CN112965252A - Ar显示模组和ar眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种AR显示模组和AR眼镜，其中，该AR显示模组包括镜框、光学镜片和光机，所述镜框包括两安装框部和连接两所述安装框部的连接部，所述连接部用于与所述AR眼镜的佩戴组件连接；所述光机设于所述安装框部或连接部；所述光机在所述光学镜片所在平面上的投影位于所述光学镜片上；所述光机出射的光线从所述光学镜片的第一位置耦入所述光学镜片、并从所述光学镜片的第二位置耦出，其中所述第二位置与所述第一位置不重叠。本发明技术方案能够在不大幅增加AR眼镜整体重量的前提下保证光机和光学镜片的相对位置。

Description

AR显示模组和AR眼镜

技术领域

本发明涉及可穿戴设备技术领域，特别涉及一种AR显示模组和AR眼镜。

背景技术

AR眼镜中的AR显示模组一般直接设置在AR眼镜的镜框上，镜框两端连接镜腿。佩戴或掰动镜腿时，容易导致镜框受力变形，进而造成光机和光学镜片的相对位置发生偏差。

目前为了降低佩戴或掰动镜腿时对光机和光学镜片相对位置的影响，通常在镜框内设置刚度较高的安装支架，将光机和光学镜片固定在安装支架上，以通过刚性的安装支架抵抗镜腿带来的变形，从而降低佩戴或掰动镜腿时光机和光学镜片的相对位置发生偏差的可能。

然而增加安装支架，会使AR眼镜的结构复杂，并大幅增加了AR眼镜的重量，导致用户佩戴时面部如鼻梁部分受压较大。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种AR显示模组，旨在不大幅增加AR眼镜整体重量的前提下保证光机和光学镜片的相对位置。

为实现上述目的，本发明提出的AR显示模组，包括：

镜框，包括两安装框部和连接两所述安装框部的连接部，所述连接部用于与所述AR眼镜的佩戴组件连接；

光机，设于所述安装框部或连接部；

光学镜片，所述光机在所述光学镜片所在平面上的投影位于所述光学镜片上；

所述光机出射的光线从所述光学镜片的第一位置耦入所述光学镜片、并从所述光学镜片的第二位置耦出，其中所述第二位置与所述第一位置不重叠。

可选地，所述安装框部设有安装通孔，所述光学镜片盖设于所述安装通孔的一侧，所述光机自所述安装通孔的另一侧伸入，以与所述光学镜片配合。

可选地，所述安装通孔的尺寸大于所述光机的尺寸，以在所述光机与所述安装通孔的孔壁之间形成装调间隙。

可选地，所述安装通孔背离所述光学镜片的一侧的孔缘设有环形隔筋，所述光机位于所述环形隔筋内。

可选地，所述AR显示模组还包括保护盖，所述保护盖盖合于所述安装通孔背离所述光学镜片的一侧的周缘，以盖合所述光机。

可选地，所述光学镜片与所述安装框部之间设有密封材料，以密封所述光学镜片与所述安装框部之间的间隙。

可选地，所述密封材料为光学胶。

可选地，所述AR显示模组还包括装饰盖，所述装饰盖盖合于所述光学镜片背离所述光机的一侧，并与所述镜框连接。

可选地，所述安装框部包括透视窗区以及位于所述透视窗区远离所述连接部一侧且外凸于所述透视窗区的光机安装区，所述透视窗区的外边沿与所述光机安装区的外边沿平滑过渡。

可选地，所述光学镜片包括一体的透视镜片区和耦入区，所述透视镜片区对应于所述透视窗区、所述耦入区对应于所述光机安装区且外凸于所述透视镜片区。

可选地，所述AR显示模组还包括电控板，所述电控板设于所述连接部，并与所述光机电连接；和/或，所述AR显示模组还包括电池组件，所述电池组件设于所述连接部，并与所述光机电连接。

本发明还提出一种AR眼镜，包括佩戴组件以及如上述的AR显示模组，所述AR显示模组的连接部与所述佩戴组件可拆卸连接。

本发明技术方案中，通过将镜框上两个安装框部之间的连接部与佩戴组件连接，可以不需要设置刚性的安装支架，简化了AR显示模组的结构，减小了AR显示模组的重量，进而能降低AR显示模组对用户佩戴时面部如鼻梁部分的压迫，便于用户长时间佩戴使用。即本发明技术方案可以在不大幅增加AR眼镜整体重量的前提下保证光机和光学镜片的相对位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明AR显示模组一实施例的爆炸图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图1中AR显示模组组装在一起后的剖切示意图；

图4为图3中B处的放大图；

图5为本发明AR眼镜一实施例的结构示意图；

图6为图5中佩戴组件和AR显示模组的爆炸图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	镜框	31	透视镜片区
11	安装框部	32	耦入区
				111	安装通孔	40	保护盖
112	环形隔筋	50	装饰盖
				113	透视窗区	60	密封材料
114	光机安装区	70	电控板
				12	连接部	80	电池组件
20	光机	90	AR眼镜
				30	光学镜片	91	佩戴组件

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种AR显示模组，用于AR眼镜。

在本发明实施例中，请参照图1，该AR显示模组包括镜框10、光学镜片30和光机20，镜框10包括两安装框部11和连接两安装框部11的连接部12，连接部12用于与AR眼镜90(参照图5)的佩戴组件91连接。光机20在光学镜片30所在平面上的投影位于光学镜片30上，光机20出射的光线从光学镜片30的第一位置耦入光学镜片30、并从光学镜片30的第二位置耦出，其中第二位置与第一位置不重叠。

本实施例中，光学镜片30的第一位置与光机20配合，光学镜片30的第二位置用于成像，以在光机20出射的光线从光学镜片30的第一位置耦入光学镜片30后，能够传导至光学镜片30的第二位置耦出。第二位置与第一位置在垂直于光学镜片30的镜面的方向上不重叠。其中，光学镜片30与安装框部11之间可以粘接、卡接或通过螺纹结构连接。

本发明技术方案中，通过将镜框10上两个安装框部11之间的连接部12与佩戴组件91连接，可以不需要设置刚性的安装支架，简化了AR显示模组的结构，减小了AR显示模组的重量，进而能降低AR显示模组对用户佩戴时面部如鼻梁部分的压迫，便于用户长时间佩戴使用。即本发明技术方案可以在不大幅增加AR眼镜整体重量的前提下保证光机20和光学镜片30的相对位置。

另外，本发明技术方案中镜框10与佩戴组件91的连接位置只有一处，即镜框10与佩戴组件91之间的受力点位于两个安装框部11之间，且镜框10与佩戴组件91之间的受力点只有一处或者受力点之间的间距极小。从而可以降低佩戴组件91的形变对镜框10的影响，降低了镜框10变形的可能，进而在将光机20和光学镜片30直接安装在镜框10上时，可以避免在佩戴过程中因佩戴组件91张开而导致光机20和光学镜片30的受力情况，可以保证光机20和光学镜片30的相对位置较为稳定，使得光机20和光学镜片30的配合精度以及双目融合精度较好。如此，可以避免目前的AR眼镜中，通常在镜框的两端各连接一个镜腿(佩戴组件)，如此使得镜框上与两个镜腿连接的两个受力点间距较远，当朝外掰动两个镜腿时，容易导致镜框变形。

本发明的一些实施例中，光学镜片30可以设置于安装框部11之中。

在一实施例中，AR显示模组包括两个光学镜片30和两个光机20，其中一个光学镜片30和一个光机20对应设于其中一个安装框部11，另一个光学镜片30和另一个光机20对应设于另一个安装框部11。即两个光机20和两个光学镜片30一一对应设置，两个光学镜片30之间独立设置，如此在装配AR显示模组时，能方便对每一组光机20和光学镜片30进行安装和调试，从而有利于提升双目融合精度。而且将两个光学镜片30之间独立设置，即使镜框10与连接部12之间发生变形，也能降低对光学镜片30的影响，减少光学镜片30的变形，从而保证双目融合精度。当然，在其它实施例中，AR显示模组也可以包括一个光机20和两个光学镜片30，光机20设于两个光学镜片30之间，两个光学镜片30与光机20配合的部分呈重叠设置。

请参照图1和图2，在一实施例中，安装框部11包括透视窗区113以及位于透视窗区113远离连接部12一侧且外凸于透视窗区113的光机安装区114，透视窗区113的外边沿与光机安装区114的外边沿平滑过渡。即光机安装区114朝透视窗区113远离连接部12的方向凸出设置，光学镜片30的第二位置位于透视窗区113，光学镜片20的第一位置位于光机安装区114，光机20安装于光机安装区114。如此可以使得光机20与连接部12之间的距离较远，一方面能够避免光机20与佩戴组件91干涉，以及避免光机20抵接用户面部。另一方面能进一步降低连接部12与安装框部11之间轻微变形时对光机20和光学镜片30配合精度的影响，从而保证AR显示模组的成像效果和双目融合精度较好。当然，在其它实施例中，光机20也可以设于安装框部11的上方或安装框部11的侧边。

在一实施例中，光学镜片30包括一体的透视镜片区31和耦入区32，透视镜片区31对应于透视窗区113、耦入区32对应于光机安装区114且外凸于透视镜片区31。即光学镜片30的第一位置位于耦入区32，光学镜片30的第二位置位于透视镜片区21，透视镜片区31安装于透视窗区113，耦入区32朝透视镜片区21的侧向凸出设置，并对应安装于光机安装区114，以与光机20配合安装。如此通过在透视镜片区31的侧向凸出设置耦入区32来与光机20配合时，相当于只增大了光学镜片30的局部尺寸，可以使得耦入区32的尺寸对应光机20的尺寸设置，能够避免光学镜片30尺寸过大，有利于提升AR显示模组的结构紧凑性，且使得耦入区32不在透视窗区113内，避免了光机20与光学镜片30配合的位置遮挡视线。

在一实施例中，安装框部11设有安装通孔111，光学镜片30盖设于安装通孔111的一侧，光机20自安装通孔111的另一侧伸入，以与光学镜片30配合。即光机20安装于安装通孔111内，并与安装框部11固定，如此有利于增大光机20与安装框部11的接触面积，从而能够增加光机20安装稳定性，而且还能便于光机20定位安装。当然，光机20设于连接部12时，也可以在连接部12设置安装通孔111。另外，在其它实施例中，也可以不设置安装通孔111。

在一实施例中，安装通孔111背离光学镜片30的一侧的孔缘设有环形隔筋112，光机20位于环形隔筋112内。如此相当于增加了安装通孔111的深度，能增加光机20与镜框10的接触面积，能够降低光机20偏移的可能，进一步增加了光机20安装稳定性。由于只需要在安装通孔111的孔缘设有环形隔筋112即可，故而可以使得环形隔筋112的尺寸较小，避免了增大镜框10体积的情况。当然，在其它实施例中，也可以不设置环形隔筋112。

在一实施例中，还可以在安装框部11的内边缘设有定位槽，光学镜片30安装于定位槽内，以便于光学镜片30定位安装。

在一实施例中，安装通孔111的尺寸大于光机20的尺寸，以在光机20与安装通孔111的孔壁之间形成装调间隙。即在安装时，光机20在安装通孔111内可以沿安装通孔111的径向移动，装调间隙即光机20的可活动范围，如此能方便调节光机20与光学镜片30之间的位置关系，以便于将光机20与光学镜片30调整到较好的配合状态。当然，在其它实施例中，也可以将光机20固定在安装通孔111内后，通过移动光学镜片30的位置和角度，例如设置定位槽的尺寸大于光学镜片30的尺寸，从而调整光机20与光学镜片30的相对位置。

在一实施例中，AR显示模组还包括保护盖40，保护盖40盖合于安装通孔111背离光学镜片30的一侧的周缘，以盖合光机20。即保护盖40与安装框部11连接，并将光机20显露在安装通孔111外的部分盖合在内。在设有两个光机20的实施例中，镜框10上对应每一个光机20均设有一个保护盖40，由于保护盖40只需要盖合光机20和安装通孔111即可，故可以将保护盖40的尺寸设置较小，有利于简化AR显示模组的结构，减轻AR显示模组的整体重量。当然，在其它实施例中，也可以不设置保护盖40。

请参照图1、图3和图4，在一实施例中，光学镜片30与安装框部11之间设有密封材料60，以密封光学镜片30与安装框部11之间的间隙。如此能够避免水渍和灰尘等杂质从光学镜片30与安装框部11之间的间隙进入光学镜片30和光机20之间，提升防尘防水性能，保证光机20和光学镜片30之间光路传导效果。当然，在其它实施例中，也可以不设置密封材料60，光学镜片30和安装框部11之间通过紧配合而实现密封。

在一实施例中，密封材料60为光学胶。即光学镜片30与安装框部11之间可以通过光学胶连接，如此通过光学胶粘接光学镜片30与安装框部11，保证光学镜片30与安装框部11之间连接稳定，且光学胶固化收缩小，能够降低密封材料60因固化收缩而导致光学镜片30移位的可能。其中，光学胶可以为天然树脂光学胶或合成树脂光学胶。当然，在其它实施例中，密封材料60也可以其它类型的密封胶、或者密封材料60为密封圈，或者密封材料60为泡棉等等。

请参照图2至图4，在一实施例中，光机20与安装框部11之间设有另一密封材料60，以密封光机20与安装框部11之间的间隙。如此能够避免水渍和灰尘等杂质从光机20与安装框部11之间的间隙进入光学镜片30和光机20之间，提升防尘防水性能，保证光机20和光学镜片30之间光路传导效果。

另外，在一实施例中，保护盖40与安装框部11之间也设有另一密封材料60，以密封保护盖40与安装框部11之间的间隙。以避免水渍和灰尘等杂质从保护盖40与安装框部11之间的间隙进入保护盖40内。

请参照图1，在一实施例中，AR显示模组还包括装饰盖50，装饰盖50盖合于光学镜片30背离光机20的一侧，并与镜框10连接。具体而言，装饰盖50的形状与镜框10的形状对应，装饰盖50盖合于光学镜片30的边缘，如此能对光学镜片30的边缘提供有效防护和固定，也能够避免光线从光学镜片30的侧边泄漏。当然，在其它实施例中，也可以不设置装饰盖50，例如可以设置定位槽的槽深大于或等于光学镜片30的厚度，以将光学镜片30收容于定位槽内。

在一实施例中，AR显示模组还包括电控板70，电控板70设于连接部12，并与光机20电连接，通过将电控板70设于连接部12时，相当于将电控板70设于镜框10的中部位置，有利于保证两个安装框部11重量均匀，从而在用户佩戴AR显示模组时，用户两侧受力均匀，降低疲劳。当然，在其它实施例中，也可以设置两个电控板70，两个电控板70分设于两个安装框部11。

在一实施例中，AR显示模组还包括电池组件80，电池组件80设于连接部12，并与光机20电连接。电池组件80与电控板70电连接，即电池组件80用于光机20和电控板70供电，如此使得AR显示模组可以单独使用，不需要依靠具有电池的佩戴组件91配合即可使用，降低了对佩戴组件91的要求，便于用户选择或更换不同类型的佩戴组件91。当然，在其它实施例中，也可以不设置电池组件80，而通过外接电源的方式供电。

请参照图5和图6，本发明还提出一种AR眼镜90，该AR眼镜90包括佩戴组件91和AR显示模组，该AR显示模组的具体结构参照上述实施例，由于本AR眼镜90采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，AR显示模组的连接部12与佩戴组件91可拆卸连接。具体而言，佩戴组件91与连接部12可以通过卡接结构、螺纹连接结构或其它可拆卸连接结构连接。

佩戴组件91的结构具有多种，例如，一实施例中，佩戴组件91包括两个镜腿和连接两个所述镜腿前端的连接臂，连接臂与镜框10的连接部12连接，并与安装框部11间隔，即连接臂与安装框部11相隔离开，以使连接臂与安装框部11之间具有供连接臂朝安装框部11形变的无障碍空间。以在佩戴或掰动镜腿时，即使连接臂因镜腿张开而发生变形，然而连接臂与安装框部11间隔，能够降低甚至可以避免因连接臂变形而带动镜框10变形的可能其中，连接臂可以设于镜框10的上侧、前侧或后侧。当然，在其它实施例中，佩戴组件91也可以为绑带结构或者其它头戴结构等等。

另外，AR眼镜的扬声器等声学组件既可以设于佩戴组件91，也可以设于AR显示模组，在此不做限定。

本发明技术方案中，通过将镜框上两个安装框部之间的连接部与佩戴组件连接，可以不需要设置刚性的安装支架，简化了AR显示模组的结构，减小了AR显示模组的重量，进而能降低AR显示模组对用户佩戴时面部如鼻梁部分的压迫，便于用户长时间佩戴使用。即本发明技术方案可以在不大幅增加AR眼镜整体重量的前提下保证光机和光学镜片的相对位置。

另外，镜框与佩戴组件的连接位置只有一处，即镜框与佩戴组件之间的受力点位于两个安装框部之间，且镜框与佩戴组件之间的受力点只有一处或者受力点之间的间距极小。从而可以降低佩戴组件的形变对镜框的影响，降低了镜框变形的可能，进而在将光机和光学镜片直接安装在镜框上时，可以避免在佩戴过程中因佩戴组件张开而导致光机和光学镜片的受力情况，可以保证光机和光学镜片的相对位置较为稳定，使得光机和光学镜片的配合精度以及双目融合精度较好。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种AR显示模组，用于AR眼镜，其特征在于，包括：

镜框，包括两安装框部和连接两所述安装框部的连接部，所述连接部用于与所述AR眼镜的佩戴组件连接；

光机，设于所述安装框部或连接部；以及

光学镜片，所述光机在所述光学镜片所在平面上的投影位于所述光学镜片上；

所述光机出射的光线从所述光学镜片的第一位置耦入所述光学镜片、并从所述光学镜片的第二位置耦出，其中所述第二位置与所述第一位置不重叠。

2.如权利要求1所述的AR显示模组，其特征在于，所述安装框部设有安装通孔，所述光学镜片盖设于所述安装通孔的一侧，所述光机自所述安装通孔的另一侧伸入，以与所述光学镜片配合。

3.如权利要求2所述的AR显示模组，其特征在于，所述安装通孔的尺寸大于所述光机的尺寸，以在所述光机与所述安装通孔的孔壁之间形成装调间隙。

4.如权利要求2所述的AR显示模组，其特征在于，所述安装通孔背离所述光学镜片的一侧的孔缘设有环形隔筋，所述光机位于所述环形隔筋内。

5.如权利要求2所述的AR显示模组，其特征在于，所述AR显示模组还包括保护盖，所述保护盖盖合于所述安装通孔背离所述光学镜片的一侧的周缘，以盖合所述光机。

6.如权利要求1所述的AR显示模组，其特征在于，所述光学镜片与所述安装框部之间设有密封材料，以密封所述光学镜片与所述安装框部之间的间隙。

7.如权利要求6所述的AR显示模组，其特征在于，所述密封材料为光学胶。

8.如权利要求1所述的AR显示模组，其特征在于，所述AR显示模组还包括装饰盖，所述装饰盖盖合于所述光学镜片背离所述光机的一侧，并与所述镜框连接。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的AR显示模组，其特征在于，所述安装框部包括透视窗区以及位于所述透视窗区远离所述连接部一侧且外凸于所述透视窗区的光机安装区，所述透视窗区的外边沿与所述光机安装区的外边沿平滑过渡。

10.如权利要求9所述的AR显示模组，其特征在于，所述光学镜片包括一体的透视镜片区和耦入区，所述透视镜片区对应于所述透视窗区、所述耦入区对应于所述光机安装区且外凸于所述透视镜片区。

11.如权利要求1至8中任意一项所述的AR显示模组，其特征在于，所述AR显示模组还包括电控板，所述电控板设于所述连接部，并与所述光机电连接；和/或，所述AR显示模组还包括电池组件，所述电池组件设于所述连接部，并与所述光机电连接。

12.一种AR眼镜，其特征在于，包括佩戴组件以及如权利要求1至11中任意一项所述的AR显示模组，所述AR显示模组的连接部与所述佩戴组件可拆卸连接。

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