CN114063303B - 镜片、ar眼镜和ar系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了镜片、AR眼镜和AR系统。该镜片包括第一透明盖板、染料液晶器件、波导片和第二透明盖板，所述染料液晶器件设在所述第一透明盖板的一侧，所述染料液晶器件包括染料液晶层和增透膜层，所述增透膜层设在所述染料液晶层远离所述第一透明盖板的一侧；所述波导片设在所述染料液晶器件远离所述第一透明盖板的一侧；所述第二透明盖板设在所述波导片远离所述染料液晶器件的一侧。该镜片可以根据外界光线的强弱调节其透过率，进而调节从外界进入人眼的光线亮度，提高AR眼镜的综合视觉体验，具有适应性强、调节灵敏、安全性高等优点。

Description

镜片、AR眼镜和AR系统

技术领域

本申请属于增强现实技术领域，具体而言涉及镜片、AR眼镜和AR系统。

背景技术

AR(Augmented Reality，即增强现实，简称AR)眼镜作为一种新型的智能穿戴设备，可以方便的进行信息交互，在个人影音娱乐、仿真培训和教育等方面存在巨大的应用前景。但一般的AR眼镜不能调节外界光线的强弱，当在室外阳光强烈的环境中使用时，光机投影的虚像亮度有限，人眼看虚像会出现不够清晰，对比度和饱和度下降等不良体验。因此，AR眼镜仍有待进一步改进。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

在一个方面，本申请提出了一种镜片。根据一实施例，该镜片包括：第一透明盖板；染料液晶器件，所述染料液晶器件设在所述第一透明盖板的一侧，所述染料液晶器件包括染料液晶层和增透膜层，所述增透膜层设在所述染料液晶层远离所述第一透明盖板的一侧；波导片，所述波导片设在所述染料液晶器件远离所述第一透明盖板的一侧；第二透明盖板，所述第二透明盖板设在所述波导片远离所述染料液晶器件的一侧。由此，该镜片可以根据外界光线的强弱调节其透过率，进而调节从外界进入人眼的光线亮度，提高AR眼镜的综合视觉体验，具有适应性强、调节灵敏、安全性高等优点。

在另一个方面，本申请提出了一种AR眼镜。根据一实施例，该AR眼镜包括：前面所述的镜片。由此，该AR眼镜能够根据外界光线的强弱调节镜片的透过率，给用户带来更佳的综合视觉体验，具有适应性强、调节灵敏、安全性高等优点。

在又一个方面，本申请提出了一种AR系统。根据一实施例，该AR系统包括：前面所述的AR眼镜；以及电子设备，所述电子设备适于向所述AR眼镜传输三维图像或视频数据。由此，该AR系统具有前面所述的AR眼镜所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。此外，该AR系统可以实现更好的仿真体验，在影音娱乐、导航、教育(培训)、组装、维修等领域具有广阔的应用前景。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请一个实施例的镜片的结构示意图。

图2是根据本申请一个实施例的镜片的分解示意图。

图3是根据本申请一个实施例的染料液晶器件的结构示意图。

图4是根据本申请再一个实施例的镜片的分解示意图。

图5是根据本申请一个实施例的镜片的a-a方向的截面图。

附图标记说明：

镜片：1000；第一透明盖板：100；油墨层：110；染料液晶器件：200；波导片：300；第二透明盖板：400；染料液晶层：210；增透膜层：220；第一透明基板：230；第二透明基板：240；第一框胶：250；第一透明导电层：261；第一取向层：271；第二取向层：272；第二透明导电层：262；柔性线路板：280；OCA层：500；第二框胶：600；第三框胶：700；防爆膜：800。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

本申请主要是基于以下问题和发现提出的：电致变色技术具有调节透过率的功能，目前电致变色常用于建筑智能窗、汽车防眩光后视镜等，目前有将电致变色器件安装在AR镜片上或一体成型，使用户在AR眼镜使用过程中适应不同的光线强度，从而达到清晰舒适的视觉感受，不会因为外界光线强度而不适。然而，电致变色器件存在有一定的缺陷，例如：电致变色材料和电解质对水汽比较敏感，容易吸收水汽导致变色功能异常，电致变色器件需要做良好的封装来阻隔水汽，其四周做封装的非变色区较宽，高温高湿可靠性也较差，成本也较高；此外，电致变色器件的变色速度相对较慢，一般在3s以上，特别是在低温环境下，电致变色的变色速度将会明显变慢，体验较差。

有鉴于此，在本申请的一个方面，本申请提出了一种镜片。根据本申请的实施例，结合图1～2理解，该镜片1000包括：第一透明盖板100、染料液晶器件200、波导片300和第二透明盖板400。其中，染料液晶器件200设在第一透明盖板100的一侧；波导片300设在染料液晶器件200远离第一透明盖板100的一侧；第二透明盖板400设在波导片300远离染料液晶器件200的一侧。

根据本申请的实施例，参考图3理解，染料液晶器件200包括染料液晶层210和增透膜层220，增透膜层220设在染料液晶层210远离第一透明盖板100的一侧。染料液晶层210中的染料液晶是一类二色性染料分子和母体液晶分子的组合体，染料液晶层210的颜色可随施加到染料液晶层上的交流电压的改变而改变，染料液晶器件200在不通电情况下呈褪色态，具有较高的透过率；当给器件施加一定交流电时，液晶分子发生偏转，吸光度增加，器件着色，透过率较低。其中，本申请中染料液晶器件200的变色速度很快，着色和褪色都可以在1s内完成，与现有电致变色器件变色速度一般在3s以上且在低温环境下电致变色的变色速度会明显变慢的现状相比，具有调节灵敏度更高的优点；另外，染料液晶材料对水汽敏感度相对较低，高温高湿环境下使用可靠性较好，能够有效克服电致变色材料对水汽敏感，易吸收水汽导致变色功能异常的问题。本申请通过将染料液晶器件与(AR眼镜)镜片相结合，当在室外环境阳光强烈时，可以控制镜片变为着色态，此时，一方面，眼睛看到的环境光线减弱，眼睛会更加舒适，不会有明显刺眼的感觉，另一方面，通过染料液晶器件一定程度的减弱外部光线的亮度，可以使实体景物的亮度与光机投影的亮度更加匹配，观看光机投影成像更清晰，对比度和饱和度更高，能够带来更佳的综合视觉体验；此外，还能根据外界光线的强弱，通过调节给器件施加的驱动电压大小来调节镜片的透过率，达到最佳的观看体验。因此，本申请的镜片可以根据外界光线的强弱调节其透过率，进而调节从外界进入人眼的光线亮度，提高AR眼镜的综合视觉体验，具有适应性强、调节灵敏、安全性高等优点。

需要说明的是，如图2所示，本申请中染料液晶器件200是设在第一透明盖板100和波导片300之间的，在实际使用过程中，第二透明盖板400靠近眼睛一侧，相对于将染料液晶器件200设在第一透明盖板100远离波导片300的一侧(即远离眼睛的一侧)时存在的器件易被划伤或磨损，需要额外的膜层(如玻璃板)保护或要求器件具有极高的耐磨性的问题，以及需要设置额外结构对器件边缘进行遮蔽或修饰，导致镜片结构及制备工艺更加复杂的问题，本申请中的镜片不仅可以借助镜片固有的透明盖板作为染料液晶器件的保护层，还可以与其它膜层共用同一遮蔽或修饰结构(如可以共用油墨层110，其中，油墨层110设在第一透明盖板100靠近染料液晶器件200一侧的周向边缘上，其目的是达到较好的遮蔽和装饰效果)，且染料液晶器件的基板还可以为柔性基板，其制备工艺更加简单，由此使得镜片兼具结构简单、耐用性更好的优点。

根据本申请的一些具体实施例，结合图3理解，染料液晶器件200还可以包括：第一透明基板230、第二透明基板240和第一框胶250，其中第二透明基板240和第一透明基板230相对设置，第一框胶250设在第一透明基板230和第二透明基板240之间，并在第一透明基板230和第二透明基板240之间限定出边缘封闭的容纳空间，在该容纳空间内沿第一透明基板230向第二透明基板240方向上依次设置有第一透明导电层261、第一取向层271、染料液晶层210、第二取向层272和第二透明导电层262，其中，增透膜层220设在第二透明基板240上远离染料液晶层210的一侧，用于起到增透减反射的作用，该增透膜层220可以为镀层结构，也可以为柔性膜层，当为柔性膜层时可以通过OCA光学胶或框胶等与透明基板进行粘贴固定。由此，通过在染料液晶器件四周用框胶做封装，可以有效防止染料液晶泄露，能够进一步提高染料液晶器件在高温高湿环境下使用的可靠性。进一步地，可以使染料液晶层210在增透膜层220上的正投影位于增透膜层220的内部，或者可以使第一框胶250在增透膜层220上的正投影位于增透膜层220的内部，由此可以使增透膜层在镜片成像区域能够覆盖全部的染料液晶层，从而能够进一步提高镜片成像的亮度均匀性，避免人眼在镜片不同位置感受到明显的亮暗差异。

根据本申请的一些具体示例，本申请中第一透明基板230和第二透明基板240可以分别独立地为玻璃基板或柔性基板，其中，柔性基板的材质可以为PET或PC等，柔性基板的柔韧性可以通过改变柔性基板的材质和/或厚度等进行灵活设计，其中选用柔性基板可以提高镜片层叠结构制备工艺的可操作性。可以理解的是，第一透明基板230和第二透明基板240的材质和厚度可以相同，也可以不同，本领域技术人员可以根据实际情况灵活设计；另外，第一透明基板230和第二透明基板240的透明度均较高，例如，当染料液晶器件在褪色态下时，第一透明基板230和第二透明基板240的透过率可以分别独立地不低于95％，由此更好的满足镜片在暗光环境下的透过率。

可以理解的是，第一透明导电层261和第二透明导电层262是相对设置的，二者的材质和厚度可以相同，也可以不同，本领域技术人员可以根据实际情况灵活设计；另外，第一透明导电层261和第二透明导电层262的材质可以分别独立地为ITO、FTO等。另外，第一取向层271和第二取向层272也是相对设置的，二者的材质和厚度可以均相同，由此可以进一步有利于提高成像的均匀性和染料液晶器件在褪色态下的透光率。其中，第一透明导电层261和第二透明导电层262可以均为ITO层，二者厚度可以相同；第一取向层271和第二取向层272可以均为PI(即聚酰亚胺)取向层，二者的厚度相同，由此可以进一步提高(AR眼镜)镜片根据外界光线强弱调节透过率时的可靠性。

根据本申请的又一些具体实施例，染料液晶层210的厚度可以为5～20μm，例如具体可以为8～12μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm或19μm等，发明人发现，染料液晶层的厚度过小或过大均会导致染料液晶器件在着色态和褪色态下的透过率差异较小，而将染料液晶器件用于眼镜中时，为了提高AR眼镜的综合视觉体验，期望染料液晶器件在着色态和褪色态下的透过率差异越大越好，例如可以使染料液晶器件在着色态和褪色态下的透过率差异达到40％以上，由此，一方面，当外界环境光线较强时通过将染料液晶器件调节至着色态可以使人眼看到的环境光线明显减弱，不会有明显刺眼的感觉，另一方面，可以增大染料液晶器件的透过率调节范围，进而更有利于根据外界光线的强弱，通过调节驱动电压来调节镜片的透过率，达到最佳的观看体验。本申请中通过控制染料液晶层210为上述厚度范围，可以使染料液晶器件在着色态和褪色态下具有显著的透过率差异，该透过率差异可高达40％以上，甚至可高达70％。

根据本申请的一些具体示例，染料液晶层210中可以设置有间隔粒子(即spacer粉末)，利用间隔粒子来控制染料液晶层210的厚度，其中，间隔粒子的直径可以为5～20μm，例如具体可以为8～12μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm或19μm等，由此更有利于将染料液晶层210的厚度控制在5～20μm的范围内。

根据本申请的又一些具体实施例，染料液晶器件200的总厚度可以不大于0.4mm，例如可以为0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm或0.4mm等，由此既可以满足(AR眼镜)镜片根据外界光线的强弱调节其透过率，进而调节进入人眼的光线亮度的需求，还有利于降低(AR眼镜)镜片的总厚度，减轻镜片的厚重感。

根据本申请的一些具体示例，参考图2理解，镜片1000还可以包括：柔性线路板(简称FPC)280，柔性线路板280可以设在染料液晶器件200的边缘区域，且与第一透明导电层261和第二透明导电层262电连接，通过在染料液晶器件200的边缘绑定柔性线路板280，可以将线路引出，与外部电路相连接，从而能够对染料液晶器件的透明导电层施加交流电压，调节染料液晶器件在着色态下的透过率。根据本申请的一些具体示例，结合图2理解，柔性线路板280可以设在染料液晶器件200远离第一透明盖板100一侧的边缘区域，波导片300边缘上和第二透明盖板400边缘上与柔性线路板280对应的区域可以分别独立地设有用于接纳柔性线路板280的凹形口，由此不仅能够实现染料液晶层与外部电路的电连接，还能简化镜片的整体结构，使镜片具有更好的美感。进一步地，例如可以使柔性线路板280在染料液晶器件200上的正投影位于染料液晶器件200内，同时还可以使柔性线路板280在油墨层110上的正投影位于油墨层110内，由此进一步使镜片具有较好的外观和美感。

根据本申请的又一些具体实施例，染料液晶器件200在褪色态下的透过率可以不低于55％，例如可以为55％～75％、55％～70％、60％～70％等，在着色态下的透过率可以不高于25％，例如可以为不高于20％，或为2％～20％、3％～15％等。发明人发现，若染料液晶器件在褪色态下的透过率过低，镜片在室内等外界光线较弱的环境中透过率也较低，人眼看到的光线较弱，视觉效果较黑；而若染料液晶器件在着色态下的透过率过大，其在外界光线较强的环境中使用时不能明显降低人眼看到的光线强度，仍然可能会出现刺眼的感觉。本申请中通过控制染料液晶器件在着色态和褪色态下的透过率分别为上述范围，可以使染料液晶器件在着色态和褪色态下具有显著的透过率差异，由此，既可以有效防止外部强光刺眼，还有利于根据外界光线的强弱，通过调节驱动电压来调节镜片的透过率，达到最佳的观看体验。基于上述原因，根据本申请的一些具体示例，还可以使染料液晶器件在褪色态下的透过率与其在着色态下的透过率的差值为40～50％，例如可以为40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％或50％等。

根据本申请的一些具体实施例，染料液晶器件200在着色态下的工作电压可以为5～20V，例如可以为5～15V、7V、9V、11V、13V、15V、17V或19V等，适合环境光照亮度较强时使用。发明人发现，若施加至染料液晶器件的交流电压过小，染料液晶层中液晶分子不会发生明显的偏转，吸光度不会发生明显变化，染料液晶器件的着色不明显，近似于褪色态，透过率仍然较高，其在外界光线较强的环境中使用时不能明显降低人眼看到的光线强度，仍然可能会出现刺眼的感觉。本申请中通过控制染料液晶器件200在着色态下的工作电压为上述范围，可以使染料液晶器件200在着色态下的透过率不大于25％，在外界光线较强时能够使眼睛看到的环境光线明显减弱，使眼睛更加舒适。

根据本申请的又一些具体实施例，染料液晶层210包括染料分子和液晶分子，染料分子在着色态下可以为黑色和/或灰色。将电致变色材料用于AR眼镜镜片中时还存在有以下问题：现有的电致变色材料种类众多，大部分着色态都呈一定彩色，如蓝色、绿色、洋红色等，透过电致变色器件观察景物会存在一定色偏，影响观看体验，本申请中通过选用黑色的染料分子，使染料分子在着色态下可以为黑色和/或灰色，能够有效规避透过染料液晶器件观察景物时存在色偏的问题。

可以理解的是，本申请中第一透明盖板100和第二透明盖板400的材质并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，第一透明盖板100和第二透明盖板400可以分别独立地为玻璃盖板、塑料盖板或微晶玻璃盖板等，其中，塑料盖板可以为PET盖板或PC盖板等，由此可以使第一透明盖板和第二透明盖板兼具较好的耐磨性、较高的强度和较好的抗冲击性能等综合性能，从而既能提高镜片的使用寿命，还能在满足镜片使用要求的前提下降低盖板的厚度，能够使镜片的质量更轻且总厚度更薄。另外，还可以理解的是，第一透明盖板100和第二透明盖板400的透明度均较高，例如，当染料液晶器件在褪色态下时，第一透明盖板100和第二透明盖板400的透过率可以分别独立地不低于95％，由此更有利于满足镜片在暗光环境下的透过率。此外，还可以理解的是，第一透明盖板100和第二透明盖板400的材质和厚度可以相同，也可以不同，本领域技术人员可以根据实际情况灵活设计。

根据本申请的一些具体实施例，结合图4和图5理解，第一透明盖板100在靠近染料液晶器件200的一侧上沿其周向边缘可以设有油墨层110，该油墨层110可以为封闭结构，染料液晶器件200的外边缘、波导片300的外边缘和第二透明盖板400的外边缘在油墨层110上的正投影可以均位于油墨层100的内部，由此在镜片的外观上，可以使油墨层能够有效覆盖染料液晶器件、波导片和第二透明盖板的边缘区域，达到较好的遮蔽和装饰效果，其中，该油墨层110可以通过喷涂工艺完成，由此不仅工艺简单，而且成本较低。

根据本申请的再一些具体实施例，结合图5理解，为实现第一透明盖板100和染料液晶器件200的有效固定，镜片1000还可以进一步包括OCA层500(即OCA光学胶层)，染料液晶器件200可以通过OCA层500与第一透明盖板100和至少一部分的油墨层110相连，由此不仅可以使第一透明盖板100和染料液晶器件200牢固结合，还不会影响AR眼镜镜片在染料液晶器件200为褪色态时镜片的高透过率。可以理解的是，OCA层500的厚度可以根据实际情况灵活设计，在此不作限制要求。

根据本申请的又一些具体实施例，参考图4和图5理解，镜片1000可以进一步包括：第二框胶600和第三框胶700，波导片300的周向边缘通过第二框胶600与染料液晶器件200相连，第二透明盖板400的周向边缘通过第三框胶700与波导片300相连，由此可以实现染料液晶器件、波导片和第二透明盖板之间的有效固定。进一步地，第二框胶600和第三框胶700可以均为封闭结构，二者在油墨层110上的正投影可以均位于油墨层110的内部，由此，在AR眼镜镜片的外观上，可以使油墨层能够有效覆盖全部的第二框胶和第三框胶，达到较好的遮蔽和装饰效果，其中，可以使第二框胶600和第三框胶700在油墨层110上的正投影面积小于油墨层110的面积，由此可以进一步提高镜片的外观美感。

根据本申请的又一些具体实施例，参考图4和图5理解，镜片1000可以进一步包括：防爆膜800，防爆膜800可以设在第二透明盖板400上远离波导片300的一侧。镜片在使用过程中可能会发生碎裂，产生有尖锐棱角的碎片，存在一定的安全隐患，尤其是具有玻璃盖板或玻璃基板的镜片的安全隐患更大，通过设置防爆膜，可以进一步提高镜片的安全性，避免镜片发生碎裂时对人眼可能造成的伤害。

另外，如图4所示，可以理解的是，当镜片1000上设有OCA层500、第二框胶600、第三框胶700和防爆膜800时，OCA层500的边缘上、第二框胶600的边缘上、第三框胶700的边缘上和防爆膜800的边缘上与柔性线路板280对应的区域均可以分别设有用于接纳柔性线路板280的凹形口，由此可以在实现染料液晶层与外部电路的电连接的基础上使镜片具有较好的美感。本申请的染料液晶器件200在不通电的情况下呈褪色态，其透过率较高，适合环境光照亮度适中时使用；该染料液晶器件200在施加有一定的交流电时，染料液晶层210中的液晶分子发生偏转，器件着色，透过率较低，此时染料液晶器件200呈着色态，适合环境光照亮度较强时使用。

根据本申请的一些具体实施例，本申请中镜片1000应用于AR眼镜时，在使用过程中的光线的传播路线可以参考图5理解，染料液晶器件200位于第一透明盖板100和波导片300之间，人眼位于防爆膜800后面(可以参考图5中C的位置理解，C为进入人眼的光线，包括外景光线和光机投影光线)，外部景物光线B从第一透明盖板100摄入，经过染料液晶器件200、波导片300和第二透明盖板400之后进入人眼，AR眼镜的光机发射光线A经过波导片300的光栅的折射后进入人眼。

根据本申请的一些具体实施例，本申请中镜片1000应用于AR眼镜的应用场景可以示例如下：当在室内环境时，外景光线强度适中，染料液晶器件处于褪色态(透过率在55％以上，即呈透明状态)，人眼看到外景和光机投影光线的亮度适中，匹配良好。当来到阳光充沛的室外环境时，外景光线明显变强，而光机投影亮度有限，当外景光线比光机光线的亮度强很多时，人眼看到光机的投影像就会显得不够清晰，对比度和饱和度下降。在该场景下，控制染料液晶器件由褪色态变为着色态(透过率在25％以下)，外景光线在经过染料液晶器件后再进入人眼，其亮度会明显减弱，与光机投影图像亮度相匹配，整体视觉效果得到改善。

可以理解的是，本申请中的镜片1000的具体用途并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择，例如该镜片1000既可以用作AR眼镜的镜片，也可以作为普通镜片使用。

在本申请的另一个方面，本申请提出了一种AR眼镜。根据本申请的实施例，该AR眼镜包括：前面所述的镜片1000。由此，该AR眼镜具有前面所述的镜片所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述，总的来说，该AR眼镜能够根据外界光线的强弱调节镜片的透过率，给用户带来更佳的综合视觉体验，具有适应性强、调节灵敏、安全性高等优点。

根据本申请的实施例，AR眼镜还可以包括光机(未示出)和电源(未示出)，其中，光机设在镜片1000靠近眼睛的一侧，即位于AR眼镜和眼睛之间，例如可以固定在AR眼镜镜片1000靠近眼睛的局部表面上，优选靠近镜片1000边缘布置，其中光机与电源可以直接或间接电连接，光机发射的光线在镜片1000上投影成像，使得光机发射的激光成像后通过波导片折射进入人眼；电源适于向染料液晶器件200施加交流电压，具体可以通过电路板将直流电源输出的电流转变为交流电，其中，该电源的具体类型并不做特别限制，例如可以为一次电池、蓄电池、纽扣电池或外接电源等，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

根据本申请的一些具体实施例，AR眼镜还可以包括眼镜本体(例如镜框、固定支架等)，以及麦克风、语音控制器、摄像头等辅助功能设备，此外还可以包括用于与智能终端进行数据传输的数据线，再或者可以包括蓝牙模块、WIFI模块、定位模块等智能模块，由此可以与智能终端(例如电子设备，具体可以包括手机、平板、电脑、智能手表、包括游戏机等在内的影音设备、导航设备、无人机、摄像机等)进行无线数据传输，实现信息交互，以达到更好的仿真效果，从而能够获得更好的影音娱乐、导航、教育(培训)体验，同时，在器件组装、维修等方面也能达到更直观的效果，具有广阔的应用前景。可以理解的是，该智能终端的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求进行选择。另外，可以理解的是，光机可以固定连接在眼镜本体或镜片1000上，也可以与眼镜本体或镜片1000可拆卸相连，还可以在眼镜本体或镜片1000上可移动设置，由此可以根据实际需要在不影响视线的前提下对光机的设置位置和投影成像位置进行灵活调节。

根据本申请的一些具体实施例，电源向染料液晶器件施加的交流电压可以为5～20V，染料液晶器件在该交流电压范围下呈着色态，适合环境光照亮度较强时使用。发明人发现，若施加至染料液晶器件的交流电压过小，染料液晶层中液晶分子不会发生明显的偏转，吸光度不会发生明显变化，染料液晶器件的着色不明显，近似于褪色态，透过率仍然较高，其在外界光线较强的环境中使用时不能明显降低人眼看到的光线强度，仍然可能会出现刺眼的感觉。本申请中通过控制向染料液晶器件200施加的交流电压为上述范围，可以使染料液晶器件200在着色态下的透过率不大于25％，在外界光线较强时能够使眼睛看到的环境光线明显减弱，使眼睛更加舒适。

综上所述，本申请上述实施例的AR眼镜和镜片中，通过结合染料液晶器件，可以一定程度减弱外部光线的亮度，使实体景物的亮度与光机投影的亮度更加匹配，防止外部强光刺眼，同时观看光机投影成像更清晰，对比度和饱和度更高，带来更加的综合视觉体验。该染料液晶器件相比电致变色技术至少具有以下优势：(1)染料液晶器件的变色速度很快，着色和褪色都可以在1s内完成；(2)染料液晶材料对水汽敏感度相对较低，高温高湿环境下使用可靠性较好；(3)液晶器件的工艺更加成熟，且成本较低。

在本申请的又一个方面，本申请提出了一种AR系统。根据本申请的实施例，该AR系统包括：前面所述的AR眼镜；以及电子设备，所述电子设备适于向所述AR眼镜传输三维图像或视频数据。由此，该AR系统具有前面所述的AR眼镜所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述，总的来说，该AR系统可以实现更好的仿真体验，在影音娱乐、导航、教育(培训)、组装、维修等领域具有广阔的应用前景。可以理解的是，该电子设备的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择，例如可以包括手机、平板、电脑、智能手表、包括游戏机等在内的影音设备、导航设备、无人机、摄像机等智能设备。其中，该AR眼镜可以与电子设备通过数据线连接来接收电子设备输出的三维图像或视频数据，也可以通过设置蓝牙模块、WIFI模块等智能模块实现与电子设备的无线数据传输，实现信息交互，由此可以达到更好的客户体验。

需要特别说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。具体而言：第一透明盖板和第二透明盖板仅用于区分两个盖板，并不能理解为对其重要性或是材料、结构的限制。类似的，染料液晶器件中，第一透明基板和第二透明基板、第一透明导电层和第二透明导电层、第一取向层和第二取向层也依次仅仅是用于区分两个基板、两个透明导电层和两个取向层。类似的，第一框胶、第二框胶和第三框胶也仅是为了区分三个框胶。另外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本本申请的描述中，参考术语“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种镜片，其特征在于，包括：

第一透明盖板；

染料液晶器件，所述染料液晶器件设在所述第一透明盖板的一侧，所述染料液晶器件包括染料液晶层和增透膜层，所述增透膜层设在所述染料液晶层远离所述第一透明盖板的一侧；

波导片，所述波导片设在所述染料液晶器件远离所述第一透明盖板的一侧；

第二透明盖板，所述第二透明盖板设在所述波导片远离所述染料液晶器件的一侧；

柔性线路板，所述柔性线路板设在所述染料液晶器件远离所述第一透明盖板一侧的边缘区域，所述波导片边缘上和所述第二透明盖板边缘上与所述柔性线路板对应的区域分别独立地设有用于接纳所述柔性线路板的凹形口，

其中，所述染料液晶层在所述增透膜层上的正投影位于所述增透膜层的内部，所述染料液晶层的厚度为5~20μm，所述染料液晶器件的总厚度不大于0.4mm。

2.根据权利要求1所述的镜片，其特征在于，所述染料液晶器件还包括：

第一透明基板；

第二透明基板，所述第二透明基板和所述第一透明基板相对设置；

第一框胶，所述第一框胶设在所述第一透明基板和所述第二透明基板之间，并在所述第一透明基板和所述第二透明基板之间限定出容纳空间；以及

在所述容纳空间内沿所述第一透明基板向所述第二透明基板方向上依次设置的第一透明导电层、第一取向层、所述染料液晶层、第二取向层和第二透明导电层，所述柔性线路板与所述第一透明导电层和所述第二透明导电层电连接；

其中，所述增透膜层设在所述第二透明基板上远离所述染料液晶层的一侧。

3.根据权利要求1或2所述的镜片，其特征在于，所述染料液晶层包括染料分子和液晶分子，所述染料分子在着色态下为黑色和/或灰色。

4.根据权利要求1或2所述的镜片，其特征在于，所述染料液晶器件在褪色态下的透过率不低于55%，在着色态下的透过率不高于25%。

5.根据权利要求4所述的镜片，其特征在于，所述染料液晶器件在褪色态下的透过率与其在着色态下的透过率的差值为40~50%。

6.根据权利要求2所述的镜片，其特征在于，所述第一透明基板和所述第二透明基板分别为玻璃基板或柔性基板。

7.根据权利要求1所述的镜片，其特征在于，所述第一透明盖板在靠近所述染料液晶器件的一侧上沿其周向边缘设有油墨层，所述染料液晶器件的外边缘、所述波导片的外边缘和所述第二透明盖板的外边缘在所述油墨层上的正投影均位于所述油墨层的内部。

8.根据权利要求7所述的镜片，其特征在于，进一步包括：第二框胶和第三框胶，所述波导片的周向边缘通过所述第二框胶与所述染料液晶器件相连，所述第二透明盖板的周向边缘通过所述第三框胶与所述波导片相连，所述第二框胶和所述第三框胶在所述油墨层上的正投影均位于所述油墨层的内部。

9.根据权利要求1所述的镜片，其特征在于，进一步包括：防爆膜，所述防爆膜设在所述第二透明盖板上远离所述波导片的一侧。

10.一种AR眼镜，其特征在于，包括：权利要求1~9中任一项所述的镜片。

11.根据权利要求10所述的AR眼镜，其特征在于，还包括光机和电源，所述光机设在所述镜片靠近眼睛的一侧，所述光机发射的光线在所述镜片上投影成像；所述电源适于向所述染料液晶器件施加交流电压。

12.根据权利要求11所述的AR眼镜，其特征在于，所述交流电压为5~20V，所述染料液晶器件在所述交流电压下呈着色态。

13.一种AR系统，其特征在于，包括：

权利要求10~12中任一项所述的AR眼镜；以及

电子设备，所述电子设备适于向所述AR眼镜传输三维图像或视频数据。

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