CN206975315U - 多层式增强现实智能眼镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多层式增强现实智能眼镜，具体而言，涉及一种包括多层成像系统的增强现实智能眼镜。该多层成像系统例如包括滤光镜片、显示镜片和功能镜片，所述滤光镜片和所述功能镜片分别在所述显示镜片的两侧安装在所述镜框上。

Description

多层式增强现实智能眼镜

技术领域

本实用新型涉及一种多层式增强现实智能眼镜。具体而言，涉及一种具有滤光镜片、增强现实显示镜片和若干功能镜片的多层式增强现实智能眼镜。

背景技术

增强现实技术是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道,触觉等)，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。增强现实技术的一项前沿应用，就是增强现实智能眼镜。以智能眼镜为载体，将多种虚拟技术信息与现实操作相结合，在培训、医疗、军事、工业生产等诸多领域，能够产生巨大的推动作用，正在得到越来越多的关注和重视。

对于增强现实智能眼镜而言，一个重要的问题，是如何能够使得佩戴者在使用过程中保持正常视野的同时，拥有更加清楚的虚拟视野，从而将虚拟与现实实现“无缝”的结合。对于双目式增强现实眼镜，由于需要双目成像，这一点尤其重要。由于增强现实显示镜片显示的虚拟屏幕是半透明地显示在使用者眼睛正前方，在不同的光线场景下其虚拟屏幕显示效果会发生变化，因而如何适应不同的使用环境，成为本领域长期期望解决的技术问题。此外，考虑到不同佩戴者的个体差异以及不同的应用场景需求，增强现实智能眼镜应该能够具备足够灵活的适应性，确保对于不同的人群、不同的使用需求，都能够快速而简单地匹配，降低现场操作成本和复杂度。

现有的增强现实智能眼镜系统，存在系统复杂，适应性差，成像效果不如人意等缺陷。例如，对于大部分现有的增强现实智能眼镜系统，当处在强环境光条件下时，其成像效果受到环境光干扰较大，容易造成成像质量下降。又例如，由于现有的增强现实智能眼镜系统普遍比较沉重，结构适应性差，因此对于近视或者远视或者其他因眼睛有问题需要佩戴眼镜的患者而言，大部分现有的增强现实智能眼镜或者要求佩戴者同时佩戴角膜接触镜片，或者需要对眼镜系统的整体硬件和软件系统都针对特定使用者进行单独改造，其过程复杂且代价高昂。此外，在一些特殊领域，可能还需要增强现实智能眼镜系统具备夜视、频谱过滤等特殊功能。而现有的增强现实智能眼镜系统，对此类需求往往难以满足。此外，增强现实智能眼镜的显示镜片昂贵而精密，如果长期暴露于严苛的工作环境下(高油污、高粉尘环境等)，容易造成显示镜片损坏，而显示镜片的更换和维修价格高昂。

本领域对于成像更清晰、适应性更强、成本更低、能够适应严苛使用环境的的增强现实智能眼镜系统，存在着持续的需求。

实用新型内容

本实用新型的多个方面和优点将在以下说明中部分地阐述，或者可由该说明而显而易见，或者可通过实践本实用新型而获悉。

根据本实用新型的一个示例性方面，提供了一种多层式增强现实智能眼镜，其包括镜腿、成像系统、鼻托、电池模块和镜框的一体化结构，并且其中集成了电路板处理器模块和控制系统。根据一个示例性方面，成像系统为三层结构，其包括滤光镜片、增强现实智能显示镜片和功能镜片。但本领域技术人员也可以根据需要选择更多层或者更少层的结构。在根据本实用新型的多层式增强现实智能眼镜的示例性实施例中，滤光镜片和功能镜片都通过可拆卸结构在镜框上安装在增强现实智能显示镜片两侧，从而在协助显示镜片更好成像的同时，对中间的显示镜片也起到保护作用。

对于以上三层结构的成像系统而言，环境光在到达佩戴者的眼睛之前，依次通过根据本实用新型的增强现实智能眼镜的滤光镜片、显示镜片以及功能镜片。其中，滤光镜片可以根据需要进行选择其滤光特性，以过滤环境光中对于智能眼镜显示镜片的成像效果造成不利影响的光线。此外，滤光镜片还起到图像投影背景墙的作用。这是因为智能眼镜显示镜片在人的眼睛正前方呈现的屏幕为半透明虚拟屏幕。过强的环境光会使得人眼难以清楚分辨该半透明虚拟屏幕上的显示内容。经过滤光镜片的过滤，为该半透明虚拟屏幕形成了相对较暗的背景区域，从而能够增强智能眼镜显示镜片的成像效果。此外，环境光在通过滤光镜片和智能眼镜显示镜片后，还会穿过功能镜片。该功能镜片的一个示范性实施例是视力矫正镜片。对于患有近视、远视或散光等眼部疾病的佩戴者，可以直接选用具有合适矫正效果的镜片，并通过可拆卸结构非常容易地安装在镜框上，从而能够适应不同的佩戴者而不需要对智能眼镜本身做出实质性的改造。并且，基于不同的需求，还可以选用不同的功能镜片。

此外，通过在增强现实智能显示镜片的两侧分别设置滤光镜片和功能镜片，有效地将显示镜片与周边环境相隔离，这在严苛的使用环境例如高油污、高粉尘环境下尤为重要。由于被滤光镜片和功能镜片包围，周边环境中的油污或粉尘大部分会沉积在滤光镜片和功能镜片上而不会对显示镜片造成过多影响。而滤光镜片和功能镜片可以通过可拆卸结构附接在镜框上，使得它们能够容易地从镜框拆除进行清洗或者直接更换，操作简单便捷，且成本极低。

根据本实用新型的另一个示例性方面，涉及根据本实用新型的多层式增强现实智能眼镜的用途，其广泛应用于航空维修、汽车维修、实操类培训、制造配装、电力能源巡检维保、医疗手术、仓储物流、实验室教育培训、军机巡检维修、军队指挥、单兵作战、现场工程服务、各类现场服务的远程协助等。

参考以下说明和所附权利要求，本实用新型的这些和其他特征、方面以及优点将更好地理解。结合在说明书中并构成说明书一部分的附图图示了本实用新型的实施例，并且与说明一起用于解释本实用新型的原理。

附图说明

说明书中描述了针对本领域普通技术人员的本实用新型的完整而能够实施的公开，包括其最佳模式，其中引用了附图，附图包括：

图1是根据本实用新型的一个示例性实施例的包括多层式成像系统的增强现实智能眼镜的透视图；

图2是图1所示的增强现实智能眼镜的多层式成像系统的细节视图；

图3是图2所示的多层式成像系统的分解视图。

具体实施方式

现在将参考附图对本实用新型的多个非限制性实施例做出详细描述。本说明书中涉及的实施例仅意图解释本实用新型的原理而并非限制本实用新型的范围。本实用新型的可专利范围仅由权利要求书所限定。

图1示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的双目式增强现实智能眼镜1，其包括一对镜腿2、一套成像系统3、一套鼻托4、电池模块5和镜框6。图中所示的成像系统3在增强现实智能眼镜领域创新地采用了多层结构，从而产生了多种前文所述的有益的技术效果。

图2通过侧视图进一步示出了根据本实用新型的增强现实智能眼镜1的多层成像系统3。如图中所示，该多层成像系统3从左向右依次包括滤光镜片7、显示镜片8和功能镜片9。滤光镜片7和功能镜片9通过可拆卸结构，例如磁吸结构，连接到镜框6上。由此，滤光镜片7和功能镜片9对中间的显示镜片8形成保护，并且还可以根据需要更换不同的滤光镜片7和功能镜片9，或者对滤光镜片7和功能镜片9进行维护。

图3用分解视图更加清楚地示出了图2所示的多层成像系统3的构成。其中可以清晰地看到，滤光镜片7和功能镜片9通过可拆卸结构连接到镜框6上，从两侧包围显示镜片8，从而不仅能够进一步改善显示镜片8上的成像效果，并对显示镜片8形成充分的保护。

本领域技术人员应该理解，以上所示的结构仅仅是示例性的。取决于具体需要以及使用环境，以上成像系统3也可能包括更多镜片，或者甚至只包括两层或一层镜片。举例而言，对于在相对洁净环境下使用的增强现实智能眼镜，对显示镜片的保护并不像在严苛环境下那么迫切。此时，如果环境光合适，或者佩戴者并无视力矫正或者其他的功能需求，则完全可以拆除滤光镜片和功能镜片而仅保持显示镜片，依然能够获得满意的成像效果，并且进一步降低整个系统的重量。

根据本实用新型的增强现实智能眼镜可广泛应用于不同的场合。例如在维修应用中，增强现实智能眼镜能将维修操作手册以文字、图片、视频、语音信息等方式展现给维修人员，并将维修数字信息叠加在真实操作对象上，提示指引维修工人使用何种工具、何种操作姿势、如何搭配物料。在实操培训应用中，增强现实智能眼镜能够让学员学习理论知识的同时体验实操感觉。增强现实智能眼镜还能够应用于一线工作人员管理、远程协助应用等诸多场合。

虽然本文仅示出并描述了实施例的某些特征，但是本领域技术人员将想到许多改型和变化。因此，应该理解的是所附权利要求书旨在覆盖落入本实用新型的精神内的全部此类改型和变化。

Claims (5)

1.一种多层式增强现实智能眼镜，其包括镜腿、成像系统、鼻托、电池模块和镜框，其特征在于，所述成像系统为多层结构，其包括滤光镜片、显示镜片和功能镜片，所述滤光镜片和所述功能镜片分别在所述显示镜片的两侧安装在所述镜框上；其中，所述滤光镜片和所述功能镜片通过可拆卸结构安装在所述镜框上。

2.如权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，所述可拆卸结构为磁吸结构。

3.如权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，所述功能镜片为视力矫正镜片。

4.如权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，所述滤光镜片起到图像投影背景墙的作用。

5.如权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，所述滤光镜片能够过滤强环境光。