CN207817308U - 一种双目ar头戴显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双目AR头戴显示装置，包括AR壳体、AR扣带部、AR透镜部、AR显示部，所述的AR扣带部与AR壳体的一侧连接，所述的AR透镜部以相嵌式卡接在AR壳体内，所述的AR显示部固定在AR壳体的另一侧，本实用新型具有体积小、成本低、技术要求低、可实现丰富AR交互应用的优点，通过左、右摄像头实时获取真实环境信息，并相应显示在左、右显示屏上，从而更好的虚拟现实环境，实现真实模拟人眼的双目视觉显示，并通过切换按键实现AR虚拟环境与真实环境的快速切换，并且通过调整左右球面透镜，可实现接近人眼的120度视场。

Description

一种双目AR头戴显示装置

技术领域

本实用新型涉及一种AR技术领域，尤其是一种双目AR头戴显示装置。

背景技术

现有AR显示技术大致有三种显示方案，一种是在利用现有智能手机或平板电脑的摄像头拍摄真实环境图像，并实时显示在智能手机或平板电脑屏幕上，然后利用软件技术在实时显示的真实环境图像基础上虚拟叠加增加一些可与用户进行交互的图像元素，这是目前应用面最广，成本最低的；第二种是以微软HoloLens为代表MR显示技术，其人眼通过前方透明的镜片能直观看外部真实环境情况，同时以虚拟投影的方式在透明镜片的前方虚拟出个显示区域用于显示虚拟场景的内容；第三种AR显示方法与第二种类似，在眼睛前方有一块倾向放置的透明镜片，在镜片上方放置一可双屏显示VR内容的终端，VR内容显示终端通过一组透镜与透明镜片呈45度角放置，利用镜像原理，可通过透明镜片观看到VR内容显示终端中播放的正向内容。

但是，第一种AR显示方式只能直接在显示终端上看到实时录像叠加一些简单的虚拟内容，并非真正意义上的AR显示技术，属于平面上操作的AR交互，沉浸感较差；第二种显示技术是一种真正意义上的AR显示技术，优点是可以实现丰富的AR交互，缺点是此种方式技术要求高，视场狭小，成本昂贵，无法大面积推广；第三种显示技术是现有VR显示技术的一种延伸，把VR显示内容投影到真实环境中，优点是成本小，缺点是需要体积较大的外部机械式物理成像结构。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种双目AR头戴显示装置。

本实用新型的技术方案为：一种双目AR头戴显示装置，包括AR壳体、AR扣带部、AR透镜部、AR显示部，所述的AR扣带部与AR壳体的一侧连接，所述的AR透镜部以相嵌式卡接在AR壳体内，所述的AR显示部固定在AR壳体的另一侧。

所述的AR扣带部包括第一扣带、第二扣带，所述的第一扣带的两端连接固定在AR壳体上，所述的第二扣带的一端与AR壳体连接，另一端与第一扣带的中央位置连接。

所述的AR显示部包括主板、显示屏、左摄像头、右摄像头、安装壳体，所述的主板内嵌在安装壳体内侧，所述的显示屏设置在靠近AR透镜部一侧的安装壳体上，并且将所述的显示屏从中心线对称分为左显示区、右显示区，所述的左摄像头、右摄像头对称设置在远离AR透镜部一侧的安装壳体上，根据左摄像头、右摄像头模拟人眼双目视觉拍摄周围环境，左摄像头、右摄像头拍摄的图像经主板图像处理后分别相应显示在显示屏的左显示区、右显示区，将虚拟的信息应用到真实世界。

所述的AR透镜部包括对称设置在AR壳体内部的左右两侧的左球面透镜、右球面透镜，通过左球面透镜、右球面透镜将左显示区、右显示区显示的图像投影到用户眼中。

所述的主板包括中央处理器、以及与中央处理器连接的声音输入模块、声音输出模块、电源模块、无线通讯模块；

所述的中央处理器用于处理左摄像头、右摄像头采集的图像，并将处理后的图像传输至显示屏的左显示区、右显示区进行相应显示，以及用于处理声音输入模块采集场景中的音频信号，并通过声音输出模块将处理后的音频输出至AR场景中；

所述的声音输入模块用于采集外部音频信号，并传输至中央处理器处理；

所述的声音输出模块用于将中央处理器处理后的音频信号输出至AR场景中；

所述的无线通讯模块用于实现中央控制器与外部设备通讯，如遥控手柄；

所述的电源模块用于给中央处理器、声音输入模块、声音输出模块、左摄像头、右摄像头供电。

进一步的，所述的AR壳体上靠近AR扣带部位置处还设置有眼罩。

进一步的，所述的安装壳体上设置有用于调节左摄像头、右摄像头的摄像头间距调节轮，通过该摄像头间距调节轮调节左摄像头、右摄像头的间距。

进一步的，所述的第一扣带上设置有第一扣带调节扣，所述的第二扣带上设置有第二扣带调节扣。

进一步的，所述的AR壳体上还设置用于调节左球面透镜、右球面透镜的中心距的瞳距调节轮，以及用于调节左球面透镜、右球面透镜焦距的焦距调节轮，瞳距调节轮、以及焦距调节轮均采用螺旋调节，所述的瞳距调节轮调节瞳距的范围为55-73mm，以适应成年人绝大部分男女的瞳距范围，所述的焦距调节轮的调节范围为0-20mm，以适应0-600度近视人群使用需求。

进一步的，所述的AR壳体上还设置用于切换AR虚拟环境和真实环境的切换按键，通过切换按键实现AR虚拟环境与真实环境的快速切换，切换按键连接到主板中央处理器，当中央处理器检测到切换按键被按下时，可以控制显示屏的显示内容在虚拟现实场景和真实环境内容之间进行切换显示。

本实用新型的有益效果为：具有体积小、成本低、技术要求低、可实现丰富AR交互应用的优点，通过左、右摄像头实时获取真实环境信息，并相应显示在显示屏的左、右显示区上，从而更好的虚拟现实环境，实现真实模拟人眼的双目视觉显示，并通过切换按键实现AR虚拟环境与真实环境的快速切换，并且通过调整左右球面透镜，可实现接近人眼的120度视场。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型AR显示部的结构示意图；

图3为本实用新型主板的结构框架图；

图中，1-AR壳体，2-第一扣带，3-第二扣带，4-眼罩，5-安装壳体，6-左球面透镜，7-右球面透镜，8-左摄像头，9-右摄像头，10-左显示区，11-右显示区，12-切换按键，21-第一扣带调节扣，31第二扣带调节扣，61-瞳距调节轮，62-焦距调节轮，63-摄像头间距调节轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，一种双目AR头戴显示装置，包括AR壳体1、AR扣带部、AR透镜部、AR显示部，所述的AR扣带部与AR壳体1的一侧连接，所述的AR透镜部以相嵌式卡接在AR壳1体内，所述的AR显示部固定在AR壳体1的另一侧。

所述的AR扣带部包括第一扣带2、第二扣带3，所述的第一扣带2的两端连接固定在AR壳体1上，所述的第二扣带3的一端与AR壳体1连接，另一端与第一扣带2的中央位置连接，并且所述的第一扣带2上设置有第一扣带调节扣21，所述的第二扣带3上设置有第二扣带调节扣31。

所述的AR透镜部包括对称设置在AR壳体1内部的左右两侧的左球面透镜6、右球面透镜7，通过左球面透镜6、右球面透镜7将左显示区、右显示区显示的图像投影到用户眼中，所述的AR壳体1上还设置用于调节左球面透镜6、右球面透镜7的中心距的瞳距调节轮61，以及用于调节左球面透镜6、右球面透镜7焦距的焦距调节轮62，瞳距调节轮61、以及焦距调节轮62均采用螺旋调节，所述的瞳距调节轮61的调节范围为55-73mm，以适应成年人绝大部分男女的瞳距范围，所述的焦距调节轮62的调节范围为0-20mm，以适应0-600度近视人群使用需求。

所述的AR显示部包括主板、左显示区10、右显示区11、左摄像头8、右摄像头9、安装壳体5，所述的主板内嵌在安装壳体5内侧，所述的左显示区10、右显示区11是以显示屏中心线对称划分的左半部、右半部，并且显示屏设置在靠近AR透镜部一侧的安装壳体5上，所述的左摄像头8、右摄像头9对称设置在远离AR透镜部一侧的安装壳体5上，根据左摄像头8、右摄像头9模拟人眼双目视觉拍摄周围环境，左摄像头8、右摄像头9拍摄的图像经主板处理后分别通过左显示区10、右显示区11显示，将虚拟的信息应用到真实世界，并且所述的安装壳体5上还设置有用于调节左摄像头8、右摄像头9的摄像头间距调节轮63，通过该摄像头间距调节轮63调节左摄像头8、右摄像头9的间距。

所述的主板包括中央处理器、以及与中央处理器连接的声音输入模块、声音输出模块、电源模块、无线通讯模块；

所述的中央处理器用于处理左摄像头8、右摄像头9采集的图像，并将处理后的图像传输至左显示屏10、右显示屏11进行显示，以及用于处理声音输入模块采集场景中的音频信号，并通过声音输出模块将处理后的音频输出至AR场景中；

所述的声音输入模块用于采集外部音频信号，并传输至中央处理器处理；

所述的声音输出模块用于将中央处理器处理后的音频信号输出至AR场景中；

所述的无线通讯模块用于实现中央控制器与外部设备通讯，如遥控手柄；

所述的电源模块用于给中央处理器、声音输入模块、声音输出模块、左摄像头8、右摄像头9供电。

进一步的，所述的AR壳体1上靠近AR扣带部位置处还设置有眼罩4。

进一步的，所述的AR壳体1上还设置用于切换AR虚拟环境和真实环境的切换按键12，通过切换按键12实现AR虚拟环境与真实环境的快速切换，切换按键连接到主板中央处理器，当中央处理器检测到切换按键被按下时，可以控制显示屏的显示内容在虚拟现实场景和真实环境内容之间进行切换显示。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (10)

1.一种双目AR头戴显示装置，其特征在于：包括AR壳体、AR扣带部、AR透镜部、AR显示部，所述的AR扣带部与AR壳体的一侧连接，所述的AR透镜部以相嵌式卡接在AR壳体内，所述的AR显示部固定在AR壳体的另一侧。

2.根据权利要求1所述的一种双目AR头戴显示装置，其特征在于：所述的AR显示部包括主板、显示屏、左摄像头、右摄像头、安装壳体，所述的主板内嵌在安装壳体内侧，所述的显示屏设置在靠近AR透镜部一侧的安装壳体上，并且将所述的显示屏从中心线对称分为左显示区、右显示区，所述的左摄像头、右摄像头对称设置在远离AR透镜部一侧的安装壳体上，根据左摄像头、右摄像头模拟人眼双目视觉拍摄周围环境，左摄像头、右摄像头拍摄的图像经主板图像处理后分别相应显示在左显示区、右显示区，将虚拟的信息应用到真实世界。

3.根据权利要求1所述的一种双目AR头戴显示装置，其特征在于：所述的AR扣带部包括第一扣带、第二扣带，所述的第一扣带的两端连接固定在AR壳体上，所述的第二扣带的一端与AR壳体连接，另一端与第一扣带的中央位置连接。

4.根据权利要求1所述的一种双目AR头戴显示装置，其特征在于：所述的AR透镜部包括对称设置在AR壳体内部的左右两侧的左球面透镜、右球面透镜，通过左球面透镜、右球面透镜将左显示区、右显示区显示的图像投影到用户眼中。

5.根据权利要求2所述的一种双目AR头戴显示装置，其特征在于：所述的主板包括中央处理器、以及与中央处理器连接的声音输入模块、声音输出模块、电源模块、无线通讯模块；

所述的中央处理器用于处理左摄像头、右摄像头采集的图像，并将处理后的图像传输至显示屏的左显示区、右显示区进行相应显示，以及用于处理声音输入模块采集场景中的音频信号，并通过声音输出模块将处理后的音频输出至AR场景中；

所述的声音输入模块用于采集外部音频信号，并传输至中央处理器处理；

所述的声音输出模块用于将中央处理器处理后的音频信号输出至AR场景中；

所述的无线通讯模块用于实现中央控制器与外部设备通讯；

所述的电源模块用于给中央处理器、声音输入模块、声音输出模块、左摄像头、右摄像头供电。

6.根据权利要求1所述的一种双目AR头戴显示装置，其特征在于：所述的AR壳体上靠近AR扣带部位置处还设置有眼罩。

7.根据权利要求1所述的一种双目AR头戴显示装置，其特征在于：所述的AR壳体上还设置用于切换AR虚拟环境和真实环境的切换按键，切换按键连接到主板中央处理器，中央处理器检测到切换按键被按下时，可以控制显示屏的显示内容在虚拟现实场景和真实环境内容之间进行切换显示。

8.根据权利要求1所述的一种双目AR头戴显示装置，其特征在于：所述的AR壳体上还设置用于调节左球面透镜、右球面透镜的中心距的瞳距调节轮，以及用于调节左球面透镜、右球面透镜焦距的焦距调节轮，瞳距调节轮、以及焦距调节轮均采用螺旋调节，所述的瞳距调节轮调节瞳距的范围为55-73毫米，所述的焦距调节轮的调节范围为0-20毫米。

9.根据权利要求2所述的一种双目AR头戴显示装置，其特征在于：所述的安装壳体上设置有用于调节左摄像头、右摄像头的摄像头间距调节轮，通过该摄像头间距调节轮调节左摄像头、右摄像头的间距。

10.根据权利要求3所述的一种双目AR头戴显示装置，其特征在于：所述的第一扣带上设置有第一扣带调节扣，所述的第二扣带上设置有第二扣带调节扣。