[發明專利]一種集成視力矯正的雙目近眼顯示裝置

在審

• 申請號: 201710192142.6
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106908953A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 陳超平;吳逸詩;金華溢
• 申請（專利權）人: 陳超平
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京君華知識產權代理事務所(普通合伙)11515
• 代理人: 朱慶華

技術領域

本發明涉及可穿戴顯示技術領域，尤其涉及一種集成視力矯正的雙目近眼顯示裝置。

背景技術

增強現實(Augmented Reality/AR)，被定義為用于實現由計算機生成的虛擬世界與真實世界進行融合與交互的技術統稱。透視型(See-Through)近眼顯示(Near-Eye Display)---又稱頭戴式顯示---是增強現實的關鍵技術之一，是虛擬世界與真實世界的共同可視化載體。透視型近眼顯示要求位于眼部前方的屏幕不僅可以顯示虛擬圖像，而且必須具有較高的透明度以保障周圍環境的可見度。光學透視型按導光方式可分為三類較為主流的方案，即(1)合束器(Beam Combiner)、(2)自由曲面/平面波導(Freeform/Planar Waveguide)、(3)視網膜投影。合束器通常為一個由兩塊三角形棱鏡粘合而成的方塊，可使部分光線透射，部分光線反射。自由曲面/平面波導則是先將微顯示屏的光線耦合進入波導進行傳播，然后再導出進入人眼。視網膜投影，以點源光束(Pinlight)技術為例，是利用類似小孔成像的原理將由點光源發出的光線經透明顯示屏加載虛擬圖像信息后投射至人眼視網膜。

隨著各類消費類電子產品的普及和使用頻率的上升，屈光不正等視力問題，例如近視、遠視、散光等，也隨之在世界范圍內逐漸高發。然而目前面向增強現實的近眼顯示裝置---以智能眼鏡為代表---對患有視力缺陷的用戶人群沒有進行針對性的設計與優化。這迫使他們在佩戴智能眼鏡的同時，需要額外再佩戴一副具有視力矯正功能的眼鏡或隱形眼鏡。這種分立的佩戴方式會極大地影響用戶體驗，從而制約以智能眼鏡為代表的可穿戴智能設備的推廣。如何實現可集成近眼顯示與視力矯正的一體化光學設計，已成為本領域亟需解決的難題。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的上述問題，提出了一種集成視力矯正的雙目近眼顯示裝置。該裝置可集成近眼顯示與視力矯正，特別適用于患有近視、遠視、散光等屈光不正的用戶人群。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案為一種集成視力矯正的雙目近眼顯示裝置，其包括：

微顯示屏：用于發出攜帶圖像信息的光線；

投影鏡頭：用于準直所述微顯示屏所發出的光線，使得光線在傳播一定距離后可形成放大的像；

光學鏡片：用于矯正佩戴者的視力，具有雙目一體化的結構，即可同時供左、右眼觀看；

入耦合光元件：涂覆或貼合于所述光學鏡片的外表面，使得入射至其的光線發生衍射后，可繼續在所述光學鏡片的內部傳播，并可產生左、右兩個方向上的出射光線；

左出耦合光元件：涂覆或貼合于所述光學鏡片的外表面,使得入射至其的光線發生衍射后，可離開所述光學鏡片，從而進入佩戴者的左眼；

右出耦合光元件：涂覆或貼合于所述光學鏡片的外表面，使得入射至其的光線發生衍射后，可離開所述光學鏡片，從而進入佩戴者的右眼；

上述微顯示屏和投影鏡頭共同構成一個微投影儀。

作為對本發明所述技術方案的一種改進，所述微顯示屏為有機發光二極管顯示、量子點發光二極管顯示、數字微鏡顯示或者液晶顯示。

作為對本發明所述技術方案的一種改進，所述投影鏡頭是單個透鏡，或者是由多個透鏡、棱鏡、光闌中的一種或多種光元件所組成的組合。

作為對本發明所述技術方案的一種改進，所述投影鏡頭是定焦鏡頭，或者變焦鏡頭。

作為對本發明所述技術方案的一種改進，所述光學鏡片至少具有五個表面，其中至少有一個表面為凹面或凸面，其面形設計取決于佩戴者的視力。

作為對本發明所述技術方案的一種改進，所述光學鏡片的一個或多個表面鍍有保護膜、抗反膜、抗眩膜、變色膜、濾光膜、抗紫外膜中的一種或多種功能膜。

作為對本發明所述技術方案的一種改進，所述光學鏡片的材料為玻璃或樹脂。

作為對本發明所述技術方案的一種改進，所述入耦合光元件為光柵、全息光元件、或者衍射光元件。

作為對本發明所述技術方案的一種改進，所述左出耦合光元件為光柵、全息光元件、或者衍射光元件。

作為對本發明所述技術方案的一種改進，所述右出耦合光元件為光柵、全息光元件、或者衍射光元件。