一种近眼显示系统及电子设备技术方案

本实用新型专利技术公开了一种近眼显示系统，包括耦入区、传递区、第一可变焦透镜元件、第二可变焦透镜元件、以及耦出区；耦入区用于耦入预设角度范围的入射光束；传递区用于传递经耦入区耦入的光束；第一可变焦透镜元件位于传递区与目标物之间；第二可变焦透镜元件位于传递区与观看者的眼睛之间；耦出区用于出射经传递区传递的光束；其中，第一可变焦透镜元件和第二可变焦透镜元件被配置为可实时改变折射率进而改变其光焦度，并以预设的刷新率在不同深度平面同时形成显示图像。通过实时调制可变焦透镜元件的光焦度的特性，以一定刷新率使其可在不同深度平面同时产生显示图像，可缓解视觉辐辏调节冲突的问题，提升观看体验。

【技术实现步骤摘要】
一种近眼显示系统及电子设备
本技术涉及消费电子产品
，尤其涉及一种近眼显示系统及电子设备。
技术介绍
3D效果是通过在人的左右眼形成的视场图像而产生，当人观看真实物体时，左右眼均分别调节晶状体以聚焦到物体上，即聚焦；同时左右眼会转动眼球使其朝向同一注视点，即辐辏。在观看真实物体时，聚焦距离和辐辏距离相等。人们在使用传统的AR设备时，由于其光学元件的参数固定，AR设备的显示模组只能在固定深度平面投影图像，导致辐辏距离和聚焦距离不相等，使得人眼的辐辏和聚焦调节过程中出现冲突，与观看真实物体的状态不一致，从而容易引起人眼视觉疲劳、眩晕感，影响使用者的观看体验。故针对上述现有技术存在的问题，有必要进行开发研究，以提供一种方案，解决视觉辐辏调节冲突问题，提升使用者的观看体验。以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种近眼显示系统及电子设备，以解决上述
技术介绍
问题中的至少一种问题。为达到上述目的，本技术实施例采用如下技术方案：一种近眼显示系统，包括：耦入区、传递区、第一可变焦透镜元件、第二可变焦透镜元件、以及耦出区；所述耦入区用于耦入预设角度范围的入射光束；所述传递区用于传递经所述耦入区耦入的所述光束；所述第一可变焦透镜元件位于所述传递区与目标物之间；所述第二可变焦透镜元件位于所述传递区与观看者的眼睛之间；所述耦出区用于出射经所述传递区传递的所述光束；其中，所述第一可变焦透镜元件和第二可变焦透镜元件被配置为可实时改变折射率进而改变其光焦度，并以预设的刷新率在不同深度平面同时形成显示图像。在一些实施例中，还包括有控制电源，其中，所述控制电源与所述第一可变焦透镜元件和所述第二可变焦透镜元件连接，通过输入电压信号以控制所述第一可变焦透镜元件和所述第二可变焦透镜元件的折射率，进而改变光焦度。在一些实施例中，所述第一可变焦透镜元件被配置为补偿由所述第二可变焦透镜元件引起的像差，和/或被配置为补偿由所述传递区引起的像差。在一些实施例中，所述控制电源实时调制所述第一可变焦透镜元件和第二可变焦透镜元件的折射率，使得所述第一可变焦透镜元件和所述第二可变焦透镜元件具有不同的光焦度。在一些实施例中，所述第一可变焦透镜元件与所述第二可变焦透镜元件为自适应光学元件。在一些实施例中，还包括有图像显示模组，以用于发射虚拟显示图像光束；其中，所述图像显示模组包括照明器、图像形成器以及透镜。在一些实施例中，所述耦入区和所述耦出区为表面浮雕光栅、体全息光栅、或者衍射光学元件。在一些实施例中，所述耦入区和所述耦出区设置于所述传递区的内表面或者外表面。在一些实施例中，所述传递区包括基板、光学玻璃或光学树脂材料，其被配置为当入射光束大于所述基板或所述光学玻璃的全反射临界角时，入射光可在其内部实现全反射。本技术的另一技术方案为：一种电子设备，包括：电源、控制与处理电路、以及前述技术方案所述的近眼显示系统。本技术技术方案的有益效果是：本技术通过实时调制可变焦透镜元件的光焦度的特性，以一定刷新率使其可在不同深度平面同时产生显示图像，结合人眼的视觉暂留效应，观看者可同时看到多个深度平面的图像，观看者在重新调整晶状体时，不会出现眼睛的焦点调节和纵深感不匹配的情况，进而缓解了视觉辐辏调节冲突的问题，提升了观看体验。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是视觉辐辏调节冲突的示意图；图2是本技术实施例近眼显示系统的结构示意图；图3是使用图2所示近眼显示系统的电子设备的原理框图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。另需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。为便于对本技术实施例的技术进行理解，参照图1所示对视觉辐辏调节冲突进行说明。图1所示为视觉辐辏调节冲突的示意图，视觉辐辏调节冲突是指人眼聚散和晶状体调节所反应的被观察目标的距离信息不一致的冲突。参照图1(a)所示，人眼聚散是指观看者用双眼观察目标时，眼球的聚散程度，晶状体调节是指人眼观察目标时，通过晶状体调节进行对焦，确保视网膜接收到清晰的图像。现有的增强显示设备只能在一个深度平面显示图像，均是通过向左右眼显示同一物体不同角度拍摄的画面，利用双眼看到的图像偏移来呈现立体的感觉，但是这些画面并没有深度信息。因为眼睛的焦点调节和纵深感不匹配，而人眼聚散仍然真实反映虚拟目标的距离信息，与观看真实物体时的状态不一致，从而产生视觉辐辏调节冲突，如图1(b)所示。作为本技术一实施例，提供一种近眼显示系统，以解决视觉辐辏调节冲突问题。图2所示为根据本技术实施例提供的一种近眼显示系统。系统100包括耦入区101、传递区102、第一可变焦透镜元件103、第二可变焦透镜元件104以及耦出区105；其中，耦入区101用于耦入预设角度范围的入射光束；传递区102用于传递经所述耦入区101耦入的光束；第一可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近眼显示系统，其特征在于,包括：/n耦入区、传递区、第一可变焦透镜元件、第二可变焦透镜元件、以及耦出区；/n所述耦入区用于耦入预设角度范围的入射光束；/n所述传递区用于传递经所述耦入区耦入的所述光束；/n所述第一可变焦透镜元件位于所述传递区与目标物之间；/n所述第二可变焦透镜元件位于所述传递区与观看者的眼睛之间；/n所述耦出区用于出射经所述传递区传递的所述光束；/n其中，所述第一可变焦透镜元件和第二可变焦透镜元件被配置为可实时改变折射率进而改变其光焦度，并以预设的刷新率在不同深度平面同时形成显示图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种近眼显示系统，其特征在于,包括：
耦入区、传递区、第一可变焦透镜元件、第二可变焦透镜元件、以及耦出区；
所述耦入区用于耦入预设角度范围的入射光束；
所述传递区用于传递经所述耦入区耦入的所述光束；
所述第一可变焦透镜元件位于所述传递区与目标物之间；
所述第二可变焦透镜元件位于所述传递区与观看者的眼睛之间；
所述耦出区用于出射经所述传递区传递的所述光束；
其中，所述第一可变焦透镜元件和第二可变焦透镜元件被配置为可实时改变折射率进而改变其光焦度，并以预设的刷新率在不同深度平面同时形成显示图像。


2.根据权利要求1所述的近眼显示系统，其特征在于：还包括有控制电源，其中，所述控制电源与所述第一可变焦透镜元件和所述第二可变焦透镜元件连接，通过输入电压信号以控制所述第一可变焦透镜元件和所述第二可变焦透镜元件的折射率，进而改变光焦度。


3.根据权利要求1所述的近眼显示系统，其特征在于：所述第一可变焦透镜元件被配置为补偿由所述第二可变焦透镜元件引起的像差，和/或被配置为补偿由所述传递区引起的像差。


4.根据权利要求2所述的近眼显示系统，其特征在于：所述控制电源实时调制所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨神武，周兴，王兆民，孙瑞，马宣，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44