CN111025650A - 一种可穿戴式激光微投装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可穿戴式激光微投装置，包括可拆卸连接在镜框上的第一发射器；所述第一发射器用于发射图像到镜框的镜片并由镜片反射进入到人体眼睛。通过简单的拆戴，可应用在不同类型、不同度数的镜片上，避免了传统智能眼镜结构对镜框的束缚，具有兼容性强，灵活度高。

Description

一种可穿戴式激光微投装置
技术领域
本发明涉及可穿戴设备领域，尤其涉及的是一种可穿戴式激光微投装置。
背景技术
现有的智能眼镜，一般包括：第一镜片和第二镜片；激光源组件，用于发射光线；反射镜，用于接收所述光线，并对所述光线进行反射；第一扫描器，用于接收来自所述反射镜的光线，并将所述光线反射至所述第一镜片；第二扫描器，用于接收来自所述反射镜的光线，并将所述光线反射至所述第二镜片；第一驱动机构，用于驱动所述反射镜旋转，以使所述反射镜反射的光线的投射位置在所述第一扫描器和所述第二扫描器之间切换。即通过反射镜不停旋转使发射光线分别射到第一镜片上和第二镜片上，实现VR的功能。
但现有的智能眼镜设置在眼镜前方，其原理结构复杂，需要反射镜和两个扫描器配合工作，才能达到显示的目的，而且受限装置，不能根据不同的眼镜搭配使用。
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，本发明的目的在于提供一种可穿戴式激光微投装置，旨在通过简单的拆戴，可应用在不同类型、不同度数的镜片上，避免了传统智能眼镜结构对镜框的束缚，具有兼容性强，灵活度高。
本发明的技术方案如下：
一种可穿戴式激光微投装置，包括可拆卸连接在镜框上的第一发射器；
所述第一发射器用于发射图像到镜框的镜片并由镜片反射进入到人体眼睛。
进一步，所述第一发射器包括发射器壳体，设置在所述发射器壳体内的激光头组件；
所述激光头组件包括：光源，用于接收光源所发射出的光线的数字光处理器，以及用于接收所述数字光处理器所发出光线的凸透镜，所述凸透镜穿设在所述发射器壳体朝向镜片的端面上。
进一步，所述激光头组件还包括有反射镜，所述反射镜设置在所述光源和所述数字光处理器的光路之间。
进一步，所述发射器壳体内设置有激光投影电路；
所述激光投影电路包括主芯片，与主芯片电性连接并用于接收外部信息的无线模块；
所述主芯片电性连接所述数字光处理器并驱动所述数字光处理器处理图像信息。
进一步，所述激光投影电路还包括有与所述主芯片电性连接并用于接收使用者指令的按键；与所述主芯片电性连接并用于接收使用者指令的触摸传感器。
进一步，所述激光投影电路还包括有与所述主芯片电性连接的震动马达，与所述主芯片电性连接的扬声器。
进一步，所述激光投影电路还包括有与所述主芯片电性连接的陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器用于采集人头部的运动信息，所述主芯片根据运动信息控制播放内容。
进一步，所述发射器壳体上设置有夹持件；
所述夹持件包括固定设置在所述发射器壳体上且位于左镜腿靠近人体头部一侧的固定板，位于左镜腿背向人体头部一侧的活动板，沿靠近或远离所述左镜腿的方向滑移设置在发射器壳体上的连接轴，套设在所述连接轴上的弹簧；所述连接轴的一端固定连接在所述活动板上，所述弹簧的一端抵靠上活动板且另一端抵靠发射器壳体。
进一步，还包括有第二发射器，所述第一发射器用于可拆卸连接在镜框的左镜腿上并发射图像到镜框的左镜片且由左镜片反射进入到人体左眼睛；
所述第二发射器用于所述第一发射器用于可拆卸连接在镜框的左镜腿上并发射图像到镜框的右镜片且由右镜片反射进入到人体右眼睛。
进一步，所述第一发射器与所述第二发射器通讯连接，所述第一发射器与所述第二发射器分别发射不同的信息。
与现有技术相比，本发明提出的一种可穿戴式激光微投装置，通过在任意的眼镜的左镜脚上安装第一发射器，在镜框右镜腿上上安装第二发射器，第一发射器和第二发射器分别发射图像到对应的镜片上进行反射到人眼中进行成像，从而通过简单的拆戴，将投影设备部分独立出来，可根据不同眼镜的镜片大小，调节投影的面积和焦距，应用在不同类型、不同度数的镜片上，避免了传统智能眼镜结构对镜框的束缚，具有兼容性强，灵活度高的优点，适用于所有镜框，应用范围广，可应用于出行、娱乐、通信、增强现实AR等场景。
附图说明
图1为本发明一种可穿戴式激光微投装置的实施例的结构示意图；
图2为本发明一种可穿戴式激光微投装置的实施例的第一发射器的结构示意图；
图3为本发明一种可穿戴式激光微投装置的实施例的第一发射器的原理示意图；
图4为本发明一种可穿戴式激光微投装置的实施例的原理框图；
图5为本发明一种可穿戴式激光微投装置的陀螺仪传感器的控制画面示意图；
图中各标号：100、第一发射器；110、发射器壳体；120、激光头组件；121、光源；122、数字光处理器；123、凸透镜；124、反射镜；130、激光投影电路；131、主芯片；132、无线模块；133、触摸传感器；134、按键；135、震动马达；136、扬声器；137、陀螺仪传感器；138、环境光检测器；140、夹持件；141、固定板；142、活动板；143、连接轴；145、弹簧；150、软垫；200、第二发射器；300、左镜腿；310、右镜腿；320、左镜片；330、右镜片；400、移动终端。
具体实施方式
本发明提供了一种可穿戴式激光微投装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例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。
如图1所示，本发明提供了一种可穿戴式激光微投装置，包括可拆卸连接在镜框的上的第一发射器100，所述第一发射器100用于发射图像到镜框的镜片并由镜片反射进入到人体眼镜中。
第一发射器100可拆卸连接在不同的眼镜上，对眼镜框的形式没有要求，且第一发射器100通过简单的拆戴，将投影设备部分独立出来，可根据不同眼镜的镜片大小，调节投影的面积和焦距，应用在不同类型、不同度数的镜片上，避免了传统智能眼镜结构对镜框的束缚，具有兼容性强，灵活度高的优点。
还包括有第二发射器200，第二发射器200可拆卸连接在镜框右镜腿310上，所述第一发射器100可拆卸连接在镜框的左镜腿300上。第一发射器100和第二发射器200均能发射激光图像，所述第一发射器100用于发射图像到镜框的左镜片320并由左镜片320反射进入到人体左眼，所述第二发射器200用于发射图像到镜框的右镜片330并由右镜片330反射进入到人体右眼。可以使进入左眼和进入右眼的图像实时叠加在穿戴该眼镜的用户的视网膜内，实现成像。
本方案中的第一发射器100和第二发射器200可拆卸连接在不同的眼镜上，对眼镜框的形式没有要求，且第一发射器100和第二发射器200可设置在镜脚靠人体眼角位置从而避开人体头部的侧面，不影响眼镜的正常穿戴，通过简单的拆戴。眼镜镜片透明，但有发射的部分光还是会因镜片反射到人的眼睛里，由于镜片距离人的眼睛很近，因此反射到人眼的光不需要很强，人眼能识别到。
如图1、图2所示，由于本方案中的第一发射器100和第二发射器200镜像对称设置，外形结构基本一致，且在播放单一画面时，第一发射器100可单独完成播放工作，可以不需要第二发射器200。因此以第一发射器100举例说明其具体结构，所述第一发射器100包括发射器壳体110，发射器壳体110为第一发射器100的外壳，所述发射器壳体110上设置有夹持件140；夹持件140用于把第一发射器100固定在眼镜的镜脚上，夹持件140主要有可快速夹持和拆卸的特点，本实施例中的所述夹持件140包括一体成型在所述发射器壳体110上的固定板141，所述固定板141位于左镜腿300靠近人体头部一侧，位于左镜腿300背向人体头部一侧的活动板142，这样左镜腿300位于固定板141和活动板142之间，当活动板142朝向固定板141运动时，实现对左镜腿300的压紧；具体结构为，在发射器壳体110上滑移有连接轴143，连接轴143可设置有多个，所述连接轴143沿靠近或远离所述左镜腿300的方向滑移，在所述连接轴143上套设有弹簧145，所述连接轴143的一端固定连接在所述活动板142上，所述弹簧145的一端抵靠上活动板142且另一端抵靠发射器壳体110。这样活动板142由于弹簧145的弹力而朝向固定板141压紧，当左镜腿300位于固定板141和活动板142之间时，活动板142通过弹簧145的推力压紧左镜腿300。在固定板141与活动板142的下端朝向左镜腿300的边上均设置有圆角，这样方便夹持件140放入到左镜腿300上；活动板142与固定板141的下端设置开口，上提发射器壳体110就能取下第一发射器100，方便夹持与拆卸。而且镜脚的延伸方向不限位，可沿镜脚的延伸方向推移第一发射器100，可根据不同眼镜的镜片大小，调节投影的面积和焦距朝向眼镜片的方向。
所述发射器壳体110朝向人体头部的侧面上设置有软垫150，这样使发射器壳体110朝向人体头部的一面有一层缓冲垫，避免发射器壳体110侧壁与人体头部侧面刚性接触，使人体不适。
如图3所示，所述发射器壳体110内还设置有激光投影电路130(SOC)和激光头组件120，所述激光头组件120用于接收激光投影电路130的图像信息并进行发个投影，所述激光头组件120包括：用于产生光亮的光源121，用于接收光源121所发射出的光线的数字光处理器122(DLP)，以及用于接收所述数字光处理器122所发出光线的凸透镜123，所述凸透镜123穿设在所述发射器壳体110朝向左镜片320的端面上。数字光处理技术为成熟的现有技术，数字光处理器122接收到光源121发出的水平光线，根据激光投影电路130的不同信息，形成图像，图像经过凸透镜123放大，投影到左镜片320上。数字光处理器122采用目前市面上尺寸最小且低分辨率的0.3英寸器件，在体积上可满足应用需求。
所述激光头组件120还包括有反射镜124，所述反射镜124设置在所述光源121和所述数字光处理器122的光路之间。这样通过反射镜124的反射，可以使光源121设置的位置进行调整，因为发射器壳体110内部的空间有限，通过光源121位置确定后，通过调整反光镜进行光路调整，使光线仍照射到数字光处理器122上。实现了在小型发射器壳体110的范围内合理利用空间。
如图3、图4所示，所述激光投影电路130包括主芯片131，与主芯片131电性连接的无线模块132，与主芯片131电性连接并用于接收使用者指令的触摸传感器133。所述无线模块132用于无线连接移动终端400，如手机，与移动终端400进行通讯，所述主芯片131电性连接数字光处理器122(DLP)的驱动芯片并实现把移动终端需要播放的内容经过处理后用激光头组件120发射到左镜片320上。所述触摸传感器133固定设置在所述发射器壳体110背向人体头部的侧面上，这样，使用者伸手就能触摸到触摸传感器133，对第一发射器100的图像或相关参数进行调节，如：光源121的亮度可以通过触摸传感器133触摸调节。在所述主芯片131上电性连接有环境光检测器138，通过环境光检测器来检测环境光后可实时自动调节光源121亮度。
所述激光投影电路130还包括按键134，当需要控制投影的视频时，可以通过物理按键134操作，所述按键134设置在所述发射器壳体的上端面。按键134用于调节设置相关图像界面的操作，如“上”“下”“左”“右”“确定”等，使操作更方便。
所述激光投影电路130还包括与主芯片131电性连接的陀螺仪传感器137，陀螺仪传感器137用于采集人头部的运动信息，如“抬头”“低头”“转头”等动作，结合图像的显示，可以做增强现实AR的应用，比如当人头部进行这些动作时，图像显示内容会跟随这些动作而改变。如“抬头”“低头”“转头”等动作，结合图像的显示，可以做增强现实AR的应用，比如当人头部进行这些动作时，播放内容会跟随这些动作而改变,即播放的画面随头部移动的方向同向移动，如图5所示，播放内容只是图像内容中间的一部分，当抬头时，播放内容会向上移动，从而播放的是图像内容中的上部分，这样头部动作可以控制视角，相当于人抬头可以看到头顶的物体。
所述激光投影电路130还包括有与所述主芯片131电性连接的震动马达135。通过震动马达135可以使第一发射器100对操作进行震动发馈，通过震动而通知用户信息。述激光投影电路130还包括有与所述主芯片131电性连接的扬声器136，扬声器136用于播放声音，提高装置的娱乐性。易于想到的是，还可以外接耳机等外设设备。为实现电路的完整性，所述激光投影电路130还包括必要的电池部分、充电部分等，不作详细说明。
所述第一发射器100与所述第二发射器200通讯连接，两发射器之间的通讯连接，使第一发射器100和第二发射器200协同工作，当进行无线通讯时，两发射器之间通过蓝牙模块进行无线连接，当进行有线通讯时，可通过连接线实现连接，所述第一发射器100和第二发射器200的发射器壳体110的后端设置各种接口，如通讯接口，耳机接口，充电接口等。所述第一发射器与所述第二发射器分别发射不同的信息，如不同的图像信息或同一图像的不同帧数信息。对协同工作方案举例说明：当第一发射器100与所述第二发射器200通讯连接协同工作时，激光投影电路130预先获取的图像被分成60帧，每一帧可以分为前半帧和后半帧，且将每一帧呈现在左镜片320和右镜片330上需要16毫秒，即第一发射器100将前半帧呈现在左镜片320上需要8毫秒，第二发射器200将后半帧呈现在右镜片330上需要8毫秒。进过第一发射器100和第二发射器200不断循环呈现图像。从而实现真实环境和虚拟物体的图像实时叠加在穿戴该智能眼镜的用户的视网膜内，满足用户体验。
协同工作方案还可以为：第一发射器和第二发射器同时播放，两侧的播放内容不同，一个完整的画面分割为两个画面，由如第一发射器和第二发射器同时分别播放的两个画面，当要观看画面左部分时，左右眼均看向左镜片，当要观看画面右部分时，左右眼均看向右镜片。这样就能使第一发射器和第二发射器显示一个画面，画面显示的范围更大，如看大地图等。
易于想到的是，所述第二发射器200中可以不包括触摸传感器133、按键134、陀螺仪传感器137等元件，只要通过第一发射器100统一控制即可。
综上所述，本发明提出的一种可穿戴式激光微投装置，本发明提出的一种可穿戴式激光微投装置，通过在任意的眼镜的左镜脚上安装第一发射器，在镜框右镜腿上上安装第二发射器，第一发射器和第二发射器分别发射图像到对应的镜片上进行反射到人眼中进行成像，从而通过简单的拆戴，将投影设备部分独立出来，可根据不同眼镜的镜片大小，调节投影的面积和焦距，应用在不同类型、不同度数的镜片上，避免了传统智能眼镜结构对镜框的束缚，具有兼容性强，灵活度高的优点，适用于所有镜框，应用范围广，可应用于出行、娱乐、通信、增强现实AR等场景。
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)

1.一种可穿戴式激光微投装置，其特征在于，包括可拆卸连接在镜框上的第一发射器；
所述第一发射器用于发射图像到镜框的镜片并由镜片反射进入到人体眼睛。
2.根据权利要求1所述的可穿戴式激光微投装置，其特征在于，所述第一发射器包括发射器壳体，设置在所述发射器壳体内的激光头组件；
所述激光头组件包括：光源，用于接收光源所发射出的光线的数字光处理器，以及用于接收所述数字光处理器所发出光线的凸透镜，所述凸透镜穿设在所述发射器壳体朝向镜片的端面上。
3.根据权利要求2所述的可穿戴式激光微投装置，其特征在于，所述激光头组件还包括有反射镜，所述反射镜设置在所述光源和所述数字光处理器的光路之间。
4.根据权利要求2所述的可穿戴式激光微投装置，其特征在于，所述发射器壳体内设置有激光投影电路；
所述激光投影电路包括主芯片，与主芯片电性连接并用于接收外部信息的无线模块；
所述主芯片电性连接所述数字光处理器并驱动所述数字光处理器处理图像信息。
5.根据权利要求4所述的可穿戴式激光微投装置，其特征在于，所述激光投影电路还包括有与所述主芯片电性连接并用于接收使用者指令的按键；与所述主芯片电性连接并用于接收使用者指令的触摸传感器。
6.根据权利要求4所述的可穿戴式激光微投装置，其特征在于，所述激光投影电路还包括有与所述主芯片电性连接的震动马达，与所述主芯片电性连接的扬声器。
7.根据权利要求4所述的可穿戴式激光微投装置，其特征在于，所述激光投影电路还包括有与所述主芯片电性连接的陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器用于采集人头部的运动信息，所述主芯片根据运动信息控制播放内容。
8.根据权利要求2所述的可穿戴式激光微投装置，其特征在于，所述发射器壳体上设置有夹持件；
所述夹持件包括固定设置在所述发射器壳体上且位于左镜腿靠近人体头部一侧的固定板，位于左镜腿背向人体头部一侧的活动板，沿靠近或远离所述左镜腿的方向滑移设置在发射器壳体上的连接轴，套设在所述连接轴上的弹簧；所述连接轴的一端固定连接在所述活动板上，所述弹簧的一端抵靠上活动板且另一端抵靠发射器壳体。
9.根据权利要求1-8任一所述的可穿戴式激光微投装置，其特征在于，还包括有第二发射器，所述第一发射器用于可拆卸连接在镜框的左镜腿上并发射图像到镜框的左镜片且由左镜片反射进入到人体左眼睛；
所述第二发射器用于所述第一发射器用于可拆卸连接在镜框的左镜腿上并发射图像到镜框的右镜片且由右镜片反射进入到人体右眼睛。
10.根据权利要求9所述的可穿戴式激光微投装置，其特征在于，所述第一发射器与所述第二发射器通讯连接，所述第一发射器与所述第二发射器分别发射不同的信息。
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