[發明專利]近眼顯示眼鏡

在審

• 申請號: 202210254432.X
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114415380A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 呂迅;劉勝芳;劉曉佳;崔勝勝;尹立平
• 申請（專利權）人: 安徽熙泰智能科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G09F9/30
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 朱順利

本發明公開了一種近眼顯示眼鏡，包括菲涅爾透鏡和與菲涅爾透鏡為相對布置的顯示器，所述顯示器為曲面或弧面顯示器。本發明的近眼顯示眼鏡，采用的顯示器輸出圖像是彎曲的，具有一定的弧度，能夠降低非近軸光線和近軸光線的光程差，保證輸出圖像的一致性，降低圖像畸變。

技術領域

本發明屬于近眼顯示終端技術領域，具體地說，本發明涉及一種近眼顯示眼鏡。

背景技術

近眼顯示技術已經廣泛應用于教育、工業、醫療、游戲、娛樂、駕駛、軍事等領域，包括虛擬現實(VR)、增強現實(AR)、混合現實(MR)等。不同于手機、電視、電腦等常規直接顯示類產品，近眼顯示系統一般使用復雜的光學系統提升沉浸感，例如VR使用透鏡、菲涅爾透鏡、和超短焦方案增加FOV(視場角)，如圖3所示；AR和MR采用半透半反的投影顯示技術，顯示器經過光波導傳輸，并經過放大光柵放大，最終在人眼呈現圖形。所以無論是VR，還是AR和MR，圖像經過放大，或長距離光波導傳輸后，都會存像差導致的圖像畸變問題。

像差是指實際光學系統中，由非近軸光線追跡所得的結果和近軸光線追跡所得的結果不一致，與高斯光學(一級近似理論或近軸光線)的理想狀況的偏差。像差主要分為球差、彗差、場曲、像散、畸變、色差以及波像差。畸變作為光學系統像差的一種，也稱為失真，常見的有桶形畸變(Barrel Distortion)和枕形畸變(Pincushion Distortion)，如圖4所示。畸變是和光學鏡頭固有特性有關的，無法被完全消除，只能改善。

為了使VR產品更加輕薄，鏡頭的焦距朝著更短的方向發展，如果繼續使用單片式的簡單光學架構，畸變會更突出。雖然短焦距鏡頭是VR產品必然的發展方向，能顯著減少VR產品的體積，但是畸變是短焦距鏡頭非常難以消除的技術痛點。畸變不會影響成像的清晰度，但卻因為成像形狀與實物的相似度不夠(畸變)而嚴重影響觀感，從而影響VR產品的體驗舒適度。改善畸變有軟件和硬件2種處理方法。軟件處理是指通過對輸入到屏幕的內容進行定制化來改善原本的畸變，簡單的如對內容做了非標準長寬比的特殊處理。但是由于市場上不同廠商和品牌的VR產品其鏡頭的畸變量是不同的，內容(如游戲、視頻等)提供商很難針對不同的畸變量去逐一提供經過畸變補償和修正的內容。硬件處理是指通過光學設計比如采用多鏡頭組合來減小成像畸變甚至達到無畸變，這是一種較為可靠的但技術門檻較高的方法，沒有很好的光學設計能力和鏡頭制造技術是很難做到的。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提供一種近眼顯示眼鏡，目的是改善像差導致的畸變問題，改善畸變造成的不舒適觀看體驗與視覺疲勞問題。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：近眼顯示眼鏡，包括菲涅爾透鏡和與菲涅爾透鏡為相對布置的顯示器，所述顯示器為曲面或弧面顯示器。

所述顯示器為LCD或AMOLED顯示器。

所述顯示器為柔性OLED顯示器。

本發明的近眼顯示眼鏡，采用的顯示器輸出圖像是彎曲的，具有一定的弧度，能夠降低非近軸光線和近軸光線的光程差，保證輸出圖像的一致性，降低圖像畸變。

附圖說明

本說明書包括以下附圖，所示內容分別是：

圖1是曲面(凹面)近眼顯示系統示意圖；

圖2是曲面(凸面)近眼顯示系統示意圖；

圖3是現有技術近眼顯示系統示意圖；

圖4是桶形畸變和枕形畸變示意圖；

圖中標記為：

1、人眼；2、顯示器；3、光線；4、菲涅爾透鏡。

具體實施方式