CN208156309U - 用于增强现实设备的光学组件以及增强现实设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于增强现实设备的光学组件以及增强现实设备。该光学组件包括：镜片、镜框和支架；所述镜框与所述镜片连接在一起，所述镜框围绕设置在所述镜片的至少部分边缘上，所述支架的内部具有贯通的腔体，所述镜框可拆卸地设置在所述支架上，并且位于所述腔体的一端。本实用新型所要解决的一个技术问题是球面镜片与支架粘接的方式生产效率低，可靠性差。实用新型的一个用途是用于电子设备。

Description

用于增强现实设备的光学组件以及增强现实设备

技术领域

本实用新型涉及视觉设备技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种用于增强现实设备的光学组件以及增强现实设备。

背景技术

在现有的增强现实设备(AR设备)中，球面镜片作为主要的光学部件。在通常情况下，球面镜片直接被固定到AR设备的支架上。例如，球面镜片与支架定位好后，通过UV胶点胶固化。

然而，由于球面镜片与支架之间存在装配间隙，故未固化的UV胶水容易通过间隙渗到球面镜片的背面。这样会影响球面镜片的光学性能以及外观。

此外，由于点胶的工艺比较复杂，故容易造成断胶、溢胶等问题。

此外，为了解决溢胶的问题，在支架中通常设置有溢胶槽。位于溢胶槽的底部的胶水固化需要的时间比较长，固化的质量差，导致球面镜片与支架连接的可靠性降低。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种用于增强现实设备的光学组件的新技术方案。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于增强现实设备的光学组件。该光学组件包括：镜片、镜框和支架；所述镜框与所述镜片连接在一起，所述镜框围绕设置在所述镜片的至少部分边缘上，所述支架的内部具有贯通的腔体，所述镜框被可拆卸地设置在所述支架上，并且位于所述腔体的一端。

可选地，在所述镜片的边缘和所述镜框的任意一个上设置有凸起，另一个上设置有凹槽；所述凸起固定在所述凹槽中。

可选地，所述凸起突设在所述镜片的侧边缘上，所述凹槽开设在所述镜框的内侧边上；或者所述凹槽开设在所述镜片的侧边缘上，所述凸起突设在所述镜框的内侧边上。

可选地，在所述凸起突设在所述镜片的侧边缘上，所述凹槽开设在所述镜框的内侧边上的条件下，

在所述镜片的侧边缘的沿厚度方向的中部设置有所述凸起，在所述镜框的内侧边设置有与所述凸起相匹配的所述凹槽。。

可选地，所述镜片的正面的投影呈长方形结构，所述侧边缘包括四条侧边，所述凸起围绕在所述长方形结构的至少三条侧边上，所述镜框围设在所述至少三条侧边上。

可选地，所述凸起与所述镜片是一体成型的。

可选地，所述凸起为设置在所述镜片的边缘的连续结构或者间断结构。

可选地，所述镜框通过螺栓被固定在所述支架上。

可选地，用于制作所述镜框的材料包括橡胶、硅胶或者塑料。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种增强现实设备。该设备包括分光镜和本实用新型提供的所述用于增强现实设备的光学组件，所述分光镜被设置在所述支架上，并且位于所述腔体的与所述镜片相对的一端。

本实用新型的一个技术效果在于，镜片首先与镜框连接，然后在将镜框可拆卸地连接到支架上。由于不需要在支架上设置溢胶槽，故该光学组件的结构简单。由于不需要等待粘结剂固化，故该光学组件的组装速度快、效率高。

此外，该光学组件的连接牢固，可靠性高。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型的一个实施例的用于增强现实设备的光学组件的分解图。

图2是根据本实用新型的一个实施例的球面镜片的剖视图。

图3是根据本实用新型的一个实施例的球面镜片的主视图。

图4是根据本实用新型的一个实施例的镜框的结构示意图。

图5是根据本实用新型的一个实施例的另一种球面镜片的主视图。

图6是根据本实用新型的一个实施例的增强现实设备的分解图。

附图标记说明：

11：球面镜片；11a：侧边缘；12：凸起；13：镜框；13a：内侧边；14：凹槽；15：耳部；16：螺栓；17：支架；18：腔体；19：分光镜。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1是根据本实用新型的一个实施例的用于增强现实设备的光学组件的分解图。

如图1所示，该用于增强现实设备的光学组件包括：镜片、镜框13和支架17。镜框13与镜片连接在一起。镜框13围绕设置在镜片的至少部分边缘上。边缘可以是镜片的侧边缘、正面边缘或者背面边缘。侧边缘是指镜片使用方向的侧部的边缘。正面边缘是指远离佩戴者的一侧的边缘。背面边缘是指靠近佩戴者的一侧的边缘。以球面镜为例，正面是指球面镜片11的凹面。背面是指球面镜片11的凸面。

支架17的内部具有贯通的腔体18。腔体18形成光学通路。镜框13被可拆卸地设置在支架17上，并且位于腔体18的一端。

具体地，球面镜片11的正投影为圆形、长方形或者椭圆形等。镜框13为框架结构。镜框13与球面镜片11的结构相匹配。镜框13为椭圆形结构、圆形结构、口字型结构、L形结构以及局部开口的椭圆形结构、圆形结构或口字型结构等。

可选地，用于制作所述镜框13的材料包括橡胶、硅胶或者塑料。上述材料的质量轻，具有缓冲效果并且刚度小，不易损伤镜片。

镜片与镜框13之间可以通过卡接、线材连接、粘接等方式固定连接。线材连接是指将线材绕在球面镜片11的侧边缘11a上，并且线材的两端分别与镜框13进行固定的连接方式。

需要说明的是，当采用UV胶将球面镜片11与镜框13固定在一起时，即使UV胶流到球面镜片11的正面或者背面，由于没有干涉的结构，故本领域技术人员很容易将UV胶清理掉。清理完毕后再将镜框13设置到支架17上。

此外，由于没有形成干涉的结构，UV光源可以从任意角度进行照射，故能够使UV胶的固化更完全，粘接强度高。

优选地，镜片和镜框13可拆卸地连接。这样，当需要更换球面镜片11或者镜框13时，用户可以直接将球面镜片11或者镜框13拆下来进行更换。

也可以是，将镜片和镜框13的连接结构做成标准的模块。在需要更换时，首先，将连接结构从支架17上拆卸下来；然后，更换其他连接结构。

支架17的腔体18形成光学通路。镜框13通过螺栓16连接、卡接等方式可拆卸地设置在支架17上。

在本实用新型实施例中，首先，将镜片与镜框13连接，然后在将镜框13可拆卸地连接到支架17上。由于不需要在支架17上设置溢胶槽，故该光学组件的结构简单。由于不需要等待粘结剂固化，故该光学组件的组装速度快、效率高。

此外，该光学组件的连接牢固，可靠性高。

在一个例子中，如图1所示，在镜片的边缘和镜框13的任意一个上设置有凸起12，另一个上设置有凹槽14。凸起12固定在凹槽14中，以使镜片被固定到镜框13中。凸起12或者凹槽14位于镜框13的内侧边、靠近佩戴者一侧的边或者远离佩戴者一侧的边上。通过插接的方式连接，使得镜片与镜框13的连接、拆除变得容易。

此外，凸起12与凹槽14之间形成过盈配合，以使镜片和镜框13的连接更牢固。

在一个例子中，如图1、2和4所示，凸起12突设在镜片的侧边缘11a上，凹槽14开设在镜框的内侧边13a上；或者凹槽14开设在镜片的侧边缘上11a，凸起12突设在镜框13的内侧边13a上。在该例子中，镜框13围绕球面镜片设置。内侧边是指镜框13所围绕的一侧的边。在安装时，镜框13被夹在支架17和球面镜片11之间。这样，镜框13能起到缓冲的作用，可以有效地避免球面镜片11受到支架17的撞击。

在一个例子中，如图2所示，在凸起12突设在镜片的侧边缘11a上，凹槽14开设在镜框13的内侧边13a上的条件下，在镜片的侧边缘上的沿厚度方向的中部设置有凸起12。在镜框13的内侧边13a设置有与凸起12相匹配的凹槽14。通过这种方式，球面镜片11与镜框13的连接能够更牢固。

在其他示例中，凸起12沿球面镜片11的正面或者背面的边缘设置。凹槽14位于镜框13的后面或者前面。前面是指镜框13的凹面。后面是指镜框13的凸面。镜框13的后面与球面镜片11的正面贴合。或者，镜框13的前面与球面镜片11的背面贴合。这种设置方式，同样能使球面镜片11与镜框13卡接在一起。

在一个例子中，如图3和5所示，镜片的正面的投影呈长方形结构。侧边缘11a包括四条侧边。凸起12围绕在长方形结构的至少三条侧边上。镜框13围设在至少三条侧边上。例如，在镜片的左、右两侧边以及上边均设置有凸起12。如图4所示，镜框13为下端开口的口字型结构。球面镜片11被固定在镜框13中。这样，当镜框13的材料为不容易变形的材料(例如塑料)时，球面镜片11可以从开口端直接插入镜框13内。这使得镜框13与球面镜片11的连接变得容易。

在其他示例中，镜框为完整的口字型结构。球面镜片嵌入口字型结构中，这使得镜框与球面镜片的连接更牢固。

优选地，凸起与镜片是一体成型的。例如，通过注塑成型的方式在镜片的侧边缘11a上形成凸起12，或者通过打磨的方式在球面镜片11的侧边缘11a上磨出凸起12。这使得球面镜片11与凸起12的连接更牢固，并且简化了加工工艺。

可选地，凸起12为设置在镜片的边缘的连续结构或者间断结构。如图1和3所示，连续结构是指凸起12为一体的条状结构。条状结构围绕球面镜片11的侧边缘11a设置。连续结构使得凸起12与镜片的连接强度高，并且光学密封好。

如图4所示，间断结构是指凸起12为条形段。多个条形段围绕球面镜片11的侧边缘11a设置。多个条形段之间具有间隙。与连续结构相比，间断结构使得凸起12与镜框13的凹槽14之间的对齐变得容易，球面镜片11能容易安装到镜框13中。

在一个例子中，如图1所示，镜框13通过螺栓16被固定在支架17上。例如，如图1和4所示，在镜框13上设置有耳部15。在耳部15上开设有孔。螺栓16穿过孔，并将镜框13固定在支架17上。螺栓16连接的可靠性高。

此外，螺栓16连接使镜框13的拆、装变得容易。

本领域技术人员可以根据实际需要设置耳部15的位置，以便于螺栓16的拆、装。当然，镜框13与支架17的连接方式不限于此，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

图6是根据本实用新型的一个实施例的增强现实设备的分解图。

如图6所示，该增强现实设备包括分光镜19和本实用新型提供的用于增强现实设备的光学组件。分光镜19被设置在支架17上，并且位于腔体18的与镜片相对的一端。

在该例子中，从侧面观察，支架17从侧面看呈近似三角形结构。在腔体18的一端设置有球面镜片11。在腔体18的另一端设置有分光镜19。腔体18的顶部用于安装视频设备。例如，视频设备为手机、平板电脑等。

在使用时，手机的屏幕、球面镜片11和分光镜19构成三角形结构的三条边。例如，手机的屏幕与球面镜片11的主体垂直。分光镜19与手机的屏幕的夹角为45°。手机的屏幕的影像经由分光镜19被反射到球面镜片11的凹面上，然后，影像经凹面被反射到分光镜19上，并且穿过分光镜19。用户的眼睛位于分光镜19的后部。后部即分光镜19的远离球面镜片11的一侧。这样用户可以观察到增强效果的影像。

该增强现实设备的连接强度高，可靠性良好。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于增强现实设备的光学组件，其特征在于，包括：镜片、镜框和支架；所述镜框与所述镜片连接在一起，所述镜框围绕设置在所述镜片的至少部分边缘上，所述支架的内部具有贯通的腔体，所述镜框可拆卸地设置在所述支架上，并且位于所述腔体的一端。

2.根据权利要求1所述的用于增强现实设备的光学组件，其特征在于，在所述镜片的边缘和所述镜框的任意一个上设置有凸起，另一个上设置有凹槽；所述凸起固定在所述凹槽中。

3.根据权利要求2所述的用于增强现实设备的光学组件，其特征在于，所述凸起突设在所述镜片的侧边缘上，所述凹槽开设在所述镜框的内侧边上；或者所述凹槽开设在所述镜片的侧边缘上，所述凸起突设在所述镜框的内侧边上。

4.根据权利要求3所述的用于增强现实设备的光学组件，其特征在于，在所述凸起突设在所述镜片的侧边缘上，所述凹槽开设在所述镜框的内侧边上的条件下，

在所述镜片的侧边缘的沿厚度方向的中部设置有所述凸起，在所述镜框的内侧边设置有与所述凸起相匹配的所述凹槽。

5.根据权利要求4所述的用于增强现实设备的光学组件，其特征在于，所述镜片的正面的投影呈长方形结构，所述侧边缘包括四条侧边，所述凸起围绕在所述长方形结构的至少三条侧边上，所述镜框围设在所述至少三条侧边上。

6.根据权利要求2所述的用于增强现实设备的光学组件，其特征在于，所述凸起与所述镜片是一体成型的。

7.根据权利要求2所述的用于增强现实设备的光学组件，其特征在于，所述凸起为设置在所述镜片的边缘的连续结构或者间断结构。

8.根据权利要求1所述的用于增强现实设备的光学组件，其特征在于，所述镜框通过螺栓被固定在所述支架上。

9.根据权利要求1所述的用于增强现实设备的光学组件，其特征在于，用于制作所述镜框的材料包括橡胶、硅胶或者塑料。

10.一种增强现实设备，其特征在于，包括分光镜和如权利要求1-9中的任意一项所述的用于增强现实设备的光学组件，所述分光镜被设置在所述支架上，并且位于所述腔体的与所述镜片相对的一端。