CN219553666U - 发光装置及xr设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种发光装置及XR设备，涉及扩展现实技术领域。发光装置包括显示镜、镜头模组、透光盖板及微型发光芯片，所述透光盖板设于所述微型发光芯片的出光侧，所述镜头模组设于所述透光盖板的出光侧，所述显示镜设于所述镜头模组的出光侧，所述透光盖板、所述镜头模组和所述显示镜中的至少一个设有防蓝光结构。本申请提供的发光装置可以起到降低蓝光对肉眼的伤害，改善用户体验的作用。

Description

发光装置及XR设备

技术领域

本申请涉及扩展现实技术领域，尤其涉及一种发光装置及XR设备。

背景技术

扩展现实(Extended Reality，XR)技术是指通过计算机将真实与虚拟相结合，打造一个可人机交互的虚拟环境，这也是AR、VR、MR等多种技术的统称。通过将三者的视觉交互技术相融合，为体验者带来虚拟世界与现实世界之间无缝转换的“沉浸感”。

XR设备常常用于工作场合，可实现真实环境与虚拟画面叠加在同一画面中，为用户带来了极大地便利。XR设备拥有广阔的市场价值，融资占比逐年走高。

常规的XR设备中覆盖在微型发光芯片上方的玻璃盖板为追求高出光效率，整体均设置为透明玻璃盖板，微型发光芯片发出的蓝光直接危害肉眼，对用户健康造成不良影响，且降低了用户体验。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的是为了克服现有技术中的不足，本申请提供了一种发光装置及XR设备，以解决现有技术中XR设备微型发光芯片伤害眼球健康的技术问题。

本申请提供了：

一种发光装置，包括：

显示镜；

镜头模组；

透光盖板；

微型发光芯片，所述透光盖板设于所述微型发光芯片的出光侧，所述镜头模组设于所述透光盖板的出光侧，所述显示镜设于所述镜头模组的出光侧，所述透光盖板、所述镜头模组和所述显示镜中的至少一层设有防蓝光结构。

另外，根据本申请的发光装置，还可具有如下附加的技术特征：

在本申请的一些实施方式中，当所述防蓝光结构设于所述镜头模组时，所述防蓝光结构为设于其表面的防蓝光膜；

或，当所述防蓝光结构设于所述透光盖板或所述显示镜时，所述防蓝光结构为设于其表面的防蓝光膜和/或增设于其内的防蓝光因子。

在本申请的一些实施方式中，所述镜头模组包括准直镜头和光波导结构，所述准直镜头对所述微型发光芯片发出的光线进行准直，所述光波导结构将准直后的光线出射至所述显示镜上，所述防蓝光结构设于所述准直镜头的表面。

在本申请的一些实施方式中，所述发光装置还包括散热层，所述散热层设于所述微型发光芯片的背光侧并与所述微型发光芯片电性连接。

在本申请的一些实施方式中，所述散热层为金属基散热板。

在本申请的一些实施方式中，所述透光盖板包括透光区域和非透光区域，所述微型发光芯片具有发光区域，所述透光区域对应设于所述发光区域的出光侧，所述非透光区域围设于所述发光区域的周缘。

在本申请的一些实施方式中，所述微型发光芯片发出的光的波长大于460nm。

在本申请的一些实施方式中，所述显示镜包括凹透镜、凸透镜、平面透镜中的任一种。

在本申请还提供了一种XR设备，包括上述任一实施例中所述的发光装置、固定部及控制模块，所述控制模块和所述发光装置分别设于所述固定部上。

另外，根据本申请的XR设备，还可具有如下附加的技术特征：

在本申请的一些实施方式中，所述控制模块包括驱动单元和通讯单元，所述微型发光芯片、所述通讯单元分别与所述驱动单元电连接。

相对于现有技术，本申请的有益效果是：本申请提出一种发光装置，通过在所述透光盖板、所述镜头模组和所述显示镜中的至少一个设有防蓝光结构，起到降低蓝光对肉眼的伤害，改善用户体验的作用。

另外，本申请的XR设备还具有在工作时能够使得真实环境与虚拟画面叠加在同一画面中，以便于用户在工作中使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请一些实施例中设置防蓝光膜的发光装置的结构示意图；

图2示出了本申请一些实施例中设置防蓝光因子的发光装置的结构示意图；

图3示出了本申请一些实施例中镜头模组的结构示意图；

图4示出了本申请一些实施例中XR设备的原理图。

主要元件符号说明：

100-发光装置；110-显示镜；120-镜头模组；121-准直镜头；122-光波导结构；1221-波导片；1222-入射光栅；1223-出射光栅；130-透光盖板；131-透光区域；132-非透光区域；141-微型发光芯片；1411-发光区域；150-散热层；161-防蓝光膜；162-防蓝光因子；300-控制模块；310-驱动单元；320-通讯单元。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1和图2所示，本申请的实施例提供了一种发光装置100，主要用于降低蓝光对肉眼的伤害，改善用户体验。发光装置100包括显示镜110、镜头模组120、透光盖板130、微型发光芯片141及散热层150。

其中，显示镜110、镜头模组120、透光盖板130、微型发光芯片141及散热层150按远离眼镜的方向依次层叠设置。

进一步的，透光盖板130设于微型发光芯片141的出光侧，镜头模组120设于透光盖板130的出光侧，显示镜110设于镜头模组120的出光侧，散热层150设于微型发光芯片141的背光侧。微型发光芯片141具有发光区域1411，用于呈现供用户观看的画面。呈现的画面经过透光盖板130遮盖住该画面以外的区域，再通过镜头模组120调节该画面的大小达到肉眼可接受的大小和亮度，最终展示在显示镜110上。

显示镜110是离眼球距离最近的一层，用户通过显示镜110观看微型发光芯片141展示的画面，可以起到接收作用。在实施时，显示镜110可以是一种镜片。

可以理解，电子产品都会产生蓝光，长期观看电子产品会出现眼睛不舒服、干涩、流泪的现象。这是由于蓝光波段短，能量高，能够直接穿透人体眼球的晶状体直达眼部黄斑区，导致黄斑病变，有害蓝光对眼睛的危害非常大。尤其是在相关技术中，透明玻璃盖板、镜头模组及与肉眼距离最近的显示镜区域均未做有效的蓝光过滤，发出的蓝光直接危害肉眼，降低了用户体验。

作为优选，在透光盖板130、镜头模组120和显示镜110中的至少一层设有防蓝光结构，用于降低蓝光对肉眼的伤害，改善用户体验。

具体的，当防蓝光结构设于镜头模组120时，防蓝光结构为设于其表面的防蓝光膜161，通过在镜头模组120的表面镀防蓝光膜161将蓝光反射，从而实现阻隔蓝光，保护眼睛的作用。

或，当防蓝光结构设于透光盖板130或显示镜110时，防蓝光结构为设于其表面的防蓝光膜161和/或增设于其内的防蓝光因子162。通过在透光盖板130和显示镜110表面镀防蓝光膜161将蓝光反射，通在透光盖板130和显示镜110的基材内加入防蓝光因子162以吸收蓝光。比如以聚氨酯光学树脂作为防蓝光因子162，聚氨酯光学树脂可吸收蓝光，从而起到阻隔蓝光、保护眼睛的作用。

如图3所示，镜头模组120包括准直镜头121和光波导结构122，准直镜头121对微型发光芯片141发出的光线进行准直，光波导结构122将准直后的光线出射至显示镜110上，防蓝光结构设于准直镜头121的表面。

具体的，光波导结构122包括波导片1221、位于波导片1221入光区的入射光栅1222及位于波导片1221出光区的出射光栅1223，入射光栅1222用于将经准直镜头121准直后的光线耦入波导片1221内进行传导，出射光栅1223用于将波导片1221内的光线出射至显示镜110上。

需要说明的是，当在透光盖板130或显示镜110的基层材料内加入防蓝光因子162，可防止60～70％蓝光，当在各层表面设置防蓝光膜，防蓝光膜通过反射阻隔蓝光，约可防10％-12％蓝光。

目前，可以将蓝光分为4段：385-415nm(紫外线)，415-445nm(有害蓝光)、445-475nm(中波蓝光)、475-505nm(长波蓝光)。其中，波长在385-445nm之间的蓝光由于波长短、能量高，对眼睛伤害大，能够损伤视网膜，波长在445-500nm之间的蓝光具有调节瞳孔收缩、显示物体颜色、产生暗视力的作用，应保持一定的透过率。

上述每段波长范围的光，都提出了明确的透过率要求：385-415nm波段蓝光透过率应小于75％，415-445nm波段蓝光的透过率应小于等于80％，445-475nm、475-505nm这两个波段范围光线的透过率应大于80％。依据上述要求，可在各层合理设置防蓝光结构。

作为示例，当微型发光芯片141发出的蓝光波段在385-415nm，该波段蓝光透过率应小于75％，即蓝光阻隔率要大于25％。具体实施时，可出于增加发光装置100透明度的目的，选择在透光盖板130、镜头模组120和显示镜110上均设置防蓝光膜161，或在透光盖板130的基层材料内加入防蓝光因子162，或在显示镜110的基层材料内加入防蓝光因子162等方式实现。

作为示例，当微型发光芯片141发出的蓝光波段在415-445nm，该波段蓝光透过率应小于80％，即蓝光阻隔率要大于20％。具体实施时，可出于增加发光装置100透明度的目的，选择在透光盖板130、镜头模组120和显示镜110上均设置防蓝光膜161，或在透光盖板130的基层材料内加入防蓝光因子162，或在显示镜110的基层材料内加入防蓝光因子162等方式实现。

作为示例，当微型发光芯片141发出的蓝光波段在445nm以上，该波段蓝光透过率应大于80％，即蓝光阻隔率要小于20％。具体实施时，可出于增加发光装置100透明度的目的，选择在透光盖板130、镜头模组120和显示镜110中的任意两个或一个上设置防蓝光膜161。

微型发光芯片141为有机发光二极管芯片(OLED)、微型有机发光二极管芯片、LED芯片或Micro LED芯片中的一种，在此不做限定。

在本实施方式中，微型发光芯片141为Micro LED芯片。Micro LED技术即LED微缩化和矩阵化技术，指的是在一个芯片上集成高密度微小尺寸的LED。

进一步的，微型发光芯片141发出的光的波长大于460nm，这不仅在源头光源降低有害蓝光伤害，同时在一定程度上降低有害蓝光的亮度，光线更加柔和，改善用户体验。

当然，还可以通过在微型发光芯片141的Micro LED的光源材料中添加磷，改变有害蓝光强度峰值的光谱来实现防蓝光的效果，减少有害蓝光的强度，改善用户体验。

在本实施方式中，当波长在460-500nm之间，Micro LED发出蓝色光；当波长在500-600nm之间，Micro LED发出绿色光；当波长在600-780nm之间，Micro LED发出红色光。使微型发光芯片141的发光颜色为单色或彩色。

散热层150为金属基散热板，比如铝基板，铜基板，铁基板。在本实施例中，散热层150采用铝基板，铝基板具有良好的导热性、电气绝缘性能和机械加工性能。同时，铝基板也是金属基印制线路板，属于FPCB(Flexible Printed Circuit Board，柔性印刷电路板)的一种，与普通的PCB板相比，铝基板具有高导热性，通常用在需要散热的产品。

散热层150与微型发光芯片141电性连接。具体而言，微型发光芯片141上集成的高密度的Micro Led，通过键合绑定方式使微型发光芯片141和散热层150的焊盘导通连接。这样，可增加微型发光芯片141的使用时间，延长发光装置100的使用寿命。

在本实施方式中，透光盖板130包括透光区域131和非透光区域132，透光区域131对应设于上述发光区域1411的出光侧，非透光区域132围设于发光区域1411的周缘，使透光区域131的形状与发光区域1411的形状相匹配，进而使透光盖板130仅透过用户观看画面的光线，遮盖住非画面区域的杂光。

透光盖板130设置为片状或板状，优选透光盖板130采用透明玻璃板，并在该透明玻璃板上围绕发光区域1411的周缘外侧刷、涂遮光层，从而形成透光区域131和非透光区域132，实现仅透过画面光纤并遮盖杂光的效果。

当然，当在透光盖板130上设置上述防蓝光结构时，优选该防蓝光结构设置在透光区域131上。

在本实施方式中，显示镜110包括凹透镜、凸透镜、平面透镜中的任一种。显示镜110由高清晰度材料制成，能够对视力进行调节，使上述发光装置100的适应性更广，在实际应用中，可以进行正常视力、近视或远视的调节。

如图4所示，在本申请还提供了一种XR设备，包括上述任一实施例中的发光装置100、固定部(图中未出示)及控制模块300，控制模块300和发光装置100分别设于固定部上。

控制模块300包括驱动单元310和通讯单元320，微型发光芯片141、通讯单元320分别与驱动单元310电连接，使驱动单元310可根据通讯单元320传输的信号改变微型发光芯片141所展示的画面。

本申请的XR设备具有上述任一实施例中发光装置100的全部有益效果，在此就不一一赘述。同时，本申请的XR设备还具有在工作时能够使得真实环境与虚拟画面叠加在同一画面中，以便于用户在工作中使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种发光装置，其特征在于，包括：

显示镜；

镜头模组；

透光盖板；

微型发光芯片，所述透光盖板设于所述微型发光芯片的出光侧，所述镜头模组设于所述透光盖板的出光侧，所述显示镜设于所述镜头模组的出光侧，所述透光盖板、所述镜头模组和所述显示镜中的至少一个设有防蓝光结构。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，当所述防蓝光结构设于所述镜头模组时，所述防蓝光结构为设于其表面的防蓝光膜；或

当所述防蓝光结构设于所述透光盖板或所述显示镜时，所述防蓝光结构为设于其表面的防蓝光膜和/或增设于其内的防蓝光因子。

3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述镜头模组包括准直镜头和光波导结构，所述准直镜头对所述微型发光芯片发出的光线进行准直，所述光波导结构将准直后的光线出射至所述显示镜上，所述防蓝光结构设于所述准直镜头的表面。

4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置还包括散热层，所述散热层设于所述微型发光芯片的背光侧并与所述微型发光芯片电性连接。

5.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述散热层为金属基散热板。

6.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述透光盖板包括透光区域和非透光区域，所述微型发光芯片具有发光区域，所述透光区域对应设于所述发光区域的出光侧，所述非透光区域围设于所述发光区域的周缘。

7.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述微型发光芯片发出的光的波长大于460nm。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述显示镜包括凹透镜、凸透镜、平面透镜中的任一种。

9.一种XR设备，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的发光装置、固定部及控制模块，所述控制模块和所述发光装置分别设于所述固定部上。

10.根据权利要求9所述的XR设备，其特征在于，所述控制模块包括驱动单元和通讯单元，所述微型发光芯片、所述通讯单元分别与所述驱动单元电连接。