[发明专利]一种透射式立体显示眼镜装置

说明书

技术领域

本发明涉及头戴立体显示的技术领域，特别涉及一种透射式的立体显示眼镜装置。 

背景技术

随着可穿戴设备的流行，头戴式立体显示设备在近几年发展较快。通常的显示设备使用LCD或类似不透明显示芯片，利用目镜系统将显示芯片的图像成在人眼前方明视距离外。这种目镜系统一般由普通玻璃或树脂镜片组成，利用复杂的机械结构来调节目镜的焦距。这种系统设计复杂，设备往往较大较重，且机械调焦速度慢，成本较高。同时，为了实现外界环境事物的显示，这种设备往往需要配备3D摄像头，将拍摄画面在显示芯片上同时显示出来，这导致观看外界环境事物的视角较小，立体感一般，有一定延迟，且设计复杂，成本较高。随着透明自发光显示芯片和电控可变焦透镜的发展，可以实现透射式显示，并且简化目镜系统的设计，将设备进一步小型化轻便化。 

本发明包括：左右眼显示芯片；显示芯片控制模块；左右眼电控可调焦透镜/透镜组；可调镜架。不需要外加摄像头，直接透过观看外界环境事物，结构简单，没有延迟，设备轻小；可以显示立体图像，也可以切换为平面显示；此外，调焦透镜的焦距可以在成像和非成像时的焦距的基础上进行微调，以适应不同远近视程度人的需求。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，设计一种透射式立体显示眼镜装置，其为利用透明显示芯片和电控可调焦透镜/透镜组的结构简单、临场感佳的头戴立体显示眼镜。 

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案： 

一种透射式立体显示眼镜装置，包括： 

左右眼显示芯片，用于显示供观看的图像； 

显示芯片控制模块，用于控制显示芯片生成视差图像； 

左右眼电控可调焦透镜/透镜组，用于将显示芯片上图像成像与人眼合适观看距离处； 

可调镜架，用于固定器件和调节瞳距； 

其中，所述显示芯片是透明OLED显示芯片，具有自发光和不显示时有高透射率等特性； 

其中，所述显示芯片控制模块用于产生左右眼视差图像并通过左右眼显示芯片进行立体显示，或者用于产生独立的图像分别在左右眼显示芯片上进行平面显示。 

其中，所述电控可调焦透镜/透镜组可以通过透镜控制模块调节焦距，调节范围从能使正常或有不同远、近视程度的人看清环境事物到能看清显示芯片图像在眼镜前方人眼明视距离外所成的像； 

其中，所述透镜可以是液晶透镜、液体透镜、聚合物透镜或者其他类似原理的可调焦透镜； 

其中，所述液晶透镜，通过透镜控制模调节，液晶透镜的折射率分布等效为单一透镜、菲涅尔透镜或微透镜阵列的一种； 

其中，所述可调镜架可以横向调节瞳距，适应不同人需求。镜架将显示模块中的显示芯片置于液晶透镜/透镜组后方合适距离处，并固定两者位置。 

与现有技术相比，本发明的有益效果在于： 

1、系统结构简单，设备轻小，便于佩戴。 

2、摒弃了对环境事物先拍摄后成像的设计，减小了处理器运算量，并且成像没有延迟，降低成本。 

3、调焦透镜的焦距可以在成像时焦距的基础上进行微调，以适应不同近视程度人的需求。 

4、可以在立体显示和平面显示间切换。 

附图说明

图1示意性地从系统正上方角度给出了根据本发明总体构思的透射式立体显示眼镜装置； 

图2示意性地从系统侧面角度给出了根据本发明总体构思的透射式立体显示眼镜装置； 

图3示意性地给出了根据本发明总体构思的系统显示成像的光路； 

图4示意性地给出了实施例1的等效菲涅尔式的透镜； 

图5示意性地给出了实施例1的等效菲涅尔式的透镜的光路图； 

图6示意性地给出了实施例1的透镜阵列式的透镜，图（a）为俯视图，图（b）为主视图； 

图7示意性地给出了实施例1的透镜阵列式的透镜的光路图；其中，20为透镜阵列，21为显示芯片显示的像，22为经过透镜阵列呈的像，23为显示芯片，24为显示区域，25为非 显示区域。 

图中，11L和11R分别为左眼显示芯片和右眼显示芯片；12L和12R分别为左眼电控可调焦透镜/透镜组和右眼电控可调焦透镜/透镜组；13为显示芯片控制模块；14为透镜控制模块；15为可调镜架；16为在眼镜前方人眼明视距离外的左右眼图像；17为等效菲涅尔式的透镜；18为透镜阵列式的透镜；19为透镜阵列式的透镜中的子透镜。 

具体实施方式