[发明专利]一种可穿戴显示装置及其驱动方法

权利要求书

1.一种可穿戴显示装置，其特征在于，包括控制单元、显示单元、光路传输单元、半透明光电探测单元以及信号处理单元；

所述控制单元与所述显示单元连接，所述显示单元包括多个发光元件，所述控制单元用于控制所述显示单元输出显示画面；

所述光路传输单元用于将所述显示画面传输至人眼；

所述半透明光电探测单元位于所述光路传输单元靠近所述人眼的一侧，所述半透明光电探测单元用于将所述人眼反射的光信号转换为电信号；

所述信号处理单元与所述半透明光电探测单元连接，所述信号处理单元用于处理所述半透明光电探测单元输出的电信号；

所述控制单元与所述信号处理单元连接，所述控制单元用于根据所述信号处理单元的反馈信号实时调整所述显示单元的输出画面的数据；

所述光路传输单元和所述半透明光电探测单元还用于将外界光线透射入人眼。

2.根据权利要求1所述的可穿戴显示装置，其特征在于，所述半透明光电探测单元包括一个半透明光电探测器；所述半透明光电探测器包括多个探测区和多个透光区，所述探测区包括光电传感器和驱动电路，所述透光区的面积总和占所述半透明光电探测器面积的比例大于或等于30％，小于或等于90％。

3.根据权利要求1所述的可穿戴显示装置，其特征在于，所述光路传输单元包括至少一个传播光学图像的光波导管，第一衍射输入耦合片，用于将所述显示画面输入所述光波导管，一个衍射输出耦合片，用于将所述光波导管传输的光束输出至所述人眼；

所述半透明光电探测单元位于所述衍射输出耦合片靠近所述人眼的一侧，所述半透明光电探测单元和所述衍射输出耦合片用于透射外界光线至人眼。

4.根据权利要求3所述的可穿戴显示装置，其特征在于，所述信号处理单元包括视网膜健康管理器，所述视网膜健康管理器根据所述半透明光电探测单元检测的所述人眼反射的光辐射信息并生成反馈信号，所述控制单元根据所述反馈信号实时调整所述显示单元出射光的亮度和/或颜色。

5.根据权利要求4所述的可穿戴显示装置，其特征在于，所述视网膜健康管理器包括对多个颜色光的曝光积分器、模数转换器以及存储器，所述存储器预存视网膜老化模型和减缓伤害模型。

6.根据权利要求3所述的可穿戴显示装置，其特征在于，还包括结构光投影仪和第二衍射输入耦合片，所述第二衍射输入耦合片用于将所述结构光投影仪出射的结构光耦合入所述光波导管；

所述衍射输出耦合片还用于将所述结构光输出至所述人眼；

所述半透明光电探测单元用于接收所述人眼反射的结构光；

所述信号处理单元包括结构光处理器，所述结构光处理器根据所述人眼反射的结构光的畸变追踪所述人眼的视线方位，所述控制单元根据所述人眼的视线方位调整所述显示单元输出的待显示画面。

7.根据权利要求6所述的可穿戴显示装置，其特征在于，所述结构光的光斑形状包括点阵形状、格栅形状或者平行条纹形状。

8.根据权利要求7所述的可穿戴显示装置，其特征在于，所述结构光的光斑形状为格栅形状，所述格栅形状的栅线宽度为DL，栅格周期为D21；

所述半透明光电探测单元包括阵列排布的多个光电探测器，所述光电探测器的宽度为DS，相邻两个所述光电探测器之间的距离为D11；

其中，D11≤0.5D21；0.25≤DL/D21≤0.75；0.1≤DS/D11≤0.5。

9.根据权利要求8所述的可穿戴显示装置，其特征在于，所述格栅形状的行方向为第一方向，所述光电探测器所成阵列的行方向为第二方向，所述第一方向与所述第二方向的夹角大于或等于40°，小于或等于50°。

10.根据权利要求3～9任一所述的可穿戴显示装置，其特征在于，所述第一衍射输入耦合片包括表面浮雕光栅或体内全息光栅，所述衍射输出耦合片包括表面浮雕光栅或体内全息光栅。