多層顯示設備及遊戲的製造方法

2023-05-02 05:45:01

多層顯示設備及遊戲的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多層顯示設備及遊戲機，其特徵在於，包括:顯示裝置和偏光裝置；所述顯示裝置包括M個顯示器，所述M個顯示器中包括至少一個顯示三維圖像的三維顯示器；所述偏光裝置包括與所述M個顯示器一一對應設置的M個透射反射器件；M為整數且大於或等於2；顯示時，所述M個顯示器顯示的圖像經其對應的透射反射器件作用後，在縱深方向形成的M個虛像脫離於所述M個顯示器中任一顯示器，所述M個虛像疊加後形成供觀看的圖像。應用本實用新型的技術方案，能夠消除焦平面效應，使得最後形成的供觀看者觀看的圖像清晰度和立體感均有提升。
【專利說明】多層顯示設備及遊戲機

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及三維顯示【技術領域】，具體而言，涉及一種多層顯示設備及遊戲機。

【背景技術】
[0002] 顯示技術包括二維顯示技術和三維顯示技術。三維顯示技術與二維顯示技術最根 本的區別在於，三維顯示能夠使人獲得顯示畫面中第三維的信息。對於三維顯示技術而言， 如何真實地還原三維立體空間中的三維圖像，成了業界研究的熱點。
[0003] 在當前的三維顯示技術中，包括眼鏡式三維顯示和裸眼式三維顯示。裸眼式三維 顯示因更接近真實生活而引起了越來越多的關注。
[0004] 在裸眼式三維顯示技術中，常用的顯示技術有光柵式裸眼三維顯示和透鏡式三維 顯示。其實現方式是在顯示面板上設置光柵或透鏡，從而使顯示面板顯示的三維圖像經光 柵或透鏡的分光作用後，分別進入用戶的左眼和右眼。
[0005] 此種顯示方式存在的問題是：顯示面板直接顯示三維圖像時，存在焦平面效應，影 響用戶觀看到的三維圖像的清晰度，立體效果不好。 實用新型內容
[0006] 本實用新型實施例提供了一種多層顯示設備，該多層顯示設備的技術方案具體如 下：
[0007] 多層顯示設備，包括：顯示裝置和偏光裝置；
[0008] 所述顯示裝置包括M個顯示器，所述M個顯示器中包括至少一個顯示三維圖像的 三維顯示器；所述偏光裝置包括與所述M個顯示器一一對應設置的M個透射反射器件；M為 整數且大於或等於2 ;
[0009] 顯示時，所述M個顯示器顯示的圖像經其對應的透射反射器件作用後，在縱深方 向形成的M個虛像脫離於所述M個顯示器中的任一顯示器，所述M個虛像疊加後形成供觀 看的圖像；所述透射反射器件包括第一面、與所述第一面相對的第二面；所述M個顯示器 中，每個顯示器的顯示面與該顯示器對應的透射反射器件第一面之間的夾角為銳角，所述 每一虛像位於所述透射反射器件的第二面側。
[0010] 其中，所述M個顯示器中，每個顯示器的顯示面與該顯示器對應的透射反射器件 之間的夾角為銳角。
[0011] 其中，所述M個顯示器中，各顯示器的顯示面與其對應的透射反射器件之間的夾 角相同。
[0012] 其中，所述M個顯示器中，每個顯示器的一端固定連接或活動連接於與其對應的 透射反射器件的一端。
[0013] 其中，所述M個顯示器位於所述偏光裝置的上側和/或下側。
[0014] 其中，所述M個顯示器中，至少一個顯示器位於所述偏光裝置的上側，至少一個顯 示器位於所述偏光裝置的下側。
[0015] 其中，在所述M個顯示器中第一顯示器上設置視線阻擋部件，以阻擋觀看者觀看 到顯示器直接顯示的圖像畫面，所述第一顯示器是距觀看側最近的顯示器；
[0016] 或者，在所述M個顯示器上分別設置視線阻擋部件，以阻擋觀看者的視線觀看到 顯示器直接顯示的圖像畫面。
[0017] 其中，在第一顯示器的底部設置傾斜部件，使所述第一顯示器與水平面形成一定 傾斜角度a ;
[0018] 或者，在所述M個顯示器的底部分別設置相應傾斜部件，以使每個顯示器均與水 平面形成一定傾斜角度a。
[0019] 其中，所述傾斜角度a的取值範圍為：0 < a < arctan IV(K+W);
[0020] K為觀看者眼睛到所述第一顯示器的距離，L為所述M個顯示器中第M顯示器遠離 觀看者一端到觀看者眼睛的高度，W為所述第一顯示器與所述第M顯示器之間的距離。
[0021] 其中，在所述第一顯示器靠近觀看側的邊沿上設置擋邊；
[0022] 或者，在所述M個顯示器靠近觀看側的邊沿上相應設置第i擋邊；i為整數且 K i < M。
[0023] 其中，所述第i擋邊的高度Hi的取值範圍為：〇<盡+ ；
[0024] K為觀看者眼睛到所述第一顯示器的距離，L為所述M個顯示器中第M顯示器遠離 觀看者一端到觀看者眼睛的高度，Hi為第i擋邊的高度。
[0025] 其中，在縱深方向上，所述M個顯示器的尺寸從觀看側起逐漸增大。
[0026] 其中，所述M個顯示器中，每個顯示器顯示的圖像均包括顯示畫面像素區域與黑 色背景像素區域，且各個顯示畫面像素區域之間無交疊。
[0027] 本實用新型的有益效果：
[0028] 本實用新型實施例中，該多層顯示設備顯示時，M個顯示器顯示的圖像經其對應的 透射反射器件作用後，在縱深方向上形成對應的M個虛像。該M個虛像是脫離於該M個顯 示器中任一顯示器的，也就是說，在縱深方向上的任一虛像與任一顯示器沒有交疊區域。在 縱深方向上將該M個虛像疊加後，即可形成供觀看者觀看的圖像。在該M個顯示器中，該M 個虛像是脫離於該M個顯示器中任一顯示器的，因此能夠消除焦平面效應，使得最後形成 的供觀看者觀看的圖像清晰度和立體感均有提升。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 圖1是本實用新型提供的多層顯示設備的第一實施例的結構示意圖；
[0030] 圖2是本實用新型提供的多層顯示設備的第二實施例的結構示意圖；
[0031] 圖3是本實用新型提供的多層顯示設備中三維顯示器的成像示意圖；
[0032] 圖4a是本實用新型提供的多層顯示設備中顯示器尺寸的第一實施例的示意圖；
[0033] 圖4b是本實用新型提供的多層顯示設備中顯示器尺寸的第二實施例的示意圖；
[0034] 圖4c是本實用新型提供的多層顯示設備中顯示器尺寸的第三實施例的示意圖；
[0035] 圖5是本實用新型提供的多層顯示設備的實施例的成像原理圖；
[0036] 圖6是觀看者觀看現有技術中三維成像設備成像時的示意圖；
[0037] 圖7是觀看者觀看本實用新型提供的多層顯示設備顯示的疊加圖像的第一實施 例的不意圖；
[0038] 圖8是觀看者觀看本實用新型提供的多層顯示設備顯示的疊加圖像的第二實施 例的不意圖；
[0039] 圖9是觀看者觀看本實用新型提供的多層顯示設備顯示的疊加圖像的第三實施 例的示意圖。

【具體實施方式】
[0040] 為了能夠更清楚地理解本實用新型的上述目的、特徵和優點，下面結合附圖和具 體實施方式對本實用新型進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不衝突的情況下，本實 用新型各實施例中的特徵可以相互組合。
[0041] 在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本實用新型，但是本實用新 型還可以採用其他不同於在此描述的其他方式來實施。因此，本實用新型並不限於下面公 開的具體實施例的限制。
[0042] 基於現有顯示面板顯示三維圖像時存在焦平面效應的問題，本實用新型實施例提 供了一種多層顯示設備，該多層顯示設備顯示時，能夠消除焦平面效應，使得呈現出的三維 畫面具有更好的清晰度和三維立體感，能更自然真實地還原三維圖像。
[0043] 在開始描述本實用新型實施例的多層顯示設備之前，先對本實用新型實施例中涉 及的一些概念做簡單介紹。此部分提及的概念，可適用於本實用新型所有的實施例。
[0044] 本實用新型實施例中涉及的觀看側，指的是在觀看疊加圖像時觀看者所在的一 偵k根據光學成像原理，在縱深方向上，觀看側與顯示器的相對位置從前到後應該是：觀看 偵I第一顯示器、第二顯示器……第M顯示器。
[0045] 本實用新型實施例中涉及的供觀看的圖像，其形成過程如下：
[0046] 透射反射器件包括第一面、與所述第一面相對的第二面；所述M個顯示器中，每個 顯示器的顯示面與該顯示器對應的透射反射器件第一面之間的夾角為銳角，多層顯示設備 顯示時，第一顯示器顯示的圖像經其對應的透射反射器件作用有，在縱深方向形成一個虛 像，同理，第二……第M顯示器顯示的圖像經其對應的透射反射器件作用後，在縱深方向均 對應形成一個虛像，所有虛像均位於每一透射反射器件的第二面側。由於M個顯示器對應 的透射反射器件不僅具有反射功能，還具有透射功能，因此觀看者觀看時，除了能夠看到第 一顯示器對應的虛像外，還能透過透射反射鏡看到第二顯示器對應的虛像，同時還能透過 第一、第二顯示器的透射反射鏡看到第三顯示器對應的虛像……同理可以到第M顯示器對 應的虛像。觀看者在觀看時，該M個虛像在縱深方向上會疊加，從而形成一個完整的圖像並 映入觀看者的眼睛。
[0047] 本實用新型實施例的多層顯示設備，包括：顯示裝置和偏光裝置。
[0048] 其中，該顯示裝置包括M個顯示器，M為整數且大於或等於2。在M個顯示器中，包 括一個或多個顯示三維圖像的三維顯示器。也就是說，在M個顯示器中，包括至少一個三維 顯示器，還可以包括多個二維顯示器。其中，三維顯示器顯示三維圖像，二維顯示器顯示二 維圖像。極端的情況是，M個顯示器中所有的顯示器均是三維顯示器，每個三維顯示器均顯 示三維圖像。另外本實施例中，M個顯示器顯示的圖像的數據源，可以來自於一臺主機，也 可以來自於多臺主機。該數據源可以是三維圖像，可以是三維圖像和二維圖像的混合，也可 以是二維圖像。並且基於顯示設備的結構特性，在將數據源傳輸給該M個顯示器時，還可以 將現有數據源做左右翻轉處理或上下翻轉處理，其目的是，保證觀看者能夠正常觀看形成 的疊加圖像。關於數據源具體是左右翻轉還是上下翻轉處理，在此不再詳細描述。
[0049] 由於顯示器顯示的數據源形式的多樣性以及顯示器組合的多樣性，因此顯示器在 顯示圖像時，遵循的基本原則可以是：三維顯示器顯示三維圖像，二維顯示器顯示二維圖 像，三維顯示器要顯示二維圖像時，可以將該二維圖像渲染成三維圖像，二維顯示器要顯示 三維圖像時，可以將該三維圖像渲染成二維圖像。
[0050] 其中，偏光裝置包括與顯示器數量相同的M個透射反射器件，M個透射反射器件與 M個顯示器一一對應設置，以保證每個透射反射器件均能透射反射其對應顯示器顯示的圖 像。所述透射反射器件包括第一面、與所述第一面相對的第二面；所述M個顯示器中，每個 顯示器的顯示面與該顯示器對應的透射反射器件第一面之間的夾角為銳角，所述每一虛像 位於所述透射反射器件的第二面側。
[0051] 本實用新型實施例中，該多層顯示設備顯示時，M個顯示器顯示的圖像經其對應的 透射反射器件作用後，在縱深方向上形成對應的M個虛像。該M個虛像是脫離於該M個顯 示器中任一顯示器，也就是說，在縱深方向上任一虛像與任一顯示器沒有交疊區域。在縱深 方向上將該M個虛像疊加後，即可形成供觀看者觀看的圖像。在該M個顯示器中，M個顯示 器顯示的圖像經透射反射器件作用後，形成M個虛像，該M個虛像是脫離於該M個顯示器中 任一顯示器的，因此能夠消除焦平面效應，使得最後形成的供觀看者觀看的圖像清晰度和 立體感均有提升。
[0052] 進一步地，為保證顯示器顯示的圖像經其對應的透射反射器件之後能夠成像，在 一實施例中，顯示器與透射反射器件對應設置時，每個顯示器的顯示面與該顯示器對應的 透射反射器件之間的夾角為銳角。更進一步地，各個顯示器的顯示面與其對應的透射反射 器件之間的夾角相同。這樣，當M個顯示器位於同一平面時，各透射反射器件所在的平面則 會相互平行，進而使得最後形成的疊加圖像更接近真實物理空間中的場景。其中，顯示器與 透射反射器件形成銳角時，顯示器與其對應的透射反射器件之間可以有連接關係，也可以 沒有連接關係。當二者之間存在連接關係時，每個顯示器的一端可通過固定方式或活動方 式連接於與其對應的透射反射器件的一端。
[0053] 需要說明的是，M個顯示器與其對應的透射反射器件之間的位置關係有多種。進 一步地，為達到M個虛像脫離於該M個顯示器中任一顯示器的目的，在一種實施例中，該M 個顯示器位於偏光裝置的上側和/或下側。由於偏光裝置包括M個透射反射器件，在以該M 個透射反射器件為一個整體的前提下，該M個顯示器則位於該M個透射反射器件的上側或 下側。當M個顯示器位於偏光裝置的上側時，需要通過支撐部件將支撐該M個顯示器。
[0054] 在另一種實施例中，該M個顯示器中至少一個顯示器位於偏光裝置的上側且至少 一個顯示器位於偏光裝置的下側。也就是說，在以該M個透射反射器件為一個整體的前提 下，該M個顯示器中，有部分顯示器位於該M個透射反射器件的上側，其餘部分顯示器則位 於該M個透射反射器件的下側，位於偏光裝置上側的顯示器需要通過支撐部件固定。此種 顯示器放置方式在物理空間不是很大的場合比較實用，其可以在一定程度上減小顯示器所 需的物理空間，提升空間利用率。
[0055] 進一步地，該M個顯示器的尺寸可以相同，也可以不同。在顯示器尺寸不同時，從 觀看側起該M個顯示器的尺寸可以逐漸增大，也可以逐漸減小，或者無無規律分布。由於觀 看者的視線範圍近小遠大，因此當M個顯示器的尺寸從觀看側起逐漸增大時，更符合觀看 者視線走向，此時能夠提高觀看者觀看疊加圖像的觀看效果。
[0056] 鑑於觀看者的餘光可能會看到顯示器直接顯示的圖像畫面的問題，因此可以考慮 在第一顯示器上設置視線阻擋部件，以阻擋觀看者觀看到顯示器直接顯示的圖像畫面，第 一顯示器是距觀看側最近的顯示器，或者說是最靠近觀看者的顯示器；或者，在M個顯示器 上分別設置視線阻擋部件，以阻擋觀看者觀看到顯示器直接顯示的圖像畫面。下面將提供 兩種設置視線阻擋部件的方式。
[0057] 第一種方式是：在第一顯示器的底部設置傾斜部件，以使第一顯示器與水平面形 成一定傾斜角度a ;或者，在所有顯示器的底部分別設置相應傾斜部件，以使每個顯示器均 與水平面形成傾斜角度a。由於顯示器與水平面之間存在一定傾斜角度，如此則能夠在一 定程度上保證觀看者的餘光不會看見顯示器直接顯示的圖像畫面。更進一步地，傾斜角度 a的取值範圍是：0< a Sarctan IV(K+W)。K為觀看者眼睛到第一顯示器的距離，L為第 M顯示器遠離觀看者一端到觀看者眼睛的高度，W為第一顯示器與第M顯示器之間的距離。
[0058] 第二種方式是：在第一顯示器靠近觀看側的邊沿上設置擋邊；或者在M個顯示器 靠近觀看側的邊沿上相應設置第i擋邊；i為整數且I < i < M，由於顯示器與水平面之間 存在一定傾斜角度，如此則能夠在一定程度上保證觀看者的餘光不會看見顯示器直接顯示 的圖像畫面。 M
[0059] 更進一步地，第i擋邊的高度Hi的取值範圍為：〇 < W arctan L /(/C + g //,_) ; κ為 觀看者眼睛到第一顯示器的距離，L為第M顯示器遠離觀看者一端到觀看者眼睛的高度，Hi 為第i擋邊的高度。
[0060] 下面，將通過圖1-圖9,來具體描述本實用新型實施例的多層顯示設備。
[0061] 多層顯示設備包括顯示裝置和偏光裝置。其中，該顯示裝置包括M個顯示器，M為 整數且大於或等於2。在M個顯示器中，包括一個或多個顯示三維圖像的三維顯示器。偏光 裝置包括與顯示器數量相同的M個透射反射器件，M個透射反射器件與M個顯示器一一對 應設置，以保證每個透射反射器件均能透射反射其對應顯示器顯示的圖像。透射反射器件 包括第一面、與所述第一面相對的第二面；所述M個顯示器中，每個顯示器的顯示面與該顯 示器對應的透射反射器件第一面之間的夾角為銳角，所述每一虛像位於所述透射反射器件 的第二面側。
[0062] 下面，將以多層顯示設備包括兩個顯示器為例進行具體說明。
[0063] 如圖1-2所示的多層顯示設備，包括：顯示裝置31和偏光裝置32。
[0064] 其中，顯示裝置31包括第一顯示器311和第二顯示器312。其中，第一顯示器311 是三維顯示器，用於顯示三維圖像。第二顯示器312是二維顯示器，用於顯示二維圖像。
[0065] 第一顯示器311可以是裸眼式三維顯示器。而裸眼式三維顯示器例如可以是柱鏡 光柵結構、狹縫結構、液晶透鏡結構、液晶狹縫結構等可以裸眼觀看立體的三維顯示器。
[0066] 偏光裝置32包括與顯示器數量相同的M個透射反射器件321，即包括2個透射反 射器件321，每個透射反射器件與一個顯示器一一對應設置，以保證每個透射反射器件均能 透射反射其對應顯示器顯示的圖像。
[0067] 其中，透射反射器件的最佳材料為玻璃單面濺鍍反射膜，另外一面濺鍍增透膜，反 射率和透過率比例控制在35% :65%左右，在正常室內光線下可以獲得良好觀察效果。濺 鍍增透膜，可以有效的降低因玻璃厚度折射帶來的顯示重影。反射比例控制在35%左右，可 以在觀看圖像的同時，透過透射反射器件依然能觀察到後面的真實場景。
[0068] 本實用新型實施例的多層顯示設備顯示時，兩個顯示器顯示的圖像經其對應的透 射反射器件作用後，在縱深防線上形成對應的兩個虛像，這兩個虛像脫離於兩個顯示器中 任一顯示器，或者說在縱深方向上任一虛像與任一顯示器沒有交疊區域。這兩個虛像均位 於其對應透射反射器件的第二面側。在縱深方向上將該兩個虛像疊加後，即可在縱深方向 形成供觀看者觀看的疊加圖像。在兩個顯示器中，兩個顯示器顯示的圖像經透射反射器件 作用後，形成兩個虛像，這兩個虛像是脫離於該M個顯示器中任一顯示器的，因此能夠消除 焦平面效應，使得最後形成的供觀看者觀看的圖像清晰度和立體感均有提升。
[0069] 並且由於該兩個顯示器中，具有至少一個顯示三維圖像的三維顯示器，且該三維 圖像對應的三維虛像成像面不僅限於一個平面，如圖3所示，該三維虛像可以融入其餘虛 像中，即該三維虛像和其餘的虛像有一個融合趨勢，因此本實用新型實施例中的多層顯示 設備還能在一定程度上降低疊加圖像出現斷層現象的機率，進而提升觀看者觀看時的視覺 體驗。在兩個顯示器均為三維顯示器時，此時兩個虛像之間可相互融合，能夠進一步減少斷 層甚至不會出現斷層現象。當透射反射器件後方的空間是開放的時候，觀看者在觀看虛像 的同時，還可以觀看到顯示器周邊的真實物理場景，這樣就形成了多個顯示器顯示的虛像 與周圍真實場景融合的畫面，使得觀看者產生一種身臨其境的觀看效果，很好的提高了觀 看體驗。
[0070] 需要說明的是，M個顯示器與其對應的透射反射器件之間的位置關係有多種。進 一步地，在一種實施例中，該M個顯示器位於偏光裝置32的上側和/或下側。圖3所示的 是M個顯示器位於M個透射反射器件下側的情況。由於偏光裝置32包括M個透射反射器 件，在以該M個透射反射器件為一個整體的前提下，該M個顯示器則位於該M個透射反射器 件的上側和/或下側。可以理解的是，當M個顯示器均位於偏光裝置的上側時，可以通過支 撐部件將支撐該M個顯示器。
[0071] 在另一種實施例中，該M個顯示器中，至少一個顯示器位於偏光裝置32的上側，且 至少一個顯示器位於偏光裝置32的下側。也就是說，在以該M個透射反射器件為一個整體 的前提下，該M個顯示器中，有的顯示器位於該M個透射反射器件的上側，有的顯示器則位 於該M個透射反射器件的下側，如圖2所示的情況。可以理解的是，位於偏光裝置32上側 的顯示器可以通過支撐部件33固定。此種顯示器方式在物理空間不是很大的場合比較實 用，其可以在一定程度上減小顯示器所需的物理空間，提升空間利用率。
[0072] 進一步地，如圖4a_圖4c所示，該M個顯示器的尺寸可以相同，也可以不同。在顯 示器尺寸不同時，從觀看側起該M個顯示器的尺寸可以逐漸增大，如圖4c所示，也可以逐漸 減小，如圖4b所示，還可以無規律分布。由於觀看者的視線視角近小遠大（靠近眼睛的視線 視角較小，遠離眼睛的視線視角較大），因此當M個顯示器的尺寸從觀看側起逐漸增大時， 如圖4c所示，此時由於顯示器的尺寸更符合觀看者的視線視角走向，因此能夠進一步提高 疊加圖像的觀看效果。
[0073] 進一步地，為保證顯示器顯示的圖像經其對應的透射反射器件之後能夠成像，在 一種實施例中，顯示器與透射反射器件對應設置時，每個顯示器的顯示面與該顯示器對應 的透射反射器件之間的夾角為銳角。
[0074] 如圖5所示，是顯示器與透射反射器件之間的夾角為銳角時的成像原理圖。圖5 中，101是第一顯示器311或第二顯示器312所在的平面，102是與該顯示器對應的透射反 射器件321所在的平面。顯示器上任意點A發出的代表該點信號強度的光線經過102平面 處的透射反射器件321的反射後進入觀看者眼睛，由於顯示器與透射反射器件12之間夾角 小於90度，因此觀看者會在透射反射器件321後方的B點看到A點的像。
[0075] 進一步地，形成銳角時，顯示器與其對應的透射反射器件之間可以有連接關係，也 可以沒有連接關係。當二者之間存在連接關係時，每個顯示器的一端可通過固定方式或活 動方式連接於與其對應的透射反射器件的一端。更進一步地，各個顯示器的顯示面與其對 應的透射反射器件之間的夾角相同，例如45°。這樣，當M個顯示器位於同一平面時，各透 射反射器件所在的平面相互平行且與水平面成45°夾角。此時所成的虛像與觀看者的視線 正好垂直，觀看的視覺體驗較好，如圖2中顯示器與其對應的透射反射器件之間的夾角即 為 45°。
[0076] 請參考圖6,第一顯示器311顯示的圖像經透射反射器件321作用後，形成供觀看 者觀看的虛像。觀看者通過視線1可以觀看到形成的虛像，同時觀看者通過視線2,還可以 觀看到由第一顯示器311直接顯示的畫面。由圖6可以看出，觀看者在觀看成像設備所成 的虛像的同時，觀看者的視線也可以到達顯示器的顯示面，也就是說，顯示器直接顯示的圖 像畫面以及虛像會同時映入觀看者的眼睛，這樣就會在一定程度上影響觀看者觀看時的視 覺體驗。
[0077] 鑑於如上所述的觀看者餘光可能會直接看到顯示器顯示畫面的問題，本實用新型 實施例提出了圖7、圖9所示的解決方案。圖7、圖9公開的技術方案的共同點是，在顯示器 上增加一個視線阻擋部件，以在一定程度上阻擋觀看者的視線到達顯示器，從而使得觀看 者無法直接觀看到顯示器直接顯示的圖像畫面。
[0078] 請參考圖7,是在圖1-圖2所示的多層顯示設備實施例的基礎上，增加視線阻擋部 件的一種實施方式。
[0079] 圖7中，具體是在顯示器的底部設置傾斜部件，顯示器放置在傾斜部件上。傾斜部 件的作用是：阻止觀看者的視線到達顯示器，在一定程度上減少觀看者看見顯示器顯示的 圖像畫面的可能。設置傾斜部件的方案具體可以有如下兩種：
[0080] 第一種方案是，在第一顯示器的底部設置傾斜部件34,顯示器放置在該傾斜部件 34上，以使第一顯示器與水平面形成一定傾斜角度a，該第一顯示器是距觀看側最近的顯 示器；當第一顯示器與水平面的傾斜角度為a時，第一顯示器的顯示面與其對應的透射反 射器件之間的角度可以是45° -a度，此時第一顯示器顯示的圖像經對應的透射反射器件 作用後，此時所成的虛像與觀看者的視線正好垂直，觀看的視覺體驗較好。
[0081] 第二種方案是，在所有顯示器的底部均相應設置傾斜部件34,每個顯示器分別放 置在其對應的傾斜部件上，使每個顯示器與水平面均形成一定傾斜角度a。當顯示器與水平 面的傾斜角度為a時，顯示器的顯示面與其對應的透射反射器件之間的角度可以是45° -a 度，此時顯示器顯示的圖像經對應的透射反射器件作用後，此時所成的虛像與觀看者的視 線正好垂直，觀看的視覺體驗較好，如圖2中兩顯示器與其對應的透射反射器件之間的夾 角即為45°。
[0082] 上述兩種傾斜部件設置方案，均能使顯示器與水平面之間形成傾斜角度a，並且由 於顯示器與水平面之間存在傾斜角度且該傾斜角度能夠阻擋觀看者的部分或全部到達顯 示器的視線（當觀看者的視線視角為視線1與視線3之間的夾角時，一部分視線被阻擋，觀 看者的一部分視線會到達顯示器；當觀看者的視線視角為視線1與視線2之間的夾角時， 觀看者的全部視線都被阻擋，沒有視線到達顯示器），因此該方案能夠在一定程度上保證觀 看者看不見通過顯示器直接顯示的圖像畫面。
[0083] 具體地，如圖8所示，傾斜角度a的取值範圍是：0 < a < arctan L/(K+W)。其 中，K為觀看者眼睛到第一顯示器的距離，L為第M顯示器遠離觀看者一端到觀看者眼睛的 高度，W為第一顯示器與第M顯示器之間的距離。當所有的顯示器緊挨著放置時，W為所有 顯示器的寬度之和。如圖8中所示，即是M個顯示器的寬度之和。
[0084] 需要說明的是，當傾斜角度a在0和最大值之間時，觀看者的一部分視線被阻擋， 因此可以在一定程度上降低觀看者觀看到顯示器直接顯示的圖像畫面的可能；當a等於最 大值時，由圖8可知，觀看者的所有視線都不會到達顯示器，因此可以保證觀看者完全觀看 不到顯示器直接顯示的圖像畫面；當傾斜角度a超過最大值時，將可能導致觀看者觀看到 的疊加圖像不完整的情況，可能會影響觀看者的觀看體驗。
[0085] 請參考圖9,是在圖1-圖2所示的多層顯示設備的實施例的基礎上，增加視線阻擋 部件的另一種實施方式。
[0086] 圖9中，具體是在顯示器上靠近觀看則的邊沿上設置擋邊，擋邊的作用是：阻止觀 看者的視線到達顯示器，在一定程度上減少觀看者看見顯示器顯示的圖像畫面的可能。設 置擋邊的方案具體有如下兩種：
[0087] 第一種方案是，在第一顯示器311靠近觀看側的邊沿上設置有第一擋邊35lt)其 中，第一顯示器311是距觀看側最近的顯示器；其中，第一擋邊35i的高度H1的取值範圍可 以是：0< Hi彡arctan 17(1(+?)。K為觀看者眼睛到第一顯示器的距離，L為第M顯示器 遠離觀看者一端到觀看者眼睛的高度，H1為第一擋邊的高度。
[0088] 第二種方案是，在M個顯示器靠近觀看側的邊沿上相應設置第i擋邊35, ;i為整 數且Ki <M，本實施例中，M為3,即包括第三顯示器313。其中，第i擋邊35i的高度Hi M 的取值範圍為：+ ; K為觀看者眼睛到第一顯示器的距離，L為第 M顯示器遠離觀看者一端到觀看者眼睛的高度，Hi為第i擋邊的高度，也就是說，H1為第一 擋邊35i的高度，H2為第二擋邊352的高度，H3為第三擋邊35 3的高度。
[0089] 需要說明的是，當第i擋邊35i的高度Hi在0和最大值之間時，可以保證觀看者在 一定程度上不會觀看到顯示器直接顯示的圖像畫面；當第i擋邊的高度H i等於相應的最 大值時，由圖9可知，觀看者的所有視線都不會到達顯示器，因此觀看者完全不會看見顯示 器直接顯示的圖像畫面，這樣可以保證觀看者完全觀看不到相應顯示器直接顯示的圖像畫 面；當第i擋邊的高度H i超過最大值時，將可能導致觀看者觀看到的疊加圖像不完整的情 況，可能會影響觀看者的觀看體驗。
[0090] 可以理解的是，本實用新型實施例提供的多層顯示設備，可以應用於遊戲機領域。 當將該多層顯示設備應用於遊戲機時，能夠保證三維圖像較好景深感的基礎上，還能在一 定程度上降低疊加圖像出現斷層現象的機率，進而提升觀看者觀看時的視覺體驗。
[0091] 最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參 照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本 實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和範 圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1. 多層顯示設備，其特徵在於，包括：顯示裝置和偏光裝置；所述顯示裝置包括M個顯 示器，所述M個顯示器中包括至少一個顯示H維圖像的H維顯示器；所述偏光裝置包括與 所述M個顯示器一一對應設置的M個透射反射器件；M為整數且大於或等於2 ; 顯示時，所述M個顯示器顯示的圖像經其對應的透射反射器件作用後，在縱深方向形 成的M個虛像脫離於所述M個顯示器中的任一顯示器，所述M個虛像疊加後形成供觀看的 圖像；所述透射反射器件包括第一面、與所述第一面相對的第二面；所述M個顯示器中，每 個顯示器的顯示面與該顯示器對應的透射反射器件第一面之間的夾角為銳角，所述每一虛 像位於所述透射反射器件的第二面側。
2. 如權利要求1所述的多層顯示設備，其特徵在於，所述M個顯示器為H維顯示器。
3. 如權利要求1所述的多層顯示設備，其特徵在於，所述M個顯示器中，各顯示器的顯 示面與其對應的透射反射器件之間的夾角相同。
4. 如權利要求1所述的多層顯示設備，其特徵在於，所述M個顯示器中，每個顯示器的 一端固定連接或活動連接於與其對應的透射反射器件的一端。
5. 如權利要求1所述的多層顯示設備，其特徵在於，所述M個顯示器位於所述偏光裝置 的上側和/或下側。
6. 如權利要求1所述的多層顯示設備，其特徵在於，所述M個顯示器中，至少一個顯示 器位於所述偏光裝置的上側，至少一個顯示器位於所述偏光裝置的下側。
7. 如權利要求1所述的多層顯示設備，其特徵在於， 在所述M個顯示器中第一顯示器上設置視線阻擋部件，W阻擋觀看者觀看到顯示器直 接顯示的圖像畫面，所述第一顯示器是距觀看側最近的顯示器； 或者，在所述M個顯示器上分別設置視線阻擋部件，W阻擋觀看者的視線觀看到顯示 器直接顯示的圖像畫面。
8. 如權利要求7所述的多層顯示設備，其特徵在於， 在第一顯示器的底部設置傾斜部件，使所述第一顯示器與水平面形成一定傾斜角度 a ; 或者，在所述M個顯示器的底部分別設置相應傾斜部件，W使每個顯示器均與水平面 形成一定傾斜角度a。
9. 如權利要求8所述的多層顯示設備，其特徵在於，所述傾斜角度a的取值範圍為；0 < a《arctanL/ 化+W); K為觀看者眼睛到所述第一顯示器的距離，L為所述M個顯示器中第M顯示器遠離觀看 者一端到觀看者眼睛的高度，W為所述第一顯示器與所述第M顯示器之間的距離。
10. 如權利要求7所述的多層顯示設備，其特徵在於， 在所述第一顯示器靠近觀看側的邊沿上設置擋邊； 或者，在所述M個顯示器靠近觀看側的邊沿上相應設置第i擋邊；i為整數且 1《i《M。
11. 如權利要求10所述的多層顯示設備，其特徵在於，所述第i擋邊的高度&的取值 範圍為：
K為觀看者眼睛到所述第一顯示器的距離，L為所述M個顯示器中第M顯示器遠離觀看
者一端到觀看者眼睛的高度，Hi為第i擋邊的高度。
12. 如權利要求1所述的多層顯示設備，其特徵在於，在縱深方向上所述M個顯示器的 尺寸從觀看側起逐漸增大。
13. 遊戲機，其特徵在於，該遊戲機包括權利要求1-12中任一項所述的多層顯示設備。
【文檔編號】A63F13/26GK204215106SQ201420454480
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月12日 優先權日:2014年8月12日
【發明者】陳昭宇, 蘇延學 申請人:深圳創銳思科技有限公司