液晶鏡片和智能眼鏡的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能眼鏡，所述智能眼鏡包括：控制芯片、多個(gè)第一液晶單元、多個(gè)第二液晶單元和可調(diào)鏡架；所述控制芯片用于控制所述第一液晶單元顯示圖像和第二液晶單元形成等效透鏡，當(dāng)?shù)谝灰壕卧伙@示圖像時(shí)，通過驅(qū)動電壓使所有第二液晶單元等效變焦透鏡，適應(yīng)正常、近視、遠(yuǎn)視人群，成像在人眼視網(wǎng)膜上。不需要交替更換視力矯正眼鏡和智能眼鏡，可適應(yīng)不同人群的需求。
【專利說明】液晶鏡片和智能眼鏡
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及穿戴顯示設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及液晶鏡片和智能眼鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]穿戴式智能設(shè)備作為一種未來科技，無論在時(shí)尚界還是在電子消費(fèi)產(chǎn)品市場上，都是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的智能手表、智能腕帶和智能眼鏡等開始走近人們的生活中。而這其中，頭戴式顯示設(shè)備無疑是穿戴式智能設(shè)備中的先驅(qū)者。早期的頭戴式顯示設(shè)備典型實(shí)例是頭盔顯示和眼鏡電視，但由于頭盔顯示過于笨重，而眼鏡電視也存在體積大，不透明等缺點(diǎn)。
[0003]而如今市場上的智能眼鏡一般配置攝像頭，將拍攝畫面在顯示芯片上同時(shí)顯示出來，這導(dǎo)致觀看外界事物有一定的延遲，且設(shè)計(jì)復(fù)雜。
[0004]對于有視力缺陷的人群，如近視眼和遠(yuǎn)視眼，在使用智能眼鏡時(shí)則產(chǎn)生了很多不必要的麻煩，甚至無法使用智能眼鏡。例如，某用戶為遠(yuǎn)視眼患者，日常生活中，需佩戴一副視力矯正眼鏡，若要使用智能眼鏡，則需要摘下視力矯正眼鏡，再佩戴智能眼鏡。用戶要交替地佩戴這兩種眼鏡，不僅增添了很多麻煩，而且長期以往還有可能進(jìn)一步加大眼睛的近視度數(shù)，有損用戶的眼部健康。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供液晶鏡片和智能眼鏡，能夠播放圖像和矯正視力。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種液晶鏡片，該液晶鏡片包括:
[0007]陣列設(shè)置的多個(gè)液晶單元，該多個(gè)液晶單元包括第一液晶單元和第二液晶單元，所有第一液晶單元共同用于顯示圖像，所有第二液晶單元共同用于形成等效透鏡，第一液晶單元和第二液晶單元混合排列；
[0008]每個(gè)液晶單元均包括第一基板、第二基板以及設(shè)置在兩基板之間的液晶層；
[0009]第二液晶單元的第一基板包括第一透明襯底基板、設(shè)置在所述第一透明襯底基板靠近液晶層一側(cè)的第一取向?qū)?、設(shè)置在第一透明襯底基板與第一取向?qū)又g的第一透明電極；
[0010]第二液晶單元的第二基板包括第二透明襯底基板、設(shè)置在第二透明襯底基板靠近液晶層一側(cè)的第二取向?qū)印⒁约霸O(shè)置在第二透明襯底基板與第一取向?qū)又g的第二透明電極。
[0011]其中，第一液晶單元和第二液晶單元交替排列。
[0012]其中，第二液晶單元形成等效透鏡時(shí)，第一液晶單元形成黑畫面、白畫面或墨鏡顏色。
[0013]其中，第二液晶單元上設(shè)置有光閥，當(dāng)?shù)谝灰壕卧@示圖像時(shí)，第二液晶單元的光閥關(guān)閉使得光線無法穿透第二液晶單元，當(dāng)?shù)谝灰壕卧伙@示圖像時(shí)，第二液晶單元的光閥打開使得光線能夠穿透第二液晶單元。
[0014]其中，第二液晶單元至少包括分別對應(yīng)近視透鏡、平透鏡、遠(yuǎn)視透鏡的第一工作狀態(tài)、第二工作狀態(tài)以及第三工作狀態(tài)，并且在對應(yīng)所述近視透鏡、遠(yuǎn)視透鏡的第一工作狀態(tài)、第三工作狀態(tài)時(shí)，焦距可調(diào)。
[0015]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種智能眼鏡，該智能眼鏡包括:上述液晶鏡片、可調(diào)鏡架、控制芯片；
[0016]控制芯片用于控制第一液晶單元顯示圖像和第二液晶單元形成等效透鏡；
[0017]可調(diào)鏡架用于固定液晶鏡片和控制芯片。
[0018]其中，第一液晶單元的背對人眼一側(cè)設(shè)置有透明光源，在第一液晶單元顯示圖像時(shí)透明光源發(fā)光以提供背光，在第一液晶單元不顯示圖像時(shí)透明光源變?yōu)橥该鳌?br>
[0019]其中，第一液晶單元的鄰近人眼一側(cè)進(jìn)一步設(shè)置有所述第二液晶單元。
[0020]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的智能眼鏡包括混合排列的用于顯示圖像的第一液晶單元和當(dāng)?shù)谝灰壕卧伙@示圖像時(shí)等效變焦透鏡的第二液晶單元，能夠播放圖像；當(dāng)?shù)谝灰壕卧伙@示圖像時(shí)，通過驅(qū)動電壓使所有第二液晶單元等效變焦透鏡，適應(yīng)正常、近視、遠(yuǎn)視人群，能夠不需交替地佩戴智能眼鏡和視力矯正眼鏡，保護(hù)視力，提高了用戶體驗(yàn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明液晶鏡片一實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明液晶鏡片一實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖
[0023]圖3是本發(fā)明智能眼鏡一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是本發(fā)明智能眼鏡顯示屏顯示圖像時(shí)一光路示意圖；
[0025]圖5是本發(fā)明智能眼鏡顯示屏不顯示圖像時(shí)一光路示意圖；
[0026]圖6是本發(fā)明智能眼鏡顯示屏不顯示圖像時(shí)另一光路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0028]請參閱圖1，圖1是本發(fā)明液晶鏡片一實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施案例提供一種液晶鏡片，該液晶鏡片包括:陣列設(shè)置的多個(gè)第一液晶單元110、多個(gè)第二液晶單元120，每個(gè)液晶單元均包括第一基板111、第二基板113以及設(shè)置在兩基板之間的液晶層112，其中，第二液晶單元120的第一基板121包括第一透明襯底基板1211、設(shè)置在第一透明襯底基板1211靠近液晶層112 —側(cè)的第一取向?qū)?213、設(shè)置在第一透明襯底基板1211與第一取向?qū)?213之間的第一透明電極1212，所有第一液晶單元110共同用于顯示圖像，所有第二液晶單元120共同用于形成等效透鏡，第一液晶單元110和第二液晶單元120交替混合排列。
[0029]本實(shí)施例中每個(gè)第一液晶單元110和第二液晶單元120都為一個(gè)像素大小，交替混合排列，具體實(shí)施中第一液晶單元110和第二液晶單元120大小可以不同，排列方式也可不同，比如第一液晶單元110成行或成列再也對應(yīng)成行或成列的第二液晶單元120混合排列，只要滿足所有第一液晶單元110顯示圖像時(shí)不會有明顯圖像斷層現(xiàn)象，且當(dāng)?shù)谝灰壕卧?10不顯示圖像時(shí)，外界光線可以穿透第二液晶單元120即可.當(dāng)?shù)谝灰壕卧?10顯示圖像時(shí)，圖像光線透過第一液晶單元成像在人眼中，當(dāng)?shù)谝灰壕卧?10不顯示圖像時(shí)，人眼可以通過第二液晶單元上看到外界物體。
[0030]請參閱圖2，圖2是本發(fā)明液晶鏡片一實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例提供一種液晶鏡片，該鏡片包括依序排列的第一基板210，液晶層(圖未示)、第二基板220，液晶層夾設(shè)于第一基本210和第二基板220。第二基板220中交替成行排列的第一液晶單元221、第二液晶單元222。
[0031]第二基板220包括第二液晶單元222的第二透明襯底基板2223、設(shè)置在第二透明襯底基板2223 —側(cè)靠近液晶層的第二取向?qū)?222、以及設(shè)置在第二透明襯底基板2223與第一取向?qū)?圖未示)之間的第二透明電極2221。實(shí)際中中第二透明電極2221和第二取向?qū)?222位置可調(diào)換。
[0032]第二液晶單元222上還設(shè)置有光閥(圖未示)，當(dāng)?shù)谝灰壕卧?21顯示圖像時(shí)，第二液晶單元222的光閥關(guān)閉使得光線無法穿透第二液晶單元222，人眼可看到第一液晶單元221顯示的圖像；當(dāng)?shù)谝灰壕卧?21不顯示圖像時(shí)，第一液晶單元221形成黑畫面、白畫面或墨鏡顏色，第二液晶單元222上的光閥打開，外界光線可透過第二液晶單元222，通過驅(qū)動電壓改變液晶層，使液晶層模擬玻璃眼鏡的折射率分布，等效為平視、近視、遠(yuǎn)視鏡片，適應(yīng)不同人群。
[0033]請參閱圖3，圖3是本發(fā)明智能眼鏡一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施案例提供一種智能眼鏡，該智能眼鏡包括:液晶鏡片310、可調(diào)鏡架320、控制心片(圖未不)、攝像頭350、鏡耳340和耳機(jī)330，該液晶鏡片可以是圖1所述的液晶鏡片。
[0034]控制芯片位于可調(diào)鏡架320中，用于控制液晶鏡片310中的所有第一液晶單元顯示圖像和所有第二液晶單元形成等效透鏡，可調(diào)鏡架320用于固定液晶鏡片310和控制芯片，鏡耳340位于鏡架一端用于協(xié)助固定,耳機(jī)330位于鏡架一末端,可輸出音頻。
[0035]液晶鏡片310中第一液晶單元的背對人眼一側(cè)設(shè)置有透明光源(圖未示)。請參閱圖4，圖4是本發(fā)明智能眼鏡顯示屏顯示圖像時(shí)一光路示意圖，第一液晶單元460的鄰近人眼一側(cè)進(jìn)一步設(shè)置有第二液晶單元470，在第一液晶單元460顯示圖像時(shí)透明光源發(fā)光以提供背光，同時(shí)第二液晶單元460上光閥關(guān)閉。410為人眼視網(wǎng)膜、420為人眼瞳孔、430為液晶鏡片第二基板、440為液晶層、450為第一基板、460為第二液晶單元、470為第一液晶單元。圖像光線透過液晶層440并成像在人眼視網(wǎng)膜上。
[0036]當(dāng)?shù)谝灰壕卧?70不顯示圖像時(shí)透明光源變?yōu)橥该鳎谝灰壕卧?70形成黑畫面、白畫面或墨鏡顏色，第二液晶單元460上光閥打開，使外界光透過第二液晶單元460，通過驅(qū)動電壓改變液晶層440，模擬玻璃鏡片折射率分布，分別對應(yīng)近視透鏡、平透鏡、遠(yuǎn)視透鏡的第一工作狀態(tài)、第二工作狀態(tài)以及第三工作狀態(tài)。請參閱圖5，圖5是本發(fā)明智能眼鏡顯示屏不顯示圖像時(shí)一光路示意圖，即對應(yīng)近視透鏡的第一工作狀態(tài)時(shí)光路示意圖。圖中510為人眼視網(wǎng)膜、520為人眼瞳孔、530為液晶層，外界光線透過第二液晶單元，經(jīng)等效近視矯正鏡片的液晶層530折射，清晰成像在人眼視網(wǎng)膜上，適應(yīng)近視眼人群。
[0037]請參閱圖6，圖6是本發(fā)明智能眼鏡顯示屏不顯示圖像時(shí)另一光路示意圖，即對應(yīng)遠(yuǎn)視透鏡的第三工作狀態(tài)時(shí)光路示意圖.圖中610為人眼視網(wǎng)膜、620為人眼瞳孔、630為液晶層，外界光線透過第二液晶單元，經(jīng)等效遠(yuǎn)視矯正鏡片的液晶層630折射，清晰成像在人眼視網(wǎng)膜上，適應(yīng)遠(yuǎn)視眼人群。
[0038]智能眼鏡通過控制芯片控制第一液晶單元顯示圖像，同時(shí)關(guān)閉第二液晶單元上的光閥，播放視頻；當(dāng)?shù)谝灰壕卧伙@示圖像時(shí)，調(diào)節(jié)驅(qū)動電壓控制第二液晶單元液晶層，模擬玻璃視力矯正眼鏡折射率，分別對應(yīng)近視透鏡、平透鏡、遠(yuǎn)視透鏡的第一工作狀態(tài)、第二工作狀態(tài)以及第三工作狀態(tài)，適應(yīng)平視、近視、遠(yuǎn)視人群。
[0039]智能眼鏡還可像智能手機(jī)一樣，具有獨(dú)立的操作系統(tǒng)，可以由用戶安裝軟件、游戲等軟件服務(wù)商提供的程序，可通過語音或動作操控完成添加日程、地圖導(dǎo)航、與好友互動、拍攝照片和視頻、與朋友展開視頻通話等功能，并可以通過移動通訊網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)接入。
[0040]以上僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種液晶鏡片，其特征在于，所述液晶鏡片包括: 陣列設(shè)置的多個(gè)液晶單元，所述多個(gè)液晶單元包括第一液晶單元和第二液晶單元，所有所述第一液晶單元共同用于顯示圖像，所有所述第二液晶單元共同用于形成等效透鏡，所述第一液晶單元和第二液晶單元混合排列； 每個(gè)所述液晶單元均包括第一基板、第二基板以及設(shè)置在兩基板之間的液晶層； 所述第二液晶單元的第一基板包括第一透明襯底基板、設(shè)置在所述第一透明襯底基板靠近所述液晶層一側(cè)的第一取向?qū)印⒃O(shè)置在所述第一透明襯底基板與所述第一取向?qū)又g的第一透明電極； 所述第二液晶單元的第二基板包括第二透明襯底基板、設(shè)置在所述第二透明襯底基板靠近所述液晶層一側(cè)的第二取向?qū)印⒁约霸O(shè)置在所述第二透明襯底基板與所述第一取向?qū)又g的第二透明電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶鏡片，其特征在于，所述第一液晶單元和第二液晶單元交替排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶鏡片，其特征在于，所述第二液晶單元形成等效透鏡時(shí)，所述第一液晶單元形成黑畫面、白畫面或墨鏡顏色。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶鏡片，其特征在于，所述第二液晶單元上設(shè)置有光閥，當(dāng)所述第一液晶單元顯示圖像時(shí)，所述第二液晶單元的光閥關(guān)閉使得光線無法穿透所述第二液晶單元，當(dāng)所述第一液晶單元不顯示圖像時(shí)，所述第二液晶單元的光閥打開使得光線能夠穿透所述第二液晶單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶鏡片，其特征在于，所述第二液晶單元至少包括分別對應(yīng)近視透鏡、平透鏡、遠(yuǎn)視透鏡的第一工作狀態(tài)、第二工作狀態(tài)以及第三工作狀態(tài)，并且在對應(yīng)所述近視透鏡、遠(yuǎn)視透鏡的第一工作狀態(tài)、第三工作狀態(tài)時(shí)，焦距可調(diào)。
6.一種智能眼鏡，其特征在于，所述智能眼鏡包括:權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述液晶鏡片、可調(diào)鏡架、控制芯片； 所述控制芯片用于控制所述第一液晶單元顯示圖像和第二液晶單元形成等效透鏡； 所述可調(diào)鏡架用于固定所述液晶鏡片和控制芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能眼鏡，其特征在于，所述第一液晶單元的背對人眼一側(cè)設(shè)置有透明光源，在所述第一液晶單元顯示圖像時(shí)所述透明光源發(fā)光以提供背光，在所述第一液晶單元不顯示圖像時(shí)所述透明光源變?yōu)橥该鳌?br>
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能眼鏡，其特征在于，所述第一液晶單元的鄰近人眼一側(cè)進(jìn)一步設(shè)置有所述第二液晶單元。
【文檔編號】G02F1/1347GK104407478SQ201410560263
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】劉美鴻, 母林, 紀(jì)超超 申請人:深圳市億思達(dá)科技集團(tuán)有限公司