CN211060889U - 双目观测的显示装置以及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及光电设备领域，具体而言，涉及一种双目观测的显示装置以及系统。该装置包括摄像模块、显示模块以及控制器。摄像模块用于捕捉物体的图像信息，并转换为数字图像信号输出。显示模块包括第一目镜、第二目镜、显示屏以及光路结构。光路结构用于将显示屏发出的光分成两束，并分别沿第一光路和第二光路一一对应地传播至第一目镜和第二目镜。通过采用光路结构将显示屏发出的光分成两束，并分别沿第一光路和第二光路一一对应地传播至第一目镜和第二目镜，能够实现双目观测。使用者可以同时两只眼睛观测物体的图像信息，极大地提高了观察的体验感。

Description

双目观测的显示装置以及系统

技术领域

本申请涉及光电设备领域，具体而言，涉及一种双目观测的显示装置以及系统。

背景技术

目前常见的一些观测装置，功能都比较单一。

例如，激光测距仪仅仅能够观测到物体的距离，不能够观测到物体的图像、大小等信息。

另有的一些可以观看图像的装置，则仅仅具备观看图像的功能，不能测量物体距离，并且这种观看图像的装置多为单眼观看，观测者只能用一只眼睛进行观测，使得观察的体验感不高。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种双目观测的显示装置以及系统，其旨在解决现有技术中观测装置功能单一的问题。

第一方面，本申请提供一种双目观测的显示装置，包括：

摄像模块，用于捕捉物体的图像信息，并转换为数字图像信号输出；

显示模块，包括第一目镜、第二目镜、显示屏以及光路结构；光路结构用于将显示屏发出的光分成两束，并分别沿第一光路和第二光路一一对应地传播至第一目镜和第二目镜；第一光路和第二光路的光程相等；以及

控制器，摄像模块和显示模块均电连接于控制器；控制器用于接收处理数字图像信号后输出至显示屏。

通过采用光路结构将显示屏发出的光分成两束，并分别沿第一光路和第二光路一一对应地传播至第一目镜和第二目镜，能够实现双目观测。使用者可以同时两只眼睛观测物体的图像信息，极大地提高了观察的体验感。

在本申请的其他实施例中，上述光路结构包括：

分束器，分束器设置在显示屏的出光光路上；

第一反射镜组，第一反射镜组设置在第一光路上，且位于分束器的出光光路上，第一目镜设置在第一反射镜组的出光光路上；以及

第二反射镜组，第二反射镜组设置在第二光路上，且位于分束器的出光光路上，第二目镜设置在第二反射镜组的出光光路上。

通过设置分束器，能够实现将显示屏发出的光分为两路，实现后续的双目观看。

在本申请的其他实施例中，上述分束器为半透半反射镜，半透半反射镜反射的光沿第一光路传播；透过半透半反射镜的光沿第二光路传播。

通过设置上述的半透半反射镜，能够将显示屏发出的光中的一半的光束以反射的方式传播出去，另一半的光束一透射的方式传播出去，从而实现对显示屏发出的光的分离，进而实现双目观看。

在本申请的其他实施例中，上述第一反射镜组包括第一反射镜；第一反射镜设置在分束器的出光光路上，第一目镜设置在第一反射镜的出光光路上；

第二反射镜组包括第二反射镜和第三反射镜；第二反射镜设置在分束器的出光光路上，第三反射镜设置在第二反射镜的出光光路上，第二目镜设置在第三反射镜的出光光路上。

通过设置第一反射镜组和第二反射镜组，能够使得第一光路和第二光路的光程相等，保证双目观看的效果。

在本申请的其他实施例中，上述摄像模块包括：

探测器，探测器电连接于控制器；以及

摄像镜头组；摄像镜头组连接于探测器。

通过设置探测器，并且将探测器电连接于控制器，能够将摄像镜头组捕获的物体的图像信息，转换为数字图像信号输出至控制器，控制器对数字图像信号进行处理后输出至显示屏。从而使得使用者能够通过第一目镜和第二目镜观察到显示屏上显示的物体的图像。

在本申请的其他实施例中，上述摄像镜头组包括可见光摄像镜头，探测器包括感光传感器。

通过将探测器设置为包括感光传感器，将摄像镜头组设置为包括可见光摄像镜头，感光传感器能够对可见光摄像镜头拍摄的图像信息进行转换处理，将其转换为数字图像信号输出至控制器，控制器处理后输出至显示屏，从而使得使用者能够通过第一目镜和第二目镜观察到显示屏上显示的物体的图像。进一步可选地，上述的感光传感器可以选择CCD或者选择CMOS。

在本申请的其他实施例中，上述双目观测的显示装置还包括电动调焦马达，电动调焦马达电连接于控制器。

通过设置电动调焦马达，能够对摄像模块实现调焦，从而更加灵活地对物体进行拍摄。

第二方面，本申请提供一种双目观测的显示系统，包括如上述的双目观测的显示装置以及激光测距模块，激光测距模块电连接于控制器。

该双目观测的显示系统使得观察者可以同时获得待测量物体的距离、物体的大小信息以及观察到物体的图像，极大地丰富了该双目观测的显示系统的功能性，提高了使用者的观测使用感，满足了观看者多方面的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的双目观测的显示装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的双目观测的显示装置的显示模块的示意图；

图3为本申请实施例提供的双目观测的显示装置的摄像模块的示意图；

图4为本申请实施例提供的双目观测的显示系统的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的双目观测的显示系统的激光测距模块的示意图。

图标：100-双目观测的显示装置；110-摄像模块；111-探测器；112-摄像镜头组；120-显示模块；121-第一目镜；122-第二目镜；123-显示屏；124-光路结构；1244-分束器；1241-第一反射镜；1242-第二反射镜；1243-第三反射镜；130-控制器；140-电动调焦马达；200-双目观测的显示系统；210-激光测距模块；211-激光光源；212-准直透镜；213-接收透镜；214-激光探测器；215-测距控制器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1～图3，本实施例提供了一种双目观测的显示装置100，包括：摄像模块110、显示模块120以及控制器130。

进一步地，摄像模块110用于捕捉物体的图像信息，并转换为数字图像信号输出。

进一步地，参照图2，显示模块120包括第一目镜121、第二目镜122、显示屏123以及光路结构124。光路结构124用于将显示屏123发出的光分成两束，并分别沿第一光路和第二光路一一对应地传播至第一目镜121和第二目镜122。并且第一光路和第二光路的光程相等。

进一步地，摄像模块110和显示模块120均电连接于控制器130。控制器130用于接收处理数字图像信号后输出至显示屏。

通过采用光路结构124将显示屏发出的光分成两束，并分别沿第一光路和第二光路一一对应地传播至第一目镜121和第二目镜122，能够实现双目观测。使用者可以同时两只眼睛观测物体的图像信息，极大地提高了观察的体验感。

进一步地，在本申请一些实施方式中，该光路结构124包括：分束器1244、第一反射镜组以及第二反射镜组。第一反射镜组包括第一反射镜1241；第二反射镜组包括第二反射镜1242和第三反射镜1243。

进一步地，分束器1244设置在显示屏123的出光光路上。第一反射镜组设置在第一光路上，第一目镜121设置在第一反射镜组的出光光路上。第二反射镜组设置在第二光路上；第二目镜122设置在第二反射镜组的出光光路上。

进一步地，分束器1244为半透半反射镜，半透半反射镜反射的光沿第一光路传播；透过半透半反射镜的光沿第二光路传播。

通过设置上述的半透半反射镜，能够将显示屏123发出的光中的一半的光束以反射的方式传播出去，另一半的光束一透射的方式传播出去，从而实现对显示屏123发出的光的分离。

进一步地，第一反射镜1241设置在分束器1244的出光光路上，第一目镜121设置在第一反射镜1241的出光光路上。

参照图1和图2，在图示的实施例中，第一反射镜1241设置在分束器1244发射后的光路上。即光由显示屏123发出后，一部分的光首先经过分束器1244的反射作用，到达第一反射镜1241，然后经过第一反射镜1241的反射到达第一目镜121。该部分光路即第一光路。

进一步地，第二反射镜组包括第二反射镜1242和第三反射镜1243。第二反射镜1242设置在分束器1244的出光光路上，第三反射镜1243设置在第二反射镜1242的出光光路上，第二目镜122设置在第三反射镜1243的出光光路上。

参照图1和图2，在图示的实施例中，第二反射镜1242设置在分束器1244透射后的光路上。即光由显示屏123发出后，一部分的光首先直接透过分束器1244，传播到达第二反射镜1242，然后经过第二反射镜1242的反射到达第三反射镜1243，然后经过第三反射镜1243的反射到达第二目镜122。该部分光路即第二光路。

进一步地，上述的第一反射镜1241、第二反射镜1242以及第三反射镜1243均可以选择平面镜。

通过将上述的第一反射镜1241、第二反射镜1242以及第三反射镜1243均选择平面镜，能够实现反射，改变光的传播方向的作用。

在本申请其他可选的实施例中，上述的第一反射镜1241、第二反射镜1242以及第三反射镜1243可以选择其他具有反射、改变光的传播方向作用的光学装置。

进一步地，上述的第一光路和第二光路的光程相等。

进一步地，从分束器1244分出的两束光，到达第一目镜121和第二目镜122的光程相等，从而使得第一光路和第二光路的光程相等。

示例性地，可以通过保证光从分束器1244、第一反射镜1241到第一目镜121的第一距离与光从分束器1244、第二反射镜1242、第三反射镜1243到第二目镜122的第二距离相等，从而能够保证第一光程和第二光程相等。

通过将第一光程和第二光程设置为相等，能够保证从显示屏123发出的光同时到达第一目镜121和第二目镜122，进而实现操作者双目观看的效果。

进一步地，由于第一目镜121和第二目镜122设置的位置相同，因此，通过在第二光路中设置第二反射镜1242和第三反射镜1243，能够改变透过分束器1244的光的传播方向，经过两次反射后使得最终到达第二目镜122的光的光轴与第一光路上最终到达第一目镜121的光的光轴相互平行。

进一步地，参照图1和图2，在图示的实施例中，在第一光路中，第一反射镜1241上下平行于分束器1244，从而能够将经过分束器1244反射的光改变方向，使之沿第一方向传播。进一步地，在第二光路中，第二反射镜1242和第三反射镜1243设置为上下相对平行。从分束器1244透射的光到达第二反射镜1242后，经过第三反射镜1243的反射后沿第一方向传播。

需要说明的是，第二反射镜1242和第三反射镜1243设置的位置，可以根据实际情况进行计算，保证光从分束器1244、第一反射镜1241到第一目镜121的第一距离与光从分束器1244、第二反射镜1242、第三反射镜1243到第二目镜122的第二距离相等。

在本申请其他可选的实施例中，上述的分束器1244可以选择本领域其他具有分光功能的光学装置，例如，三棱镜等。

需要说明的是，上述的第一目镜121和第二目镜122均可以选择电子目镜。进一步地，上述的第一目镜121和第二目镜122均可以选择设置目镜可调视度的功能，从而使得近视远视的使用者也可以在不带眼镜的情况下清晰地观测。

进一步地，参照图1和图3，摄像模块110包括：探测器111以及摄像镜头组112。

进一步地，探测器111电连接于控制器130；摄像镜头组112连接于探测器111。

通过设置探测器111，并且将探测器111电连接于控制器130，能够将摄像镜头组112捕获的物体的图像信息，转换为数字图像信号输出至控制器130，控制器130的芯片对数字图像信号进行处理后输出至显示屏123。从而使得使用者能够通过第一目镜121和第二目镜122观察到显示屏123上显示的物体的图像。

在图示的实施例中，上述的摄像镜头组112包括可见光摄像镜头，上述的探测器111为感光传感器。

在本申请一些实施例中，上述的摄像镜头组112包括可见光摄像镜头时，感光传感器为CCD。通过将探测器111设置为包括CCD，将摄像镜头组112设置为包括可见光摄像镜头，CCD能够对可见光摄像镜头拍摄的图像信息进行转换处理，将其转换为数字图像信号输出至控制器130，控制器130处理后输出至显示屏123，从而使得使用者能够通过第一目镜121和第二目镜122观察到显示屏123上显示的物体的图像。

在本申请其他可选的实施例中，上述的摄像镜头组112包括可见光摄像镜头时，感光传感器也可以选择CMOS等感光探测器。

进一步地，在本申请其他可选的实施例中，上述的摄像镜头组112可以选择例如红外摄像头等其他类型的摄像头，相应地探测器111也选择能够感应红外信号的探测器。

进一步地，该双目观测的显示装置100还包括电动调焦马达140，电动调焦马达140电连接于控制器130。

通过设置电动调焦马达140，能够对摄像模块110实现调焦，从而更加灵活地对物体进行拍摄。

本申请一些实施方式还提供一种双目观测的显示系统200，包括如前述实施方式提供的双目观测的显示装置100以及激光测距模块210，激光测距模块210电连接于控制器130。

进一步地，参照图4～图5，通过设置激光测距模块210，能够对物体的距离进行测量，从而使得观察者获得待测量物体的距离，提高该双目观测的显示系统200的功能性。

进一步地，激光测距模块210包括：激光光源211、准直透镜212、接收透镜213、激光探测器214以及测距控制器215。

进一步地，准直透镜212设置在激光光源211的出光光路上，激光探测器214设置在接收透镜213的入光光路上。进一步地，激光探测器214电连接于测距控制器215。测距控制器215用于根据激光信息计算至少两个距离信息，并发送距离信息至控制器130。

进一步地，控制器130能够将该距离发送至显示屏123进行显示，从而使得观察者获得待测量物体的距离。

在本申请其他可选的实施例中，控制器130还可以计算出物体的大小信息后，输出至显示屏123，从而使得观察者可以同时获得待测量物体的距离、物体的大小信息以及观察到物体的图像，极大地丰富了该双目观测的显示系统200的功能性，提高了使用者的观测使用感，满足了观看者多方面的需求。

示例性地，该双目观测的显示系统200计算物体的大小信息时，首先根据激光测距模块210获得物体的距离，然后根据摄像模块110拍摄的物体的图像信息，以及探测器111获得的像原尺寸信息，计算获得物体的大小。

该双目观测的显示系统使得操作者不仅能够通过第一目镜和第二目镜实现双目观测物体的图像，而且能够同时获得待测量物体的距离以及物体的大小信息，极大地提高了使用者的观测使用感，满足了观看者多方面的需求。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双目观测的显示装置，其特征在于，包括：

摄像模块，用于捕捉物体的图像信息，并转换为数字图像信号输出；

显示模块，包括第一目镜、第二目镜、显示屏以及光路结构；所述光路结构用于将所述显示屏发出的光分成两束，并分别沿第一光路和第二光路一一对应地传播至所述第一目镜和所述第二目镜；所述第一光路和所述第二光路的光程相等；以及

控制器，所述摄像模块和所述显示模块均电连接于所述控制器；所述控制器用于接收处理所述数字图像信号后输出至所述显示屏。

2.根据权利要求1所述的双目观测的显示装置，其特征在于，所述光路结构包括：

分束器，所述分束器设置在所述显示屏的出光光路上；

第一反射镜组，所述第一反射镜组设置在所述第一光路上，且位于所述分束器的出光光路上，所述第一目镜设置在所述第一反射镜组的出光光路上；以及

第二反射镜组，所述第二反射镜组设置在所述第二光路上，且位于所述分束器的出光光路上，所述第二目镜设置在所述第二反射镜组的出光光路上。

3.根据权利要求2所述的双目观测的显示装置，其特征在于，

所述分束器为半透半反射镜，所述半透半反射镜反射的光沿所述第一光路传播；透过所述半透半反射镜的光沿所述第二光路传播。

4.根据权利要求2或3所述的双目观测的显示装置，其特征在于，

所述第一反射镜组包括第一反射镜；所述第一反射镜设置在所述分束器的出光光路上，所述第一目镜设置在所述第一反射镜的出光光路上；

所述第二反射镜组包括第二反射镜和第三反射镜；所述第二反射镜设置在所述分束器的出光光路上，所述第三反射镜设置在所述第二反射镜的出光光路上，所述第二目镜设置在所述第三反射镜的出光光路上。

5.根据权利要求1所述的双目观测的显示装置，其特征在于，所述摄像模块包括：

探测器，所述探测器电连接于所述控制器；以及

摄像镜头组；所述摄像镜头组连接于所述探测器。

6.根据权利要求5所述的双目观测的显示装置，其特征在于，

所述摄像镜头组包括可见光摄像镜头，所述探测器包括感光探测器。

7.根据权利要求1所述的双目观测的显示装置，其特征在于，

所述双目观测的显示装置还包括电动调焦马达，所述电动调焦马达电连接于所述控制器。

8.一种双目观测的显示系统，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的双目观测的显示装置以及激光测距模块，所述激光测距模块电连接于所述控制器。

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