CN118259461A - 一种远像显示装置、显示方法及系统 - Google Patents

Abstract

本公开属于图像显示领域，具体而言涉及一种远像显示装置、显示方法及系统，远像显示装置，包括：观察界面，以观看所形成的像；显示屏，显示屏的屏幕朝向上方设置；远像成像模组，与显示屏相对设置，显示屏上显示目标图像；轴，具有穿过观察界面的延伸方向；目标图像的虚像沿预设轨迹移动以使得移动位置所对应的轴上坐标变化。上述设置通过使得目标图像在显示屏上的移动实现目标图像的虚像沿远近方向移动，进而能够吸引观看者的注意力，观看者的眼睛追随目标图像所形成的虚像的过程中，能够有效的锻炼观看者眼睛的调节能力，从而解决眼睛调节能力不足导致看近处物体时调节滞后的问题，还能够避免长时间调节滞后诱发近视的发生和发展。

Description

一种远像显示装置、显示方法及系统

技术领域

本公开属于图像显示领域，具体而言涉及一种远像显示装置、显示方法及系统。

背景技术

眼睛的调节力不足导致看近时调节滞后。长时间调节滞后导致远视离焦诱导近视发生发展、以及视疲劳。传统的调节力训练方法包括户外望远、以及使用翻转拍进行4D屈光范围的训练。但是传统的训练由于单一、枯燥、以及占用学习时间，通常依从性不高，儿童很难坚持下去，所以也就达不到好的训练效果。

发明内容

本公开正是基于现有技术的上述需求而提出的，本公开要解决的技术问题是提供一种远像显示装置、显示方法及系统以提高眼睛的调节能力。

为了解决上述问题，本公开提供的技术方案包括：

提供了一种远像显示装置，包括：观察界面，以观看所形成的像；显示屏，所述显示屏的屏幕朝向上方设置；远像成像模组，与所述显示屏相对设置，所述显示屏上显示目标图像；轴，具有穿过所述观察界面的延伸方向；所述目标图像的虚像沿预设轨迹移动以使得移动位置所对应的轴上坐标变化。

上述设置通过使得所述目标图像在显示屏上的移动实现所述目标图像的虚像沿远近方向移动，进而能够吸引观看者的注意力，观看者的眼睛追随目标图像所形成的虚像的过程中，能够有效的锻炼观看者眼睛的调节能力，从而解决眼睛调节能力不足导致看近处物体时调节滞后的问题，还能够避免长时间调节滞后诱发近视的发生和发展，此外，在一定程度上还能够缓解用眼疲劳。

优选的，所述坐标变化的范围包括由20cm处向大于等于3m处变化。

如此设置以保证所述目标图像的虚像的移动范围是适宜于观看者的，为观看者提供良好的使用体验，此外，还能保证目标图像的虚像的移动范围，以为观看者眼睛提供一定的调节范围。

优选的，所述显示屏经所述远像成像模组呈现第一虚像，所述第一虚像各个位置的像距沿第一方向逐渐变化，所述第一方向包括所述第一虚像的底部指向所述第一虚像顶部的方向；所述第一虚像的像距包括第一距离，所述第一距离为所述第一虚像底部的像距，和第二距离，所述第二距离为所述第一虚像顶部的像距。

如此设置以使得所述第一虚像所在区域为斜向下的区域，便于观看者观看，且符合人们在日常生活中的观看规律。

优选的，所述第一距离大于等于20cm，所述第二距离小于等于6m。

如此设置以使得观看者最多能够观看在20cm到6m之间的范围内移动的目标图像的虚像，具有较大的调节范围，能够有效的加强观看者眼睛的调节能力，进而缓解近视程度。

优选的，所述显示模组包括分光镜，所述分光镜与显示屏相对设置；和凹面反射镜，所述凹面反射镜与所述分光镜相对设置。

通过分光镜和凹面反射镜以实现延长光路，进而保证所形成虚像的像距。

优选的，所述分光镜覆盖所述观察界面设置。

如此设置能够保证所述远像显示装置的密封性，且节约了材料，不必设置专门的透明挡板阻挡以确保装置内部的光学器件的稳定，此外，其内部形成的虚像通过分光镜时，将透过部分光线，以能够有效防止过亮的光线对眼睛的刺激。

优选的，所述显示屏与所述观察界面之间形成第一预设夹角，所述第一预设夹角包括0°-90°。

如此设置以保证显示屏通过远像成像组件所形成的像在不同位置具有不同的像距，以为在所述第一虚像所在区域内进行目标图像的虚像的远近移动提供条件。

优选的，所述预设轨迹基本上沿所述第一方向延伸，包括所述预设轨迹具有前后方向上的分量。

如此设置以实现目标图像的虚像相对于观看者眼睛的靠近和远离以调节眼睛的调节能力，从而减缓近视程度。

优选的，所述第一预设夹角为45°。

还提供了一种显示方法，在上述远像显示装置的显示屏上显示，包括：获取目标图像内容；获取目标图像在显示屏上随时间变化的位置信息；根据所述位置信息在所述显示屏上随时间变化显示所述目标图像内容；其中所述位置信息使得所述目标图像在所述远像显示装置上的虚像随时间不同具有远近的像距变化。

上述设置通过使得所述目标图像在显示屏上的移动实现所述目标图像的虚像沿远近方向移动，进而能够吸引观看者的注意力，观看者的眼睛追随目标图像所形成的虚像的过程中，能够有效的锻炼观看者眼睛的调节能力，从而解决眼睛调节能力不足导致看近处物体时调节滞后的问题，还能够避免长时间调节滞后诱发近视的发生和发展，此外，在一定程度上还能够缓解用眼疲劳。

优选的，所述像距变化的范围包括由20cm处向大于等于3m处变化。

如此设置以保证所述目标图像的虚像的移动范围是适宜于观看者的，为观看者提供良好的使用体验，此外，还保证能够实现一定范围的调节能力。

还提供了一种显示系统，设置在上述远像显示装置中，包括：第一获取模块，用于获取目标图像内容；第二获取模块，用于获取目标图像在显示屏上随时间变化的位置信息；显示模块，用于根据所述位置信息在所述显示屏上随时间变化显示所述目标图像内容；其中所述位置信息使得所述目标图像在所述远像显示装置上的虚像随时间不同具有远近的像距变化。

上述设置通过使得所述目标图像在显示屏上的移动实现所述目标图像的虚像沿远近方向移动，进而能够吸引观看者的注意力，观看者的眼睛追随目标图像所形成的虚像的过程中，能够有效的锻炼观看者眼睛的调节能力，从而解决眼睛调节能力不足导致看近处物体时调节滞后的问题，还能够避免长时间调节滞后诱发近视的发生和发展，此外，在一定程度上还能够缓解用眼疲劳。

优选的，所述像距变化的范围包括由20cm处向大于等于3m处变化。

如此设置以保证所述目标图像的虚像的移动范围是适宜于观看者的，为观看者提供良好的使用体验，此外，还保证能够实现一定范围的调节能力。

与现有技术相比，本公开通过所述远像显示装置中形成的光路能够实现所形成的虚像具有较长距离的沿前后方向的跨度，并在虚像所在区域形成随时间移动的目标图像，以吸引观看者的注意力，相比于传统不变的虚像，本实施例中所提供的方式能够避免训练单一枯燥，进而在无意中延长观看者观看的时间，从而起到更好的强化观看者眼睛调节能力的作用。观看者的眼睛追随目标图像所形成的虚像的过程中，能够有效的锻炼观看者眼睛的调节能力，从而解决眼睛调节能力不足导致看近处物体时调节滞后的问题，还能够避免长时间调节滞后诱发近视的发生和发展，此外，在一定程度上还能够缓解用眼疲劳。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例中的一种远像成像装置光路示意图；

图2为本公开实施例中的目标图像在显示屏上的移动轨迹以及对应的目标图像的虚像的预设轨迹；

图3为本公开实施例中的目标图像的移动以及其虚像的移动示意图；

图4为本公开的一种显示方法的步骤流程图；

图5为本公开的一种显示系统的连接图。

附图标记：

1、显示屏；101、目标图像；2、分光镜；3、凹面反射镜；4、轴；5、第一虚像；6、第一获取模块；7、第二获取模块；8、显示模块；9、预设轨迹。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本公开实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

为便于对本申请实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本申请实施例的限定。

实施例1

本实施例提供了一种远像显示装置，如图1-图3所示。

如图1所示，所述远像显示装置包括观察界面、显示屏1和远像成像模组。

观察界面，所述观察界面为观看者观看由远像显示装置形成的像的界面。

显示屏1，所述显示屏1的屏幕朝向上方设置，且所述显示屏1上显示目标图像101，所述目标图像101在显示屏1上随时间沿一定的路径进行移动。

此外，所述远像显示装置还包括轴4，所述轴4具有穿过所述观察界面的延伸方向。此处需要说明的是，所述轴4并非真正意义上的轴4，仅仅是为了更好的解释说明而模拟出的轴4。该轴4将作为衡量所述远像显示装置所形成的像的参照基准。观看者的视线与该轴4重合时，相较与其他视线具有更好的观看效果。

远像成像模组，所述远像成像模组与所述显示屏1相对设置，所述显示屏1上的所显示的图像经过所述远像成像模组呈现第一虚像5，所述显示屏1上显示的目标图像101经远像成像模组成像目标图像101的虚像。所述远像成像模组包括分光镜2和凹面反射镜3。

分光镜2，所述分光镜2能够将接收到的光线进行反射和透射处理，一部分接收到的光线会在所述分光镜2上改变传播方向返回向发光物质所在的方向，一部分的光线经过透射射出。所述透射是入射光经过折射穿过物体后的出射现象。分光镜2具有反射值(R)和透射值(T)，通常用分光比，即R:T的值表征分光镜2的反射和透射的情况。在本实施例中，利用所述分光镜2的透射，将过滤掉一部分的光线，以改变最终成像的亮度，避免亮度太高而对眼睛形成不必要的刺激。

凹面反射镜3属于反射镜的一种，反射镜以利用反射定律工作，以改变光线的传播方向。凹面反射镜3具有内凹的反射面，射入所述凹面反射镜3的光线通过其内凹的反射面改变光线的传播方向。所述凹面反射镜3可以为球面反射镜、非球面反射镜和自由曲面反射镜。

所述分光镜2覆盖所述观察界面设置。所述显示屏1与所述分光镜2相对设置，所述分光镜2与所述凹面反射镜3相对设置所述显示屏1与所述分光镜2之间形成第一预设夹角，且所述第一预设夹角包括0°-90°。优选的，所述第一预设夹角为45°。由此，使得所述第一虚像5在所述轴4上的投影具有第一长度，即所述第一虚像5在不同的位置具有不同的像距，能够形成前后方向上的差距。此外，经过远像成像模组的光线传播后最终所形成的第一虚像5的区域能够沿第一方向延伸，相对于观看者眼睛而言产生具有前后差距的像，当所述显示屏1上显示的目标图像101所形成的虚像沿预设方向移动时，所述目标区域的虚像将沿预设轨迹9移动以使得移动位置所对应的轴4上坐标变化。如此设置能够有效缓解视疲劳，使眼睛调节机制具有弹性。

具体实现光路如下：所述显示屏1发出的光线首先经过所述分光镜2，所述分光镜2接收到的一部分光线以透射的方式穿过所述分光镜2，由此将会降低所述显示屏1所成的像的亮度，以防止最终成像过亮而影响观看效果；一部分光线则通过反射改变传播方向向所述凹面反射镜3发射。经过所述分光镜2的反射作用后的光线是向外发散的，最终形成的像由实际光线的反向延长线的交点形成。所述第一虚像5落在所述凹面反射镜3的一倍焦点以内，当再次经过所述凹面反射镜3反射后，将形成第一虚像5。进一步的，所述分光镜2覆盖所述观察窗口设置，由此，观察者在通过观看窗口观看所述第一虚像5时，看到的像为所述第一虚像5经过所述分光镜2透射后形成的像。

经上述过程所形成的第一虚像5的各个位置的像距沿第一方向逐渐变化，所述第一方向包括所述第一虚像5的底部指向所述第一虚像5顶部的方向；所述第一虚像5的像距包括第一距离，所述第一距离为所述第一虚像5底部的像距，和第二距离，所述第二距离为所述第一虚像5顶部的像距。如此设置以实现所述第一虚像5在前后方向上成像，即当观看者透过观察界面观看时，观看到的像在不同位置距离观看者眼睛的距离不同。进一步的，所述第一距离大于等于20cm，所述第二距离小于等于6m。通过上述设置以使得眼睛产生较广的调整范围，以能够有效增加眼睛的调节能力，进而有效缓解近视程度。

对于显示屏1上所显示的目标图像101而言，所述目标图像101在显示屏1上按照一定的方向移动，使得所述目标图像101所形成的虚像沿所述预设轨迹9移动，如图2所示，所述预设轨迹9基本上沿所述第一方向延伸。

具体而言，所述目标图像101具有在所述显示屏1的竖直方向上移动的分量，

即本实施例并不限定所述目标图像101的移动路线，只需满足目标图像1015在整体的移动过程中，存在竖直方向上的分量即可。通过上述设置即能够实

现所述预设图像的虚像的预设轨迹9具有在前后方向上的分量，即有效训练眼睛的调节力，进而避免产生近视或减缓近视的程度。

进一步的，所述目标图像101的虚像的预设轨迹9还能够具有上下方向

的分量和左右方向上的分量，以使得观看者的眼球随目标图像101的虚像的0移动而移动，以在一定程度上减缓眼球的视觉疲劳。

优选的，所述目标图像101由所述显示屏1上的下边界垂直移动至所述显示屏1的上边界，则对应所述目标图像101形成的虚像由所述第一虚像5所在区域的下边界移动至该区域的上边界，形成由远及近或由近及远的运动轨迹，以有效提升观看者眼睛的调节能力。

5在本实施例的一个具体实施方式中，如图3所示，所述目标图像101为

一个小球，设置所述小球沿屏幕的上下方向移动，通过远像成像组件形成小球的虚像，该虚像沿第一虚像5所在区域沿第一方向移动，且该小球虚像的前后移动范围为，由20cm处移动至6m处，或由6m处移动至20cm处，或在上述距离内往返移动。

0通过所述远像显示装置能够在有限的空间内形成远距的像，能够大限度的节约空间，其形成的光路能够实现所形成的虚像具有较长距离的沿前后方向的跨度，并在虚像所在区域形成随时间移动的目标图像101，以吸引观看者的注意力，相比于传统不变的虚像，本实施例中所提供的方式能够避免训练

单一枯燥，进而在无意中延长观看者观看的时间，从而起到更好的强化观看5者眼睛调节能力的作用。观看者的眼睛追随目标图像101所形成的虚像的过

程中，能够有效的锻炼观看者眼睛的调节能力，从而解决眼睛调节能力不足导致看近处物体时调节滞后的问题，还能够避免长时间调节滞后诱发近视的发生和发展，此外，在一定程度上还能够缓解用眼疲劳。

实施例2

本实施例提供了一种显示方法，如图4所示。

所述显示方法将在实施例1中所提及远像显示装置的显示屏1上显示，所述显示方法包括：

获取目标图像101内容。所述目标图像101内容包括目标图像101的形状和大小。

获取目标图像101在显示屏1上随时间变化的位置信息。所述位置信息包括目标图像101在显示屏1上的移动轨迹。

根据所述位置信息在所述显示屏1上随时间变化显示所述目标图像101内容，其中所述位置信息使得所述目标图像101在所述远像显示装置上的虚像随时间不同具有远近的像距变化。此外，所述像距变化包括由20cm处向大于等于3m处变化。

上述步骤中相关具体内容与实施例1中的相同，此处将不再赘述。

实施例3

本实施例提供了一种显示系统，如图5所示。

所述显示系统将设置在实施例1中所提及的远像显示装置上，所述显示系统包括：

第一获取模块7，用于获取目标图像101内容。所述目标图像101内容包括目标图像101的形状和大小。

第二获取模块8，用于获取目标图像101在显示屏1上随时间变化的位置信息。所述位置信息包括目标图像101在显示屏1上的移动轨迹。

显示模块8，用于根据所述位置信息在所述显示屏1上随时间变化显示所述目标图像101内容。其中，所述位置信息使得所述目标图像101在所述远像显示装置上的虚像随时间不同具有远近的像距变化。此外，所述像距变化包括由20cm处向大于等于3m处变化。

上述系统中相关具体内容与实施例1中的相同，此处将不再赘述。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种远像显示装置，其特征在于，包括：

观察界面，以观看所形成的像；

显示屏，所述显示屏的屏幕朝向上方设置；

远像成像模组，与所述显示屏相对设置，所述显示屏上显示目标图像；

轴，具有穿过所述观察界面的延伸方向；

所述目标图像的虚像沿预设轨迹移动以使得移动位置所对应的轴上坐标变化。

2.根据权利要求1所述的一种远像显示装置，其特征在于，

所述坐标变化的范围包括由20cm处向大于等于3m处变化。

3.根据权利要求1所述的一种远像显示装置，其特征在于，

所述显示屏经所述远像成像模组呈现第一虚像，所述第一虚像各个位置的像距沿第一方向逐渐变化，所述第一方向包括所述第一虚像的底部指向所述第一虚像顶部的方向；

所述第一虚像的像距包括第一距离，所述第一距离为所述第一虚像底部的像距，和第二距离，所述第二距离为所述第一虚像顶部的像距。

4.根据权利要求3所述的一种远像显示装置，其特征在于，

所述第一距离大于等于20cm，所述第二距离小于等于6m。

5.根据权利要求1所述的一种远像显示装置，其特征在于，

所述显示模组包括分光镜，所述分光镜与显示屏相对设置；

和凹面反射镜，所述凹面反射镜与所述分光镜相对设置。

6.根据权利要求5所述的一种远像显示装置，其特征在于，

所述分光镜覆盖所述观察界面设置。

7.根据权利要求1所述的一种远像显示装置，其特征在于，

所述显示屏与所述观察界面之间形成第一预设夹角，所述第一预设夹角包括0°-90°。

8.根据权利要求3所述的一种远像显示装置，其特征在于，

所述预设轨迹基本上沿所述第一方向延伸，包括所述预设轨迹具有前后方向上的分量。

9.根据权利要求7所述的一种远像显示装置，其特征在于，所述第一预设夹角为45°。

10.一种显示方法，在权利要求1-9任一项中的远像显示装置的显示屏上显示，其特征在于，包括：

获取目标图像内容；

获取目标图像在显示屏上随时间变化的位置信息；

根据所述位置信息在所述显示屏上随时间变化显示所述目标图像内容；

其中所述位置信息使得所述目标图像在所述远像显示装置上的虚像随时间不同具有远近的像距变化。

11.根据权利要求10所述的一种显示方法，其特征在于，

所述像距变化的范围包括由20cm向大于等于3m处变化。

12.一种显示系统，设置在权利要求1-9中任一项远像显示装置中，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取目标图像内容；

第二获取模块，用于获取目标图像在显示屏上随时间变化的位置信息；

显示模块，用于根据所述位置信息在所述显示屏上随时间变化显示所述目标图像内容；

其中所述位置信息使得所述目标图像在所述远像显示装置上的虚像随时间不同具有远近的像距变化。

13.根据权利要求12所述的一种显示系统，其特征在于，

所述像距变化的范围包括由20cm处向大于等于3m处变化。