一种近眼显示设备制造技术

本发明专利技术实施例涉及光学设计技术领域，公开了一种近眼显示设备，包括：具有两个镜框支架的镜框，分别安装在两个镜框支架的两片波导片，用于调节两片波导片之间的夹角的第一可调节装置，用于将成像光线至输出对应的所述镜框支架上的所述波导片内的两个显示器件，以及，用于调整显示器件与波导片之间的相对角度的两个可调节支架，本发明专利技术实施例提供的近眼显示系统能够通过第一可调节装置和可调节支架调整波导片和显示器件在空间上的朝向，以调节入射至人眼的虚拟图像的景深。

【技术实现步骤摘要】
一种近眼显示设备
本专利技术实施例涉及光学设计
，特别涉及一种近眼显示设备。
技术介绍
增强现实是将虚拟信息和真实世界相融合的技术，其中近眼显示设备是增强现实技术中的关键环节，近眼显示设备可以让用户看到真实世界的同时看到计算机构建的虚拟图像。双目视差是指人眼双目看同一个物体时左右眼的成像存在差异，是人眼判断物体远近的重要生理因素之一，观察的物体越远视差越小，物体越近视差越大。中心视线是指双目注视单个物体时物体中心与瞳孔中心的连线，当仰望星空时双目中心视线几乎平行，人眼感受到星空在无穷远，当双目注视面前的物体时双目中心视线存在一定夹角，使得人眼感受到物体近在眼前，因此可以通过调节双目虚拟图像融合时中心视线的夹角来调节虚拟图像的远近，从而实现虚拟图像的景深调节。在实现本专利技术实施例过程中，专利技术人发现以上相关技术中至少存在如下问题：目前的双目近眼显示设备通常只有一个景深，且景深固定不能调节，当人眼观看虚拟物体时双目视线总是聚焦在一个平面上，人眼注视远处或近处时视线需要不停地在真实场景和虚拟画面之间来回切换，使虚拟物体难以很好的与真实环境相融合，从而导致用户产生眩晕感降低用户体验，难以满足多场景使用需求。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷，本专利技术实施例的目的是提供一种可调节景深的近眼显示设备。本专利技术实施例的目的是通过如下技术方案实现的：为解决上述技术问题，本专利技术实施例中提供了一种近眼显示设备，包括：镜框，其包括两个镜框支架；两片波导片，其用于输出成像光线至人眼中，所述两片波导片分别安装在所述两个镜框支架上；第一可调节装置，其用于调节所述两片波导片之间的夹角，所述两个镜框支架通过所述第一可调节装置安装为一体；两个显示器件，用于将成像光线至输出对应的所述镜框支架上的所述波导片内；两个可调节支架，一所述可调节支架的一端与一所述镜框支架安装为一体，另一端与所述显示器件安装为一体，用于调整所述显示器件与所述波导片之间的相对角度。在一些实施例中，一所述可调节支架上设置有一第二可调节装置，其用于调节所述显示器件与所述波导片之间的角度。在一些实施例中，所述第一可调装置包括第一可调节旋钮，其中，通过旋转所述可调节旋钮可调节所述两片波导片之间的夹角。在一些实施例中，所述第二可调节装置包括第二可调节旋钮和第三可调节旋钮，其中，通过旋转所述第二可调节旋钮可调节所述显示器件在水平方向上的偏转角度，通过旋转所述第三可调节旋钮也可调节所述显示器件在水平方向上的偏转角度。在一些实施例中，还包括：眼动追踪器件，其设置在所述镜框或波导片上，用于追踪人眼瞳孔的旋转角度从而获取人眼的注视距离。在一些实施例中，所述眼动跟踪器件包括：红外线发射装置和红外线接收装置，所述红外线发射装置和所述红外线接收装置朝向人眼设置。在一些实施例中，还包括：微型控制器，所述微型控制器分别与所述显示器件、所述第一可调节装置、所述第二可调节装置和所述眼动追踪器件连接。在一些实施例中，所述波导片为光栅光波导或者几何阵列光波导，所述显示器件的出光面朝向所述波导片的耦入区域设置，所述波导片的耦出区域朝向人眼设置。在一些实施例中，所述显示器件包括：微显示屏、照明装置和/或准直透镜组。在一些实施例中，所述微显示屏为MEMS、LCD、LED、OLED、DLP、LCOS中的一种。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术实施例中提供了一种近眼显示设备，包括：具有两个镜框支架的镜框，分别安装在两个镜框支架的两片波导片，用于调节两片波导片之间的夹角的第一可调节装置，用于将成像光线至输出对应的所述镜框支架上的所述波导片内的两个显示器件，以及，用于调整显示器件与波导片之间的相对角度的两个可调节支架，本专利技术实施例提供的近眼显示系统能够通过第一可调节装置和可调节支架调整波导片和显示器件在空间上的朝向，以调节入射至人眼的虚拟图像的景深。附图说明一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1是本专利技术实施例提供的一种空间点位置上的虚拟图像的双目中心视线夹角的计算原理示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种近眼显示设备的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的近眼显示设备的一种俯视图示意图；图4是本专利技术实施例提供的近眼显示设备的另一种俯视图示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。需要说明的是，如果不冲突，本专利技术实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。此外，本文所采用的“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。为了便于连接结构限定，本专利技术以人站立或正坐佩戴所述近眼显示设备时近眼显示设备在空间上的位置作为参考进行部件的位置限定，例如，波导片设置在人眼“前”方。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本专利技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。瞳距是指人眼双目瞳孔之间的间距，成年人瞳距通常在50-70mm之间，对于虚拟显示图像，中心视线定义为双目重叠部分的图像中心与瞳孔中心的连线。请参见图1，其示出了一空间点位置上的虚拟图像的双目中心视线夹角的计算原理，由图1及几何计算定理不难得出，所述双目中心视线夹角的计算公式如下：其中，θ表示双目中心视线夹角，L表示瞳距，D表示双目显示的虚拟图像与双目之间的距离。以瞳距L为70mm为例，则可以根据上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近眼显示设备，其特征在于，包括：/n镜框，其包括两个镜框支架；/n两片波导片，其用于输出成像光线至人眼中，所述两片波导片分别安装在所述两个镜框支架上；/n第一可调节装置，其用于调节所述两片波导片之间的夹角，所述两个镜框支架通过所述第一可调节装置安装为一体；/n两个显示器件，用于将成像光线至输出对应的所述镜框支架上的所述波导片内；/n两个可调节支架，一所述可调节支架的一端与一所述镜框支架安装为一体，另一端与所述显示器件安装为一体，用于调整所述显示器件与所述波导片之间的相对角度。/n

【技术特征摘要】
1.一种近眼显示设备，其特征在于，包括：
镜框，其包括两个镜框支架；
两片波导片，其用于输出成像光线至人眼中，所述两片波导片分别安装在所述两个镜框支架上；
第一可调节装置，其用于调节所述两片波导片之间的夹角，所述两个镜框支架通过所述第一可调节装置安装为一体；
两个显示器件，用于将成像光线至输出对应的所述镜框支架上的所述波导片内；
两个可调节支架，一所述可调节支架的一端与一所述镜框支架安装为一体，另一端与所述显示器件安装为一体，用于调整所述显示器件与所述波导片之间的相对角度。


2.根据权利要求1所述的近眼显示设备，其特征在于，
一所述可调节支架上设置有一第二可调节装置，其用于调节所述显示器件与所述波导片之间的角度。


3.根据权利要求2所述的近眼显示设备，其特征在于，
所述第一可调装置包括第一可调节旋钮，其中，通过旋转所述可调节旋钮可调节所述两片波导片之间的夹角。


4.根据权利要求2或3任一项所述的近眼显示设备，其特征在于，
所述第二可调节装置包括第二可调节旋钮和第三可调节旋钮，其中，通过旋转所述第二可调节旋钮可调节所述显示器件在水平方向上的偏转角度，通过旋转所述第三可调节旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐笑运，宋强，马国斌，汪涛，许恒深，
申请(专利权)人：深圳珑璟光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44