CN111258073A - 反射显示屏眼镜 - Google Patents
反射显示屏眼镜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111258073A CN111258073A CN202010239789.1A CN202010239789A CN111258073A CN 111258073 A CN111258073 A CN 111258073A CN 202010239789 A CN202010239789 A CN 202010239789A CN 111258073 A CN111258073 A CN 111258073A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- display screen
- polarization
- reflective
- synchronous
- glasses
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 140
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 49
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000002688 persistence Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 claims description 17
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 16
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 15
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 208000003164 Diplopia Diseases 0.000 abstract 1
- 208000029444 double vision Diseases 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B2027/0178—Eyeglass type
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
本发明公开了一种反射显示屏眼镜，包括控制器以及依次排布的同步偏振遮挡膜、单向半透膜反射屏、反射放大镜、显示屏、单向反射镜和同步偏振穿透膜；显示屏工作时，控制器周期性控制形成显示屏可视和显示屏不可视且反射显示屏眼镜保持通透的两种状态，通过视觉存留构成环境和显示屏双视觉共存。该反射显示屏眼镜能获得周围环境和显示屏的重叠效果，解决了显示屏正面成虚像的问题，结构紧凑，分辨率高，畸变小。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示装置，具体涉及一种反射显示屏眼镜。
背景技术
目前采用的抬头显示屏都是通过投影和反射的方式戴在头上成像的，但是投射方式光路复杂，成像面积小而且图像不正，分辨率低，导致成像不清晰，人机工程效果不佳，很难在有限的空间内完成大幅成像。
发明内容
本发明的目的是提供一种反射显示屏眼镜，本发明能获得周围环境和显示屏的重叠效果，解决了显示屏正面成虚像的问题，结构紧凑，分辨率高，畸变小。同时通过控制器的控制作用，能够实现该眼镜在不同环境下根据使用者的需求来调整其具体功能。该眼镜工作时，能够根据用户需要在显示屏上呈现出其需要的信息；不需要该眼镜工作时，经控制器控制可以关闭其显示功能，此时该眼镜与正常眼镜基本无差别。
本发明所采用的技术方案是：
一种反射显示屏眼镜，包括控制器以及依次排布的同步偏振遮挡膜、单向半透膜反射屏、反射放大镜、显示屏、单向反射镜和同步偏振穿透膜；显示屏工作时，控制器通过周期性控制实现显示屏可视和显示屏不可视且反射显示屏眼镜保持通透的两种状态，通过视觉存留构成环境和显示屏双视觉共存；显示屏可视状态下，控制器开启显示屏光源、开启同步偏振遮挡膜从而挡住周围环境及画面穿透、取消同步偏振穿透膜偏振从而保证显示屏可视，用户能将需要的信息显示在显示屏上；显示屏不可视且反射显示屏眼镜保持通透状态下，控制器关闭显示屏光源、关闭同步偏振穿透膜从而避免其挡住眼睛视线前方、取消同步偏振遮挡膜偏振，物象通过单向反射镜和单向半透膜反射屏反射，再经过反射放大镜放大，在光学焦距内成虚像，进而投射到显示屏上。
进一步地，同步偏振穿透膜装有两层偏振方向相互垂直的偏振片且其中一个偏振方向与显示屏的偏振方向垂直，具有偏振片的无偏振、上下偏振、横向偏振和双偏振的全黑四态，通过控制器控制开启显示屏显示开启偏振方向的时间和关闭显示屏的显示功能以使其不显示偏振方向，调整显示屏显示时间和穿透显示屏观察周围环境的显示时序。
进一步地，同步偏振遮挡膜装有两层偏振方向相互垂直的偏振片且其中一个偏振方向与显示屏的偏振方向垂直，具有偏振片的无偏振、上下偏振、横向偏振和双偏振的全黑四态，通过控制器控制开启显示屏显示开启偏振方向时间和关闭显示屏的显示功能以使其不显示偏振方向，调整显示屏显示时间和穿透显示屏观察周围环境显示时序，保证在显示屏工作的时候，挡住周围的光线穿透单向半透膜反射屏，增强显示屏的对比度。
进一步地，控制器根据天气情况，通过占空比调整显示屏可视和显示屏不可视且反射显示屏眼镜保持通透的时间比例。
进一步地，晴天，显示屏可视和显示屏不可视且反射显示屏眼镜保持通透的时间比例为3∶1；阴天，显示屏可视和显示屏不可视且反射显示屏眼镜保持通透的时间比例为1∶1；晚上，显示屏可视和显示屏不可视且反射显示屏眼镜保持通透的时间比例为1∶5。
进一步地，通过调节偏振光的偏振角改变通透比，或者偏振强弱，将显示屏的信息透明虚拟显示在使用者的视觉范围内或者虚化显示屏的信息增强现场视觉。
进一步地，单向反射镜与显示屏之间设有调偏片，当显示屏成像偏振方向与同步偏振穿透膜偏振方向不一致时，通过调整调偏片能使显示屏成像偏振方向与同步偏振穿透膜偏振方向平行或趋于平行，从而减弱对显示屏的成像影响、避免重影。
进一步地，同步偏振遮挡膜外层设有光学补偿矫正镜，用于抵消反射放大镜曲率变化或矫正视力。
进一步地，显示屏为自发光的0LED显示屏，显示屏位于视觉轴的上方，显示屏靠视觉一方上半部加装挡板或偏振挡片不能看见显示屏，但不阻挡下半部视觉浏览，显示屏能通过前面的半透反射板反射在视觉范围内，穿过光学系统进入视觉。
本发明的有益效果是：
本发明基于显示屏具有透射和偏振成像的性能以及半透膜单向反射和偏振片在电压控制的条件下可以控制光学通透的机理，通过光学反射、光学调焦、偏振控制，利用同步偏振穿透膜和同步偏振遮挡膜，获得周围环境和显示屏的重叠效果，尤其适用于汽车驾驶中驾驶员使用；本发明保证了在显示屏工作的时候，挡住周围环境或光线对其成像的影响，从而增强成像的效果，解决了显示屏正面成虚像的问题；本发明结构紧凑，分辨率高，畸变小。
附图说明
图1是反射显示屏眼镜的结构示意图；
图中：1-光学补偿矫正镜；2-同步偏振遮挡膜；3-单向半透膜反射屏；4-反射放大镜；5-显示屏；6-调偏片；7-单向反射镜；8-同步偏振穿透膜。
图2是照射反射屏结构示意图，由于显示屏没有光源，所以在其工作时需要外加光源才能显示。
图3是显示屏的工作示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1和图2所示，一种反射显示屏眼镜，包括控制器以及依次排布的同步偏振遮挡膜2、单向半透膜反射屏3、反射放大镜4、显示屏5、单向反射镜7和同步偏振穿透膜8；当显示屏5工作时，控制器通过周期性控制实现显示屏5可视和显示屏5不可视且反射显示屏眼镜保持通透的两种状态，通过视觉存留构成环境和显示屏5双视觉共存，当不需要显示屏5工作时，控制器控制关闭显示屏光源，同时移走(向上或者向下)显示屏5和同步偏振穿透膜8的位置避免其挡住眼睛直视前方，同步偏振遮挡膜2取消偏振，此时该反射显示屏眼镜与常规眼镜并无本质区别；显示屏5可视状态下，控制器开启显示屏光源、开启同步偏振遮挡膜2从而挡住周围环境及画面穿透、取消同步偏振穿透膜偏振8从而保证显示屏可视，用户能将需要的信息显示在显示屏5上；显示屏5不可视且反射显示屏眼镜保持通透状态下，控制器关闭显示屏光源、关闭同步偏振穿透膜8从而避免其挡住眼睛视线前方、取消同步偏振遮挡膜2偏振，物象通过单向反射镜7和单向半透膜反射屏3反射，再经过反射放大镜4放大，在光学焦距内成虚像，进而投射到显示屏5上。
本发明基于显示屏5具有透射和偏振成像的性能以及半透膜单向反射和偏振片在电压控制的条件下可以控制光学通透的机理，通过光学反射、光学调焦、偏振控制，利用同步偏振穿透膜8和同步偏振遮挡膜2，获得周围环境和显示屏5的重叠效果，尤其适用于汽车驾驶中驾驶员使用；本发明保证了在显示屏5工作的时候，挡住周围环境或光线对其成像的影响，从而增强成像的效果，解决了显示屏5正面成虚像的问题；本发明结构紧凑，分辨率高，畸变小。
在本实施例中，同步偏振穿透膜8装有两层偏振方向相互垂直的偏振片且其中一个偏振方向与显示屏5的偏振方向垂直，具有偏振片的无偏振、上下偏振、横向偏振和双偏振的全黑四态，通过控制器控制开启显示屏5显示开启偏振方向的时间和关闭显示屏5的显示功能以使其不显示偏振方向，调整显示屏5显示时间和穿透显示屏5观察周围环境的显示时序。
在本实施例中，同步偏振遮挡膜2装有两层偏振方向相互垂直的偏振片且其中一个偏振方向与显示屏5的偏振方向垂直，具有偏振片的无偏振、上下偏振、横向偏振和双偏振的全黑四态，通过控制器控制开启显示屏5显示开启偏振方向时间和关闭显示屏5的显示功能以使其不显示偏振方向，调整显示屏5显示时间和穿透显示屏5观察周围环境显示时序，保证在显示屏5工作的时候，挡住周围的光线穿透单向半透膜反射屏3，增强显示屏5的对比度。
在本实施例中，控制器可以根据天气情况，通过占空比调整显示屏5可视和显示屏5不可视且反射显示屏眼镜保持通透的时间比例。如，晴天，显示屏5可视和显示屏5不可视且反射显示屏眼镜保持通透的时间比例为3∶1；阴天，显示屏5可视和显示屏5不可视且反射显示屏眼镜保持通透的时间比例为1∶1；晚上，显示屏5可视和显示屏5不可视且反射显示屏眼镜保持通透的时间比例为1∶5。
在本实施例中，通过调节偏振光的偏振角改变通透比，或者偏振强弱，将显示屏的信息透明虚拟显示在使用者的视觉范围内或者虚化显示屏的信息增强现场视觉。
如图1所示，在本实施例中，单向反射镜7与显示屏5之间设有调偏片6，当显示屏5成像偏振方向与同步偏振穿透膜8偏振方向不一致时，通过调整调偏片6能使显示屏5成像偏振方向与同步偏振穿透膜8偏振方向平行或趋于平行，从而减弱对显示屏5的成像影响、避免重影。
如图1所示，在本实施例中，同步偏振遮挡膜2外层设有光学补偿矫正镜1，光学补偿矫正镜1用于抵消反射放大镜4曲率变化或矫正视力。
如图3所示，在本实施例中，显示屏为自发光的0LED显示屏，显示屏位于视觉轴的上方，显示屏靠视觉一方上半部加装挡板或偏振挡片不能看见显示屏，但不阻挡下半部视觉浏览，显示屏能通过前面的半透反射板反射在视觉范围内，穿过光学系统进入视觉。考虑到0LED显示屏的诸多优势，比如高亮度，较广的观看角度和良好的色彩还原能力，寿命长等，可以达到较好的使用效果，并满足使用者的需求。
上述反射显示屏眼镜适用范围广泛，包括但不限于普通人员、需要兼顾车辆行驶安全和信息读取的驾驶人员、需要兼顾设备操作安全和信息读取的操作人员，能够显示终端(电脑、手机、pad等)的信息。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明保护的范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明涉及的技术范围内所做的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种反射显示屏眼镜，其特征在于：包括控制器以及依次排布的同步偏振遮挡膜、单向半透膜反射屏、反射放大镜、显示屏、单向反射镜和同步偏振穿透膜；显示屏工作时，控制器通过周期性控制实现显示屏可视和显示屏不可视且反射显示屏眼镜保持通透的两种状态，通过视觉存留构成环境和显示屏双视觉共存；显示屏可视状态下，控制器开启显示屏光源、开启同步偏振遮挡膜从而挡住周围环境及画面穿透、取消同步偏振穿透膜偏振从而保证显示屏可视，用户能将需要的信息显示在显示屏上；显示屏不可视且反射显示屏眼镜保持通透状态下，控制器关闭显示屏光源、关闭同步偏振穿透膜从而避免其挡住眼睛视线前方、取消同步偏振遮挡膜偏振，物象通过单向反射镜和单向半透膜反射屏反射，再经过反射放大镜放大，在光学焦距内成虚像，进而投射到显示屏上。
2.如权利要求1所述的反射显示屏眼镜，其特征在于：同步偏振穿透膜装有两层偏振方向相互垂直的偏振片且其中一个偏振方向与显示屏的偏振方向垂直，具有偏振片的无偏振、上下偏振、横向偏振和双偏振的全黑四态，通过控制器控制开启显示屏显示开启偏振方向的时间和关闭显示屏的显示功能以使其不显示偏振方向，调整显示屏显示时间和穿透显示屏观察周围环境的显示时序。
3.如权利要求1所述的反射显示屏眼镜，其特征在于：同步偏振遮挡膜装有两层偏振方向相互垂直的偏振片且其中一个偏振方向与显示屏的偏振方向垂直，具有偏振片的无偏振、上下偏振、横向偏振和双偏振的全黑四态，通过控制器控制开启显示屏显示开启偏振方向时间和关闭显示屏的显示功能以使其不显示偏振方向，调整显示屏显示时间和穿透显示屏观察周围环境显示时序，保证在显示屏工作的时候，挡住周围的光线穿透单向半透膜反射屏，增强显示屏的对比度。
4.如权利要求1至3任一所述的反射显示屏眼镜，其特征在于：控制器根据天气情况，通过占空比调整显示屏可视和显示屏不可视且反射显示屏眼镜保持通透的时间比例。
5.如权利要求4所述的反射显示屏眼镜，其特征在于：晴天，显示屏可视和显示屏不可视且反射显示屏眼镜保持通透的时间比例为3∶1；阴天，显示屏可视和显示屏不可视且反射显示屏眼镜保持通透的时间比例为1∶1；晚上，显示屏可视和显示屏不可视且反射显示屏眼镜保持通透的时间比例为1∶5。
6.如权利要求4所述的反射显示屏眼镜，其特征在于：通过调节偏振光的偏振角改变通透比，或者偏振强弱，将显示屏的信息透明虚拟显示在使用者的视觉范围内或者虚化显示屏的信息增强现场视觉。
7.如权利要求1所述的反射显示屏眼镜，其特征在于：单向反射镜与显示屏之间设有调偏片，当显示屏成像偏振方向与同步偏振穿透膜偏振方向不一致时，通过调整调偏片能使显示屏成像偏振方向与同步偏振穿透膜偏振方向平行或趋于平行，从而减弱对显示屏的成像影响、避免重影。
8.如权利要求1所述的反射显示屏眼镜，其特征在于：同步偏振遮挡膜外层设有光学补偿矫正镜，用于抵消反射放大镜曲率变化或矫正视力。
9.如权利要求1所述的反射显示屏眼镜，其特征在于：显示屏为自发光的OLED显示屏，显示屏位于视觉轴的上方，显示屏靠视觉一方上半部加装挡板或偏振挡片不能看见显示屏，但不阻挡下半部视觉浏览，显示屏能通过前面的半透反射板反射在视觉范围内，穿过光学系统进入视觉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010239789.1A CN111258073B (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 反射显示屏眼镜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010239789.1A CN111258073B (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 反射显示屏眼镜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111258073A true CN111258073A (zh) | 2020-06-09 |
| CN111258073B CN111258073B (zh) | 2021-07-20 |
Family
ID=70949928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010239789.1A Active CN111258073B (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 反射显示屏眼镜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111258073B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113055661A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-29 | 束禾问 | 一种同频成像系统及成像方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201004125Y (zh) * | 2006-12-15 | 2008-01-09 | 顾选祥 | 防眩目多功能液晶智能眼镜 |
| CN108196374A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-22 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 显示装置 |
| CN108287409A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-07-17 | 北京枭龙科技有限公司 | 透视型近眼显示光学系统 |
| WO2019097522A1 (en) * | 2017-11-20 | 2019-05-23 | Elbit Systems Ltd. | A conical optical combiner |
| CN110346936A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-10-18 | Oppo广东移动通信有限公司 | 一种虚拟现实模式与增强现实模式兼容的头戴显示设备 |
-
2020
- 2020-03-30 CN CN202010239789.1A patent/CN111258073B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201004125Y (zh) * | 2006-12-15 | 2008-01-09 | 顾选祥 | 防眩目多功能液晶智能眼镜 |
| WO2019097522A1 (en) * | 2017-11-20 | 2019-05-23 | Elbit Systems Ltd. | A conical optical combiner |
| CN108196374A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-22 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 显示装置 |
| CN108287409A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-07-17 | 北京枭龙科技有限公司 | 透视型近眼显示光学系统 |
| CN110346936A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-10-18 | Oppo广东移动通信有限公司 | 一种虚拟现实模式与增强现实模式兼容的头戴显示设备 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113055661A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-29 | 束禾问 | 一种同频成像系统及成像方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111258073B (zh) | 2021-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11340452B2 (en) | Heads up display system | |
| US9429757B1 (en) | System for providing projected information combined with outside scenery | |
| US7158095B2 (en) | Visual display system for displaying virtual images onto a field of vision | |
| JPH02299934A (ja) | 車輌用のヘッドアップディスプレイ | |
| US11878586B2 (en) | Information display apparatus and spatial sensing apparatus | |
| WO2012118573A1 (en) | Light control in head mounted displays | |
| US11738646B2 (en) | Information display apparatus | |
| WO2015014101A1 (zh) | 光学成像装置 | |
| JP2011022210A (ja) | 表示装置 | |
| CN204989625U (zh) | 一种具有放大图像功能的抬头显示器 | |
| JP2023539877A (ja) | ヘッドアップディスプレイ用光学モジュールおよびヘッドアップディスプレイ用光学系、車両 | |
| CN114185171A (zh) | 一种成像距离可变的抬头显示装置及抬头显示系统 | |
| JP2008046562A (ja) | 頭部装着型ディスプレイ | |
| US6574048B2 (en) | Method and apparatus for attenuating solar flux in a head-up display | |
| CN111258073B (zh) | 反射显示屏眼镜 | |
| JP4961594B2 (ja) | オフサルミックレンズ及び光学結像器インサートを備えたオフサルミックディスプレイ | |
| JP2017198825A (ja) | 単眼型画像表示装置 | |
| CN109870813A (zh) | 一种采用pbs偏振分光片的ar-hud光路系统 | |
| CN112339357B (zh) | 复合膜层及包含其的窗口、显示系统和汽车 | |
| US20230280613A1 (en) | Head-up display unit adapted to high working temperatures and high backlight intensity | |
| JPH0954276A (ja) | ヘッドアップディスプレイ | |
| JPH1152283A (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置用コンバイナーおよびヘッドアップディスプレイ装置 | |
| CN214474250U (zh) | 一种汽车平视显示器 | |
| WO2021240985A1 (ja) | 虚像表示装置 | |
| JPH0518948U (ja) | 車両用表示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |