智能眼镜的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种智能眼镜，包括安装着镜片的镜框、连接镜框两侧的镜腿、分别隐藏在两块镜片内侧的两个微型显示器、与所述微型显示器电连接的主机，所述镜片的内侧镀有半透半反射膜，所述微型显示器的画面经放大后通过镜片内侧下方的半透半反射膜反射形成一个叠加重合的放大的虚像。本发明在保持现有墨镜的外观下，可以实现虚拟现实和增强现实的功能，同时通过连接一个主机实现现有的手机、电脑、电视的功能，彻底颠覆现有智能电子产品的概念。
【专利说明】
智能眼镜
技术领域
[0001]本发明涉及穿戴式设备，尤其涉及一种与传统太阳墨镜的外观基本上类似的、可实现虚拟显示和增强现实的智能眼镜。
【背景技术】
[0002]苹果公司推动了便携式电子设备的智能化发展，从苹果公司推出的第一代苹果智能手机到现在，智能手机在短短几年时间里，迅速风靡全球，逐渐淘汰了传统手机、数码相机，甚至连个人电脑都受到了智能手机的严重威胁，出货量不断下滑。这是因为智能手机无论从硬件上还是软件上，具备近乎无限的扩张性，不断把人们的各项需求融入其中，再加上其移动便携属性，令其成为现今大众生活中不可或缺之个人必备硬件平台，使智能手机被戏称为人体的“第六器官”。但是，手机也存在一些应用上的缺陷，例如，屏幕过小，目前做到的最大的屏幕尺寸为5.5英寸，单手已经无法便捷操作，必须双手操作，使用上非常不便，反而不如5.5英寸以下的智能手机畅销。
[0003]为了看视频、玩游戏时有更大的屏幕，出现了很多可穿戴设备，这些可穿戴设备类似于眼镜，戴上眼镜就可以看到投射的虚拟的画面，这从一定程度上解决了手机看视频、玩游戏屏幕过小的问题，但是人们在使用这种穿戴式设备时，双眼不能再看到其他事物，因此无法再兼顾其他的事情，而现有的手机作为人的第六器官基本上不影响其他事情的进行，可以让人们一心多用，因此，目前这些穿戴式设备的广泛度远远不及智能手机，只能针对一部分有特定需求的用户。
[0004]因此，如何提供一种可以取代智能手机的智能眼镜是业界亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明为了解决上述现有技术中存在的技术问题，提出一种智能眼镜，包括安装着镜片的镜框、连接镜框两侧的镜腿、分别隐藏在两块镜片内侧的两个微型显示器、与所述微型显示器电连接的主机，所述镜片的内侧镀有半透半反射膜，所述微型显示器的画面经放大后通过镜片内侧下方的半透半反射膜反射形成一个叠加重合的放大的虚像。
[0006]本技术方案的第一实施例中，所述镜片为凹面镜，所述半透半反射膜设于其凹面。该第一实施例采用的部件极少，结构十分简化，为一个较优的实施例。
[0007]本技术方案的第二实施例中，所述镜头为平面镜，所述镜片与微型显示器之间设有将所述画面放大的凸透镜。
[0008]上述两个实施例中，所述半透半反射膜可以覆盖镜片内侧的全部或部分。所述半透半反射膜为增反膜，或者厚度为纳米级的薄反射膜。例如可以采用厚度约为几十纳米到几百纳米的薄反射膜。
[0009]本技术方案的主机可以为一个存储器，还可以具有操作系统和应用程序，以及可运行操作系统和应用程序的电子元件器。
[0010]在一种应用实施例中，所述主机可以采用智能手机、平板电脑、台式机等。
[0011]在另外的应用实施例中，可以将主机设计为一个外形类似于游戏操纵杆的手持设备，在该手持设备内部至少会设有充电电池、CPU、储存器，除此以外，它所包含的电子元器件还包括:具有鼠标功能的人机交互模块、摄像头、体感传感器、导航模块、振动马达、麦克风、扬声器、S頂卡槽等，以及WIFI和蓝牙等无线通讯模块，用于连接互联网，以及和周边智能设备实现无线互联。然后这些电子元器件搭配相应的操作系统和应用程序，使该手持设备具有完整的个人电脑或智能手机的功能。
[0012]优选的，镜框上还可以设置摄像头，摄像头用于拍摄镜框前用户手势，所述主机识别所述手势以及手势操作的所述虚像的坐标，作出相应的响应，这种人机交互方式更方便、更加智能化。
[0013]本发明将微型显示器等部件隐藏在镜片的内侧，从旁人的视角看来，该智能眼镜在在外观上与传统的太阳墨镜、风镜等别无二致，具备轻便、时尚等美感元素。但是与传统墨镜不同，它将半透半反膜镀在镜片的内侧，配合显示器，可以在人眼前叠加呈一个清晰的3D虚像，同时还可以观看到镜片前的实际景象，使智能眼镜同时具备虚拟显示和增强现实的能力，非但不能影响正常人的视觉，还应该能增强人的视觉，比如暗光条件下自动增加亮度，或是将细小的图像放大以便观看。同时，智能眼镜还具备一个独立的主机，可以实现手机、电脑、网络机顶盒的功能，包括电话、互联网、文件管理、拍照、生物信息识别、体感识别、导航、游戏、音频等等，可以在用户体验上彻底颠覆目前的手机、个人电脑和电视。
【附图说明】
[0014]图1为本发明第一实施例的立体图；
图2为本发明第一实施例的背侧视图；
图3为本发明第一实施例的成像原理图；
图4为本发明第二实施例的成像原理图；
图5为本发明第二实施例的连接装置的示意图；
图6为本发明主机的立体图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明的原理及结构进行详细说明。
[0016]如图1至图3所示，本发明第一实施例提供的智能眼镜，包括安装着镜片I的镜框2，镜框2的两侧连接着两条镜腿3，两块镜片I内侧隐藏着两个微型显示器4，其安装位置与人的两眼位置相近，在本实施例中，镜片朝向人眼的一侧表面称为内侧，相反的一侧表面称为外侧，微型显示器4的固定方式采用的是在鼻托附近的镜框上分别朝向镜腿延伸出两个L」形托架5，微型显示器分别固定在这两个托架上，然后可以把镜框和/或镜腿的内部挖空，在镜框或镜腿的合适位置设置微型显示器的通讯接口，通过电路或者连接线将微型显示器与通讯接口电连接，外部与眼镜彼此独立的主机可以通过该通讯接口连接至微型显示器4，显示相应的画面。
[0017]微型显示器4的屏幕朝向镜片I的内侧，镜片I采用的是凹面镜，镜片I的内侧的凹面上镀有半透半反射膜，通过凹面镜以及半透半反射膜可以将微型显示器4的屏幕显示的画面进行放大，在人眼直视方向的前下方形成一个叠加重合的放大虚像，从而被人眼接收。而人眼直视方向的前上方可以看到眼前的实际景象，虚拟画面和实际景象相叠加，可以实现增强现实。由于虚像是成像在人眼的前下方，也就是说，半透半反射膜可以仅仅只覆盖镜片内侧需要进行反射的部分区域就可以达到该效果，但是为了使镜片达到统一的美观的外观效果，最好将半透半反射膜覆盖住镜片的全部。
[0018]微信显示器4的屏幕的像通过凹面镜后在距离最适于人眼7视距约300mm的处叠加成正立放大的虚像6。即通过对屏幕的画面的整体放大达到成像放大的目的，以上功能为高像素微型显示器成为介质实现对外界图像、视频的再现。当凹透镜前方被遮光或者光线较弱时，则人眼只能看到显示器的虚像，可以为用户带来虚拟现实(VR)效果的体验。
[0019]在本实施例中，主机具有操作系统和应用程序，当然还具有可运行这些操作系统和应用程序的电子元件器，例如处理器、存储器、内存、电源等必备的部件。
[0020]具体的一种应用方式是主机可以直接利用现有的具有操作系统和应用程序及相应电子器件的智能电子产品，例如，高像素的微型显示器4可以通过通讯接口可将平板电脑、手机、台式机、存储器等里面的图像、视频显示在微型显示器的屏幕上。
[0021]另外主机还有其他的具体的应用方式，如图6所示，主机10可以是自我研发的一个独立于眼镜的一个电子设备，外形为一个可单手持握的棒状形状，结构上包含了普通智能手机除屏幕外的所有其他组成部分，其外壳上设有返回键101、Home键102、轨迹球106、主摄像头108和闪光灯107，外壳的一端设有滑动滚轮105，外壳的侧面分别设有开关机按钮103、音量调节按钮104，以及图中未示出的USB插口、存储卡插口、S頂卡插口。除了这些基本的硬件，主机还可以设置体感传感器、导航模块、振动马达、麦克风、扬声器、无线通讯模块等等，进一步丰富其功能。
[0022]主机的返回键101与现有手机的返回键功能类似，可以返回到用户的上一步操作界面;Home键102用于直接回到主菜单。轨迹球106可以充当鼠标的功能，操作轨迹球就可以操控虚像上的鼠标图标，也可以将轨迹球替换成触摸板等具有同样功能的类似部件，实现人机交互。除了这种硬件的人机交互实现方式，还可以在镜框上安装一个摄像头，使用时，用户戴着智能眼镜，看着眼前的虚像，用手势进行操作，摄像头可以拍摄用户的手势，然后主机识别该手势以及手势操作的虚像的坐标，作出相应的响应，这也是一种人机交互方式。端部的滑动滚轮，可以实现如照片的放大缩小、网页的滚屏、图标的选择等操控，使用起来更加方便。主摄像头可以方便拍照和拍视频，LED闪光灯可以给拍照补光，以及作为手电筒照明用。该主机独立于眼镜，可以手持，也可以放在口袋中，通过有线或无线的方式与微型显示器连接。
[0023]如图4、图5所示，本发明第二个实施例的具体结构与第一实施例差不多，不同点在于镜片I采用的是平面镜，在平面镜的内侧镀有半透半反射膜，镜片I与微型显示器4之间设有将微型显示器屏幕显示的画面放大的凸透镜。本实施例中，通过一个类似于镜筒的连接装置8将微型显示器4和透镜9分别设置在镜筒的两端，它们均设置在眼镜下方靠近鼻梁处，不影响人眼正常的前视角。根据平面成像原理，微型显示器的镜像通过凸透镜的放大后将在人眼直视前下方形成一个叠加重合的放大虚像。与第一实施例相同的原理，均可以实现增强现实和虚拟现实的功能。
[0024]上述两个实施例中的半透半反射膜可以采用增反膜，还可以采用薄的反射膜，一般采用的反射膜的厚度都是纳米级的，厚度约为几十纳米到百纳米。
[0025]本发明的微型显示器及其连接、放大的部件置于镜片后的镜框内，被完全遮挡而且十分轻薄，在外人看来，与普通墨镜、风镜别无二致，但是可以直接在人眼前的视角上实现更好的、更便捷的人机交互，基本上可以完全取代现有智能手机的所有功能。
[0026]以上具体实施例仅用以举例说明本发明的结构，本领域的普通技术人员在本发明的构思下可以做出多种变形和变化，这些变形和变化均包括在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种智能眼镜，包括安装着镜片的镜框、连接镜框两侧的镜腿、分别隐藏在两块镜片内侧的两个微型显示器、与所述微型显示器电连接的主机，其特征在于，所述镜片的内侧镀有半透半反射膜，所述微型显示器的画面经放大后通过镜片内侧下方的半透半反射膜反射形成一个叠加重合的放大的虚像。2.如权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，所述镜片为凹面镜，所述半透半反射膜设于其凹面。3.如权利要求1所述的智能眼镜，其特征在于，所述镜头为平面镜，所述镜片与微型显示器之间设有将所述画面放大的凸透镜。4.如权利要求1至3任意一项权利要求所述的智能眼镜，其特征在于，所述半透半反射膜覆盖镜片内侧的全部或部分。5.如权利要求1至3任意一项权利要求所述的智能眼镜，其特征在于，所述主机具有操作系统和应用程序，以及可运行操作系统和应用程序的电子元件器。6.如权利要求5所述的智能眼镜，其特征在于，所述主机为智能手机、平板电脑、台式机中的一种。7.如权利要求5所述的智能眼镜，其特征在于，所述主机设有的电子元器件包括处理器、内存、存储器、可实现鼠标功能的人机交互模块、摄像头、体感传感器、导航模块、振动马达、麦克风、扬声器、SIM卡槽、无线通讯模块。8.如权利要求5所述的智能眼镜，其特征在于，所述镜框上设有用于拍摄镜框前用户手势的摄像头，所述主机识别所述手势以及手势操作的所述虚像的坐标，作出相应的响应。9.如权利要求1至3任意一项权利要求所述的智能眼镜，其特征在于，所述半透半反射膜为增反膜，或者厚度为纳米级的薄反射膜。
【文档编号】G02B27/01GK105866955SQ201610426313
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】钞晨
【申请人】深圳市世尊科技有限公司