CN104407478B - 液晶镜片和智能眼镜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能眼镜，所述智能眼镜包括：控制芯片、多个第一液晶单元、多个第二液晶单元和可调镜架；所述控制芯片用于控制所述第一液晶单元显示图像和第二液晶单元形成等效透镜，当第一液晶单元不显示图像时，通过驱动电压使所有第二液晶单元等效变焦透镜，适应正常、近视、远视人群，成像在人眼视网膜上。不需要交替更换视力矫正眼镜和智能眼镜，可适应不同人群的需求。
Description
技术领域
本发明涉及穿戴显示设备技术领域，特别是涉及液晶镜片和智能眼镜。
背景技术
穿戴式智能设备作为一种未来科技，无论在时尚界还是在电子消费产品市场上，都是人们关注的焦点。随着科学技术的发展，越来越多的智能手表、智能腕带和智能眼镜等开始走近人们的生活中。而这其中，头戴式显示设备无疑是穿戴式智能设备中的先驱者。早期的头戴式显示设备典型实例是头盔显示和眼镜电视，但由于头盔显示过于笨重，而眼镜电视也存在体积大，不透明等缺点。
而如今市场上的智能眼镜一般配置摄像头，将拍摄画面在显示芯片上同时显示出来，这导致观看外界事物有一定的延迟，且设计复杂。
对于有视力缺陷的人群，如近视眼和远视眼，在使用智能眼镜时则产生了很多不必要的麻烦，甚至无法使用智能眼镜。例如，某用户为远视眼患者，日常生活中，需佩戴一副视力矫正眼镜，若要使用智能眼镜，则需要摘下视力矫正眼镜，再佩戴智能眼镜。用户要交替地佩戴这两种眼镜，不仅增添了很多麻烦，而且长期以往还有可能进一步加大眼睛的近视度数，有损用户的眼部健康。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供液晶镜片和智能眼镜，能够播放图像和矫正视力。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种液晶镜片，该液晶镜片包括：
阵列设置的多个液晶单元，该多个液晶单元包括第一液晶单元和第二液晶单元，所有第一液晶单元共同用于显示图像，所有第二液晶单元共同用于形成等效透镜，第一液晶单元和第二液晶单元混合排列；
每个液晶单元均包括第一基板、第二基板以及设置在两基板之间的液晶层；
第二液晶单元的第一基板包括第一透明衬底基板、设置在所述第一透明衬底基板靠近液晶层一侧的第一取向层、设置在第一透明衬底基板与第一取向层之间的第一透明电极；
第二液晶单元的第二基板包括第二透明衬底基板、设置在第二透明衬底基板靠近液晶层一侧的第二取向层、以及设置在第二透明衬底基板与第一取向层之间的第二透明电极。
其中，第一液晶单元和第二液晶单元交替排列。
其中，第二液晶单元形成等效透镜时，第一液晶单元形成黑画面、白画面或墨镜颜色。
其中，第二液晶单元上设置有光阀，当第一液晶单元显示图像时，第二液晶单元的光阀关闭使得光线无法穿透第二液晶单元，当第一液晶单元不显示图像时，第二液晶单元的光阀打开使得光线能够穿透第二液晶单元。
其中，第二液晶单元至少包括分别对应近视透镜、平透镜、远视透镜的第一工作状态、第二工作状态以及第三工作状态，并且在对应所述近视透镜、远视透镜的第一工作状态、第三工作状态时，焦距可调。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种智能眼镜，该智能眼镜包括：上述液晶镜片、可调镜架、控制芯片；
控制芯片用于控制第一液晶单元显示图像和第二液晶单元形成等效透镜；
可调镜架用于固定液晶镜片和控制芯片。
其中，第一液晶单元的背对人眼一侧设置有透明光源，在第一液晶单元显示图像时透明光源发光以提供背光，在第一液晶单元不显示图像时透明光源变为透明。
其中，第一液晶单元的邻近人眼一侧进一步设置有所述第二液晶单元。
本发明的有益效果：本发明提供的智能眼镜包括混合排列的用于显示图像的第一液晶单元和当第一液晶单元不显示图像时等效变焦透镜的第二液晶单元，能够播放图像；当第一液晶单元不显示图像时，通过驱动电压使所有第二液晶单元等效变焦透镜，适应正常、近视、远视人群，能够不需交替地佩戴智能眼镜和视力矫正眼镜，保护视力，提高了用户体验。
附图说明
图1是本发明液晶镜片一实施例的侧面结构示意图；
图2是本发明液晶镜片一实施例的立体结构示意图
图3是本发明智能眼镜一实施例的结构示意图；
图4是本发明智能眼镜显示屏显示图像时一光路示意图；
图5是本发明智能眼镜显示屏不显示图像时一光路示意图；
图6是本发明智能眼镜显示屏不显示图像时另一光路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
请参阅图1，图1是本发明液晶镜片一实施例的侧面结构示意图。本实施案例提供一种液晶镜片，该液晶镜片包括：阵列设置的多个第一液晶单元110、多个第二液晶单元120，每个液晶单元均包括第一基板111、第二基板113以及设置在两基板之间的液晶层112，其中，第二液晶单元120的第一基板121包括第一透明衬底基板1211、设置在第一透明衬底基板1211靠近液晶层112一侧的第一取向层1213、设置在第一透明衬底基板1211与第一取向层1213之间的第一透明电极1212，所有第一液晶单元110共同用于显示图像，所有第二液晶单元120共同用于形成等效透镜，第一液晶单元110和第二液晶单元120交替混合排列。
本实施例中每个第一液晶单元110和第二液晶单元120都为一个像素大小，交替混合排列,具体实施中第一液晶单元110和第二液晶单元120大小可以不同，排列方式也可不同，比如第一液晶单元110成行或成列再也对应成行或成列的第二液晶单元120混合排列，只要满足所有第一液晶单元110显示图像时不会有明显图像断层现象，且当第一液晶单元110不显示图像时，外界光线可以穿透第二液晶单元120即可.当第一液晶单元110显示图像时，图像光线透过第一液晶单元成像在人眼中，当第一液晶单元110不显示图像时，人眼可以通过第二液晶单元上看到外界物体。
请参阅图2，图2是本发明液晶镜片一实施例的立体结构示意图。本实施例提供一种液晶镜片，该镜片包括依序排列的第一基板210，液晶层(图未示)、第二基板220，液晶层夹设于第一基本210和第二基板220。第二基板220中交替成行排列的第一液晶单元221、第二液晶单元222。
第二基板220包括第二液晶单元222的第二透明衬底基板2223、设置在第二透明衬底基板2223一侧靠近液晶层的第二取向层2222、以及设置在第二透明衬底基板2223与第一取向层(图未示)之间的第二透明电极2221。实际中中第二透明电极2221和第二取向层2222位置可调换。
第二液晶单元222上还设置有光阀(图未示)，当第一液晶单元221显示图像时，第二液晶单元222的光阀关闭使得光线无法穿透第二液晶单元222，人眼可看到第一液晶单元221显示的图像；当第一液晶单元221不显示图像时，第一液晶单元221形成黑画面、白画面或墨镜颜色，第二液晶单元222上的光阀打开，外界光线可透过第二液晶单元222，通过驱动电压改变液晶层，使液晶层模拟玻璃眼镜的折射率分布，等效为平视、近视、远视镜片，适应不同人群。
请参阅图3，图3是本发明智能眼镜一实施例的结构示意图，本实施案例提供一种智能眼镜，该智能眼镜包括：液晶镜片310、可调镜架320、控制芯片(图未示)、摄像头350、镜耳340和耳机330，该液晶镜片可以是图1所述的液晶镜片。
控制芯片位于可调镜架320中，用于控制液晶镜片310中的所有第一液晶单元显示图像和所有第二液晶单元形成等效透镜，可调镜架320用于固定液晶镜片310和控制芯片，镜耳340位于镜架一端用于协助固定，耳机330位于镜架一末端，可输出音频。
液晶镜片310中第一液晶单元的背对人眼一侧设置有透明光源(图未示)。请参阅图4，图4是本发明智能眼镜显示屏显示图像时一光路示意图，第一液晶单元460的邻近人眼一侧进一步设置有第二液晶单元470，在第一液晶单元460显示图像时透明光源发光以提供背光，同时第二液晶单元460上光阀关闭。410为人眼视网膜、420为人眼瞳孔、430为液晶镜片第二基板、440为液晶层、450为第一基板、460为第二液晶单元、470为第一液晶单元。图像光线透过液晶层440并成像在人眼视网膜上。
当第一液晶单元470不显示图像时透明光源变为透明，第一液晶单元370形成黑画面、白画面或墨镜颜色，第二液晶单元460上光阀打开，使外界光透过第二液晶单元460，通过驱动电压改变液晶层440，模拟玻璃镜片折射率分布，分别对应近视透镜、平透镜、远视透镜的第一工作状态、第二工作状态以及第三工作状态。请参阅图5，图5是本发明智能眼镜显示屏不显示图像时一光路示意图，即对应近视透镜的第一工作状态时光路示意图。图中510为人眼视网膜、520为人眼瞳孔、530为液晶层，外界光线透过第二液晶单元，经等效近视矫正镜片的液晶层530折射，清晰成像在人眼视网膜上，适应近视眼人群。
请参阅图6，图6是本发明智能眼镜显示屏不显示图像时另一光路示意图，即对应远视透镜的第三工作状态时光路示意图.图中610为人眼视网膜、620为人眼瞳孔、630为液晶层，外界光线透过第二液晶单元，经等效远视矫正镜片的液晶层630折射，清晰成像在人眼视网膜上，适应远视眼人群。
智能眼镜通过控制芯片控制第一液晶单元显示图像，同时关闭第二液晶单元上的光阀，播放视频；当第一液晶单元不显示图像时，调节驱动电压控制第二液晶单元液晶层，模拟玻璃视力矫正眼镜折射率，分别对应近视透镜、平透镜、远视透镜的第一工作状态、第二工作状态以及第三工作状态，适应平视、近视、远视人群。
智能眼镜还可像智能手机一样，具有独立的操作系统，可以由用户安装软件、游戏等软件服务商提供的程序，可通过语音或动作操控完成添加日程、地图导航、与好友互动、拍摄照片和视频、与朋友展开视频通话等功能，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种液晶镜片，其特征在于，所述液晶镜片包括：
阵列设置的多个液晶单元，所述多个液晶单元包括第一液晶单元和第二液晶单元，所有所述第一液晶单元共同用于显示图像，所有所述第二液晶单元共同用于形成等效透镜，所述第一液晶单元和第二液晶单元交替混合排列；
每个所述液晶单元均包括第一基板、第二基板以及设置在两基板之间的液晶层；
所述第二液晶单元的第一基板包括第一透明衬底基板、设置在所述第一透明衬底基板靠近所述液晶层一侧的第一取向层、设置在所述第一透明衬底基板与所述第一取向层之间的第一透明电极；
所述第二液晶单元的第二基板包括第二透明衬底基板、设置在所述第二透明衬底基板靠近所述液晶层一侧的第二取向层、以及设置在所述第二透明衬底基板与所述第一取向层之间的第二透明电极；
所述第二液晶单元上设置有光阀，当所述第一液晶单元显示图像时，所述第二液晶单元的光阀关闭使得光线无法穿透所述第二液晶单元，当所述第一液晶单元不显示图像时，所述第二液晶单元的光阀打开使得光线能够穿透所述第二液晶单元。
2.根据权利要求1所述的液晶镜片，其特征在于，所述第二液晶单元形成等效透镜时，所述第一液晶单元形成黑画面、白画面或墨镜颜色。
3.根据权利要求1所述的液晶镜片，其特征在于，所述第二液晶单元至少包括分别对应近视透镜、平透镜、远视透镜的第一工作状态、第二工作状态以及第三工作状态，并且在对应所述近视透镜、远视透镜的第一工作状态、第三工作状态时，焦距可调。
4.一种智能眼镜，其特征在于，所述智能眼镜包括：权利要求1至3任一项所述液晶镜片、可调镜架、控制芯片；
所述控制芯片用于控制所述第一液晶单元显示图像和第二液晶单元形成等效透镜；
所述可调镜架用于固定所述液晶镜片和控制芯片。
5.根据权利要求4所述的智能眼镜，其特征在于，所述第一液晶单元的背对人眼一侧设置有透明光源，在所述第一液晶单元显示图像时所述透明光源发光以提供背光，在所述第一液晶单元不显示图像时所述透明光源变为透明。
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