CN207232524U - 增强现实的智能眼镜及可穿戴系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了增强现实的智能眼镜及可穿戴系统，增强现实的智能眼镜包括镜片、眼镜架和设置在眼镜架内的成像装置，成像装置位于人眼正常视角区域范围偏下方的位置；成像装置包括第一凸透镜、第二凸透镜、透镜支撑架、FPCB软板、显示器和微摄像头模组，第一凸透镜和第二凸透镜构成的双凸透镜用于将显示器显示的内容放大形成像屏，透镜支撑架用于安装第一凸透镜和第二凸透镜，微摄像头模组用于获取人眼下方被遮住区域的图像并传输给FPCB软板。使得可穿戴设备的成像结构小型化，不仅节省了材料、体积、制作成本，提升了用户体验。而且，能够很好的克服视觉盲区的问题。

Description

增强现实的智能眼镜及可穿戴系统

技术领域

本实用新型涉及可穿戴设备的成像技术领域，具体而言，涉及增强现实的智能眼镜及可穿戴系统。

背景技术

随着计算机和多媒体技术的飞速发展,科技产品日新月异，一些新型智能穿戴式设备层出不穷，正逐步代替亦或颠覆智能手机成为人们贴切的工作、生活用品。借助物联网发展的大趋势,可穿戴设备必将继续扩大其市场认可度,提高普及率,并将成为一种新的生活方式。

然而如何满足用户个人喜好、产品美观、种类多样性、功能齐全亦或可取代手机的穿戴设备在业内一直未得到有效的解决。目前市面上可穿戴设备或多或少存在弊端，例如：1：头盔式VR眼镜不止体积庞大、而且伸出很长、外形美观程度难以让人接受且有出行上街的限制等等；2：太阳能充电背包体积重量过于偏大；3：眼镜外观突兀、价格昂贵、功能不够全面，不能实现广泛的虚拟现实、增强现实、混合现实等应用场景；4：市面上的眼镜大多采用透明屏或实体背光屏，透明屏当人带上眼镜看影视剧时不能带来最真实、最舒服的体验，实体背光屏则会在人眼视角上形成一定的盲区，如图1所示。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了增强现实的智能眼镜及可穿戴系统。具体地，其技术方案如下：

一种增强现实的智能眼镜，包括镜片、眼镜架和设置在所述眼镜架内的成像装置，所述成像装置位于人眼正常视角区域范围偏下方的位置；

所述成像装置包括第一凸透镜、第二凸透镜、透镜支撑架、FPCB软板、显示器和微摄像头模组，所述第一凸透镜和所述第二凸透镜构成的双凸透镜用于将所述显示器显示的内容放大形成像屏，所述透镜支撑架用于安装所述第一凸透镜和所述第二凸透镜，所述FPCB软板与所述眼镜架上的PCB主板连接，所述微摄像头模组用于获取人眼下方被遮住区域的图像并传输给所述FPCB软板，所述FPCB软板用于将所述图像提供给所述显示器显示。

作为对技术方案的进一步改进，所述成像装置的数量为两个，分别匹配人的左眼和右眼。

作为对技术方案的进一步改进，所述成像装置的数量为一个，匹配人的左眼和右眼中的一个。

作为对技术方案的进一步改进，所述微摄像头模组与所述第一凸透镜、所述第二凸透镜和所述显示屏共光轴。

作为对技术方案的进一步改进，所述成像装置还包括显示器底座，所述显示器底座连接所述透镜支撑架，所述微摄像头模组设置在所述显示器底座上。

作为对技术方案的进一步改进，所述镜片为可换色镜片。

作为对技术方案的进一步改进，所述眼镜架内嵌有所述主板、缆线，所述缆线的一端与所述主板电性连接，所述缆线的另一端伸出所述眼镜架。

作为对技术方案的进一步改进，所述缆线的另一端设置有接口。

一种可穿戴系统，包括移动终端和前述任一技术方案所述的增强现实的智能眼镜，所述移动终端包括壳体，所述壳体的外表面设置有触控屏、光感键盘屏、按键模块、接口，所述壳体上的接口用于将所述移动终端输出的图像信息、音频信息和控制指令传输给所述智能眼镜，以及接收所述智能眼镜输出的信息。

作为对技术方案的进一步改进，所述移动终端包括手机，所述壳体上设置有天线、扬声器孔、麦克风孔和SIM卡插槽。

本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型提供的增强现实的智能眼镜包括镜片、眼镜架和设置在眼镜架内的成像装置，成像装置位于人眼正常视角区域范围偏下方的位置；成像装置包括第一凸透镜、第二凸透镜、透镜支撑架、FPCB软板、显示器和微摄像头模组，第一凸透镜和第二凸透镜构成的双凸透镜用于将显示器显示的内容放大形成像屏，透镜支撑架用于安装第一凸透镜和第二凸透镜，FPCB软板与眼镜架上的PCB主板连接，微摄像头模组用于获取人眼下方被遮住区域的图像并传输给FPCB软板，FPCB软板用于将图像提供给显示器显示。

由此，本实用新型将传统的头盔式VR眼镜改进为与普通眼镜的体积不会有太大区别的智能眼镜，使得可穿戴设备的成像结构小型化，不仅节省了材料、体积、制作成本，而且提升了用户体验。而且，微摄像头模组能够获取人眼下方被遮住区域的图像并传输给FPCB软板，FPCB软板将图像提供给显示器显示，能够很好的克服视觉盲区的问题。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1是现有技术中智能眼镜的成像效果图；

图2是本实用新型实施例1中智能眼镜的俯视图；

图3是本实用新型实施例1中智能眼镜的爆炸图；

图4是本实用新型实施例1中智能眼镜的侧视图；

图5是本实用新型实施例1中成像装置的爆炸图；

图6是本实用新型实施例1中智能眼镜的成像示意图；

图7是本实用新型实施例1中智能眼镜的成像效果图；

图8是本实用新型实施例1中可穿戴系统的示意图；

图9是本实用新型实施例1中移动终端的示意图；

图10是本实用新型实施例2中智能眼镜的俯视图。

主要元件符号说明：

1000-智能眼镜；1100-镜片；1200-眼镜架；1300-成像装置；1310-第一凸透镜；1320-第二凸透镜；1330-透镜支撑架；1340-FPCB软板；1350-显示器；1360-显示器底座；1370-微摄像头模组；1400-主板；1500-缆线；1600-接口；1700-透屏调节板；2000-移动终端；2100-壳体；2210-触控屏；2220-光感键盘屏；2300-SIM卡插槽；2400-微型投影仪；2500-麦克风孔；3000-视觉盲区；4000-瞳孔盲区视角；5000-微摄像头模组替换视角；6000-像屏；7000-正常视野；7200-增强现实区域；8000-人眼瞳孔。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本实用新型的各种实施例。本实用新型可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本实用新型的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本实用新型理解为涵盖落入本实用新型的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本实用新型的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本实用新型的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本实用新型的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本实用新型的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：在本实用新型中，除非另有明确的规定和定义，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也是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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，本领域的普通技术人员需要理解的是，文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者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实用新型的限制。

在本实用新型的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本实用新型的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

请一并参阅图2、图3和图4，本实施例提供了一种增强现实的智能眼镜1000(以下简称“智能眼镜1000”)，该智能眼镜1000中可作为可穿戴设备的成像结构，以取代传统的头盔式眼镜。

该智能眼镜1000包括镜片1100、眼镜架1200和设置在眼镜架1200内的成像装置1300，成像装置1300位于人眼正常视角区域范围偏下方的位置。成像装置1300的数量为两个，分别匹配人的左眼和右眼。

其中，其中，眼镜架1200包括镜框、鼻托、桩头、镜脚、铰链、锁紧块等结构，镜片1100安装在镜框上。由于鼻托、桩头、镜脚、铰链、锁紧块等结构是眼镜的常规结构，本实施例中不再对其进一步叙述。

在本实施例中，眼镜架1200的材质为金属、塑料或碳纤维。优选地，眼镜架1200的材质为碳纤维。碳纤维(carbon fiber，简称CF)，是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性。当采用碳纤维作为眼镜架1200的材质时，眼镜架1200具有很高的结构强度，但重量缺很轻，当装上镜片1100和成像装置1300后，能够降低智能眼镜1000的总重量，防止用户的鼻梁、耳部产生不适。

在本实施例中，如图5所示，成像装置1300包括第一凸透镜1310、第二凸透镜1320、透镜支撑架1330、FPCB软板1340、显示器1350和微摄像头模组1370。第一凸透镜1310和第二凸透镜1320构成的双凸透镜用于将显示器1350显示的内容放大形成像屏6000，透镜支撑架1330用于安装第一凸透镜1310和第二凸透镜1320，FPCB软板1340与眼镜架1200上的PCB主板1400连接，微摄像头模组1370用于获取人眼下方被遮住区域的图像并传输给FPCB软板1340，FPCB软板1340用于将图像提供给显示器1350显示。

如图6所示，微摄像头模组1370设置在人眼瞳孔8000的正常视野7000偏下方区域，并位于瞳孔盲区视角4000的范围内，微摄像头模组1370具有微摄像头模组替换视角5000，能够代替人眼瞳孔8000获取视觉盲区3000的图像，给显示器1350显示，最终经第一凸透镜1310和第二凸透镜1320放大后，显示在像屏6000上。图7示出了本实施例中智能眼镜1000的成像效果图，视觉盲区3000被增强现实区域7200替代，视觉盲区3000问题得到了克服。

优选地，微摄像头模组1370与第一凸透镜1310、第二凸透镜1320和显示屏共光轴。

优选地，成像装置1300还包括显示器底座1360，显示器底座1360连接透镜支撑架1330，微摄像头模组1370设置在显示器底座1360上。

优选地，镜片1100为可换色镜片1100。

优选地，眼镜架1200内嵌有主板1400、缆线1500。主板1400与显示器1350电性连接，缆线1500的一端与主板1400电性连接，缆线1500的另一端伸出眼镜架1200。进一步优选，如图3所示，主板1400嵌在镜脚的内部。

优选地，缆线1500的另一端设置有接口1600。

优选地，接口1600为HDMI接口。

本实施例还提供了一种可穿戴系统，如图8、图9所示，包括移动终端2000和智能眼镜1000。移动终端2000包括壳体2100，壳体2100的外表面设置有触控屏2210、光感键盘屏2220、按键模块、接口，壳体2100上的接口用于将移动终端2000输出的图像信息、音频信息和控制指令传输给智能眼镜1000，以及接收智能眼镜1000输出的信息。

优选地，壳体2100的外表面还设置有微型投影仪2400。

优选地，移动终端2000包括手机，壳体2100上设置有天线、扬声器孔、麦克风孔2500和SIM卡插槽2300。

本实施例至少具有以下有益效果：

本实施例将传统的头盔式VR眼镜改进为与普通眼镜的体积不会有太大区别的智能眼镜1000，使得可穿戴设备的成像结构小型化，不仅节省了材料、体积、制作成本，而且提升了用户体验。而且，微摄像头模组1370能够获取人眼下方被遮住区域的图像并传输给FPCB软板1340，FPCB软板1340将图像提供给显示器1350显示，能够很好的克服视觉盲区3000的问题。

实施例2

请同时参阅图10，本实施例提供了一种增强现实的智能眼镜1000(以下简称“智能眼镜1000”)，该智能眼镜1000中可作为可穿戴设备的成像结构，以取代传统的头盔式眼镜。

与实施例1相比，本实施例的主要区别在于：

本实施例中成像装置1300的数量为一个，匹配人的左眼和右眼中的一个。

优选地，当成像装置1300的数量为一个时，智能眼镜1000还包括用于通过调节施加电流的频率和波长来调节背景灰度的透屏调节板1700。作为一种示例性的透屏调节板1700，其内部设置有透光性可随施加电流的频率和波长改变而变化的材料，当改变施加在发光组件上电流的频率和波长来即可改变透屏调节板1700的透光性，进而改变像屏6000的背景灰度，使人眼视觉上感受到最佳的图像与背景的对比度。

本实施例中的其它特征分别与实施例1中的相同，此处不再进一步叙述。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种增强现实的智能眼镜，其特征在于，包括镜片、眼镜架和设置在所述眼镜架内的成像装置，所述成像装置位于人眼正常视角区域范围偏下方的位置；

所述成像装置包括第一凸透镜、第二凸透镜、透镜支撑架、FPCB软板、显示器和微摄像头模组，所述第一凸透镜和所述第二凸透镜构成的双凸透镜用于将所述显示器显示的内容放大形成像屏，所述透镜支撑架用于安装所述第一凸透镜和所述第二凸透镜，所述FPCB软板与所述眼镜架上的PCB主板连接，所述微摄像头模组用于获取人眼下方被遮住区域的图像并传输给所述FPCB软板，所述FPCB软板用于将所述图像提供给所述显示器显示。

2.根据权利要求1所述的增强现实的智能眼镜，其特征在于，所述成像装置的数量为两个，分别匹配人的左眼和右眼。

3.根据权利要求1所述的增强现实的智能眼镜，其特征在于，所述成像装置的数量为一个，匹配人的左眼和右眼中的一个。

4.根据权利要求2或3所述的增强现实的智能眼镜，其特征在于，所述微摄像头模组与所述第一凸透镜、所述第二凸透镜和所述显示屏共光轴。

5.根据权利要求2或3所述的增强现实的智能眼镜，其特征在于，所述成像装置还包括显示器底座，所述显示器底座连接所述透镜支撑架，所述微摄像头模组设置在所述显示器底座上。

6.根据权利要求1所述的增强现实的智能眼镜，其特征在于，所述镜片为可换色镜片。

7.根据权利要求1所述的增强现实的智能眼镜，其特征在于，所述眼镜架内嵌有所述主板、缆线，所述缆线的一端与所述主板电性连接，所述缆线的另一端伸出所述眼镜架。

8.根据权利要求7所述的增强现实的智能眼镜，其特征在于，所述缆线的另一端设置有接口。

9.一种可穿戴系统，其特征在于，包括移动终端和权利要求1-8中任一项所述的增强现实的智能眼镜，所述移动终端包括壳体，所述壳体的外表面设置有触控屏、光感键盘屏、按键模块、接口，所述壳体上的接口用于将所述移动终端输出的图像信息、音频信息和控制指令传输给所述智能眼镜，以及接收所述智能眼镜输出的信息。

10.根据权利要求9所述的可穿戴系统，其特征在于，所述移动终端包括手机，所述壳体上设置有天线、扬声器孔、麦克风孔和SIM卡插槽。