[發(fā)明專利]一種透射式立體顯示眼鏡裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310544753.4
• 申請(qǐng)日: 2013-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN103605209A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張雨蒙;王安廷;王書路;明海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B27/22
• 分類號(hào): G02B27/22;G02B3/14;G02B7/04;G02F1/29;H04N13/04
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 楊學(xué)明;顧煒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及頭戴立體顯示的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種透射式的立體顯示眼鏡裝置。?

背景技術(shù)

隨著可穿戴設(shè)備的流行，頭戴式立體顯示設(shè)備在近幾年發(fā)展較快。通常的顯示設(shè)備使用LCD或類似不透明顯示芯片，利用目鏡系統(tǒng)將顯示芯片的圖像成在人眼前方明視距離外。這種目鏡系統(tǒng)一般由普通玻璃或樹脂鏡片組成，利用復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)目鏡的焦距。這種系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，設(shè)備往往較大較重，且機(jī)械調(diào)焦速度慢，成本較高。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)外界環(huán)境事物的顯示，這種設(shè)備往往需要配備3D攝像頭，將拍攝畫面在顯示芯片上同時(shí)顯示出來，這導(dǎo)致觀看外界環(huán)境事物的視角較小，立體感一般，有一定延遲，且設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本較高。隨著透明自發(fā)光顯示芯片和電控可變焦透鏡的發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)透射式顯示，并且簡化目鏡系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，將設(shè)備進(jìn)一步小型化輕便化。?

本發(fā)明包括：左右眼顯示芯片；顯示芯片控制模塊；左右眼電控可調(diào)焦透鏡/透鏡組；可調(diào)鏡架。不需要外加攝像頭，直接透過觀看外界環(huán)境事物，結(jié)構(gòu)簡單，沒有延遲，設(shè)備輕小；可以顯示立體圖像，也可以切換為平面顯示；此外，調(diào)焦透鏡的焦距可以在成像和非成像時(shí)的焦距的基礎(chǔ)上進(jìn)行微調(diào)，以適應(yīng)不同遠(yuǎn)近視程度人的需求。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種透射式立體顯示眼鏡裝置，其為利用透明顯示芯片和電控可調(diào)焦透鏡/透鏡組的結(jié)構(gòu)簡單、臨場感佳的頭戴立體顯示眼鏡。?

為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：?

一種透射式立體顯示眼鏡裝置，包括：?

左右眼顯示芯片，用于顯示供觀看的圖像；?

顯示芯片控制模塊，用于控制顯示芯片生成視差圖像；?

左右眼電控可調(diào)焦透鏡/透鏡組，用于將顯示芯片上圖像成像與人眼合適觀看距離處；?

可調(diào)鏡架，用于固定器件和調(diào)節(jié)瞳距；?

其中，所述顯示芯片是透明OLED顯示芯片，具有自發(fā)光和不顯示時(shí)有高透射率等特性；?

其中，所述顯示芯片控制模塊用于產(chǎn)生左右眼視差圖像并通過左右眼顯示芯片進(jìn)行立體顯示，或者用于產(chǎn)生獨(dú)立的圖像分別在左右眼顯示芯片上進(jìn)行平面顯示。?

其中，所述電控可調(diào)焦透鏡/透鏡組可以通過透鏡控制模塊調(diào)節(jié)焦距，調(diào)節(jié)范圍從能使正常或有不同遠(yuǎn)、近視程度的人看清環(huán)境事物到能看清顯示芯片圖像在眼鏡前方人眼明視距離外所成的像；?

其中，所述透鏡可以是液晶透鏡、液體透鏡、聚合物透鏡或者其他類似原理的可調(diào)焦透鏡；?

其中，所述液晶透鏡，通過透鏡控制模調(diào)節(jié)，液晶透鏡的折射率分布等效為單一透鏡、菲涅爾透鏡或微透鏡陣列的一種；?

其中，所述可調(diào)鏡架可以橫向調(diào)節(jié)瞳距，適應(yīng)不同人需求。鏡架將顯示模塊中的顯示芯片置于液晶透鏡/透鏡組后方合適距離處，并固定兩者位置。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：?

1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備輕小，便于佩戴。?

2、摒棄了對(duì)環(huán)境事物先拍攝后成像的設(shè)計(jì)，減小了處理器運(yùn)算量，并且成像沒有延遲，降低成本。?

3、調(diào)焦透鏡的焦距可以在成像時(shí)焦距的基礎(chǔ)上進(jìn)行微調(diào)，以適應(yīng)不同近視程度人的需求。?

4、可以在立體顯示和平面顯示間切換。?

附圖說明

圖1示意性地從系統(tǒng)正上方角度給出了根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的透射式立體顯示眼鏡裝置；?

圖2示意性地從系統(tǒng)側(cè)面角度給出了根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的透射式立體顯示眼鏡裝置；?

圖3示意性地給出了根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的系統(tǒng)顯示成像的光路；?

圖4示意性地給出了實(shí)施例1的等效菲涅爾式的透鏡；?

圖5示意性地給出了實(shí)施例1的等效菲涅爾式的透鏡的光路圖；?

圖6示意性地給出了實(shí)施例1的透鏡陣列式的透鏡，圖（a）為俯視圖，圖（b）為主視圖；?

圖7示意性地給出了實(shí)施例1的透鏡陣列式的透鏡的光路圖；其中，20為透鏡陣列，21為顯示芯片顯示的像，22為經(jīng)過透鏡陣列呈的像，23為顯示芯片，24為顯示區(qū)域，25為非?顯示區(qū)域。?

圖中，11L和11R分別為左眼顯示芯片和右眼顯示芯片；12L和12R分別為左眼電控可調(diào)焦透鏡/透鏡組和右眼電控可調(diào)焦透鏡/透鏡組；13為顯示芯片控制模塊；14為透鏡控制模塊；15為可調(diào)鏡架；16為在眼鏡前方人眼明視距離外的左右眼圖像；17為等效菲涅爾式的透鏡；18為透鏡陣列式的透鏡；19為透鏡陣列式的透鏡中的子透鏡。?

具體實(shí)施方式