图像显示装置的制作方法

文档序号:17364173发布日期:2019-04-09 22:18阅读:125来源:国知局
图像显示装置的制作方法

本实用新型涉及图像显示领域,尤其涉及一种图像显示装置。



背景技术:

随着人们对物质生活追求的越来越高,人们对消耗品、电子设备等各种产品的使用体验要求越来越高。头戴式显示装置由于其娱乐性较佳,迅速取得了用户的青睐。然而,头戴式的显示装置在使用时需用户佩戴在头上,容易造成用户肢体疲劳,用户体验不佳。



技术实现要素:

本实用新型实施例的目的在于提供一种易于使用的图像显示装置,用于解决上述技术问题。

本实用新型的其中一种实施例提供一种图像显示装置,包括支架、装置主体以及显示镜片。支架用于支撑于承载台;支架包括第一端以及第二端,第二端为可活动地连接于第一端的自由端,装置主体连接于第二端。装置主体可活动地连接于第二端,装置主体设有图像源安装部,用于装设图像源。显示镜片连接于装置主体,图像源播放多媒体内容时,多媒体内容投射至显示镜片,形成多媒体内容的虚像。

其中,在一些实施方式中,支架为万向管。

其中,在一些实施方式中,支架包括第一支架以及可活动地连接于第一支架的第二支架,第一支架为第一端,第二支架为第二端。

其中,在一些实施方式中,支架还包括支架平移驱动件,支架平移驱动件连接于第一支架及第二支架之间。

其中,在一些实施方式中,支架还包括支架转动驱动件,支架转动驱动件连接于第一支架及第二支架之间;

其中,在一些实施方式中,支架还包括俯仰驱动件,俯仰驱动件连接于第二支架与装置主体之间;

其中,在一些实施方式中,第二支架为可伸缩支架。

其中,在一些实施方式中,图像显示装置还包括基座,支架连接于基座并通过基座支撑于承载台。

其中,在一些实施方式中,基座包括固定座以及活动座,活动座可活动地连接于固定座,第一端连接于活动座。

其中,在一些实施方式中,基座还包括基座转动驱动件,基座转动驱动件连接于活动座与第一端之间。

其中,在一些实施方式中,基座还包括基座平移驱动件,基座平移驱动件连接于活动座与固定座之间。

其中,在一些实施方式中,图像显示装置还包括反射镜片,反射镜片与显示镜片分别于装置主体的相对两侧,多媒体内容经由反射镜片反射至显示镜片。

其中,在一些实施方式中,装置主体还包括显示屏,显示屏设置于图像源安装部。

其中,在一些实施方式中,装置主体还包括本体以及连接于本体的固持件,固持件及本体共同用于固持外接图像源,使外接图像源作为图像源显示多媒体内容。

其中,在一些实施方式中,图像显示装置还包括用于采集实体对象的图像的摄像头,摄像头连接于装置主体以允许图像显示装置根据实体对象的图像与实体对象进行交互。

其中,在一些实施方式中,图像显示装置还包括距离传感器以及控制主板,距离传感器连接于装置主体,控制主板与距离传感器电连接,并用于根据距离传感器的检测数据控制支架运动。

上述的图像显示装置,显示镜片通过装置主体设置于支架,支架作为图像显示装置整体的支撑物,其能够将图像显示装置整体放置于承载台,图像源的多媒体内容投放至显示镜片后,用户能够方便地观看多媒体内容,有利于缓解用户观看多媒体内容时的身体疲劳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的图像显示装置的结构示意图;

图2是本发明第二实施例提供的图像显示装置的结构示意图;

图3是本发明第三实施例提供的图像显示装置的侧面投影示意图;

图4是本发明第四实施例提供的图像显示装置的结构示意图;

图5是本发明第五实施例提供的图像显示方法的流程示意图;

图6是本发明第六实施例提供的图像显示方法的流程示意图;

图7是图1所示的图像显示装置的应用场景示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

第一实施例

本发明第一实施例提供一种图像显示装置100,用于显示多媒体内容,如文字、图片、视频等内容。

如图1所示,图像显示装置100包括基座10、支架30以及显示模组50。基座10用于将图像显示装置100整体固定于工作平台(如桌面等)上,支架30连接于基座10,显示模组50连接于支架30。

在本实施方式中,基座10大致呈座体状,其用于承载支架30。基座10包括固定座12以及活动座14,活动座14可移动地连接于固定座12。活动座14与固定座12之间的连接结构不受限制,例如,活动座14与固定座12之间通过滑轨与滑槽结构配合连接,或者,活动座14与固定座12之间通过伸缩管结构连接,或者,活动座14与固定座12之间通过线性驱动机构(如线性电机或气缸等)连接。

在本实施方式中,基座10还包括基座平移驱动件16,基座平移驱动件16连接于固定座12与活动座14之间,并用于驱动活动座14相对于固定座12运动。在一些实施方式中,基座平移驱动件16可以为二维驱动机构,其用于驱动活动座14在二维平面内平移,例如,基座平移驱动件16为可活动地设置于固定座12的移轮机构,其包括多个移轮以及多个用于驱动移轮的驱动件,活动座14连接于基座平移驱动件16,通过控制不同的驱动件驱动移轮运动,能够使基座平移驱动件16带动活动座14在二维平面内按照预定的轨迹运动。在另一些实施方式中,基座平移驱动件16可以为一维驱动机构,例如,基座平移驱动件16为线性电机,其可以包括连接于固定座12的定子以及连接于活动座14的动子,定子与动子可滑动地配合,使活动座14可滑动地连接于固定座12,进一步地,当基座平移驱动件16为一维驱动机构时,其数量可以为一个或多个,例如,基座平移驱动件16为多个,多个基座平移驱动件16用于驱动活动座14沿不同的方向运动。

在本实施方式中,基座10还包括基座转动驱动件18,基座转动驱动件18设置于活动座14,其用于连接支架30并驱动支架30相对于基座10绕第一轴线Z转动。基座转动驱动件18可以为旋转电机、舵机或者旋转气缸等旋转驱动件。其中,第一轴线Z大致垂直于活动座14。

支架30设置于活动座12并连接于基座转动驱动件18,支架30用于承载显示装置50。支架30包括第一支架32以及第二支架34,第一支架32连接于基座转动驱动件18,第二支架34连接于第一支架32。

在本实施方式中,第一支架32大致呈杆状,其大致沿第一方向Z设置于活动座12,并大致垂直于活动座12。第二支架34可移动地连接于第一支架32。第二支架34与第一支架32之间的连接结构不受限制,例如,第二支架34与第一支架32之间通过滑轨与滑槽结构配合连接,或者,第二支架34与第一支架32之间通过伸缩管结构连接,或者,第二支架34与第一支架32之间通过线性驱动机构(如线性电机或气缸等)连接。

在本实施方式中,支架30还包括支架平移驱动件36,支架平移驱动件36连接于第二支架34与第一支架32之间,并用于驱动第二支架34相对于第一支架32沿第一轴线Z滑动。支架平移驱动件36可以为线性电机、线性气缸等平移驱动机构。

进一步地,在本实施方式中,支架30还包括支架转动驱动件38,支架转动驱动件38连接于第二支架34与第一支架32之间,并用于驱动第二支架34相对于第一支架32绕第二轴线Y转动。其中,第二轴线Y大致垂直于第一轴线Z。支架转动驱动件38可以为旋转电机、旋转气缸等旋转驱动机构。具体在图1所示的实施方式中,支架转动驱动件38设置于第二支架34上,并连接于支架平移驱动件36与第二支架34之间,使支架平移驱动件36在驱动第二支架34平移时,支架转动驱动件38能够同时驱动第二支架34转动。

在本实施方式中,第二支架34为伸缩支架,其大致呈伸缩杆结构。具体在图示的实施例中,第二支架34包括第一杆体341以及第二杆体343,第一杆体341连接于支架转动驱动件38,第二杆体343与第一杆体341嵌套配合连接。第二杆体343与第一杆体341之间的嵌套结构可以为伸缩管结构或者滑轨滑槽结构等。进一步地,第二支架34还可以包括伸缩驱动件(图中未示出),伸缩驱动件连接于第一杆体341与第二杆体343之间,其用于驱动第二杆体343相对于第一杆体341运动,以实现第二支架34的长度伸缩。将第二支架34设计为可伸缩结构,有利于用户调节显示模组50的位置,同时有利于图像显示装置100的收纳。

进一步地,在本实施方式中,支架30还包括俯仰驱动件39,俯仰驱动件39设置于第二支架34的第二杆体343,其用于连接显示模组50,并驱动显示模组50绕第三轴线X转动,以调节显示模组50的俯仰角度,使显示模组50更适于不同身高的用户使用。其中,第三轴线X与第一轴线Z、第二轴线Y均垂直。

在本实施方式中,上述的支架30为可在三维空间内移动的支撑臂结构,可以理解的是,在其他实施方式中,支架30还可以为其他结构,例如,支架30可以为机械臂结构、小型龙门结构等,或者,支架30还可以为万向管(如鹅颈管、蛇形管)等结构,以使支架30能够在三维空间内移动,从而有利于用户调整显示模组50的姿态以及方位。因此,支架30可看作具有第一端以及第二端的支架,第二端连接于第一端,显示模组50连接于第二端;第二端相对于第一端为可活动的自由端,其能够相对第一端运动使支架30呈现为变形状态,从而使用户通过调整第二端相对于第一端的位置关系,来调整显示模组50的位置及姿态。

可以理解的是,上述的万向管应当理解为定型管,又称为定型软管,例如,金属定型软管,其由金属弹簧钢线和镀锌铁线或者其他金属线材旋绕包覆而成的复合型金属管,中空外有螺旋纹,是一种可以在立体空间中任意弯曲成一定形状并能保持其形状的软管;当然,万向管还可以为其他材质的定型管,其为可以在立体空间中任意弯曲成一定形状并能保持其形状的软管,当需要改变当前形状时,需对定型管施加一定的外力,当外力撤销后,定型管保持其当前形状。

显示模组50连接于支架30,其用于呈现多媒体图像内容。显示模组50与支架30之间的连接方式不受限制,二者之间可以为一体成型结构(例如注塑成型等),也可以为可拆卸连接结构(例如通过螺纹连接、卡扣连接等)。在本实施方式中,显示模组50可拆卸地连接于支架30,其包括装置主体51以及显示镜片53,装置主体51连接于支架30的俯仰驱动件39,显示镜片53可活动地连接于装置主体51,使装置主体51与显示镜片53之间能够相对运动呈展开状态或叠置状态,以利于图像显示装置100的便携及收纳。在本实施例中,显示镜片53与装置主体51之间的连接为转动连接。

在本实施方式中,装置主体51用于装设图像源,使图像源所显示的多媒体内容能够投放至显示镜片53,以利于用户从显示镜片53观看多媒体内容,提高使用的便利性。具体而言,装置主体51可以设有图像源安装部(图中未标出),图像源安装部用于连接图像源。应当理解的是,在本申请中,图像源安装部应当理解为用于安装或者连接图像源的部位/功能模组,具体地,图像源安装部可以为硬件安装接口(如安装、固持部分)、或/及硬件连接接口(如数据传输接口)、或/及软件连接接口(如蓝牙模块、Wi-Fi(WIreless-FIdelity,无线保真局域网)模块等)。在本实施方式中,图像源安装部为硬件安装接口,其用于装设外接图像源。

在本实施方式中,装置主体51包括本体512以及连接于本体512的固持件514。固持件514设有容置槽5141,其设置于本体512朝向显示镜片53的一侧,固持件514用于收容外接图像源(如手机等),因此,在本实施方式中,固持件514的容置槽5141构成上述的图像源安装部。可以理解,在其他的实施方式中,固持件514可以省略,而直接在本体512上开设容置槽5141,该容置槽5141用于收容外接图像源,当该外接图像源设于该容置槽5141内时,该外接图像源所显示的多媒体内容能够投射至显示镜片53。

图像源可以为除手机以外的显示装置,例如,图像源可以包括用于播放影像的任何类型的自发射或照明像素阵列,具体地,图像源可以包括但不限于硅上液晶(LCoS)显示装置、液晶显示器(LCD)面板、有机发光显示器(OLED)、硅上铁电液晶(FLCoS)装置、数字镜装置(DMD)、基于前述这些的微投影仪或微型投影仪、诸如激光投影仪或光纤扫描器束的投影仪束,或任何其它合适类型的显示装置。

在本实施方式中,显示镜片53枢接于本体512的一侧,显示镜片53可以相对本体512旋转至展开状态或合拢状态,使显示模组50为可折叠式结构。

在本实施方式中,显示镜片53为透反光学镜片,显示镜片53上朝向装置主体51的一侧设置有透反膜层(图中未标出),使显示镜片53能够形成图像源的多媒体内容的虚像,从而使用户能够从显示镜片53上观察到多媒体内容。由于显示镜片53既能够反射光线也能够透射光线,因此用户能够直接从显示镜片53中观察到多媒体内容,且能观察到显示镜片53后的真实环境,以实现虚像叠加于真实场景的显示效果。

在一些实施方式中,显示镜片53的透反膜层可以为增反膜,也可以为薄反射膜。透反膜层为薄反射膜时,薄反射膜为纳米级厚度膜,其厚度约为几十纳米到百纳米。可以理解的是,透反膜层可以覆盖显示镜片53的部分区域,也可以完全覆盖显示镜片53的全部表面。可以理解,在一些实施方式中,透反膜层还可以设置于显示镜片53背离装置主体51的一侧。

可以理解的是,在其他的一些实施方式中,显示镜片53还可以为全反射光学镜片,以提高多媒体内容的显示效果。

在一些实施方式中,显示镜片53可以为曲面镜片,以减小图像畸变,并能够实现图像的放大,从而提高多媒体内容的显示效果。进一步地,显示镜片53可以为非球面镜片。

综上,上述的图像显示装置100,将显示模组50通过支架30设置于基座10上,其各个部件之间的连接结构为可活动连接(如转动连接或/及滑动连接),能够方便用户在使用图像显示装置100时调整显示模组50的方位,同时在收纳图像显示装置100时能够折叠,使图像显示装置100更为便携。上述的图像显示装置100构成了一种可变形的支架式的图像显示装置,使用时可以将图像显示装置100放置于利于观看的位置(例如桌面或其他适宜的承载台等),此时,基座10用于支撑于该承载台,然后,将图像源的多媒体内容投放至显示镜片53后,有利于缓解用户观看多媒体内容时的身体疲劳,提高了用户体验。

可以理解的是,在其他的实施方式中,基座10的结构可以为上述的座体结构以外的结构,例如,基座10也可以为夹板结构,其用于夹持于利于用户观看的位置(如书桌边缘、床头等部位),甚至,基座10可以省略,而直接将支架30设置于利于用户观看的位置(如插设于适当的狭缝中)。应当理解的是,上述的承载台,应为用于承载图像显示装置的实体物件,具体地,承载台可以为但不限于为桌面、平地等平整的平台,也可以为汽车仪表台、户外地面、石块等不平整的表面,甚至还可以为用户的膝上等部位。

进一步地,在本实施方式中,装置主体51上还设有摄像头516,摄像头16用于接收外部的姿态控制命令(如来自于用户的姿态命令或来自于控制器的姿态命令),以允许装置主体51根据该姿态控制命令控制多媒体内容的显示或与多媒体内容进行互动。进一步地,该姿态控制命令可以产生于控制器的姿态,也可以产生于用户的姿态。例如,图像显示装置100通过摄像头516识别控制器或/及用户的姿态信息,并根据该姿态信息生成对应的控制命令,控制多媒体内容的显示或与多媒体内容进行互动。

摄像头516的具体设置位置不受限制,例如,摄像头516可以设置于本体512上(如朝向用户的一侧,或背离用户的一侧),也可以设置于显示镜片53上(如朝向用户的一侧,或背离用户的一侧),或者,摄像头516可以独立于装置主体51之外,而通过接口连接至装置主体51,该接口可以为硬件接口(如USB数据接口等)或者软件接口(如蓝牙连接模块、Wi-Fi连接模块等)。同样可以理解的是,摄像头516可以为外接摄像头,当需要使用摄像头516时,将外接摄像头通过接口连接至装置主体51即可。应当理解的是,摄像头516的设置位置可根据实际使用需求设置。

进一步地,图像显示装置100还包括控制主板(图中未示出),控制主板设置于装置主体51内,并分别与基座10、支架30以及显示模组50电连接。控制主板作为图像显示装置100的控制中心,其用于控制显示模组50显示多媒体内容,还用于调节基座10以及支架30的姿态,使显示模组50位于适于用户观看的位置,以提高用户使用的舒适性,降低用户疲劳。进一步地,摄像头516还用于采集用户的头部姿势以及眼部图像,控制主板用于根据该头部姿势以及眼部图像,计算并获取用户的视线角度,并根据该实现角度控制基座10、支架30的各驱动件动作,使显示模组50在三维空间内调整姿态后位于适于用户观看的位置。

在一些具体的应用场景中,图像显示装置100的控制主板通过摄像头516识别控制器的图像,生成对应的虚拟图像,并将虚拟图像显示于显示镜片53中,具体地例如,图像显示装置100采集控制器的图像并获取控制器的姿态信息,获取构建的虚拟模型后,根据姿态信息显示虚拟模型。

在另一些具体的应用场景中,请参阅图4,图像显示装置100通过摄像头516采集包含实体对象的图像,实体对象上可包含一个或多个标识物,通过识别图像中的标识物,可生成对应的虚拟模型,并将虚拟模型显示于显示镜片53中。图像显示装置100还可根据识别的标识物获取实体对象的姿态信息,其中,姿态信息可包括实体对象的旋转信息、朝向、位置等信息,并根据实体对象的姿态信息控制虚拟模型的显示。此时,摄像头516可以为两个或多个,且多个摄像头516分别设置于装置主体512的不同部位,以便于采集不同的图像内容。摄像头516的数量以两个为例,其中一个摄像头516记为第一摄像头,其设置于装置主体512朝向用户的一侧,第一摄像头用于采集用户的图像内容,以允许控制主板根据该图像内容生成相应的控制指令;另一个摄像头516记为第二摄像头,其可以设置于装置主体512背离用户的一侧,第二摄像头用于采集实体对象的图像内容,以允许制主板根据该图像内容生成相应的控制指令。

具体地例如,图像显示装置100采集实体对象的姿态信息,获取构建的虚拟模型后,根据姿态信息控制虚拟模型进行显示,当用户旋转实体对像时,图像显示装置可以识别实体对像的姿态信息发生改变,可根据改变后的姿态信息重新渲染虚拟模型,实现虚拟模型跟随实体对象进行旋转的显示效果。

在又一些具体的应用场景中,图像显示装置100采集预设识别物的图像信息以及当前的真实环境的图像,获取构建的虚拟模型后,将该虚拟模型叠加至当前真实环境的图像中进行显示,且图像显示装置100进一步地通过预设识别物的姿态信息,控制虚拟模型进行显示,以调整虚拟模型中当前真实环境的图像中的姿态或/及位置。其中,预设识别物,应当理解为预设的可供图像显示装置100识别的物体,如,特定的形状、图案、色彩、三维模型及其结合。

进一步地,在本实施方式中,图像显示装置100还包括距离传感器70,距离传感器70设置于装置主体51上,并位于装置主体51靠近用户的一侧。距离传感器70用于检测用户与图像显示装置100之间的距离,图像显示装置100的控制主板将该距离作为用户的实际观看距离,并根据该实际观看距离控制基座10运动,使基座10带动支架30与显示模组50靠近或远离用户,以保证用户始终处于较佳的观看距离。具体而言,图像显示装置100中预设有预设观看距离或距离范围,该预设观看距离或距离范围为有利于身体健康的较佳观看距离,当图像显示装置100获取实际观看距离后,将该实际观看距离与预设观看距离或距离范围相比较,当该实际观看距离小于预设观看距离或距离范围时,控制主板控制基座10朝远离用户的方向运动,直至实际观看距离等于预设观看距离或落入预设观看距离范围内;当该实际观看距离大于预设观看距离或距离范围时,控制主板控制基座10朝靠近用户的方向运动,直至实际观看距离等于预设观看距离或落入预设观看距离范围内。其中,预设观看距离或距离范围可以为预置中控制主板中的数据信息,或者可以为用户预先设定的数据信息。

在一些实施方式中,装置主体51设有外设接口(图中未示出),外设接口用于连接外部的控制设备,以允许外部控制设备向图像显示装置100输入控制命令,从而控制多媒体内容的显示或与多媒体内容进行互动。具体而言,外部控制设备可以包括但不限于:控制器、遥控器、鼠标、键盘、手柄等等。外设接口可以为实体接口,也可以为软件接口,如,外设接口可以为USB接口,或者蓝牙连接模块、Wi-Fi连接模块等等,以利于与外部控制设备配对或连接。进一步地,在一些实施方式中,外设接口还用于连接至图像源,以利于装置主体控制图像源的多媒体内容。例如,外设接口可以与图像源进行有线连接(例如通过数据接口连接等)或者无线连接(例如通过蓝牙模块或Wi-Fi模块连接等)。

进一步地,装置主体51还可以包括切换控制器518,切换控制器518借助装置主体51的图像源安装部连接至图像源。切换控制器18用于控制图像源中的多媒体内容切换为镜像显示,使镜像后的多媒体内容在显示镜片53中成像时为正像,以避免用户直接从显示镜片中看到镜像内容引起眼部不适,从而提高用户体验。

在一些实施方式中,图像显示装置100还包括设置于装置主体51上的操控件519。操控件519设置在本体512上,其用于控制图像显示装置100,并提供用户操作图像显示装置100的操作部位。在一些实施方式中,操控件519用于控制多媒体内容的成像深度、显示色彩、显示亮度、播放音量等。进一步地,操控件519可以通过相应的接口连接至图像源,以利于操控件519控制图像源的多媒体内容。例如,操控件519可以与图像源进行有线连接(例如通过数据接口连接等)或者无线连接(例如通过蓝牙模块或Wi-Fi模块连接等)。

第二实施例

请参阅图2,本申请第二实施例提供另一种图像显示装置200,在第二实施例中,图像显示装置200的结构与第一实施例的图像显示装置100的结构大致相同,其不同在于:

图像显示装置200的装置主体251还包括显示屏2517,显示屏2517设置于装置主体251朝向显示镜片253的一侧。此时,装置主体251的图像源安装部即为显示屏2517的安装接口,显示屏2517用于作为图像源播放多媒体内容。显示屏2517发射的光线发射至显示镜片253,使显示屏2517显示的多媒体内容最终会在显示镜片253中形成虚像。

第三实施例

请参阅图3,本申请第三实施例提供另一种图像显示装置300,在第三实施例中,图像显示装置300的结构与第一实施例的图像显示装置100的结构大致相同,其不同在于:

图像显示装置300的固持件3514为夹持臂结构,且具有一定弹性,其固持件3514的一端连接于本体3512的一侧,固持件3514的另一端大致沿本体3512延伸方向延伸并与本体3512相间隔,使本体3512与固持件3514之间形成收容空间,该收容空间用于收容外接图像源(如手机等)。因此,在本实施方式中,装置主体3512与固持件3514共同构成上述的图像源安装部。进一步地,本体3512上可以设置镂空结构3513,该镂空结构3513用于显露外接图像源的显示屏以及摄像头,使外接图像源的显示屏能够向显示镜片353投放多媒体内容,且使外接图像源的摄像头能够当作上述的摄像头16使用,以便于进行图像采集工作。当该外接图像源设于该收容空间内时,本体3512与固持件3514共同夹持该外接图像源,使该外接图像源所显示的多媒体内容能够投射至显示镜片353。

第四实施例

请参阅图4,本申请第四实施例提供另一种图像显示装置400,在第四实施例中,图像显示装置400的结构与第一实施例的图像显示装置100的结构大致相同,其不同在于:

图像显示装置400还包括反射镜片440。在本实施方式中,反射镜片440以及显示镜片453分别枢接于本体4512的相对两侧,且反射镜片440以及显示镜片453均可以相对主体4512旋转至展开状态或合拢状态,使显示模组450为可折叠式结构。当反射镜片440以及显示镜片453均相对装置主体451展开时,反射镜片440以及显示镜片453大致相对设置。

在本实施方式中,固持件4514相对于本体4512倾斜设置,使收容于固持件4514中的图像源的显示屏能够朝向反射镜片440。在本实施方式中,反射镜片440为全反射光学镜片,其用于将图像源显示的多媒体内容反射至显示镜片453。

在其他的一些实施方式中,反射镜片440可以为透反光学镜片,具体地,反射镜片440上朝向装置主体451的一侧可以设有透反膜层(图中未标出),使反射镜片440能够将装设于装置主体451的图像源的多媒体内容反射至显示镜片453,从而使用户能够从显示镜片453上观察到多媒体内容。换而言之,装设于装置主体451的图像源的光线发射至反射镜片440,反射镜片440将光线反射至显示镜片453,因此,图像源的多媒体内容最终会在显示镜片453中形成虚像,由于反射镜片440既能够反射光线也能够透射光线,因此用户能够直接从显示镜片453中观察到多媒体内容而不会受到反射镜片的影响。

在一些实施方式中,反射镜片440的透反膜层可以为增反膜,也可以为薄反射膜。透反膜层为薄反射膜时,薄反射膜为纳米级厚度膜,其厚度约为几十纳米到百纳米。可以理解的是,透反膜层可以覆盖反射镜片440的部分区域,也可以完全覆盖反射镜片440的全部表面。可以理解,在一些实施方式中,透反膜层还可以设置于反射镜片440背离装置主体451的一侧。

综上,本发明的实施例提供的图像显示装置,其支架为可移动、可变形的支撑结构,将显示模组连接于支架,能够方便用户在使用图像显示装置时调整显示模组的方位,同时在收纳图像显示装置时能够折叠,使图像显示装置更为便携。上述的图像显示装置构成了一种可变形的支架式的图像显示装置,使用时可以将图像显示装置放置于利于观看的位置(例如桌面或其他适宜的承载台等),此时,基座用于支撑于该承载台,然后,将图像源的多媒体内容投放至显示镜片后,有利于缓解用户观看多媒体内容时的身体疲劳,提高了用户体验。

第五实施例

基于上述实施例提供的图像显示装置,本申请第五实施例提供一种图像显示方法,包括:

步骤S101:提供图像源,图像源用于显示多媒体内容。进一步地,图像源可以为装设于上述的装置主体的显示设备(如手机等),也可以为上述装置主体的显示屏。

步骤S103:提供显示镜片,使显示镜片与图像源呈预定夹角设置。进一步地,提供上述的图像显示装置,该图像显示装置包括显示镜片,将显示镜片旋转至与装置主体呈预定角度,以利于图像源的多媒体内容投射至显示镜片。

步骤S105:控制图像源显示多媒体内容,多媒体内容投射至显示镜片。进一步地,图像源的多媒体内容可以直接投射至显示镜片,也可以经由反射镜片反射后投射至显示镜片。

步骤S107:采集姿态控制命令,并根据姿态控制命令控制多媒体内容;其中,姿态控制命令为实体对象的姿态控制命令,或用户的姿态控制命令。

在一些实施例中,采用指定的实体对象作为控制器生成姿态控制命令。具体而言,通过采集实体对象的图像来获取实体对象的姿态信息,从而生成对应的姿态控制命令,因此,图像源或/及装置主体能够根据姿态控制命令控制多媒体内容,或与多媒体内容进行互动。进一步地,实体对象可以设置有供摄像头识别的多个标识物,采集实体对象的图像时,根据多个不同标识物与图像显示装置之间的相对位置,确定实体对象的姿态信息。在其他的一些实施例中,实体对象还可以设置发光点等结构特征,以利于摄像头识别。

在一些实施方式中,装置主体上设有摄像头,通过装置主体上的摄像头采集姿态控制命令,或者,在另一些实施方式中,图像源(如手机等)上设有摄像头,通过图像源的摄像头采集姿态控制命令。

步骤S109:采集外部控制命令,并根据外部控制命令控制多媒体内容。在一些实施方式中,图像显示装置设有外设接口,可以通过外设接口采集外部控制命令。外部控制命令由连接于外设接口的以下任一种或多种外部设备产生:键盘、鼠标、控制器、手柄等等。用户通过外部设备,向图像显示装置或图像源输入外部控制命令,以控制多媒体内容显示,或与多媒体内容进行互动。

第六实施例

基于上述实施例提供的图像显示装置,本申请第六实施例还提供一种图像显示方法,包括:

步骤S201:将图像源显示的多媒体内容投射至显示镜片。进一步地,图像源可以为装设于上述的装置主体的显示设备(如手机等),也可以为上述装置主体的显示屏。

步骤S203:当接收到控制命令时,根据控制命令控制显示的多媒体内容。进一步地,采集控制命令,当接收到控制命令时,并根据控制命令控制多媒体内容。例如,在一些实施方式中,该控制命令可以为姿态控制命令,则步骤S203可以为:采集姿态控制命令,姿态控制命令为实体对象的姿态控制命令,或姿态控制命令为用户的姿态控制命令。

在一些实施例中,采用指定的实体对象作为控制器生成控制命令。则步骤S203可以包括:采集指定的实体对象的图像;识别实体对象的图像中包含的标识物信息,并根据标识物信息生成对应的控制命令;根据控制命令控制显示的多媒体内容。该控制操作可以为由实体对象的姿态变化而产生的控制操作。

具体而言,通过采集实体对象的图像来获取实体对象的姿态信息,从而生成对应的姿态控制命令,因此,图像源或/及装置主体能够根据姿态控制命令控制多媒体内容,或允许用户与多媒体内容进行互动。进一步地,实体对象可以设置有供摄像头识别的一个或多个标识物,采集实体对象的图像时,根据多个不同标识物与图像显示装置之间的相对位置,确定实体对象的姿态信息。其中,姿态信息可包括实体对象的旋转信息、朝向、位置等信息。在其他的一些实施例中,实体对象还可以设置光点等结构特征,以利于摄像头识别。

在另一些实施例中,通过采集实体对象的图像来获取实体对象的姿态信息,生成虚拟模型并显示虚拟模型。具体地例如,通过采集实体对象的姿态信息,获取构建的虚拟模型后,根据姿态信息控制虚拟模型进行显示,当用户旋转实体对像时,图像显示装置可以识别实体对像的姿态信息发生改变,可根据改变后的姿态信息重新渲染虚拟模型,实现虚拟模型跟随实体对象进行旋转的显示效果。

又如,通过采集预设识别物的图像信息以及当前的真实环境的图像,获取构建的虚拟模型后,将该虚拟模型叠加至当前真实环境的图像中进行显示,且图像显示装置进一步地通过预设识别物的姿态信息,控制虚拟模型进行显示,以调整虚拟模型中当前真实环境的图像中的姿态或/及位置。其中,预设识别物,应当理解为预设的可供图像显示装置识别的物体,如,特定的形状、图案、色彩、三维模型及其结合。

在另一些实施例中,通过识别用户的特定姿势作为用户的姿态控制命令。则步骤S203可以包括:采集用户图像;识别用户图像中包含的控制操作,并根据控制操作生成对应的控制命令;根据控制命令控制显示的多媒体内容。该控制操作可以为由用户的姿态变化而产生的控制操作。具体而言,通过采集用户的图像来获取用户的姿态信息,从而生成对应的姿态控制命令,因此,图像源或/及装置主体能够根据姿态控制命令控制多媒体内容,或允许用户与多媒体内容进行互动。例如,当用户的手臂顺时针画圈时,图像显示装置生成确认的控制命令,使多媒体内容在当前显示选项上执行确认的动作;当用户的手臂逆时针画圈时,图像显示装置生成取消的控制命令,使多媒体内容在当前显示选项上执行取消的动作。当然,在其他的实施方式中,用户的控制操作可以包括但不限于以下操作中的一种或多种的组合:手势控制、头部控制、眼球控制、表情控制等,本说明书不作一一赘述。

在一些实施方式中,不同的姿态控制命令使多媒体内容产生不同的响应动作。

例如,通过使实体对象的运动方向改变,切换多媒体内容,或通过使实体对象以不同的方位静止,使多媒体内容呈现不同的信息等等。或者,通过识别用户的手势的运动方向改变,切换多媒体内容,或通过识别用户的手势以不同的方位静止,使多媒体内容呈现不同的信息等等。

当然,在其他的实施方式中,控制命令的产生可以来自于语音控制。此时,图像显示装置可以包括麦克风,通过麦克风识别用户发出的语音控制命令控制多媒体内容。

在另一些实施例中,通过采集外部设备输入的控制命令,并根据控制命令控制显示的多媒体内,则步骤S203可以包括:采集外部控制命令,并根据外部控制命令控制多媒体内容。在一些实施方式中,图像显示装置设有外设接口,可以通过外设接口采集外部控制命令。外部控制命令由连接于外设接口的以下任一种或多种外部设备产生:键盘、鼠标、控制器、手柄等等。用户通过外部设备,向图像显示装置或图像源输入外部控制命令,以控制多媒体内容显示,或与多媒体内容进行互动。进一步地,在一些实施方式中,外部设备可以与图像显示装置连接,或/及,与装设于图像显示装置的图像源连接,以便于用户通过外部设备直接控制多媒体内容。

本发明实施例提供的上述图像显示装置,可以应用于虚拟现实和/或增强现实的立体视觉的方法、装置和制品中,还可以应用于裸眼3D显示、AR光场显示、近眼显示等技术中。例如,在一些具体的实施方式中,图像显示装置可以应用于AR光场显示,显示镜片可以为透反光学镜片,其作为半透明显示屏使用,而图像源则作为播放器使用。

应用场景举例

请参阅图7,在本发明实施例的其中一个应用场景中,上述的图像显示装置作为桌面型儿童学习桌进行使用。在本应用场景中,图像显示装置设置于桌面500上,其用于适配于指定的书本501使用,此时,书本501放置于桌面501上并可以作为上述的实体对象501。图像显示装置包括朝向用户的第一摄像头以及朝向桌面500的第二摄像头,第一摄像头用于采集用户的图像内容,以允许控制主板根据该图像内容生成相应的控制指令,第二摄像头用于采集实体对象的图像内容,以允许制主板根据该图像内容生成相应的虚拟对象503并显示虚拟对象503。

具体在图示的应用场景中,书本501上记载有一个或多个图片5011或文字作为上述的标识物,当第二摄像头获取图片5011的图像时,控制主板根据图片5011的图像,构建与图片5011相匹配的虚拟模型503,并将虚拟模型503显示于显示镜片53中。进一步地,虚拟模型503可以为图像5011的立体图形,且当第一摄像头获取用户的图像时,控制主根据用户的图像生成姿态控制命令,从而控制虚拟模型的显示状态(例如,放大、缩小、旋转、分解等状态)。因此,上述的图像显示装置作为桌面型儿童学习桌使用时能够增强学习的乐趣,并且丰富书本501的教学内容,从而提高用户的使用效果及使用体验。

在实际使用过程中,图像显示的控制主板通过控制基座、支架的各驱动件动作,使显示模组在三维空间内调整姿态后位于适于用户观看的位置,以减轻用户的疲劳。

例如,图像显示装置通过获取用户的实际观看距离,将该实际观看距离与预设观看距离或距离范围相比较,当该实际观看距离小于预设观看距离或距离范围时,控制主板控制基座朝远离用户的方向运动,直至实际观看距离等于预设观看距离或落入预设观看距离范围内;当该实际观看距离大于预设观看距离或距离范围时,控制主板控制基座朝靠近用户的方向运动,直至实际观看距离等于预设观看距离或落入预设观看距离范围内。

由如,图像显示装置的第一摄像头采集用户的头部姿势以及眼部图像,控制主板用于根据该头部姿势以及眼部图像,计算并获取用户的视线角度,并根据该实现角度控制俯仰驱动件运动,驱动显示模组绕第三轴线X转动,以调节显示模组的俯仰角度,使显示模组更适于不同身高/不同姿态的用户使用。

在其他的一些应用场景中,上述的图像显示装置可以应用于工业领域。

例如,图像显示装置可以应用于工业装配中。在船舶、飞机、火车、汽车、机床等大型设备生产现场,有大量具有较高专业技能的工人,他们操作繁杂,步骤多,容易出现遗漏或重复,造成安全隐患,对工人的要求也比较高。如果工人采用上述的图像显示装置辅助生产,此时图像显示装置的支架可以为机械臂结构,而显示镜片的大小可以根据需求设置,通过工人手持图像显示装置或将图像显示装置安装于生产现场,进行生产辅助作业。此时,显示镜片中可以显示生产操作所需的标准流程,工人能够从显示镜片中观察到生产流程叠加至生产现场的实际环境中的影像,使工人能够无障碍地根据显示镜片中画面的指导,进行标准化的操作,可看到接下来的工作步骤,看到面前设备或物品的信息,看到工作行动路线。不仅避免出错,还提高效率,也能缩短生产周期。

又如,图像显示装置可以应用于工业维修中。工业设备种类越来越多、数量越来越大、现场环境越来越复杂,维修、维护已经成为日益严峻的难题。维修人员要识别不同品牌/型号/部件,诊断故障,使用合适的工具,更换相应的部件,采取针对性的维修方法,要靠大量经验积累,效率低,出错率高,对维修人员的要求也比较高。如果维修人员使用上述的图像显示装置,借助摄像头扫描机器后就可以得知设备的产品型号、维修记录等,可以直接下载设备的维修手册,显示解决设备故障的具体操作步骤,甚至细到如何拆卸零部件,这样可以大大减少维修人员培训费用和培训周期。

例如,在一些具体的应用场景中,上述的图像显示装置应用于设备维修过程中。当设备发生故障时,其发送故障信号至上述的图像显示装置,图像显示装置接收到故障信号后,状故障信号转换为控制信号,并根据控制信号控制机械臂(基座、支架中的一个或多个驱动件)运动,使图像显示装置的显示模组或/及摄像头运动至设备前,并获取设备的图像,根据设备的图像自动诊断设备的故障状态,并根据该故障状态显示诊断/维修方案。

换一角度而言,当上述的图像显示装置应用于设备维修过程中时,上述的图像显示方法可以包括步骤:

接收设备的故障信号;

根据所述故障信号调节所述支架,以使所述装置主体及显示镜片处于与发送故障信号的设备对应的区域;

获取所述设备的图像,并根据所述设备的图像进行故障诊断,得到故障诊断结果;以及

根据所述故障诊断结果生成供图像源显示的多媒体内容。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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