CN213338222U - 智能眼镜 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种智能眼镜，包括：主体；导光组件；光学棱镜；投影机，用于投射光信号，光信号以入射角入射至导光组件并经由导光组件传导后以出射角出射；投影机和光学棱镜中的至少一个能够在外力作用下在主体上移动，以改变入射角的角度和出射角的角度。所述智能眼镜中，投影机和光学棱镜中的至少一个能够在主体上移动，以改变光信号入射角的角度和光信号出射角的角度，从而改变光信号对应的图像在环境光与光信号共同形成的可视图像中的位置，避免光信号对应的图像与环境光对应的图像之间互相干扰，既可以提高环境光对应的图像的清晰度，又可以提高光信号对应的图像的清晰度，从而提高环境光与光信号共同形成的可视图像的清晰度。

Description

智能眼镜

技术领域

本申请涉及可穿戴设备技术领域，特别涉及一种智能眼镜。

背景技术

随着增强现实(Augmented Reality，AR)技术的快速发展，诸如智能眼镜等可穿戴设备得到了越来越多的应用。用户穿戴具有AR功能的智能眼镜后，即可体验虚拟场景与现实场景的结合。

然而，当前的智能眼镜中，用户感知到的现实场景的视场是固定的，虚拟场景的视场也是固定的，部分场景下观看到的虚拟场景图像与现实场景图像相互干扰，从而导致虚拟场景图像与现实场景图像的结合图像的清晰度低。

实用新型内容

本申请实施例提供一种智能眼镜，可以避免虚拟场景图像与现实场景图像相互干扰，提高环境光与投影机投射的光信号共同形成的可视图像的清晰度。

本申请实施例提供一种智能眼镜，包括：

主体；

导光组件，设置在所述主体上；

光学棱镜，设置在所述主体上，所述光学棱镜用于改变光信号的传输路径；以及

投影机，设置在所述主体上，所述投影机的出光面与所述光学棱镜正对设置，所述投影机用于投射光信号，所述光信号传输至所述光学棱镜并经由所述光学棱镜传导后，以入射角入射至所述导光组件并经由所述导光组件传导后以出射角出射；

其中，所述投影机和所述光学棱镜中的至少一个能够在外力作用下在所述主体上移动，以改变所述入射角的角度和所述出射角的角度。

本申请实施例提供的智能眼镜中，投影机和光学棱镜中的至少一个能够在外力作用下在主体上移动，以改变光信号入射角的角度和光信号出射角的角度，从而改变投影机投射的光信号对应的图像在环境光与所述光信号共同形成的可视图像中的位置，避免所述光信号对应的图像与环境光对应的图像之间互相干扰。因此，既可以提高环境光对应的图像的清晰度，又可以提高所述光信号对应的图像的清晰度，从而提高环境光与所述光信号共同形成的可视图像的清晰度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请实施例提供的智能眼镜的立体结构示意图。

图2为图1所示智能眼镜沿Q₁-Q₁方向的第一种剖视图。

图3为通过智能眼镜观察到的投影组件投射的光信号所形成的图像。

图4为通过智能眼镜观察到的环境光所形成的图像。

图5为通过智能眼镜观察到的环境光与投影组件投射的光信号共同形成的图像。

图6为图1所示智能眼镜沿Q₁-Q₁方向的第二种剖视图。

图7为图1所示智能眼镜沿Q₁-Q₁方向的第三种剖视图。

图8为图1所示智能眼镜沿Q₁-Q₁方向的第四种剖视图。

图9为图8所示智能眼镜的第一种状态示意图。

图10为图8所示智能眼镜的第二种状态示意图。

图11为通过智能眼镜观察到的环境光与投影组件投射的光信号共同形成的另一图像。

图12为图1所示智能眼镜沿Q₁-Q₁方向的第五种剖视图。

图13为图12所示智能眼镜的第一种状态示意图。

图14为图12所示智能眼镜的第二种状态示意图。

图15为本申请实施例提供的智能眼镜的光学棱镜的第一种立体结构示意图。

图16为图15所示光学棱镜沿Q₂方向的俯视图。

图17为本申请实施例提供的智能眼镜的光学棱镜的第二种立体结构示意图。

图18为图17所示光学棱镜沿Q₂方向的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供一种智能眼镜。所述智能眼镜可以用于佩戴在用户的脸部，用户可以通过所述智能眼镜观察实际场景与虚拟场景所结合形成的图像，从而体验虚拟与现实的结合。

参考图1，图1为本申请实施例提供的智能眼镜100的立体结构示意图。所述智能眼镜100包括主体10、导光组件20以及投影组件30。

所述主体10形成所述智能眼镜100的整体框架，智能眼镜100的其他功能组件可以设置在所述主体10上。

在一些实施例中，所述主体10包括眼镜架11以及与所述眼镜架11连接的眼镜腿12。所述眼镜架11可以用于安装诸如镜片等透光膜组，透光模组可以透过光线，从而用户可以观察到图像。所述眼镜腿12用于将所述智能眼镜100佩戴在用户脸部，例如所述眼镜腿12可以夹持在用户的耳朵上，以实现所述智能眼镜100的佩戴。可以理解的，所述眼镜腿12的数量可以为2个，并且2个所述眼镜腿12对称设置，例如2个所述眼镜腿12可以分别连接于所述眼镜架11的相对两端。

在一些实施例中，所述眼镜腿12上可以设置转动部121。所述眼镜腿12可以绕所述转动部121旋转，从而可以实现所述眼镜腿12的折叠。例如，所述转动部121可以包括转轴。

所述导光组件20设置在所述主体10上。例如，在一些实施例中，所述导光组件20可以设置在所述眼镜架11上。其中，所述导光组件20用于传导光信号，例如可以用于传导所述投影组件30投射的光信号，使得用户可以观察到所述投影组件30投射的光信号对应的图像。其中，所述投影组件30投射的光信号对应的图像即为虚拟场景的图像。

在一些实施例中，所述导光组件20还可以用于透过环境光，所述环境光对应的图像即为用户所处实际场景中的图像。其中，所述环境光可以与所述投影组件30投射的光信号共同形成可视图像，以供用户观赏。可以理解的，此时所述导光组件20可以起到镜片的作用，以供环境光透过，从而所述智能眼镜100中无需再单独设置镜片。

所述投影组件30设置在所述主体10上，并朝向所述导光组件20设置。例如，在一些实施例中，所述投影组件30可以设置在所述眼镜腿12上。其中，所述投影组件30用于向所述导光组件20投射光信号，所述投影组件30投射的光信号以设定的入射角入射至所述导光组件20并经由所述导光组件20传导后以设定的出射角出射，从而被人眼接收到。其中，所述投影组件30的至少一部分能够在外力作用下在所述主体10上移动，例如在所述眼镜腿12上移动。例如，可以通过用户手动驱动所述投影组件30的一部分在所述主体10上移动，也可以通过驱动装置驱动所述投影组件30的一部分在所述主体10上移动。

可以理解的，所述投影组件30的至少一部分在外力作用下在所述主体10上移动时，能够改变所述入射角的角度和所述出射角的角度，从而改变所述投影组件30投射的光信号对应的图像在环境光与所述光信号共同形成的可视图像中的位置，避免所述光信号对应的图像与环境光对应的图像之间互相干扰。因此，既可以提高环境光对应的图像的清晰度，又可以提高所述光信号对应的图像的清晰度，从而提高环境光与所述光信号共同形成的可视图像的清晰度。

需要说明的是，本申请实施例的智能眼镜100，既可以用于进行单目显示，也可以用于进行双目显示。其中，所述智能眼镜100用于单目显示时，可以只在所述智能眼镜100的一侧设置所述导光组件20和所述投影组件30，例如在所述眼镜架11的右半部分设置一个所述导光组件20，并在与所述眼镜架11的右半部分连接的眼镜腿12上设置一个所述投影组件30。所述智能眼镜100用于双目显示时，可以在所述智能眼镜100的两侧都设置所述导光组件20和所述投影组件30，也即在所述眼镜架11的左半部分、右半部分各设置一个所述导光组件20，在与所述眼镜架11的左半部分连接的眼镜腿12上设置一个所述投影组件30，并在与所述眼镜架11的右半部分连接的眼镜腿12上也设置一个所述投影组件30。

在一些实施例中，参考图2，图2为图1所示智能眼镜沿Q₁-Q₁方向的第一种剖视图。

其中，所述投影组件30包括投影机31以及光学棱镜32。所述投影机31和所述光学棱镜32均设置在所述眼镜腿12上。可以理解的，通常智能眼镜的眼镜腿尺寸较小。本申请实施例中，为了便于将所述投影机31和所述光学棱镜32设置在所述眼镜腿12上，可以在所述眼镜腿12上设置凸出部用于容置所述投影机31和所述光学棱镜32。在一些实施例中，所述眼镜腿12上的凸出部可以设置为朝向智能眼镜100的另一支眼镜腿，这种情况下的凸出部可以理解为“内凸”。在一些实施例中，所述眼镜腿12上的凸出部也可以设置为背离智能眼镜100的另一支眼镜腿，这种情况下的凸出部可以理解为“外凸”。可以理解的，所述眼镜腿12上的凸出部如何设置，可以根据智能眼镜100的外观或者整体结构需要进行设计，本申请实施例对此不进行限定。

所述投影机31设置在所述主体10上，例如可以设置在所述眼镜腿12上。所述投影机31用于投射光信号，诸如光信号I₁。可以理解的，所述投影机31可以为微型投影机。所述投影机31可以对图像信号进行处理，以生成图像信号对应的电信号，并根据生成的电信号投射所述图像信号对应的光信号I₁。

所述光学棱镜32设置在所述主体10上，例如可以设置在所述眼镜腿12上。所述投影机31的出光面与所述光学棱镜32正对设置。其中，所述光学棱镜32用于改变光信号的传输路径，例如用于改变所述投影机31投射的光信号I₁的传输路径。所述投影机31投射的光信号I₁传输至所述光学棱镜32并经由所述光学棱镜32传导后，以入射角α入射至所述导光组件20并经由所述导光组件20传导后以出射角β出射。

所述导光组件20包括波导平板21、耦入光栅22以及耦出光栅23。所述波导平板21设置在所述主体10上，例如可以设置在所述眼镜架11上。所述波导平板21朝向所述投影组件30设置，例如朝向所述投影组件30的光学棱镜32设置。所述耦入光栅22设置在所述波导平板21背离所述投影组件30的一侧，例如背离所述投影组件30的光学棱镜32的一侧，也即朝向外部环境的一侧。其中，所述耦入光栅22与所述投影组件30的位置相对。所述耦出光栅23也设置在所述波导平板21背离所述投影组件30的一侧，例如背离所述投影组件30的光学棱镜32的一侧，也即朝向外部环境的一侧。其中，所述耦出光栅23与人眼200的位置相对。

所述投影机31投射的光信号I₁传输至所述光学棱镜32后，经由所述光学棱镜32改变传输路径后出射，并以设定的入射角α入射至所述导光组件20，随后光信号透过所述波导平板21传输至所述耦入光栅22，并在所述耦入光栅22处发生衍射，使衍射后的光信号满足所述波导平板21的全反射条件，随后光信号在所述波导平板21内发生全反射，并传导至所述耦出光栅23，随后光信号同样在所述耦出光栅23处发生衍射，经所述耦出光栅23衍射后的光信号透过所述波导平板21，并以设定的出射角β出射，出射后的光信号I₁被人眼200接收到。从而，人眼即可观察到所述光信号I₁对应的图像，如图3所示，其中图3为通过智能眼镜100观察到的投影组件30投射的光信号I₁所形成的图像。

其中，所述入射角α为入射至所述导光组件20的光信号I₁与所述导光组件20的法线的夹角，所述出射角β为由所述导光组件20出射的光信号I₁与所述导光组件20的法线的夹角。

可以理解的，在一些实施例中，所述入射角α的角度与所述出射角β的角度相同。例如，当所述耦入光栅22的光学性能与所述耦出光栅23的光学性能一致，所述波导平板21各处的光学性能一致，并且所述波导平板21、所述耦入光栅22、所述耦出光栅23彼此平行时，所述入射角α的角度与所述出射角β的角度是相同的。

另一方面，所述导光组件20还可以透过环境光，诸如环境光I₂。所述环境光I₂在透过所述导光组件20后，被人眼200接收到。从而，人眼也可以观察到所述环境光I₂对应的图像，如图4所示，其中图4为通过智能眼镜100观察到的环境光I₂所形成的图像。可以理解的，通过所述智能眼镜100观察到的环境光所形成的图像也可以理解为所述智能眼镜100的视场。其中，图4中的M点即为所述智能眼镜100的视场中心。

同时参考图5，图5为通过智能眼镜100观察到的环境光I₂与投影组件30投射的光信号I₁共同形成的图像，所述光信号I₁所形成的图像的中心可以与所述智能眼镜100的视场中心M重合。

在一些实施例中，参考图6，图6为图1所示智能眼镜100沿Q₁-Q₁方向的第二种剖视图。

其中，所述导光组件20还包括转向光栅24。所述转向光栅24设置在所述波导平板21背离所述投影组件30的一侧，也即朝向外部环境的一侧。所述转向光栅24位于所述耦入光栅22与所述耦出光栅23之间。例如，所述耦入光栅22、所述转向光栅24、所述耦出光栅23可以依次间隔设置。其中，所述转向光栅24可以用于增大所述投影组件30投射的光信号I₁的光瞳。

在一些实施例中，参考图7，图7为图1所示智能眼镜100沿Q₁-Q₁方向的第三种剖视图。

所述眼镜腿12内部设置有容置空间122。其中，所述容置空间122可以为所述眼镜腿12上设置的凹槽，也可以为所述眼镜腿12内部设置的空腔。例如，所述眼镜腿12可以由两部分互相卡合构成，每一部分上可以分别设置一个凹槽，并且所述两部分上的两个凹槽相对设置，从而所述两部分互相卡合后，所述两部分上的两个凹槽即可形成一个空腔。

其中，所述投影组件30设置在所述容置空间122内。也即，所述投影机31、所述光学棱镜32均设置在所述容置空间122内。可以理解的，所述光学棱镜32与所述导光组件20之间的部分可以镂空，以形成供光信号通过的通道。

可以理解的，在所述眼镜腿12上设置所述容置空间122，并将所述投影组件30设置在所述容置空间122内，一方面可以避免所述投影组件30凸出于所述眼镜腿12的外部，使得所述智能眼镜100的整体结构更加紧凑；另一方面也可以使所述投影组件30不易与外部物体接触或碰撞，从而提高所述投影组件30的结构稳定性。

在一些实施例中，所述投影机31能够在外力作用下在所述主体10上移动，以改变所述入射角的角度α和所述出射角的角度β。例如，参考图8，图8为图1所示智能眼镜100沿Q₁-Q₁方向的第四种剖视图。

所述投影组件30还包括第一传动机构33。所述第一传动机构33设置在所述主体10上，例如可以设置在所述眼镜腿12上。在一些实施例中，所述第一传动机构33可以设置在所述眼镜腿12的容置空间122内。所述第一传动机构33可沿所述主体10移动，例如所述第一传动机构33可沿方向X₁移动，从而改变所述第一传动机构33在所述主体10上的位置。

其中，所述第一传动机构33例如可以为滑块、滑台、微型轨道车等。相应的，可以在所述主体10上设置第一驱动机构和第一控制模块，所述第一驱动机构例如可以为微型电机、电磁驱动器等，所述第一控制模块例如可以为微控制单元(Micro Control Unit，MCU)。其中，所述第一驱动机构与所述第一传动机构33连接，所述第一控制模块与所述第一驱动机构电连接。所述第一控制模块可以用于对所述第一驱动机构进行控制，使所述第一驱动机构驱动所述第一传动机构33在所述主体10上移动。

其中，所述投影机31固定在所述第一传动机构33上。从而，当所述第一传动机构33在所述主体10上移动时，所述第一传动机构33可以用于提供所述投影机31移动所需的外力，使得所述投影机31能够在所述主体10上移动，以改变所述投影机31在所述主体10上的位置。

可以理解的，当所述投影机31在所述主体10上的位置发生改变时，由于所述光学棱镜32的位置固定不动，因此所述投影机31相对于所述光学棱镜32的位置发生改变，所述投影机31投射的光信号I₁会入射至所述光学棱镜32的不同位置，使得所述光信号I₁在所述光学棱镜32内部以不同的路径进行传输，从而光信号I₁由所述光学棱镜32入射至所述导光组件20时，入射角α的角度会发生改变。当入射角α的角度发生改变，所述光信号I₁经由所述导光组件20传导并出射时，出射角β的角度也会发生改变。

可以理解的，所述光信号I₁经由所述导光组件20传导并出射时，会被人眼接收到。而出射角β的角度发生改变时，人眼观察到所述光信号I₁对应的图像在智能眼镜100的视场中的位置也是不同的，从而实现对虚拟场景图像(也即所述光信号I₁对应的图像)的视场位置进行调整。

在一些实施例中，所述方向X₁可以与所述波导平板21所在平面平行。可以理解的，为了实现对虚拟场景图像的水平视场位置进行调整，同时保证虚拟场景图像的垂直视场位置不变，可以使所述方向X₁与智能眼镜100的水平视场方向平行。其中，智能眼镜100的水平视场方向即为人眼通过智能眼镜100观察到的视场的水平方向。

本申请实施例提供的智能眼镜100中，投影机31能够在外力作用下在主体10上移动，以改变光信号入射角的角度和光信号出射角的角度，从而改变投影机31投射的光信号对应的图像在环境光与所述光信号共同形成的可视图像中的位置，避免所述光信号对应的图像与环境光对应的图像之间互相干扰。因此，既可以提高环境光对应的图像的清晰度，又可以提高所述光信号对应的图像的清晰度，从而提高环境光与所述光信号共同形成的可视图像的清晰度。

同时参考图9、图10以及图5和图11，图9为图8所示智能眼镜100的第一种状态示意图，图10为图8所示智能眼镜100的第二种状态示意图，图11为通过智能眼镜100观察到的环境光与投影组件30投射的光信号共同形成的另一图像。

其中，图9所示智能眼镜100中，所述第一传动机构33位于第一位置P₁，此时人眼通过所述智能眼镜100观察到的图像可以为诸如图5所示图像。图10所示智能眼镜100中，所述第一传动机构33位于第二位置P₂，此时人眼通过所述智能眼镜100观察到的图像可以为诸如图11所示图像。其中，所述第一位置P₁与所述第二位置P₂为不同的位置。

所述第一传动机构33至少可由所述主体上的第一位置P₁移动至第二位置P₂。所述第一位置P₁对应的所述入射角α的角度与所述第二位置P₂对应的所述入射角α的角度不同，所述第一位置P₁对应的所述出射角β的角度与所述第二位置P₂对应的所述出射角β的角度不同。从而，所述第一位置P₁对应的虚拟场景图像在人眼观察到的视场中的位置与所述第二位置P₂对应的虚拟场景图像在人眼观察到的视场中的位置也是不同的。

可以理解的，在一些实施例中，还可以为所述第一传动机构33设置除了所述第一位置P₁和所述第二位置P₂之外的其他位置，所述第一传动机构33能够在所述第一位置P₁、所述第二位置P₂以及其他位置之间移动，从而可以实现对虚拟场景图像的视场位置进行多档调整。

在本申请的描述中，需要理解的是，诸如“第一”、“第二”等术语仅用于区分类似的对象，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。

在一些实施例中，所述光学棱镜32能够在外力作用下在所述主体10上移动，以改变所述入射角的角度α和所述出射角的角度β。例如，参考图12，图12为图1所示智能眼镜100沿Q₁-Q₁方向的第五种剖视图。

所述投影组件30还包括第二传动机构34。所述第二传动机构34设置在所述主体10上，例如可以设置在所述眼镜腿12上。在一些实施例中，所述第二传动机构34可以设置在所述眼镜腿12的容置空间122内。所述第二传动机构34可沿所述主体10移动，例如所述第二传动机构34可沿方向X₂移动，从而改变所述第二传动机构34在所述主体10上的位置。

其中，所述第二传动机构34例如也可以为滑块、滑台、微型轨道车等。相应的，可以在所述主体10上设置第二驱动机构和第二控制模块，所述第二驱动机构例如可以为微型电机、电磁驱动器等，所述第二控制模块例如可以为微控制单元(Micro Control Unit，MCU)。其中，所述第二驱动机构与所述第二传动机构34连接，所述第二控制模块与所述第二驱动机构电连接。所述第二控制模块可以用于对所述第二驱动机构进行控制，使所述第二驱动机构驱动所述第二传动机构34在所述主体10上移动。

其中，所述光学棱镜32固定在所述第二传动机构34上。从而，当所述第二传动机构34在所述主体10上移动时，所述第二传动机构34可以用于提供所述光学棱镜32移动所需的外力，使得所述光学棱镜32也能够在所述主体10上移动，以改变所述光学棱镜32在所述主体10上的位置。

可以理解的，当所述光学棱镜32在所述主体10上的位置发生改变时，由于所述投影机31的位置固定不动，因此所述光学棱镜32相对于所述投影机31的位置发生改变，所述投影机31投射的光信号I₁也会入射至所述光学棱镜32的不同位置，使得所述光信号I₁在所述光学棱镜32内部以不同的路径进行传输，从而光信号I₁由所述光学棱镜32入射至所述导光组件20时，入射角α的角度会发生改变。当入射角α的角度发生改变，所述光信号I₁经由所述导光组件20传导并出射时，出射角β的角度也会发生改变。

可以理解的，所述光信号I₁经由所述导光组件20传导并出射时，会被人眼接收到。而出射角β的角度发生改变时，人眼观察到所述光信号I₁对应的图像在智能眼镜100的视场中的位置也是不同的，从而实现对虚拟场景图像(也即所述光信号I₁对应的图像)的视场位置进行调整。

在一些实施例中，所述方向X₂可以与所述波导平板21所在平面平行。可以理解的，为了实现对虚拟场景图像的水平视场位置进行调整，同时保证虚拟场景图像的垂直视场位置不变，可以使所述方向X₂与智能眼镜100的水平视场方向平行。其中，智能眼镜100的水平视场方向即为人眼通过智能眼镜100观察到的视场的水平方向。

本申请实施例提供的智能眼镜100中，光学棱镜32能够在外力作用下在主体10上移动，以改变光信号入射角的角度和光信号出射角的角度，从而改变投影机31投射的光信号对应的图像在环境光与所述光信号共同形成的可视图像中的位置，避免所述光信号对应的图像与环境光对应的图像之间互相干扰。因此，既可以提高环境光对应的图像的清晰度，又可以提高所述光信号对应的图像的清晰度，从而提高环境光与所述光信号共同形成的可视图像的清晰度。

同时参考图13、图14以及图5和图11，图13为图12所示智能眼镜100的第一种状态示意图，图14为图12所示智能眼镜100的第二种状态示意图。

其中，图13所示智能眼镜100中，所述第二传动机构34位于第三位置P₃，此时人眼通过所述智能眼镜100观察到的图像可以为诸如图5所示图像。图14所示智能眼镜100中，所述第二传动机构34位于第四位置P₄，此时人眼通过所述智能眼镜100观察到的图像可以为诸如图11所示图像。其中，所述第三位置P₃与所述第四位置P₄为不同的位置。

所述第二传动机构34至少可由所述主体上的第三位置P₃移动至第四位置P₄。所述第三位置P₃对应的所述入射角α的角度与所述第四位置P₄对应的所述入射角α的角度不同，所述第三位置P₃对应的所述出射角β的角度与所述第四位置P₄对应的所述出射角β的角度不同。从而，所述第三位置P₃对应的虚拟场景图像在人眼观察到的视场中的位置与所述第四位置P₄对应的虚拟场景图像在人眼观察到的视场中的位置也是不同的。

可以理解的，在一些实施例中，还可以为所述第二传动机构34设置除了所述第三位置P₃和所述第四位置P₄之外的其他位置，所述第二传动机构34能够在所述第三位置P₃、所述第四位置P₄以及其他位置之间移动，从而也可以实现对虚拟场景图像的视场位置进行多档调整。

可以理解的，在一些实施例中，所述投影组件30可以同时包括所述第一传动机构33和所述第二传动机构34。在对虚拟场景图像的视场位置进行调整时，可以只控制所述第一传动机构33在所述主体10上移动，通过所述第一传动机构33驱动所述投影机31在所述主体10上移动，如图8所示；也可以只控制所述第二传动机构34在所述主体10上移动，通过所述第二传动机构34驱动所述光学棱镜32在所述主体10上移动，如图12所示；还可以同时控制所述第一传动机构33、所述第二传动机构34在所述主体10上移动，此时既通过所述第一传动机构33驱动所述投影机31在所述主体10上移动，又通过所述第二传动机构34驱动所述光学棱镜32在所述主体10上移动。

其中，当同时控制所述第一传动机构33、所述第二传动机构34在所述主体10上移动时，只需要控制所述第一传动机构33的移动方向和/或移动距离与所述第二传动机构34的移动方向和/或移动距离不同即可，也即只需要所述第一传动机构33与所述第二传动机构34之间发生相对位移即可。此时，所述投影机31相对于所述光学棱镜32的位置也会发生改变，所述投影机31投射的光信号I₁也会入射至所述光学棱镜32的不同位置，从而也可以实现对虚拟场景图像的视场位置进行调整，以提高环境光与所述光信号共同形成的可视图像的清晰度。

在一些实施例中，同时参考图15和图16，图15为本申请实施例提供的智能眼镜的光学棱镜32的第一种立体结构示意图，图16为图15所示光学棱镜32沿Q₂方向的俯视图。

所述光学棱镜32包括入射面321、出射面322以及三个反射面323、324、325。其中，所述入射面321与所述投影机31的出光面正对设置。所述出射面322朝向所述导光组件20设置。所述三个反射面323、324、325位于所述入射面321与所述出射面322之间。

当所述投影机31投射光信号I₁时，所述光信号I₁由所述入射面321入射，经由所述三个反射面323、324、325中的两个反射面反射后，由所述出射面322出射。

在一些实施例中，所述三个反射面323、324、325分为两类，即第一反射面和第二反射面。其中，所述三个反射面323、324、325包括一个第一反射面323以及两个第二反射面324、325。所述第一反射面323连接于所述入射面321与所述出射面322之间，并且所述第一反射面323朝向所述入射面321。所述两个第二反射面324、325依次连接，并且连接于所述入射面321与所述出射面322之间，其中所述两个第二反射面324、325中的每一第二反射面均朝向所述第一反射面323以及所述出射面322。

当所述投影机31投射光信号I₁时，所述光信号I₁由所述入射面321入射，依次经由所述第一反射面323、一个所述第二反射面反射后，由所述出射面322出射。例如，所述光信号I₁由所述入射面321入射后，可以经由所述第一反射面323、所述第二反射面324反射后，由所述出射面322出射；所述光信号I₁由所述入射面321入射后，也可以经由所述第一反射面323、所述第二反射面325反射后，由所述出射面322出射，如图16所示。

例如，当所述第一驱动机构33位于所述第一位置P₁时，此时所述投影机31投射的光信号I₁可以由所述入射面321入射后，经由所述第一反射面323、所述第二反射面324反射后，由所述出射面322出射；当所述第一驱动机构33位于所述第二位置P₂时，此时所述投影机31投射的光信号I₁可以由所述入射面321入射后，经由所述第一反射面323、所述第二反射面325反射后，由所述出射面322出射。

再例如，当所述第二驱动机构34位于所述第三位置P₃时，此时所述投影机31投射的光信号I₁可以由所述入射面321入射后，经由所述第一反射面323、所述第二反射面324反射后，由所述出射面322出射；当所述第二驱动机构34位于所述第四位置P₄时，此时所述投影机31投射的光信号I₁可以由所述入射面321入射后，经由所述第一反射面323、所述第二反射面325反射后，由所述出射面322出射。

其中，如图16所示，图中V₁表示与所述入射面321平行的方向，图中V₂表示所述入射面321的法线方向。所述第一反射面323与所述入射面321之间的夹角为θ1。所述第二反射面324与所述入射面321之间的夹角为θ2，所述第二反射面325与所述入射面321之间的夹角为θ2。所述出射面322与所述入射面321之间的夹角为θ3。所述光学棱镜32的折射率为n。所述出射面322出射的光线I₁与所述入射面321的法线V₂的夹角为α1。

当所述投影机31投射的光信号I₁垂直入射所述入射面321时：

sin(2(θ1-θ2)+θ3)×n＝sin(α1+θ3)

其中，所述第二反射面324与所述入射面321之间的夹角θ2、所述第二反射面325与所述入射面321之间的夹角θ2均满足上述计算公式。

因此，可以根据所需的夹角α1来设置所述角度θ1、每一θ2、θ3。

其中，角度θ1、每一θ2、α1均介于0度至90度之间，θ3大于等于0且小于90度，所述折射率n大于1。需要说明的是，虽然每一所述第二反射面与所述入射面321之间的夹角都为θ2，但是不同的第二反射面对应的夹角θ2的角度是不同的。例如，所述角度θ1可以介于40度至50度之间，所述第二反射面324与所述入射面321之间的夹角θ2可以介于35度至45度之间，所述第二反射面325与所述入射面321之间的夹角θ2可以介于40度至50度之间，所述角度α1例如可以为8度。

在一些实施例中，所述出射面322与所述入射面321之间的夹角θ3为0。也即，所述出射面322与所述入射面321平行。

可以理解的，当所述光学棱镜32的入射面321与所述导光组件20的波导平板21平行时，所述出射面322出射的光线I₁与所述入射面321的法线V₂的夹角α1即为入射至所述导光组件20的光信号I₁的入射角α。

在一些实施例中，同时参考图17和图18，图17为本申请实施例提供的智能眼镜的光学棱镜32的第二种立体结构示意图，图18为图17所示光学棱镜32沿Q₂方向的俯视图。

其中，图17和图18所示光学棱镜32与图15和图16所示光学棱镜32的区别在于：所述光学棱镜32包括四个反射面323、324、325以及326。其中，所述四个反射面323、324、325、326包括一个第一反射面323以及三个第二反射面324、325、326。所述三个第二反射面324、325、326依次连接，并且连接于所述入射面321与所述出射面322之间。所述第二反射面326也朝向所述第一反射面323以及所述出射面322。

所述投影机31投射的光信号I₁由所述入射面321入射后，也可以经由所述第一反射面323、所述第二反射面326反射后，由所述出射面322出射。

例如，当所述第一驱动机构33位于所述第一位置P₁、所述第二位置P₂之外的另一位置时，所述投影机31投射的光信号I₁可以由所述入射面321入射后，经由所述第一反射面323、所述第二反射面326反射后，由所述出射面322出射。

再例如，当所述第二驱动机构34位于所述第三位置P₃、所述第四位置P₄之外的另一位置时，所述投影机31投射的光信号I₁可以由所述入射面321入射后，经由所述第一反射面323、所述第二反射面326反射后，由所述出射面322出射。

其中，所述第二反射面326与所述入射面321之间的夹角为θ2。所述第二反射面326与所述入射面321之间的夹角θ2也满足如下计算公式：

sin(2(θ1-θ2)+θ3)×n＝sin(α1+θ3)

其中，所述第二反射面326与所述入射面321之间的夹角θ2也介于0度至90度之间，例如可以介于45度至55度之间。

可以理解的，在其他一些实施例中，所述光学棱镜32还可以包括更多个第二反射面，例如四个第二反射面、五个第二反射面，等等。也即，所述光学棱镜32包括至少三个反射面，所述至少三个反射面包括一个第一反射面以及至少两个第二反射面。

所述光学棱镜32包括的反射面数量越多，也即所述第二反射面的数量越多，所述智能眼镜100能够实现对虚拟场景图像的视场位置进行调整的档数越多。例如，所述光学棱镜32包括两个第二反射面时，所述智能眼镜100能够实现对虚拟场景图像的视场位置进行两个档数的调整；所述光学棱镜32包括三个第二反射面时，所述智能眼镜100能够实现对虚拟场景图像的视场位置进行三个档数的调整；所述光学棱镜32包括四个第二反射面时，所述智能眼镜100能够实现对虚拟场景图像的视场位置进行四个档数的调整；所述光学棱镜32包括五个第二反射面时，所述智能眼镜100能够实现对虚拟场景图像的视场位置进行五个档数的调整，等等。

以上对本申请实施例提供的智能眼镜进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (13)

1.一种智能眼镜，其特征在于，包括：

主体；

导光组件，设置在所述主体上；

光学棱镜，设置在所述主体上，所述光学棱镜用于改变光信号的传输路径；以及

投影机，设置在所述主体上，所述投影机的出光面与所述光学棱镜正对设置，所述投影机用于投射光信号，所述光信号传输至所述光学棱镜并经由所述光学棱镜传导后，以入射角入射至所述导光组件并经由所述导光组件传导后以出射角出射；

其中，所述投影机和所述光学棱镜中的至少一个能够在外力作用下在所述主体上移动，以改变所述入射角的角度和所述出射角的角度。

2.根据权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，还包括：

第一传动机构，设置在所述主体上，所述投影机固定在所述第一传动机构上，所述第一传动机构能够沿所述主体移动，以使得所述投影机能够在所述主体上移动。

3.根据权利要求2所述的智能眼镜，其特征在于，所述第一传动机构至少能够由所述主体上的第一位置移动至第二位置，所述第一位置对应的所述入射角的角度与所述第二位置对应的所述入射角的角度不同，所述第一位置对应的所述出射角的角度与所述第二位置对应的所述出射角的角度不同。

4.根据权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，还包括：

第二传动机构，设置在所述主体上，所述光学棱镜固定在所述第二传动机构上，所述第二传动机构能够沿所述主体移动，以使得所述光学棱镜能够在所述主体上移动。

5.根据权利要求4所述的智能眼镜，其特征在于，所述第二传动机构至少能够由所述主体上的第三位置移动至第四位置，所述第三位置对应的所述入射角的角度与所述第四位置对应的所述入射角的角度不同，所述第三位置对应的所述出射角的角度与所述第四位置对应的所述出射角的角度不同。

6.根据权利要求1至5任一项所述的智能眼镜，其特征在于，所述光学棱镜包括：

入射面，所述入射面与所述投影机的出光面正对设置；

出射面，所述出射面朝向所述导光组件设置；以及

至少三个反射面，所述至少三个反射面位于所述入射面与所述出射面之间，所述光信号由所述入射面入射，经由所述至少三个反射面中的两个反射面反射后，由所述出射面出射。

7.根据权利要求6所述的智能眼镜，其特征在于，所述至少三个反射面包括：

一个第一反射面，所述第一反射面朝向所述入射面；以及

至少两个第二反射面，所述至少两个第二反射面依次连接，每一所述第二反射面均朝向所述第一反射面以及所述出射面；其中

所述光信号由所述入射面入射，依次经由所述第一反射面、一个所述第二反射面反射后，由所述出射面出射。

8.根据权利要求1至5任一项所述的智能眼镜，其特征在于，所述导光组件包括：

波导平板，设置在所述主体上，所述波导平板朝向所述光学棱镜；

耦入光栅，设置在所述波导平板背离所述光学棱镜的一侧；以及

耦出光栅，设置在所述波导平板背离所述光学棱镜的一侧；其中

所述光信号入射至所述导光组件后，依次在所述耦入光栅处发生衍射、在所述波导平板内发生全反射、以及在所述耦出光栅处发生衍射后出射。

9.根据权利要求8所述的智能眼镜，其特征在于，所述入射角的角度与所述出射角的角度相同。

10.根据权利要求8所述的智能眼镜，其特征在于，所述导光组件还包括：

转向光栅，设置在所述波导平板背离所述光学棱镜的一侧，所述转向光栅位于所述耦入光栅与所述耦出光栅之间，所述转向光栅用于增大所述光信号的光瞳。

11.根据权利要求1至5任一项所述的智能眼镜，其特征在于，所述主体包括：

眼镜架；以及

眼镜腿，与所述眼镜架连接；其中

所述导光组件设置在所述眼镜架上，所述光学棱镜和所述投影机均设置在所述眼镜腿上。

12.根据权利要求11所述的智能眼镜，其特征在于：

所述导光组件还用于透过环境光，所述环境光与所述光信号共同形成可视图像。

13.根据权利要求11所述的智能眼镜，其特征在于：

所述眼镜腿内部设置有容置空间，所述光学棱镜和所述投影机均设置在所述容置空间内。

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