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一种近眼显示系统以及带有该近眼显示系统的头戴设备

阅读：781发布：2020-07-08

专利汇可以提供一种近眼显示系统以及带有该近眼显示系统的头戴设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种近眼显示系统以及带有该近眼显示系统的头戴设备，近眼显示系统包括：透明或半透明的显示器，所述显示器靠近眼睛一侧设有正透镜，所述显示器远离眼睛一侧设有负透镜。透明或半透明的显示器允许环境光穿过并进入眼睛，正透镜将透明显示屏放大呈现到眼前，负透镜将环境光缩小后，再由放大透镜放大恢复到眼前，进而形成AR设备与VR设备功能的叠加，从而使得用户在看到虚拟图像的同时也可以看到现实场景中的图像。，下面是一种近眼显示系统以及带有该近眼显示系统的头戴设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种近眼显示系统，其特征在于，包括：透明或半透明的显示器，所述显示器靠近眼睛一侧设有正透镜，所述显示器远离眼睛一侧设有负透镜。
2.根据权利要求1所述的一种近眼显示系统，其特征在于：所述正透镜为具有放大功能的透镜，所述正透镜为凸透镜或正菲涅尔透镜。
3.根据权利要求2所述的一种近眼显示系统，其特征在于：所述正菲涅尔透镜平面结构的一面紧贴所述显示器的表面，或所述正菲涅尔透镜平面结构的一面与所述显示器一体成型。
4.根据权利要求1所述的一种近眼显示系统，其特征在于：所述负透镜为具有缩小功能的透镜，所述负透镜为凹透镜或负菲涅尔透镜。
5.根据权利要求4所述的一种近眼显示系统，其特征在于：所述负菲涅尔透镜平面结构的一面紧贴所述显示器的表面，或所述负菲涅尔透镜平面结构的一面与所述显示器一体成型。
6.根据权利要求1所述的一种近眼显示系统，其特征在于：所述正透镜和/或所述负透镜与显示器表面一体成型。
7.根据权利要求1所述的一种近眼显示系统，其特征在于：所述正透镜和/或所述负透镜与显示器表面之间间隔设置。
8.根据权利要求1所述的一种近眼显示系统，其特征在于：所述显示器靠近眼睛一侧还设有矫正透镜，或所述正透镜带有矫正度数。
9.根据权利要求8所述的一种近眼显示系统，其特征在于：所述矫正透镜带有的度数能够矫正近视眼、远视眼、老花眼、斜视眼或散光眼。
10.一种带有如权利要求1-9中任一权利要求所述近眼显示系统的头戴设备，其特征在于：
所述头戴设备带有一个近眼显示系统：所述近眼显示系统位于佩戴者的一个眼睛或两个眼睛前方，或所述头戴设备带有两个近眼显示系统：两个所述近眼显示系统分别位于佩戴者的各一个眼睛前方。

说明书全文

一种近眼显示系统以及带有该近眼显示系统的头戴设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种近眼显示装置，尤其涉及一种近眼显示系统以及带有该近眼显示系统的头戴设备。

背景技术

[0002] 当前的VR设备将直接显示屏放大后呈现在用户（如佩戴者）眼前，但无法像AR设备一样将环境光叠加到虚拟图像上；而AR设备又无法为用户提供大视角的画面场景。现有技术中还没有一种技术可以将二者的有点进行结合。

发明内容

[0003] 本发明克服了现有技术的不足，提供一种近眼显示系统以及带有该近眼显示系统的头戴设备。

[0004] 为达到上述目的，本发明采用的第一种技术方案为：一种近眼显示系统以及带有该近眼显示系统的头戴设备，包括：透明或半透明的显示器，所述显示器靠近眼睛一侧设有正透镜，所述显示器远离眼睛一侧设有负透镜。

[0005] 本发明一个较佳实施例中，所述正透镜为具有放大功能的透镜，所述正透镜为凸透镜或正菲涅尔透镜。

[0006] 本发明一个较佳实施例中，所述正菲涅尔透镜平面结构的一面紧贴所述显示器的表面，或所述正菲涅尔透镜平面结构的一面与所述显示器一体成型。

[0007] 本发明一个较佳实施例中，所述负透镜为具有缩小功能的透镜，所述负透镜为凹透镜或负菲涅尔透镜。

[0008] 本发明一个较佳实施例中，所述负菲涅尔透镜平面结构的一面紧贴所述显示器的表面，或所述负菲涅尔透镜平面结构的一面与所述显示器一体成型。

[0009] 本发明一个较佳实施例中，所述正透镜和/或所述负透镜与显示器表面一体成型。

[0010] 本发明一个较佳实施例中，所述正透镜和/或所述负透镜与显示器表面之间间隔设置。

[0011] 本发明一个较佳实施例中，所述显示器靠近眼睛一侧还设有矫正透镜，或所述正透镜带有矫正度数。

[0012] 本发明一个较佳实施例中，所述矫正透镜带有的度数能够矫正近视眼、远视眼、老花眼、斜视眼或散光眼。

[0013] 本发明一个较佳实施例中，所述显示器为薄片结构的显示屏，所述显示屏为曲面结构或平面结构。

[0014] 本发明一个较佳实施例中，所述正透镜和/或所述负透镜的结构与所述显示屏结构吻合。

[0015] 本发明采用的第二种技术方案为：一种带有近眼显示系统的头戴设备，所述头戴设备带有一个近眼显示系统：所述近眼显示系统位于佩戴者的一个眼睛或两个眼睛前方，或所述头戴设备带有两个近眼显示系统：两个所述近眼显示系统分别位于佩戴者的各一个眼睛前方。

[0016] 本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：（1）本发明将显示屏改为透明或半透明的显示屏，另外再加上用于画面缩放补偿的负透镜，用于将环境光还原。从而使得用户在看到虚拟图像的同时也可以看到现实场景中的图像，起到AR设备的功能。当前VR设备的显示视角远大与AR设备，本发明在保持VR大视角的同时提供了AR的功能的同时，让AR设备可以像VR一样具有超大视角。

[0017] （2）两种透镜可以根据用户需要调整度数匹配，从而适用于不同视力的人群。附图说明

[0018] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的第一种优选实施例的结构示意图；
图3是本发明的第二种优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

[0019] 现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

[0020] 如图1所示，一种近眼显示系统以及带有该近眼显示系统的头戴设备，包括：透明或半透明的显示器，显示器靠近眼睛一侧设有正透镜，显示器远离眼睛一侧设有负透镜。

[0021] 本发明将显示屏改为透明或半透明的显示屏，另外再加上用于画面缩放补偿的负透镜，用于将环境光还原。从而使得用户在看到虚拟图像的同时也可以看到现实场景中的图像，起到AR设备的功能。当前VR设备的显示视角远大与AR设备，本发明在保持VR大视角的同时提供了AR的功能的同时，让AR设备可以像VR一样具有超大视角。

[0022] 正透镜为具有放大功能的透镜，正透镜为凸透镜或正菲涅尔透镜，其中正透镜为正菲涅尔透镜时，正菲涅尔透镜平面结构的一面紧贴显示器的表面，或正菲涅尔透镜平面结构的一面与显示器一体成型。

[0023] 负透镜为具有缩小功能的透镜，负透镜为凹透镜或负菲涅尔透镜，其中负透镜为负菲涅尔透镜时，负菲涅尔透镜平面结构的一面紧贴显示器的表面，或负菲涅尔透镜平面结构的一面与显示器一体成型。

[0024] 无论是正菲涅尔透镜还是负菲涅尔透镜，其与普通的凸透镜和凹透镜相比，均具备厚度优势，同样度数效果条件下，菲涅尔透镜的厚度会远远小于普通透镜，其使用会使近眼显示系统的体积大大缩小，产品的结构也会更加简洁。

[0025] 正透镜和/或负透镜与显示器表面一体成型，或正透镜和/或负透镜与显示器表面之间间隔设置。一体成型可以使透镜与显示屏之间具备更加好的透光效果，而相间设置可以辅助调整透镜的焦距。

[0026] 显示器靠近眼睛一侧还设有矫正透镜，或正透镜带有矫正度数，矫正透镜带有的度数能够矫正近视眼、远视眼、老花眼、斜视眼或散光眼。两种透镜可以根据用户需要调整度数匹配，从而适用于不同视力的人群。

[0027] 显示器为薄片结构的显示屏，显示屏为曲面结构或平面结构，正透镜和/或负透镜的结构与显示屏结构吻合。

[0028] 另通过安装经验显示系统可以制造形成一种带有近眼显示系统的头戴设备，且：如果头戴设备带有一个近眼显示系统时：近眼显示系统位于佩戴者的一个眼睛或两个眼睛前方；如果头戴设备带有两个近眼显示系统时：两个近眼显示系统分别位于佩戴者的各一个眼睛前方。

[0029] 正菲涅尔透镜：光线从一侧进入，经过菲涅尔透镜在另一侧出来聚焦成一点或以平行光射出。焦点在光线的另一侧，并且是有限共轭，具有画面放大功能。负菲涅尔透镜：和正焦菲涅尔透镜刚好相反，焦点和光线在同一侧，具有画面缩小功能。

[0030] 如图2所示，中间设置透明的显示屏，正透镜为正菲涅尔透镜，负透镜为普通的凹透镜，且两个透镜均与显示屏相间设置。由于正透镜离眼睛较近，使用正菲涅尔透镜，有距离原因，肉眼难以清洗察觉正菲涅尔透镜上同心圆齿纹，基本不会影响视线；而负透镜离眼睛较远，如果采用负菲涅尔透镜，肉眼可能观察到负菲涅尔透镜上同心圆齿纹，因此此处的负透镜为普通的凹透镜。

[0031] 如图3所示，中间设置透明的显示屏，正透镜为与显示屏相间设置的正菲涅尔透镜，负透镜为与显示屏一体成型或紧贴的负菲涅尔透镜，此结构使用两片菲涅尔透镜，使近眼显示系统厚度大大缩小。

[0032] 以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

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