CN107015364A - 一种具有3d影像功能的智能眼镜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有3D影像功能的智能眼镜，包括镜框、支架、摄像头和透明显示屏模组，支架分别设置于镜框的两端，透明显示屏模组设置于镜框上与摄像头连接，其中，透明显示屏模组还包括镜组和密封固定外壳，密封固定外壳设置于镜组外部并包覆所述镜组，镜组还包括第一凸透镜、透明显示屏和第一凹透镜，第一凸透镜设置于透明显示屏前方，第一凹透镜设置于透明显示屏后方，第一凹透镜的外侧设置为平面，使第一凹透镜的第二主焦点与第一凸透镜的第一主焦点重合，形成伽利略式反望远结构。通过设置基于透明显示屏的光学模组，实现大屏幕高清显示的3D影像，设置的触摸屏可以使用户通过在屏幕上点击进行直观操作，实现更好的人机交互。
Description
技术领域
本发明涉及智能设备技术领域，尤其涉及一种具有3D影像功能的智能眼镜。
背景技术
随着电子科技的迅猛发展，越来越多的可穿戴设备的出现，将人与互联网连接的更加紧密，给人们的生活以及感知带来了巨大的变化。近些年来，谷歌、微软以及索尼等公司都研发出了具有多个功能的智能眼镜，这些智能眼镜通常带有无线通信模块，以实现与手机等智能终端的通信，但是，这些普通的智能眼镜只能提供简单的消息推送功能(如谷歌智能眼镜)，无法实现与虚拟对象互动的增强现实效果，并且可视区域也比较小，影像分辨率低，画面质量较差。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明提供的一种具有3D影像功能的智能眼镜，通过将透明显示屏模组与眼镜框结合在一起，实现3D影像功能，可视区域大，并且透明显示屏的设置避免了半反射所造成的光损失，降低了能耗，使屏幕成像获得较高的清晰度和色彩饱和度，此外，透明显示屏模组上设置的触摸屏可以实现与虚拟对象互动的增强现实效果，达到更好的人机交互。
本发明的技术方案如下：
一种具有3D影像功能的智能眼镜，其中，包括镜框、支架、摄像头和透明显示屏模组，所述支架分别设置于镜框的两端，所述透明显示屏模组设置于镜框上与所述摄像头连接，其中，所述透明显示屏模组还包括镜组和密封固定外壳，所述密封固定外壳设置于镜组外部并包覆所述镜组，所述镜组还包括第一凸透镜、透明显示屏和第一凹透镜，所述第一凸透镜设置于所述透明显示屏前方，所述第一凹透镜设置于透明显示屏后方，所述第一凹透镜的外侧设置为平面，使第一凹透镜的第二主焦点与第一凸透镜的第一主焦点重合，形成伽利略式反望远结构。
所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其中，所述镜组的第一凹透镜平面侧还设置有以平面侧为对称轴对称的第二凹透镜和第二凸透镜，形成对称式的光学结构。
所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其中，所述第一凸透镜为第一正焦距菲涅尔透镜，所述第二凸透镜为第二正焦距菲涅尔透镜，所述第一凹透镜为第一负焦距菲涅尔透镜，所述第二凹透镜为第二负焦距菲涅尔透镜。
所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其中，所述第二正焦距菲涅尔透镜外侧还紧贴设置有触摸屏。
所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其中，所述透明显示屏模组后方设置有近视镜片或远视镜片。
所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其中，所述镜框和支架设置为腔体结构。
所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其中，所述支架的腔体内还设置有电池组件，所述电池组件用于给智能眼镜供电。
所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其中，所述电池组件为条状的蓄电池。
所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其中，所述镜框的中间位置还设置有照明灯。
所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其中，所述照明灯为LED灯。
有益效果：本发明提供的一种具有3D影像功能的智能眼镜，通过将透明显示屏模组与眼镜框结合在一起，实现3D影像功能，可视区域大，并且透明显示屏的设置避免了半反射所造成的光损失，降低了能耗，使屏幕成像获得较高的清晰度和色彩饱和度，此外，透明显示屏模组上设置的触摸屏可以实现与虚拟对象互动的增强现实效果，达到更好的人机交互。
附图说明
图1为本发明一种具有3D影像功能的智能眼镜的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的透明显示屏模组伽利略式反望远结构的剖面示意图。
图3为本发明实施例提供的对称式的光学结构示意图。
图4为本发明实施例提供的一种具有3D影像功能的智能眼镜中透明显示屏模组的示意图。
1-支架；2-镜框；3-透明显示屏模组；4-照明灯；5-电池组件； 6-第一凸透镜；7-第一凹透镜；8-透明显示屏；9-第二凸透镜；10-排线；11-第二凹透镜；12-第一正焦距菲涅尔透镜；13-密封固定外壳；14-第一负焦距菲涅尔透镜；15-第二正焦距菲涅尔透镜；16-第二负焦距菲涅尔透镜；17-触摸屏；18-液晶快门。
具体实施方式
本发明提供一种具有3D影像功能的智能眼镜，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
结合图1和图2所示，本发明提供了一种具有3D影像功能的智能眼镜，其中，包括镜框2、支架1、摄像头和透明显示屏模组3，支架1分别设置于镜框2的两端，透明显示屏模组3设置于镜框2上与摄像头连接，参见图2， 透明显示屏模组3还包括镜组和密封固定外壳13，密封固定外壳13设置于镜组外部并包覆所述镜组，镜组还包括第一凸透镜6、透明显示屏8和第一凹透镜7，第一凸透镜6设置于所述透明显示屏8前方，第一凹透镜7设置于透明显示屏8后方，第一凹透镜7的外侧设置为平面，使第一凹透镜7的第二主焦点与第一凸透镜的第一主焦点重合，形成伽利略式反望远结构。本实施例通过将透明显示屏模组3与镜框2结合在一起，形成了一种具有大视域3D影像的智能眼镜，用户可以根据需要在透明显示屏模组3后方，即人眼与透明显示屏模组3之间安装近视镜片或者远视镜片，本发明实现了最简单高效的增强现实技术效果。在本实施例中，在镜框2上还设置一个摄像头（图中未示出），通过摄像头进行信息采集，进行实时信息的观看与了分析了解。透明显示屏模组3中的透明显示屏直接设置在环境光路（环境光路是人眼视度范围内物体到眼睛的入射光路）上，避免了半反射所造成的光损失，并且利用透明显示屏模组3中液晶快门18切断环境光路来提高影像的清晰度和色彩饱和度，使影像画面质量最优化。
实际应用中，参见图3，镜组的第一凹透镜7平面侧还设置有以平面侧为对称轴对称的第二凹透镜11和第二凸透镜9，形成对称式的光学结构，用于光路在人眼中1:1的影像还原。对称式的光学结构在保留原伽利略式反望远结构所避免的半反射所造成的光损失外，还能将环境光路在人眼中按1:1的影像还原，解决了人眼观看缩小了的影像，不符合人的视觉习惯的技术问题。
进一步的，参见图4，为了保障获得优质的光学质量，本发明人提供了一种完善光学模组，第一凸透镜6为第一正焦距菲涅尔透镜12，第二凸透镜9为第二正焦距菲涅尔透镜15，第一凹透镜7为第一负焦距菲涅尔透镜14，第二凹透镜11为第二负焦距菲涅尔透镜16。如果仅仅采用传统透镜的方式，只适合较大的应用场景，若要实现产品轻量和小型化，则需要薄尺寸的透镜。在结合实际需求的情况下，本发明人研究发现，用高精度的菲涅尔透镜代替传统的凹透镜和凸透镜不仅可以提供高清大视域，还能实现产品的便携小型化。本实施例采用高精度的菲涅尔透镜代替传统的凹透镜和凸透镜，菲涅尔透镜的厚度一般不超过2mm，可以实现0.1mm以内的正负短焦距，因使模组的厚度最薄化，实现产品的轻量和小型化。
进一步的，第二正焦距菲涅尔透镜外侧还紧贴设置有触摸屏17。触摸屏17可以根据实际情况选择性的设置，方便于用户精密触摸屏17操作，从而实现更好的人机交互。
在一个实施例中，透明显示屏模组3后方设置有近视镜片或远视镜片（图中未示出）。使用户可以根据实际需要自主安装近视镜片或远视镜片，从而解决视力不佳的人群在观看3D影响时造成模糊的技术问题。
在另一个实施例中，镜框2和支架1设置为腔体结构。腔体结构是为了在镜框2和支架1里面设置需要的组件或应用装置提供一个足够的空间。
进一步的，支架1的腔体内还设置有电池组件5，电池组件5是用于给智能眼镜供电。
再进一步的，电池组件5为应改为条状蓄电池，因为这种电池体积小和质量小，能灵活适应支架1的尺寸，不会影响到眼镜的结构形状或质量大小。此外，电池组件带有电源管理指示灯，可显示充电、电量、待机状态等。
此外，镜框的中间位置还设置有照明灯4。照明灯4的设置为夜间观剧和应用的提供一个照明效果。
相应的，照明灯为LED灯，优选的使用环保节能的LED灯。
本发明通过将透明显示屏模组与眼镜框结合在一起，实现3D影像功能，可视区域大，并且透明显示屏的设置避免了半反射所造成的光损失，降低了能耗，使屏幕成像获得较高的清晰度和色彩饱和度，此外，透明显示屏模组上设置的触摸屏可以实现与虚拟对象互动的增强现实效果，达到更好的人机交互。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有3D影像功能的智能眼镜，其特征在于，包括镜框、支架、摄像头和透明显示屏模组，所述支架分别设置于镜框的两端，所述透明显示屏模组设置于镜框上与所述摄像头连接，其中，所述透明显示屏模组还包括镜组和密封固定外壳，所述密封固定外壳设置于镜组外部并包覆所述镜组，所述镜组还包括第一凸透镜、透明显示屏和第一凹透镜，所述第一凸透镜设置于所述透明显示屏前方，所述第一凹透镜设置于透明显示屏后方，所述第一凹透镜的外侧设置为平面，使第一凹透镜的第二主焦点与第一凸透镜的第一主焦点重合，形成伽利略式反望远结构。
2.根据权利要求1所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其特征在于，所述镜组的第一凹透镜平面侧还设置有以平面侧为对称轴对称的第二凹透镜和第二凸透镜，形成对称式的光学结构。
3.根据权利要求1所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其特征在于，所述第一凸透镜为第一正焦距菲涅尔透镜，所述第二凸透镜为第二正焦距菲涅尔透镜，所述第一凹透镜为第一负焦距菲涅尔透镜，所述第二凹透镜为第二负焦距菲涅尔透镜。
4.根据权利要求3所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其特征在于，所述第二正焦距菲涅尔透镜外侧还紧贴设置有触摸屏。
5.根据权利要求1所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其特征在于，所述透明显示屏模组后方设置有近视镜片或远视镜片。
6.根据权利要求1所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其特征在于，所述镜框和支架设置为腔体结构。
7.根据权利要求1所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其特征在于，所述支架的腔体内还设置有电池组件，所述电池组件用于给智能眼镜供电。
8.根据权利要求7所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其特征在于，所述电池组件为条状的蓄电池。
9.根据权利要求1所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其特征在于，所述镜框的中间位置还设置有照明灯。
10.根据权利要求9所述的具有3D影像功能的智能眼镜，其特征在于，所述照明灯为LED灯。
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