CN117130159A - 一种眼镜及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种眼镜及其控制方法，涉及电子设备技术领域，该眼镜包括镜片、显示装置、透明显示窗和控制装置，显示装置用于生成图像光束。透明显示窗位于显示装置的出光侧，并位于镜片的内侧。控制装置与镜片电连接，镜片上与透明显示窗相对的区域包括多个变色分区，透明显示窗包括多个透明显示部分，多个透明显示部分分别与多个变色分区相对，控制装置根据透明显示窗显示的图像的亮度调整多个变色分区的透光率，使得与显示高亮度图像的透明显示部分对应的变色分区具有第一透光率，与显示高亮度图像的透明显示部分对应的变色分区具有第二透光率，第一透光率小于第二透光率。

Description

一种眼镜及其控制方法

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种眼镜及其控制方法。

背景技术

增强现实(AugmentedReality，增强现实)是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度，并加上相应图像、视频、D模型的技术。AR头显设备是一种实现AR技术且可佩戴在人体头部进行展示的穿戴式设备，它通过计算机技术可将虚拟的信息叠加到真实世界，使真实的环境和虚拟的物体能够实时地叠加到同一个画面中，实现两种信息的相互补充，并通过头盔、眼镜等设备在用户的眼前进行画面展示，增强用户的现实感。

相关技术中，AR头显设备一般采用眼镜形态，镜片采用全透明设计，镜片外无遮光罩；或者，AR设备采用头盔形态，在显示镜片外还有一层遮光罩，遮光罩的透光率恒定不变。上述相关技术中，第一种，用户在户外阳光较强的环境时，AR设备显示的虚拟画面亮度比外界环境光的亮度低，用户无法看清虚拟画面；第二种，遮光罩的透光度一般是恒定不变的，用户在室内环境光较暗的情况下，屏幕亮度较高，外界物体透过遮光罩后传入人眼的画面光线很大一部分被遮光罩吸收，亮度较低，这样用户无法看清外界画面，存在较大的危险性和较差的用户体验。

由于AR眼镜需要透视，既看到真实的外部世界，也看到虚拟信息，所以成像系统不能挡在视线前方，需要将虚拟信息和真实场景融为一体，互相补充，互相“增强”。因此，提高虚拟信息与真实场景之间的协调性是目前需要解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种眼镜及其控制方法，用于解决眼镜上的虚拟呈像信息与真实场景之间不协调的问题。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种眼镜，该眼镜包括镜片、显示装置、透明显示窗和控制装置，显示装置用于生成图像光束。透明显示窗位于显示装置的出光侧，并位于镜片的内侧。控制装置与镜片电连接，镜片上与透明显示窗相对的区域包括多个变色分区，透明显示窗包括多个透明显示部分，多个透明显示部分分别与多个变色分区相对，控制装置根据透明显示窗显示的图像的亮度调整多个变色分区的透光率，使得与显示高亮度图像的透明显示部分对应的变色分区具有第一透光率，与显示高亮度图像的透明显示部分对应的变色分区具有第二透光率，第一透光率小于第二透光率。

通过变色分区控制经过变色分区的光线的透光率，当变色分区上的透光率较低时，变色分区可以当作较暗的背景，以突出显示透明显示窗上的图像。当变色分区上的透光率较高时，变色分区可以呈现出较为透明的效果。如此设置是为了增加虚拟成像信息与真实场景的融合度，具体的，透明显示部分上的图像较亮时，也就是透明显示部分的图像呈现出偏白色的效果，此时，控制装置调节与透明显示部分对应的变色分区的透光率降低，可以为透明显示部分提供一个暗背景，便于用户看清虚拟成像信息。若此时调节变色分区上的透光率升高，透明显示部分上较亮的图像会更加看不清。透明显示部分上的图像较暗时，也就是透明显示部分的图像呈现出偏黑色的效果，此时，控制装置调节与透明显示部分对应的变色分区的透光率升高，可以为透明显示部分提供一个偏透明的背景，便于用户看清真实场景。若此时调节变色分区上的透光率降低，透明显示部分上较暗的图像叠加于较暗的背景上，用户用过较暗的透明显示镜片和较暗的变色分区后，很难看清眼镜外部的真实场景，降低虚拟成像信息与真是场景的融合性与协调性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该眼镜还包括供电装置，供电装置与变色分区电连接，变色分区的透光率与供电装置的电压呈正相关。通过调控，确保用户既可以看清透明显示窗上的显示图像，还可以兼顾看清眼镜外部的真实场景，以提高透明显示窗上的虚拟图像信息与真实场景的融合性和协调性，进而提高用户的使用体验。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该眼镜还包括供电装置，供电装置与变色分区电连接，变色分区的透光率与供电装置的电压呈负相关。通过调控，确保用户既可以看清透明显示窗上的显示图像，还可以兼顾看清眼镜外部的真实场景，以提高透明显示窗上的虚拟图像信息与真实场景的融合性和协调性，进而提高用户的使用体验。

在第一方面的一种可能的实现方式中，供电装置与控制装置电连接，控制装置根据透明显示窗的光强度信息调整供电装置的电压。通过调控，确保用户既可以看清透明显示窗上的显示图像，还可以兼顾看清眼镜外部的真实场景，以提高透明显示窗上的虚拟图像信息与真实场景的融合性和协调性，进而提高用户的使用体验。

在第一方面的一种可能的实现方式中，镜片为液晶透明显示镜片。液晶在常态下是处于固态和液态之间，不仅如此，液晶还兼具固态物质和液态物质的双重特性。液晶的组成物质是一种有机化合物，也就是以碳为中心所构成的化合物。液晶偏转利用偏光板这个特性来控制的，利用上下两片栅栏之间互垂直的偏光板之间充满了液晶，在利用电场控制液晶分支的旋转，来改变光的行进方向，如此一来，不同的电场大小，就会形成不同颜色度了。液晶透明显示镜片的变色原理简单易行。

在第一方面的一种可能的实现方式中，镜片与透明显示窗的面积相等，且透明显示窗在变色分区上的正投影与变色分区重合。

在第一方面的一种可能的实现方式中，镜片的面积大于透明显示窗的面积，且透明显示窗在镜片上的正投影位于镜片的边缘内。

在第一方面的一种可能的实现方式中，变色分区包括第一区域和第二区域，透明显示窗在变色分区上的正投影与第一区域重合。第二区域围绕第一区域设置，第二区域设有多个变色分区。由于变色分区上的第二区域不设置透明显示窗,在室内场景下，外界环境光强度较弱，光致变色分区不发生变暗现象，透光度较高，用户可以看清外界真实画面；室外场景下，外界环境光强度较强，光致变色分区发生变暗现象，透过率降低，以此来阻止外界环境的强光进入人眼，提高第二区域与第一区域的虚拟呈像的融合性和协调性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，镜片包括镜片主体和电极层，电极层与镜片主体层叠设置。电极层包括多个电极，多个电极与多个变色分区数量相等且一一对应，电极与变色分区电连接，电极层还与控制装置电连接。电极层用于放置变色分区的电极，电极层将多个电极的连接线引出与控制装置电连接。控制装置通过电极控制每个变色分区的透光率，具体的，当透明显示部分的亮度较高时，控制装置通过电极降低与透明显示部分相对的变色分区的透光率；当透明显示部分的亮度较低时，控制装置通过电极升高与透明显示部分相对的变色分区的透光率。通过电极层可以更加精确的控制各个变色分区的透光率。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该眼镜还包括遮光罩，遮光罩可拆卸的连接于在镜片的背离透明显示窗的表面。

第二方面，本申请还提供一种眼镜的控制方法，眼镜包括：透明显示窗、显示装置和镜片，透明显示窗位于显示装置的出光侧，并位于镜片的内侧，镜片上与透明显示窗相对的区域包括多个变色分区，透明显示窗包括多个透明显示部分，多个透明显示部分分别与多个变色分区相对。

方法包括：获取多个透明显示部分显示的图像的亮度信息，以得到多个亮度信息。根据多个亮度信息，调整多个变色分区的透光率，使得与高亮度信息对应的变色分区具有第一透光率，与低亮度信息对应的变色分区具有第二透光率，以使得第一透光率小于第二透光率。

通过控制装置控制经过变色分区的光线的透光率，当变色分区上的透光率较低时，变色分区可以当作较暗的背景，以突出显示透明显示窗上的图像。当变色分区上的透光率较高时，变色分区可以呈现出较为透明的效果。如此设置是为了增加虚拟成像信息与真实场景的融合度，具体的，透明显示部分上的图像较亮时，也就是透明显示部分的图像呈现出偏白色的效果，此时，控制装置调节与透明显示部分对应的变色分区的透光率降低，可以为透明显示部分提供一个暗背景，便于用户看清虚拟成像信息。若此时调节变色分区上的透光率升高，透明显示部分上较亮的图像会更加看不清。透明显示部分上的图像较暗时，也就是透明显示部分的图像呈现出偏黑色的效果，此时，控制装置调节与透明显示部分对应的变色分区的透光率升高，可以为透明显示部分提供一个偏透明的背景，便于用户看清真实场景。若此时调节变色分区上的透光率降低，透明显示部分上较暗的图像叠加于较暗的背景上，用户用过较暗的透明显示镜片和较暗的变色分区后，很难看清眼镜外部的真实场景，降低虚拟成像信息与真是场景的融合性与协调性。

在第二方面的一种可能的实现方式中，眼镜还包括镜片主体和电极层，电极层包括多个电极，调整多个变色分区的透光率包括：调整多个电极的电压的大小。

附图说明

图1为本申请一些实施例提供的眼镜在使用时的俯视；

图2为本申请一些实施例提供的眼镜在使用时的正视图；

图3为本申请一些实施例提供的眼镜的结构示意图；

图4为本申请又一些实施例提供的眼镜的结构示意图；

图5为本申请一些实施例提供的眼镜反射图像路线的结构示意图；

图6为本申请一些实施例提供的眼镜的结构示意图；

图7为本申请一些实施例提供的透明显示窗的结构示意图；

图8为本申请又一些实施例提供的透明显示窗的结构示意图；

图9为本申请又一些实施例提供的透明显示窗的结构示意图；

图10为图6中通过F方向观看透明显示窗的结构示意图；

图11为图6中通过F方向观看透明显示窗的另一种结构示意图；

图12为本申请一些实施例提供的透明显示窗与镜片层叠的结构示意图；

图13为本申请一些实施例提供的镜片的结构示意图；

图14为本申请一些实施例提供的透明显示窗成像的结构示意图；

图15为与图14中的透明显示窗相对的镜片的结构示意图；

图16为本申请一些实施例提供的镜片的结构示意图；

图17为本申请一些实施例提供的眼镜的控制方法流程图；

图18为本申请一些实施例提供的镜片的制作流程图。

附图标记

100、眼镜；10、显示模组；20、镜架；21、镜框；211、上边框；

22、镜片；221、透镜；222、偏振分束器；223、曲面镜；224、第一薄塑料片；225、第二薄塑料片；226、前偏振膜；

23、镜腿；231、基本部；232、加长部；24、镜托；

25、透明显示窗；251、显示面；252、透明显示部分；

260、第一区域；261、变色分区；263、第二区域；264、成膜；265、框体；266、液晶；267、偏光片，2671、第一偏光片；2672、第二偏光片。

具体实施方式

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”“第三”和“第四”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。由此，限定有“第一”、“第二”“第三”和“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

AR眼镜是一种可佩戴在人体头部进行展示的穿戴式设备，它通过计算机技术可将虚拟的信息叠加到真实世界，使真实的环境和虚拟的物体能够实时地叠加到同一个画面中，实现两种信息的相互补充，进行视觉、听觉等信息交互，并通过眼镜在用户的眼前进行画面展示，增强用户的现实感。进行画面展示的设备不仅限于眼镜，还可以是头盔等头戴式设备，本申请以画面展示设备为眼镜为例进行说明，但这并不表示对本申请的限定。

请参阅图1和图2，图1为本申请一些实施例提供的眼镜100在使用时的俯视；图2为本申请一些实施例提供的眼镜100在使用时的正视图。为了便于下文各实施例的描述，建立XYZ坐标系。具体的，定义眼镜100的长度方向为X轴方向，眼镜100的宽度方向为Y轴方向，眼镜100的厚度方向为Z轴方向。可以理解的是，眼镜100的坐标系设置可以根据实际需要进行灵活设置，在此不做具体限定。

需要说明的是，图1和图2仅示意性的示出了眼镜100包括的一些装置，这些装置的实际形状、实际大小、实际位置和实际构造不受图1和图2以及下文各附图限定。

AR眼镜100的佩戴方式与近视眼镜、太阳镜的佩戴方式是一致的。请参阅图3，图3为本申请一些实施例提供的眼镜100的结构示意图。眼镜100包括镜片22、显示模组10、镜托24和镜架20，其中，镜架20包括镜框21和镜腿23，镜腿23铰接于镜框21的两侧。镜片22通过镜框21固定，镜腿23和镜托24用于用户进行佩戴。显示模组10可以设置于镜腿23上，即将显示模组10侧置。请参阅图4，图4为本申请又一些实施例提供的眼镜100的结构示意图。显示模组10还可以设置于镜框21上，具体的，可以设置于镜框21的上边框211处，这里的上边框211是指用户佩戴眼镜100后位于眼睛上方的边框。在进行画面展示时，镜片22能够将显示模组10的影像反射至人体的瞳孔内，从而使用户看到图像。

请继续参阅图3或图4，AR眼镜100相较于普通眼镜100，还包括显示模组10、光学器件、电池、电子元器件等。因此，AR眼镜100的重量更大，为了提高用户佩戴眼镜100的舒适性，镜腿23可以包括基本部231和加长部232。基本部231由镜框21向用户的耳朵延伸，加长部232连接于基本部231远离镜框21的一端。加长部232向用户后脑勺延伸，并且加长部232呈弧形，以便于用户佩戴时加长部232与用户的后脑勺贴合，分散眼镜100的重量，进而提高用户佩戴眼镜100的舒适性。

镜框21、镜腿23等结构的材质可选为金属、塑料或者碳纤维等，为了减轻眼镜100的重量，镜框21、镜腿23等结构采用高强度、高模量纤维的新型纤维材料，重量轻，可避免用户长时间佩戴眼镜100对耳部、鼻部造成的压迫感。

显示模组10用于显示图像、视频等。显示模组10可以刚性显示模组10，也可以是柔性显示模组10。具体的，显示模组10可以为有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，OLED)显示模组10，有源矩阵有机发光二极管或主动矩阵有机发光二极管(active-matrixorganiclight-emittingdiode，AMOLED)显示模组10，迷你发光二极管(miniorganiclight-emittingdiode)显示模组10，微型发光二极管(micro organiclight-emittingdiode)显示模组10，微型有机发光二极管(microorganic light-emittingdiode)显示模组10，量子点发光二极管(quantumdotlightemitting diodes，QLED)显示模组10或者液晶显示模组10(liquidcrystaldisplay，LCD)。

显示模组10还可以包括中央处理器和图像处理器。中央处理器与图像处理器连接，中央处理器控制画面的亮度，控制图像处理器调节显示镜片22的图像输出亮度。中央处理器为显示模组10的运算核心和控制核心，发送控制指令给图像处理器。图像处理器用于处理图像，控制包括图像的内容、尺寸、亮度等特征，图像处理器主要用于在中央处理器的命令下，改变显示镜片22的图像输出亮度，以使得虚拟画面亮度与外界真实画面亮度的比值处于合适范围内。

下面详细说明镜片22将显示模组10的影像反射至人体的瞳孔内的过程，请参阅图5，图5为本申请一些实施例提供的眼镜100反射图像路线的结构示意图。来自顶部显示模组10的光通过透镜221放大、变焦后，经由偏振分束器222反射到曲面镜223，光经过曲面镜223后，会有60％的光透过曲面镜223，还有40％的光经曲面镜223反射。曲面镜223包括相对的第一表面和第二表面，具体的，第一表面朝向用户的瞳孔，第二表面背离用户的瞳孔。也就是图示中沿Z轴方向曲面镜223上相对的表面。曲面镜223的第一表面上层叠设置第一薄塑料片224，曲面镜223的第二表面上层叠设置第二薄塑料片225。第一薄塑料片224和第二薄塑料片225为四分之一波片，光线经由第一薄塑料片224和第二薄塑料片225的反射后，光相位旋转90度反射回偏振分束器222进入人眼。

为了避免眼镜100漏光，在第二薄塑料片225背离第一薄塑料的表面还可以设置前偏振膜226。眼镜100漏光是指在眼镜100外部可以看到显示模组10发出的光线，眼镜100的内部是指镜片22朝向眼睛的表面与镜腿23围成的部分。眼镜100的外部是指背离眼镜100内部的部分，具体的，可以是镜片22背离眼睛的部分，还可以是镜腿23背离眼睛的部分。如此一来，光线经过第一薄塑料片224、曲面镜223、第二薄塑料片225后，投射至前偏振膜226上，光线经过前偏振膜226反射至朝向眼睛的方向，防止光线穿过镜片22发生漏光现象。

显示模组10为有机发光二极管显示模组10时，由于有机发光二极管材料的限制，有机发光二极管发出的光线较低，并且，经过上述的多次反射后，有机发光二极管呈现的光线亮度更低，根据测量，最终入眼亮度仅为屏幕亮度的15％左右。如此一来，影响用户观看镜片22上的显示图像，降低用户的使用体验。

显示模组10为MicroLED显示模组10时，相较于有机发光二极管，MicroLED显示模组10的亮度更高，发光效率更好。但是，由于眼镜100的体积较小，MicroLED显示模组10安装时受制于空间大小，MicroLED显示模组10无法将RGB三色转移至同一块基板上，使得眼镜100的成像效果不佳。

由于显示模组10在镜片22上投射的图像光线较弱，当用户佩戴眼镜100在光线较亮的室外时，显示模组10显示的图像会更加模糊，导致用户看不清显示模组10投射的虚拟画面。当用户佩戴眼镜100在光线较弱的室内时，显示模组10呈现的图像的亮度高于眼镜100外部真实场景的亮度，导致用户看不清真实场景。因此，眼镜100的虚拟成像与真实场景融合不协调，降低用户的使用体验。

请参阅图6，图6为本申请一些实施例提供的眼镜100的结构示意图。为了解决上述问题，提高眼镜100的显示效果，本申请还提供一种眼镜100，该眼镜100包括镜片22、显示装置、透明显示窗25和控制装置，显示装置用于生成图像光束。透明显示窗25位于显示装置的出光侧，并位于镜片22的内侧。控制装置与镜片22电连接，镜片22上与透明显示窗25相对的区域包括多个变色分区261，透明显示窗25包括多个透明显示部分252，多个透明显示部分252分别与多个变色分区261相对，控制装置根据透明显示窗25显示的图像的亮度调整多个变色分区261的透光率，使得与显示高亮度图像的透明显示部分252对应的变色分区261具有第一透光率，与显示高亮度图像的透明显示部分252对应的变色分区261具有第二透光率，第一透光率小于第二透光率。其中，透明显示窗25上显示的图像是由显示装置生成的图像光束照射透明显示窗25上的。透明显示部分252为控制装置计算虚拟生成，并不是透明显示窗25上的实体部分。

控制装置用于控制变色分区26的透光率，透明显示窗25可以采用玻璃或树脂等透明光学材料制作而成，透明显示窗25采用玻璃材料具有较高的硬度和耐磨性，采用树脂材料质量更轻、透光性好，还可以采用聚碳酸酯材料，有着更高的韧性，镜片22不易破裂。透明显示窗25包括相对设置的显示面251和非显示面，显示面251是指用户佩戴后透明显示窗25朝向用户眼睛的表面，非显示面是指用户佩戴后透明显示窗25朝向外部真实场景的表面。也可以这样认为，即显示面251和非显示面是透明显示窗25在图示中沿Z轴方向上相对的两个侧面。

透明显示窗25可以为方形板状、圆形板状、椭圆形板状、异形板状等，本实施例以及下述各实施例是以透明显示窗25为方形板状为例进行说明的，这并不表示是对本申请的特殊限定。

请参阅图7，图7为本申请一些实施例提供的透明显示窗25的结构示意图。透明显示窗25包括多个透明显示部分252，具体的，多个透明显示部分252的形状可以为方形、圆形、椭圆形、三角形或异形，每个透明显示部分252的大小相等，形状一致。在一些实施例中，各个透明显示部分252的大小可以不相等，形状也可以为不一致的。图7所示的实施例中，是以透明显示部分252都为方形为例进行说明的，透明显示窗25划分为相互临近衔接的透明显示部分252。每个透明显示部分252按照方形阵列的方式排列，按照这种方式排列透明显示部分252，可以确保透明显示窗25被透明显示部分252覆盖。

请参阅图8，图8为本申请又一些实施例提供的透明显示窗25的结构示意图。各个透明显示部分252的大小相同、形状都为圆形，并且，各个透明显示部分252按照方形阵列的方式排列。请参阅图9，图9为本申请又一些实施例提供的透明显示窗25的结构示意图。各个透明显示部分252的大小相同、形状都为圆形。透明显示窗25为圆形，各个透明显示部分252按照环形阵列的暗示排列，以确保圆形的透明显示窗25的边缘也能够设置透明显示部分252。

请返回参阅图6，透明显示窗25的非显示面上层叠设置变色分区26，变色分区26可以调节眼镜100外部光线进入透明显示窗25内部的透光率。透光率指在入射光通量自被照面或介质入射面至另外一面离开的过程中，投射并透过物体的辐射能与投射到物体上的总辐射能之比。具体的，如图6所示，变色分区26的透光率即可以理解为穿过变色分区26至朝向透明显示窗25的一面的光线的辐射能，与照射在变色分区26背离透明显示窗25的一面的光线的辐射能之比。

变色分区26的形状可以方形板状、圆形板状、椭圆形板状、异形板状等，本实施例以及下述各实施例是以变色分区26与透明显示窗25的形状一致为例进行说明的，即变色分区26为方形板状为例进行说明的，这并不表示是对本申请的特殊限定。

变色分区26的面积大于或者等于透明显示窗25的面积。请参阅图10，图10为图6中通过F方向观看透明显示窗25的结构示意图。变色分区26的面积与透明显示窗25的面积大小一致，变色分区26的边缘与透明显示窗25的边缘对齐层叠设置。请参阅图11，图11为图6中通过F方向观看透明显示窗25的另一种结构示意图，变色分区26的面积大于透明显示窗25的面积。透明显示窗25与变色分区26层叠时，透明显示窗25的中心与变色分区26的中心重合。透明显示窗25的中心是指透明显示窗25上与透明显示窗25的边缘距离都大致相等的位置，变色分区26的中心是指变色分区26上与变色分区26的边缘距离都大致相等的位置。例如，透明显示窗25与变色分区26都为圆形板状时，透明显示窗25的圆心与变色分区26的圆心重合。请参阅图12，图12为本申请一些实施例提供的透明显示窗25与变色分区26层叠的结构示意图。透明显示窗25与变色分区26都为方形时，透明显示窗25的中心位于透明显示窗25的长边的中点与宽边的中点的相交处，变色分区26的中心位于变色分区26的长边的中点与宽边的中点的相交处。透明显示窗25与变色分区26的中心也就是图11中直线L1与直线L2的相交处。

请参阅图13，图13为本申请一些实施例提供的变色分区26的结构示意图。下面以变色分区26的面积大于透明显示窗25的面积为例进行说明，变色分区26包括第一区域260和第二区域263，其中，第一区域260为变色分区26上与透明显示窗25相对的区域，第二区域263为变色分区26上不与透明显示窗25相对的区域，也就是变色分区26上围绕第一区域260的部分。第一区域260上设有多个变色分区261，变色分区261与透明显示部分252的相等且一一对应，一一对应是指透明显示部分252沿图示中的Z轴方向在变色分区26上的正投影与变色分区261重合。这里的重合可以是完全重合，也可以是具有一定偏差的重合，这里的偏差范围小于或者等于1毫米。

显示模组10呈现的虚拟成像经过光学组合器的投射，反射至透明显示窗25上，透明显示窗25将虚拟成像反射至用户的眼睛中。为了提高虚拟成像与外部真实场景融合的协调性，调节与透明显示窗25相对的变色分区26的透光率。具体的，眼镜100还包括与变色分区26电连接的控制装置，控制装置用于调节变色分区26的透光率。当透明显示窗25上的虚拟成像较亮时，控制装置控制变色分区26的透光率降低；当透明显示窗25上的虚拟成像较暗时，控制装置控制变色分区26的透光率升高。根据透明显示窗25上不同的透明显示部分252上的亮度，调节与透明显示部分252相对的变色分区261的透光率。也就是说，当不同的透明显示部分252所显示的图像的亮度不同时，与透明显示部分252相对的变色分区261的透光率也不同，可以更加精确的控制变色分区26的透光率。

通过变色分区26控制经过变色分区26的光线的透光率，当变色分区261上的透光率较低时，变色分区261可以当作较暗的背景，以突出显示透明显示窗25上的图像。当变色分区261上的透光率较高时，变色分区261可以呈现出较为透明的效果。如此设置是为了增加虚拟成像信息与真实场景的融合度，具体的，透明显示部分252上的图像较亮时，也就是透明显示部分252的图像呈现出偏白色的效果，此时，控制装置调节与透明显示部分252对应的变色分区261的透光率降低，可以为透明显示部分252提供一个暗背景，便于用户看清虚拟成像信息。若此时调节变色分区261上的透光率升高，透明显示部分252上较亮的图像会更加看不清。透明显示部分252上的图像较暗时，也就是透明显示部分252的图像呈现出偏黑色的效果，此时，控制装置调节与透明显示部分252对应的变色分区261的透光率升高，可以为透明显示部分252提供一个偏透明的背景，便于用户看清真实场景。若此时调节变色分区261上的透光率降低，透明显示部分252上较暗的图像叠加于较暗的背景上，用户用过较暗的透明显示镜片22和较暗的变色分区26后，很难看清眼镜100外部的真实场景，降低虚拟成像信息与真是场景的融合性与协调性。

为了进一步说明上述实施例的显示效果，以下举例说明透明显示窗25上反射蜡烛图像的效果。请参阅图14和图15，图14为本申请一些实施例提供的透明显示窗25成像的结构示意图；图15为与图14中的透明显示窗25相对的变色分区26的结构示意图。透明显示窗25呈现蜡烛火苗的透明显示部分252上亮度较高，透明显示窗25呈现蜡烛的透明显示部分252上亮度一般，透明显示窗25呈现图像背景的透明显示部分252亮度较暗。变色分区26上与蜡烛火苗相对的变色分区261的透光率较低，为蜡烛火苗提供较暗的显示背景；变色分区26上与蜡烛相对的变色分区261的透光率一般；变色分区26上与图像背景相对的变色分区261的透光率较高，为图像背景提供较透明的显示背景，防止较暗的图像背景妨碍用户观看眼镜100外部的真实场景。

通过上述的调控过程，确保用户既可以看清透明显示窗25上的显示图像，还可以兼顾看清眼镜100外部的真实场景，以提高透明显示窗25上的虚拟图像信息与真实场景的融合性和协调性，进而提高用户的使用体验。

下面对变色分区26进行详细说明，在一些实施例中，变色分区26包括第一区域260以及环绕第一区域260的第二区域263，其中，变色分区26的第一区域260可以为电致变色分区26，电致变色分区26可以是镀设或贴设在透明显示窗25的非显示面。电致变色分区26的透光率可以根据电致变色分区26上的电压变化而变化，使得电致变色分区26用于调整透过电致变色分区26的环境光的强度。电致变色分区26的透光率较高，使得透过电致变色分区26的环境光的强度较大，即可以使用户可以通过透明显示窗25和电致变色分区26观看外界真实世界的环境，且电致变色分区26的透光率越高，用户透过透明显示窗25和电致变色分区26看到外界真实世界的环境的清晰度越高；电致变色分区26的透光率较低，使得透过透明显示窗25和电致变色分区26的环境光的强度较小，可以为透明显示窗25提供较暗的显示背景，可以提高图像(显示画面)相对于该环境光的对比度，即可以提高图像的显示对比度，同样可以提高图像的显示清晰度。

电致变色分区26主要有化学氧化还原反应电致变色和液晶电致变色两种变色方式，其中化学氧化还原反应电致变色主要是指通电压后，化学物质产生变化从而改变透光率。液晶电致变色主要是指通电压后，液晶离子转角发生变化从而改变透过率。在一些实施例中，若电致变色分区26为化学氧化还原反应电致变色，则电致变色分区26可以由无机电致变色材料制成，且无机电致变色材料可以直接镀设在透明显示窗25的非显示面上。无机电致变色材料制成的电致变色分区26可以通过镀设的方式制成。且若电致变色分区26为化学氧化还原反应电致变色，则电致变色分区26还可以是由有机电致变色材料制成的电致变色薄膜或薄层，电致变色薄膜或薄层可以贴设在透明显示窗25的非显示面上。在一些实施例中，电致变色薄膜或薄层的结构可以包括变色分区26和位于变色分区26两侧的保护层，且电致变色薄膜或薄层通过其中一层保护层所在的面贴设在透明显示窗25上。由有机电致变色材料制成的电致变色薄膜或薄层，以贴设的方式设置在透明显示窗25上，可以方便地实现电致变色分区26的更换。

在一些实施例中，电致变色分区26为液晶电致变色，电致变色分区26可以贴设在透明显示窗25的非显示面上。控制装置还与电致变色分区26电连接，控制装置根据所述多个透明显示部分252的光强度信息，调整对应的变色分区261的透光率。下面对液晶电致变色的原理进行说明，液晶在常态下是处于固态和液态之间，不仅如此，液晶还兼具固态物质和液态物质的双重特性。液晶的组成物质是一种有机化合物，也就是以碳为中心所构成的化合物。液晶偏转就是利用偏光板这个特性来控制的，利用上下两片栅栏之间互垂直的偏光板之间充满了液晶，在利用电场控制液晶分支的旋转，来改变光的行进方向，如此一来，不同的电场大小，就会形成不同颜色度了。并且当在不加上电极的时候，当入射的光线经过下面的偏光板(起偏器)时,会剩下单方向的光波,通过液晶分子时,由于液晶分子总共旋转了90度。所以当光波到达上层偏光板时,光波的极化方向恰好转了90度。下层的偏光板与上层偏光板,角度也是恰好差异90度。

在一些实施例中，眼镜100还包括供电装置，供电装置与电致变色分区26电连接，电致变色分区26的透光率根据供电装置提供的电压变化而变化。具体的，电致变色分区26的透光率可以与供电装置提供的电压呈正相关，也就是说，当供电装置的电压越高时，电致变色分区26的透光率越高；电致变色分区26的透光率也可以与供电装置提供的电压呈负相关，也就是说，当供电装置的电压越低时，电致变色分区26的透光率越低。

在一些实施例中，电致变色分区26包括电极层，电极层包括多个电极，多个电极与多个变色分区261电连接且一一对应，电极层还与控制装置电连接。电极层用于放置变色分区261的电极，电极层将多个电极的连接线引出与控制装置电连接。控制装置通过电极控制每个变色分区261的透光率，具体的，当透明显示部分252的亮度较高时，控制装置通过电极降低与透明显示部分252相对的变色分区261的透光率；当透明显示部分252的亮度较低时，控制装置通过电极升高与透明显示部分252相对的变色分区261的透光率。通过电极层可以更加精确的控制各个变色分区261的透光率。

在一些实施例中，透明显示窗25还包括第二电极层，第二电极层包括多个第二电极，多个第二电极与多个透明显示部分252电连接且一一对应，第二电极层还与控制装置电连接。第二电极层用于向控制装置传递每个透明显示部分252的显示亮度信息，以便于控制装置根据透明显示部分252的亮度调整与透明显示部分252相对应的变色分区261的透光率。具体的，当透明显示部分252的亮度较高时，第二电极将透明显示部分252的亮度信息传递至控制装置，控制装置通过第一电极降低与透明显示部分252相对的变色分区261的透光率；当透明显示部分252的亮度较低时，第二电极将透明显示部分252的亮度信息传递至控制装置，控制装置通过第一电极升高与透明显示部分252相对的变色分区261的透光率。

请参阅图16，图16为本申请一些实施例提供的变色分区26的结构示意图。在其他一些实施例中，变色分区26的第二区域263也设置多个变色分区261，第二区域263的变色分区261可以为电致变色分区26，也可以是光致变色分区26。光致变色分区26可以是通过将光致变色材料喷涂在透明显示窗25上形成的一层薄膜，也可以是将含有光致变色材料的薄膜通过热压或者粘贴等方式贴在透明显示窗25上。或者，光致变色分区26也可以通过在镜片22内掺杂光致变色材料形成，将光致变色材料掺杂于镜片22中，可以避免长期使用眼镜100导致的光致变色材料脱落而影响使用效果。光致变色分区26根据环境光强度改变透过率，在环境光强度更强的环境下，光致变色分区26的透过率降低；在环境光强度更弱的环境下，光致变色分区26的透过率增强，从而避免由于透过率过低导致光线太暗。

由于变色分区26上的第二区域263不设置透明显示窗25,在室内场景下，外界环境光强度较弱，光致变色分区26不发生变暗现象，透过度较高，用户可以看清外界真实画面；室外场景下，外界环境光强度较强，光致变色分区26发生变暗现象，透过率降低，以此来阻止外界环境的强光进入人眼，提高第二区域263与第一区域260的虚拟呈像的融合性和协调性。

在一些实施例中，眼镜100还包括与第二区域263电连接的光传感器，通过光传感器检测外界真实场景的光强度，光传感器将检测到的外界真实场景的光强度的信息传输至控制装置，控制装置调整第二区域263上的变色分区261的透光率，以提高与透明显示窗25上的显示图像的协调性与融合性。

光传感器可以为紫外线传感器，也可以为光敏电阻等类型，光传感器可实时地感应外界光强度的变化。光传感器可以设置在变色分区26的外表面，也就是变色分区26朝向外界真实场景的表面。需要注意的是，光传感器的体积较小，设置光传感器的位置和结构时，应保证光传感器处对应的变色分区26的透过率和其它位置一致，避免光传感器影响到变色分区26的结构和透过率。

在一些实施例中，眼镜100还包括遮光罩，遮光罩可拆卸的设置在变色分区26的背离透明显示窗25的表面，起到保护显示镜片22以及遮光的作用，可以最大程度避免光线对虚拟画面的可见度的不良影响。需要说明的是，遮光罩的具体结构形式在本实施例中不做具体限制。遮光罩的面积大于透明显示窗25的面积，以完全遮蔽透明显示窗25，遮光罩正对着透明显示窗25设置，为了避免固定连接结构影响到透明显示窗25的显示视野，遮光罩和透明显示窗25的固定连接结构应当设置在视野范围外。

在一些实施例中，为能够提高眼镜100的通用性，满足不同头围及瞳距的人群在佩带时的呈像效果，眼镜100还可以包括调节机构，其中，调节机构设置于镜架20上，调整结构使显示模组10的影像能够完全进入佩戴者的视野范围内，进而满足不同头围和不同瞳距佩戴者的使用，提高了眼镜100的通用性和功能性，增加设备的使用范围和场景。其中，调节机构将影像调节至设定的视野范围内的方式有多种，例如可以移动显示模组10在空间内的位置，进而改变显示模组10相对瞳孔的位置，以实现影像可以完全进入视野内。

请参阅图17，图17为本申请一些实施例提供的眼镜100的控制方法流程图。下面对上述眼镜100的控制方法进行详细介绍，眼镜100包括透明显示窗25、显示装置和镜片，透明显示窗25位于显示装置的出光侧，并位于镜片的内侧，镜片上与透明显示窗25相对的区域包括多个变色分区26，透明显示窗25包括多个透明显示部分251，多个透明显示部分252分别与多个变色分区26相对。

方法包括：获取多个透明显示部分显示的图像的亮度信息，以得到多个亮度信息。根据多个亮度信息，调整多个变色分区的透光率，使得与高亮度信息对应的变色分区具有第一透光率，与低亮度信息对应的变色分区具有第二透光率，以使得第一透光率小于第二透光率。

对于上述过程，首先，眼镜100中的芯片生成要显示的图像，然后将要显示的图像发送给图像处理器，图像处理器对图像进行预处理，并生成处理后的显示图像，经图像处理器发送的显示图像经过镜片22的一系列折射，最终在透明显示窗25的显示面251上显示。

在芯片生成要显示的图像之后，对透明显示窗25进行分区，将透明显示窗25上分割为多个透明显示部分252，每个透明显示部分252通过第二电极与控制装置电连接，以便于将每个透明显示部分252的光强度信息经逻辑板传送至控制装置。这里的光强度信息为每个透明显示部分252中的平均亮度信息，控制装置可以计算出每个透明显示部分252的平均亮度信息。

逻辑板也叫屏驱动板、中心控制板、TCON板。逻辑板的作用是把数字板送来的图像数据输入信号(输入信号包含RGB数据信号、时钟信号、控制信号三类信号)通过逻辑板处理后，转换成能驱动液晶屏的LVDS信号，再直接送往液晶屏的LVDS接收芯片。通过处理移位寄存器存储将图像数据信号，时钟信号转换成屏能够识别的控制信号，行列信号RSDS控制屏内的MOSFET管工作而控制液晶分子的扭曲度。驱动液晶屏显示图像。逻辑板是一个具有软件和固有程序的组件。

控制装置接收到各个透明显示部分252的光强度信息后，通过逻辑板控制与透明显示部分252相对的变色分区261的透光率，以便于为用户呈现出与真实场景协调的虚拟呈像信息。具体的，当透明显示部分252的平均亮度较高时，降低与透明显示部分252相对的变色分区261的透光率，为透明显示部分252上较亮的显示图像提供较暗的背景，以便于用户看清虚拟呈像。当透明显示部分252的平均亮度较低时，升高与透明显示部分252相对的变色分区261的透光率，变色分区261呈现出偏透明的效果，使外部较多的环境光透过变色分区261进入眼睛，以便于用户看清真实场景的事物。经过上述调整，可以提高虚拟呈像信息与真实场景的融合性和协调性，进而提升用户体验。

在一些实施例中，控制装置调整供电装置的电压调整变色分区26的透光率。变色分区26为液晶透明显示镜片，供电装置调整变色分区26中的液晶偏转角度，调整变色分区26的透光率。由于变色分区26的物理性质以及控制电路的设计不同，当虚拟呈像的亮度值高时，对应的控制电压可能大或者小，具体的控制策略包括，当该透明显示部分252的亮度值比较高时，通过转换后的控制电压提高变色分区26中对应的变色分区261的透光率，当该透明显示部分252的亮度值比较低时，通过转换后的控制电压降低变色分区26中对应的变色分区261的透光率。通过这种设计，提高虚拟呈像信息与真实场景的协调性与融合性。

需要说明的是，上述实施例提供的眼镜100在执行控制方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的眼镜100与眼镜100的控制方法实施例属于同一构思。本申请实施例还提供一种与前述实施例所提供的眼镜100的控制方法对应的计算机可读存储介质，其示出的计算机可读存储介质为光盘，其上存储有计算机程序(即程序产品)，计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施例所提供的眼镜100的控制方法。需要说明的是，计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。

下面对眼镜100的镜片22制作过程进行详细介绍，请参阅图18，图18为本申请一些实施例提供的变色分区26的制作流程图。首先，制作变色分区26，下面以变色分区26为透光液晶变色分区26为例进行说明。

S1，通过物理气相沉积的方法自作成膜，物理气相沉积(PhysicalVaporDeposition，PVD)技术是指在真空条件下采用物理方法将材料源(固体或液体)表面气化成气态原子或分子，或部分电离成离子，并通过低压气体(或等离子体)过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术，物理气相沉积是主要的表面处理技术之一。

S2，通过曝光、显影和刻蚀出网格状的显示面板。

S3，注入液晶266，液晶266是一种介于固体与液体之间的化合物质，具有规则分子排列的特性。贴附两片相互垂直的第一偏光片2671和第二偏光片2672，液晶面板制作完成。

S4，根据透明显示部分252的亮度调整与透明显示部分252相对的变色分区261的透光率，变色分区261的透光率通过调整液晶266的偏转角度实现透光率的调整。

变色分区26制作完成后，将变色分区26连接到电路板上，透明显示窗25设置于变色分区26的表面。将变色分区26与透明显示窗25安装至镜框21内。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种眼镜，其特征在于，包括：

镜片；

显示装置，所述显示装置用于生成图像光束；

透明显示窗，所述透明显示窗位于所述显示装置的出光侧，并位于所述镜片的内侧；

控制装置，所述控制装置与所述镜片电连接，所述镜片上与所述透明显示窗相对的区域包括多个变色分区，所述透明显示窗包括多个透明显示部分，所述多个透明显示部分分别与所述多个变色分区相对，所述控制装置根据所述透明显示窗显示的图像的亮度调整所述多个变色分区的透光率，使得与显示高亮度图像的所述透明显示部分对应的所述变色分区具有第一透光率，与显示高亮度图像的所述透明显示部分对应的所述变色分区具有第二透光率，所述第一透光率小于所述第二透光率。

2.根据权利要求1所述的眼镜，其特征在于，还包括供电装置，所述供电装置与所述镜片电连接，所述变色分区的透光率与所述供电装置提供的电压呈正相关。

3.根据权利要求1所述的眼镜，其特征在于，还包括供电装置，所述供电装置与所述镜片电连接，所述变色分区的透光率与所述供电装置提供的电压呈负相关。

4.根据权利要求2或3所述的眼镜，其特征在于，所述供电装置与所述控制装置电连接，所述控制装置根据图像的光强度信息调整所述供电装置的电压。

5.根据权利要求1-4任一项所述的眼镜，其特征在于，所述镜片为液晶透明显示镜片。

6.根据权利要求1-5任一项所述的眼镜，其特征在于，所述镜片与所述透明显示窗的面积相等，且所述透明显示窗在所述镜片上的正投影与所述镜片重合。

7.根据权利要求1-5任一项所述的眼镜，其特征在于，所述镜片的面积大于所述透明显示窗的面积，且所述透明显示窗在所述镜片上的正投影位于所述镜片的边缘内。

8.根据权利要求7所述的眼镜，其特征在于，

所述镜片包括第一区域和第二区域，所述透明显示窗在所述镜片上的正投影与所述第一区域重合；

所述第二区域围绕所述第一区域设置，所述第二区域设有多个变色分区。

9.根据权利要求1-8任一项所述的眼镜，其特征在于，

所述镜片包括镜片主体和电极层，所述电极层与所述镜片主体层叠设置；

所述电极层包括多个电极，所述多个电极与所述多个变色分区数量相等且一一对应，所述电极与所述变色分区电连接，所述电极层还与所述控制装置电连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的眼镜，其特征在于，还包括遮光罩，所述遮光罩可拆卸的连接于在所述镜片的背离所述透明显示窗的表面。

11.一种眼镜的控制方法，其特征在于，所述眼镜包括：透明显示窗、显示装置和镜片，所述透明显示窗位于所述显示装置的出光侧，并位于所述镜片的内侧，所述镜片上与所述透明显示窗相对的区域包括多个变色分区，所述透明显示窗包括多个透明显示部分，所述多个透明显示部分分别与所述多个变色分区相对；

所述方法包括：

获取所述多个透明显示部分显示的图像的亮度信息，以得到多个亮度信息；

根据所述多个亮度信息，调整多个变色分区的透光率，使得与高亮度信息对应的所述变色分区具有第一透光率，与低亮度信息对应的所述变色分区具有第二透光率，以使得所述第一透光率小于所述第二透光率。

12.根据权利要求11所述的眼镜的控制方法，其特征在于，所述眼镜还包括镜片主体和电极层，所述电极层包括多个电极，所述调整多个变色分区的透光率包括：调整多个电极的电压的大小。