一种近眼显示设备制造技术

本发明专利技术涉及光学技术领域，公开了一种近眼显示设备，包括波导元件；用于输出投影光线的投影光源；用于将投影光线耦入至波导元件内进行全反射传输的耦入元件；用于将波导元件内全反射传输的投影光线耦出的耦出元件；其中，耦出元件上至少包括对应于第一耦出区域设置的第一耦出结构和对应于第二耦出区域设置的第二耦出结构；耦出元件的第一耦出结构具有设定光焦度；设定光焦度为对使用者的屈光异常进行矫正所对应的光焦度；或，耦出元件的第二耦出结构具有和设定光焦度相反的光焦度。本申请中所提供的近眼显示设备，在满足佩戴者正常观看各种投影画面的同时有利于缓解佩戴者的屈光异常，实现使用电子设备和提升视力健康的兼顾。顾。顾。

【技术实现步骤摘要】
一种近眼显示设备


[0001]本专利技术涉及光学
，特别是涉及一种近眼显示设备。

技术介绍

[0002]目前青少年近视或远视等屈光异常的比例越来越高，程度越来越深，而且青少年一旦出现屈光异常，屈光异常的程度也逐年上升，且上升的速度也很快。而出现这一问题一方面是课业压力增大，另一方面是电子类产品使用较多。但随着科学技术的发展，电子产品已经逐渐成为人们生活中必不可少的一部分。这在一定程度上给人们在使用电子产品和视力健康上出现两难的选择。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种近眼显示设备，能够在满足佩戴者正常观看各种投影画面的同时有利于缓解佩戴者的屈光异常，实现使用电子设备和提升视力健康的兼顾。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种近眼显示设备，包括波导元件；用于输出投影光线的投影光源；用于将所述投影光线耦入至所述波导元件内进行全反射传输的耦入元件；用于将所述波导元件内全反射传输的投影光线耦出的耦出元件；其中，所述耦出元件上至少包括对应于第一耦出区域设置的第一耦出结构和对应于第二耦出区域设置的第二耦出结构；所述耦出元件的第一耦出结构具有设定光焦度；所述设定光焦度为对使用者的屈光异常进行矫正所对应的光焦度；或，所述耦出元件的第二耦出结构具有和所述设定光焦度相反的光焦度。
[0005]在本申请的一种可选地实施例中，当所述耦出元件的第一耦出结构具有设定光焦度；所述耦出元件包括覆盖所述第一耦出区域和所述第二耦出区域的耦出光栅，以及贴合所述耦出光栅设置在对应于所述第一耦出区域的第一全息光学元件；其中，所述第一全息光学元件具有设定光焦度。
[0006]在本申请的一种可选地实施例中，还包括在所述耦出光栅上对应于所述第二耦出区域的位置贴合设置的第二全息光学元件。
[0007]在本申请的一种可选地实施例中，当所述耦出元件的第二耦出结构具有和所述设定光焦度相反的光焦度；所述耦出元件包括覆盖所述第一耦出区域和所述第二耦出区域的耦出光栅，贴合所述耦出光栅对应于所述第二耦出区域设置的第二全息光学元件；其中，所述第二全息光学元件为具有和所述设定光焦度相反光焦度的元件。
[0008]在本申请的一种可选地实施例中，所述耦出光栅包括依次堆叠设置的第一耦出光栅、第二耦出光栅以及第三耦出光栅；其中，所述第一耦出光栅、所述第二耦出光栅以及所述第三耦出光栅分别用于对
不同波长范围内的投影光线进行衍射。
[0009]在本申请的一种可选地实施例中，当所述耦出元件的第一耦出结构具有设定光焦度；所述耦出元件包括设置在所述第一耦出区域的第一全息光学元件以及设置在所述第二耦出区域的第二全息光学元件；其中，所述第一全息光学元件具有所述设定光焦度。
[0010]在本申请的一种可选地实施例中，所述第二耦出区域为以所述第一耦出区域为中心的环形区域。
[0011]在本申请的一种可选地实施例中，所述设定光焦度为对存在近视屈光异常的使用者观看绿色光波所形成的投影画面的进行矫正对应的光焦度；使得所述投影光源输出的投影光线经过所述第一耦出结构输出后，所述投影光线中的蓝色光线在所述使用者的视网膜前成像，绿色光线在所述使用者的视网膜上成像，红色光线在所述使用者的视网膜后成像。
[0012]在本申请的一种可选地实施例中，所述投影光源用于至少切换输出第一投影光线和第二投影光线；其中，所述第一投影光线的激光功率为1.5
‑
3mW，波长为647nm～660 nm，入眼激光功率不大于0.39mW。
[0013]在本申请的一种可选地实施例中，还包括用于向佩戴者眼中输出波长为650nm，入眼激光功率不大于0.39mW的红色光线的红光发射器。
[0014]本专利技术所提供的近眼显示设备，包括波导元件；用于输出投影光线的投影光源；用于将投影光线耦入至波导元件内进行全反射传输的耦入元件；用于将波导元件内全反射传输的投影光线耦出的耦出元件；其中，耦出元件上至少包括对应于第一耦出区域设置的第一耦出结构和对应于第二耦出区域设置的第二耦出结构；耦出元件的第一耦出结构具有设定光焦度；设定光焦度为对使用者的屈光异常进行矫正所对应的光焦度；或，耦出元件的第二耦出结构具有和设定光焦度相反的光焦度。
[0015]本申请中的近眼显示设备在可以利用波导元件和投影光源实现近眼投影显示的基础上，还进一步地在波导元件的耦出元件对应的耦出区域划分成第一耦出区域和第二耦出区域；且以耦出元件对应位于第一耦出区域的结构作为第一耦出结构，而对应位于第二耦出区域的结构作为第二耦出结构；其中，第一耦出结构具有设定光焦度而第二耦出结构不具有光焦度，或者是针对佩戴有屈光校正的眼镜的佩戴者，第一耦出结构不具有光焦度，而第二耦出结构具有和设定光焦度相反的光焦度。由此即可使得由第一耦出区域耦出的投影光线能够在存在屈光异常的佩戴者的视网膜上成像，进而使得佩戴者看到清晰的投影画面；而由第二耦出区域耦出的投影光线则在偏离佩戴者视网膜的位置成像，从而达到延缓佩戴者的屈光异常程度进一步地加深的问题，甚至可以有助于佩戴者的屈光异常的逐渐恢复。
[0016]由此可见，本申请中所提供的近眼显示设备，在满足佩戴者正常观看各种投影画面的同时有利于缓解佩戴者的屈光异常，实现使用电子设备和提升视力健康的兼顾。
附图说明
[0017]为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根
据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本申请实施例提供的近眼显示设备的光路结构示意图；图2为本申请实施例提供的对近视屈光异常进行矫正的光路原理示意图；图3为本申请实施例提供的对远视屈光异常进行矫正的光路原理示意图；图4为本申请实施例所提供的近眼显示设备的另一光路结构示意图；图5为本申请实施例提供的近眼显示设备的又一光路结构示意图；图6为本申请实施例提供的近眼显示设备的再一光路结构示意图；图7为本申请实施例提供的近眼显示设备中耦出区域分布示意图；图8为本申请实施例提供的近眼显示设备中耦出区域另一分布示意图。
具体实施方式
[0019]屈光异常包括远视和近视两种情况；其中，远视其主要原因是眼轴缩短所导致的远视缺陷，使得在不借助外界辅助的工具条件下，光线入射至人眼后会在人眼的视网膜之后成像，进而造成视物不清的问题；近视则主要是因为眼轴拉长所导致的缺陷，在不借助辅助工具的条件下，光线入射至人眼后会在人眼的视网膜之前成像，也导致视物不清楚的问题。
[0020]为此，本申请中提供了一种光学显示技术，使得存在佩戴异常的佩戴者能够正常的观看投影图像的同时，对其屈光异常还具有一定的缓解作用，从而达到使用电子设备和视力健康兼顾的目的。
[0021]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近眼显示设备，其特征在于，包括波导元件；用于输出投影光线的投影光源；用于将所述投影光线耦入至所述波导元件内进行全反射传输的耦入元件；用于将所述波导元件内全反射传输的投影光线耦出的耦出元件；其中，所述耦出元件上至少包括对应于第一耦出区域设置的第一耦出结构和对应于第二耦出区域设置的第二耦出结构；所述耦出元件的第一耦出结构具有设定光焦度；所述设定光焦度为对使用者的屈光异常进行矫正所对应的光焦度；或，所述耦出元件的第二耦出结构具有和所述设定光焦度相反的光焦度。2.如权利要求1所述的近眼显示设备，其特征在于，当所述耦出元件的第一耦出结构具有设定光焦度；所述耦出元件包括覆盖所述第一耦出区域和所述第二耦出区域的耦出光栅，以及贴合所述耦出光栅设置在对应于所述第一耦出区域的第一全息光学元件；其中，所述第一全息光学元件具有设定光焦度。3.如权利要求2所述的近眼显示设备，其特征在于，还包括在所述耦出光栅上对应于所述第二耦出区域的位置贴合设置的第二全息光学元件。4.如权利要求1所述的近眼显示设备，其特征在于，当所述耦出元件的第二耦出结构具有和所述设定光焦度相反的光焦度；所述耦出元件包括覆盖所述第一耦出区域和所述第二耦出区域的耦出光栅，贴合所述耦出光栅对应于所述第二耦出区域设置的第二全息光学元件；其中，所述第二全息光学元件为具有和所述设定光焦度相反光焦度的元件。5.如权利要求2至4任一项所述的近眼显示设备，其特征在于，所述耦出光栅包括依次堆叠设置的第一耦出光栅、...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏一振，张卓鹏，
申请(专利权)人：杭州光粒科技有限公司，
类型：发明
国别省市：