CN107065193A - 一种用于近眼显示的光学设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于近眼显示的光学设备，包括支撑体以及设置于支撑体中的显示屏、凸透镜以及用于反射光线的反射镜；显示屏的光线经过凸透镜的放大进入反射镜并反射到人眼；所述凸透镜位于反射镜与显示屏之间，且反射镜与凸透镜保持固定夹角、非平行设置，凸透镜与反射镜在同一轴心位置上，还包括控制器和电源；所述显示屏与控制器、电源电性连接，本设计生产工艺非常简单，同时本设计还可以根据使用者的眼镜的近视程度来调节凸透镜的位置，使得看到的图像更为清晰，结构简单，制作成本低，使用方便。
Description
[技术领域]
本发明涉及智能眼镜产品技术领域，尤其涉及一种成本低，便于批量生产且生产工艺简单的用于近眼显示的光学设备。
[背景技术]
近年来，智能穿戴设备逐渐流行，采用了近眼显示的智能眼镜作为穿戴设备的一种，正以其独特的功能而逐步流行起来。很多公司相继开始了智能眼镜的研发，由于智能眼镜距离人眼非常近，所以对其光学特性要求非常高。
现有技术下，近眼显示一般有3种光学方式：一种是棱镜反射式，一种是自由曲面方式，还有一种是波导片方式。这三种方式的共性都是让图像在透明固体中传播，经过放大与反射(包括全反射)，使放大后的图像进入人眼，由于这三种方式对透明固体的尺寸要求很高，同时需要高精度的光学镀膜工艺，使得这样做出来的光学结构成本非常高，而且良率也很低，不利于大批量生产。同时，这样做出来的产品，体积和重量都很大，不适合长期智能眼镜的长期佩戴。
基于上述问题，本领域的技术人员进行了大量的研发和实验，从产品的结构和原理方面入手进行改进和改善，并取得了较好的成绩。
[发明内容]
为克服现有技术所存在的问题，本发明提供一种成本低，便于批量生产且生产工艺简单的用于近眼显示的光学设备。
本发明解决技术问题的方案是提供一种用于近眼显示的光学设备，包括支撑体以及设置于支撑体中的显示屏、凸透镜以及用于反射光线的反射镜；显示屏的光线经过凸透镜的放大进入反射镜并反射到人眼；所述凸透镜位于反射镜与显示屏之间，且反射镜与凸透镜保持固定夹角、非平行设置，凸透镜与反射镜在同一轴心位置上。
优选地，所述支撑体包括第一支撑体和第二支撑体；且该所述第一支撑体和第二支撑体呈固定角度弯折；所述反射镜设置于第二支撑体上，凸透镜和显示屏设置于第一支撑体中；该反射镜与第二支撑体平行。
优选地，所述显示屏与凸透镜相互平行；且显示屏、凸透镜与第一支撑体垂直设置。
优选地，所述显示屏和凸透镜之间设置有用于调节该显示屏和凸透镜之间距离的机械传动调节器。
优选地，所述第一支撑体和第二支撑体之间设置有用于调节该第一支撑体和第二支撑体之间夹角大小的角度调节器。
优选地，所述第一支撑体包括用于容纳凸透镜和显示屏的容纳盒以及与容纳盒一体成型、用于连接第二支撑体的连接件；所述连接件与第二支撑体的宽度相同。
优选地，所述第一支撑体和第二支撑体为塑料材质制作而成；反射镜为压克力板、玻璃或硅胶片；凸透镜为玻璃、亚克力或塑料材质制作而成。
优选地，所述反射镜与凸透镜之间的夹角小于等于55度。
优选地，所述机械传动调节器包含齿轮传动机构。
一种智能眼镜，包括如上述所述的用于近眼显示的光学设备以及用于固定所述用于近眼显示的光学设备的头带；在所述头带与用于近眼显示的光学设备之间设置有固定连接块。
优选地，所述用于近眼显示的光学设备设置于头带的左侧或右侧或左右两侧同时设置。
与现有技术相比，本发明一种用于近眼显示的光学设备通过在支撑体中设置显示屏、凸透镜139以及用于反射光线的反射镜137，显示屏的光线经过凸透镜139的放大进入反射镜137并反射到人眼，即使用一种极其简易且成本低廉的方式实现了近眼显示系统中的光学结构，不需要开模具即可直接加工生产，且生产工艺非常简单，同时本设计还可以根据使用者的眼镜的近视程度来调节凸透镜139的位置，使得看到的图像更为清晰，结构简单，制作成本低，使用方便。
[附图说明]
图1是本发明一种用于近眼显示的光学设备的立体状态结构示意图。
图2是本发明一种用于近眼显示的光学设备所对应的智能眼镜的立体状态结构示意图。
图3是本发明一种用于近眼显示的光学设备所对应的智能眼镜的另一视角的立体状态结构示意图。
[具体实施方式]
为使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定此发明。
请参阅图1至图3，本发明一种用于近眼显示的光学设备13包括支撑体以及设置于支撑体中的显示屏、凸透镜139以及用于反射光线的反射镜137；显示屏的光线经过凸透镜139的放大进入反射镜137并反射到人眼；所述凸透镜139位于反射镜137与显示屏之间，且反射镜137与凸透镜139保持固定夹角、非平行设置，凸透镜139与反射镜137在同一轴心位置上；
还包括控制器和电源；所述显示屏与控制器、电源电性连接。
通过在支撑体中设置显示屏、凸透镜139以及用于反射光线的反射镜137，显示屏的光线经过凸透镜139的放大进入反射镜137并反射到人眼，即使用一种极其简易且成本低廉的方式实现了近眼显示系统中的光学结构，不需要开模具即可直接加工生产，且生产工艺非常简单，同时本设计还可以根据使用者的眼镜的近视程度来调节凸透镜139的位置，使得看到的图像更为清晰，结构简单，制作成本低，使用方便。
优选地，所述支撑体包括第一支撑体133和第二支撑体135；且该所述第一支撑体133和第二支撑体135呈固定角度弯折；所述反射镜137设置于第二支撑体135上，凸透镜139和显示屏设置于第一支撑体133中；该反射镜137与第二支撑体135平行；还包括用于放置控制器和电源的控制盒131；且所述控制盒131与第一支撑体133相连接。结构设计合理，有利于保证反射镜137与凸透镜139的稳定，提高使用寿命。
优选地，所述显示屏与凸透镜139相互平行；且显示屏、凸透镜139与第一支撑体133垂直设置。
优选地，所述显示屏和凸透镜139之间设置有用于调节该显示屏和凸透镜139之间距离的机械传动调节器；机械传动调节器的设置可以使得本产品适应更多的使用环境。
优选地，所述第一支撑体133和第二支撑体135之间设置有用于调节该第一支撑体133和第二支撑体135之间夹角大小的角度调节器。调节方便，应用范围更广。
优选地，所述第一支撑体133包括用于容纳凸透镜139和显示屏的容纳盒以及与容纳盒一体成型、用于连接第二支撑体135的连接件；所述连接件与第二支撑体135的宽度相同。
优选地，所述第一支撑体133和第二支撑体135为塑料材质制作而成；反射镜137为压克力板、玻璃或硅胶片；凸透镜139为玻璃、亚克力或塑料材质制作而成。
优选地，所述反射镜137与凸透镜139之间的夹角小于等于55度。有利于获得较佳的观看体验度。
优选地，所述机械传动调节器包含齿轮传动机构。使用寿命长。
一种智能眼镜1，包括如上述所述的用于近眼显示的光学设备13以及用于固定所述用于近眼显示的光学设备13的头带11；在所述头带11与用于近眼显示的光学设备13之间设置有固定连接块。
优选地，所述用于近眼显示的光学设备13设置于头带11的左侧或右侧或左右两侧同时设置。
本设计的控制盒131上还可以设置与控制器电性连接的控制按钮，以及用于存储播放信息的存储器；亦或者在控制盒131中设置与外界网络数据进行通讯互联的无线网络处理单元。
与现有技术相比，本发明一种用于近眼显示的光学设备13通过在支撑体中设置显示屏、凸透镜139以及用于反射光线的反射镜137，显示屏的光线经过凸透镜139的放大进入反射镜137并反射到人眼，即使用一种极其简易且成本低廉的方式实现了近眼显示系统中的光学结构，不需要开模具即可直接加工生产，且生产工艺非常简单，同时本设计还可以根据使用者的眼镜的近视程度来调节凸透镜139的位置，使得看到的图像更为清晰，结构简单，制作成本低，使用方便。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于近眼显示的光学设备，其特征在于：包括支撑体以及设置于支撑体中的显示屏、凸透镜以及用于反射光线的反射镜；显示屏的光线经过凸透镜的放大进入反射镜并反射到人眼；所述凸透镜位于反射镜与显示屏之间，且反射镜与凸透镜保持固定夹角、非平行设置，凸透镜与反射镜在同一轴心位置上。
2.如权利要求1所述的一种用于近眼显示的光学设备，其特征在于：所述支撑体包括第一支撑体和第二支撑体；且该所述第一支撑体和第二支撑体呈固定角度弯折；所述反射镜设置于第二支撑体上，凸透镜和显示屏设置于第一支撑体中；该反射镜与第二支撑体平行。
3.如权利要求1所述的一种用于近眼显示的光学设备，其特征在于：所述显示屏与凸透镜相互平行；且显示屏、凸透镜与第一支撑体垂直设置。
4.如权利要求1至3中任意一项权利要求所述的一种用于近眼显示的光学设备，其特征在于：所述显示屏和凸透镜之间设置有用于调节该显示屏和凸透镜之间距离的机械传动调节器。
5.如权利要求2所述的一种用于近眼显示的光学设备，其特征在于：所述第一支撑体和第二支撑体之间设置有用于调节该第一支撑体和第二支撑体之间夹角大小的角度调节器。
6.如权利要求2或5所述的一种用于近眼显示的光学设备，其特征在于：所述第一支撑体包括用于容纳凸透镜和显示屏的容纳盒以及与容纳盒一体成型、用于连接第二支撑体的连接件；所述连接件与第二支撑体的宽度相同。
7.如权利要求1所述的一种用于近眼显示的光学设备，其特征在于：所述第一支撑体和第二支撑体为塑料材质制作而成；反射镜为压克力板、玻璃或硅胶片；凸透镜为玻璃、亚克力或塑料材质制作而成。
8.如权利要求1所述的一种用于近眼显示的光学设备，其特征在于：所述反射镜与凸透镜之间的夹角小于等于55度。
9.如权利要求4所述的一种用于近眼显示的光学设备，其特征在于：所述机械传动调节器包含齿轮传动机构。
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