一种基于阈下刺激的头盔显示器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种头盔显示器，综合半反半透镜、光学成像、信号处理等技术，具体涉及一种基于阈下刺激的头盔显示器，该头盔显示器为一种应用于主题公园沉浸式虚拟互动系统之中的一种交互显示设备。
【背景技术】
[0002]头盔显示器是将输出设备输出的影像通过光学系统进行放大、拉伸，从而使人感知在观看大屏的影像。将其他技术和简单的显示系统结合，可以实现更多的功能，例如，通过输出设备的分屏及对光学系统的调整，可以给两只眼睛同一景象不同视角的图像，从而实现3D显示;通过外置摄像头、陀螺仪等传感器，可以实现空间位置与角度的传感与追踪；通过其他传感装置实现手势输入与操作等不同功能。
[0003]阈下感知是心理学的一个分支，自19世纪起，便进入人们的视野。虚拟现实技术用于心理学的研究由来已久，虚拟现实技术除了作为特定的治疗手段之外，还可以在心理学范畴内作为辅助手段加以应用。虚拟现实技术作为辅助手段主要在于构建虚拟场景，或提供安全可靠的实验环境。通过虚拟现实技术，可以构建沉浸感高、客观空间需求较低、实验过程一致性好、易于调试、易于控制测量变量的虚拟实验空间和场景。通过虚拟现实技术，可以大大节约实验过程的开销，保证实验数据更为准确，也更易于与其他的测量仪器相结合，从更多角度获得数据，扩展研究方向，也可以对研究结论有更多的支持证据。
[0004]用于测量阈下感知的设备并没有普遍性的设备，用于阈下感知的测量，一方面涉及的设备都比较大型，或者不具有普遍性，另一方面，在测量过程中，不易寻找沉浸感高的环境。通常制作的阈下刺激相关设备都会面临外界环境的干扰，并且会对于测量有着极大的影响。而且阈下刺激产生作用需要累积效应，在实际生活中，我们要随时根据需要进行活动，大型的设备无法满足日常生活中的需要，因此也需要对现有阈下刺激设备的移动性、便携性和抗干扰能力进行改进。同时，由于阈下刺激的持续时间极短，通常的液晶显示器是无法达到其时间要求，也需要改进。
【发明内容】
[0005]为了解决上述现有技术中的困难，本实用新型提供一种可以高沉浸、便携能力强的头盔显示器，可以实现头盔接受和应用多种刺激信号进行图像显示，应用于主题公园沉浸式虚拟互动系统之中。
[0006]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007]—种基于阈下刺激的头盔显示器，包括头盔显示器外壳和与计算机连接的显示模块，所述显示模块设置于头盔显示器外壳内，所述显示模块包括两块液晶显示器和光学成像模块;两块液晶显示器分别置于头盔显示器的上部与前部且相互垂直设置，每块液晶显示器包括独立的液晶显示模块和背光模块;所述光学成像模块由透镜组和半反半透镜构成，所述半反半透镜设置在两块液晶显示器之间，半反半透镜一端朝向两块液晶显示器之间的垂直夹角且与两块液晶显示器分别呈45°夹角设置，半反半透镜的另一端设置所述透镜组，在透镜组上设置有人眼观测孔，所述观测孔水平观测直线透过半反半透镜与一块液晶显示器垂直。
[0008]进一步的，所述半反半透镜的反射率与透射率之比为50:50。
[0009]进一步的，所述背光模块中包括发光二极管。
[0010]进一步的，所述头盔显示器外壳由不反光不透光的材质构成。
[0011]进一步的，所述头盔显示器外壳内设置有信号处理模块，信号处理模块对计算机传输的信号进行解析并传送至显示模块。
[0012]本实用新型的有益效果是:
[0013]通过本实用新型可以实现对阈下刺激和普通掩蔽或其他刺激信号的同时播放。该系统可以对阈下刺激进行播放，同时避免环境杂散光对于实验的影响，头盔显示器同样具有可调节特性，对于不同屈光度的人群均有较好的应用。同时由于轻便，并且刺激信息可以根据需要进行变更，有较高的实际应用价值。
[0014]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0015]本实用新型头盔显示器高沉浸、便携能力强，可以实现头盔接受和应用多种刺激信号进行图像显示，用于阈下刺激的测试和应用，尤其适用主题公园沉浸式虚拟互动系统之中的交互显示。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型头盔显示器的原理框图；
[0017]图2是本实用新型头盔显示器的内部结构示意图；
[0018]图3是本实用新型头盔显示器人眼观察的光路图；
[0019]图4是本实用新型头盔显示器外部结构示意图。
[0020]附图标记:1.头盔显示器外壳；2.液晶显示模块;3.背光模块;4.半反半透镜；5.透镜组;6.观测孔;7.鼻托;8.胶垫;9.计算机接口； 10.控制旋钮。
【具体实施方式】
[0021]一种基于阈下刺激的头盔显示器，包括头盔显示器外壳I和与计算机连接的显示模块，显示模块设置于头盔显示器外壳内，显示模块包括两块液晶显示器(构成阈下刺激显示模块)和光学成像模块;两块液晶显示器分别置于头盔显示器的上部与前部且相互垂直设置，每块液晶显示器包括独立的液晶显示模块2和背光模块3;光学成像模块由透镜组5和半反半透镜4构成，半反半透镜4设置在两块液晶显示器之间，半反半透镜4一端朝向两块液晶显示器之间的垂直夹角且与两块液晶显示器分别呈45°夹角设置，半反半透镜4的另一端设置透镜组5，在透镜组5上设置有人眼观测孔6，观测孔6水平观测直线透过半反半透镜4且与一块液晶显示器垂直。
[0022]背光模块3中包括发光二极管。背光模块主要由发光二级管构成，LED的显示时间可以在亚毫秒量级进行闪烁，结合相应控制程序，即可实现施加阈下刺激的功能，
[0023]头盔显示器外壳I由不反光不透光的材质构成。可以选择硬质不透明塑料材质。
[0024]头盔显示器外壳内设置有信号处理模块，信号处理模块的作用是对计算机传输的信号进行解析并传送至显示模块。
[0025]信号处理模块也可以与设置在头盔显示器外壳外，即使用计算机的处理器实现其功能，通过计算机中的显卡或USB进行图像输出，即刺激信号输出，通过串口或USB口等其他输出接口，对阈下刺激背光控制信号进行输出，控制背光。
[0026]头盔显示器外壳I上人眼观测位点的下方还设置鼻托7;头盔显示器外壳I后侧边缘上设置有与人脸接触的胶垫8，胶垫8可以选择橡胶或硅胶，胶垫8可以防止四周的光线进入人眼，从而在使用头盔时达到更高的沉浸度。头盔显示器外壳I上设置有计算机接口9和控制旋钮10。
[0027]该头盔显示器的工作原理:
[0028]基于阈下