CN208141052U - Ar眼镜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种AR眼镜，涉及增强现实技术领域，本实用新型提供的AR眼镜包括镜架和显示模组，显示模组包括基座和至少一光学元件，光学元件固定在基座上；基座可移动地连接在镜架上；当基座移动时，可将光学元件移入或移出用户的视线。本实用新型提供的AR眼镜缓决了相关技术中在使用和不使用之间需要用户反复佩戴和摘下眼镜的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及增强现实技术领域，尤其是涉及一种AR眼镜。
背景技术
在当今社会，随着可穿戴智能设备的出现，虚拟现实和增强现实技术发展迅速，在工业领域中，增强现实技术可以发挥更大的作用，特别是用于智能眼镜设备上，工人可以通过佩戴智能眼镜，观察现实中的工业场景，而智能眼镜中的嵌入式系统可以通过摄像头采集场景图像，识别场景以及场景中的目标，然后利用三维注册技术在镜片上绘制出虚拟的提示图文，一步步指导工人进行工业设备的操作，并记录中间结果信息，进行大数据分析。
相关技术中的AR眼镜的显示模组部分与主机部分同体设置在眼镜镜架上，显示模组相对人眼或者镜架的位置固定，显示模组一般对人眼视线存在遮挡，显示模组中的光学镜片镀膜会使人眼观察到的环境色彩失真等问题，在显示模组不工作的时候需要摘下AR眼镜才能更好地观察外界，使用时再重新佩戴AR眼镜，这样用户需要反复佩戴和摘下眼镜，造成较差的使用体验。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种AR眼镜，以缓解相关技术中在使用和不使用之间需要用户反复佩戴和摘下眼镜的技术问题。
本实用新型提供的AR眼镜，包括：镜架和显示模组，所述显示模组包括基座和至少一光学元件，所述光学元件固定在所述基座上；所述基座可移动地连接在所述镜架上；当所述基座移动时，可将所述光学元件移入或移出用户的视线。
进一步的，所述显示模组具有第一位置和第二位置；当所述显示模组位于第一位置时，所述光学元件移出所述用户的视线；当所述显示模组位于第二位置时，所述光学元件移入所述用户的视线。
进一步的，当所述基座与所述镜架连接时，所述显示模组相对于所述镜架的运动方式包括可上下翻转、上下滑移、左右翻转或左右滑移至第一位置或第二位置。
进一步的，所述基座通过旋转轴与所述镜架连接，所述基座可相对于所述旋转轴的轴线旋转，以使所述显示模组翻转至第一位置或第二位置。
进一步的，所述基座通过滑槽和滑轨与所述镜架连接，所述滑槽与所述滑轨滑动配合，以使所述显示模组滑移至第一位置或第二位置。
进一步的，所述AR眼镜还包括限位机构，可使所述显示模组处于所述第一位置或所述第二位置。
进一步的，所述限位机构通过磁铁、弹性顶珠、卡扣、过盈配合或棘轮将所述显示模组定位于所述第一位置或所述第二位置。
进一步的，所述AR眼镜还包括镜片，所述镜片与所述镜架可拆卸连接。
本实用新型提供的AR眼镜包括镜架和显示模组，显示模组包括基座和至少一光学元件，光学元件固定在基座上；基座可移动地连接在镜架上；当基座移动时，可将光学元件移入或移出用户的视线。用户佩戴本实用新型提供的AR眼镜，显示模组工作时，可通过移动基座，使光学元件移动至用户的视线内；显示模组停止工作时，可通过移动基座，将光学元件移出用户的视线，无需摘下AR眼镜，便可消除光学元件对人眼的干扰；与相关技术相比，用户使用本实用新型提供的AR眼镜时，无需反复摘下和佩戴AR眼镜，便可方便地观看光学元件或将光学元件从视线中移出，更好地调高用户的体验。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。
图1为本实用新型实施例提供的AR眼镜第一种实施方式状态一的结构示意图一；
图2为本实用新型实施例提供的AR眼镜第一种实施方式状态一的结构示意图二；
图3为本实用新型实施例提供的AR眼镜第一种实施方式状态二的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的AR眼镜第一种实施方式的镜架的结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的AR眼镜第二种实施方式状态一的结构示意图一；
图6为本实用新型实施例提供的AR眼镜第二种实施方式状态一的结构示意图二；
图7为本实用新型实施例提供的AR眼镜第二种实施方式状态二的结构示意图；
图8为本实用新型实施例提供的AR眼镜第三种实施方式镜架的结构示意图；
图9为本实用新型实施例提供的AR眼镜第三种实施方式显示模组的结构示意图；
图10为本实用新型实施例提供的AR眼镜第四种实施方式状态一的结构示意图；
图11为本实用新型实施例提供的AR眼镜第四种实施方式状态二的结构示意图；
图12为图10中A处的局部放大图。
图标：100－镜架；110－镜框；120－镜腿；130－鼻托；140－镜片；200－显示模组；310－旋转轴；320－旋转块；321－第一限位槽；410－第一磁铁；420－第二磁铁；430－第三磁铁；440－第四磁铁；510－第一弹性顶珠；520－第二弹性顶珠；610－滑槽；620－滑轨；621－第二限位槽；622－第三限位槽；710－距离传感器；720－环光传感器；730－双目摄像机；740－摄像头。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的AR眼镜，包括：镜架100和显示模组200，显示模组200包括基座和至少一光学元件，光学元件固定在基座上；基座可移动地连接在镜架100上；当基座移动时，可将光学元件移入或移出用户的视线。
进一步的，显示模组200具有第一位置和第二位置；当显示模组200位于第一位置时，光学元件移出用户的视线；当显示模组200位于第二位置时，光学元件移入用户的视线。
进一步的，当基座与镜架100连接时，显示模组200相对于镜架100的运动方式包括可上下翻转、上下滑移、左右翻转或左右滑移至第一位置或第二位置。
如图3所示，显示模组200相对于镜架100上下翻转时，显示模组200上的光学元件一体设置且连接在镜架100中部。具体的，显示模组200的数量为两个，两个显示模组200通过连接杆连接，连接杆与镜架100的上边缘旋转连接，以使两个显示模组200相对于镜架100旋转，旋转轴线的延伸方向与镜架100的长度方向相同。
如图5所示，显示模组200相对于镜架100左右翻转时，显示模组200上的光学元件分体设置且分别对应连接在镜架100的两侧。具体的，显示模组200的数量为两个，两个显示模组200相互独立，其中一个显示模组200与镜架100的左侧边旋转连接，另一显示模组200与镜架100的右侧边旋转连接，显示模组200向相互靠近或远离的方向旋转，旋转轴线的延伸方向与镜架100的长度方向垂直。
显示模组200相对于镜架100上下滑动时，两个显示模组200为一体结构或分体结构，两个显示模组200相互远离的侧边与镜架100滑动连接；显示模组200相对于镜架100左右滑动时，两个显示模组200为分体结构，两个显示模组200的上边缘均与镜架100滑动连接，两个显示模组200向相互靠近或远离的方向滑动。
进一步的，基座通过旋转轴310与镜架100连接，基座可相对于旋转轴310的轴线旋转，以使显示模组200翻转至第一位置或第二位置。
显示模组200相对于镜架100上下翻转时，如图4所示，旋转轴310固定连接于镜架100上，旋转轴310的延伸方向与镜架100的长度方向相同，如图3所示，显示模组200上设有旋转块320，旋转块320固定连接于显示模组200的上边缘并与旋转轴310旋转连接，旋转块320可带动显示模组200绕旋转轴310的轴线摆动，从而使显示模组200移入或移除用户的视线。
显示模组200相对于镜框110左右翻转时，如图5至图7所示，镜架100的左侧边处和右侧边处均设有旋转轴310，两根旋转轴310的延伸方向均与镜架100的长度方向垂直，两个显示模组200相互远离的侧边处均设有旋转块320，每个旋转块320与对应侧的旋转轴310旋转连接，旋转块320带动与其连接的显示模组200绕对应的旋转轴310的轴线旋转，从而将两个显示模组200移入或移出用户的视线。
进一步的，基座通过滑槽610和滑轨620与镜架100连接，滑槽610与滑轨620滑动配合，以使显示模组200滑移至第一位置或第二位置。
一些实施方式中，显示模组200设有滑槽610，镜架100设有滑轨620，另一些实施方式中，显示模组200设有滑轨620，镜架100设有滑槽610。本实施例中，镜架100设有滑槽610，显示模组200设有与滑槽610滑动配合的滑轨620。
如图10和图11所示，两个显示模组200相互远离的侧壁上均设有滑轨620，滑轨620的延伸方向与镜架100的长度方向垂直；镜架100上设有安装槽，安装槽的延伸方向与镜架100的长度方向垂直，安装槽的两个相对的侧壁上均设有与滑轨620滑动配合的滑槽610，两个显示模组200均位于安装槽内，两个滑轨620与两个滑槽610一一对应地滑动配合。显示模组200向上滑动时，显示模组200位于第一位置，显示模组200向下滑动时，显示模组200位于第二位置，滑轨620与滑槽610配合，方便显示模组200相对镜架100移动。
进一步的，AR眼镜还包括限位机构，可使显示模组200处于第一位置或第二位置。
进一步的，限位机构通过磁铁、弹性顶珠、卡扣、过盈配合或棘轮将显示模组200定位于第一位置或第二位置。
限位机构包括第一磁铁410、第二磁铁420、第三磁铁430和第四磁铁440，第一磁铁410和第二磁铁420设于镜架100且位于旋转轴310的两侧，第三磁铁430和第四磁铁440分别设于显示模组200上且位于基座的两侧；当第一磁铁410与第三磁铁430对应配合，显示模组200定位于第一位置；当第二磁铁420与第四磁铁440配合，显示模组200定位于第二位置。
显示模组200上下翻转时，如图4所示，镜架100上设有安装槽，旋转轴310位于安装槽内，且两端分别与安装槽的两个侧壁固定连接，一些实施方式中，第一磁铁410和第二磁铁420均固定于安装槽的底壁，且位于旋转轴310的两侧，第三磁铁430设于旋转块320的图1所示的远离安装槽底壁的端面，第四磁铁440设于旋转块320的图1所示的与安装槽底壁相对的端面；另一些实施方式中，第一磁铁410和第二磁铁420均固定于安装槽的两个相对的侧壁，旋转块320与设置第一磁铁410的侧壁相对的端面上设有第三磁铁430，旋转块320与设置第二磁铁420的侧壁相对的端面设有第四磁铁440。显示模组200位于第一位置时，第一磁铁410与第三磁铁430相互吸引，防止显示模组200掉落，显示模组200位于第二位置时，第二磁铁420与第四磁铁440相互吸引，以防止显示模组200产生移动。
显示模组200左右翻转时，如图5至图7所示，镜架100的两侧均设有安装板，两个安装板与两个旋转轴310一一相对设置，两个安装板上均设有第一磁铁410和第二磁铁420，第一磁铁410位于旋转轴310的远离镜架100中心的一侧，第二磁铁420位于旋转轴310的靠近镜架100中心的一侧；两个显示模组200的旋转块320上均设有第三磁铁430和第四磁铁440，第三磁铁430设于旋转块320的图6所示的远离支撑板的端面，第四磁铁440设于旋转块320的图6所示的靠近支撑板的端面。两个显示模组200均翻转至第一位置时，第一磁铁410与第三磁铁430相互吸引，两个显示模组200翻转至第二位置时，第二磁铁420与第四磁铁440相互吸引，防止显示模组200产生移动。
在另一种实施方式中，镜架100上开设有安装槽，旋转轴310设于安装槽内；限位机构包括：第一弹性顶珠510和第二弹性顶珠520，第一弹性顶珠510和第二弹性顶珠520均设于安装槽的侧壁且位于旋转轴310的两侧；显示模组200与第一弹性顶珠510和/或第二弹性顶珠520配合，将显示模组200定位于第一位置或第二位置。
具体的，可在安装槽的一个侧壁上设置第一弹性顶珠510和第二弹性顶珠520，或者在安装槽的两个侧壁上均设有第一弹性顶珠510和第二弹性顶珠520，本实施例中，安装槽的两个侧壁上均设有第一弹性顶珠510和第二弹性顶珠520，两个侧壁上的第一弹性顶珠510均位于旋转轴310图8所示的上方，两个侧壁上的第二弹性顶珠520均位于旋转轴310图8所示的下方，第一弹性顶珠510到旋转轴310轴线的距离与第二弹性顶珠520到旋转轴310轴线的距离相等；旋转块320上设有与旋转轴310旋转配合的通孔，如图9所示，旋转块320与安装槽侧壁相对的端面上均设有与第一弹性顶珠510和第二弹性顶珠520插接配合的第一限位槽321，第一限位槽321位于通孔的下方，且到通孔的轴线的距离与第一弹性顶珠510到旋转轴310轴线的距离相等。显示模组200翻转至第一位置时，第一弹性顶珠510卡入第一限位槽321，防止显示模组200掉落，显示模组200翻转至第二位置时，第二弹性顶珠520卡入第一限位槽321，防止显示模组200移动。
另一些实施方式中，旋转块320的与第一弹性顶珠510相对的端面上设有两个第一限位槽321，两个第一限位槽321设于通孔的两侧，两个第一限位槽321到通孔轴线的距离，等于第二弹性顶珠520到旋转轴310轴线的距离，显示模组200位于第一位置或第二位置时，第一弹性顶珠510卡入其中一个第一限位槽321，第二弹性顶珠520卡入另一个第一限位槽321，防止显示模组200掉落或移动。
作为另一种实施方式，旋转轴310上固定绕设有棘轮，旋转块320上设有与棘轮配合的棘爪，棘爪与棘轮配合用于将显示模组200限位于第一位置或第二位置。
限位机构包括第三弹性顶珠和第四弹性顶珠，第三弹性顶珠和第四弹性顶珠沿滑槽610的延伸方向间隔设置；显示模组200或镜架100与第三弹性顶珠和第四弹性顶珠配合，将显示模组200定位于第一位置或第二位置。
第三弹性顶珠和第四弹性顶珠可设于镜架100或显示模组200，以滑槽610、第三弹性顶珠和第四弹性顶珠均设有镜架100为例说明，具体的，安装槽两个侧壁上的滑槽610内均设有第三弹性顶珠和第四弹性顶珠，每个滑槽610内的第三弹性顶珠和第四弹性顶珠沿其所在滑槽610的延伸方向间隔分布，第三弹性顶珠位于第四弹性顶珠的上方；显示模组200两侧的滑轨620上均设有两组凹槽组，两组凹槽组设于滑轨620的两端部，且均包括第二限位槽621和第三限位槽622，如图12所示，第二限位槽621和第三限位槽622沿滑轨620的延伸方向间隔设置，第二限位槽621和第三限位槽622之间的距离与第三弹性顶珠和第四弹性顶珠之间的距离相等，第二限位槽621位于第三限位槽622的上方。显示模组200位于第一位置时，第三弹性顶珠卡入滑轨620上端部的第二限位槽621，第四弹性顶珠卡入滑轨620上端部的第三限位槽622，防止显示模组200滑落，显示模组200位于第二位置时，第三弹性顶珠卡入滑轨620下端部的第二限位槽621，第四弹性顶珠卡入滑轨620下端部的第三限位槽622，防止显示模组200相对镜架100移动。
在另一种实施方式中，镜架100设有齿条，显示模组200上设有与齿条配合的棘爪，棘爪与齿条配合用于将显示模组200限位于第一位置或第二位置。
在另一种实施方式中，显示模组200上设有第一卡接凸起和第二卡接凸起，镜架100上设有与第一卡接凸起配合的第一卡接凹槽，和与第二卡接凸起配合的第二卡接凹槽，显示模组200到达第一位置时，第一卡接凸起卡入第一卡接凹槽，防止显示模组200掉落，显示模组200到达第二位置时，第二卡接凸起卡入第二卡接凹槽，防止显示模组200移动。
进一步的，第一卡接凸起与第一卡接凹槽过盈配合，第二卡接凸起与第二卡接凹槽过盈配合，对应地将显示模组200限定与第一位置或第二位置。
进一步的，AR眼镜还包括镜片140，镜片140与镜架100可拆卸连接。
如图2所示，镜框110的中部连接有鼻托130，鼻托130安装于镜架100的下侧面，具体的，可通过磁铁、卡扣或螺钉安装于镜架100；镜架100的两侧均设有镜腿120，镜片140位于鼻托130的两侧，镜片140安装于镜框110，镜框110通过螺钉安装于镜架100，镜片140可以是任意镜片，如屈光镜片、普通镜片或墨镜等。需使用镜片140的用户使用本实用新型实施例提供的AR眼镜时，可在镜框110上安装相应的镜片140，并且在佩戴过程中可根据需要使显示模组200位于第一位置或第二位置，无需在AR眼镜和普通眼镜之间反复更换，提高用户的体验。
本实用新型实施例提供的AR眼镜包括距离传感器710、环光传感器720、双目摄像机730和摄像头740；距离传感器710设于镜框110的背离显示模组200的侧面，两个镜腿120背离镜架100的一侧均设有环光传感器720；显示模组200相对于镜框110翻转时，双目摄像机730和摄像头740均设于镜架100，显示模组200相对于镜框110上下滑动时，双目摄像机730和摄像头740均设于显示模组200。
显示模组200包括光学系统、主电路板和摄像机等，分为左右两个光学系统，两个光学系统都分别集成了显示屏与光学镜片，其结构形式不仅限于图示形状。配带后，光学显示模组200未移出时，光学镜片恰好在佩戴者视线范围的中心，将屏幕上显示内容投射到光学镜片，佩戴者既可以看到光学镜片上的画面，又可以透过光学镜片看到现实环境，将虚拟画面与现实环境结合起来。
距离传感器710通过柔性电路板连接在主电路板上。距离传感器710通过识别后方障碍物距离来判断AR眼镜是否被用户佩戴。当AR眼镜被佩戴时，距离传感器710识别到障碍物距离在阈值内，显示屏点亮；当AR眼镜没有被佩戴时，距离传感器710识别到障碍物距离在阈值外，显示屏熄灭；环光传感器720通过柔性电路板连接在主电路板上，用于感知周围环境光强度来自动调节显示屏亮度；双目摄像机730通过柔性电路板连接在主电路板，通过两个摄像机对环境进行扫描识别，利用两摄像机视差进行深度计算，从而构建周围环境的三维信息。摄像头740通过柔性电路板连接在主电路板，用于对周围环境进行拍摄。
本实用新型实施例提供的AR眼镜包括镜架100和显示模组200，显示模组200包括基座和至少一光学元件，光学元件固定在基座上；基座可移动地连接在镜架100上；当基座移动时，可将光学元件移入或移出用户的视线。用户佩戴本实用新型实施例提供的AR眼镜，显示模组200工作时，可通过移动基座，使光学元件移动至用户的视线内；显示模组200停止工作时，可通过移动基座，将光学元件移出用户的视线，无需摘下AR眼镜，便可消除光学元件对人眼的干扰；与相关技术相比，用户使用本实用新型实施例提供的AR眼镜时，无需反复摘下和佩戴AR眼镜，便可方便地观看光学元件或将光学元件从视线中移出，更好地调高用户的体验。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种AR眼镜，包括：镜架和显示模组，其特征在于，所述显示模组包括基座和至少一光学元件，所述光学元件固定在所述基座上；
所述基座可移动地连接在所述镜架上；
当所述基座移动时，可将所述光学元件移入或移出用户的视线。
2.根据权利要求1所述的AR眼镜，其特征在于，所述显示模组具有第一位置和第二位置；
当所述显示模组位于第一位置时，所述光学元件移出所述用户的视线；
当所述显示模组位于第二位置时，所述光学元件移入所述用户的视线。
3.根据权利要求2所述的AR眼镜，其特征在于，当所述基座与所述镜架连接时，所述显示模组相对于所述镜架的运动方式包括可上下翻转、上下滑移、左右翻转或左右滑移至第一位置或第二位置。
4.根据权利要求3所述的AR眼镜，其特征在于，所述基座通过旋转轴与所述镜架连接，所述基座可相对于所述旋转轴的轴线旋转，以使所述显示模组翻转至第一位置或第二位置。
5.根据权利要求3所述的AR眼镜，其特征在于，所述基座通过滑槽和滑轨与所述镜架连接，所述滑槽与所述滑轨滑动配合，以使所述显示模组滑移至第一位置或第二位置。
6.根据权利要求2所述的AR眼镜，其特征在于，所述AR眼镜还包括限位机构，可使所述显示模组处于所述第一位置或所述第二位置。
7.根据权利要求6所述的AR眼镜，其特征在于，所述限位机构通过磁铁、弹性顶珠、卡扣、过盈配合或棘轮将所述显示模组定位于所述第一位置或所述第二位置。
8.根据权利要求1所述的AR眼镜，其特征在于，所述AR眼镜还包括镜片，所述镜片与所述镜架可拆卸连接。
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