一體化眼鏡式電視接收與顯示系統的製作方法
2023-05-25 14:52:26 4
專利名稱：一體化眼鏡式電視接收與顯示系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無線電視接收裝置，尤其涉及一種可以接收電視信號，並通過虛擬 顯示裝置進行放大顯示畫面的眼鏡式接收與顯示裝置，屬於無線電視接收裝置領域。
背景技術：
近些年來，電視機行業的技術發展日新月異，從原來的黑白電視機到彩色電視機,從顯象 技術上來說由原來的CRT電視到現在的大屏幕LCD、 OLED等平板電視機，並且已經開始由模 擬電視到數位電視的全面過渡，使得不管從屏幕大小和顯示清晰度等各方面的技術指標都有 了巨大的提升。
但由於到目前為止任何電視機為了獲得好的觀看效果，都採用加大顯示屏幕的辦法，從
而加大了整個產品的體積，同時太大的顯示屏會造成功耗過大和成本的增高，特別是在當今
能源供給日益緊張的情況下，怎麼解決增大顯示屏幕又要節能這個矛盾，就顯得尤為重要。
同時數位電視信號的另一重要優點是可以實現高清晰的移動接收，顯然現有的大屏幕電視接
收機都不可能做到很方便的隨身攜帶。所以怎麼實現一種可以隨身攜帶又可以觀看大屏幕效
果的電視接收機是一個急待解決又實用的課題。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種一體化眼鏡式電視接收與顯示系統，它集電視信號的接收 與顯示於一體，從而實現隨身觀看大屏幕電視的功能，解決了現在數位電視體積大，功耗高 等缺點。
本實用新型的技術方案是， 一種一體化眼鏡式電視接收與顯示系統，包括有安裝在眼鏡
架上的可以戴在眼睛前面的顯示裝置、眼鏡腿、耳機、鼻架等結構，其特徵是，眼鏡架和眼 鏡腿都是有內外兩個部分組成，電路組件和顯示裝置固定在前蓋與眼鏡架之間的空腔內，眼 鏡腿的空腔中放置有電池和操作按鍵，在眼鏡腿的末端設有耳機，電路組件根據接收信號制 式的不同分為模擬電視接收電路組件、數位電視接收電路組件。
所述顯示裝置包括透鏡放大裝置和微顯示器，透鏡放大裝置包括有一個透鏡安裝結構架 和固定在該透鏡安裝結構架上的光學透鏡，該透鏡安裝結構架的後端安裝有一個微顯示器， 所述的微顯示器通過驅動電路板與視頻設備連接而顯示圖像，所述的光學透鏡為非球面透鏡， 該非球面透鏡只由一片非球面透鏡實現光學放大和消色差的功能，且該非球面透鏡由塑料或 者其他的透明材料製作而成，且兩個面至少一個是非球面。
所述非球面透鏡採用非球面各次方參數設計，從四次方到十六次方，其次加大鏡片厚度， 更容易實現大出瞳直徑和大出瞳距離。
所述模擬電視接收電路組件由模擬電視接收單元、視頻輸入AD轉換單元、音視頻驅動單 元、眼鏡式虛擬顯示單元、電源管理單元、微處理器及控制輸入接口單元組成模擬電視接 收單元主要負責放大和選擇來自天線的無線電視信號，從中選取出需要的頻道信號，並將圖 像和聲音信號轉換成數位訊號，送達給音視頻驅動單元；視頻輸入AD轉換單元是為了在非電 視接收狀態時，可以將外部其他視頻源的AV信號經此轉換單元轉換成數位訊號後，送達給音 視頻驅動單元；音視頻驅動單元主要是將前級送來的信號轉換成符合顯示屏要求的電信號， 並將該信號輸送至眼鏡式虛擬顯示單元；電源管理單元主要負責整個系統的各類電路的供電， 及對電池充電,放電，過載,過放等的管理；微處理器主要負責對整個系統的所有運算和控制進 行處理,是整個系統的大腦；控制輸入接口單元主要負責處理將按鍵及紅外線遙控信號的操作
指令送達微處理器；眼鏡式虛擬顯示單元將顯示屏的圖像進行放大和距離感產生處理，使眼 睛產生在2米遠左右觀看大屏幕圖像的虛擬效果。
所述數位電視接收電路組件由調諧器、解調器、解碼器、微處理器、音視頻驅動單元、 眼鏡式虛擬顯示單元、電源管理單元、視頻輸入AD轉換單元及控制輸入接口單元組成調諧 器主要是負責放大和選擇來自天線的無線信號，從中選取出需要的電臺的調製信號送達解調 器；解調器主要負責將調諧器送出調製信號進行解調，分離出數字碼流送達解碼器；解碼器 主要負責將數字碼流進行解碼，恢復視頻和音頻信號，經由音視頻驅動單元輸出至眼鏡式虛 擬顯示器；微處理器主要負責對整個系統的所有運算和控制進行處理,是整個系統的大腦；音 視頻驅動單元主要是將前級送來的數字圖像信號轉換成符合顯示屏要求的電信號，並將該信
號輸送至眼鏡式虛擬顯示單元；電源管理單元主要負責整個系統的各類電路的供電,及對電池 充電，放電,過載,過放等的管理；視頻輸入AD轉換單元是為了在非電視接收狀態時，可以將 外部其他視頻源的AV信號經此轉換單元轉換成數位訊號後，送達給音視頻驅動單元；控制輸 入接口單元主要負責處理將按鍵及紅外線遙控信號的操作指令送達微處理器；眼鏡式虛擬顯 示單元將顯示屏的圖像進行放大和距離感產生處理，使眼睛產生在2米遠左右觀看大屏幕圖 像的虛擬效果。
眼鏡架上設有天線與電視接收單元或調諧器相連接。
通過採用上述的技術解決方案，本實用新型獲得了以下技術優點和效果 本實用新型通過將電視接收電路和眼鏡式的虛擬顯示裝置合二為一，將電視接收電路接
收到的電視信號,通過虛擬顯示裝置進行放大顯示畫面，從而實現了一種顯示圖像很大，但是
耗電量很小的一種一體化眼鏡式電視接收與顯示系統，解決了現在電視機體積大攜帶不方便，
功耗高等缺點，尤其適合經常出差、學生以及任何需要移動收看電視的人群。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1是本實用新型的虛擬視覺成像觀測原理圖。
圖2是本實用新型的成像光路原理圖。
圖3是本實用新型的安裝結構圖。
圖4是本實用新型的立體圖。
圖5是本實用新型透鏡安裝結構架示意圖。
圖6是本實用新型的模擬眼鏡電視接收裝置的功能原理示意圖。
圖7是本實用新型的數字眼鏡電視接收裝置的功能原理示意圖。
圖8是本實用新型音視頻驅動單元電路圖。
圖9是本實用新型視頻輸入AD轉換單元電路圖。
圖io是本實用新型模擬電視接收單元電路圖。
圖11是本實用新型電源管理單元電路圖。
圖12是本實用新型微處理器電路圖。
具體實施方式
如附
圖1所示為本實用新型的工作原理在人眼101前方放置透鏡結構架102，微型顯 示器104置於透鏡結構架的前端，在人眼和微型顯示器之間設有本實用新型的單片非球面透 鏡103，人眼通過單片非球面透鏡103的光學處理後看到的是在顯示器104的後面被放大且 拉遠距離後的虛像105，根據人眼的視覺特性，人眼所看到的這個放大了的虛像與放在該虛 像位置的同等大小的實像具有同樣的視覺效果。微型顯示器可以採用矽微晶顯示器、LCOS和
OLED等彩色微型顯示屏，該顯示器連接相應的顯示驅動電路，顯示出全彩色的圖像。
參見圖2，是本實用新型的成像光路原理圖，201是微型顯示屏；202是單片非球面透鏡; 2033是出瞳，即人眼放置的位置，出瞳與人眼的瞳孔相對應。在該光學系統中，微型顯示屏 201處於光學系統的焦平面上，其發出的光通過單片非球面透鏡202，最後進入出瞳203即人 眼。微型顯示屏上的圖像經光學系統成放大的虛像，處於l一2m遠處，人眼在出瞳位置處就 可以觀察微型顯示屏上經放大的虛像204。
如圖3所示是本實用新型的安裝結構圖。其主要結構包括眼鏡式的框架1，該框架一般 為類似普通眼鏡的結構，主要構件是類似於普通眼鏡的鏡框和用於在耳部掛戴的眼鏡腿2, 以及設置在上述框架上的顯示裝置7和用於支撐的鼻架3構成。本實用新型的框架1和眼鏡 腿2都是有內外兩個部分組成，如圖3中所示的前蓋5和眼鏡架1組合而成的中部具有空腔 的眼鏡式虛擬顯示器的框架。在眼鏡架1中使用上述的結構，可以在位於眼鏡的鏡片位置上 構成一個空腔，用以放置上述的電路組件6和顯示裝置7，同時在眼鏡架1上設置用於接收 電視信號的天線8，電路組件6和顯示裝置7也可以設置在眼鏡腿空腔或其他地方，本實用 新型以放置在眼鏡架空腔內為實施例。眼鏡腿2的空腔中放置電池9和操作按鍵10，在眼鏡 腿2的末端設有耳機4。上述顯示裝置的結構如圖5所示，由設置在其上的兩組光學透鏡組 301及設置在該光學透鏡組下方的微晶顯示屏302及背光板303構成。上述的顯示圖像的顯 示屏同樣也不只限於微晶顯示屏，使用其他的顯示屏只要能夠滿足使用的要求就可以。如圖 5所示，用眼鏡式虛擬顯示器代替原來的固定式顯示屏，通過光學系統把微型顯示器的圖像 進行放大和調整成像距離，把圖像通過眼球投射到視網膜上，使人眼視網膜產生和實際觀看 顯示器同樣的視覺效果的圖像，這樣就可以在使用很小的功耗的情況下達到看大屏幕的效果.
在實際顯示屏尺寸不變的情況下，通過改變光學系統的參數就可以達到改變人眼看到不同尺 寸虛擬大屏幕顯示的圖像。解決了原來"要效果好必須屏幕大，屏幕大不便攜"的矛盾。同 時由於眼鏡式虛擬顯示器是戴在頭上的，和眼睛的相對位置是固定的，所以不管如何顛簸， 眼睛看到的圖像都是相對靜止的，解決了顛簸會造成眼睛視覺疲勞的現象。
如圖6所示，為本實用新型的模擬眼鏡電視的內部功能示意圖。由模擬電視接收單元①、 視頻輸入AD轉換單元②、音視頻驅動單元③、電源管理單元④、微處理器⑤，眼鏡式虛擬顯 示單元⑥及控制輸入接口單元⑦組成。所述的模擬電視接收單元主要負責放大和選擇來自天 線的無線電視信號，從中選取出需要的頻道信號，並將圖像和聲音信號轉換成數位訊號，送 達給音視頻驅動單元。從而在顯示屏上顯示出電視圖像信號、耳機中播放聲音，如圖IO所示。 所述的視頻輸入AD轉換單元是為了在非電視接收狀態時，可以將外部其他視頻源的AV信號 經此轉換單元轉換成數位訊號後，送達給音視頻驅動單元，從而在顯示屏上播放出外部視頻 源的圖像並在耳機中播放出聲音，同普通電視機的AV輸入功能一樣，如圖9所示。所述的音 視頻驅動單元主要是將前級送來的信號轉換成符合顯示屏要求的電信號，並將該信號輸送至 眼鏡式虛擬顯示單元；從而驅動顯示屏顯示出正常的圖像，耳機中播放出聲音，如圖8所示。 所述的電源管理單元主要負責整個系統的各類電路的供電，及對電池充電,放電,過載,過放等 的管理，如
圖11所示。所述的控制輸入接口單元主要負責處理將按鍵及紅外線遙控信號的操 作指令送達微處理器，以便進行操作控制。所述的微處理器主要負責對整個系統的所有運算 和控制進行處理，是整個系統的大腦，如
圖12所示。所述的眼鏡式虛擬顯示單元將顯示屏的 圖像進行放大和距離感產生處理，使眼睛產生在2米遠左右觀看大屏幕圖像的虛擬效果。
如圖7所示，為本實用新型的數字眼鏡電視的內部功能示意圖。由調諧器①、解調器
②、解碼器③、微處理器MCU 、音視頻驅動單元⑤、電源管理單元⑦、眼鏡式虛擬顯示單 元⑥、視頻輸入AD轉換單元⑧及控制輸入接口單元⑨等組成。所述的調諧器主要是負責放大 和選擇來自天線的無線信號，從中選取出需要的電臺的調製信號送達解調器；所述的解調器 主要負責將調諧器送出調製信號進行解調，分離出數字碼流送達解碼器；所述的解碼器主要 負責將數字碼流進行解碼，恢復視頻和音頻信號，經由音視頻驅動單元輸出至眼鏡式虛擬顯 示器從而顯示出圖像並在耳機中播放出聲音。所述的微處理器主要負責對整個系統的所有運 算和控制進行處理,是整個系統的大腦。所述的電源管理單元主要負責整個系統的各類電路的 供電,及對電池充電,放電，過載，過放等的管理。所述的控制輸入接口單元主要負責處理將按 鍵及紅外線遙控信號的操作指令送達微處理器，以便進行操作控制。所述的視頻輸入AD轉換 單元是為了在非電視接收狀態時，可以將外部其他視頻源的AV信號經此轉換單元轉換成數字 信號後，送達給音視頻驅動單元，從而在顯示屏上播放出外部視頻源的圖像並在耳機中播放 出聲音，同普通電視機的AV輸入功能一樣。所述的眼鏡式虛擬顯示單元將顯示屏的圖像進行 放大和距離感產生處理，使眼睛產生在2米遠左右觀看大屏幕圖像的虛擬效果。
本實用新型主要的保護範圍所包括的內容，通過將電視接收裝置植入眼鏡式顯示器，將 電視接收裝置接收到的電視信號，通過虛擬顯示裝置進行放大顯示畫面，從而實現隨身移動 觀看大屏幕電視，同時功耗又極低的一種一體化的眼鏡式電視接收與顯示系統。
權利要求1、一種一體化眼鏡式電視接收與顯示系統，包括有安裝在眼鏡架上的可以戴在眼睛前面的顯示裝置、眼鏡腿、耳機、鼻架等結構，其特徵在於眼鏡架(1)和眼鏡腿(2)都是有內外兩個部分組成，電路組件(6)和顯示裝置(7)固定在前蓋(5)與眼鏡架(1)之間的空腔內，眼鏡腿(2)的空腔中放置有電池(9)和操作按鍵(10)，在眼鏡腿(2)的末端設有耳機(4)；電路組件根據接收信號制式的不同分為模擬電視接收電路組件和數位電視接收電路組件。
2、 根據權利要求1所述的一體化眼鏡式電視接收與顯示系統，其特徵在於顯示裝置包括透鏡放大裝置和微顯示器，透鏡放大裝置包括有一個透鏡安裝結構 架和固定在該透鏡安裝結構架上的光學透鏡，該透鏡安裝結構架的後端安裝有一 個微顯示器，所述的微顯示器通過驅動電路板與視頻設備連接而顯示圖像，所述 的光學透鏡為非球面透鏡，且該非球面透鏡只由一片非球面透鏡實現光學放大和 消色差的功能。
3、 根據權利要求2所述的一體化眼鏡式電視接收與顯示系統，其特徵在於 非球面透鏡由塑料或者其他的透明材料製作而成，且兩個面至少一個是非球面。
4、 根據權利要求2所述的一體化眼鏡式電視接收與顯示系統，其特徵在於 非球面透鏡釆用非球面各次方參數設計，從四次方到十六次方，其次加大鏡片厚 度，更容易實現大出瞳直徑和大出瞳距離。
5、 根據權利要求1所述的一體化眼鏡式電視接收與顯示系統，其特徵在於 所述模擬電視接收電路組件(6)由模擬電視接收單元、視頻輸入AD轉換單元、 音視頻驅動單元、眼鏡式虛擬顯示單元、電源管理單元、微處理器及控制輸入接 口單元組成。
6、 根據權利要求5所述的一體化眼鏡式電視接收與顯示系統，其特徵在於 所述的模擬電視接收單元主要負責放大和選擇來自天線的無線電視信號，從中選 取出需要的頻道信號，並將圖像和聲音信號轉換成數位訊號，送達給音視頻驅動 單元；所述的視頻輸入AD轉換單元是為了在非電視接收狀態時，可以將外部其 他視頻源的AV信號經此轉換單元轉換成數位訊號後，送達給音視頻驅動單元； 所述的音視頻驅動單元主要是將前級送來的信號轉換成符合顯示屏要求的電信 號，並將該信號輸送至眼鏡式虛擬顯示單元；所述的電源管理單元主要負責整個 系統的各類電路的供電，及對電池充電，放電，過載,過放等的管理；所述的微處理 器主要負責對整個系統的所有運算和控制進行處理,是整個系統的大腦；所述的 控制輸入接口單元主要負責處理將按鍵及紅外線遙控信號的操作指令送達微處 理器；所述的眼鏡式虛擬顯示單元將顯示屏的圖像進行放大和距離感產生處理， 使眼睛產生在2米遠左右觀看大屏幕圖像的虛擬效果。
7、 根據權利要求1所述的一體化眼鏡式電視接收與顯示系統，其特徵在於 所述數位電視接收電路組件(6)由調諧器、解調器、解碼器、微處理器、音視 頻驅動單元、眼鏡式虛擬顯示單元、電源管理單元、視頻輸入AD轉換單元及控制輸入接口單元組成。
8、 根據權利要求7所述的一體化眼鏡式電視接收與顯示系統，其特徵在於所述的調諧器主要是負責放大和選擇來自天線的無線信號，從中選取出需要的電 臺的調製信號送達解調器；所述的解調器主要負責將調諧器送出調製信號進行解 調，分離出數字碼流送達解碼器；所述的解碼器主要負責將數字碼流進行解碼， 恢復視頻和音頻信號，經由音視頻驅動單元輸出至眼鏡式虛擬顯示器；所述的微 處理器主要負責對整個系統的所有運算和控制進行處理,是整個系統的大腦；所 述的音視頻驅動單元主要是將前級送來的數字圖像信號轉換成符合顯示屏要求 的電信號，並將該信號輸送至眼鏡式虛擬顯示單元；；所述的電源管理單元主要 負責整個系統的各類電路的供電,及對電池充電,放電，過載，過放等的管理；所述 的視頻輸入AD轉換單元是為了在非電視接收狀態時，可以將外部其他視頻源的 AV信號經此轉換單元轉換成數位訊號後，送達給音視頻驅動單元；所述的控制 輸入接口單元主要負責處理將按鍵及紅外線遙控信號的操作指令送達微處理器所述的眼鏡式虛擬顯示單元將顯示屏的圖像進行放大和距離感產生處理，使眼睛 產生在2米遠左右觀看大屏幕圖像的虛擬效果。
9、 根據權利要求1所述的一體化眼鏡式電視接收與顯示系統，其特徵在於-眼鏡架(1)上設有天線(8)與電視接收單元或調諧器相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種一體化眼鏡式電視接收與顯示系統，包括有安裝在眼鏡架上的可以戴在眼睛前面的顯示裝置、眼鏡腿、耳機、鼻架等結構，眼鏡架和眼鏡腿都是有內外兩個部分組成，電路組件和顯示裝置固定在前蓋與眼鏡架之間的空腔內，眼鏡腿的空腔中放置有電池和操作按鍵，在眼鏡腿的末端設有耳機；電路組件根據接收信號制式的不同分為模擬電視接收電路組件和數位電視接收電路組件。本實用新型通過將電視接收電路和眼鏡式的虛擬顯示裝置合二為一，從而實現了一種顯示圖像大，但是耗電量小的一體化眼鏡式電視接收與顯示系統，解決了現在數位電視體積大攜帶不方便，功耗高等缺點，尤其適合經常出差、學生以及任何需要移動收看電視的人群。
文檔編號G02B27/02GK201203710SQ20082009232
公開日2009年3月4日 申請日期2008年2月25日 優先權日2008年2月25日
發明者劉美鴻 申請人:深圳市億思達顯示科技有限公司