CN210666202U - 头戴式显示装置和设置于其的镜片 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种头戴式显示装置和设置于其的镜片。头戴式显示装置包括镜架、镜片及显示模组。镜片及显示模组均设置于镜架。镜片包括第一部分和第二部分。第一部分与第二部分相邻设置。第一部分用于透过环境光线。第二部分用于透过环境光线。第一部分还用于透过显示模组发出的显示光线。第二部分的透光率与第一部分的透光率的比值在阈值范围内。阈值范围在0.5至1.5之间。该头戴式显示装置所显示的画面的质量较佳。

Description

头戴式显示装置和设置于其的镜片

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种头戴式显示装置和设置于其的镜片。

背景技术

增强现实(augmented reality，ar)是一种将虚拟的信息应用到真实世界中，从而在同一个画面或同一个空间中出现真实的环境以及虚拟物体。随着ar技术的不断发展，用户能够利用头戴式显示装置直观地看到真实环境中叠加虚拟物体的画面。传统的头戴式显示装置包括镜片。镜片是用于将显示光线与环境光线传输至人眼的关键部件。然而，由于头戴式显示装置的镜片的结构设置不合理，使得传统的头戴式显示装置所显示的画面出现质量不佳的问题，进而影响人眼的辨识舒适性。

实用新型内容

本申请实施例提供一种镜片和头戴式显示装置。所述头戴式显示装置所呈现画面的质量有待提升。

第一方面，本申请实施例提供的头戴式显示装置包括镜架、镜片及显示模组。所述镜片及所述显示模组均设置于所述镜架。所述镜片包括第一部分和第二部分。所述第一部分与所述第二部分相邻设置。可以理解的是，所述第一部分与所述第二部分相邻设置表示，所述第二部分位于所述第一部分的周边。所述第一部分用于透过环境光线。所述第二部分用于透过所述环境光线。所述第一部分还用于透过所述显示模组发出的显示光线。所述第二部分的透光率与所述第一部分的透光率的比值在阈值范围内。所述阈值范围在0.5至1.5之间。

在本实施例中，当所述第二部分的透光率与所述第一部分的透光率的比值在0.5至1.5 之间时，所述第二部分的透光率与所述第一部分的透光率较接近。此时，当用户佩戴上所述头戴式显示装置时，所述镜片的不同区域的亮度较均匀，从而使得所述头戴式显示装置所显示画面的质量较佳。

此外，因为所述第二部分的透光率与所述第一部分的透光率较接近，所以用户从所述第二部分看到真实世界的亮度与从所述第一部分看到真实世界的亮度相同或相近。故而，当用户的眼睛发生转动时，用户的眼睛从正视所述第一部分转向斜视所述第二部分时，用户不会因接收的环境光线的亮度差异大而感到不舒适感。本实施例的所述头戴式显示装置的用户体验性更佳。

一种实施例中，所述第一部分包括依次堆叠设置的自由曲面棱镜、半反半透膜及补偿镜。所述半反半透膜设置于所述自由曲面棱镜和所述补偿镜之间。所述自由曲面棱镜包括第一入光面、第一出光面及第二入光面。所述第一入光面与所述半反半透膜相邻设置。所述第一部分用于透过环境光线，包括：所述补偿镜用于接收所述环境光线，所述环境光线透过所述半反半透膜，由所述自由曲面棱镜的第一入光面入射，透过所述第一出光面。所述第一部分还用于透过所述显示模组发出的显示光线，包括：所述自由曲面棱镜的第二入光面用于接收所述显示模组发出的显示光线，所述半反半透膜用于将所述第二入光面接收的所述显示光线反射至所述第一出光面。

在本实施例中，通过所述将第一部分设置成依次堆叠设置的所述自由曲面棱镜、所述半反半透膜及所述补偿镜，从而利用所述自由曲面棱镜、所述半反半透膜及所述补偿镜将所述显示模组发出的显示光线以及环境光线传递至用户的眼睛，进而实现通过所述头戴式显示装置观看到真实世界中与虚拟图像相互结合的图像，从而提高所述头戴式显示装置的用户体验性。

一种实施例中，所述第二部分包括透镜及减透膜。可以理解的是，所述减透膜用于减少环境光线的透过率，从而降低所述第二部分的透光率。所述透镜包括相背设置的第一进光面与第二出光面。所述减透膜位于所述第一进光面与所述第二出光面之间。环境光线依次经过所述第一进光面及所述减透膜后经所述第二出光面射出。

在本实施例中，通过在所述第一进光面与所述第二出光面之间设置所述减透膜，从而降低所述第二部分的透光率，所述第二部分的透光率与所述第一部分的透光率相近。此时，当用户佩戴上所述头戴式显示装置时，所述镜片的所述第一部分与所述第二部分不会出现亮度差异大的问题，也即用户从所述第二部分看到真实世界的亮度与从所述第一部分看到真实世界的亮度大致相同。因此，当用户的眼睛发生转动，并从正视所述第一部分转向斜视所述第二部分时，用户不会因接收的环境光线的亮度差异大而感到不舒适感，从而本实施例的所述头戴式显示装置的用户体验性更佳。

一种实施例中，所述减透膜的边缘连接于所述半反半透膜的边缘。此时，经所述第一进光面进入所述第二部分的环境光线或者经所述补偿镜进入所述第一部分的环境光线只能够一次经过所述减透膜或者所述半反半透膜，也即环境光线不会同时穿过所述减透膜与所述半反半透膜，从而保证整个所述镜片区域的亮度较为一致，也即整个所述镜片的透光均匀性较佳，进而保证用户不会因接收的环境光线的亮度差异大而感到不舒适感。

一种实施例中，所述第一部分的第一侧面和所述第二部分的第二侧面相邻。所述半反半透膜位于所述第一侧面的形状为第一形状。所述减透膜位于所述第二侧面的形状为第二形状。所述第一形状与所述第二形状匹配。可以理解的是，当所述第一形状与所述第二形状匹配时，所述半反半透膜与所述减透膜彼此连接，且面面贴合。此时，经所述第一进光面进入所述第二部分的环境光线或者经所述补偿镜进入所述第一部分的环境光线只能够一次经过所述减透膜或者所述半反半透膜，也即环境光线不会同时穿过所述减透膜与所述半反半透膜，从而保证整个所述镜片区域的亮度较为一致，也即整个所述镜片的透光均匀性较佳，进而保证用户不会因接收的环境光线的亮度差异大而感到不舒适感。

一种实施例中，所述透镜包括相对设置的第一透光部及第二透光部。所述第一透光部背离所述第二透光部的表面为第一进光面。所述第二透光部背离所述第一透光部的表面为第二出光面。所述减透膜固定于所述第一透光部与所述第二透光部之间。

在本实施例中，通过将所述透镜设置成所述第一透光部与所述第二透光部，从而方便将所述减透膜设置在所述透镜中，也即简化所述减透膜的安装工艺。

一种实施例中，所述减透膜为通过磁控溅射或者蒸镀工艺在所述第一透光部朝向第二透光部的表面或者所述第二透光部朝向所述第一透光部的表面形成的镀层。

在本实施例中，所述减透膜的形成工艺简单，且方便操作。

一种实施例中，所述减透膜包括半反半透膜、吸收膜或者偏振膜中的一种或者多种。此时，因为半反半透膜、吸收膜或者偏振膜的成本较低，所以所形成的所述镜片的成本也较低，也即头戴式显示装置的成本也较低。

一种实施例中，所述补偿镜具有第三入光面。所述第三入光面背离所述自由曲面棱镜设置，所述第三入光面与所述第一进光面平滑连接。

在本实施例中，所述第一进光面与所述补偿镜的第三入光面的连接处并不会出现较突兀的凸起或者凹陷区，因此所述镜片的第一进光面与所述第三入光面较平滑，也即所述镜片的外观更加美观。此外，因为所述第一进光面与所述第三入光面的连接处并不会出现较突兀的凸起或者凹陷区，所以经所述第一进光面与所述第三入光面的连接处进入所述镜片的环境光线的传播方向与经所述第一进光面和所述第三入光面的环境光线的传播方向不会出现较突兀的变化，从而当用户的眼睛从所述第一部分的位置转至所述第二部分的位置时，用户所看到的真实世界不会出现较大的变化或者突兀的变化，此时，用户观看的舒适度较佳。

一种实施例中，所述第二部分包括基材和混合于所述基材内部的色母粒。

在本实施例中，通过在所述第二部分的所述基材中设置所述色母粒，以通过所述色母粒降低所述第二部分的透光率。此时，当用户的眼睛发生转动，并从正视所述第一部分转向正视所述第二部分时，用户不会因接收的环境光线的亮度差异大而感到不舒适感，从而本实施例的头戴式显示装置的用户体验性更佳。

此外，所述第二部分的制备方式简单，易操作。此外，所述第二部分的各个区域的透光率较均匀。

一种实施例中，所述第二部分包括第一主体部及第二主体部。所述第一主体部及所述第二主体部分别位于所述第一部分的两侧。

在本实施例中，通过将所述第二部分设置成所述第一主体部与所述第二主体部，以方便将所述第一部分组装在所述第二部分上。

一种实施例中，所述第二部分还包括第三主体部，所述第三主体部设置于所述第一主体部与所述第二主体部之间，且所述第三主体部与所述第一部分的第一出光面相邻设置。

在本实施例中，所述镜片的整体性较强，结构强度也较佳。此外，所述自由曲面棱镜被所述第二部分所包围，从而避免所述自由曲面棱镜发生损坏。此外，所述第一部分安装于所述第二部分上的方式也较简单。

一种实施例中，所述第二部分为环状结构。所述第二部分具有容纳空间。所述第一部分设置于所述容纳空间。

在本实施例中，通过将所述第二部分设置成环状结构，一方面方便所述第一部分与所述第二部分的组装，另一方面，所述第一部分与所述第二部分的连接面积较大，从而使得所述第一部分与所述第二部分连接更加牢靠，也即所述第一部分不容易从所述第二部分中脱落。

此外，在一些情况下，对于部分光学指标较小的所述第一部分(例如：出瞳区域(exit pupilarea，又称为eyebox)的面积较小的所述第一部分或者视场角(fieldof view，fov) 较小的第一部分)，通过将所述第一部分装配在环状结构的所述第二部分上，从而使得所述第一部分在各个方向上的面积均能够得到显著地增加，进而显著地增加所述镜片的面积。此时，用户观看的视野较宽阔，且观看舒适度较佳。

第二方面，本申请实施例提供一种设置于头戴式显示装置的镜片。所述镜片包括第一部分和第二部分。所述第一部分与所述第二部分相邻设置。所述第二部分的透光率与所述第一部分的透光率的比值在阈值范围内。所述阈值范围在0.5至1.5之间。所述第一部分包括依次堆叠设置的自由曲面棱镜、半反半透膜及补偿镜。所述半反半透膜设置于所述自由曲面棱镜和所述补偿镜之间。所述自由曲面棱镜包括第一入光面、第一出光面及第二入光面。所述第一入光面与所述半反半透膜相邻设置。所述补偿镜用于接收所述环境光线，所述环境光线透过所述半反半透膜，由所述自由曲面棱镜的第一入光面入射，透过所述第一出光面。所述自由曲面棱镜的第二入光面用于接收所述显示模组发出的显示光线，所述半反半透膜用于将所述第二入光面接收的所述显示光线反射至所述第一出光面。所述第二部分用于透过所述环境光线。

在本实施例中，因为所述第二部分的透光率与所述第一部分的透光率较接近，所以用户从所述第二部分看到真实世界的亮度与从所述第一部分看到真实世界的亮度相同或相近。故而，当用户的眼睛发生转动时，用户的眼睛从正视所述第一部分转向斜视所述第二部分时，用户不会因接收的环境光线的亮度差异大而感到不舒适感。本实施例的所述镜片的用户体验性更佳。

一种实施例中，所述第二部分包括透镜及减透膜。可以理解的是，所述减透膜用于减少环境光线的透过率，从而降低所述第二部分的透光率。所述透镜包括相背设置的第一进光面与第二出光面。所述减透膜位于所述第一进光面与所述第二出光面之间。环境光线依次经过所述第一进光面及所述减透膜后经所述第二出光面射出。

在本实施例中，通过在所述第一进光面与所述第二出光面之间设置所述减透膜，从而降低所述第二部分的透光率，所述第二部分的透光率与所述第一部分的透光率相近。此时，当用户佩戴上所述头戴式显示装置时，所述镜片的所述第一部分与所述第二部分不会出现亮度差异大的问题。

一种实施例中，第一部分的第一侧面和第二部分的第二侧面相邻；半反半透膜位于第一侧面的形状为第一形状；减透膜位于第二侧面的形状为第二形状；第一形状与第二形状匹配。可以理解的是，当所述第一形状与所述第二形状匹配时，所述半反半透膜与所述减透膜彼此连接，且面面贴合。此时，经所述第一进光面进入所述第二部分的环境光线或者经所述补偿镜进入所述第一部分的环境光线只能够一次经过所述减透膜或者所述半反半透膜，也即环境光线不会同时穿过所述减透膜与所述半反半透膜，从而保证整个所述镜片区域的亮度较为一致，也即整个所述镜片的透光均匀性较佳，进而保证用户不会因接收的环境光线的亮度差异大而感到不舒适感。

一种实施例中，所述减透膜为通过磁控溅射或者蒸镀工艺在所述第一进光面与所述第二出光面之间形成的镀层。在本实施例中，所述减透膜的形成工艺简单，且方便操作。

一种实施例中，所述减透膜包括半反半透膜、吸收膜或者偏振膜中的一种或者多种。

因为半反半透膜、吸收膜或者偏振膜的成本较低，所以所形成的所述镜片的成本也较低，也即头戴式显示装置的成本也较低。

一种实施例中，所述第二部分包括基材和混合于所述基材内部的色母粒。

在本实施例中，所述第二部分的制备方式简单，易操作。此外，所述第二部分的各个区域的透光率较均匀。

一种实施例中，第二部分为环状结构，第二部分具有容纳空间，第一部分设置于该容纳空间。通过将所述第二部分设置成环状结构，一方面方便第一部分与第二部分的组装，另一方面，第一部分与第二部分的连接面积较大，从而使得第一部分与第二部分连接更加牢靠，也即第一部分不容易从第二部分中脱落。

附图说明

为了说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图进行说明。

图1是本申请实施例提供的头戴式显示装置的一种实施方式的结构示意图；

图2是图1所示的头戴式显示装置的显示模组与镜片的光路示意图；

图3是图1所示的头戴式显示装置的镜片的一种实施方式的结构示意图；

图4是图3所示的镜片在一种角度的爆炸示意图；

图5是图3所示的镜片与显示模组配合的光线路径示意图；

图6是图3所示的镜片在另一种角度的爆炸示意图；

图7是图1所示的头戴式显示装置的镜片的另一种实施方式的结构示意图；

图8(a)是图7所示的镜片的部分爆炸示意图。其中，(a1)是在一种角度的爆炸示意图；(a2)是在另一种角度的爆炸示意图；

图8(b)是图7所示的镜片的爆炸示意图。；

图9是图7所示的镜片在A-A线处的剖面示意图；

图10是图1所示的头戴式显示装置的镜片的再一种实施方式的结构示意图；

图11是图10所示的镜片在B-B处的剖面示意图；

图12是图1所示的头戴式显示装置的镜片的再一种实施方式的结构示意图；

图13是图12所示的镜片在C-C线处的剖面示意图；

图14是图1所示的头戴式显示装置的镜片的再一种实施方式的结构示意图；

图15是图1所示的头戴式显示装置的镜片的再一种实施方式的结构示意图，其中，图 15中的(a)为镜片在一种角度的示意图；图15中的(b)为镜片在另一种角度的示意图；

图16是图15中的(a)所示的镜片的部分爆炸示意图；

图17是图15所示的镜片与显示模组配合的光线传播路径图；

图18是本申请实施例提供的头戴式显示装置的另一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的头戴式显示装置的一种实施方式的结构示意图。头戴式显示装置100可以为增强现实(augmented reality，ar)眼镜或ar头盔。图1所示实施例的头戴式显示装置100以ar眼镜为例进行阐述。

如图1所示，头戴式显示装置100包括镜架10、显示模组20及镜片30。可选的，镜架10包括镜框11及镜腿12。镜框11可包括用于佩戴在用户鼻部的鼻托。此外，镜腿12用于佩戴在用户的耳部。此时，当用户将头戴式显示装置100佩戴于头部时，通过镜腿13与鼻托可以将头戴式显示装置100固定在用户的头部。

此外，镜片30的数量为两个。两个镜片30均安装于镜架10上。具体的，镜框11上设有两个安装孔。安装孔的形状与镜片30的形状相适配。两个镜片30一一对应地安装于两个安装孔中。此时，用户通过两个镜片30可以看到真实世界。当然，在其他实施例中，镜片 30的数量不做限制。例如镜片30也可以为一个，但镜片30的大小能够覆盖用户的双眼。此时，镜框11上设有一个安装孔。镜片30直接安装在安装孔内。用户的双眼可以直接通过该镜片30观看真实世界。

此外，显示模组20的数量为两个。显示模组20可以安装于镜架10上。可选的，显示模组20可以设置在镜框11的内部，以通过镜框11有效地保护显示模组20，避免显示模组20与外部物件因碰撞而发生损坏。每个显示模组20均与一个镜片30对应设置。两个显示模组20分别为两个镜片30提供虚拟图像。虚拟图像可以为但不仅限于为三维虚拟图像。可选的，显示模组20可以为但不仅限于为显示屏或者投影仪。此外，显示模组20可以为微型显示模组。例如，微型显示屏或者微型投影仪。当然，在其他实施例中，显示模组20的数量也可以为一个。显示模组20通过分区为两个镜片30提供虚拟图像。此外，显示模组20可以与外部设备无线通信连接。此时，显示模组20能够接收外部设备所提供的虚拟图像，并将所接收的虚拟图像通过镜片30提供给用户。

在本实施例中，镜片30既能够将显示模组20发出的显示光线传递至用户的眼睛，以使用户能够通过镜片30看到显示模组20所显示的虚拟图像。镜片30还能够将环境光线传递至用户的眼睛，以使用户能够通过镜片30接收真实世界的环境光线来观看真实世界。因此，本实施例的头戴式显示装置100能够让用户看到真实图像与虚拟图像结合的图像。

举例而言，用户能够利用头戴式显示装置100玩三维的虚拟真实游戏。此时，当用户戴上头戴式显示装置100时，镜片30将真实世界作为背景图像传递至用户的眼睛，例如真实世界为一片森林。此时，用户看到一片森林的图像。此外，显示模组20能够提供具有虚拟物件以及虚拟对象的三维虚拟图像。例如，虚拟物件为武器，虚拟对象为人物。此时，镜片30将显示模组20提供的虚拟物件及虚拟对象传递至用户的眼睛。此时，用户所看到的图像是在一片森林里有虚拟武器和虚拟人物。

上文介绍了用户通过头戴式显示装置100能够看到真实图像与虚拟图像结合的图像。下文将通过附图2来具体描述镜片30的第一部分31与第二部分32的光线的传播路径。图2是图1所示的头戴式显示装置100的显示模组20与镜片30的光路示意图。

如图2所示，镜片30包括第一部分31和第二部分32。第一部分31与第二部分32相邻设置。也即，第二部分32位于第一部分31的周边。第一部分31的周边指的是第一部分31 周围的区域。此时，通过第二部分32可以有效地保护第一部分31，避免第一部分31发生损坏。可以理解的是，附图2示意了第二部分32包括第一主体部326及第二主体部327。第一主体部326及第二主体部327分别位于第一部分31的两侧。第一主体部326、第一部分31 及第二主体部327拼接成一个连续的镜片30。但第二部分32的结构不仅限于附图2所示的结构。例如，第二部分32的结构还可以为图12、图14及图15所示的结构，具体描述可参阅下文。

在本实施例中，通过将第二部分32设置成分开的第一主体部326与第二主体部327，从而在将第二部分32安装于第一部分31时，分开的第一主体部326与第二主体部327可以从第一部分31的两侧安装于第一部分31。此时，镜片30的组装方式较为简单，且方便操作。

如图2所示，显示模组20发出的显示光线穿过/透过第一部分31之后进入用户的眼睛。环境光线也可以穿过/透过第一部分31之后进入用户的眼睛。此外，环境光线可以穿过/透过第二部分32之后进入用户的眼睛，从而使得用户能够通过第二部分32看到真实世界。因此，用户通过第二部分32与第一部分31的相互配合，以使用户看到更大区域的真实世界，进而增加用户观看外界的舒适感。当然，用户通过第一部分31看到的真实世界与通过第二部分 32看到的真实世界可以部分重叠。

以下通过结合附图3至图5来具体描述镜片30的第一部分31的具体结构以及光线(光线包括显示光线和环境光线)在第一部分31的传播路径。图3是图1所示的头戴式显示装置 100的镜片30的一种实施方式的结构示意图。图4是图3所示的镜片30在一种角度的爆炸示意图。图5是图3所示的镜片的第一部分的光线路径示意图。

请参阅图3与图4，第一部分31包括依次堆叠设置的自由曲面棱镜311、半反半透膜312 及补偿镜313。半反半透膜312位于自由曲面棱镜311与补偿镜313之间。可以理解的是，当光线(包括环境光线和显示光线)传播至半反半透膜312时，半反半透膜312能够将一半的光线进行反射以及使一半的光线透过。自由曲面棱镜311、半反半透膜312及补偿镜313 位于第一主体部326与第二主体部327之间。

如图4所示，并结合附图3，自由曲面棱镜311包括第一入光面3112、第二入光面3111 (图3示意出在不同角度下的第二入光面3111)及第一出光面3113(图3示意出在不同角度下的第一出光面3113)。可以理解的是，第一入光面3112与第一出光面3113相背设置。第二入光面3111位于第一入光面3112与第一出光面3113之间。第一入光面3112与半反半透膜312相邻，也即半反半透膜312位于第一入光面3112与补偿镜313之间。可以理解的是，当用户佩戴上头戴式显示装置100时，第一出光面3113朝向用户的眼睛，也即用户的眼睛接收经第一出光面3113射出的光线。可以理解的是，半反半透膜312用于将第二入光面3111 接收的显示光线反射至第一出光面3113。半反半透膜312还用于使经补偿镜313射入的环境光线透射至第一入光面3112。

如图4所示，补偿镜313具有第三入光面3131。第三入光面3131为补偿镜313背向半反半透膜312的表面。环境光线经第三入光面3131进入补偿镜313。此外，第一入光面3112用于使进入补偿镜313的环境光线进入自由曲面棱镜311。第二入光面3111用于接收显示模组20(请参阅图2)发出的显示光线，也即使显示模组20(请参阅图2)发出的显示光线进入自由曲面棱镜311内。第一出光面3113用于使进入自由曲面棱镜311的显示光线和环境光线穿出自由曲面棱镜311。具体的，第一部分31的光线传输路径通过下文和附图5具体介绍。

请参阅图5，当显示模组20发出显示光线后。显示光线经第二入光面3111进入自由曲面棱镜311的内部。此时，部分显示光线在第一出光面3113的全反射下，传播至半反半透膜 312。该部分显示光线再经半反半透膜312的反射，经第一出光面3113射出，并投射至用户的眼睛。此时，用户能够接收到显示模组20发出的虚拟图像。此外，环境光线经补偿镜313的第三入光面3131进入补偿镜313。此时，环境光线依次透过补偿镜313以及半反半透膜312传播至第一入光面3112，并经第一入光面3112进入自由曲面棱镜311。进入自由曲面棱镜311的环境光线经第一出光面3113射出，并投射至用户的眼睛。此时，用户能够接收到环境光线，也即用户能够看到真实的世界。故而，用户通过第一部分31可以看到真实图像与虚拟图像结合的图像。

上文具体介绍了第一部分31的具体结构以及光线在第一部分31的传播路径。下文将通过附图4与附图6给出第一部分31各个结构的位置关系以及连接关系的几种实施方式。图6 是图3所示的镜片30在另一种角度的爆炸示意图。

如图4所示，第三入光面3131与第一出光面3113(图3示意出在不同角度下的第一出光面3113)的形状可以一致。可以理解的是，因为自由曲面棱镜311的第一入光面3112和第一出光面3113的形状不相同，所以当环境光线从第一入光面3112进入自由曲面棱镜311，并从第一出光面3113射出时，环境光线将出现失真现象。此时，通过在第一入光面3112设置补偿镜313，且补偿镜313的第三入光面3131与自由曲面棱镜311的第一出光面3113的形状可以一致，从而使得经第三入光面3131进入补偿镜313的环境光线，并从第一出光面 3113射出自由曲面棱镜311的环境光线不会再出现失真现象。当然，在考虑加工工艺的误差，第三入光面3131与第一出光面3113的形状可以略微存在偏差，也即大致一致。

一种实施方式中，补偿镜313的折射率与自由曲面棱镜311的折射率相同。此时，当环境光线穿过补偿镜313与自由曲面棱镜311时，因为补偿镜313的折射率与自由曲面棱镜311 的折射率相同，所以环境光线在补偿镜313与自由曲面棱镜311的折射变化是均匀的，此时，当环境光线投射至用户的眼睛时，用户眼睛所呈现的真实世界不会出现物像移位，因此，用户通过镜片30观看真实世界的舒适度较佳。

一种实施方式中，半反半透膜312堆叠于第一入光面3112。补偿镜313通过透明光学胶固定于半反半透膜312上。可以理解的是，透明光学胶能够填充在补偿镜313与半反半透膜 312之间缝隙，也即透明光学胶能够吸收补偿镜313与半反半透膜312在生产或者固定的过程中所存在的公差，从而使得第一部分31的整体性较佳，进而使得第一部分31的外观较佳，也即用户不会看到第一部分31的内部具有缝隙。当然，在其他实施例中，半反半透膜312堆叠于补偿镜313。此时，自由曲面棱镜311通过透明光学胶固定于半反半透膜312。

此外，透明光学胶的折射率与补偿镜313的折射率相同。当环境光线穿过补偿镜313与透明光学胶时，因为透明光学胶的折射率与补偿镜313的折射率相同，所以环境光线在补偿镜313与透明光学胶的折射变化是均匀的，此时，当环境光线投射至用户的眼睛时，用户眼睛所呈现的真实世界不会出现物像移位，因此，用户通过镜片30观看真实世界的舒适度较佳。

此外，因为透明光学胶的折射率与补偿镜313的折射率相同，所以透明光学胶与补偿镜 313形成一个整体。此时，透明光学胶与补偿镜313之间的连接处不会出现明显的连接面或者连接线，从而保证第一部分31具有较佳的外观，也即当用户在看第一部分31时，第一部分31的内部不会出现明显的连接面或者连接线。

如图6所示，补偿镜313包括第三出光面3132。第三出光面3132为补偿镜313朝向自由曲面棱镜311的表面。第三出光面3132与第三进光面3131(请参阅图4)相背设置。第三出光面3132与第一入光面3112(图4示意出在不同角度下的第一入光面3112)的形状可以一致。可以理解的是，若补偿镜313的第三出光面3132直接贴合于自由曲面棱镜311的第一入光面3112时，第三出光面3132与第一入光面3112之间不会出现较大的缝隙，也即第三出光面3132与第一入光面3112能够较好的面面贴合。此时，当自由曲面棱镜311与补偿镜313 之间设置半反半透膜312时，因为第三出光面3132与第一入光面3112之间不会出现较大的缝隙，所以半反半透膜312无需在较大缝隙处增大厚度来填充该缝隙。故而，本实施例的半反半透膜312的厚度较均匀，此时，穿过半反半透膜312的环境光线的亮度也较均匀，也即穿过第一部分31的亮度也较均匀。当然，在考虑加工工艺的误差，第三出光面3132与第一入光面3112的形状可以存在略微偏差，也即大致一致。

此外，因为第三出光面3132与第一入光面3112之间不会出现较大的缝隙，所以环境光线的传播方向不会因在该缝隙处发生较大的变化，从而使得用户的眼睛从第一部分31观看真实世界时，用户所看到的图像不会出现较大的变化或者突兀的变化，此时，用户观看的舒适度较佳。

上文具体描述了光线在第一部分31的传播路径，可以理解的是，当第一部分31设置有半反半透膜312时，半反半透膜312将部分环境光进行反射，此时，用户从第一部分31看到的真实世界的亮度较暗。而第二部分32能够使得大部分的环境光线通过，此时，用户从第二部分32看到的真实世界的亮度较亮。此时，当用户的眼睛从第一部分31的位置转至第二部分32的位置时，用户接收的环境光线的亮度差异大，从而导致用户产生不舒适感。在本实施例中，通过将第二部分32的透光率与第一部分31的透光率的比值设置在阈值范围内，且阈值范围在0.5至1.5之间，从而使得第二部分32的透光率与第一部分31的透光率较接近。此时，当用户的眼睛从第一部分31的位置转至第二部分32的位置时，用户不会因接收的环境光线的亮度差异大而感到不舒适感。因此，本实施例的头戴式显示装置100的用户体验性更佳。可以理解的是，阈值范围是预先设定的范围。

此外，由于镜片30的不同区域的亮度差异小，从而使得头戴式显示装置100所显示画面的质量较佳。

可选的，阈值范围在0.9至1.1之间。整个镜片30的透光率几乎一致。此时，用户看到的镜片30的整个区域的亮度几乎一致，从而当用户的眼睛从第一部分31的位置转至第二部分32的位置时，用户不会因接收的环境光线的亮度差异大而感到不舒适感。

下文将结合图7至图11来具体描述降低第二部分32的透光率的两种实施例。

第一种实施例：通过在第二部分32内设置减透膜322来降低第二部分32的透光率。在本实施例中，减透膜322可以通过两种实施方式来形成。第一种实施方式：减透膜322为通过磁控溅射或者蒸镀的方式在第一进光面3211与第二出光面3212之间形成镀层。第二种实施方式：减透膜322为半反半透膜、吸收膜或者偏振膜中的一种或者多种。

第二种实施例：通过在第二部分32的基材323的内部设置色母粒324来降低第二部分 32的透光率。

首先，结合附图7至图9来具体描述第一种实施例，通过在第二部分32内设置减透膜 322来降低第二部分32的透光率，从而提高头戴式显示装置100的显示图像的质量。图7是图1所示的头戴式显示装置100的镜片30的另一种实施方式的结构示意图。图8(a)是图7所示的镜片30的部分爆炸示意图。其中，(a1)是在一种角度的爆炸示意图；(a2)是在另一种角度的爆炸示意图。图8(b)是图7所示的镜片30的爆炸示意图。图9是图7所示的镜片30在A-A线处的剖面示意图。

如图7所示，第二部分32包括透镜321及减透膜322。透镜321可以使得大部分环境光线透过。

在本实施例中，如图8(a)和图8(b)所示，第一部分31位于第一主体部326与第二主体部327之间。此外，以第一主体部326为例进行描述，即第一主体部326包括透镜321 及减透膜322。减透膜322用于减少环境光线的透过率，从而起到降低第二部分32的透光率。此外，第二主体部327也可包括透镜及减透膜。第二主体部327的透镜及减透膜的相关设置可参考第一主体部326，下文将不再赘述。

如图8(b)所示，透镜321包括相背设置的第一进光面3211与第二出光面3212(附图7示意了在另一个角度下的第二出光面3212)。第一进光面3211用于使环境光线进入透镜321。第二出光面3212用于使进入透镜321的环境光线穿出。可以理解的是，当用户佩戴上头戴式显示装置100时，第二出光面3212朝向用户的眼睛。此时，当环境光线经第一进光面3211 进入透镜321时，环境光线穿过减透膜322，并经第二出光面3212穿出透镜321。穿出透镜 321的环境光线投射至用户的眼睛。

在本实施例中，通过在第一进光面3211与第二出光面3212之间设置减透膜322，从而降低第一主体部326的透光率，进而使得第一主体部326的透光率与第一部分31的透光率相近。此时，当用户佩戴上头戴式显示装置100时，镜片30的第一部分31与第二部分32不会出现亮度差异大的问题，也即用户从第二部分32看到真实世界的亮度与从第一部分31看到真实世界的亮度大致相同。因此，当用户的眼睛从正视第一部分31转向斜视第二部分32时，用户不会因接收的环境光线的亮度差异大而感到不舒适感，从而本实施例的头戴式显示装置 100的用户体验性更佳。

可选的，透镜321的折射率与补偿镜313的折射率相同。例如，通过将透镜321的材质设置成与补偿镜313的材质相同。此时，当环境光线穿过第一部分31与第二部分32时，因为透镜321的折射率与补偿镜313的折射率相同，所以环境光线在第一部分31与第二部分32的折射变化是均匀的，此时，当环境光线投射至用户的眼睛时，用户眼睛所呈现的真实世界不会出现物像移位，因此，用户通过镜片30观看真实世界的舒适度较佳。

请再次参阅图8(b)，透镜321包括相对设置的第一透光部3213及第二透光部3214。在本实施例中，以第一主体部326为例进行说明。此时，第一主体部326包括相对设置的第一透光部3213与第二透光部3214。减透膜322设置在第一透光部3213与第二透光部3214之间。此外，第二主体部327可参考第一主体部326的结构设置，此处不再赘述。

此外，第一透光部3213背离第二透光部3214的表面为第一进光面3211。第二透光部3214 背离第一透光部3213的表面为第二出光面3212。

在本实施例中，通过将透镜321设置成第一透光部3213与第二透光部3214，从而在将减透膜322设置在透镜321的过程中，可先将减透膜322设置在第一透光部3213或者第二透光部3214中的一者上，再将另一者固定于减透膜322上。本实施例的减透膜322的安装工艺较简单，容易操作。

在其他实施例中，透镜321也可以为整体结构。此时，减透膜322设置在透镜321的内部。例如，透镜321通过注塑工艺形成。具体的，先形成透镜321的一部分，待冷却成型后，将减透膜322固定在该部分上。最后在通过注塑工艺形成透镜321的另一部分。待透镜321的另一部分冷却成型后，形成第二部分32。此时，减透膜322与透镜321形成一个整体，也即第二部分32的整体性较佳。

一种实施例中，请参阅图8(a)，第一部分31的第一侧面319和第二部分32的第二侧面329相邻。半反半透膜312位于第一侧面319的形状为第一形状。减透膜322位于第二侧面329的形状为第二形状。第一形状与第二形状匹配。可以理解的是，当第一形状与第二形状匹配时，半反半透膜312与减透膜322彼此连接，且面面贴合。此时，经第一进光面3211 进入第二部分32的环境光线或者经第三入光面3131进入第一部分31的环境光线只能够一次经过减透膜322或者半反半透膜312，也即环境光线不会同时穿过减透膜322与半反半透膜312，从而保证整个镜片30区域的亮度较为一致(可以理解的是，当环境光线穿过减透膜322或者半反半透膜312中的一个位置超过一次时，在该位置处的亮度的减少也将超过一次，此时，第一部分31或者第二部分32的亮度是不均匀的)。故而，本实施例的整个镜片30的透光均匀性较佳，进而保证用户不会因接收的环境光线的亮度差异大而感到不舒适感。

一种实施例中，请参阅图9，减透膜322的边缘连接于半反半透膜312的边缘。此时，第一透光部3213连接于补偿镜313，第二透光部3214连接于自由曲面棱镜311。

可以理解的是，减透膜322与半反半透膜312拼接形成一个连续的膜层。此时，经第一进光面3211进入第二部分32的环境光线或者经第三入光面3131进入第一部分31的环境光线只能够一次经过减透膜322或者半反半透膜312，也即环境光线不会同时穿过减透膜322 与半反半透膜312，从而保证整个镜片30区域的亮度较为一致。故而，本实施例的整个镜片 30的透光均匀性较佳，进而保证用户不会因接收的环境光线的亮度差异大而感到不舒适感。

可选的，减透膜322与半反半透膜312平滑连接。此时，减透膜322与半反半透膜312的连接处并不会出现较突兀的凸起或者凹陷区，因此穿过减透膜322与半反半透膜312的连接处的环境光线的传播方向与穿过减透膜322或者半反半透膜312的环境光线的传播方向不会出现较突兀的变化，从而当用户的眼睛从第一部分31的位置转至第二部分32的位置时，用户所看到的真实世界不会出现较大的变化或者突兀的变化，此时，用户观看的舒适度较佳。

可选的，第一进光面3211与补偿镜313的第三入光面3131平滑连接。此时，第一进光面3211与补偿镜313的第三入光面3131的连接处并不会出现较突兀的凸起或者凹陷区，因此镜片30的第一进光面3211与第三入光面3131较平滑，也即镜片30的外观更加美观。此外，因为第一进光面3211与第三入光面3131的连接处并不会出现较突兀的凸起或者凹陷区，所以经第一进光面3211与第三入光面3131的连接处进入镜片30的环境光线的传播方向与经第一进光面3211和第三入光面3131的环境光线的传播方向不会出现较突兀的变化，从而当用户的眼睛从第一部分31的位置转至第二部分32的位置时，用户所看到的真实世界不会出现较大的变化或者突兀的变化，此时，用户观看的舒适度较佳。

以下结合具体介绍减透膜322的两种实施方式的结构。

第一种实施方式，减透膜322为通过磁控溅射或者蒸镀工艺在第一进光面3211与第二出光面3212之间形成的镀层。

具体的，通过磁控溅射或者蒸镀的方式在第一透光部3213朝向第二透光部3214的表面形成镀层。再通过透明光学胶将第二透光部3214粘接于镀层上。此时，形成于第一透光部 3213与第二透光部3214之间的镀层为减透膜322。所形成的镀层能够减少穿出透镜321的环境光线，即降低第二部分32的透光率。在其他实施例中，也可以通过磁控溅射或者蒸镀的方式在第二透光部3214朝向第一透光部3213的表面形成镀层。

可选的，镀层包括第一子镀层及层叠于第一子镀层的第二子镀层。第一子镀层的材质包括二氧化硅或氟化镁中的一者。第二子镀层的材质包括氧化钛、氧化钕或氧化锆中的一者。因为不同材质的子镀层具有不同的透光率，所以通过多层子镀层层叠形成减透膜322可以准确地控制减透膜322的透光率。

可选的，第一子镀层的厚度范围在70纳米至100纳米的范围内。第二子镀层的厚度范围在2.5至60纳米的范围内。此时，镀层的厚度较薄，有利于镜片30的薄型化设置。

可选的，镀层为平面状。此时，镀层的厚度均匀性更佳，且镀层的加工难度较低。其他实施方式中，镀层也可以为曲面状。此时，当镀层连接于半反半透膜312时，镀层可以与半反半透膜312拼接成连续的曲面。

第二种实施方式，减透膜322包括半反半透膜、吸收膜或者偏振膜中的一种或者多种。

在本实施方式中，半反半透膜、吸收膜或者偏振膜中的一种或者多种直接固定在第一透光部3213及第二透光部3214之间。因为半反半透膜、吸收膜或者偏振膜的成本较低，所以所形成的镜片30的成本也较低，也即头戴式显示装置100的成本也较低。

可选的，半反半透膜、吸收膜或者偏振膜中的一种或者多种通过透明光学胶固定在第一透光部3213及第二透光部3214之间。

此外，当减透膜322为半反半透膜时，第二部分32的减透膜322与第一部分31的半反半透膜312的材质相同。此时，穿过减透膜322的环境光线的光照强度与穿过半反半透膜312 的环境光线的光照强度较接近，此时，第一部分31的透光率与第二部分32的透光率较大程度的接近。进一步的，减透膜322的厚度与第一部分31的半反半透膜312的厚度相同。此时，穿过减透膜322的环境光线的光照强度与穿过半反半透膜312的环境光线的光照强度一致。

此外，吸收膜指的是可以吸收部分环境光线的膜片。当减透膜322为吸收膜时，吸收膜可以吸收部分进入透镜321的环境光线，从而降低第二部分32的光照强度。本实施例可以根据第一部分31的透光率的大小来选择具体吸收率大小的吸光膜。例如，第一部分31的透光率为50％。此时，减透膜322采用吸收率为50％的吸收膜。

此外，偏振膜指的是能够使得部分偏振光穿过的膜片。当减透膜322为偏振膜时，偏振膜可以使得部分进入透镜321的环境光线穿过，从而降低第二部分32的强度。本实施例的偏振膜也可以根据第一部分31的透光率的大小来选择相应的偏振膜。

可选的，减透膜322为单层膜。例如，减透膜322为半反半透膜、吸收膜或者偏振膜中的一种。

在一些情况下，减透膜322也可以为多层膜。例如：减透膜322为堆叠设置的半反半透膜与吸收膜或者堆叠设置的吸收膜或者偏振膜。因为不同类型的膜层具有不同的透光率，所以通过将减透膜322设置为多层膜，从而能够更佳灵活地控制第二部分32的透光率，进而使得第二部分32的透光率与第一部分31的透光率更容易接近。

以上具体地介绍了第一种实施例：通过在第二部分32内设置减透膜322来降低第二部分 32的透光率。以下将结合附图10和图11来具体介绍第二种实施例：通过在第二部分32的基材323的内部设置色母粒324来降低第二部分32的透光率。第二种实施例与第一种实施例相同的技术内容不再赘述。图10是图1所示的头戴式显示装置100的镜片30的再一种实施方式的结构示意图。图11是图10所示的镜片30在B-B处的剖面示意图。

请参阅图10与图11，第二部分32包括基材323和混合于基材323内部的色母粒324。本实施例以第一主体部326包括基材323和混合于基材323内部的色母粒324。第二主体部327的结构设置可参阅第一主体部326的设置。可以理解的是，色母粒324为颜料与热塑性树脂经良好分散而成的塑料着色剂。例如：颜料可以为但不仅限于为钛白粉、炭黑或者氧化铁红。在其他实施例中，也可以在基材323的内部混合色母粉或者其他颜料色剂。

在本实施例中，通过在第二部分32的基材323中设置色母粒324，以通过色母粒324降低第二部分32的透光率。此时，当用户的眼睛发生转动，并从正视第一部分31转向正视第二部分32时，用户不会因接收的环境光线的亮度差异大而感到不舒适感，从而本实施例的头戴式显示装置100的用户体验性更佳。

此外，第二部分32的制备方式简单，易操作。此外，第二部分32的各个区域的透光率较均匀。

可选的，第二部分32通过染色工艺形成。具体的，将色母粒324均匀地混合在树脂(例如聚酰胺(Polyamide，PA)或聚碳酸酯(Polycarbonate，PC))中。再通过将混合均匀的树脂通过注塑成型，也即初步形成第二部分32的形态。例如，通过将加热熔融且添加有色母粒324的树脂注射入模具中，待冷却后得到成型的镜片30。

此外，色母粒324在树脂中的成分比例，可根据第一部分31的透光率进行调整，从而尽量使得第二部分32的透光率等于第一部分31的透光率。

可选的，基材323的材质与补偿镜313的材质一致。此时，基材323的折射率与补偿镜 313的折射率相同。故而，用户从第一部分31看到的真实世界与从第二部分32看到的真实世界能够拼接成一个整体的真实世界，此时，用户观看的舒适度较佳。换言之，当基材323和补偿镜313的折射率不同时，用户通过第一部分31看到的真实世界与从第二部分32看到的真实世界因成像的角度不同或者成像的倍数不同是无法拼接成一个整体的真实世界。此时，当用户的眼睛从第一部分31的位置转至第二部分32的位置时，用户所看到的图像会出现较大的变化或者突兀的变化，此时，用户观看的舒适度较差。

以上详细地介绍了第二部分32在第一种结构下的各个实施例。以下结合附图12、图13 以及图14来具体描述第二部分32的第二种结构。第二部分32在第二种结构下的各个实施例与第二部分32在第一种结构下的各个实施例的大部分相同的技术内容不再赘述。图12是图 1所示的头戴式显示装置100的镜片30的再一种实施方式的结构示意图。图13是图12所示的镜片30在C-C线处的剖面示意图。图14是图1所示的头戴式显示装置100的镜片30的再一种实施方式的结构示意图。

请参阅图12和图13，第二部分32还包括第三主体部328。第三主体部328连接于第一主体部326与第二主体部327之间，且第三主体部328与第一部分31的第一出光面3113相邻设置。可以理解的是，第一部分31的第一出光面3113指的是显示光线和环境光线射出第一部分31的表面。

请参阅图13，第三主体部328的一端连接于第一主体部326朝向第一部分31的表面，另一端连接于第二主体部327朝向第一部分31的表面。第三主体部328与第一主体部326及第二主体部327的连接关系不仅限于图13所示，第三主体部328与第一主体部326及第二主体部327的连接关系还可以为附图14所示的结构。可参阅下文描述。

在本实施例中，当第一主体部326及第二主体部327固定于第一部分31的两侧，且第三主体部328位于第一部分31的出光侧时，第一主体部326、第二主体部327与第三主体部328 围在第一部分31的周边。此时，第一主体部326、第二主体部327与第三主体部328可以有效地保护第一部分31，以避免第一部分31与其他器件因发生触碰而损坏。

此外，当第一主体部326、第二主体部327与第三主体部328将第一部分31包围时，第一主体部326、第二主体部327、第三主体部328与第一部分31的整体性较佳，此时，镜片30的结构强度也较强。

可选的，第三主体部327通过透明光学胶固定连接于第一主体部326与第二主体部327。此外，第三主体部327通过透明光学胶固定连接于第一部分31。

可选的，第三主体部327的材质与第一主体部326和第二主体部327的材质一致。

如图13所示，第一部分31包括依次堆叠设置的自由曲面棱镜311、半反半透膜312及补偿镜313时，第三主体部328固定连接于自由曲面棱镜311的第一出光面3113(可结合参阅附图3的第一出光面3113)。此时，第一主体部326、第二主体部327与第三主体部328位于堆叠设置的自由曲面棱镜311、半反半透膜312及补偿镜313的周边。

可选的，第三主体部328、第一主体部326与第二主体部327一体成型。此时，第二部分32的整体性较强。此外，相较于分别制备第一主体部326、第二主体部327及第三主体部328，再将第一主体部326、第二主体部327及第三主体部328拼接成第二部分32的方法，本实施例的第三主体部328、第一主体部326与第二主体部327一体成型，从而简化了第二部分32的制备过程，进而节省了第二部分32的成本投入。

可以理解的是，本实施例的第一主体部326与第二主体部327的结构设置可参考上述实施例的第一主体部326与第二主体部327的结构设置(例如，通过在第一主体部326内设置减透膜322来降低第二部分32的透光率。或者，通过在第一主体部326的基材323的内部设置色母粒324来降低第二部分32的透光率。)。具体的这里不再赘述。

如图14所示，与上述实施例大部分相同的技术内容不再赘述：第三主体部328的一端连接于第一主体部326的第二出光面3212，另一端连接于第二主体部327的第二出光面3212。

可选的，在装配形成镜片30的过程中，可先将第一部分31的自由曲面棱镜311、半反半透膜312及补偿镜313依次堆叠在第三主体部328上。在将第一主体部326与第二主体部327拼接在第一部分31的周围，且固定连接于第三主体部328朝向第一部分31的表面。

上文介绍了第二部分32在第二种结构。下文将结合附图15至图17来具体描述第二部分 32的第三种结构。图15是图1所示的头戴式显示装置100的镜片30的再一种实施方式的结构示意图，其中，图15中的(a)为镜片30在一种角度的示意图；图15中的(b)为镜片 30在另一种角度的示意图。图16是图15所示的镜片的部分爆炸示意图。图17是图15所示的镜片30与显示模组20配合的光线传播路径图。

请参阅图15和图16，第二部分32为环状结构。第二部分32具有容纳空间325。第一部分31设于容纳空间325。可以理解的是，附图16示意了容纳空间325分别由第一空间3251、第二空间3252以及第三空间3253拼接形成。但容纳空间325也可以为一个整体的空间组成。

此外，第二部分32包括相背设置的第一进光面3211与第二出光面3212。容纳空间325 自第一进光面3211贯穿至第二出光面3212。当第一部分31设于容纳空间325内时，第一部分31固定连接于容纳空间325的侧壁，也即第二部分32将第一部分31的周侧面包围住。

在本实施例中，当第一部分31设于容纳空间325内时，第二部分32包围在第一部分31 的周侧面。此时，第二部分32可以有效地保护第一部分31，以避免第一部分31与其他器件因发生触碰而损坏。

此外，当第二部分32包围在第一部分31的周侧面时，第二部分32与第一部分31的整体性较佳，此时，镜片30的结构强度也较强。

可以理解的是，通过将第二部分32设置成环状结构，一方面方便第一部分31与第二部分32的组装，另一方面第一部分31与第二部分32的连接面积较大，从而使得第一部分31 与第二部分32连接更加牢靠，也即第一部分31不容易从第二部分32中脱落。

此外，在一些情况下，对于部分光学指标较小的第一部分31(例如：出瞳区域(exitpupil area，又称为eyebox)的面积较小的第一部分31或者视场角(field of view，fov)较小的第一部分)，通过将第一部分31装配在环状结构的第二部分32上，从而使得第一部分31 在各个方向上的面积均能够得到显著地增加，进而显著地增加镜片30的面积。此时，用户观看的视野较宽阔，且观看舒适度较佳。

此外，在一些情况下，对于在自由曲面棱镜311确定的光学指标下，通过将第二部分32 设置成上述结构，也可以使得，也即在确定自由曲面棱镜311的体积大小下，通过将自由曲面棱镜311装配在环状结构的第二部分32上，从而使得自由曲面棱镜311在各个方向上的面积均能够得到显著地增加，进而显著地增加镜片30的面积。此时，用户观看的视野较宽阔，且观看舒适度较佳。

在本实施方式中，环境光线经第一进光面3211进入第二部分32，并经第二出光面3212 射出第二部分32，也即用户可以通过第二部分32看到真实世界。

此外，如图15所示，第二部分32包括第二进光面3219。第二进光面3219连接在第一进光面3211与第二出光面312之间。第二进光面3219用于使显示模组20(请参阅图17)发出的显示光线进入第二部分32，并通过第二部分32进入第一部分31。

如图17所示，当显示模组20发出显示光线后。显示光线经第二进光面3219进入第二部分32。进入第二部分32的显示光线射出第二部分32，并经自由曲面棱镜311的第二入光面 3111进入自由曲面棱镜311的内部。此时，部分显示光线在第一出光面3113的全反射下，传播至半反半透膜312。该部分显示光线再经半反半透膜312的反射，经第一出光面3113射出，并投射至用户的眼睛。此时，用户能够接收到显示模组20发出的虚拟图像。此外，环境光线经补偿镜313的第三入光面3131进入补偿镜313。此时，环境光线依次穿过补偿镜313 以及半反半透膜312传播至第一入光面3112，并经第一入光面3112进入自由曲面棱镜311。进入自由曲面棱镜311的环境光线经第一出光面3113射出，并投射至用户的眼睛。此时，用户能够接收到环境光线，也即用户能够看到真实的世界。故而，用户通过第一部分31可以看到真实图像与虚拟图像结合的图像。

如图16所示，第一部分31包括依次堆叠设置的自由曲面棱镜311、半反半透膜312及补偿镜313。此时，自由曲面棱镜311、半反半透膜312及补偿镜313收容于容纳空间325。可以理解的是，自由曲面棱镜311、半反半透膜312及补偿镜313的设置方式与第一种结构的第二部分32所在实施例的自由曲面棱镜311、半反半透膜312及补偿镜313的设置方式一样。这里不再赘述。

如图16所示，第二部分32包括透镜321及减透膜322。可以理解的是，透镜321和减透膜322的形状均为环状。此外，透镜321与减透膜322的设置方式均可以参考第一种结构的第二部分32的透镜321与减透膜322的设置方式。例如，透镜321包括相对设置的第一透光部3213及第二透光部3214。减透膜322设置在第一透光部3213及第二透光部3214之间。与上述实施例不同的是，第一透光部3213、第二透光部3214以及减透膜322均为环状结构。此时，第一透光部3213设有第一空间3251。减透膜322设有第二空间3252。第二透光部3214 设有第三空间3253。第一空间3251、第二空间3252以及第三空间3253拼接形成容纳空间 325。此外，第二部分32也可以参考在第一种结构中在第二部分32的基材323的内部设置色母粒324以降低第二部分32的透光率。

上文具体介绍了一种头戴式显示装置100的结构，以下将结合附图18介绍另一种结构的头戴式显示装置100。与第一种结构的头戴式显示装置100相同的技术内容不再赘述。图18 是本申请实施例提供的头戴式显示装置100的另一种实施方式的结构示意图。

具体的，头戴式显示装置100还可以包括虹膜摄像头40。虹膜摄像头40安装于镜架10 上。可选的，虹膜摄像头40安装于镜框11上。例如，虹膜摄像头40可以为但不仅限于为红外摄像头。虹膜摄像头40可以获取用户的虹膜位置的变化信息，并将虹膜的变化信息转化为显示模组20的坐标信息。虹膜摄像头40的数量可以为一个，用于检测用户一只眼睛的虹膜位置的变化信息。当然，虹膜摄像头40也可以为两个，用于同时检测两只眼睛的虹膜位置的变化信息。此时，两个虹膜摄像头40所采集的虹膜位置数据可以相互补充或相互修正。可以理解的是，通过虹膜摄像头40采集用户的虹膜位置的变化信息，可以使用户看到不同区域中具有不同的虚拟图像。例如，用户在第一时刻正视镜片30时，用户可以看到第一区域中有一把武器和一个人物。当用户的眼睛发生转动时，虹膜摄像头40采集眼睛的虹膜位置的变化信息，并转化为显示模组20的坐标的变化信息。此时，用户在第二时刻向左看向镜片30时，用户可以看到第二区域中有另一把武器或者另一个人物。

请再次参阅图18，头戴式显示装置100还可以包括结构光模组50。结构光模组50安装于镜架10内。结构光模组50可以用于扫描用户的脸部，并获取用户脸部的特征信息。此时，通过获取的脸部特征信息与预设的脸部信息来做比对。当比对结果相符合时，头戴式显示装置100开启。当比对结果不符合时，头戴式显示装置100不启动。此外，结构光模组50还可以用于与显示模组20相互配合，从而实现虚拟购物。例如，当用户需要购买新武器时，显示模组20向用户提供虚拟物件的购物清单。此时，通过结构光模组50所获取的脸部信息可以用来确认用户是否购买武器。

在其他实施方式中，头戴式显示装置100还可以包括听筒、话筒以及无线充电装置。听筒和话筒安装于镜架10内。此时，用户可以通过听筒接听其他用户的语音信息。例如，接听队友的作战信息。通过话筒可以进入语音信息的输入。此时，用户可以通过语音信息操控显示模组20的虚拟界面。此外，通过无线充电装置来对头戴式显示装置100进行无线充电。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种头戴式显示装置，其特征在于，包括镜架、镜片及显示模组，所述镜片及所述显示模组均设置于所述镜架；

所述镜片包括第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第二部分相邻设置；

所述第一部分用于透过环境光线；

所述第二部分用于透过所述环境光线；

所述第一部分还用于透过所述显示模组发出的显示光线；

所述第二部分的透光率与所述第一部分的透光率的比值在阈值范围内，所述阈值范围在0.5至1.5之间。

2.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一部分包括依次堆叠设置的自由曲面棱镜、半反半透膜及补偿镜；

所述半反半透膜设置于所述自由曲面棱镜和所述补偿镜之间；

所述自由曲面棱镜包括第一入光面、第一出光面及第二入光面，所述第一入光面与所述半反半透膜相邻设置；

所述第一部分用于透过环境光线，包括：

所述补偿镜用于接收所述环境光线，所述环境光线透过所述半反半透膜，由所述自由曲面棱镜的第一入光面入射，透过所述第一出光面；

所述第一部分还用于透过所述显示模组发出的显示光线，包括：

所述自由曲面棱镜的第二入光面用于接收所述显示模组发出的显示光线，所述半反半透膜用于将所述第二入光面接收的所述显示光线反射至所述第一出光面。

3.根据权利要求2所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第二部分包括透镜及减透膜，所述透镜包括相背设置的第一进光面与第二出光面，所述减透膜位于所述第一进光面与所述第二出光面之间，环境光线依次经过所述第一进光面及所述减透膜后经所述第二出光面射出。

4.根据权利要求3所述的头戴式显示装置，其特征在于，

所述第一部分的第一侧面和所述第二部分的第二侧面相邻；

所述半反半透膜位于所述第一侧面的形状为第一形状；

所述减透膜位于所述第二侧面的形状为第二形状；

所述第一形状与所述第二形状匹配。

5.根据权利要求4所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述透镜包括相对设置的第一透光部及第二透光部，所述第一透光部背离所述第二透光部的表面为第一进光面，所述第二透光部背离所述第一透光部的表面为第二出光面，所述减透膜固定于所述第一透光部与所述第二透光部之间。

6.根据权利要求5所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述减透膜为通过磁控溅射或者蒸镀工艺在所述第一透光部朝向第二透光部的表面或者所述第二透光部朝向所述第一透光部的表面形成的镀层。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述减透膜包括半反半透膜、吸收膜或者偏振膜中的一种或者多种。

8.根据权利要求1或2所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第二部分包括基材和混合于所述基材内部的色母粒。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第二部分包括第一主体部及第二主体部，所述第一主体部及所述第二主体部分别位于所述第一部分的两侧。

10.根据权利要求9所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第二部分还包括第三主体部，所述第三主体部设置于所述第一主体部与所述第二主体部之间，且所述第三主体部与所述第一部分的第一出光面相邻设置。

11.根据权利要求1至6中任一项所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第二部分为环状结构，所述第二部分具有容纳空间，所述第一部分设置于所述容纳空间。

12.一种设置于头戴式显示装置的镜片，其特征在于，所述镜片包括第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第二部分相邻设置，所述第二部分的透光率与所述第一部分的透光率的比值在阈值范围内，所述阈值范围在0.5至1.5之间；

所述第一部分包括依次堆叠设置的自由曲面棱镜、半反半透膜及补偿镜；

所述半反半透膜设置于所述自由曲面棱镜和所述补偿镜之间；

所述自由曲面棱镜包括第一入光面、第一出光面及第二入光面，所述第一入光面与所述半反半透膜相邻设置；

所述补偿镜用于接收环境光线，所述环境光线透过所述半反半透膜，由所述自由曲面棱镜的第一入光面入射，透过所述第一出光面；

所述自由曲面棱镜的第二入光面用于接收显示模组发出的显示光线，所述半反半透膜用于将所述第二入光面接收的所述显示光线反射至所述第一出光面；

所述第二部分用于透过所述环境光线。

13.根据权利要求12所述的镜片，其特征在于，

所述第二部分包括透镜及减透膜，所述透镜包括相背设置的第一进光面与第二出光面，所述减透膜位于所述第一进光面与所述第二出光面之间，环境光线依次经过所述第一进光面及所述减透膜后经所述第二出光面射出。

14.根据权利要求13所述的镜片，其特征在于，所述第一部分的第一侧面和所述第二部分的第二侧面相邻；

所述半反半透膜位于所述第一侧面的形状为第一形状；

所述减透膜位于所述第二侧面的形状为第二形状；

所述第一形状与所述第二形状匹配。

15.根据权利要求12所述的镜片，其特征在于，所述第二部分包括基材和混合于所述基材内部的色母粒。

16.根据权利要求12至15任一项所述的镜片，其特征在于，所述第二部分为环状结构，所述第二部分具有容纳空间，所述第一部分设置于所述容纳空间。

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