CN217982020U - 光照度可调的ar眼镜 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光照度可调的AR眼镜，属于AR眼镜的技术领域，本申请包括图像源，用于投射图像；照度调节模块，设置在朝向外界环境的一侧，用于调节通过其的环境光的光照度；组合模块，包括超透镜，所述超透镜具有基底和纳米结构，在环境光的光路上，所述组合模块设置在所述照度调节模块的下游，并用于将所述图像源的光和通过所述照度调节模块进行光照度调节的环境光组合，本申请通过照度调节模块能够基于环境光的光照度的变化情况，实时调节环境光透过照度调节模块的光照度，通过照度调节模块有效减少环境光光照度，从而维持或增大AR眼镜的CR值，使得使用者在不同的环境光照度下都能够清晰地看到投影图像。

Description

光照度可调的AR眼镜

技术领域

本申请涉及AR眼镜的技术领域，具体地，本申请涉及光照度可调的AR眼镜。

背景技术

随着增强现实(AR)技术的不断发展，增强现实眼镜被人们所广泛接受和应用。

AR眼镜是一种环境光和显示器的光同时进入人眼，使得人眼在观察环境的同时看到显示器所展示的信息的设备。

对于AR眼镜，图像可见性(即显示器的信息能否清晰地展示在人们的视野内)是影响使用者体验的关键因素，其可由公式CR＝(L_display+L_outside)/L_outside得出，其中L_display表示显示屏光照度，L_outside表示环境光照度。CR的值大于5便能够辨别图像，CR值大于10便能够清晰地看清图像。

AR眼镜的图像清晰度一定程度上取决于环境光照度，使用者日常使用中，若由暗环境移动至亮环境，则很难观察到图像。例如，人们处于室内环境时，环境光的光线较暗，室内的环境光照度为150nits，此时的图像很容易辨别。而人们转移到室外后，环境光照度变化明显，即便外界环境是阴天，其环境光照度仍达到300nits，远大于室内的环境光照度，且晴天时的环境光照度能够高达3000nits。而图像的照度不受外界环境影响，根据CR的计算公式，得出CR值减少，即人们在亮环境下无法辨别图像，甚至无法看到图像。

综上所述，使用者处于亮环境中佩戴AR眼镜或者暗环境切换至亮环境时无法辨别图像是亟需解决的问题。

实用新型内容

为解决上述问题，即使用者在室外佩戴AR眼镜或者室内外环境切换时无法辨别图像的问题，本申请提出了一种光照度可调的AR眼镜，其包括：

图像源，用于投射图像；

照度调节模块，设置在朝向外界环境的一侧，用于调节通过其的环境光的光照度；

组合模块，包括超透镜，所述超透镜具有基底和纳米结构，在环境光的光路上，所述组合模块设置在所述照度调节模块的下游，并用于将所述图像源的光和通过所述照度调节模块进行光照度调节的环境光组合。

通过采用上述技术方案，照度调节模块改变环境光的光照度，增大CR值，使得使用者能够辨别出图像，且处于暗环境或者亮暗环境切换后仍能保证CR值。

在本申请的一个实施方式中，所述组合模块以自由曲面式光学装置的形式构成。

在本申请的一个实施方式中，所述组合模块为自由曲面超透镜，所述照度调节模块设置在所述自由曲面超透镜朝向外界环境的一侧。

在本申请的一个实施方式中，所述AR眼镜还包括中继装置，在所述图像源的光路上所述中继装置设置在所述图像源的下游，所述中继装置用于延长所述图像源的投影光路。

在本申请的一个实施方式中，所述组合模块包括自由曲面棱镜和补偿装置，所述补偿装置为所述超透镜，所述补偿装置朝向外界环境设置，所述自由曲面棱镜用于将所述图像源的光和通过所述补偿装置的环境光组合；

通过所述自由曲面棱镜能够形成放大的像，并且所述超透镜用于对透过其的光进行相位补偿，以补偿由所述自由曲面棱镜引起的像差。

通过采用上述技术方案，自由曲面棱镜的一侧设置超透镜，能够通过超透镜的相位设置补偿通过自由曲面棱镜的光。

在本申请的一个实施方式中，所述自由曲面棱镜与所述补偿装置直接连接，所述补偿装置的一侧表面形状与所述自由曲面棱镜朝向外界环境的一侧的表面形状相匹配。

通过采用上述技术方案，自由曲面棱镜的一侧贴合超透镜，减小了自由曲面棱镜的体积。

在本申请的一个实施方式中，所述自由曲面棱镜和所述补偿装置通过棱镜基底彼此连接，其中所述棱镜基底的一侧表面形状与所述自由曲面棱镜靠近所述棱镜基底的一侧的表面形状相匹配。

通过采用上述技术方案，环境光能够无焦且不失真地透过补偿元件以及自由曲面棱镜，人眼透过补偿元件和自由曲面棱镜后，可以正常观看外部事物，同时超透镜对于光进行相位补偿。

在本申请的一个实施方式中，所述组合模块包括光波导式光学装置，所述光波导式光学装置包括耦入装置和耦出装置，其中所述耦出装置具有所述超透镜。

在本申请的一个实施方式中，所述耦入装置包括反射镜或棱镜，或者所述耦入装置由所述图像源本身构成；

所述耦出装置包括基于超透镜/超透镜阵列的耦出光栅。

在本申请的一个实施方式中，所述耦出光栅为反射式光栅或透射式光栅。

在本申请的一个实施方式中，所述照度调节模块包括具有光致变色材料的照度调节装置，所述照度调节装置包括透光膜，其中所述光致变色材料能够掺入至所述透光膜中，或者所述光致变色材料能够以层的形式施加在所述透光膜上。

通过采用上述技术方案，光致变色材料接触紫外线照射后，产生颜色的变化，从而改变环境光的光照度，其材料可采用卤化银颗粒。

在本申请的一个实施方式中，所述照度调节模块包括具有电致变色材料的照度调节装置，所述照度调节装置以膜层的形式或者以玻璃板的形式设置在所述组合模块的一侧；

所述照度调节装置能够通过调节其上加载的电压来激发所述电致变色材料，以改变通过所述照度调节装置的环境光的光照度。

通过采用上述技术方案，照度调节装置通过加载电压调节光照度，从而通过控制电压实现光照度的动态调控；其可制成薄膜状，贴合在组合模块表面，也可制成平板玻璃，置于组合模块的一侧。

在本申请的一个实施方式中，所述照度调节模块包括电致变色材料填充物，所述电致变色材料填充物填充到所述组合模块的所述超透镜的所述纳米结构之间；

所述电致变色材料填充物能够通过调节其上加载的电压来激发电致变色材料，以改变通过所述电致变色材料填充物的环境光的光照度。

在本申请的一个实施方式中，所述照度调节模块包括开设有可变通光孔径的照度调节装置，所述照度调节装置能够通过调节其上加载的电压来控制所述可变通光孔径的尺寸，所述可变通光孔径的尺寸与环境光的光照度变化呈负相关。

通过采用上述技术方案，照度调节模块根据光照度情况，通过电压控制改变可变通光孔径的尺寸，以改变光通量，可变通光孔径与环境光光照度呈负相关，如光照度增大，则缩小可变通光孔径。

在本申请的一个实施方式中，所述AR眼镜还包括：

探测器，用于检测环境光的光照度；

控制模块，与所述探测器和所述照度调节模块电连接，并且用于根据由所述探测器检测到的光照度来对所述照度调节模块进行调节。

通过采用上述技术方案，探测器用于感知环境光的光照度，控制模块通过电压反馈控制照度调节模块。

本申请的进一步设置为，所述控制模块还与所述图像源电连接，并能够同时对所述照度调节模块和所述图像源进行调节。

通过采用上述技术方案，控制模块能够控制图像源的光照度，且通过同时控制照度调节模块和图像源，实现光照度的更快速调节，从而获得更舒适的观感。

本申请的有益效果为：

1、照度调节模块能够基于环境光的光照度的变化情况，实时调节环境光透过照度调节模块的光照度，通过照度调节模块有效减少环境光光照度，从而维持或增大AR眼镜的CR值，使得使用者更易看清图像；

2、控制模块根据探测器接收到的环境光的信息，确认环境光的光照度变化情况，若环境光的光照度大于预设照度，则控制模块根据光照度变化调节照度调节模块，从而能够实现降低环境光入眼的光照度，实现了人眼处于室外环境或者处于室内外交替的环境下，仍能够快速辨别出图像信息的作用；

3、控制模块可以同时对图像源的光照度和照度调节模块进行调节，以实现更加精确、灵活、且快速的光照度调节；

4、组合模块能将图像源的光线和透过照度调节模块的光线组合，且照度调节模块能够与组合模块的多种方案配合使用，使得AR眼镜的***具有多样性。

附图说明

图1为本申请的光照度可调的AR眼镜的实施例1的一种结构示意图；

图2为本申请中实施例1的组合模块的一种结构示意图；

图3为本申请中实施例1的组合模块的一种结构示意图；

图4为本申请中实施例1的组合模块的一种结构示意图；

图5为本申请中实施例1的组合模块的一种结构示意图；

图6为本申请中实施例1的组合模块的一种结构示意图；

图7为本申请中实施例1的照度调节模块的一种结构示意图；

图8为本申请中实施例2的一种结构示意图；

图9为本申请中实施例3的一种结构示意图。

附图标记：1、图像源；2、探测器；3、控制模块；4、照度调节模块；5、组合模块；51、自由曲面棱镜；52、补偿装置；521、棱镜基底；522、补偿元件；531、超透镜光栅；532、反射层；533、第一电极层；534、第二电极层；525、驱动装置；6、透光薄膜。

具体实施方式

将在下文中参照附图更全面地描述本申请，在附图中示出了各实施方式。然而，本申请可以以许多不同的方式实施，并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式。相反，这些实施方式被提供使得本申请将是详尽的和完整的，并且将向本领域技术人员全面传达本申请的范围。通篇相同的附图标记表示相同的部件。再者，在附图中，为了清楚地说明，部件的厚度、比率和尺寸被放大。

本文使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的，而非旨在成为限制。除非上下文清楚地另有所指，否则如本文使用的“一”、“一个”、“该”和“至少之一”并非表示对数量的限制，而是旨在包括单数和复数二者。例如，除非上下文清楚地另有所指，否则“一个部件”的含义与“至少一个部件”相同。“至少之一”不应被解释为限制于数量“一”。“或”意指“和/或”。术语“和/或”包括相关联的列出项中的一个或更多个的任何和全部组合。

除非另有限定，否则本文使用的所有术语，包括技术术语和科学术语，具有与本领域技术人员所通常理解的含义相同的含义。如共同使用的词典中限定的术语应被解释为具有与相关的技术上下文中的含义相同的含义，并且除非在说明书中明确限定，否则不在理想化的或者过于正式的意义上将这些术语解释为具有正式的含义。

“包括”或“包含”的含义指明了性质、数量、步骤、操作、部件、部件或它们的组合，但是并未排除其他的性质、数量、步骤、操作、部件、部件或它们的组合。

本文参照作为理想化的实施方式的截面图描述了实施方式。从而，预见到作为例如制造技术和/或公差的结果的、相对于图示的形状变化。因此，本文描述的实施方式不应被解释为限于如本文示出的区域的具体形状，而是应包括因例如制造导致的形状的偏差。例如，被示出或描述为平坦的区域可以典型地具有粗糙和/或非线性特征。而且，所示出的锐角可以被倒圆。因此，图中所示的区域在本质上是示意性的，并且它们的形状并非旨在示出区域的精确形状并且并非旨在限制权利要求的范围。

需要说明的是，由于本申请的使用时需要佩戴在使用者头部以将光导入眼瞳，所以本申请中的光的方向包括入射至眼瞳的方向，以及通过眼瞳观察外界环境的方向，由此下文中记载的“朝向外界环境的一侧”可以理解为“背离眼瞳的一侧”或者“环境光入射的一侧”，其他类似说明同上。

实施例1

参见图1，本实施例提出了一种光照度可调的AR眼镜，包括：

图像源，其能够投射图像光；

照度调节模块，设置在朝向外界环境的一侧，照度调节模块对于透过其的环境光进行照度调节；

组合模块，在环境光的光路上设置在上述照度调节模块的下游，其包括具有超透镜的光学装置，通过具有超透镜的光学装置，组合模块能够调节来自图像源的光，并将调节后的光投射至目标位置，例如眼瞳。组合模块能够提高图像源的照度，以提高AR设备的CR值，使得图像更加便于辨识。同时，组合模块能够将图像源的光和经照度调节模块进行光照度调节后的环境光组合。

其中，图像源可采用微发光二极管(Micro light-emitting diode，MicroLED)阵列，其为集成的LED阵列，阵列中相邻的LED像素之间的距离在10微米量级，具有高亮度、小像素尺寸的特点，每个LED投射出一种色彩的光；

图像源还可采用发光二极管显示器、有机发光二极管显示器、硅基液晶显示器、数字微镜器件(DMD)、基于微机电***的激光束扫描显示器、三色激光投影和DMD、蓝色激光投影、荧光转盘和DMD以及窄带LED和DMD，本领域内的技术人员可根据实际情况选择图像源的类型。

在本申请的一般性的实施例中，组合模块采用具有超透镜的光学装置，对于超透镜，其基底可以为如图1所示的平面，或例如为曲面，照度调节模块设置在具有超透镜的光学装置的上游。

在一个实施例中，组合模块可采用自由曲面式的光学装置的形式构成，如图2所示，组合模块为自由曲面超透镜，照度调节模块则设置在自由曲面超透镜朝向外界环境的一侧，例如照度调节模块与自由曲面超透镜朝向环境的一侧贴合，但需保证两者曲率一致。

在图2或图1的实施例的基础上，在一实施例中，本申请的AR眼镜还可包括中继装置，如图3所示，该中继装置例如可以为4f***。该中继装置包括沿成像光线出射方向依次设置的第一透镜和第二透镜；第一透镜比第二透镜更靠近图像源。并且，第一透镜与第二透镜具有公共焦点；例如，第一透镜与第二透镜共焦面，二者之间的距离为f1+f2；f1表示第一透镜的焦距，f2表示第二透镜的焦距。

通过中继装置如4f***实现中继功能，其中，该中继装置的前焦面即为第一透镜的物方焦平面。

在AR眼镜的使用过程中，中继装置能够使得具有投影功能的图像源和其他投影元件应尽可能地设置在不遮挡使用者视线的位置，使得AR光学***整体更加符合人体工学，同时额外的中继装置被用于形成中间图像。

此外，中继装置例如还可以借助于基于超透镜的中继器来实现，其包括超透镜部和支撑部，超透镜部位于支撑部上；超透镜部用于通过调整入射至超透镜部的光线的相位来调整超透镜部的出射光线的出光方向，将来自超透镜部的入光侧的光线调整射向所述超透镜部的出光侧，并在超透镜部的出光侧的预设区域内形成实像。

与4f***相比，在基于超透镜的中继器中，该超透镜部不需要堆叠大量且具有一定厚度的光学器件，能够减少光学器件的数量，减小了投影光路所需的体积，减轻了重量，并且减小了调装难度，降低了***复杂度。并且，采用半导体工艺加工方便量产超透镜部，产能高、加工简单、成本低、良率高，能够降低设计难度。

如图4所示，在一个实施例中，组合模块可采用自由曲面棱镜和补偿装置。补偿装置朝向环境设置，自由曲面棱镜设置在补偿装置背离环境的一侧，光照度调节模块设置在补偿装置朝向环境的一侧，自由曲面棱镜能够将图像源的光和通过补偿装置的环境光组合并射入眼中。在此，自由曲面棱镜能够为全内自由反射棱镜，其能够形成放大的像，补偿元件能够补偿自由曲面棱镜引起的像差。

其中，补偿装置可以为自由曲面补偿器，自由曲面补偿器的一侧表面形状与自由曲面棱镜靠近自由曲面补偿器的一侧的表面形状相匹配。参照图4中所示的方向，本实施例中由左至右依次为自由曲面棱镜、自由曲面补偿器和照度调节模块。

还可以考虑的是：补偿装置可以为基于超透镜的补偿器，该基于超透镜的补偿器包括棱镜基底以及补偿元件，棱镜基底的一侧表面形状与自由曲面棱镜靠近棱镜基底的一侧的表面形状相匹配，同时棱镜基底的折射率与自由曲面棱镜的折射率相同，补偿元件设置在棱镜基底朝向环境的一侧。其中，补偿元件的一侧设置有多个超透镜结构单元，通过超透镜结构单元能够对透过超透镜结构单元的光的相位进行补偿。

棱镜基底的出光侧可为非平面，如该侧的表面形状与自由曲面棱镜朝向棱镜基底侧的表面形状相匹配，例如为内凹的自由曲面。自由曲面棱镜为用于成像的棱镜，为了能够形成放大的像，自由曲面棱镜至少有一个面设置为自由曲面，环境光通过自由曲面棱镜后传播方向发生改变，导致成像变差(即产生光学像差)。为此，在补偿元件上设置超透镜结构单元以形成超透镜，超透镜能够对于通过的环境光进行相位补偿，从而补偿上述像差。

组合模块在光路上满足，环境光入射补偿元件的方向与环境光通过超透镜结构单元、棱镜基底、自由曲面棱镜后的出射方向相同，从而保证环境光无焦且不失真地透过组合模块，人眼透过组合模块能够正常观看外部事物。

由于图4中的光学装置过多，实际产品具有较大的重量，由此在图4实施例的基础上，如图5所示，还可以将补偿元件、棱镜基底和自由曲面棱镜一体地构成，如补偿元件直接与自由曲面棱镜连接，即自由曲面棱镜的一侧表面具有超透镜。由于补偿元件的微纳结构设置方向平行于自由曲面法线，由此上述微纳结构的相位需通过波矢投影图确认。

在一个实施例中，组合模块还能够以光波导式光学装置的形式构成，例如图6，其中光波导式光学装置包括耦入装置和耦出装置，耦入装置的高效率使其能够充分利用图像源发出的光，耦出装置则能够确保扩大和均匀的眼动范围。在光波导式光学装置的情况下，照度调节模块同样朝向外界环境设置，并且在环境光的光路上，设置在耦出装置的上游。

另外，光波导上可预先沉积透光薄膜，透光薄膜能够起到保护波导平面的作用。

例如，对于光波导式光学装置，耦入装置可以包括反射镜或棱镜，或者耦入装置由图像源本身构成，其中图像源的光直接耦入进光波导中。

耦出装置包括基于超透镜的耦出光栅，基于超透镜的耦出光栅能够对入射至其上的光线进行相位调制，调制后的部分光线经由耦出光栅耦出至光波导外，并用于成像。

由于仅具有单个超透镜的耦出光栅受到尺寸和容纳的纳米结构数量的限制，其只能对入射光线中的部分光进行相位调制，由此，在其中一个实施例中，耦出装置采用基于超透镜阵列的耦出光栅，其能够对耦入至光波导内的各部分光进行相位调制并耦出至光波导外以成像。同时多个超透镜之间间隔设置且位于光波导的同一表面上。

上述的耦出光栅可采用反射式光栅，其能够对入射的光线进行相位调制，相位调制后的光线被反射式光栅反射至所述光波导的外部。

或者耦出光栅为透射式光栅，其能够对入射的光线进行相位调制，相位调制后的光线被透射式光栅透射至所述光波导的外部。

关于照度调节模块需要说明的是：光照度的定义为单位面积上的光通量,L＝Φ/S,其中Φ表示光通量，S表示通光面积。因此，调节光照度的主要有两种方式，即1)调节光通量；2)调节通光面积。

具体地，照度调节模块包括具有光致变色材料的照度调节装置，例如图7，该照度调节装置包括透光膜，光致变色材料能够掺入透光膜中，或者其能够以层的形式施加在透光膜上。

光致变色材料如为卤化银颗粒，在接触紫外线照射后，能够产生颜色的变化，从而改变光通量进而起到降低环境光光照度的作用。

若组合模块为基于光波导式光学装置的结构，则可在光波导上预先沉积透光薄膜以保护光波导表面，在此，光致变色材料可均匀分布在该透光薄膜中，或者可以将光致变色材料制成薄膜以覆盖该透光薄膜，或者在透光薄膜中渗入一定厚度的光致变色材料。

上述照度调节模块通过保证通光面积不变的情况下，调节透过率以改变光通量，从而改变光照度。

需要说明的是，本实施例中的照度调节模块可与组合模块的多种方案相结合使用，图7仅为其中一种示例方案，本领域技术人员在基于图7实施例的基础上能够推理出其他方案。

另外，本申请的光照度可调的AR眼镜还包括：

探测器，用于检测环境光的光照度；

控制模块，与探测器和照度调节模块电连接，控制模块根据探测器检测到的光照度来对照度调节模块进行动态调节，调节方式例如可以采用电压反馈调节。

例如，可预先设定目标照度值或目标照度范围，该照度值或范围表示使用者在可通过AR眼镜清晰观察外界的情况下清晰可见来自图像源的图像的照度值或范围。通过由探测器实时地检测环境光的光照度，控制模块可以动态例如根据光照度的测量值与上述目标照度值或范围的差，对照度调节模块和/或图像源的光照度进行调节，优选地对照度调节模块的光通量和图像源的位置进行同时调节，从而进入人眼中的照度值始终处于用户最舒适的范围内，使用户获得快速、精确、舒适、清晰的视觉体验。

实施例2

如图8所示，本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中照度调节模块包括具有电致变色材料的照度调节装置，照度调节装置以膜层的形式或者以玻璃板的形式设置在组合模块的一侧。通过调节电致变色材料，能够调节入眼的光的透过率，从而改变光通量。

照度调节模块通过控制模块对加载电压进行控制从而激励电致变色材料，进而改变通过照度调节模块的环境光的光照度。

在组合模块采用光波导式光学装置的实施例中，照度调节模块还可以加工在光波导预先沉积的透光薄膜上。

或者，在另一实施例中，照度调节模块还可以包括电致变色材料填充物，该电致变色材料填充物填充到组合模块的超透镜的纳米结构之间。因此，在工作中，可以通过调节加载在电致变色材料填充物上的电压来激发电致变色材料，从而改变通过电致变色材料填充物的环境光的光照度。

本实施例的其余内容同实施例1。

实施例3:

如图9所示，本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中的照度调节模块包括开设有可变通光孔径的照度调节装置，照度调节装置为光学透光装置，可变通光孔径的尺寸可进行调节，通常情况下，可变通光孔径呈光圈状。

照度调节装置与控制模块电连接，控制模块调节施加在可变通光孔径上的电压可变通光孔径的尺寸，且可变通光孔径的尺寸与环境光的光照度呈负相关。可选地，可变通光孔径的尺寸变化值与环境光变化值呈正相关。即使用者由暗环境移动到亮环境，外界的环境光的光照度增加，则控制模块控制通光口的缩小，通过减小可变通光孔径处的光通量，减少经可变通光孔径入眼的环境光的光照度。

在组合模块采用光波导式光学装置的实施例中，照度调节模块还可以加工在光波导预先沉积的透光薄膜上。

本实施例的其余内容同实施例1。

需要补充的是，对于具有超表面的光学装置，其可以为几何相位型光学装置(通过设计纳米结构的旋向来实现)，或者其可以为传播相位型光学装置(通过设置纳米结构的尺寸来实现)，或者也可以为复合相位光学装置，例如在同一超透镜中同时引入传输相位和几何相位。

本申请的效果验证：

对于一般的应用场景，如使用者步行过程中的室内外切换情境下，照度调节模块的响应时间为1分钟，上述的实施例1至实施例3均能实现；对于特殊场景下，如骑行进出隧道，则照度调节模块的响应时间在3秒内，且相应结束后均可有效识别到图像源展示的信息，上述的实施例2以及实施例3均能实现。

Claims (16)

1.一种光照度可调的AR眼镜，其特征在于，包括：

图像源，用于投射图像；

照度调节模块，设置在朝向外界环境的一侧，用于调节通过其的环境光的光照度；

组合模块，包括超透镜，所述超透镜具有基底和纳米结构，在环境光的光路上，所述组合模块设置在所述照度调节模块的下游，并用于将所述图像源的光和通过所述照度调节模块进行光照度调节的环境光组合。

2.根据权利要求1所述的光照度可调的AR眼镜，其特征在于，所述组合模块以自由曲面式光学装置的形式构成。

3.根据权利要求2所述的光照度可调的AR眼镜，其特征在于，所述组合模块为自由曲面超透镜，所述照度调节模块设置在所述自由曲面超透镜朝向外界环境的一侧。

4.根据权利要求3所述的光照度可调的AR眼镜，其特征在于，所述AR眼镜还包括中继装置，在所述图像源的光路上所述中继装置设置在所述图像源的下游，所述中继装置用于延长所述图像源的投影光路。

5.根据权利要求2所述的光照度可调的AR眼镜，其特征在于，所述组合模块包括自由曲面棱镜和补偿装置，所述补偿装置为所述超透镜，所述补偿装置朝向外界环境设置，所述自由曲面棱镜用于将所述图像源的光和通过所述补偿装置的环境光组合；

通过所述自由曲面棱镜能够形成放大的像，并且所述超透镜用于对透过其的光进行相位补偿，以补偿由所述自由曲面棱镜引起的像差。

6.根据权利要求5所述的光照度可调的AR眼镜，其特征在于，所述自由曲面棱镜与所述补偿装置直接连接，所述补偿装置的一侧表面形状与所述自由曲面棱镜朝向外界环境的一侧的表面形状相匹配。

7.根据权利要求5所述的光照度可调的AR眼镜，其特征在于，所述自由曲面棱镜和所述补偿装置通过棱镜基底彼此连接，其中所述棱镜基底的一侧表面形状与所述自由曲面棱镜靠近所述棱镜基底的一侧的表面形状相匹配。

8.根据权利要求1所述的光照度可调的AR眼镜，其特征在于，所述组合模块包括光波导式光学装置，所述光波导式光学装置包括耦入装置和耦出装置，其中所述耦出装置具有所述超透镜。

9.根据权利要求8所述的光照度可调的AR眼镜，其特征在于，

所述耦入装置包括反射镜或棱镜，或者所述耦入装置由所述图像源本身构成；

所述耦出装置包括基于超透镜/超透镜阵列的耦出光栅。

10.根据权利要求9所述的光照度可调的AR眼镜，其特征在于，所述耦出光栅为反射式光栅或透射式光栅。

11.根据权利要求1所述的光照度可调的AR眼镜，其特征在于，所述照度调节模块包括具有光致变色材料的照度调节装置，所述照度调节装置包括透光膜，其中所述光致变色材料能够掺入至所述透光膜中，或者所述光致变色材料能够以层的形式施加在所述透光膜上。

12.根据权利要求1所述的光照度可调的AR眼镜，其特征在于，所述照度调节模块包括具有电致变色材料的照度调节装置，所述照度调节装置以膜层的形式或者以玻璃板的形式设置在所述组合模块的一侧；

所述照度调节装置能够通过调节其上加载的电压来激发所述电致变色材料，以改变通过所述照度调节装置的环境光的光照度。

13.根据权利要求1所述的光照度可调的AR眼镜，其特征在于，所述照度调节模块包括电致变色材料填充物，所述电致变色材料填充物填充到所述组合模块的所述超透镜的所述纳米结构之间；

所述电致变色材料填充物能够通过调节其上加载的电压来激发电致变色材料，以改变通过所述电致变色材料填充物的环境光的光照度。

14.根据权利要求1所述的光照度可调的AR眼镜，其特征在于，所述照度调节模块包括开设有可变通光孔径的照度调节装置，所述照度调节装置能够通过调节其上加载的电压来控制所述可变通光孔径的尺寸，所述可变通光孔径的尺寸与环境光的光照度变化呈负相关。

15.根据权利要求1-14中任意一项所述的光照度可调的AR眼镜，其特征在于，所述AR眼镜还包括：

探测器，用于检测环境光的光照度；

控制模块，与所述探测器和所述照度调节模块电连接，并且用于根据由所述探测器检测到的光照度来对所述照度调节模块进行调节。

16.根据权利要求15所述的光照度可调的AR眼镜，其特征在于，所述控制模块还与所述图像源电连接，并能够同时对所述照度调节模块和所述图像源进行调节。

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