一种可扩展视觉波段的装置与方法

专利2026-05-17  11


本发明涉及视觉扩展,具体是一种可扩展视觉波段的装置与方法。


背景技术:

1、人类眼睛只能感知到特定波长的光线,即可见光谱区域,其波长范围大约在380nm~780nm之间,超出这个范围的光线,如紫外线(其波长范围大约为10nm~380nm)、红外线(其波长范围大约为780nm~1mm)等,人类眼睛是无法直接感知的。在可见光谱区域范围内,波长较短的光在人眼中呈现蓝紫色,波长较长的光呈现红色,中间包括绿色、黄色等颜色。波长范围与所呈现颜色的对应关系如下:红780~622nm,橙622~597nm,黄597~577nm,绿577~492nm,蓝、靛492~455nm,紫455~380nm。

2、现有技术中,对于红外线、紫外线的感知,一般采用光电转换技术,如采用光电传感器(如ccmos器件),再通过信号放大滤波等技术手段,最后通过显示器进行显示;且目前红外紫外夜视仪等光电设备,设备复杂并且笨重。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中的不足,本发明提供一种可扩展视觉波段的装置及方法,本发明可扩展视觉波段的装置可以应用于眼镜或眼镜贴膜或隐形眼镜等非光电式装置,改变入射光的波段,使得外部不可见光例如红外光和紫外光的光线通过光栅后,经过光栅结构自具备的二阶转换波段效应,把红外光、紫外光转换成可见光的波段,转换后的光线透过镜片入射眼睛后,成像在视网膜上,从而使得人类眼睛能够看到红外和紫外光范围的原来不可见的物体,来达到扩展人类视觉范围的效果。

2、本发明为实现上述目的,通过以下技术方案实现:

3、一种可扩展视觉波段的装置,包括依次设置的透明高通透基层、第一透明非线性增亮层、光栅层、第二透明非线性增亮层,所述透明高通透基层位于光线的出射侧,所述第二透明非线性增亮层位于光线的入射侧。

4、所述透明高通透基层为高透光的玻璃镜片。

5、所述第一透明非线性增亮层、第二透明非线性增亮层为铌酸锂薄膜。

6、所述第一透明非线性增亮层、第二透明非线性增亮层的厚度d为307纳米。

7、所述光栅层为纳米sio2材质,所述光栅层为一维结构或二维结构。

8、所述光栅层为一维结构,包括多个呈周期分布的光栅脊,所述光栅层的光栅周期c为879纳米,所述光栅脊的宽度a为500纳米,厚度b为200纳米。

9、所述光栅层为二维结构,包括覆盖第一透明非线性增亮层的光栅片,所述光栅片上设置多个呈阵列周期排布的通孔。

10、一种可扩展视觉波段的方法,将上述的一种可扩展视觉波段的装置作为眼镜镜片或隐形眼镜或在眼镜镜片上设置上述的一种可扩展视觉波段的装置。

11、对比现有技术,本发明有益效果在于:本发明可以应用于眼镜或眼镜贴膜或隐形眼镜等非光电式装置,改变入射光的波段,使得外部不可见光例如红外光和紫外光的光线通过光栅后,经过光栅结构自具备的二阶转换波段效应,把红外光、紫外光转换成可见光的波段,转换后的光线透过镜片入射眼睛后,成像在视网膜上,从而使得人类眼睛能够看到红外和紫外光范围的原来不可见的物体,来达到扩展人类视觉范围的效果。



技术特征:

1.一种可扩展视觉波段的装置,其特征在于,包括依次设置的透明高通透基层、第一透明非线性增亮层、光栅层、第二透明非线性增亮层,所述透明高通透基层位于光线的出射侧,所述第二透明非线性增亮层位于光线的入射侧。

2.根据权利要求1所述的一种可扩展视觉波段的装置,其特征在于,所述透明高通透基层为高透光的玻璃镜片。

3.根据权利要求1所述的一种可扩展视觉波段的装置,其特征在于,所述第一透明非线性增亮层、第二透明非线性增亮层为铌酸锂薄膜。

4.根据权利要求1所述的一种可扩展视觉波段的装置,其特征在于,所述第一透明非线性增亮层、第二透明非线性增亮层的厚度d为307纳米。

5.根据权利要求1所述的一种可扩展视觉波段的装置,其特征在于,所述光栅层为纳米sio2材质。

6.根据权利要求1所述的一种可扩展视觉波段的装置,其特征在于,所述光栅层为一维结构,包括多个呈周期分布的光栅脊,所述光栅层的光栅周期c为879纳米,所述光栅脊的宽度a为500纳米,厚度b为200纳米。

7.根据权利要求1所述的一种可扩展视觉波段的装置,其特征在于,所述光栅层为二维结构,包括覆盖第一透明非线性增亮层的光栅片,所述光栅片上设置多个呈阵列周期排布的通孔。

8.一种可扩展视觉波段的方法,其特征在于,将权利要求1-7任一项所述的一种可扩展视觉波段的装置作为眼镜镜片或在眼镜镜片上设置权利要求1-7任一项所述的一种可扩展视觉波段的装置。


技术总结
本发明公开了一种可扩展视觉波段的装置及方法,可扩展视觉波段的装置包括依次设置的透明高通透基层、第一透明非线性增亮层、光栅层、第二透明非线性增亮层,透明高通透基层位于光线的出射侧,第二透明非线性增亮层位于光线的入射侧。本发明可扩展视觉波段的装置可以应用于眼镜或眼镜贴膜或隐形眼镜等非光电式装置,改变入射光的波段,使得外部不可见光例如红外光和紫外光的光线通过光栅后,经过光栅结构自具备的二阶转换波段效应,把红外光、紫外光转换成可见光的波段,转换后的光线透过镜片入射眼睛后,成像在视网膜上,从而使得人类眼睛能够看到红外和紫外光范围的原来不可见的物体,来达到扩展人类视觉范围的效果。

技术研发人员:廖波,周仁龙,张玉静,朱雯
受保护的技术使用者:海南师范大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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