一种无尾透明显示装置

技术领域

本发明涉及近眼显示领域，更具体地说，涉及一种无尾透明显示装置。

背景技术

增强现实技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”；

进入二十世纪以来，随着AR技术的发展，越来越多的知名电子厂商致力于研究AR产品，例如：美国的谷歌、日本的爱普生等都先后推出了自己的智能眼镜产品。

如表1所示，现有的AR产品其采用的光学显示系统主要分为以下几个类型：

表1

从上表可以看出，现有的AR光学显示系统的方案中只有三个适合应用于AR眼镜中，但是在色彩显示、对比度等方面还无法兼顾，无法获得较好的近眼显示效果，因此，我们提出一种无尾透明显示装置，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种无尾透明显示装置，该无尾透明显示器结构与镜框进行电磁传导，在佩戴者的眼镜镜框内设置电磁圈，镜框电磁圈与角膜接触透明显示器外圈电磁圈频率匹配，每个像素都与独立的电磁圈连接，通过镜框电磁圈控制角膜接触透明显示器像素变化，系统采用电润湿单元成像效应，增添黑色显示模块，并与彩色显示模块相互配合，实现全彩色半透明虚拟画面被人眼观察到，配合虚拟画面指定位置的显示，能够有效获得较好的近眼显示效果。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种无尾透明显示装置，包括镜框和眼镜镜片，所述镜框的内侧端嵌入式安装有眼镜镜片，所述眼镜镜片的中部后侧设置有环绕显示器，所述环绕显示器的内部固定安装有透明显示器，所述透明显示器包括第一像素点，所述第一像素点的内部设置有第一子像素，所述第一像素点的右下侧固定连接有第二像素点，所述第二像素点的内部固定安装有第二子像素，所述第一像素点的下侧连接有第三像素点，所述第三像素点的内部设置有第三子像素，所述第一像素点的左下侧连接有第四像素点，所述第四像素点的内部设置有第四子像素，所述镜框的内部镶嵌安装有第一电磁圈，所述环绕显示器的内部镶嵌安装有第二电磁圈。

进一步的，所述第一电磁圈在镜框的内部呈环绕型独立设置，所述第一电磁圈与第二电磁圈的频率相匹配，每个所述第二电磁圈与透明显示器像素一一对应连接设置，每个像素在第一电磁圈与第二电磁圈都有一对频率匹配的电磁圈，该对电磁圈控制像素的成像，第一电磁圈与第二电磁圈频率的匹配，利用电磁传导技术为角膜接触式显示系统提供电源。

进一步的，所述环绕显示器与透明显示器构成同心圆状结构，且第二电磁圈在环绕显示器的内部呈环形独立状设置，环绕显示器内部设置的第二电磁圈呈透明状，不影响用户的视线，极大的保证了用户体验感。

进一步的，所述环绕显示器与透明显示器构成的整体呈圆形凹状结构，且其凹状结构表面贴合于角膜，所述透明显示器由若干个第一像素点、第二像素点、第三像素点和第四像素点为一组单元组合而成，透明显示器由若干个像素单元组合而成，每四个子像素构成一个像素单元，每个像素单元由红绿蓝加黑四种颜色的子像素构成，采用自然光作为EW单元的光源，色彩显示明确。

进一步的，所述第一像素点、第二像素点、第三像素点和第四像素点均呈正六边形(优选，但不唯一)结构，且第一像素点、第二像素点、第三像素点和第四像素点组合成的电润湿单元阵列排布，能组合成所需要的各种色彩，角膜接触式的设计避免了视场角狭窄的缺陷，避免了光晕和“彩虹”斑现象。

进一步的，所述第一子像素的颜色为红色，所述第二子像素的颜色为绿色，所述第三子像素的颜色为蓝色，所述第四子像素的颜色为黑色，红绿蓝搭配出其他颜色，黑色单独显示。所有像素呈相时保持半透明状，不呈相时呈高透明状。每个单一色点保持90％的透明度，具有良好的显示效果。

进一步的，还包括其显示系统，显示系统包括定位观察模块，所述定位观察模块下级连接有角膜接触式近眼显示模块，所述角膜接触式近眼显示模块的下级分别连接有虚拟画面指定位置显示模块、多个电润湿单元阵列的单独控制模块和电润湿成像效应模块，虚拟画面指定位置显示模块、多个电润湿单元阵列的单独控制模块和电润湿成像效应模块相互配合组合成的角膜接触式近眼显示模块，便于将全彩色半透明虚拟画面叠加到现实场景中，体验感极强。

进一步的，所述虚拟画面指定位置显示模块的下级连接有虚拟画面叠加模块，电润湿显示屏具有透明特点，虚拟画面叠加到显示场景中。

进一步的，所述多个电润湿单元阵列的单独控制模块的下级连接有黑色显示模块，所述电润湿成像效应模块的下级连接有彩色显示模块，多个电润湿单元阵列单独控制，用以补充透明显示中的黑色显示，镜框电磁线圈控制点润湿成像效应，用电压控制电润湿单元实现彩色显示。

进一步的，所述黑色显示模块与彩色显示模块的下级均连接有全彩色半透明虚拟模块，实现全彩色半透明虚拟画面被人眼观察到。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于

(1)本方案无尾透明显示器结构与镜框进行电磁传导，在佩戴者的眼镜镜框内设置电磁圈，镜框电磁圈与角膜接触透明显示器外圈电磁圈频率匹配，每个像素都与独立的电磁圈连接，通过镜框电磁圈控制角膜接触透明显示器像素变化，系统采用电润湿单元成像效应，增添黑色显示模块，并与彩色显示模块相互配合，实现全彩色半透明虚拟画面被人眼观察到，配合虚拟画面指定位置的显示，能够有效获得较好的近眼显示效果。

(2)第一电磁圈在镜框的内部呈环绕型独立设置，第一电磁圈与第二电磁圈的频率相匹配，每个第二电磁圈与透明显示器像素一一对应连接设置，每个像素在第一电磁圈与第二电磁圈都有一对频率匹配的电磁圈，该对电磁圈控制像素的成像。第一电磁圈与第二电磁圈频率的匹配，利用电磁传导技术为角膜接触式显示系统提供电源。

(3)环绕显示器与透明显示器构成同心圆状结构，且第二电磁圈在环绕显示器的内部呈环形独立状设置，环绕显示器内部设置的第二电磁圈呈透明状，不影响用户的视线，极大的保证了用户体验感。

(4)环绕显示器与透明显示器构成的整体呈圆形凹状结构，且其凹状结构表面贴合于角膜，透明显示器由若干个第一像素点、第二像素点、第三像素点和第四像素点为一组单元组合而成，透明显示器由若干个像素单元组合而成，每四个子像素构成一个像素单元，每个像素单元由红绿蓝加黑四种颜色的子像素构成，采用自然光作为EW单元的光源，色彩显示明确。

(5)第一像素点、第二像素点、第三像素点和第四像素点均呈正六边形(优选，但不唯一)结构，且第一像素点、第二像素点、第三像素点和第四像素点组合成的电润湿单元阵列排布，能组合成所需要的各种色彩，角膜接触式的设计避免了视场角狭窄的缺陷，避免了光晕和“彩虹”斑现象。

(6)第一子像素的颜色为红色，第二子像素的颜色为绿色，第三子像素的颜色为蓝色，第四子像素的颜色为黑色，红绿蓝搭配出其他颜色，黑色单独显示。所有像素呈相时保持半透明状，不呈相时呈高透明状。每个单一色点保持90％的透明度，具有良好的显示效果。

(7)显示系统包括定位观察模块，定位观察模块下级连接有角膜接触式近眼显示模块，角膜接触式近眼显示模块的下级分别连接有虚拟画面指定位置显示模块、多个电润湿单元阵列的单独控制模块和电润湿成像效应模块，虚拟画面指定位置显示模块、多个电润湿单元阵列的单独控制模块和电润湿成像效应模块相互配合组合成的角膜接触式近眼显示模块，便于将全彩色半透明虚拟画面叠加到现实场景中，体验感极强。

(8)虚拟画面指定位置显示模块的下级连接有虚拟画面叠加模块，电润湿显示屏具有透明特点，虚拟画面叠加到显示场景中。

(9)多个电润湿单元阵列的单独控制模块的下级连接有黑色显示模块，电润湿成像效应模块的下级连接有彩色显示模块，多个电润湿单元阵列单独控制，用以补充透明显示中的黑色显示，镜框电磁线圈控制点润湿成像效应，用电压控制电润湿单元实现彩色显示。

(10)黑色显示模块与彩色显示模块的下级均连接有全彩色半透明虚拟模块，实现全彩色半透明虚拟画面被人眼观察到。

附图说明

图1为本发明的透明显示装置轴侧结构示意图；

图2为本发明的透明显示装置主视剖面结构示意图；

图3为本发明的环绕显示器主视剖面结构示意图；

图4为本发明的环绕显示器与透明显示器连接主视轴侧结构示意图；

图5为本发明的图4中A处放大结构示意图；

图6为本发明的环绕显示器与透明显示器连接背视轴侧结构示意图；

图7为本发明的透明显示装置工作原理示意图。

图中标号说明：

1、镜框；2、眼镜镜片；3、环绕显示器；4、透明显示器；401、第一像素点；402、第一子像素；403、第二像素点；404、第二子像素；405、第三像素点；406、第三子像素；407、第四像素点；408、第四子像素；5、第一电磁圈；6、第二电磁圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-7，一种无尾透明显示装置，包括镜框1和眼镜镜片2，镜框1的内侧端嵌入式安装有眼镜镜片2，眼镜镜片2的中部后侧设置有环绕显示器3，环绕显示器3的内部固定安装有透明显示器4，透明显示器4包括第一像素点401，第一像素点401的内部设置有第一子像素402，第一像素点401的右下侧固定连接有第二像素点403，第二像素点403的内部固定安装有第二子像素404，第一像素点401的下侧连接有第三像素点405，第三像素点405的内部设置有第三子像素406，第一像素点401的左下侧连接有第四像素点407，第四像素点407的内部设置有第四子像素408，镜框1的内部镶嵌安装有第一电磁圈5，环绕显示器3的内部镶嵌安装有第二电磁圈6。

请参阅图1-2，第一电磁圈5在镜框1的内部呈环绕型独立设置，第一电磁圈5与第二电磁圈6的频率相匹配，每个第二电磁圈6与透明显示器4的像素一一对应连接设置，每个像素在第一电磁圈与第二电磁圈都有一对频率匹配的电磁圈，该对电磁圈控制像素的成像。第一电磁圈5与第二电磁圈6频率的匹配，利用电磁传导技术为角膜接触式显示系统提供电源。

请参阅图3-4，环绕显示器3与透明显示器4构成同心圆状结构，且第二电磁圈6在环绕显示器3的内部呈环形独立状设置，环绕显示器3内部设置的第二电磁圈6呈透明状，不影响用户的视线，极大的保证了用户体验感。

请参阅图5-6，环绕显示器3与透明显示器4构成的整体呈圆形凹状结构，且其凹状结构表面贴合于角膜，透明显示器4由若干个第一像素点401、第二像素点403、第三像素点405和第四像素点407为一组单元组合而成，透明显示器由若干个像素单元组合而成，每四个子像素构成一个像素单元，每个像素单元由红绿蓝加黑四种颜色的子像素构成，采用自然光作为EW单元的光源，色彩显示明确。第一像素点401、第二像素点403、第三像素点405和第四像素点407均呈正六边形(优选，但不唯一)结构，且第一像素点401、第二像素点403、第三像素点405和第四像素点407组合成的电润湿单元阵列排布，能组合成所需要的各种色彩，角膜接触式的设计避免了视场角狭窄的缺陷，避免了光晕和“彩虹”斑现象。第一子像素402的颜色为红色，第二子像素404的颜色为绿色，第三子像素406的颜色为蓝色，第四子像素408的颜色为黑色，红绿蓝搭配出其他颜色，黑色单独显示。所有像素呈相时保持半透明状，不呈相时呈高透明状。每个单一色点保持90％的透明度，具有良好的显示效果。

请参阅图7，还包括其显示系统，显示系统包括定位观察模块，定位观察模块下级连接有角膜接触式近眼显示模块，角膜接触式近眼显示模块的下级分别连接有虚拟画面指定位置显示模块、多个电润湿单元阵列的单独控制模块和电润湿成像效应模块，虚拟画面指定位置显示模块、多个电润湿单元阵列的单独控制模块和电润湿成像效应模块相互配合组合成的角膜接触式近眼显示模块，便于将全彩色半透明虚拟画面叠加到现实场景中，体验感极强。虚拟画面指定位置显示模块的下级连接有虚拟画面叠加模块，电润湿显示屏具有透明特点，虚拟画面叠加到显示场景中。多个电润湿单元阵列的单独控制模块的下级连接有黑色显示模块，电润湿成像效应模块的下级连接有彩色显示模块，多个电润湿单元阵列单独控制，用以补充透明显示中的黑色显示，镜框电磁线圈控制点润湿成像效应，用电压控制电润湿单元实现彩色显示。黑色显示模块与彩色显示模块的下级均连接有全彩色半透明虚拟模块，实现全彩色半透明虚拟画面被人眼观察到。以上便完成该无尾透明显示装置的一系列操作，该无尾透明显示器结构与镜框进行电磁传导，在佩戴者的眼镜镜框内设置电磁圈，镜框电磁圈与角膜接触透明显示器外圈电磁圈频率匹配，每个像素都与独立的电磁圈连接，通过镜框电磁圈控制角膜接触透明显示器像素变化，系统采用电润湿单元成像效应，增添黑色显示模块，并与彩色显示模块相互配合，实现全彩色半透明虚拟画面被人眼观察到，配合虚拟画面指定位置的显示，能够有效获得较好的近眼显示效果。

所述以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。