Low cost FPV Brille V2.5 (basierend auf Smartphone VR Goggles)

rodizio

Erfahrener Benutzer
#1
Moin zusammen,

wollte mal meine (noch unfertige) DIY Brille V2.5 vorstellen. Und ein paar Gedanken und Erfahrungen dazuschreiben. In der Hoffnung, dass noch weitere Leute etwas ähnliches bauen und gute Ideen einbringen :)

V2.5 deshalb, weil es mir gelungen ist, eine Smartphone VR 3D Brille für FPV-Zwecke (=2D) zweckzuentfremden. Damit wird die Brille viel kompakter und angenehmer zu tragen als die "normalen" DIY Brillen.

Teile die verwendet werden sollen:
- Nele Smartphone 3D VR Goggles von EU DX
- 5 Zoll 800x480 DIY Display von EU DX
- Polulu 12V -> 5V Stepdown Regler
- Flytron LC-Filter
- 5.8Ghz Empfänger Modul RX5808 von EU DX
- Billige 5.8Ghz CAntenne von EU DX
- Meyersche Buchandlung Fresnel Lupe 3X
- Headband Magnifier Kopflupe 2.5X von ebay




Brille/Gehäuse:
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Komplett DIY schied für mich sowieso aus. Einerseits war ich mir nicht sicher, ob ich das mit meinen handwerklichen Fähigkeiten überhaupt hinbekomme. Andererseits war ich aber sicher (falls ich es überhaupt schaffe), dass es definitiv hässlich wird :)

Blieben noch die käuflichen DIY FPV Brillen wie diese diversen Kits aus Hartschaum. Zwar günstig, aber auch irgendwie alle hässlich und nicht wirklich "fertig" so wie ich das gesehen habe muss man sich die Gesichtspolsterung meist selbst machen. Die Marek Goggles wären noch eine Option gewesen, sehen halbwegs passabel aus, Polsterung auch vernünftig. Aber für meinen Geschmack viel zu lang und auch zu teuer.

Nächste Idee war dann eine Smartphone 3D VR Brille zu nehmen. Da gibt's jede Menge zur Auswahl, vom einfachen Pappkarton über etwas grobschlächtige Plastik-Dinger bis hin zu doch recht gut aussehenden Brillen die auch vernünftig gepolstert sind. Problem ist nur, dass der Bildschirmabstand bei dieser Art von Brille sehr gering ist. Aber das Problem scheint lösbar zu sein.

Ist dann eine Nele 3D VR Brille von EUDX geworden. Sieht gut aus, Polsterung ist auch vorhanden und kostet 'nen Zwanni.




Linsen/Optik:
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Habe viel herumprobiert, zunächst nur mit verschiedenen Lupenlinsen, weil ich wegen der schlechteren Qualität keine Fresnellinse wollte. Bild war damit gut, Problem war nur, dass es für die Augen zu anstrengend wurde, war wohl dieses "Schiel-Problem" von dem auch öfters in den diversen DIY Brillen Threads berichtet wird.

Nächster Versuch war dann mit einer flexiblen Fresnellinse (Mayersche Buchhandlung 3X Leselupe A5 Format). Erstmal nur so lose auf dem Tisch über das Display gehalten: War total enttäuschend, Bild total schlecht, irgendwie spiegelt alles und die Linien der Linse sind sichtbar. Dann die Linse zurechtgeschitten, testweise in die Brille eingebaut und den Raum verdunkelt. Sieht schon viel besser aus, wenn's drumherum dunkel ist. Keine seltsamen Spiegelungen mehr, Linien sind auch nicht mehr sichtbar. Bild ist zwar schlechter als mit Lupenlinsen, aber nur ganz wenig, selbst feiner Text auf einer Internetseite (mit 5 Zoll 1920x1800 Smartphone getestet) lässt sich noch gut lesen. Fällt selbst bei einem 1080p Video praktisch nicht auf, bei analogem PAL Bild sowieso nicht. Was auch wichtig ist, dass die Fresnellinse wirklich 100% Plan ist, sonst wird das Bild auch irgendwie seltsam.

Problem war aber jetzt noch, dass ich mit den Augen weiter von der Linse weg musste als mir lieb (bzw. das Gehäuse der 3D VR Brille lang) war um länger Ermüdungsfrei zuschauen zu können. Wirklich gross war das Bild auch nicht. Irgendwann kam mir dann die Idee, einfach noch eine 2.5X Lupenlinse for die Fresnel-Linse zu setzen. Das scheint's tatsächlich gebracht zu haben. Musste die Brille jetzt nur noch ca. 1cm länger machen damit es Ermüdungsfrei wurde. Das wurde zwischen dem "Gesichtsstück" und dem Rest der Brille gemacht. Dabei gleich auch noch etwas angewinkelt, damit ich auch wirklich im 90 Grad Winkel auf's Display schaue.

Das Bild ist mit dem 5 Zoll 800x480 Bildschirm ziemlich gross, die Ränder sind schon fast im "indirekten Sichtfeld", d.h. ich muss die Augen bewegen um da gut sehen zu können. Ansonsten ist noch eine ganz leichte Kissenverzerrung sichtbar, etwas chromatic abberation und die äussersten Ränder links/rechts sind ganz leicht unscharf. Aber ich glaube, dass ist jammern auf hohem Niveau, Text ist trotz der Randunschärfe überall gut lesbar und die Kissenverzerrung bzw. chromatic abberation fällt bei Videos überhaupt nicht auf. Ansonsten sind durch die starke Vergrösserung die Pixel des Monitors leicht sichtbar, ist aber nicht störend IMHO.

Im Vergleich zu einer Zeiss Cinemizer ist das Bild auf jedenfall mindestens genauso scharf aber dafür viel, viel grösser.




Bildschirm:
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Soweit ich das recherchieren konnte, stehen im Grunde vier Optionen zur Verfügung:

- 5.6 Zoll 1280x800 Monitor:
Nicht mehr ganz so günstig, je nach Anbieter zwischen 90 und 140EUR incl. Driverboard. Ohne Bluescreen gibt's auch, dafür muss aber das Driverboard mit einer anderen Firmware bespielt werden. Mit 270PPI schon recht hohe Pixeldichte.
Nachteil ist allerdings, dass es mit dieser Auflösung irgendwie überall nur ein einziges Panel gibt: Das HV056WX1. Das hat leider
nur 6-Bit Farben und auch eine recht hohe Pixel Response-Time, soweit ich gelesen habe, neigt das bei schnellen Bewegungen zu Schlieren und Geisterbildern.

- 7 Zoll 1280x800 Monitor:
Mit 215PPI nicht ganz so hohe Pixeldichte wie 5.6 Zoll mit gleicher Auflösung. Durch den grösseren Monitor braucht man aber auch eine weniger starke Vergrösserung, von daher glaube ich, dass damit die "gefühlte Pixeldichte" hinterher ähnlich wie bei einer 5.6Zoll-Lösung sein wird. Kosten und technische Daten habe ich mir nicht angeschaut, weil zu gross für meine Zwecke, passt nicht in die Brille. Aber ansonsten glaube die beste Möglichkeit, wenn das Display schon recht gross ist, braucht man nicht mehr so viel Vergrösserung, das macht es einfacher.

- 6 Zoll 1920x1080 Display:
Wollte ich eigentlich zuerst nehmen, aber da jemand die Bestellung nicht auf die Reihe gekriegt hat ist daraus nichts geworden. Hätte perfekt in die Brille gepasst, der Aussschnitt ist genau 6 Zoll Diagonale. Pixeldichte mit 367PPI natürlich ganz weit vorne. Kostet ca. 100EUR plus recht viel Versand. Nachteil ist, dass es nur einen HDMI Eingang hat, d.h. es müsste noch ein AV2HDMI Converter dazwischen geschaltet werden. Mit so einem Converter ist dann wieder die Frage, ob der Verzögerungsfrei arbeitet und wie der auf ein schlechtes Signal reagiert (Bluescreen). Für Leute, die digitales Video wollen aber wahrscheinlich das Nonplusultra von der Bildqualität.

- 5 Zoll 800x480 Monitor:
Gibt's praktisch an jeder Ecke günstig zwischen 30 und 50EUR, auch ohne Bluescreen. Pixeldichte ist mit 187PPI allerdings nicht sehr hoch. Da ich irgendwann keine Lust mehr auf recherchieren hatte und endlich weiterkommen wollte mit dem Bau, habe ich dann so einen von EU DX mitbestellt. Werde irgendwann nochmal weiter nach dem Thema schauen was da jetzt am besten ist.




Grundsätzliches zu Fresnel-Linsen und Lupenlinsen:
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Ganz so schlecht wie ich dachte, sind Fresnellinsen wohl doch nicht. Zumindest war das Ergebnis mit der billigen Buchladen Linse schon recht gut. Ich glaube, wenn man die noch durch eine vernünftige aus PMMA mit 0,2 oder 0,3mm Line-Pitch austauscht, wird das bestimmt noch besser.

Vorteil bei einer Fresnellinse scheint zu sein, dass es im Vergleich zu diesen Kopflupengläsern die Augen irgendwie weniger anstrengt. Warum das so ist, vestehe ich ehrlich gesagt nicht, zumindest dachte ich, dass sich Fresnellinsen dahingehend nicht von "normalen" Linsen unterscheiden.
Vielleicht liegt's daran, dass bei einer Fresnellinse nur eine Linse für beide Augen da ist? Wäre mal interessant mit einer riesengrossen "normalen" Linse zu testen. Aber selbst wenn das klappt, würde es wahrscheinlich eh zu schwer mit so einem Riesen-Klumpen als Linse.

Bei den Kopflupenlinsen habe ich die Erfahrung gemacht, dass die meisten einfach zu klein sind, wenn man die Augen bewegt, sieht man schon die Ränder der Gläser, nicht schön. Habe dann welche gefunden die recht gross sind, aber eigentlich immer noch etwas zu klein. Nachdem ich sie in der Mitte zersägt habe, geht es sich wirklich geradeso aus. Optimal wären aber welche mit um die 55-60mm Durchmesser.




Was könnte man noch besser machen?
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- Buchladen-Fresnellinse durch eine vernünftige aus PMMA mit 0.2mm Pitch ersetzen
- Kopflupenlinsen durch grössere Linsen ersetzen damit man den Rand nicht mehr im Augenwinkel sieht
- Das "Mittelstück" zwischen den Augen noch weiter nach innen ausschneiden, man sieht manchmal einen leichten Schatten davon
- Ein passend gedrucktes Zwischenstück welches die Brille verlängert (und nicht wie bei mir ein paar Stückchen Balsa)
- Weiss als Gehäusefarbe ist nicht so ideal, kommt an ein, zwei Stellen Licht durch, muss noch irgendwie "abgedichtet" werden









 
#2
Danke für den Bericht, das spart mir viel Sucherei. Ich habe mir auch überlegt eine DIY Brille zu bauen. Ich war sehr skeptisch was eine Fresnel-Linse angeht und wollte es unbedingt mit richtigen Glas-Linsen probieren aber die Fresnel-Linse scheint ja doch nicht so schlecht zu sein. Eine Brille mit "richtigen" Linsen wäre wohl trotzdem das non-plus-ultra. Wie man das Schielen beeinflussen kann und was es auslöst würde mich sehr interessieren.
Es gibt im übrigen Nahlinsen für Kamera-Objektive mit großen durchmessern:
http://www.ebay.de/itm/67mm-1-2-4-1...he-/371017606585?_trksid=p2141725.m3641.l6368
Die teure Version wäre ein Achromat (Nahlinse mit reduzierung von chromatischen Aberationen).
 
Zuletzt bearbeitet:
#3
Super! Geht genau in die Richtung die mir auch vorschwebt. Mich würde interressieren wo du das 6" Full-HD display zu dem Preis gesehen hast, ich habs immer nur so um 150€ gefunden. Mit dem 7" bin ich davon ausgegangen das der Hebel dann zu lang wird und man Nackenschmerzen bekommt, oder das die Vergrößerung so groß ist das man nur einen Teil des Sichtfelds nutzen kann. 800x480 wäre mir zu wenig, hab ein Cardboard und sehe damit bei 1280x800 meines Handys jedes Pixel. Linsen gibts auch beim Optiker zu akzeptablen Preisen, ich hatte vor mit dem Display da hin zu gehen und ein paar auszuprobieren, die haben ja so Gestelle mit Handgriff für die Leute die sonst nichts sehen können wenn sie eine Brille zum anprobieren ohne Schliff aufsetzen. Zu dem Schieleffekt hätte ich auch gern ne Erklärung und ob der Optiker da was gegen tun kann.
 

rodizio

Erfahrener Benutzer
#4
Hey cool, kommt ja doch noch ein wenig Leben hier rein. Seit es das Wifibroadcast gibt liegt die Brille erstmal auf Eis, bis ich mich zwischen Digital und Analog entschieden habe ...
Beim Optiker war ich schonmal (Fielmann), die schauten recht seltsam, aber meinten ich solle mal mit der Brille vorbeikommen :)

mad_marty: Wusste garnicht, dass es auch Linsen gibt, die die Farbfehler verringern, werde ich mal nach suchen, danke.

cbl: Ist das von Topfoison bei alibaba, damals kostete das 1920er 100EUR plus ich glaube 40 Versand. Das 2560er war 150EUR.
Bin mir aber nicht sicher beim Pi, ich glaube der konnte nur 1920×1080 mit 60Hz darüber ging dann glaube die Refreshrate runter...
 
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