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增强现实设备

文献发布时间:2024-04-18 19:58:26


增强现实设备

技术领域

本申请涉及电子领域,具体涉及一种增强现实设备。

背景技术

如今全球近视人数的比例大大提高,近视矫正的需求大大增大。增强现实设备(如增强现实眼镜,AR眼镜)作为一种新兴的近眼使用设备,能够起到将虚拟和现实结合的功能,对于近视佩戴者而言,必须配合近视眼镜进行使用。现有的通常将近视镜片吸附在AR眼镜上,实现AR功能与近视功能的结合,然而,其体积较大,且重量较大,影响佩戴者佩戴的舒适感。

发明内容

针对上述问题,本申请实施例提供一种增强现实设备,其可以具有更薄的厚度,更轻的重量。

本申请提供一种增强现实设备,其包括:承载件,所述承载件具有收容腔;以及

镜片组件,所述镜片组件承载于所述承载件且位于所述收容腔内,所述镜片组件具有光轴,所述镜片组件包括沿所述光轴依次排列的第一透镜、光波导片及第二透镜,所述第一透镜具有负光焦度,所述第二透镜具有负光焦度,所述第一透镜与所述第二透镜用作所述光波导片的保护片。

本申请实施例的增强现实设备的镜片组件包括第一透镜、光波导片及第二透镜,第一透镜与第二透镜分别设置于光波导片的相对两侧,不仅可以将AR功能与近视功能集成于同一个镜片组件内,而且还可以有效保护光波导片,提高光波导片的强度及抗跌落性能,同时,采用第一透镜及第二透镜作为保护片,在提高镜片组件强度、抗冲击性能及抗跌落性能的同时,有效的降低了镜片组件的厚度及重量,提高了增强现实设备佩戴的舒适感。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例的增强现实设备的结构示意图。

图2是本申请一实施例的增强现实设备沿图1中A-A方向的剖视结构示意图。

图3是本申请又一实施例的增强现实设备沿图1中A-A方向的剖视结构示意图。

图4是本申请一实施例的承载件的结构示意图。

图5是本申请一实施例的光波导片的结构示意图。

图6是本申请又一实施例的增强现实设备沿图1中A-A方向的剖视结构示意图。

图7是本申请又一实施例的增强现实设备沿图1中A-A方向的剖视结构示意图。

图8是本申请又一实施例的增强现实设备沿图1中A-A方向的剖视结构示意图。

图9是本申请又一实施例的增强现实设备沿图1中A-A方向的剖视结构示意图。

图10是本申请又一实施例的增强现实设备沿图1中A-A方向的剖视结构示意图。

图11是本申请又一实施例的承载件结构示意图。

图12是本申请又一实施例的增强现实设备沿图1中A-A方向的剖视结构示意图。

图13是本申请一实施例的增强现实设备的电路框图。

图14是本申请又一实施例的增强现实设备的结构示意图。

附图标记说明:

100-增强现实设备,10-承载件,11-第一承载子件,111-承载部,1111-第一通光孔,103-第二通光孔,113-收容部,1131-收容腔,112-第一支撑部,114-第二支撑部,13-第二承载子件,131-第二通光孔,15-紧固件,30-镜片组件,31-第一透镜,311-第一表面,313-第二表面,33-光波导片,331-光传导部,333-光耦入部,335-光耦出部,35-第二透镜,351-第三表面,353-第四表面,37-第一粘合件,39-第二粘合件,32-第一弹性件,34-第二弹性件,50-第三弹性件,70-驱动件,60-投影光机,61-显示器,63-镜头,20-处理器,40-存储器,80-佩戴件,81-第一佩戴件,83-二佩戴件。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,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清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。

需要说明的是,为便于说明,在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。

增强现实设备(AR设备)例如AR眼镜作为一种新兴的近眼使用设备,能够起到将虚拟和现实结合的功能,受到广大佩戴者的喜爱,然而现今全球近视人数的比例大大提高,近视矫正的需求大大增大。因此,在使用AR眼镜时,需要配合近视眼镜进行使用。

为了便于佩戴,可以采用磁吸等方式,将近视眼镜吸附在近视眼镜的镜腿上,以实现AR功能与近视功能的结合;然而,磁吸方案虽然能够实现近视功能和AR功能的顺利集成,但是分体式的结构,使得AR眼镜整体的体积较大,美观度受影响,且光波导镜片的保护片和近视镜片没有任何关联,浪费了近视镜片自身的保护能力,整体总重量较大。而根据人工学的分析,眼镜的重量一般不能超过60g,其中鼻梁承受的重量不能超过20g,否则会产生不舒适的感觉。因此,有必要对增强现实设备的轻薄化做进一步的研究。

为了进一步提高具有近视功能的增强现实设备100佩戴的舒适感,使其更加轻薄化。本申请实施例提供了一种增强现实设备100。本申请实施例的增强现实设备100可以为但不限于为增强现实眼镜、增强现实头盔、增强现实面罩等近眼显示设备。在本申请的下列实施例中,增强现实设备100以增强现实眼镜为例进行示意和说明,不应理解为对本申请的增强现实设备100的限定。

请参见图1和图2,本申请实施例提供一种增强现实设备100,其包括:承载件10以及镜片组件30。所述承载件10具有收容腔1131;所述镜片组件30承载于所述承载件10且位于所述收容腔1131内,所述镜片组件30具有光轴O-O(如图2所示),所述镜片组件30包括沿所述光轴依次排列的第一透镜31、光波导片33及第二透镜35,所述第一透镜31具有负光焦度,所述第二透镜35具有负光焦度,所述第一透镜31与所述第二透镜35用作所述光波导片33的保护片,光波导片33用于对射入光波导片33的光信号进行传输,并对光信号中的图像信息进行一维扩瞳或二维扩瞳。

可选地,当增强现实设备100为增强现实眼镜时,承载件10为增强现实眼镜的镜框。当增强现实设备100为增强现实头盔时,承载件10为增强现实头盔的本体或眼部框架。当增强现实设备100为增强现实面罩时,承载件10为增强现实面罩的本体或眼部框架。

所述第一透镜31与所述第二透镜35用作所述光波导片33的保护片,换言之,所述第一透镜31及所述第二透镜35分别用于保护光波导片33。

可选地,第一透镜31、光波导片33及第二透镜35沿光轴依次间隔设置。使用时,第一透镜31相较于第二透镜35更靠近物侧,第二透镜35相较于第一透镜31更靠近佩戴者。环境光自第一透镜31背离第二透镜35的表面入射,进入镜片组件30,依次穿过第一透镜31、光波导片33及第二透镜35后,由第二透镜35背离第一透镜31的表面出射。

所述第一透镜31具有负光焦度,所述第二透镜35具有负光焦度,换言之,第一透镜31与第二透镜35均为近视透镜,或者均为负透镜。

光波导片33的强度较差,跌落或受撞击时易碎,因此,为了提高光波导片33的寿命,通常在光波导片33的相对两个表面上设置保护片,以对光波导片33进行有效保护。然而,保护片的增加无疑增加了镜片组件30的厚度及重量,这严重影响了用户佩戴该增强现实设备100时的舒适感,用户体验不佳。

本申请实施例的增强现实设备100的镜片组件30包括第一透镜31、光波导片33及第二透镜35,第一透镜31与第二透镜35分别设置于光波导片33的相对两侧,不仅可以将AR功能与近视功能集成于同一个镜片组件30内,而且还可以有效保护光波导片33,提高光波导片33的强度及抗跌落性能,同时,采用第一透镜31及第二透镜35作为保护片,在提高镜片组件30强度、抗冲击性能及抗跌落性能的同时,有效的降低了镜片组件30的厚度及重量,提高了增强现实设备100佩戴的舒适感。

请参见图3,在一些实施例中,承载件10包括第一承载子件11、第二承载子件13及紧固件15,所述第一承载子件11具有收容腔1131,所述第二承载子件13通过紧固件15可拆卸连接于所述第一承载子件11,以将所述镜片组件30可拆卸地安装于所述第一承载子件11的所述收容腔1131内。这样有利于镜片组件30的安装,且可以更好的对镜片组件30进行更换及维修。

请参见图4,可选地,第一承载子件11包括承载部111及收容部113,收容部113具有所述收容腔1131,承载部111设置于所述收容部113的内周面上且与所述收容部113弯折相连,承载部111靠近收容部113的一端设置,所述承载部111具有第一通光孔1111,所述第一通光孔1111与所述收容腔1131连通。所述第二承载子件13通过紧固件15可拆卸设置于所述收容部113背离承载部111的一端且朝向所述收容腔1131凸出于所述收容部113,第二承载子件13具有第二通光孔131,第二通光孔131与收容腔1131连通。可选地,第一通光孔1111、收容腔1131及第二通光孔131同轴设置。

可选地,第一承载子件11的材质可以为但不限于为金属、合金或树脂中的至少一种,对于第一承载子件11的材质本申请不作具体限定。

可选地,第二承载子件13的材质可以为但不限于为金属、合金或树脂中的至少一种,对于第一承载子件11的材质本申请不作具体限定。

可选地,紧固件15可以为但不限于为螺丝、螺柱、螺杆等中的至少一种。

组装时,先将第一透镜31、光波导片33及第二透镜35依次设置于第一承载子件11的收容腔1131内,接着将第二承载子件13通过紧固件15固定收容部113上,从而将第一透镜31、光波导片33及第二透镜35限位在承载部111与第二承载子件13之间。

请再次参见图2及图3,在一些实施例中,所述第一透镜31包括相背设置的第一表面311及第二表面313,所述第一表面311背离所述光波导片33,所述第二表面313朝向所述光波导片33,所述第一表面311为凸面,所述第二表面313为凹面。

可选地,第一表面311与第二表面313均为球面,所述第一表面311的曲率半径R1大于所述第二表面313R2的曲率半径。这样可以更好的形成具有负光焦度的负透镜。

可选地,所述第一表面311的曲率半径R1的范围为0.35m至无穷大。进一步地,所述第一表面311的曲率半径R1的范围为:0.35m≤R1≤2.8m。具体地,所述第一表面311的曲率半径R1可以为但不限于为0.35m、0.5m、0.7m、1.0m、1.2m、1.4m、1.6m、1.8m、2.0m、2.2m、2.4m、2.6m、2.8m等。第一表面311的曲率半径的范围可以根据第二透镜35所要矫正的近视度数进行设计,本申请不作具体限定。

可选地,所述第二表面313的曲率半径R2的范围为0.233m至无穷大。进一步地,所述第二表面313的曲率半径R2的范围为:0.233m≤R1≤2.8m。具体地,所述第二表面313的曲率半径R2可以为但不限于为0.233m、0.3m、0.5m、0.7m、1.0m、1.2m、1.4m、1.6m、1.8m、2.0m、2.2m、2.4m、2.6m、2.8m等。所述第二表面313的曲率半径的范围可以根据第二透镜35所要矫正的近视度数进行设计,本申请不作具体限定。

可选地,第一透镜31可矫正的近视De1的范围为25°≤De1≤500°。具体地,第一透镜31可矫正的近视De1可以为但不限于为25°、50°、75°、100°、125°、150°、175°、200°、225°、250°、275°、300°、325°、350°、375°、400°、425°、450°、475°、500°等。第一透镜31可矫正的近视De1可以根据用户的近视度数进行设计,本申请不作具体限定。

可选地,第一透镜31可以为玻璃透镜,也可以为树脂透镜。所述树脂透镜的材质可以为但不限于为聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二烯丙基二醇碳酸酯、聚烯丙基二甘醇碳酸脂、聚丙二醇、聚1,3-丁二醇甲基丙烯酸酯等中的至少一种。对于第一透镜31的材质,本申请不作具体限定。

可选地,第一透镜31的透光率T1的范围为T1≥90%。进一步地,第一透镜31的透光率T1的范围为T1≥95%。具体地,第一透镜31的透光率T1可以为但不限于为90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%等。第一透镜31的透光率越高,镜片组件30越通透,镜片组件30的视觉效果越好。

在一些实施例中,第一透镜31的第一表面311及第二表面313上均设有减反射膜(即增透膜,图未示),以减少第一透镜31对光线的反射,增加第一透镜31的透过率。减反射膜可以包括二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、氮化硅等中的一种或多种。减反射膜可以为一层,也可以为多层层叠设置的膜层。可选地,减反射膜可以采用不导电电镀技术(Nonconductive vacuum metalization,简称NCVM)、蒸发镀膜工艺、溅射镀膜工艺、原子层沉积(ALD)技术等中的一种或多种形成。

请参见图5,在一些实施例中,所述光波导片33包括光传导部331、光耦入部333及光耦出部335,所述光耦入部333与所述光耦出部335间隔设置于所述光传导部331面向所述第一透镜31的表面。所述光耦入部333用于接收进入所述光波导片33的光信号,将所述光信号耦合入所述光传导部331;所述光传导部331用于传输所述光信号;所述光耦出部335用于接收所述光传导部331传输的光信号,将所述光信号耦合出所述光波导片33,光耦出部335还可以用于对所述光信号进行一维扩瞳或二维扩瞳。

可选地,所述第一透镜31在所述光传导部331面向第一透镜31的表面的正投影覆盖所述光耦入部333且覆盖所述光耦出部335,所述第二透镜35在所述光传导部331面向第一透镜31的表面的正投影覆盖所述光耦入部333且覆盖所述光耦出部335。第一透镜31及第二透镜35间隔设置于光波导片33的相对两侧,且分别覆盖光耦入部333及光耦出部335,这样不仅可以对光耦出部335部分进行保护,还可以对光耦入部333部分进行保护,无需额外设置保护片,对光波导片33进行保护。

可选地,光波导片33可以为但不限于为几何光波导(Geometric Waveguide)或衍射光波导(Diffractive Wav eguide)。衍射光波导可以为表面浮雕衍射光波导(SurfaceRelief Grating)或全息体衍射光波导(Volumetric Holographic Grating)。

可选地,当光波导片33为衍射光波导片33时,光耦入部333为耦入光栅,光耦出部335为耦出光栅。在一些实施例中,当光波导片33为衍射光波导片33时,光波导片33还包括转折光栅,转折光栅、光耦入部333及光耦出部335均设置于光传导部331的同一表面。当光波导片33为几何光波导片33时,光耦入部333为反射面或反射棱镜,光耦出部335为“半透半反”镜面阵列。

在一些实施例中,光波导片33的光耦出部335的视场角FOV的范围为25°至30°,具体地,光波导片33的光耦出部335的视场角FOV的范围可以为但不限于为25°、25.5°、26°、26.5°、27°、27.5°、28°、28.5°、29°、29.5°、30°等。

在一些实施例中,光波导片33面向第一透镜31的表面及面向第二透镜35的表上均设有减反射膜(即增透膜,图未示),以减少光波导片33对光线的反射,增加光波导片33的透过率。减反射膜可以包括二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、氮化硅等中的一种或多种。减反射膜可以为一层,也可以为多层层叠设置的膜层。可选地,减反射膜可以采用不导电电镀技术(Non conductive vacuum metalization,简称NCVM)、蒸发镀膜工艺、溅射镀膜工艺、原子层沉积(ALD)技术等中的一种或多种形成。

请再次参见图2及图3,在一些实施例中,所述第二透镜35包括相背设置的第三表面351及第四表面353,所述第三表面351朝向所述光波导片33,所述第四表面353背离所述光波导片33,所述第三表面351为平面,所述第四表面353为凹面。第三表面351为平面,可以使得第二透镜35更便于与光波导片33进行贴合,第四表面353为凹面,可以更好的为第二透镜35提供负光焦度,使用时第二透镜35相较于第一透镜31更靠近用户眼部设置,第四表面353为凹面可以增加第二透镜35与眼部的距离,提高用户佩戴的舒适感及安全性(第二透镜35离眼部太近,使用时,特别是受碰撞时,会增加眼部的风险)。

可选地,第四表面353为球面,所述第四表面353的曲率半径R3的范围为0.078m至无穷大。进一步地,所述第四表面353的曲率半径R3的范围为:0.078m≤R3≤2.8m。具体地,所述第四表面353的曲率半径R3可以为但不限于为0.078m、0.14m、0.3m、0.5m、0.7m、1.0m、1.2m、1.4m、1.6m、1.8m、2.0m、2.2m、2.4m、2.6m、2.8m等。第四表面353的曲率半径的范围可以根据第二透镜35所要矫正的近视度数进行设计,本申请不作具体限定。

可选地,第二透镜35可矫正的近视De2的范围为25°≤De2≤900°。具体地,第二透镜35可矫正的近视De2可以为但不限于为25°、50°、75°、100°、125°、150°、175°、200°、225°、250°、275°、300°、325°、350°、375°、400°、425°、450°、475°、500°、525°、550°、575°、600°、625°、650°、675°、700°、725°、750°、775°、800°、825°、850°、875°、900°等。第二透镜35可矫正的近视De2可以根据用户的近视度数进行设计,本申请不作具体限定。

可选地,第二透镜35可以为玻璃透镜,也可以为树脂透镜。所述树脂透镜的材质可以为但不限于为聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二烯丙基二醇碳酸酯、聚烯丙基二甘醇碳酸脂、聚丙二醇、聚1,3-丁二醇甲基丙烯酸酯等中的至少一种。对于第二透镜35的材质,本申请不作具体限定。

可选地,第二透镜35的透光率T2的范围为T2≥90%。进一步地,第二透镜35的透光率T2的范围为T2≥95%。具体地,第二透镜35的透光率T2可以为但不限于为90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%等。第二透镜35的透光率越高,镜片组件30越通透,镜片组件30的视觉效果越好。

在一些实施例中,第一透镜31具有光焦度的区域的视场角大于光波导片33的光耦出部335的视场角FOV的范围,且覆盖光耦出部335。换言之,光耦出部335的视场角落入第一透镜31的视场角的范围内。这样可以使得得到的增强现实设备100具有更好的显示效果。

在一些实施例中,第一透镜31具有光焦度的区域的视场角FOV’的范围为27°至32°。具体地,可以为但不限于为27°、27.5°、28°、28.5°、29°、29.5°、30°、30.5°、31°、31.5°、32°等。

在一些实施例中,第二透镜35具有光焦度的区域的视场角大于光波导片33的光耦出部335的视场角FOV的范围,且覆盖光耦出部335。换言之,光耦出部335的视场角落入第二透镜35的视场角的范围内。这样可以使得得到的增强现实设备100具有更好的显示效果。

在一些实施例中,第二透镜35具有光焦度的区域的视场角FOV’的范围为27°至32°。具体地,可以为但不限于为27°、27.5°、28°、28.5°、29°、29.5°、30°、30.5°、31°、31.5°、32°等。

在一些实施例中,第二透镜35的第三表面351及第四表面353上均设有减反射膜(即增透膜,图未示),以减少第二透镜35对光线的反射,增加第二透镜35的透过率。减反射膜可以包括二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、氮化硅等中的一种或多种。减反射膜可以为一层,也可以为多层层叠设置的膜层。可选地,减反射膜可以采用不导电电镀技术(Nonconductive vacuum metalization,简称NCVM)、蒸发镀膜工艺、溅射镀膜工艺、原子层沉积(ALD)技术等中的一种或多种形成。

请参见图2及图3,在一些实施例中,所述镜片组件30还包括第一粘合件37及第二粘合件39,所述第一粘合件37设置于所述第一透镜31与光波导片33之间,所述第二粘合件39设置于所述光波导片33与所述第二透镜35之间,以使所述第一透镜31、所述光波导片33及所述第二透镜35为一体结构。采用第一粘合件37将第一透镜31与光波导片33粘合,采用第二粘合件39将第二透镜35与光波导片33粘合,这样使得第一透镜31、光波导片33及第二透镜35结合比较紧密,跌落或受撞击时,第一透镜31、第二透镜35及光波导片33之间不会发生相对移动,从而使得第一透镜31与第二透镜35对光波导片33具有更好的保护作用。

可选地,第一粘合件37为胶框或胶圈,第一粘合件37设置于光波导片33朝向所述第一透镜31的表面的外周缘。可以理解地,第一粘合件37中空的框体结构(即中间镂空的中空结构)。

可选地,第一粘合件37可以是透光的,也可以是不透光的。可选地,第一粘合件37的材质可以为但不限于为光固化胶(例如UV胶)、光学胶(简称OCA胶)、液态光学胶(LiquidOptical Clear Adhesive,简称LOCA,又叫OpticalClear Resin,简称OCR)、热固胶、热熔胶、双面胶、泡棉胶等中的至少一种。可选地,液态光学胶可以为丙烯酸树脂类OCR、有机硅类OCR中的至少一种。

可选地,所述第一粘合件37的厚度的范围为5μm至200μm。具体地,第一粘合件37的厚度可以为但不限于为5μm、10μm、15μm、20μm、30μm、50μm、70μm、100μm、120μm、140μm、160μm、180μm、200μm等。第一粘合件37的厚度太薄,不能起到很好的粘合作用,第一粘合件37的厚度太厚,会增加增强现实设备100的重量及体积,不利增强现实设备100的轻薄化。

可选地,第二粘合件39为胶框或胶圈,第二粘合件39设置于光波导片33朝向所述第二透镜35的表面的外周缘。可以理解地,第二粘合件39中空的框体结构(即中间镂空的中空结构)。

可选地,第二粘合件39可以是透光的,也可以是不透光的。可选地,第二粘合件39的材质可以为但不限于为光固化胶(例如UV胶)、光学胶(简称OCA胶)、液态光学胶(LiquidOptical Clear Adhesive,简称LOCA,又叫OpticalClear Resin,简称OCR)、热固胶、热熔胶、双面胶、泡棉胶等中的至少一种。可选地,液态光学胶可以为丙烯酸树脂类OCR、有机硅类OCR中的至少一种。

可选地,所述第二粘合件39的厚度的范围为5μm至200μm。具体地,第二粘合件39的厚度可以为但不限于为5μm、10μm、15μm、20μm、30μm、50μm、70μm、100μm、120μm、140μm、160μm、180μm、200μm等。第二粘合件39的厚度太薄,不能起到很好的粘合作用,第二粘合件39的厚度太厚,会增加增强现实设备100的重量及体积,不利于增强现实设备100的轻薄化。

可选地,第一粘合件37在承载部111面向第二承载子件13的表面的正投影处于承载部111面向第二承载子件13的表面的范围内。第二粘合件39在承载部111面向第二承载子件13的表面的正投影处于承载部111面向第二承载子件13的表面的范围内。虽然可以采用透明的粘合件作为第一粘合件37及第二粘合件39进行贴合,当由于粘合件折射率的差异、透光率的差异等因素,粘合件的存在会影响视觉效果的通透感。当第一粘合件37或第二粘合件39设置在承载部111以外的区域(换言之,第一粘合件37或第二粘合件39在承载部111面向第二承载子件13的表面上的正投影位于承载部111之外)时,会使得增强现实设备100上视觉效果通透的区域面积减小了,影响增强现实设备100的外观视觉效果。所述第一粘合件37与所述第二粘合件39在承载部111面向第二承载子件13的表面上的正投影均位于所述承载部111的范围内,这样可以避免第一粘合件37与第二粘合件39占用镜片组件30的通光区域,从而使得增强现实设备100视觉效果通透区域的面积尽可能最大化,有利于提高增强现实设备100的视觉效果。

请参见图6及图7,在另一些实施例中,所述镜片组件30还包括第一弹性件32及第二弹性件34,所述第一弹性件32设置于所述第一透镜31与光波导片33之间,所述第二弹性件34设置于所述光波导片33与所述第二透镜35之间。当第一透镜31、光波导片33及第二透镜35通过粘合件粘合为一体结构时,虽然可以使光波导片33得到更好的保护,但是无法更换第一透镜31及第二透镜35,每个增强现实设备100仅能供特定近视度数的用户使用,使用受限,难以分享,且在第一透镜31、光波导片33及第二透镜35其中一个损坏时,更换较为麻烦。本实施例中,第一透镜31、光波导片33及第二透镜35为分体式的,第一透镜31、光波导片33及第二透镜35相互之间未进行粘合,这样便于更换近视镜片(第一透镜31或第二透镜35),仅需要准备多个近视度数的第一透镜31或第二透镜35,就可以使增强现实设备100适用于更多的用户,可以供更多人体验,且容易维修。当增强现实设备100跌落或受撞击时,由于第一透镜31、光波导片33及第二透镜35相互之间可能出现相互移动,由于光波导镜片的强度很小,容易碎裂,因此容易出现第一透镜31和第二透镜35将光波导片33冲击碎裂;在第一透镜31与光波导片33之间设置第一弹性件32,以及在第二透镜35与光波导片33之间设置第二弹性件34,可以提高增强现实设备100的抗跌落和抗冲击能力。

可选地,所述第一弹性件32及所述第二弹性件34均处于压缩状态。这样可以在增强现实设备100跌落或受撞击时,更好的防止第一透镜31、光波导片33及第二透镜35之间发生相互移动,更好的提高增强现实设备100的抗跌落和抗冲击能力。

可选地,第一弹性件32可以为但不限于为弹性环、弹性块等中的至少一种,第一弹性件32设置于光波导片33面向第一透镜31的表面的外周缘。第二弹性件34可以为但不限于为弹性环,第二弹性件34设置于光波导片33面向第二透镜35的表面的外周缘。

可选地,第一弹性件32在承载部111面向第二承载子件13的表面的正投影处于承载部111面向第二承载子件13的表面的范围内。第二弹性件34在承载部111面向第二承载子件13的表面的正投影处于承载部111面向第二承载子件13的表面的范围内。这样可以避免第一弹性件32与第二弹性件34占用镜片组件30的通光区域,从而使得增强现实设备100视觉效果通透区域的面积尽可能最大化,有利于提高增强现实设备100的视觉效果。

可选地,第一弹性件32可以为但不限于为硅胶圈、橡胶圈、硅胶块、橡胶块、弹簧等中的至少一种。可选地,第二弹性件34可以为但不限于为硅胶圈、橡胶圈、硅胶块、橡胶块、弹簧等中的至少一种。

可选地,所述第一弹性件32的厚度的范围为0.5mm至2mm。具体地,第一弹性件32的厚度可以为但不限于为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.15mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm等。第一弹性件32的厚度太薄,不能很好的防止第一透镜31、光波导片33及第二透镜35之间发生相对移动,第一弹性件32的厚度太厚,会增加增强现实设备100的重量及体积,不利增强现实设备100的轻薄化。

可选地,所述第二弹性件34的厚度的范围为0.5mm至2mm。具体地,第二弹性件34的厚度可以为但不限于为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.15mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm等。第二弹性件34的厚度太薄,不能很好的防止第二透镜35、光波导片33及第二透镜35之间发生相对移动,第二弹性件34的厚度太厚,会增加增强现实设备100的重量及体积,不利增强现实设备100的轻薄化。

请参见图6及图7,在一些实施例中,所述增强现实设备100还包括第三弹性件50,所述第三弹性件50位于设置于所述收容腔1131内,且环绕所述镜片组件30的周侧面设置。这样可以防止增强现实设备100跌落或受撞击时,镜片组件30与承载件10之间发生碰撞,损坏镜片组件30,从而提高增强现实设备100的抗跌落能力。

可以理解地,第三弹性件50设置于镜片组件30与支撑组件之间。

可选地,第三弹性件50分别覆盖第一透镜31、光波导片33及第二透镜35的周侧面,这样可以更好的将整个镜片组件30进行包裹,更好的对光波导片33起到保护作用。

可选地,所述第三弹性件50包括硅胶、橡胶、热塑性聚氨酯(TPU)、弹性气囊等中的至少一种。这些材料形成的弹性件可以更好地起到缓冲作用,更好的防止增强现实设备100跌落或受撞击时,镜片组件30与承载件10之间发生碰撞,损坏镜片组件30,从而提高增强现实设备100的抗跌落能力。相较于硅胶及橡胶,采用弹性气囊作为第三弹性件50,对光波导组件的保护能力更强,能够更好的提高增强现实设备100的抗跌落能力。

请参见图8至图10,在一些实施例中,第三弹性件50为弹性气囊,本申请实施例的增强现实设备100还包括驱动件70,所述驱动件70与所述弹性气囊连通,用于调节所述弹性气囊的体积。采用弹性气囊作为第三弹性件50,在镜片组件30组装于承载件10后,通过驱动件70向弹性气囊内打气,以使弹性气囊内充满气体,从而将镜片组件30组定于承载件10上,并在增强现实设备100跌落或受撞击时,起到缓冲作用,防止镜片组件30与承载件10之间发生碰撞,损坏镜片组件30,从而提高增强现实设备100的抗跌落能力。进行镜片组件30拆卸时,只需要释放弹性气囊内的气体,减小弹性气囊的体积,就可以将镜片组件30轻松从承载件10内取出,便于更换第一透镜31或第二透镜35,无需借助额外的工具。

本申请术语“微型气泵”是指体积小巧,工作介质为气态,主要用于气体采样、气体循环、真空吸附、真空保压、抽气、打气、增压等多种用途的一种气体输送装置。

可选地,驱动件70可以为但不限于为微型气泵、微型打气筒等中的至少一种。

可选地,当第三弹性件50为弹性气囊时,承载件10可以采用图8及图10的结构。此外,承载件10还可以为图9的结构。请参见图9及图11,在本实施例中,承载件10包括收容部113、第一支撑部112及第二支撑部114,所述收容部113具有收容腔1131,所述第一支撑部112及第二支撑部114均位于所述收容腔1131,且间隔设置于所述收容部113的内周面,用于将镜片组件30限位在收容部113的收容腔1131内。第一支撑部112具有第一通光孔1111,第二支撑部114具有第二通光孔131,第一通光孔1111与第二通光孔131分别与收容腔1131连通。可选地,第一通光孔1111、收容腔1131及第二通光孔131同轴设置。可选地,收容部113、第一支撑部112及第二支撑部114为一体结构(即一体成型结构,相互之间没有相界面)。相较于图8及图10的方案,本实施例的承载件10为一体结构,可以采用注塑、浇注等一体成型的方式形成,简化了承载件10的制备工艺及组装工艺。

请参见图12,在一些实施例中,所述增强现实设备100还包括:投影光机60,所述投影光机60设置于所述第二透镜35远离所述光波导片33的一侧,所述投影光机60包括显示器61及镜头63,所述显示器61的显示面面向所述第二透镜35,用于出射光信号,所述镜头63设置于所述显示器61与所述第二透镜35之间,用于对所述光信号进行调制,以使得显示器61同一个像素点出射的不同视场角的光线,经过所述镜头63调制后,以平行光的形式出射,以将所述光信号中的图像信息在无穷远的位置,以便肉眼可以观看到。

可选地,显示器61可以为微显示器。显示器61可以包括但不限于包括微型发光二极管(Micro Light Emitting Diode,Micro LED)芯片、微有机发光二极管(Micro OrganicLight-Emitting Diode,Micro OLED)芯片、或微型液晶显示屏(Micro liquid crystaldisplay,Micro LCD)中的至少一种。在相同的工作功率条件下,Micro OLED的亮度通常小于5000nits,LCD的亮度通常小于15000nits,而Micro LED的亮度可达2000000nits,远高于前两者。因此,相较于Micro OLED显示器221及Micro LCD显示器,当显示器61为Micro LED显示器时,其输出的图像具有更高的亮度。相较于Micro LCD显示器,Micro LED显示器是自发光光源,应用于投影光机60具有更好的对比度及更小的显示延迟。

可选地,显示器61出射的光线的颜色可以为但不限于为红光、绿光、蓝光等中的至少一种。在一具体实施例中,显示器61为出射绿光的Micro LED,在另一些实施例中,也可以为其它单色光Micro LED或复色光Micro LED。

可选地,镜头63为微型投影镜头,该镜头63用于对显示器61出射的光信号(光信号包括图像信息)进行调制,以使得同一个像素点出射的不同视场角的光线,经过镜头63调制后,以平行光的形式出射,以将光信号中的图像信息在无穷远的位置,以便肉眼可以观看到。

请参见图13,本申请实施例的增强现实设备100还包括处理器20及存储器40。处理器20与显示器61电连接,用于控制显示器61出射具有图像信息的光信号等。存储器40与处理器20电连接,用于存储处理器20运行所需的程序代码,控制显示器61所需的程序代码、显示器61出射的图像信息等。

可选地,处理器20包括一个或者多个通用处理器20,其中,通用处理器20可以是能够处理电子指令的任何类型的设备,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、微处理器、微控制器、主处理器、控制器以及ASIC等等。处理器20用于执行各种类型的数字存储指令,例如存储在存储器40中的软件或者固件程序,它能使计算设备提供较宽的多种服务。

可选地,存储器40可以包括易失性存储器(Volatile Memory),例如随机存取存储器(Random Access Memory,RAM);存储器40也可以包括非易失性存储器(Non-VolatileMemory,NVM),例如只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、快闪存储器(FlashMemory,FM)、硬盘(Hard Disk Drive,HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)。存储器40还可以包括上述种类的存储器的组合。

请参见图14,在一些实施例中,当增强现实设备100为增强现实眼镜时,所述承载件10为镜框,本申请实施例的增强现实设备100还包括佩戴件80。佩戴件80与承载件10可转动连接,佩戴件80用于夹持目标对象(如人体头部、或者头部假体等)。

可选地,镜片组件30的数量为两片,两片镜片组件30均承载于承载件10上且间隔设置。

可选地,佩戴件80包括第一佩戴件81及第二佩戴件83,第一佩戴件81可转动连接于承载件10的一端,第二佩戴件83可转动连接于承载件10远离第一佩戴件81的另一端。第一佩戴件81与第二佩戴件83配合,用于将增强现实设备100夹持于目标对象。可选地,第一佩戴件81及第二佩戴件83还用于设置投影光机60。

可选地,所述第一佩戴件81与所述第二佩戴件83均可以为但不限于为增强现实设备100(AR眼镜)的镜腿。

本申请中提及“实施例”“实施方式”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现所述短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。此外,还应该理解的是,本申请各实施例所描述的特征、结构或特性,在相互之间不存在矛盾的情况下,可以任意组合,形成又一未脱离本申请技术方案的精神和范围的实施例。

最后应说明的是,以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

相关技术
  • 避免增强现实显示设备观看重影的方法及设备
  • 用于通过增强现实设备来提供信息的方法和装置、用于提供用于控制增强现实设备的显示的信息的方法和装置、用于控制增强现实设备的显示的方法和装置、具有用于执行方法的指令的计算机可读的存储介质
  • 一种增强现实装置、穿戴式增强现实设备及控制增强现实装置的方法
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06120116489424