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一种可切换显示的 虚拟现实显示装置

阅读：208发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种可切换显示的虚拟现实显示装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种可切换显示的虚拟现实显示装置，包括光学系统模块和可移动显示机构，所述光学系统模块设置于所述可移动显示机构和用户观察之间，所述可移动显示机构包括一显示屏幕；所述可移动显示机构和所述光学系统模块组合后，显示屏幕的画面经过所述光学系统模块到达所述用户观察侧并产生沉浸感实现虚拟现实显示；所述可移动显示机构移动离开所述光学系统模块的光学路径后，环境光通过所述光学系统模块到达所述用户观察侧。，下面是一种可切换显示的虚拟现实显示装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，包括光学系统模块和可移动显示机构，所述光学系统模块设置于所述可移动显示机构和用户观察之间，所述可移动显示机构包括一显示屏幕；
所述可移动显示机构和所述光学系统模块组合后，显示屏幕的画面经过所述光学系统模块到达所述用户观察侧并产生沉浸感实现虚拟现实显示；所述可移动显示机构移动离开所述光学系统模块的光学路径后，环境光通过所述光学系统模块到达所述用户观察侧。
2.如权利要求1所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述光学系统模块的光线焦距在0.5m～+∞范围内。
3.如权利要求1所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述可移动显示机构朝向靠近所述用户观察侧的方向，包括依次设置的所述显示屏幕和反射式偏振片；所述光学系统模块朝向靠近所述用户观察侧的方向，包括依次设置的第一相位延迟片、半反半透膜、第二相位延迟片和第一吸收型偏振片。
4.如权利要求1所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述可移动显示机构朝向靠近所述用户观察侧的方向，包括依次设置的所述显示屏幕、反射式偏振片和第一相位延迟片；所述光学系统模块朝向靠近所述用户观察侧的方向，包括依次设置的半反半透膜、第二相位延迟片和第一吸收型偏振片。
5.如权利要求3或4所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述可移动显示机构中，所述显示屏幕和所述反射式偏振片还设置有第三相位延迟片和第二吸收型偏振片。
6.如权利要求3或4所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述半反半透膜朝向所述可移动显示机构一侧还设置有平凸透镜。
7.如权利要求3或4所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述半反半透膜设置于所述平凸透镜朝向所述用户观察侧的一侧上。
8.如权利要求3或4所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述半反半透膜朝向所述第二相位延迟片的一侧还设置有平凹透镜。
9.如权利要求8所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述半反半透膜设置于所述平凹透镜朝向所述可移动显示机构的一侧上。
10.如权利要求3或4所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述吸收型线偏振片朝向所述用户观察侧的一侧设置有第三透镜。
11.如权利要求3或4所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述第一吸收型偏振片透过第一偏振方向的光，吸收第二偏振方向的光；所述反射式偏振片透过第一偏振方向的光，反射第二偏振方向的光。
12.如权利要求5所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述第二吸收型偏振片透过第一偏振方向的光，吸收第二偏振方向的光。
13.如权利要求1所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述可移动显示机构朝向靠近所述用户观察侧的方向，包括依次设置的所述显示屏幕、第一吸收型偏振片、第一相位延迟片和半反半透膜；所述光学系统模块朝向靠近用户观察侧的方向，包括依次设置的第二相位延迟片、反射型偏振片和第二吸收型偏振片。
14.如权利要求1所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述可移动显示机构朝向靠近所述用户观察侧的方向，包括依次设置的所述显示屏幕、第一吸收型偏振片、第一相位延迟片、半反半透膜和第二相位延迟片；所述光学系统模块朝向靠近用户观察侧的方向，包括依次设置的反射型偏振片和第二吸收型偏振片。
15.如权利要求13或14所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述可移动显示机构中，所述显示屏幕和所述第一吸收型偏振片之间还设置有第三相位延迟片。
16.如权利要求13或14所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述反射型偏振片朝向所述可移动显示机构的一侧还设置有平凸透镜。
17.如权利要求13或14所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述反射型偏振片朝向所述光学系统模块的一侧还设置有平凹透镜。
18.如权利要求13或14所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述第一吸收型偏振片朝向所述用户观察侧的一侧设置有第三透镜。
19.如权利要求13或14所述的可切换显示的虚拟现实显示装置，其特征在于，所述第一吸收型偏振片透过第一偏振方向的光，吸收第二偏振方向的光；所述反射式偏振片透过第一偏振方向的光，反射第二偏振方向的光。

说明书全文

一种可切换显示的虚拟现实显示装置

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及虚拟现实领域，更为具体的，涉及一种可切换显示的虚拟现实显示装置。

背景技术

[0002] 虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，在游戏娱乐、教育、医疗、军事模拟等各方面都得到了广泛的应用。但现有技术的虚拟现实显示装置在用户使用体验上还有待提升的地方。

[0003] 现有技术US20150193949A1公开一种虚拟现实显示装置，其结构如图1所示，头戴式虚拟现实显示装置200将显示屏幕和光学组件系统设置在一个封闭的壳体结构120中，使用者通过绑带210将整个头戴式虚拟现实显示装置200佩戴在头上，外界光线无法通过封闭的壳体结构120，及视觉上是完全封闭状态的，使用者要查看外部情况时，只能将头戴式虚拟现实显示装置200卸下，而现有技术中的头戴式虚拟现实显示装置都不是非常轻便，摘取和佩戴都较为困难。现有技术EP3093743公开了另一种虚拟现实显示装置，其结构如图2所示，虚拟现实显示装置510内置有光学组件系统，屏幕是通过插入手机520的方式提供的，虽然安装和卸载手机520相对容易，但是此类虚拟现实显示装置的光学组件系统的焦距通常较短，就算在手机520卸载后，也无法正常观察外部环境。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明提供一种可切换显示的虚拟现实显示装置，包括光学系统模块和可移动显示机构，所述光学系统模块设置于所述可移动显示机构和用户观察之间，所述可移动显示机构包括一显示屏幕；所述可移动显示机构和所述光学系统模块组合后，显示屏幕的画面经过所述光学系统模块到达所述用户观察侧并产生沉浸感实现虚拟现实显示；所述可移动显示机构移动离开所述光学系统模块的光学路径后，环境光通过所述光学系统模块到达所述用户观察侧。

[0005] 可选地，所述光学系统模块的光线焦距在0.5m～+∞范围内。

[0006] 可选地，所述可移动显示机构朝向靠近所述用户观察侧的方向，包括依次设置的所述显示屏幕和反射式偏振片；所述光学系统模块朝向靠近所述用户观察侧的方向，包括依次设置的第一相位延迟片、半反半透膜、第二相位延迟片和第一吸收型偏振片。

[0007] 可选地，所述可移动显示机构朝向靠近所述用户观察侧的方向，包括依次设置的所述显示屏幕、反射式偏振片和第一相位延迟片；所述光学系统模块朝向靠近所述用户观察侧的方向，包括依次设置的半反半透膜、第二相位延迟片和第一吸收型偏振片。

[0008] 可选地，所述可移动显示机构中，所述显示屏幕和所述反射式偏振片还设置有第三相位延迟片和第二吸收型偏振片。

[0009] 可选地，所述半反半透膜朝向所述可移动显示机构一侧还设置有平凸透镜。

[0010] 可选地，所述半反半透膜设置于所述平凸透镜朝向所述用户观察侧的一侧上。

[0011] 可选地，所述半反半透膜朝向所述第二相位延迟片的一侧还设置有平凹透镜。

[0012] 可选地，所述半反半透膜设置于所述平凹透镜朝向所述可移动显示机构的一侧上。

[0013] 可选地，所述吸收型线偏振片朝向所述用户观察侧的一侧设置有第三透镜。

[0014] 可选地，所述第一吸收型偏振片透过第一偏振方向的光，吸收第二偏振方向的光；所述反射式偏振片透过第一偏振方向的光，反射第二偏振方向的光。

[0015] 可选地，所述第二吸收型偏振片透过第一偏振方向的光，吸收第二偏振方向的光。

[0016] 可选地，所述可移动显示机构朝向靠近所述用户观察侧的方向，包括依次设置的所述显示屏幕、第一吸收型偏振片、第一相位延迟片和半反半透膜；所述光学系统模块朝向靠近用户观察侧的方向，包括依次设置的第二相位延迟片、反射型偏振片和第二吸收型偏振片。

[0017] 可选地，所述可移动显示机构朝向靠近所述用户观察侧的方向，包括依次设置的所述显示屏幕、第一吸收型偏振片、第一相位延迟片、半反半透膜和第二相位延迟片；所述光学系统模块朝向靠近用户观察侧的方向，包括依次设置的反射型偏振片和第二吸收型偏振片。

[0018] 可选地，所述可移动显示机构中，所述显示屏幕和所述第一吸收型偏振片之间还设置有第三相位延迟片。

[0019] 可选地，所述反射型偏振片朝向所述可移动显示机构的一侧还设置有平凸透镜。

[0020] 可选地，所述反射型偏振片朝向所述光学系统模块的一侧还设置有平凹透镜。

[0021] 可选地，所述第一吸收型偏振片朝向所述用户观察侧的一侧设置有第三透镜。

[0022] 可选地，所述第一吸收型偏振片透过第一偏振方向的光，吸收第二偏振方向的光；所述反射式偏振片透过第一偏振方向的光，反射第二偏振方向的光。

[0023] 本发明提供的可切换显示的虚拟现实显示装置，当可移动显示机构和光学系统模块组合时，显示屏幕发出的光线经过整个光路系统，向用户观察侧方向传播，显示屏幕被放大形成虚像在用户观察侧产生沉浸感的虚拟现实显示。当将可移动显示机构移动离开光学系统模块的光学路径，从而用户可以观察到可切换显示的虚拟现实显示装置外界的环境，不需要将整个可切换显示的虚拟现实显示装置从头部卸掉或者摘掉，使用方便。附图说明

[0024] 图1为现有技术中一种虚拟现实显示装置的示意图；

[0025] 图2为现有技术中另一种虚拟现实显示装置的示意图；

[0026] 图3(a)为本发明实施例提供的可切换显示的虚拟现实显示装置的光学系统模块和可移动显示机构组合在一起的示意图；图3(b)为本发明实施例提供的可移动显示机构移动离开所述光学系统模块的光学路径后的结构示意图；

[0027] 图4为本发明一种具体实施方式提供的虚拟现实显示装置的示意图；

[0028] 图5为本发明一种具体实施方式提供的虚拟现实显示装置的可移动显示机构移动离开所述光学系统模块的光学路径后的结构示意图；

[0029] 图6为本发明第二种具体实施方式提供的虚拟现实显示装置的示意图；

[0030] 图7为本发明第二种具体实施方式提供的虚拟现实显示装置的可移动显示机构移动离开所述光学系统模块的光学路径后的结构示意图；

[0031] 图8为本发明第三种具体实施方式提供的虚拟现实显示装置的示意图；

[0032] 图9为本发明第四种具体实施方式提供的虚拟现实显示装置的示意图；

[0033] 图10为本发明第五种具体实施方式提供的虚拟现实显示装置的示意图；

[0034] 图11为本发明第五种具体实施方式提供的虚拟现实显示装置的可移动显示机构移动离开所述光学系统模块的光学路径后的结构示意图；

[0035] 图12为本发明第六种具体实施方式提供的虚拟现实显示装置的示意图；

[0036] 图13为本发明第六种具体实施方式提供的虚拟现实显示装置的可移动显示机构移动离开所述光学系统模块的光学路径后的结构示意图；

[0037] 图14为本发明第七种具体实施方式提供的虚拟现实显示装置的示意图。

具体实施方式

[0038] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

[0039] 在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一子”、“第二子”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0040] 本发明实施例提供一种可切换显示的虚拟现实显示装置，图3(a)为本发明实施例提供的可切换显示的虚拟现实显示装置的光学系统模块和可移动显示机构组合在一起的示意图，图3(b)为可移动显示机构移动离开光学系统模块的光学路径后的结构示意图，如图所示，可切换显示的虚拟现实显示装置包括光学系统模块20和可移动显示机构10，光学系统模块20设置于可移动显示机构10和用户观察30之间。可移动显示机构10内设置有一显示屏幕。如图3(a)所示，当可移动显示机构10和光学系统模块20组合后，显示屏幕的光线R10经过光学系统模块20的放大处理到达所述用户观察侧30并产生沉浸感实现虚拟现实显示。如图3(b)所示，当可移动显示机构10移动离开光学系统模块20的光学路径后，环境光R20通过光学系统模块20到达用户观察侧30。图3(b)所示可移动显示机构10是通过向上翻折的方式离开光学系统模块20的光学路径，但本发明并不局限于此，可移动显示机构还可以通过向下反折、向上滑动、向下滑动、卸载掉等多种方式离开光学系统模块的光学路径，只要可移动显示机构不遮挡光学系统模块的光学路径，即可起到切换显示的作用。

[0041] 第一种具体实施方式

[0042] 请参考图4，为本发明第一种具体实施方式提供的可切换显示的虚拟现实显示装置的示意图，如图所示，可移动显示机构10朝向靠近用户观察侧30的方向，包括依次设置的显示屏幕11和反射式偏振片112。光学系统模块20朝向靠近用户观察侧30的方向，包括依次设置的第一相位延迟片40、半反半透膜211、第二相位延迟片212、第一吸收型偏振片213。

[0043] 可选地，第一相位延迟片40和第二相位延迟片212为1/4波片，1/4波片可以将透过的线偏振光转为圆线偏振光，或者将圆线偏振光转为线偏振光。第一吸收型偏振片213可以透过第一偏振方向的光，吸收第二偏振方向的光。反射式偏振片112可以透过第一偏振方向的光，反射第二偏振方向的光。其中，第一偏振方向和第二偏振方向正交，第一偏振方向的光可以为P光或S光，对应地，第二偏振方向的光为S光或P光。

[0044] 如图4所示，当可移动显示机构10和光学系统模块20组合时，显示屏幕11发出的光线R101向用户观察侧30方向传播。光线R101遇到反射式偏振片112后，光线R101中的第一偏振方向的光分量可以穿过该反射型偏振片112，并且该光分量为线偏振光R102。线偏振光R102经过第一相位延迟片40后变为圆偏振光R103，并且该圆偏振光R103具有第一旋向。圆偏振光R103之后经半反半透膜211反射为转变为具有第二旋向的圆偏振光R104，圆偏振光R104的第二旋向与圆偏振光R103的第一旋向相反的，如圆偏振光R103为左旋偏振光，则圆偏振光R104为右旋偏振光；如圆偏振光R103为右旋偏振光，则圆偏振光R104为左旋偏振光。

[0045] 圆偏振光R104经第一相位延迟片40后，转变为线偏振光R105，线偏振光R105的具有第二偏振方向，因此线偏振光R105不能透过反射型偏振片112而会被反射型偏振片112反射；被反射型偏振片112反射后形成反射光R106，经过第一相位延迟片40后变为圆偏振光R107，圆偏振光R107具有第二旋向，与圆偏振光R103的第一旋向相反，圆偏振光R107透过半反半透膜211，接着透过第二相位延迟片212变为线偏振光R108，并且线偏振光R108具有第一偏振方向，因此线偏振光R108可以透过第一吸收型偏振片213，接着向用户观察侧30传播，形成沉浸感的虚拟现实显示图像，被人眼所接收并观察到。

[0046] 如图5所示，当需要观察外界环境时，可以将可移动显示机构10移动离开光学系统模块20的光学路径，使可移动显示机构10不会对环境光造成遮挡，比如如图5所示的，将可移动显示机构10向上翻折使其离开光学系统模块20的光学路径。如图5所示，外界自然光束R201穿过第一相位延迟片40后仍为自然光束，到达半反半透膜211后，其中第一部分自然光束R202透过半反半透膜211，然后该第一部分自然光束R202经过第二相位延迟片212后不会发生改变，仍为第一部分自然光束R202。第一部分自然光束R202到达第一吸收型偏振片213后，第一部分自然光束R202中具有第一偏振方向的线偏振光R203透过第一吸收型偏振片213，该线偏振光R203接着向用户观察侧30传播，被人眼所接收并观察到，从而用户可以观察到可切换显示的虚拟现实显示装置外界的环境，不需要将整个可切换显示的虚拟现实显示装置从头部卸掉或者摘掉，使用方便。

[0047] 上述传输外界环境光的过程只产生一部分反射杂散光，具体地，外界自然光束R201穿过第一相位延迟片40后到达半反半透膜211，第一部分自然光束R202透过半反半透膜211，还有第二部分自然光束R204被半反半透膜211反射。被反射的第二部分自然光束R204会成为杂光，第二部分自然光束R204被反射后经过第一相位延迟片40，向远离用户观察侧30的方向出射，不会对环境在人眼中的成像造成影响。

[0048] 优选地，为了使外界环境光可以被人眼清楚的观察到，设置光学系统模块20，即第一相位延迟片40、半反半透膜211、第二相位延迟片212、第一吸收型偏振片213的光线焦距在0.5m～+∞范围，可以让外界环境扭曲较小。

[0049] 第二种具体实施方式

[0050] 请参考图6，图6为本发明第二种具体实施方式提供的可切换显示的虚拟现实显示装置的示意图。和图4所示结构不同之处在于，第一相位延迟片40设置于可移动显示机构10内。具体地，如图所示，可移动显示机构10朝向靠近用户观察侧30的方向，包括依次设置的显示屏幕11、反射式偏振片122和第一相位延迟片40。光学系统模块20朝向靠近用户观察侧30的方向，包括依次设置的半反半透膜221、第二相位延迟片222和第一吸收型偏振片223。

[0051] 可选地，第一相位延迟片40和第二相位延迟片222为1/4波片，1/4波片可以将透过的线偏振光转为圆线偏振光，或者将圆线偏振光转为线偏振光。第一吸收型偏振片223可以透过第一偏振方向的光，吸收第二偏振方向的光。反射式偏振片122可以透过第一偏振方向的光，反射第二偏振方向的光。其中，第一偏振方向和第二偏振方向正交，第一偏振方向的光可以为P光或S光，对应地，第二偏振方向的光为S光或P光。

[0052] 当可移动显示机构10和光学系统模块20组合时，显示屏幕11发出的光线R101向用户观察侧30方向传播。传播的光学路径和图4所示一致，具体可以参考图4相关描述，此处不再赘述。

[0053] 参考图7，图7为本发明第二种具体实施方式提供的可切换显示的虚拟现实显示装置的可移动显示机构移动离开所述光学系统模块的光学路径后的结构示意图，当需要观察外界环境时，可以将可移动显示机构10移动离开光学系统模块20的光学路径，使可移动显示机构10不会对环境光造成遮挡，比如如图7所示的，将可移动显示机构10向上翻折使其离开光学系统模块20的光学路径。

[0054] 如图7所示，外界自然光束R201到达半反半透膜221后，其中第一部分自然光束R202透过半反半透膜221。然后该第一部分自然光束R202经过第二相位延迟片222后没有改变仍为第一部分自然光束R202，经过第一吸收型偏振片223后其中具有第一偏振方向的线偏振光R203透过，该线偏振光R203接着向用户观察侧30传播，被人眼所接收并观察到，从而用户可以观察到可切换显示的虚拟现实显示装置外界的环境，不需要将整个可切换显示的虚拟现实显示装置从头部卸掉或者摘掉，使用方便。

[0055] 上述传输外界环境光的过程只产生一部分反射杂散光，具体地，外界自然光束R201到达半反半透膜221，第一部分自然光束R202透过半反半透膜221，还有第二部分自然光束R204被半反半透膜221反射，向远离用户观察侧30的方向出射，不会对环境在人眼中的成像造成影响。

[0056] 优选地，为了使外界环境光可以被人眼清楚的观察到，设置光学系统模块20，即半反半透膜221、第二相位延迟片222、第一吸收型偏振片223的光线焦距在0.5m～+∞范围，可以让外界环境扭曲较小。

[0057] 第三种具体实施方式

[0058] 在一种优选的具体实施方式中，在可切换显示的虚拟现实显示装置中，可移动显示机构内还设置有第三相位延迟片和第二吸收型偏振片。图8为本发明第三种具体实施方式提供的虚拟现实显示装置的示意图，请参考图8，在图8所示结构中，可移动显示机构10朝向靠近用户观察侧30的方向，包括依次设置的显示屏幕11和反射式偏振片132。在显示屏幕11和反射式偏振片132之间还设置有第三相位延迟片133和第二吸收型偏振片134，第三相位延迟片133靠近显示屏幕11一侧设置，第二吸收型偏振片134靠近反射式偏振片132一侧设置。光学系统模块20朝向靠近用户观察侧30的方向，包括依次设置的第一相位延迟片40、半反半透膜231、第二相位延迟片232和第一吸收型偏振片233。第三种具体实施方式提供的可切换显示的虚拟现实显示装置可对其内部产生的杂光进一步优化。

[0059] 可选地，第一相位延迟片40、第二相位延迟片232和第三相位延迟片133为1/4波片，1/4波片可以将透过的线偏振光转为圆线偏振光，或者将圆线偏振光转为线偏振光。第一吸收型偏振片233可以透过第一偏振方向的光，吸收第二偏振方向的光。第二吸收型偏振片134可以透过第一偏振方向的光，吸收第二偏振方向的光。反射式偏振片132可以透过第一偏振方向的光，反射第二偏振方向的光。其中，第一偏振方向和第二偏振方向正交，第一偏振方向的光可以为P光或S光，对应地，第二偏振方向的光为S光或P光。

[0060] 具体地，如图8所示，当可移动显示机构10和光学系统模块20组合时，显示屏幕11发出的光线R101向用户观察侧30方向传播。光线R101到达第三相位延迟片133时，光线R101没有发生改变，以原有状态接着向第二吸收型偏振片134传播。光线R101到达第二吸收型偏振片134后，光线R101中具有第一偏振方向的光R102透过第二吸收型偏振片134，光线R101中的第二偏振方向的光被第二吸收型偏振片134吸收，不再向后续系统传播。第一偏振方向的光R102向反射式偏振片132传播，并且大部分的第一偏振方向的光R102透过反射式偏振片132，形成偏振光R1021。由于反射式偏振片132的工艺材质等问题，并不能百分百的透过第一偏振方向的光R102，有一些第一偏振方向的光R102的分量不能透过反射式偏振片132而被反射式偏振片132所反射，形成反射光R1022。反射光R1022是可移动显示机构10内的第一部分杂光，如不将其消除，第一部分杂光R1022会形成鬼像，影响可切换显示的虚拟现实显示装置的显示效果。

[0061] 偏振光R1021接着向光学系统模块20传播，首先到达光学系统模块20内的第一相位延迟片40，经过第一相位延迟片40后，第一偏振方向的偏振光R1021被转换为圆偏振光R103，并且该圆偏振光R103具有第一旋向。圆偏振光R103之后经半反半透膜231被反射形成转变为具有第二旋向的圆偏振光R104，圆偏振光R104的第二旋向与圆偏振光R103的第一旋向相反的，如圆偏振光R103为左旋偏振光，则圆偏振光R104为右旋偏振光；如圆偏振光R103为右旋偏振光，则圆偏振光R104为左旋偏振光。圆偏振光R103中除了被半反半透膜231反射的圆偏振光R104外，还有透过半反半透膜232的圆偏振光R115，该圆偏振光R115是可移动显示机构10内的第二部分杂光，如不将其消除，第二部分杂光R115也会形成鬼像。

[0062] 圆偏振光R104经第一相位延迟片40后，转变为线偏振光R105，线偏振光R105具有第二偏振方向，因此线偏振光R105不能透过反射型偏振片132而被反射型偏振片132反射。被反射型偏振片132反射后的反射光R106经过第一相位延迟片40后变为圆偏振光R107。圆偏振光R107具有第二旋向，与圆偏振光R103的第一旋向相反。圆偏振光R107中第一部分光线R1071透过半反半透膜231，接着透过第二相位延迟片232变为线偏振光R108，并且线偏振光R108具有第一偏振方向，因此线偏振光R108可以完全透过第一吸收型偏振片233，接着向用户观察侧30传播，形成虚拟现实显示图像，被人眼所接收并观察到。圆偏振光R107中的第二部分光线会被半反半透膜231反射，形成反射光R1072，该反射光R1072是可移动显示机构
10内的第三部分杂光，如不将其消除，第三部分杂光R1072也会形成鬼像。

[0063] 对于第一部分杂光R1022，当第一部分杂光R1022穿过第二吸收型偏振片134后，偏振方向不变的仍为第一偏振方向；随后穿过第三相位延迟片133变为圆偏振光R111，经过显示屏幕11反射后变为旋向与R111相反的圆偏振光R112，圆偏振光R112再次经过第三相位延迟片133后，变成具有第二偏振方向的偏振光R113，偏振光R113最终被第二吸收型偏振片134所吸收，不会再进入后续光学路径，不会产生鬼像显示。

[0064] 对于第二部分杂光R115，透过半反半透膜231后再透过第二相位延迟片232，变成具有第二偏振方向的偏振光R116，偏振光R116不能透过第一吸收型偏振片233，而被第一吸收型偏振片233吸收，不会再进入后续光学路径，不会产生鬼像显示。

[0065] 对于第三部分杂光R1072，其透过第一相位延迟片40后，变为具有第一偏振方向的线偏振光R118，线偏振光R118透过反射式偏振片132，并且随后透过第二吸收型偏振片134。线偏振光R118透过第三相位延迟片133后转变为圆偏振光R119，经过显示屏幕11反射后变为旋向与R119相反的圆偏振光R120，圆偏振光R120再次经过第三相位延迟片133后，变成具有第二偏振方向的偏振光R121，偏振光R121最终被第二吸收型偏振片134所吸收，不会再进入后续光学路径，不会产生鬼像显示。

[0066] 可切换显示的虚拟现实显示装置中产生的杂光都被消除，因此不会有鬼像显示产生，可切换显示的虚拟现实显示装置具有更好的显示效果。

[0067] 当需要观察外界环境时，可以将可移动显示机构10移动离开光学系统模块20的光学路径，使可移动显示机构10不会对环境光造成遮挡。图所示的可切换显示的虚拟现实显示装置将可移动显示机构10移动离开光学系统模块20的光学路径后，其外界环境光的光路和图5所示的光路一致，具体可以参考图5相关描述，此处不再赘述。

[0068] 优选地，在可切换显示的虚拟现实显示装置中，光学系统模块20内还设置有平凸透镜234，该平凸透镜234设置在第一相位延迟片40和半反半透膜231之间。半反半透膜231可以设置在平凸透镜234朝向用户观察侧30的一侧，通过镀膜的方式形成。

[0069] 优选地，在可切换显示的虚拟现实显示装置中，光学系统模块20内还设置有平凹透镜235，该平凹透镜235设置在半反半透膜231和第一吸收型偏振片232之间，半反半透膜231可以设置在平凹透镜235朝向可移动显示机构10的一侧，通过镀膜的方式形成。

[0070] 优选地，在可切换显示的虚拟现实显示装置中，可以同时设置凸透镜234和平凹透镜235，平凸透镜234设置在第一相位延迟片40和半反半透膜231之间，平凹透镜235设置在半反半透膜231和第一吸收型偏振片232之间。平凸透镜234和凹透镜235组成胶合透镜。半反半透膜231可以设置在两者相邻的两侧中的任意一侧，通过镀膜的方式形成。

[0071] 优选地，在可切换显示的虚拟现实显示装置中，还设置有第三透镜236，该第三透镜236设置在第一吸收型偏振片233和用户观察侧30之间。

[0072] 平凸透镜234、平凹透镜235、第三透镜236都是成像透镜，可以根据可切换显示的虚拟现实显示装置对成像的效果合理设置。但是本发明实施例并不局限于此，在其他实施方式中，还可以设置更多的或者其他形式的透镜。

[0073] 第四种具体实施方式

[0074] 请参考图9，为本发明第四种具体实施方式提供的可切换式虚拟现实显示装置的示意图，和图8所示结构不同之处在于，在本发明第四种具体实施中，第一相位延迟片40设置于可移动显示机构10内。请参考图9，在图9所示结构中，可移动显示机构10朝向靠近用户观察侧30的方向，包括依次设置的显示屏幕11和反射式偏振片142。在显示屏幕11和反射式偏振片142之间还设置有第三相位延迟片143和第二吸收型偏振片144，第三相位延迟片143靠近显示屏幕11一侧设置，第二吸收型偏振片144靠近反射式偏振片142一侧设置。光学系统模块20朝向靠近用户观察侧30的方向，包括依次设置的第一相位延迟片40、半反半透膜241、第二相位延迟片242和第一吸收型偏振片243。第四种具体实施方式提供的可切换显示的虚拟现实显示装置可对其内部产生的杂光进一步优化。

[0075] 可选地，第一相位延迟片40和第二相位延迟片242为1/4波片，1/4波片可以将透过的线偏振光转为圆线偏振光，或者将圆线偏振光转为线偏振光。第一吸收型偏振片243可以透过第一偏振方向的光，吸收第二偏振方向的光。第二吸收型偏振片144可以透过第一偏振方向的光，吸收第二偏振方向的光。反射式偏振片142可以透过第一偏振方向的光，反射第二偏振方向的光。其中，第一偏振方向和第二偏振方向正交，第一偏振方向的光可以为P光或S光，对应地，第二偏振方向的光为S光或P光。

[0076] 第四种具体实施提供的可切换式虚拟现实显示装置可以消除内部产生的第一部分杂光R110、第二部分杂光R115和第三部分杂光R1072。具体光路和图8所示一致，具体可以参考图8相关描述，此处不再赘述。

[0077] 优选地，在可切换显示的虚拟现实显示装置中，光学系统模块20内还设置有平凸透镜244，该平凸透镜244设置在第一相位延迟片40和半反半透膜241之间。半反半透膜241可以设置在平凸透镜244朝向用户观察侧30的一侧，通过镀膜的方式形成。

[0078] 优选地，在可切换显示的虚拟现实显示装置中，光学系统模块20内还设置有平凹透镜245，该平凹透镜245设置在半反半透膜241和第一吸收型偏振片242之间，半反半透膜241可以设置在平凹透镜245朝向可移动显示机构10的一侧，通过镀膜的方式形成。

[0079] 优选地，在可切换显示的虚拟现实显示装置中，可以同时设置凸透镜244和平凹透镜245，平凸透镜244设置在第一相位延迟片40和半反半透膜241之间，平凹透镜245设置在半反半透膜241和第一吸收型偏振片242之间。平凸透镜244和凹透镜245组成胶合透镜。半反半透膜241可以设置在两者相邻的两侧中的任意一侧，通过镀膜的方式形成。

[0080] 优选地，在可切换显示的虚拟现实显示装置中，还设置有第三透镜246，该第三透镜246设置在第一吸收型偏振片243和用户观察侧30之间。

[0081] 平凸透镜244、平凹透镜245、第三透镜246都是成像透镜，可以根据可切换显示的虚拟现实显示装置对成像的效果合理设置。但是本发明实施例并不局限于此，在其他实施方式中，还可以设置更多的或者其他形式的透镜。

[0082] 第五种具体实施方式

[0083] 图4至图9所示的第一种到第四种具体实施方式提供的可切换式虚拟现实显示装置是先偏振后反射的光路系统，即从显示屏幕出射的光线先经过反射式偏光片的偏振形成偏振光，然后偏振光再被半反半透膜反射。但本发明并不局限于此，其光路系统还可以是其他类型，以下以先透射再偏振的光路系统为例说明。

[0084] 请参考图10，图10为本发明第五种具体实施方式提供的可切换显示的虚拟现实显示装置的示意图。如图所示，可移动显示机构10朝向靠近用户观察侧30的方向，包括依次设置的显示屏幕11、第一吸收型偏振片152、第一相位延迟片153和半反半透膜154。光学系统模块20朝向靠近用户观察侧30的方向，包括依次设置的第二相位延迟片50、反射型偏振片251和第二吸收型偏振片252。

[0085] 可选地，第一相位延迟片153和第二相位延迟片50为1/4波片。第一吸收型偏振片152、第二吸收型偏振片252可以透过第一偏振方向的光，吸收第二偏振方向的光。反射型偏振片251可以透过第一偏振方向的光，反射第二偏振方向的光。其中，第一偏振方向和第二偏振方向正交，第一偏振方向的光可以为P光或S光，对应地，第二偏振方向的光为S光或P光。

[0086] 如图10所示，当可移动显示机构10和光学系统模块20组合时，显示屏幕11发出的光线R301向用户观察侧30方向传播。显示幕11发出的光R301，经过第一吸收型偏振片152，光线R301中具有第一偏振方向的光R302可以透过第一吸收型偏振片152。具有第一偏振方向的光R302经过第一相位延迟片153，转变为圆偏振光R303，并且该圆偏振光R303具有第一旋向。圆偏振光R303经过半反半透膜154后第一部分圆偏振光R304透过半反半透膜154。

[0087] 第一部分光线R304在经过第二相位延迟片50变为线偏振光R305，该线偏振光R305的偏振方向为第二偏振方向。当线偏振光R305遇到反射型偏振片251后，因不能透过反射型偏振片251被反射，成为反射光R306。反射光R306经第二相位延迟片50后，变为圆偏振光R307，该圆偏振光R307具有第一旋向，和圆偏振光R303的第一旋向相同。

[0088] 圆偏振光R307经半透半反膜154反射后，反射光为圆偏振光R308，圆偏振光R308具有第二旋向，和圆偏振光R303的第一旋向相反。圆偏振光R308经第二相位延迟片50后，变为具有第一偏振方向的线偏振光R309。线偏振光R309可以从反射型偏振片251透过，接着线偏振光R309又透过吸收型偏振片252，接着向用户观察侧30传播，形成显示图像，被人眼所接收并观察到。

[0089] 请参考图11为本发明第五种具体实施方式提供的可切换显示的虚拟现实显示装置的可移动显示机构移动离开所述光学系统模块的光学路径后的结构示意图，如图所示，当需要观察外界环境时，可以将可移动显示机构10移动离开光学系统模块20的光学路径，使可移动显示机构10不会对环境光造成遮挡，比如如图11所示的，将可移动显示机构10向上翻折使其离开光学系统模块20的光学路径。

[0090] 如图11所示，外界自然光束R401到达反射型偏振片251后，第一偏振方向的光402透过反射型偏振片251，然后到达吸收型偏振片252，第一偏振方向的光402仍可以透过吸收型偏振片252然后到达用户观察侧30，被人眼所接收并观察到，从而用户可以观察到可切换显示的虚拟现实显示装置外界的环境，不需要将整个可切换显示的虚拟现实显示装置从头部卸掉或者摘掉，使用方便。

[0091] 上述传输外界环境光的过程只产生一部分反射杂散光，具体地，外界自然光束R401到达反射型偏振片251，第一偏振方向的光402透过反射型偏振片251，还有第二偏振方向的光R403被反射型偏振片251反射，向远离用户观察侧30的方向出射并经过第二相位延迟片50，不会对环境在人眼中的成像造成影响。

[0092] 优选地，为了使外界环境光可以被人眼清楚的观察到，设置光学系统模块20，即第二相位延迟片50、反射型偏振片251、吸收型偏振片252的光线焦距在0.5m～+∞范围，可以让外界环境扭曲较小。

[0093] 第六种具体实施方式

[0094] 请参考图12，图12为本发明第六种具体实施方式提供的可切换显示的虚拟现实显示装置的示意图。和图10所示结构不同之处在于，第二相位延迟片50设置于可移动显示机构10内。具体地，如图所示，可移动显示机构10朝向靠近用户观察侧30的方向，包括依次设置的显示屏幕11、第一吸收型偏振片162、第一相位延迟片163、半反半透膜164、第二相位延迟片50。光学系统模块20朝向靠近用户观察侧30的方向，包括依次设置的反射型偏振片261和第二吸收型偏振片262。

[0095] 可选地，该第一相位延迟片163和该第二相位延迟片50为1/4波片。第一吸收型偏振片162、第二吸收型偏振片262可以透过第一偏振方向的光，吸收第二偏振方向的光。反射型偏振片261可以透过第一偏振方向的光，反射第二偏振方向的光。其中，第一偏振方向和第二偏振方向正交，第一偏振方向的光可以为P光或S光，对应地，第二偏振方向的光为S光或P光。

[0096] 当可移动显示机构10和光学系统模块20组合时，显示屏幕11发出的光线R301向用户观察侧30方向传播，传播的光学路径和图10所示一致，具体可以参考图10相关描述，此处不再赘述。

[0097] 请参考图13，为本发明第六种具体实施方式提供的虚拟现实显示装置的可移动显示机构移动离开所述光学系统模块的光学路径后的结构示意图。如图所示，当需要观察外界环境时，可以将可移动显示机构10移动离开光学系统模块20的光学路径，使可移动显示机构10不会对环境光造成遮挡，比如如图13所示的，将可移动显示机构10向上翻折使其离开光学系统模块20的光学路径。

[0098] 如图13所示，外界自然光束R401到达反射型偏振片261后，第一偏振方向的光402透过反射型偏振片261，然后到达吸收型偏振片262，第一偏振方向的光402仍可以透过吸收型偏振片262然后到达用户观察侧30，被人眼所接收并观察到，从而用户可以观察到可切换显示的虚拟现实显示装置外界的环境，不需要将整个可切换显示的虚拟现实显示装置从头部卸掉或者摘掉，使用方便。

[0099] 上述传输外界环境光的过程只产生一部分反射杂散光，具体地，外界自然光束R401到达反射型偏振片261，第一偏振方向的光402透过反射型偏振片261，还有第二偏振方向的光R403被反射型偏振片261反射，向远离用户观察侧30的方向出射，不会对环境在人眼中的成像造成影响。

[0100] 优选地，为了使外界环境光可以被人眼清楚的观察到，设置光学系统模块20，即反射型偏振片261、吸收型偏振片262的光线焦距在0.5m～+∞范围，可以让外界环境扭曲较小。

[0101] 第七种具体实施方式

[0102] 请参考图14，图14为本发明第七种具体实施方式提供的可切换显示的虚拟现实显示装置的示意图。在一种优选的具体实施方式中，在可切换显示的虚拟现实显示装置中，可移动显示机构内还设置有第三相位延迟片。请参考图14，在图14所示结构中，可移动显示机构10朝向靠近用户观察侧30的方向，包括依次设置的显示屏幕11、第一吸收型偏振片172、第一相位延迟片173和半反半透膜174，在显示屏幕11和第一吸收型偏振片172之间还设置有第三相位延迟片175。光学系统模块20朝向靠近用户观察侧30的方向，包括依次设置的第二相位延迟片50、反射型偏振片271和第二吸收型偏振片272。

[0103] 可选地，第一相位延迟片173、第二相位延迟片50和第三相位延迟片175为1/4波片，可以将透过其的线偏振光转化为圆偏振光，或者将透过其的圆偏振光转化为线偏振光。第一吸收型偏振片172、第二吸收型偏振片272可以透过第一偏振方向的光，吸收第二偏振方向的光。反射型偏振片271可以透过第一偏振方向的光，反射第二偏振方向的光。其中，第一偏振方向和第二偏振方向正交，第一偏振方向的光可以为P光或S光，对应地，第二偏振方向的光为S光或P光。

[0104] 本发明第七种具体实施方式提供的可切换显示的虚拟现实显示装置对可移动显示机构10内的杂光进一步优化。

[0105] 具体地，如图14所示，当可移动显示机构10和光学系统模块20组合时，显示屏幕11发出的光线R501向用户观察侧30方向传播。光线R501经过第三相位延迟片175后没有发生改变，接着光线R501到达第一吸收型偏振片172，光线R501中具有第一偏振方向的偏振光R502透过第一吸收型偏振片172，其余的光线被第一吸收型偏振片172吸收。偏振光R502透过第一相位延迟片173后转为圆偏振光R503，该圆偏振光R503就有第一旋向。圆偏振光R503接着向半反半透膜174方向传播，其中圆偏振光R503中第一部分光线R5031透过半反半透膜174，还有第二部分光线R5032被半反半透膜174所反射。该第二部分光线R5032是可移动显示机构10内的第一部分杂光，如不将其消除，第一部分杂光R5032会形成鬼像，影响可切换显示的虚拟现实显示装置的显示效果。

[0106] 第一部分光线R5031透过第二相位延迟片50后转变为线偏振光R504，该第二相位延迟片50具有第二偏振方向，不能透过反射型偏振片271而被反射型偏振片271反射，形成反射光R505，该反射光R505仍为具有第二偏振方向的线偏振光。反射光R505往回传播穿过第二相位延迟片50后变为圆偏振光R506，圆偏振光R506具有第一旋向，和圆偏振光R503的旋向相同。接着，圆偏振光R506到达半反半透膜174后，其中第一部分光线R5061被半反半透膜174反射返回第二相位延迟片50；第二部分光线R5062被半反半透膜174透过，向可移动显示机构10方向传播。该第二部分光线R5062是可移动显示机构10内的第二部分杂光，如不将其消除，第二部分杂光R5062会形成鬼像，影响可切换显示的虚拟现实显示装置的显示效果。

[0107] 反射光R506中的第一部分光线R5061被半反半透膜174反射后，转化为具有第二旋向的圆偏振光，其透过第二相位延迟片50后，转化成具有第一偏振方向的线偏振光R507。线偏振光R507可以透过反射型偏振片271，并且还可以透过第二吸收型偏振片272，接着向用户观察侧30传播，形成显示图像，被人眼所接收并观察到。

[0108] 对于第一部分杂光R5032，第一部分杂光R5032为圆偏振光，并且具有第二旋向，其透过第一相位延迟片173后转变为线偏振光R508，并且该线偏振光R508具有第二偏振方向，会被其后的第一吸收型偏振片172吸收，从而被消除。

[0109] 对于第二部分杂光R5062，第二部分杂光R5062为具有第一旋向的圆偏振光，其透过第一相位延迟片173后转变为具有第一偏振方向的线偏振光509。线偏振光509透过第一吸收型偏振片172，然后透过第三相位延迟片175转变为圆偏振光R510，圆偏振光R510具有第一旋向。圆偏振光R510被显示屏幕11反射，转变为具有第二旋向的圆偏振光R511，圆偏振光R511透过第三相位延迟片175转变为具有第二偏振方向的线偏振光R512，线偏振光R512不能第一吸收型偏振片172，会被其后的第一吸收型偏振片172吸收，从而被消除。

[0110] 可切换显示的虚拟现实显示装置中产生的杂光都被消除，因此不会有鬼像显示产生，可切换显示的虚拟现实显示装置具有更好的显示效果。

[0111] 当需要观察外界环境时，可以将可移动显示机构10移动离开光学系统模块20的光学路径，使可移动显示机构10不会对环境光造成遮挡。图所示的可切换显示的虚拟现实显示装置将可移动显示机构10移动离开光学系统模块20的光学路径后，其外界环境光的光路和图11所示的光路一致，具体可以参考图11相关描述，此处不再赘述。

[0112] 优选地，在可切换显示的虚拟现实显示装置中，光学系统模块20内还设置有平凸透镜273，该平凸透镜273设置在第一相位延迟片50和反射型偏振片271之间。反射型偏振片271可以设置在平凸透镜273朝向用户观察侧30的一侧。

[0113] 优选地，在可切换显示的虚拟现实显示装置中，光学系统模块20内还设置有平凹透镜274，该平凹透镜274设置在反射型偏振片271和第一吸收型偏振片272之间，反射型偏振片271可以设置在平凹透镜274朝向可移动显示机构10的一侧。

[0114] 优选地，在可切换显示的虚拟现实显示装置中，可以同时设置凸透镜273和平凹透镜274，平凸透镜273设置在第一相位延迟片50和反射型偏振片271之间，平凹透镜274设置在反射型偏振片271和第一吸收型偏振片272之间。平凸透镜273和凹透镜274组成胶合透镜。反射型偏振片271可以设置在两者相邻的两侧中的任意一侧。

[0115] 优选地，在可切换显示的虚拟现实显示装置中，还设置有第三透镜275，该第三透镜275设置在第一吸收型偏振片272和用户观察侧30之间。

[0116] 平凸透镜273、平凹透镜274、第三透镜275都是成像透镜，可以根据可切换显示的虚拟现实显示装置对成像的效果合理设置。但是本发明实施例并不局限于此，在其他实施方式中，还可以设置更多的或者其他形式的透镜。

[0117] 可选地，在其他实施方式中，第二相位延迟片50还可以设置在可移动显示机构，具体地，设置于半反半透膜靠近用户观察侧的一侧。

[0118] 图10至图14所示的可切换显示的虚拟现实显示装置，是先透再偏振的光路系统，从显示屏幕发出的光线先在经过半反半透膜透过再被反射型偏振片反射，进而进入后续光学系统并到达用户观察侧。但本发明并不局限于此，其他光学系统或者光路系统也可以适用。

[0119] 本发明提供的可切换显示的虚拟现实显示装置，当可移动显示机构和光学系统模块组合时，显示屏幕发出的光线经过整个光路系统，向用户观察侧方向传播，显示屏幕被放大形成虚像在用户观察侧产生沉浸感的虚拟现实显示。当将可移动显示机构移动离开光学系统模块的光学路径，从而用户可以观察到可切换显示的虚拟现实显示装置外界的环境，不需要将整个可切换显示的虚拟现实显示装置从头部卸掉或者摘掉，使用方便。

[0120] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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