本實用新型涉及近眼顯示裝置領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種近眼顯示裝置光學系統(tǒng)調(diào)整裝置。
背景技術(shù):
近眼顯示裝置包括可將圖像直接投射到觀察者眼中的頭戴顯示器(HMD),這種近眼顯示裝置是目前虛擬現(xiàn)實(VR)或增強現(xiàn)實(AR)領(lǐng)域常用的裝置。一般情況下,近眼顯示裝置的顯示屏距離使用者的眼球不到十厘米,通過特殊的光學處理,近眼顯示裝置可以將圖像清晰地投射在人的視網(wǎng)膜上,在用戶眼前呈現(xiàn)出虛擬大幅面圖像,由此用于虛擬現(xiàn)實或增強現(xiàn)實。
近眼顯示裝置在使用前必須經(jīng)過瞳距測量和光學系統(tǒng)調(diào)整。當使用者的眼球位置或屈光系統(tǒng)與近眼顯示裝置的光學系統(tǒng)不能很好配合時(參見圖1),需要調(diào)整近眼顯示裝置的光學系統(tǒng),使用戶可以在眼中看到清晰的圖像?,F(xiàn)有技術(shù)的近眼顯示裝置多沒有較好的瞳距調(diào)整功能,使用者在使用過程中僅憑感覺手動調(diào)整光學系統(tǒng),不僅誤差很大,而且使用很不方便。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決當前近眼顯示裝置沒有較好的瞳距調(diào)整功能的缺陷,本實用新型提供一種近眼顯示裝置光學系統(tǒng)調(diào)整裝置。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種近眼顯示裝置光學系統(tǒng)調(diào)整裝置,所述近眼顯示裝置包括顯示屏、光學鏡片、調(diào)節(jié)裝置,所述光學鏡片與所述調(diào)節(jié)裝置相連接,所述光學鏡片可以在所述調(diào)節(jié)裝置的帶動下左右轉(zhuǎn)動,所述調(diào)節(jié)裝置包括遮光裝置,所述遮光裝置包括透光孔。
優(yōu)選地,所述遮光裝置進一步包括調(diào)節(jié)滾輪、齒輪裝置和支架,所述遮光裝置設置在所述支架的內(nèi)部,調(diào)節(jié)所述滾輪可以控制所述齒輪裝置帶動所述光學鏡片運動,所述遮光裝置可以隨所述光學鏡片一起運動。
優(yōu)選地,所述遮光裝置與所述光學鏡片可以沿所述顯示屏的中心轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動過程中所述遮光裝置與所述光學鏡片保持相對靜止。
優(yōu)選地,所述顯示屏固定設置,當所述調(diào)節(jié)裝置帶動所述光學鏡片一起運動時,所述顯示屏不隨所述光學鏡片一起移動。
優(yōu)選地,當所述調(diào)節(jié)裝置帶動所述光學鏡片一起運動時,所述顯示屏隨所述光學鏡片一起移動。
優(yōu)選地,所述近眼顯示裝置為虛擬現(xiàn)實頭盔。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型采用遮光裝置和顯示屏相互配合的方式,可以精確調(diào)整光學系統(tǒng),保證光學系統(tǒng)可以完美顯示。相對于需要通過電子設備測量瞳距再對光學系統(tǒng)進行調(diào)整的裝置來說節(jié)省了大量的成本,有利于設備的生產(chǎn)制造以及推廣。遮光裝置設置在支架的內(nèi)部,既可以方便收納,又能防止丟失。通過在遮光裝置的中心設置透光孔可以使顯示屏中心的光線垂直出射,保證測量的精確性。在未使用時,遮光裝置收在顯示屏的兩側(cè),不影響顯示。使用者通過滾輪來對齒輪裝置進行調(diào)節(jié),方便易行。通過顯示屏播放測試圖像可以在調(diào)節(jié)到較好效果時對調(diào)整者進行提示。在顯示屏的中心顯示一個靶心有助于識別標記點,在其周圍顯示綠色箭頭可以方便使用者根據(jù)箭頭指示方向調(diào)整光學系統(tǒng)。
附圖說明
下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明,附圖中:
圖1是現(xiàn)有技術(shù)近眼顯示裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型近眼顯示裝置當遮光裝置未伸出的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是遮光裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本實用新型近眼顯示裝置當遮光裝置伸出時的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本實用新型近眼顯示裝置光學系統(tǒng)未調(diào)整好光線傳播示意圖;
圖6是本實用新型近眼顯示裝置光學系統(tǒng)未調(diào)整好透光孔顯示示意圖;
圖7是本實用新型近眼顯示裝置光學系統(tǒng)調(diào)整好的光線傳播示意圖;
圖8是本實用新型近眼顯示裝置光學系統(tǒng)調(diào)整好的透光孔顯示示意圖;
圖9是本實用新型近眼顯示裝置第一實施例示意圖;
圖10是本實用新型近眼顯示裝置第二實施例示意圖。
具體實施方式
為了解決當前近眼顯示裝置沒有瞳距檢測功能和自動調(diào)整功能的缺陷,本實用新型提供一種近眼顯示裝置光學系統(tǒng)調(diào)整裝置。
為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對照附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式。
請參閱圖2—圖4,本實用新型包括近眼顯示裝置100,近眼顯示裝置100可以是虛擬現(xiàn)實頭盔。近眼顯示裝置100包括顯示屏10、光學鏡片20、調(diào)節(jié)裝置30,調(diào)節(jié)裝置30包括調(diào)節(jié)滾輪31、齒輪裝置32、遮光裝置33和支架34,齒輪裝置32與光學鏡片20通過支架34相連接,光學鏡片20可以在齒輪裝置32的帶動下做小范圍的轉(zhuǎn)動。在使用時,調(diào)整調(diào)節(jié)滾輪31即可使齒輪裝置32帶動光學鏡片20左右小范圍轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動中心為顯示屏10的中心。相對于水平移動光學鏡片20來調(diào)整光學系統(tǒng)來說,以顯示屏10的中心為轉(zhuǎn)動中心更加符合人眼的生理特征,使顯示效果更佳。在正常使用情況下,遮光裝置33處于顯示屏10的端部,當需要進行光學系統(tǒng)的調(diào)整時,遮光裝置33伸出到光學鏡片20的后邊起到遮光的作用。遮光裝置包括透光孔332。顯示屏10發(fā)射的光線可以通過透光孔332到達光學鏡片20,再經(jīng)過光學鏡片20透射到外部空間。當兩個光學鏡片20各自的幾何中心的連線距離與和人眼的瞳距不相等時,可以通過調(diào)整調(diào)節(jié)裝置31來調(diào)節(jié)光學鏡片20的左右位置,遮光裝置33可以隨光學鏡片20一起運動。
請參閱圖5—圖8,當調(diào)整過程中兩個光學鏡片20各自的幾何中心的連線距離與和人眼的瞳距相等時,顯示屏10中心、光學鏡片20的幾何中心和人眼的瞳孔恰好處于一條直線上,達到完美光學的要求,此時顯示效果最佳。在調(diào)節(jié)過程中,顯示屏10的顯示中心顯示綠色靶心,在顯示屏10的中心水平線上,綠色靶心的左側(cè)顯示朝向右邊的綠色箭頭,綠色靶心的右側(cè)顯示朝向左邊的綠色箭頭,對綠色靶心的位置進行提示,其他位置不發(fā)光。當顯示屏10的中心與光學鏡片20的幾何中心的連線不通過人眼瞳孔時,使用者可以通過透光孔332觀察到綠色的箭頭,可以按照箭頭的指向來調(diào)整光學系統(tǒng);當調(diào)整過程中顯示屏10的中心、光學鏡片20的幾何中心和人眼的瞳孔處于一條直線上時,顯示中心發(fā)射的綠色靶心的光線可以通過透光孔332到達人眼。使用者看到綠色靶心即可知道此時光學系統(tǒng)調(diào)節(jié)達到滿意的精確度,即可停止調(diào)節(jié),將遮光裝置33調(diào)整到顯示屏10的兩端正常使用近眼顯示裝置100。使用綠光作為標記光線一方面是因為綠色光線在黑暗背景下比較清晰和明顯,另一方面綠光對人眼沒有較強的刺激,也避免了對人的視覺系統(tǒng)造成損傷。
請參閱圖9—圖10,圖9—圖10分別示出了本實用新型的兩種實施例,圖9所示本實用新型第一實施例,當調(diào)節(jié)裝置30帶動光學鏡片20一起運動時,顯示屏10不隨光學鏡片20一起移動,由于光學鏡片20是沿著顯示屏10的中心轉(zhuǎn)動,因此顯示屏10中心發(fā)射的光線依然可以通過光學鏡片20的幾何中心以一條直線發(fā)射出來,光線經(jīng)過光學鏡片20時不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這樣設計的好處是顯示屏10可以固定設置,簡化了設計和裝配過程。圖10所示本實用新型第二實施例,當調(diào)節(jié)裝置30帶動光學鏡片20一起運動時,顯示屏10隨光學鏡片20一起移動,這樣顯示屏10和光學鏡片20保持相對靜止,因此顯示屏10中心發(fā)射的光線依然可以通過光學鏡片20的幾何中心以一條直線發(fā)射出來,光線經(jīng)過光學鏡片20時不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。顯示屏10隨著光學鏡片20一起運動可以使顯示效果更加突出,增加了視角和景深的選擇。
在調(diào)節(jié)開始時,顯示屏10播放測試圖像,顯示屏10的顯示中心顯示綠色靶心,在顯示屏10的中心水平線上,綠色靶心的左側(cè)顯示朝向右邊的綠色箭頭,綠色靶心的右側(cè)顯示朝向左邊的綠色箭頭。使用者佩戴近眼顯示裝置100,并調(diào)整遮光裝置33處于伸出狀態(tài),調(diào)整調(diào)節(jié)裝置31來調(diào)節(jié)光學鏡片20的左右位置,按照綠色箭頭的指示調(diào)整,直到看到綠色的靶心為止。當視野中可以持續(xù)看到綠色的靶心時,可認為此時光學系統(tǒng)的調(diào)節(jié)達到滿意的精確度,可以停止調(diào)整光學系統(tǒng)。此時顯示屏10中心、光學鏡片20的幾何中心和人眼的瞳孔處于一條直線上,顯示效果最佳。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型采用遮光裝置33和顯示屏10相互配合的方式,可以精確調(diào)整光學系統(tǒng),保證光學系統(tǒng)可以完美顯示。相對于需要通過電子設備測量瞳距再對光學系統(tǒng)進行調(diào)整的裝置來說節(jié)省了大量的成本,有利于設備的生產(chǎn)制造以及推廣。遮光裝置33設置在支架34的內(nèi)部,既可以方便收納,又能防止丟失。通過在遮光裝置33的中心設置透光孔332可以使顯示屏10中心的光線垂直出射,保證測量的精確性。在未使用時,遮光裝置33收在顯示屏10的兩側(cè),不影響顯示。使用者通過滾輪31來對齒輪裝置32進行調(diào)節(jié),方便易行。通過顯示屏10播放測試圖像可以在調(diào)節(jié)到較好效果時對調(diào)整者進行提示。在顯示屏10的中心顯示一個靶心有助于識別標記點,在其周圍顯示綠色箭頭可以方便使用者根據(jù)箭頭指示方向調(diào)整光學系統(tǒng)。
上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行了描述,但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式,上述的具體實施方式僅僅是示意性的,而不是限制性的,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下,在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下,還可做出很多形式,這些均屬于本實用新型的保護之內(nèi)。