CN205374893U - 高清裸眼3d显示光路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了高清裸眼3D显示光路，包括：左、右显示光路，其结构特点是：左、右显示光路依次设有透镜、反光镜和显示屏，透镜的入光面视场角θ1为18°-22°，透镜的出光面视场角θ2为40°-55°，透镜的出瞳距离D为50-70毫米，透镜的焦距f为100-150毫米，透镜的长为L3，透镜的宽为W3，显示屏的长为L4，显示屏的宽为W4，透镜至反光镜光轴交点的距离为L1，反光镜光轴交点至显示屏中点的距离为L2。本实用新型在观看时头部可上下左右移动观看，且裸眼观看、结构设计合理、体积小、像质清晰、视场角大等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D显示技术领域，尤其涉及一种可裸眼观看2D/3D图片、影音和游戏的高清裸眼3D显示光路。
背景技术
众所周知，全球各大家电厂商也积极布局准备推出一系列支持3D立体显示的播放机与电视机等家电产品，但由于立体效果欠佳，均无法成为市场主流，立体电影一枝独秀，缺位的市场也带来了巨大的商机。光学透镜具有高清放大观察的功能，且制作完成后其焦距为固定值，且在使用时尽可能保证其透镜不偏移，在各行业需求量都非常巨大，然而光学透镜也存在易损，易碎的情况，如何保护好透镜，使得透镜寿命更久，3D立体显示的历史相当久远，早在19世纪摄影技术刚起步时就已经出现。我们之所以能感受到立体视觉，是因为人类的双眼是横向并排，之间大约有60～70毫米的间隔，因此左眼所看到的影像与右眼所看到的影像会有些微的差异，这个差异被称为视差，大脑会解读双眼的视差并藉以判断物体远近与产生立体视觉，由于立体视觉是基于视差而来，因此3D立体显示的基础，就是要以人工方式来重现视差，其做法是将2台相机并列模拟双眼，同时拍下2张有着些微差异的相片，让左右两眼分别看到不同的影像，藉以模拟出立体视觉，在这个基础之下发展出各式各样的3D立体显示技术，且主要技术为3D眼镜观看，而且观看3D视频等必须借助3D眼镜才能完成，如何摒弃3D眼镜，裸眼来观看3D视频为研究主题。观察者观看设备可以明确分隔左右眼的视线，不需要让观看者自己凭感觉去调整视线来捕捉立体感，因此大多数人都能适应，透过左右两组屏幕让左右眼观看不同画面产生视差以呈现立体画面，现有的头戴式显示器的使用增加了人体头部的承重，且出瞳距离很小，从而使得眼镜容易疲劳，使用后将造成头晕和目眩等问题，有必要研制一种结构设计合理、像质清晰、视角大、成本低的光学透镜，且克服人体长时间观看视频，克服晕眩的高清裸眼显示装置，作为本方案的研究方向。
申请号为CN200720013033.5的中国发明专利，公开了一种透镜支架，透镜支架是由底板和侧板组成，所述的底板和侧板之间所成的角度B在105°～115°之间。使用时其底板与基板上的凸台相焊接，侧边与透镜外壳相焊接。
这种技术的使用方式对于透镜的结构固定未完善，使得透镜稳定性无法保证，因透镜会偏移，使得像质会变形，从而无法保证清晰度，人眼观看容易疲劳。
申请号为ZL200910053533.5的中国发明专利，公开了一种可裸眼观看的立体显示器，由高分辨率640*480的LCD视频播放器为其屏幕提供左、右两组并列安置的图像或者视频，屏幕为4英寸和4:3的LCD显示屏，在播放器屏幕前方放置两块凸透镜，凸透镜的直径为4cm，焦距为18cm，左凸透镜的光轴与右凸透镜的光轴之间的距离为6～7cm，通过凸透镜使观察者的左、右眼分别看到左、右图像或者视频，放大了两眼的视角，人眼的自动调节使两幅图像在观察者的脑中最终重叠连接，观察者产生看到立体的影像的感觉。
这种技术存在以下缺点：
1、4:3的LCD显示屏与直径为4cm的凸透镜，在光形上不匹配，将会看到屏幕以外的部件，影响观看效果。
2、屏幕分辨率仅为640*480，仅采用单个LCD显示屏，且左右对半均分后，分辨率再减半，清晰度更低，亮度及对比度也更低，故不具有高清效果。
3、4英寸的LCD显示屏与焦距18cm的凸透镜，观看者观看的屏幕小，故不具有大屏幕观看效果。
4、4英寸的LCD显示屏与直径为4cm的凸透镜，凸透镜尺寸小，观察者的观看视角小，故此人眼出瞳距离小，需紧贴凸透镜才能观看清晰。
5、左右透镜与屏幕间未设置隔光板，光线会相互交替，使得像质不均匀。
本实用新型内容
为解决以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种高清裸眼3D显示光路，其裸眼观看、结构设计合理、体积小、像质清晰、视场角大等优点。
本实用新型所采用的技术方案是本实用新型提供了高清裸眼3D显示光路，包括：左、右显示光路，其特征在于：所述左、右显示光路依次设有透镜、反光镜和显示屏，所述透镜的入光面视场角θ1为18°-22°，所述透镜的出光面视场角θ2为40°-55°，所述透镜的出瞳距离D为50-70毫米，所述透镜的焦距f为100-150毫米，所述透镜的长为L3，所述透镜的宽为W3，所述显示屏的长为L4，所述显示屏的宽为W4，所述透镜和显示屏的距离所述透镜至反光镜光轴交点的距离为L1，所述反光镜光轴交点至显示屏中点的距离为L2，且满足下列关系式：0.35<L1/L2<1.50。
作为优选，所述左、右显示光路中心距L5为60-70毫米，首选为65毫米。
作为优选，所述透镜的长为L3不大于左、右系统中心距L5。
作为优选，所述透镜长为L3首选65毫米，所述透镜的宽为W3首选40毫米。
作为优选，所述透镜的出瞳距离D首选为65毫米，所述透镜的焦距f首选130毫米。
作为优选，所述透镜与显示屏垂直设置。
作为优选，所述反光镜设为等腰梯形。
作为优选，所述显示屏大于英寸的LCD或OLED液晶显示屏。
由上述对本实用新型的描述可知，采用这样的技术方案，所述左、右显示光路依次设有透镜、反光镜和显示屏，使得显示装置为独立且平行的二个腔体，因此可以裸眼观看，设计合理；所述左、右显示光路依次设有透镜、反光镜和显示屏，所述透镜的入光面视场角θ1为18°-22°，所述透镜的出光面视场角θ2为40°-55°，使得观看视场角大；所述透镜的出瞳距离D为50-70毫米，所述透镜的焦距f为100-150毫米，所述透镜的长为L3，所述透镜的宽为W3，所述显示屏的长为L4，所述显示屏的宽为W4，所述透镜和显示屏的距离所述透镜至反光镜光轴交点的距离为L1，所述反光镜光轴交点至显示屏中点的距离为L2，且满足下列关系式：0.35<L1/L2<1.50，观看时头部可以左右偏移，其偏移范围内像差在人眼容忍度内，因此可以正常观看，长出瞳距离使得观看时头部可上下左右移动观看。
由此可见，本实用新型所提供的技术方案：在观看时头部可上下左右移动观看，且裸眼观看、结构设计合理、体积小、像质清晰、视场角大等优点。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
在附图中：
图1.为本实用新型的结构示意图。
图中各标号依次表示：1.透镜，2.反光镜，3.显示屏。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例
如图1所示的本实用新型透镜系统的优选实施例，包括：左、右显示光路，其结构特点：左、右显示光路依次设有透镜1、反光镜2和显示屏3，透镜1的入光面视场角θ1为18°-22°，透镜1的出光面视场角θ2为40°-55°，透镜1的出瞳距离D为50-70毫米，透镜1的焦距f为100-150毫米，透镜1的长为L3，透镜1的宽为W3，显示屏3的长为L4，显示屏3的宽为W4，透镜1和显示屏3的距离透镜1至反光镜2光轴交点的距离为L1，反光镜2光轴交点至显示屏3中点的距离为L2，且满足下列关系式：0.35<L1/L2<1.50，左、右显示光路中心距L5为60-70毫米，首选为65毫米，透镜1的长为L3不大于左、右系统中心距L5，透镜1长为L3首选65毫米，透镜1的宽为W3首选40毫米，透镜1的出瞳距离D首选为65毫米，透镜1的焦距f首选130毫米，透镜1与显示屏3垂直设置，反光镜2设为等腰梯形，显示屏3大于3英寸的LCD或OLED液晶显示屏。
综上所述，通过本实用新型所提供的技术方案，通过本实用新型所提供的的方案，人体头部无需佩戴或接触3D眼镜即可以裸眼观看，且观看时头部可上下左右移动观看，不影响观感。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.高清裸眼3D显示光路，包括：左、右显示光路，其特征在于：所述左、右显示光路依次设有透镜(1)、反光镜(2)和显示屏(3)，所述透镜(1)的入光面视场角θ1为18°-22°，所述透镜(1)的出光面视场角θ2为40°-55°，所述透镜(1)的出瞳距离D为50-70毫米，所述透镜(1)的焦距f为100-150毫米，所述透镜(1)的长为L3，所述透镜(1)的宽为W3，所述显示屏(3)的长为L4，所述显示屏(3)的宽为W4，所述透镜(1)和显示屏(3)的距离所述透镜(1)至反光镜(2)光轴交点的距离为L1，所述反光镜(2)光轴交点至显示屏(3)中点的距离为L2，且满足下列关系式：0.35<L1/L2<1.50。
2.如权利要求1所述的高清裸眼3D显示光路，其特征在于：所述左、右显示光路中心距L5为60-70毫米。
3.如权利要求1或2所述的高清裸眼3D显示光路，其特征在于：所述透镜(1)的长为L3不大于左、右系统中心距L5。
4.如权利要求1所述的高清裸眼3D显示光路，其特征在于：所述透镜(1)长L3为65毫米，所述透镜(1)的宽W3为40毫米。
5.如权利要求1所述的高清裸眼3D显示光路，其特征在于：所述透镜(1)的出瞳距离D为65毫米，所述透镜(1)的焦距f为130毫米。
6.如权利要求1所述的高清裸眼3D显示光路，其特征在于：所述透镜(1)与显示屏(3)垂直设置。
7.如权利要求1所述的高清裸眼3D显示光路，其特征在于：所述反光镜(2)设为等腰梯形。
8.如权利要求1所述的高清裸眼3D显示光路，其特征在于：所述显示屏(3)大于3英寸的LCD或OLED液晶显示屏。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105511094A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-04-20 | 杭州立体世界科技有限公司 | 高清裸眼3d显示光路 |
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2015
- 2015-12-29 CN CN201521116411.3U patent/CN205374893U/zh not_active Expired - Fee Related
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
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