高清裸眼3d显示光路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及3D显示技术领域，尤其设及一种可裸眼观看2D/3D图片、影音和游 戏的局清裸眼3D显不光路。
【背景技术】
[0002] 众所周知，全球各大家电厂商也积极布局准备推出一系列支持3D立体显示的播放 机与电视机等家电产品，但由于立体效果欠佳，均无法成为市场主流，立体电影一枝独秀， 缺位的市场也带来了巨大的商机。光学透镜具有高清放大观察的功能，且制作完成后其焦 距为固定值，且在使用时尽可能保证其透镜不偏移，在各行业需求量都非常巨大，然而光学 透镜也存在易损，易碎的情况，如何保护好透镜，使得透镜寿命更久，3D立体显示的历史相 当久远，早在19世纪摄影技术刚起步时就已经出现。我们之所W能感受到立体视觉，是因为 人类的双眼是横向并排，之间大约有60~70毫米的间隔，因此左眼所看到的影像与右眼所 看到的影像会有些微的差异，运个差异被称为视差，大脑会解读双眼的视差并藉W判断物 体远近与产生立体视觉，由于立体视觉是基于视差而来，因此3D立体显示的基础，就是要W 人工方式来重现视差，其做法是将2台相机并列模拟双眼，同时拍下2张有着些微差异的相 片，让左右两眼分别看到不同的影像，藉W模拟出立体视觉，在运个基础之下发展出各式各 样的3D立体显示技术，且主要技术为3加 S镜观看，而且观看3D视频等必须借助3加 S镜才能 完成，如何擬弃3加 S镜，裸眼来观看3D视频为研究主题。观察者观看设备可W明确分隔左 右眼的视线，不需要让观看者自己凭感觉去调整视线来捕捉立体感，因此大多数人都能适 应，透过左右两组屏幕让左右眼观看不同画面产生视差W呈现立体画面，现有的头戴式显 示器的使用增加了人体头部的承重，且出瞳距离很小，从而使得眼镜容易疲劳，使用后将造 成头晕和目眩等问题，有必要研制一种结构设计合理、像质清晰、视角大、成本低的光学透 镜，且克服人体长时间观看视频，克服晕眩的高清裸眼显示装置，作为本方案的研究方向。
[0003] 申请号为CN200720013033.5的中国发明专利，公开了 一种透镜支架，透镜支架是 由底板和侧板组成，所述的底板和侧板之间所成的角度B在105°~115°之间。使用时其底板 与基板上的凸台相焊接，侧边与透镜外壳相焊接。
[0004] 运种技术的使用方式对于透镜的结构固定未完善，使得透镜稳定性无法保证，因 透镜会偏移，使得像质会变形，从而无法保证清晰度，人眼观看容易疲劳。
[0005] 申请号为化200910053533.5的中国发明专利，公开了一种可裸眼观看的立体显示 器，由高分辨率640*480的LCD视频播放器为其屏幕提供左、右两组并列安置的图像或者视 频，屏幕为4英寸和4:3的LCD显示屏，在播放器屏幕前方放置两块凸透镜，凸透镜的直径为 4畑1，焦距为18cm，左凸透镜的光轴与右凸透镜的光轴之间的距离为6~7cm，通过凸透镜使 观察者的左、右眼分别看到左、右图像或者视频，放大了两眼的视角，人眼的自动调节使两 幅图像在观察者的脑中最终重叠连接，观察者产生看到立体的影像的感觉。
[0006] 运种技术存在W下缺点：
[0007] 1、4:3的LCD显示屏与直径为4cm的凸透镜，在光形上不匹配，将会看到屏幕W外的 部件，影响观看效果。
[000引2、屏幕分辨率仅为640*480，仅采用单个LCD显示屏，且左右对半均分后，分辨率再 减半，清晰度更低，亮度及对比度也更低，故不具有高清效果。
[0009] 3、4英寸的LCD显示屏与焦距18cm的凸透镜，观看者观看的屏幕小，故不具有大屏 幕观看效果。
[0010] 4、4英寸的LCD显示屏与直径为4cm的凸透镜，凸透镜尺寸小，观察者的观看视角 小，故此人眼出瞳距离小，需紧贴凸透镜才能观看清晰。
[0011] 5、左右透镜与屏幕间未设置隔光板，光线会相互交替，使得像质不均匀。
[0012]本【实用新型内容】
[0013] 为解决W上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种高清裸眼3D显示光路，其 裸眼观看、结构设计合理、体积小、像质清晰、视场角大等优点。
[0014] 本实用新型所采用的技术方案是本实用新型提供了高清裸眼3D显示光路，包括： 左、右显示光路，其特征在于:所述左、右显示光路依次设有透镜、反光镜和显示屏，所述透 镜的入光面视场角为18°-22°，所述透镜的出光面视场角02为40°-55°，所述透镜的出瞳距 离D为50-70毫米，所述透镜的焦距f为100-150毫米，所述透镜的长为L3,所述透镜的宽为化， 所述显示屏的长为L4,所述显示屏的宽为W4,所述透镜和显示屏的距离L二糾註狀赃角)， 所述透镜至反光镜光轴交点的距离为^，所述反光镜光轴交点至显示屏中点的距离为L2,且 满足下列关系式:0.35ai/L2<l. 50。
[001引作为优选，所述左、右显示光路中屯、距L功60-70毫米，首选为65毫米。
[0016] 作为优选，所述透镜的长为L3不大于左、右系统中屯、距Ls。
[0017] 作为优选，所述透镜长为L3首选65毫米，所述透镜的宽为化首选40毫米。
[0018] 作为优选，所述透镜的出瞳距离D首选为65毫米，所述透镜的焦距f首选130毫米。
[0019] 作为优选，所述透镜与显示屏垂直设置。
[0020] 作为优选，所述反光镜设为等腰梯形。
[0021] 作为优选，所述显示屏大于英寸的LCD或OL邸液晶显示屏。
[0022] 由上述对本实用新型的描述可知，采用运样的技术方案，所述左、右显示光路依次 设有透镜、反光镜和显示屏，使得显示装置为独立且平行的二个腔体，因此可W裸眼观看， 设计合理;所述左、右显示光路依次设有透镜、反光镜和显示屏，所述透镜的入光面视场角 01为18°-22°，所述透镜的出光面视场角02为40°-55°，使得观看视场角大;所述透镜的出瞳 距离D为50-70毫米，所述透镜的焦距f为100-150毫米，所述透镜的长为L3,所述透镜的宽为 W3,所述显示屏的长为L4,所述显示屏的宽为W4,所述透镜和显示屏的距离L= 所述透镜至反光镜光轴交点的距离为^，所述反光镜光轴交点至显示屏中点的距离为L2,且 满足下列关系式:〇.35先1/12<1.50，观看时头部可^左右偏移，其偏移范围内像差在人眼容 忍度内，因此可W正常观看，长出瞳距离使得观看时头部可上下左右移动观看。
[0023] 由此可见，本实用新型所提供的技术方案:在观看时头部可上下左右移动观看，且 裸眼观看、结构设计合理、体积小、像质清晰、视场角大等优点。
【附图说明】
[0024] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的 示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
[0025] 在附图中：
[00%]图1.为本实用新型的结构示意图。
[0027] 图中各标号依次表示:1.透镜，2.反光镜，3.显示屏。
【具体实施方式】
[0028] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0029] 实施例
[0030] 如图1所示的本实用新型透镜系统的优选实施例，包括:左、右显示光路，其结构特 点：左、右显示光路依次设有透镜1、反光镜2和显示屏3,透镜1的入光面视场角01为18°-22°，透镜1的出光面视场角02为40°-55°，透镜1的出瞳距离D为50-70毫米，透镜1的焦距f为 100-150毫米，透镜1的长为L3,透镜1的宽为化，显示屏3的长为L4,显示屏3的宽为W4,透镜1 和显示屏3的距長
，透镜1至反光镜2光轴交点的距离为b，反光镜2光轴 交点至显示屏3中点的距离为1^2，且满足下列关系式:0.35先1/12<1.50，左、右显示光路中屯、 距Ls为60-70毫米，首选为65毫米，透镜1的长为L3不大于左、右系统中屯、距Ls，透镜1长为L3 首选65毫米，透镜1的宽为化首选40毫米，透镜1的出瞳距离D首选为65毫米，透镜1的焦距f 首选130毫米，透镜1与显示屏3垂直设置，反光镜2设为等腰梯形，显示屏3大于3英寸的LCD 或OL邸液晶显示屏。
[0031] 综上所述，通过本实用新型所提供的技术方案，通过本实用新型所提供的的方案， 人体头部无需佩戴或接触3加 S镜即可W裸眼观看，且观看时头部可上下左右移动观看，不 影响观感。
[0032] W上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人 员完全可W在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更W及修改。本项实 用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术 性范围。
【主权项】
1. 高清裸眼3D显示光路，包括：左、右显示光路，其特征在于：所述左、右显示光路依次 设有透镜（1)、反光镜(2)和显示屏(3)，所述透镜（1)的入光面视场角0:为18°-22°，所述透 镜（1)的出光面视场角h为40°-55°，所述透镜（1)的出瞳距离D为50-70毫米，所述透镜（1) 的焦距f?为100-150毫米，所述透镜（1)的长为L3,所述透镜（1)的宽为W3,所述显示屏(3)的长 为L4,所述显示屏（3)的宽为W4,所述透镜（1)和显示屏（3)的距离，所述 透镜（1)至反光镜(2)光轴交点的距离为U，所述反光镜(2)光轴交点至显示屏(3)中点的距 尚为L2,且满足下列关系式:0.35〈Li/L2〈1.50。2. 如权利要求1所述的高清裸眼3D显示光路，其特征在于:所述左、右显示光路中心距L5 为60-70毫米。3. 如权利要求1或2所述的高清裸眼3D显示光路，其特征在于:所述透镜（1)的长为L3不 大于左、右系统中心距L5。4. 如权利要求1所述的高清裸眼3D显示光路，其特征在于:所述透镜（1)长L3为65毫米， 所述透镜（1)的宽W3为40毫米。5. 如权利要求1所述的高清裸眼3D显示光路，其特征在于:所述透镜（1)的出瞳距离D为 65毫米，所述透镜（1)的焦距f为130毫米。6. 如权利要求1所述的高清裸眼3D显示光路，其特征在于:所述透镜（1)与显示屏（3)垂 直设置。7. 如权利要求1所述的高清裸眼3D显示光路，其特征在于:所述反光镜（2)设为等腰梯 形。8. 如权利要求1所述的高清裸眼3D显示光路，其特征在于:所述显示屏(3)大于3英寸的 IXD或OLED液晶显示屏。
【专利摘要】本实用新型公开了高清裸眼3D显示光路，包括：左、右显示光路，其结构特点是：左、右显示光路依次设有透镜、反光镜和显示屏，透镜的入光面视场角θ1为18°-22°，透镜的出光面视场角θ2为40°-55°，透镜的出瞳距离D为50-70毫米，透镜的焦距f为100-150毫米，透镜的长为L3，透镜的宽为W3，显示屏的长为L4，显示屏的宽为W4，透镜至反光镜光轴交点的距离为L1，反光镜光轴交点至显示屏中点的距离为L2。本实用新型在观看时头部可上下左右移动观看，且裸眼观看、结构设计合理、体积小、像质清晰、视场角大等优点。
【IPC分类】G02B27/22
【公开号】CN205374893
【申请号】CN201521116411
【发明人】陆晓奋
【申请人】杭州立体世界科技有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2015年12月29日