显示器制造技术

本发明专利技术公开了一种显示器，包括：显示装置，该显示装置包括多个像素，每个像素的透射率或反射率能够被调节；光源系统，用于将光投射到显示装置上，光源系统被设计为使得显示装置的多个像素的出射光指向空间中预定的会聚点。由此，在使用时，可以根据人眼的节点位置，调节照明光的会聚点的位置，使得会聚点和人眼节点重合，这样，用户不需要经过人眼调节就可以无偏差地接收显示器上的图像信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种显示设备，特别是涉及一种显示器。
技术介绍
现有的显示器所成的图像一般是向各处发散的，用户可以以不同的角度观看显示器所成的图像，在观看时，需要用户进行人眼调节，以清楚地观看显示器所成的图像，因此，长时间调节会造成人眼的视觉疲劳。现有的近眼前的显示器(头戴式显示器)，无论是VR(Virtual Reality，虚拟现实)显示器还是AR (Augmented Reality，增强现实)显示器，都可以通过一组透镜将成像聚焦到人眼的视网膜上，这样，会在一定程度上减少人眼的调节作用，降低人眼的视觉疲劳，但是，这种情况下产生的图像是虚拟图像，人眼会根据感觉的虚拟图像的位置进行调焦，由于虚拟图像的实际位置在屏幕，因此调焦后会看不清图像，此时人眼需要再次调焦，如此反复调节，也会造成视觉疲劳，降低用户的观看体验。因此，需要一种用户观看时不易产生视觉疲劳的显示器。
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题是提供一种显示器，其可以使得用户看清楚显示器显示的图像，且不易产生视觉疲劳。根据本专利技术的一个方面，公开了一种显示器，包括:显示装置，该显示装置包括多个像素，每个像素的透射率或反射率能够被调节；光源系统，用于将光投射到显示装置上，光源系统被设计为使得显示装置的多个像素的出射光指向空间中预定的会聚点。这样，光源系统发出的光在显示装置的多个像素的调节下就可以形成显示图像，而光源系统发出的光是带有特定的方向，使得入射到显示装置上的光从显示装置出射后可以指向空间中预定的会聚点，因此，在应用时，可以根据人眼的节点位置，调节会聚点的位置，以使会聚点与人眼节点重合，这样，用户就可以轻松看清楚显示器所呈现的图像，不易产生视觉疲劳。优选地，光源系统可以包括点光源和光学系统，其中，光学系统用于将点光源发出的光转变为会聚光。由此，可以采用点光源为显示装置提供用以形成显示图像的光，光学系统可以调节点光源发出的光的方向，使得调节后的光从显示装置出射后可以指向空间中预定的会聚点。优选地，光学系统可以包括如下所示的任一种:凸透镜；菲涅尔透镜；全息图。也就是说，光学系统可以采用凸透镜、菲涅尔透镜或全息图等多种光学元件对点光源发出的光进行调节，使其变成会聚光。优选地，光学系统还可以包括椭球凹面镜，此时，点光源位于椭球凹面镜的一个焦点，会聚点位于椭球凹面镜的另一个焦点。由此，光学系统还可以采用椭球凹面镜对照明光进行会聚。优选地，椭球凹面镜可以是半反半透镜。这样，椭球凹面镜采用半反半透镜，在对照明光进行会聚的同时，还可以将外界的实景入射在眼内，可以提升用户的观看体验。优选地，光学系统包括:椭球凹面镜组，该椭球凹面镜组包括多个椭球凹面镜，多个椭球凹面镜的焦点重合。由此，光学系统还可以采用椭球凹面镜组对照明光进行会聚。优选地，多个椭球凹面镜可以分别为完整的椭球面的位于两个平面之间的一部分，两个平面可以是垂直于两个焦点之间的连线。由此，多个椭球凹面镜采用部分结构的椭球凹面镜，可以节省材料，降低成本。优选地，从显示装置的多个像素出射的出射光的会聚点与人眼节点重合，显示器还可以包括:人眼节点测量装置，用于实时测量人眼节点的位置；光源系统调节装置，用于对光源系统进行调节，以使得出射光的会聚点随人眼节点的移动而移动。这样，光源系统调节装置根据人眼节点测量装置测得的人眼节点的位置，对光源系统进行调节，可以使得会聚点始终与人眼节点重合。优选地，光源系统还可以包括多个点光源，分别对应于多个会聚点，多个会聚点分别对应于人眼节点活动范围内的多个位置，光源系统调节装置开启与所测量的人眼节点的位置对应的点光源。由此，光源系统调节装置可以根据人眼节点的位置启动不同位置的点光源，以使得启动的点光源的出射光的会聚点与人眼节点的位置重合。优选地，光源系统调节装置可以移动点光源和/或光学系统，以使会聚点与所测量的人眼节点的位置重合。由此，光源系统调节装置还可以通过移动点光源或移动光学系统，或移动点光源和光学系统的方式，使会聚点与人眼节点的位置重合。优选地，上述显示器可以是头戴式显示器。由此，本专利技术的显示器可用于头戴显示器。优选地，显示器还可以包括多个显示系统，每个显示系统包括:一个显示装置和一个与其对应的光源系统，多个显示系统各自的会聚点重合。这样，多个显示系统可以各自显示一部分图像，多个显示系统的图像构成需要显示的完整图像。【附图说明】通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了一个光学系统中的物方节点和像方节点的光路示意图。图2示出了基于本专利技术的显示器的结构的示意性方框图。图3示出了本专利技术的显示器的一种实施例的结构示意图。图4示出了本专利技术的显示器的另一种实施例的结构示意图。图5示出了基于本专利技术的显示器的另一种结构的示意性方框图。图6是基于图5的一个具体实施例的显示器的结构示意图。图7示出了基于本专利技术的显示器的另一种结构的示意性方框图。图8是基于图7的一个具体实施例的显示器的结构示意图。图1至图8中标号的具体含义为:N、物方节点；N'、像方节点；1、显示装置；2、光源系统；3、显示系统；4、人眼节点；5、人眼节点测量装置；6、光源系统调节装置；21、点光源；220、凸透镜；221、椭球凹面镜组；1-1、第一显示装置；1_2、第二显示装置；21-1、第一点光源；21-2、第二点光源；221_1、第一椭球凹面镜组；221-2、第二椭球凹面镜组。【具体实施方式】下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。首先对本专利技术的显示器的专利技术原理做简要说明。在光学系统中，节点(nodal point)是角放大率=+1的一对共轭点，指向物方节点的光经过光学系统的折射后相当于从像方节点射出，并不改变与光轴的夹角。人眼的节点在角膜顶点后大约7.33mm,当人眼调节状态发生改变时，节点的位置仅发生微小的移动。图1是一个光学系统中的物方节点和像方节点的光路示意图。如图1所示，点N和N’分别是物方节点和像方节点，指向物方节点N的光线，相当于从N’发射出来，并且不改变方向。人眼的屈光系统虽然是由角膜、晶状体构成的透镜组，并且眼外和眼内的折射率不同，但也同样存在着这样的两个节点，其位置大约在角膜中央的角膜顶点之后7.33mm。因此，当显示器上多个像素发出的光都指向人眼的节点(物方节点)时，人眼不需要在进行调节就可以无偏差地接收显示器上的图像信息。本专利技术的显示器就是根据这种原理专利技术的。下面首先结合图2描述本专利技术的显示器应有的结构。图2示出了基于本专利技术的显示器的结构的示意性方框图。如图2所示，本专利技术的显示器包括显示装置I和光源系统2。显示装置I包括多个用于成像的像素，可以对投射到其上的光进行调节。其中，显示装置I可以是透射式显示装置，也可以是反射式显示装置。例如，显示装置I可以采用液晶显示屏等透射式显示装置。显示装置I采用液晶显示屏时，可以通过调节液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示器，包括：显示装置，该显示装置包括多个像素，每个所述像素的透射率或反射率能够被调节；光源系统，用于将光投射到所述显示装置上，所述光源系统被设计为使得所述显示装置的所述多个像素的出射光指向空间中预定的会聚点。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖真，郭成，
申请(专利权)人：北京国承万通信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11