CN109752846A - 眼镜、近眼显示装置以及体全息元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种体全息元件，用于近眼显示装置，近眼显示装置具有整体出瞳，包括光致折变材料层，光致折变材料层包括第一整体曝光信息层，用于在接收到近光入射光束组照射时获得唯一的远光出射光束组，远光出射光束组投射到整体出瞳的第一出瞳。本发明所提供的体全息元件可以直接满足近眼显示的要求，且轻薄、结构简单。本发明的还提供一种近眼显示装置和眼镜。

Description

眼镜、近眼显示装置以及体全息元件

技术领域

本发明涉及近眼显示领域，尤其涉及一种眼镜、近眼显示装置以及体全息元件。

背景技术

近眼显示是指利用相关技术将位于人眼近处的微显示器的图像呈现在人眼可观看的范围内，并投射到人眼视网膜上。

现有技术中，如图1所示，近眼显示主要是利用透镜组件实现的，图1为现有技术中一种透镜组件近眼显示装置的示意图。

图1所示的简化的近眼显示装置，包括微显示器1’和透镜组件2’，微显示器1’的光线照射至透镜组件2’经过多级光线处理(包括多次折射和反射)，最终进入人眼3’。由于需要经过多次的光线处理，因此，透镜组件2’中包含多个透镜，目前透镜组件2’的厚度大约12mm，整体比较厚重。

可以看出，透镜的结构比较复杂，这就使得加工制造的复杂度增大，近眼显示装置的体积较大。

因此，如提高近眼显示装置的轻薄性，降低近眼显示装置的结构复杂度就成为本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种体全息元件，该体全息元件轻薄、结构简单，且能够直接应用于近眼显示领域，满足近眼显示的要求。本发明的另一问题是提供一种包含所述体全息元件的眼镜和近眼显示装置。

为解决上述问题，本发明提供一种体全息元件，用于近眼显示装置，近眼显示装置具有整体出瞳，包括光致折变材料层，光致折变材料层包括第一整体曝光信息层，用于在接收到近光入射光束组照射时获得唯一的远光出射光束组，远光出射光束组投射到整体出瞳的第一出瞳。

优选地，光致折变材料层还包括至少1个第二整体曝光信息层，用于在接收到对应方向近光入射光束组照射时获得唯一的远光出射光束组，远光出射光束组投射到整体出瞳的至少1个第二出瞳，各个第二出瞳中的至少一个与第一出瞳部分重叠或相互独立，各个第二出瞳部分重叠或相互独立，整体出瞳包括第一出瞳和各个第二出瞳。

优选地，第一出瞳与第二出瞳均为出瞳，相邻出瞳相邻边缘的距离小于等于2.5mm。。

优选地，光致折变材料层还包括至少1个第三整体曝光信息层，用于在接收到近光入射光束组的对应光束像素点照射时获得唯一的远光出射光束组，远光出射光束组投射到整体出瞳的至少1个第三出瞳，第一出瞳和各个第三出瞳重合，整体出瞳包括第一出瞳和各个第三出瞳。

优选地，光致折变材料层的厚度大于等于10μm。

优选地，还包括基材层，光致折变材料层设置于基材层上。

优选地，基材层为树脂或玻璃。

优选地，还包括保护层，保护层覆盖光致折变材料层。

优选地，光致折变材料层的形状为片状、块状、薄膜状或者镜片形状。

为解决上述问题，本发明还提供一种近眼显示装置，包括如前述任一项的体全息元件，以及微显示器，用于发出近光入射光束组。

优选地，微显示器的显示平面与体全息元件的夹角为0度-90度。

优选地，微显示器为自发光显示器或背光显示器。

优选地，背光显示器为准直背光显示器或散射背光显示器。

为解决上述问题，本发明还提供一种眼镜，包括如前述任一项的近眼显示装置，体全息元件设置于眼镜的镜片上或者眼镜的镜片由体全息元件制作。

优选地，微显示器设置于眼镜的镜腿上，微显示器的平面与镜片的平面夹角为10度-90度。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下优点：

本发明所提供的体全息元件，用于近眼显示装置，近眼显示装置具有整体出瞳，包括光致折变材料层，光致折变材料层包括第一整体曝光信息层，第一整体曝光信息层在接收到近光入射光束组照射时获得唯一的远光出射光束组，远光出射光束组投射到整体出瞳的第一出瞳。光致折变材料层的第一整体曝光信息层所记录的信息保证了近光入射光束组照射到时，会得到远光出射光束组，且会投射到近眼显示装置的整体出瞳区域，从而被人眼捕捉，同时，该第一整体曝光信息层还保证近光入射光束组照射时所得到的远光出射光束组是唯一的，即人眼所捕捉到的图像是唯一的，实现了仅通过本发明所提供的体全息元件就可以将近光转化为远光，且投射至整体出瞳，满足了近眼显示的要求，并且大大提高了光学元件的轻薄性，结构也更为简单。

本发明所提供的眼镜和近眼显示装置的优点与体全息元件类似，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是现有技术中一种透镜组件近眼显示装置的示意图；

图2是本发明第一种具体实施方式所提供的体全息元件的示意图；

图3是本发明第一种具体实施方式所提供的体全息元件的一种制作方法示意图；

图4是本发明第一种具体实施方式所提供的体全息元件的一种制作方法光线干涉示意图；

图5是本发明第二种具体实施方式所提供的体全息元件的示意图；

图6是本发明第二种具体实施方式所提供的体全息元件的一种制作方式示意图；

图7是本发明第二种具体实施方式所提供的体全息元件的一种制作方法光线干涉示意图；

图8是本发明第三种具体实施方式所提供的体全息元件的示意图；

图9是本发明第三种具体实施方式所提供的体全息元件的一种制作方式示意图；

图10是本发明第三种具体实施方式所提供的体全息元件的一种制作方法光线干涉示意图；

图11是本发明第四种具体实施方式所提供的体全息元件的示意图；

图12是本发明第五种具体实施方式所提供的体全息元件的示意图；

图13是本发明第六种具体实施方式所提供的体全息元件的示意图；

图14是本发明第七种具体实施方式所提供的体全息元件的示意图；

图15是本发明一种具体实施方式所提供的近眼显示装置示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，近眼显示装置体积厚重、不符合轻薄的要求。这是因为目前近眼显示装置的透镜组件中采用了较多的透镜元件。

为了解决所述技术问题，本发明提供一种体全息元件，该体全息元件更加轻薄、结构简单，且能够直接应用于近眼显示领域，满足近眼显示的要求。

本文的远光入射光束组是指在人眼视力正常情况下，从与人眼的瞳孔(等同于与整体出瞳)距离大于25cm的发光体发出的光中选取的满足整体曝光要求的光；本文的近光入射光束组是指在人眼视力正常时，从与人眼的瞳孔(等同于与整体出瞳)距离小于10cm的发光体发出的光中选取的满足整体曝光要求的光；本文的远光出射光束组是指在人眼视力正常情况下，成像于与人眼的瞳孔(等同于与整体出瞳)距离大于25cm或者在明示距离内的光。

请参考图2，图2是本发明第一种具体实施方式所提供的体全息元件的示意图。

如图中所示，本发明所提供的体全息元件，用于近眼显示装置，近眼显示装置具有整体出瞳14，包括光致折变材料层11，光致折变材料层11包括第一整体曝光信息层，第一整体曝光信息层在接收到近光入射光束组13照射时获得唯一的远光出射光束组12’，远光出射光束组12’投射到整体出瞳的第一出瞳。

光致折变材料层11的第一整体曝光信息层所记录的信息保证了近光入射光束组13照射到时，会得到远光出射光束组12’，从而将近光转变为了远光，且会投射到近眼显示装置的整体出瞳14区域，从而被人眼捕捉，同时，该第一整体曝光信息层还保证近光入射光束组13照射时所得到的远光出射光束组12’是唯一的，即人眼所捕捉到的图像是唯一的，实现了仅通过本发明所提供的体全息元件就可以将近光转化为远光，且投射至整体出瞳14，满足了近眼显示的要求，并且大大提高了光学元件的轻薄性，结构也更为简单。

为实现本发明所提供的体全息元件的加工，本发明说明书公开了一种制作方法，请参考图3和图4，图3是本发明第一种具体实施方式所提供的体全息元件的一种制作方法示意图；图4是本发明第一种具体实施方式所提供的体全息元件的一种制作方法光线干涉示意图。

如图3和图4所示，该体全息元件制作方法包含以下步骤：

步骤S01、提供光致折变材料层11。

提供需要加工成体全息元件的光致折变材料层11，为后续加工做准备。

步骤S02、设定远光入射光束组12，远光入射光束组12的各光束照射在光致折变材料层11上的区域不重叠，且远光入射光束组12透过光致折变材料层11投射到整体出瞳14的第一出瞳。

根据需要设定远光入射光束组12，如果远光入射光束组12有多束光，需保证远光入射光束组12的各光束照射在光致折变材料层11上的区域不重叠，同时保证远光入射光束组12透过光致折变材料层11投射到整体出瞳14的第一出瞳。

步骤S03、设定近光入射光束组13，近光入射光束组13的各光束照射在光致折变材料层11上的区域不重叠。

根据需要设定近光入射光束组13，如果近光入射光束组13有多束光，需保证近光入射光束组13的各光束照射在光致折变材料层11上的区域也不重叠。

在本实施例中，先设置远光入射光束组12、再设置近光入射光束组13，当然二者的设置顺序是可以调换的，只要在进行下一工作前设置好即可。

同时，为了保证用于近眼显示装置时，微显示器所发出的光能够经过体全息元件后投射到人眼中，近光入射光束组13和远光入射光束组12可以为3色激光器发出的光，当然其他光线也可以，主要依据后续使用时所发出的光确定。

步骤S04、对光致折变材料层11进行整体曝光，包括：使远光入射光束组12和近光入射光束组13分别从光致折变材料层11的两面直接照射光致折变材料层11；远光入射光束组12与近光入射光束组13在光致折变材料层11中发生干涉形成干涉区域，位于干涉区域的光致折变材料层11感光转化为第一整体曝光信息层。

远光入射光束组12和近光入射光束组13设置完成以后，就可以进行光致折变材料层11的整体曝光，使远光入射光束组12和近光入射光束组13分别从光致折变材料层11的两面直接照射到光致折变材料层11上，不论是远光入射光束组12还是近光入射光束组13均不会携带任何物体信息，而是直接照射到光致折变材料层11上，并在光致折变材料层11上发生干涉，形成干涉区域，该干涉区域的光致折变材料层11感光转化成为第一整体信息曝光层。

本文所述的整体曝光是指非像素化的曝光。

可以看出，本发明所提供的体全息元件的加工方法，利用远光入射光束组12和近光入射光束组13发生干涉，且二者均不携带任何物体信息，从而，当再有与近光入射光束组13相同入射光照射时，便会产生与远光入射光束组相同的唯一(光束不重叠导致，如果有重叠，则会产生相同入射光多个出射光或者多个入射光相同出射光的情形)的光束，且所携带的具体信息由使用时的产生近光入射光束组13的光源体产生，同时，光源体产生的入射光经过体全息原件后，会投射至体全息元件的整体出瞳14位置，从而可以被人眼捕捉，满足了近眼显示的要求，完全可以替代现有技术的透镜组件，而且仅是一个体全息元件，其光致折变材料11具体形式可以为片状、块状、薄膜状或者镜片形状，与透镜组件相比，大大提高了其轻薄性，简化了近眼显示装置的结构。

当然，在实际加工过程中，可以采用多种方式加工，实现所得到的体全息元件为本发明所提供的体全息元件的结构，都属于本发明的保护范围。

在近眼显示领域，除了对近眼显示结构更轻薄的要求，还要求能够有一个较大的出瞳范围，为此，本发明还提供了另外一种体全息元件，请参考图5，图5是本发明第二种具体实施方式所提供的体全息元件的示意图。

如图中所示，本发明所提供的体全息元件，光致折变材料层11还包括至少1个第二整体曝光信息层，第二整体曝光信息层可以在接收到对应方向近光入射光束组13照射时获得唯一的远光出射光束组12’，远光出射光束组12’投射到整体出瞳14的至少1个第二出瞳141，各个第二出瞳141中的至少一个与第一出瞳部分重叠或相互独立，各个第二出瞳141部分重叠或相互独立，整体出瞳14包括第一出瞳和各个第二出瞳141。

本发明第二种具体实施方式所提供的体全息元件，光致折变材料层11不仅包括第一整体曝光信息层，还包括至少1个第二整体曝光信息层，任何一个第二整体曝光信息层在接收到相应方向的近光入射光束组13时，均能够投射出相应方向的唯一的远光出射光束组12’，且投射至整体出瞳14的一个第二出瞳141，从而整体出瞳14不仅包含第一出瞳，而且包含至少1个第二出瞳141，并且各个第二出瞳141中的至少一个与第一出瞳部分重叠或相互独立，各个第二出瞳141部分重叠或相互独立，从而增大了整体出瞳14的范围，获得了较大的整体出瞳14。

具体一种制作方法请参考图6和图7，图6是本发明第二种具体实施方式所提供的体全息元件的一种制作方式示意图；图7是本发明第二种具体实施方式所提供的体全息元件的一种制作方法光线干涉示意图。

可见，在图示的制作方法中，还包含以下步骤：

步骤S05，至少1次重新设定远光入射光束组12，改变远光入射光束组12的各光束方向，改变后的远光入射光束组12的各光束照射在光致折变材料层11上的区域不重叠，且改变后的远光入射光束组12透过光致折变材料层11投射到整体出瞳14的至少1个第二出瞳141，各个第二出瞳141中的至少一个与第一出瞳部分重叠或相互独立，各个第二出瞳141部分重叠或相互独立。

根据需要，再次设定远光入射光束组12，再次设定的远光入射光束组12的光束方向与前一次所设定的方向不同，如果需要再次设定多次，则后面一次的远光入射光束组12的光束方向均与前面所设定的方向不同，但是，仍需要保证改变后的远光入射光束组12的各光束照射在光致折变材料层11上的区域不重叠，另一方面仍要保证改变后的远光入射光束组12透过光致折变材料层11投射到整体出瞳14，具体为整体出瞳的第二出瞳141，第一出瞳是最初设定的远光入射光束组12透过光致折变材料层11投射到整体出瞳14的位置，第二出瞳141是再次设定后远光入射光束组12透过光致折变材料层11投射到整体出瞳14的位置，如果进行了多次再次设定，则就会得到多个第二出瞳141，各个第二出瞳141中的至少一个与第一出瞳部分重叠或相互独立，各个第二出瞳141部分重叠或相互独立，只要不是完全重合即可。

步骤S06，至少1次重新设定近光入射光束组13，改变近光入射光束组13的各光束方向，改变后的近光入射光束组13的各光束照射在光致折变材料层11上的区域不重叠。

与远光入射光束组12相同，根据需要，再次设定近光入射光束组13，再次设定的近光入射光束组13的光束方向与前一次所设定的方向不同，如果需要再次设定多次，则后面一次的近光入射光束组13的光束方向均与前面所设定的方向不同，但是，仍需要保证改变后的近光入射光束组13的各光束照射在光致折变材料层11上的区域不重叠。

远光入射光束组12的设置次数与近光入射光束组13的设置次数相同。同时二者再次设置的顺序也可以更换。

步骤S07，在每一次重新设定远光入射光束组12和近光入射光束组13后，均对光致折变材料层11进行整体曝光，包括：

使改变后的远光入射光束组12和改变后的近光入射光束组13分别从光致折变材料层11的两面直接照射光致折变材料层11；改变后的远光入射光束组12与改变后的近光入射光束组13在光致折变材料层11中发生干涉形成干涉区域，位于干涉区域的光致折变材料层11感光转化为至少1个第二整体曝光信息层。

每次改变后，对光致折变材料层11进行整体曝光，得到多个第二整体曝光信息层。

由上述步骤可以看出，在体全息元件的加工时，每次曝光都要求远光入射光束组12和近光入射光束组13照射到光致折变材料层11的区域仍需满足不能重叠，即保证了经过体全息元件处理的近光投射出来的仍是唯一的远光。

上述整体曝光方式，不仅可以保证体全息元件的加工，而且还通过多次设置远光入射光束组12的光束方向和近光入射光束组13的光束方向进行多次整体曝光，得到多个第二整体曝光信息层，以便能够得到多个不完全重合的第二出瞳141和与第二出瞳141不完全重合的第一出瞳，并且在任何一个第二出瞳141或者第一出瞳中都可以看到全面的图像，第一出瞳和第二出瞳141共同组成了整体出瞳14，从而增大了整体出瞳14的区域。这样，本发明所提供的体全息元件加工方法，不仅可以保证轻薄性，还可以保证近眼显示装置能有较大的出瞳范围，提高了近眼显示装置的性能。

本说明书仅公开了一种加工体全息元件获得多个第二出瞳141，进而获得大的整体出瞳14的方法，但不论是否使用上述方法得到的体全息元件，只要能够通过得到多个相对小的出瞳，进而得到大范围出瞳，都属于本发明的保护范围。

进一步地，第一出瞳与第二出瞳均为出瞳，可以使相邻出瞳相邻边缘的距离小于等于2.5mm。。

由于人眼瞳孔在正常情况下，直径大小为2.5-5mm，当相邻的两个出瞳141边缘之间的距离小于2.5mm，就可以保证人眼在整体出瞳14范围内的任何一个位置都能够看到相应的图像，也就是人眼瞳孔在整体出瞳14范围内的任何一个位置都能够接收到出射光线。进一步提高了体全息元件在近眼显示领域的应用效果。

然而，对光学元器件的要求除了要获得较大的出瞳范围，还要求具有较高的分辨率，为次，本发明还提供了一种体全息元件，请参考图8，图8是本发明第三种具体实施方式所提供的体全息元件的示意图。

如图8所示，本发明第三种具体实施方式所提供的体全息元件，光致折变材料层11还包括至少1个第三整体曝光信息层，从而在接收到近光入射光束组13的对应光束像素点照射时获得唯一的远光出射光束组12’，远光出射光束组12’投射到整体出瞳14的至少1个第三出瞳，第一出瞳和各个第三出瞳重合，整体出瞳14包括第一出瞳和各个第三出瞳。

本发明第三种具体实施方式所提供的体全息元件，光致折变材料层11不仅包括第一整体曝光信息层，还包括至少1个第三整体曝光信息层，任何一个第三整体曝光信息层在接收到相应像素点的近光入射光束组13时，均能够投射出相应方向的唯一的远光出射光束组12’，且投射至整体出瞳14的一个第三出瞳，从而整体出瞳14不仅包含第一出瞳，而且包含至少1个第三出瞳，并且第一出瞳和各个第三出瞳重合，从而在整体出瞳14的范围内，就可以看到所有的像素点所发出的光，大大提高了图像的分辨率。

具体一种制作方法请参考图9和图10，图9是本发明第三种具体实施方式所提供的体全息元件的一种制作方式示意图；图10是本发明第三种具体实施方式所提供的体全息元件的一种制作方法光线干涉示意图。

在图示的制作方法中，还包含以下步骤：

步骤S05’，至少1次重新设定远光入射光束组12，改变远光入射光束组12的各光束像素点，改变后的远光入射光束组12的各光束照射在光致折变材料层11上的区域不重叠，且改变后的远光入射光束组12透过光致折变材料层11投射到整体出瞳14的至少1个第三出瞳，第一出瞳与各个第三出瞳重合。

根据需要，再次设定远光入射光束组12，再次设定的远光入射光束组12的各光束像素点与前一次所设定的各光束像素点不同，如果需要再次设定多次，则后面一次的远光入射光束组12的各光束像素点均与前面所设定的各光束像素点不同，但是每次设定后都需要保证改变后的远光入射光束组12的各光束照射在光致折变材料层11上的区域不重叠，另一方面仍要保证改变后的远光入射光束组12透过光致折变材料层11投射到整体出瞳14，具体为整体出瞳的第三出瞳，第一出瞳是最初设定的远光入射光束组12透过光致折变材料层11投射到整体出瞳14的位置，第三出瞳是再次设定后远光入射光束组12透过光致折变材料层11投射到整体出瞳14的位置，如果进行了多次再次设定，则就会得到多个第三出瞳，第一出瞳与各个第三出瞳重合，即第一出瞳和第三出瞳区域完全重叠，只是出瞳内的光束像素点不同。

步骤S06’，至少1次重新设定近光入射光束组13，改变近光入射光束组13的各光束像素点，改变后的近光入射光束组13的各光束照射在光致折变材料层11上的区域不重叠。

与远光入射光束组12相同，根据需要，再次设定近光入射光束组13，再次设定的近光入射光束组13的各光束像素点与前一次所设定的方向不同，如果需要再次设定多次，则后面一次的近光入射光束组13的各光束像素点均与前面所设定的方向不同，但是，仍需要保证改变后的近光入射光束组13的各光束照射在光致折变材料层11上的区域不重叠。

远光入射光束组12的设置次数与近光入射光束组13的设置次数相同。同时二者再次设置的顺序也可以更换，即先设置近光入射光束组13再设置远光入射光束组12。

步骤S07’，在每一次重新设定远光入射光束组12和近光入射光束组13后，均对光致折变材料层11进行整体曝光，包括：

使改变后的远光入射光束组12和改变后的近光入射光束组13分别从光致折变材料层11的两面直接照射光致折变材料层11；改变后的远光入射光束组12与改变后的近光入射光束组13在光致折变材料层11中发生干涉形成干涉区域，位于干涉区域的光致折变材料层11感光转化为至少1个第三整体曝光信息层。

每次改变后，对光致折变材料层11进行整体曝光，得到多个第三整体曝光信息层。

由上述步骤可以看出，在体全息元件的加工时，每次曝光都要求远光入射光束组12和近光入射光束组13照射到光致折变材料层11的区域仍需满足不能重叠，即保证了经过体全息元件处理的近光投射出来的仍是唯一的远光。

上述整体曝光方式，不仅可以保证体全息元件的加工，而且还通过多次设置远光入射光束组12的各光束像素点和近光入射光束组13的各光束像素点进行多次整体曝光，得到多个第三整体曝光信息层，以便能够得到完全重叠的第一出瞳和多个第三出瞳，从而在由第一出瞳和多个第三出瞳完全重合的整体出瞳范围内看到多个像素点的图像，提高了显示像素。这样，本发明所提供的体全息元件加工方法，不仅可以保证轻薄性，还可以保证近眼显示装置能有较高的像素，提高了近眼显示装置的性能。

本说明书仅公开了一种加工体全息元件获得较高分辨率的方法，但只要能够实现当近光入射光线点集照射各个所述整体曝光信息层得到投射至整体出瞳14的各个对应出射光线点集，各个所述对应光线点集合并得到整体对应光线点集的体全息元件都属于本发明的保护范围。

具体地，在进行体全息元件的制作时，远光入射光束组12可以为汇聚光或平行光，从而较容易使远光入射光束组12的光线透过光致折变材料层11投射至整体出瞳14的位置。当然，如果是发散光，如果发散的角度不大，光线能够透过光致折变材料层11投射至整体出瞳14也是可以的。

另一方面，所述近光入射光束组13为发散光或平行光，照射在光致折变材料层上的角度范围才会较大，所加工的体全息元件的视角也就会较大，从而可以获得较大的近眼显示视角。

特别地，体全息元件的光致折变材料的厚度为大于等于10μm，非常的轻薄。

请参考图11和图12，图11是本发明第四种具体实施方式所提供的体全息元件的示意图；图12是本发明第五种具体实施方式所提供的体全息元件的示意图。

如图中所示，体全息元件还可以包括基材层15，将光致折变材料层11设置在基材层15上，基材层15一般可以为树脂或者玻璃等透光性较好材料，基材层15对光致折变材料层11有支撑作用。

当然，体全息元件可以为平面状，也可以为圆弧状，或者其他需要的形状。

进一步地，请参考图13和图14，图13是本发明第六种具体实施方式所提供的体全息元件的示意图；图14是本发明第七种具体实施方式所提供的体全息元件的示意图。

可以看出，体全息元件还可以包括保护层16，覆盖在光致折变材料层11的上，以保护光致折变材料层11，延长其使用寿命。

具体地，光致折变材料的形状可以为片状、块状、薄膜状或者镜片形状中的任何一种。

另外，本发明还提供一种近眼显示装置，请参考图15，图15是本发明一种具体实施方式所提供的近眼显示装置示意图。

本发明所提供的近眼显示装置包括前述的体全息元件和微显示器2，微显示器2用于发出近光入射光束组13。

当微显示器2发射出近光入射光束组13时，近光入射光束组13照射到体全息元件上，由于体全息元件至少具有第一整体曝光信息层(还可能具体有第二整体曝光信息层和/或第三整体曝光信息层)，从而可以将近光入射光束组转变为远光出射光束组12’投射到整体瞳孔14的位置即人眼4的位置，实现近处微显示器2的图像的近眼显示。

具体地，微显示器2的显示平面与体全息元件的夹角为0度-90度，只要能够保证微显示器2发出的近光入射光束组13可以照射到体全息元件即可。

当然，微显示器2可以为自发光显示器或者背光显示器，自发光显示器具体可以为OLED，更加轻薄；背光显示器具体可以选择LCD或者LCOS，由于增加了背光，可以改变背光的强度，其中背光显示器中的准直背光显示器或者散射背光显示器都可以，准直背光显示器的光线更为集中，而散射背光显示器的光线更为散射范围更大。

本发明还公开了一种包含前述近眼显示装置的眼睛，近眼显示装置的体全息元件设置于眼镜的镜片上或者眼镜的镜片由体全息元件制作，如果为薄膜状，则可以直接贴在镜片上，如果为玻璃或树脂，则可以直接用体全息元件加工镜片。

此种近眼显示的眼镜，微显示器2可以直接设置于眼镜的镜腿上，微显示器2的平面与镜片的平面夹角为10度-90度。

由此制成的眼镜，眼镜和普通眼镜在外观上基本相同，非常轻薄，而且近眼显示的效果更好，出瞳较大，分辨率较高。

虽然本发明己披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (15)

1.一种体全息元件，用于近眼显示装置，所述近眼显示装置具有整体出瞳，其特征在于，包括光致折变材料层，所述光致折变材料层包括第一整体曝光信息层，用于在接收到近光入射光束组照射时获得唯一的远光出射光束组，所述远光出射光束组投射到所述整体出瞳的第一出瞳。

2.如权利要求1所述的体全息元件，其特征在于，所述光致折变材料层还包括至少1个第二整体曝光信息层，用于在接收到对应方向近光入射光束组照射时获得唯一的远光出射光束组，所述远光出射光束组投射到所述整体出瞳的至少1个第二出瞳，各个所述第二出瞳中的至少一个与所述第一出瞳部分重叠或相互独立，各个所述第二出瞳部分重叠或相互独立，所述整体出瞳包括所述第一出瞳和所述各个第二出瞳。

3.如权利要求2所述的体全息元件，其特征在于，所述第一出瞳与所述第二出瞳均为出瞳，相邻所述出瞳相邻边缘的距离小于等于2.5mm。

4.如权利要求1所述的体全息元件，其特征在于，所述光致折变材料层还包括至少1个第三整体曝光信息层，用于在接收到所述近光入射光束组的对应光束像素点照射时获得唯一的远光出射光束组，所述远光出射光束组投射到所述整体出瞳的至少1个第三出瞳，所述第一出瞳和各个所述第三出瞳重合，所述整体出瞳包括所述第一出瞳和各个所述第三出瞳。

5.如权利要求1-4任一项所述的体全息元件，其特征在于，所述光致折变材料层的厚度大于等于10μm。

6.如权利要求1-4任一项所述的体全息元件，其特征在于，还包括基材层，所述光致折变材料层设置于所述基材层上。

7.如权利要求6所述的体全息元件，其特征在于，所述基材层为树脂或玻璃。

8.如权利要求1-4任一项所述的体全息元件，其特征在于，还包括保护层，所述保护层覆盖所述光致折变材料层。

9.如权利要求1-4任一项所述的体全息元件，其特征在于，所述光致折变材料层的形状为片状、块状、薄膜状或者镜片形状。

10.一种近眼显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的体全息元件，以及微显示器，用于发出近光入射光束组。

11.如权利要求10所述的近眼显示装置，其特征在于，所述微显示器的显示平面与所述体全息元件的夹角为0度-90度。

12.如权利要求10或11所述的近眼显示装置，其特征在于，所述微显示器为自发光显示器或背光显示器。

13.如权利要求12所述的近眼显示装置，其特征在于，所述背光显示器为准直背光显示器或散射背光显示器。

14.一种眼镜，其特征在于，包括如权利要求10-13任一项所述的近眼显示装置，所述体全息元件设置于所述眼镜的镜片上或者所述眼镜的镜片由所述体全息元件制作。

15.如权利要求14所述的眼镜，其特征在于，所述微显示器设置于所述眼镜的镜腿上，所述微显示器的平面与所述镜片的平面夹角为10度-90度。