CN110082920A - 可调焦的增强现实ar眼镜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可调焦的增强现实AR眼镜，包括镜体支架、支腿、显示模组、光机以及L型管道，镜体支架上对称地设置固定有镜片，两个支腿分别固定在镜体支架的两侧，显示模组贴合到镜片上，光机固定在镜体支架的一侧，显示模组经由L型管道固定到光机上。L型管道内密封连接有两个凸透镜以及一位于两个凸透镜之间的凹透镜，凹透镜通过一移动机构与L型管道连接，使得通过移动机构的运动驱动凹透镜运动进行调焦；L型管道内设置有第一反射镜和第二反射镜，L型壳体内壁上固定连接有与第二反射镜位置对应的第一光栅；显示模组内固定设有与第一光栅匹配的第二光栅，使得光机投射的影像通过第一光栅第二光栅投射到人眼上。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域，具体而言涉及可调焦的增强现实AR眼镜。
背景技术
增强现实(Augmented Reality，简称AR)是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，在医疗研究与解剖训练、精密仪器制造和维修、军用飞机导航、工程设计和远程机器人控制等领域具有广泛应用。
现有的AR眼镜来说，由于使用者的视力状况不同，会需要设置调焦结构来调整光学成像的位置，以适应不同视力的用户需求。然而，现有的AR设备调焦结构通常结构复杂，体积较大，例如201721243686.2中国专利公开的AR设备的调焦结构，包括光机及平行光机设置的透镜，所述光机沿第一方向滑动连接于AR设备构件，所述第一方向为朝向人眼观看AR内容方向；所述光机及透镜可相对AR设备构件转动至第二方向，所述第二方向为正对人眼观看AR内容方向；所述透镜沿第三方向滑动连接于所述光机，所述第三方向为垂直于光机及透镜的设置方向。然而结合其附图，我们看到其调焦结构需要产生结构的变化，占用空间仍然较大；同时受到结构的限制，调焦的范围也较小。
发明内容
本发明目的旨在克服现有技术的问题，提供一种可调焦的增强现实AR眼镜，包括镜体支架、支腿、显示模组、光机以及L型管道，镜体支架上对称地设置固定有镜片，两个支腿分别固定在镜体支架的两侧，所述显示模组贴合到镜片上，所述光机固定在镜体支架的一侧，所述显示模组经由所述L型管道固定到光机上，其中：
所述L型管道内密封连接有两个凸透镜以及一位于两个凸透镜之间的凹透镜，所述凹透镜通过一移动机构与L型管道连接，使得通过移动机构的运动驱动凹透镜运动进行调焦；
所述L型管道的折弯处固定安装有第一反射镜，该第一反射镜位于其中一个凸透镜的入光侧；
所述L型管道靠近显示模组的一端后侧设有L型壳体，所述L型管道靠近L型壳体的侧壁上设有与其对应的开口；
所述L型管道还固定设有与第一反射镜匹配的第二反射镜，且第二反射镜与开口位置对应，所述第二反射镜位于另一个凸透镜的出光侧；
其中，所述L型壳体内壁上固定连接有与第二反射镜位置对应的第一光栅；所述显示模组内固定设有与第一光栅匹配的第二光栅，使得光机投射的影像通过第一光栅第二光栅投射到所述人眼上。
具体地，所述移动机构具有滑动块、固定块、可调螺杆以及供用户手动操作的转动件，所述滑动块设置在L型管道的侧壁上的条形开口位置，滑动块一端与凹透镜固定连接，另一端延伸至条形开口外；两个所述的固定块设置在L型管道的侧壁上、且分别距离第一反射镜和第二反射镜的距离相同，可调螺杆设置在两个固定块之间，且可调螺杆一端与其中一个固定块转动连接，且另一端贯穿另一个固定块并延伸至镜体支架并与所述转动件固定，使得通过转动件进行调焦操作。
具体地，所述滑动块设有与可调螺杆匹配的螺纹孔。
具体地，所述两个凸透镜与凹透镜构成光学模组，两个所述的固定块分别设置在光学模组的两侧。
具体地，所述镜体支架采用PVC材料或者改性PVC材料制作。
具体地，所述镜片采用单向透光玻璃材料。
具体地，所述显示模组为显示棱镜组。
由以上本发明的技术方案，本发明提供的可调焦的增强现实AR眼镜显著的有益效果在于：本发明借助潜望镜的设计，使得光传递的距离变长，而且传递结构贴合AR眼镜本体的结构，在传递的过程中通过凸透镜和凹透镜配合进行调焦，提高适用性；而且采用贴合设计使得整体调焦结构占用的空间较少，同时传递的距离变长，凸透镜和凹透镜之间的距离改变可以延长，扩大可调范围。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：
图1是本发明的可调焦的增强现实AR眼镜的示意图。
图2是本发明的可调焦的增强现实AR眼镜调焦结构示意图。
图中各附图标记的含义：1镜体支架、2镜片、3显示模组、4L型管道、5第一反射镜、6凸透镜、7凹透镜、8移动机构、9L型壳体、10第二反射镜、11第一光栅、12第二光栅、13滑动块、14固定块、15可调螺杆、16转动块、17支腿、18光机。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
结合附图1-2所示，根据本发明公开的实施例的一种可调焦的增强现实AR眼镜，包括镜体支架1、显示模组3、L型管道4和支腿17以及光机18，镜体支架1上对称地设置固定有镜片2，结合图1，镜片2优选地采用一体成型，并且为单向透光玻璃材料或者有机玻璃材料。
镜体支架1采用PVC材料或者改性PVC材料制作。
显示模组3包括显示用的棱镜组。
结合图1，两个支腿17分别固定在镜体支架1的两侧，显示模组3贴合到镜片2上。
光机18固定在镜体支架1的一侧，显示模组3经由所述L型管道连接到光机18。
结合图2，L型管道4内密封连接有两个凸透镜6以及一位于两个凸透镜之间的凹透镜7，两个凸透镜与凹透镜构成光学模组。凹透镜7通过一移动机构与L型管道4连接，使得通过移动机构的运动驱动凹透镜运动进行调焦。
结合图2，L型管道4的折弯处固定安装有第一反射镜5，该第一反射镜位于其中一个凸透镜6的入光侧。
L型管道4靠近显示模组3的一端后侧设有L型壳体9，L型管道靠近L型壳体的侧壁上设有与其对应的开口。
L型管道还固定设有与第一反射镜5匹配的第二反射镜10，且第二反射镜与开口位置对应，第二反射镜位于另一个凸透镜6的出光侧。
结合图1，L型壳体内壁上固定连接有与第二反射镜10位置对应的第一光栅11；显示模组3内固定设有与第一光栅匹配的第二光栅12，使得光机投射的影像通过第一光栅第二光栅投射到人眼上。
具体地，结合图2所示的示例，移动机构具有滑动块13、固定块14、可调螺杆8以及供用户手动操作的转动件16，滑动块13设置在L型管道的侧壁上的条形开口位置，滑动块一端与凹透镜7固定连接，另一端延伸至条形开口外。两个固定块14分别设置在光学模组的两侧。
两个固定块14设置在L型管道的侧壁上、且分别距离第一反射镜和第二反射镜的距离相同。
可调螺杆8设置在两个固定块之间，且可调螺杆8的一端与其中一个固定块14转动连接，且另一端贯穿另一个固定块14并延伸至镜体支架1并与转动件16固定。滑动块14设有与可调螺杆匹配的螺纹孔，使得通过转动件进行调焦操作。
综上所述，本发明借助潜望镜的设计，使得光传递的距离变长，而且传递结构贴合AR眼镜本体的结构，在传递的过程中通过凸透镜和凹透镜配合进行调焦，且占用的空间较少，同时传递的距离变长，提高适用性。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (7)
1.一种可调焦的增强现实AR眼镜，其特征在于，包括镜体支架、支腿、显示模组、光机以及L型管道，镜体支架上对称地设置固定有镜片，两个支腿分别固定在镜体支架的两侧，所述显示模组贴合到镜片上，所述光机固定在镜体支架的一侧，所述显示模组经由所述L型管道固定到光机上，其中：
所述L型管道内密封连接有两个凸透镜以及一位于两个凸透镜之间的凹透镜，所述凹透镜通过一移动机构与L型管道连接，使得通过移动机构的运动驱动凹透镜运动进行调焦；
所述L型管道的折弯处固定安装有第一反射镜，该第一反射镜位于其中一个凸透镜的入光侧；
所述L型管道靠近显示模组的一端后侧设有L型壳体，所述L型管道靠近L型壳体的侧壁上设有与其对应的开口；
所述L型管道还固定设有与第一反射镜匹配的第二反射镜，且第二反射镜与开口位置对应，所述第二反射镜位于另一个凸透镜的出光侧；
其中，所述L型壳体内壁上固定连接有与第二反射镜位置对应的第一光栅；所述显示模组内固定设有与第一光栅匹配的第二光栅，使得光机投射的影像通过第一光栅第二光栅投射到所述人眼上。
2.根据权利要求1所述的可调焦的增强现实AR眼镜，其特征在于，所述移动机构具有滑动块、固定块、可调螺杆以及供用户手动操作的转动件，所述滑动块设置在L型管道的侧壁上的条形开口位置，滑动块一端与凹透镜固定连接，另一端延伸至条形开口外；两个所述的固定块设置在L型管道的侧壁上、且分别距离第一反射镜和第二反射镜的距离相同，可调螺杆设置在两个固定块之间，且可调螺杆一端与其中一个固定块转动连接，且另一端贯穿另一个固定块并延伸至镜体支架并与所述转动件固定，使得通过转动件进行调焦操作。
3.根据权利要求1所述的可调焦的增强现实AR眼镜，其特征在于，所述滑动块设有与可调螺杆匹配的螺纹孔。
4.根据权利要求1所述的可调焦的增强现实AR眼镜，其特征在于，所述两个凸透镜与凹透镜构成光学模组，两个所述的固定块分别设置在光学模组的两侧。
5.根据权利要求1所述的可调焦的增强现实AR眼镜，其特征在于，所述镜体支架采用PVC材料或者改性PVC材料制作。
6.根据权利要求1所述的可调焦的增强现实AR眼镜，其特征在于，所述镜片采用单向透光玻璃材料或者有机玻璃。
7.根据权利要求1所述的可调焦的增强现实AR眼镜，其特征在于，所述显示模组为显示棱镜组。
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