一種頭戴式立體觀影器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種頭戴式立體觀影器，包括頭部固定支架以及視覺系統(tǒng)，視覺系統(tǒng)包括兩塊垂直放置的液晶顯示屏，一塊可透可反平面鏡，兩塊線偏振片、一塊半波片和兩組光學放大組件，其中，可透可反平面鏡設置于兩液晶顯示屏之間，其一邊靠近兩顯示屏的交接處且與二者夾角相等；線偏正片位于可透可反平面鏡與學放大組件之間；半波片設置于其中一塊液晶顯示屏與可透可反平面鏡之間，且平行于該液晶顯示屏；可透可反平面鏡為p偏振可透s偏振可反平面鏡或p偏振可反s偏振可透平面鏡。由于本實用新型采用了一片半波片和偏振式反射鏡，使兩個圖像源經(jīng)偏振式反射鏡后無光能量損失，能有效提高頭戴式立體觀影器的觀影效果。
【專利說明】一種頭戴式立體觀影器
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及頭戴顯示領域，尤其涉及一種頭戴式立體觀影器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著3D顯示技術(shù)的蓬勃發(fā)展，擁有立體視覺功能的頭戴式顯示器已經(jīng)被廣泛的應用和普及。3D立體顯示技術(shù)正在革命性地影響和改變著人們的溝通、工作和生活方式。2010年，以3D電視及3D影視為代表的全球產(chǎn)業(yè)環(huán)境日益成熟，立體顯示器與傳統(tǒng)顯示器相t匕，其最大的特點在于立體顯示器能夠讓人真實的體驗到立體視覺帶來的巨大沖擊和極致震撼，因而立體感強與否是衡量立體顯示產(chǎn)品的一項重要指標。立體顯示應用科技技術(shù)手段還原了人類真實的三維世界，將引領未來視像科技的發(fā)展趨勢。
[0003]北京理工大學申請的中國專利CN201110057220.4中公開了一種頭戴式立體視覺觀片器，包括2塊垂直放置的液晶顯示屏、半反半透玻璃、2塊放大透鏡和偏振片，該觀片器視場大，立體效果好。但是該技術(shù)方案中半反半透玻璃為普通的半反半透鏡，2個圖像源經(jīng)半反半透玻璃后均損失了 50%的光能量，嚴重影響成像質(zhì)量。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供一種頭戴式立體觀影器，解決CN201110057220.4技術(shù)方案的中光能量損失嚴重的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種頭戴式立體觀影器，包括用于將整個觀影器固定于頭部的支架以及位于人眼前方并安裝在支架上的視覺系統(tǒng)，所述視覺系統(tǒng)包括兩塊液晶顯示屏、一塊可透可反平面鏡、兩塊線偏振片、一塊半波片和兩組光學放大組件，其中:兩組光學放大組件并排置于人的兩眼前方；在兩組光學組件遠離人眼的一方，設置有兩個與光學組件同軸且并排放置的線偏振片，兩塊線偏振片位于可透可反平面鏡與兩組光學放大組件之間，兩塊偏振片的偏振方向互相垂直；兩塊液晶顯示屏相互垂直放置，其中一塊液晶顯示屏與兩組光學放大組件平行，另一塊液晶顯示屏置于兩組光學放大組件之上，并且與兩光學放大組件的光軸平行；可透可反平面鏡設置于兩塊液晶顯示屏之間，其一邊靠近兩塊顯示屏的交接處且與兩塊液晶顯示屏的夾角相等；半波片設置于其中一塊液晶顯示屏與可透可反平面鏡之間，且平行于該液晶顯示屏；所述可透可反平面鏡為P偏振可透S偏振可反平面鏡或P偏振可反S偏振可透平面鏡。
[0006]優(yōu)選的，兩塊液晶顯示屏錯位設置，且二者之間有一定的交疊部分。
[0007]優(yōu)選的，所述與兩組光學放大組件平行的一塊液晶顯示屏，其屏幕中心點位于其中一組光學放大組件的光軸上；另一塊液晶顯示屏中點點發(fā)出的光線，經(jīng)可透可反平面鏡反射后，與另一組光學放大組件的光軸重合。
[0008]優(yōu)選的，每組光學放大組件為單片正焦透鏡或多個透鏡組成的正焦透鏡組。
[0009]優(yōu)選的，所述頭戴式立體觀影器還包括外設連接電路，外設連接電路通過有線或無線方式，將所述頭戴式立體觀影器與具有播放功能的電子設備連接，獲取待顯示的信息。[0010]優(yōu)選的，所述頭戴式立體觀影器采用電池或外部電子設備進行供電。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0012]本實用新型結(jié)構(gòu)采用了一片半波片和偏振式反射鏡(P偏振可透s偏振可反平面鏡或P偏振可反S偏振可透平面鏡)，使兩個圖像源經(jīng)偏振式反射鏡后無光能量損失，能有效提高頭戴式立體觀影器的觀影效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖:
[0014]圖1為本實用新型實施例一頭戴式立體觀影器中視覺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0015]圖2為本實用新型實施例一頭戴式立體觀影器中視覺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0016]圖3為本實用新型實施例二頭戴式立體觀影器中視覺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0017]圖4為本實用新型實施例二頭戴式立體觀影器中視覺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0018]圖中標記:1-水平放置的液晶顯示屏，2-豎直放置的液晶顯示屏，3-可透可反平面鏡，4-右線偏振片,5-左線偏正片,6-右光學放大組件,7-左光學放大組件，8-用戶右眼，9-用戶左眼，10-半波片。
【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0020]實施例一:
[0021]本實施例頭戴式立體觀影器，包括用于將整個觀影器固定于頭部的支架以及位于人眼前方并安裝在支架上的視覺系統(tǒng)，所述視覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可參見圖1和圖2，包括兩塊垂直放置的液晶顯示屏1、2，一塊可透可反平面鏡3，兩塊線偏振片4、5、一塊半波片10和兩組光學放大組件6、7。
[0022]兩塊液晶顯示屏分別顯示左右眼圖像信息，圖1中，水平放置的液晶顯示屏I用于顯示右眼圖像，豎直放置的液晶顯示屏2用于顯示左眼圖像。為了擴大視場角，如圖1兩塊液晶顯示屏優(yōu)選為錯位設置，且二者之間有一定的交疊部分，交疊面積的大小根據(jù)實際需要確定，對立體成像效果沒有影響。
[0023]為了使得用戶觀看影像時，瞳孔與畫面中心、光學放大組件中心三點在一條直線上，優(yōu)選結(jié)構(gòu)為:液晶顯示屏2屏幕中心點位于光學放大組件7的光軸上；而液晶顯示屏I中點點發(fā)出的光線，經(jīng)可透可反平面鏡3反射后，與光學放大組件6的光軸重合。
[0024]兩組光學放大組件6、7并排置于人的兩眼前方，用于放大圖像，每組光學放大組件為單片正焦透鏡或多個透鏡組成的正焦透鏡組，圖中8、9分別表示人兩眼。
[0025]在兩組光學組件遠離人眼的一方，設置有兩個與光學組件同軸且并排放置的線偏振片4、5，兩塊線偏振片4、5并排放置于可透可反平面鏡3與兩組光學放大組件6、7之間，且右線偏振片4與右光學放大組件6同軸,左線偏振片5與左光學放大組件7同軸,右線偏振片4和左線偏正片5的偏振方向互相垂直。
[0026]可透可反平面鏡3設置于兩塊液晶顯示屏之間，其一邊靠近兩塊顯示屏的交接處且與二者的夾角相等。
[0027]圖1中，半波片10平行設置于液晶顯示屏I下方，由于液晶屏顯示的圖像光源可為線偏振光，假設本實施例中圖像源顯示的光源為光波振動方向平行與入射面的P偏振光，即液晶顯示屏I與液晶顯示屏2的顯示光源均為P線偏振光，液晶顯示屏I發(fā)出的光經(jīng)半波片10后光波振動方向?qū)⒋怪庇谌肷涿?，即s線偏振光；此時可透可反平面鏡3選擇為P偏振可透s偏振可反平面鏡；線偏振片4的偏振極化方向允許s線偏振光通過，阻止P偏振光通過；線偏振片5的偏振極化方向允許P偏振光通過，阻止s偏振光通過。兩線偏正片保證用戶每只眼睛只能看見一塊顯示屏發(fā)出的光線。在使用本實用新型頭戴式立體觀影器時，兩塊液晶顯示屏所顯示的圖像畫面應當為具有一定相位差的圖像畫面，用于形成立體視覺。
[0028]圖1中，液晶顯示屏I發(fā)出的光線，依次經(jīng)半波片10透射、可透可反平面鏡3反射，經(jīng)線偏振片4透射，最后由光學放大組件6放大顯示；液晶顯示屏2發(fā)出的光學，依次經(jīng)可透可反平面鏡3透射、線偏振片5透射后，最后由光學放大組件7放大顯示。
[0029]若假設圖1中液晶顯示屏I與液晶顯示屏2的顯示光源均為s線偏振光，則所述可透可反平面鏡3應更換為P偏振可反s偏振可透平面鏡，且線偏振片4的偏振極化方向允許線P偏振光通過，阻止s偏振光通過；線偏振片5的偏振極化方向允許s偏振光通過，阻止P偏振光通過。
[0030]實施例二:
[0031]參見圖3和圖4，實施例二頭戴式立體觀影器結(jié)構(gòu)，屬于實施例一結(jié)構(gòu)的變形，圖3和圖4與圖1和圖2結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于:
[0032]A:兩液晶顯示屏錯位方向有所區(qū)別，圖1中，水平放置的液晶顯示屏I用于顯示右眼圖像，豎直放置的液晶顯示屏2用于顯示左眼圖像；而圖2中，水平放置的液晶顯示屏I用于顯示左眼圖像，豎直放置的液晶顯示屏2用于顯示右眼圖像；
[0033]B:半波片放置位置不同，圖3和圖4中，半波片10平行于液晶顯示屏2設置于液晶顯示屏2的出射光方向上。
[0034]在圖3和圖4結(jié)構(gòu)中，若假設液晶顯示屏I與液晶顯示屏2的顯示光源均為P線偏振光，則所述可透可反平面鏡3應為P偏振可反s偏振可透平面鏡，且線偏振片4的偏振極化方向允許線s偏振光通過，阻止P偏振光通過；線偏振片5的偏振極化方向允許P偏振光通過，阻止s偏振光通過。
[0035]若假設圖3和圖4中，液晶顯示屏I與液晶顯示屏2的顯示光源均為s線偏振光，則所述可透可反平面鏡3應更換為P偏振可透s偏振可反平面鏡，且線偏振片4的偏振極化方向允許線P偏振光通過，阻止s偏振光通過；線偏振片5的偏振極化方向允許s偏振光通過，阻止P偏振光通過。
[0036]除了實施例一和實施二外，本實用新型結(jié)構(gòu)還有類似的其他變形方式，本實用新型所有實施例中，所述頭戴式立體觀影器還包括外設連接電路，外設連接電路通過有線或無線方式，將所述頭戴式立體觀影器與具有播放功能的電子設備連接，獲取待顯示的信息?？紤]到便攜式的需要，本實用新型的頭戴式裝置自身可以設計為不攜帶電源，采用數(shù)據(jù)線連接至具有播放功能的外部電子設備，獲取待顯示的信息的同時，由外部電子設備為頭戴式立體觀影器的雙顯示屏供電。如果允許該頭戴式立體觀影器具有稍大的體積，也可以設置電池倉，由電池為頭戴式立體觀影器的雙顯示屏供電。
[0037]本實用新型與北京理工大學申請的中國專利CN201110057220.4相比，由于采用了一片半波片和偏振式反射鏡(P偏振可透S偏振可反平面鏡或P偏振可反S偏振可透平面鏡)，使兩個圖像源經(jīng)偏振式反射鏡后無光能量損失，能有效提高頭戴式立體觀影器的觀影效果。
[0038]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0039]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0040]本實用新型并不局限于前述的【具體實施方式】。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組
口 ο
【權(quán)利要求】
1.頭戴式立體觀影器，包括用于將整個觀影器固定于頭部的支架以及位于人眼前方并安裝在支架上的視覺系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺系統(tǒng)包括兩塊液晶顯示屏、一塊可透可反平面鏡、兩塊線偏振片、一塊半波片和兩組光學放大組件，其中:兩組光學放大組件并排置于人的兩眼前方；在兩組光學組件遠離人眼的一方，設置有兩個與光學組件同軸且并排放置的線偏振片，兩塊線偏振片位于可透可反平面鏡與兩組光學放大組件之間，兩塊偏振片的偏振方向互相垂直；兩塊液晶顯示屏相互垂直放置，其中一塊液晶顯示屏與兩組光學放大組件平行，另一塊液晶顯示屏置于兩組光學放大組件之上，并且與兩光學放大組件的光軸平行；可透可反平面鏡設置于兩塊液晶顯示屏之間，其一邊靠近兩塊顯示屏的交接處且與兩塊液晶顯示屏的夾角相等；半波片設置于其中一塊液晶顯示屏與可透可反平面鏡之間，且平行于該液晶顯示屏；所述可透可反平面鏡為P偏振可透S偏振可反平面鏡或P偏振可反s偏振可透平面鏡。
2.如權(quán)利要求1所述的頭戴式立體觀影器，其特征在于，兩塊液晶顯示屏錯位設置，且二者之間有一定的交疊部分。
3.如權(quán)利要求2所述的頭戴式立體觀影器，其特征在于，所述與兩組光學放大組件平行的一塊液晶顯示屏，其屏幕中心點位于其中一組光學放大組件的光軸上；另一塊液晶顯示屏中點點發(fā)出的光線，經(jīng)可透可反平面鏡反射后，與另一組光學放大組件的光軸重合。
4.如權(quán)利要求1至3任一項所述的頭戴式立體觀影器，其特征在于，每組光學放大組件為單片正焦透鏡或多個透鏡組成的正焦透鏡組。
5.如權(quán)利要求4所述的頭戴式立體觀影器，其特征在于，所述頭戴式立體觀影器還包括外設連接電路，外設連接電路通過有線或無線方式，將所述頭戴式立體觀影器與具有播放功能的電子設備連接，獲取待顯示的信息。
6.如權(quán)利要求5所述的頭戴式立體觀影器，其特征在于，所述頭戴式立體觀影器采用電池或外部電子設備進行供電。
【文檔編號】G02B27/01GK203786400SQ201420177763
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】黃琴華 申請人:成都理想境界科技有限公司