一种反射型增强现实眼镜的制作方法

本技术属于增强现实眼镜及光学显示的，具体涉及一种反射型增强现实眼镜。

背景技术：

1、ar眼镜(增强现实眼镜)是将需要投影的虚拟图像和真实图像之间互相叠加，让人在看到真实景象的同时，还可以看到一些虚拟的增强现实的图像。现有ar眼镜的光学方式主要包括：棱镜波导方案(谷歌眼镜推出的方案)、自由曲面方案、阵列波导方案、衍射波导方案和全息波导方案。这些方案都是将光学系统作为一个整体方案来将虚拟的增强现实图像投影到人眼中去；但缺点是体积较大、镜片较厚且没有解决近视融合的问题。本发明提出一种新型的方案，将光学模组和反射型波导分开，反射型波导直接贴合在眼镜镜片上形成一个整体，便于替换；光学模组则直接放置在镜框上，减小尺寸，避免体积大影响使用体验。

技术实现思路

1、本实用新型的在于克服现有技术的不足，提供一种反射型增强现实眼镜，在不更换用户原本佩戴眼镜的基础上进行简单加工，实现增强现实的功能。

2、为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种反射型增强现实眼镜，所述眼镜包括镜框和镜片，其特征在于，所述眼镜还包括反射型波导、光学模组及两个电子模组；所述反射型波导贴合在镜片靠近人眼的一侧；所述光学模组和一电子模组设置在与反射型波导同侧的镜框一侧，另一电子模组设置于镜框另一侧；

4、所述电子模组用于控制光学模组发射及扩展光束；所述光学模组将光束扩展成宽型光束入射至反射型波导，反射型波导将宽型光束反射进人眼。

5、作为优选的技术方案，所述反射型波导为竖条型反射阵列，包括载体及多条三角柱型反射单元；所述多条三角柱型反射单元排列于载体一侧；所述载体另一侧贴合与镜片靠近人眼的一侧；所述三角柱型反射单元间有一间隔；

6、设某三角柱型反射单元与载体接触面的尺寸为a，三角柱型反射单元和间隔的尺寸为b，则反射型波导的占空比为a/b，反射型波导的透过率为1-a/b。

7、作为优选的技术方案，所述三角柱型反射单元为直角三角柱型反射单元；所述直角三角柱型反射单元的斜面面向光学模组的出射方向，与载体的夹角为θ1；所述斜面为反射面镀膜。

8、作为优选的技术方案，所述三角柱型反射单元为锐角三角柱型反射单元；所述锐角三角柱型反射单元面向光学模组出射方向的面为反射面镀膜。

9、作为优选的技术方案，所述三角柱型反射单元为钝角三角柱型反射单元；所述钝角三角柱型反射单元面向光学模组出射方向的面为反射面镀膜。

10、作为优选的技术方案，所述反射型波导包括载体及多片相同倾角的片状反射单元；所述多片片状反射单元排列于载体一侧；所述载体另一侧贴合于镜片靠近人眼的一侧；所述片状反射单元间有间隔；所述片状反射单元面向光学模组方向的面为反射面镀膜；所述倾角为片状反射单元面向光学模组方向的面与载体的夹角θ2。

11、作为优选的技术方案，所述光学模组包括光机、转折棱镜和扩展波导；

12、所述扩展波导为薄型平板，包含四个不同的镀膜区域；所述镀膜区域分别为入射面、入射相对面、出射面及出射相对面；所述入射面与出射相对面处于同一侧；所述入射相对面和出射面处于同一侧；所述入射面为高透射镀膜，与转折棱镜进行胶合连接；所述入射相对面和出射相对面为反射镀膜；所述出射面为透射率α的镀膜，α的取值范围为2％～20％；α值越低，则扩展波导扩展后的光束尺寸越大。

13、作为优选的技术方案，所述反射型波导包括载体及多片相同倾角的斜面反射单元；所述斜面反射单元设置于载体内部；所述斜面反射单元面向光学模组方向的面为部分透射镀膜；所述倾角为斜面反射单元面向光学模组方向的面与载体的夹角θ3；

14、当光学模组射出的宽型扩展光束到达反射型波导时，在载体上发生折射后进入内部，经过斜面反射单元后垂直于载体出射至人眼。

15、作为优选的技术方案，所述眼镜还包括近视补偿镜片；所述近视补偿镜片放置于光学模组的出光口位置，用于补偿人眼的近视度数。

16、本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

17、1、本实用新型中通过将反射型波导、光学模组及电子模组应用在眼镜上，进行简单加工，在不更换用户原本佩戴眼镜的基础上，实现增强现实的功能。

18、2、本实用新型中反射型波导可以简单的贴合在原本眼镜的镜片上，安装简单；光学模组及电子模组安装在镜框两侧，可以独立加工，适当调节光学模组中光机的入射光后，即可匹配不同人眼的瞳距、入射角等信息；另外光学模组和反射型波导这种分开设置的方式，最大限度的减少成本，且兼有自身的屈光程度。

19、3、本实用新型还设有补偿镜片，可以对用户的近视度数进行补偿，改善使用者的视力状况。

技术特征：

1.一种反射型增强现实眼镜，所述眼镜包括镜框和镜片，其特征在于，所述眼镜还包括反射型波导、光学模组及两个电子模组；所述反射型波导贴合在镜片靠近人眼的一侧；所述光学模组和一电子模组设置在与反射型波导同侧的镜框一侧，另一电子模组设置于镜框另一侧；

2.根据权利要求1所述的一种反射型增强现实眼镜，其特征在于，所述反射型波导为竖条型反射阵列，包括载体及多条三角柱型反射单元；所述多条三角柱型反射单元排列于载体一侧；所述载体另一侧贴合与镜片靠近人眼的一侧；所述三角柱型反射单元间有一间隔；

3.根据权利要求2所述的一种反射型增强现实眼镜，其特征在于，所述三角柱型反射单元为直角三角柱型反射单元；所述直角三角柱型反射单元的斜面面向光学模组的出射方向，与载体的夹角为θ1；所述斜面为反射面镀膜。

4.根据权利要求2所述的一种反射型增强现实眼镜，其特征在于，所述三角柱型反射单元为锐角三角柱型反射单元；所述锐角三角柱型反射单元面向光学模组出射方向的面为反射面镀膜。

5.根据权利要求2所述的一种反射型增强现实眼镜，其特征在于，所述三角柱型反射单元为钝角三角柱型反射单元；所述钝角三角柱型反射单元面向光学模组出射方向的面为反射面镀膜。

6.根据权利要求1所述的一种反射型增强现实眼镜，其特征在于，所述反射型波导包括载体及多片相同倾角的片状反射单元；所述多片片状反射单元排列于载体一侧；所述载体另一侧贴合于镜片靠近人眼的一侧；所述片状反射单元间有间隔；所述片状反射单元面向光学模组方向的面为反射面镀膜；所述倾角为片状反射单元面向光学模组方向的面与载体的夹角θ2。

7.根据权利要求1所述的一种反射型增强现实眼镜，其特征在于，所述光学模组包括光机、转折棱镜和扩展波导；

8.根据权利要求1所述的一种反射型增强现实眼镜，其特征在于，所述反射型波导包括载体及多片相同倾角的斜面反射单元；所述斜面反射单元设置于载体内部；所述斜面反射单元面向光学模组方向的面为部分透射镀膜；所述倾角为斜面反射单元面向光学模组方向的面与载体的夹角θ3；

9.根据权利要求1所述的一种反射型增强现实眼镜，其特征在于，所述眼镜还包括近视补偿镜片；所述近视补偿镜片放置于光学模组的出光口位置，用于补偿人眼的近视度数。

技术总结
本技术公开了一种反射型增强现实眼镜，包括镜框和镜片，还包括反射型波导、光学模组及两个电子模组；反射型波导贴合在镜片靠近人眼的一侧；光学模组和一电子模组设置在与反射型波导同侧的镜框一侧，另一电子模组设置于镜框另一侧；电子模组控制光学模组发射光束，光学模组将电子模组发出的光束扩展成宽型光束入射至反射型波导，反射型波导将宽型光束反射进人眼。本技术中反射型波导、光学模组及电子模组为独立单元，通过简单加工便可在不更换原眼镜的基础上，实现增强显示的功能，同时体积小、易替换，提高了用户体验。

技术研发人员：鱼婧
受保护的技术使用者：广州未来鱼光学科技有限公司
技术研发日：20230705
技术公布日：2024/1/15