CN221101087U - 镜片模组及ar眼镜 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种镜片模组及AR眼镜，镜片模组包括波导基板、线路层、保护层、眼球追踪组件及透镜，波导基板具有第一表面和第二表面；线路层设于所述第一表面；保护层设于所述第一表面，且包覆所述线路层；眼球追踪组件设于所述保护层内，且与所述线路层电连接，用于追踪眼球位置；透镜连接于所述保护层远离所述波导基板的一侧。AR眼镜包括显示装置和两个上述镜片模组，显示装置位于两个所述镜片模组之间，用于向两个所述镜片模组的波导基板发射图像光线。

Description

镜片模组及AR眼镜

技术领域

本申请涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种镜片模组及AR眼镜。

背景技术

AR眼镜所采用的镜片，一般包括具有眼球追踪功能的线路层、以及分设于线路层相背两侧的波导基板和透镜。此外，波导基板与线路层之间设置有至少一层辅助结构，辅助结构采用聚酰亚胺等材质的树脂，不仅对波导基板起到保护作用，还避免直接在玻璃材质的波导基板上加工线路层出现脱胶问题。但是，这种辅助结构的设置会导致整个镜片较厚，镜片不够轻薄。

如何解决上述问题，提供一种较为轻薄的镜片模组及AR眼镜是本领域技术人员需要考虑的。

实用新型内容

本申请实施例提供一种镜片模组，包括波导基板、线路层、保护层、眼球追踪组件及透镜，波导基板具有第一表面和第二表面；线路层设于所述第一表面；保护层设于所述第一表面，且包覆所述线路层；眼球追踪组件设于所述保护层内，且与所述线路层电连接，用于追踪眼球位置；透镜连接于所述保护层远离所述波导基板的一侧。

进一步地，所述波导基板包括主体层和增透层，所述主体层为塑胶材质，所述增透层设于所述主体层的一侧或者两侧。

进一步地，所述增透层包括多个第一材料层和多个第二材料层，多个所述第一材料层与多个所述第二材料层交替层叠设置。

进一步地，所述第一材料层具有第一折射率，所述第二材料层具有第二折射率，所述第一折射率大于所述第二折射率。

进一步地，多个所述第一材料层中的每个第一材料层与多个所述第二材料层中的每个第二材料层的厚度均相同。

进一步地，所述线路层包括导电线和焊盘，所述导电线布设于所述第一表面，所述眼球追踪组件通过所述焊盘与所述导电线电连接。

进一步地，所述保护层包覆所述导电线和焊盘，且所述保护层与所述导电线和所述焊盘绝缘。

进一步地，所述眼球追踪组件包括发光件和接收件，所述发光件通过所述焊盘与所述导电线电连接，所述发光件用于向眼球发射第一定位光线，所述第一定位光线被所述眼球反射后形成第二定位光线，所述接收件接收所述第二定位光线，用于追踪眼球。

进一步地，所述镜片模组还包括胶合层，所述胶合层设于所述保护层与所述透镜之间，且分别与所述保护层和所述透镜胶接。

本申请实施例还提供一种AR眼镜，包括显示装置和两个上述镜片模组，所述显示装置位于两个所述镜片模组之间，用于向两个所述镜片模组的波导基板发射图像光线。

相较于现有技术，本申请的镜片模组中，波导基板的表面直接加工出线路层，能够简化镜片模组的工序，且波导基板与线路层之间无需设置额外的辅助结构，从而减小整个镜片模组的厚度，实现镜片模组的轻薄化。此外，本申请的镜片模组通过采用塑胶材质的波导基板，相较于玻璃材质的波导基板，能够减轻整个镜片模组的重量。

附图说明

图1为本申请在一实施例中的镜片模组的结构示意图。

图2为本申请在一实施例中的镜片模组的增透层的结构示意图。

图3为本申请在一实施例中的AR眼镜的结构示意图。

主要元件符号说明：

AR眼镜 200

镜框 210

显示装置 220

镜片模组 100

波导基板 10

第一表面 101

第二表面 102

主体层 11

增透层 12

第一材料层 121

第二材料层 122

线路层 20

导电线 21

焊盘 22

保护层 30

眼球追踪组件 40

发光件 41

透镜 50

胶合层 60

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

以下描述将参考附图以更全面地描述本申请内容。附图中所示为本申请的示例性实施例。然而，本申请可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。提供这些示例性实施例是为了使本申请透彻和完整，并且将本申请的范围充分地传达给本领域技术人员。类似的附图标记表示相同或类似的组件。

本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不意图限制本申请。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”，“一个”和“该”旨在也包括复数形式。此外，当在本文中使用时，“包括”和/或“包含”和/或“具有”，整数，步骤，操作，组件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征，区域，整数，步骤，操作，组件和/或其群组。

除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本申请所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。此外，除非文中明确定义，诸如在通用字典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关技术和本申请内容中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化或过于正式的含义。

下面参照附图，对本申请的具体实施方式作进一步的详细描述。

请参阅图1至图2，本实施例的镜片模组100，包括波导基板10、线路层20、保护层30、眼球追踪组件40及透镜50。

波导基板10具有第一表面101和第二表面102，第一表面101和第二表面102分设于波导基板10的相背两侧。第一表面101和第二表面102可以为平面或者曲面，其具体形状可依据实际设计需求进行调整。

值得注意的是，波导基板10还设有光栅结构(图未示)，光栅结构使得光线能够于波导基板10内多次折射后大致沿一方向传递。光栅结构可以为二元光栅，也可以为二维光栅或者倾斜光栅。

线路层20设于第一表面101，将线路层20直接一体成型于波导基板10的第一表面101，能够减少加工工序，且降低整个镜片模组100的厚度。保护层30设于第一表面101，且包覆线路层20，以对线路层20起到保护作用。眼球追踪组件40设于保护层30内，且与线路层20电连接，用于追踪眼球位置。透镜50连接于保护层30远离波导基板10的一侧。

如此，本申请的镜片模组100中，波导基板10的表面直接加工出线路层20，能够简化镜片模组100的工序，且波导基板10与线路层20之间无需设置额外的辅助结构，从而减小整个镜片模组100的厚度，实现镜片模组100的轻薄化。

在本申请的实施方式中，波导基板10主要采用塑胶材质，相较于采用玻璃材质来说，采用塑胶材质的波导基板10较为轻薄，且成本低。同时，塑胶材质的波导基板10不易脱胶，可以直接在波导基板10上加工出线路层20。此外，塑胶材质的波导基板10也不易在加工时被损坏，能够降低加工难度。

塑胶材质可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)或其它聚合物材质中的一种或者多种。可以理解的是，塑胶材质可以为其它具有透光性的柔性材质，以能够发生一定程度的折弯。

如此，本申请的镜片模组100通过采用塑胶材质的波导基板10，相较于玻璃材质的波导基板10，能够减轻整个镜片模组100的重量。

请再结合图1至图2，于一实施例中，波导基板10包括主体层11和增透层12。主体层11为塑胶层，塑胶层采用上述塑胶材质制成。增透层12设于主体层11的一侧或者两侧，且与主体层11一体成型设置。增透层12的厚度为0.1nm～1um，其形状与主体层11的形状相适配。

在采用一些实施方式时，增透层12设为一个，其一体成型于主体层11远离线路层20的一侧。

在采用另一些实施方式时，增透层12设为两个，两个增透层12分别一体成型于主体层11的相背两侧。

请再结合图1至图2，于一实施例中，增透层12包括多个第一材料层121和多个第二材料层122。多个第一材料层121与多个第二材料层122交替层叠设置，可通过低温溅镀的方式堆叠成型。第一材料层121和第二材料层122具有不同的折射率，从而形成布拉格反射结构。增透层12采用布拉格反射结构，其反射率高达99％以上。这种增透层12不仅没有金属类反射结构存在的对光线的吸收问题，又可以通过改变材料的折射率或厚度来调整能隙位置，设计出具有不同范围的操作频率的反射镜，提高本申请的应用范围。

具体来讲，第一材料层121具有第一折射率，第二材料层122具有第二折射率，第一折射率大于第二折射率。第一材料层121的材质为二氧化钛或五氧化二钽。第二材料层122的材质为二氧化硅。二氧化钛和五氧化二钽均具有较高的折射率，二氧化硅具有较低的折射率。其中，二氧化钛的折射率为2.4～2.6，五氧化二钽的折射率为2.2，二氧化硅的折射率为1.4～1.5。

多个第一材料层121中的每个第一材料层121与多个第二材料层122中的每个第二材料层122的厚度均相同。第一材料层121和第二材料层122的厚度均为预设的入射光线的波长的四分之一。

请再结合图1，于一实施例中，线路层20包括导电线21和焊盘22。导电线21和焊盘22均采用导电材质，例如铜材或者银材。导电线21布设于第一表面101，并可通过物理气相沉积法或化学气相沉积法等方法直接一体成型于波导基板10。焊盘22设置为多个，其固定于导电线21上，且与导电线21电连接，眼球追踪组件40通过焊盘22与导电线21电连接。

特别地，导电线21的线宽为0.1nm～1mm，线高为1nm～5um。

请再结合图1，于一实施例中，眼球追踪组件40包括发光件41和接收件(图未示)。发光件41为LED灯或者垂直腔面发射激光器，其朝向眼球设置。发光件41固定于焊盘22上，且通过焊盘22与导电线21电连接。接收件可以为光敏元件或者相机等，接收件固定于焊盘22上，且通过焊盘22与导电线21电连接。发光件41用于向眼球发射第一定位光线，第一定位光线被眼球反射后形成第二定位光线，接收件接收第二定位光线，用于追踪眼球。

值得注意的是，发光件41的数量至少为三个。至少三个发光件41沿一水平方向依次间隔设置，且至少三个发光件41均朝向眼球设置，以从多个方向向眼球发射光线，提高眼球追踪组件40对眼球的追踪精度。

请再结合图1，于一实施例中，保护层30为透光且绝缘的材质，并包覆导电线21和焊盘22。保护层30的材质为无机类或者有机类材质，例如硅或者树脂等。保护层30的厚度为1nm～180um，其厚度大于线路层20的厚度，以将线路层20完全包覆其内，确保导电线21之间的绝缘性，且对导电线21和焊盘22形成保护。

保护层30还包覆眼球追踪组件40，以对眼球追踪组件40形成保护。由于保护层30为透光材质，其不会阻碍发光件41发射第一定位光线、以及接收件接收第二定位光线。

如此，在将导电线21和焊盘22加工于波导基板10的第一表面101后，将发光件41和接收件固定于对应的焊盘22上且形成电连接。随后，将保护层30直接成型于波导基板10的第一表面101，以将导电线21、焊盘22、发光件41和接收件完全包覆。

请再结合图1，于一实施例中，镜片模组100还包括胶合层60，胶合层60设于保护层30与透镜50之间，且分别与保护层30和透镜50胶接。胶合层60的厚度为1um～100um，其采用光学胶。光学胶可以为OCA(Optically Clear Adhesive)光学胶或OCR(Optical ClearResin)光学胶，其不影响光线的传递。

透镜50采用塑胶材质，例如光学用聚酯树脂(OK P4)、聚碳酸酯(PC)或者环状烯烃聚合物。

请参阅图3，并结合图1，本申请实施例还提供一种AR眼镜200，包括显示装置220和两个上述镜片模组100。显示装置220位于两个镜片模组100之间，用于向两个镜片模组100的波导基板10发射图像光线，图像光线经过波导基板10上设置的光栅结构的作用经过多次折射后沿预设光线投射至眼球。

AR眼镜200还包括镜框210，两个镜片模组100间隔地安装于镜框210朝向眼球的一侧。显示装置220安装于镜框210上，且位于两个镜片模组100之间的中间位置处。

上文中，参照附图描述了本申请的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本申请的范围的情况下，还可以对本申请的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本申请所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种镜片模组，其特征在于，包括：

波导基板，具有第一表面和第二表面；

线路层，设于所述第一表面；

保护层，设于所述第一表面，且包覆所述线路层；

眼球追踪组件，设于所述保护层内，且与所述线路层电连接，用于追踪眼球位置；

透镜，连接于所述保护层远离所述波导基板的一侧。

2.如权利要求1所述的镜片模组，其特征在于，所述波导基板包括主体层和增透层，所述主体层为塑胶层，所述增透层设于所述主体层的一侧或者两侧。

3.如权利要求2所述的镜片模组，其特征在于，所述增透层包括多个第一材料层和多个第二材料层，多个所述第一材料层与多个所述第二材料层交替层叠设置。

4.如权利要求3所述的镜片模组，其特征在于，所述第一材料层具有第一折射率，所述第二材料层具有第二折射率，所述第一折射率大于所述第二折射率。

5.如权利要求3所述的镜片模组，其特征在于，多个所述第一材料层中的每个第一材料层与多个所述第二材料层中的每个第二材料层的厚度均相同。

6.如权利要求1所述的镜片模组，其特征在于，所述线路层包括导电线和焊盘，所述导电线布设于所述第一表面，所述眼球追踪组件通过所述焊盘与所述导电线电连接。

7.如权利要求6所述的镜片模组，其特征在于，所述保护层包覆所述导电线和焊盘，且所述保护层与所述导电线和所述焊盘绝缘。

8.如权利要求6所述的镜片模组，其特征在于，所述眼球追踪组件包括发光件和接收件，所述发光件通过所述焊盘与所述导电线电连接，所述发光件用于向眼球发射第一定位光线，所述第一定位光线被所述眼球反射后形成第二定位光线，所述接收件接收所述第二定位光线，用于追踪眼球。

9.如权利要求1所述的镜片模组，其特征在于，所述镜片模组还包括胶合层，所述胶合层设于所述保护层与所述透镜之间，且分别与所述保护层和所述透镜胶接。

10.一种AR眼镜，其特征在于，包括显示装置和两个如权利要求1至9任意一项中所述的镜片模组，所述显示装置位于两个所述镜片模组之间，用于向两个所述镜片模组的波导基板发射图像光线。