一種智能眼鏡的特性材料覆蓋設計的制作方法
【專利摘要】智能眼鏡因其工作原理獨特，各種特性材料不能直接覆蓋在眼鏡表面，本發明公開了一種結構設計，能夠實現特性材料在智能眼鏡表面的覆蓋，可以解決如智能眼鏡強光入射的問題，屬于光學結構設計領域。此設計是將特性材料與透明且具有較高應力的保護層膠合在一起，在眼鏡外緣放置隔墊，再將保護層放在智能眼鏡表面。保護層與波導鏡片之間會產生一層極薄的光學空腔，空腔的存在可以保證特性材料產生效果的同時不影響成像質量。本設計對智能眼鏡結構上做出微小調整，解決了智能眼鏡的強光入射問題，是一種結構簡單、操作性強、具有極高實際價值的設計。
【專利說明】
-種智能眼鏡的特性材料覆蓋設計
技術領域
[0001] 本發明設及一種能實現特性材料在智能眼鏡表面覆蓋的設計，屬于光學結構設計 領域。
【背景技術】
[0002] 智能眼鏡基于集成光波導技術，光波導由折射率不同的透明介質組成，光波由于 全反射效應被局限在波導內，波導內一部分特殊結構可W令光束射入人眼。由于波導本身 材質透明，外界的光線也可W同時入射人眼，人可W同時接收來自外界的現實信息與來自 波導的虛擬信息，兩種信息相互疊加補充，增強了視覺化效果，運種技術叫做增強現實技術 (Augmented Reality,簡稱AR)。
[0003] 智能眼鏡中的虛擬信息由成像光學系統提供，能量有限，當外界入射光束的能量 較高時(如戶外烈日下），虛擬信息會在很大程度上被模糊、覆蓋，運時我們多使用特性材料 對入射光束進行適當的衰減，然而光波導的特殊工作原理決定了常規的特性材料處理方法 無法在智能眼鏡上實現，因此強光入射一直是智能眼鏡技術中未曾解決的問題。
[0004] 隨著智能眼鏡技術的發展，強光入射問題將變得愈來愈突出，運種情況下急需一 種解決方案。
【發明內容】
[0005] 鑒于運種情況，本發明提出了一種智能眼鏡的特性材料覆蓋設計，旨在實現特性 材料在智能眼鏡表面的覆蓋，W解決如強光入射等實際問題。
[0006] -種智能眼鏡的特性材料覆蓋技術設計，其特征在于:將特性材料3覆蓋在具有機 械應力的透明保護層1表面，使用加隔墊7或其他方法，令特性材料與眼鏡波導4之間產生一 層光學空腔6,結構如圖1所示。
[0007] 所述特性材料3是W膠合、鍛膜或者他方式附在透明保護層1的內表面。
[000引所述透明保護層1要求厚度小、透明且有較強的應力。
[0009] 所述光學空腔的產生方法W加隔墊為例，但不局限于使用隔墊。
[0010] 所述隔墊放置在波導4工作范圍之外。
[0011] 所述結構是將保護層1覆蓋在波導4表面并固定在一起。
[0012] 透明保護層1的應力作用會令特性材料3與波導4之間出現一層極薄的光學空腔2， 運層光學空腔可W令光波按照理想方式在波導中傳播。運樣，在不影響光波傳輸的前提下， 實現了特性材料在智能眼鏡表面的覆蓋，能夠解決智能眼鏡的諸多問題(如強光入射）。
【附圖說明】
[0013] 圖1為智能眼鏡的特性材料覆蓋技術結構示意圖； 圖2為智能眼鏡光波導內光線傳播示意圖； 圖3為電致變色膜直接覆蓋在波導表面的光路示意圖； 圖4為電致變色膜使用技術覆蓋在智能眼鏡表面的光路示意圖； 附圖標記說明： 1、透明保護層;2、空氣層;3、特性材料;4、波導；5、包層;6、光學空腔;7、隔墊;8、電致變 色膜。
【具體實施方式】
[0014] W解決智能眼鏡的強光入射問題為例，使用電致變色膜做特性材料，結合附圖對 本設計的光學結構和原理作進一步的詳細說明。
[0015] 在電致變色膜(Electrochromic)是一種常被用來衰減光強的特性材料，在變色膜 兩端加適當電壓可W改變其通透性，實現按要求衰減光強的目的。
[0016] 圖2展示了智能眼鏡中光在波導內的傳輸，由于光波導材料的折射率.;3大于空氣折 射率嘴與包層折射率礙，當光線W-定角度入射時，會在波導與空氣、波導與包層的界面不 斷發生全反射，光波會被限制在波導內部。如果W常規方法將電致變色膜覆蓋在波導表面， 光路的傳輸過程如圖3所示。
[0017] 由于電致變色膜本身具有一定折射率，當光束進入波導與變色膜的界面時會折射 入變色膜并在變色膜與空氣的界面發生全反射，全反射后的光束會在波導與包層的界面再 次發生全反射，波導中的光線便如此不斷反射，循環往復。然而變色膜本身具有較強的消光 效用，光波在變色膜中的不斷傳播會極大損耗其能量，直至消失殆盡，無法成像。因此，在強 入射光問題的解決方案中，傳統的直接覆蓋方式是不可行的。
[0018] 為了解決運個問題，我們提出了新的設計方法，結構示意圖如圖4所示。由于電致 變色膜具有一定的機械應力，我們把運種變色膜膠合在一個透明保護層的內表面，保護層 要求高硬度、高透過率并且表面平整。
[0019] 保護層的表面曲率與波導的表面曲率要相同或類似，將鍛有電致變色膜的保護層 覆蓋在波導表面，在波導的有效工作范圍外用隔墊隔開。保護層的應力作用會使得變色膜 與波導之間出現一層極薄的光學空腔，運層光學空腔可W保證光波在波導與空氣的界面上 發生全反射，光波能夠按照理想方式（圖2所示)在波導中傳播，同時，保護層內的電致變色 膜能夠對入射光束進行有效衰減，在不影響智能眼鏡成像的前提下解決了強光入射問題。
[0020] 本設計旨在實現特性材料在智能眼鏡表面的覆蓋，W解決如強光入射等智能眼鏡 的實際問題。將特性材料附著在保護層的內表面，利用保護層的應力效用產生一層光學空 腔，光學空腔的存在可W保證波導內光線的正常傳播。此設計結構簡單，能夠在不影響波導 內光線成像的前提下實現對入射光線的特殊處理，是一種具有極高實際價值的智能眼鏡設 計。
[0021] 上述實施例和圖式并非限定本發明的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通 技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利范疇，本發明的保護 范圍應該W權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1. 一種智能眼鏡的特性材料覆蓋技術設計，其特征在于：將特性材料覆蓋在透明保護 層上，使用加隔墊或其他方法，令特性材料與眼鏡波導之間產生一層光學空腔。2. 根據權利要求1所述的所述的一種智能眼鏡的特性材料覆蓋技術設計，其特征在于： 光學空腔產生方式不局限于使用隔墊。3. 根據權利要求1所述的一種智能眼鏡的特性材料覆蓋技術設計，其特征在于:透明保 護層是具有一定機械應力的透明薄層。4. 根據權利要求1或2所述的一種智能眼鏡的特性材料覆蓋技術設計，其特征在于:將 特性材料以膠合或其他方式附著到透明保護層的內表面，將保護層貼合到放有隔墊或其他 結構的波導表面。5. 根據權利要求1或4所述的所述的一種智能眼鏡的特性材料覆蓋技術設計，其特征在 于:所使用的特性材料可以有多種選擇，不局限于電致變色膜。
【文檔編號】G02B27/01GK106066540SQ201610680777
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年8月17日
【發明人】孫川, 孫保偉, 裴增智, 徐恩, 張文君, 張希娟
【申請人】上海理湃光晶技術有限公司