AR眼镜和AR设备的制作方法

本实用新型涉及增强现实技术领域，尤其是涉及一种AR眼镜和AR设备。

背景技术：

AR(Augmented Reality，增强现实技术)眼镜类似一台微型智能设备，可以实现很多功能，佩戴者可以戴上AR眼镜看视频和打游戏等等。正是因为如此，AR眼镜需要多个功能模块来实现这些功能。然而，现有的AR眼镜将这些功能模块均设置在AR眼镜里，且内部堆叠不合理，空间利用率差，硬件集成度低，造成眼镜端体积大，重量大，配带笨拙，不适合长时间配带。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供AR眼镜和AR设备，使得AR眼镜硬件集成度高、堆叠方式合理、节省了AR眼镜的空间。本实用新型具有轻盈且适合长时间佩戴的优点。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种AR眼镜，包括：眼镜架、光学显示模组和第一电路板；

所述光学显示模组和所述第一电路板均设置在所述眼镜架上，所述光学显示模组与所述第一电路板相连。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述光学显示模组包括显示屏和光学镜片；所述显示屏和所述光学镜片临近设置；所述第一电路板设置在所述显示屏的上侧。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述眼镜架包括：前壳组件、后壳组件、左右镜腿、鼻托组件；所述后壳组件、所述左右镜腿、鼻托组件均与所述前壳组件相连。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括：第二电路板、和/或第三电路板、和/或第四电路板。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述光学显示模组、所述第一电路板、和/或所述第二电路板、和/或所述第三电路板、和/或所述第四电路板均设置在所述前壳组件和所述后壳组件形成的腔体内。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第一电路板、和/或所述第二电路板、和/或所述第三电路板、和/或所述第四电路板分别安装在所述前壳组件上、和/或所述后壳组件上、和/或靠近所述左右镜腿的前壳组件上、和/或所述光学显示模组上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六可能的实施方式，其中，所述第二电路板、和/或第三电路板、和/或第四电路板包括输入接口。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述输入接口用于通过线缆与智能终端和/或者电源连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述后壳组件、所述左右镜腿、所述鼻托组件均通过可拆卸的机械结构与所述前壳组件相连。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述可拆卸的机械结构为卡扣、磁铁或螺钉。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第十种可能的实施方式，其中，所述前壳组件包括：前壳、控制按键、镜片、图像传感器，所述控制按键、所述镜片、所述图像传感器均与所述前壳连接；所述控制按键与所述第二电路板适配，用于触发第二电路板。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第十一种可能的实施方式，其中，所述前壳为导热材料制成且形成有散热孔，所述后壳组件的材料至少部分为绝热材料。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种AR设备，包括：AR眼镜和设备终端，所述AR眼镜为根据上述实施例任一项所述的AR眼镜，所述AR眼镜通过线缆或无线模块分别与所述设备终端相连。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：在可以实现AR显示功能的情况下，将计算单元和视频处理单元的功能模块集成在第一电路板中，使得AR眼镜硬件集成度高、堆叠方式合理、节省了AR眼镜的空间。本实用新型具有轻盈且适合长时间佩戴的优点。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的AR眼镜的爆炸图；

图2为本实用新型实施例提供的AR眼镜的组装后的正面图；

图3为本实用新型实施例提供的AR眼镜的组装后的底部图；

图4为本实用新型实施例提供的AR眼镜的镜腿折叠示意图；

图5为本实用新型实施例提供的AR眼镜的佩戴示意图。

图标：

1-前壳组件；2-光学显示模组；3-第一电路板；4-第二电路板；5-第三电路板；6-第四电路板；7-后壳组件；8-右镜腿；9-左镜腿；10-鼻托组件；101-前壳；102-控制按键；103-镜片；104-图像传感器；201-显示屏；202-光学镜片；401-第一输入接口；501-第二输入接口；801-第一转轴机构；901-第二转轴机构。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

目前，AR眼镜的多个功能模块均设置在AR眼镜里，内部堆叠不合理，空间利用率差，以及硬件集成度低，造成眼镜端体积大，重量大，配带笨拙，不适合长时间配带。基于此，本实用新型实施例提供的一种AR眼镜和AR设备，为便于对本申请进行理解，通过以下实用新型实施例进行详细介绍，

实施例一：

结合图1所示，本实用新型实施例公开了一种AR眼镜，包括：眼镜架、光学显示模组2和第一电路板3。

其中，光学显示模组2和第一电路板3均设置在眼镜架上，光学显示模组2与第一电路板3相连。

第一电路板3至少包括以下电路单元中的两种：计算单元、视频处理单元、音频处理单元、图像处理单元、控制单元，以使光学显示模组实现AR显示功能。

其中，光学显示模组2能够将屏幕画面投射到佩戴者的AR眼镜上，使得佩戴者既可以看到光学镜片上虚拟画面，还可以透过光学显示模组2看到真实的外界环境。

第一电路板3为AR眼镜的主电路板，集成了计算单元、视频处理、音频处理、图像处理、控制单元等功能，第一电路板3通过柔性电路板与光学显示模组2连接，并向光学显示模组2输出视频信号，第一电路板3集成了多种电器接口，可以与多种传感器、控制模块等电器组件进行通信。

综上所述，本实用新型实施例提供的AR眼镜，在可以实现AR显示功能的情况下，将计算单元和视频处理单元等等集成在第一电路板中，使得本实用新型的AR眼镜硬件集成度高、堆叠方式合理、节省了AR眼镜的空间。本实用新型具有轻盈且适合长时间佩戴的优点。

结合图1所示，光学显示模组2包括显示屏201和光学镜片202；显示屏201和光学镜片202临近设置；第一电路板3设置在显示屏201的上侧。

其中，显示屏201可以为OLED显示屏。OLED显示屏是利用有机电致发光二极管制成的显示屏。由于同时具备自发光有机电激发光二极管，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性。

在本申请AR眼镜实际使用时，显示屏201与第一电路板3相连，将显示屏201的显示内容投射到光学镜片202上，这样佩戴者既可以在光学镜片202上看到虚拟画面，又可以透过光学镜片202看到真实环境。

结合图1和图3所示，眼镜架包括：前壳组件1、后壳组件7、左镜腿9、右镜腿8、鼻托组件10；后壳组件7、左镜腿9、右镜腿8、鼻托组件10均与前壳组件1相连。

进一步的，前壳组件1包括：前壳101、控制按键102、镜片103、图像传感器104，控制按键102、镜片103、图像传感器104均与前壳101连接。

其中，前壳101为导热材料制成且形成有散热孔，以便于为AR眼镜散热。控制按键102为物理按键或触摸按键，控制按键102与前壳101机械相连。镜片103为透明镜片或有色半透明镜片，与前壳101机械相连。图像传感器104包括但不限于普通图像传感器、红外图像传感器，图像传感器104通过机械方式与前壳101连接，并通过柔性电路板或柔性电缆与前壳101连接。

进一步的，后壳组件7的材料至少部分为绝热材料，以便于将AR眼镜的热量与用户隔离，可以理解为：后壳组件7贴近用户侧或者说与皮肤接触接近的部分附有绝热材料，或者，后壳组件7整体均使用绝热材料。后壳组件7通过机械结构与前壳组件1连接固定。

目前，很多AR眼镜镜腿不能像普通眼镜一样折叠，致使携带不方便，基于此，在一些可选的实施例中，结合图3所示，右镜腿8通过第一转轴机构801安装到前壳组件1右侧，右镜腿8可绕第一转轴机构801旋转。左镜腿9通过第二转轴机构901安装到前壳组件1左侧，左镜腿9可绕第二转轴机构901旋转。可选的，右镜腿8和左镜腿9均为高弹性材料制作而成，以便佩戴牢固。

结合图4所示，本实施例将左右镜腿通过转轴机构与前壳结构相连，使得左右镜腿像普通眼镜一样折叠90o，携带方便。

进一步的，鼻托组件10由软性材料包覆弹性硬质材料构成。软性材料包括且不限于EVA泡棉、硅胶、软橡胶、织物等，弹性硬质材料可调节形状以适便与佩戴者鼻梁更贴合，软性硅胶可使鼻托组件10与佩戴者皮肤接触时更舒适。鼻托组件10通过机械结构与前壳组件1连接，该机械结构为固定结构或快拆结构，快拆结构包括且不仅限于卡扣、磁铁等机构。

综上可知，后壳组件贴近用户侧覆有一层软性材料，左右镜腿所使用的材料为高弹性材料，鼻托组件由软性材料包覆弹性硬质材料构成，这样后壳组件7、左镜腿9、右镜腿8、鼻托组件10的外部结构采用了轻量化设计和人体工学优化设计，使AR眼镜体积极小，重量极轻，配带后感觉与普通眼镜非常接近。结合图5所示，佩戴时将左镜腿9、右镜腿8分别放置在左右耳朵上，像普通眼镜一样的佩戴。

在一些可选的实施例中，结合图1所示，还包括：第二电路板4、和/或第三电路板5、和/或第四电路板6。

其中，第二电路板4、第三电路板5、第四电路板6均可以完成辅助功能，例如：调节显示在光学镜片202上的光线，等等。

具体来说，第二电路板4集成了第二控制单元、至少包括以下一种传感器：光感传感器、距离传感器、声音传感器、IMU(Inertial measurement unit，惯性测量)传感器。第二电路板4与第一电路板3通过柔性电路板或电缆连接。另外，前壳组件中包括的控制按键可以与第二电路板适配，用于触发第二电路板，即，用户可以通过按控制按键，触发第二电路板工作。

第三电路板5集成了第三控制单元、至少包括以下一种传感器：光感传感器、距离传感器、声音传感器、IMU传感器，第三电路板5与第一电路板3通过柔性电路板或电缆连接。

第四电路板6集成了第四控制单元、至少包括以下一种多种传感器：光感传感器、距离传感器、声音传感器、IMU传感器。第四电路板6与第一电路板3通过柔性电路板或电缆连接。

作为一个示例，第二电路板4可以包括第二控制单元和光感传感器，第二电路板4的工作过程为：通过光感传感器感知外界光线情况，光感传感器将外界光线的情况发送给第二控制单元，然后第二控制单元可以根据外界光线情况调节光学显示模块2的背光亮度，这样能够降低AR眼镜的功耗。

第三电路板5可以包括第三控制单元和距离传感器，第三电路板5的工作过程可以为：通过距离传感器感知外界物体与AR眼镜的距离情况，距离传感器将物体与AR眼镜的距离情况发送给第三控制单元，然后第三控制单元可以根据物体与AR眼镜的距离情况，调节外界物体在光学镜片202显示的距离，这样能够更加真实的显示外界环境。

第四电路板6集成了第四控制单元和IMU传感器，第四电路板6的工作过程可以为：通过IMU传感器感知AR眼镜的倾斜、旋转等等运动情况，IMU传感器将AR眼镜的倾斜、旋转等等运动情况发送给第四控制单元，然后第四控制单元可以根据AR眼镜的倾斜、旋转等等运动情况调节AR眼镜的显示画面不受倾斜、旋转等等运动情况的影响，使得画面清晰。

本实用新型实施例提供的AR眼镜，由图1组装后，形成图2和图3样式，图2示出了AR眼镜的正面，图3示出了AR眼镜的底部。再结合图2和图3所示，前壳组件1、后壳组件、右镜腿8、左镜腿9、鼻托组件10均为可见设置。光学显示模组2、第一电路板3、和/或第二电路板4、和/或第三电路板5、和/或第四电路板6均设置在前壳组件1和后壳组件7形成的腔体内。

目前，AR眼镜镜腿由于内部设有电子部件，通过线缆与镜架内部电子部件连接，镜腿折叠时会使电缆扭曲，影响寿命和可靠性。

基于此，在一些可选的实施例中，第一电路板3、和/或第二电路板4、和/或第三电路板5、和/或第四电路板6分别安装在前壳组件1上、和/或后壳组件7上、和/或靠近左镜腿的前壳组件上、和/或靠近右镜腿的前壳组件上、和/或光学显示模组2上。

上述实施例中，由于镜腿内部没有电子部件，使得镜腿纤细，镜腿可像普通眼镜一样90°折叠，携带方便，镜腿折叠时不会扭曲电缆，可靠性高。

作为一些示例，

1)当AR眼镜仅具有第一电路板3时，第一电路板3设置于前壳组件1与后壳组件7形成的腔体内。可选的，第一电路板3设置在光学显示模组2的上侧，通过机械连接方式安装在前壳组件1上和/或后壳组件7上。

2)当AR眼镜具有第一电路板3、第二电路板4时，第一电路板3、第二电路板4的安装方式为：第一电路板3、第二电路板4时均设置于前壳组件1与后壳组件7形成的腔体内，第一电路板3通过机械连接方式安装在光学显示模组2上或前壳组件1上；第二电路板4安装在靠近右镜腿8的前壳组件1上。

3)当AR眼镜具有第一电路板3、第二电路板4、第四电路板6时，具有第一电路板3、第二电路板4、第四电路板6的安装方式为：第一电路板3、第二电路板4、第四电路板6均设置于前壳组件1与后壳组件7形成的腔体内，第一电路板3通过机械连接方式安装在前壳组件1上，第二电路板4安装在靠近右镜腿8的前壳组件1上，第四电路板6安装在后壳组件7上或显示模组2上。

4)当AR眼镜具有第一电路板3、第二电路板4、第三电路板5和第四电路板6时，第一电路板3、第二电路板4、第三电路板5和第四电路板6的安装方式为：第一电路板3、第二电路板4、第三电路板5和第四电路板6均设置于前壳组件1与后壳组件7形成的腔体内，第一电路板3通过机械连接方式安装在前壳组件1上，第二电路板4安装在靠近右镜腿8的前壳组件1上，第三电路板5安装在靠近左镜腿9的前壳组件1上，第四电路板6安装在后壳组件7上或显示模组2上。

另外，作为主电路板的第一电路板3，还可以安装在其他位置，比如镜腿或显示模组上。

在一些可选的实施例中，上述的连接方式均可以为可拆卸机械连接方法，可拆卸的机械结构不仅限于卡扣、磁铁、或螺钉。

由于，现有的AR眼镜一些功能模块、电源等等用到的硬件设备均设置在AR眼镜里，造成眼镜端体积大，重量大，电源容量小，护航时间短，同时在AR眼镜工作时，各个硬件设备工作时均会散出一定的热量，所以对于现有的AR眼镜不仅眼镜端的体积庞大，而且还要面临散热问题。

基于此，在一些可选的实施例中，第二电路板4、和/或第三电路板5、和/或第四电路板6包括输入接口。输入接口用于通过线缆与智能终端和/或电源连接，AR眼镜通过输入接口与智能终端通信和/或获取电力，电源通过输入接口为AR眼镜提供电力和/或充电。

具体来说，由于本实用新型实施例将电源和一些视频控制等等的硬件移出AR眼镜中，并通过输入接口连接智能终端和或者电源这些硬件，使得AR眼镜通过输入接口与智能终端通信、或者为AR眼镜获取电力，并在AR眼镜的控制下，光学显示模组能够将屏幕画面投射到AR眼镜中。同时，电源通过输入接口为AR眼镜提供电力和/或充电。这样本实用新型实施例的AR眼镜能够在实现AR显示功能的情况下，将一些散发热量且占用空间的硬件通过外接的方式工作，不仅解决了眼镜端体积大，重量大，同时，由于移出了一些散热热源，还解决了散热问题。

作为一个示例，结合图3所示，第二电路板4包括第一输入接口401，可以通过第一输入接口401输入视频、电源、音频信息，具有第一输入接口401的第二电路板4可以安装在前壳组件1接近镜腿处。

再结合图3所示，第三电路板5包括第二输入接口501，可以通过第二输入接口501输入视频、电源、音频信息，具有第二输入接口501的第三电路板5可以安装在前壳组件1接近镜腿处。

进一步的，智能终端包括PC主机、手机等等。

综上所述，本实用新型实施例提供的AR眼镜，既可以单独使用，又可以配合智能终端和/或电源使用。在单独实用时，通过第一电路板3完成AR显示功能；在配合智能终端和/或电源使用时，通过第一电路板3、第二电路板4、和/或第三电路板5、和/或第四电路板6完成AR显示功能。

当然，通过输入接口连接不止包括智能终端和/或电源，还可以包括手柄。

具体来说，手柄通过与AR眼镜通信，能够使得手柄接收的信息上传到AR眼镜中，使得AR眼镜能够显示手柄传输的信息。

实施例二：

本实用新型实施例提供了一种AR设备，包括：AR眼镜、设备终端，AR眼镜为根据上述任一项实施例所述的AR眼镜，AR眼镜通过线缆与设备终端相连。

其中，设备终端可以包括手柄、智能设备、电源等等设备，当设备终端为手柄时，手柄通过与AR眼镜通信，能够使得手柄接收的信息上传到AR眼镜中，使得AR眼镜能够显示手柄传输的信息。例如：在进行虚拟游戏时，通过手柄进行游戏操作，并将操作信息发送给AR眼镜中，使AR眼镜显示相应的操作画面。设备终端为智能终端时，可以将智能终端的视频信息发送给AR眼镜，AR眼镜能够显示该视频画面。当设备终端为电源时，电源可以为AR眼镜充电。

本实用新型实施例提供的AR设备，通过AR眼镜中至少包括计算单元和视频处理单元的第一电路板，即将计算单元和视频处理单元的功能模块集成在一个电路板中，使得本实用新型的AR眼镜硬件集成度高、堆叠方式合理、节省了AR眼镜的空间。本实用新型具有轻盈且适合长时间佩戴的优点。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本实用新型的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

另外，在本实用新型实施例的描述中，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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。