CN208188732U - 一种虚实影像结合显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种虚实影像结合显示装置，包括半透半反镜，半透半反镜用于将虚影像和实影像相结合进行显示；显示器，显示器中的每一个的显示面均设置为面向半透半反镜，显示器用于提供虚影像；调光玻璃，调光玻璃设置于向半透半反镜提供实影像的一侧，调光玻璃用于调节实影像。本实用新型能够在强光环境中以具有低纵向深度的半透半反镜实现虚实影像结合，提高显示装置的泛用性与可实现性。

Description

一种虚实影像结合显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示屏领域，并且更具体地，涉及一种虚实影像结合显示装置。

背景技术

目前的虚实影像结合显示技术在展示和舞台演出中得到了广泛的应用，例如金字塔型的虚实影像结合的展示柜，虚拟演员演出的虚实影像结合的舞台显示技术等。但是，现有技术中的虚实影像结合的显示技术不能在日照等强光环境中使用，并且半透半反镜占用的纵向深度大，难以在实际工程中实现。

针对现有技术中泛用性低与可实现性差的问题，目前尚未有有效的解决方案。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提出一种虚实影像结合显示装置，能够在强光环境中以低纵向深度实现虚实影像结合，提高显示装置的泛用性与可实现性。

基于上述目的，本实用新型实施例的一方面提供了一种虚实影像结合显示装置，包括：

折角式半透半反镜，半透半反镜具有多个互成角度的侧面，半透半反镜用于将虚影像和实影像相结合进行显示；

显示器，显示器中的每一个的显示面均设置为面向半透半反镜，显示器用于提供虚影像。

在一些实施方式中，显示装置还包括调光玻璃，调光玻璃设置于向半透半反镜提供实影像的一侧，调光玻璃用于调节实影像；显示器和调光玻璃相对于半透半反镜设置，使得虚影像经半透半反镜反射后的光线的传播方向与实影像经半透半反镜透射后的光线的传播方向相平行以形成结合的虚实影像。

在一些实施方式中，显示器包括两个显示单元：第一显示单元和第二显示单元；半透半反镜具有一折角，第一显示单元和第二显示单元分别设置于半透半反镜的折角外的两侧；半透半反镜以折角远离实影像的提供方向设置，调光玻璃设置于半透半反镜远离折角的一侧并完全遮挡半透半反镜在实影像的提供方向上的投影，使得所有投射到半透半反镜上的实影像全部透射过调光玻璃。

在一些实施方式中，第一显示单元和第二显示单元相互平行，半透半反镜的折角为直角。

在一些实施方式中，第一显示单元和第二显示单元不平行，半透半反镜的折角为锐角或钝角。

在一些实施方式中，第一显示单元和第二显示单元尺寸相等，半透半反镜的折角将半透半反镜分为均等的两部分。

在一些实施方式中，第一显示单元和第二显示单元尺寸不相等，半透半反镜的折角将半透半反镜分为大小不等的两部分，并且其中第一显示单元和第二显示单元的尺寸比例与半透半反镜的大小不等的两部分的尺寸比例相等或具有相关性。

在一些实施方式中，显示器中的每一个是以下之一的立体显示器：时分式立体显示器、偏振式立体显示器、光栅立体显示器。

在一些实施方式中，调光玻璃能够通过调整其透光度而调整实影像的光强度，使得虚影像和实影像的光强度相互匹配。

在一些实施方式中，观察者位于半透半反镜的出光方向上。

本实用新型具有以下有益技术效果：

1.本实用新型的虚实影像结合显示的交通工具采用允许光线单方向透过的虚景显示装置，能够映射出上下左右完整的画面，实现实景与虚景的无缝结合，可同时供多人观看。

2.采用折角状的半透半反射镜进一步缩短反射距离，相比于非折角的半透半反射镜而言，一方面将半透半反射镜的厚度减小至1/4～1/2；另一方面将隐藏上下或左右立体显示器的区域的范围缩小至1/4～1/2。以使整个虚景显示装置的厚度D大大减小。

3.设置调光玻璃，当调光玻璃设置成完全不透明状态时，使显示效果脱离实景，变为纯虚景的立体效果；当调光玻璃处在透明状态时，显示虚实结合的视觉效果；通过根据外部光线强弱进行调光，保证观众的观看效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为本实用新型提供的虚实影像结合显示装置的一种实施方式的立体示意图；

图2为本实用新型提供的虚实影像结合显示装置的一种实施方式的侧视示意图；

图3为本实用新型提供的虚实影像结合显示装置的另一种实施方式的侧视示意图；

图4为本实用新型提供的虚实影像结合显示装置的又一种实施方式的侧视示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本实用新型实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

基于上述目的，本实用新型实施例提出了一种虚实影像结合显示装置。该虚实影像结合显示装置包括半透半反镜3和显示器。

半透半反镜3具有多个互成角度的侧面，半透半反镜用于将虚影像和实影像相结合进行显示；显示器中的每一个的显示面均设置为面向半透半反镜3，显示器用于提供虚影像。显示装置还包括调光玻璃4，调光玻璃4设置于向半透半反镜3提供实影像的一侧，调光玻璃4用于调节实影像。其中，显示器和调光玻璃4相对于半透半反镜3设置，使得虚影像经半透半反镜反射后的光线的传播方向与实影像经半透半反镜3透射后的光线的传播方向相平行以形成结合的虚实影像。

应当结合图2中示出的光路理解，半透半反镜3的意义在于分别将不同方向的虚影像(A光、B光)和实影像(C光)的入射光线反射或透射为相同方向，从而形成可由肉眼感测到的虚实影像结合。因此对于以任何形式设置的半透半反镜3、显示器、与调光玻璃4的组合，无论其是否是以下文所述的优选实施例的方式而示出的，只要能够使用本实用新型所使用的技术特征来达到使虚影像和实影像的光线同向平行的效果而不明显违反本实用新型的设计意图(适用强光环境和/或降低纵向深度)，就都已经被本实用新型所公开并且落入本实用新型的保护范围内。

图1示出的是本实用新型提供的虚实影像结合显示装置的一种实施方式的立体示意图。如图1所示，显示器包括两个显示单元：第一显示单元1和第二显示单元2；半透半反镜3具有一折角，第一显示单元1和第二显示单元2分别设置于半透半反镜3的折角外的两侧；半透半反镜3以折角远离实影像的提供方向设置，调光玻璃4设置于半透半反镜3远离折角的一侧并完全遮挡半透半反镜3在实影像的提供方向上的投影，使得所有投射到半透半反镜3上的实影像全部透射过调光玻璃4。

上一段落的优选实施方式将显示器确定为具有两个显示单元，但是应当理解，本实用新型也公开了具有更多显示单元的实施例。例如，将半透半反镜3设置为没有底面的四面体，即存在三个侧面，而可以对应于每一个侧面分别设置三个显示单元，使得三个显示单元的虚影像的入射光经反射后与实影像的透射光平行以达到虚实结合的效果；通过增加半透半反镜3的侧面和调整角度，四个或更多个显示单元也可以同样使用这种方式构造相应可用的半透半反镜3。另外考虑到显示单元的形状和半透半反镜3的用料问题，也可以将半透半反镜3的多边形锥体裁切为多边形台体。

另外，虽然公开了折角，但是半透半反镜3可以以多种方式形成该折角，例如由单个半透半反镜3弯曲形成物理折角，或由多个半透半反镜3拼接形成逻辑折角。考虑到显示单元的数量问题，显然显示单元数量越大时后一种实施方式愈发优选。

在一些实施方式中，第一显示单元1和第二显示单元2相互平行，半透半反镜3的折角为直角。在一些实施方式中，第一显示单元1和第二显示单元2不平行，半透半反镜3的折角为锐角或钝角。在一些实施方式中，第一显示单元1和第二显示单元2尺寸相等，半透半反镜3的折角将半透半反镜3分为均等的两部分。在一些实施方式中，第一显示单元1和第二显示单元2尺寸不相等，半透半反镜3的折角将半透半反镜3分为大小不等的两部分，并且其中第一显示单元1和第二显示单元2的尺寸比例与半透半反镜3的大小不等的两部分的尺寸比例相等或具有相关性。

上一段落的优选实施方式可参见图2、3、4。为了方便理解，我们规定第一显示单元1在半透半反镜3上方，第二显示单元2在半透半反镜3下方。对于图2的实施方式，第一显示单元1和第二显示单元2相互平行，半透半反镜3的折角为直角，第一显示单元1和第二显示单元2尺寸相等，半透半反镜3的折角将半透半反镜3分为均等的两部分；对于图3的实施方式，第一显示单元1和第二显示单元2不平行，半透半反镜3的折角为钝角，第一显示单元1和第二显示单元2尺寸相等，半透半反镜3的折角将半透半反镜3分为均等的两部分；对于图4的实施方式，第一显示单元1和第二显示单元2相互平行，半透半反镜3的折角为直角，第一显示单元1和第二显示单元2尺寸不相等，半透半反镜3的折角将半透半反镜3分为大小不等的两部分。

具体地，图2实施方式的第一显示单元1和第二显示单元2互相平行，且与外部入射光线C的光轴平行；半透半反镜3的镜面相折，分别与第一显示单元1和第二显示单元2呈直角，使两个反射影像合成一体的画面，并垂直于地面；第一显示单元1发出的光线A，经半透半反镜3反射后，光线A的光轴与外部入射光线C的光轴平行；第二显示单元2发出的光线B，经半透半反镜3反射后，光线B的光轴与外部入射光线C的光轴平行。由此，人可以同时看到光线A、光线B和光线C，即虚景A和虚景B叠加到实景C上。

具体地，图3实施方式的半透半反镜3的两个镜面的夹角是钝角，第一显示单元1和第二显示单元2不平行，第一显示单元1发出的光线A，经半透半反镜3反射后，光线A的光轴与外部入射光线C的光轴平行，第二显示单元2发出的光线B，经半透半反镜3反射后，光线B的光轴与外部入射光线C的光轴平行。可以想见在这种实施方式中，半透半反镜3的纵向深度被进一步降低，即更好的达到了本实用新型的技术效果。

具体地，图4实施方式的半透半反镜3的两个镜面不是对称的，第一显示单元1和第二显示单元2的大小也是不同的。这种实施方式适用于同时存在多个大小不同的显示单元的实施例，在不方便调节显示单元输出的虚影像时，可以调节半透半反镜3的角度和位置以达到相同的视觉效果。

应当理解，上述各实施方式中第一显示单元1和第二显示单元2所成的角度、与半透半反镜3的折角角度、以及第一显示单元1和第二显示单元2的尺寸比例与半透半反镜3的大小不等的两部分的尺寸比例的关系都是本领域工程技术人员人员通过简单的几何计算就可以得到的数值，没有在本实用新型实施方式中特意列出的价值和必要。

在一些实施方式中，显示器为平面显示器或立体显示器。立体显示器其中的每一个是以下之一的立体显示器：时分式立体显示器、偏振式立体显示器、光栅立体显示器、立体投影机。人所看到的虚影像A和虚影像B是有空间的立体图像，可以更好地与实影像C融合。

在一些实施方式中，调光玻璃4能够通过调整其透光度而调整实影像的光强度，使得虚影像和实影像的光强度相互匹配。例如，外部光线强的时候，降低调光玻璃的透光度，外部光线弱的时候，增加调光玻璃的透光度。在一些实施方式中，观察者位于半透半反镜3的出光方向上。

从上述实施例可以看出，本实用新型实施例提供的虚实影像结合显示装置，通过使用显示器将虚影像提供到半透半反镜3上、使用调光玻璃4调节向半透半反镜3提供的实影像，并将虚实影像结合显示的技术方案，能够在强光环境中以低纵向深度实现虚实影像结合，提高显示装置的泛用性与可实现性。

需要特别指出的是，上述虚实影像结合显示装置的各个实施例中的各个模块均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换也应当属于本实用新型的保护范围，并且不应将本实用新型的保护范围局限在所述实施例之上。

以上是本实用新型公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本实用新型实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。此外，尽管本实用新型实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本实用新型实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本实用新型实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本实用新型实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本实用新型实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种虚实影像结合显示装置，其特征在于，包括：

半透半反镜，所述半透半反镜具有多个互成角度的侧面，所述半透半反镜用于将虚影像和实影像相结合进行显示；

显示器，所述显示器中的每一个的显示面均设置为面向所述半透半反镜，所述显示器用于提供所述虚影像。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括调光玻璃，所述调光玻璃设置于向所述半透半反镜提供所述实影像的一侧，所述调光玻璃用于调节所述实影像；所述显示器和所述调光玻璃相对于所述半透半反镜设置，使得所述虚影像经所述半透半反镜反射后的光线的传播方向与所述实影像经所述半透半反镜透射后的光线的传播方向平行以形成结合的虚实影像。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述显示器包括两个显示单元：第一显示单元和第二显示单元；所述半透半反镜具有一折角，所述第一显示单元和所述第二显示单元分别设置为面向所述半透半反镜；所述半透半反镜以所述折角远离所述实影像的提供方向设置，所述调光玻璃设置于所述半透半反镜远离所述折角的一侧并完全遮挡所述半透半反镜在所述实影像的提供方向上的投影，使得所有投射到所述半透半反镜上的实影像全部透射过所述调光玻璃。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一显示单元和所述第二显示单元相互平行，所述半透半反镜的所述折角为直角。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一显示单元和所述第二显示单元不平行，所述半透半反镜的所述折角为锐角或钝角。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一显示单元和所述第二显示单元尺寸相等，所述半透半反镜的所述折角将所述半透半反镜分为均等的两部分。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一显示单元和所述第二显示单元尺寸不相等，所述半透半反镜的所述折角将所述半透半反镜分为大小不等的两部分，并且其中所述第一显示单元和所述第二显示单元的尺寸比例与所述半透半反镜的大小不等的两部分的尺寸比例相等或具有相关性。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于，所述显示器中的每一个是以下之一的立体显示器：时分式立体显示器、偏振式立体显示器、光栅立体显示器。

9.根据权利要求2-7中任一项所述的装置，其特征在于，所述调光玻璃能够通过调整其透光度而调整所述实影像的光强度，使得所述虚影像和所述实影像的光强度相互匹配。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于，观察者位于所述半透半反镜的出光方向上。