CN107438790A - 头戴式显示设备 - Google Patents

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D·科昂·塔努吉
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Abstract

本发明提供了一种头戴式显示设备(10)，包括：发光源(12)；光波导(14)，所述光波导被适配成用于收集从所述发光源发射的光并且用于在配戴者戴着所述头戴式显示设备时将所收集的光引导到所述配戴者的眼睛(18)；控制器设备(16)，所述控制器设备被适配成用于控制所述发光源发射的发射光谱和/或辐射率和/或光级。

Description

头戴式显示设备
本发明涉及一种头戴式显示设备(HMD)、具体涉及包括光学模块的头戴式显示器，所述光学模块包含发光源和用于将发光源所发射的光引导到配戴者的眼睛的光波导。
头戴式显示器是戴在头部上从而在一只眼睛或每只眼睛前方直接显示信息内容的显示装置。HMD又被称为近眼式显示器。
HMD可以采取各种形式，包括眼镜、护目镜、头盔、面罩以及防护镜。
通常，HMD包括带有根据电子信号产生光束的发光源的光学模块，所述发光源通常上是微型屏幕、激光二极管、发光二极管类型、有机发光二极管或空间光调制器。HMD还包括用于使来自所述光学模块的光束成形并用于朝向配戴者的眼睛引导光束以能够使信息内容可视化的光波导。
HMD可以是沉浸式或非沉浸式的(具有透视机构或环视机构)。关于非沉浸式HMD，两条光路通向配戴者的视网膜：HMD的光学模块发射的光束采取的显示图像路径和来自配戴者的环境的光束采取的场景图像路径。
因此，配戴者的眼睛接收来自环境的自然光以及人造光，其光谱不同于自然光的光谱。
人眼可以看到在约380nm至约780nm范围内的波长。在该可见光谱内，一些波长可能对眼睛诱发急性或累积性光损伤，而其他波长对于使人的生物节律同步而言是必要的。特定的光对生物节律的有益影响可以用于时间生物学的领域中。
光疗法或光线疗法包括在光、日光、或人造光(具有特定光谱和/或具有特定光辐射率)下暴露指定的时间量、在某些情况下在一天中的特定时间暴露。透过眼睛的光疗法可以用于治疗睡眠相位后移综合症等昼夜节律紊乱，并且还可以用于治疗季节性情感障碍，在非季节性情感障碍中也有一定的支持作用。
确实，眼睛所接收的光子对于控制许多非视觉生物功能是有用的。这些非视觉生物功能(还被称为非视觉辐照度检测任务)是由第三光感受器触发的，内在感光性视网膜神经节细胞(ipRGC)使用与色素相关联的黑视素。非视觉的光响应对于许多非视觉功能中的昼夜节律变化而言是必不可少的，所述非视觉功能包括睡眠/清醒状态(褪黑素合成)、瞳孔光反射、认知表现、心情、自主活动性、记忆力、体温等。
因此，合适的、发射光的透视头戴式显示***可以具有许多应用，例如在缓解时差效应、睡眠障碍等方面。
因此，需要一种提供高效光线疗法治疗的、高效且可靠的头戴式显示设备。
因此，本发明的目的在于提供一种头戴式显示设备，所述头戴式显示设备对于配戴者而言是高效且安全的、同时允许同时进行视觉疗法和光疗法。
为此，本发明提出了一种头戴式显示设备，所述头戴式显示设备包括：
-发光源，
-光波导，所述光波导被适配成用于收集从所述发光源发射的光并且用于当配戴者戴着所述头戴式显示设备时将所收集的光引导到所述配戴者的眼睛，以及
-控制器设备，所述控制器设备被适配成用于控制所述发光源发射的发射光谱和/或辐射率和/或光级。
有利地，这种设备的配戴者可以在光疗法疗程期间继续进行其活动。
这样的光疗法对于时间生物学调节和同步、近视预防或减轻、和/或针对一些患有癫痫的人对于癫痫缓解治疗而言是有用的。
而且，这样的光疗法疗程对使用者的视力没有损害：不存在直接到眼睛上的光发射，因此避免了眩光和炫目。
此外，由于眼睛视网膜的均匀且受控的暴露并且尤其由于对到达眼睛视网膜的光的焦点和强度的精确控制而获得了更高效的光疗法治疗。
此外，仅窄谱范围的波长可以有利地通过光源来发射，从而在蓝-蓝绿光/绿光范围内提供高效的光线疗法治疗，同时不损害视网膜，即不发射有害的蓝紫光。
根据可以单独或组合地进行考虑的进一步的实施例：
-所述头戴式显示设备进一步包括被适配成用于检测环境光的光级和/或光谱的光学传感器，并且，所述控制器设备被配置成用于至少基于所检测到的所述环境光的光级和/或光谱来控制所述发光源；
-所述控制器设备被适配成用于基于以下各项中的至少一项来控制所述发光源：
·一天中的时间，
·所述头戴式显示设备的地理位置，以及
·与以下各项相关的配戴者数据：配戴者的年龄、和/或配戴者的生物钟、和/或配戴者的活动、和/或配戴者的眼病、和/或配戴者的生理障碍类型；
-所述控制器设备被配置成用于提供梯度辐照度；
-所述控制器设备被配置成用于提供经空间调制的辐照度；
-所述头戴式显示设备进一步包括被适配成用于检测所述配戴者的眼睛的位置和/或运动的眼睛跟踪设备，并且，所述控制器设备被配置成用于至少基于所述配戴者的眼睛的所检测到的位置和/或运动来控制所述发光源；
-所述光波导包括折射光学器件，例如反射镜、合成棱镜、半反射瞄准器、导光光学元件(LOE)；
-所述光波导包括衍射光学器件，例如嵌入式光栅和/或全息光学元件；
-所述光波导包括傅里叶光学器件；
-所述光波导包括多路复用分束器；
-所述发光源包括一个或若干个彩色LED，例如蓝绿色和/或琥珀色LED；
-所述头戴式显示设备进一步包括被安装在眼镜架中的光学镜片；
-所述控制器设备被配置成用于提供时间生物学调节和同步和/或情感障碍调节和/或近视预防或减轻和/或癫痫缓解治疗，其方式为控制所述发光源以特定的空间和时间模式提供在460nm与520nm之间的发射；
-所述头戴式设备具有光谱透射曲线，所述光谱透射曲线在380nm与780nm之间具有平均透射率Ta并且在第一极限L1与第二极限L2之间具有红光平均透射率Tr，其中Tr<2*Ta/3并且L1＝600nm且L2＝780nm；
-L2＝650nm；
-Tr<Ta/5；
-所述光谱透射曲线在第三极限L3与第四极限L4之间具有蓝光平均透射率Tb，其中Tb<2*Ta/3，例如Tb<Ta/5，其中L3＝380nm且L4＝455nm；
-Tr基本上等于Tb；
-在380nm与780nm之间，平均透射率Ta大于或等于50％；
-所述头戴式设备被配置成用于选择性地并且大幅度地反射到达所述头戴式设备的正面上的在L1与L2和/或L3与L4之间的光；
-所述头戴式设备包括干涉滤光器；
-所述头戴式设备是光子晶体滤光器；
现将仅以举例方式并且参考以下附图对本发明的实施例进行描述，在附图中：
-图1是表示配戴者的眼睛和根据本发明实施例的头戴式显示设备的示意性框图；并且
-图2是图1的头戴式设备的镜片的面的图示。
附图中的要素仅是为了简洁和清晰而展示的并且不一定是按比例绘制的。例如，图中的一些要素的尺寸可以相对于其他尺寸被放大，以便帮助提高对本发明的实施例的理解。
图1展示了配戴者的眼睛以及根据本发明实施例的头戴式显示设备。
根据若干个实施例，所述头戴式显示设备可以是非沉浸式设备(透视或环视头戴式显示设备)或沉浸式设备。
根据本发明的头戴式显示设备10有利地以眼镜的形式被容纳。壳体具有限定眼镜的形状的眼镜架。优选地，头戴式显示设备10进一步至少包括光学镜片11，所述光学镜片被安装在所述眼镜架上并且被设计为放置在配戴者的对应的眼睛18的前方。
根据本发明的头戴式显示设备10包括光学模块，所述光学模块包括发光源12、光波导14、以及控制器设备16。
在实施例中，所述发光源可以包括多个彩色发光二极管(LED)，例如并且优选地：
-具有包含在460nm至520nm之间的中心发射波长的蓝绿色LED，并且
在另一个实施例中，所述发光源可以进一步包括多个琥珀色LED，其具有包含在550nm与590nm之间的中心发射波长。
在替代性实施例中，可以通过具有大约510nm的中心发射波长的绿色LED来代替蓝绿色LED。
光波导14被适配成用于收集从发光源12发射的光并且用于当配戴者戴着头戴式显示设备10时将所收集的光引导到所述配戴者的眼睛18。
被适配成用于收集光并且用于将其引导到配戴者的眼睛18的光波导14可以包括折射光学器件、衍射光学器件、傅里叶光学器件、和/或多路复用分束器。
折射光学器件可以是例如反光镜、合成棱镜、半反射瞄准器、和/或导光光学元件(LOE)。
衍射光学器件可以是例如嵌入式光栅和/或全息光学元件。
控制器设备16被适配成用于控制发光源12发射的发射光谱和/或辐射率和/或光级。
此外，控制器设备16可以被配置成用于提供梯度辐照度和/或经空间调制的辐照度。因此，眼睛的视网膜的暴露可以是均匀的和/或受控的，从而有利地允许光治疗的更好功效。
有利地，根据本发明的头戴式显示设备允许同时控制光的特性：到达配戴者的眼睛的视网膜的光的空间分布、方向性、强度、以及光谱。
优选地，对眼睛的照明是周边性的以便减小对光治疗的感知。因此，发光源12发射的并来自光波导14的光的入射角是利用周边入射角的斯泰尔斯-克劳福德(Stiles-Crawford)效应以及视网膜内的视锥密度和分布来限定的。
控制进入眼睛瞳孔并且到达视网膜的光的方向和漫射角提供了更好的光聚焦以及对到达眼睛的光的更好的强度控制。
而且，控制器设备16可以被配置成用于例如用在眼睛前方特定发射的颜色为配戴者提供个人化的视网膜暴露。因此，激发光的模式可以例如针对癫痫人而改变。
有利地，发光源12和控制器设备16被容纳在眼镜架中、具体是在眼镜架的镜腿中。
优选地，光波导14可以被嵌入或安装在光学镜片11的前方。
此外，头戴式显示设备10优选地包括至少一个光学传感器20，所述光学传感器被安排成用于测量与头戴式设备10上的入射光、如环境光相关的数据。
光学传感器20被适配成用于测量所述环境光的光级和/或光谱。
光学传感器20可以被安排在光学镜片的前方和/或后方。
光学传感器20可以向外定位以看见没有被光学镜片11改变的现实场景。然而，它可以直接布置在光学镜片11的正面上和被容纳在所述光学镜片中。
控制器设备16被配置成用于至少基于测得的所述入射光/环境光的光级和/或光谱数据来控制发光源12。
更具体地，光学传感器20可以是：
-微型光谱仪
-光电二极管矩阵，各个光电二极管具有允许检测具体光频率的特定带宽
-用于完成场景分析或特殊物体(像高亮度物体)检测的相机
-更专用的传感器，例如用于精确地检测光级、强度和/或待消除的波长。
光学传感器20通过有线或无线连接与控制器设备16通信。这种连接可以进一步包括以下详述的传感器接口。
有利地，控制器设备16还被配置成用于基于头戴式显示设备10的白天时间和/或地理位置来控制发光源12。为此，头戴式显示设备10进一步包括实时时钟22和/或全球定位***(GPS)24。头戴式显示设备10还可以包括被适配成用于控制头戴式显示设备的配戴时间的传感器。
的确，控制器设备16可以控制光疗法的开始和/或结束或者光疗法的视网膜暴露时长。
控制器设备16可以包括处理装置41。这些后者部件未被详细描述、但可以是用于设计电子***的任何常用部件，如STM32或Kinetis微控制器或iMX6处理器。控制器设备16还可以包括连接装置。例如，传感器接口可以允许控制器设备16在功能上连接光学传感器20。
所述连接装置未被详细描述、但可以是用于设计电子***的任何常用接口，例如I2C总线、Mipi接口、或部件之间的任何有线或无线通信。
控制器设备16可以进一步包括数据存储装置，例如用于存储所测得的和/或所收集的数据。这些后者未被详细描述、但可以是用于设计电子***的任何常用非瞬态存储介质，例如像SRAM存储器、闪存等。
控制器设备16可以进一步包括补充传感器、或者与这样的补充传感器通信地相连，其中这些补充传感器包括在或者不包括在一些外部设备中。补充传感器未被详细描述、但可以是触摸传感器、压力传感器、光传感器、温度传感器、计时器、位移传感器、加速度计、陀螺仪、磁力计、或活动测量传感器中的任一种。因此，在特定实施例中，位移传感器可以用于自动地检测活动(行走、跑步、站立或坐着)。还可以使用其他传感器(温度传感器、血液传感器等)。
控制器设备16与外部处理器的无线连接也是可能的；因此通过使用外部处理器可以进行头戴式设备10的管理，并且控制单元16有利地需要较少的处理资源。可以在本地(在头戴式设备10上或附近)或远程地(在外部设备上)确定要激活头戴式设备10的决定和方式。
所述外部设备或外部处理器可以包括移动电话、智能电话、控制板、iPad、平板电脑、或图形输入板。这些设备或处理器可以获得关于设备10的环境的补充信息，并且如果适当的话，可以获得配戴者(活动、健康测试、日程等)的补充信息，以便控制器设备16在控制发光源12时考虑这些补充信息或所测得的数据中的至少一者。
控制器设备16还可以例如经由外部设备与互联网无线连接。在这样的情况下，可以用来自互联网的关于配戴者及其环境的信息来进行调节，并且可以通过包括在互联网服务器中的遥控器来执行对头戴式设备的管理。
在优选的实施例中，头戴式显示设备10进一步包括被适配成用于检测配戴者的眼睛18的位置和/或运动的眼睛跟踪设备28。在该优选实施例的情况下，控制器设备16被配置成用于至少基于所检测到的配戴者的眼睛的位置和/或运动来控制发光源12。眼睛跟踪设备28可以被安排在光学镜片11的前方和/或后方。
而且，控制器设备16还可以被配置成用于基于配戴者参数所限定的配戴者概况来个人化或控制发光源12。
这样的配戴者参数与以下各项相关：配戴者的年龄、和/或配戴者的生物钟、和/或配戴者的活动(工作活动、体育活动等)、和/或配戴者的眼病、和/或配戴者的生理障碍类型。
这样的配戴者数据可以被存储在存储器26上的数据存储装置中。
在一个实施例中，这样的存储器26可以被整合在头戴式显示设备10中并被容纳在镜架中。
因此，这样的头戴式显示设备10允许根据配戴者概况来个人化地管理发光源12所发射的光。
此外，控制器设备16可以被配置成用于提供时间生物学调节和/或情感障碍和/或近视减轻和/或预防和/或癫痫缓解治疗，其方式为：控制发光源12以特定的空间和时间模式提供在460nm与520nm之间的选定波长范围内的发射。
根据本发明的头戴式显示设备被配置成用于选择性地发射可见光谱中在460nm至520nm、优选480nm至520nm的至少一个选定光波长范围内(在此被定义为光或时间生物学蓝光的选定波长范围)的光。
在优选的实施例中，所述选定光波长范围是以在范围480nm至510nm内的、具有从20nm至70nm的带宽的波长为中心。
在第一优选示例性实施例中，所述波长范围是以具有从20nm至40nm的带宽的、基本上480nm的波长为中心。
在第二优选示例性实施例中，所述波长范围是以具有从20nm至40nm的带宽的、基本上490nm的波长为中心。
在操作中，来自发光源12的、优选地具有范围从460nm至520nm的波长的光被发射到光波导14的一个末端中。发光源12受控制器设备16控制，所述控制器设备用于优选地根据存储在存储器中的配戴者参数并根据数据和时间来调制发射的光谱、光强度、暴露时间和时长。
而且，例如当在白天接收到的并且至少由光学传感器20测量的入射光小于根据配戴者参数预定的阈值时，发光源12可以被激活。
根据本发明的头戴式显示设备导致了视网膜在蓝绿范围内的选定波长范围下的暴露增多。所述选定波长范围是人类非视觉生物功能的最佳同步器。
发明人在2013年对52位年轻健康的受试者进行的临床研究中已经证明，2周持续配戴将阻隔被包含在460nm与520nm之间的波长的99％以上的滤光器足以在L5(五个最不活跃的小时)和M10(10个最活跃的小时)睡眠-清醒指标中产生1个小时的偏差。
通过优化在460nm与500nm之间的视网膜光接收，我们根据人类的黑视素光感受峰值在480nm而进行了ipRGC的直接刺激。
通过考虑与视杆光感受器相比，ipRGC的较差空间密度(仅1％至3％的视网膜神经节细胞)，对于给定的光刺激面积而言，吸收光子的概率低了超过100万倍。因此，即使ipRGC光转导级联被大大放大，发明人仍怀疑，ipRGC从涉及视杆的补充光感受过程中接收了额外输入。已经观察到，ipRGC可以对低于初始计划的照度水平做出响应，从而确认视杆的作用。通过将透射光谱范围扩展至460nm-520nm，我们进行了对ipRGC的直接刺激以及按照进入的视杆驱动信号峰值在500nm左右而进行了间接刺激。
具体地，这个具体照度范围是用于将内源节律引入日常光周期的最有效的刺激，其中涉及两个光感受过程：在ipRGC自身内的黑视素驱动的光转导机构、峰值在480nm左右；以及视杆中的间接光感受，峰值在500nm左右。
因此，根据本发明的实施例的头戴式显示设备可以用于治疗和/或疾病预防。
根据本发明的这样的设备可以用于治疗患有昼夜节律睡眠障碍等生物钟障碍、睡眠障碍、瞳孔扩张、时差感、睡眠相位后移和迁移综合症、心情障碍、抑郁和疲劳等季节性情感障碍、产后抑郁、癌症风险、荷尔蒙失调、警觉性障碍、以及认知表现、食欲和肥胖症、记忆力障碍、精神运动障碍、体温失调、经前障碍、癫痫危机以及近视眼的受试者的疗法中。所述设备可以有助于轮班工人将其生物钟调到新的轮班。
的确，根据本发明的设备可以补偿照明不足情况(在特定时刻缺少有益的蓝光)来通过蓝光/褪黑素分泌的良好关系帮助生物钟保持同步。
本发明还提供了一种治疗昼夜节律睡眠障碍的方法，所述方法包括选择性地允许眼睛的视网膜暴露于可见光谱中在460nm至520nm、优选480nm至520nm的至少一个选定波长范围的光下。
在实施例中，如已经讨论的，根据本发明的这样的设备可以用于治疗患有癫痫的受试者的疗法中。最近的研究表明，某些形式的癫痫和抑郁症是双向病症，建议光疗法可能是对一些患有癫痫的人的有效治疗。内源性褪黑素的产生似乎影响患有颞叶癫痫的患者的癫痫发作阈值。此外，明亮的蓝绿色光很大程度上与褪黑素的内源性产生和调节有关。因此，可以假设，明亮的蓝绿色光在某种程度上与癫痫发作阈值的调节有关。对于患有颞叶癫痫的人而言，光可以帮助消除癫痫发作频率中的一些季节性峰值。
在实施例中，如已经讨论的，根据本发明的这样的设备可以用于近视的预防和/或减轻。适合的光疗法可以有助于通过积极地作用于多巴胺的产生周期来降低发生近视的风险。多巴胺是与光适应相关联的视网膜神经递质。多巴胺影响眼睛长度并且因此影响近视。最近的研究表明，多巴胺能细胞与内在光敏性视网膜神经节细胞相关联并且通过在大约480nm下的时间生物学蓝光进行调节。这种特定的光可以激活内源性多巴胺的产生，而缺少这种光(光谱和/或光级)可能抑制多巴胺的产生。所述抑制可能长期地有助于眼睛的伸长。
在实施例中，所述头戴式设备具有光谱透射曲线，所述光谱透射曲线在380nm与780nm之间具有平均透射率Ta并且在第一极限L1与第二极限L2之间具有红光平均透射率Tr，其中Tr<2*Ta/3并且L1＝600nm且L2＝780nm。
根据本发明的实施例，L2可以等于700nm且Tr<Ta/2。
根据本发明的实施例，L2可以等于650nm且Tr<Ta/5。
在本发明的意义上，在给出的波长(λ1，λ2)范围内的“平均透射率”对应于其中T(λ)是所述头戴式显示设备的根据波长变化的透射率。所述透射率对应于透射穿过所述头戴式显示设备的入射光的分数。
在380nm与780nm之间，所述头戴式显示设备的平均透射率Ta大于或等于50％。
根据实施例，例如取决于所要求的太阳保护等级，如NF EN1836+A1_2007E或ISO_DIS 12312-1E等国际标准所定义的0到4级，所述头戴式显示设备被配置成在380nm与780nm之间具有从3％至43％的平均透射率(即，抑制率为97％至57％)。
更确切地，平均透射率Ta可以是：
-大于或等于18％且小于或等于43％，从而提供与平均光度环境相适配的设备，或
-大于或等于8％且小于或等于17％，从而提供与高光度环境相适配的制品设备，或
-大于或等于3％且小于或等于8％，从而提供与非常高的光度环境相适配的光学制品设备。
在另一个实施例中，所述头戴式显示设备被配置成在可见光谱中具有包括在80％和100％之间(即，在20％至0％的抑制率)的平均透射率。
此外，本发明的头戴式显示设备可以用于保护使用者的眼睛的至少一部分免受有害的紫外光和/或有害的蓝光。
的确，所述头戴式显示设备可以具有光谱透射曲线，所述光谱透射曲线在第三极限L3与第四极限L4之间具有蓝光平均透射率Tb，其中Tb<2*Ta/3，例如Tb<Ta/5，其中L3＝380nm且L4＝455nm。
根据本发明的实施例，在L1和L2上的红光平均透射率Tr基本上等于在L3和L4之间的蓝光平均透射率Tb。
根据本发明的实施例，所述头戴式设备被配置成用于选择性地并且大幅度地反射到达所述头戴式设备的正面上的(即入射光)、具有包含在L1与L2和/或L3与L4之间的波长的光。
为了选择性地并且大幅度地反射光，根据本发明的头戴式显示设备可以包括干涉滤光器。
在示例性实施例中，所述干涉滤光器是一种干涉涂层。
如在此使用的，术语“涂层”应理解为是指可以与无涂层的基材(通常具有成品眼科镜片中对应于其正面和背面的两个主面)和/或与另一个涂层(例如溶胶-凝胶涂层或由有机树脂制成的涂层)相接触的任何层、层堆或膜。可以通过各种方法(包括湿加工、气体处理、膜转移)沉积或形成涂层。在光学器件中典型使用的功能性涂层可以是但不限于：抗冲击和/或粘附底漆、耐磨和/或耐刮擦涂层、减反射涂层、抗静电涂层、防尘涂层、防雾涂层、防水涂层、防刮擦涂层、干涉滤光器、着色涂层、镜面涂层、光致变色涂层、以及前述相容涂层中的任意涂层的组合，尤其涂覆有耐磨和/或耐刮擦涂层的抗冲击底漆涂层。
所述干涉滤光器可以通过使用干涉技术来制造，如具有可变光折射率的电介质多层、光子带隙材料(如液晶技术、胆甾型液晶或MOF技术)、或全息光栅、以及其任意组合。
在示例性实施例中，通过在说明书中更详细地进一步描述的和从现有技术中已知的针对结合发光剂而披露的各种方法，干涉滤光器可以被涂覆在所述头戴式显示设备的正面上(如任何功能性涂层，例如减反射涂层、镜面涂层或)或者可以涂覆到功能性涂层上。
在本发明的一个示例性实施例中，所述头戴式显示设备的正面的干涉涂层可以包括电介质材料层与高折射率(HI，n>1.5)层相组合的堆叠、以及低折射率(LI，n≤1.5)层，所述层被配置成用于根据本发明限定光谱反射率曲线。
在一个实施例中，所述滤光器可以通过光子晶体滤光器来获得以便根据本发明限定希望的光谱透射曲线。
所述光子晶体滤光器可以通过使用光子带隙材料来制造。
应注意的是，所述滤光器可以被配置为无源***或有源***。无源***应理解为，滤光器存在不能被修改或改变的滤光功能。有源***应理解为，滤光器至少存在可以通过外部刺激(如能量、光化辐射、加热等)来修改或改变的功能，这样使得选定波长范围的光的透射可以被开启或切断，或者光透射因子根据一天的时间或配戴者的活动或在光下的暴露量而变化。
所述设备组合了用于光管理的两种光学方法：红光过滤以及蓝绿光发射。
的确，所述设备组合了以下两种动作：
-选定波长范围内的光发射，在用于荷尔蒙调节、尤其用于在眼睛长度上暗示的多巴胺调节，以及
-选择性红光过滤，用于处理在近视情况下怀疑的色效应
有利地，过滤红光的组合光疗法可以用于最小化或预防进行性近视。

Claims (18)

1.一种头戴式显示设备(10)，包括：
-发光源(12)，
-光波导(14)，所述光波导被适配成用于收集从所述发光源发射的光并且用于在配戴者戴着所述头戴式显示设备时将所收集的光引导到所述配戴者的眼睛(18)，
-控制器设备(16)，所述控制器设备被适配成用于控制所述发光源发射的发射光谱和/或辐射率和/或光级。
2.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，进一步包括被适配成用于检测环境光的光级和/或光谱的光学传感器(20)，并且其中，所述控制器设备被配置成用于至少基于所检测到的所述环境光的光级和/或辐射率和/或光谱来控制所述发光源。
3.根据权利要求1或2所述的头戴式显示设备，其中，所述控制器设备(16)被适配成用于基于以下各项中的至少一项来控制所述发光源：
-一天中的时间，
-所述头戴式显示设备的地理位置，
-与以下各项相关的配戴者数据：配戴者的年龄、和/或配戴者的生物钟、和/或配戴者的活动、和/或配戴者的眼病、和/或配戴者的生理障碍类型。
4.根据以上权利要求中任一项所述的头戴式显示设备，其中，所述控制器设备(16)被配置成用于提供梯度辐照度。
5.根据以上权利要求中任一项所述的头戴式显示设备，其中，所述控制器设备(16)被配置成用于提供经空间调制的辐照度。
6.根据以上权利要求中任一项所述的头戴式显示设备，进一步包括被适配成用于检测所述配戴者的眼睛的位置和/或运动的眼睛跟踪设备(28)，并且其中，所述控制器设备(16)被配置成用于至少基于所述配戴者的眼睛的所检测到的位置和/或运动来控制所述发光源。
7.根据以上权利要求中任一项所述的头戴式显示设备，其中，所述光波导(14)包括折射光学器件，例如反射镜、合成棱镜、半反射瞄准器、导光光学元件。
8.根据以上权利要求中任一项所述的头戴式显示设备，其中，所述光波导(14)包括衍射光学器件，例如嵌入式光栅和/或全息光学元件。
9.根据以上权利要求中任一项所述的头戴式显示设备，其中，所述光波导(14)包括傅里叶光学器件。
10.根据以上权利要求中任一项所述的头戴式显示设备，其中，所述光波导(14)包括多路复用分束器。
11.根据以上权利要求中任一项所述的头戴式显示设备，其中，所述发光源(12)包括一个或若干个彩色LED，例如蓝绿色和/或琥珀色LED。
12.根据以上权利要求中任一项所述的头戴式显示设备，进一步包括被安装在眼镜架中的光学镜片(11)。
13.根据以上权利要求中任一项所述的头戴式显示设备，其中，所述控制器设备(16)被配置成用于提供时间生物学调节或同步和/或情感障碍调节和/或近视预防和/或减轻和/或癫痫缓解治疗，其方式为控制所述发光源以特定的空间和时间模式提供在460nm与520nm之间的发射。
14.根据以上权利要求中任一项所述的头戴式显示设备，具有光谱透射曲线，所述光谱透射曲线在380nm与780nm之间具有平均透射率Ta并且在第一极限L1与第二极限L2之间具有红光平均透射率Tr，其中Tr<2*Ta/3并且L1＝600nm且L2＝780nm。
15.根据前一项权利要求所述的头戴式显示设备，其中，L2＝650nm。
16.根据前一项权利要求所述的头戴式显示设备，其中，Tr<Ta/5。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的头戴式显示设备，其中，所述光谱透射曲线在第三极限L3与第四极限L4之间具有蓝光平均透射率Tb，其中Tb<2*Ta/3，例如Tb<Ta/5，其中L3＝380nm且L4＝455nm。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的头戴式显示设备，其中，所述头戴式设备被配置成用于选择性地发射在选定光波长范围内的光，所述波长范围是以在480nm至510nm的范围内的、具有在从20nm至70nm范围内的带宽的波长为中心。
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