CN105700267A - 电光设备和可穿戴电子设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种电光设备和可穿戴电子设备。电光设备包括光学模块、显示模块以及相机模块，光学模块包括可切换镜层，可切换镜层配置为以从透射模式和反射模式中选择的模式进行操作，显示模块配置为产生数据图像，相机模块配置为获得外部图像，其中可切换镜层配置为对应于透射模式和反射模式将数据图像提供至彼此不同的方向。

Description

电光设备和可穿戴电子设备
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2014年12月12日提交的第10-2014-0179575号韩国专利申请的优先权及权益，其内容通过引用整体并入本文中。
技术领域
本发明的实施方式的方面涉及电光设备和可穿戴电子设备。
背景技术
近年来，已研发了各种尺寸和形状的移动电子设备。例如，诸如智能手表、头戴式显示设备等的可穿戴电子设备已积极地发展。此外，已研发了各种尺寸和形状的电子设备以适应不同的用户喜好。
在背景技术部分公开的以上信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可包含不构成现有技术的信息。
发明内容
本发明的实施方式的方面涉及电光设备和可穿戴电子设备。更具体地，本发明的某些实施方式的某些方面涉及能够提供各种数据图像并获得各种外部图像的电光设备、以及具有电光设备的可穿戴电子设备。
根据本发明的实施方式的方面，电光设备可以使用可切换镜层能够提供多个方向中的数据图像，并且从多个方向获得外部图像。
根据本发明的实施方式的方面，可穿戴电子设备可以包括电光设备。
根据本发明的实施方式的方面，电光设备包括光学模块、显示模块以及相机模块，光学模块包括可切换镜层，可切换镜层配置为以从透射模式或反射模式中选择的模式进行操作，显示模块配置为产生数据图像，相机模块配置为获得外部图像，其中可切换镜层配置为对应于透射模式和反射模式将数据图像提供至彼此不同的方向。
可切换镜层配置为对应于透射模式和反射模式将彼此不同方向中的外部图像提供给相机模块。
可切换镜层可以配置为：在第一周期期间将显示模块产生的数据图像提供至第一方向，在与第一周期交替设置的第二周期期间将第一方向中的外部图像提供至相机模块，以及在第一周期期间以透射模式操作和反射模式中的一个模式操作，并且在第二周期期间以透射模式操作和反射模式中的另一种模式操作。
每个第一周期可以短于每个第二周期。
可切换镜层可以配置为，在第二周期期间，将显示模块产生的数据图像提供至与第一方向相交的第二方向。
电光设备还可以包括：通信模块，配置为通过外部电子设备发送和接收无线信号。
光学模块可以包括第一本体部分和第二本体部分，第一本体部分和第二本体部分中的每个都可以包括上表面、后表面和连接上表面和后表面的多个侧表面，侧表面可以包括第一连接表面、第二连接表面和对角线表面，第一本体部分的对角线表面可以面向第二本体部分的对角线表面，以及可切换镜层可以布置在第一本体部分的对角线表面和第二本体部分的对角线表面中的至少一个上。
在第一方向中，第一本体部分的第一连接表面可以面向第二本体部分的第一连接表面，以使第一本体部分的对角线表面和第二本体部分的对角线表面处于第一本体部分的第一连接表面与第二本体部分的第一连接表面之间，并且在与第一方向相交的第二方向中，第一本体部分的第二连接表面可以面向第二本体部分的第二连接表面，以使第一本体部分的对角线表面和第二本体部分的对角线表面处于第一本体部分的第二连接表面与第二本体部分的第二连接表面之间。
第一本体部分的对角线表面和第二本体部分的对角线表面可以限定预定间隙。
可切换镜层可以包括镁镍合金，并且氧气或氢气可以提供至间隙，以对应于从透射模式和反射模式中选择的模式。
显示模块可以面向第一本体部分的第一连接表面，并且相机模块可以面向第二本体部分的第二连接表面。
第一本体部分的第二连接表面和第二本体部分的第一连接表面中的至少一个可以是凹镜头表面或凸镜头表面。
光学模块还可以包括透镜构件，透镜构件耦接至第一本体部分的第二连接表面和第二本体部分的第一连接表面中的至少一个并且可以包括凹镜头表面或者凸镜头表面。
显示模块可以面向第一本体部分的第一连接表面，相机模块面向第二本体部分的第一连接表面，并且光学模块还可以包括面向第二本体部分的第二连接表面的反射层。
第一本体部分的第二连接表面和第二本体部分的第一连接表面中的至少一个可以是凹镜头表面或凸镜头表面。
光学模块还可以包括透镜构件，透镜构件耦接至第一本体部分的第二连接表面和第二本体部分的第一连接表面中的至少一个并且可以包括凹镜头表面或者凸镜头表面。
显示模块可以面向第一本体部分的第一连接表面，相机模块可以面向第一本体部分的第二连接表面，并且光学模块还可以包括面向第二本体部分的第一连接表面的反射层。
第一本体部分的第二连接表面和第二本体部分的第一连接表面中的至少一个可以是凹镜头表面或凸镜头表面。
光学模块还可以包括透镜构件，透镜构件耦接至第一本体部分的第二连接表面和第二本体部分的第一连接表面中的至少一个并且可以包括凹镜头表面或者凸镜头表面。
根据本发明的一些示例性实施方式，可穿戴电子设备包括框架和电光设备，框架配置为被安装在用户的头上，电光设备耦接至框架，以向多个方向显示数据图像并且从多个方向获得外部图像，电光设备包括光学模块、显示模块以及相机模块，光学模块包括可切换镜层，可切换镜层配置为以从透射模式或反射模式中选择的模式进行操作，显示模块配置为产生数据图像，相机模块配置为获得外部图像，其中，可切换镜层配置为：当电光设备设置成第一操作位置时，将具有与用户眼睛的焦点有关的信息和与用户瞳孔有关的信息中的至少一个信息的第一外部图像提供给相机模块，并且可切换镜层配置为：当电光设备设置成第二操作位置时，将用户前面的第二外部图像提供给相机模块。
可切换镜层可以配置为当电光设备设置成第一操作位置时将第一数据图像提供给用户眼睛，并且可切换镜层可以配置为当电光设备设置成第二操作位置时，将限定相机模块的操作的第二数据图像提供至用户前面。
根据本发明的实施方式的方面，电光设备可以根据可切换镜层的操作模式来显示两个不同方向中的数据图像。此外，电光设备可以根据可切换镜层的操作模式，捕获或获取来自两个不同方向的外部对象的图片。
根据本发明的实施方式的方面，可穿戴电子设备因此可以将数据图像提供给用户，并且并行地(例如，同时或大体同时)获得与用户眼睛的焦点有关的信息和与瞳孔有关的信息。用户眼睛的焦点信息和瞳孔信息可以用于分析用户相对于数据图像的反应。此外，当用户前面的外部图像被获取时，限定相机模块操作的数据图像可以被提供至第三方。
附图说明
在结合附图考虑时通过参考以下详细描述，本发明的以上及其它方面将变得更加显而易见，在附图中：
图1是示出根据本发明的一些示例性实施方式的电光设备的框图；
图2A是示出根据本发明的一些示例性实施方式的光学模块的立体图；
图2B是示出根据本发明的一些示例性实施方式的、在图2A中所示的光学模块的平面图；
图2C是沿图2A的线I-I’得到的剖视图；
图2D是示出根据本发明的一些示例性实施方式的、在图2C中所示的光学模块的一部分的放大图；
图3A是示出根据本发明的一些示例性实施方式的电光设备的第一操作的视图；
图3B是示出根据本发明的一些示例性实施方式的电光设备的第二操作的视图；
图3C是示出根据本发明的一些示例性实施方式的、用于电光设备的第一操作和第二操作的可切换镜层的操作的时序图；
图4A是示出根据本发明的一些示例性实施方式的电光设备的第三操作的视图；
图4B是示出根据本发明的一些示例性实施方式的、用于电光设备的第三操作的可切换镜层的操作的时序图；
图5A至图5D是示出根据本发明的一些示例性实施方式的电光设备的平面图；
图6A至图6D是示出根据本发明的一些示例性实施方式的电子设备的视图；
图7和图8是示出根据本发明的一些示例性实施方式的电子设备的视图；
图9A是示出根据本发明的一些示例性实施方式的电光设备的第一操作的视图；
图9B是示出根据本发明的一些示例性实施方式的、用于电光设备的第一操作的可切换镜层的操作的时序图；
图10A是示出根据本发明的一些示例性实施方式的电光设备的第一操作的视图；以及
图10B是示出根据本发明的一些示例性实施方式的、用于电光设备的第一操作的可切换镜层的操作的时序图。
具体实施方式
应当理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接至”另一元件或层、或“耦接至”另一元件或层时，其可以直接在另一元件或层上、直接地连接至另一元件或层、或直接地耦接至另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反地，当元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”、或“直接连接至”或“直接耦接至”另一元件或层时，不存在中间元件或层。在整个说明书中，相同的参考标号指代相同的元件。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关的列出项的任意或全部组合。
应当理解，虽然在本文中可能使用术语第一、第二等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语限定。这些术语仅用于区分一个元件、部件、区域、层和/或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称作第二元件、部件、区域、层或部分。
为了便于描述，在本文中可能使用诸如“下面”、“之下”、“下部”、“之上”、“上部”等空间相对术语，以描述如附图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征之间的关系。应当理解，除了附图中所描绘的定向，空间相对术语意图包含设备在使用或操作中的不同定向。例如，如果附图中的设备被翻转，那么描述为在其它元件或特征“之下”或“下面”的元件将由此定位在其它元件或特征“之上”。因此，示例性术语“之下”可以包含之上和之下的定向。设备可以以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向)，并且在本文中使用的相对空间描述词被相应地解释。
在本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，并非旨在限制本发明。如本文中所使用的，单数形式旨在也包括复数形式，除非在上下文中清楚地另外指出。应进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(includes)”和/或“包括(including)”具体说明所指特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。
除非另外限定，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。应进一步理解，术语，诸如在常用词典中所定义的那些术语，应当解释为具有与相关领域的背景下的含义相一致的含义，并且不应以理想化或过度形式化的意义来进行解释，除非在本文中清楚地如此限定。
在下文中，将参考附图更详细地解释本发明的一些示例性实施方式的方面。
图1是示出根据本发明的一些示例性实施方式的电光设备100的框图。
参照图1，电光设备100包括光学模块10、显示模块20、相机模块30、通信模块40、控制模块50和电源模块60。电光设备100还可以包括外部充电器、有线/无线数据端口、与卡插座(例如存储卡或SIM/UIM卡)连接的外部接口、以及存储图像数据和声音数据的存储器。
光学模块10包括可切换镜层，可切换镜层配置为以透射模式或反射模式进行操作。可切换镜层具有可变的透射率。在透射模式期间，可切换镜层使入射在其上的光透射，并且在反射模式期间，可切换镜层使入射在其上的光反射。例如，当可切换镜层反射约90％或以上的入射在其上的光时，可切换镜层被称为以反射模式操作，但是不应限于此或由此限制。也就是说，可切换镜层的光透射率可以改变。
根据可切换镜层的操作，由显示模块20产生的数据图像被提供至(例如，显示于)多个方向。此外，根据可切换镜层的操作，相机模块30获得来自多个方向的外部图像。
显示模块20包括显示面板和控制显示面板的控制电路。显示面板可以是任意合适的显示面板。例如，显示面板可以是但不限于液晶显示面板或有机发光显示面板。相机模块30包括镜头滤光器和图像传感器。此外，相机模块30包括控制图像传感器的操作的控制电路。
通信模块40使用诸如Bluetooth连接或WiFi连接的任何合适的无线通信协议或配置来发送和接收无线信号。通信模块40包括发送电路和接收电路，发送电路调制待发送的信号，接收电路解调待被接收的信号。通信模块40包括外部通信模块和内部通信模块，外部通信模块将无线信号发送至另一外部电子设备并且从另一外部电子设备接收无线信号，内部通信模块在电光设备100的内部部件之间发送和接收无线信号。例如，外部通信模块包括Bluetooth模块和WiFi模块，Bluetooth模块通过移动电话或智能手表发送和接收无线信号，WiFi模块通过无线路由器发送和接收内部信号。内部通信模块包括安装在相机模块30中的第一短距离通信电路，以及安装在控制模块50中的第二短距离通信电路。相机模块30通过第一短距离通信电路将外部图像提供给与控制模块50连接的第二短距离通信电路。第一短距离通信电路和第二短距离通信电路包括Bluetooth通信电路或Zigbee通信电路。显示模块20还可以包括短距离通信电路。
控制模块50控制电光设备100的总体操作。例如，控制模块50激活或停用光学模块10、显示模块20、相机模块30和通信模块40。控制模块50包括至少一个微处理器。
此外，控制模块50从获得的外部图像提取与用户眼睛有关的信息，例如用户对于数据图像的反应信息。控制模块50获得晶状体相对于提供多个信息的数据图像的位置，以检查用户主要感兴趣的多个信息中的信息，并且获得用户的瞳孔尺寸，以检查相对于数据图像的用户情绪。
电源模块60提供控制电光设备100的总体操作所需的电功率。电源模块60包括一次性电池或可再充电的电池，例如锂离子电池或镍镉电池。
图2A是示出根据本公开的示例性实施方式的光学模块10的立体图，图2B是示出图2A中所示的光学模块10的平面图，图2C是沿图2A的线I-I'得到的剖视图，以及图2D是示出图2C中所示的光学模块的一部分的放大图。在下文中，第一方向D1和与第一方向D1垂直的(或大体垂直的)第二方向D2限定上表面和后表面，以及与第一方向D1和第二方向D2垂直的(或大体垂直的)第三方向D3表示光学模块10的厚度方向。
参照图2A至图2D，光学模块10包括第一本体部分BD1和第二本体部分BD2。第一本体部分BD1和第二本体部分BD2的每个都包括透明玻璃或塑料。第一本体部分BD1和第二本体部分BD2彼此耦接或彼此分开。
第一本体部分BD1包括上表面BD1-US、后表面BD1-LS和多个侧表面BD1-SS1、BD1-SS2和BD1-SS3，并且第二本体部分BD2包括上表面BD2-US、后表面BD2-LS和多个侧表面BD2-SS1、BD2-SS2和BD2-SS3。在本示例性实施方式中，第一本体部分BD1和第二本体部分BD2的每个都具有由三个侧表面限定的三角形柱状(或大体三角形柱状)，但是第一本体部分BD1和第二本体部分BD2的每个的形状都不应限于三角形柱状。
彼此耦接的第一本体部分BD1和第二本体部分BD2具有正方形柱状(或大体正方形柱状)，但是它们不应限制于此或由此限制。也就是说，彼此耦接的第一本体部分BD1和第二本体部分BD2可以具有相交的柱状或者六边形的柱状。此外，第一本体部分BD1和第二本体部分BD2可以具有彼此不同的多边形的柱状。
虽然没有单独示出，但是通信模块40和控制模块50在被安装在电路板上之后、设置在第一本体部分BD1的上表面BD1-US或后表面BD1-LS上以及第二本体部分BD2的上表面BD2-US或后表面BD2-LS上。电源模块60设置在第一本体部分BD1的上表面BD1-US或后表面BD1-LS上以及第二本体部分BD2的上表面BD2-US或后表面BD2-LS上。此外，电光设备100还可以包括保护框架以容纳模块。通信模块40、控制模块50和电源模块60的位置可以根据电光设备100的设计来改变。
参照图2B，第一本体部分BD1包括对角线表面BD1-SS1、第一连接表面BD1-SS2和第二连接表面BD1-SS3。对角线表面BD1-SS1连接第一连接表面BD1-SS2和第二连接表面BD1-SS3。第二本体部分BD2包括对角线表面BD2-SS1、第一连接表面BD2-SS2和第二连接表面BD2-SS3。第一本体部分BD1的对角线表面BD1-SS1面向第二本体部分BD2的对角线表面BD2-SS1。可切换镜层布置或设置在第一本体部分BD1的对角线表面BD1-SS1与第二本体部分BD2的对角线表面BD2-SS1之间。
第一本体部分BD1的第一连接表面BD1-SS2在第一方向D1中面向第二本体部分BD2的第一连接表面BD2-SS2，以使得第一本体部分BD1的对角线表面BD1-SS1和第二本体部分BD2的对角线表面BD2-SS1布置或设置在第一本体部分BD1的第一连接表面BD1-SS2与第二本体部分BD2的第一连接表面BD2-SS2之间。第一本体部分BD1的第二连接表面BD1-SS3在第二方向D2中面向第二本体部分BD2的第二连接表面BD2-SS3，以使得第一本体部分BD1的对角线表面BD1-SS1和第二本体部分BD2的对角线表面BD2-SS1布置或设置在第一本体部分BD1的第二连接表面BD1-SS3与第二本体部分BD2的第二连接表面BD2-SS3之间。
显示模块20面向第一本体部分BD1的第一连接表面BD1-SS2。相机模块30面向第二本体部分BD2的第二连接表面BD2-SS3。当可切换镜层以透射模式操作时，通过显示模块20显示数据图像的方向与通过相机模块30获得外部图像的方向不同。
参照图2C和图2D，在第一本体部分BD1的对角线表面BD1-SS1和第二本体部分BD2的对角线表面BD2-SS1之间存在间隙(例如预定间隙)GP。第一可切换镜层SML1布置或设置在第一本体部分BD1的对角线表面BD1-SS1上，并且第二可切换镜层SML2布置或设置在第二本体部分BD2的对角线表面BD2-SS1上。在本示例性实施方式中，第一可切换镜层SML1和第二可切换镜层SML2中的一个可以省略。
第一可切换镜层SML1和第二可切换镜层SML2包括以下中的一种：其透射率根据施加至其的电流和电压而改变的电致变色材料、其透射率根据温度而改变的热致变色材料、以及其透射率根据围绕气体而改变的气致变色材料，但是用于第一可切换镜层SML1和第二可切换镜层SML2的材料不应限制于此或由此限定。
在本示例性实施方式中，第一可切换镜层SML1和第二可切换镜层SML2包括作为气致变色材料的镁镍合金。镁镍合金的透射率可以通过氢化作用增加，并且可以通过脱氢作用减少。第一可切换镜层SML1和第二可切换镜层SML2的透射率可以通过氢化作用或脱氢作用的程度来控制。
参照图2D，光学模块10包括壳体HUS，以密封除入口HI和出口HO之外的间隙GP。第一本体部分BD1和第二本体部分BD2通过壳体HUS彼此耦接或彼此分开。氧气(O2)或氢气(H2)通过入口HI提供至间隙GP，并且通过出口HO从间隙GP排出。当氢气(H2)提供至间隙GP时，第一可切换镜层SML1和第二可切换镜层SML2的透射率增加，并且当氧气(O2)提供至间隙GP时，第一可切换镜层SML1和第二可切换镜层SML2的透射率减小。光学模块10还可以包括气体供应构件，以将氧气(O2)或氢气(H2)提供至间隙GP。
包括含电致变色材料的可切换镜层的光学模块还可以包括将电流和电压施加至可切换镜层的线路。该线路可以设置或布置在本体部分上。此外，包括含热致变色材料的可切换镜层的光学模块还包括热源，以将热提供至可切换镜层。
图3A是示出根据本公开的示例性实施方式的电光设备的第一操作的视图，图3B是示出根据本公开的示例性实施方式的电光设备的第二操作的视图，并且图3C是示出根据本公开的示例性实施方式的、用于电光设备的第一操作和第二操作的可切换镜层的操作的时序图。
在下文中，图2D中所示的第一可切换镜层SML1和第二可切换镜层SML2将被称为可切换镜层SML。此外，第一本体部分BD1的对角线表面BD1-SS1和第二本体部分BD2的对角线表面BD2-SS1未示出。
可切换镜层SML允许显示模块20产生的数据图像根据透射模式和反射模式而行进到不同方向。此外，可切换镜层SML根据透射模式和反射模式从不同方向将外部图像提供给相机模块30。以透射模式和反射模式中的某个模式来激活显示模块20和相机模块30。
参照图3A和图3C，当可切换镜层SML在第一周期P1期间以透射模式操作时(例如，当参照图2D描述的氢气(H2)流入间隙GP中时)，显示模块20产生的数据图像被提供至第一方向D1。此外，当可切换镜层SML在第一周期P1期间以透射模式操作时，外部图像在第二方向D2中提供至相机模块30。相机模块30可以根据其激活在第二方向D2中获取外部图像的图片。
参照图3B和图3C，当可切换镜层SML在第二周期P2期间以反射模式操作时(例如，当参照图2D描述的氧气(O2)流入间隙GP中时)，显示模块20产生的数据图像通过可切换镜层SML反射并且提供至第二方向D2。此外，当可切换镜层SML在第二周期P2期间以反射模式操作时，在第一方向D1中的外部图像通过可切换镜层SML反射，然后提供至相机模块30。相机模块30可以根据其激活在第一方向D1中获取外部图像的图片。
图4A是示出根据本公开的示例性实施方式的电光设备的第三操作的视图，并且图4B是示出根据本公开的示例性实施方式的、用于电光设备的第三操作的可切换镜层的操作的时序图。
参照图4A和图4B，可切换镜层SML在第一周期P1期间以透射模式操作，并且在与第一周期P1交替设置的第二周期P2期间以反射模式操作。在该情况下，第一周期P1中的每个短于第二周期P2中的每个。第一周期P1具有相同的时间长度(或大体相同的长度，例如几微秒至数十微秒)。第二周期P2具有相同的时间长度(或大体相同的长度，例如几秒至数十秒)。
可切换镜层SML操作为快门，快门在短时间周期内以透射模式操作。显示模块20与第一周期P1同步地操作，与第二周期P2同步地操作，或者与第一周期P1和第二周期P2无关地连续显示数据图像。
与第一周期P1同步操作的显示模块20显示处于如图4A中所示的虚线表示的形状的数据图像。与第二周期P2同步操作的显示模块20显示处于如图4A中所示的实线表示的形状的数据图像。
在显示模块20与第一周期P1和第二周期P2无关地连续显示数据图像的情况下，显示模块20产生的数据图像在第二方向D2中显示(例如，以实线形状)，因为可切换镜层SML在短时间周期内以透射模式操作。
相机模块30与第一周期P1同步地操作，并且因此相机模块30在第二方向D2中获取外部图像的图片(例如，以实线形状的外部图像)。相机模块30与第二周期P2同步地操作，并且因此相机模块30在第一方向中D1中获取外部图像的图片(例如，以虚线形状的外部图像)。
在本示例性实施方式中，可切换镜层SML可以在第一周期P1期间以反射模式操作，并且在与第一周期P1交替设置的第二周期P2期间以透射模式操作。当可切换镜层SML进行操作的周期改变时，可以设置数据图像显示的方向。
图5A至图5D是示出根据本公开的示例性实施方式的电光设备的平面图。在图5A至图5D中，相同的附图标记表示在图1至图4B中的相同的元件，并且因此将省略相同元件的详细描述。
参照图5A，第一本体部分BD1的第二连接表面BD1-SS31可以是凹镜头表面。凹的第二连接表面BD1-SS31将由可切换镜层SML反射的数据图像提供至焦点(例如，预定焦点)。在本示例性实施方式中，第二本体部分BD2的第一连接表面BD2-SS2可以是凹镜头表面。在该情况下，透射穿过可切换镜层SML的数据图像可以提供至焦点(例如，预定焦点)。
参照图5B，第一本体部分BD1的第二连接表面BD1-SS32可以是凸镜头表面。凸的第二连接表面BD1-SS32可以扩展由可切换镜层SML反射的数据图像。在本示例性实施方式中，第二本体部分BD2的第一连接表面BD2-SS2可以是凸镜头表面。在该情况下，透射穿过可切换镜层SML的数据图像可以被扩展。
当第一本体部分BD1的第二连接表面BD1-SS32是凹镜头表面或凸镜头表面时，第二本体部分BD2的第一连接表面BD2-SS2可以是凹镜头表面或凸镜头表面。
参照图5C和图5D，光学模块10还可以包括透镜构件12和14。图5C和图5D示出一个透镜构件12或14，但是光学模块10的透镜构件的数量不应限于一个，并且光学模块10可以包括多个透镜构件。
参照图5C，透镜构件12布置或设置在第一本体部分BD1的第二连接表面BD1-SS3上。透镜构件12包括凹镜头表面RS1。凹镜头表面RS1将由可切换镜层SML反射的数据图像提供至焦点(例如，预定焦点)。在本示例性实施方式中，透镜构件12可以布置或设置在第二本体部分BD2的第一连接表面BD2-SS2上。
参照图5D，透镜构件14布置或设置在第一本体部分BD1的第二连接表面BD1-SS3上。透镜构件14包括凸镜头表面RS2。凸镜头表面RS2可以扩展来自可切换镜层SML的数据图像。在本示例性实施方式中，透镜构件14可以布置或设置在第二本体部分BD2的第一连接表面BD2-SS2上。
图6A至图6D是示出根据本公开的示例性实施方式的电子设备的视图。图6A至图6D示出用户佩戴的可穿戴电子设备。已在图6A至图6D示出可穿戴电子设备之中的头戴式显示设备。
根据本示例性实施方式的电子设备HMD包括佩戴在用户头部上的电光设备100和框架200。电光设备100可以与参照图1至图5D描述的相同，并且因此将省略电光设备100的某些重复的详细描述。
参照图6A，电光设备100耦接至框架200，以向多个方向显示数据图像并且从多个方向获得外部图像。电光设备100可附接至框架200，并且可从框架200拆卸。电光设备100不固定至框架200，并且被操作为指示各个方向。
将电光设备100耦接至框架200所需的结构不应该限于特定的结构。例如，电子设备HMD可以包括为了将电光设备100耦接至框架200以使电光设备HMD旋转的铰接结构。此外，电子设备HMD可以包括具有多个关节的臂结构。而且，保护框架可以耦接至框架200，以覆盖电光设备100。
在下文中，将参照图6B和图6C描述电光设备的操作。图6B和图6C示出了被旋转以指示不同方向的电光设备100。电光设备100与参照图4A和图4B描述的操作相同地进行操作。
参照图6B，当电光设备100设置成第一操作位置时，可切换镜层SML将第一外部图像提供给相机模块30，该第一外部图像具有与用户眼睛的焦点有关的信息或与瞳孔有关的信息中的至少之一。在该情况下，可切换镜层SML将第一数据图像提供给用户的眼睛。第一数据图像是由用户选择的图像。
当可切换镜层SML以反射模式操作，显示模块20将第一数据图像提供给用户，并且当可切换镜层SML以透射模式操作时，相机模块30获得第一外部图像。从第一外部图像获得的与焦点有关的信息和与瞳孔有关的信息可以用于分析用户相对于数据图像的反应。
参照图6C，当电光设备100设置成第二操作位置时，可切换镜层SML将用户前面的第二外部图像提供给相机模块30。在该情况下，可切换镜层SML将限定相机模块30的操作的第二数据图像提供至用户的前面。当获取了用户前面的外部图像时，第二数据图像可以警告第三方相机模块30在操作。
当可切换镜层SML以反射模式操作时，相机模块30获得第二外部图像，并且当可切换镜层SML以透射模式操作时，显示模块20将第二数据图像提供给第三方。
参照图6D，电光设备100的部分可以与电光设备100分开。光学模块10的第一本体部分BD1和第二本体部分BD2(例如，参照图2A至图2D)可以与电光设备100分开。在该情况下，相机模块30可以和第二本体部分BD2一起与电光设备100分开。为此，第一本体部分BD1的第一可切换镜层SML1(例如，参照图2D)和第二本体部分BD2的第二可切换镜层SML2(例如，参照图2D)仅具有反射表面的功能。
从电光设备100分开的部分耦接至彼此不同的可穿戴电子设备。图6D示出了耦接至智能手表SW的相机模块30和第二本体部分BD2。相机模块30从智能手表SW接收电源电压，并且由相机模块30获取的外部图像在被提供至智能手表SW之后通过无线通信系统提供至电光设备100的控制模块50。
图7和图8是示出根据本公开的示例性实施方式的电子设备的视图。图7示出了具有指示器和投影仪功能的电子设备PD，并且图8示出了智能手表SW。
参照图7，具有指示器/投影仪功能的电子设备PD包括电光设备100和框架300。电光设备100耦接至框架300，以向多个方向显示数据图像并且从多个方向获得外部图像。电光设备100可附接至框架300并且可从框架300拆卸。电光设备100被操作为在耦接至框架300的情况下指示各个方向。
电光设备100根据其操作位置将点图像或放大的投影图像提供至预定焦点。电光设备100根据其操作位置从各方向获得外部图像。
参照图8，智能手表SW包括电光设备100、框架400和显示模块500。智能手表SW还可以包括输入按钮和控制模块，以控制电子设备的总体功能。电光设备100可附接至框架400或者从框架400可拆卸。框架400具有大体带状的形状，该带状的形状具有预定曲率。显示模块500显示与智能手表SW的功能对应的各种信息。
图9A是示出根据本公开的示例性实施方式的电光设备的第一操作的视图，以及图9B是示出根据本公开的示例性实施方式的、用于电光设备的第一操作的可切换镜层的操作的时序图。在图9A和图9B中，相同的附图标记表示在图1至图5D中的相同元件，并且因此将省略相同元件的某些重复的详细描述。图9A和图9B中所示的电光设备可以应用至参照图6A至图8描述的电子设备。
参照图9A，显示模块20面向第一本体部分BD1的第一连接表面BD1-SS2。相机模块30面向第二本体部分BD2的第一连接表面BD2-SS2。光学模块10-1还包括面向第二本体部分BD2的第二连接表面BD2-SS3的反射层RL。
在本示例性实施方式中，第一本体部分BD1的第二连接表面BD1-SS3可以是透镜表面。此外，光学模块10-1还可以包括具有透镜表面的透镜构件。
参照图9A和图9B，可切换镜层SML在第一周期P1期间以透射模式操作，并且在与第一周期P1交替设置的第二周期P2期间以反射模式操作。第一周期P1具有相同的时间长度，例如，几微秒至数十微秒。第二周期P2具有相同的时间长度(例如，几秒至数十秒)。
当显示模块20与第二周期P2同步地显示数据图像时，可切换镜层SML将数据图像反射至第二方向D2。在第一周期P1期间，透射穿过可切换镜层SML的、第二方向D2中的外部图像入射至反射层RL。在第二周期P2期间，通过反射层RL反射的第二方向D2中的外部图像被可切换镜层SML再反射，并且入射至相机模块30。相机模块30在第二周期P2期间获取在第二方向D2中的外部图像。
在第二周期P2期间，尤其在从第一周期P1变化到第二周期P2的时间段期间，激活相机模块30。可以在第一周期P1和第二周期P2期间激活相机模块30，并且相机模块30获得与第二方向D2中的外部图像重叠的数据图像。
图10A是示出根据本公开的示例性实施方式的电光设备的第一操作的视图，以及图10B是示出根据本公开的示例性实施方式的、用于电光设备的第一操作的可切换镜层的操作的时序图。在图10A和图10B中，相同的附图标记表示在图1至图5D中的相同元件，并且因此将省略相同元件的某些重复的详细描述。图10A和图10B所示的电光设备可以应用至参照图6A至图8描述的电子设备。
参照图10A，显示模块20面向第一本体部分BD1的第一连接表面BD1-SS2。相机模块30面向第一本体部分BD1的第二连接表面BD1-SS3。光学模块10-2还包括面向第二本体部分BD2的第一连接表面BD2-SS2的反射层RL。
在本示例性实施方式中，第二本体部分BD2的第二连接表面BD2-SS3可以是透镜表面。此外，光学模块10-2还可以包括具有透镜表面的透镜构件。
参照图10A和图10B，可切换镜层SML在第一周期P1期间以透射模式操作，并且在与第一周期P1交替设置的第二周期P2期间以反射模式操作。第一周期P1和第二周期P2具有相同的时间长度(例如，几微秒至数十微秒)。
通过显示模块20与第一周期P1同步地显示的数据图像透射穿过可切换镜层SML。在第二周期P2期间，通过反射层RL反射的数据图像在通过可切换镜层SML再反射之后被提供至第二方向D2。
相机模块30在第一周期P1期间激活。相机模块30获取第二方向D2中的外部图像的图片。可以在第一周期P1和第二周期P2期间激活相机模块30，并且相机模块30获得与第二方向D2中的外部图像重叠的数据图像。
虽然已经描述了本发明的示例性实施方式，但是应当理解本发明不应该限于这些示例性实施方式，而是如在所附权利要求及其等同所主张的本发明的精神和范围内，本领域的普通技术人员可以进行各种改变和修改。

Claims (21)

1.一种电光设备，包括：
光学模块，包括可切换镜层，所述可切换镜层配置为以从透射模式和反射模式中选择的模式进行操作；
显示模块，配置为产生数据图像；以及
相机模块，配置为获得外部图像，
其中，所述可切换镜层配置为对应于所述透射模式和所述反射模式将所述数据图像提供至彼此不同的方向。
2.如权利要求1所述的电光设备，其中，所述可切换镜层配置为：对应于所述透射模式和所述反射模式将所述彼此不同的方向中的所述外部图像提供给所述相机模块。
3.如权利要求2所述的电光设备，其中，所述可切换镜层配置为：在第一周期期间将所述显示模块产生的所述数据图像提供至第一方向，在与所述第一周期交替设置的第二周期期间将所述第一方向中的所述外部图像提供至所述相机模块，以及在所述第一周期期间以所述透射模式和所述反射模式中的一种模式操作，并且在所述第二周期期间以所述透射模式和所述反射模式中的另一种模式操作。
4.如权利要求3所述的电光设备，其中，所述第一周期中的每个短于所述第二周期中的每个。
5.如权利要求3所述的电光设备，其中，在所述第二周期期间，所述可切换镜层配置为将所述显示模块产生的所述数据图像提供至与所述第一方向相交的第二方向。
6.如权利要求1所述的电光设备，还包括：
通信模块，配置为通过外部电子设备发送和接收无线信号。
7.如权利要求1所述的电光设备，其中，所述光学模块包括第一本体部分和第二本体部分，所述第一本体部分和所述第二本体部分中的每个包括上表面、后表面以及连接所述上表面与所述后表面的多个侧表面，所述侧表面包括第一连接表面、第二连接表面和对角线表面，所述第一本体部分的所述对角线表面面向所述第二本体部分的所述对角线表面，以及所述可切换镜层布置在所述第一本体部分的所述对角线表面和所述第二本体部分的所述对角线表面中的至少一个上。
8.如权利要求7所述的电光设备，其中，在第一方向中，所述第一本体部分的所述第一连接表面面向所述第二本体部分的所述第一连接表面，以使所述第一本体部分的所述对角线表面和所述第二本体部分的所述对角线表面处于所述第一本体部分的所述第一连接表面与所述第二本体部分的所述第一连接表面之间，以及
在与所述第一方向相交的第二方向中，所述第一本体部分的所述第二连接表面面向所述第二本体部分的所述第二连接表面，以使所述第一本体部分的所述对角线表面和所述第二本体部分的所述对角线表面处于所述第一本体部分的所述第二连接表面与所述第二本体部分的所述第二连接表面之间。
9.如权利要求8所述的电光设备，其中，所述第一本体部分的所述对角线表面和所述第二本体部分的所述对角线表面限定预定间隙。
10.如权利要求9所述的电光设备，其中，所述可切换镜层包括镁镍合金，并且氧气或氢气被提供至所述间隙以对应于从所述透射模式和所述反射模式中选择的模式。
11.如权利要求8所述的电光设备，其中，所述显示模块面向所述第一本体部分的所述第一连接表面，并且所述相机模块面向所述第二本体部分的所述第二连接表面。
12.如权利要求11所述的电光设备，其中，所述第一本体部分的所述第二连接表面和所述第二本体部分的所述第一连接表面中的至少一个是凹镜头表面或凸镜头表面。
13.如权利要求12所述的电光设备，其中，所述光学模块还包括透镜构件，所述透镜构件耦接至所述第一本体部分的所述第二连接表面和所述第二本体部分的所述第一连接表面中的至少一个，并且包括所述凹镜头表面或者所述凸镜头表面。
14.如权利要求8所述的电光设备，其中，所述显示模块面向所述第一本体部分的所述第一连接表面，所述相机模块面向所述第二本体部分的所述第一连接表面，以及所述光学模块还包括面向所述第二本体部分的所述第二连接表面的反射层。
15.如权利要求14所述的电光设备，其中，所述第一本体部分的所述第二连接表面和所述第二本体部分的所述第一连接表面中的至少一个是凹镜头表面或凸镜头表面。
16.如权利要求14所述的电光设备，其中，所述光学模块还包括透镜构件，所述透镜构件耦接至所述第一本体部分的所述第二连接表面和所述第二本体部分的所述第一连接表面中的至少一个并且包括凹镜头表面或者凸镜头表面。
17.如权利要求8所述的电光设备，其中，所述显示模块面向所述第一本体部分的所述第一连接表面，所述相机模块面向所述第一本体部分的所述第二连接表面，并且所述光学模块还包括面向所述第二本体部分的所述第一连接表面的反射层。
18.如权利要求17所述的电光设备，其中，所述第一本体部分的所述第二连接表面和所述第二本体部分的所述第一连接表面中的至少一个是凹镜头表面或凸镜头表面。
19.如权利要求17所述的电光设备，其中，所述光学模块还包括透镜构件，所述透镜构件耦接至所述第一本体部分的所述第二连接表面和所述第二本体部分的所述第一连接表面中的至少一个，并且包括凹镜头表面或者凸镜头表面。
20.一种可穿戴电子设备，包括：
框架，配置为安装在用户的头上；以及
电光设备，耦接至所述框架，以向多个方向显示数据图像并且从多个方向获得外部图像，所述电光设备包括∶
光学模块，包括可切换镜层，所述可切换镜层配置为以从透射模式和反射模式中选择的模式进行操作；
显示模块，配置为产生所述数据图像；以及
相机模块，配置为获得所述外部图像，其中，
所述可切换镜层配置为：当所述电光设备设置成第一操作位置时，将第一外部图像提供给所述相机模块，所述第一外部图像具有与所述用户的眼睛的焦点有关的信息以及与所述用户的瞳孔有关的信息中的至少一个信息，以及
所述可切换镜层配置为：当所述电光设备设置成第二操作位置时，将所述用户的前面的第二外部图像提供给所述相机模块。
21.如权利要求20所述的可穿戴电子设备，其中，所述可切换镜层配置为：当所述电光设备设置成所述第一操作位置时，将第一数据图像提供给所述用户的眼睛，并且所述可切换镜层配置为：当所述电光设备设置成所述第二操作位置时，将限定所述相机模块的操作的第二数据图像提供至所述用户的前面。
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