CN109683337A - 一种视力保健装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及视力保健技术领域，尤其涉及一种视力保健装置。包括外壳、外视窗玻璃、PC主板、底座、第一驱动单元、显示器箱、第一显示器、第二显示器、显示器滑道、PBS板、信号处理板、第二驱动单元、第三驱动单元和内视窗玻璃；PC主板把3D视频信号传输给信号处理板并分解，然后传输给第一和第二显示器，第一显示器发出水平偏振光以45°入射角投射到PBS板，以45°出射角折射光投向观看者；第二显示器发出垂直偏振光水平穿透PBS板投向观看者，观看者左眼和右眼分别佩戴水平偏光片和垂直偏光片，经双眼融像形成3D视觉。驱动单元驱动第一、第二显示器和显示器箱协同运动，实现眼睛调节与集合联动，并可以编制各种运动模式适应各种视力不良的患者。
Description
技术领域
本申请涉及视力保健技术领域，尤其涉及一种视力保健装置。
背景技术
随着经济和文化建设的全面提升，不同年龄段的眼部疾病发病率也逐年攀升，尤其是近视的发病率在中小学生人群中居高不下，严重影响了我国国民身体素质，长时间近距离用眼是导致近视的成因。目前，各类缓解眼疲劳和治疗眼部疾病的产品和仪器种类繁多，其中，基于双眼合像的视力保健和3D显示装置对缓解视力疲劳、治疗眼部疾病有很好的保健效果。
目前，基于大尺寸显示的3D显示技术目前的实现方式有偏振光方式，即观看者佩戴偏振光片眼镜，眼镜左右镜片的偏振光属性相差90度并与显示端左右画面发生的偏振光属性相同，实现左右眼分视左右画面形成3D视觉。
偏振光式的实现方法有两种，一是在显示屏上设置隔行偏振光片，奇数行为垂直光，偶数行为水平光，通过佩戴偏振光眼镜观看实现左右眼分视左右画面形成3D视觉，这种方式显然是行解析度降低一半，即1920x1080的高清视频信号，实际显示是1920x540的效果，体验效果很差。第二种是利用投影的方式，两台投影机镜头前设置相差90度的偏光片，通过佩戴偏振光眼镜观看实现左右眼分视左右画面形成3D视觉，这种方式的缺点是对投影幕的要求比较高，很难满足大视角又具备偏振光特性的要求；微型投影机的分辨率一般比较低，高清投影仪的体积比较大造价高，同时满足大视角又具备偏振光特性同时还要实现画面多维移动以满足双眼视觉三联动比较困难，如此种种原因投影方案也不理想。
发明内容
本申请提供了一种视力保健装置，以解决目前的大尺寸3D视力保健装置不能满足大视角的前提下又具备偏振光特性和实现画面移动的问题。
为了解决上述问题，一种视力保健装置，所述视力保健装置包括外壳、外视窗玻璃、PC主板、第三驱动单元以及设置在外壳内的显示器箱，
所述外视窗玻璃镶嵌在所述外壳的一侧；
所述显示器箱通过第三驱动单元与所述外壳固定连接；
所述显示器箱内设置有第一显示器、第二显示器、显示器滑道、PBS板、信号处理板、第一驱动单元、第二驱动单元、内视窗玻璃、下支架以及组合支架；
所述PBS板与水平面呈45°角设置，一端通过下支架与所述显示器箱固定连接，另一端通过组合支架与所述显示器箱固定连接；
所述第一显示器水平设置，一端与所述显示器滑道滑动连接，另一端与所述第一驱动单元固定连接；
所述第二显示器垂直设置，一端与所述组合支架滑动连接，另一端与所述第二驱动单元固定连接；
所述信号处理板与所述第二显示器平行设置，与所述显示器箱固定连接且与所述PC主板电性连接；
所述显示器滑道与所述组合支架分别与所述显示器箱固定连接；
所述内视窗玻璃镶嵌在所述显示器箱的一侧。
可选的，所述第一驱动单元包括第一驱动滑块和第一驱动丝杠，所述第一驱动滑块与所述第一显示器固定连接，所述第一驱动滑块与所述第一驱动丝杠螺纹连接。
可选的，所述第二驱动单元包括第二驱动滑块和第二驱动丝杠，所述第二驱动滑块与所述第二显示器固定连接，所述第二驱动滑块与所述第二驱动丝杠螺纹连接。
可选的，所述第三驱动单元包括第三驱动滑块和第三驱动丝杠，所述显示器箱的下底面与所述第三驱动滑块固定连接，所述第三驱动滑块与所述第三驱动丝杠螺纹连接。
可选的，所述视力保健装置还包括底座，所述外壳与所述底座固定连接。
本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：
本申请提供了一种视力保健装置，所述视力保健装置包括外壳、外视窗玻璃、PC主板、底座、第一驱动单元以及设置在外壳内的显示器箱，显示器箱内设置有第一显示器、第二显示器、显示器滑道、PBS板、信号处理板、第二驱动单元、第三驱动单元以及内视窗玻璃；当一束自然光投射到PBS板上时，自然光被分为两路，一路光被折射，这种被折射的光就是水平偏振光，一路光透射沿着入射方向前行，这路光就是垂直偏振光，根据光路可逆的原理，在PBS上方入射水平偏振光，在PBS后面入射垂直偏振光，这两路光能汇合在一起，这是本案的设计基础。第一驱动单元驱动第一显示器左右移动，第二驱动单元驱动第二显示器左右移动，第三驱动单元驱动显示器箱前后移动，PC主板把下载的3D视频信号传输到信号处理板，由信号处理板分解为左右信号，左信号传输给第一显示器，第一显示器的表面设有水平偏振光片，发出的水平偏振光垂直投射的PBS板，经过PBS板折射后沿水平方向投向观看者；右信号传输给第二显示器，第二显示器的表面设置有垂直偏振光片，发出的光为垂直偏振光，垂直偏振光水平穿透PBS板投向观看者。此时观看者佩戴的偏振光眼镜左边为水平偏光片只能看到左画面，眼镜右边为垂直偏光片，只能看到右画面，经过双眼合像产生3D视觉；PC主板将驱动信号分别传输给三个显示器驱动，制定好运动规则，第一显示器和第二显示器相向运动使得两个显示器中心距增加时，第三驱动单元驱动显示器箱向远离观看者的方向运动，当两个显示器中心距离最大时，显示器箱距离观看者最远，此时第一显示器和第二显示器的表面到达观看者的光程距离等于目镜的焦距长度；第一显示器和第二显示器相向运动使得两个显示器中心距减小时，第三驱动单元驱动显示器箱向靠近观看者的方向运动，两个显示器中心距和显示器箱距离观看者的距离两者的关系满足眼睛的集合与调节相等，集合与调节的数值设定依患者不同而异。观看者在观看过程中按照上述运动往复进行。第一驱动单元、第二驱动单元和第三驱动单元的驱动是协同运动的，可以编制各种运动模式以适应于各种视力不良的患者，两个显示器的初始画面中心距从0-70任意设定以适应不同瞳距的患者和不同治疗方案的需求。解决了目前的大尺寸3D视力保健装置不能满足大视角的前提下又具备偏振光特性和实现画面移动的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种视力保健装置的正视图。
图2为本申请实施例提供的一种视力保健装置的侧视图。
图3为本申请实施例提供的一种PBS板的原理图。
附图标记说明：
1、外壳；2、外视窗玻璃；3、PC主板；4、底座；5、第三驱动单元；51、第三驱动滑块；52、第三驱动丝杠；6、显示器箱；60、第一显示器；61、第二显示器；62、显示器滑道；63、PBS板；64、信号处理板；65、第一驱动单元；66、第二驱动单元；67、内视窗玻璃；68、下支架；69、组合支架；651、第一驱动滑块；652、第一驱动丝杠；661、第二驱动滑块；662、第二驱动丝杠。
具体实施方式
示例性的，如图1所示为本申请提供的一种视力保健装置的正视图，所述视力保健装置包括外壳1、外视窗玻璃2、PC主板3、底座4、第一驱动单元65以及设置在外壳1内的显示器箱6。
外壳1相当于一个保护罩，并与设置在外壳1内的显示器箱6滑动连接，给显示器箱6提供了一个规则的移动平台，便于与第一显示器60和第二显示器61协同运动，实现大尺寸的3D保健效果。
底座4与外壳1固定连接，为整个装置提供了一个支撑点。
外壳1向着观看者的一侧镶嵌有外视窗玻璃2，观看者可以通过外视窗玻璃2观看到外壳1内部的3D画面。
PC主板3设置在底座4内，并与信号处理板64电性连接，用于传输指令，控制驱动设置第一显示器60、第二显示器61以及显示器箱6的运动轨迹，使得第一显示器60、第二显示器61以及显示器箱6按照规定的运动轨迹运动，可以编制各种运动模式以适应于各种视力不良的患者。
PC主板3具体工作模式如下：PC主板3把下载的3D视频信号传输到信号处理板64，由信号处理板64分解为左右信号，左信号传输给第一显示器60，第一显示器60的表面设有水平偏振光片，发出的水平偏振光垂直投射的PBS板63，经过PBS折射后沿水平方向投向观看者；右信号传输给第二显示器61，第二显示器61的表面设置有垂直偏振光片，发出的光为垂直偏振光，垂直偏振光水平穿透PBS板63投向观看者。此时观看者佩戴的偏振光眼镜左边为水平偏光片只能看到左画面，眼镜右边为垂直偏光片，只能看到右画面，经过双眼合像产生3D视觉。
PC主板3制定好运动规则，将驱动信号分别传输给三个显示器驱动，驱动第一显示器60和第二显示器61相向运动使得两个显示器中心距增加时，驱动显示器箱6向远离观看者的方向运动，当两个显示器中心距离最大时，显示器箱6距离观看者最远，此时第一显示器60和第二显示器61的前表面到达观看者的光程距离等于目镜的焦距长度。第一显示器和第二显示器沿相向运动时两个显示器中心距减小时，显示器驱动驱动显示器箱向靠近观看者的方向运动，两个显示器中心距和显示器箱距离观看者的距离两者的关系满足眼睛的集合与调节相等，集合与调节的数值设定依患者不同而异。观看者在观看过程中按照上述运动往复进行。第一显示器60、第二显示器61和显示器箱6的驱动是协同运动的，可以编制各种运动模式以适应于各种视力不良的患者，两个显示器的初始画面中心距从0-70任意设定以适应不同瞳距的患者和不同治疗方案的需求。
显示器箱6通过第三驱动单元5与外壳1固定连接，第三驱动单元5包括第三驱动滑块51和第三驱动丝杠52，显示器箱6的下底面与第三驱动滑块51固定连接，第三驱动滑块51与第三驱动丝杠52螺纹连接，第三驱动丝杠52在第三显示器驱动的驱动下旋转，同时带动第三驱动滑块51前后移动从而带动显示器箱6前后移动。
显示器箱6内设置有第一显示器60、第二显示器61、显示器滑道62、PBS板63、信号处理板64、第一驱动单元65、第二驱动单元66以及内视窗玻璃67。
第一显示器60水平设置，一端与显示器滑道62滑动连接，另一端与第一驱动单元65固定连接，第一显示器60的表面设置有水平偏振光片，第一显示器60画面发出的光为水平偏振光，并且光线垂直向下投射到PBS板63，经过PBS折射后沿水平方向投向观看者。
可选的，第一驱动单元65包括第一驱动滑块651和第一驱动丝杠652，第一驱动滑块651与第一显示器60固定连接，第一驱动滑块651与第一驱动丝杠652螺纹连接，第一驱动丝杠652在第一显示器驱动的驱动下旋转，并且带动第一驱动滑块651左右移动从而带动第一显示器60左右移动。
第二显示器61垂直设置，一端与组合支架69滑动连接，另一端与第二驱动单元66固定连接，第二显示器61的表面设置有垂直偏振光片，第二显示器61画面发出的光为垂直偏振光，并且光线水平穿过PBS板63投向观看者。
可选的，第二驱动单元66包括第二驱动滑块661和第二驱动丝杠662，第二驱动滑块661与第二显示器61固定连接，第二驱动滑块661与第二驱动丝杠662螺纹连接，第二驱动丝杠662在第二显示器驱动的驱动下旋转，并且带动第二驱动滑块661左右移动从而带动第二显示器61左右移动。
使显示器箱6、第一显示器60与第二显示器61运动不限制予本申请中提到的用驱动单元来驱动，还可以有其他的方式使得显示器箱6、第一显示器60与第二显示器61运动，本申请在此不做限制。
信号处理板64与第二显示器61平行设置，与显示器箱6固定连接，同时与PC主板3电性连接，信号处理板64的作用是分解PC主板3传输的视频信号，将左信号传输给第一显示器60，右信号传输给第二显示器61。
显示器滑道62与组合支架69分别与显示器箱6固定连接。
示例性的，如图3所示，为本申请提供的一种PBS板63的原理图，PBS板63是在玻璃上涂镀一层特殊的膜，当一束自然光投射到PBS板63上时，自然光被分为两路，一路光被折射，这种被折射的光就是水平偏振光，一路光透射沿着入射方向前行，这路光就是垂直偏振光，根据光路可逆的原理，在PBS板63上方入射水平偏振光，在PBS板63后面入射垂直偏振光，这两路光能汇合在一起，PBS板63与水平面呈45°角设置，一端通过下支架68与显示器箱6固定连接，另一端通过组合支架69与显示器箱6固定连接。在本申请提供的装置工作时，由第一显示器60提供水平偏振光，垂直投射到PBS板63上，经过PBS板63折射后沿水平方向投向观看者；由第二显示器61提供垂偏振光，穿透PBS板63投向观看者。此时观看者佩戴的偏振光眼镜左边为水平偏光片只能看到左画面，眼镜右边为垂直偏光片，只能看到右画面，经过双眼合像产生3D视觉。
显示器箱6向着观看者的一侧镶嵌有内视窗玻璃67，观看者可以通过内视窗玻璃67观看到显示器箱6内部的3D画面。
可选的，显示器尺寸可以是任意尺寸。
可选的，为了降低成本可以用半透半反玻璃替代PBS板63。
示例性的，如图2所示为本申请提供的一种视力保健装置的侧视图，与水平方向成45°角设置一片PBS板63或半透半反玻璃，水平方向放置第一显示器60，垂直方向放置第二显示器61，两个显示器的对应点距离PBS板63的同一点的距离相等，以此保证两个显示器所有点距离观看者眼睛的光程相等。第一显示器60的表面设置有水平偏振光片，第二显示器61的表面设置有垂直偏振光片，PBS板63的特性是投射到其表面的水平偏振光会沿着与入射角相同的角度折射出去，而垂直偏振光可以穿过PBS板63沿着入射光方向直射出去，这样到达观看者眼睛的光是两种相差90°的偏振光，观看者只需佩戴与两个显示器对应的偏振光眼镜即可形成3D视觉，比如第一显示器60显示左画面，第二显示器61显示右画面，那么偏振光眼镜的左片应该是水平偏振光片，右侧应该是垂直偏振光片。第一显示器60和第二显示器61通过驱动装置进行左右移动，与此同时显示器箱6前后移动，实现眼睛视觉的调节与集合联动起到视力保健作用。
本申请提供了一种视力保健装置，所述视力保健装置包括外壳、外视窗玻璃、PC主板、底座、第一驱动单元以及设置在外壳内的显示器箱，显示器箱内设置有第一显示器、第二显示器、显示器滑道、PBS板、信号处理板、第二驱动单元、第三驱动单元以及内视窗玻璃；当一束自然光投射到PBS板上时，自然光被分为两路，一路光被折射，这种被折射的光就是水平偏振光，一路光透射沿着入射方向前行，这路光就是垂直偏振光，根据光路可逆的原理，在PBS上方入射水平偏振光，在PBS后面入射垂直偏振光，这两路光能汇合在一起，这是本案的设计基础。第一驱动单元驱动第一显示器左右移动，第二驱动单元驱动第二显示器左右移动，第三驱动单元驱动显示器箱前后移动，PC主板把下载的3D视频信号传输到信号处理板，由信号处理板分解为左右信号，左信号传输给第一显示器，第一显示器的表面设有水平偏振光片，发出的水平偏振光垂直投射的PBS板，经过PBS板折射后沿水平方向投向观看者；右信号传输给第二显示器，第二显示器的表面设置有垂直偏振光片，发出的光为垂直偏振光，垂直偏振光水平穿透PBS板投向观看者。此时观看者佩戴的偏振光眼镜左边为水平偏光片只能看到左画面，眼镜右边为垂直偏光片，只能看到右画面，经过双眼合像产生3D视觉；PC主板将驱动信号分别传输给三个显示器驱动，制定好运动规则，第一显示器和第二显示器相向运动使得两个显示器中心距增加时，第三驱动单元驱动显示器箱向远离观看者的方向运动，当两个显示器中心距离最大时，显示器箱距离观看者最远，此时第一显示器和第二显示器的表面到达观看者的光程距离等于目镜的焦距长度；第一显示器和第二显示器相向运动使得两个显示器中心距减小时，第三驱动单元驱动显示器箱向靠近观看者的方向运动，两个显示器中心距和显示器箱距离观看者的距离两者的关系满足眼睛的集合与调节相等，集合与调节的数值设定依患者不同而异。观看者在观看过程中按照上述运动往复进行。第一驱动单元、第二驱动单元和第三驱动单元的驱动是协同运动的，可以编制各种运动模式以适应于各种视力不良的患者，两个显示器的初始画面中心距从0-70任意设定以适应不同瞳距的患者和不同治疗方案的需求。解决了目前的大尺寸3D视力保健装置不能满足大视角的前提下又具备偏振光特性和实现画面移动的问题。
需要说明的是，诸如术语“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物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (5)
1.一种视力保健装置，其特征在于，所述视力保健装置包括外壳(1)、外视窗玻璃(2)、PC主板(3)、第三驱动单元(5)以及设置在外壳(1)内的显示器箱(6)，
所述外视窗玻璃(2)镶嵌在所述外壳(1)的一侧；
所述显示器箱(6)通过第三驱动单元(5)与所述外壳(1)固定连接；
所述显示器箱(6)内设置有第一显示器(60)、第二显示器(61)、显示器滑道(62)、PBS板(63)、信号处理板(64)、第一驱动单元(65)、第二驱动单元(66)以及内视窗玻璃(67)、下支架(68)、组合支架(69)；
所述PBS板(63)与水平面呈45°角设置，一端通过下支架(68)与所述显示器箱(6)固定连接，另一端通过组合支架(69)与所述显示器箱(6)固定连接；
所述第一显示器(60)水平设置，一端与所述显示器滑道(62)滑动连接，另一端与所述第一驱动单元(65)固定连接；
所述第二显示器(61)垂直设置，一端与所述组合支架(69)滑动连接，另一端与所述第二驱动单元(66)固定连接；
所述信号处理板(64)与所述第二显示器(61)平行设置，与所述显示器箱(6)固定连接且与所述PC主板(3)电性连接；
所述显示器滑道(62)与所述组合支架(69)分别与所述显示器箱(6)固定连接；
所述内视窗玻璃(67)镶嵌在所述显示器箱(6)的一侧。
2.根据权利要求1所述的视力保健装置，其特征在于，所述第一驱动单元(65)包括第一驱动滑块(651)和第一驱动丝杠(652)，所述第一驱动滑块(651)与所述第一显示器(60)固定连接，所述第一驱动滑块(651)与所述第一驱动丝杠(652)螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的视力保健装置，其特征在于，所述第二驱动单元(66)包括第二驱动滑块(661)和第二驱动丝杠(662)，所述第二驱动滑块(661)与所述第二显示器(61)固定连接，所述第二驱动滑块(661)与所述第二驱动丝杠(662)螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的视力保健装置，其特征在于，所述第三驱动单元(5)包括第三驱动滑块(51)和第三驱动丝杠(52)，所述显示器箱(6)的下底面与所述第三驱动滑块(51)固定连接，所述第三驱动滑块(51)与所述第三驱动丝杠(52)螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的视力保健装置，其特征在于，所述视力保健装置还包括底座(4)，所述外壳(1)与所述底座(4)固定连接。
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| CN201910128560.8A Pending CN109683337A (zh) | 2019-02-21 | 2019-02-21 | 一种视力保健装置 |
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| CN (1) | CN109683337A (zh) |
Citations (7)
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2019
- 2019-02-21 CN CN201910128560.8A patent/CN109683337A/zh active Pending
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