[实用新型]全视角显示装置

说明书

技术领域

本实用新型公开一种显示装置，特别是一种能使显示图像视觉上可以涵盖人眼几乎全部视线范围的全视角显示装置。

背景技术

众所周知，显示器一般都是在人们面前的一个大致平面的位置，展现输入信号的图像，主要有LCD显示器件、OLED显示器件、LCOS显示器件、FLCOS显示器件、DLP显示器件、光纤显示器件、CRT显示器件、LED显示器件等，这些技术都是在一个有限的平面范围内成像，我们看到的是一幅放在眼前的一块平整的屏幕，视角一般都不大，大约为20°至30°，尽管有些场合，这个屏幕可以做得很大，视角甚至可以达到40°至60°，但依然是在我们面前的一块平整的屏幕。由于人的眼睛视物的习惯，这个平整的屏幕必须离人的眼睛有足够的距离。有些微成像技术可以在人的眼前形成一幅很大的虚像，但从观察者的角度来看，其成像依然是一块和人的眼睛有一定距离的平整的屏幕，屏幕上的图像因为距离人的眼睛远近不同而让人感觉图像与现实世界差别还是很大。人类正常的视角，据测算大约为：水平150°，竖直75°左右，通过转动眼球，加上眼角的余光，水平最大为204°左右，竖直大约为100°左右。只是人眼正常视物所需要的角度仅仅是：水平30°--40°，竖直20°--30°，在此视角之外的视觉信息，人眼很容易忽略，但对亮、暗和活动图像仍然是敏感的，人们对所关注的事情会通过转动头部或身体，面对所关注内容的主体。随着计算机，数字信息的发展，在很多应用场合都开始产生了对全视角屏幕的需求，而现有的显示技术大都是传统的平面成像技术，一个远处的有限大的屏幕很难给人全视角的感受，而即使是立体显示，也存在着还是在人的面前形成的一幅局部的，无法充满全部视角的立体图像，所以，对于立体显示来说，也同样存在着现有技术成像视角不够大的问题，这个问题并不仅仅是扩大屏幕面积就可以解决的问题。

实用新型内容

针对上述提到的现有技术中显示装置存在的视觉范围小，视角小，不能形成全视角立体虚拟图像等缺点，本实用新型提供一种新的全视角显示装置及其制造方法，在图像投射源光线出射方向上设有光纤面板，光纤面板入射方向呈平面，与图像投射源相配合，光纤面板出射方向呈凹面，可以显示入射的图像，为使观察者能够舒适、清晰的观察到该图像，在光纤面板出射方向的后面，有一套光学镜片，可以满足让观察者在很大的视角范围观察到清晰图像的目的。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种全视角显示装置，主要由图像投射源、光纤面板、光学镜片组成，图像投射源光线出射方向上设有光纤面板，光纤面板出射方向上设有一组光学镜片，图像投射源与光纤面板、光学镜片组成一套全视角显示系统，光纤面板入射端面为平面结构，或可以和图像投射源出射表面相贴合的结构，光纤面板出射端面为凹面，该凹面可以为球面或非球面。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的图像投射源与光纤面板入射端面之间，可设置能够使图像投射源产生的图像清晰的投射在光纤面板的入射端面上的前置光学系统。

所述的后置光学系统为透镜、透镜组、棱镜或反射镜。

所述的前置光学系统可为透镜、透镜组、棱镜或反射镜。

所述的前置光学系统及后置光学系统采用的光学镜片可为球面镜或非球面镜。

所述的图像投射源可为LCD显示器件、LCOS显示器件、FLCOS显示器件、OLED显示器件、DLP显示器件、光纤显示器件、CRT显示器件、LED显示器件、幻灯机、投影仪或其它可显示平面图像的显示元器件。

所述的显示装置中可设置为一套或相同的两套显示系统。

所述的显示装置采用两套显示系统时，两套显示系统之间设有可调节两套显示装置间距和夹角的调整装置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型改变了现有显示方案中，采用平面显示，视角太小的弊端，在不需要移动或转动头部就可以以极大的视角，水平方向大于150°，垂直方向大于75°的角度，观察到大范围的图像，就如正常现实世界一样，这样就可以给人更大的虚拟现实的感受，更大的视觉冲击，提高图像对人的震撼力。采用本实用新型所述的带有凹球面的光纤面板传递图像投射源的图像，得到一个凹球面屏幕，是非常有效的低成本增大视角的方式。

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型基本原理示意图。

图2为本实用新型成像视角与平面屏幕成像视角大小的比较示意图。

图3为本实用新型成像采用带有可以放大图像功能的光纤面板的示意图。