[发明专利]基于视网膜扫描的眼内显示装置

权利要求书

1.一种基于视网膜扫描的眼内显示装置，其特征在于，包括：与人眼眼睑同侧的第一柔性基底、与人眼角膜同侧的第二柔性基底以及设置于其间的发光二极管阵列、光线准直器、用于调节光线方向的电控液晶光栅、和控制单元，其中：发光二极管阵列的发光端面与光线准直器相连，控制单元与发光二极管阵列和电控液晶光栅相连；

所述的发光二极管阵列为多个发光二极管组成的环状阵列，发光二极管的数量其中：R是眼球半径、D是视锥细胞直径、ρ是视锥细胞密度、x是最大显示分辨率所对应的偏心率；

所述的电控液晶光栅包括：公共电极、电极阵列、液晶和光栅阵列，其中：公共电极位于第一柔性基底上并与控制单元相连，电极阵列位于第二柔性基底并与控制单元相连，光栅阵列位于电极阵列上，通过电极阵列中的第i个电极与公共电极之间的电压可控制位于两者之间的液晶的折射率，使得发光二极管阵列发出的光线被光线准直器耦合进入所述的电控液晶光栅后，朝着人眼晶状体中心出射。

2.根据权利要求1所述的基于视网膜扫描的眼内显示装置，其特征是，所述的控制单元包括：用于接收及发送数据的无线数据传输模块、无线充电模块、及电池，其中：无线数据传输模块与发光二极管阵列和电控液晶光栅相连，并向发光二极管阵列传输图像信息、向电控液晶光栅传输光线角度信息，无线充电模块与电池相连并向电池传输电能，电池与发光二极管阵列、电控液晶光栅、和无线数据传输模块相连并传输电能。

3.根据权利要求1所述的基于视网膜扫描的眼内显示装置，其特征是，所述的发光二极管阵列发出的光线被光线准直器耦合进入所述的电控液晶光栅后，以角度θ朝着人眼晶状体中心出射，且其中：n_eff是液晶的有效折射率，λ是波长，Λ_i是光栅阵列中的第i个光栅的周期。

4.根据权利要求1所述的基于视网膜扫描的眼内显示装置，其特征是，所述的第一柔性基底为聚甲基丙烯酸甲酯制成；第二柔性基底为聚甲基丙烯酸甲酯或硅水凝胶制成。

5.根据权利要求1所述的基于视网膜扫描的眼内显示装置，其特征是，所述的发光二极管阵列中的发光二极管为微型发光二极管、有机发光二极管、量子点发光二极管、边缘发射激光二极管或垂直腔面发射激光二极管。

6.根据权利要求1所述的基于视网膜扫描的眼内显示装置，其特征是，所述的光线准直器为微透镜、衍射光元件、全息光元件或光波导元件。

7.根据权利要求1所述的基于视网膜扫描的眼内显示装置，其特征是，所述的光栅阵列为矩形衍射光栅阵列。

8.根据权利要求2所述的基于视网膜扫描的眼内显示装置，其特征是，所述的电池为葡萄糖生物燃料电池。

9.一种基于上述任一权利要求所述装置的眼内显示方法，其特征在于，通过无线数据传输模块分别将收到的图像信息传输至发光二极管阵列、将收到的光线角度信息传输至电控液晶光栅，发光二极管阵列发出的光线经光线准直器耦合进入电控液晶光栅，电控液晶光栅根据光线角度信息调节公共电极与电极阵列之间的电压，从而改变液晶的折射率，将光线朝着人眼晶状体中心出射，从而实现环状的视网膜扫描。

10.根据权利要求9所述的眼内显示方法，其特征是，该眼内显示方法包括：由第一柔性基底、第二柔性基底和电控液晶光栅的透明度控制的非透明和透明的显示模式。