CN204302588U - 一种虚拟现实立体显示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的一种虚拟现实立体显示器,包括固定装置、卡位带和镜像显示装置,所述镜像显示装置设置在固定装置内,所述固定装置与卡位带为可拆卸的活动连接,将卡位带环绕固定在人体头部眼睛上方位置,镜像显示装置置于人眼前方,实现立体显像;所述镜像显示装置包括放大镜、平面反射镜和液晶屏;所述液晶屏包括第一液晶屏和第二液晶屏,两个液晶屏之间的夹角为90°,两个液晶屏中心之间的距离为5.5cm~7cm;本实用新型通过两块液晶屏位置关系设计成90°垂直放置,两块屏中心点距离可以在5.5cm~7cm之间调节,以使双屏显示的图像能被人眼无遮挡观看,双屏画面错开叠加能增大视场角,给观众带来更大的画面感受。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种虚拟现实立体显示器。
背景技术
头盔显示器(Head-Mounted Display,简称HMD)可以扩展科学三维可视化程度,增进人机交互体验。其根本原理是让左右两眼分别观看两幅近乎完全相同、仅拍摄角度稍有差异的立体图像,经过大脑处理生成立体感。3D电影实际上包含了两部电影,一部是对应左眼的左电影,一部是对应右眼的右电影,3D设备工作时左眼只能看到左电影画面,右眼只能看到右电影画面,经大脑合成即可欣赏到栩栩如生的立体电影。
此前市场上的头盔显示器结构复杂,大多是以小于1英寸的超小型显示器作为图像源,其制作工艺要求高,在低成本条件下很难做到高分辨率,且需要复杂的光学放大系统,导致效果好则成本高昂,效果差的无法满足市场需求。而2014年以后出现的头盔显示器以单屏为主,经放大之后像素点过于明显,大大降低了画质观感。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是现有头盔式显示器结构复杂、光学系统复杂及单屏方案效果不佳;针对目前存在的问题,本实用新型提供了一种结构简单,成本低而效果优异的虚拟现实立体显示器,该立体显示器可以采用头盔式,也可以采用便携式。
本实用新型的一种虚拟现实立体显示器,包括固定装置、卡位带和镜像显示装置,所述镜像显示装置设置在固定装置内,所述固定装置与卡位带为可拆卸的活动连接,将卡位带环绕固定在人体头部眼睛上方位置,镜像显示装置置于人眼前方,实现立体显像;
所述镜像显示装置包括放大镜、平面反射镜和液晶屏;所述液晶屏为长方形,所述液晶屏的尺寸为3英寸~7英寸,包括交错设置的第一液晶屏和第二液晶屏;所述第一液晶屏与第二液晶屏之间的夹角为90°,所述第一液晶屏与垂直方向的夹角为5°~35°,所述第一液晶屏中心与第二液晶屏中心之间的距离为5.5cm~7cm;所述第一液晶屏设置在固定装置的左下侧,所述第二液晶屏设置在固定装置的右上侧;所述平面反射镜设置在第二液晶屏下侧,与第二液晶屏之间的夹角为45°;通过平面反射镜的偏转,人眼透过固定在固定装置内的放大镜,观看立体的放大影像。
优选的,所述固定装置为头盔壳体,所述镜像显示装置固定设置在头盔壳体的内壁上。
优选的,所述固定装置为便携外壳,所述平面反射镜、第一液晶屏和第二液晶屏通过第一连接轴设置在便携外壳内;所述放大镜通过第二连接轴铰接在便携外壳上。
优选的,所述放大镜为两个,所述放大镜的镜片为单镜片或多镜片组合。
优选的,所述第一液晶屏和平面反射镜与第一连接轴活动连接,所述第二液晶屏与第一连接轴固定连接。
优选的,所述立体显示器还包括无线收发装置,所述无线收发装置包括无线信号发射器和无线信号接收器。
优选的,所述第一液晶屏与人眼之间设有偏转棱镜。
优选的,所述偏转棱镜为横截面是三角形的楔形。
优选的,所述卡位带为有弹性的绷带。
本实用新型优选实施例的有益效果如下:1、通过两块液晶屏位置关系设计成90°垂直放置,两块屏中心点距离可以在5.5cm~7cm之间调节,以使双屏显示的图像能被人眼无遮挡观看,双屏画面错开叠加能增大视场角,给观众带来更大的画面感受;2、本实用新型采用双屏方案视觉效果可以叠加,画质相比目前流行的单屏方案得到极大强化,单屏方案由于把屏幕一分为二,半个画面放大之后颗粒感极明显,画面显示比例变形,严重影响观感,整体效果大打折扣。双屏方案则是整屏放大,像素颗粒感受不明显,画面显示比例正常,整体效果极佳;4、本设计采用两块3英寸~7英寸显示屏配合光学系统,视角宽广,画面大、变形小,分辨率高,图像清晰稳定,色彩真实自然,立体效果强烈,且生产成本低廉,结构简单,在现有技术条件下能够迅速投产,加以推广普及;5、通过设置无线收发装置,不但能使显示器本身像平板手机一样使用,也能通过无线接收器接收来自电脑的高清视频信号,使该显示器作为电脑显示屏佩戴到人的头部,实现电脑显示屏画面的3D效果。
附图说明
图1为本实用新型的镜像显示装置的立体结构示意图;
图2为本实用新型的使用状态侧视结构示意图Ⅰ;
图3为本实用新型的使用状态侧视结构示意图Ⅱ;
图4为图3折叠状态结构示意图;
图5为本实用新型的使用状态侧视光路图;
图6为本实用新型的镜像显示装置的俯视结构示意图;
图中,1、第一液晶屏;2、第二液晶屏;3、平面反射镜;4、头盔壳体;5、放大镜;6、第一连接轴;7、第二连接轴;8、卡位带;9、便携外壳;10、卡位孔;11、卡位栓;12、偏转棱镜。
具体实施方式
实施例1
如图2所示,本实用新型的一种虚拟现实立体显示器,包括头盔壳体4、卡位带8和镜像显示装置,镜像显示装置固定设置在头盔壳体4内壁上,头盔壳体4与卡位带8为可拆卸的活动连接,头盔壳体4两侧设置有卡位栓11,卡位带8上设置有卡位孔10。使用时,将卡位带8环绕在人体头部眼睛上方位置,卡位带8为有弹性的绷带,可根据需要调整卡位带8的位置,将卡位孔10连接在卡位栓11上实现固定,镜像显示装置置于人眼前方,实现立体现像功能。
如图1和图2所示,镜像显示装置包括放大镜5、平面反射镜3和液晶屏,液晶屏为长方形,液晶屏的尺寸为3英寸~7英寸,包括第一液晶屏1和第二液晶屏2;第一液晶屏1与第二液晶屏2大小相同(大小不同也可以实现本实用新型)、交错设置,两个液晶屏之间的夹角为90°,第一液晶屏1中心与第二液晶屏2中心之间的距离为5.5cm~7cm,第一液晶屏1位于左眼的前方,第二液晶屏2位于右眼的前方,平面反射镜3置于两个液晶屏的中间位置,第一液晶屏1位于平面反射镜3的下方,第二液晶屏2位于平面反射镜3的上方(也可左右互换,第一液晶屏1在平面反射镜3的上方,第二液晶屏2在平面反射镜3的下方,均能实现本实用新型的功能);通过平面反射镜3的偏转,人眼透过放大镜5,可以观看到立体效果优异的放大影像。其中,放大镜5的镜片可以采用单镜片,也可以采用多镜片组合,均能实现本实用新型的目的。图1中的液晶屏与平面反射镜虽为连轴,但在本实施例中是分开嵌入头盔内部的结构。
使用状态下,第一液晶屏1与垂直方向始终保持5°~35°的夹角,平面反射镜3与第二液晶屏2始终保持45°夹角。如图5所示,虚线为水平目光视线,箭头所指方向为实际目光视线,第一液晶屏1与垂直方向的角度为5°~35°,这样使观看者目光自然下垂,眼睛处于更加放松的状态,不易疲劳。
进一步的,本实用新型的虚拟现实立体显示器还包括无线收发装置,无线收发装置包括无线信号发射器和无线信号接收器,分别设置在头盔壳体4的内侧(图中未标出,无线收发装置由超小型电路集成,可放置于头盔壳体内任意位置)。目前采用线材传送到主板进行处理再将画面呈现到显示屏上,使用很不方便,本实用新型内置无线收发装置,可无线接收到电脑输出的视频信号,大大减少线材的限制。本实用新型既能充当普通的平板显示器使用,无论2D还是3D画面都能让人随时随地体验到IMAX影院的巨幕效果,也可以作为电脑显示屏佩戴到人的头部,实现电脑显示屏画面的3D效果。
进一步的,如图6所示,本实用新型的虚拟现实立体显示器还可以在人眼和第一液晶屏1之间设置横截面为三角形的楔形偏转棱镜12,使第一液晶屏1被平面反射镜3遮挡部分能够呈现到人眼中,即能够看到箭头位置所指的位置。
使用时,如图2所示,将卡位带8固定在头部眼睛偏上的位置,将第一液晶屏1、平面反射镜3和放大镜5调整到人眼前方合适的位置,通过设备播放立体视频,显示器内包含的左右两眼的两条独立的光路系统,第一液晶屏1和第二液晶屏2分别播放具有视觉差的左右两路立体视频画面,左眼只看到第一液晶屏1播放的左视频画面,右眼只看到第二液晶屏2播放的右路视频信号画面,从而产生立体视觉感受,这样透过放大镜5,就可以欣赏到立体效果优异的放大影像。
实施例2
如图3所示,本实用新型的一种虚拟现实立体显示器,包括便携外壳9、卡位带8和镜像显示装置,镜像显示装置通过第一连接轴6设置在便携外壳9内,便携外壳9与卡位带8为可拆卸的活动连接,便携外壳9两侧设置有卡位栓10,卡位带8上设置有卡位孔11。使用时,将卡位带8环绕在人体头部眼睛上方位置,卡位带8为有弹性的绷带,可根据需要调整卡位带8的位置,将卡位孔11连接在卡位栓10上实现固定,镜像显示装置置于人眼前方,实现立体显像功能。
如图1和图3所示,镜像显示装置包括放大镜5、平面反射镜3以及与平面反射镜3通过第一连接轴6相连的液晶屏,液晶屏为长方形,液晶屏的尺寸为3英寸~7英寸,包括第一液晶屏和第二液晶屏;第一液晶屏1与第二液晶屏2大小相同(大小不同也可以实现本实用新型)、交错设置,两个液晶屏之间的夹角为90°,第一液晶屏1中心与第二液晶屏2中心之间的距离为5.5cm~7cm,第一液晶屏1位于左眼的前方,第二液晶屏2位于右眼的前方,平面反射镜3置于两个液晶屏的中间位置,第一液晶屏1位于平面反射镜3的下方,第二液晶屏2位于平面反射镜3的上方(也可左右互换,第一液晶屏1在平面反射镜3的上方,第二液晶屏2在平面反射镜3的下方,均能实现本实用新型的功能);通过平面反射镜3的偏转,人眼透过放大镜5,可以观看到立体效果优异的放大影像。其中,放大镜5的镜片可以采用单镜片,也可以采用多镜片组合,均能实现本实用新型的目的。
如图1和图3所示,第一液晶屏1和平面反射镜3与第一连接轴6活动连接,第二液晶屏2与第一连接轴6固定连接;如图4所示,第一液晶屏1和平面反射镜3在不用时,可向上折叠进入便携外壳9内,但不能向下转动。即在使用状态下,第一液晶屏1与垂直方向始终保持5°~35°的夹角,平面反射镜2与第二液晶屏2始终保持45°夹角。如图5所示,虚线为水平目光视线,箭头所指方向为实际目光视线,第一液晶屏1与垂直方向的角度为5°~35°,这样使观看者目光自然下垂,眼睛处于更加放松的状态,不易疲劳。
如图3所示,两个放大镜5通过第二连接轴7铰接在便携外壳9的两端,使用时,将其转下至眼睛的正前方。
进一步的,本实用新型的立体显示器还包括无线收发装置,无线收发装置包括无线信号发射器和无线信号接收器,分别设置在便携外壳9的内侧(图中未标出,无线收发装置由超小型电路集成,可放置于便携外壳内任意位置)。目前采用线材传送到主板进行处理再将画面呈现到显示屏上,使用很不方便,本实用新型内置无线收发装置,可无线接收到电脑输出的视频信号,大大减少线材的限制,本实用新型既能充当普通的平板显示器使用,无论2D还是3D画面都能让人随时随地体验到IMAX影院的巨幕效果,也可以作为电脑显示屏佩戴到人的头部,实现电脑显示屏画面的3D效果。
进一步的,如图6所示,本实用新型的虚拟现实立体显示器还可以在人眼和第一液晶屏1之间设置横截面为三角形的楔形偏转棱镜12,使第一液晶屏1被平面反射镜3遮挡部分能够呈现到人眼中,即能够看到箭头位置所指的位置。
使用时,如图3所示,将卡位带8固定在头部眼睛偏上的位置,将第一液晶屏1、平面反射镜3和放大镜5转下调整到人眼前方合适的位置,通过设备播放立体视频,显示器内包含的左右两眼的两条独立的光路系统,第一液晶屏1和第二液晶屏2分别播放具有视觉差的左右两路立体视频画面,左眼只看到第一液晶屏1播放的左视频画面,右眼只看到第二液晶屏2播放的右路视频信号画面,从而产生立体视觉感受,这样透过放大镜5,就可以欣赏到立体效果优异的放大影像;不用时,如图4所示,将第一液晶屏1、平面反射镜3和放大镜5折叠进便携外壳9内,将卡位带8取下,与便携外壳分离,方便储存携带,适合在各种场合都能随时随地体验IMAX巨幕影院效果。
Claims (9)
1.一种虚拟现实立体显示器,其特征在于,包括固定装置、卡位带和镜像显示装置,所述镜像显示装置设置在固定装置内,所述固定装置与卡位带为可拆卸的活动连接,将卡位带环绕固定在人体头部眼睛上方位置,镜像显示装置置于人眼前方,实现立体显像;
所述镜像显示装置包括放大镜、平面反射镜和液晶屏;所述液晶屏为长方形,所述液晶屏的尺寸为3英寸~7英寸,包括交错设置的第一液晶屏和第二液晶屏;所述第一液晶屏与第二液晶屏之间的夹角为90°,所述第一液晶屏与垂直方向的夹角为5°~35°,所述第一液晶屏中心与第二液晶屏中心之间的距离为5.5cm~7cm;所述第一液晶屏设置在固定装置的左下侧,所述第二液晶屏设置在固定装置的右上侧;所述平面反射镜设置在第二液晶屏下侧,与第二液晶屏之间的夹角为45°;通过平面反射镜的偏转,人眼透过固定在固定装置内的放大镜,观看立体的放大影像。
2.根据权利要求1所述一种虚拟现实立体显示器,其特征在于,所述固定装置为头盔壳体,所述镜像显示装置固定设置在头盔壳体的内壁上。
3.根据权利要求1所述一种虚拟现实立体显示器,其特征在于,所述固定装置为便携外壳,所述平面反射镜、第一液晶屏和第二液晶屏通过第一连接轴设置在便携外壳内;所述放大镜通过第二连接轴铰接在便携外壳上。
4.根据权利要求3所述一种虚拟现实立体显示器,其特征在于,所述放大镜为两个,所述放大镜的镜片为单镜片或多镜片组合。
5.根据权利要求3所述一种虚拟现实立体显示器,其特征在于,所述第一液晶屏和平面反射镜与第一连接轴活动连接,所述第二液晶屏与第一连接轴固定连接。
6.根据权利要求1所述一种虚拟现实立体显示器,其特征在于,所述立体显示器还包括无线收发装置,所述无线收发装置包括无线信号发射器和无线信号接收器。
7.根据权利要求1所述一种虚拟现实立体显示器,其特征在于,所述第一液晶屏与人眼之间设有偏转棱镜。
8.根据权利要求7所述一种虚拟现实立体显示器,其特征在于,所述偏转棱镜为横截面是三角形的楔形。
9.根据权利要求1所述一种虚拟现实立体显示器,其特征在于,所述卡位带为有弹性的绷带。
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CN201420717834.XU CN204302588U (zh) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | 一种虚拟现实立体显示器 |
Applications Claiming Priority (1)
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CN201420717834.XU CN204302588U (zh) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | 一种虚拟现实立体显示器 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104391379A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-03-04 | 北京锐视科技有限公司 | 一种虚拟现实立体显示器 |
-
2014
- 2014-11-26 CN CN201420717834.XU patent/CN204302588U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (2)
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CN104391379A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-03-04 | 北京锐视科技有限公司 | 一种虚拟现实立体显示器 |
CN104391379B (zh) * | 2014-11-26 | 2016-09-21 | 北京菠萝米科技有限公司 | 一种虚拟现实立体显示器 |
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GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20150429 Effective date of abandoning: 20160921 |
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C25 | Abandonment of patent right or utility model to avoid double patenting |