视放大光学系统，包含两组光学组件，其分别是光学组件2L和光学组件2R，优选为两组结构相同的光学组件，每组光学组件为单片正焦透镜或多个透镜组成的正焦透镜组，即每组光学组件由一个正透镜，或多个正透镜组成的透镜组，或多个负透镜和正透镜组成的透镜组构成。光学组件的透镜组件可以为球面透镜、非球面透镜、菲涅尔透镜、自由曲面透镜、弯月透镜、菲涅尔透镜等。例如:目视放大光学系统中的每组光学组件可以由一个弯月透镜和一个凸透镜组成。
[0020]光学组件2L对应的独立显示模块4L，光学组件2R对应的独立显示模块4R，二者之间是相对独立，无光线交互；即光学组件2L与独立显示模块4L为一个整体，光学组件2R与独立显示模块4R为一个整体；两个整体互相之间，光线均为独立，无交互存在。该整体的实现方式可以为光学组件2L与独立显示模块4L和光学组件2R与独立显示模块4R，各自均为一体制造；或在光学组件2L和2R与显示模块4L和4R各自的中间建立隔断板，进行光线隔断，以达到光线互不交互，提高视觉观赏效果。
[0021]优选的，本发明实施例一种头戴显示器还可以包括屈光度调节器(附图未示出)，所述屈光度调节器安装于目视放大光学系统的近眼端，屈光度调节器可使屈光度在一定范围内可调节，以适应屈光度在此范围内的使用者在不佩戴眼镜的情况下可以正常的使用此头戴立体观影设备。
[0022]优选的，在所述目视放大光学系统内的两组光学组件之间，还可以设置一距离调节机构，该调节机构可以为齿轮机构，用于调节两光学组件之间的距离，以适应具有不同瞳距的使用者。要实现两组光学组件之间距离的调节，除了用距离调节机构外，还可以将两组光学组件均通过腰型孔卡固于镜架与眼罩连接位置处，这样就能手动调节两光学组件之间的距离，以适应具有不同瞳距的使用者。
[0023]优选的，所述目视放大光学系统还可以设计为连接有一焦距调节机构(附图未示出)，用于调节两光学组件的焦距，以适应不同像素密度的视频经光学系统放大后的画质。在此方案实施时，所述目视放大光学系统内的两组光学组件可以各自连接一焦距调节机构，用以分别调节两个光学组件的焦距；也可以两组光学组件共连一个焦距调节机构实现联调。当每组光学组件由两个及以上的光学元件组成时，所述焦距调节机构可以为齿轮机构，齿轮齿调节机构将旋转运动转化为光学元件的直线运动，通过改变光学元件之间的距离来改变光学系统的焦距；而当每组光学组件仅由一个光学元件组成时，只有该光学元件具有焦距可调特性，才可以使用焦距调节机构来进行焦距调节，例如:液体透镜，焦距调节机构向液体透镜外加电压或通过机械力改变液体形状，实现焦距调节。由于焦距调节比较专业，本焦距调节机构可设计为档位调节，普通使用者按档位调节可好确保显示效果。
[0024]图3为本发明实施例一种头戴式显示器的光学原理图。为了更好的理解本发明实施例，首先，针对立体成像原理进行说明下:
人的视觉之所以能分辨远近，是靠两只眼睛的差距。人的两眼分开约5公分，两只眼睛除了瞄准正前方以外，看任何一样东西，两眼的角度都不会相同。
[0025]虽然差距很小，但经视网膜传到大脑里，脑子就用这微小的差距，产生远近的深度，从而产生立体感。一只眼睛虽然能看到物体，但对物体远近的距离却不易分辨。根据这一原理，如果把同一图像，用两只眼睛视角的差距制造出两个影像，然后让两只眼睛一边一个，各自眼球看到自己一边的影像，透过视网膜就可以使大脑产生景深的立体感了。
[0026]图1中独立显示模块4L和4R的图像通过目视放大光学系统进入人的左眼和右眼；即人眼经目视放大光学系统后看到的是成像在人眼前方一定距离处的放大虚拟图像，可以享受到在影院观看影片的大屏高清3D的效果。
[0027]即头戴式显示器在单独的屏幕上显示左眼图像和右眼图像，以使得用户的眼睛可以通过合成两个屏幕来观看立体图像。左眼和右眼显示模块4L和4R上显示的图像经由目视放大光学系统变为放大的虚拟图像。当虚拟图像聚焦于左右眼的视网膜时，它们进入大脑作为单独的信息项，并且在大脑内组合为一个立体图像。
[0028]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种头戴式显示器，包括:眼罩、目视放大光学系统、显示模块和镜架罩； 其中，所述显示模块，进一步包括，左眼显示模块和右眼显示模块； 左眼显示模块，用于显示左眼图像； 右眼显示模块，用于显示右眼图像。2.如权利要求1所述的头戴式显示器，其特征在于: 所述显示模块的尺寸，为预先设定； 所述显示模块的显示屏，包括但不限定于，液晶显示屏LCD、发光二级管显示屏LED和有机发光二级管显示屏OLED。3.如权利要求1或2所述的头戴式显示器，其特征在于: 所述显示模块的尺寸的大小范围，进一步可以为0.4英寸至7英寸。4.如权利要求1或2所述的头戴式显示器，其特征在于: 所述显示模块，进一步包括，显示控制单元； 所述显示控制单元，用于控制显示模块的屏幕显示。5.如权利要求1所述的头戴式显示器，其特征在于: 所述目视放大光学系统包括左眼光学组件和右眼光学组件，每组光学组件为单片正焦透镜或多个透镜组成的正焦透镜组。6.如权利要求1或5所述的头戴式显示器，其特征在于: 所述目视放大光学系统内的左眼光学组件和右眼光学组件之间设有距离调节机构，用于调节两光学组件之间的距离。7.如权利要求1或5所述的头戴显示器，其特征在于: 所述头头戴式显示器还包括屈光度调节器，所述屈光度调节器位于所述目视放大光学系统的近眼端。8.如权利要求1或5所述的头戴式显示器，其特征在于: 所述目视放大光学系统连接有焦距调节机构，用于调节两光学组件的焦距。
【专利摘要】本发明公开一种头戴式显示器，包括：眼罩、目视放大光学系统、显示模块和镜架罩；其中，所述显示模块，进一步包括，左眼显示模块和右眼显示模块；左眼显示模块，用于显示左眼图像；右眼显示模块，用于显示右眼图像；让用户体验高清3D视觉效果。
【IPC分类】G02B27/22, G02B27/01
【公开号】CN105589198
【申请号】CN201410641788
【发明人】李品川, 黄书立
【申请人】上海乐相科技有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年11月14日