头戴式显示装置的制作方法

本申请要求于2017年6月22日提交的第10-2017-0079117号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的内容通过引用以其整体并入本文中。

本发明的示例性实施方式涉及头戴式显示装置。

背景技术：

安装在头部上以向用户显示图像的头戴式显示(“hmd”)装置作为用于提供虚拟现实或增强现实的可视化装置近来已经引起了相当大的关注。

头戴式显示装置通常包括用于显示图像的显示板以及用于放大图像并将所放大的图像折射到用户的眼球的设置在显示板与用户的眼球之间的镜头。

技术实现要素：

与传统的显示装置不同，头戴式显示装置的问题在于，用户识别由于设置在显示板与用户的眼睛之间的镜头而引起的虚像。这样的虚像是通过允许由镜头反射的光再次入射在用户的眼睛上而被用户识别来识别的，这样的虚像已经引起头戴式显示装置的显示质量的劣化问题。

因此，为了解决以上问题，本发明的示例性实施方式提供了可最小化因镜头的反射光所引起的虚像由用户识别的现象的头戴式显示装置。

根据本发明的示例性实施方式，提供了头戴式显示装置。所述显示装置包括左眼显示单元和左眼镜头，其中，左眼显示单元显示左眼图像并且沿着具有第一离心率的左眼椭圆的轨迹设置，左眼镜头面向左眼显示单元并且在用户的左眼的方向上折射左眼图像。

根据本发明的另一示例性实施方式，提供了头戴式显示装置。所述显示装置包括显示单元、左眼镜头和右眼镜头，其中：显示单元包括第一部分、第二部分和第三部分，其中，第一部分显示左眼图像并且沿着具有第一离心率的左眼椭圆的轨迹设置，第二部分显示右眼图像并且沿着具有第二离心率的右眼椭圆的轨迹设置，第三部分位于第一部分和第二部分之间；左眼镜头面向第一部分并且在用户的左眼的方向上折射左眼图像；右眼镜头面向第二部分并且在用户的右眼的方向上折射右眼图像。

根据本发明的另一示例性实施方式，提供了头戴式显示装置。所述显示装置包括左眼显示单元、右眼显示单元、左眼镜头和右眼镜头，其中，左眼显示单元显示左眼图像并且沿着具有第一离心率的左眼椭圆的轨迹设置，右眼显示单元显示右眼图像并且沿着具有第一离心率的右眼椭圆的轨迹设置，左眼镜头面向左眼显示单元并且在用户的左眼的方向上折射左眼图像，右眼镜头面向右眼显示单元并且在用户的右眼的方向上折射右眼图像，其中，左眼椭圆限定第一左眼焦点和第二左眼焦点，第二左眼焦点设置成比第一左眼焦点远离用户的右眼，右眼椭圆限定第一右眼焦点和第二右眼焦点，第二右眼焦点设置成比第一右眼焦点远离用户的左眼，左眼镜头在其上设置有左眼椭圆的平面上与第一左眼焦点重叠，以及右眼镜头在其上设置有右眼椭圆的平面上与第一右眼焦点重叠。

然而，本发明的示例性实施方式不限于本文中阐述的示例性实施方式。通过参考以下给出的本发明的详细描述，本发明的以上及其它示例性实施方式对于本发明所属技术领域的普通技术人员将变得更显而易见。

附图说明

通过参考附图更详细地描述本发明的示例性实施方式，本发明的以上及其它示例性实施方式、优点和特征将变得更显而易见，在附图中：

图1a和图1b是示出根据本发明的头戴式显示装置的示例性实施方式的立体图；

图2是示出图1中所示的头戴式显示装置的配置的一部分的示意图；

图3是图2中所示的头戴式显示装置沿着其上设置有左眼椭圆和右眼椭圆的平面截取的剖视图；

图4和图5是分别示出根据图2和图3中所示的示例性实施方式的左眼显示单元和左眼镜头的示例性实施方式的剖视图；

图6是在与图3的点对应的点处的头戴式显示装置的另一示例性实施方式的剖视图；

图7是在与图3的点对应的点处的头戴式显示装置的另一示例性实施方式的剖视图；

图8是在与图3的点对应的点处的头戴式显示装置的另一示例性实施方式的剖视图；

图9是在与图3的点对应的点处的头戴式显示装置的另一示例性实施方式的剖视图；

图10是在与图3的点对应的点处的头戴式显示装置的另一示例性实施方式的剖视图；

图11是在与图4的点对应的点处的头戴式显示装置的另一示例性实施方式的剖视图；

图12是在与图3的点对应的点处的头戴式显示装置的另一示例性实施方式的剖视图；

图13是在与图3的点对应的点处的头戴式显示装置的另一示例性实施方式的剖视图；

图14是在与图2的点对应的点处的头戴式显示装置的另一示例性实施方式的剖视图；

图15是在与图2的点对应的点处的头戴式显示装置的另一示例性实施方式的示意图；以及

图16是图15中所示的头戴式显示装置沿着其上设置有左眼椭圆和右眼椭圆的平面截取的剖视图。

具体实施方式

现在，将参考其中示出有本发明的优选实施方式的附图在下文中更全面地描述本发明。然而，本发明可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文中阐述的示例性实施方式。更确切地说，提供这些实施方式使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。在附图中，为了清楚而夸大层和区域的厚度。

将理解的是，虽然可在本文中使用术语第一、第二、第三等来描述多种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。因此，在不背离本发明的教导的情况下，以下讨论的第一元件可被称为第二元件。

本文中所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，而不旨在进行限制。除非上下文另有明确指示，否则如本文中所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”旨在包括复数形式，复数形式包括“至少一个”。“或”意指“和/或”。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。还将理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprise)”和/或“包括(comprising)”或者“包括(include)”和/或“包括(including)”表示所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在或添加。

为了方便描述，本文中可使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…上方”、“上部”等空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件或特征与另一元件(多个元件)或特征(多个特征)的关系。将理解的是，除附图中描绘的定向之外，空间相对术语旨在还包括装置在使用中或操作中的不同定向。例如，如果附图中的装置翻转，则描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将然后被定向在其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在…下方”可以包含“在…上方”和“在…下方”两种定向。装置可以以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向)，并且相应地解释本文中使用的空间相对描述语。

如本文中所使用的，“约”或“近似”包括所陈述的值并且意指在由本领域的普通技术人员考虑到所讨论的测量以及与特定量的测量有关的误差(即，测量系统的限制)所确定的特定值的可接受的偏差范围内。例如，“约”可意指在一个或多个标准偏差以内，或者在所陈述的值的±30％、±20％、±10％、±5％以内。

在本发明中，电子设备可以是设置有显示装置的任何设备。电子设备的示例可包括智能电话、移动电话、导航仪、游戏机、电视机、车载音响主机(carheadunit)、笔记本电脑、膝上型电脑、平板电脑、个人媒体播放器(pmp)以及个人数字助理(pda)。电子设备可实施为具有无线通信功能的袖珍尺寸的便携式通信终端。此外，显示装置可以是能够改变其形状的柔性显示装置。

在下文中，将参考附图描述本发明的实施方式。

图1a和图1b是示出根据本发明的示例性实施方式的头戴式显示装置的立体图。

如图1a和图1b中所示，根据本发明的示例性实施方式的头戴式显示装置被安装在用户的头部上以分别向用户的眼睛显示左眼图像li和右眼图像ri，并且所述头戴式显示装置包括外壳cs和连接到外壳cs的穿戴单元wu。

外壳cs可佩戴在用户的脸部的至少一部分(例如，脸部侧)上，并且可通过多种组件支撑到用户的脸部侧。外壳cs的内部可容纳并支撑将在下文描述的左眼显示单元ld、右眼显示单元rd、左眼镜头lls(参考图2)和右眼镜头rls(参考图2)。外壳cs可形成为任何形状，只要外壳cs可安装在用户的头部上同时支撑左眼显示单元ld、右眼显示单元rd、左眼镜头lls和右眼镜头rls。在示例性实施方式中，外壳cs可具有多种形状，并且例如，可具有眼镜形状或头盔形状。

壳体ha设置有左眼开口lo和右眼开口ro，其中，左眼图像li通过左眼开口lo显示，右眼图像ri通过右眼开口ro显示。左眼显示单元ld上显示的图像可经由左眼镜头lls通过左眼开口lo由用户的左眼le识别，以及右眼显示单元rd上显示的图像可经由右眼镜头rls通过右眼开口ro由用户的右眼re识别。在示例性实施方式中，当左眼镜头lls和右眼镜头rls直接暴露于外壳cs的外部时，左眼开口lo和右眼开口ro可形成为非常薄的宽度，或者可以省略左眼开口lo和右眼开口ro。在示例性实施方式中，除左眼开口lo和右眼开口ro之外，还可设置另一开口(未示出)。当左眼显示单元ld和右眼显示单元rd是透明显示单元时，除显示的图像之外，可通过另一开口同时视觉检查周围的背景。此开口可被用于使用增强现实技术或虚拟现实技术。

虽然未具体示出，但是本附图中示出的左眼图像li可以是已经穿过左眼镜头lls的图像，以及本附图中示出的右眼图像ri可以是已经穿过右眼镜头rls的图像。

穿戴单元wu将外壳cs固定到用户的头部。穿戴单元wu可包括任何形状或任何材料，只要外壳cs可固定到用户的头部。在示例性实施方式中，当头戴式显示装置具有眼镜形状时，穿戴单元wu可具有如图1a和图1b中所示的眼镜的腿形状。在示例性实施方式中，穿戴单元wu可具有围绕用户的头部的带形状。

图2是示出图1a和图1b中所示的头戴式显示装置的配置的一部分的示意图，以及图3是图2中所示的头戴式显示装置沿着其上设置有左眼椭圆和右眼椭圆的平面截取的剖视图。

左眼椭圆el1和右眼椭圆el2设置在相同的平面上，并且可在长轴的长度、短轴的长度以及离心率方面彼此相同。左眼椭圆el1和右眼椭圆el2不是物理上真实的组件，但是可以是限定壳体ha内设置的各个组件的相对位置关系的虚拟椭圆。左眼椭圆el1可相对于具有以长轴作为x轴、以短轴作为y轴并且以中心点作为原点的坐标平面由以下方程(1)限定。

此处，a可以是左眼椭圆el1的长半径，以及b可以是左眼椭圆el1的短半径。长半径可以是椭圆的长轴(即，长直径)的一半，以及短半径可以是椭圆的短轴(即，短直径)的一半。

作为左眼椭圆el1的离心率的第一离心率e1可由以下方程(2)限定。

离心率是表示椭圆的变形程度的值。当离心率接近0时，椭圆接近圆形。当离心率接近1时，椭圆具有更严重地变形的形状(即，具有短的短半径的形状)。

类似地，右眼椭圆el2可相对于具有以长轴作为x轴、以短轴作为y轴并且以中心点作为原点的坐标平面由以下方程(3)限定。

此处，c可以是右眼椭圆el2的长半径，以及d可以是右眼椭圆el2的短半径。

作为右眼椭圆el2的离心率的第二离心率e2可由以下方程(4)限定。

此处，左眼椭圆el1的长半径a可具有与右眼椭圆el2的长半径c相同的值。此外，左眼椭圆el1的短半径b可具有与右眼椭圆el2的短半径d相同的值。在这种情况中，左眼椭圆el1的第一离心率e1和右眼椭圆el2的第二离心率e2可具有彼此相同的值。换言之，左眼椭圆el1和右眼椭圆el2可以是具有彼此相同的形状的椭圆。在本示例性实施方式中，示出了其中左眼椭圆el1和右眼椭圆el2具有相同的形状的配置，但是，在另一示例性实施方式中，左眼椭圆el1和右眼椭圆el2可具有不同的尺寸并且可具有不同的离心率。

左眼椭圆el1可具有两个焦点。此处，靠近用户的右眼re设置的焦点被称为第一左眼焦点lf1，以及另一焦点被称为第二左眼焦点lf2。换言之，远离用户的右眼re设置的焦点被称为第二左眼焦点lf2，以及另一焦点被称为第一左眼焦点lf1。类似地，右眼椭圆el2可具有两个焦点。此处，靠近用户的左眼le设置的焦点被称为第一右眼焦点rf1，以及另一焦点被称为第二右眼焦点rf2。换言之，远离用户的左眼le设置的焦点被称为第二右眼焦点rf2，以及另一焦点被称为第一右眼焦点rf1。在这种情况中，左眼椭圆el1的长轴lax1可穿过第一左眼焦点lf1和第二左眼焦点lf2，以及右眼椭圆el2的长轴rax1可穿过第一右眼焦点rf1和第二右眼焦点rf2。此外，左眼椭圆el1的短轴lax2可穿过左眼椭圆el1的中心点，并且可与左眼椭圆el1的长轴lax1正交。类似地，右眼椭圆el2的短轴rax2可穿过右眼椭圆el2的中心点，并且可与右眼椭圆el2的长轴rax1正交。

左眼椭圆el1可分成两个区域。具体地，左眼椭圆el1可由左眼椭圆el1的长轴lax1分成两个区域。在这种情况中，位于其中设置有左眼显示单元ld的方向上的区域可限定为第一左眼椭圆区域lr1，以及另一区域可限定为第二左眼椭圆区域lr2。类似地，右眼椭圆el2可分成两个区域。具体地，右眼椭圆el2可由右眼椭圆el2的长轴rax1分成两个区域。在这种情况中，位于其中设置有右眼显示单元rd的方向上的区域可限定为第一右眼椭圆区域rr1，以及另一区域可限定为第二右眼椭圆区域rr2。

此外，第二左眼椭圆区域lr2可分成两个区域。具体地，第二左眼椭圆区域lr2可由左眼椭圆el1的短轴lax2分成两个区域。在这种情况中，靠近左眼显示单元ld设置的区域可限定为第一子左眼椭圆区域lsr1，以及另一区域可限定为第二子左眼椭圆区域lsr2。

类似地，第二右眼椭圆区域rr2可分成两个区域。具体地，第二右眼椭圆区域rr2可由右眼椭圆el2的短轴rax2分成两个区域。在这种情况中，靠近右眼显示单元rd设置的区域可限定为第一子右眼椭圆区域rsr1，以及另一区域可限定为第二子右眼椭圆区域rsr2。

此处，第一子左眼椭圆区域lsr1和第一子右眼椭圆区域rsr1可彼此相邻设置。换言之，第一子右眼椭圆区域rsr1可设置成比第二子右眼椭圆区域rsr2靠近第一子左眼椭圆区域lsr1，以及第一子左眼椭圆区域lsr1可设置成比第二子左眼椭圆区域lsr2靠近第一子右眼椭圆区域rsr1。

左眼椭圆el1和右眼椭圆el2可设置成彼此部分重叠。然而，本发明不限于此，并且在示例性实施方式中，左眼椭圆el1和右眼椭圆el2可设置成彼此间隔开。

左眼椭圆el1和右眼椭圆el2可设置成彼此倾斜地相交。换言之，左眼椭圆el1的长轴lax1和右眼椭圆el2的长轴rax1可设置成彼此相交以在长轴lax1与长轴rax1之间形成预定角度。

在下文中，将描述根据本发明的示例性实施方式的头戴式显示装置。

参考图2和图3，根据本发明的示例性实施方式的头戴式显示装置可包括左眼显示单元ld、右眼显示单元rd、左眼镜头lls和右眼镜头rls。

左眼显示单元ld和右眼显示单元rd中的每个包括多个像素(未示出)。此处，像素可意指用于显示颜色的最小单元。左眼显示单元ld和右眼显示单元rd中的每个可包括有机发光二极管(“oled”)(未示出)，以及还可包括用于使oled发光的至少一根扫瞄布线(未示出)、至少一根数据线(未示出)、多个薄膜晶体管(未示出)以及至少一个电容器(未示出)。然而，左眼显示单元ld和右眼显示单元rd可不限于由有机发光二极管组成。在一些示例性实施方式中，左眼显示单元ld和右眼显示单元rd的示例可包括多种显示装置，诸如液晶显示器(“lcd”)、等离子显示器(“pd”)、场发射显示器(“fed”)、电泳显示器(“epd”)和电湿润显示器(“ewd”)。

左眼显示单元ld和右眼显示单元rd可由彼此不同的面板组成。然而，本发明不限于此，并且在一些示例性实施方式中，左眼显示单元ld和右眼显示单元rd可由相同的面板组成。

左眼显示单元ld沿着左眼椭圆el1的轨迹设置，以及右眼显示单元rd沿着右眼椭圆el2的轨迹设置。此处，左眼显示单元ld沿着左眼椭圆el1的轨迹设置的含义意指：当能够反射提供到左眼显示单元ld的光的反射表面沿着其上设置有左眼椭圆el1的平面切割时，所述反射表面设置成与左眼椭圆el1接触，并且具有弯曲成具有等于第一离心率e1的离心率的形状。此配置可应用到右眼显示单元rd，并且右眼显示单元rd可具有弯曲形状以具有第二离心率e2。

此外，左眼显示单元ld可具有在与其上设置有左眼椭圆el1的平面垂直的方向上延伸的形状。即，左眼显示单元ld可具有其中由左眼椭圆el1限定的椭圆柱的一部分被去除的形状。类似地，右眼显示单元rd可具有在与其上设置有右眼椭圆el2的平面垂直的方向上延伸的形状。换言之，右眼显示单元rd可具有其中由右眼椭圆el2限定的椭圆柱的一部分被去除的形状。左眼显示单元ld和右眼显示单元rd中的每个可具有高度h。此处，左眼显示单元ld和右眼显示单元rd中的每个的高度h可被认为是在与其上设置有左眼椭圆el1和右眼椭圆el2中的每个的平面垂直的方向上延伸的长度。左眼显示单元ld可由左眼椭圆el1平分。换言之，左眼显示单元ld可沿着与其上设置有左眼椭圆el1的平面垂直的方向以及相对于所述平面与所述方向相反的方向延伸h/2。类似地，右眼显示单元rd可由右眼椭圆el2平分。换言之，右眼显示单元rd可沿着与其上设置有右眼椭圆el2的平面垂直的方向以及相对于所述平面与所述方向相反的方向延伸h/2。然而，本发明不限于此，并且左眼显示单元ld可不由左眼椭圆el1平分，以及右眼显示单元rd可不由右眼椭圆el2平分。

为了防止左眼显示单元ld具有过度弯曲的结构，左眼显示单元ld可设置成不与左眼椭圆el1的长轴lax1重叠。换言之，左眼显示单元ld可设置成与左眼椭圆el1的长轴lax1间隔开。为了防止右眼显示单元rd具有过度弯曲的结构，右眼显示单元rd可设置成不与右眼椭圆el2的长轴rax1重叠。换言之，右眼显示单元rd可设置成与右眼椭圆el2的长轴rax1间隔开。

左眼镜头lls面向左眼显示单元ld，并且放大由左眼显示单元ld显示的左眼图像li(参考图1b)，并且在用户的左眼le的方向上折射所放大的图像。左眼镜头lls的前表面可具有朝左眼显示单元ld的凸形状。然而，本发明不限于此，并且左眼镜头lls的前表面可具有凹形状或平坦形状。此处，在左眼镜头lls的两个表面中，左眼镜头lls的前表面可以是在朝左眼显示单元ld的方向上设置的一个表面，以及左眼镜头lls的后表面可以是在朝用户的左眼le的方向上设置的一个表面。左眼镜头lls的后表面可具有凸形状，但本发明不限于此。在示例性实施方式中，左眼镜头lls的后表面可例如具有凹形状或平坦形状。如图3中所示，第一左眼光ldl1至第三左眼光ldl3(它们是由左眼显示单元ld针对每个位置发射的光)可穿过左眼镜头lls，并且可被折射并提供到用户的左眼le。

类似地，右眼镜头rls面向右眼显示单元rd，并且放大由右眼显示单元rd显示的右眼图像ri(参考图1b)，并且在用户的右眼re的方向上折射放大的图像。右眼镜头rls的前表面可具有朝右眼显示单元rd的凸形状。然而，本发明不限于此，并且右眼镜头rls的前表面可具有凹形状或平坦形状。此处，在右眼镜头rls的两个表面中，右眼镜头rls的前表面可以是在朝右眼显示单元rd的方向上设置的一个表面，以及右眼镜头rls的后表面可以是在朝用户的右眼re的方向上设置的一个表面。右眼镜头rls的后表面可具有凸形状，但本发明不限于此。在示例性实施方式中，右眼镜头rls的后表面可例如具有凹形状或平坦形状。如图3中所示，第一右眼光rdl1至第三右眼光rdl3(它们是由右眼显示单元rd针对每个位置发射的光)可穿过右眼镜头rls，并且可被折射并提供到用户的右眼re。

左眼镜头lls和右眼镜头rls之间可设置有阻挡单元(未示出)。阻挡单元可以是壳体ha的一部分。阻挡单元可用于防止显示在左眼显示单元ld上的图像由用户的右眼re识别，并且防止显示在右眼显示单元rd上的图像由用户的左眼le识别。

左眼镜头lls可设置成在其上设置有左眼椭圆el1的平面上与第一左眼焦点lf1重叠。换言之，左眼镜头lls可设置成使得左眼镜头lls的由左眼椭圆el1切割的截面的至少一部分与第一左眼焦点lf1重叠。在这种情况中，可最小化由于左眼镜头lls的反射光引起的虚像由用户的左眼le识别的现象。类似地，右眼镜头rls可设置成在其上设置有右眼椭圆el2的平面上与第一右眼焦点rf1重叠。换言之，右眼镜头rls可设置成使得右眼镜头rls的由右眼椭圆el2切割的截面的至少一部分与第一右眼焦点rf1重叠。在这种情况中，可最小化由于右眼镜头rls的反射光引起的虚像由用户的右眼re识别的现象。

左眼镜头lls的质心lc可设置在第一子左眼椭圆区域lsr1中。此处，左眼镜头lls的质心lc与左眼镜头lls的由其上设置有左眼椭圆el1的平面切割的截面的几何中心对应。假设以左眼椭圆el1的中心点作为原点、以左眼椭圆el1的长轴lax1作为x轴并且以左眼椭圆el1的短轴lax2作为y轴，则左眼镜头lls的质心lc可在所述坐标平面上具有(xlc，ylc)的坐标。左眼镜头lls的质心lc的坐标可由以下方程(5)和方程(6)计算。

此处，a与左眼镜头lls的所述截面的面积对应。

当左眼镜头lls的质心lc设置在第一子左眼椭圆区域lsr1中时，可最小化由于左眼镜头lls的反射光引起的虚像由用户的左眼le识别的现象。

类似地，右眼镜头rls的质心rc可设置在第一子右眼椭圆区域rsr1中。此处，右眼镜头rls的质心rc与右眼镜头rls的由其上设置有右眼椭圆el2的平面切割的截面的几何中心对应。假设以右眼椭圆el2的中心点作为原点、以右眼椭圆el2的长轴rax1作为x轴并且以右眼椭圆el2的短轴rax2作为y轴，则右眼镜头rls的质心rc可在所述坐标平面上具有(xrc，yrc)的坐标。右眼镜头rls的质心rc的坐标可由以下方程(7)和方程(8)计算。

此处，b与右眼镜头rls的所述截面的面积对应。

当右眼镜头rls的质心rc设置在第一子右眼椭圆区域rsr1中时，可最小化由于右眼镜头rls的反射光引起的虚像由用户的右眼re识别的现象。

左眼镜头lls的由左眼椭圆el1切割的截面可设置成使得所述截面的至少一部分与第一子左眼椭圆区域lsr1重叠。在这种情况中，可最小化由于左眼镜头lls的反射光引起的虚像由用户的左眼le识别的现象。类似地，右眼镜头rls的由右眼椭圆el2切割的截面可设置成使得所述截面的至少一部分与第一子右眼椭圆区域rsr1重叠。在这种情况中，可最小化由于右眼镜头rls的反射光引起的虚像由用户的右眼re识别的现象。

为了对其进行更详细地描述，进一步参考图4和图5。

图4和图5是示出根据图2和图3中所示的示例性实施方式的左眼显示单元和左眼镜头的剖视图。

图4示出了从左眼显示单元ld发射的光从左眼镜头lls的前表面或后表面反射所通过的路径，以及图5示出了从左眼镜头lls的前表面或后表面反射的光由左眼显示单元ld反射并行进所通过的路径。

参考图4，作为从左眼显示单元ld发射的光的一部分的第一左眼反射光lrf1可由左眼镜头lls的前表面反射并且再次朝左眼显示单元ld行进。在本附图中，由左眼镜头lls的前表面反射的光学路径中的任何一个被例示为第一左眼反射光lrf1的光学路径，但是实际上，光反射可以在左眼镜头lls的前表面上的所有点上以各种角度发生。

此外，虽然作为从左眼显示单元ld发射的光的另一部分的第二左眼反射光lrf2在左眼镜头lls的前表面处折射并正常行进，但是第二左眼反射光lrf2可由左眼镜头lls的后表面反射并且再次朝左眼显示单元ld行进。在本附图中，由左眼镜头lls的后表面反射的光学路径中的任何一个被例示为第二左眼反射光lrf2的光学路径，但是实际上，光反射可以在左眼镜头lls的后表面上的所有点上以各种角度发生。

当第一左眼反射光lrf1和第二左眼反射光lrf2再次被左眼显示单元ld反射并再次向左眼镜头lls行进以到达用户的左眼le时，用户可识别这样的模糊虚像，所述模糊虚像的上部和下部和/或左部和右部被反射。这样的虚像可使显示质量劣化。然而，由于从椭圆的一个焦点发射的光具有被椭圆反射并行进到椭圆的另一焦点的性质，因此当应用本发明的结构时，可最小化由于虚像引起的显示质量的劣化。

具体地，如图5中所示，当左眼镜头lls设置在第一左眼焦点lf1附近且左眼显示单元ld沿着左眼椭圆el1设置时，由左眼镜头lls的前表面或后表面反射的第一左眼反射光lrf1和第二左眼反射光lrf2可再次由左眼显示单元ld反射，并且然后朝第二左眼焦点lf2行进。即，由左眼镜头lls反射的第一左眼反射光lrf1和第二左眼反射光lrf2可不提供到用户的左眼le，并且因此，用户可能不识别虚像。

此处，左眼镜头lls设置在第一左眼焦点lf1附近的含义意指：左眼镜头lls设置成在其上设置有左眼椭圆el1的平面上与左眼椭圆el1的第一左眼焦点lf1重叠，左眼镜头lls的质心lc设置在第一子左眼椭圆区域lsr1中，或者左眼镜头lls的由左眼椭圆el1切割的截面的至少一部分设置成与第一子左眼椭圆区域lsr1重叠。

由于参考图4和图5的描述可以以相同的方式应用到右眼显示单元rd和右眼镜头rls，因此将省略此描述。

图6是在与图3的点对应的点处的根据另一示例性实施方式的头戴式显示装置的剖视图。

在图6中，将省略与图1至图5中描述的构成元件和附图标记相同的构成元件和附图标记的描述。

参考图6，根据本示例性实施方式的头戴式显示装置包括左眼显示单元ld、右眼显示单元rd、左眼镜头lls_a和右眼镜头rls_a。

左眼镜头lls_a可设置成不与第一左眼焦点lf1重叠，以及右眼镜头rls_a可设置成不与第一右眼焦点rf1重叠。然而，左眼镜头lls_a的质心lc_a可设置在第一子左眼椭圆区域lsr1中，以及右眼镜头rls_a的质心rc_a可设置在第一子右眼椭圆区域rsr1中。在参考图3描述的示例性实施方式的情况中，左眼镜头lls与第一左眼焦点lf1重叠且左眼镜头lls的质心lc设置在第一子左眼椭圆区域lsr1中，以及右眼镜头rls与第一右眼焦点rf1重叠且右眼镜头rls的质心rc设置在第一子右眼椭圆区域rsr1中。然而，与参考图3描述的示例性实施方式不同，在本示例性实施方式的情况中，即使当左眼镜头lls_a和右眼镜头rls_a不一定分别与第一左眼焦点lf1和第一右眼焦点rf1重叠时，但当左眼镜头lls_a的质心lc_a和右眼镜头rls_a的质心rc_a分别设置在第一子左眼椭圆区域lsr1和第一子右眼椭圆区域rsr1中时，也可获得本发明的效果。

图7是在与图3的点对应的点处的根据另一示例性实施方式的头戴式显示装置的剖视图。

在图7中，将省略与图1至图5中描述的构成元件和附图标记相同的构成元件和附图标记的描述。

参考图7，根据本示例性实施方式的头戴式显示装置包括左眼显示单元ld、右眼显示单元rd、左眼镜头lls_b和右眼镜头rls_b。

左眼镜头lls_b的质心lc_b可设置在第一左眼椭圆区域lr1中，以及右眼镜头rls_b的质心rc_b可设置在第一右眼椭圆区域rr1中。然而，左眼镜头lls_b可设置成与第一左眼焦点lf1重叠，以及右眼镜头rls_b可设置成与第一右眼焦点rf1重叠。

在参考图3描述的示例性实施方式的情况中，左眼镜头lls与第一左眼焦点lf1重叠且左眼镜头lls的质心lc设置在第一子左眼椭圆区域lsr1中，并且右眼镜头rls与第一右眼焦点rf1重叠且右眼镜头rls的质心rc设置在第一子右眼椭圆区域rsr1中。然而，与参考图3描述的示例性实施方式不同，在本示例性实施方式的情况中，即使当左眼镜头lls_b的质心lc_b以及右眼镜头rls_b的质心rc_b不一定分别设置在第一子左眼椭圆区域lsr1和第一子右眼椭圆区域rsr1中时，但当左眼镜头lls_b和右眼镜头rls_b分别与第一左眼焦点lf1和第一右眼焦点rf1重叠时，也可获得本发明的效果。

图8是在与图3的点对应的点处的根据另一示例性实施方式的头戴式显示装置的剖视图。

在图8中，将省略与图1至图5中描述的构成元件和附图标记相同的构成元件和附图标记的描述。

参考图8，根据本示例性实施方式的头戴式显示装置包括左眼显示单元ld、右眼显示单元rd、左眼镜头lls和右眼镜头rls。

左眼显示单元ld可沿着左眼椭圆el1_c设置，以及右眼显示单元rd可沿着右眼椭圆el2_c设置。此处，左眼椭圆el1_c的长轴lax1_c和右眼椭圆el2_c的长轴rax1_c可彼此重叠。换言之，左眼椭圆el1_c的长轴lax1_c和右眼椭圆el2_c的长轴rax1_c可设置在相同的线上。因此，左眼椭圆el1_c的短轴lax2_c和右眼椭圆el2_c的短轴rax2_c可彼此平行设置。

图9是在与图3的点对应的点处的根据另一示例性实施方式的头戴式显示装置的剖视图。

在图9中，将省略与图1至图5中描述的构成元件和附图标记相同的构成元件和附图标记的描述。

参考图9，根据本示例性实施方式的头戴式显示装置包括左眼显示单元ld_d、右眼显示单元rd_d、左眼镜头lls和右眼镜头rls。

左眼显示单元ld_d包括沿着左眼椭圆el1的轨迹设置的第一部分p1_d和以直线延伸的第二部分p2_d，其中，左眼椭圆el1具有长半径a和短半径b。

第二部分p2_d可设置成连接到第一部分p1_d，并且可沿着与左眼椭圆el1的设置在第一部分p1_d和第二部分p2_d之间的边界上的接触点相切的直线延伸。

右眼显示单元rd_d包括沿着右眼椭圆el2的轨迹设置的第三部分p3_d和以直线延伸的第四部分p4_d，其中，右眼椭圆el2具有长半径c和短半径d。

第四部分p4_d可设置成连接到第三部分p3_d，并且可沿着与右眼椭圆el2的设置在第三部分p3_d和第四部分p4_d之间的边界上的接触点相切的直线延伸。

此外，左眼显示单元ld_d的第二部分p2_d可设置成比左眼显示单元ld_d的第一部分p1_d靠近右眼显示单元rd_d，以及右眼显示单元rd_d的第四部分p4_d可设置成比右眼显示单元rd_d的第三部分p3_d靠近左眼显示单元ld_d。换言之，左眼显示单元ld_d和右眼显示单元rd_d可在用户的左眼le和用户的右眼re之间以直线延伸。因此，可最小化用户的左眼le和用户的右眼re之间的区域中图像的失真。

图10是在与图3的点对应的点处的根据另一示例性实施方式的头戴式显示装置的剖视图。

在图10中，将省略与图1至图5中描述的构成元件和附图标记相同的构成元件和附图标记的描述。

参考图10，根据本示例性实施方式的头戴式显示装置包括左眼显示单元ld_e、右眼显示单元rd_e、左眼镜头lls和右眼镜头rls。

左眼显示单元ld_e包括沿着左眼椭圆el1的轨迹设置的第一部分p1_e和以直线延伸的第二部分p2_e，其中，左眼椭圆el1具有长半径a和短半径b。第二部分p2_e可设置成连接到第一部分p1_e，并且可设置成与左眼椭圆el1的内部区域重叠。

右眼显示单元rd_e包括沿着右眼椭圆el2的轨迹设置的第三部分p3_e和以直线延伸的第四部分p4_e，其中，右眼椭圆el2具有长半径c和短半径d。第四部分p4_e可设置成连接到第三部分p3_e，并且可设置成与右眼椭圆el2的内部区域重叠。

此外，左眼显示单元ld_e的第一部分p1_e可设置成比左眼显示单元ld_e的第二部分p2_e靠近右眼显示单元rd_e，以及右眼显示单元rd_e的第三部分p3_e可设置成比右眼显示单元rd_e的第四部分p4_e靠近左眼显示单元ld_e。换言之，在用户的左眼le的左边缘区域以及用户的右眼re的右边缘区域中，左眼显示单元ld_e和右眼显示单元rd_e可分别形成为弯曲到左眼椭圆el1和右眼椭圆el2中。因此，可最小化头戴式显示装置的尺寸。

图11是在与图4的点对应的点处的根据另一示例性实施方式的头戴式显示装置的剖视图。

在图11中，将省略与图1至图5中描述的构成元件和附图标记相同的构成元件和附图标记的描述。

参考图11，根据本示例性实施方式的头戴式显示装置包括左眼显示单元ld_f和左眼镜头lls。为了方便起见，将省略右眼显示单元和右眼镜头的描述，但左眼显示单元ld_f和左眼镜头lls的描述可类似地应用到右眼显示单元和右眼镜头。

左眼显示单元ld_f包括沿着第一左眼椭圆el11_f的轨迹设置的第一部分p1_f、沿着第二左眼椭圆el12_f的轨迹设置的第二部分p2_f以及沿着第三左眼椭圆el13_f的轨迹设置的第三部分p3_f。

第一部分p1_f至第三部分p3_f可设置成彼此相邻连接。第一左眼椭圆el11_f至第三左眼椭圆el13_f可具有不同值的长半径和短半径。在示例性实施方式中，第一左眼椭圆el11_f具有长半径a和短半径b，以及第二左眼椭圆el12_f和第三左眼椭圆el13_f中的每个可例如具有值不为a的长半径和值不为b的短半径。此外，第一左眼椭圆el11_f的长轴lax11_f、第二左眼椭圆el12_f的长轴lax12_f以及第三左眼椭圆el13_f的长轴lax13_f可彼此相交。即，如本示例性实施方式中所描述的，左眼显示单元ld_f可沿着多个不同的椭圆轨迹设置。

图12是在与图3的点对应的点处的根据另一示例性实施方式的头戴式显示装置的剖视图。

在图12中，将省略与图1至图5中描述的构成元件和附图标记相同的构成元件和附图标记的描述。

参考图12，根据本示例性实施方式的头戴式显示装置包括显示单元dd_g、左眼镜头lls和右眼镜头rls。

显示单元dd_g包括第一部分p1_g至第三部分p3_g。显示单元dd_g可由一个面板组成，其中与左眼椭圆el1接触的一部分和与右眼椭圆el2接触的一部分彼此整合。

具体地，第一部分p1_g可沿着左眼椭圆el1的轨迹延伸并且可显示图像。第二部分p2_g可沿着右眼椭圆el2的轨迹延伸并且可显示图像。第三部分p3_g可以是在用户的左眼le和用户的右眼re之间不显示图像的部分。换言之，像素可不设置在第三部分p3_g中。如此，图像可通过一个面板提供到用户的左眼le和用户的右眼re两者。

图13是在与图3的点对应的点处的根据另一示例性实施方式的头戴式显示装置的剖视图。

在图13中，将省略与图1至图5中描述的构成元件和附图标记相同的构成元件和附图标记的描述。

参考图13，根据本示例性实施方式的头戴式显示装置包括显示单元dd_h、左眼镜头lls和右眼镜头rls。

显示单元dd_h包括第一部分p1_h至第五部分p5_h。显示单元dd_h可由一个面板组成，其中与左眼椭圆el1接触的一部分和与右眼椭圆el2接触的一部分彼此整合。

具体地，第一部分p1_h可沿着左眼椭圆el1的轨迹延伸并且可显示图像。第三部分p3_h可沿着右眼椭圆el2的轨迹延伸并且可显示图像。第五部分p5_h可以是在用户的左眼le和用户的右眼re之间不显示图像的部分。换言之，像素可不设置在第五部分p5_h中。第二部分p2_h设置在第一部分p1_h和第五部分p5_h之间，以直线延伸并且显示图像。第四部分p4_h设置在第三部分p3_h和第五部分p5_h之间，以直线延伸并且显示图像。

如此，图像可通过一个面板提供到用户的左眼le和用户的右眼re两者，以及显示单元dd_h的一部分以直线延伸，以便最小化图像的失真。

图14是在与图2的点对应的点处的根据另一示例性实施方式的头戴式显示装置的剖视图。

在图14中，将省略与图1至图5中描述的构成元件和附图标记相同的构成元件和附图标记的描述。

参考图14，根据本示例性实施方式的头戴式显示装置包括左眼显示单元ld_i、右眼显示单元rd_i、左眼镜头lls和右眼镜头rls。

左眼显示单元ld_i可具有沿着左眼椭圆el1的轨迹弯曲并且沿着与其上设置有左眼椭圆el1的平面垂直的方向弯曲的形状。更具体地，左眼显示单元ld_i可具有沿着包括左眼椭圆el1的椭圆体的表面弯曲的形状。

类似地，右眼显示单元rd_i可具有沿着右眼椭圆el2的轨迹弯曲并且沿着与其上设置有右眼椭圆el2的平面垂直的方向弯曲的形状。更具体地，右眼显示单元rd_i可具有沿着包括右眼椭圆el2的椭圆体的表面弯曲的形状。

图15是在与图2的点对应的点处的根据另一示例性实施方式的头戴式显示装置的示意图，以及图16是图15中所示的头戴式显示装置的沿着其上设置有左眼椭圆和右眼椭圆的平面截取的剖视图。

在图15和图16中，将省略与图1至图5中描述的构成元件和附图标记相同的构成元件和附图标记的描述。

参考图15和图16，根据本示例性实施方式的头戴式显示装置包括左眼显示单元ld、右眼显示单元rd、左眼镜头单元lls_j和右眼镜头单元rls_j。

左眼镜头单元lls_j包括第一左眼镜头lls1_j和第二左眼镜头lls2_j。第一左眼镜头lls1_j和第二左眼镜头lls2_j可用于折射从左眼显示单元ld提供的图像并且将所折射的图像提供到用户的左眼le。即，左眼镜头单元lls_j可允许从左眼显示单元ld提供的图像沿着第一左光学路径ldl1_j至第三左光学路径ldl3_j提供到用户的左眼le。

当第一左眼镜头lls1_j和第二左眼镜头lls2_j中的至少一个设置在第一左眼焦点lf1附近且左眼显示单元ld沿着左眼椭圆el1的轨迹设置时，可最小化由用户识别的虚像。

此处，第一左眼镜头lls1_j和第二左眼镜头lls2_j中的至少一个设置在第一左眼焦点lf1附近的含义可意指：第一左眼镜头lls1_j和第二左眼镜头lls2_j中的至少一个设置成在其上设置有左眼椭圆el1的平面上与第一左眼焦点lf1重叠，第一左眼镜头lls1_j的质心lc1_j和第二左眼镜头lls2_j的质心lc2_j中的至少一个设置在第一子左眼椭圆区域lsr1中，或者第一左眼镜头lls1_j和第二左眼镜头lls2_j的由左眼椭圆el1切割的两个截面中的至少一个的至少一部分设置成与第一子左眼椭圆区域lsr1重叠。

本示例性实施方式的左眼镜头单元lls_j的描述可类似地应用到右眼镜头单元rls_j。即，右眼镜头单元rls_j包括第一右眼镜头rls1_j和第二右眼镜头rls2_j。第一右眼镜头rls1_j和第二右眼镜头rls2_j可用于折射从右眼显示单元rd提供的图像并且将所折射的图像提供到用户的右眼re。即，右眼镜头单元rls_j可允许从右眼显示单元rd提供的图像沿着第一右光学路径rdl1_j至第三右光学路径rdl3_j提供到用户的右眼re。此外，根据右眼镜头单元rls_j的所述布置，可最小化由用户识别的虚像。

在本示例性实施方式中，已经描述了其中左眼镜头单元lls_j和右眼镜头单元rls_j中的每个包括两个镜头的结构，但本发明不限于此。即，在一些示例性实施方式中，左眼镜头单元和右眼镜头单元中的每个可具有包括三个或更多个镜头的结构。

如上所述，根据本发明的实施方式，可以提供可最小化因镜头的反射光所引起的虚像由用户识别的现象的头戴式显示装置。

本发明的效果不受上述内容限制，并且在本文中其它各种效果是预期到的。

虽然出于说明性目的已经公开了本发明的优选实施方式，但本领域技术人员将理解的是，在不背离如所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行多种修改、添加和替换。