CN215526232U - 智能眼镜显示装置 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种智能眼镜显示装置，其中装置包括显示单元，从所述智能眼镜内侧到智能眼镜外侧，依次设置的图像显示模组、光学镜片模组，用于显示输入智能眼镜图像；光波导镜片，设置在光学镜片模组的外侧，将显示单元显示的图像传输至目标区域，以通过该目标区域观测到图像；电致变色层，设置在光波导镜片的外侧，用于改变环境光的透过率；光感单元，用于检测光线亮度并生成传感信号；控制单元，与光感单元连接以接收传感信号，并基于该传感信号产生控制电信号；还与电致变层连接，电致变层在所述控制信号的控制下改变透光率。通过增加了电致变色层，可以改变透光率，在基本不增加厚度和重量的基础上，实现了图像的清晰化呈现。

Description

智能眼镜显示装置

技术领域

本公开涉及数据处理技术领域，具体涉及到一种智能眼镜显示装置。

背景技术

相关技术中，AR眼镜(Augmented Reality，增强现实)的显示模组常见的技术方案有，棱镜方案、Birdbath方案、光波导方案等。其中，光波导方案根据其技术方案的不同，分为阵列式光波导和衍射光波导两类。受限于光波导(Waveguide)技术的光利用效率，无法保证AR眼睛显示的内容清晰可见。

发明内容

本公开的主要目的在于提供一种智能眼镜显示装置。

为了实现上述目的，根据本公开的第一方面，提供了一种智能眼镜显示装置，包括：显示单元，包括从所述智能眼镜内侧到所述智能眼镜外侧，依次设置的图像显示模组、光学镜片模组，用于显示输入智能眼镜图像；光波导镜片，设置在所述光学镜片模组的外侧，将所述显示单元显示的图像传输至目标区域，以通过该目标区域观测到所述图像；电致变色层，设置在在所述光波导镜片的外侧，用于改变环境光的透过率；光感单元，用于检测光线亮度并生成传感信号；控制单元，与所述光感单元连接以接收所述传感信号，并基于该传感信号产生控制信号；还与所述电致变层连接，所述电致变层在所述控制信号的控制下改变透光率。

可选地，控制单元还与所述显示单元连接，在所述控制信号的控制下，所述显示单元改变背光亮度。

可选地，在所述电致变色层外侧还设置有保护玻璃。

可选地，所述电致变色层集成设置在所述保护玻璃的内侧。

可选地，所述电致变层包括整面排布的一个或多个电致变色单元，在所述控制信号的控制下改变透光率。

可选地，所述光波导镜片为阵列式光波导镜片。

可选地，光波导镜片为衍射光波导镜片。

可选地，控制单元还用于生成智能眼镜的显示内容信息，并将所述信息发送至所述显示单元。

可选地，在控制信号控制下，同时对所述显示单元的背光亮度、所述电致变色层的透光率进行调节。

可选地，所述光感单元包括环境光传感器、及光敏二极管。

在本公开实施例智能眼镜显示装置中，包括显示单元，包括从所述智能眼镜内侧到所述智能眼镜外侧，依次设置的图像显示模组、光学镜片模组，用于显示输入智能眼镜图像；光波导镜片，设置在所述光学镜片模组的外侧，将所述显示单元显示的图像传输至目标区域，以通过该目标区域观测到所述图像；电致变色层，设置在在所述光波导镜片的外侧，用于改变环境光的透过率；光感单元，用于检测光线亮度并生成传感信号；控制单元，与所述光感单元连接以接收所述传感信号，并基于该传感信号产生控制电信号；还与所述电致变层连接，所述电致变层在所述控制信号的控制下改变透光率。通过增加了电致变色层，可以改变透光率，在基本不增加厚度和重量的基础上，实现了图像的清晰化呈现，解决了智能眼镜在佩戴观测时，由于高强度光照条件下，使用高亮度背光灯呈现图像清晰度低、且仅使用背光灯的方案功耗大，散热压力大；以及在低亮度光照条件下，存在仅使用低亮度背光灯所呈现的图像清晰度也较差的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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公开的一些实施方式，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是根据本公开实施例的智能眼镜显示装置的一个示意性结构图；

图2是根据本公开实施例的智能眼镜显示装置的又一个示意性结构图；

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本公开保护的范围。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本公开中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

相关智能眼镜显示技术中，在高亮度场景下(例如晴朗的白天)，智能眼镜显示单元的亮度不足会导致图像看不见或者看不清。在低亮度场景下，智能眼镜显示单元的亮度被调到最低时，也会出现图像不清晰的问题。

根据本公开实施例，提供了一种智能眼镜显示装置，如图1所示，该装置包括：显示单元101，包括从智能眼镜内侧到所述智能眼镜外侧，依次设置的图像显示模组、光学镜片模组，用于显示输入智能眼镜图像。

在本实施例中，显示单元101包括图像显示模组和光学镜片(图中未示出)，外接设备可以将待显示的图像输入至智能眼镜中，智能眼镜通过图像显示模组和光学镜片显示该图像。该显示单元的背光亮度可以被调节。

装置还包括光波导镜片102，设置在所述光学镜片模组的外侧，将所述显示单元显示的图像传输至目标区域，以通过该目标区域观测到所述图像。

在本实施例中，光波导镜片102设置在显示单元的外侧(外侧即远离眼镜的一端)，光波导镜片102将显示单元101的显示的图像传输到镜片的图像输出区域，以使佩戴者的眼睛通过该区域看到该图像。

装置还包括电致变色层103，设置在在所述光波导镜片的外侧，用于改变环境光的透过率。

在本实施例中，电致变层可以设置在光波导镜片102的外侧(原理佩戴者眼睛一侧)，可在电信号的控制下变色层的透光率。通过在光波导镜片模组中增加一层电致变色层，设置于镜片的外侧(远离人眼)，可以调低外接光线的透过率，从而解决高亮度场景AR眼镜显示亮度不够的问题。

作为本实施例一种可选的实现方式，电致变层包括整面排布的一个或多个电致变色单元，在所述控制信号的控制下改变透光率。

在本可选的实现方式中，电致变层可以包括一个或者多个电致变色单元，电致变色单元可以包括基板(玻璃或者透明柔性塑料材料)、透明导电层、电致变色层、光学密封胶或水氧阻隔膜等。

作为本实施例一种可选的实现方式，所述光波导镜片为阵列式光波导镜片。

在本可选的实现方式中，相对于相关技术中的阵列式光波导智能眼镜，增加了一层电致变色层，而基本上不增加厚度和重量。

作为本实施例一种可选的实现方式，所述光波导镜片为衍射光波导镜片。

在本可选的实现方式中，相比于相关技术中采用衍射光波导的智能眼镜，增加了电致变色层，而基本不增加厚度和重量。衍射光波导镜片包括但是不限于纳米压印光栅工艺制成的衍射光波导智能眼镜、体全息工艺等等制成的衍射光波导智能眼镜。

装置还包括光感单元，用于检测光线亮度并生成传感信号。

作为本实施例一种可选的实现方式，光感单元包括环境光传感器、及光敏二极管。

在本实施例中，光感单元(未在图中示出)可以按需设置在智能眼镜的任一处，光感单元包括但是不限于环境光光线传感器、光敏二极管等，用于检测环境光的亮度并生成传感信号。

装置还包括控制单元，与所述光感单元连接以接收所述传感信号，并基于该传感信号产生控制电信号；还与所述电致变层连接，所述电致变层在所述控制信号的控制下改变透光率。

在本实施例中，控制单元(图中未示出)可以按需设置在智能眼镜的内部，与光感单元连接，接收光感单元生成的传感信号，并基于该传感信号生成控制信号。

具体地，控制单元可以与电致变色层103连接，上述控制信号还可以控制电致变色层的透光率。

控制单元可以包括但是不限于CPU、内存、闪存ROM、GPU(可选) 等组件，用于生成AR眼镜的显示内容，并传输给AR眼镜模组；控制系统还能够从亮度感知系统获取当前环境光的亮度，并控制本发明中AR眼镜模组的光致变色层的透光率和AR眼镜显示单元的背光亮度。

可以理解的是，控制单元也可以是独立设置在智能眼镜的外部，只提供控制信号。

作为本实施例一种可选的实现方式，控制单元还与所述显示单元连接，在所述控制信号的控制下，所述显示单元改变背光亮度。

在本可选的实现方式中，控制单元可以与显示单元101电连接，上述控制信号可以控制显示单元101的背光亮度。

作为本实施例一种可选的实现方式，在所述控制信号控制下，同时对所述显示单元的背光亮度、所述电致变色层的透光率进行调节。

控制信号控制背光亮度、以及透光率的方式可以基于环境光的亮度来确定。包括但是不限于以下几种场景：

1)环境光过强，超过了预设的阈值，在控制信号的控制下，显示单元101 的背光亮度值调高到最高亮度，但是佩戴者在强光下仍无法看清屏幕的内容，则在控制信号的控制下，将智能眼镜的电致变色层的透过率调低，知道设定值，因此，显示单元显示内容的背光亮度并没有受到光致变色层透过率降低的影响，亮度保持不变，但环境光光线透过AR眼镜模组的光致变色层之后，环境光的亮度降低，从而所显示的内容清晰可见。

2)环境光亮度过低，且低于某个阈值，在控制信号的控制下，光致变色层透过率调整到最高值，并且在控制信号的控制下基于环境光的强度逐渐调低，直到显示内容清晰可见。

3)当智能眼镜显示单元因为某些原因(例如，过热、老化等等)，背光亮度达不到设定的最高值，那么检测环境光的最高阈值可以调低。

通过调节AR显示模组亮度与光致变色层透过率的组合方案，保证了智能眼镜显示内容的清晰可见，并考虑到了多种情况下的调节方案。

可以理解的是，背光亮度的最大值、背光亮度的最低值、电致变色层的最大透过率、最低透过率、环境光的最大阈值、最小阈值均可以按需被更改。以上几种应用场景仅仅是示例性的，有关透过率、背光亮度配合调节的方案均在本公开保护的范围内。

在本实施中，通过改变透光率、以及显示单元的背光亮度，能够保证无论在何种环境光下，智能眼镜均能保证图像显示内容清晰可见，解决了相关技术中通过背光灯的方案功耗大，散热压力大，且无法保证图像显示内容的清晰度。相对于现有的衍射光波导AR眼镜来说，增加了一层电致变色层，基本上不增加厚度和重量。解决了智能眼镜在高亮度场景下看不见或者看不清的技术问题。

根据本公开的实施例，参考图2，还提供了一种智能眼镜显示装置201，包括：显示单元201，包括从智能眼镜内侧到所述智能眼镜外侧，依次设置的图像显示模组、光学镜片模组，用于显示输入智能眼镜图像。

在本实施例中，显示单元201包括图像显示模组和光学镜片(图中未示出)，外接设备可以将待显示的图像输入至智能眼镜中，智能眼镜通过图像显示模组和光学镜片显示该图像。该显示单元的背光亮度可以被调节。

装置还包括光波导镜片,202，设置在所述光学镜片模组的外侧，将所述显示单元显示的图像传输至目标区域，以通过该目标区域观测到所述图像。

在本实施例中，光波导镜片202设置在显示单元的外侧(外侧即远离眼镜的一端)，光波导镜片202将显示单元201的显示的图像传输到镜片的图像输出区域，以使佩戴者的眼睛通过该区域看到该图像。

装置还包括电致变色层203，设置在在所述光波导镜片的外侧，用于改变环境光的透过率。

在本实施例中，电致变层可以设置在光波导镜片202的外侧(远离佩戴者眼睛一侧)，包括整面排布的若干电致变色单元，可在电信号的控制下变色层的透光率。

装置在所述电致变色层外侧还设置有保护玻璃204。

作为本实施例一种可选的实现方式，所述电致变色层集成设置在所述保护玻璃的内侧。

在本可选的实现方式中，保护玻璃204可以位于智能眼镜显示单元的最外侧，远离佩戴者眼睛。电致变色层可以附着在保护玻璃的内侧。通过在光波导镜片模组中增加一层电致变色层，设置于镜片的外侧(远离人眼)，可以调低外接光线的透过率，从而解决高亮度场景智能眼镜显示亮度不够的问题。相比于相关技术的阵列式光波导智能眼镜，增加了电致变色层和保护玻璃，能够调节环境观的透过率。

本可选的方式，相对于相关技术中采用衍射光波导的智能眼镜，增加了电致变色层，而基本不增加厚度和重量。衍射光波导镜片包括但是不限于纳米压印光栅工艺制成的衍射光波导智能眼镜、体全息工艺等等制成的衍射光波导智能眼镜。

通过在保护玻璃内部集成光致变色层，相比第一实施例中在AR眼镜显示单元外部单独增加光致变色层及保护玻璃的方案，节省了空间，减轻了重量。

具体地，电致变色层包括整面排布的若干电致变色单元，可通过电信号控制变色层的透光率。

装置还包括光感单元，用于检测光线亮度并生成传感信号。

在本实施例中，光感单元(未在图中示出)可以按需设置在智能眼镜的任一处，光感单元包括但是不限于光线传感器、光敏二极管等，用于检测环境光的亮度并生成传感信号。

装置还包括控制单元，与所述光感单元连接以接收所述传感信号，并基于该传感信号产生控制电信号；还与所述电致变层连接，所述电致变层在所述控制信号的控制下改变透光率。

在本实施例中，控制单元(图中未示出)可以按需设置在智能眼镜的内部，与光感单元连接，接收光感单元生成的传感信号，并基于该传感信号生成控制信号。

具体地，控制单元可以与电致变色层203连接，上述控制信号还可以控制电致变色层的透光率。

可以理解的是，控制单元也可以是独立设置在智能眼镜的外部，只提供控制信号。

作为本实施例一种可选的实现方式，控制单元还与所述显示单元连接，在所述控制信号的控制下，所述显示单元改变背光亮度。

在本可选的实现方式中，控制单元可以与显示单元201电连接，上述控制信号可以控制显示单元201的背光亮度。

控制信号控制背光亮度、以及透光率的方式可以基于环境光的亮度来确定。包括但是不限于以下几种场景：

1)当环境光亮度超过某一个阈值，此时AR眼镜的显示单元亮度调高到设定的最高亮度Lmax(≤AR眼镜显示单元(固有)的最高亮度)，佩戴者眼镜开始不能看清显示内容，AR眼镜的控制单元开始逐渐将AR眼镜模组的电致变色层的透过率逐渐调低，直到达到设定的最低的透过率Tmin (≥光致变色层的最低透过率)。此时，因AR显示内容的亮度并没有受到光致变色层透过率降低的影响，亮度保持不变，但环境光光线透过AR眼镜模组的光致变色层之后，亮度降低，AR内容显示清晰可见。

2)当环境光亮度低于某个阈值ALthreshold，此时外界环境光光线不强，AR 眼镜的光致变色层透过率调整到最高值Tmax(≤光致变色层的最大透光率)，AR眼镜的显示单元亮度可以根据环境光光线逐渐调低，直到最低亮度Lmin，以满足清晰显示同时又不刺眼的要求。

如果当前的AR眼镜的显示单元因为某些原因(例如过热、老化等)达不到设定的最高亮度Lmax，环境光的阈值可以适当调低。

具体地，环境光亮度阈值ALthreshold等参数可以是一个具体的值，也可以是一个范围，即：环境光亮度从高到低时，与环境光亮度从低到高对应两个值，这样对应的亮度调节和光致变色层透过率调节会比现在的两段式调整更加复杂，达到更好的设置效果。类似的调节方案调整策略，都在本申请的保护范围内。

可以理解的是，AR眼镜可以调整上述的最高显示亮度Lmax、最低显示亮度Lmin、光致变色层的最大透过率Tmax、最低透过率Tmin、环境光亮度阈值ALthreshold等参数以匹配不同用户的需求。电致变色层的透过率调节，因材质和实现方案不同，包括不限于电压调节(电压高低、电极方向、通电时间等)、占空比PWM调节、电流大小调节等方案。

可以理解的是，背光亮度的最大值Lmax、背光亮度的最低值Lmin、电致变色层的最大透过率Tmax、最低透过率Tmin、环境光的最大阈值、最小阈值均可以按需被更改。以上几种应用场景仅仅是示例性的，有关透过率、背光亮度配合调节的方案均在本公开保护的范围内。

在本实施中，通过改变透光率、以及显示单元的背光亮度，能够保证无论在何种环境光下，智能眼镜均能保证图像显示内容清晰可见，相对于现有的阵列式光波导AR眼镜来说，增加了一层电致变色层和保护玻璃(如图2)。解决了相关技术中通过背光灯的方案功耗大，散热压力大，且无法保证图像显示内容的清晰度。

虽然结合附图描述了本公开的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种智能眼镜显示装置，其特征在于，包括：

显示单元，包括从所述智能眼镜内侧到所述智能眼镜外侧，依次设置的图像显示模组、光学镜片模组，用于显示输入智能眼镜图像；

光波导镜片，设置在所述光学镜片模组的外侧，将所述显示单元显示的图像传输至目标区域，以通过该目标区域观测到所述图像；

电致变色层，设置在所述光波导镜片的外侧，用于改变环境光的透过率；

光感单元，用于检测光线亮度并生成传感信号；

控制单元，与所述光感单元连接以接收所述传感信号，并基于该传感信号产生控制信号；还与所述电致变层连接，所述电致变层在所述控制信号的控制下改变透光率。

2.根据权利要求1所述的智能眼镜显示装置，其特征在于，所述控制单元还与所述显示单元连接，在所述控制信号的控制下，所述显示单元改变背光亮度。

3.根据权利要求1所述的智能眼镜显示装置，其特征在于，在所述电致变色层外侧还设置有保护玻璃。

4.根据权利要求3所述的智能眼镜显示装置，其特征在于，所述电致变色层集成设置在所述保护玻璃的内侧。

5.根据权利要求1、3或4所述的智能眼镜显示装置，其特征在于，所述电致变层包括整面排布的一个或多个电致变色单元，在所述控制信号的控制下改变透光率。

6.根据权利要求1所述的智能眼镜显示装置，其特征在于，所述光波导镜片为阵列式光波导镜片。

7.根据权利要求3或4所述的智能眼镜显示装置，其特征在于，所述光波导镜片为衍射光波导镜片。

8.根据权利要求1所述的智能眼镜显示装置，其特征在于，所述控制单元还用于生成智能眼镜的显示内容信息，并将所述信息发送至所述显示单元。

9.根据权利要求2所述的智能眼镜显示装置，其特征在于，在所述控制信号控制下，同时对所述显示单元的背光亮度、所述电致变色层的透光率进行调节。

10.根据权利要求1所述的智能眼镜显示装置，其特征在于，所述光感单元包括环境光传感器、及光敏二极管。

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