CN116774443A - 智能眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能眼镜，包括：镜框、设置于所述镜框的显示镜片和图像生成装置，以及两个分别设于所述镜框两端的镜腿，图像生成装置根据外部信号生成图像，并将图像显示于所述显示镜片，图像生成装置设有沿所述镜腿延伸的线缆；每个镜腿均通过铰接结构与所述镜框连接，所述铰接结构包括连接件和弹性件，所述连接件的一端通过转轴与所述镜框可转动连接，所述连接件的另一端与所述镜腿滑动连接；所述镜腿相对于所述镜框转动时，所述弹性件用于提供使所述镜腿具有朝向人脸方向运动趋势的弹性力。本公开的所述铰接结构能够对镜腿施加朝向人脸方向运动趋势的弹性力，以使两侧的镜腿夹紧人脸，避免智能眼镜滑落。

Description

智能眼镜

技术领域

本发明涉及智能穿戴产品技术领域。更具体地，涉及一种智能眼镜。

背景技术

智能眼镜，尤其是AR眼镜，作为一种前沿的高科技产品，具有和智能手机一样的可视，可语音交互的功能。生活中，越来越多的人使用智能眼镜来观影，游戏，提词，听音乐，导航等。双目成像的眼镜还可以观看内容的立体效果。

从体积和佩戴来说，眼镜也越来越轻薄，用户往往追求一种“普通眼镜+多功能智能”的双重叠加效果。由此，眼镜腿就要承载越来越多的功能，如放置：驱动电路，电源，喇叭，指示灯等等，这使得镜腿内部会穿插各种走线。另一方便，虽然眼镜追求轻薄，但融合了各种功能的眼镜通常也是普通眼睛重量的2-3倍，为达到佩戴舒适稳定的效果，镜腿要预备一定的外翻夹紧力。同时为便于收纳携带，镜腿要具备折叠收纳的功能，以上种种因素，使得镜腿的设计难上加难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能眼镜，该智能眼镜的镜腿的铰接结构能够使镜腿无论是内翻还是外翻，都会产生一个反力，使其维持在自然打开的状态。用户在佩戴眼镜时，眼镜腿通常是外翻状态，镜腿自动产生向内的夹紧力，使得佩戴更加稳定舒适。

根据本发明的一个方面，提供了一种智能眼镜，包括：镜框、设置于所述镜框的显示镜片和图像生成装置，以及两个分别设于所述镜框两端的镜腿，所述图像生成装置根据外部信号生成图像，并将所述图像显示于所述显示镜片，所述图像生成装置设有沿所述镜腿延伸的线缆；

每个所述镜腿均通过铰接结构与所述镜框连接，所述铰接结构包括连接件和弹性件，所述连接件的一端通过转轴与所述镜框可转动连接，所述连接件的另一端与所述镜腿滑动连接；

所述镜腿朝向远离人脸方向转动时，所述弹性件用于提供使所述镜腿具有朝向人脸方向运动趋势的弹性力。

可选地，每个所述镜腿通过两个沿第一方向间隔设置的所述铰接结构与所述镜框连接，所述线缆位于两个所述铰接结构之间。

可选地，所述连接件还包括滑套，所述连接件的一端开设有用于穿设转轴的轴孔，所述连接件的另一端设置有滑动杆，所述滑动杆的端面设有法兰，所述滑套和弹性件均套接于所述滑动杆，且所述弹性件的两端分别抵接于所述法兰和滑套。

可选地，沿所述镜腿的轴线方向开设有安装孔，所述滑动杆位于所述安装孔内，所述滑套与所述镜腿固定连接，所述镜腿朝向远离人脸方向转动时，所述滑动套压缩所述弹性件，以使所述弹性件产生所述弹性力。

可选地，沿垂直于所述镜腿的轴线方向开设有固定孔，在所述固定孔内设置顶丝将所述滑套与所述镜腿固定连接。

可选地，所述镜腿的靠近所述镜框的端面设有朝向所述镜框方向延伸的突出部，所述突出部与所述镜框抵接，在所述镜腿围绕所述突出部的旋转时，所述镜腿朝向远离所述镜框方向移动，以使所述弹性件产生所述弹性力。

可选地，所述镜腿包括相互扣合形成容纳空间的壳体和盖，所述容纳空间收容有用于与所述图像生成装置连接的线缆，所述安装孔开设于所述壳体。

可选地，所述镜框的两端分别设有杆状的镜腿固定部，所述镜腿通过所述铰接结构连接于所述镜腿固定部。

可选地，所述图像生成装置设置在所述镜腿固定部。

可选地，所述镜框包括靠近人脸方向的内框和远离人脸方向的外框，所述内框、显示镜片和外框依次层叠设置。

可选地，所述内框设有用于吸附近视镜片的磁体。

本发明的有益效果如下：

本公开智能眼镜通过在镜腿处设置铰接结构，可以避免智能眼镜脱落，提高智能眼镜的佩戴稳定性。在用户佩戴智能眼镜时，镜腿外扩，所述铰接结构能够对镜腿施加朝向人脸方向运动趋势的弹性力，以使两侧的镜腿夹紧人脸，避免智能眼镜滑落。同时，由于智能眼镜上具有功能部件，连接所述功能部件的连接线缆通常沿镜腿延伸设置，在每个镜腿上间隔设置两个所述铰接结构，使线缆穿过两个铰接结构之间的间隙而沿镜腿延伸，避免线缆对镜腿折叠弯折产生影响。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明智能眼镜的分解结构示意图。

图2示出本发明智能眼镜的折叠状态图。

图3示出本发明镜腿与镜框连接处的局部示意图。

图4示出本发明连接件的结构示意图。

图5示出本发明镜腿与镜框的连接处的剖视图。

图6示出本发明镜腿与镜框折叠状态时连接处的剖视图

图7示出本发明镜腿固定部的局部结构示意图。

图8示出本发明图形生成装置和显示镜片的局部示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，在本公开的智能眼镜的一些实施例的分解结构示意图中，该智能眼镜包括：镜框、显示镜片20、图像生成装置30，以及两个分别设置于镜框两端的镜腿40，每个镜腿40通过铰接结构50与镜框连接，以使镜腿40能够相对于镜框弯折。

本实施例中，镜腿通过两个铰接结构与镜框连接，两个铰接结构沿第一方向间隔设置，定义所述第一方向为垂直于镜腿40延伸方向的方向，在图1所示的方向中，第一方向为竖直方向，即两个铰接结构沿竖直方向并排间隔设置，与图像生成装置30连接的线缆60在沿镜腿40延伸时，所述线缆60可以设于两个铰接结构之间，从而线缆不会对镜腿40的弯折造成干涉。

图2所示的智能眼镜折叠状态，此时镜腿40朝向镜框方向弯折，以减小智能眼镜的体积，便于收纳携带。

需要说明的是，智能眼镜的镜腿可以承载一些其它的功能部件，例如：驱动电路、电源、喇叭、指示灯等，这些功能部件的线缆会穿插在镜腿内，使得镜腿内布满各种走线，也就是说，沿镜腿40的延伸方向设置的线缆不仅用于与图像生成装置30连接，还可以与其它的功能部件连接，本公开不对此做特别限定。此外用于连接各个功能部件或图像生成装置30的线缆60也可以为柔性电路板。

由于智能眼镜上设有较多的功能部件，使得镜腿处设有较多的线缆，而且为了便于收纳智能眼镜，镜腿能够相对镜框转动，即镜腿可折叠，便于减小智能眼镜的体积，通过在每个镜腿40设置铰接结构50，使所述线缆60设于两个铰接结构50之间的间隙，沿镜腿延伸，从而线缆60无法对镜腿40的弯折造成干涉。

如图2所示，铰接结构50包括连接件51和弹性件52，连接件51的一端与镜框可转动连接，另一端与镜腿40滑动连接，通过镜腿40与连接件51之间的相对滑动，能够使弹性件52产生变形，从而产生弹性力。镜腿40相对于镜框转动时，弹性件52用于提供使镜腿40具有朝向人脸方向运动趋势的弹性力。

在用户佩戴本实施例的智能眼镜时，镜腿40通过铰接结构50相对于镜框向外弯折，即镜腿40向背离用户人脸方向转动，以使弹性件52变形，此时变形的弹性件能够提供使镜腿40具有朝向人脸方向运动趋势的弹性力，即镜腿40夹紧人脸。本公开实施例的智能眼镜的镜腿可以折叠，使得折叠状态的智能眼镜的体积减小，便于收藏携带，并且使用者佩戴智能眼镜时，镜腿40能够夹紧用户人脸，提高使用者的用户体验。

在一些实施例中，连接件51的一端开设有轴孔511，另一端设置为圆杆状的滑动杆，所述滑动杆的端面设有法兰512，弹性件52为螺旋弹簧。连接件51还包括一滑套513，滑套513和弹性件52均套接于滑动杆的外周面上，并且弹性件52的两端分别抵接于法兰512和滑套513，通过法兰512和滑套513的限制作用，使得弹性件52保持在滑动杆上，使其无法脱离。滑套513能够沿滑动杆的周面移动，从而压缩弹性件52，使弹性件52产生弹性力。

如图3所示，连接件51的一端通过轴孔511与镜框可转动连接，例如镜框设有连接孔，通过在镜框的连接孔与轴孔511插设一转轴，使连接件51可相对于镜框转动，连接件51的转动方向与镜腿40的折叠方向相同。滑套513与镜腿40固定连接，以使连接件51与镜腿40滑动连接。

在一个示例中，如图3所示，镜腿40靠近镜框的端面开设有安装孔41，安装孔41沿镜腿40的轴线方向延伸，连接件51的另一端插入安装孔41内，即连接件51上的滑动杆插入安装孔41内，弹性件52与滑套513位于安装孔41内，滑套513与镜腿40固定连接，镜腿40相对于镜框转动时，镜腿40带动滑套513朝向远离镜框的方向移动，从而滑套513压缩弹性件52，以使弹性件52产生弹性力。

也就是说，在使用者佩戴智能眼镜时，人脸将镜框两侧的镜腿40向外侧扩展，使镜腿40围绕所述转轴转动，同时镜腿40朝向远离镜框方向移动，镜腿40带动滑套513朝向远离镜框的方向移动，从而滑套513压缩弹性件52，以使弹性件52产生弹性力，该弹性力使镜腿40具有朝向人脸方向运动趋势，即该弹性力使镜腿40具有朝向初始位置运动的趋势，从而夹紧用户人脸。

在一个示例中，镜腿40开设有固定孔42，固定孔42沿垂直于镜腿40轴线的方向延伸，即固定孔42的轴线与安装孔41的轴线相互垂直，并且固定孔42与安装孔41连通，连接件51插入安装孔41后，滑套513位于固定孔42的开口处，通过在固定孔42内旋紧顶丝，使得所述顶丝的端部与滑套513抵接，将滑套513固定在安装孔41内，从而实现滑套513与镜腿40的固定连接。

在一个示例中，镜腿40的靠近镜框的端面设有朝向镜框方向延伸的突出部43，突出部43与镜框抵接。使用者佩戴智能眼镜时，镜腿40围绕突出部43转动，在图3所示的方向中，镜腿40向上方略微转动，即镜腿40外扩，此时由于连接件51与镜框通过转轴为可转动连接，且突出部43位于连接件52的上方，使得镜腿40相对于连接件52朝向左侧方向移动，从而镜腿40带动滑套513也朝向左侧方向移动，进而滑套513压缩弹性件52，以使弹性件52产生弹性力，该弹性力使镜腿40具有朝向人脸方向运动趋势，使镜腿夹紧用户人脸。

如图1所示，镜腿40包括壳体41和盖42，壳体41与盖42相互扣合，使得镜腿40内形成有容纳空间，该容纳空间用于收容线缆60，安装孔41开设于壳体41，也就是说连接件51插入壳体41内，滑套513与壳体41固定连接，实现连接件51与镜腿40的滑动连接。

在本实施方式中，镜框的两端分别设有杆状的镜腿固定部11，镜腿40通过铰接结构50可转动连接于镜腿固定部11。镜腿固定部11内形成有容纳空间，图像生成装置30收容于该容纳空间内。镜腿固定部11的延伸方向与镜腿40展开时的延伸方向相同，镜腿固定部11与镜腿40共同起到配戴时架于耳廓上的作用。

如图5～7所示，镜腿固定部11与镜腿40的接触端面上设有缺失部，镜腿40与镜腿固定部11连接后，镜腿40的突出部43位于该缺失部。镜腿固定部11与镜腿40的接触端面的其它端面设置为弧形表面16，当镜腿40折叠时，突出部可沿所述弧形表面16滑动，通过设置弧形表面16不同的曲率半径，使得镜腿40折叠时，镜腿40也朝向远离镜框方向移动，使滑套513压缩弹性件52，弹性件52产生弹性力，当镜腿40折叠完成时，弹性件52回复到初始位置，弹性件52不再产生弹性力，即在镜腿40折叠时，弹性件52产生弹性力，而镜腿40折叠到位后，弹性件52不再产生弹性力，此种结构可使镜腿40易于保持在折叠状态，避免镜腿40意外打开，只有当用户扳动镜腿40以克服该弹性力才能够展开镜腿40。

在一个示例中，镜框包括远离人脸设置的外框12和靠近人脸设置的内框13，外框12和内框13共同夹持显示镜片20，即外框12、显示镜片20和内框13依次层叠设置。镜腿固定部11的壳体分别与内框13、外框12连接，并且围合形成容纳空间，图像生成装置30收容于该容纳空间内。

显示镜片20设置两个，分别对应用户的左右眼睛，图像生成装置30的数量为可以1个或2个。当图像生成装置30的数量为1个时，仅与1个显示镜片20连接，当图像生成装置30的数量为2个时，分别与对应的显示镜片30连接，此时，2个图像生成装置30可分别设置在左右两侧的镜腿固定部11。

如图7所示，在一个示例中，图像生成装置30为光机模组，所述光机模组通过多片透镜将生成的图像放大，并利用波导原理将所述图像传导至显示镜片20，使得所述图像最终呈现在显示镜片20上，实现人眼可视。

具体地，图像生成装置30包括显示器、透镜和导光件，显示器用于生成虚拟图像，显示器可以是液晶显示(Liquid Crystal Display，简称LCD)屏、机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode，简称OLED)显示屏、有源矩阵量子点发光二极管(Quantum DotLight Emitting Diodes，简称QLED)显示屏或发光二极管(Light EmittingDiodes，简称LED)显示屏或液晶附硅(Liquid Crystal on Silicon，简称LCOS)显示屏等任何具有显示功能的屏幕。透镜用于将所述显示器显示的图像进行放大，导光件用于将放大后的图像传导至显示镜片20。

图像生成装置30的导光件与显示镜片20的一侧面连接，图像生成装置30的显示器发出的光，经过透镜和导光件投射进入显示镜片20，即显示器上所显示的图像通进入显示镜片20，以使所述图像呈现在显示镜片20上。

在一个示例中，显示镜片20包括靠近人眼的第一表面，以及远离人眼的第二表面，第一表面和第二表面均设置有偏振分束光栅，偏振分束光栅被配置为透射P偏振光以及反射S偏振光。此处，显示镜片20作为偏振分束光栅的基底，其透射率通常大于或等于92％，显示器发出的光的利用率较高。

偏振分束光栅设置在显示镜片20的第一表面和第二表面，偏振分束光栅被配置为透射P偏振光以及反射S偏振光，使显示器发出的S偏振光在显示镜片20内进行全反射，并从第一表面耦出。其中，偏振分束光栅可以为表面浮雕光栅、体全息光栅、可控纳米光栅(例如液晶光栅、聚合物分散液晶(PolymerDispersed Liquid Crystal，简称PDLC)光栅)等任一种光栅或几种光栅的组合，具体可以根据实际情况选择确定，本发明实施例对此不做限定。

此处，鉴于金属偏振光栅对P偏振光具有高的透射特性以及对S偏振光具有高的反射特性，偏振分束光栅通常为金属偏振光栅。示例性的，偏振分束光栅为铝金属光栅。

本公开的智能眼镜可以为AR眼镜，AR眼镜是需要透视的，成像系统不能挡在视线前方，因此多了一个或一组光学组合器，通过“层叠”的形式，将虚拟信息和真实场景融为一体。因此，显示镜片20可以采用玻璃、树脂等具有较高可见光透射率的光学材料制作形成，外界光线可以投射过显示镜片20进入人眼，即使用者可以透过显示镜片20观看到外界环境，同时，也能观看到形成在显示镜片20的图像，将虚拟信息和真实场景融为一体。

在一个示例中，镜框上设有鼻托14，用户佩戴智能眼镜时，通过鼻托14将智能眼镜承托在鼻梁上。

在一个示例中，镜框还设置有近视镜片15，内框13上设有磁体，通过所述磁体将近视镜片15吸附在镜框上，以使本公开的智能眼镜能够适配于近视人群。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

还需要说明的是，在本发明的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (11)

1.一种智能眼镜，其特征在于，包括镜框、设置于所述镜框的显示镜片和图像生成装置，以及两个分别设于所述镜框两端的镜腿，所述图像生成装置根据外部信号生成图像，并将所述图像显示于所述显示镜片，所述图像生成装置设有沿所述镜腿延伸的线缆；

每个所述镜腿均通过铰接结构与所述镜框连接，所述铰接结构包括连接件和弹性件，所述连接件的一端通过转轴与所述镜框可转动连接，所述连接件的另一端与所述镜腿滑动连接；

所述镜腿朝向远离人脸的方向转动时，所述弹性件用于提供使所述镜腿具有朝向人脸方向运动趋势的弹性力。

2.根据权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，每个所述镜腿通过两个沿第一方向间隔设置的所述铰接结构与所述镜框连接，所述线缆位于两个所述铰接结构之间。

3.根据权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，所述连接件还包括滑套，所述连接件的一端开设有用于穿设转轴的轴孔，所述连接件的另一端设置有滑动杆，所述滑动杆的端面设有法兰，所述滑套和弹性件均套接于所述滑动杆，且所述弹性件的两端分别抵接于所述法兰和滑套。

4.根据权利要求3所述的智能眼镜，其特征在于，沿所述镜腿的轴线方向开设有安装孔，所述滑动杆位于所述安装孔内，所述滑套与所述镜腿固定连接，所述镜腿朝向远离人脸方向转动时，所述滑动套压缩所述弹性件，以使所述弹性件产生所述弹性力。

5.根据权利要求4所述的智能眼镜，其特征在于，沿垂直于所述镜腿的轴线方向开设有固定孔，在所述固定孔内设置顶丝将所述滑套与所述镜腿固定连接。

6.根据权利要求4所述的智能眼镜，其特征在于，所述镜腿的靠近所述镜框的端面设有朝向所述镜框方向延伸的突出部，所述突出部与所述镜框抵接，在所述镜腿围绕所述突出部的旋转时，所述镜腿朝向远离所述镜框方向移动，以使所述弹性件产生所述弹性力。

7.根据权利要求4所述的智能眼镜，其特征在于，所述镜腿包括相互扣合形成容纳空间的壳体和盖，所述容纳空间收容有用于与所述图像生成装置连接的线缆，所述安装孔开设于所述壳体。

8.根据权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，所述镜框的两端分别设有杆状的镜腿固定部，所述镜腿通过所述铰接结构连接于所述镜腿固定部。

9.根据权利要求8所述的智能眼镜，其特征在于，所述图像生成装置设置在所述镜腿固定部。

10.根据权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，所述镜框包括靠近人脸方向的内框和远离人脸方向的外框，所述内框、显示镜片和外框依次层叠设置。

11.根据权利要求10所述的智能眼镜，其特征在于，所述内框设有用于吸附近视镜片的磁体。