CN105572879B - 一种单像源双目近眼显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单像源双目近眼显示装置，其基于自由曲面棱镜实现，在仅使用单一微型显示元件的情况下，通过自由曲面棱镜和反射元件的位置配合，实现良好的双目视觉体验，并具有超薄的体积，可以作为夹片型的外设附着于主体框架或者普通校正眼镜存在，有效降低了近眼显示装置的成本，改善了用户体验，推动装置的普及化。
Description
技术领域
本发明涉及一种自由曲面棱镜，具体地说，尤其涉及一种适用于单像源近眼显示装置的自由曲面棱镜、以及使用它的单像源近眼显示装置，该单像源近眼显示装置只需一个高PPI的小型图像显示元件即可实现良好的双目视觉特性，有效的降低了近眼显示装置的成本。
背景技术
消费电子产品在近年来得到了蓬勃的发展，在智能手机之后，消费者已普遍地知道虚拟现实(virtual reality)和增强(augmented reality)的概念，并追逐相关的各种产品作为体验新技术的尝试，诸如Microsoft、FACEBOOK、GOOGLE等公司均推出了概念性的产品，在这些产品中，大多使用了单独针对某只人眼的显示元件，或者分立于左右眼目视光学系统上的两个中小型显示元件，即使这两个中小型显示元件可以集成在一体化形成，比如Oculus与Samsung合作的gear VR设备，但无可避免的依然需要使用植入整体较大面积显示器(如手机屏幕)，相对于近眼显示装置需要的高PPI分辨率显示元件的需求而言，这样的设置显然不够经济，极大的影响了近眼显示装置的制造成本，也无法在轻薄的光学系统下实现良好的双目视觉特性。
为了减少使用占据成本中高比例的显示元件，一些设计提出了基于分光镜的方式，将来自显示元件的光经由诸如半反半透的分光镜分成两束而进入左右眼的目视系统，但上述方式的弊端显而易见，由于分光镜的引入，光学系统的体积无法变得更薄，光损失也变大，并不利于设备的轻薄化，影响近眼显示装置的使用体验。
发明内容
本发明旨在提供一种单像源双目近眼显示装置，其基于自由曲面棱镜实现，在仅使用单一微型显示元件的情况下，通过有效光学面和反射元件的位置配合，能够实现良好的双目视觉体验，并具有超薄的体积，可以作为夹片型的外设附着于主体框架或者普通校正眼镜存在。
根据本发明的一种单像源双目近眼显示装置，包括：一微型显示元件；第一自由曲面棱镜和第二自由曲面棱镜；用于将所述微型显示元件发出的光反射至位于左侧的第一自由曲面棱镜的第一反射镜，用于将所述微型显示元件发出的光反射至位于右侧的第二自由曲面棱镜的第二反射镜，所述微型显示元件位于第一和第二自由曲 面棱镜的中线上，显示面垂直于所述中线设置，与所述第一和第二反射镜相对，且与出瞳相平行；所述第一和第二反射镜的反射面下边缘位置不凸出于所述第一和第二自由曲面棱镜的下边缘位置。
作为一种具体实施的方式，所述第一反射镜包括第三自由曲面棱镜，所述第二反射镜包括第四自由曲面棱镜；所述第三和第四自由曲面棱镜至少包括一个非球面面型的自由表面，且所述第三和第四自由曲面棱镜的位置关于所述中线对称。
其中，所述第三和第四自由曲面棱镜可以形成为一整体；第三和第四自由曲面棱镜的光入射面相对于微型显示元件设置，并分别向所述中线方向内倾斜。
优选的，第一至第四自由曲面棱镜中的每一个至少包括三个光学面，其中两个光学面的光焦度与另外一个光学面不同。
作为一种变形，第一和第二反射镜为一对关于所述中线呈对称分布的球面反射镜，一对球面反射镜为分立设置或合为一体设置。
根据本发明的自由曲面棱镜，具有轻薄易安装的优势，并且在反射元件的位置配合下，能够不扩大整个光学系统的尺寸而将作为单一像源的微型显示元件发出的光合理分配到左右两个自由曲面棱镜，提高光能利用率，减轻装置的重量和体积，从而提高了近眼显示设备的实用性和舒适度，降低了实现VR、AR等各种近眼显示装置的成本。
附图说明
图1为根据本发明第一实施例的近眼显示装置的光路图
图2为根据本发明第二实施例的近眼显示装置的光路图
图3为根据本发明一种变形例的近眼显示装置的光路图
图4为根据本发明的近眼显示装置电连接外设装置后的系统框图
具体实施方式
以下内容将参考附图和自由曲面棱镜的结构等来详细讨论具体实施本发明的实际示例。本发明可以以许多不同的形式实现且不应解释为限于这里所阐述的各实施例。而是，提供这些实施例使得本公开充分和完整，且向那些本领域的技术人员全面地传达本发明的构思。另外，各个实施例中的特征也可以按照下述实施例之外的方式组合，组合后的技术方案仍落在本申请的范围之内。
第一实施例
如图1所述，本发明的第一实施例的单像源双目近眼显示装置100的截面图，其包括一个微型显示元件1I，以及位于左右两侧的两套目视光学系统，可以理解的，左右两套目视光学系统关于微型显示元件1I的中心轴O呈对称分布，微型显示元件1I的中心轴O与左右两套目视光学系统的中线相重合。在下文中，将以左侧的目视光学为具体描述对象，说明本发明的具体实施方案。
左侧的目视光学系统包括第一自由曲面棱镜和与微型显示元件相对设置的第一反射镜，第一反射镜为第三自由曲面棱镜，第一自由曲面棱镜和第三自由曲面棱镜均包括3个光学面。为便于表达，采用逆光路方向，由人眼方向至微型显示元件，光线经由光学面11L透射进入第一自由曲面棱镜，入射到光学面12L上反射回光学面11L，并在光学面11L上再次发生全内反射到达光学面13L，透射至光学面14L进入第三自由曲面棱镜，再经由光学面15L全内反射至光学面16L，在光学面16L上又一次发生反射后经由光学面15L射出到达微型显示器1I上。其中光学面12L、13L、15L、16L的光焦度为正，光学面11L、14L的光焦度为负。本
领域技术人员可以理解的，右侧的目视光学系统与左侧为对称设置，包括第二和第四自由曲面棱镜，各光学面11R-16R与11L-16L相对设置，并具有一致的作用。第一自由曲面棱镜和第二自由曲面棱镜的入射面11L、11R正对人眼设置，微显示器1I位于两眼中心并与第一、第三自由曲面棱镜构成(或第二、第四自由曲面棱镜构成)的光学系统的出瞳相平行。为了避免视场中其它光线的影响，可以添加光阑G，光阑G可以位于整个光学系统的出瞳位置处。
进一步的，当本发明的第一实施例用作AR类显示装置时，还可进一步包括位于第一自由曲面棱镜上方的楔形补偿棱镜，补偿棱镜包括外表面17L，光学面12L和17L构成的楔形棱镜与第一自由曲面棱镜组成一个对外界投射光线的无焦系统，此时12L、12R上镀制半反半透膜，16L、16R上镀制全反射膜，外界光线经由17L进入楔形补偿棱镜，在光学面12L透射后进一步经过光学面11L透射进入人眼，由于12L和17L构成的楔形棱镜的补偿作用，外界场景光线进入人眼不受影响。
为制造和安装的便利需要，本发明的各自由曲面棱镜还可能包括其他的表面，但鉴于这类表面通常不具备光学透射或者反射的作用而被进行诸如磨毛等处理，不作为本发明中的光学表面进行讨论。
本领域技术人员可以理解的，在面对用户眼睛的光学面11L和11R，可以镀有消除有害光线的防护膜，以避免对人眼视力的伤害。而当用作单纯的VR类近眼显示装置时，在光学面 12L和12R的表面外侧可镀有反射膜，确保光全反射的效率，并有效阻止外部光线不进入自由曲面棱镜内部，避免杂散光对显示效果的影响。
根据本发明第一实施例的各光学表面参数可由下表1-1和表1-2表示，
| 表面标记 | 表面类型 | 半径 | 材料 | X偏心 | Y偏心 | Z偏心 | Alpha倾斜 |
| 光阑G | 球面 | 无限 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 11 | 球面 | -1000 | PMMA | 0 | 0.000 | 37.218 | -3.000 |
| 12 | XY多项式 | -48.9221 | PMMA | 0 | 0.000 | 42.100 | -31.355 |
| 13 | 球面 | -56.6915 | 0 | 14.717 | 41.846 | 33.057 | |
| 14 | 球面 | -20 | PMMA | 0 | 17.842 | 42.977 | 81.506 |
| 15 | 球面 | -55.0243 | PMMA | 0 | 23.556 | 44.627 | 16.256 |
| 16 | XY多项式 | 8.704021 | PMMA | 0 | 28.386 | 39.144 | -11.982 |
| 显示元件 | 球面 | 无限 | 0 | 32.000 | 52.207 | 0.000 | |
| 17 | 球面 | -1000 | PMMA | 0 | 0.000 | 46.218 | -3.000 |
表1-1
其中表面12和表面16为XY多项式定义的自由表面，各项系数如表1-2所示：
| 表面12 | 表面16 | |
| K | 0 | 0 |
| C1 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C2 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C3 | -5.3586E-03 | -2.7244E-02 |
| C4 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C5 | 6.3061E-04 | -3.4464E-02 |
| C6 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C7 | -2.5230E-04 | -5.4946E-04 |
| C8 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C9 | -1.9940E-04 | -5.7068E-04 |
| C10 | 2.0574E-05 | -1.7423E-04 |
| C11 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C12 | -1.1869E-05 | -5.2445E-04 |
| C13 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C14 | 1.6056E-06 | -3.3383E-04 |
| C15 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C16 | -2.0501E-06 | 5.2332E-06 |
| C17 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C18 | 1.0889E-07 | 5.6462E-06 |
| C19 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C20 | -1.1787E-07 | 0.0000E+00 |
表1-2
第二实施例
与第一实施例类似，本发明的第二实施例如图2所示，也包括第一至第四自由曲面棱镜，以左侧为例说明，位于微型显示元件2I左侧的第一自由曲面棱镜和第三自由曲面棱镜均包括3个光学面。为便于表达，采用逆光路方向，由人眼方向至微型显示元件，光线经由光学面 21L透射进入第一自由曲面棱镜，入射到光学面22L上全反射回光学面21L，并在光学面21L上再次反生全内反射到达光学面23L，透射至光学面24L进入第三自由曲面棱镜，再经由光学面25L全内反射至光学面26L，在光学面26L上又一次发生全反射后经由光学面25L射出到达微型显示器2I上。与第一实施例不同的是，第二是实施例中的第三和第四自由曲面棱镜为一体形成，或者分别形成后胶合为一体，便于安装时对准。
根据本发明第二实施例的各光学表面参数可由下表2-1和表2-2表示，
| 表面类型 | 半径 | 材料 | X偏心 | Y偏心 | Z偏心 | Alpha倾斜 | |
| 光阑 | 球面 | 无限 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 21 | 球面 | 243.1243 | PMMA | 0 | 0.000 | 37.113 | -2.085 |
| 22 | XY多项式 | -59.7016 | PMMA | 0 | 0.000 | 42.209 | -32.456 |
| 23 | 球面 | -24.5515 | 0 | 15.108 | 41.533 | 47.129 | |
| 24 | 球面 | -20 | PMMA | 0 | 18.060 | 43.234 | 87.684 |
| 25 | 球面 | -142.2 | PMMA | 0 | 23.324 | 45.194 | 14.177 |
| 26 | XY多项式 | 10.22588 | PMMA | 0 | 28.302 | 39.512 | -12.831 |
| 显示元件 | 球面 | 无限 | 0 | 32.000 | 53.170 | 0.000 |
表2-1
其中表面22和表面26为XY多项式定义的自由表面，各项系数如表2-2所示
| 表面22 | 表面26 | |
| K | 0 | 0 |
| C1 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C2 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C3 | -5.5632E-03 | -1.6637E-02 |
| C4 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C5 | 5.6491E-04 | -2.1873E-02 |
| C6 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C7 | -3.4392E-04 | 2.1347E-05 |
| C8 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C9 | -2.6616E-04 | 7.5567E-05 |
| C10 | 1.6003E-05 | -7.8927E-05 |
| C11 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C12 | 1.1341E-07 | -2.5913E-04 |
| C13 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C14 | 4.4197E-06 | -1.6109E-04 |
| C15 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C16 | -7.8704E-08 | 7.5637E-06 |
| C17 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C18 | -7.6329E-07 | 2.7544E-06 |
| C19 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| C20 | -1.8518E-07 | 0.0000E+00 |
表2-2
根据本发明的上述实施例，当使用自有曲面棱镜作为反射镜时，其下边缘不突出于第一和第二自由曲面棱镜的下边缘，这样的设置可以使整体光学部件的厚度由第一和第二自由曲面棱镜在垂直于微型显示元件方向上的厚度决定，并且根据本发明的上述各实施方式，第一和第二自由曲面棱镜的厚度(如图1-2中虚线所示)优选的可达到约8mm的水平，实现了装置的轻薄化，鉴于此，其重量完全可以设置为外设的夹片形式，可通过类似夹具等结构附着至使用者佩戴的各类矫正眼镜上(例如佩戴有矫正近视眼镜的使用者)，并不会为使用者增加过大的负担，从而适用于更多样的场景。
特别的，由于两个反射镜在面对微型显示元件的入射面均朝内倾斜，呈倒“八”字状，能够在装置轻薄化的同时，为微型显示元件的安装提供了充分的空间，所述的微型显示元件可以从各类具有高PPI的微型显示元件中选择，包括但不限于LCD型、LCOS型、OLED型，并且这样的显示元件可以作为模块化的安装存在，当显示元件的技术发展时，可以通过拆卸作为模块化的显示元件来实现更换，从而使本发明的近眼显示装置可以始终使用最先进的显示元件，如果光学系统由使用者根据其视觉需求定制时，这样的设置有利于装置的长期使用。
为确保图像质量，上述各实施例的第一至第四自由曲面棱镜中，至少都包括一个由xy多项式定义的自由表面，并且优选的，在第一和第二自由曲面棱镜中，在微型显示元件的一侧全内反射的面12、22、32、42、52为自由表面，在第三和第四自由曲面棱镜中，在远离微型显示元件一侧执行全内反射的面16、26、36、46、56为自由表面。进一步的，可以将所有表面都设置xy多项式定义的自由表面以更好的优化图像质量，但相应的制造成本将随之提高。
变形例
根据本发明的上述实施例不同，面对微型显示元3I设置的反射镜为一对球面反射镜，其反射面为球面且正对微型显示元件设置。采用逆光路方向表述，由人眼方向至微型显示元件，光线经由光学面31L透射进入第一自由曲面棱镜，入射到光学面32L上全反射回光学面31L，并在光学面31L上发生反生全内反射再次到达光学面32L，经32L全反射后经光学面33L透射出第一自由曲面棱镜至球面反射镜34L的反射面，经光学面34L全反射到达微型显示器3I上。当使用球面反射镜时，微型显示元件6I与球面反射镜的距离可以被进一步压缩，并且由于球面反射镜的重量通常可以小于棱镜，也可以进一步减小装置的重量，但必须考虑到，球面反射镜的安装难度略高于棱镜。本发明的近眼显示装置在具体使用时，微型显示元件作为图像显示器，其控制器，图像文件存储器，供电电源等均可置于外设装置中，如图4所示，外设装置通过电连接至微型显示元件，用以对微型显示元件供电并控制微型显示元件上的图像显示。
进一步的，外设装置还可包括用户接口和通信接口，用以接收用户指令以及和其他设备进行通信。在一种形式下，外设装置可以是诸如PC，平板电脑，智能手机等通用型计算设备，其上的各种功能和应用均可用于本发明的显示装置予以显示。以智能手机为例，其包括例如通用处理器、包括应用和非易失性存储的存储器，处理器可实现通信以及任何数量的应用并用作控制器。存储器可以包括非易失性和易失性存储器的各类半导体存储器件。用于操作的用户界面可以实现用户接口的功能，通信接口诸如无线通信接口WIFI，蓝牙，NFC等，以及各种已知有限通信接口，可与其它设备进行通信，接收来自其它设备的数据信息。
在另一种形式下，外设装置可使用专用的控制器和存储器等组件，以实现更好的显示性能并开发个性化的功能，如各种工业应用。
当所述微型显示元件支持3D显示时，本发明的近眼显示装置可支持3D显示；或者通过在左右两侧的光路中添加可控制的快门元件，而实现3D显示。
根据本发明的近眼显示装置，基于包含自由表面的棱镜实现在单像源下的良好的双目显示效果，装置轻薄。作为一种可选的方式，当本发明的近眼显示装置具有眼镜的外形而佩戴在使用者头部时，微型显示元件恰好位于鼻梁处，分立的第一和第二反射镜此时可有效利用使用者面部的轮廓而分置于鼻梁的两侧，近眼显示装置的外形在鼻梁处形成为可随佩戴者面型而变化的柔软部凹陷，使微型显示元件也可有效贴近使用者面部，为实现有设计感的产品外观提供了有利条件。
以上所述仅是本发明的实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种单像源双目近眼显示装置，包括：
一微型显示元件；
第一自由曲面棱镜和第二自由曲面棱镜；
用于接收所述微型显示元件发出的光并反射至位于左侧的第一自由曲面棱镜的位于左侧的第一反射镜，
用于接收所述微型显示元件发出的光并反射至位于右侧的第二自由曲面棱镜的位于右侧的第二反射镜，
所述微型显示元件位于第一和第二自由曲面棱镜的中线上，显示面垂直于所述中线设置，与所述第一和第二反射镜相对，且与出瞳相平行；
其中，所述第一自由曲面棱镜和第二自由曲面棱镜相对于所述中线对称设置，各包括3个光学面，其中邻近所述第一或第二反射镜的第一光学面为光透射入射面，用以透射反射镜反射来的光，靠近出瞳的第二光学面为全反/透射面，用以对经第一光学面进入自由曲面棱镜内的光进行第一次全内反射，并将经第三光学面第二次反射的光透射出该自由曲面棱镜；
所述第一和第二反射镜的反射面下边缘位置不凸出于所述第一和第二自由曲面棱镜的第二光学面下边缘位置，使整体光学部件的厚度由第一和第二自由曲面棱镜在垂直于微型显示元件方向上的厚度决定。
2.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，
所述第一反射镜包括第三自由曲面棱镜，所述第二反射镜包括第四自由曲面棱镜；
所述第三和第四自由曲面棱镜至少包括一个非球面面型的自由表面，且所述第三和第四自由曲面棱镜的位置关于所述中线对称。
3.如权利要求2所述的近眼显示装置，其特征在于，所述第三和第四自由曲面棱镜可以形成为一整体。
4.如权利要求2所述的近眼显示装置，其特征在于，所述第三和第四自由曲面棱镜的光入射面相对于微型显示元件设置，并分别向所述中线方向内倾斜。
5.如权利要求4所述的近眼显示装置，其特征在于，所述第一至第四自由曲面棱镜中的每一个至少包括三个光学面，其中两个光学面的光焦度与另外一个光学面不同。
6.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于所述近眼显示装置形成为片状的外形，并具有夹具。
7.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于所述微型显示元件为可拆卸的。
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Citations (2)
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| JP2001235705A (ja) * | 2000-02-25 | 2001-08-31 | Olympus Optical Co Ltd | 画像表示装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN1343319A (zh) * | 2000-01-06 | 2002-04-03 | 奥林巴斯光学工业株式会社 | 图像显示装置 |
| CN1435707A (zh) * | 2002-02-02 | 2003-08-13 | 王小光 | 收视外看通用眼镜 |
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