CN208314321U - 一种智能放大镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能放大镜，特别涉及一种通过增强现实光学元件实现的具有附加信息提示功能的放大镜，包括用于固定光学元件的壳体，从壳体伸出，用于用户手持的手柄，被置于壳体中固定的增强现实光学元件，以及为所述光学元件提供图像源微型显示屏，微型显示屏被完整密封于所述壳体内，使用本智能放大镜不仅具有常用的对被观测目标的光学放大功能，还可以进行附加信息的提示，可适用于需要智能化的应用场景。

Description

一种智能放大镜

技术领域

本实用新型涉及一种智能放大镜，特别涉及一种可实现对被放大内容进行进信息提示的具有增强现实功能的放大镜。

背景技术

虚拟现实(virtual reality，VR)和增强现实(augmented reality，AR)的概念提出以来，基于AR模式的视频透射式、光学透射式图像显示装置取得了长足的发展，在部分场景下，使用者利用智能设备，例如智能手机携带的摄像头或独立运行的智能摄像头，拍摄场景，根据诸如GPS等附加传感器提供的信息，可以在被拍摄的场景上叠加诸如文字、图片、提示符等信息，但通常，这样的观察和信息提示均依赖于设备具有大尺寸显示屏或者额外的显示屏，光学放大率和视场也受到设备体积的限制，难以达到使用者需求，例如对复杂智能设备不熟练操作的老年人，或者不适宜操作父母手机的儿童，因此，需要一种操作简单智能放大镜。

实用新型的内容

本实用新型旨在提供一种智能放大镜，以可以通过增强现实AR光学元件实现的具有附加信息提示功能的放大镜。

根据本实用新型的智能放大镜，包括：

用于固定光学元件的壳体；

从壳体伸出，用于用户手持的手柄，与壳体一体形成或可拆卸的连接；

被置于壳体中固定的增强现实光学元件，所述增强现实光学元件具有光学放大功能；

以及智能模块，所述智能模块至少包括为所述光学元件提供图像源微型显示屏。

进一步的，所述智能模块还包括可变焦摄像头，所述可变焦摄像头和所述微显示屏受驱动电路驱动，可以通用接口连接至具有应用程序的智能终端。

优选的通用接口选自HDMI，USB-type C，wifi-Direct任一的可进行图像数据传输的类型。

在一种示例中，智能模块具备操作按钮或者被配置为电连接后可自动启动指定功能的方式。

所述增强现实光学元件包括自由曲面的反射面，用以反射来自图像源的图像光至使用者瞳孔。增强现实光学元件可以通过外表面面型不同以构成预定放大率的凸透镜实现光学放大功能，或者使用电致调节实现光学放大功能。

处于保护视力的考虑，增强现实光学元件可以由能过滤蓝光的光学材料制成。

一种具体的壳体结构包括前壳和后壳，所述手柄优选被设置为中空。

在优选的示例中，智能模块一体或可拆卸的与所述用于固定光学元件的壳体连接。

根据本实用新型的智能放大镜，不仅具有常用的对被观测目标的光学放大功能，还可以进行附加信息的提示，可适用于需要智能化的应用场景，操作简便易上手，极大的方便了使用者的使用，特别可以帮助对不熟悉应用操作的老年使用者获得良好的使用体验。

附图说明

图1为本实用新型的放大镜的整体结构示意图。

图2为本实用新型的AR光学镜片截面图。

图3为本实用新型的放大镜的前后壳体示意图

图4为本实用新型的智能模块的电路原理图

图5为本实用新型的智能放大镜拆卸智能模块后的示意图

具体实施方式

以下对本发明示例性实施例进行详细的描述以解释本发明，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。除非有明确的表示，本领域技术人员应当理解的，第一、第二、左、右等词汇仅理解为区分位于不同位置的不同部分，而不包含必然的限定性作用。

根据本实用新型的智能放大镜，如图1所示，包括由前壳和后壳合并以构成的壳体1，在前壳和后壳的中间，置有具有可满足AR显示功能的光学镜片2，在一种具体的示例中，满足AR显示功能的镜片可以为图2所示的截面结构，包括内置的自由曲面反射面21，以向使用者方向反射来自诸如OLED型、LCoS型、Micro-LED型等微显示器22的图像光，并优选的，对图像光的虚像成像距离可变，以投射到与融合显示合适的距离。所述满足AR显示功能的镜片通过第一表面23、第二表面24的曲率差实现一般凸透镜的放大功能。

手柄3从壳体向一方向伸出(例如，通常的设计为向下伸出)，通过顶部与壳体可拆卸的固定，例如，通过螺纹连接固定，或者与前和或/后壳一体形成。虽然图1中示出手柄3呈直线的、具有一定刚性的状态，但本领域技术人员理解的，任何可以被实现的柔性的或者可支撑使用者抓握使用的形态都可以实现为本智能放大镜中的手柄。为减轻重量并容纳一些线缆/FPC的考虑，任何形态的手柄3均优选地呈中空的状态。

在一种示例性的方式中，图3左右分别示出了壳体1的前壳和后壳，其中前壳11中包含槽，后壳12中包含与前壳的槽相匹配的固定结构，其相互配合以稳定限定所述满足AR显示功能的镜片，并优选的，包括有导向槽或者定位点(未图示)，以实现对旋转对称外形的准确安装，例如安装圆形的AR显示功能镜片。

智能放大镜的智能模块4被置于配合于所述满足AR显示功能的镜片的方向，在图1所示的示例中，具体的，位于与手柄伸出方向相对的上方，至少用于AR显示的微显示器22被置于智能模块的壳体内，并进一步的包括可变焦摄像头和控制驱动电路。典型的，如图4所示，微显示器和可变焦摄像头受控制驱动电路控制并驱动，可以通过物理或电性露出的例如通用接口，诸如USB type-C，HDMI，Wifi-Direct等连接方式，实现包含信息的信号的传送。其中，在一种方式下，可变焦摄像头朝向满足AR显示的环境光入射侧，拍摄待放大的信息，并将获取的信息通过控制驱动电路传输给可连接的具有应用程序的智能设备，例如智能手机，电脑，个人助理PDA等，以从上述智能设备反馈的信息中得到用于增强现实显示的信息。用于增强现实显示的信息被传送到微显示器，通过满足AR显示功能的镜片显示在使用者视场中。智能模块的功能可以通过接口连接开启或者设置于智能放大镜上的操作按键开启。

以帮助阅读和翻译文字的应用场景为例，一种示例性的操作和工作模式如下：老年使用者使用放大镜的光学放大功能，即图2所示的凸透镜来放大文字，文字中包括大部分的中文和少量外文词汇，对于使用者而言，阅读中文词汇只需要光学放大功能，而外文词汇则需要智能辅助，使用者可以将智能放大镜接入具有计算能力和应用的终端，例如智能手机，依赖接入作为启动或者在智能放大镜上的设置按键发送启动信号，启动信号用于启动预定的一个或几个应用，应用调取摄像头读取到的信息进行图像处理，识别到其中的外文，对外文进行翻译并输出翻译结果的提示性文字，到智能模块中的微显示器，借由AR显示功能的镜片，在使用者视场内体现。

上述的应用场景也可以根据使用者的操作指令执行并同时输出提示，例如音频、手势或者对所述操作按键的复用性操作执行，但音频、手势等操作指令的使用，将导致智能模块的元件和复杂度增加，并要求更高的数据传输要求，对整体智能放大镜的体积、重量、成本等有影响。

进一步的，在需要保护视力的少年儿童使用的状态下，本实用新型的放大镜的AR显示功能镜片使用可过滤有害蓝光的材料制成，避免显示设备输出蓝光对未成年人视力构成的危害。

在优选的方式下，本实用新型的智能放大镜作为配件类电子设备使用，在其不连接作为主计算设备(例如智能手机，电脑，个人助理等)时，本实用新型的放大镜依然具有光学放大功能，并且本领域技术人员理解的，如果以可电致调整折射率的方式构成所述AR显示功能镜片的主要环境光透射区，即不提供AR叠加功能的区域(如图2的A区)，其光学放大率亦可实现调节。

作为一种可选的方式，智能模块被设置为可拆卸的连接方式，与带有AR显示功能镜片的部分分离，如图5所示的拆卸智能模块后的放大镜。拆卸智能模块可以替换、维修或升级智能模块中的各可通电元件，诸如根据器件的进展替换最新型的微显示屏，以获得分辨率、亮度等的升级等。在可拆卸的连接方式下，智能模块与带有AR显示功能镜片的部分之间包括密封结构。

根据本实用新型的智能放大镜，不依赖于通电即可实现光学放大功能，可以方便的连接到安装有应用程序的智能设备，无需复杂的使用教导，极大的方便了使用者的使用。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，上述内容并不用于限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能放大镜，包括：

用于固定光学元件的壳体；

从壳体伸出，用于用户手持的手柄，与壳体一体形成或可拆卸的连接；

被置于壳体中固定的增强现实光学元件，所述增强现实光学元件具有光学放大功能；

以及智能模块，所述智能模块至少包括为所述光学元件提供图像源微型显示屏。

2.如权利要求1所述的智能放大镜，所述智能模块还包括可变焦摄像头，所述可变焦摄像头和所述微显示屏受驱动电路驱动，可以通用接口连接至具有应用程序的智能终端。

3.如权利要求2所述的智能放大镜，所述通用接口选自HDMI，USB-type C，wifi-Direct任一的可进行图像数据传输的类型。

4.如权利要求3所述的智能放大镜，所述智能模块具备操作按钮或者被配置为电连接后可自动启动指定功能的方式。

5.如权利要求1所述的智能放大镜，所述增强现实光学元件包括自由曲面的反射面，用以反射来自图像源的图像光至使用者瞳孔。

6.如权利要求1或5所述的智能放大镜，所述增强现实光学元件通过外表面面型不同以构成预定放大率的凸透镜实现光学放大功能，或者使用电致调节实现光学放大功能。

7.如权利要求5所述的智能放大镜，所述增强现实光学元件由可过滤蓝光的光学材料制成。

8.如权利要求1所述的智能放大镜，所述壳体包括前壳和后壳。

9.如权利要求8所述的智能放大镜，所述手柄为中空。

10.如权利要求1-4任一所述的智能放大镜，所述智能模块一体或可拆卸的与所述用于固定光学元件的壳体连接。