[实用新型]一种平光屏幕和VR眼镜

说明书

技术领域

本申请属于虚拟现实VR，增强现实AR，以及混合现实MR领域，由于这三者区别不大，本文统称为VR或者虚拟现实。特别是一种发射平行光的屏幕，并设有这种屏幕的直接投射式的VR或者AR、MR眼镜。

背景技术

现有技术的VR眼镜，大多数使用传统lcd、led等广视角屏幕，使用成像透镜，利用点到点的成像原理进行成像,因此需要调节视距和眼距。并且散射浪费了屏幕亮度，功耗大。体积很大，不可能小型化，透镜和屏幕都要和眼球相距一段必要的距离。追求透镜曲面参数到一种变态的程度，使得透镜成本很高，而视野也一般。即使如此，透镜的边缘畸变无法真正矫正。不清晰的边缘容易产生晕动症。本案解决这些问题。

发明内容

本申请与传统VR或者AR、MR眼镜（以下统称VR眼镜，AR就是现实+VR，本质一样，不再赘述）完全不同的是，本申请使用一种特制的平光屏幕。平光屏幕，为发射平行光的屏幕，每一个像素点发出的光都是平行光，简称平光屏幕。本申请还公开一种直投VR眼镜，使用上述平光屏幕，所述VR眼镜内设有平光屏幕。所述平光屏幕的每一个像素的出射光都是平行光。所述出射光，为从屏幕表面所发出的光。

所述平光屏幕的可视角度为0度。所述0度为理论值，激光亦不可能0度，实际中平行光都可看做0度，此处叙述应当理解为可看做平行光即可。既所述平光屏幕除正视（眼睛在当前像素发光光线线条上）外均不可见，所述可视角度较传统含义不同，本案所述的可视角度之外完全不可见，传统可视角度之外的范围隐约还可见，如tn屏幕的可视角度之外颜色和亮度会有变化，这都是传统的可视角度定义。

所述平光屏幕为发射平行光的屏幕，

所述的平光屏幕是lcd屏幕，则，与传统lcd屏幕相比，所述平光屏幕不设置散光微透镜层或者扩散层，且，所述lcd屏幕的背光为平行光或激光；

或，

所述的平光屏幕是led屏幕，则，与传统led屏幕相比，所述平光屏幕采用发射平行光的led或者在普通led像素的基础上设置聚光透镜使其成为平行光；

所述平光屏幕每一个像素点的出射光都是平行光。

所述平光屏幕可为平面的屏幕，优选为曲面屏幕，最优选xy两个轴向均为曲面屏幕。所述的x轴为水平轴，瞳距方向的轴；所述的y轴为竖直轴，仰视俯视的轴。所述的曲面有两个方向均为曲面的例子，比如球面，或者椭球面，抛物面。球面或者椭球面屏幕，能够更好的将光线直接投射到瞳孔中去。

优选的，所述的球面或者椭球面屏幕的球心或者中心在眼球的运动中心上。所述的眼球运动中心为眼球进行5自由度运动时的相对静止中心，一般可以认为是眼窝中心。

所述的平光屏幕为了实现0度的可视角度，不设置散射微透镜。传统液晶屏幕-LCD，包括TN屏、MVA屏、VA屏、 PLS屏、IPS屏、ADS屏等背光屏，为了能够实现广视角，在每个像素上都设置了微透镜，背光经过微透镜先聚焦透过液晶，后大范围散射。相较于传统屏幕，本案所述平光屏幕不设置微透镜，并且背光必须是平行光或者激光。并且所述背光垂直于当前像素所处的屏幕平面或曲面屏幕切面。

所述的散射微透镜，为传统lcd原理的背光屏幕，在每一个像素，每一个液晶单元上都分别设置的，焦距很短，用来将背光聚焦让光束更小，从而让小光束更好的通过像素的液晶层，或者说让光通过液晶层时光束最窄，并且，当光束通过液晶之后迅速散开的微透镜。微透镜是传统屏幕必需部件。微透镜让传统屏幕的每一个像素点成为一个单面点光源。然而设置这种透镜，恰恰成了VR虚拟现实领域的技术障碍和错误的技术暗示，阻碍了我领域人员。我也是花了4年时间，从2014年到现在申请了15个专利才第一次意识到的，原来传统屏幕所追求的，却是错误的方向。我领域技术人员没有意识到，也说明这种技术误导很深。这就是南辕北辙，花费了很多成本和精力将视角做的越来越广却更加不好用。

特别的，当技术和成本允许时，也可以不垂直，与当前像素呈一定角度亦可。但是目前看来，如果要实现发射平行光，最好，最经济的办法就是垂直。而且，使用lcd原理的屏幕，如果要实现平光屏幕的目的，背光也最好垂直。但是如果侵权人为了绕过我专利而故意偏了一个小角度，都应当理解为垂直。如果以后技术允许了，不排除当前像素点发出的平行光线与当前像素切面呈一定的角度，或者再进一步的，所呈角度按照屏幕的xy两个方向为某个连续函数。

既，所述平光屏幕的像素的出射光优选为垂直于当前像素切面，二选为与当前切面法线呈角度，且此角度可随当前像素在所述平光屏幕上的位置不同而呈一定变化。