[发明专利]一种短焦近眼显示系统

说明书

一种短焦近眼显示系统，涉及近眼显示技术领域，解决现有AR技术中存在的大视场角，大出瞳直径以及能效与体积之间的矛盾等问题，该系统包括微显示器，凸面部分反射镜或平面部分反射镜，以及凹面部分反射镜；微显示器位于凸面部分反射镜和凹面部分反射镜之间或微显示器位于平面部分反射镜和凹面部分反射镜之间，且朝向眼瞳位置发光；靠近眼瞳位置的为凸面部分反射镜或平面部分反射镜，远离眼瞳位置的为凹面部分反射镜；微显示器为透明显示器或旋转的线状显示器。通过两次反射，在光学上将微显示器的尺寸增大，使微显示器的制造难度降低，旋转所需精度降低，且支持更高的分辨率。通过使用平面镜的转折作用，能够最大幅度减小眼镜的厚度，实现轻薄化。

技术领域

本发明涉及近眼显示技术领域，具体涉及一种短焦近眼显示系统。

背景技术

增强现实(简称AR)被称为第三代计算平台，其能够通过小体积的眼镜，将微显示器的图像放大，给使用者提供超大的3D画面，同时显示图像能够跟现实环境进行融合，在日常生活以及工业领域都具有非常广泛的应用。

目前，有多种AR技术，包括自由曲面棱镜，离轴折反射结构，波导眼镜等，由于各种制约因素，都无法解决大视场角，大出瞳直径，能效与体积之间的矛盾。本发明通过使用球对称解决了上述问题，基于前面已申请的专利技术(专利号：202020742439)，本发明使用两次反射，使得眼镜的厚度降低，增大了出瞳距离，进一步提升了应用的广度。同时本发明通过两次反射，使微显示器的尺寸增大，降低了微显示器的加工难度以及旋转所需精度，且支持更高的分辨率。通过使用平面镜的转折作用，能够最大幅度减小眼镜的厚度，实现轻薄化。本发明显示器朝向人眼侧发光，也降低了信息的泄露。

发明内容

本发明解决现有AR技术中存在的大视场角，大出瞳直径以及能效与体积之间的矛盾等问题，提供一种短焦近眼显示系统。

一种短焦近眼显示系统，该系统包括微显示器，凸面部分反射镜或平面部分反射镜，以及凹面部分反射镜；所述微显示器位于凸面部分反射镜和凹面部分反射镜之间或微显示器位于平面部分反射镜和凹面部分反射镜之间，靠近眼瞳位置的为凸面部分反射镜或平面部分反射镜，远离眼瞳位置的为凹面部分反射镜；所述微显示器被配置为透明显示器或旋转的线状显示器且朝向眼瞳位置发光，发出的光线首先被凸面部分反射镜或平面部分反射镜反射，反射后的光线被凹面部分反射镜反射，被反射回来的光线穿过凸面部分反射镜或平面部分反射镜后到达眼瞳位置实现了放大放远的功能；

所述凸面部分反射镜、凹面部分反射镜和微显示器的面型和相对位置被配置为适配用户近视度数，所述凸面部分反射镜和凹面部分反射镜被配置为可透射部分光，使得环境光同时清晰地到达人眼。

一种短焦近眼显示系统，该系统包括微显示器，凸面部分反射镜以及凹面部分反射镜；

所述微显示器被配置为旋转的线状显示器或透明显示器并朝向眼瞳位置方向发光；当微显示器被配置为旋转的线状显示器时，在其外侧配置透明保护壳；

所述凸面部分反射镜、凹面部分反射镜依次配置在所述眼瞳位置到微显示器之间；

所述微显示器所发出的光穿过凹面部分反射镜后被凸面部分反射镜反射，随后，所述光被所述凹面部分反射镜反射并穿过凸面部分反射镜后到达眼瞳位置，实现对微显示器的图像放大放远的作用；

所述凸面部分反射镜、凹面部分反射镜和微显示器的面型和相对位置被配置为适配用户近视度数，所述凸面部分反射镜、凹面部分反射镜被配置为可透射部分光，使得环境光可以同时清晰地到达人眼。

本发明的有益效果：本发明提出了一种短焦近眼显示系统，能够缩短眼镜的整体厚度，增大出瞳直径，使得用户佩戴更加舒适，更加美观。

通过两次反射，在光学上将微显示器的尺寸增大，使得微显示器的制造难度降低，旋转所需精度降低，且支持更高的分辨率。

通过使用平面镜的转折作用，能够最大幅度减小眼镜的厚度，实现轻薄化。