一种AR眼镜制造技术

本实用新型专利技术公开一种AR眼镜，包括：眼镜本体；以及设于眼镜本体上的第一多焦距液晶透镜、第二多焦距液晶透镜、显示装置和导光装置；所述第一多焦距液晶透镜和所述第二多焦距液晶透镜的焦距可切换；所述显示装置发出的光依次通过第一多焦距液晶透镜、导光装置和第二多焦距液晶透镜进入用户的眼部，现实物像通过第二多焦距液晶透镜进入用户的眼部。本实用新型专利技术提供的AR眼镜，结合两个多焦距液晶透镜，一个用于调节景深，另一个用于调节眼镜的屈光度，从而既可实现屈光度可调节的近视镜或远视镜或平面镜，又可实现高光效的适用于正常眼、近视眼和远视眼观看的多空间成像深度的AR显示。

【技术实现步骤摘要】
一种AR眼镜
本技术涉及显示
更具体地，涉及一种AR眼镜。
技术介绍
目前的AR眼镜成像空间深度不可调节，并且无法调节屈光度，影响近视、远视等视力有障碍的人群的使用体验。AR眼镜结构复杂，空间体积较大，无法平整化，导致AR眼镜过大。
技术实现思路
为了解决现有技术中AR眼镜成像空间深度不可调节，无法调节屈光度，影响近视、远视等视力有障碍的人群的使用体验，并且AR眼镜结构复杂，空间体积较大，无法平整化，导致AR眼镜过大的问题，本技术的一个方面提供了一种AR眼镜，包括：眼镜本体；以及设于眼镜本体上的第一多焦距液晶透镜、第二多焦距液晶透镜、显示装置和导光装置；所述第一多焦距液晶透镜和所述第二多焦距液晶透镜的焦距可切换；所述显示装置发出的光依次通过第一多焦距液晶透镜、导光装置和第二多焦距液晶透镜进入用户的眼部，现实物像通过第二多焦距液晶透镜进入用户的眼部。在一个优选的实施例中，每个多焦距液晶透镜包括：逐层设置的第一透明基板、第二透明基板以及第三透明基板，第一透明基板和第二透明基板对盒；第二透明基板和第三透明基板对盒；位于第一透明基板和第二透明基板之间的第一液晶层和位于第二透明基板和第三透明基板之间的第二液晶层，所述第一液晶层与第二液晶层的初始配向方向正交；以及设于每个透明基板对盒的一侧的透明电极层；其中，在任意两个相互对盒的透明基板之间的透明电极层中，至少一个包括逐层设置的第一子电极层和第二子电极层；第一子电极层包括有N个同心设置的环形光栅单元，相邻两个所述环形光栅单元之间形成第一非电极区域，N为正整数；第二子电极层包括有与每个第一非电极区域对应设置的补充光栅单元，相邻两个所述补充光栅单元之间形成第二非电极区域；或者，每个多焦距液晶透镜包括：对盒的第一透明基板和第二透明基板；设于第一透明基板远离第二透明基板一侧的偏光片；位于第一透明基板和第二透明基板之间的液晶层，所述液晶层的初始配向方向与所述偏光片的透光方向同向；以及设于每个透明基板对盒的一侧的透明电极层；其中，至少一个透明电极层包括逐层设置的第一子电极层和第二子电极层；第一子电极层包括有N个同心设置的环形光栅单元，相邻两个所述环形光栅单元之间形成第一非电极区域，N为正整数；第二子电极层包括有与每个第一非电极区域对应设置的补充光栅单元，相邻两个所述补充光栅单元之间形成第二非电极区域。在另一个优选的实施例中，其中一个多焦距液晶透镜包括：对盒的第一透明基板和第二透明基板；设于第一透明基板或第二透明基板远离对盒的一侧的偏光片；位于第一透明基板和第二透明基板之间的液晶层，所述液晶层的初始配向方向与所述偏光片的透光方向同向；以及设于每个透明基板对盒的一侧的透明电极层；其中，至少一个透明电极层包括逐层设置的第一子电极层和第二子电极层；第一子电极层包括有N个同心设置的环形光栅单元，相邻两个所述环形光栅单元之间形成第一非电极区域，N为正整数；第二子电极层包括有与每个第一非电极区域对应设置的补充光栅单元，相邻两个所述补充光栅单元之间形成第二非电极区域；另一个多焦距液晶透镜包括：逐层设置的第一透明基板、第二透明基板以及第三透明基板，第一透明基板和第二透明基板对盒；第二透明基板和第三透明基板对盒；位于第一透明基板和第二透明基板之间的第一液晶层和位于第二透明基板和第三透明基板之间的第二液晶层，所述第一液晶层与第二液晶层的初始配向方向正交；以及设于每个透明基板对盒的一侧的透明电极层；其中，在任意两个相互对盒的透明基板之间的透明电极层中，至少一个包括逐层设置的第一子电极层和第二子电极层；第一子电极层包括有N个同心设置的环形光栅单元，相邻两个所述环形光栅单元之间形成第一非电极区域，N为正整数；第二子电极层包括有与每个第一非电极区域对应设置的补充光栅单元，相邻两个所述补充光栅单元之间形成第二非电极区域。在又一个优选的实施例中，在任意两个相互对盒的透明基板之间，其中一个透明电极层包括逐层设置的第一子电极层和第二子电极层，另一个透明电极层为单层结构并覆盖其对应侧的透明基板。在又一个优选的实施例中，在同一第一子电极层中，第j个环形光栅单元中的内径为：第j个环形光栅单元中的外径为：其中，f1'表示其所在多焦距液晶透镜的最小焦距，λ为入射光波长，no为振动方向与液晶长轴方向垂直的光通过液晶时的液晶折射率，j代表环形光栅单元由第一子电极层的中心向外依次排列的排列号，j为小于N的正整数。在又一个优选的实施例中，任意一个液晶层的层厚均为：其中，d为任意一个液晶层的层厚，ne为振动方向与液晶长轴方向平行的光通过液晶时的液晶折射率，no为振动方向与液晶长轴方向垂直的光通过液晶时的液晶折射率。在又一个优选的实施例中，每个环形光栅单元和补充光栅单元通过对应的走线独立供电。在又一个优选的实施例中，所述导光装置包括：导光板，所述多焦距液晶透镜位于所述导光板光入射端一侧；光导入光栅，位于所述导光板光入射端背离所述多焦距液晶透镜一侧；以及光取出光栅，与所述光导入光栅同侧设置并位于所述导光板光出射端。在又一个优选的实施例中，所述显示装置与所述第一多焦距液晶透镜的距离不大于所述第一多焦距液晶透镜最小焦距。在又一个优选的实施例中，所述导光装置的最大半视场角为：其中，ω(d)max表示最大半视场角，n为导光板的折射率，d为光栅常数。本技术的有益效果如下：本技术提供的AR眼镜，通过设置两个可调焦距的透镜，一个用于调节景深，另一个用于调节眼镜的屈光度，从而既可实现屈光度可调节的近视镜、远视镜或平面镜，又可实现高光效的适用于正常眼、近视眼和远视眼观看的多空间成像深度的AR显示。该AR眼镜可以针对不同视力状况的人群，调节眼镜的屈光度，适用性广，并且能够调节AR显示的成像空间深度，形成多个景深，此外，该AR眼镜结构简单，能够平整化设置，空间体积小。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出本技术实施例的AR眼镜的结构示意图。图2示出图1中其中一个眼镜部分的结构示意图。图3示出本技术多焦距液晶透镜结构示意图之一。图4示出本技术多焦距液晶透镜结构示意图之二。图5示出本技术第一子电极层和第二子电极层的编号示意图。图6示出图5的俯视图。图7示出本技术多焦距液晶透镜液晶偏转时的结构示意图之一。图8示出本技术多焦距液晶透镜液晶偏转时的结构示意图之二。图9示出本技术的其中一个多焦距液晶透镜液晶偏转时的聚焦示意图。图10示出本技术的另一个多焦距液晶透镜液晶第一液晶层偏转时的聚焦示意图。图11示出本技术的另一个多焦距液晶透镜液晶第一液晶层核第二液晶层偏转时的聚焦示意图。图12示出本技术多焦距液晶透镜结合显示装置成像原理示意图。图13示出本技术计算AR显示视场角的示意图。图14示出本技术导光装置半视场角与光栅常数的函数曲线示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本技术，下面结合优选实施例和附图对本技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本技术的保护范围。在附图中示出了根据本技术公开实施例的各种截面图。这些图并非是按比例绘制的，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AR眼镜，其特征在于，包括：眼镜本体；以及设于眼镜本体上的第一多焦距液晶透镜、第二多焦距液晶透镜、显示装置和导光装置；所述第一多焦距液晶透镜和所述第二多焦距液晶透镜的焦距可切换；所述显示装置发出的光依次通过第一多焦距液晶透镜、导光装置和第二多焦距液晶透镜进入用户的眼部，现实物像通过第二多焦距液晶透镜进入用户的眼部。

【技术特征摘要】
1.一种AR眼镜，其特征在于，包括：眼镜本体；以及设于眼镜本体上的第一多焦距液晶透镜、第二多焦距液晶透镜、显示装置和导光装置；所述第一多焦距液晶透镜和所述第二多焦距液晶透镜的焦距可切换；所述显示装置发出的光依次通过第一多焦距液晶透镜、导光装置和第二多焦距液晶透镜进入用户的眼部，现实物像通过第二多焦距液晶透镜进入用户的眼部。2.根据权利要求1所述的AR眼镜，其特征在于，每个多焦距液晶透镜包括：逐层设置的第一透明基板、第二透明基板以及第三透明基板，第一透明基板和第二透明基板对盒；第二透明基板和第三透明基板对盒；位于第一透明基板和第二透明基板之间的第一液晶层和位于第二透明基板和第三透明基板之间的第二液晶层，所述第一液晶层与第二液晶层的初始配向方向正交；以及设于每个透明基板对盒的一侧的透明电极层；其中，在任意两个相互对盒的透明基板之间的透明电极层中，至少一个包括逐层设置的第一子电极层和第二子电极层；第一子电极层包括有N个同心设置的环形光栅单元，相邻两个所述环形光栅单元之间形成第一非电极区域，N为正整数；第二子电极层包括有与每个第一非电极区域对应设置的补充光栅单元，相邻两个所述补充光栅单元之间形成第二非电极区域；或者，每个多焦距液晶透镜包括：对盒的第一透明基板和第二透明基板；设于第一透明基板远离第二透明基板一侧的偏光片；位于第一透明基板和第二透明基板之间的液晶层，所述液晶层的初始配向方向与所述偏光片的透光方向同向；以及设于每个透明基板对盒的一侧的透明电极层；其中，至少一个透明电极层包括逐层设置的第一子电极层和第二子电极层；第一子电极层包括有N个同心设置的环形光栅单元，相邻两个所述环形光栅单元之间形成第一非电极区域，N为正整数；第二子电极层包括有与每个第一非电极区域对应设置的补充光栅单元，相邻两个所述补充光栅单元之间形成第二非电极区域。3.根据权利要求1所述的AR眼镜，其特征在于，其中一个多焦距液晶透镜包括：对盒的第一透明基板和第二透明基板；设于第一透明基板或第二透明基板远离对盒的一侧的偏光片；位于第一透明基板和第二透明基板之间的液晶层，所述液晶层的初始配向方向与所述偏光片的透光方向同向；以及设于每个透明基板对盒的一侧的透明电极层；其中，至少一个透明电极层包括逐层设置的第一子电极层和第二子电极层；第一子电极层包括有N个同心设置的环形光栅单元，相邻两个所述环形光栅单元之间形成第一非电极区域，N为正整数；第二子电极层包括有与每个第一非电极区...

【专利技术属性】
技术研发人员：高健，陈小川，梁蓬霞，王维，孟宪芹，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11