智能电视都弱爆?头戴式3D显示器原理详解

头戴式显示器是现代显示技术中的一种全新技术，在增强显示、虚拟现实以及立体显示等方面有非常重要的应用。高分辨率图像重构技术的发展、二元光学理论和设计的完善以及全息技术的成熟，为头戴式显示器的设计开辟了新途径。头戴式显示器涉及的技术有很多：投影技术、显示技术、光学技术、人体工程学，以及体感交互技术等等。

头戴式显示器，顾名思义就是可以携带的显示器，与传统的显示器相比，头戴式显示器的外形一般表现为头盔的模式，如今随着技术的进步，不少头戴式显示器变得更加轻薄。头戴式显示器的应用范围很广，军事、医学以及娱乐都有头戴式显示器的用武之地。头戴式显示器的应用作用可以概括为AR(augmented reality)，翻译过来就是增强现实的意思。这和VR(virtual reality)虚拟现实的作用不同。虚拟现实是利用计算机虚拟的图像世界来进行计算，而增强现实则是在人眼观测到的真实世界中进行信息标注或者信息计算。

就像监视器能让我们看到计算机生成的文本和图像一样，头戴式显示器 (HMD)可以让我们看到由增强现实系统生成的图像和文本。

随着人们生活方式和物质追求的转变，诸如此类的头戴设备近年来层出不穷，在消费者看来这种酷酷的设计就是新鲜，对它们感到好奇，所以突然觉得是时候为大家总结一下这种神秘的显示设备了。目前推出头戴显示器的厂家还是比较多的，这些头戴式显示器具有重量轻、配戴舒适、低功耗的特点，可为用户带来逼真的视觉效果。

可穿戴式显示屏是一个冷了好几年的热点应用。说它“热门”，是因为许多打着可穿戴式显示屏旗号的外围设备常亮相我们周围；说它“冷门”，则是目前还未见哪款产品真正风靡于消费者之间。

除了军事应用，最早听到头戴式显示技术用于消费电子的是SONY公司为自己PSP搭配的头戴式显示器。后来三菱也把自己的“Scopo”的可穿戴式显示屏推广了好几年，进一步推进了头戴式显示器的低价、及实用性发展。

OLED显示技术的3D高清头戴式显示器　索尼的HMZ-T1与HMZ-T2

OLED也是其中一种应用广泛的技术。索尼近期所带来的两款头戴式显示器HMZ-T1与HMZ-T2就是这项技术的代表产品。它们在关键的核心显示部分都采用了两块0.7英寸的OLED面板，能够带来1280×720的高清显示，同时还能够支持高清3D立体显示。而HMZ-T2相比T1采用了14bit的色彩还原引擎并加入增强型图像过滤引擎，色彩呈现更为出色。另外，HMZ-T2还能够支持60Hz与24Hz的高清影像输入，意味着全面兼容电影播放。

由于OLED可自身发光、耗电量小，以及比LCD更明亮、更高解析度，此外从整个制造系统来看，OLED显示器的制造成本还要远远低于LCD显示器，这使得OLED目前成为大多数头戴式显示器的选择。

索尼HMZ系列的头戴式显示器均采用了两块0.7英寸的OLED显示面板

在光学结构上，涂有多层镀膜的透镜系统在OLED显示面板与人眼之间，主要起到图像放大的作用，但是由于结构上的限制，并不带有屈光度调节，如果戴眼镜的用户就不能脱掉眼镜来观看影像。使用者戴上眼镜之后，能够观看到20m距离约750英寸的虚拟大画面，水平的可视角度达到45°。但是这两款头戴式显示器在透镜与人眼之间留有充足的距离，完全有空间放下一副普通眼镜。在音频输出方面，HMZ-T1内建5.1声道虚拟环绕声耳机系统，能够模仿多声道环绕声音效，让玩家如同置身于家庭影院中。而HMZ-T2还可以通过3.5mm的接口搭配更好的耳机。

OLED显示面板与人眼之间为有多层镀膜的透镜系统

不得不说的是，索尼整个HMZ系列的头戴式显示系统都需要搭配外置的信号处理器，因而随身携带的实用性并不高。由于外置信号处理器带有HDMI视频输入端子，能够支持各种不同的高清信号源输入，包括蓝光播放机、高清播放机、PlayStation3游戏机与数字智能移动设备等，使用起来相当方便。

HMZ系列头戴式显示器的操作区域位于头戴部分的底部，主要包括电源键、十字导航、音量调节与菜单键。在播放电影的时候，用户可以通过这些按键实现电源键、十字导航、音量调节与菜单键等播放功能。此外，在画质调整菜单方面，HMZ系列支持色温调整与数码降噪的功能。　

双层穿透式液晶结构的半透式头戴式显示器　爱普生的Moverio BT-100

爱普生所带来的Moverio BT-100与索尼的HMZ系列都属于强调影音娱乐类型的头戴式显示器，不同的是它并没采用全封闭式的设计，而是移动性更强的半透式设计。半透式设计的好处在于能够让用户除了可以观看到显示内容之外，还可掌握外部环境的一切情况，便于外出活动时使用。

爱普生所带来的Moverio BT-100与索尼的HMZ系列都属于强调影音娱乐类型的头戴式显示器，不同的是它并没采用全封闭式的设计，而是移动性更强的半透式设计。半透式设计的好处在于能够让用户除了可以观看到显示内容之外，还可掌握外部环境的一切情况，便于外出活动时使用。

Moverio BT-100由半透式头戴显示器和分离式Android智能系统遥控器两部分组成。半透式头戴显示器部分采用的是双层穿透式液晶镜片，拥有960×540 qHD规格的画面精度与24bit的色彩深度，兼具2D与3D的显示能力。它所显示的屏幕大小与观看距离有着密切的关系，当望在5m外的白墙，就能获得80英寸的画面，当观看20m远的白墙就可以观看到320英寸左右的超大画面。

Moverio BT-100分为半透式头戴显示器和分离式Android智能系统遥控器两部分

分离式Android智能系统遥控器体积不大，与普通的智能手机相差无几，内置了1G的存储空间，同时还支持SD卡扩展，搭载安卓操作系统，支持MPEG-4 AVC/H264编码的视频以及AAC/MP3格式的音频播放。在影音传输方面，遥控器还支持WiFi连接功能，可以直接获取网络上面各种影音资源以及浏览网页的相关信息。为了让用户获得更加出色的音效表现，它支持Dolby Mobile移动声场处理技术，能够模拟出多声道环绕声的音效。在控制方面，遥控器带有菜单按键、触摸控制板、2D/3D模式切换键、光标移动方向键、音箱控制键等，能够实现各种各样的操作要求。

总的来说，由于Moverio BT-100内置了智能系统，娱乐功能得以大大强化，不只是高清或3D影音欣赏，用户还可以玩大部分智能系统中的游戏。稍微可惜的是，它不能连接其他信号源设备进行联动控制，只能在自身的系统中进行所有的操作。

在功耗方面，目前大多数头戴式显示器的使用时间和普通PMP类似，大概都是3个小时左右。看一部电影是没有问题的。另外，虽然号称头戴式眼镜克服了在小屏幕上观看视频内容的各项难题，可提供与在两米距离观看30英寸平板电视相同的视觉体验，但对于笔者来看对于一个虚拟成像，可能还难以用具体的清晰度来进行准确的衡量。

　　总结：头戴式显示器与其他类型的显示一样都是显示图像的设备，通常以眼罩与头盔的方式将显示屏贴近用户的眼前，在通过光路调整焦段从而在短距离向眼睛投射影像。从发展至今，头戴式显示器也逐步向家用市场迈进，性能也随之越来越强大。而最初的头戴式显示主要应用在军事与专业领域，经常搭配陀螺仪和位置跟踪装置，以便于追踪用户的视角和位置来改变三维场景的视点。在民用领域，头戴式显示器则会加入智能系统与移动通信功能，可提供与智能移动设备相同的功能，至于是否会带领整个穿戴市场还需等待时间来验证。