CN113204118A - 头戴设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种头戴设备，包括：壳体，壳体内设有安装腔，壳体上设有视窗以及透光部；显示面板，显示面板位于透光部的出光侧，显示面板为自发光显示面板，显示面板的各个显示单元间隔设置，以使透光部的光经过显示单元之间的间隙射出；遮光件，位于透光部与显示屏之间；驱动组件，驱动组件与遮光件连接，驱动组件用于控制遮光件在第一状态和第二状态之间切换，在第一状态，外部光线穿过透光部进入显示面板，在第二状态，外部光线被遮光件遮挡；光学组件，光学组件位于显示面板的出光侧，显示面板的出射光经光学组件后射向视窗。本发明使得用户在查看外部环境时不用在多个模式间来回切换，提高头戴设备查看外部环境的便捷性。

Description

头戴设备

技术领域

本发明涉及头戴显示技术领域，尤其涉及一种头戴设备。

背景技术

目前针对虚拟现实头戴设备，用户的使用场景是一个相对密闭的空间，当用户需要跟外界交流时(例如，如果需要看对方的神情，或者需要临时看一下外部的环境时)，需要摘下头戴设备，非常不方便。

为此，现有技术中往往通过摄像头拍摄外部环境后，将外部环境的画面在显示屏上显示，显示屏中的图像通过光学组件传输至视窗，以使用户通过视窗查看外部环境的图像。但该方案中外部环境以及虚拟画面均需要通过显示屏进行显示，用户在看外部环境时，不能同时看到虚拟画面，需要用户手动来回在两个模式之间切换，比较繁琐。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种头戴设备，旨在提高头戴设备查看外部环境的便捷性。

为实现上述目的，本发明提供一种头戴设备，所述头戴设备包括：

壳体，所述壳体内设有安装腔，所述壳体上设有视窗以及透光部；

显示面板，所述显示面板位于所述安装腔内且位于所述透光部的出光侧，所述显示面板为自发光显示面板，所述显示面板的各个显示单元间隔设置，以使所述透光部的光经过所述显示单元之间的间隙射出；

遮光件，所述遮光件位于所述安装腔内且位于所述透光部与所述显示屏之间；

驱动组件，所述驱动组件位于所述安装腔内且与所述遮光件连接，所述驱动组件用于控制所述遮光件在第一状态和第二状态之间切换；在所述第一状态，外部光线穿过所述透光部进入所述显示面板，在所述第二状态，外部光线被所述遮光件遮挡；

光学组件，所述光学组件位于所述安装腔内且位于所述显示面板的出光侧，所述显示面板的出射光经所述光学组件后射向所述视窗。

可选地，所述遮光件包括设置于所述透光部上的第一电致发光层；所述驱动组件用于控制所述第一电致发光层在上电状态以及断电状态之间切换。

可选地，所述第一电致发光层设置于所述透光部朝向所述显示面板的一侧。

可选地，所述显示面板包括第一基板以及第二基板，所述第一基板以及所述第二基板之间依次设置有阴极层、LED发光层以及阳极层；所述显示面板还包括设置在所述第一基板或者所述第二基板上的驱动电路，所述驱动电路包括多个驱动件，所述LED发光层包括多个所述显示单元，所述显示单元与所述驱动件连接，所述驱动件与所述显示单元在光线传输方向上的投影重叠。

可选地，所述第一基板上设置有第二电致发光层，所述第二电致发光层位于所述第一基板与所述阴极层之间，或者，所述第二电致发光层位于所述第一基板背离所述阴极层的一侧。

可选地，所述第二电致发光层位于所述第一基板背离所述阴极层的一侧，所述第二电致发光层背离所述第一基板的一侧设置有防刮涂层。

可选地，所述LED发光层中包括多个显示单元列，所述显示单元列沿水平方向依次排列，每个所述显示单元列中包括多个颜色相同的显示单元，相邻显示单元列中显示单元的颜色不同。

可选地，所述LED发光层分为多个显示区域，每个所述显示区域包括三个不同颜色的显示单元，所述显示区域中的显示单元分两排设置。

可选地，所述显示区中的一个显示单元与所述并排设置的两个显示单元的之间的缝隙对应。

可选地，所述光学组件包括第一镜组和第二镜组，所述第一镜组位于所述显示面板和所述第二镜组之间；所述显示单元发出的光经所述第一镜组后，射向所述第二镜组，经过所述第二镜组射出的光传输到所述视窗，其中，所述第一镜组用于调节成像的像差，第二镜组用于改变光的传输方向。

本发明提出的头戴设备，通过驱动组件切换遮光件的状态后，可切换外部光线传输状态，在第一状态下外部光线穿过穿过所述透光部进入所述显示面板与显示面板中的图像的光线一起进入视窗，用户可通过视窗同时查看外部环境以及显示屏中的图像，使得用户在查看外部环境时不用在多个模式间来回切换，提高头戴设备查看外部环境的便捷性。

附图说明

图1是本发明提供的头戴设备一视角的结构示意图；

图2是本发明提供的头戴设备另一视角的结构示意图；

图3为头戴设备中的光线传输示意图；

图4为本发明头戴设备中显示面板的结构示意图；

图5为本发明头戴设备中的LED发光层中显示单元的一种排布示意图；

图6为本发明头戴设备中的LED发光层中显示单元的另一种排布示意图。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1-图3，图1是本发明提供的头戴设备一视角的结构示意图；图2是本发明提供的头戴设备另一视角的结构示意图，图3为头戴设备中的光线传输示意图，在本实施例中提出一种头戴设备，所述头戴设备包括：

壳体10，所述壳体10内设有安装腔，所述壳体10上设有视窗11以及透光部12；

显示面板20，所述显示面板20位于所述安装腔内且位于所述透光部12的出光侧，所述显示面板20为自发光显示面板20，所述显示面板20的各个显示单元间隔设置，以使所述透光部12的光经过所述显示单元之间的间隙射出；

遮光件(图中未示出)，所述遮光件(图中未示出)位于所述安装腔内且位于所述透光部12与所述显示屏之间；

驱动组件(图中未示出)，所述驱动组件(图中未示出)位于所述安装腔内且与所述遮光件(图中未示出)连接，所述驱动组件(图中未示出)用于控制所述遮光件(图中未示出)在第一状态和第二状态之间切换，在所述第一状态，外部光线穿过所述透光部12进入所述显示面板20，在所述第二状态，外部光线被所述遮光件(图中未示出)遮挡；

光学组件30，所述光学组件30位于所述安装腔内且位于所述显示面板20的出光侧，所述显示面板20的出射光经所述光学组件30后射向所述视窗11。

本实施例中的遮光件(图中未示出)可为活动连接于壳体10内的遮光件(图中未示出)，遮光件(图中未示出)可由不透光的材料制成，遮光件(图中未示出)可在第一位置以及第二位置之间运动，遮光件(图中未示出)运动至第一位置时切换至第一状态，在第一状态下透光部12未被遮光件(图中未示出)遮挡，此时外部光线可通过透光部12进入显示面板20；遮光件(图中未示出)运动至第二位置时切换至第二状态，在第二状态下遮光件(图中未示出)遮挡透光部12进入第二状态，第二状态下外部光线被所述遮光件(图中未示出)遮挡，用户仅能通过视窗11查看显示屏中的图像；遮光件(图中未示出)可通过滑动或者转动的方式与壳体10连接，具体的连接方式不再赘述；驱动件可为电机，通过电机带动遮光件(图中未示出)滑动或者转动即可实现遮光件(图中未示出)在第一位置和第二位置之间切换。

在本实施例中，每个显示单元可对应一个子像素点，每个像素点由三个子像素点组成，三个子像素点分别为红色像素点、绿色像素点以及蓝色像素点，如图5和图6所示，显示单元可按照显示的三原色分为红色显示单元、绿色显示单元以及蓝色显示单元，红色显示单元对应红色子像素点、绿色显示单元对应绿色子像素点以及蓝色显示单元对应蓝色子像素点。

或者，也可通过电路实现遮光件(图中未示出)的状态的切换，参照图3，遮光件(图中未示出)为设置于所述透光部12上的第一电致发光层40；所述驱动组件(图中未示出)用于控制所述第一电致发光层在上电状态以及断电状态之间切换。

可以理解的是，驱动模块可包括电源以及开关模块，开关模块连接于电源和第一电致发光层40之间，可通过处理器与开关模块连接来控制开关模块的导通以及断开，在开关模块导通时第一电致发光层40通电，第一电致发光层40变透明状态即进入第一状态，在第一状态下透光部12未被第一电致发光层40遮挡，此时外部光线可通过透光部12进入显示面板20；在开关模块断开时第一电致发光层40断电，此时第一电致发光层变为非透明状态，在第二状态下透光部12被第一电致发光层40遮挡，此时光线无法进入显示屏。

在其它变形实施例中，驱动模块可仅包括开关模块，开关模块连接于头戴设备的电源与第一电致发光层40之间，用于控制所述第一电致发光层在上电状态以及断电状态之间切换。

在本方案中，可将第一电致发光层40设于所述透光部12朝向所述显示面板20的一侧，以便于将第一电致发光层40与壳体10内部的电路板连接；为避免第一电致发光层40被剐蹭，可在第一电致发光层40的表面设置防刮涂层，该防刮涂层可由聚甲基丙烯酸甲酯材料制成。

本实施例中的自发光显示面板20可为OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示屏，也可为microLED显示屏。

在本实施例中，由于显示面板20位于透光部12的出光侧，外部环境的光线先经过透光部然后与显示面板中的光线一同进入视窗，则在视窗11中同时显示透光部12的外部景象以及显示屏的图像时，外部景象作为远景而显示屏的图像作为近景，使得用户可通过视窗11同时查看外部图像以及显示屏的图像。

可以理解的是，该头戴设备可具有多种模式，如穿透模式以及非穿透模式，在穿透模式下透过部透光，外部的光线经过透过部后穿过显示屏(即第一状态)，与显示屏上的显示图像对应的光线一起经光学组件30传输至视窗11；而在非穿透模式下，外部环境光线经透光部12后被遮光件(图中未示出)遮挡(即第二状态)；可在头戴设备中设置与驱动组件(图中未示出)连接的控制器，通过控制器来控制驱动组件(图中未示出)；在本实施例中可通过头戴设备中的实体按键或者虚拟按键实现模式切换，在此不再赘述；可以理解的是，还可设置外部查看模式，在该模式下可关闭显示屏，并且切换遮光件(图中未示出)的状态进入第一状态，则仅有外部环境的光线进入视窗11，使得用户可仅查看外部环境。

在本实施例中，通过驱动组件切换遮光件(图中未示出)的状态后，可切换外部光线传输状态，在第一状态下外部光线穿过所述透光部12进入所述显示面板20与显示面板20中的图像的光线一起进入视窗11，使得用户可通过视窗11同时查看外部环境以及显示屏中的图像，使得用户在查看外部环境时不用在多个模式间来回切换，提高头戴设备查看外部环境的便捷性。

参照图4，基于一实施例提出本发明头戴设备另一实施例，在本实施例中所述显示面板20包括第一基板21以及第二基板22，所述第一基板21以及所述第二基板22之间依次设置有阴极层23、LED发光层24以及阳极层25；所述显示面板20还包括设置在所述第一基板21或者所述第二基板22上的驱动电路，所述驱动电路包括多个驱动件，所述LED发光层24包括多个所述显示单元，所述显示单元与所述驱动件连接，所述驱动件与所述显示单元在光线传输方向上的投影重叠。

本实施例中的驱动件可为二极管或者数据线，由于二级管以及数据线是不透光的，则从透光部12进入壳体10内的光线可通过各个驱动件之间的间隙射出，而由于每个驱动件与显示单元是对应设置的，则光线可通过各个驱动件之间的间隙射出，本实施中的阴极层23以及阳极层25均为透明导电材料。

本实施例中显示单元可分为红色显示单元、蓝色显示单元以及绿色显示单元，而像素点由红色子像素点、绿色子像素点和蓝色子像素点组成，红色显示单元对应红色子像素点、蓝色显示单元对应蓝色子像素点以及绿色显示单元对应绿色子像素点，故红色显示单元、蓝色显示单元以及绿色显示单元对应显示一个像素点，由于显示单元的间隔设置，各个显示单元的间隙射出的光线即可在显示屏上形成对应的像素点。

可以理解的是，参照图5在本实施例中LED发光层24中包括多个显示单元列，所述显示单元列沿水平方向依次排列，每个所述显示单元列中包括多个颜色相同的显示单元，相邻显示单元列中显示单元的颜色不同。当然，显示单元列还可以采用其他方式排列。如图4所示，LED发光层24中包括红色显示单元列、绿色显示单元列以及蓝色显示单元列，红色显示单元列包括多个红色显示单元、绿色显示单元列包括多个绿色显示单元、蓝色显示单元列包括多个蓝色显示单元，红色显示单元列、绿色显示单元列以及蓝色显示单元列可依次设置。

参照图5，在其它变形实施例中，参照图6，所述LED发光层24分为多个显示区域，每个所述显示区域包括三个不同颜色的显示单元，所述显示区域中的显示单元分两排设置；为提高显示的均匀性，显示区域中的一个显示单元与所述并排设置的两个显示单元的之间的缝隙对应。可以理解的是，每个显示区域对应一个像素点，每个像素点对应三个子像素点，每个显示单元对应一个子像素点，则每个显示区域中实际包括三个显示单元。

可以理解的是，可直接将第一电致发光层40切换至第二状态，则仅有显示面板中的光线仅入视窗，此时显示面板图像的单独成像，为提高显示面板的图像单独成像时的成像效果，第一基板21上设置有第二电致发光层50，所述第二电致发光层50位于所述第一基板21与所述阴极层23之间，或者，所述第二电致发光层50位于所述第一基板21背离所述阴极层23的一侧。

为避免第二电致发光层50被剐蹭，在所述第二电致发光层50位于所述第一基板21背离所述阴极层23的一侧，所述第二电致发光层50背离所述第一基板21的一侧设置有防刮涂层60。

本实施例公开的技术方案中，通过在头戴设备中设置可进行自发光的显示面板20使得光线可透过显示面板20的驱动件之间缝隙，实现外部环境以及显示屏图像的同时观看。

基于上述任一实施例提出本发明头戴设备再一实施例，在本实施例中，光学组件30包括第一镜组和第二镜组，所述第一镜组位于所述显示面板20和所述第二镜组之间；所述显示单元发出的光经所述第一镜组后，射向所述第二镜组，经过所述第二镜组射出的光传输到所述视窗11，其中，所述第一镜组用于调节成像的像差，第二镜组用于改变光的传输方向。

可选地，所述第二镜组包括平面反射透镜、半透半反透镜和曲面反射透镜，从所述第一镜组的出射光经所述平面反射透镜反射至所述半透半反透镜，所述半透半反透镜对所述平面反射透镜的出射光进行反射后反射至所述曲面反射透镜，所述曲面反射透镜对所述半透半反透镜的反射光进行反射后出射至所述半透半反透镜，所述半透半反透镜将所述曲面反射透镜的出射光透射至所述视窗11；可选地，所述第一镜组包括从所述显示单元往所述第二镜组方向依次排列的第一透镜、第二透镜和第三透镜；其中，所述第一透镜的入光面和出光面均为凸面；所述第二透镜的入光面为凹面，出光面为凸面；所述第三透镜的的入光面为凸面，出光面为凹面。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，被控终端，或者网络设备等)执行本发明每个实施例的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种头戴设备，其特征在于，所述头戴设备包括：

壳体，所述壳体内设有安装腔，所述壳体上设有视窗以及透光部；

显示面板，所述显示面板位于所述安装腔内且位于所述透光部的出光侧，所述显示面板为自发光显示面板，所述显示面板的各个显示单元间隔设置，以使所述透光部的光经过所述显示单元之间的间隙射出；

遮光件，所述遮光件位于所述安装腔内且位于所述透光部与所述显示屏之间；

驱动组件，所述驱动组件位于所述安装腔内且与所述遮光件连接，所述驱动组件用于控制所述遮光件在第一状态和第二状态之间切换；在所述第一状态，外部光线穿过所述透光部进入所述显示面板，在所述第二状态，外部光线被所述遮光件遮挡；

光学组件，所述光学组件位于所述安装腔内且位于所述显示面板的出光侧，所述显示面板的出射光经所述光学组件后射向所述视窗。

2.如权利要求1所述的头戴设备，其特征在于，所述遮光件包括设置于所述透光部上的第一电致发光层；所述驱动组件用于控制所述第一电致发光层在上电状态以及断电状态之间切换。

3.如权利要求2所述的头戴设备，其特征在于，所述第一电致发光层设置于所述透光部朝向所述显示面板的一侧。

4.如权利要求1所述的头戴设备，其特征在于，所述显示面板包括第一基板以及第二基板，所述第一基板以及所述第二基板之间依次设置有阴极层、LED发光层以及阳极层；所述显示面板还包括设置在所述第一基板或者所述第二基板上的驱动电路，所述驱动电路包括多个驱动件，所述LED发光层包括多个所述显示单元，所述显示单元与所述驱动件连接，所述驱动件与所述显示单元在光线传输方向上的投影重叠。

5.如权利要求4所述的头戴设备，其特征在于，所述第一基板上设置有第二电致发光层，所述第二电致发光层位于所述第一基板与所述阴极层之间，或者，所述第二电致发光层位于所述第一基板背离所述阴极层的一侧。

6.如权利要求5所述的头戴设备，其特征在于，所述第二电致发光层位于所述第一基板背离所述阴极层的一侧，所述第二电致发光层背离所述第一基板的一侧设置有防刮涂层。

7.如权利要求4所述的头戴设备，其特征在于，所述LED发光层中包括多个显示单元列，所述显示单元列沿水平方向依次排列，每个所述显示单元列中包括多个颜色相同的显示单元，相邻显示单元列中显示单元的颜色不同。

8.如权利要求4所述的头戴设备，其特征在于，所述LED发光层分为多个显示区域，每个所述显示区域包括三个不同颜色的显示单元，所述显示区域中的显示单元分两排设置。

9.如权利要求8所述的头戴设备，其特征在于，所述显示区中的一个显示单元与所述并排设置的两个显示单元的之间的缝隙对应。

10.如权利要求1所述的头戴设备，其特征在于，所述光学组件包括第一镜组和第二镜组，所述第一镜组位于所述显示面板和所述第二镜组之间；所述显示单元发出的光经所述第一镜组后，射向所述第二镜组，经过所述第二镜组射出的光传输到所述视窗，其中，所述第一镜组用于调节成像的像差，第二镜组用于改变光的传输方向。

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