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映维网Nweon
2024年08月26日

）增强现实眼镜等近眼显示设备提供了叠加在真实环境视图的人工内容。这种设备一般包括透明显示器以及任意数量的光学组件。在其他实现中，环境视图可以由一个或多个摄像头捕获，并与显示器的人工内容叠加在一起。

当增强现实眼镜在户外使用时，来自太阳的紫外线（UV）和/或红外线（IR）可能会对显示器造成损坏。另外，一个或多个光学元件可能会将紫外线（UV）和/或红外线（IR）对焦在显示器的特定位置，从而造成更大的损坏。

在名为“Protection of augmented reality (ar) display in near-eye display device”的专利申请中，Meta提出光学堆栈组件的显示元件可以通过一个或多个保护涂层来实现保护。

Meta指出，这一解决方案可以提高眼镜产品的寿命，防止由于紫外线或红外线暴露而造成的性能下降。

图400A显示了一种针对紫外线（UV）和/或红外线（IR）照射的缓解方法。当没有紫外线（UV）和/或红外线（IR）光存在406（或暴露低于特定阈值）时，用光致变色涂层处理的一副眼镜的透镜可以处于透明状态402。

当紫外线（UV）和/或红外线（IR）暴露超过特定阈值时，光致变色涂层可将透镜改变为变暗状态404，从而减少对佩戴者眼睛（以及透镜的内表面）的紫外线（UV）和/或红外线（IR）暴露。

光致变色涂层可以通过一系列的方法来实现。例如，玻璃光学透镜可以通过嵌入玻璃中的微晶卤化银来具有其光致变色特性。塑料光致变色透镜可以使用有机光致变色分子来实现可逆的变暗效果。

图4B示出紫外线阻挡涂层在眼镜防止紫外线暴露的效果。图400B显示了一种通过防止紫外线阻挡涂层的减轻方法来防止紫外线暴露的减轻方法。

如图所示，来自太阳的光由可见光414（不同波长对应不同颜色）和紫外线部分412组成。紫外线阻挡涂层418可以在阻挡紫外线部分412的同时使可见光414通过。

紫外涂层可以使用特定聚合物或纳米化合物来实现。另外，透明导电氧化物、铝掺杂氧化锌、氧化铟锡、氧化铟锌同样可作为涂层材料。

紫外线包括两个波长范围:280-315纳米的中波紫外线（UV- b）和315-400纳米的长波紫外线（UV- a）。红外线同样可能由于其能量而引起热量积聚，并造成类似紫外线光的伤害。红外光暴露可以通过应用与紫外线涂层类似的涂层来减轻。

在一个实施例中，可以通过在光学组件(的一个元件中使用紫外线阻挡材料来实现完全或部分紫外线阻挡，例如聚碳酸酯、丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯等。另外，红外阻挡涂层可以同时提供紫外线和红外阻挡。

在一个实施例中，红外阻挡涂层可以提供为具有不同折射率的两种交替材料的薄膜堆叠。

图5示出包括用于近眼显示设备的显示层的光学堆栈组件的顶视图。图500示出了封装在光堆叠组件的机械支撑510内的顶层502m、第二层504、第三层508和第四层506。

所述层可以包括任意数量的光学元件。例如，第四层506可以是透明显示器，以向视窗提供人工内容。其他层可以包括光学透镜。所述层中的一些可以与至少一个其他层接触，而所述层中的一些可以在它们之间具有气隙。

图6A示出紫外线暴露在光学堆栈组件内的显示器的影响。图600A示出具有显示器606和虚拟现实透镜604和602的光学堆栈组件的示例实现。如上所述，光学堆栈组件可以包括具有类似或其它光学元件的附加层。光堆叠组件的元件之间可以有气隙。

在一个实施例中，来自太阳的紫外线和/或红外线608可通过第一虚拟现实透镜602进入光学堆栈组件，通过第二虚拟现实透镜604，并到达显示器606的表面612。紫外线和/或红外线608可由虚拟现实透镜602和604对焦，导致显示器606的表面612退化或损坏。

图6B举例说明了光学堆叠组件内保护涂层的潜在应用表面。图600B显示了各种减少紫外线和/或红外线照射的可能性。虚拟现实透镜602和604以及显示器606的任何表面620都可以使用紫外线和/或红外阻挡涂层或光致变色涂层进行处理。

在一个实施例中，光致变色涂层可以在紫外线和/或红外线光存在下变为变暗状态，防止足够的紫外线和/或红外线光到达显示器606并造成损坏或降解。

类似地，紫外线和/或红外阻挡涂层可以阻止足够的紫外线和/或红外光到达显示器606并造成损坏或退化。在一个实施例中，紫外线和/或红外阻挡涂层和光致变色涂层可以一起使用以获得更强的保护。

图7示出用于制造具有光学堆栈组件内的一个或多个保护涂层的流程图。

在702，可以选择光学堆栈组件的一个或多个光学元件的表面用于应用紫外和/或红外阻挡涂层。

在704，光学堆栈组件的光学元件的选定表面可以用紫外线和/或红外阻挡材料处理。紫外线和/或红外阻挡材料可以通过喷涂、沉积或类似方法作为薄层涂层施加。材料同时可以通过注入到光学元件的表面来施加。

在一个实施例中，光学元件可以全部或部分嵌入紫外线和/或红外线阻挡材料。

在706，光致变色材料可应用于光堆叠组件的选定光学元件的一个或多个表面。光致变色材料同时可以通过注入到光学元件的表面来施加。可通过喷涂、沉积或类似方法将光致变色材料作为薄层涂层施加。材料同时可以通过注入到光学元件的表面来施加。

在一个实施例中，光学元件可以全部或部分嵌入光致变色材料。

在708，通过将单个光学元件组装在机械支撑结构内，可以将光学堆栈组件组装在一起。

在710，可以通过连接诸如框架、任何电子元等其他组件来组装近眼显示设备。

相关专利

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Meta Patent | Protection of augmented reality (ar) display in near-eye display device

名为“Protection of augmented reality (ar) display in near-eye display device”的Meta专利申请最初在2023年9月提交，并在日前由美国专利商标局公布。