头戴显示装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种头戴显示装置，包括主体框架、透视式光学显示系统、主控系统和双目立体视觉系统，透视式光学显示系统包括图像显示模块、光学放大系统和微调机构；双目立体视觉系统拍摄人眼前方的目标物，利用视差原理测距的方法，获得目标物到人眼的距离；主控系统根据得到的目标物到人眼的距离，控制透视式光学显示系统自动调整虚像到人眼的距离，保证用户在使用这些图像显示器时用眼的舒适度，缓解视野疲劳；且在增强现实应用中，当景深变化时，自动调节虚像距人眼的距离，使虚像与实际环境贴合，能达到真正的增强显示效果，可极大增强用户体验。
【专利说明】头戴显示装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及可穿戴计算头戴显示设备领域，尤其涉及一种头戴显示装置。
【背景技术】
[0002]现有的HMD (HeadMountDisplay,头戴式可视设备)虚拟现实/增强现实的显示系统，由于光学显示系统是按照一固定成像距离设计，因此图像源经光学显示系统后在人眼前方显示的虚像距人眼的距离是固定的，如果将这样的HMD设备用于增强现实应用，由于虚像距人眼的距离是不变的，而所处环境是时刻改变的，通过这些显示系统看到的虚像就是飘浮在空中的，与实际环境脱离，不仅不能达到真正的增强显示效果，且用户体验极差。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种头戴显示装置，解决现有头戴显示光学系统虚像距人眼的距离不可调的缺陷，可根据目标物到人眼的距离远近，自动调节虚像到人眼距离的远近，使虚像与实际环境更好的融合。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种头戴显示装置，包括主体框架、透视式光学显示系统、主控系统和双目立体视觉系统，透视式光学显示系统包括图像显示模块、光学放大系统和微调机构；
[0005]双目立 体视觉系统拍摄人眼前方的目标物，利用视差原理测距的方法，获得目标物到人眼的距离；
[0006]主控系统根据得到的目标物到人眼的距离，控制微调机构调整图像显示模块与光学放大系统的轴向距离，和/或控制微调机构调整光学放大系统的焦距，使虚像到人眼距离等于目标物到人眼的距离。
[0007]其中，双目立体视觉系统包括两个焦距相同的摄像机或一运动的摄像机，目标物距摄像机距离Z用以下公式计算:
[0008]
【权利要求】
1.一种头戴显示装置，其特征在于，包括主体框架、透视式光学显示系统、主控系统和双目立体视觉系统，透视式光学显示系统包括图像显示模块、光学放大系统和微调机构； 双目立体视觉系统拍摄人眼前方的目标物，利用视差原理测距的方法，获得目标物到人眼的距离； 主控系统根据得到的目标物到人眼的距离，控制微调机构调整图像显示模块与光学放大系统的轴向距离，和/或控制微调机构调整光学放大系统的焦距，使虚像到人眼距离等于目标物到人眼的距离。
2.如权利要求1所述的头戴显示装置，其特征在于，所述调整光学放大系统的焦距，进一步包括:用微调机构改变光学放大系统中各光学元件的位置关系，以调整光学放大系统的焦距。
3.如权利要求1至或2任一项所述的头戴显示装置，其特征在于，当通过调整图像显示模块与光学放大系统的轴向距离，或通过改变光学放大系统中各光学元件的位置关系来调整光学放大系统的焦距时，所述微调机构采用螺纹副传动微调方式，每一个需要移动的光学组件安装一组微调机构，每组微调机构包括驱动控制板、微型步进电机、齿轮副、转动螺杆、移动螺母座；需移动的光学组件安装固定在移动螺母座上，微型步进电机在驱动控制板的驱动下，以齿轮副方式驱动螺纹副中的转动螺杆转动来带动移动螺母座的轴向移动。
4.如权利要求1所述的头戴显示装置，其特征在于，所述光学放大系统中的一个或多个光学元件采用液体透镜，微调机构向液体透镜外加电压或微调机构通过机械力改变液体形状，实现调整光学放大系统的焦距。
【文档编号】G02B27/01GK203480126SQ201320529213
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】黄琴华, 宋海涛 申请人:成都理想境界科技有限公司