[发明专利]可动态调节透明度的新型AR眼镜

说明书

本发明公开了一种可动态调节透明度的新型AR眼镜，可动态调节透明度的新型AR眼镜包括镜框和镜片，镜片上由外至内依次为第一显示层和第二显示层；可动态调节透明度的新型AR眼镜还包括安装在镜框上的图像输出系统，图像输出系统用于控制镜片显示待显示图像，待显示图像包含具有彩色信息的彩色总图层以及具有透明信息的灰度总图层，图像输出系统包括彩色图像输出单元、透明信息图像输出单元、信号同步处理单元。本发明不仅可以实现动态遮光，解决AR眼镜的显示内容受环境光干扰的问题，而且解决AR眼镜中黑色变成透明的缺陷。

技术领域

本申请属于增强现实技术领域，具体涉及可动态调节透明度的新型AR眼镜。

背景技术

市场上有用于观看电影的快门式3D眼镜，就是通过控制液晶层的透光率，利用液晶层轮流遮光(呈不透明的黑色或深灰色)和透光，逐帧分离3D电影中左、右眼画面，实现感官上的3D显示效果。

而现有一种应用于AR眼镜的光波导显示技术，即通过将画面投射到透明介质上，再通过内置在透明介质中的反光材料，将画面反射入人眼。这一技术存在两个明显的缺点：一是用户无法看到黑色的画面信息。这是因为透明介质只能反射亮度和色度信息，如果图画中有黑色(即没有亮度和色度信息，或亮度和色度信息较弱)信息，这种黑色信息在透明的反射介质上只能呈透明效果。然而，黑色信息也是构成视觉识别不可或缺的重要信息，比如一只大熊猫的图像，熊猫身体上的黑色部分没有或只有微弱的亮度和色度信息。在光波导显示技术的实际显示效果中，熊猫身体和眼睛的黑色区域变成透明色，导致画面黑色内容缺失，用户看不到黑色图像；二是外部环境光线透过镜片，进一步影响了眼镜的成像清晰度。由于AR显示的介质是透明的眼镜片，外部环境光线必定会透过镜片进入人眼，造成环境光和投影显示内容的光线重叠，带来视觉干扰，且环境光越强对显示内容造成的干扰越严重。尤其是在日光下或者灯光下显示效果较差，影响了用户体验，限制了AR眼镜的使用场景。

针对上述的两个缺点，市场上已有的AR眼镜采取的做法是在外部增加一块类似墨镜的遮光层。这种技术方案在一定程度上缓解了光波导镜片受环境光干扰导致画面不清晰的问题，但这种全局遮光的方法牺牲了外部环境的清晰度，导致了外界光线过暗，用户戴此类眼镜出行，则不能清晰地看到真实世界。此外，即使是采用了这种方案，仍然未能解决纯黑色显示的问题。总之，现有技术还不能兼顾光波导类AR眼镜确保黑色画面成像清晰同时保证外部环境清晰的效果。

发明内容

本申请的目的在于提供一种可动态调节透明度的新型AR眼镜，不仅可以实现动态遮光，解决AR眼镜的显示内容受环境光干扰的问题，而且解决AR眼镜中黑色变成透明的缺陷。

为实现上述目的，本申请所采取的技术方案为：

可动态调节透明度的新型AR眼镜，所述可动态调节透明度的新型AR眼镜包括镜框和镜片，所述镜片上由外至内依次为第一显示层和第二显示层；

所述可动态调节透明度的新型AR眼镜还包括安装在镜框上的图像输出系统，所述图像输出系统用于控制镜片显示待显示图像，所述待显示图像包含具有彩色信息的彩色总图层以及具有透明信息的灰度总图层，所述图像输出系统包括彩色图像输出单元、透明信息图像输出单元、信号同步处理单元；

所述彩色图像输出单元用于获取待显示图像的彩色总图层，并将彩色总图层投影至所述第二显示层上；

所述透明信息图像输出单元用于获取待显示图像的灰度总图层，并将灰度总图层输出至第一显示层进行显示；

所述信号同步处理单元用于控制所述彩色图像输出单元和所述透明信息图像输出单元同时输出，保持第一显示层和第二显示层显示的画面帧同步。

作为优选，所述第一显示层为液晶显示层，第二显示层为光波导显示层。

作为优选，所述第一显示层为电润湿显示层，第二显示层为光波导显示层。