一种混合现实眼镜的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种混合现实眼镜，包括眼镜本体和处理器，所述眼镜本体包括显示装置和两个对称设置在所述显示装置两侧的镜脚，所述处理器通过线路分别连接两个镜脚的端部，所述线路从镜脚内部穿过分别连接至所述显示装置的两端，所述显示装置的上部设有环境感应装置，所述环境感应装置顶部正中位置设有用户感应装置，所述显示装置的两侧边缘处设有音频系统。本实用新型可以通过手势控制并通过光纤阵列显示3D场景。
【专利说明】
一种混合现实眼镜
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种混合现实眼镜。
【背景技术】
[0002]在过去，基于二维屏幕的显示装置和键盘、鼠标组合的人机交互能提供用户强大而复杂的操作能力。近年来，计算机平台和多媒体应用已开始使用相机和软件姿势识别引擎来提供自然用户接口。虚拟现实和增强现实的流行，也促进了 3D显示装置、即时定位和地图构建SLAM的发展。
[0003]现有技术中，虚拟现实或增强现实存在以下两方面的技术缺陷。首先，其显示装置，无法很好的实现3D显示功能，而且无法将现实场景与虚拟场景很好的融合后显示给用户。此外，不论是触屏的控制输入装置还是手柄的输入装置，都会给用户带来输入的不便。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以通过手势控制并显示3D场景的混合现实眼镜。
[0005]本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种混合现实眼镜，包括眼镜本体和处理器，所述眼镜本体包括显示装置和两个对称设置在所述显示装置两侧的镜脚，所述处理器通过线路分别连接两个镜脚的端部，所述线路从镜脚内部穿过分别连接至所述显示装置的两端，所述显示装置的上部设有环境感应装置，所述环境感应装置顶部正中位置设有用户感应装置，所述环境感应装置和用户感应装置分别与所述显示装置电连接。
[0006]本实用新型的有益效果是:用户感应装置和环境感应装置分别包括多种传感器，可以检测用户和环境中的某些特征、特性或相关信息。具体地说用户感应装置可以通过摄像机和感应器检测用户眼睛状态或头部动作，还可以通过麦克风接收用户声音。通过镜脚走线可以避免头戴式产品因线路杂乱而不美观。眼镜本体由显示装置和镜脚组成，即常见的眼镜结构，将显示装置设置在普通眼镜的镜片位置，可以使图像显示更清晰，用户观看更方便。
[0007]环境感应系统可以获取用户周围物理环境的相关信息。可以通过红外摄像机或扫描仪接收并解释场景信息，这些输入可以代表用户与虚拟数字世界的交互，或者是是与周围实际物理对象的交互。环境感应系统可以识别并构建周围环境对象，包括静态对象、动态对象、人物、手势、面部。环境感应系统还可以构建3D地图。处理器系统可以处理从头戴式显示装置传来的数据，也和头戴式系统交换数据。
[0008]在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
[0009]进一步，所述显示装置的两侧边缘处设有音频系统，所述音频系统与所述显示装置电连接。
[0010]采用上述进一步方案的有益效果是，音频系统包括麦克风、扬声器等，可以提供给用户真实的场景声音体验。
[0011]进一步，所述显示装置包括光纤阵列和薄板状的波导，所述光纤阵列发出的光从波导的侧面射入，并在所述波导内经过折射和/或反射后，入射到人眼的视网膜上。
[0012]采用上述进一步方案的有益效果是，光纤阵列由多根光纤组成，每根光纤的视场角不同，通过波导折射和/或反射后入射视网膜，就可以让人产生3D视觉效果。
[0013]进一步，所述光纤阵列包括多个并排设置的光纤扫描引擎，每个所述光纤扫描引擎包括设置在光纤外层里的光纤探头，所述光纤探头一端连接电压致动器的输出端，另一端悬空，并正对透镜系统，所述电压致动器输入端通过镜脚内部的线路连接至处理器，所述电压致动器用于调节光纤探头悬空端相对所述透镜系统的角度。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果是，光纤扫描引擎通过振动光纤探头和紧凑的透镜系统投影彩色图像，通过改变刷新速率可以动态改变投影图像分辨率。光纤扫描引擎的压电致动器的最大电压决定图像的最大投射角，这个最大电压可以通过软件调节，从而可以动态调节显示画面的视场角。电压致动器可以带动光纤扫描引擎旋转，自由端相对透镜系统的角度就可以由电压致动器调节，即可以调节光线入射所述透镜系统的角度，从而实现不同的光纤扫描引擎入射波导的角度均可调节，最终实现显示装置3D视觉的呈现。
[0015]所述用户感应装置包括至少一个红外摄像头。
[0016]所述环境采集装置包括场景扫描仪。
[0017]所述用户感应装置内还设有陀螺仪、加速度计、GPS定位模块中的至少一个。
[0018]采用上述进一步的有益效果是，红外摄像头可以用于采集用户的手势或头部动作，并将上述信息作为用户的控制指令输入处理器，实现手势控制功能。场景扫描仪可以实时采集现实场景，并将该场景信息输入处理器，处理器根据现实场景信息模拟出虚拟场景。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型混合现实眼镜的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型光纤阵列和波导的结构示意图；
[0021]图3为本实用新型光纤扫描引擎的结构示意图。
[0022]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0023]1、眼镜本体，2、处理器，3、显示装置，31、光纤阵列，32、波导，33、光纤扫描引擎，34、光纤探头，35、电压致动器，36、透镜系统，4、环境感应装置，41、场景扫描仪，5、用户感应装置，51、红外摄像头，6、音频系统，7、镜脚。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0025]实施例1，如图1所示，一种混合现实眼镜，包括眼镜本体I和处理器2，所述眼镜本体I包括显示装置3和两个对称设置在所述显示装置3两侧的镜脚7，所述处理器2通过线路分别连接两个镜脚7的端部，所述线路从镜脚7内部穿过分别连接至所述显示装置3的两端，所述显示装置3的上部设有环境感应装置4，所述环境感应装置4顶部正中位置设有用户感应装置5，所述环境感应装置4和用户感应装置5分别与所述显示装置3电连接。
[0026]所述显示装置3的两侧边缘处设有音频系统6，所述音频系统6与所述显示装置3电连接。
[0027]实施例2，如图2所示，在实施例1的基础上，本实用新型所述显示装置3包括光纤阵列31和薄板状的波导32，所述光纤阵列31发出的光从波导32的侧面射入，并在所述波导32内经过折射和/或反射后，入射到人眼的视网膜上。
[0028]如图3所示，在实施例1或2的基础上，本实用新型所述光纤阵列31包括多个并排设置的光纤扫描引擎33，每个所述光纤扫描引擎33包括设置在光纤外层里的光纤探头34，所述光纤探头34—端连接电压致动器35的输出端，另一端悬空，并正对透镜系统36，所述电压致动器35输入端通过镜脚7内部的线路连接至处理器2，所述电压致动器35用于调节光纤探头34悬空?而相对所述透镜系统的角度。
[0029]所述用户感应装置5包括至少一个红外摄像头51。
[0030]所述环境采集装置4包括场景扫描仪41。
[0031]所述用户感应装置5内还设有陀螺仪、加速度计、GPS定位模块中的至少一个。
[0032]环境感应系统包含一个或多个传感器用于获取用户周围物理环境的数据。传感器包括场景扫描仪或扫描仪，可以接收并解释场景信息，这些输入可以代表用户与虚拟数字世界的交互，或者是是与周围实际物理对象的交互。环境感应系统可以识别并构建周围环境对象，包括静态对象、动态对象、人物、手势、面部。环境感应系统还可以构建3D地图。处理器系统可以处理从头戴式显示装置传来的数据，也和头戴式系统交换数据。
[0033]电压致动器可以带动光纤扫描引擎旋转，自由端相对透镜系统的角度就可以由电压致动器调节，即可以调节光线入射所述透镜系统的角度a，从而实现不同的光纤扫描引擎入射波导的角度均可调节，最终实现显示装置3D视觉的呈现。
[0034]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种混合现实眼镜，其特征在于，包括眼镜本体(I)和处理器(2)，所述眼镜本体(I)包括显示装置(3)和两个对称设置在所述显示装置(3)两侧的镜脚(7)，所述处理器(2)通过线路分别连接两个镜脚(7)的端部，所述线路从镜脚(7)内部穿过分别连接至所述显示装置(3)的两端，所述显示装置(3)的上部设有环境感应装置(4)，所述环境感应装置(4)顶部正中位置设有用户感应装置(5)，所述环境感应装置(4)和用户感应装置(5)分别与所述显示装置(3)电连接。2.根据权利要求1所述一种混合现实眼镜，其特征在于，所述显示装置(3)的两侧边缘处设有音频系统(6)，所述音频系统(6)与所述显示装置(3)电连接。3.根据权利要求1所述一种混合现实眼镜，其特征在于，所述显示装置(3)包括光纤阵列(31)和薄板状的波导(32)，所述光纤阵列(31)发出的光从波导(32)的侧面射入，并在所述波导(32)内经过折射和/或反射后，入射到人眼的视网膜上。4.根据权利要求3所述一种混合现实眼镜，其特征在于，所述光纤阵列(31)包括多个并排设置的光纤扫描引擎(33)，每个所述光纤扫描引擎(33)包括设置在光纤外层里的光纤探头(34)，所述光纤探头(34)—端连接电压致动器(35)的输出端，另一端悬空，并正对透镜系统(36)，所述电压致动器(35)输入端通过镜脚(7)内部的线路连接至处理器(2)，所述电压致动器(35)用于调节光纤探头(34)悬空端相对所述透镜系统的角度。5.根据权利要求1-4任一项所述一种混合现实眼镜，其特征在于，所述用户感应装置(5)包括至少一个红外摄像头(51)。6.根据权利要求5所述一种混合现实眼镜，其特征在于，所述环境采集装置(4)包括场景扫描仪(41)。7.根据权利要求6所述一种混合现实眼镜，其特征在于，所述用户感应装置(5)内还设有陀螺仪、加速度计、GPS定位模块中的至少一个。
【文档编号】G02B27/01GK205427772SQ201620231410
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】凯赛尔·阿布都卡哈尔
【申请人】凯赛尔·阿布都卡哈尔