一种大视场角智能眼镜的制作方法

本实用新型涉及智能眼镜技术领域，是一种能够实现通过设计一款新型结构的智能眼镜，满足更优的用户多元化信息交换需求。

背景技术：

在我们的生活中，眼镜几乎是随处可见。而自从谷歌插手了眼镜这个行业之后，它就打算让眼镜变得无所不能.智能眼镜，也称智能镜，是指“像智能手机一样，具有独立的操作系统，可以由用户安装软件、游戏等软件服务商提供的程序，可通过语音或动作操控完成添加日程、地图导航、与好友互动、拍摄照片和视频、与朋友展开视频通话等功能，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类眼镜的总称”。

当年谷歌眼镜以颠覆式的视角让所有人眼前一亮，从此带来了智能穿戴眼镜市场高科风潮。功能齐全的谷歌眼镜在某些方面可以稍加调整，以完善性能。例如，眼镜的棱镜部分可以通过调整结构变轻薄，也可以扩大视场角。

作为新型智能眼镜优化，我们设计一种不同于谷歌眼镜的全新的眼镜结构，用于改善眼镜外形以及提高视场角。

技术实现要素：

1、本实用新型的目的。

本实用新型为了提高视场角，改进现有智能眼镜的结构，提出一种新型薄款棱镜的大视场角眼镜。

2、本实用新型所采用的技术方案。

本实用新型提出的组合棱镜结构，主体部分比较重要的是摄像头和棱镜部分。

本实用新型提出的大视场角智能眼镜，包括楔形棱镜、高透射结构、非旋转对称结构、阵列锯齿结构，非旋转对称结构作为基底，一面为平面，另一面的一端边缘为楔形结构，另一端设有阵列锯齿结构与人眼的位置相对应；高透射结构一面为高透射低折射率面，另一面为全反射面，高透射结构的全反射面紧贴在非旋转对称结构的平面上，与突出的楔形结构相对应；楔形棱镜的底面安装在高透射结构的高透射低折射率面上。

更进一步具体实施方式中，所述的高透射结构为膜结构，一面高透射低折射率面，另一面为全反射面。

更进一步具体实施方式中，高透射结构为薄片平板结构。

更进一步具体实施方式中，所述的阵列锯齿结构的锯齿朝向楔形棱镜的一面镀有半透半反膜。

更进一步具体实施方式中，所述的阵列锯齿结构的锯齿总体长度和光束宽度一致。

更进一步具体实施方式中，阵列锯齿结构的锯齿为9个。

更进一步具体实施方式中，楔形棱镜、非旋转对称结构和阵列锯齿结构的折射率相同，所述的高透射结构折射率低于楔形棱镜、非旋转对称结构和阵列锯齿结构的折射率。

3、本实用新型的有益效果。

（1）本实用新型的阵列矩阵结构对光束具有展宽作用，能够实现系统的大出瞳距，视场角变大，满足人眼使用的出瞳距离要求。

（2）本实用新型的阵列矩阵结构让波导的平板部分做得更薄。

（3）本实用新型有效地改善了智能眼镜的结构外形，成本更低，适用范围更广。

附图说明

图1是本实用新型的工作原理图。

图2是本实用新型的实施例的结构示意图。

图3是本实用新型的实施例侧视图。

图1中，A是一个楔形棱镜，B是一个薄片平板，C是一个复杂的非旋转对称结构，D阵列锯齿结构（由9个相同的锯齿组成），等效人眼E，投影镜头F，像面G，物面H。

具体实施方式

实施例

如图1所示，本实用新型提出的大视场角智能眼镜，薄片平板B的两个面和楔形棱镜A与非旋转对称结构C紧贴在一起；阵列锯齿结构的①和阵列锯齿结构的②分别代表锯齿单个锯齿结构的右边和左边，①处镀半透半反膜②处不镀膜。

图2和图3中，楔形棱镜A，薄片平板B，非旋转对称结构C，以及阵列锯齿结构D，阵列锯齿结构的半透半反膜①和不镀膜的面②，和光路图中的楔形棱镜A，薄片平板B，非旋转对称结构C，以及阵列锯齿结构D，阵列锯齿结构的半透半反膜①和不镀膜的面②是对应的；楔形棱镜A，非旋转对称结构C，以及阵列锯齿结构D组成材料相同，折射率较高，薄片平板B的材料不同于楔形棱镜A，非旋转对称结构C，以及阵列锯齿结构D，折射率低于楔形棱镜A，非旋转对称结构C，以及阵列锯齿结构D。阵列锯齿结构的锯齿总体长度和光束宽度一致。物面位于投影镜头的焦平面位置，这样物面上不同视场的光束经过投影镜头后出射平行光，进而经过楔形棱镜A，薄片平板B，进入非旋转对称结构C，光束第一次经过薄片平板B时入射角较小不满足全反条件，光线透射，光线经过非旋转对称结构C结构的第一次反射再次到达薄片平板B时，入射角满足全反射，最终不同视场的光束在波导结构中经过三次全反射打到锯齿阵列的右侧端面，在半透半反膜的作用下，反射光束最终导出波导结构，进入等效人眼，进而聚焦在像面位置。

在本实用新型的实施案例中，因为整个系统采用了阵列锯齿结构，对光束具有展宽作用，能够实现系统的大出瞳距，满足人眼使用的出瞳距离要求；同时锯齿阵列的引入让波导的平板部分做得更薄。且在这么薄的结构下视场角更大，约为24度。半透半反膜一方面让物面的物体能最终成像在像面位置，另一方面也让波导正前方的物体可以直接穿过锯齿和波导结构，进入眼睛成像，综合起来形成了AR的成像效果。

系统中通过引入低折射率的薄片平板B结构，利用非旋转对称结构C结构对光线的全反射，改变光线角度，使得光线在波导内实现全反射，最终进入眼睛。还有一种方法是将薄片平板B去除，在薄片平板B位置镀制一种对于角度敏感的光学膜层，使得光束在进入时高透，在光束经过非旋转对称结构C反射后再次到达薄片平板B位置时高反，但是该方法镀膜工艺复杂，费用高；引入低折射率平板结构的方法简单，费用低。镜架可以是特殊金属材质，可以大幅度进行调节，以适应不同头型用户的佩戴习惯。

上述描述中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施方案仅仅是对本实用新型专利的优选实施例进行描述，并非对本实用新型专利的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型专利设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本实用新型专利的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本实用新型的保护范围。