[实用新型]一种头戴式显示器

说明书

技术领域

本实用新型属于一种头戴式显示器。

背景技术

虚拟现实技术可以使人通过视觉、色觉、听觉、力觉、触觉和运动等多维感官，沉浸在身临其境之感的虚拟环境之中。在虚拟现实里，你所能看到和听到的，只有计算机生成的三维场景，这需要一些特殊的显示设备，比如头盔式的液晶显示器。目前市场上的头戴式显示器，基本上存在着成本高，清晰度低，视场尺寸小的缺点。现在已经上市的产品能够实现的图像清晰度只有320*240(像素)，能够形成相当于2米处30-40英寸的画面，这种图像清晰度只能符合现已淘汰的vcd影碟的图像质量，无法满足早已普及的DVD影碟的640*480(像素)的图像质量。这些头戴式显示器选用常规的光学放大镜片，视场角比较小，只能满足单眼观看图象的视角，考虑到需要满足双眼观看的要求，因此基本上选用了双液晶显示器+双路光学放大镜的方案。这种方案只能选用0.97英寸的液晶显示屏，能够拥有的像素也就少很多，如此小的液晶屏又需要放大成30-40英寸的画面，图像画面就比较粗糙，液晶格历历在目，影响观看效果，高倍数光学放大镜的成本也无法降低。同时，在一个产品中使用双路系统，液晶屏+液晶驱动板+光学放大镜的成本全部加倍，这就是造成市面上的头戴式显示器成本高，清晰度低，视场尺寸小的原因。

发明内容

本实用新型的目的是解决目前市场上的头戴式显示器存在的成本高，清晰度低，视场尺寸小的问题，提供一种成本低，清晰度高，视场尺寸大的头戴式显示器。

本实用新型采用一台3.5-5.6英寸的小型液晶显示屏和配套的液晶驱动板和一个外壳，一片菲涅尔透镜构成一种新型的头戴式显示器来解决上述问题。

首先，液晶显示屏的尺寸使用3.5-5.5英寸就拥有了更多的像素，轻易实现了800*600(像素)的图像质量，图像显示更加细腻了，解决了清晰度低的问题。

其次，使用3.5-5.6英寸液晶屏和液晶驱动板是市场上易购的通用元器件，售价比较低。比如台湾元太公司就有3.5寸640×480像素和5寸800*600像素的液晶屏大量销售。而且液晶显示装置省掉另外一路就可以完成，成本也因此降低。

第三，使用3.5-5.6英寸液晶屏画面尺寸比选用0.97英寸的液晶显示屏大4-5倍，光学放大系统不需要能高倍数放大图像又不产生像差的高品质光学放大系统，降低了光学放大系统的造价，可以产生大尺寸(80-90英寸)画面，如同电影院中宽银幕般的观看效果。

本实用新型的光学放大系统选用菲涅尔透镜。菲涅尔透镜本质上是一种凸透镜，光学性质与凸透镜相同。根据凸透镜的成像公式，我们知道：液晶显示器在凸透镜的1倍焦距范围之内，在凸透镜的另外一侧可以看到远处放大的虚像。通常的凸透镜是无法(双眼同时)观看3.5-5.5英寸的液晶屏的，使用菲涅尔透镜就是因为它拥有大视角，可以双眼同时观看，解决了通常的凸透镜因为视场角小无法观看3.5-5.5英寸液晶屏的问题，得到了理想的光学放大系统。

这种头戴式显示器由外壳、液晶显示屏、液晶驱动板、菲涅尔透镜和头盔(帽子)组成。液晶显示屏、液晶驱动板固定在外壳的后端。外壳的前端不封闭，开有观察孔，使用者通过观察孔观看图像，半封闭的外壳同时将外部环境的干扰隔绝，使用者得到一种沉浸于剧情的观看效果。在外壳的中间部分，固定安装菲涅尔透镜，这样使用者的双眼通过外壳前段的观察孔，看到的是被菲涅尔透镜放大的液晶显示屏的图像。

将外壳固定在一个头盔(帽子)上，使用者可以解放双手，尽情享受娱乐效果，实现双手操作电脑鼠标键盘。

本实用新型的有益效果是，实现了一种低成本，高清晰度，大视场角的头戴式显示器。

附图说明

图1是本实用新型的具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

头戴式显示器的实施方法如说明书附图所示：在一个半封闭外壳1中的后端固定安装了液晶显示屏3和液晶驱动板4，外壳的中间部位固定安装了菲涅尔透镜2。为了便于制造，外壳与头盔可以分开制造，用螺钉6或者其他机械措施固定在头盔5的帽檐上。液晶驱动板和液晶显示屏组成了一个小型的液晶显示器，在接通视频信号、电源后，显示图像。使用者戴上头盔后，双眼透过外壳1上的观察孔就能看到菲涅尔透镜后面放大的液晶画面图像。