本实用新型专利技术实施例公开了一种带有屈光度的近眼显示装置，其中包括：像源、光束调整组件、反射镜组件和棱镜主体，棱镜主体自身具有预设屈光度，像源位于棱镜主体的第一侧，光束调整组件和反射镜组件集成设置于棱镜主体中；像源用于出射第一光束；光束调整透镜用于调整第一光束为第二光束；反射镜组件用于反射第二光束形成第三光束；光束调整透镜还用于反射第三光束并由棱镜主体的第二侧出射；棱镜主体的第二侧和/或第三侧的表面为具有光焦度的曲面；其中，第一侧分别与第二侧和第三侧相邻，第二侧与第三侧相对。本实用新型专利技术实施例解决了现有近眼显示装置无法满足近视用户使用需求的问题，能够在满足增强现实显示技术的同时兼具矫正视力的功能。矫正视力的功能。矫正视力的功能。
【技术实现步骤摘要】
一种带有屈光度的近眼显示装置
[0001]本技术实施例涉及显示
，尤其涉及一种带有屈光度的近眼显示装置。
技术介绍
[0002]增强现实(Augmented Reality，AR)是指在现实世界的实际影像上叠加由计算机等生成的虚拟的影像或图像，目前AR眼镜是最好的增强现实技术表现形式之一，戴上眼镜就可以将人的眼睛看到的真实的世界与虚拟图像相结合，在工业、医疗、教育行业都具有良好的前景。
[0003]而在现在社会中，近视是最常见的眼睛问题，据估计约有15亿人患有近视(约占全球人口22％)，尤其是在年轻人中比例更大，所以近视眼镜(近视，远视，散光等眼部问题的眼镜)成了很多人生活中的必备品，现在的AR眼镜在使用时还需要叠加不同度数的近视镜片，就如我们在电影院看3D电影还需要额外佩戴一副3D眼镜一样，舒适感与美观性较差，不适合长时间佩戴。
[0004]图1和图2分别为现有阵列光波导和衍射光波导AR眼镜的结构示意图，参考图1和图2，现在AR眼镜的主流方案为阵列光波导和衍射光波导，但其光学原理中，光线必须在波导片的前后表面一系列的全反射最后经过耦出结构平行光出射进入人眼。
[0005]光波导前后表面在整体的光学设计中具有多次全反射的作用，因此如果想兼具近视镜片的功能，即将平板玻璃变为具有一定光焦度的曲面，需要很复杂的光学设计才能实现，并且加工难度相当之大甚至不可能完成，因此现在都是采用直接在表面胶合一片具有光焦度的近视镜片来实现，那势必会增加重量及厚度。
技术实现思路
[0006]本技术提供一种带有屈光度的近眼显示装置，以在实现增强现实显示的同时，兼具矫正视力的功能，满足近视用户的观看需求。
[0007]本技术实施例提供了一种带有屈光度的近眼显示装置，包括：像源、光束调整组件、反射镜组件和棱镜主体，所述棱镜主体自身具有预设屈光度，所述像源位于所述棱镜主体的第一侧，所述光束调整组件和所述反射镜组件集成设置于所述棱镜主体中；
[0008]所述像源用于出射第一光束；
[0009]所述光束调整组件包括多个光束调整透镜，所述光束调整透镜位于所述第一光束的传播路径上，用于调整所述第一光束为第二光束，所述第二光束的能量小于所述第一光束的能量；
[0010]所述反射镜组件位于所述第二光束的传播路径上，用于反射所述第二光束形成第三光束；
[0011]所述光束调整透镜还位于所述第三光束的传播路径上，用于反射所述第三光束并由所述棱镜主体的第二侧出射；
[0012]所述棱镜主体的第二侧和/或第三侧的表面为具有光焦度的曲面；其中，所述第一侧分别与所述第二侧和所述第三侧相邻，所述第二侧与所述第三侧相对。
[0013]可选地，所述棱镜主体的所述第二侧和/或所述第三侧的表面为球面、非球面或自由曲面。
[0014]可选地，所述光束调整透镜包括透反透镜；
[0015]所述透反透镜位于所述第一光束和所述第三光束的传播路径上，用于部分透过所述第一光束形成所述第二光束，以及反射所述第三光束由所述棱镜主体的第二侧出射。
[0016]可选地，所述光束调整透镜包括偏振分光透镜；
[0017]所述偏振分光透镜位于所述第一光束的传播路径上，用于透过所述第一光束中与所述偏振分光透镜的偏振方向相同的偏振光形成所述第二光束；
[0018]所述近眼显示装置还包括四分之一波片，所述四分之一波片分别位于所述第二光束和所述第三光束的传播路径上，所述第二光束经所述四分之一波片后入射至所述反射镜组件，所述第三光束经所述四分之一波片后入射至所述偏振分光透镜。
[0019]可选地，所述近眼显示装置还包括起偏组件；
[0020]所述起偏组件位于所述第一光束的传播路径上，用于调整所述第一光束为线偏振光束。
[0021]可选地，所述光束调整组件位于第一平面，所述第一平面与所述棱镜主体第二侧和第三侧的表面相交；
[0022]所述光束调整组件中的多个所述光束调整透镜在所述第一平面矩阵排布。
[0023]可选地，所述光束调整组件至少包括第一子光束调整组件和第二子光束调整组件，所述第一子光束调整组件位于第二平面，所述第二子光束调整组件位于第三平面，所述第二平面和所述第三平面平行设置，且均与所述棱镜主体第二侧和第三侧的表面相交；
[0024]所述第一子光束调整组件的多个所述光束调整透镜阵列在所述第二平面矩阵排布；所述第二子光束调整组件的多个所述光束调整透镜在所述第三平面矩阵排布；且所述第一子光束调整组件的多个所述光束调整透镜在参考平面上的垂直投影与所述第二子光束调整组件的多个所述光束调整透镜在所述参考平面上的垂直投影不交叠，所述参考平面与所述第一光束的传播方向垂直。
[0025]可选地，所述光束调整透镜的尺寸小于用户瞳孔尺寸；
[0026]相邻两个所述光束调整透镜之间的间距小于用户瞳孔尺寸。
[0027]可选地，所述反射镜组件包括球面反射镜或非球面反射镜；
[0028]所述第三光束包括平行光束。
[0029]可选地，所述光束调整透镜与所述第一光束的传播方向的夹角α满足0
°
<α≤45
°
。
[0030]本技术实施例提供的带有屈光度的近眼显示装置，通过设置光束调整组件和反射镜组件内嵌集成设置于棱镜主体中，减少显示装置体积和重量，有利于系统集成以及提高可穿戴性；再通过设置光束调整组件包括多个光束调整透镜，像源发射的第一光束透过多个光束调整透形成能量较小的第二光束，反射镜组件将第二光束反射准直形成第三光束，第三光束到达多个光束调整透镜被反射平行进入用户眼睛，通过此结构设计在减少显示装置体积和重量，易系统集成和易穿戴的同时，提高了像源光束在棱镜主体内的反射次数，最终提高了用户眼睛的成像清晰度。此外，本技术实施例将棱镜主体的特定表面设
计为具有光焦度的曲面，可使棱镜主体本身具有屈光度，解决了现有近眼显示装置无法满足近视用户使用需求且现有近视用近眼显示装置结构复杂、设计难度大的问题，能使近视用户观看到清晰图像，在满足增强现实显示技术的同时兼具矫正视力的功能，设计难度低且更容易实现，结构简单、重量轻，外观也与真实眼镜无异，不会给使用者造成两个镜片叠加的负担。
附图说明
[0031]图1和图2分别为现有阵列光波导和衍射光波导AR眼镜的结构示意图；
[0032]图3是本技术实施例提供的一种带有屈光度的近眼显示装置的结构示意图；
[0033]图4是本技术实施例提供的另一种带有屈光度的近眼显示装置的结构示意图；
[0034]图5为本技术实施例提供的一种带有屈光度的近眼显示装置中光束调整组件分布示意图；
[0035]图6是一种现有近眼显示装置的MTF曲线图；
[0036]图7是本技术实施例提供的带有屈光度近眼显示装置的MTF曲线图。
具体实施方式
[0037]下面结合附图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带有屈光度的近眼显示装置，其特征在于，包括：像源、光束调整组件、反射镜组件和棱镜主体，所述棱镜主体自身具有预设屈光度，所述像源位于所述棱镜主体的第一侧，所述光束调整组件和所述反射镜组件集成设置于所述棱镜主体中；所述像源用于出射第一光束；所述光束调整组件包括多个光束调整透镜，所述光束调整透镜位于所述第一光束的传播路径上，用于调整所述第一光束为第二光束，所述第二光束的能量小于所述第一光束的能量；所述反射镜组件位于所述第二光束的传播路径上，用于反射所述第二光束形成第三光束；所述光束调整透镜还位于所述第三光束的传播路径上，用于反射所述第三光束并由所述棱镜主体的第二侧出射；所述棱镜主体的第二侧和/或第三侧的表面为具有光焦度的曲面；其中，所述第一侧分别与所述第二侧和所述第三侧相邻，所述第二侧与所述第三侧相对。2.根据权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述棱镜主体的所述第二侧和/或所述第三侧的表面为球面、非球面或自由曲面。3.根据权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述光束调整透镜包括透反透镜；所述透反透镜位于所述第一光束和所述第三光束的传播路径上，用于部分透过所述第一光束形成所述第二光束，以及反射所述第三光束由所述棱镜主体的第二侧出射。4.根据权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述光束调整透镜包括偏振分光透镜；所述偏振分光透镜位于所述第一光束的传播路径上，用于透过所述第一光束中与所述偏振分光透镜的偏振方向相同的偏振光形成所述第二光束；所述近眼显示装置还包括四分之一波片，所述四分之一波片分别位于所述第二光束和所述第三光束的传播路径上，所述第二光束经所述四分之一波片后入射至所述反射镜组件，所述第三光束经所述四分之一波片后...
【专利技术属性】
技术研发人员：康雪雪，郑昱，赵鑫，
申请(专利权)人：北京灵犀微光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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