增强现实眼镜的近眼显示器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种增强现实眼镜的近眼显示器，属于显示技术领域。
【背景技术】
[0002]增强现实眼镜是一种可以把信息叠加在使用者视野内的电子信息产品。增强现实眼镜的核心之一是近眼显示器，一种距离使用者眼睛很近却可以清晰成像的显示组件。以谷歌增强现实眼镜为例，可以让佩戴者解放双手，只需语音操作就可以随时查看日期时间、天气、地理位置、邮件、即时信息、新闻等内容，还可以通过软件扩展获取实时的对话翻译字幕，为生活带来极大便利。但是现有的增强现实眼镜外观比较怪异，佩戴也不方便，难以普及。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型专利的目的是提供一种隐蔽的增强现实眼镜的近眼显示器，使得增强现实眼镜的外观与普通眼镜一样，重量轻、使用方便、视物清晰，让增强现实眼镜可以融入到使用者的日常生活中。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:光波导板和显示器模组构成了近眼显示器，光波导板由全反射板、入射光栅和出射光栅组成。显示器模组由屏幕和微型透镜阵列组成。微型透镜阵列将屏幕上的内容变为平行光射入全反射板，经过入射光栅的干涉在全反射板内传送，遇到出射光栅后垂直射入人的眼睛。因为出射光线也是平行光，因此使用者的眼睛看到的是一个无限远处的虚像，不会感到视觉疲劳。此近眼显示器设置在眼镜的框眉内侧，不会影响外观。
[0005]采用本发明带来的有益效果是，近眼显示器可以隐藏于眼镜的框眉内侧，不会影响外观，而且重量轻，使用者看到的是最不易产生疲劳感的平行光图像。
【附图说明】
[0006]以下结合附图做进一步说明:
[0007]图1是本实用新型的立体图；
[0008]图2是本实用新型的光波导板工作原理图；
[0009]图3是本实用新型的近眼显示器工作原理图；
[0010]图4是第二种近眼显示器的增强现实眼镜的立体图；
[0011]图5是第二种近眼显示器的外观图；
[0012]图6是第二种近眼显示器的成像原理示意图
[0013]图中，镜框I ;镜腿2 ;框眉3 ;光波导板4 ;显不器模组5 ;主机6 ;全反射板7 ;入射光栅8 ;出射光栅9 ;微型透镜阵列10 ;屏幕11 ;眼睛12 ;微型激光器阵列13 ;微型激光器14
【具体实施方式】
[0014]在图1中，眼镜由镜框1、镜腿2组成，与普通眼镜一样。在本实用新型中，对镜框I的上部，也就是对应使用者眉毛的部位特别定义为框眉3。本实用新型的近眼显示器就放置在框眉3的内侧。近眼显示器包含光波导板4和显示器模组5两部分。主机6内有智能电路、电池、屏幕驱动器等电子零部件，是赋予近眼显示器功能的部分，如同现有的谷歌眼镜一样，相当于微型电脑。本实用新型针对近眼显示器部分，故此，对主机的部分不做赘述。图中可以看出，近眼显示器很薄，体积很小，因为本实用新型的近眼显示器用于显示单行文本，使用者可以查看的主要是文字信息。可以通过语音与主机6进行互动式操作。询问时间、天气、新闻、短信息等内容，随时随地的获取有价值的信息，而不必频繁的掏出口袋里的智能手机。另外有许多智能浏览器都可以实现智能化的对话交流查询，更加自然，好像与一个虚拟的人在交谈。一些实时翻译软件可以把听到的语言加以转换生成所需的语种的字幕显示在近眼显示器上，让使用者可以方便的与不同国家的人交流。
[0015]图2中，光波导板4是一种基于衍射和全反射原理的光学零件，是一种成熟的技术。如图所示，它是由全反射板7、入射光栅8和出射光栅9组成。全反射板7是一个透明的长条形的平板，在本实用新型中，其高度尺寸不超过框眉3，在5_以下，厚度不超过3_。在全反射板7的一侧的两端分别蚀刻了两个光栅。光栅是一种光学上常见的对光形成干涉的元件。图中，入射光线为平行光，以A、B、C为代表的三束平行光垂直的射到全反射板7的一端。A光束遇到入射光栅8上的一个棱形反射体后改变了光路，开始了在全反射板7内的全反射传送，直到遇到出射光栅9上对应的棱形反射体后垂直的射出全反射板7。同理，光束B和C也完成同样过程。当入射平行光是一个图形时，经过全反射板7的传输后，出来的也是一个同样的图形。
[0016]图3中，显示器模组5和光波导板4共同组成近眼显示器。显示器模组5位于光波导板4的一侧，位置与入射光栅8对应。显示器模组5包含微型透镜阵列10和屏幕11。屏幕11可以是OLED有机发光二极管屏幕，重量很轻。显示一个中文用16x16像素即可，而本实用新型用来显示单行文本，屏幕11的像素可以是16x320，即使用者可以看到一串20个汉字的扁形的图像。如需更好的显示效果可以采用像素密度更高的显示元件。微型透镜阵列10是一排微型凸透镜组成的阵列，每个凸透镜与屏幕11上的一个字符对应，可以把每个汉字的图像变为平行光后投射如全反射板7。显示器模组5与全反射板7之间的距离可以为零，也就是图中d的值为0，完全贴合以减少体积。屏幕11的显示驱动板在主机6内。图中可以看到，出射平行光线进入人的眼睛12，人可以看到一个无限远处的虚像，因而清晰观看的同时不会感觉到视觉疲劳。
[0017]图4是采用第二种近眼显示器的本实用新型的立体图，第二种近眼显示器也是位于框眉3内侧。
[0018]图5和图6中可以看到，第二种近眼显示器是一个微型激光器阵列13，是由微型激光器14组成的点阵，每个微型激光器14发射出的都是平行光束，图6中，从侧面看，微型激光器阵列13是弧形的，这样光线都是射向人的眼睛的，因此可以看到一个视角较大的显示区域。由于其显不可以点扫描方式，每一个时刻只有一个微型激光器14在发光，且功率极小，因此对视力无损害。
【主权项】
1.一种增强现实眼镜的近眼显示器，由光波导板和显示器模组组成，其特征是:光波导板由全反射板、入射光栅和出射光栅组成，全反射板是透明的长条形平板，一侧的两端分别蚀刻有入射光栅和出射光栅；显示器模组由屏幕和微型透镜阵列组成，微型透镜阵列是一排微型凸透镜组成的阵列，显示器模组位于光波导板的一侧，位置与入射光栅对应。
【专利摘要】增强现实眼镜的近眼显示器，光波导板和显示器模组构成了近眼显示器，光波导板由全反射板、入射光栅和出射光栅组成。显示器模组由屏幕和微型透镜阵列组成。微型透镜阵列将屏幕上的内容变为平行光射入全反射板，经过入射光栅的干涉在全反射板内传送，遇到出射光栅后垂直射入人的眼睛。因为出射光线也是平行光，因此使用者的眼睛看到的是一个无限远处的虚像，不会感到视觉疲劳。此近眼显示器设置在眼镜的框眉内侧，不会影响外观。
【IPC分类】G02B27/01
【公开号】CN204903865
【申请号】CN201520576600
【发明人】王志冲
【申请人】王志冲
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月28日