是包含双眼显示部件；
作为优选的，所述支撑结构可以将头戴式显示装置固定于左右两边的耳朵上，从而保证在头部的稳定固定，方便携带。
本实用新型提出的头戴式显示装置，具有系统结构紧凑、功耗低、对人电磁干扰低、续航时间长、与智能手机终端兼容等优点。
附图说明
图1A为本实用新型的头戴式单目左眼显示装置结构图；
图1B为本实用新型的头戴式单目右眼显示装置结构图；
图1C为本实用新型的头戴式双目显示装置结构图；
图2为是电路系统的内部接口框图；
图3为是电路系统的中央控制模板工作原理图；
图4为透明波导结构的内部示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种头戴式增强现实的显示装置，所述头戴式显示装置具有系统结构紧凑、功耗低、对人电磁干扰低、续航时间长、与智能手机终端兼容等优点。
第一方面本实用新型提供一种头戴式装置，所述头戴式装置的结构包括：实现图像显示的显示部件、支撑结构和数据连接线，其外型类似于挂耳式耳机，结构简单，佩戴舒适。
下面结合本实施例对实用新型做详细说明，特别地，该实施例只是本实用新型的一种实施例，而不是全部实施例。
图1所示是本实用新型优选的头戴式显示装置结构图，其外型类似于挂耳式耳机，在头部后部有支撑结构2连接，分别固定在左右两边的耳朵上，从而保证在头部的稳定固定，在其下方是数据连接线3，数据连接线3与智能手机相连。与挂耳式耳机不同，本实用新型头戴式显示装置包括了一个显示部件1，从耳机挂钩一直延伸到了眼睛的前部，显示部件1可以位于用户的右眼前方，也可以位于左眼前方，或是包含双目显示部件1。
参见1A所示，为头戴式单目左眼显示装置，图1B所示为头戴式单目右眼显示装置，图1C所示为头戴式双目显示装置，显示部件1包括了一个电路系统4和一个透明波导显示结构5。
第二方面该装置采用高速的双向串行接口实现头戴式显示装置与智能手机的实时视频传输，通过智能手机实现对头戴式显示装置的供电，实现系统的轻便化和长时间续航。
图2所示是电路系统4的内部接口框图。其核心模块是中间的中央控制模块6，中央控制模块6是一个双向数据传输的控制中心，它通过高速串行接口7与智能手机13交换数据。
参见图3所示，为中央控制模板6的工作原理图，中央控制模块6接收来自摄像头8、麦克风9和陀螺仪传感器12的实时音视频等数据，通过处理器接口(MIPI)和通用串口总线(USB)转换芯片15转给通用串口总线集线器（USB HUB）14，并通过高速串行接口7传输给智能手机13，智能手机13将音视频数据通过高速串行接口7传输到USB HUB 14，并进一步通过USB和MIPI转换芯片17将视频通过视频接口10传输给显示部件1，将音频通过USB 16音频接口11传输给耳机。例如高速的USB TYPE-C接口与智能手机双向传输视频、语音和数据，或者是高速的Lightning接口与IPhone进行双向的视频、语音和数据的传输。头戴式显示装置的供电也由高速串行接口7从智能手机端13传输过来。
图2中摄像头8位于显示部件1中，即摄像头8拍摄人眼所观测到的实时场景信息。麦克风9采集头戴式显示装置佩戴者的实时语音。陀螺仪传感器12记录佩戴者头部的实时运动姿态。智能手机播放的音频和视频信息通过高速串行接口7传输给头戴式显示装置，中央控制模块6接收到视频信号后，通过视频接口10将其传输到微显示芯片20，同时将音频信号通过音频接口11传输到耳机。所述是透明波导结构包括微显示芯片、光学模组和透明波导。
图4所示是透明波导结构5的内部示意图，包括微显示芯片20，光学模组19，和透明波导18。微显示芯片20可以是LCoS、硅基OLED、硅基的LED微显示、或是低温多晶硅基底的液晶显示，还可以是MEMS微显示芯片。光学模组19将微显示芯片20的图像内容耦合进透明波导18中，图像内容在透明波导18中传播，并在另一端通过光学结合耦合出来，其另一端靠近人眼的观看位置，因此耦合出的图像正好进入人眼，实现图像显示。
所述支撑结构可以将头戴式显示装置固定于左右两边的耳朵上，从而保证在头部的稳定固定，方便携带。
本实用新型提出的头戴式显示装置，系统结构紧凑、功耗低、对人电磁干扰低、续航时间长、与智能手机终端兼容等优点。
Claims (10)
1.一种头戴式增强现实的显示装置，其特征在于：所述头戴式显示装置包括显示部件（1）、支撑结构（2）和数据连接线（3），所述显示部件（1）包括一个电路系统（4）和一个透明波导显示结构（5），所述显示部件（1）通过数据连接线（3）与智能手机相连。
2.根据权利要求1所述的一种头戴式增强现实的显示装置，其特征在于：所述电路系统（4）包括中央控制模块（6）、高速串行接口（7）、摄像头（8）、麦克风（9）、视频接口（10）、音频接口（11）和陀螺仪传感器（12），所述中央控制模块（6）是一个双向数据传输的控制中心，所述中央控制模块（6）可以接收来自摄像头（8）、麦克风（9）和陀螺仪传感器（12）的实时音视频等数据，并通过高速串行接口（7）传输给智能手机，智能手机将音视频数据通过高速串行接口（7）传输到中央控制模块（6），并进一步将视频通过视频接口（10）传输给显示部件，将音频通过音频接口（11）传输给耳机。
3.根据权利要求2所述的一种头戴式增强现实的显示装置，其特征在于：所述摄像头为360度旋转式摄像头。
4.根据权利要求2所述的一种头戴式增强现实的显示装置，其特征在于：所述麦克风（9）用于采集头戴式显示装置佩戴者的实时语音信息。
5.根据权利要求2所述的一种头戴式增强现实的显示装置，其特征在于：所述陀螺仪传感器记录头戴式显示装置佩戴者头部的实时运动姿态。
6.根据权利要求1或2所述的一种头戴式增强现实的显示装置，其特征在于：所述电路系统（4）通过高速串行接口（7）与智能手机相连，电路系统（4）的电源由智能手机提供，电路系统（4）和智能手机之间进行双向的音频、视频和数据的传输。
7.根据权利要求1所述的一种头戴式增强现实的显示装置，其特征在于：所述支撑结构（2）位于佩戴者头部后部，并通过两端的挂耳固定在左右耳朵上。
8.根据权利要求1所述的一种头戴式增强现实的显示装置，其特征在于：所述透明波导显示结构（5）包括微显示芯片（20），光学模组（19），和透明波导（18）。
9.根据权利要求8所述的一种头戴式增强现实的显示装置，其特征在于：所述微显示芯片可以是LCoS、硅基OLED、硅基的LED微显示、或是低温多晶硅基底的液晶显示，还可以是MEMS微显示芯片。
10.根据权利要求1所述的一种头戴式增强现实的显示装置，其特征在于：所述头戴式显示装置为单目显示或双目显示。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720137584.6U CN206498499U (zh) | 2017-02-15 | 2017-02-15 | 一种头戴式增强现实的显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720137584.6U CN206498499U (zh) | 2017-02-15 | 2017-02-15 | 一种头戴式增强现实的显示装置 |
Publications (1)
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| CN206498499U true CN206498499U (zh) | 2017-09-15 |
Family
ID=59804789
Family Applications (1)
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| CN201720137584.6U Active CN206498499U (zh) | 2017-02-15 | 2017-02-15 | 一种头戴式增强现实的显示装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN206498499U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107766272A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-03-06 | 歌尔科技有限公司 | 头戴显示设备及头戴显示设备的控制方法 |
| CN111338080A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-06-26 | Oppo广东移动通信有限公司 | 头戴设备及电子设备 |
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2017
- 2017-02-15 CN CN201720137584.6U patent/CN206498499U/zh active Active
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