CN216351549U - 一种ar眼镜 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种AR眼镜。眼镜包括镜框和安装在镜框上的波导镜片，镜框上对应波导镜片设置有第一连接部；镜腿组件，包括镜腿主体、光机模组和主板模组，主板模组设于镜腿主体内，光机模组包括光机主体和与光机主体相连的第二连接部，光机主体与镜腿主体的远离自由端的连接端连接；镜腿组件和镜框通过第一和第二连接部转动连接，使镜腿组件能在折叠位置和打开位置之间切换，在打开位置时，主板模组能控制光机主体将图像光束投射至波导镜片。本申请实施例将光机模组与镜框解耦，光机模组独立设置并作为镜腿的一部分，方便进行拆卸，降低了维护成本，并且减小了眼镜体积，能够实现折叠功能，同时能够减少材料用量，使得整机体积和重量降低。

Description

一种AR眼镜

技术领域

本申请涉及AR领域，尤其涉及一种AR眼镜。

背景技术

随着增强现实(augmented reality，简称AR)技术的发展，AR产品作为一种实用性强、经济适用的虚拟现实设备，越来越广泛的出现在人们的生活中。AR设备通常为可佩戴在人体头部的头戴式设备，如AR智能眼镜，属于眼镜+摄像头+微处理器+微型投影设备的结合体，可以将虚拟数据叠加到由摄像头采集到的实时图像中，并通过微型投影设备在人体眼球前进行画面展示，从而实现多种应用功能。

为提高用户的体验，AR眼镜的光机模组(即一种显示与光学系统集成在一起的投影设备)逐渐小型化，并作为配件使用。但现有的AR智能眼镜在使用过程中仍然具有一定的局限性。例如，现有AR眼镜采用光机模组与镜框一体设计的方案，即光机模组与镜框耦合，这样不方便拆卸，维护成本较高，并且光机模组设置在镜框处，使得整机眼镜厚重、体积较大，此时若设置铰链结构会进一步增大体积，若不设置铰链结构，AR眼镜无法像普通眼镜一样实现折叠收纳。另外，光机模组独立组装后再装配至镜框，由于光机模组的壳件与镜框壳件重叠设置，导致材料用量大，整机体积和重量较大。

实用新型内容

本申请实施例提供一种AR眼镜，光机模组与镜框解耦，光机模组独立设置并作为镜腿的一部分，方便进行拆卸，降低了维护成本，并且减小了眼镜体积，能够实现折叠功能，同时能够减少材料用量，使得整机体积和重量降低。

为此，本申请的实施例采用如下技术方案：

本申请实施例提供一种AR眼镜，所述AR眼镜包括：镜框和至少一个波导镜片，所述至少一个波导镜片安装在所述镜框上，且所述镜框上对应所述波导镜片设置有第一连接部；至少一个镜腿组件，包括镜腿主体、光机模组和主板模组，所述主板模组设置在所述镜腿主体内，所述光机模组包括光机主体和与所述光机主体相连的第二连接部，所述光机主体与所述镜腿主体的远离自由端的连接端连接；其中，所述镜腿组件和所述镜框通过所述第一连接部和所述第二连接部转动连接，使得所述镜腿组件能够在折叠位置和打开位置之间切换，且在所述打开位置时，所述主板模组能够控制所述光机主体将对应的图像光束投射至所述波导镜片上。

本申请实施例的AR眼镜，通过将光机模组设置在镜腿处，将光机模组与镜框解耦，光机模组独立设置并作为镜腿的一部分，这样方便进行拆卸，降低了维护成本，并且减小了眼镜体积，能够实现折叠功能，同时光机模组的壳体与镜腿壳体基本不会重叠设置，即光机模组的壳体可作为镜腿的一部分，从而减少了材料用量，有助于降低整机体积和重量。

在一种可能的实现方式中，所述光机主体包括：主壳体，其两端敞开，所述第二连接部与所述主壳体连接，所述镜腿主体的连接端与所述主壳体的第一端连接；显示屏，与所述镜腿主体的连接端连接且位于所述主壳体内，所述主板模组能够控制所述显示屏显示图像；透镜模组，设置所述主壳体内，用于对所述显示屏发射的图像光束进行校准，并使校准后的图像光束从所述主壳体的第二端投射至所述波导镜片。在该实现方式中，通过主板模组可控制显示屏显示图像，接着，显示屏发射的图像光束可通过透镜模组进行校准，然后，校准后的图像光束可从主壳体的第二端投射至波导镜片。

在一种可能的实现方式中，所述第二连接部与所述主壳体一体成型。这样使得第二连接部与主壳体的连接强度较高，并且简化了装配步骤，有助于提升装配速度。

在一种可能的实现方式中，所述显示屏的延伸方向与所述镜腿主体的延伸方向一致，所述光机主体还包括转向装置，所述转向装置用于改变所述显示屏发射的图像光束的方向，以使所述显示屏发射的图像光束能够投射至所述透镜模组。在该实现方式中，增加转向装置后，可使显示屏的延伸方向与镜腿主体的延伸方向一致，这样与显示屏连接的光学FPC可沿着镜腿的延伸方向延伸，可降低在镜腿组件中的弯折程度，方便安装，且降低了损坏风险。

在一种可能的实现方式中，所述转向装置包括棱镜。

在一种可能的实现方式中，所述透镜模组包括：固定壳体，其两端敞开且设置在所述主壳体内；多个透镜，设置在所述固定壳体内，用于对所述图像光束进行校准。由于多个透镜没有直接设置在主壳体内，而是设置在主壳体内的固定壳体内，这样主壳体上的第二连接部相对镜框上的第一连接部转动而变形时，能够降低第二连接部的变形对透镜模组的影响，即减小了转动过程中透镜模组的受力。

在一种可能的实现方式中，所述固定壳体的一端位于所述主壳体的第一端处，所述固定壳体的另一端位于所述主壳体的第二端处，所述多个透镜沿着所述固定壳体的一端至另一端的方向排列；所述透镜模组位于所述显示屏的发射所述图像光束的侧面，所述转向装置用于将所述显示屏发射的图像光束改变90度，以使改变方向后的图像光束进入所述多个透镜。

在一种可能的实现方式中，所述主壳体的外表面为矩形体，内表面为圆柱形，所述固定壳体为圆筒体，所述圆筒体与所述圆柱形相匹配。

在一种可能的实现方式中，所述主板模组包括主板和柔性电路板，所述柔性电路板连接所述主板和所述显示屏，所述主板用于控制所述显示屏显示图像；所述主板模组还包括：电池，所述电池用于给所述主板供电；或，电池和扬声器，所述电池用于给所述主板和所述扬声器供电。

在一种可能的实现方式中，所述的AR眼镜包括两个所述镜腿组件和两个并排设置的所述波导镜片，在两个并排设置的所述波导镜片的两侧分别设置有所述第一连接部，两个所述镜腿组件分别位于两个并排设置的所述波导镜片两侧，两个所述镜腿组件各自的第二连接部与所述镜框上的对应的第一连接部转动连接。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施例部分予以详细说明。

附图说明

下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。

图1A为本申请第一实施例提供的一种AR眼镜处于打开位置时的结构示意图；

图1B为本申请第一实施例提供的一种AR眼镜处于折叠位置时的结构示意图；

图2为图1A和图1B所示的AR眼镜的镜腿组件的局部结构的组装示意图；

图3为图2所示的镜腿组件的局部结构的分解示意图；

图4为图像光束在图3所示的光机主体内的传播路径示意图；

图5为本申请第二实施例提供的一种AR眼镜的结构示意图；

图6为本申请第三实施例提供的一种AR眼镜的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，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，还可以是抵触连接或一体的连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。

现有AR眼镜采用光机模组与镜框一体设计的方案，即光机模组与镜框耦合，这样不方便拆卸，维护成本较高，并且光机模组设置在镜框处，使得整机眼镜厚重、体积较大，此时若设置铰链结构会进一步增大体积，若不设置铰链结构，AR眼镜无法像普通眼镜一样实现折叠收纳。另外，光机模组独立组装后再装配至镜框，由于光机模组的壳件与镜框壳件重叠设置，导致材料用量大，整机体积和重量较大。

针对光机模组与镜框一体化设计的AR智能眼镜，拆机对机器造成的损害是无可避免的。本申请实施例提供一种AR眼镜，摆脱了光机模组需与镜框和/或镜腿一体结合的限制，通过将光机模组设置在镜腿处，将光机模组与镜框解耦，光机模组独立设置并作为镜腿的一部分，这样方便进行拆卸，更换配件，降低了维护成本，并且减小了眼镜体积和重量，能够实现折叠收纳功能，同时光机模组的壳体与镜腿壳体基本不会重叠设置，即光机模组的壳体可作为镜腿的一部分，从而减少了材料用量，有助于降低整机体积和重量。

图1A为本申请第一实施例提供的一种AR眼镜处于打开位置时的结构示意图。图1B为本申请第一实施例提供的一种AR眼镜处于折叠位置时的结构示意图。如图1A和图1B所示，AR眼镜包括镜框1、至少一个波导镜片2和至少一个镜腿组件3。其中，至少一个波导镜片2安装在镜框1上，且镜框1上对应波导镜片2设置有第一连接部L1。至少一个镜腿组件3包括镜腿主体31、光机模组32和主板模组(图中未示出)，主板模组设置在镜腿主体31内，光机模组32包括光机主体M和与光机主体M相连的第二连接部L2，光机主体M与镜腿主体31的远离自由端的连接端连接。这里“镜腿主体的自由端”是指镜腿主体的尾部，即在佩戴眼镜时靠近耳朵的端部。镜腿组件3和镜框1通过第一连接部L1和第二连接部L2转动连接，使得镜腿组件3能够在折叠位置和打开位置之间切换。并且，在打开位置时，主板模组能够控制光机主体M将对应的图像光束投射至波导镜片2上。即光机主体M输出的光束入射至波导镜片2，可形成图像。其中，光机主体M的出射端可与眼镜上的光波导镜片2的入射光圈(如图1B中第一连接部L1处的圆孔)对齐或有一定角度偏移。

图2为图1A和图1B所示的AR眼镜的镜腿组件的局部结构的组装示意图。图3为图2所示的镜腿组件的局部结构的分解示意图。如图2和图3所示，光机主体M包括主壳体M1、显示屏M2和透镜模组M3。主壳体M1的两端敞开，第二连接部L2与主壳体M1连接，例如，第二连接部L2可与主壳体M1一体成型。镜腿主体31的连接端与主壳体M1的第一端连接。显示屏M2与镜腿主体31的连接端连接且位于主壳体M1内，主板模组能够控制显示屏M2显示图像。透镜模组M3设置主壳体M1内，用于对显示屏M2发射的图像光束进行校准，并使校准后的图像光束从主壳体M1的第二端投射至波导镜片2。

其中，主板模组可包括主板、柔性电路板(flexible printed circuit，FPC)和电池。柔性电路板连接主板和显示屏M2。主板用于控制显示屏M2显示图像。电池用于给主板供电。主板模组还可包括扬声器，电池还用于给扬声器供电。

另外，第一连接部L1可包括主板体，主板体上设置有第一孔体，如图2和图3所示，第二连接部L2可包括相对设置的两个板体，两个板体上设置有第二孔体，转轴穿过第一孔体和第二孔体设置，使得第一连接部L1和第二连接部转动连接。第一连接部L1和第二连接部L2通过转轴连接，形成铰链结构。

继续参考图3，显示屏M2的延伸方向与镜腿主体31的延伸方向一致，光机主体M还包括转向装置M4，转向装置M4用于改变显示屏M2发射的图像光束的方向，以使显示屏M2发射的图像光束能够投射至透镜模组M3。增加转向装置M4后，可使显示屏M2的延伸方向与镜腿主体31的延伸方向一致，这样与显示屏M2连接的光学FPC可沿着镜腿的延伸方向延伸，可降低在镜腿组件3中的弯折程度，方便安装，且降低了损坏风险。其中，转向装置M4可包括棱镜。

进一步地，透镜模组M3可包括固定壳体M31和多个透镜M32。固定壳体M31的两端敞开且设置在主壳体M1内。例如，固定壳体M31与主壳体M1之间通过AA点胶组装连接。多个透镜M32设置在固定壳体M31内，用于对图像光束进行校准。由于多个透镜M32没有直接设置在主壳体M1内，而是设置在主壳体M1内的固定壳体M31内，这样主壳体M1上的第二连接部L2相对镜框1上的第一连接部L1转动而变形时，能够降低第二连接部L2的变形对透镜模组M3的影响，即减小了转动过程中透镜模组M3的受力。其中，主壳体M1的外表面可为矩形体，内表面可为圆柱形，固定壳体M31可为圆筒体，圆筒体与圆柱形相匹配。

图4为图像光束在图3所示的光机主体内的传播路径示意图。如图3和4所示，固定壳体M31的一端位于主壳体M1的第一端处，固定壳体M31的另一端位于主壳体M1的第二端处，多个透镜M32沿着固定壳体M31的一端至另一端的方向排列。透镜模组M3位于显示屏M2的发射图像光束的侧面，转向装置M4用于将显示屏M2发射的图像光束改变90度，以使改变方向后的图像光束进入多个透镜M32。

另外，图1A和图1B所示的AR眼镜为右眼AR显示，即右镜片为波导镜片2，右镜腿为上述的镜腿组件3，而左镜片为普通镜片，如平光镜片，左镜腿为普通镜腿。这里的“普通镜腿”是指未设置光机模组和主板模组的镜腿。

图5为本申请第二实施例提供的一种AR眼镜的结构示意图。与图1A和图1B所示的右眼AR显示的眼镜的不同之处在于，图5所示的AR眼镜为左眼AR显示。如图5所示，左镜片为波导镜片2，左镜腿为上述的镜腿组件3，右镜片为普通镜片，如平光镜片，右镜腿为普通镜腿。

图6为本申请第三实施例提供的一种AR眼镜的结构示意图。如图6所示，AR眼镜包括两个镜腿组件3和两个并排设置的波导镜片2，两个并排设置的波导镜片2的两侧分别设置有第一连接部L1，两个镜腿组件3分别位于两个并排设置的波导镜片2两侧，两个镜腿组件3各自的第二连接部L2与镜框1上的对应的第一连接部L1转动连接。

也就是说，对于惯用眼不同的用户，可自行选购右眼AR显示的产品(即第一实施例的AR眼镜)或左眼AR显示的产品(即第二实施例的AR眼镜)，甚至可自行选购双目均安装有波导显示的智能眼镜(即第三实施例的AR眼镜)。并且，用户可自行拆装，以满足自己的佩戴需求。

综上所述，本申请实施例涉及一种AR眼镜的光机模组与镜腿组件的铰链结构一体化设计的方案，光机模组单体化设计，实现光机模组与镜框解耦，镜腿与镜框的设计解耦，即镜框、镜腿和光机模组均可单体设计，可实现自由搭配，方便更换和维修。对于惯用眼不同的用户可实现自主选择或者拆卸眼镜，组成能够左眼和/或右眼AR显示的产品，提高了产品个性化设计的可行性。并且，在实现光学成像显示的前提下，能够满足整体眼镜形态的折叠设计，即外形接近普通眼镜，实现了AR眼镜可像普通眼镜一样折叠收纳，提高了使用便利性。另外，光机模组的壳体与镜框壳体和/或镜腿壳体基本不会重叠设置，即光机模组的壳体可作为镜腿的一部分，使得整体材料用量减少，占用体积较小，有助于实现整机小型化、轻量化设计。

最后说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种AR眼镜，其特征在于，包括：

镜框(1)和至少一个波导镜片(2)，所述至少一个波导镜片(2)安装在所述镜框(1)上，且所述镜框(1)上对应所述波导镜片(2)设置有第一连接部(L1)；

至少一个镜腿组件(3)，包括镜腿主体(31)、光机模组(32)和主板模组，所述主板模组设置在所述镜腿主体(31)内，所述光机模组(32)包括光机主体(M)和与所述光机主体(M)相连的第二连接部(L2)，所述光机主体(M)与所述镜腿主体(31)的远离自由端的连接端连接；

其中，所述镜腿组件(3)和所述镜框(1)通过所述第一连接部(L1)和所述第二连接部(L2)转动连接，使得所述镜腿组件(3)能够在折叠位置和打开位置之间切换，且在所述打开位置时，所述主板模组能够控制所述光机主体(M)将对应的图像光束投射至所述波导镜片(2)上。

2.根据权利要求1所述的AR眼镜，其特征在于，所述光机主体(M)包括：

主壳体(M1)，其两端敞开，所述第二连接部(L2)与所述主壳体(M1)连接，所述镜腿主体(31)的连接端与所述主壳体(M1)的第一端连接；

显示屏(M2)，与所述镜腿主体(31)的连接端连接且位于所述主壳体(M1)内，所述主板模组能够控制所述显示屏(M2)显示图像；

透镜模组(M3)，设置所述主壳体(M1)内，用于对所述显示屏(M2)发射的图像光束进行校准，并使校准后的图像光束从所述主壳体(M1)的第二端投射至所述波导镜片(2)。

3.根据权利要求2所述的AR眼镜，其特征在于，所述第二连接部(L2)与所述主壳体(M1)一体成型。

4.根据权利要求2所述的AR眼镜，其特征在于，所述显示屏(M2)的延伸方向与所述镜腿主体(31)的延伸方向一致，所述光机主体(M)还包括转向装置(M4)，所述转向装置(M4)用于改变所述显示屏(M2)发射的图像光束的方向，以使所述显示屏(M2)发射的图像光束能够投射至所述透镜模组(M3)。

5.根据权利要求4所述的AR眼镜，其特征在于，所述转向装置(M4)包括棱镜。

6.根据权利要求4所述的AR眼镜，其特征在于，所述透镜模组(M3)包括：

固定壳体(M31)，其两端敞开且设置在所述主壳体(M1)内；

多个透镜(M32)，设置在所述固定壳体(M31)内，用于对所述图像光束进行校准。

7.根据权利要求6所述的AR眼镜，其特征在于，所述固定壳体(M31)的一端位于所述主壳体(M1)的第一端处，所述固定壳体(M31)的另一端位于所述主壳体(M1)的第二端处，所述多个透镜(M32)沿着所述固定壳体(M31)的一端至另一端的方向排列；

所述透镜模组(M3)位于所述显示屏(M2)的发射所述图像光束的侧面，所述转向装置(M4)用于将所述显示屏(M2)发射的图像光束改变90度，以使改变方向后的图像光束进入所述多个透镜(M32)。

8.根据权利要求6所述的AR眼镜，其特征在于，所述主壳体(M1)的外表面为矩形体，内表面为圆柱形，所述固定壳体(M31)为圆筒体，所述圆筒体与所述圆柱形相匹配。

9.根据权利要求2所述的AR眼镜，其特征在于，所述主板模组包括主板和柔性电路板，所述柔性电路板连接所述主板和所述显示屏(M2)，所述主板用于控制所述显示屏(M2)显示图像；所述主板模组还包括：

电池，所述电池用于给所述主板供电；或，

电池和扬声器，所述电池用于给所述主板和所述扬声器供电。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的AR眼镜，其特征在于，包括两个所述镜腿组件(3)和两个并排设置的所述波导镜片(2)，在两个并排设置的所述波导镜片(2)的两侧分别设置有所述第一连接部(L1)，两个所述镜腿组件(3)分别位于两个并排设置的所述波导镜片(2)两侧，两个所述镜腿组件(3)各自的第二连接部(L2)与所述镜框(1)上的对应的第一连接部(L1)转动连接。

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