可调头戴显示光学系统及其调节方法

摘要

本发明公开了一种头戴显示光学系统，包括图像源模块、光束整形系统、光学组合器及至少一组微调机构，所述微调机构用于调整图像源模块、光束整形系统和光学组合器三者之间的位置关系，和/或调整光束整形系统中各光学元件之间的位置关系，实现虚像到人眼距离的远近调节。本发明还公开了对应的头戴显示装置及在HMD光学系统中实现虚像到人眼距离远近调节的方法，由于头戴显示光学系统虚像距人眼的距离可根据用户的需求做调整，能最大限度的保证用户在使用这些图像显示器时用眼的舒适度；且在增强现实应用中，当景深变化时，可通过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。

主权项

一种头戴显示装置，包括HMD主控系统、图像源模块、光束整形系统和光学组合器，其特征在于：所述HMD主控系统中预先存储有数据表，所述数据表为预先为光学系统设计的N组虚像到人眼距离与光学组件位置关系之间的对应数据表，其形成N档调节参数，N为大于等于2的正整数；所述光学系统还包括至少一组微调机构，所述微调机构用于调整图像源模块、光束整形系统和光学组合器三者之间的位置关系，和/或调整光束整形系统中各光学元件之间的位置关系，实现虚像到人眼距离的远近调节；用户使用时，HMD主控系统根据接收到的用户调节指令，在所述数据表中查询目标档位的调节参数，将所述目标档位的调节参数转换为脉冲信号发送到微调机构。