[发明专利]纳米镜片、近眼显示方法及近眼显示装置

权利要求书

1.一种近眼显示装置，其特征在于，所述近眼显示装置由纳米镜片与多于一个微投影系统光学耦合而成，所述纳米镜片包括：

纳米结构；以及

作为所述纳米结构的载体的镜片基底，一个纳米镜片具有一个镜片基底，每个镜片基底具有多个纳米结构，

其中，所述纳米结构呈排布在所述镜片基底上的纳米光栅的形式，所述纳米光栅成夹角分布并且包括用于接收来自微投影系统的图像的入射纳米光栅以及用于向人眼前方出射耦合图像的出射纳米光栅，

每个微投影系统分别实现一个视场图像的输出，所有微投影系统组合获得大视场的虚拟图像耦合，所述纳米结构包括三个区域：

第一区域，其用以耦合来自所述微投影系统的图像光线，耦合光线经波导内全反射左右分别传输至第二区域；

所述第二区域，其用以改变光线走向，将光束导向第三区域；以及

所述第三区域，其为输出区域，将光束分别以一定角度出射至人眼视网膜，

所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域构成功能性区域，所述纳米结构包括拼接而成的多组功能性区域，所述多组功能性区域设置在同一个镜片基底上，所述近眼显示装置包括拼接而成的多个纳米镜片，所述近眼显示装置包括位于左侧的所述纳米镜片和位于右侧的所述纳米镜片，并且，左眼图像光在位于左侧的所述纳米镜片内耦合传导，右眼图像光在位于右侧的所述纳米镜片内耦合传导，左右眼同时接收到输出光线使人眼透过镜片观看到三维信息。

2.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中，所述纳米结构位于所述镜片基底的表面或内部。

3.如权利要求2所述的近眼显示装置，其中，所述纳米结构为单层结构或多层层叠结构。

4.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中，所述纳米光栅的表面覆有与所述镜片基底的折射率不同的透明介质层。

5.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中，所述镜片基底是多弯曲结构、弧形结构、长条结构、梯型结构或者自由曲面结构。

6.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中，所述纳米结构由多组结构单元构成，每组结构单元包括红色单元像素、绿色单元像素和蓝色单元像素，分别用于对应传输相应的颜色图像光线。

7.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中，所述纳米结构呈离轴菲涅尔透镜结构。

8.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中，所述第二区域和所述第三区域以所述第一区域为轴，呈现空间上对称分布。

9.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中，所述第一区域具有倾斜光栅，并且所述倾斜光栅呈菱形结构、三角结构、梯形结构或波浪结构。

10.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中，所述第一区域为左右对称的形状结构。

11.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中，所述纳米镜片为光线波导，微投影图像耦合进入纳米镜片，满足全反射条件传播。

12.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中，所述纳米镜片的拼接为非对称错落分布，或者，所述纳米镜片的拼接为对称分布。

13.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中，所述近眼显示装置具有叠加的三片所述纳米镜片，分别用于传输近、中、远景深图像。

14.一种利用如权利要求1、8、9、10中任一项所述的近眼显示装置的近眼显示方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤A：用所述第一区域耦合来自所述微投影系统的图像光线，使耦合光线经波导内全反射左右分别传输至所述第二区域；

步骤B：用所述第二区域改变光线走向，将光束导向第三区域；

步骤C：用所述第三区域作为输出区域，将光束分别以一定角度出射至人眼视网膜。