CN113866991A - 用在智能眼镜上的光学镜片及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用在智能眼镜上的光学镜片及其制作方法，包括光学镜片主体和保护镜片区，所述光学镜片主体包括图像成像区，所述图像成像区用于反射入射的图像光线，且所述图像成像区的材质为光学玻璃；所述保护镜片区设在所述图像成像区外，并与所述图像成像区固定连接，所述保护镜片区的材质为光学树脂。通过在图像成像区外设置由光学树脂制作的保护镜片，既能够保护图像成像区，又能够满足各种复杂外形的设计需求，而且，由于光学树脂镜片的透光性好，能够扩大用户眼前的透明区域，使用户拥有更大的视场范围。

Description

用在智能眼镜上的光学镜片及其制作方法

技术领域

本发明涉及镜片技术领域，尤其涉及一种用在智能眼镜上的光学镜片及其制作方法。

背景技术

随着科技的发展，AR智能眼镜技术越来越完善，已经深入到工业辅助、安防、教育辅导、博物馆展示展品辅助说明等各个领域。

智能眼镜的镜片由于对光学精度的要求，普遍采用光学玻璃加工成型，但是由于光学的硬度较大，加工难度大，重量高，无法简单实现各种复杂外形的设计要求。

发明内容

本发明提供一种用在智能眼镜上的光学镜片及其制作方法，用以解决现有技术中采用光学玻璃制作的智能眼镜镜片无法满足各种复杂外形的设计要求的缺陷，通过在图像成像区外设置由光学树脂制作的保护镜片，既能够保护图像成像区，又能够满足各种复杂外形的设计需求，而且，由于光学树脂镜片的透光性好，能够扩大用户眼前的透明区域，使用户拥有更大的视场范围。

本发明提供一种用在智能眼镜上的光学镜片，包括：

光学镜片主体，包括图像成像区，所述图像成像区用于反射入射的图像光线，且所述图像成像区的材质为光学玻璃；

保护镜片区，设在所述图像成像区外，并与所述图像成像区固定连接，所述保护镜片区的材质为光学树脂。

根据本发明提供的一种用在智能眼镜上的光学镜片，所述光学镜片主体还包括图像输入区，所述图像输入区设置在所述图像成像区的侧部，用于将图像源发出的图像光线传导至所述图像成像区。

根据本发明提供的一种用在智能眼镜上的光学镜片，还包括镜片结合区，所述镜片结合区位于所述图像成像区和所述保护镜片区之间，用于连接所述图像成像区和所述保护镜片区。

根据本发明提供的一种用在智能眼镜上的光学镜片，所述镜片结合区包括：

第一连接部，与所述图像成像区为一体式结构；

第二连接部，与所述保护镜片区为一体式结构，所述第一连接部和所述第二连接部固定连接。

根据本发明提供的一种用在智能眼镜上的光学镜片，所述镜片结合区的内外面均与所述图像成像区和所述保护镜片区的内外面相平齐。

根据本发明提供的一种用在智能眼镜上的光学镜片，所述第一连接部做纹面处理；

或，所述第一连接部和/或所述第二连接部上涂覆有吸光涂层。

根据本发明提供的一种用在智能眼镜上的光学镜片，所述图像成像区上设置有多个分光棱镜。

根据本发明提供的一种用在智能眼镜上的光学镜片，所述图像输入区包括：

球面反射镜，用于汇聚所述图像光线；

第一反射镜，用于将所述球面反射镜反射出的图像光线传导至所述图像成像区。

本发明还提供一种用在智能眼镜上的光学镜片的制作方法，基于上述任一项所述的用在智能眼镜上的光学镜片，包括：

在树脂镜片上切割出与图像成像区大小相匹配的镂空槽，或，利用树脂镜片模具注塑加工形成具有镂空槽的保护镜片区；

用光学粘合剂将光学镜片主体粘合在镂空槽内。

本发明还提供一种用在智能眼镜上的光学镜片的制作方法，基于上述任一项所述的用在智能眼镜上的光学镜片，包括：

将光学镜片主体放置在透明的光学镜片模具的模腔内；

将液态树脂注射进光学镜片模具的树脂腔内；

对盛装有液态树脂和光学镜片主体的光学镜片模具照射UV光。

本发明提供的用在智能眼镜上的光学镜片及其制作方法，通过在图像成像区外设置由光学树脂制作的保护镜片，既能够保护图像成像区，又能够满足各种复杂外形的设计需求，而且，由于光学树脂镜片的透光性好，能够扩大用户眼前的透明区域，使用户拥有更大的视场范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的光学镜片的立体图之一；

图2是本发明提供的光学镜片的立体图之二；

图3是本发明提供的光学镜片主体的剖视图；

图4是本发明提供的光学镜片模具的爆炸图；

图5是本发明提供的光学镜片模具的剖视图。

附图标记：

1：光学镜片主体；2：保护镜片区；3：镜片结合区；

4：分光棱镜；5：图像源；11：图像成像区；

12：图像输入区；121：球面反射镜；122：第一反射镜；

123：第二反射镜；124：第三反射镜；100：第一模具；

101：第一半模腔；102：第一半进胶孔；103：第一半气孔；

200：第二模具；201：第二半模腔；202：第二半进胶孔；

203：第二半气孔；204：图像输入区容纳腔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图5描述本发明的用在智能眼镜上的光学镜片及其制作方法。

本发明提供的一种用在智能眼镜上的光学镜片，包括光学镜片主体1和保护镜片区2。

其中，如图1和图2所示，光学镜片主体1包括图像成像区11，图像成像区11用于反射入射的图像光线，使图像光线反射至人眼，具体地，图像成像区11将入射光线多次分光后到用户眼睛，从而在水平扩展了出瞳尺寸。并且图像成像区11的材质为光学玻璃，以能够满足智能眼镜镜片对光学精度的要求。

保护镜片区2设在图像成像区11外，并且保护镜片区2与图像成像区11固定连接，以能够保护图像成像区11。

并且，保护镜片区2的材质可以为光学树脂，光学树脂镜片质量轻；抗冲击力强，成本低，易加工。这样，采用光学树脂制作的保护镜片区2易被加工成所需的形状，从而使光学镜片能够被加工成所需的外形，实现各种复杂外形设计的需求。而且，光学树脂镜片透光性好，光线可透过率为84%-90%；能够扩大用户眼前的透明区域，使用户拥有更大的视场范围。

如此设置，通过在图像成像区11外设置由光学树脂制作的保护镜片，既能够保护图像成像区11，又能够满足各种复杂外形的设计需求，而且，由于光学树脂镜片的透光性好，能够扩大用户眼前的透明区域，使用户拥有更大的视场范围。

在本发明的可选实施例中，如图1所示，光学镜片主体1还包括图像输入区12，图像输入区12设置在图像成像区11的侧部，用于将图像源5发出的图像光线传导至图像成像区11。

具体地，图像输入区12可以由一组光学透镜组成，图像源5发出的图像光线通过该组光学透镜传导至图像成像区11。

这里，如图3所示，图像输入区12可以包括球面反射镜121和第一反射镜122，球面反射镜121设置在图像源5与图像成像区11之间，用于汇聚图像源5发出的图像光线；第一反射镜122可以设置在球面反射镜121和图像成像区11之间，以用于将球面反射镜121反射出的光线传导至图像成像区11。这样，可以将图像源5发出的图像光线汇聚后反射至图像成像区11，使显示的图像更加清晰。

需要说明的是，球面反射镜121可以为凹面镜，并且凹面镜反射出的成像可以是倒立的放大的实像，从而起到放大图像的作用。

并且，图像输入区12还包括第二反射镜123和第三反射镜124，第二反射镜123能够将图像源5发出的图像光线反射至第三反射镜124上，第三反射镜124能够将图像光线反射至球面反射镜121上。

具体地，第二反射镜123的反射面与第三反射镜124的反射面可以呈45度角设置，并且第二反射镜123的反射面与图像源5可以成45度角，第二反射镜123的反射面将图像源5的图像光线反射至第三反射镜124，即图像源5发射的图像光线实现90度光路转折，照射至第三反射镜124，第三反射镜124使图像光线反向射出，并穿过第二反射镜123入射到球面反射镜121上，球面反射镜121将图像光线汇聚至第一反射镜122的反射面上，第一反射镜122将图像光线反射至图像成像区11，从而使图像成像区11将图像投影至用户眼睛。

需要说明的是，第二反射镜123的反射面上可以设置有光学偏振膜。这里，不对第二反射镜123和第三反射镜124做具体限定，只需能够将图像光线反射至球面反射镜121上即可。

在本发明的可选实施例中，如图1和图2所示，本用在智能眼镜上的光学镜片还包括镜片结合区3，镜片结合区3位于图像成像区11和保护镜片区2之间，以用于连接图像成像区11和保护镜片区2。这样，实现了图像成像区11和保护镜片区2固定连接，使光学镜片具有足够的结合强度和良好的可加工性能。

在可选的实施例中，镜片结合区3包括第一连接部和第二连接部，第一连接部与图像成像区11可以为一体式结构，第二连接部与保护镜片区2可以为一体式结构，第一连接部和第二连接部固定连接，从而实现图像成像区11和保护镜片区2的固定连接。

并且，第一连接部的材质可以与图像成像区11的材质相一致，第二连接部的材质可以与保护镜片区2的材质相一致。

本实施例中，第一连接部和第二连接部可以通过光学粘合剂粘合。第一连接部和第二连接部也可以通过自身的分子力结合。

这里，第一连接部和第二连接部可以相叠合，具体地，第一连接部可以为图像成像区11的凸部、该凸部的厚度可以为图像成像区11厚度的一半；第二连接部可以为保护镜片区2的凸部、该凸部的厚度可以为保护镜片厚度的一半，这样，两个凸部叠合后形成的镜片结合区3的厚度可以与图像成像区11和保护镜片区2的厚度相一致。

本实施例中，镜片结合区3的内外面均与图像成像区11和保护镜片区2的内外面相平齐，即镜片结合区3的厚度与图像成像区11和保护镜片区2的厚度相一致。

在本发明的可选实施例中，第一连接部可以做纹面处理，具体地，第一连接部可以为玻璃纹面处理，以使镜片结合区3不反射外界光（使光产生了漫反射）而产生杂光，使照射来的光线柔和而不刺眼。

在其他实施例中，第一连接部和/或第二连接部上可以涂覆有吸光涂层，使照射来的光线柔和而不刺眼。这里，吸光涂层是指光线照射在事物之上，于照明之外并无透射，也不产生映射和大块的耀斑和反光，而是在吸收光线后再漫反射出部分光线，而保持规律性的明暗层次。

在本发明的可选实施例中，如图1和图3所示，图像成像区11上设置有多个分光棱镜4，分光棱镜4能够将图像光线在水平方向多次分光，从而扩展出瞳尺寸，同时将图像光线反射至用户眼中。这里，图像成像区11上可以设置有四个分光棱镜4，也可以设置更多的分光棱镜4，以增大出瞳尺寸和提高成像效果。这里，如图2和图3所示，多个分光棱镜4并排设置在图像成像区11上，以能够起到扩展出瞳尺寸的作用。

在可选的实施例中，如图2所示，本用在智能眼镜上的光学镜片可以包括两个光学镜片主体1和一个保护镜片区2。具体地，两个光学镜片主体1可以通过保护镜片区2连接为一体式结构，并且两个光学镜片主体1相对设置，这里，图像输入区12可以分别与智能眼镜的两个支腿相连接，以便于将图像源5发出的图像光线传播至图像成像区11。

其中，保护镜片区2设置有两个左右中心对称的空槽，两个图像成像区11固定设置在左右空槽内，并且该保护镜片区2的形状与眼镜的镜框形状相一致，在该保护镜片区2的底端设置有避让鼻梁位置的凹槽。这样设置，使两个光学镜片主体1通过一个保护镜片区2连接为一体式结构，有利于减少连接结构，提高了该光学镜片的精度。

这里，如图1所示，本发明提供的光学镜片可以是单个光学镜片主体1与保护镜片区2一体成型的结构；如图2所示，也可以是光学镜片主体1与一个保护镜片区2一体成型的结构，这样双镜片配合两组图像源形成双目眼镜成像。辅之以相应的软件图像源等支持，可以扩展图像范围或形成3D立体图像，更有利于提升用户观看体验。

下面对本发明提供的用在智能眼镜上的光学镜片的制作方法进行描述，下文描述的用在智能眼镜上的光学镜片的制作方法与用在智能眼镜上的光学镜片可相互对应参照。

在一种可选的实施例中，本发明提供的一种用在智能眼镜上的光学镜片的制作方法，包括：

在树脂镜片上切割出与图像成像区11大小相匹配的镂空槽；

用光学粘合剂将光学镜片主体1粘合在镂空槽内。

在另一种可选的实施例中，本发明提供的一种用在智能眼镜上的光学镜片的制作方法，包括：

利用树脂镜片模具注塑加工形成具有镂空槽的保护镜片区2；

用光学粘合剂将光学镜片主体1粘合在镂空槽内。

其中，本用在智能眼镜上的光学镜片的制作方法还包括：在利用树脂镜片模具注塑形成具有镂空槽的保护镜片区2之前，制备树脂镜片模具。

在其他的可选实施例中，本发明提供的一种用在智能眼镜上的光学镜片的制作方法，包括：

将光学镜片主体1放置在透明的光学镜片模具的模腔内；

将液态树脂注射进光学镜片模具的树脂腔内；

对盛装有液态树脂和光学镜片主体1的光学镜片模具照射UV光。

需要说明的是，光学镜片模具的材质为透明材质，以便于UV光能够透过光学镜片模具，具体地，光学镜片模具的材质为透明的橡胶材质或硅胶材质，由于橡胶或硅胶的柔性作用，便于后期脱模。

这里，如图4和图5所示，光学镜片模具可以包括第一模具100和第二模具200，第一模具100上设置有第一半模腔101和与第一半模腔101相连通的第一半进胶孔102，第二模具200上设置有第二半模腔201和与第二半模腔201相连通的第二半进胶孔202，第一半模腔101和第二半模腔201相对接形成模腔，第一半进胶孔102和第二半进胶孔202相对接形成进胶孔，并且模腔包括树脂腔和图像成像区11的固定腔，树脂腔环绕在固定腔外，在第二模具200上还设置有与第二半模腔201相连通的图像输入区容纳腔204，图像输入区容纳腔204位于第二半模腔201的一侧，以用于容纳图像输入区12。

在第一模具100的底部设置有与第一半模腔101相连通的第一半气孔103，在第二模具200的底部设置有与第二半模腔201相连通的第二半气孔203，第一半气孔103和第二半气孔203相对接形成气孔，在将第一模具100和第二模具200对接后，可以通过气孔将树脂腔的空气抽出，使液态树脂通过真空负压的方式注射到树脂腔内。根据树脂材料的流动性，排气方式可以为主动抽真空方式，也可以为自然排气的方式，这里气孔可以为抽气孔或排气孔。

在制作光学镜片时，先将光学镜片主体1放置到第二半模腔201内，并且光学镜片主体1的图像输入区12嵌入图像输入区容纳腔204内，然后再将第一模具100和第二模具200对接，并通过进胶孔将液态树脂注射进树脂腔内，使液态树脂将图像成像区11包围，最后使用UV灯照射光学镜片模具，使图像成像区11与树脂固化为一体式结构，从而形成光学镜片。

这里，U V灯发出的紫外线能够使液态树脂快速固化，光学镜片模具的材料为透明材质，且与成型后光学树脂不会粘结，容易取出。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用在智能眼镜上的光学镜片，其特征在于，包括：

光学镜片主体，包括图像成像区，所述图像成像区用于反射入射的图像光线，且所述图像成像区的材质为光学玻璃；

保护镜片区，设在所述图像成像区外，并与所述图像成像区固定连接，所述保护镜片区的材质为光学树脂。

2.根据权利要求1所述的用在智能眼镜上的光学镜片，其特征在于，所述光学镜片主体还包括图像输入区，所述图像输入区设置在所述图像成像区的侧部，用于将图像源发出的图像光线传导至所述图像成像区。

3.根据权利要求1所述的用在智能眼镜上的光学镜片，其特征在于，还包括镜片结合区，所述镜片结合区位于所述图像成像区和所述保护镜片区之间，用于连接所述图像成像区和所述保护镜片区。

4.根据权利要求3所述的用在智能眼镜上的光学镜片，其特征在于，所述镜片结合区包括：

第一连接部，与所述图像成像区为一体式结构；

第二连接部，与所述保护镜片区为一体式结构，所述第一连接部和所述第二连接部固定连接。

5.根据权利要求3所述的用在智能眼镜上的光学镜片，其特征在于，所述镜片结合区的内外面均与所述图像成像区和所述保护镜片区的内外面相平齐。

6.根据权利要求4所述的用在智能眼镜上的光学镜片，其特征在于，所述第一连接部做纹面处理；

或，所述第一连接部和/或所述第二连接部上涂覆有吸光涂层。

7.根据权利要求1所述的用在智能眼镜上的光学镜片，其特征在于，所述图像成像区设置有多个分光棱镜。

8.根据权利要求2所述的用在智能眼镜上的光学镜片，其特征在于，所述图像输入区包括：

球面反射镜，用于汇聚所述图像光线；

第一反射镜，用于将所述球面反射镜反射出的图像光线传导至所述图像成像区。

9.一种用在智能眼镜上的光学镜片的制作方法，其特征在于，基于权利要求1-8任一项所述的用在智能眼镜上的光学镜片，包括：

在树脂镜片上切割出与图像成像区大小相匹配的镂空槽，或，利用树脂镜片模具注塑加工形成具有镂空槽的保护镜片区；

用光学粘合剂将光学镜片主体粘合在镂空槽内。

10.一种用在智能眼镜上的光学镜片的制作方法，其特征在于，基于权利要求1-8任一项所述的用在智能眼镜上的光学镜片，包括：

将光学镜片主体放置在透明的光学镜片模具的模腔内；

将液态树脂注射进光学镜片模具的树脂腔内；

对盛装有液态树脂和光学镜片主体的光学镜片模具照射UV光。

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