CN210166571U - 一种ar光学模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种AR光学模组，包括AR显示模组和屈光度调节模组，屈光度调节模组包括：调节组件、设于调节组件上的第一透镜组件、以及设于调节组件上的第二透镜组件；第一透镜组件包括第一透镜，第二透镜组件包括第二透镜；第一透镜与第二透镜层叠设置，通过调节组件调节所述第一透镜与第二透镜之间的相对水平位置以改变屈光度调节模组的面型，实现屈光度调节。本实用新型通过在原有的AR显示模组上增加设置屈光度调节模组，大大地方便了非正常视力用户的使用；将屈光度调节模组与AR显示模组结合为一体，用户可根据使用场景灵活地调节合适的度数，以减轻用眼疲劳，在提升用户体检的前提下，还能够控制AR显示模组的整体结构。

Description

一种AR光学模组

技术领域

本实用新型涉及增强现实成像技术领域，尤其涉及一种AR光学模组。

背景技术

增强现实技术(Augmented Reality，“AR”)是一种利用计算机系统产生虚拟图像信息来增加用户对现实世界感知的技术。与虚拟现实技术所达到的完全沉浸的效果不同，AR技术致力于将计算机生成的虚拟物体、图像、文字等信息，叠加到真实场景，创造一个虚实结合的世界，并通过图像识别、跟踪、注册技术、云技术等实现虚实场景的交互，从而实现对现实世界的“增强”。

近年来，随着微电子、光电子以及光学设计等技术的不断进步，原本重量重体积大的头盔式显示系统逐渐发展成为功耗小、重量轻、体积小巧的可穿戴智能眼镜系统(又称视频眼镜)，成为可穿戴技术的重中之重。增强现实眼镜(AR眼镜)从只应用于国防和航空航天领域，迅猛发展到各种行业场景和普通消费者的应用。

虽然增强现实眼镜已经进入普通消费者应用领域，但是增强现实眼镜对于非正常视力的用户(近视或远视用户)来说很不友好。非正常视力用户在使用增强现实眼镜时，需要先戴上视力校正眼镜，然后再戴上AR眼镜，视力校正眼镜不仅会占用一定的空间，而且还会加重用户鼻翼上的承载量，使得用户体验很差。

现有AR产品光学显示模组无法调节屈光度，不能满足近视和远视眼的观看需求，有些AR眼镜虽然在上面增加了可更换的近视眼镜片，以满足近视眼和远视眼观影需求，但由于每个人所需的度数不一样需要针对每个人进行定制，增加了用户的使用麻烦且不方便多人使用。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种AR光学模组，在现有AR显示模组的基础上，增加屈光度调节模组，达到非正常视力用户在使用AR眼镜过程中能够根据自身实际需求调节屈光度的目的，从而使得非正常视力用户在使用AR眼镜的过程中，不再需要佩戴视力校正眼镜，提升用户体验。

本实用新型的技术方案如下：提供一种AR光学模组，包括AR显示模组和屈光度调节模组，所述屈光度调节模组包括：调节组件、设于所述调节组件上的第一透镜组件、以及设于所述调节组件上的第二透镜组件；

所述第一透镜组件包括第一透镜，所述第二透镜组件包括第二透镜；

所述第一透镜与第二透镜层叠设置，通过所述调节组件调节所述第一透镜与第二透镜之间的相对水平位置以改变所述屈光度调节模组的面型，实现屈光度调节。

进一步地，所述第一透镜包括第一平面和第一曲面，所述第二头透镜包括第二平面和第二曲面，所述第一透镜与第二透镜层叠设置时，所述第一平面靠近所述第二平面设置。

进一步地，所述第一曲面包含第一凹部与第一凸部，且所述第一凹部设置在所述第一透镜的一端，所述第一凸部设置在所述第一透镜的另一端；所述第二曲面包含第二凹部与第二凸部，且所述第二凹部设置在所述第二透镜的一端，且所述第二凸部设置在所述第二透镜的另一端。

进一步地，所述第一凹部与所述第二凸部相对设置，所述第一凸部与第二凹部相对设置。

进一步地，所述调节组件为调节螺杆；

所述调节螺杆一端设有左旋外螺纹，调节螺杆另一端设有右旋外螺纹；

所述第一透镜组件还包括设于所述调节螺杆上的第一透镜支架，所述第一透镜设于第一透镜支架上，所述第一透镜支架与所述左旋外螺纹的连接处设有与所述左旋外螺纹相匹配的左旋内螺纹；

所述第二透镜组件还包括设于所述调节螺杆上的第二透镜支架，所述第二透镜设于所述第二透镜支架上，所述第二透镜支架与所述右旋外螺纹的连接处设有与右旋外螺纹相匹配的右旋内螺纹。

进一步地，所述第一透镜上设有第一卡柱，所述第一透镜支架对应于所述第一卡柱处设有第一卡柱孔，所述第二透镜上设有第二卡柱，所述第二透镜支架对应所述第二卡柱处设有第二卡柱孔。

进一步地，所述第一透镜支架面向第二透镜支架一面设有第一凸块，所述第二透镜支架对应该第一凸块设有第一容置槽，第一凸块卡入第一容置槽内。

进一步地，所述屈光度调节模组设于人眼与AR显示模组之间。

进一步地，所述屈光度调节模组设于远离人眼的一侧，即AR显示模组设于人眼与屈光度调节模组之间。

进一步地，所述第一透镜支架上设有第二凸块，所述AR显示模组对应该第二凸块设有第二容置槽，第二凸块卡入第二容置槽内。

采用上述方案，本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型通过在原有的AR显示模组上增加设置屈光度调节模组，大大地方便了非正常视力用户的使用；

(2)无需额外配近视或远视眼镜，将屈光度调节模组与AR显示模组结合为一体，能够对整体的结构进行优化，整机设计更灵活，使得整机体积更小；

(3)用户可根据使用场景灵活地调节合适的度数，以减轻用眼疲劳。

附图说明

图1为本实用新型屈光度调节模组的结构示意图一。

图2为本实用新型屈光度调节模组的结构示意图二。

图3为本实用新型屈光度调节的原理示意图。

图4为本实用新型第一透镜支架的结构示意图。

图5为本实用新型第二透镜支架的结构示意图。

图6为本实用新型调节螺杆的结构示意图。

图7为本实用新型AR光学模组的结构示意图。

图8为本实用新型AR光学模组的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1至图3以及图7，本实用新型提供一种AR光学模组，包括AR显示模组4和屈光度调节模组。所述屈光度调节模组包括：调节组件1、设于所述调节组件1上的第一透镜组件2、以及设于所述调节组件1上的第二透镜组件3。所述第一透镜组件2包括第一透镜21，所述第二透镜组件3包括第二透镜31。

所述第一透镜21与第二透镜31层叠设置，通过所述调节组件1调节所述第一透镜21与第二透镜31之间的相对水平位置以改变所述屈光度调节模组的面型，从而实现屈光度调节。

所述第一透镜21包括第一平面和第一曲面，所述第二透镜31包括第二平面和第二曲面，所述第一曲面、第二曲面的面型可以包括：球面、非球面或自由曲面。所述第一透镜21与第二透镜31层叠设置时，所述第一平面靠近所述第二平面设置，方便第一透镜21与第二透镜31平移。通过调节调节组件1，改变第一透镜21的第一曲面与第二透镜31的第二曲面之间的相对水平位置，以形成不同的面型组合，从而改变屈光度。

在实施例中，所述第一曲面可以包含一凹部与一凸部，且在所述第一曲面上，所述第一透镜21的一端设置为第一凹部211，另一端设置为第一凸部212；所述第二曲面可以包含一凹部与一凸部，且在所述第二曲面上，所述第二透镜31的一端设置为第二凹部312，所述第二透镜31的另一端设置为第二凸部311。第一凹部211与第一凸部212、第二凹部312与第二凸部311之间平滑过渡。所述第一凹部211与所述第二凸部311相对设置，所述第一凸部212与第二凹部312相对设置。在本实施例中，第一凹部211与第二凸部311的曲率半径相同，第一凸部212与第二凹部312的曲率半径相同。

请参阅图3，屈光度调节模组调节屈光度的原理如下，有以下三种情形：

(1)在初始状态下，第一透镜21的第一凹部211与第二透镜31的第二凸部311、第一透镜21的第一凸部212与第二透镜31的第二凹部312对齐，此时人眼处对应的屈光度为0，适合视力正常的人使用；

(2)调节调节组件1，使得第一透镜21与第二透镜31朝远离对方的方向移动，第一透镜21的第一凹部211与第二透镜31的第二凹部312逐渐对齐，此时人眼处对应的屈光度为负数，适合远视眼用户使用，并且可根据远视的程度来调节第一透镜21与第二透镜31的位置，可得到不同的远视度数，直至调至最佳位置为止；

(3)调节调节组件1，使得第一透镜21与第二透镜31朝靠近对方的方向移动，第一透镜21的第一凸部212与第二透镜31的第二凸部311逐渐对齐，此时人眼处对应的屈光度为正数，适合近视眼用户使用，并且可根据近视的程度来调节第一透镜21与第二透镜31的位置，可得到不同的近视度数，直至调至最佳位置为止。

请参阅图6，在本实施例中，所述调节组件1为调节螺杆，其一端设有左旋外螺纹11，其另一端设有右旋外螺纹12。

请参阅图1及图4，所述第一透镜组件2还包括设于所述调节螺杆上的第一透镜支架22，所述第一透镜21设于第一透镜支架22上，所述第一透镜支架22与左旋外螺纹11的连接处设有与左旋外螺纹11相匹配的左旋内螺纹221。

请参阅图1及5，所述第二透镜组件3还包括设于所述调节螺杆上的第二透镜支架32，所述第二透镜31设于第二透镜支架32上，所述第二透镜支架32与右旋外螺纹12的连接处设有与右旋外螺纹12相匹配的右旋内螺纹321。当朝一个方向旋转调节螺杆时，第一透镜21与第二透镜31朝向远离对方的方向移动，当朝相反的方向旋转调节螺杆时，第一透镜21与第二透镜31朝向靠近对方的方向移动。

所述第一透镜21上设有第一卡柱213，所述第一透镜支架22对应该第一卡柱213设有第一卡柱孔222，第一卡柱213嵌入至第一卡柱孔222中，使得第一透镜21与第一透镜支架22固定连接。所述第二透镜31上设有第二卡柱313，所述第二透镜支架32对应该第二卡柱313设有第二卡柱孔322，第二卡柱313嵌入至第二卡柱孔322中，使得第二透镜31与第二透镜支架32固定连接。

所述第一透镜支架22面向第二透镜支架32一面设有第一凸块223，所述第二透镜支架32对应该第一凸块223设有第一容置槽323，第一凸块223卡入第一容置槽323内。当第一透镜21与第二透镜31移动时，第一凸块223在第一容置槽323内滑动，起到导向以及稳固的作用。

AR显示模组4即AR眼镜中用于产生虚景和透过实景的装置，使得虚景和实景可以进入人眼，是现有的，在此对其结构不再详细描述。

所述第一透镜支架22上设有第二凸块224，所述AR显示模组4对应该第二凸块224设有第二容置槽，第二凸块224卡入第二容置槽内，以将屈光度调节模组固定于AR显示模组4上。

屈光度调节模组可以设于人眼与AR显示模组4之间，也可以设于远离人眼的一侧，即AR显示模组4设于人眼与屈光度调节模组之间。

当屈光度调节模组设置于人眼与AR显示模组4之间时，人眼、AR显示模组与屈光度调节模组之间的相对位置关系依次是：人眼、屈光度调节模组、AR显示模组4。此时虚景光线和实景光线的传播路线均为：先经过屈光度调节模组然后再进入人眼，因此，在屈光度调节模组进行屈光度调节之后，会对进入人眼的实景图像和虚景图像均产生影响。

当屈光度调节模组设置于远离人眼的一侧时，人眼、AR显示模组4与屈光度调节模组之间的相对位置关系依次是：人眼、AR显示模组4、屈光度调节模。此时虚景光线的传播路线是：从AR显示模组4射出后，直接进入人眼。而实景光线的传输路线是：依次经过屈光度调节模组、AR显示模组4，然后再进入人眼，即此时，屈光度调节模组进行屈光度调节之后，只会对用户看到的实景产生影响。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型通过在原有的AR显示模组上增加设置屈光度调节模组，大大地方便了非正常视力用户的使用；

(2)无需额外配近视或远视眼镜，将屈光度调节模组与AR显示模组结合为一体，在提升用户体验的基础上，能够对整体的结构进行优化，整机设计更灵活；

(3)用户可根据使用场景灵活地调节合适的度数，以减轻用眼疲劳。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种AR光学模组，其特征在于，包括AR显示模组和屈光度调节模组，所述屈光度调节模组包括：调节组件、设于所述调节组件上的第一透镜组件、以及设于所述调节组件上的第二透镜组件；

所述第一透镜组件包括第一透镜，所述第二透镜组件包括第二透镜；

所述第一透镜与第二透镜层叠设置，通过所述调节组件调节所述第一透镜与第二透镜之间的相对水平位置以改变所述屈光度调节模组的面型，实现屈光度调节。

2.根据权利要求1所述的AR光学模组，其特征在于，所述第一透镜包括第一平面和第一曲面，所述第二透镜包括第二平面和第二曲面，所述第一透镜与第二透镜层叠设置时，所述第一平面靠近所述第二平面设置。

3.根据权利要求2所述的AR光学模组，其特征在于，所述第一曲面包含第一凹部与第一凸部，且所述第一凹部设置在所述第一透镜的一端，所述第一凸部设置在所述第一透镜的另一端；所述第二曲面包含第二凹部与第二凸部，且所述第二凹部设置在所述第二透镜的一端，且所述第二凸部设置在所述第二透镜的另一端。

4.根据权利要求3所述的AR光学模组，其特征在于，所述第一凹部与所述第二凸部相对设置，所述第一凸部与第二凹部相对设置。

5.根据权利要求1所述的AR光学模组，其特征在于，所述调节组件为调节螺杆；

所述调节螺杆一端设有左旋外螺纹，调节螺杆另一端设有右旋外螺纹；

所述第一透镜组件还包括设于所述调节螺杆上的第一透镜支架，所述第一透镜设于第一透镜支架上，所述第一透镜支架与所述左旋外螺纹的连接处设有与所述左旋外螺纹相匹配的左旋内螺纹；

所述第二透镜组件还包括设于所述调节螺杆上的第二透镜支架，所述第二透镜设于所述第二透镜支架上，所述第二透镜支架与所述右旋外螺纹的连接处设有与右旋外螺纹相匹配的右旋内螺纹。

6.根据权利要求5所述的AR光学模组，其特征在于，所述第一透镜上设有第一卡柱，所述第一透镜支架对应于所述第一卡柱处设有第一卡柱孔，所述第二透镜上设有第二卡柱，所述第二透镜支架对应所述第二卡柱处设有第二卡柱孔。

7.根据权利要求5所述的AR光学模组，其特征在于，所述第一透镜支架面向第二透镜支架一面设有第一凸块，所述第二透镜支架对应该第一凸块设有第一容置槽，所述第一凸块卡入所述第一容置槽内。

8.根据权利要求5所述的AR光学模组，其特征在于，所述第一透镜支架上设有第二凸块，所述AR显示模组对应该第二凸块设有第二容置槽，所述第二凸块卡入所述第二容置槽内。

9.根据权利要求1所述的AR光学模组，其特征在于，所述屈光度调节模组设于人眼与AR显示模组之间。

10.根据权利要求1所述的AR光学模组，其特征在于，所述屈光度调节模组设于远离人眼的一侧，即AR显示模组设于人眼与屈光度调节模组之间。

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