專利名稱：防止用近眼顯示器時產(chǎn)生不適反應的方法及近眼顯示器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種防止人們使用近眼顯示器時產(chǎn)生不適反應的方法及 近眼顯示器，具體地說是一種可以在使用者視野中，與顯示屏幕大致等遠 的一定范圍內(nèi)，產(chǎn)生可視固定參照物的方法，和采用此方法的近眼顯示器。 它可以防止使用者眼睛在觀看顯示圖像時頻繁的調(diào)焦，改善使用者使用近 眼顯示器器時的視疲勞狀況，防止因眼球頻繁調(diào)焦而產(chǎn)生的頭暈、惡心等 癥狀的發(fā)生。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，近眼顯示器已經(jīng)開始進入一般應用領域，近眼顯示
器的原理是采用微顯示器件，顯示輸入的圖像信號，通過光學系統(tǒng)將微 顯示圖像虛擬為大屏幕圖像，成像在使用者眼前一定距離處，達到清晰的 顯示效果。用于4更攜顯示、虛擬顯示和特殊行業(yè)顯示器，近眼顯示器確實 有不可或缺的作用，但同時這種顯示方式也帶來了很多使用上的問題，國 內(nèi)外眾多使用者都反映這類顯示器很容易造成視覺疲勞，使用者會發(fā)生不 同程度的頭暈、惡心、甚至嘔吐的情況。尤其是在近眼顯示器所顯示的內(nèi) 容是快節(jié)奏畫面(如觀看快速游戲)時，其產(chǎn)生頭暈、惡心、甚至嘔吐的 人群面更大，產(chǎn)生的頭暈、惡心、甚至嘔吐現(xiàn)象更嚴重。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述提到的現(xiàn)有近眼顯示器在使用過程中都存在著容易造成使用 者產(chǎn)生頭暈、惡心、甚至嘔吐，而且，畫面越大，虛擬距離越近，產(chǎn)生頭 暈、惡心、甚至嘔吐的現(xiàn)象就越明顯的問題，向社會提供一種防止人們使 用近眼顯示器時產(chǎn)生不適反應的方法及其近眼顯示器。本發(fā)明的技術(shù)方案是
醫(yī)學證明，當使用者在使用近眼顯示器器時，由于近眼顯示器所顯示 的畫面很大，使用者的眼睛受畫面內(nèi)容吸引，容易產(chǎn)生眼球跟隨屏幕內(nèi)容 主體變換而頻繁調(diào)焦的問題，從而造成視神經(jīng)和位聽神經(jīng)的反應產(chǎn)生混亂， 因此，使用者就會產(chǎn)生不同程度的頭暈、惡心、甚至嘔吐的情況。
提供一種防止人們使用近眼顯示器時產(chǎn)生不適反應的方法，就是讓使 用者在使用近眼顯示器器觀看顯示內(nèi)容的同時，也可以看到可視的靜止的 參照物。
本文中所述的參照物是指相對于近眼顯示器所顯示的內(nèi)容而言，與所 述近眼顯示器所顯示的內(nèi)容可被人眼同時看見的靜止的物體或圖像。
所述的可視的靜止的參照物的設置方式有三種， 一種方式是利用圖像 合成的方法，在近眼顯示器所要顯示的內(nèi)容中預先合成有固定的參照物。
所述的固定的參照物可以是前景內(nèi)容，也可以是背景內(nèi)容。
所述在近眼顯示器所要顯示的內(nèi)容中預先合成有固定的參照物的方 式，包括預先用軟件將固定的參照物合成在近眼顯示器所要顯示的內(nèi)容之 中，即所謂地對片源添加固定的參照物的辦法，比如說在游戲圖4象的前景 或背景上合成有參照景物圖像。也可以是在所述近眼顯示器上設置能生成 參照物的圖像合成器件，在近眼顯示器顯示的內(nèi)容同時，所述圖j象合成器 件給所述顯示的內(nèi)容添加固定的參照物?；蛘呤巧鲜鰞煞N方法的結(jié)合。
第二種方式是在近眼顯示器的顯示器件上或顯示器件周邊一定范圍內(nèi) 設置有可視的固定參照物的器件，經(jīng)過電子或光學器件作用后，可以形成 與顯示屏幕大致等遠的一定范圍內(nèi)的可視固定的參照物，讓使用者在觀看近眼顯示器上顯示內(nèi)容的同時，可以清楚地看見固定的參照物。
當所述固定的參照物是圖像時，其圖像是指可做參照物的圖畫或圖案。
一種近眼顯示器，包括顯示器件，在所述顯示器件前側(cè)或其投影成像 的光路中設有透明片狀器件，在所述透明片狀器件的表面設有作為固定參 照物的條紋。所述條紋為方格狀。
具體地說，在透明片狀器件表面設有可視的紋路，如方格，或圖畫或 圖案。當把所述的透明片狀器件置于顯示器件表面或其投影成像的光路中 時，在觀察者的角度，可以在視野中看清楚顯示圖像的同時，也可以看清 楚所述的片狀器件表面的紋路、圖畫或圖案，或所述統(tǒng)路、圖畫或圖案在 顯示圖像上的投影。
上述的透明片狀器件可以是靠近或貼附在顯示器件前表面的。所述片 狀器件是一個光可透過器件，在所述的透光器件表面有可觀測到的均勻分 布的統(tǒng)路，所述透光器件可以用是接近無色的材料加工而成，如玻璃、亞 克力、塑膠薄膜等。
所述的透明片狀器件是網(wǎng)狀物，所述網(wǎng)狀物是靠近顯示器件表面的器 件，所述網(wǎng)狀物在使用過程中，使用者可以在視野中看清楚顯示圖像的同 時，也可以觀測到清晰的網(wǎng)格。
一種近眼顯示器，包括顯示器件，在所述顯示器件前側(cè)或其投影成像 的光路中設有不透明片狀器件，該不透明片狀器件具有將圖像投射源投影 的像素由入射面?zhèn)鬟f到出射面的作用，所述的不透明器件的圖像出射面設 有固定參照物，如光纖面板。所述的片狀器件上的紋路是任意的幾何圖形，規(guī)則或不規(guī)則的線狀或 點狀圖形。所迷的紋路在最終觀看的顯示圖像中，對圖像內(nèi)容的表現(xiàn)力影 響不大。
一種近眼顯示器，包括顯示器件和顯示器件控制電路，在所述顯示器 件控制電路中設有一個可以產(chǎn)生固定參照物的模塊，該模塊在顯示器件顯 示內(nèi)容的同時，提供可與顯示器件顯示內(nèi)容合成的固定參照物。也就是說， 在顯示器件控制電路中加設一個固定參照物的模塊，比如說，該模塊可在 顯示器件顯示內(nèi)容的同時產(chǎn)生方格，這樣，當在顯示器件顯示內(nèi)容的同時， 顯示器件所顯示內(nèi)容的前景或背景是靜止的方格。當然，固定參照物的模 塊也可以產(chǎn)生其它的圖案或圖畫。并且固定參照物的模塊的顯示內(nèi)容是可 控的。
所述的近眼顯示器，在所述顯示器件屏幕的周圍設有一個或一個以上 的主動或被動型發(fā)光器件，其亮度足以讓使用者的眼睛看到，比如顯示屏 幕的邊框或發(fā)光器件本身或為涂覆在所述顯示器件屏幕的四周方框上的熒 光粉。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明是在近眼微顯示方案中，建立使用者眼 睛對視野中顯示圖像內(nèi)固定景物的對焦，或與顯示屏幕大致等遠的一定范 圍內(nèi)可視固定參照物的對焦，比較好地解決了近眼顯示器普遍存在的使用 者眼球頻繁調(diào)焦的問題，在觀看顯示器顯示圖像過程中，降低使用者眼球 跟隨屏幕圖像中所關注主體在屏幕上移動而產(chǎn)生的自動調(diào)焦次數(shù)，減輕了 近眼顯示器給使用者眼睛帶來的^L疲勞，改善因眼睛調(diào)焦導致視神經(jīng)和位 聽神經(jīng)傳遞給大腦關于人體運動信息的差異，防止因此而產(chǎn)生的頭暈、惡心等癥狀。


圖1是本發(fā)明一種實施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中的片狀器件的平面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明第二種實施例平面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本發(fā)明第三種實施例平面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本發(fā)明笫四種實施例平面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是本發(fā)明第五種實施例平面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7是本發(fā)明第六種實施例平面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8是本發(fā)明第七種實施例原理框圖。
圖中，101-帶有刻線的玻璃板，102-顯示器件，103-光纖面板，104-光學鏡片，105-發(fā)光器件，106-屏幕邊框，107-透明基板，108-控制電極， 109-劃線板，110-光源，111-透明板，112-眼睛位置，113-光學鏡片組。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。 為了達到提供近眼顯示器可視固定參照物，在使用者使用近眼顯示器 器時，減少使用者眼球自動調(diào)焦的次數(shù)，降低視疲勞的目的，本發(fā)明的關 鍵，在于近眼顯示器在使用過程中，其視野中在顯示圖像內(nèi)部或顯示圖像 大致等遠的周邊范圍，存在有可視的固定參照物，可以讓使用者在看清楚 顯示圖像的同時，也可以看清楚所述的固定參照物，比如合成在圖像上的 固定前景或某幾何圖案，或近眼顯示器顯示光路中存在帶有某種紋路的片 狀器件或網(wǎng)狀器件，以及可以達到同樣目的的主動或被動光源，還有采用電子控制能夠在近眼顯示器視野里呈現(xiàn)周圍環(huán)境景物的器件。對于在輸入 圖像上，合成可以作為固定的可視參照物的條紋圖像或某種幾何圖案，是 已經(jīng)成熟的電子技術(shù)，在此不再詳述。
下面參考附圖詳細介紹本發(fā)明近眼顯示器的結(jié)構(gòu)。
參看附圖1，圖1所示為一種實施例近眼顯示器平面示意圖，其中102 為顯示器件，顯示器件102與帶有刻線的玻璃板101的距離很近，甚至貼 合，讓使用者在觀看顯示器件102上圖像的同時。也可以觀看到玻璃板101 的刻線，此種使用情況，玻璃板101可以用網(wǎng)狀物替代，可以達到相同的 效果。
請參見圖2,圖2是圖1中的透明片狀器件的平面結(jié)構(gòu)示意圖。101 為帶有刻線的玻璃板，屬于透光型可視固定參照物。本透明片狀器件還可 用透明度較高的片狀材料制作，如亞克力、塑膠薄膜等。
圖3是本發(fā)明第二種實施例平面結(jié)構(gòu)示意圖，光纖面板103為一種片 狀不透光型輔助護目器件，光纖面板具有將入射面A面圖像像素傳遞到出 射面B面的功能。圖中顯示器件102，光學鏡片104，光纖面板103構(gòu)成如 圖所示的投影關系，光纖面板103的表面存在可以清晰觀測到的紋路，當 顯示器件102顯示的圖像投射在光纖面板103的入射面A面時，光纖面板 103的出射面B面就顯示出與其入射面A面相同的圖4象，同時光纖面^反103 的出射面B面的紋路也疊加在顯示圖像上，使用者在觀看到圖像的同時， 也可以觀看到紋路。
圖4是本發(fā)明第三種實施例平面結(jié)構(gòu)示意圖，圖中106為顯示器件102 的邊框，發(fā)光器件105用可以發(fā)出柔和光線的LED或可以反射柔和光線的
9反射板，當顯示器件102工作時，發(fā)光器件105同時也出現(xiàn)在使用者的視 野中，因發(fā)光器件105不會隨屏幕內(nèi)容移動，也就達到了給使用者做固定 景物參考的作用。
圖5是本發(fā)明第四種實施例平面結(jié)構(gòu)示意圖，基板107內(nèi)部注有液晶， 基板107上下表面，對應形成紋路的位置，加工有電極108,當基板107 上下表面電極108加上不同電壓時，基板107內(nèi)部液晶發(fā)生偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生不 同色彩和亮度的紋路，控制電極108的電壓，就可以達到控制紋路顯示與 否的目的。
圖6是本發(fā)明笫五種實施例平面結(jié)構(gòu)示意圖，光源IIO應采用單向性 和方向性都比較好的光源，如激光光源或發(fā)光二極管。劃線板109是在不 透光板上加工有極細的透光紋路，光源110的光線可以通過劃線板109的 透光纟丈路，投射在顯示器件102的表面，與顯示圖象疊加，給使用者提供 固定參考景物，關閉光源110時，顯示器件102表面的紋路消失，調(diào)整光 源110的光線強弱，可以得到不同亮度的紋路。
圖7是本發(fā)明第六種實施例平面結(jié)構(gòu)示意圖，透明玻璃板lll放置在 顯示器件102的投影光路中，投影光路由一個或多個光學鏡片組113組成， 包括透鏡、棱鏡等，112為使用者眼睛觀察位置，當顯示器件工作時，使 用者的眼睛在112位置觀看，除可以觀察到投影光路中的圖像外，還可以 從透明玻璃板111其余部分看到前方的環(huán)境景物，同樣達到給眼球參考調(diào) 整焦距的作用，同時還可以起到觀察周圍環(huán)境的作用。
圖8是本發(fā)明第七種實施例原理框圖。圖中主要講解視頻信號疊加的 一般處理方式，圖中示例為對于PAL/NTSC制式視頻信號，首先分離出其同步信號，再根據(jù)需疊加的用于做固定參照物的圖形，和需要疊加的位置， 通過顯示存儲器控制，輸出合成的視頻信號，經(jīng)模擬開關的控制作用，同 步疊加在原視頻信號上，產(chǎn)生疊加有可視固定參照物的復合視頻信號輸出。 其疊加的可視固定參照物可以是方格線。具體實現(xiàn)的電路已經(jīng)是市場成熟
的產(chǎn)品，在此不再詳述。對于在VGA模擬信號或數(shù)字視頻信號的疊加，大 致原理雷同，只是具體選擇器件與電路不同，具體實現(xiàn)的電路也已經(jīng)是市 場上成熟的產(chǎn)品。
綜上所述，本發(fā)明通過顯示合成的圖像或建立視野中可視固定參照物 的方法，建立使用者眼球?qū)︼@示圖像內(nèi)可視固定參照物的對焦，或與顯示 屏幕大致等遠的一定范圍內(nèi)可視固定參照物的對焦，從而降低使用者眼球 跟隨屏幕圖像中所關注主體在屏幕上移動而產(chǎn)生的自動調(diào)焦次數(shù)，降低因 此而產(chǎn)生的頭暈、惡心等癥狀。同時，根據(jù)本發(fā)明所述的原理和器件功能， 若應用于一般大屏幕顯示領域，同樣可以達到降低使用者眼球調(diào)焦次數(shù)的 目的，改善^f吏用者眼睛的^L疲勞狀況，具有廣闊的應用空間。
上述實施例為本發(fā)明優(yōu)選實施方式，其它凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本發(fā) 明相同或相近的，均在本發(fā)明保護范風之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種防止使用近眼顯示器時產(chǎn)生不適反應的方法，其特征在于讓使用者在使用近眼顯示器器觀看顯示內(nèi)容的同時，也可以看到可視的靜止的參照物。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的可視的靜止的 參照物的設置方式是利用圖像舍成的方法，在近眼顯示器所要顯 示的內(nèi)容中預先合成有固定的參照物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在近眼顯示器所要顯 示的內(nèi)容中預先合成有固定的參照物的方式是預先用軟件將固定 的參照物合成在近眼顯示器所要顯示的內(nèi)容中之中的。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在近眼顯示器所要顯 示的內(nèi)容中預先合成有固定的參照物的方式是在所述近眼顯示器 上設置能生成參照物的圖像合成器件，在近眼顯示器顯示的內(nèi)容 同時，所述圖像合成器件給所述顯示的內(nèi)容添加固定的參照物。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2、 3或4所述的方法，其特征在于所述的固定的 參照物可以是前景內(nèi)容或是背景內(nèi)容。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的可視的靜止的 參照物的設置方式是在近眼顯示器的顯示器件上或顯示器件周邊 一定范圍內(nèi)設置有可視的固定參照物的器件，經(jīng)過電子或光學器 件作用后，可以形成與顯示屏幕大致等遠的一定范圍內(nèi)的可視固 定的參照物，讓使用者在觀看近眼顯示器上顯示內(nèi)容的同時，可 以清楚地看見固定的參照物。
7、 一種近眼顯示器，包括顯示器件，其特征在于在所述顯示器件前側(cè)或其投影成像的光路中設有透明片狀器件，在所述透明片狀 器件的表面設有固定參照物。
8、 才艮據(jù)權(quán)利要求7所述的近眼顯示器，其特征在于所述固定參照 物為纟丈路、圖案或圖畫。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的近眼顯示器，其特征在于所述的透明片 狀器件是網(wǎng)狀物。
10、 一種近眼顯示器，包括顯示器件，其特征在于在所述顯示器件 前側(cè)或其投影成像的光路中設有不透明片狀器件，該不透明片狀 器件具有將圖像投射源投影的像素由入射面?zhèn)鬟f到出射面的作 用，所述的不透明器件的圖像出射面設有固定參照物。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的近眼顯示器，其特征在于所述不透明片 狀器件是光纖面板。
12、 一種近眼顯示器，包括顯示器件，其特征在于在所述顯示器件 屏幕的周圍設有一個或一個以上的主動或凈皮動型發(fā)光器件。
13、 4艮據(jù)權(quán)利要求12所述的近眼顯示器，其特征在于所述發(fā)光器件 為LED。
14、 纟艮據(jù)權(quán)利要求12所述的近眼顯示器，其特征在于所述發(fā)光器件 為涂覆在所述顯示器件屏幕的四周方;f醫(yī)上的熒光粉。
15、 一種近眼顯示器，包括顯示器件和顯示器件控制電路，其特征在 于在所述顯示器件控制電路中設有一個可以產(chǎn)生固定參照物的 模塊，該模塊在顯示器件顯示內(nèi)容的同時，提供可與顯示器件顯 示內(nèi)容合成的固定參照物。
全文摘要
一種防止人們使用近眼顯器示時產(chǎn)生不適反應的方法及近眼顯示器，其方法是讓使用者在使用近眼顯示器觀看顯示內(nèi)容的同時，也可以看到可視的靜止的參照物；其近眼顯示器包括顯示器件，在所述顯示器件前側(cè)或其投影成像的光路中設有透明片狀器件，在所述透明片狀器件的表面設有作為固定參照物的條紋。本發(fā)明比較好地解決了近眼顯示器普遍存在的使用者眼球頻繁調(diào)焦的問題，減輕了近眼顯示器給使用者眼睛帶來的視疲勞，改善因眼睛調(diào)焦導致視神經(jīng)和位聽神經(jīng)傳遞給大腦關于人體運動信息的差異，防止因此而產(chǎn)生的頭暈、惡心等癥狀。
文檔編號G02B27/00GK101526671SQ20081006550
公開日2009年9月9日 申請日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
發(fā)明者黃峰彪 申請人:黃峰彪;狄 勇