本開發(fā)方案涉及光學攝像技術，更具體地涉及一種隱形攝像眼鏡。
背景技術：
目前眼鏡上設置的攝像頭小到針孔，雖然已經很隱蔽，但仍然無法真的隱形。
因此，需要一種新型的隱形攝像技術，其不僅做到真的隱形攝像，而且也易于制造的隱形攝像眼鏡。
技術實現要素：
基于上述目的，提出了本發(fā)明。本發(fā)明的目的在于提供一種隱形攝像眼鏡，其通過使用偏振分光器和樹脂材料來構成光波導系統，可以有效地實現隱形攝像并且也容易實現輕型化制造。
為此目的，本發(fā)明提供一種隱形攝像眼鏡，具有鏡片、鏡架和鏡腿，以及隱形光學成像單元，該隱形光學成像單元從物側到像側依次包括分光鏡、光波導單元、目鏡單元和CMOS成像元件，其中分光鏡和光波導單元均為透明光學元件，內嵌入鏡片之中，光波導單元與其周圍介質之間形成了從光密介質到光疏介質的界面;分光鏡位于光波導單元的物側端，相對于鏡片平面傾斜設置，光波導單元與鏡片平面大致平行延伸，目鏡單元和CMOS成像元件內設于鏡架和/或鏡腿內部;鏡片前方的入射光線經分光鏡反射后沿著光波導單元傳播，在光波導單元的像側端全反射進入目鏡單元，最后聚焦于CMOS成像元件。
該隱形光學成像單元物側端還包括凸起于鏡片前方的物鏡部件，其將入射光線會聚于分光鏡。
一方面，該光波導單元可以分為前后兩部分，中間具有可調節(jié)寬度的間隙。所述波導前后兩部分相對面具有曲率。
另一方面，該光波導單元分為前后兩部分，中間夾有曲率可調節(jié)的液晶透鏡。
其中，所述分光鏡為半透半反鏡或偏振分光鏡。所述分光鏡為偏振分光鏡，使所述入射光線中具有第一偏振方向的偏振光反射，具有第二偏振方向的偏振光透射，第一和第二偏振方向垂直。所述目鏡單元包括一偏振濾光鏡，其透射光具有第一偏振方向。
優(yōu)選，所述分光鏡相對于鏡片平面45度傾斜。
隱形攝像眼鏡實現方式中，所述光學成像單元設置于眼鏡的左側或右側，或左右兩側分別設置。
附圖說明
通過參考附圖描述根據本發(fā)明實施例，本發(fā)明實施例的各種特征和優(yōu)點將更明顯，并且也更容易被理解，在附圖中:
圖1 示意性地示出了根據本發(fā)明第一實施例的眼鏡的結構示意圖;
圖2 示意性地示出了根據本發(fā)明第二實施例的眼鏡的結構示意圖;
圖3 示意性地示出了根據本發(fā)明第一實施例的穿戴式眼鏡設備的結構示意圖。
具體實現方式
下面將參考附圖來描述根據本發(fā)明實施例的隱形攝像眼鏡。
如圖1 所示，示意性地示出了根據本發(fā)明第一實施例的隱形攝像眼鏡的結構示意圖。
根據本發(fā)明第一實施例的隱形攝像眼鏡具有鏡片、鏡架和鏡腿，以及隱形成像光學單元100，該隱形成像光學單元包括CMOS成像元件110、第一光學部件120、第二光學部件130以及第三光學部件140。
第三光學部件140和第二光學部件130均為透明光學元件，嵌入眼鏡鏡片中。所述第三光學部件140為一分光鏡，接收眼鏡前方的外部光。分光鏡位于第二光學部件130的物側端，相對于鏡片平面傾斜設置，第二光學部件130與鏡片平面大致平行延伸。分光鏡相對于鏡片平面，優(yōu)選45度傾斜。第三光學部件140可為半透半反鏡或偏振分光鏡，優(yōu)選偏振分光鏡，使所述外部光中具有第一偏振方向的偏振光反射，具有第二偏振方向的偏振光透射，第一和第二偏振方向垂直。
在根據本發(fā)明第一實施例的眼鏡中，第二光學部件130和其周圍介質之間形成了從光密介質到光疏介質的界面，偏振光在第二光學部件130中實現全反射傳播，第二光學部件130構成光波導，傳播該反射偏振光，該反射偏振光在眼鏡邊緣折反射出鏡。
第一光學部件120位于眼鏡的鏡架和/或鏡腿中，構成目鏡單元。鏡片前方的入射光線經分光鏡反射后沿著光波導單元傳播，在光波導單元的像側端全反射進入目鏡單元，最后聚焦于CMOS成像元件。
利用所述光波導部件130 、所述偏振分光鏡140 、所述目鏡單元120以及成像元件110一起構成隱形光學成像單元，使得外部光能被提取并成像于CMOS成像元件110。
為了消除雜散光的干擾，提高成像質量，在目鏡單元120中還可以包括一個偏振濾光鏡，偏振濾光鏡的透射光與偏振分光鏡140的反射光的偏振方向一致。
此外，盡管在圖1 中未示出，根據本發(fā)明第一實施例的眼鏡還可以包括鏡片和鏡架等固定單元，用于當使用者佩戴所述眼鏡時，維持所述眼鏡和使用者的相對位置關系。鏡腿內部還應設有供電電池、導電線、光學快門、存儲芯片和控制芯片等，以完美實現攝像目的。圖1所示光學成像單元可設置于眼鏡的左側或右側?；蛘撸笥覂蓚确謩e設置成像效果不同的隱形光學成像單元。左右圖像信息通過圖像處理器處理，可實現高清晰圖像，或實現全息圖像。
所述第一光學部件120 和所述第二光學部件130優(yōu)選地由樹脂材料制成，所述樹脂材料的折射率和透射率與玻璃的折射率和透射率接近。由于樹脂材料的質量較輕，因此根據本發(fā)明第一實施例的眼鏡很容易實現輕型化。
另一方面，根據本發(fā)明第一實施例的眼鏡的結構簡單，而且樹脂材料也易于加工，因此也容易實現量產。
如圖2 所示，示意性地示出了根據本發(fā)明第二實施例的眼鏡的結構示意圖。
根據本發(fā)明第二實施例的眼鏡，該隱形光學成像單元100還包括第四光學部件150 。
所述第四光學部件150凸出眼鏡鏡片前方一側，成為聚光物鏡部件，將外部入射光會聚到偏振分光鏡140，反射的偏振光經光波導130傳播到目鏡單元120，最終聚焦成像于成像元件110。
為了消除雜散光的干擾，提高成像質量，在目鏡單元120中可以包括一個偏振濾光鏡，偏振濾光鏡的透射光與偏振分光鏡140的反射光的偏振方向一致。
此外，盡管在圖2中未示出，根據本發(fā)明第二實施例的眼鏡還可以包括鏡片和鏡架等固定單元，用于當使用者佩戴所述眼鏡時，維持所述眼鏡和使用者的相對位置關系。鏡腿內部還應設有供電電池、導電線、光學快門、存儲芯片和控制芯片等，以完美實現攝像目的。圖2所示光學成像單元可設置于眼鏡的左側或右側?；蛘?，左右兩側分別設置成像效果不同的光學成像單元。左右圖像信息通過圖像處理器處理，可實現高清晰圖像，或實現全息圖像。
所述第一光學部件120、所述第二光學部件130和第四光學部件150優(yōu)選地由樹脂材料制成，所述樹脂材料的折射率和透射率與玻璃的折射率和透射率接近。由于樹脂材料的質量較輕，因此根據本發(fā)明第二實施例的眼鏡很容易實現輕型化。
另一方面，根據本發(fā)明第二實施例的眼鏡的結構簡單，而且樹脂材料也易于加工，因此也容易實現量產。
如圖3所示，示意性地示出了根據本發(fā)明第三實施例的眼鏡的結構示意圖。
與第二實施例的不同在于，鏡片內的光波導分成兩部分，分別為第二光學部件130和第五光學部件160。一方面，兩者之間形成可調間隙，通過調整間隙可實現成像系統的可調焦距。第二光學部件130與第五光學部件160相對的面具有屈光率，通過調整間隙可調整成像系統的焦距。另一方面，第二光學部件130和第五光學部件160，兩者之間形成不可調間隙，但間隙中注有液晶，構成曲率可變的液晶透鏡。公知的，液晶透鏡的曲率是由施加于液晶透鏡上下方的電極的電壓決定的。上下方的電極為透明電極，優(yōu)選氧化銦錫材料。
此外，盡管在圖3中未示出，根據本發(fā)明第三實施例的眼鏡還可以包括鏡片和鏡架等固定單元，用于當使用者佩戴所述眼鏡時，維持所述眼鏡和使用者的相對位置關系。鏡腿內部還應設有供電電池、導電線、光學快門、存儲芯片和控制芯片等，以完美實現攝像目的。圖3所示光學成像單元可設置于眼鏡的左側或右側?；蛘?，左右兩側分別設置成像效果不同的光學成像單元。左右圖像信息通過圖像處理器處理，可實現高清晰圖像，或實現全息圖像。
所述第一光學部件120 、所述第二光學部件130、第四光學部件150和第五光學部件160優(yōu)選地由樹脂材料制成，所述樹脂材料的折射率和透射率與玻璃的折射率和透射率接近。由于樹脂材料的質量較輕，因此根據本發(fā)明第三實施例的眼鏡很容易實現輕型化。
另一方面，根據本發(fā)明第一實施例的眼鏡的結構簡單，而且樹脂材料也易于加工，因此也容易實現量產。
然而，根據本發(fā)明第一、第二和第三實施例的隱形攝像眼鏡的實現形式不限于圖1-3所示的外觀形狀，而是根據不同需要可以具有不同的外觀形狀，因此，本發(fā)明不受其具體外觀形式的限制。
根據本發(fā)明實施例的眼鏡不僅能夠實現隱形攝像并且容易實現輕型化，而且更容易實現量產。
上面己經參考附圖描述了根據本發(fā)明實施例的隱形攝像眼鏡。本領域技術人員應了解，本發(fā)明不限于上面描述的實施例，在不偏離本發(fā)明的精神的情況下可以做出各種修改，所述修改也應包含在本發(fā)明的范圍之內。 本發(fā)明的范圍應由所附權利要求及其等同物來限定。
