CN220773353U - 一种单引出线缆ar眼镜结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单引出线缆AR眼镜结构，左镜腿和右镜腿的前部均设置有图像显示元件，所述左镜腿或右镜腿的后端设置有用于连接外部部件的外接线缆，以设置有外接线缆的镜腿为主镜腿，外接线缆连接主镜腿内的图像显示元件，外接线缆通过FPC连接副镜腿内的图像显示元件，主镜腿、镜框和副镜腿均设置有供FPC通过的孔槽。本实用新型通过设置外接线缆连接外部部件的结构能够减少眼镜本体内设置电子元件的数量，从而有效减小眼镜体积，同时，外接线缆通过FPC连接副眼镜腿内图像显示元件的结构，使得眼镜本体仅一侧具有引出的线缆，方便佩戴，相比两条镜腿均引出线缆的结构，能够有效减少引出线缆对佩戴的影响。

Description

一种单引出线缆AR眼镜结构

技术领域

本实用新型涉及AR显示设备技术领域，尤其涉及一种单引出线缆AR眼镜结构。

背景技术

增强现实(AugmentedReality，AR)显示，是真实世界信息和虚拟信息实时叠加至同一个画面或空间的新兴显示技术。使用者佩戴上相应的近眼显示设备后，人眼可实时接收自然环境光线以及叠加于自然环境中的虚拟图像，实现超越现实的感官体验。通常而言，在实际应用场景中，可通过诸如AR眼镜等近眼显示设备实现AR显示。

对于AR眼镜而言，其越贴近传统眼镜的体积、重量，用户的接受度越高。现有VR、AR设备通常具有较大的头戴结构和体积，因而如何减小AR眼镜的体积和重量，使其形态结构更接近传统眼镜，成为需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种单引出线缆AR眼镜结构，用以在不显著增加AR眼镜的体积的前提下，实现矫正镜片的配置，同时满足矫正镜片方便拆装、更换的需求。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种单引出线缆AR眼镜结构，包括镜框，镜框内安装有左镜片和右镜片，镜框左右两侧分别设置左镜腿和右镜腿，左镜腿和右镜腿的前部均设置有图像显示元件，所述左镜腿或右镜腿的后端设置有用于连接外部部件的外接线缆，以设置有外接线缆的镜腿为主镜腿，另一个镜腿为副镜腿，外接线缆连接主镜腿内的图像显示元件，外接线缆通过FPC(柔性电路板)连接副镜腿内的图像显示元件，主镜腿、镜框和副镜腿均设置有供FPC通过的孔槽，FPC一端连接外接线缆，FPC的另一端依次穿过主镜腿、镜框和副镜腿的所述孔槽并连接副镜腿内的图像显示元件。

本实用新型通过设置外接线缆连接外部部件的结构能够减少眼镜本体内设置电子元件的数量，从而有效减小眼镜体积，同时，外接线缆通过FPC连接副眼镜腿内图像显示元件的结构，使得眼镜本体仅一侧具有引出的线缆，方便佩戴，相比两条镜腿均引出线缆的结构，能够有效减少引出线缆对佩戴的影响。

进一步的，所述的图像显示元件包括向对应侧的镜片出射图像光的图像源和设置于图像源出射光路上的成像镜组，左镜片和右镜片均为波导镜片，波导镜片用于将图像显示元件出射的图像光以及外部真实环境光线导入人眼。

一般的，所述的镜框包括用于安装左镜片的左镜框分部、用于安装右镜片的右镜框分部、以及用于将左镜框分部和右镜框分部固定连接为一体的连接梁。

可选的，所述的左镜框分部、右镜框分部和连接梁上均设置有用于容置FPC的孔槽，经由主镜腿穿出的FPC依次穿过连接主镜腿的镜框分部的孔槽、连接梁的孔槽和连接副镜腿的镜框分部的孔槽，并最终穿入副镜腿，连接副镜腿内的图像显示元件。

优选的，所述的左镜框分部的左侧和右镜框分部的右侧用于连接镜腿的部分设置有供FPC穿过的通孔，左镜框分部和右镜框分部的前侧设置有用于安装镜片的凹槽，凹槽的部分侧壁用于供FPC贴合，连接梁设置有用于容置FPC的通槽，该通槽连通左镜框分部和右镜框分部的所述凹槽。从而，由主镜腿穿出的FPC经该侧的镜框分部的通孔到达镜框的前侧，然后贴合于该侧镜框分部的凹槽的槽壁，并延伸至连接梁的通槽，FPC经该通槽经进入另一个侧镜框分部且贴合于该侧镜框分部的凹槽的槽壁，FPC到达另一侧镜框分部连接副镜腿的位置处后，经该镜框分部的通道穿入副镜腿，连接副镜腿内的图像显示元件。FPC贴合镜片安装凹侧壁的结构，能够简化孔槽的设置结构，避免了FPC容置孔槽导致镜框结构复杂化、体积增大等问题。

可选的，所述的外部部件包括外置电源、智能移动终端和PC机中的任意一种。

进一步的，所述的波导镜片具有用于接收图像显示元件出射的图像光的耦入单元，耦入单元沿图像显示元件出射光路置于图像显示元件的前方，波导镜片位于佩戴用户的眼睛的前方，图像显示元件将图像光投射至波导镜片的耦入单元，波导镜片用于将图像显示元件出射的光线以及外部真实环境光线导入人眼。进一步的，所述的波导镜片内设置有用于衍射和/或反射光线的光学模组，光学模组用于接收于耦入单元导入的图像源光线，并将所述的光线导向人眼，同时将外部实际物体反射的光线导向人眼，以使人眼既可以看到外部实际物体的图像，也可以看到虚拟图像，实现增强现实显示。优选的，所述的光学模组包括中继单元以及耦出单元。

所述的左镜腿的前部和右镜腿的前部均设置有用于安装图像显示元件的容置腔，所述的容置腔为前侧开口的腔体，所述的图像显示元件安装于所述的容置腔内，与该图像显示元件相配合的波导镜片的耦入单元位于图像显示元件的正前方。

可选的，所述的图像源可以为光纤扫描图像源、LCD图像源、LED图像源、LCoS图像源、DLP图像源、OLED图像源，或其他图像源。

优选的，所述的图像源为光纤扫描图像源。进一步的，所述的光纤扫描图像源包括扫描驱动器和光纤，扫描驱动器通过支撑件固定设置于左镜腿或右镜腿的前部，扫描驱动器的前端为自由端，所述自由端在驱动信号的驱动下相对于其固定端做二维扫描运动，光纤的出射端以悬臂支撑的方式固定设置于扫描驱动器的自由端，光纤的进光端连接光源，所述的光源设置于镜腿内。进一步可选的，所述的光源包括激光器组及合束单元，激光器组包含多个单色激光器，所述多个单色激光器通过合束单元连接光纤的输入端。

本实用新型实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

本实用新型通过设置外接线缆连接外部部件的结构能够减少眼镜本体内设置电子元件的数量，从而有效减小眼镜体积，同时，外接线缆通过FPC连接副眼镜腿内图像显示元件的结构，使得眼镜本体仅一侧具有引出的线缆，方便佩戴，相比两条镜腿均引出线缆的结构，能够有效减少引出线缆对佩戴的影响。

FPC贴合镜片安装凹槽侧壁的结构，能够简化孔槽的设置结构，避免了FPC容置孔槽导致镜框结构复杂化、体积增大等问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的FPC布设结构示意图；

图3为本实用新型FPC在镜框前侧布设结构示意图；

图4为本光纤扫描图像源的的结构示意图。

镜框100

外接线缆200

主镜腿301

副镜腿302

FPC400

图像源501

成像镜组502

通孔101

凹槽102

通槽103

扫描驱动器503

光纤504

光源505

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种单引出线缆AR眼镜结构，包括镜框100，镜框100内安装有左镜片和右镜片，镜框100左右两侧分别设置左镜腿和右镜腿，结合图4所示，左镜腿和右镜腿的前部均设置有图像显示元件，所述左镜腿或右镜腿的后端设置有用于连接外部部件的外接线缆200，以设置有外接线缆200的镜腿为主镜腿301，另一个镜腿为副镜腿302，外接线缆200连接主镜腿301内的图像显示元件，结合图2、图3所示，外接线缆200通过FPC400(柔性电路板)连接副镜腿302内的图像显示元件，主镜腿301、镜框100和副镜腿302均设置有供FPC400通过的孔槽，FPC400一端连接外接线缆200，FPC400的另一端依次穿过主镜腿301、镜框100和副镜腿302的所述孔槽并连接副镜腿302内的图像显示元件。

本实用新型通过设置外接线缆200连接外部部件的结构能够减少眼镜本体内设置电子元件的数量，从而有效减小眼镜体积，同时，外接线缆200通过FPC400连接副眼镜腿内图像显示元件的结构，使得眼镜本体仅一侧具有引出的线缆，方便佩戴，相比两条镜腿均引出线缆的结构，能够有效减少引出线缆对佩戴的影响。

进一步的，所述的图像显示元件包括向对应侧的镜片出射图像光的图像源501和设置于图像源501出射光路上的成像镜组502，左镜片和右镜片均为波导镜片，波导镜片用于将图像显示元件出射的图像光以及外部真实环境光线导入人眼。所述的图像源501连接外接线缆200或通过FPC400连接外接线缆200。

一般的，所述的镜框100包括用于安装左镜片的左镜框100分部、用于安装右镜片的右镜框100分部、以及用于将左镜框100分部和右镜框100分部固定连接为一体的连接梁。

可选的，所述的左镜框100分部、右镜框100分部和连接梁上均设置有用于容置FPC400的孔槽，经由主镜腿301穿出的FPC400依次穿过连接主镜腿301的镜框100分部的孔槽、连接梁的孔槽和连接副镜腿302的镜框100分部的孔槽，并最终穿入副镜腿302，连接副镜腿302内的图像显示元件。

优选的，结合图2、图3所示，所述的左镜框100分部的左侧和右镜框100分部的右侧用于连接镜腿的部分设置有供FPC400穿过的通孔101，左镜框100分部和右镜框100分部的前侧设置有用于安装镜片的凹槽102，凹槽102的部分侧壁用于供FPC400贴合，连接梁设置有用于容置FPC400的通槽103，该通槽103连通左镜框100分部和右镜框100分部的所述凹槽102。从而，由主镜腿301穿出的FPC400经该侧的镜框100分部的通孔101到达镜框100的前侧，然后贴合于该侧镜框100分部的凹槽102的槽壁，并延伸至连接梁的通槽103，FPC400经该通槽103经进入另一个侧镜框100分部且贴合于该侧镜框100分部的凹槽102的槽壁，FPC400到达另一侧镜框100分部连接副镜腿302的位置处后，经该镜框100分部的通道穿入副镜腿302，连接副镜腿302内的图像显示元件。FPC400贴合镜片安装凹侧壁的结构，能够简化孔槽的设置结构，避免了FPC400容置孔槽导致镜框100结构复杂化、体积增大等问题。

可选的，所述的外部部件包括外置电源、智能移动终端和PC机中的任意一种。

进一步的，所述的波导镜片具有用于接收图像显示元件出射的图像光的耦入单元，耦入单元沿图像显示元件出射光路置于图像显示元件的前方，波导镜片位于佩戴用户的眼睛的前方，图像显示元件将图像光投射至波导镜片的耦入单元，波导镜片用于将图像显示元件出射的光线以及外部真实环境光线导入人眼。进一步的，所述的波导镜片内设置有用于衍射和/或反射光线的光学模组，光学模组用于接收于耦入单元导入的图像源501光线，并将所述的光线导向人眼，同时将外部实际物体反射的光线导向人眼，以使人眼既可以看到外部实际物体的图像，也可以看到虚拟图像，实现增强现实显示。优选的，所述的光学模组包括中继单元以及耦出单元。

所述的左镜腿的前部和右镜腿的前部均设置有用于安装图像显示元件的容置腔，所述的容置腔为前侧开口的腔体，所述的图像显示元件安装于所述的容置腔内，与该图像显示元件相配合的波导镜片的耦入单元位于图像显示元件的正前方。

可选的，所述的图像源501可以为光纤扫描图像源、LCD图像源、LED图像源、LCoS图像源、DLP图像源、OLED图像源，或其他图像源。

优选的，所述的图像源501为光纤扫描图像源。进一步的，结合图4所示，所述的光纤扫描图像源501包括扫描驱动器503和光纤504，扫描驱动器503通过支撑件固定设置于左镜腿或右镜腿的前部，扫描驱动器503的前端为自由端，所述自由端在驱动信号的驱动下相对于其固定端做二维扫描运动，光纤504的出射端以悬臂支撑的方式固定设置于扫描驱动器503的自由端，光纤504的进光端连接光源505，所述的光源505设置于镜腿内，如图2所示。扫描驱动器503和光源505连接外接线缆200或通过FPC400连接外接线缆200。进一步可选的，所述的光源505包括激光器组及合束单元，激光器组包含多个单色激光器，所述多个单色激光器通过合束单元连接光纤504的输入端。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”或“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种单引出线缆AR眼镜结构，包括镜框，镜框内安装有左镜片和右镜片，镜框左右两侧分别设置左镜腿和右镜腿，其特征在于，左镜腿和右镜腿的前部均设置有图像显示元件，所述左镜腿或右镜腿的后端设置有用于连接外部部件的外接线缆，以设置有外接线缆的镜腿为主镜腿，另一个镜腿为副镜腿，外接线缆连接主镜腿内的图像显示元件，外接线缆通过FPC连接副镜腿内的图像显示元件，主镜腿、镜框和副镜腿均设置有供FPC通过的孔槽，FPC一端连接外接线缆，FPC的另一端依次穿过主镜腿、镜框和副镜腿的所述孔槽并连接副镜腿内的图像显示元件。

2.如权利要求1所述的一种单引出线缆AR眼镜结构，其特征在于，所述的图像显示元件包括向对应侧的镜片出射图像光的图像源和设置于图像源出射光路上的成像镜组，左镜片和右镜片均为波导镜片，波导镜片用于将图像显示元件出射的图像光以及外部真实环境光线导入人眼。

3.如权利要求1或2所述的一种单引出线缆AR眼镜结构，其特征在于，所述的镜框包括用于安装左镜片的左镜框分部、用于安装右镜片的右镜框分部、以及用于将左镜框分部和右镜框分部固定连接为一体的连接梁。

4.如权利要求3所述的一种单引出线缆AR眼镜结构，其特征在于，所述的左镜框分部、右镜框分部和连接梁上均设置有用于容置FPC的孔槽，经由主镜腿穿出的FPC依次穿过连接主镜腿的镜框分部的孔槽、连接梁的孔槽和连接副镜腿的镜框分部的孔槽，并最终穿入副镜腿，连接副镜腿内的图像显示元件。

5.如权利要求3所述的一种单引出线缆AR眼镜结构，其特征在于，所述的左镜框分部的左侧和右镜框分部的右侧用于连接镜腿的部分设置有供FPC穿过的通孔，左镜框分部和右镜框分部的前侧设置有用于安装镜片的凹槽，凹槽的部分侧壁用于供FPC贴合，连接梁设置有用于容置FPC的通槽，该通槽连通左镜框分部和右镜框分部的所述凹槽。

6.如权利要求5所述的一种单引出线缆AR眼镜结构，其特征在于，由主镜腿穿出的FPC经该侧的镜框分部的通孔到达镜框的前侧，然后贴合于该侧镜框分部的凹槽的槽壁，并延伸至连接梁的通槽，FPC经该通槽经进入另一个侧镜框分部且贴合于该侧镜框分部的凹槽的槽壁，FPC到达另一侧镜框分部连接副镜腿的位置处后，经该镜框分部的通道穿入副镜腿，连接副镜腿内的图像显示元件。

7.如权利要求1或2所述的一种单引出线缆AR眼镜结构，其特征在于，所述的外部部件包括外置电源、智能移动终端和PC机中的任意一种。

8.如权利要求2所述的一种单引出线缆AR眼镜结构，其特征在于，所述的左镜腿的前部和右镜腿的前部均设置有用于安装图像显示元件的容置腔，所述的容置腔为前侧开口的腔体，所述的图像显示元件安装于所述的容置腔内。

9.如权利要求8所述的一种单引出线缆AR眼镜结构，其特征在于，所述的图像源为光纤扫描图像源、LCD图像源、LED图像源、LCoS图像源、DLP图像源或OLED图像源。

10.如权利要求9所述的一种单引出线缆AR眼镜结构，其特征在于，所述的光纤扫描图像源包括扫描驱动器和光纤，扫描驱动器通过支撑件固定设置于左镜腿或右镜腿的前部，扫描驱动器的前端为自由端，所述自由端在驱动信号的驱动下相对于其固定端做二维扫描运动，光纤的出射端以悬臂支撑的方式固定设置于扫描驱动器的自由端，光纤的进光端连接光源，所述的光源设置于镜腿内。