專利名稱：全視角顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開一種顯示裝置，特別是一種能使顯示圖像視覺上可以涵蓋 人眼幾乎全部視線范圍的全視角顯示裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，顯示器一般都是在人們面前的一個(gè)大致平面的位置，展現(xiàn)輸入
信號(hào)的圖像，主要有LCD顯示器件、0LED顯示器件、LC0S顯示器件、FLC0S顯 示器件、DLP顯示器件、光纖顯示器件、CRT顯示器件、LED顯示器件等，這些 技術(shù)都是在一個(gè)有限的平面范圍內(nèi)成像，我們看到的是一幅放在眼前的一塊平 整的屏幕，視角一般都不大，大約為20°至30°，盡管有些場(chǎng)合，這個(gè)屏幕可以 做得很大，視角甚至可以達(dá)到40°至60°,但依然是在我們面前的一塊平整的屏 幕。由于人的眼睛視物的習(xí)慣，這個(gè)平整的屏幕必須離人的眼睛有足夠的距離。 有些微成像技術(shù)可以在人的眼前形成一幅很大的虛像，但從觀察者的角度來看， 其成像依然是一塊和人的眼睛有一定距離的平整的屏幕，屏幕上的圖像因?yàn)榫?離人的眼睛遠(yuǎn)近不同而讓人感覺圖像與現(xiàn)實(shí)世界差別還是很大。人類正常的視 角，據(jù)測(cè)算大約為水平150°，豎直75。左右，通過轉(zhuǎn)動(dòng)眼球，加上眼角的余光， 水平最大為204°左右，豎直大約為100°左右。只是人眼正常視物所需要的角度 僅僅是水平30°—40°，豎直20°--30°，在此視角之外的視覺信息，人眼很容 易忽略，但對(duì)亮、暗和活動(dòng)圖像仍然是敏感的，人們對(duì)所關(guān)注的事情會(huì)通過轉(zhuǎn) 動(dòng)頭部或身體，面對(duì)所關(guān)注內(nèi)容的主體。隨著計(jì)算機(jī)，數(shù)字信息的發(fā)展，在很 多應(yīng)用場(chǎng)合都開始產(chǎn)生了對(duì)全視角屏幕的需求，而現(xiàn)有的顯示技術(shù)大都是傳統(tǒng) 的平面成像技術(shù)， 一個(gè)遠(yuǎn)處的有限大的屏幕很難給人全視角的感受，而即使是
立體顯示，也存在著還是在人的面前形成的一幅局部的，無法充滿全部視角的 立體圖像，所以，對(duì)于立體顯示來說，也同樣存在著現(xiàn)有技術(shù)成像視角不夠大 的問題，這個(gè)問題并不僅僅是擴(kuò)大屏幕面積就可以解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
針對(duì)上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中顯示裝置存在的視覺范圍小，視角小，不能形 成全視角立體虛擬圖像等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種新的全視角顯示裝置及其 制造方法，在圖像投射源光線出射方向上設(shè)有光纖面板，光纖面板入射方向呈 平面，與圖像投射源相配合，光纖面板出射方向呈凹面，可以顯示入射的圖像， 為使觀察者能夠舒適、清晰的觀察到該圖像，在光纖面板出射方向的后面，有 一套光學(xué)鏡片，可以滿足讓觀察者在很大的視角范圍觀察到清晰圖像的目的。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是 一種全視角顯示裝置，主 要由圖像投射源、光纖面板、光學(xué)鏡片組成，圖像投射源光線出射方向上設(shè)有 光纖面板，光纖面板出射方向上設(shè)有一組光學(xué)鏡片，圖像投射源與光纖面板、 光學(xué)鏡片組成一套全視角顯示系統(tǒng)，光纖面板入射端面為平面結(jié)構(gòu)，或可以和 圖像投射源出射表面相貼合的結(jié)構(gòu)，光纖面板出射端面為凹面，該凹面可以為 球面或非球面。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案進(jìn)一步還包括 所述的圖像投射源與光纖面板入射端面之間，可設(shè)置能夠使圖像投射源產(chǎn) 生的圖像清晰的投射在光纖面板的入射端面上的前置光學(xué)系統(tǒng)。 所述的后置光學(xué)系統(tǒng)為透鏡、透鏡組、棱鏡或反射鏡。 所述的前置光學(xué)系統(tǒng)可為透鏡、透鏡組、棱鏡或反射鏡。
所述的前置光學(xué)系統(tǒng)及后置光學(xué)系統(tǒng)采用的光學(xué)鏡片可為球面鏡或非球面
鏡0
所述的圖像投射源可為L(zhǎng)CD顯示器件、LCOS顯示器件、FLCOS顯示器件、 OLED顯示器件、DLP顯示器件、光纖顯示器件、CRT顯示器件、LED顯示器 件、幻燈機(jī)、投影儀或其它可顯示平面圖像的M示元器件。
所述的顯示裝置中可設(shè)置為一套或相同的兩套顯示系統(tǒng)。
所述的顯示裝置采用兩套顯示系統(tǒng)時(shí)，兩套顯示系統(tǒng)之間設(shè)有可調(diào)節(jié)兩套 顯示裝置間距和夾角的調(diào)整裝置。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型改變了現(xiàn)有顯示方案中，采用平面 顯示，視角太小的弊端，在不需要移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)頭部就可以以極大的視角，水平 方向大于150。，垂直方向大于75。的角度，觀察到大范圍的圖像，就如正?，F(xiàn)實(shí)
世界一樣，這樣就可以給人更大的虛擬現(xiàn)實(shí)的感受，更大的視覺沖擊，提高圖 像對(duì)人的震撼力。采用本實(shí)用新型所述的帶有凹球面的光纖面板傳遞圖像投射 源的圖像，得到一個(gè)凹球面屏幕，是非常有效的低成本增大視角的方式。
下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1為本實(shí)用新型基本原理示意圖。
圖2為本實(shí)用新型成像視角與平面屏幕成像視角大小的比較示意圖。
圖3為本實(shí)用新型成像采用帶有可以放大圖像功能的光纖面板的示意圖。
圖4為本實(shí)用新型成像采用帶有可以縮小圖像功能的光纖面板的示意圖。
圖5為本實(shí)用新型成像采用帶有前置光學(xué)系統(tǒng)的原理示意圖。
圖6為本實(shí)用新型功能示意圖(相關(guān)光學(xué)部件為圓形時(shí)，各部件立體分解
不意)o
圖7為本實(shí)用新型功能示意圖(相關(guān)光學(xué)部件為方形時(shí)，各部件立體分解
示意)o
圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例分解狀態(tài)示意圖。 圖9為本實(shí)用新型單目形式佩帶參考示意圖。
圖io為本實(shí)用新型雙目形式最簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)示意圖。
圖ll為本實(shí)用新型可調(diào)整雙目瞳距的機(jī)架(即實(shí)施例一)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖12為本實(shí)用新型可調(diào)整雙目視線夾角(即實(shí)施例二)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖13為本實(shí)用新型同時(shí)可調(diào)整雙目視線夾角及瞳距的(即實(shí)施例三)結(jié)構(gòu) 示意圖。
圖14為本實(shí)用新型頭盔式佩帶使用參考狀態(tài)示意圖。
圖15為本實(shí)用新型眼鏡式佩帶使用參考狀態(tài)示意圖。 圖中101-圖像投射源，102-光纖面板，103-后置光學(xué)系統(tǒng)，104-眼睛，201 第一虛像、202-第二虛像，501-前置光學(xué)系統(tǒng)，801-液晶安裝座，802-前置 光學(xué)系統(tǒng)安裝座，803-光纖面板安裝座，804-后置光學(xué)系統(tǒng)安裝座，1001-第 一連接架，1002-第二連接架，1003-第一固定螺釘，1101-第一右連接架，1102-第一左連接架，1103-第二固定螺釘，1201-第一支點(diǎn)轉(zhuǎn)軸、1203-第二支點(diǎn)轉(zhuǎn) 軸，1202-中心軸，1204-第二右連接架，1205-彈性調(diào)整支架，1206-第一調(diào)整 螺釘，1207-第二左連接架，1301-第三連接架，1302-第四連接架，1303-第 三固定螺釘，1304-中心轉(zhuǎn)軸，1305-第四固定螺釘。
具體實(shí)施方式

本實(shí)施例為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式，其它凡其原理與基本結(jié)構(gòu)與本實(shí)用 新型相同或近似的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
本實(shí)用新型的關(guān)鍵部件是采用一個(gè)有特殊形狀的屏幕，利用屏幕的特殊形 狀來達(dá)到全視角顯示的效果。本實(shí)用新型中其關(guān)鍵部件采用光纖面板制成，光 纖面板的顯示特性是光纖面板有兩個(gè)端面，當(dāng)在光纖面板的一個(gè)端面投影圖 像時(shí)，圖像的每一個(gè)像素都被所感光的光纖或光纖束真實(shí)的傳遞到該光纖或光 纖束的另一端，即光纖面板的另一個(gè)端面。本實(shí)用新型中將光纖面板一個(gè)端面 設(shè)計(jì)為平面形，另一個(gè)端面設(shè)計(jì)為凹面形，利用其中的平面端面采集圖像，通 過光纖傳導(dǎo)至另一個(gè)端面(即凹面端面)，由于該端面呈凹面形，其上成像則會(huì) 有效增加觀察者的視角，使其視角在一定范圍上增大，在光纖面板的出光面和 人眼之間，采用一個(gè)或一組光學(xué)鏡片，使觀察者可以看到清晰的虛擬放大的圖 像，通過人眼與光纖面板出射光面、光學(xué)鏡片之間的距離和成像的關(guān)系，以及 凹面弧度之間的關(guān)系，可以計(jì)算出人眼能夠觀察到的圖像的視角(具體計(jì)算方 法，后面結(jié)合示意圖2，做詳細(xì)講解)。本實(shí)用新型中的光纖面板的制作原理是 光纖面板是由若干股細(xì)小的光纖束燒結(jié)而成，每個(gè)光纖束又是由若干細(xì)小的光 纖結(jié)合而成，可以形成一個(gè)長(zhǎng)的光纖棒，把長(zhǎng)光纖棒橫向切開成薄片，再表面 拋光，形成兩個(gè)平面，就可以作為一種顯示器件——光纖面板，在此基礎(chǔ)上， 再將光纖面板一個(gè)端面加工成平面作為入射光面，另一個(gè)端面加工成凹面，作 為出射光面，此凹面可以是球面或非球面。使用者可將此光纖面板用于所述全 視角顯示裝置。
參看附圖l，圖l為本實(shí)用新型的原理示意圖，圖中，主要組成部件為圖像 投射源101和光纖面板102，光纖面板102中A端面呈平面形，為入射光面；光 纖面板102中B端面呈凹面形，為出射光面，在光纖面板102的B端面之后為 后置光學(xué)系統(tǒng)103。圖像投射源101與光纖面板102中A端面相對(duì)應(yīng)設(shè)置，圖像
投射源101投射出的圖像經(jīng)過光纖面板102的一個(gè)端面(A面)傳導(dǎo)至光纖面板 102的另一個(gè)端面(B端面)，人眼睛104可通過后置光學(xué)系統(tǒng)103，觀察在光纖 面板102的B端面上的出射圖像，由于光纖面板102的B端面呈凹面形，若觀 察者的眼睛104在凹面的中間，通過光學(xué)鏡片103觀察時(shí)，就可以觀察到被放 大的一幅虛像，即光纖面板102的B端面實(shí)像所對(duì)應(yīng)的虛像就形成了一個(gè)凹球 面屏幕圍繞在人的眼睛104周圍，該屏幕的各個(gè)點(diǎn)到人瞳孔的距離近似相等， 因此，和平面圖像相比，曲面圖像的視角自然變大了。由于人的舒適觀測(cè)距離 一般為0.4-2.5米之間，后置光學(xué)系統(tǒng)103可采用凸透鏡、平凸透鏡、正彎月 形透鏡，其表面結(jié)構(gòu)可采用球面鏡或非球面鏡。后置光學(xué)系統(tǒng)103將光纖面板 102的B端面實(shí)像進(jìn)行放大，并將圖像虛擬到人的舒適觀測(cè)距離之外， 一般為 0.4-2.5米。人眼睛104為使用參考狀態(tài)示意，非本實(shí)用新型的部件。
參看圖2，為本實(shí)用新型成像視角與平面屏幕成像視角大小的比較示意圖。 圖中左上為目前多數(shù)微顯示產(chǎn)品的成像示意圖，即直接采用光學(xué)鏡片103放大 圖像投射源皿的圖像，人眼在104的位置，可以觀察到第一虛像202。設(shè)K點(diǎn) 為圖像投射源的高點(diǎn)，a為視角，u為后置光學(xué)系統(tǒng)103中心到圖像投射源101 表面的距離，為物距，v為后置光學(xué)系統(tǒng)103中心到虛像202的距離，為像距， 左下三角形圖為其對(duì)應(yīng)等效幾何圖形，高度h為K點(diǎn)到水平視線的距離，貝U: ci/2wrctan(h/u)。圖2右上部為本實(shí)用新型成像示意圖，為便于比較說明， 采用與等大的圖像投射源101，與圖像投射源101相同截面積的光纖面板102， K'點(diǎn)為光纖面板102出射面的高點(diǎn)，故，K'點(diǎn)到水平視線的距離h與左圖也 相同，采用放大倍數(shù)及焦距相同的后置光學(xué)系統(tǒng)103，則物距和像距與左圖中光 學(xué)系統(tǒng)相同，P為視角。人眼在104位置處可以觀測(cè)到虛像201。右下三角形為 右上圖本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的幾何圖形。由于光纖面板102出射面為凹面，顯 然K'點(diǎn)較K點(diǎn)向眼睛方向移近了，根據(jù)三角幾何關(guān)系，e/2=arCtan(h/S)，顯 然，因s < u，所以，P〉ci。由于人眼的常用視角為水平150° ---204° ，豎 直75° -100° ，由計(jì)算可知，合理的選擇光纖面板出射面形狀和弧度，以及后 置光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)，就可以得到涵蓋人眼全部視角的圖像。
前述對(duì)比是選取相同的圖像投射源，等大截面的光纖面板和相同放大倍數(shù) 和焦距的光學(xué)鏡片，得到了采用內(nèi)凹球面的屏幕可以獲得比平面屏幕更大的視 角的結(jié)論。在實(shí)際實(shí)施例中，可以采用帶有放大入射圖像功能的光纖面板，或 將圖像投射源經(jīng)過前置光學(xué)系統(tǒng)先放大，再投射到光纖面板的入射光面，達(dá)到 用小面積圖像投射源取得大視角的目的。圖像投射源的成本是遠(yuǎn)高于光纖面板 的成本的，而曲率很大的球面圖像投射源，不僅在技術(shù)上要求很高，成本也非 常昂貴，故采用本實(shí)用新型所述的出射面為凹面的光纖面板傳遞圖像投射源的 圖像，形成凹面的屏幕的方式，是非常有效的低成本增大視角的方式，該凹面 屏幕可以是球面，也可以是非球面。此外，在某些應(yīng)用上，還可以將面積大的 圖像投射源投射的圖像，通過有縮小圖像功能的光纖面板，在光纖面板的出射 端面達(dá)到全視角觀測(cè)的目的。
參見圖3中上圖為采用一種帶有放大功能的光纖面板102，其入射面即A端 面，其面積小于出射面B端面的剖面面積，其所用光纖束在A端面比較緊湊， 在B端面均勻松散，由于一般光纖面板的分辨率遠(yuǎn)大于普通圖像投射源101，光 纖面板102入射面的圖像相臨兩個(gè)像素在出射面被均勻散開，因此在出射面觀 察到的圖像就是被放大了的圖像，其圖像質(zhì)量基本變化不大， 一般可以滿足觀 測(cè)的需要。由于光纖面板102的出射面B端面為凹面，人眼處在104的位置，
通過光學(xué)鏡片103就可以大視角的觀察到虛擬放大的圖像。附圖4為一種相反 的有縮小圖像功能的光纖面板的應(yīng)用方式，其入射面即A端面的面積大于出射 面B端面的剖面面積，其所用光纖束在A端面均勻松散，在B端面比較緊湊， 因此在出射面B端面觀察到的圖像就是被縮小了的圖像。經(jīng)過后置光學(xué)的作用， 人眼也可以觀察到全視角的圖像。
參考圖5，為了使觀察者在很近的距離很清晰的觀察圖像，并且感覺舒適， 本實(shí)用新型中在圖像投射源101和光纖面板102之間增設(shè)有一個(gè)前置光學(xué)系統(tǒng) 501。 一方面是由于圖像投射源101的表面不一定是平面，比如采用帶有光學(xué)引 擎的LCOS液晶顯示板時(shí)，其液晶表面到光學(xué)引擎存在一定距離，出射圖像不能 在光纖面板102的入射面A端面形成清晰的圖像，必須通過前置光學(xué)系統(tǒng)501 將圖像清晰的投射在光纖面板102的入射面A端面，這樣，光纖面板的出射面B 端面才可以形成清晰的圖像。另一方面也為滿足眼睛有不同屈光度的觀察者都 可以觀察到清晰的圖像，提供了調(diào)整的方法。本實(shí)用新型中，前置光學(xué)系統(tǒng)501 可采用透鏡、透鏡組，在圖像投射源不在眼睛觀察的視線上時(shí)，還可以采用棱 鏡或反射鏡，前述各光學(xué)鏡片表面結(jié)構(gòu)都可采用球面或非球面結(jié)構(gòu)。
參考圖5、圖6、圖7，本實(shí)用新型中，光纖面板102、前置光學(xué)系統(tǒng)501、 后置光學(xué)系統(tǒng)103的輪廓外形不限，可根據(jù)具體光學(xué)系統(tǒng)的需要，加工成不同 的形狀，圖6示出光纖面板102、前置光學(xué)系統(tǒng)501、后置光學(xué)系統(tǒng)103的外形 為圓形的原理結(jié)構(gòu)示意圖，圖7示出光纖面板102、前置光學(xué)系統(tǒng)501、后置光 學(xué)系統(tǒng)103的外形為方形的原理結(jié)構(gòu)示意圖。其工作原理相同，具體外形形狀 可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，如實(shí)際中需要圓形觀察面，則光纖面板102、前置光學(xué)系 統(tǒng)501、后置光學(xué)系統(tǒng)103的外形相應(yīng)設(shè)計(jì)為圓形，如實(shí)際中需要方形觀察面，
則光纖面板102、前置光學(xué)系統(tǒng)501、后置光學(xué)系統(tǒng)103的外形相應(yīng)設(shè)計(jì)為方形。 參看圖5、圖8，圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例單目形式的分解狀態(tài)示意圖，此 處圖像投射源101釆用液晶顯示板，該顯示裝置主要由液晶安裝座801、前置光 學(xué)系統(tǒng)安裝座802、光纖面板安裝座803、后置光學(xué)系統(tǒng)安裝座804構(gòu)成，圖像 投射源101安裝在液晶安裝座801內(nèi)，前置光學(xué)系統(tǒng)501安裝在前置光學(xué)系統(tǒng) 安裝座802內(nèi)，光纖面板102安裝在光纖面板安裝座803內(nèi)，后置光學(xué)系統(tǒng)103 安裝在后置光學(xué)系統(tǒng)安裝座804內(nèi)，圖像投射源IOI、前置光學(xué)系統(tǒng)501、光纖 面板102、后置光學(xué)系統(tǒng)103通過液晶安裝座801、前置光學(xué)系統(tǒng)安裝座802、 光纖面板安裝座803、后置光學(xué)系統(tǒng)安裝座804固定配合設(shè)置在一起。本實(shí)施例 中，液晶安裝座801、前置光學(xué)系統(tǒng)安裝座802、光纖面板安裝座803、后置光 學(xué)系統(tǒng)安裝座804直接通過螺紋連接在一起。為使圖像虛擬成像在0. 4m 2. 5m 之間，滿足使用者眼睛可以看到最大視角的清晰圖像，同時(shí)盡可能舒適，盡可 能減輕人的眼睛因長(zhǎng)時(shí)間觀看屏幕產(chǎn)生的疲勞感的要求，前置光學(xué)系統(tǒng)501與 光纖面板102之間的距離以及光纖面板102與后置光學(xué)系統(tǒng)103之間的距離可 以通過螺紋來調(diào)整，以適合不同人眼睛的屈光度，能廣泛適用于各種人群。調(diào) 整時(shí)，只需相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)液晶安裝座801、前置光學(xué)系統(tǒng)安裝座802、光纖面板安裝 座803、后置光學(xué)系統(tǒng)安裝座804，即可調(diào)整其間的相對(duì)距離。
本實(shí)用新型還可以設(shè)計(jì)為雙目觀察結(jié)構(gòu)，參看附圖5、圖8和圖10，圖IO 為本實(shí)用新型中雙目結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)形式，其中一套圖像投射源101、前置光學(xué)系統(tǒng) 501、光纖面板102、后置光學(xué)系統(tǒng)103配合一套液晶安裝座801、前置光學(xué)系 統(tǒng)安裝座802、光纖面板安裝座803、后置光學(xué)系統(tǒng)安裝座804構(gòu)成一套顯示系 統(tǒng)，另一套顯示系統(tǒng)與此相同，圖10中將相同的兩套顯示系統(tǒng)通過第一連接架
1001、第二連接架1002連接在一起，兩連接架上開有螺釘孔，螺釘孔內(nèi)設(shè)有第 一固定螺釘1003，通過第一固定螺釘1003將兩套獨(dú)立的顯示系統(tǒng)固定在第一連 接架1001、第二連接架1002上。
不同的人眼睛瞳距不同，多數(shù)成人的瞳距在61mm-64ram之間，對(duì)于雙目光 學(xué)系統(tǒng)，可采用大致固定的瞳距，配合可變視線夾角的設(shè)計(jì)， 一般都可滿足絕 大多數(shù)人的雙目瞳距，使佩帶者可以觀測(cè)到最優(yōu)的圖像，本實(shí)用新型中提供三 種可調(diào)瞳距和視線夾角的實(shí)施方式，分別敘述如下
實(shí)施方式一參看附圖10、圖11，將第二連接架1002變形為兩個(gè)獨(dú)立的 連接架，分別為第一右連接架1101和第一左連接架1102，將兩套獨(dú)立的顯示系 統(tǒng)分別固定在相對(duì)獨(dú)立的第一右連接架1101、第一左連接架1102上，第一右連 接架IIOI、第一左連接架1102通過相互嚙合的齒條連接在一起，齒條母頭上開 有固定螺釘孔，固定螺釘孔設(shè)有第二固定螺釘1103，使用時(shí)，可通過調(diào)整相互 嚙合的齒條嚙合位置，來調(diào)整兩個(gè)連接架之間的距離，調(diào)整好后擰緊第二固定 螺釘1103，將其相互固定即可。
實(shí)施例二參看附圖10、圖12，將第二連接架1002變形為兩個(gè)獨(dú)立的連 接架，分別為第二右連接架1204和第二左連接架1207，將兩套獨(dú)立的顯示系統(tǒng) 分別固定在相對(duì)獨(dú)立的第二右連接架1204和第二左連接架1207上，第二右連 接架1204和第二左連接架1207之間，通過中心軸1202連接在一起，第二右連 接架.1204和第二左連接架1207可繞中心軸1202轉(zhuǎn)動(dòng)，中心軸1202軸心方向 與顯示系統(tǒng)兩條中心線定位的平面垂直，中心軸1202在軸孔中有足夠的活動(dòng)空 間供調(diào)整使用。第二右連接架1204和左連接架1207上分別開有支點(diǎn)轉(zhuǎn)軸安裝 孔，開有同樣的支點(diǎn)轉(zhuǎn)軸安裝孔的彈性調(diào)整支架1205，通過第二支點(diǎn)轉(zhuǎn)軸1203、
第一支點(diǎn)轉(zhuǎn)軸1201分別連接在第二右連接架1204、第二左連接架1207上。彈 性調(diào)整支架1205與中心軸1202軸向垂直方向上開有調(diào)整螺釘孔，調(diào)整螺釘孔 內(nèi)設(shè)有第一調(diào)整螺釘1206。當(dāng)擰緊第一調(diào)整螺釘1206時(shí)，第一調(diào)整螺釘1206 使彈性調(diào)整支架1205發(fā)生形變，推擠第二右連接架1204和第二左連接架1207 連接處的中心軸1202位置處，彈性調(diào)整支架1205兩端拉動(dòng)第二支點(diǎn)轉(zhuǎn)軸1203 和第一支點(diǎn)轉(zhuǎn)軸1201，使第二右連接架1204、第二左連接架1207繞中心軸1202 轉(zhuǎn)動(dòng)，可改變兩套顯示系統(tǒng)的中心線夾角，同時(shí)也改變了觀察窗口的距離，即 改變了瞳距。
實(shí)施例三參看附圖10、圖13，將第一連接架1001、第二連接架1002， 分別變形為兩套的連接架，第三連接架1301、第四連接架1302，將兩套獨(dú)立的 顯示系統(tǒng)分別固定在相對(duì)獨(dú)立的第三連接架1301、第四連接架1302上，顯示系 統(tǒng)與連接架之間通過第三固定螺釘1303固定在一起，本實(shí)施例中，連接架采用 兩套，即第三連接架1301和第四連接架1302，第三連接架1301和第四連接架 1302分別通過中心轉(zhuǎn)軸1304連接，第三連接架1301和第四連接架1302可沿中 心轉(zhuǎn)軸1304轉(zhuǎn)動(dòng)，中心轉(zhuǎn)軸1304軸心方向與顯示系統(tǒng)中心線平行。第三連接 架1301和第四連接架1302上分別開有固定螺釘孔，兩個(gè)固定螺釘孔內(nèi)分別設(shè) 有第三固定螺釘1303。調(diào)整瞳距時(shí)，先將第三固定螺釘1303擰松，轉(zhuǎn)動(dòng)第三連 接架1301和第四連接架1302，使瞳距達(dá)到適合寬度，擰緊第三固定螺釘1303 即可。本實(shí)施例還可調(diào)節(jié)屈光度，先將四個(gè)第四固定螺釘1305擰松，保持液晶 安裝座801不動(dòng)，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)前置光學(xué)系統(tǒng)安裝座802，光纖面板安裝座803，后 置光學(xué)系統(tǒng)安裝座804，使兩套顯示系統(tǒng)屈光度滿足使用者要求，擰緊四個(gè)第四 固定螺釘1305即可。
上述提到的本實(shí)用新型實(shí)施例是針對(duì)靠近人眼睛的微顯示系統(tǒng)實(shí)施的具體 實(shí)施方式，本實(shí)用新型不限于應(yīng)用在微顯示系統(tǒng)中，在普通顯示系統(tǒng)，如電 腦顯示器、大屏幕顯示等均可使用，作為和這些大型顯示系統(tǒng)的配合，后置光 學(xué)系統(tǒng)需要適當(dāng)調(diào)整相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和功能。
本實(shí)用新型中的圖像投射源101可采用現(xiàn)有技術(shù)常見的LCD顯示器件，LC0S 顯示器件，F(xiàn)LCOS顯示器件，LED顯示器件，0LED顯示器件，DLP顯示器件，CRT 顯示器件，LED顯示器件，光纖顯示器件等，也可采用幻燈機(jī)、投影儀或其它可 顯示平面圖像的顯示元器件，本實(shí)施例中舉出的為在微顯示系統(tǒng)中的應(yīng)用，其 優(yōu)選為L(zhǎng)CD顯示器件，LC0S顯示器件，F(xiàn)LC0S顯示器件，OLED顯示器件，DLP 顯示器件，光纖顯示器件。
本實(shí)施例可配合一些固定裝置使用，參看附圖9、附圖14、附圖15，附圖 9為本實(shí)用新型單目形式使用狀態(tài)參考圖，用固定帶子將本實(shí)用新型固定在人眼 睛部位。圖14為本實(shí)用新型頭盔式佩帶參考圖，圖15為本實(shí)用新型眼鏡式結(jié) 構(gòu)佩帶參考示意圖，均是配合固定用裝置將本實(shí)用新型固定在使用者的眼睛部
位使用o
權(quán)利要求1、一種全視角顯示裝置，主要由圖像投射源組成，其特征是所述的圖像投射源光線出射方向上設(shè)有光纖面板，光纖面板后端面光線出射方向上，設(shè)有能夠使觀察者看到光纖面板出射端面上清晰、放大的圖像的后置光學(xué)系統(tǒng)，所述的光纖面板入射端面為平面結(jié)構(gòu)，與圖像投射源出射端面相對(duì)應(yīng)，光纖面板出射端面為凹面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全視角顯示裝置，其特征是所述的圖像投射 源與光纖面板入射端面之間，可設(shè)置能夠使圖像投射源產(chǎn)生的圖像清晰的投射 在光纖面板的入射端面上的前置光學(xué)系統(tǒng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全視角顯示裝置，其特征是所述的后置光學(xué) 系統(tǒng)為透鏡、透鏡組、棱鏡或反射鏡。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全視角顯示裝置，其特征是所述的前置光學(xué)系統(tǒng)可為透鏡、透鏡組、棱鏡或反射鏡。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2、 3、 4所述的全視角顯示裝置，其特征是所述的前 置光學(xué)系統(tǒng)及后置光學(xué)系統(tǒng)采用的光學(xué)鏡片可為球面鏡或非球面鏡。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的全視角顯示裝置，其特征是所述的 圖像投射源可為L(zhǎng)CD顯示器件、LCOS顯示器件、FLCOS顯示器件、OLED顯 示器件、DLP顯示器件、光纖顯示器件、CRT顯示器件、LED顯示器件、幻燈 機(jī)、投影儀或其它可顯示平面圖像的顯示元器件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的全視角顯示裝置，其特征是所述的 顯示裝置中可設(shè)置為一套或相同的兩套顯示系統(tǒng)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的全視角顯示裝置，其特征是所述的顯示裝置 采用兩套顯示系統(tǒng)時(shí)，兩套顯示系統(tǒng)之間設(shè)有可調(diào)節(jié)兩套顯示裝置間距和夾角 的調(diào)整裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種能使顯示圖像視覺上可以涵蓋人眼幾乎全部視線范圍的全視角顯示裝置。一種全視角顯示裝置，主要由圖像投射源組成，圖像投射源光線出射方向上設(shè)有光纖面板，光纖面板后端面光線出射方向上，設(shè)有能夠使觀察者看到光纖面板出射端面上清晰、放大的圖像的后置光學(xué)系統(tǒng)，所述的光纖面板入射端面為平面結(jié)構(gòu)，與圖像投射源出射端面相對(duì)應(yīng)，光纖面板出射端面為凹面。本實(shí)用新型在不需要移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)頭部就可以以極大的視角，是非常有效的低成本增大視角的方式。
文檔編號(hào)G02B27/01GK201060323SQ200720119960
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者黃峰彪 申請(qǐng)人:黃峰彪