[发明专利]一种AR显示眼镜

说明书

本发明涉及显示设备技术领域，更具体地说，涉及一种具有光学屈光度的AR显示眼镜。该AR显示眼镜，包括平面波导镜片和设置在平面波导镜片内侧的视力矫正镜片，平面波导镜片上具有耦入区和耦出区，其中：耦入区用于接收某一入射角进入的图像光线，并将图像光线转化为第一衍射光经平面波导镜片传递至耦出区；耦出区用于接收第一衍射光和来自现实物体的实体光线，并将第一衍射光和实体光线通过视力矫正镜片传递到人眼。本发明的有益之处在于：通过平面波导镜片和设置在平面波导镜片内侧的视力矫正镜片，能够同时实现AR显示和视力矫正，无需另外佩戴眼镜来进行视力矫正，简单方便，成像效果好，便于携带。

技术领域

本发明涉及显示设备技术领域，更具体地说，涉及一种具有光学屈光度的 AR显示眼镜。

背景技术

增强现实技术(Augmented Reality，简称AR)，是1990年提出的一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的技术，把原本在现实世界很难体验到的实体信息(视觉、触觉等)，通过电脑等科学技术，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。可以结合真实和虚拟世界，创造新的可视化环境，在军事、医疗、教育、游戏和生活等重要领域有着广泛的应用前景。目前主流的近眼式增强现实显示设备大多采用光波导原理，主要由微显示器、光栅和平面波导组成。

现今各种各样的电子产品占据了人们的生活，频繁的使用这些电子产品带来的弊端之一就是视力问题日益严重。仅中国就有大约4.5亿人需要长期配戴眼镜，然而目前近眼显示装置并没有针对视力有问题的人群提出特殊的设计方案。这使得很多需要使用近眼显示装置的人不得不再佩戴一副可以矫正视力的眼镜。

如图1所示，现有AR显示眼镜所用的镜片为不具有屈光度的镜片。对于无视力缺陷的人群，这种镜片可以很好地融合真实世界信息和虚拟世界信息。一些用户因为眼屈光系统的屈光力减弱，真实世界信息在通过眼的屈光系统曲折后，焦点无法落在视网膜上。比如，焦点落在视网膜之前的屈光状态称为近视，如图1；焦点落在视网膜之后的屈光状态称为远视。有视力缺陷的用户无法通过不具有屈光度的镜片的AR显示眼镜看清现实物体。而且，不具屈光度的镜片可能也无法将虚拟信息的焦点落在此类用户的视网膜上。因此有视力缺陷的人只能佩戴视力矫正眼镜后再佩戴AR显示眼镜，但是，舒适性很差。所以，这种镜片无法为有视力缺陷的用户提供实用、舒适的AR显示眼镜。因此亟需一种可以与现有AR显示眼镜有机结合的视力矫正镜片，便于近视人士方便舒适的使用AR 显示眼镜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使得具有视力缺陷的人士可以无需佩戴眼镜就可以直接使用AR显示眼镜，体验的舒适性和便利性大大提高，制备简单，成本低的一种视力矫正功能的AR显示眼镜。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种AR显示眼镜，其特征在于，所述AR显示眼镜包括平面波导镜片和设置在所述平面波导镜片内侧的视力矫正镜片，所述平面波导镜片上具有耦入区和耦出区，其中：

所述耦入区用于接收某一入射角进入的图像光线，并将图像光线转化为第一衍射光；

所述耦出区接收所述第一衍射光和来自现实物体的实体光线，并将所述第一衍射光和实体光线通过视力矫正镜片传递到人眼。

进一步地，所述视力矫正镜片在所述平面波导镜片的正投影覆盖所述耦出区。

进一步地，所述视力矫正镜片的正投影与所述耦出区的边界重叠。

进一步地，所述视力矫正镜片在所述平面波导镜片上的正投影大于所述耦出区，所述视力矫正镜片被定义有与所述耦出区重叠的投射区和超出所述耦出区的非投射区，所述非投射区与所述平面波导镜片之间设置有使所述平面波导镜片与非投射区重叠部分发生全反射的导光介质。

进一步地，所述投射区与所述耦出区之间设置有所述导光介质。