雙目頭戴式可視設備制造技術

本發明專利技術的雙目頭戴式可視設備包括智能眼鏡，所述智能眼鏡包括眼鏡架、兩套光學系統和兩套圖像源；所述光學系統包括依次設置的后置透鏡組件、中繼鏡、前置透鏡組件和前置凹面鏡；所述兩套圖像源，以及兩套光學系統的后置透鏡組件、中繼鏡和前置透鏡組件分別設置于所述眼鏡架的兩個鏡腿上，所述兩套光學系統的前置凹面鏡分別設置于所述眼鏡架的兩個鏡框內；所述圖像源位于所述后置透鏡組件的物平面處。本發明專利技術的雙目頭戴式可視設備采用折衍射混合光學系統，大大縮短了光學系統的尺寸和重量，且更符合人機功效和產品的佩戴穩定性。

Binocular head mounted visual device

The invention of binocular head mounted video equipment including smart glasses, the glasses glasses frame, including two sets of optical systems and two sets of image source; the optical system includes a rear lens component, which are sequentially arranged in front of the lens assembly and a relay mirror, the front concave mirror; two map image source, two mirror legs and rear lens component, two sets of optical system and the relay mirror front lens component are respectively arranged on the glasses frame, two frame front concave mirror the two optical systems are arranged on the glasses frame; the object plane at the image source located at the rear lens component the. The binocular head type visual device adopts a diffractive diffractive optical system, greatly reducing the size and weight of the optical system, and more in accordance with the man-machine function and the stability of the wearing of the product.

【技術實現步驟摘要】
雙目頭戴式可視設備
本專利技術涉及頭戴式可視設備，具體涉及一種雙目頭戴式可視設備。
技術介紹
現有技術中，頭戴式可視設備(HeadMountDisplay，HMD)多以頭盔作為依托，并附有電子機箱、傳輸線路等繁重的設備儀器，頭盔重量大，頭部晃動或者震動時，成像光學系統的微小錯動或旋轉被光學系統成倍數放大，導致觀察者觀察到的成像有效性明顯下降。以谷歌眼鏡、可穿戴腕表等設備為代表的可穿戴設備在便攜性方面出人意料。谷歌公司的頭戴式可視設備為一款單目眼鏡，如圖1所示，特點是小巧輕薄，在一個眼鏡式設備上集成了攝像頭、顯示器、WIFI、藍牙、骨傳導傳感器、麥克風、加速器、陀螺儀、地磁儀、光感應器和距離感應器等功能模塊，通過觸摸板或者語音識別命令等可操控的應用程序，增強用戶體驗；但是該頭戴式可視設備為單目顯示設備，在感官體驗、長時間的配戴舒適性、左右平衡以及運動時候的配戴等人機功效方面沒有雙目眼鏡的優勢。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種雙目頭戴式可視設備，采用折衍射混合光學系統，大大縮短了光學系統的尺寸和重量，且更符合人機功效和產品的佩戴穩定性。為了達到上述的目的，本專利技術提供一種雙目頭戴式可視設備，包括智能眼鏡，所述智能眼鏡包括眼鏡架、兩套光學系統和兩套圖像源；所述光學系統包括依次設置的后置透鏡組件、中繼鏡、前置透鏡組件和前置凹面鏡；所述兩套圖像源，以及兩套光學系統的后置透鏡組件、中繼鏡和前置透鏡組件分別設置于所述眼鏡架的兩個鏡腿上，所述兩套光學系統的前置凹面鏡分別設置于所述眼鏡架的兩個鏡框內；所述圖像源位于所述后置透鏡組件的物平面處。上述雙目頭戴式可視設備，其中，所述前置凹面鏡為半反半透鏡。上述雙目頭戴式可視設備，其中，所述后置透鏡組件包括多個非共軸非球面透鏡，所述前置透鏡組件包括多個非共軸非球面透鏡。上述雙目頭戴式可視設備，其中，在所述眼鏡架的兩個鏡腿人耳后方的部位各設有內部電池和耳機，所述內部電池用于為所述圖像源和耳機供電。上述雙目頭戴式可視設備，其中，在所述眼鏡架的兩個鏡腿人耳后方的部位還各設有阻斷結構，所述內部電池通過所述阻斷結構與所述圖像源和耳機連接。上述雙目頭戴式可視設備，其中，所述雙目頭戴式可視設備還包括外接控制設備，所述外接控制設備通過無線或有線方式控制所述智能眼鏡。上述雙目頭戴式可視設備，其中，所述雙目頭戴式可視設備還包括控制模塊，所述控制模塊與所述眼睛架可拆卸連接，與所述眼睛架連接時置于人腦后方處，所述控制模塊用于控制所述智能眼鏡。本專利技術的雙目頭戴式可視設備，光學系統采用折衍混合的光學系統，大大縮短了光學系統的尺寸，減輕了光學系統的重量，使得在眼鏡架左、右兩個鏡腿上各設一套光學系統成為可能，從而實現了雙目可視，雙目頭戴式可視設備更符合人機功效和產品的佩戴穩定性；兩個圖像源發射的光線經光學系統折射、反射或衍射后分別進入人的兩只眼睛，在兩只眼睛的前方融合成一幅大尺寸的具有立體效果的清晰圖像，增強了頭戴式可視設備的圖像顯示感官體驗更舒適；與將圖像源設置在人眼前方的頭戴式可視設備相比，本專利技術將圖像源設置在人臉側面，不阻擋視線，而且尺寸限制作用被降低，可選用尺寸相對比較大的圖像源；本專利技術的雙目頭戴式可視設備，前置凹面鏡為半反半透鏡，外界景物的光線和光學系統的光線均可在人眼前方疊加，使本專利技術雙目頭戴式可視設備的佩戴者可在不影響正常行動行為的情況下，及時舒適地獲取其它信息或者咨詢；本專利技術的雙目頭戴式可視設備，智能眼鏡可與手機、腕表、手持盒等智能設備連接，方便用戶操作，增加設備的實用度，增強用戶體驗，另外，外接方式也可減輕頭部重量；本專利技術的雙目頭戴式可視設備，除了內置電源外，還可通過外接控制設備供電，增加了設備的可持續供電時間。附圖說明本專利技術的雙目頭戴式可視設備由以下的實施例及附圖給出。圖1是谷歌眼鏡的示意圖。圖2是本專利技術的雙目頭戴式可視設備的示意圖。圖3是本專利技術中光學系統的示意圖。圖4是本專利技術中光學系統的工作原理示意圖。圖5是本專利技術較佳實施例中雙目頭戴式可視設備的示意圖(含外接控制設備)。圖6是本專利技術較佳實施例中雙目頭戴式可視設備的示意圖(含控制模塊)。具體實施方式以下將結合圖1～圖6對本專利技術的雙目頭戴式可視設備作進一步的詳細描述。圖2所示為本專利技術的雙目頭戴式可視設備的示意圖，圖3所示為本專利技術中光學系統的示意圖。如圖2和圖3所示，本專利技術的雙目頭戴式可視設備包括智能眼鏡，所述智能眼鏡包括眼鏡架1、兩套光學系統2和兩套圖像源3；所述光學系統包括依次設置的后置透鏡組件21、中繼鏡22、前置透鏡組件23和前置凹面鏡24；所述兩套圖像源3，以及兩套光學系統的后置透鏡組件21、中繼鏡22和前置透鏡組件23分別設置于所述眼鏡架的兩個鏡腿上，所述兩套光學系統的前置凹面鏡24分別設置于所述眼鏡架的兩個鏡框內，作為眼鏡片；所述圖像源3位于所述后置透鏡組件21的物平面處。如圖4所示，所述圖像源3發出的光線經所述后置透鏡組件21折射/衍射后射入所述中繼鏡22，經所述中繼鏡22反射/衍射后射入所述前置透鏡組件23，經所述前置透鏡組件23折射/衍射后射入所述前置凹面鏡24，再由所述前置凹面鏡24反射/衍射進人眼。本專利技術的雙目頭戴式可視設備的光學系統采用折衍混合的光學系統，大大縮短了光學系統的尺寸，減輕了光學系統的重量，使得在眼鏡架左、右兩個鏡腿上各設一套光學系統成為可能，從而實現了雙目可視，雙目頭戴式可視設備更符合人機功效和產品的佩戴穩定性；兩個圖像源發射的光線經光學系統折射、反射或衍射后分別進入人的兩只眼睛，在兩只眼睛的前方融合成一幅大尺寸的具有立體效果的清晰圖像，增強了頭戴式可視設備的圖像顯示，感官體驗更舒適；與將圖像源設置在人眼前方的頭戴式可視設備相比，本專利技術將圖像源設置在人臉側面，不阻擋視線，而且尺寸限制作用被降低，可選用尺寸相對比較大的圖像源。較佳地，所述前置凹面鏡24為半反半透鏡，即所述前置凹面鏡24既能反射所述前置透鏡組件23射出的光線，又能透射所述前置凹面鏡24前方外界景物發射的光線，外界景物的光線和光學系統的光線均可在人眼前方疊加，使本專利技術雙目頭戴式可視設備的佩戴者可在不影響正常行動行為的情況下，及時舒適地獲取其它信息或者咨詢。所述前置凹面鏡24的外形可根據不同用戶的不同需求設計，自由度較大。較佳地，所述后置透鏡組件21包括多個非共軸非球面透鏡。所述前置透鏡組件23包括多個非共軸非球面透鏡。較佳地，在所述眼鏡架的兩個鏡腿人耳后方的部位還各設有耳機。較佳地，在所述眼鏡架的兩個鏡腿人耳后方的部位各設有內部電池4，如圖2所示，該內部電池4通過阻斷結構與所述圖像源和耳機連接，所述阻斷結構為機械阻斷結構或電路阻斷結構，所述內部電池4用于為所述圖像源和耳機供電。將內部電池設置在人耳后方的部位即使長時間供電發熱也不影響用戶的體驗。本專利技術一較佳實施例中，所述雙目頭戴式可視設備還包括外接控制設備，所述外接控制設備例如腕表、手機、機載顯示設備、手持設備，所述外接控制設備可通過其電路板的信號解碼芯片以有線(如圖6)或無線方式與所述圖像源、耳機、內部電池、阻斷結構連接。所述外接控制設備用于控制智能眼鏡的開關、畫面生成、供電、語音識別、手勢操控以及存儲等功能。使用外接控制設備可控制外部電池或內部電池供電時，當利用外部電池供電時，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
雙目頭戴式可視設備，包括智能眼鏡，其特征在于，所述智能眼鏡包括眼鏡架、兩套光學系統和兩套圖像源；所述光學系統包括依次設置的后置透鏡組件、中繼鏡、前置透鏡組件和前置凹面鏡；所述兩套圖像源，以及兩套光學系統的后置透鏡組件、中繼鏡和前置透鏡組件分別設置于所述眼鏡架的兩個鏡腿上，所述兩套光學系統的前置凹面鏡分別設置于所述眼鏡架的兩個鏡框內；所述圖像源位于所述后置透鏡組件的物平面處。

【技術特征摘要】
1.雙目頭戴式可視設備，包括智能眼鏡，其特征在于，所述智能眼鏡包括眼鏡架、兩套光學系統和兩套圖像源；所述光學系統包括依次設置的后置透鏡組件、中繼鏡、前置透鏡組件和前置凹面鏡；所述兩套圖像源，以及兩套光學系統的后置透鏡組件、中繼鏡和前置透鏡組件分別設置于所述眼鏡架的兩個鏡腿上，所述兩套光學系統的前置凹面鏡分別設置于所述眼鏡架的兩個鏡框內；所述圖像源位于所述后置透鏡組件的物平面處。2.如權利要求1所述的雙目頭戴式可視設備，其特征在于，所述前置凹面鏡為半反半透鏡。3.如權利要求1所述的雙目頭戴式可視設備，其特征在于，所述后置透鏡組件包括多個非共軸非球面透鏡，所述前置透鏡組件包括多個非共軸非球面透鏡。4.如權利要求1所述的雙目頭...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李晶，
申請(專利權)人：中航華東光電上海有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31