变焦头戴设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及可穿戴显示设备领域，特别是设及一种变焦头戴设备。
【背景技术】
[0002] 穿戴式智能设备作为一种未来科技，无论在时尚界还是在电子消费产品市场上， 都是人们关注的焦点。随着科学技术的发展，越来越多的智能手表、智能腕带和智能眼镜等 开始走近人们的生活中。而该其中，头戴式显示设备无疑是穿戴式智能设备中的先驱者。早 期的头戴式显示设备典型实例是头盎显示和眼镜电视，但由于头盎显示过于笨重，而眼镜 电视也存在体积大，不透明等缺点。随着头戴式显示设备的进一步发展，小型化，多功能和 透明式的智能眼镜应运而生。
[0003] 如今市场上的头戴设备的显示装置通常包括显示屏和棱镜，显示屏用于显示图 像，棱镜则用于将显示屏射出的光反射到人眼里，从而在人眼的视网膜上形成图像。
[0004] 现有的头戴设备的设计对象大都是视力正常的人，其多功能也是W正常人的使用 范畴为前提。对于有视力缺陷的人群，如近视眼和远视眼，在使用该些头戴设备的时候，使 用者观看到的图像模糊，同时，会给使用者带来不适感，并会造成眼睛的伤害。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型主要解决的技术问题是提供一种变焦头戴设备，其能适用于正常视力 的人，又能适用于有视力缺陷的人，并且不会带来不适感，能避免伤害眼睛。
[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是；提供一种变焦头戴设 备，该变焦头戴设备包括镜框、显示屏和变焦透镜。其中，所述显示屏和变焦透镜间接或直 接固定在镜框上；所述变焦透镜设置在显示屏的靠近人眼的一侧；所述显示屏用于显示图 像信息；所述变焦透镜的焦距可调，并采用合适的焦距将来自所述显示屏的光线折射到人 眼的瞳孔，并成像在人眼视网膜上。
[0007] 优选地，所述变焦透镜为液晶透镜，或者液体透镜。
[000引优选地，所述变焦透镜为单片透镜，或者多片透镜。
[0009] 优选地，所述显示屏直接固定在镜框上；或者，所述镜框上固定有镜片；所述显示 屏为一微型显示屏幕，其嵌在所述镜片中。
[0010] 优选地，所述变焦头戴设备为智能眼镜；所述智能眼镜为单目智能眼镜或者双目 智能眼镜。
[0011] 优选地，包括变焦驱动电路，用于在打开所述显示屏使其显示图像时，调整所述变 焦透镜的焦距使成像在人眼视网膜上的图像清晰。
[0012] 本实用新型的有益效果是；区别于现有技术的情况，本实用新型的变焦头戴设备 在显示屏的后侧设置焦距可调的变焦透镜，通过调整该变焦透镜的焦距，使得显示屏显示 的图像在进入需要矫正视力的人眼之前进行光学处理，从而使需要矫正视力的人眼能看清 图像，不需要另外佩戴眼镜，并且提高了使用者的舒适度，还能避免对眼睛的伤害。
【附图说明】
[0013] 图1是本实用新型的变焦头戴设备的第一实施例的结构示意图；
[0014] 图2是本实用新型的变焦头戴设备的第一实施例的显示屏和变焦透镜的截面结 构示意图；
[0015] 图3是本实用新型的变焦头戴设备的第一实施例的成像模式一的原理示意图；
[0016] 图4是本实用新型的变焦头戴设备的第一实施例的成像模式二的原理示意图；
[0017] 图5是本实用新型的变焦头戴设备的第二实施例的结构示意图；
[0018] 图6是本实用新型的变焦头戴设备的第二实施例的成像模式一的原理示意图；
[0019] 图7是本实用新型的变焦头戴设备的第二实施例的成像模式二的原理示意图；
[0020] 图8是本实用新型的变焦头戴设备的第二实施例进行3D显示的原理示意图。
[0021 ] 其中，1、镜框；2、显不屏；21、微型显不屏幕；22、镜片；23、图像；24、左视差图像； 25、右视差图像；26、3D图像；3、变焦透镜；4、微型摄像头耳机；5、耳挂；6、人眼；61、瞳孔； 62、视网膜；7、虚像巧、实像；9、镜腿；10、耳机；11、距离传感器。
【具体实施方式】
[0022] 本实用新型的变焦头戴设备可W是头盎、眼罩或者智能眼镜、非智能眼镜等常用 设备，当其为智能眼镜的时候，可W是单目智能眼镜或者双目智能眼镜。
[0023] 智能眼镜是指：像智能手机一样，具有独立的操作系统，可W由用户安装软件、游 戏等软件服务商提供的程序，可通过语音或动作操控完成添加日程、地图导航、与好友互 动、拍摄照片和视频、与朋友展开视频通话等功能，并可W通过移动通讯网络来实现无线网 络接入的该样一类眼镜的总称。
[0024] 下面W智能眼镜为例，并结合附图对本实用新型进行详细说明。
[0025] 请参阅图1、图2和图3,图1是本实用新型的变焦头戴设备的第一实施例的结构 示意图；图2是本实用新型的变焦头戴设备的第一实施例的显示屏和变焦透镜的截面结构 示意图；图3为本实用新型的变焦头戴设备的第一实施例的成像模式一的原理示意图。
[0026] 本实施例中，变焦头戴设备为单目智能眼镜，该单目智能眼镜包括镜框1、显示屏 2和变焦透镜3。
[0027] 显示屏2用于显示图像。变焦透镜3的焦距可调，显示屏2的出射光线经过变焦 透镜3,通过调整变焦透镜3的焦距，将显示屏2的出射光线折射进入瞳孔61，并在视网膜 62上成像，从而产生画面。
[002引显示屏2和变焦透镜3固定在镜框1上，其固定方式可W是直接固定或者间接固 定。例如，显示屏2边缘直接固定在镜框1上。或者，在镜框1上固定镜片22,并W微型显 示屏幕21作为显示屏2,再将该微型显示屏幕21嵌在该镜片22中。本实施例中采用的是 第二种固定方式。
[0029] 该显示屏2可W是非透明显示屏、半透明显示屏或者是自发光透明显示屏。自发 光透明显示屏可W是有源矩阵有机发光二极体面板（AMOLED)透明显示屏，或者透明电致 发光（TASEL)显示屏，或者是其它本领域常用的透明显示屏。
[0030] 变焦透镜3的焦距可调，并采用合适的焦距将来自显示屏2的光线折射到人眼的 瞳孔61，并成像在人眼视网膜62上。变焦透镜3可W是液晶透镜或者是液体透镜，其可W 是单片透镜或者多片透镜。变焦透镜的焦距调整通过驱动电压的变化来进行。液体透镜将 液体作为透镜，通过改变液体的曲率来改变焦距，通过外加电压改变液滴的形状，进而改变 其焦距。本实施例的变焦透镜3为单片液体透镜，其贴合在显示屏2的后侧，即靠近人眼6 的一侧。
[0031] 此外，变焦透镜3也可W是包含多块不同焦距的玻璃镜片组成的透镜组，通过调 整选择与使用者的视力匹配的焦距的镜片或者镜片组，从而能使使用者看到清晰的图像， 提高使用者的舒适度。
[0032] 该单目智能眼镜还包括变焦驱动电路，其用于在打开显示屏2使其显示图像时， 调整变焦透镜3的焦距使成像在人眼视网膜62上的图像清晰。变焦驱动电路可与一调节 装置连接，使用者可W通过对调节装置的操作来调节驱动电压，从而改变变焦透镜的焦距， 该调节装置可W是调节轮或者调节按键等本领域常用的装置。
[0033] 该智能眼镜的镜框1上设置有耳机10、微型摄像头4、耳挂5和镜腿9。本实施例 中，除了显示屏2之外的其他的功能模块均内置于镜腿9中，如微处理器、移动通信模块、 WIFI、藍牙和供电模块等。微型摄像头4可W用于拍摄外界景物，再通过显示屏2显示出来。
[0034] 由于变焦透镜的焦距可调，本实用新型的变焦头戴设备可W通过调整焦距切换两 种成像模式，分别是成像模式一和成像模式二。
[0035] 请参阅图3和图4,图3为本实用新型的变焦头戴设备的第一实施例的成像模式一 的原理示意图；图4为本实用新型的变焦头戴设备的第一实施例的成像模式二的原理示意 图。
[0036] 在显示屏显示图像时，显示屏显示的图像尺寸k满足W下条件：
[0037]
【主权项】
1. 一种变焦头戴设备，其特征在于，包括： 镜框、显示屏和变焦透镜； 其中，所述显示屏和变焦透镜间接或直接固定在镜框上；所述变焦透镜设置在显示屏 的靠近人眼的一侧； 所述显示屏用于显示图像信息； 所述变焦透镜的焦距可调，并采用合适的焦距将来自所述显示屏的光线折射到人眼的 瞳孔，并成像在人眼视网膜上。
2. 根据权利要求1所述的变焦头戴设备，其特征在于，所述变焦透镜为液晶透镜，或者 液体透镜。
3. 根据权利要求1所述的变焦头戴设备，其特征在于，所述变焦透镜为单片透镜，或者 多片透镜。
4. 根据权利要求1所述的变焦头戴设备，其特征在于，所述显示屏直接固定在镜框上； 或者， 所述镜框上固定有镜片；所述显示屏为一微型显示屏幕，其嵌在所述镜片中。
5. 根据权利要求1所述的变焦头戴设备，其特征在于，所述变焦头戴设备为智能眼镜。
6. 根据权利要求5所述的变焦头戴设备，其特征在于，所述智能眼镜为单目智能眼镜 或者双目智能眼镜。
7. 根据权利要求1至6任一项所述的变焦头戴设备，其特征在于，包括变焦驱动电路， 用于在打开所述显示屏使其显示图像时，调整所述变焦透镜的焦距使成像在人眼视网膜上 的图像清晰。
【专利摘要】本实用新型公开了一种变焦头戴设备，属于可穿戴显示设备领域，其解决了现有技术存在的有视力缺陷的人使用有不适感、造成眼睛伤害的问题。本实用新型的变焦头戴设备包括镜框、显示屏和变焦透镜；显示屏和变焦透镜间接或直接固定在镜框上，变焦透镜设置在显示屏的靠近人眼的一侧；显示屏用于显示图像信息；变焦透镜的焦距可调，并采用合适的焦距将来自所述显示屏的光线折射到人眼的瞳孔，并成像在人眼视网膜上。本实用新型能够适用于不同视力的群体，还能避免造成眼镜伤害。
【IPC分类】G02B25-00, G02B3-14, G02F1-13, G02B27-01
【公开号】CN204331144
【申请号】CN201420608011
【发明人】刘美鸿, 母林, 纪超超
【申请人】深圳市亿思达科技集团有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年10月20日