CN111580278B - 一种ar或vr眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种AR或VR眼镜，所述眼镜包括屏幕、设置于所述屏幕和所述眼镜佩戴者的眼睛之间的第一透镜以及设置于所述第一透镜和所述眼睛之间的第二透镜，其中，所述第二透镜包括柔性透明基底和设置在所述基底上的可变形膜，还包括激励装置，用于激励所述可变形膜变形以改变所述基底的曲率，从而调节自所述第一透镜出射至眼睛的光线的传播方向。该实施例提供的眼镜可根据用户的眼睛的近视或远视情况调节第一透镜出射至眼睛的光线的传播方向，使得该眼镜适用于近视、远视或者普通用户，同时该眼镜无需增加第一透镜与用户的眼睛之间的距离，在满足不同近视或远视程度的用户的需求的同时，提高用户的舒适度，确保用户高品质的沉浸感。

Description

一种AR或VR眼镜

技术领域

本发明涉及智能穿戴技术领域，特别是涉及一种AR或VR眼镜。

背景技术

随着科技发展的进步，人们的娱乐方式也越来越多，VR(Virtual Reality，虚拟现实)技术和AR(Augmented Reality，增强现实)技术也逐渐应用到影音娱乐中，各种影音娱乐设备的趣味性大大提高。VR技术能够让使用者沉浸在一个封闭的虚拟空间里，里面的内容都是开发者设定好的，都是虚假的，而AR技术则可以看到与所在的现实生活综合在一起的虚拟场景，非常的生动，亦真亦幻。

现在对AR技术和VR技术的需求越来越大，但现有技术的AR或VR眼镜并不能满足愈来愈多的近视或远视用户的需求。目前全世界范围内的近视、远视发生率越来越高，尤其在中国，高中以上的人口中近视、远视率高达70％以上。近视用户和普通用户的视觉效果对比图如图1-2所示，可见，对于普通用户而言，屏幕通过主透镜10传播至眼睛11的光的聚焦点12可聚焦在在眼睛11的视网膜上，而对比近视用户而言，屏幕通过主透镜10传播至眼睛11的光的聚焦点12聚焦在眼睛10的视网膜前；而对于远视用户而言，屏幕通过主透镜传播至眼睛的光的聚焦点聚焦在眼睛的视网膜后。因此，近视用户、远视用户佩戴AR或VR眼镜均无法获得清晰的图像信息，更谈不上体验所谓的沉浸感了，因此会降低AR或VR眼镜的普及度。

现有技术中的AR或VR眼镜一般只佩戴一组镜片，近视或远视用户若要佩戴AR或VR眼镜观赏，往往需要通过以下两种方法：第一种为佩戴眼镜，然后再佩戴AR或VR眼镜，由于用户的眼睛无法靠近AR或VR眼镜的镜片，而且同时佩戴两副眼镜会非常笨拙，从而大大削弱用户的沉浸感；而第二种方案为直接佩戴AR或VR眼镜并将屏幕靠近AR或VR眼镜的镜片，相当于用户靠近屏幕观看屏幕的内容，由于屏幕靠近镜片，使得屏幕边缘的图像被移出画面之外，用户只能看见屏幕中间部分的图像，无法看见屏幕外侧的图像；该方案的另一个缺陷在于用户容易看到像素。而且，如果近视或远视用户的左右眼的近视度数不相同，也不适用于该方案。

因此，为了克服现有技术存在的技术缺陷，需要提供一种新的AR或VR眼镜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种AR或VR眼镜，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。

为了达到上述目的中至少一个，本发明提供一种AR或VR眼镜，包括屏幕、设置于所述屏幕和所述眼镜佩戴者的眼睛之间的第一透镜、设置于所述第一透镜和所述眼睛之间的第二透镜,其中，所述第二透镜包括柔性透明基底和设置在所述基底上的可变形膜；激励装置，用于激励所述可变形膜变形以改变所述基底的曲率，从而调节自所述第一透镜出射至眼睛的光线的传播方向。

该实施例提供的眼镜可根据用户的眼睛的近视或远视情况调节自第一透镜出射至眼睛的光线的传播方向，具有较大的调节范围，且调节具有连续性，使得该眼镜可适用于近视、远视或者普通用户，同时该眼镜无需增加第一透镜与用户的眼睛之间的距离，在满足不同近视或远视程度的用户的需求的同时，提高用户佩戴的舒适度，确保用户高品质的沉浸感。而且该眼镜适用于左眼睛和右眼睛的近视或者远视度数不相同的用户，可分开调节出射至左眼睛和右眼睛的光线的传播方向。

在一种实施例中，所述第一透镜为凸透镜；所述基底形成为凹透镜，所述凹透镜在所述可变形膜变形时的曲率改变。

在一种实施例中，所述第一透镜为凸透镜；所述基底形成为凸透镜，所述凸透镜基底在所述可变形膜变形时的曲率改变。

在一种实施例中，所述可变形膜为图案化的可变形膜，其分布从所述基底的中心向边缘逐渐变稀疏。

该实施方式的可变形膜的每个位置的变形量均不相同，在可变形膜变形时，从可变形膜的中间区域到边缘区域，可变形膜的变形程度逐渐变小，从而带动柔性透明基底的中间区域的变形幅度较大，因此柔性透明基底中间区域厚度减小的幅度较大，柔性透明基底的边缘区域的变形幅度较小，柔性透明基底边缘区域厚度减小的幅度较小，从而使得柔性透明基底的中间区域朝着边缘位置逐渐变平，提高柔性透明基底的发散程度，消除成像畸变，确保用户的视觉效果。

在一种实施例中，所述可变形膜为图案化的可变形膜，其分布从所述基底的中心向边缘逐渐变密集。

该实施方式的可变形膜的每个位置的变形量均不相同，在可变形膜变形时，从可变形膜的中间区域到边缘区域，可变形膜的变形程度逐渐变大，从而带动柔性透明基底的中间区域的变形幅度较小，柔性透明基底中间区域厚度减小的幅度较小，而柔性透明基底的边缘区域的变形幅度较大，柔性透明基底边缘区域厚度减小的幅度较大，提高柔性透明基底的会聚程度，消除成像畸变，确保用户的视觉效果。

在一种实施例中，所述激励装置为紫外光发射器、可见光发射器、控制所述紫外光发射器发射紫外光的第一电源和控制所述可见光发射器发射可见光的第二电源，所述可变形膜为光致变形膜，所述光致变形膜受到所述紫外光发射器发射的紫外光照射后变形，在受到所述可见光发射器发射的可见光照射后回复原状。

在一种实施例中，所述激励装置包括第三电源和设置在所述可变形膜和所述基底之间的导电膜；所述可变形膜为电致变形膜，所述第三电源产生的电激励信号经所述导电膜传输到所述电致变形膜，从而使得所述电致变形膜变形，在没有所述电激励信号后所述电致变形膜恢复原状。

在一种实施例中，还包括红外线发射器和阵列排布的红外线接收器，其中当检测到所述红外线发射器沿预定角度发射红外光经所述第二透镜进入眼睛后，经眼睛反射经所述第二透镜不是由所述阵列排布的红外线接收器中的预定红外线接收器接收，则所述第一电源控制所述紫外光发射器发射紫外光，直到由预定红外线接收器接收到所述红外线发射器发射的所述红外光。

该实施例的眼镜可实现对第一透镜出射至眼睛的光线的传播方向的自动调节，直到检测到由预定红外线接收器接收到红外线发射器发射的红外光，即使得光线的传播方向与用户的晶状体相适应再停止，无需用户手动操作，便于用户体验。

在一种实施例中，还包括红外线发射器和阵列排布的红外线接收器，其中当检测到所述红外线发射器沿预定角度发射红外光经所述第二透镜进入眼睛后，经眼睛反射经所述第二透镜不是由所述阵列排布的红外线接收器中的预定红外线接收器接收，则所述第三电源生成所述电激励信号，直到由预定红外线接收器接收到所述红外线发射器发射的所述红外光。

该实施例的眼镜可实现对第一透镜出射至眼睛的光线的传播方向的自动调节，直到检测到由预定红外线接收器接收到红外线发射器发射的红外光，即使得光线的传播方向与用户的晶状体相适应再停止，无需用户手动操作，便于用户体验，而且不会影响用户使用眼镜。

在一种实施例中，还包括第一开关，用于控制所述紫外光发射器发射紫外线光；第二开关，用于控制所述可见光发射器发射可见光。

在一种实施例中，还包括第三开关，用于控制所述第三电源产生电激励信号的强度。

在一种实施例中，还包括动作捕捉器，用于捕捉到在预定时间内眼睛的预定动作时，使得所述红外线发射器和红外线接收器开始工作；或者距离感应器，用于感应到与所述眼睛预定部位的距离在预定时间内变化预定次数时，使得所述红外线发射器和红外线接收器开始工作。

该实施例的眼镜通过动作捕捉器、距离感应器即可触发红外线发射器和红外线接收器工作，进而自动调节第一透镜出射至眼睛的光线的传播方向，无需用户手动操作，便于用户体验。

在一种实施例中，还包括紫外光滤光片，设置在所述紫外光发射器和所述眼睛之间，用于在所述紫外光发射器发射紫外光时，阻挡所述紫外光进入所述眼睛。

该实施例的眼镜设置的紫外光滤光片可有效过滤掉紫外光，防止紫外光对眼睛的损伤。

在一种实施例中，还包括旋转机构，用于在所述紫外光发射器不发射紫外光时将所述紫外光滤光片移离。

在一种实施例中，所述眼镜为VR眼镜，还包括镜筒，其中所述第一透镜、第二透镜、紫外光发射器和可见光发射器均设置在所述镜筒中。

在一种实施例中，所述紫外光发射器和可见光发射器均为环状，套设在所述镜筒中。

在一种实施例中，所述柔性透明基底为非球面透镜。

该实施例的眼镜中的柔性透明基底为非球面透镜，可有效修正影像，提高失真度，避免发生光学畸变，确保视觉效果，使得视物更加逼真，更自然舒适，确保普通用户也可拥有高品质的沉浸感。

本发明的有益效果如下：

本发明针对目前现有技术中存在的问题，提供一种AR或VR眼镜，该眼镜可根据用户的眼睛的近视或远视情况调节自第一透镜出射至眼睛的光线的传播方向，具有较大的调节范围，且调节具有连续性，使得该眼镜可适用于近视、远视或者普通用户，同时该眼镜无需增加第一透镜与用户的眼睛之间的距离，在满足不同近视或远视程度的用户的需求的同时，提高用户佩戴的舒适度，确保用户高品质的沉浸感。而且该眼镜适用于左眼睛和右眼睛的近视或者远视度数不相同的用户，可分开调节出射至左眼睛和右眼睛的光线的传播方向，使得光线的传播方向分别与用户的左眼睛和右眼睛的晶状体相适应。另外，柔性透明基底为非球面透镜，可有效修正影像，提高失真度，避免发生光学畸变，确保视觉效果，使得视物更加逼真，更自然舒适，确保普通用户也可拥有高品质的沉浸感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出非近视用户的视觉效果示意图。

图2示出近视用户的视觉效果示意图。

图3示出相机的屈光度调节的调节原理示意图。

图4示出本发明的一种实施方式中的AR或VR眼镜的结构主视图。

图5示出本发明的一种实施方式中的AR或VR眼镜的内部结构示意图。

图6示出非球面镜片与球面镜片成像区别示意图。

图7示出本发明的一种实施方式中的AR或VR眼镜针对轻度近视视觉调整示意图。

图8示出本发明的一种实施方式中的AR或VR眼镜针对轻度近视视觉调整示意图。

图9示出本发明的一种实施方式中的AR或VR眼镜中的第二透镜的结构示意图。

图10示出本发明的一种实施方式中的光致形变材料变形过程示意图。

图11示出本发明的一种实施方式中的第二透镜弯曲变形原理示意图。

图12a-12b示出本发明的一种实施方式中的红外线发射器和红外线接收器的工作流程图。

图13示出本发明的一种实施方式中的AR或VR眼镜中的紫外光滤光片的工作示意图。

图14示出本发明的一种实施方式中的AR或VR眼镜的内部结构示意图。

图15示出本发明的一种实施方式中的AR或VR眼镜的第二透镜的结构示意图。

图16示出本发明的一种实施方式中的电致形变材料变形过程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

针对现有技术中AR或VR眼镜并不能满足愈来愈多的近视或远视用户的需求，在相机领域，有另一种方案，即在单反相机的目镜边上设置有屈光度调节旋钮，通过转动该旋钮，在一定范围内，近视用户无需佩戴眼镜也可以看清取景器内的图像。屈光度调节的调节原理如图3所示。该取景器内部是由多个独立镜片组成，旋转旋钮相当于调节两个相邻的镜片的距离，从而起到改变进入眼睛中的光线的发散或者会聚程度的作用，等效于一个变焦镜头。但是若将AR或VR眼镜设置为多个独立镜片，所需要的镜距较长，会增大AR或VR眼镜的主透镜与用户眼球之间的距离，依然会降低用户的沉浸感。

为了达到上述目的中至少一个，本发明的一种实施例中，如图4-5所示，提供一种AR或VR眼镜20，包括屏幕、设置于所述屏幕和所述眼镜佩戴者的眼睛之间的第一透镜21、设置于所述第一透镜21和所述眼睛之间的第二透镜22,其中，所述第二透镜22包括柔性透明基底221和设置在所述基底221上的可变形膜222；该眼镜20还包括有激励装置，用于激励所述可变形膜222变形以改变所述基底221的曲率，从而调节自所述第一透镜21出射至眼睛30的光线的传播方向。

该实施例提供的眼镜通过激励可变形膜222变形，以改变基底221的曲率，也就是调节柔性透明基底221的屈光度，使得柔性透明基底221的屈光度在一定范围内变化。在一种具体的实施方式中，柔性透明基底121的屈光度在-10D到+10D之间变化，进而调节自所述第一透镜21出射至眼睛30的光线的传播方向，即使得屏幕通过第一透镜21传播至眼睛30的光的聚焦点聚焦在眼睛30的视网膜31上，也就是说成像在用户的眼睛30的视网膜31上，而不是聚焦在眼睛30的视网膜31前或者视网膜31后。可见，该实施例提供的眼镜可使光线的传播方向与用户的晶状体相适应，从而不管是近视用户，远视用户或者为普通用户，均可获得清晰的图像信息。因此，该AR或VR眼镜能够适用于用户近视、远视或用户视力正常的至少三个场景下。

该实施例提供的眼镜可根据用户的眼睛的近视或远视情况调节自第一透镜出射至眼睛的光线的传播方向，即调节柔性透明基底的屈光度，使柔性透明基底的屈光度在一定范围内变化，进而使得屏幕通过第一透镜传播至眼睛的光的聚焦点聚焦在用户的眼睛的视网膜上，从而不管是近视用户，远视用户或者为普通用户，均可获得清晰的图像信息。而且该眼镜具有较大的调节范围，且调节具有连续性，同时该眼镜无需增加第一透镜与用户的眼睛之间的距离，在满足不同近视或远视程度的用户的需求的同时，提高用户佩戴眼镜的舒适度，确保用户高品质的沉浸感。

在另一种实施方式中，该眼镜包括有两个相互连接的镜框(图中未显示)，屏幕、第一透镜、第二透镜和激励装置均设置在两个镜框内。其中，两个镜框内的可变形膜的变形程度可为相同也可为不同。在两个镜框内的可变形膜的变形程度互不相同的实施方式中，针对两个镜框内的柔性透明基底的屈光度的调节量也不相同，这样，针对于两眼度数不一样的用户，该眼镜可分开调节用户的左眼睛和右眼睛对应的基底的屈光度，进而调整出射至左眼睛和右眼睛的光线的传播方向，使得用户的左眼睛和右眼睛都能够获取到清晰的图像信息。

在另一种具体的实施方式中，柔性透明基底221为非球面透镜，如图6所示，相比于球面透镜，非球面透镜的表面弧度与普通的球面镜片不相同，非球面透镜可有效修正影像，提高失真度，而且，非球面镜片的表面形状更为复杂，曲线是从镜片的中心一直弯曲至镜片的边缘，镜片的正面的表面朝着镜片的边缘逐渐变平，可避免发生光学畸变，确保视觉效果，使得视物更加逼真，更自然舒适，确保普通用户也可拥有高品质的沉浸感。

在一种具体的实施方式中，如图4-5所示，第一透镜21为凸透镜；柔性透明基底221形成为凹透镜，凹透镜柔性透明基底221在所述可变形膜222变形时的曲率改变。在一种具体的实施方式中，该第一透镜21为非球面凸面高透光镜，材质为高硬度的高分子材料；在一种具体的实施方式中，柔性透明基底221为凹面高透光镜，材质为高柔性的高分子材料，该高柔性高分子材料为水合聚合物，例如可为甲基丙烯酸甲脂、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甘油脂等。该实施方式中的眼镜适用于近视用户，其中，凸透镜的第一透镜21将屏幕所发出的光线进行会聚，凹透镜的柔性透明基底221将自第一透镜21传播至眼睛30的光线进行发散。如图7-8所示，针对轻度近视的用户而言，该实施例中的眼镜的初始状态即可实现屏幕通过第一透镜21传播至眼睛20的光的聚焦点聚焦在眼睛30的视网膜31上，如图7所示；而针对于重度近视的用户而言，如图8所示，通过激励装置激励可变形膜222变形，带动柔性透明基底221变形，改变凹透镜的柔性透明基底221的曲率，提高柔性透明基底221的发散度，调节光线的传播方向，使得屏幕通过第一透镜21传播至眼睛30的光的聚焦点聚焦在眼睛30的视网膜31上。

在另一种具体的实施方式中，如图9所示，可变形膜222为图案化的可变形膜，其分布从所述基底221的中心向边缘逐渐变稀疏。该实施方式的可变形膜222的每个位置的变形量均不相同，在可变形膜222变形时，从可变形膜222的中间区域到边缘区域，可变形膜222的变形程度逐渐变小，从而带动凹透镜的柔性透明基底221的中间区域的变形幅度较大，因此凹透镜的柔性透明基底221中间区域厚度减小的幅度较大，而柔性透明基底221的边缘区域的变形幅度较小，因此，柔性透明基底221边缘区域厚度减小的幅度较小，从而使得凹透镜的柔性透明基底221的中间区域朝着边缘位置逐渐变平，从而提高柔性透明基底的发散程度，消除成像畸变，确保用户的视觉效果。

在一种具体的实施方式中，所述第一透镜为凸透镜；所述基底形成为凸透镜，所述凸透镜的柔性透明基底在所述可变形膜变形时的曲率改变。可理解的是，该实施方式中的眼镜适用于远视用户，其中，凸透镜的第一透镜将屏幕所发出的光线进行会聚，凸透镜的柔性透明基底将自第一透镜传播至眼睛的光线再次会聚。针对轻度远视的用户而言，该实施例中的眼镜的初始状态即可实现屏幕通过第一透镜传播至眼睛的光的聚焦点聚焦在眼睛的视网膜上，而针对于重度远视的用户而言，通过激励可变形膜变形，改变凸透镜的柔性透明基底的曲率，提高柔性透明基底的聚焦度，调节光线的传播方向，使得屏幕通过第一透镜传播至眼睛的光的聚焦点聚焦在眼睛的视网膜上。

在另一种具体的实施方式中，所述可变形膜为图案化的可变形膜，其分布从所述基底的中心向边缘逐渐变密集。该实施方式的可变形膜的每个位置的变形量均不相同，在可变形膜变形时，从可变形膜的中间区域到边缘区域，可变形膜的变形程度逐渐变大，从而带动凸透镜的柔性透明基底的中间区域的变形幅度较小，因此柔性透明基底中间区域厚度减小的幅度较小，而凸透镜的柔性透明基底的边缘区域的变形幅度较大，因此，柔性透明基底边缘区域厚度减小的幅度较大，从而提高凸透镜的柔性透明基底的会聚程度，消除成像畸变，确保用户的视觉效果。

在一种具体的实施方式中，如图4-5所示，所述激励装置为紫外光发射器23、可见光发射器24、控制所述紫外光发射器23发射紫外光的第一电源(图中未显示)和控制所述可见光发射器24发射可见光的第二电源(图中未显示)，可变形膜222为光致变形膜，光致变形膜受到所述紫外光发射器23发射的紫外光照射后变形，在受到所述可见光发射器24发射的可见光照射后回复原状。

具体地，该光致变形膜由光致形变材料组成，光致形变材料为一种新型的功能材料，可通过特定波长及一定强度的光(例如激光)照射时，光致形变材料内部发生光物理或者光化学效应，将光能转换为机械能，材料发生伸缩形变；当特定波长及一定强度的光(例如激光)消失时，例如在自然光环境下，光致形变材料恢复原状。由此，可实现对光致形变膜的精确快速光驱动，且具有可恢复性、可重复驱动的特点。

在一种具体的实施方式中，光致形变材料可为光敏液晶高弹体、具有光致应力释放的光敏材料和PLZT陶瓷材料中的一种或者其组合。在一种具体的实施方式中，光致形变材料为采用阳离子光聚合方法合成的具有乙氧基主链的偶氮苯液晶弹性体，该材料在315-400nm的紫外光照射下能够发生弯曲行为，而在可见光的照射下，会发生恢复行为。具体地如图10所示，该材料的变形原理为偶氮苯单元在紫外光照射下发生液晶分子取向度的变化，从而发生宏观收缩。

在一种具体的实施方式中，该紫外光发射器23能够发射出315-400nm波长的紫外光，且紫外光发射器23发射紫外光的方向恒定朝向可变形膜222的方向；在另一种具体的实施方式中，可见光发射器24可发射出特定波长的可见光，可见光发射器发射可见光的方向恒定朝向可变形膜222的方向。

在一种具体的实施方式中，光致变形膜通过蒸镀技术成膜在柔性透明基底上，即通过制作相应的掩膜版，采用加热蒸镀的方式蒸发光致形变材料并使之气化，光致形变材料粒子飞至基底表面凝聚成膜，在另一种具体的实施方式中，光致变形膜通过喷墨打印技术成膜在柔性透明基底上，即使用溶剂将光致形变材料溶解，然后将溶解后的光致形变材料直接喷印在基底表面上。

在激励装置包括紫外光发射器23、可见光发射器24的AR或VR眼镜10工作时，如图11所示，通过控制紫外光发射器23向光致变形膜发射紫外光，特定波长的紫外光照射在光致变形膜上，光致变形膜随之发生变形，进而带动柔性透明基底221发生弯曲变形，从而改变柔性透明基底221的曲率，进而调节自所述第一透镜21出射至眼睛30的光线的传播方向，使得屏幕通过第一透镜21传播至眼睛30的光的聚焦点聚焦在眼睛30的视网膜31上。当不需要使用时，控制自然光发射器24向光致变形膜发射自然光，从而光致变形膜回复原状，进而带动柔性透明基底221的形状恢复。

在一种具体的实施方式中，激励装置还包括第一开关，用于控制所述紫外光发射器发射紫外线光；第二开关，用于控制所述可见光发射器发射可见光。可理解的是，不同累积光量的紫外光对光致变形膜的作用也不一样，紫外光的累积光量越大，光致变形膜弯曲程度越高。可见光的作用亦是如此。因此不同近视或者远视程度的用户根据自身需要，可通过调整第一开关和第二开关调节紫外光发射器和自然光发射器发射的光的强度，使柔性透明基底弯曲至合适的曲率，从而满足不同用户的需求。在另一种具体的实施方式中，如图4所示，该第一开关和第二开关可为同一开关，即为旋钮，该眼镜分别包括有第一旋钮25和第二旋钮26，该第一旋钮25与第一组紫外光发射器23、自然光发射器24连接，该第二旋钮26与第二组紫外光发射器23、自然光发射器24连接。当顺时针旋转第一旋钮25时会触发紫外光发射器23，当逆时针旋转第一旋钮25时，会触发可见光发射器24，第二旋钮26也类似，反之设定也可以。而当用户调节柔性透明基底221弯曲至合适的曲率时，停止旋转第一旋钮25时，停止触发紫外光发射器23和自然光发射器24。该实施方式中整个调整过程是在眼镜正式使用之前完成的，当眼镜正式使用时，紫外光发射器和可见光发射器处于非工作状态，因此，不会影响用户正式使用眼镜时的体验，当用户再次需要调整时，可通过暂停视频的播放，再通过旋钮进行调节。

在一种具体的实施方式中，如图14-15所示，激励装置包括有红外线发射器27和阵列排布的红外线接收器28，其中当检测到所述红外线发射器27沿预定角度发射红外光经所述第二透镜22进入眼睛30后，经眼睛30反射经所述第二透镜22不是由所述阵列排布的红外线接收器中28的预定红外线接收器接收，则所述第一电源控制所述紫外光发射器23发射紫外光，直到由预定红外线接收器28接收到所述红外线发射器27发射的所述红外光。在一种具体的实施方式中，该红外线接收器28为从左到右并行排列的多个红外线传感器，如图12a-12b所示，其中，位于中间位置的红外线传感器作为预定的红外线接收器。当红外线发射器27沿预定角度发射红外光经所述第二透镜22进入眼睛30后，若用户的眼镜30并无近视或远视，即用户的眼睛30的晶状体的折射率符合设定，则会将部分的红外线按照特定的方向反射出去，穿过第二透镜22，到达中间的红外线传感器，即到达预定的红外线接收器28。若人的眼睛30有近视或者远视，即人的眼镜30的晶状体的折射率不符合设定的数值，则部分红外线会按照偏移的方向反射回来，穿过第二透镜，到达其他的红外线传感器上，如图12a所示，则触发第一电源工作，第一电源控制紫外光发射器23发射紫外光到光致变形膜上，从而调节柔性透明基底221的曲率，进而调整光线的传播方向，直至中间的红外线传感器接收到红外线发射器27发射的红外线时为止，如图12b所示。该实施例的眼镜可实现对第一透镜出射至眼睛的光线的传播方向的自动调节，直到检测到由预定红外线接收器接收到红外线发射器发射的红外线光，即使得光线的传播方向与用户的晶状体相适应再停止，无需用户手动操作，便于用户体验。

在一种具体的实施方式中，激励装置还包括紫外光滤光片29，设置在所述紫外光发射器23和所述眼睛30之间，用于在所述紫外光发射器23发射紫外光时，阻挡所述紫外光进入所述眼睛30。在另一种具体的实施方式中，激励装置还包括旋转机构210，用于在所述紫外光发射器23不发射紫外光时将所述紫外光滤光片29移离。如图13所示，当紫外光发射器23开始工作时，紫外光滤波片29通过旋转机构210，旋转至紫外光发射器23与眼睛30之间，阻挡紫外光发射至眼睛；当紫外光发射器23从工作状态切换至非工作状态时，紫外光滤波片29通过旋转机构210旋转移离至眼镜的上方，不影响用户体验。同时也可通过设置第四开关控制紫外光发射器和紫外光滤光片同步工作。在一种具体的实施方式中，紫外光滤光片29为镀制有氧化锌薄膜的玻璃基片。该实施例的眼镜设置的紫外光滤光片可有效过滤掉紫外光，防止紫外光对眼镜的损伤。

在另一种具体的实施方式中，如图14-15所示，所述激励装置包括第三电源211和设置在所述可变形膜222和所述基底221之间的导电膜212；所述可变形膜222为电致变形膜，所述第三电源211产生的电激励信号经所述导电膜212传输到电致变形膜，从而使得电致变形膜变形，在没有所述电激励信号后电致变形膜恢复原状。

在一种具体的实施方式中，电致变形膜的材质为离子聚合物—金属复合物(IPMC)材料，该材料在通电的状态下可发生弯曲变形。具体地电致变形膜的变形原理如图16所示，离子聚合物—金属复合物(IPMC)为在离子交换薄膜上电镀金属电极形成的。离子交换薄膜可以用自身的离子同外界单一种类的离子(阳离子或阴离子)进行交换。IPMC中离子交换薄膜内的阳离子可以吸引并结合一定的水分子形成水合阳离子，在外界电场的作用下，这些水合阳离子重新排列聚集，从而使薄膜状的IPMC产生弯曲变形。IPMC材料材质较轻，柔性好，而且驱动电压非常低，可以产生较大变形。在又一种实施方式中，导电膜212电镀在柔性透明基底221上，导电膜212的材质为透明ITO材料。

在一种具体的实施方式中，通过制备相应的金属掩膜版，先采用磁控溅射将电致变形材料镀制在柔性透明基底上，随后再涂覆一层PR胶，在金属掩膜版下进行曝光、显影后即可在基底上成膜电致变形膜。

该实施方式通过第三电源211为导电膜212提供电压输出，导电膜212再传递给电致变形膜，从而导致电致变形膜发生变形，进而带动柔性透明基底221发生弯曲变形，从而改变柔性透明基底221的曲率，进而调节自所述第一透镜21出射至眼睛30的光线的传播方向，使得屏幕通过第一透镜21传播至眼睛30的光的聚焦点聚焦在眼睛30的视网膜31上。当不需要使用时，关闭第三电源211，电致变形膜回复原状，进而带动柔性透明基底221的形状恢复。

在一种具体的实施方式中，还包括第三开关(图中未显示)，用于控制所述第三电源211产生电激励信号的强度。不同近视或者远视程度的用户可根据自身的需要，通过调整第三开关调节第三电源211产生的电激励信号的强度，使柔性透明基底221调节至合适的曲率，从而满足不同用户的需求。

在再一种具体的实施方式中，激励装置包括红外线发射器27和阵列排布的红外线接收器28，其中当检测到所述红外光发射器27沿预定角度发射红外光经所述第二透镜22进入眼睛30后，经眼睛30反射经所述第二透镜22不是由所述阵列排布的红外线接收器28中的预定红外线接收器28接收，则所述第三电源211生成所述电激励信号，直到由预定红外线接收器28接收到所述红外线发射器27发射的所述红外光。在一种具体的实施方式中，该红外线接收器28为从左到右并行排列的多个红外线传感器，如图12a-12b所示，其中，位于中间位置的红外线传感器作为预定的红外线接收器28。当红外线发射器27沿预定角度发射红外光经所述第二透镜22进入眼睛30后，若用户的眼镜并无近视或远视，即用户的眼睛的晶状体的折射率符合设定，则会将部分的红外线按照特定的方向反射出去，穿过第二透镜，到达中间的红外线传感器。若人的眼睛有近视或者远视，即人的眼镜的晶状体的折射率不符合设定的数值，则部分红外线会按照偏移的方向反射回来，穿过第二透镜，到达其他的红外线传感器上，如图12a所示，则触发第三电源211工作，第三电源111根据光线到达红外线传感器的位置，向导电膜212输出对应大小的电压，导电膜212传递给电致变形膜，从而带动柔性透明基底221弯曲至相应的弯曲变形量，直至中间的红外线传感器接收到红外线发射器27发射的红外光时为止，如图12b所示。该实施例的眼镜可实现对第一透镜出射至眼睛的光线的传播方向的自动调节，直到检测到由预定红外线接收器接收到红外线发射器发射的红外线光，即使得光线的传播方向与用户的晶状体相适应再停止，无需用户手动操作，便于用户体验。

在再一种具体的实施方式中，如图14-15所示，该眼镜还包括动作捕捉器213，用于捕捉到在预定时间内眼睛的预定动作时，使得所述红外线发射器27和红外线接收器28开始工作；或者距离感应器，用于感应到与所述眼睛预定部位的距离在预定时间内变化预定次数时，使得所述红外线发射器27和红外线接收器28开始工作。在一种具体的实施方式中，该动作捕捉器213为摄像头，该摄像头用于捕捉人的眨眼动作，例如在一种实施方式中，当捕捉到人在一定时间内有连续三次眨眼动作时，即可触发红外线发射器和红外线接收器工作；在另一种实施方式中，由于人的眼球和眼皮与动作捕捉器的距离不相同，将距离感应器设定为对准眼球中央的位置，通过监测在一定时间内有连续三次距离变化时，即可触发红外线发射器和红外线接收器工作。该实施例的眼镜通过动作捕捉器或者距离感应器即可触发红外线发射器和红外线接收器工作，进而自动调节第一透镜出射至眼睛的光线的传播方向，无需用户手动操作，便于用户体验。

在一种具体的实施例中，该眼镜20为VR眼镜，该VR眼镜还包括镜筒214，如图4所示，在激励装置包括紫外光发射器23、自然光发射器24的实施方式中，其中第一透镜21、第二透镜22、紫外光发射器23和可见光发射器24均设置在镜筒214中。在又一个实施方式中，紫外光发射器23和可见光发射器24均为环状，套设在所述镜筒214中。在另一个包含有紫外光滤光片29的实施方式中，该紫外光滤光片29设置在镜筒214远离屏幕的一端的外侧壁上。在激励装置包括第三电源211、导电膜212、红外线发射器27和红外线接收器28、动作捕捉器213的实施方式中，其中，红外线发射器27和红外线接收器28位于镜筒214侧壁上且呈相对设置，第三电源211位于镜筒214侧壁上且与导电膜212电性连接，动作捕捉器213位于镜筒214靠近人的眼睛的一端。

需要说明的是，本发明的所有实施例也可适用于AR眼镜。例如，在一种实施方式中，眼镜为AR眼镜，该AR眼镜包括有镜筒，镜筒上设置有连接孔，可通过连接孔将该镜筒或者包含该镜筒的光学模块固定在AR眼镜的前壳和后壳之间。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (17)

1.一种AR或VR眼镜，其特征在于，包括：

屏幕；

设置于所述屏幕和所述眼镜佩戴者的眼睛之间的第一透镜；

设置于所述第一透镜和所述眼睛之间的第二透镜,其中，所述第二透镜包括柔性透明基底和设置在所述基底上的可变形膜，

激励装置，包括红外线发射器和阵列排布的红外线接收器；

其中，当检测到所述红外线发射器沿预定角度发射红外光经所述第二透镜进入眼睛后，经眼睛反射经所述第二透镜不是由所述阵列排布的红外线接收器中的预定红外线接收器接收时，所述激励装置激励所述可变形膜变形以改变所述基底的曲率，直到由预定红外线接收器接收到所述红外线发射器发射的所述红外光，从而调节自所述第一透镜出射至眼睛的光线的传播方向。

2.根据权利要求1所述的眼镜，其特征在于，

所述第一透镜为凸透镜；

所述基底形成为凹透镜，所述凹透镜在所述可变形膜变形时的曲率改变。

3.根据权利要求1所述的眼镜，其特征在于，

所述第一透镜为凸透镜；

所述基底形成为凸透镜，所述凸透镜基底在所述可变形膜变形时的曲率改变。

4.根据权利要求2所述的眼镜，其特征在于，

所述可变形膜为图案化的可变形膜，其分布从所述基底的中心向边缘逐渐变稀疏。

5.根据权利要求3所述的眼镜，其特征在于，

所述可变形膜为图案化的可变形膜，其分布从所述基底的中心向边缘逐渐变密集。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的眼镜，其特征在于，

所述激励装置包括紫外光发射器、可见光发射器、控制所述紫外光发射器发射紫外光的第一电源和控制所述可见光发射器发射可见光的第二电源，

所述可变形膜为光致变形膜，所述光致变形膜受到所述紫外光发射器发射的紫外光照射后变形，在受到所述可见光发射器发射的可见光照射后回复原状。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的眼镜，其特征在于，

所述激励装置包括第三电源和设置在所述可变形膜和所述基底之间的导电膜；

所述可变形膜为电致变形膜，所述第三电源产生的电激励信号经所述导电膜传输到所述电致变形膜，从而使得所述电致变形膜变形，在没有所述电激励信号后所述电致变形膜恢复原状。

8.根据权利要求6所述的眼镜，其特征在于，当检测到所述红外线发射器沿预定角度发射红外光经所述第二透镜进入眼睛后，经眼睛反射经所述第二透镜不是由所述阵列排布的红外线接收器中的预定红外线接收器接收时，则所述第一电源控制所述紫外光发射器发射紫外光，直到由预定红外线接收器接收到所述红外线发射器发射的所述红外光。

9.根据权利要求7所述的眼镜，其特征在于，还包括

当检测到所述红外线发射器沿预定角度发射红外光经所述第二透镜进入眼睛后，经眼睛反射经所述第二透镜不是由所述阵列排布的红外线接收器中的预定红外线接收器接收时，则所述第三电源生成所述电激励信号，直到由预定红外线接收器接收到所述红外线发射器发射的所述红外光。

10.根据权利要求6所述的眼镜，其特征在于，还包括

第一开关，用于控制所述紫外光发射器发射紫外线光；

第二开关，用于控制所述可见光发射器发射可见光。

11.根据权利要求7所述的眼镜，其特征在于，还包括

第三开关，用于控制所述第三电源产生电激励信号的强度。

12.根据权利要求8或9所述的眼镜，其特征在于，还包括

动作捕捉器，用于捕捉到在预定时间内眼睛的预定动作时，使得所述红外线发射器和红外线接收器开始工作；或者

距离感应器，用于感应到与所述眼睛预定部位的距离在预定时间内变化预定次数时，使得所述红外线发射器和红外线接收器开始工作。

13.根据权利要求6所述的眼镜，其特征在于，还包括

紫外光滤光片，设置在所述紫外光发射器和所述眼睛之间，用于在所述紫外光发射器发射紫外光时，阻挡所述紫外光进入所述眼睛。

14.根据权利要求13所述的眼镜，其特征在于，还包括

旋转机构，用于在所述紫外光发射器不发射紫外光时将所述紫外光滤光片移离。

15.根据权利要求6所述的眼镜，其特征在于，所述眼镜为VR眼镜，还包括

镜筒，其中所述第一透镜、第二透镜、紫外光发射器和可见光发射器均设置在所述镜筒中。

16.根据权利要求15所述的眼镜，其特征在于，所述紫外光发射器和可见光发射器均为环状，套设在所述镜筒中。

17.根据权利要求1所述的眼镜，其特征在于，所述柔性透明基底为非球面透镜。

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