CN2580465Y

CN2580465Y - 一种随身看显示装置

Info

Publication number: CN2580465Y
Application number: CN 02244308
Authority: CN
Inventors: 李维諟; 吴佶宁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2003-10-15
Anticipated expiration: 2012-08-07

Abstract

本实用新型涉及一种随身看显示装置，有一个头戴式固定结构架，其前部安装一个显示装置，在所述的显示装置中有一个透镜安装结构架，该结构架的顶端安装有一个液晶微显示器，该结构架中部的一侧竖直安装有复合镜片，在该结构架上与所述复合镜片对应的另一侧斜置安装一半透半反镜片，所述复合镜片是由一块在凸面镀有反射膜的平凸透镜构成，所述液晶微显示器带有三色循环扫描背光源。本实用新型具有光路简单，可获得放大的虚象显示、并具有任意调整视度的功能，画面放大张角大，像差色差小等优点。

Description

一种随身看显示装置

技术领域

本实用新型涉及一种随身看显示装置，该显示装置是一种戴在头上的显示装置，它通过一个半透半反镜，一个与平凸透镜合成一体的一个凹面内反射镜共同组成的光路系统将一个微型显示器的图象画面放大为一个大面积虚象，置于人眼的明视距离，使其在人眼的视网膜上形成一个大屏幕图象。

背景技术

传统的显示装置多是直视型或投影型显示，其特点是人眼观察的都是实象，即显示屏与所观察的图象大小一致，由此造成其显示装置体积都较大。不便随身携带观看。而已有的头盔式虚象显示系统或是体积大，笨重，像差大的多层透镜组成的目镜式放大系统，或是难于设计制造的离轴式自由曲面光路系统，因此，需要提出一种可随身携带，结构简单，小巧，便于制造，像差小，适于不同人眼视度，合乎人体工程，并便于随时观看的显示装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种随身看显示装置，该装置采用全新的光路系统，将一个微型显示器的图象画面放大为一个大面积，高质量的虚象，置于人眼的明视距离，使其在人眼的视网膜上形成一个大屏幕图象。

本实用新型的目的是由下述技术方案实现的：一种随身看显示装置，有一个头戴式固定结构架，其前部安装一个显示装置，在所述的显示装置中有一个透镜安装结构架，该结构架的顶端安装有一个液晶微显示器，该结构架中部的一侧竖直安装有复合镜片，在该结构架上与所述复合镜片对应的另一侧斜置安装一半透半反镜片，所述复合镜片是由一块在凸面镀有反射膜的平凸透镜构成，所述液晶微显示器带有三色循环扫描背光源。

本实用新型可以将液晶微显示器显示的单色图象通过由红绿蓝三色发光二极管的按祯循环扫描方式转换成彩色图象，经半透半反镜反射至一个复合镜片，通过其反射，再穿过平凸透镜和半透半反镜聚焦于人眼的入瞳处，在人眼明视距离处形成一个放大虚象。

本实用新型与现有技术相比有如下的优点：

1、由于本实用新型所采用的光路系统是根据人眼视觉特性将一个小画面放大成大面积虚象，该虚象与实象具有同样视觉效果，所以，其装置小巧，轻便，可以实现便携。

2、由于本实用新型所采用的光路系统使用了同轴光路，平凸透镜一体化的内反射镜结构，其结构简单，色差小，光路效率高。

3、由于本实用新型设置了焦距调节装置，因此，可以因人而异调整视度，在双目显示装置中又设置了瞳距调节装置，从而使本装置更符合人体工程的要求，可以获得良好的画面显示。

附图说明

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明

图1、是本实用新型的虚象视觉成象观测原理图

图2、是本实用新型的结构示意图

图3、是本实用新型的透镜安装结构架示意图

图4、是本实用新型的成象原理示意图

图5、是本实用新型的液晶微显示器示意图

图6、是本实用新型的三色背光源示意图

图7、是本实用新型的实施例之二的结构示意图

图8、是本实用新型的螺纹调节机构示意图

图9、是本实用新型的实施例之三的光路示意图

具体实施方式

参见图1、图2、图3，本实用新型的随身看显示装置，有一个头戴式固定结构架1，其前部安装一个显示装置7，在所述的显示装置中有一个透镜安装结构架705(参见图3)，该结构架的顶端安装有一个液晶微显示器701，该结构架中部的一侧竖直安装有复合镜片706，在该结构架上与所述复合镜片对应的另一侧斜置安装一半透半反镜片709，所述复合镜片是由一块在凸面镀有反射膜707的平凸透镜构成，所述液晶微显示器带有三色循环扫描背光源。此外，头戴式固定结构架为双带式弹性固定架，用于稳定头戴位置，其上装有可调连杆2、横向位移拨盘3、转动拨盘4、电路接口5、耳机6及电路盒。其中可调连杆可调整其长短，改变显示装置与人眼距离，横向位移拨盘和转动拨盘可调整显示装置的横向位置及角度。

参见图1，本实用新型的原理是：液晶微显示器101位于人的眼睛104前方，在人眼和液晶微显示器之间设置本实用新型的光学装置102，人眼通过这套光学装置的光路系统看到的是在显示器后面被放大的虚象103，根据人眼视觉特性，人眼所见到的这个放大虚象与放在该虚象位置的同等大小的实象具有同样的视觉效果。本实用新型可以将液晶微显示器显示的单色图象通过由红绿蓝三色发光二极管的按祯循环扫描方式转换成彩色图象，经半透半反镜反射至一个复合镜片，通过其反射，再穿过平凸透镜和半透半反镜聚焦于人眼的入瞳处，在人眼明视距离处形成一个放大虚象。由于液晶微显示器和透镜系统分装于相对位置可调的结构件上，因此可以因人而异调整视度，又由于以上所有系统均安装于一个头戴式结构架上，从而保证了系统与人眼的稳定距离以及随身便携的特征。

参见图4，本实用新型的成像原理示意图。本实用新型的复合镜片706是由一块平凸透镜和在平凸透镜的凸面上蒸镀反光层707形成的内反射镜构成的。其平面应与半透半反镜709平面成45°夹角，与液晶微显示器701平面成90°角。该装置使图象光在透过平凸透镜时被放大一次，而经内凹面反射镜反射时将再次被同轴放大一次，所以，其高级像差和色差均较小，当使用液晶微显示器的尺寸较大，或所需放大张角较小时，平凸透镜和凹面内反射镜可以改用单一凹面反射镜，此时则不会产生色差。当使用介质膜层的半透半反镜时，在液晶微型显示器前增加一组光学延迟器件703使成像光束的振动方向与入射面垂直，而在平凸透镜前加一个1/4波长光学延迟片708使射向人眼的成像光束振动方向与半透半反镜的入射面平行，从而可以提高画面对比度和亮度。

本实用新型的半透半反镜片的入射平面与液晶微显示器的显示面成45°斜置，该镜片可采用金属膜或介质膜真空蒸镀而成，可以将照射来的光线一部分被反射，一部分被透过，使其由液晶微显示器显示的图象光束的一部分被反射至平凸透镜和凹面反射镜的成像系统上。根据需要，可以利用半透半反膜的特性调整成像光束的偏振特性。

参见图5，本实用新型的显示器为透过式液晶微显示器701。该显示器可以选用非晶硅，单晶硅，多晶硅等任何透过式，单色，小于1英寸的有源液晶微显示器，其彩色图象的实现是由红绿蓝三色背光源702的循环扫描实现的，也可以选用彩色有机电致发光(OLED)微显示器件，此时，则不需要三色循环扫描背光源。

参见图6，本实用新型的背光源为由红绿蓝三色发光二极管及结构件组成的可以进行循环扫描的三色循环扫描的背光源。该光源中有反光罩7021，该反光罩为一个可以将三色点发光光源变为照射在液晶显示器面上的均匀，平行背光源的反光罩。三色发光二极管7022的连线方式是由公共电极和分别连接于红绿蓝三色发光二极管的另一极的三条引线组成。通过一个可以由祯频控制，实现祯同步的红绿蓝三色光循环扫描的驱动电路进行驱动，由于这种方法是用三色光的祯画面循环显示组成一幅彩色画面，所以，其祯频响应应该满足标准祯频三倍的要求。

由于人们的视觉差异，本实用新型设置了视觉微调机构，参见图3，所述液晶微显示器与透镜安装结构架通过一个螺纹调节机构安装。其中，液晶微显示器701上设有供调节用的细螺纹，透镜安装结构架上也设有对应的细螺纹，二者之间设有手动拨盘704。由于液晶微显示器和半透半反镜及复合镜片分装在两个可以相对调整其位置的安装结构架上，并可通过手动拨盘调整其相对位置，改变视度，满足不同视度人们的需要，实现人人满意的视觉效果。

本实用新型即可以设计成单目式也可以设计成双目式，图2显示的是一种单目式的，图7显示的是一种双目式的，在本实施例中，头戴式固定结构架8上设有两个显示装置801，并可通过手动拨轮802调整其相对位置，使其与双眼瞳距相适应。头戴式固定结构架上设有半环状固定架803、弹性固定带804及可调整两个显示装置与人眼距离的三轴连接架805。此外，在头戴式固定结构架上还固定有耳机，电路接口，电路盒等。

参见图8，在双目式的实施例中，两个显示装置801，并可通过手动拨轮802调整其相对位置，使其与双眼瞳距相适应。

在本实用新型中，所述的复合镜片除了可以采用平凸透镜的形式以外，还可以采用凹面反射镜的形式。参见图9，在本实施例中，所述复合镜片是个一凹面反射镜9。该反射镜的平面应与半透半反镜709平面成45°夹角，与液晶微显示器701平面成90°角。该装置使图象光经凹面反射镜反射时放大一次，本实施例适用于液晶微显示器的尺寸较大，或所需放大张角较小时的情况，此时，将不会产生色差。

Claims

1、一种随身看显示装置，有一个头戴式固定结构架，其前部安装一个显示装置，其特征在于：在所述的显示装置中有一个透镜安装结构架(705)，该结构架的顶端安装有一个液晶微显示器(701)，该结构架中部的一侧竖直安装有复合镜片(706)，在该结构架上与所述复合镜片对应的另一侧斜置安装一半透半反镜片(709)，所述复合镜片是由一块在凸面镀有反射膜的平凸透镜构成，所述液晶微显示器带有三色循环扫描背光源。

2、根据权利要求1所述的随身看显示装置，其特征在于：所述半透半反镜片的入射平面与液晶微显示器的显示面成45°斜置，该镜片采用金属膜或介质膜真空蒸镀而成。

3、根据权利要求2所述的随身看显示装置，其特征在于：所述液晶微显示器与透镜安装结构架通过一个螺纹调节机构安装。

4、根据权利要求2所述的随身看显示装置，其特征在于：所述头戴式固定结构架的前部安装有一对所述的显示装置，所述的两个显示装置之间设有可调节其间距的螺纹调节机构。

5、根据权利要求1所述的随身看显示装置，其特征在于：所述头戴式固定结构架上设有弹性固定带、可调节安装架、电路盒、耳机及接线口。

6、根据权利要求1所述的随身看显示装置，其特征在于：所述复合镜片是个一凹面反射镜。