头戴增强现实智能眼镜的制作方法

本实用新型涉及智能穿戴设备技术领域，尤其涉及到一种头戴增强现实(Augmented Reality,AR)智能眼镜。

背景技术：

增强现实技术(Augmented Reality，简称AR)是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到一个增强了的真实世界。

智能眼镜是应用增强现实技术的必要装备，目前市场上头戴增强现实智能眼镜，均为传统眼镜佩戴方式，通过镜脚、镜托三点定位平衡固定。例如谷歌发布了一款谷歌智能眼镜，它具有和智能手机一样的功能，可以通过声音控制拍照、视频通话和辨明方向，以及上网、处理文字信息和邮件等。随后，业界又相继开发推出一批头戴增强现实眼镜，均为传统眼镜佩戴方式，一般右边放置电池、CPU、相机、扬声器、麦克风、微型投影仪和棱镜等，普遍重量在30克以上。

这些头戴增强现实眼镜产品重量一般较轻，导致产品体积也较小，限制了电池尺寸，导致电池容量小，不能满足设备长时间运行需求，大大降低了客户对头戴增强现实智能眼镜的认同感。

为了克服电池体积较小的问题，保证设备长时间运行需求，有必要研制大电池容量的头戴增强现实智能眼镜，提高客户对头戴增强现实智能眼镜的认同感。

技术实现要素：

为了解决智能眼镜电池容量小，不能满足设备长时间运行的问题，本实用新型意在提出一种增加电池容量的头戴增强现实智能眼镜，实现电池体积成倍增加，满足设备长时间运行需求。

文中所述左、右、前、后，是从佩戴者的左、右、前、后角度定义。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种头戴增强现实智能眼镜，包括主体框架、调节机构、电路模块、供电模块、光学模块和镜片；

其中，所述主体框架通过前后壳体形成与人的前头部形状相配合的半弧形中空腔体，所述电路模块和供电模块分别位于所述主体框架的中空腔体内；

所述调节机构为与人的后头部形状相配合的半弧形结构，与所述主体框架相连接，形成与人整个头部形状相配合的圆状结构；

所述光学模块通过支架固定在所述主体框架上；

所述镜片设置在所述主体框架上，与所述光学模块相对应；

所述供电模块包括第一电池组和第二电池组，所述第一电池组与所述电路模块位于所述主体框架中空腔体的不同位置。

在前述的头戴增强现实智能眼镜中，所述主体框架中空腔体包括至少一个供电腔体，用于放置所述第一电池组；所述第一电池组为备用电源，通过线缆与所述电路模块相连接。

在前述的头戴增强现实智能眼镜中，所述电路模块和所述第一电池组分别位于所述中空腔体的左、右两侧的腔体内，第二电池组位于所述中空腔体的中部供电腔体。

在前述的头戴增强现实智能眼镜中，所述主体框架的左右两侧及顶部设有挂耳；

所述调节机构包括绑带，所述绑带为T字状，末端为调整连接端；一字两端的调整连接端穿过所述主体框架的左右两侧挂耳，第三端穿过所述主体框架的顶部挂耳。

在前述的头戴增强现实智能眼镜中，所述主体框架的左右两侧分别设有连接组件；

所述调节机构包括后部框架、两个调整带和调节组件；

所述后部框架通过前后壳体形成与人的后头部形状相配合的半弧形中空腔体，并在所述前壳体上设置有调整轴；

所述两个调整带的第一端具有齿形槽，第二端具有连接机构，所述两个调整带位于所述后部框架的中空腔体内，两个调整带第一端的齿形槽重叠穿过所述调整轴，两个调整带的第二端通过连接机构分别与所述主体框架左右两侧的连接组件相连接；

所述调节组件包括齿轮和调节旋钮，所述齿轮位于所述后部框架的中空腔体内，套设在所述调整轴上，与所述两个调整带的齿形槽的齿相啮合；所述调节旋钮位于所述后部框架的中空腔体外，通过后壳体上的通孔与所述齿轮间隙配合。

在前述的头戴增强现实智能眼镜中，所述齿轮包括本体、环形齿和多角凸台；其中，所述本体内置通孔，与所述调整轴间隙配合；所述环形齿位于所述本体的前部，与所述两个调整带的齿形槽的齿相啮合；所述多角凸台位于所述本体的后部；

所述调节旋钮包括圆形薄壁盖和圆柱凸台，其中，所述圆柱凸台置于所述薄壁盖内，内部为一多角凹槽，与所述齿轮的多角凸台间隙配合。

在前述的头戴增强现实智能眼镜中，在所述后壳体的通孔周围设置有圆形、中空的定位凸台；

其中，所述定位凸台外表面的末端为第一环状凸台，所述定位凸台的末端内表面设有第一环形齿；

在所述定位凸台外表面，在所述第一环状凸台和所述第二壳体外表面的中间位置设置有第二环状凸台，将所述定位凸台外表面分为第一环形凹槽和第二环形凹槽；

对应地，所述调节旋钮还包括卡扣和第二环形齿；

其中，所述卡扣末端分别与所述第一环形凹槽和第二环形凹槽相配合，当所述卡扣末端位于所述第一环形凹槽时，所述卡扣末端与所述第一环状凸台相抵；

所述第二环形齿位于所述圆柱凸台的外表面，当所述卡扣末端位于所述第二环形凹槽时，所述第二环形齿与定位凸台的第一环形齿相啮合；

所述卡扣为一个与所述圆柱凸台同心设置、半径大于圆柱凸台截面半径的环状凸台，末端设有突起；或

所述卡扣为多个末端设有突起的凸台，所述多个凸台与所述圆柱凸台同心设置。

在前述的头戴增强现实智能眼镜中，在所述后壳体两侧末端的内侧，沿壳体长度方向设置有上下对称的凹形槽；所述主体框架两侧末端的内侧，沿壳体长度方向设置有上下凸台，与所述凹形槽相配合。

在前述的头戴增强现实智能眼镜中，所述两个调整带的第二端的连接机构为一中空柱体；

所述主体框架的左右两侧设置的连接组件包括直角形连接架、连接片和转轴；

其中，所述直角形连接架的一个直角边中设置有长条通孔，所述长条通孔的长度与所述调整带第二端的中空柱体的长度相配合；在另一直角边设有固定孔，通过固定螺钉固定在所述凸台前的所述主体框架上；

所述连接片设置在所述直角形连接架的上下直角转弯处，所述连接片上设有通孔，与所述调整带第二端末端的中间柱体相配合；

所述转轴通过所述连接片上的通孔，穿过所述调整带的第二端的中空柱体，连接所述主体框架与所述调整带。

在前述的头戴增强现实智能眼镜中，还包括顶带，在所述主体框架和所述后部框架的顶部分别设有挂耳，所述顶带的两端分别连接所述挂耳。

应用本实用新型，可实现如下有益效果：

(一)放置电池的容积空间增加，可增大电池的容量，还可以增加备用电源，从而满足了设备长时间运行的需求。

(二)电源连接线隐藏于前部主体框架内，使智能眼镜具有对称性及稳定性。

(三)放置于额头及后脑部位的缓冲垫可更换不同类型尺寸型号，弥补因消费性佩戴方式及头型差异造成个体佩戴不舒适。

(四)镜片通过磁铁吸合固定，使得镜片方便拆卸。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中头戴增强现实智能眼镜立体图；

图2是本实用新型实施例一中的头戴增强现实智能眼镜分解图；

图3是本实用新型实施例一中的头戴增强现实智能眼镜主体框架中空腔体侧面示意图；

图4是本实用新型实施例一中的功能元件的位置分布示意图；

图5是本实用新型实施例二中的头戴增强现实智能眼镜分解图；

图6是本实用新型实施例二中调节机构的结构分解图；

图7是本实用新型实施例二中的调节旋钮立体图；

图8是本实用新型实施例二中的调节旋钮与传动齿轮的间隙配合图；

图9是本实用新型实施例二中的调节旋钮调整示意图之一；

图10是本实用新型实施例二中的调节旋钮调整示意图之二；

图11是本实用新型实施例二中主体框架与调节机构后壳体连接时的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本实用新型的具体实施例，其中所述左、右、前、后，是从佩戴者的左、右、前、后角度定义。

实施例一

图1是本实用新型实施例一中头戴增强现实智能眼镜立体图，图2是本实用新型实施例一中的头戴增强现实智能眼镜分解图。参见图1、图2所示，所述头戴增强现实智能眼镜包括位于前部的主体框架1、绑带2、光学模组3、光学模组支架4、电路模块5(图中未示出)、供电模块6(图中未示出)、电路模块与供电模块的连接电缆7(图中未示出)、镜片8和缓冲垫 9。所述绑带2为一种松紧可调的调节机构，可以调整眼镜的头围，使其与人的头部相适应，达到佩戴舒适的目的。

图3是本实用新型实施例一中的头戴增强现实智能眼镜前部主体框架中空腔体示意图，所述前部主体框架1包括前壳体11与后壳体12，前壳体 11与后壳体12均为圆弧状壳体，两者拼接闭合成内部中空的腔体1A。

其中，大部分的功能元件放置于腔体1A内，在本实用新型中，为了解决电池容量小、设备不能长时间运行的问题，提供了大容量电池，并且设置了备用电源。本实施例中的供电模块6包括作为备用电源的第一电池组 61和直接为电路模块5供电的第二电池组62。由于腔体空间较大，因而可以增加供电电池的容量，所以电池体积较大，重量较大，为了平衡腔体内的重量，将作为备用电源的第一电池组61和电路模块5分设于腔体中不同的位置，以均匀分布眼镜的重量，相较于现有技术中将所有的功能元件位置于眼镜一侧的方案，本实施例中的眼镜在佩戴时更加稳固。

更好地，本实施例还将供电模块6中的第二电池组62与电路模块5分开设置，如图4所示，图4是本实用新型实施例一中的功能元件的位置分布示意图。作为备用电源的第一电池组61和电路模块5分设于腔体1A的左右两侧，将所述第二电池组62设置于腔体1A的中部。第一电池组61通过线缆72与电路模块5连接，第二电池组62通过线缆71与电路模块5连接。

为了能够稳定地固定供电模块和电路模块，在一个具体实施方式，可将腔体1A分隔成多个腔体，如专为备用电源第一电池组设置供电腔，所述腔体可以设置有电极，用于放置电池，因而，用户可以选择放备用电池或不放备用电池，且更换方便。对于将第二电池组也单独设置的方案，可以另设一个供电腔，与电路模块5分开在不同的腔体内。在腔体与腔体之间设有走线的通道，以便方便线缆7通过。

其中，所述第一电池组和所述第二电池组分别包括一块或一块以上电池。

在该实施例中，将三个主要功能元件分置于腔体1A中，更加均衡了眼镜的重量，增加了佩戴的稳定性和舒适感。

在本实施例中，参见图2，所述前部主体框架1的左右两侧及顶部分别设有挂耳121、122、123，绑带2为T字形，其三个末端21、22、23为调整连接端，分别与挂耳121、122、123相连接，从而与所述前部主体框架1 相连接，连接后成一与人头部形状相配合的圆状结构。

光学模组3通过光学模组支架4固定于前部主体框架1的后壳体12上。

参见图2，在所述前部主体框架1的前壳体11的弧形侧壁设置有一个开口114，两侧设有固定座113，弯折铁板111的两端设有固定孔，通过螺丝112将所述铁板111固定在固定座113上，弯折铁板111的主体正对所述开口114。在眼镜8的镜片81对应位置设置有磁铁固定座82，内嵌磁铁 83。在安装镜片时，磁铁83部分穿过主体框架前壳体11开口114吸合在折弯铁板111上，摘下镜片时，用力使磁铁脱离于折弯铁板111的吸合，因而镜片的拆卸、更换非常方便。进一步的，利用不同工艺可使镜片达到所需效果，如镜片的加硬、防雾等，并可以在镜片上镀上不同颜色的膜，满足阻止光污染及佩戴的个性化需求。

为了佩戴舒适，在所述主体框架的后壳体12的侧壁贴合缓冲垫9，所述缓冲垫9由泡棉或者海绵或者硅胶或者气囊制成，通过将所述缓冲垫贴合在额头部位，增加了眼睛佩戴时的舒适性。

实施例二

如图5所示，为本实用新型实施例二中的头戴增强现实智能眼镜分解图。

所述头戴增强现实智能眼镜包括前部主体框架1'、调节机构2'、光学模组(图中未示出)、光学模组支架(图中未示出)、电路模块(图中未示出)、供电模块(图中未示出)、电路模块与供电模块的连接电缆(图中未示出)、镜片8'和缓冲垫9'。其中，前部主体框架1’、光学模组、光学模组支架、电路模块、供电模块、连接电缆和缓冲垫9'等与实施例一相同，在此不再重复说明。镜片8'与实施例一略有不同，不是采用磁铁吸合的方式，而是直接粘合固定在前壳体11'上，当然也可以采用其他各种连接方式，本领域技术人员可采用适当的装置来连接镜片，在此不再详细说明。

在本实施例中，调节机构2’如图5所示，其具体结构参见图6的分解图。调节机构2'包括后部框架21'、调整带22'和调节组件23’。

所述框架21'包括与人的头部形状相配合的弧形前壳体211'、后壳体 212'。所述前壳体211'为一凹槽结构，与所述后壳体212'结合形成中空腔体，用于放置所述调整带22'。

所述调整带22'包括两端，第一端为调整端，用于与调节组件23’活动连接，从而调整所述调整带22'的长短。调整带22'的一个具体实施例如图6所示。包括左调整带221'与右调整带222'，两个调整带的调整端设置有齿形槽，所述两个调整端重叠设置。所述前壳体211'设置有调整轴2111'，所述两个调整端的齿形槽重叠穿过所述调整轴2111'。

调节组件23'包括调节旋钮231'和传动齿轮232'。参见图6-10。所述传动齿轮232'包括本体、环形齿2321'和多角凸台2322'，所述本体2320' 内置通孔，用于与所述调整轴2111'间隙配合。所述环形齿2321'位于所述本体2320'的前部，与所述左调整带221'与右调整带222'的齿形槽的齿相啮合。所述多角凸台2322'为一六角凸台，位于所述本体的后部，通过所述后壳体212'上的开口，与调节旋钮231'间隙配合。

所述调节旋钮231'包括圆形薄壁盖和圆柱凸台2311'。所述圆柱凸台 2311'置于所述薄壁盖2310'内，内部为一多角凹槽。在本实施例中，为一六角凹槽，所述多角凹槽与所述齿轮的多角凸台2322'间隙配合。如图8所示。

通过所述调节旋钮231中的圆柱凸台2311'与传动齿轮232'的多角凸台2322'的间隙配合，在旋转调节旋钮231时，所述调节旋钮231'带动所述传动齿轮232'转动，所述传动齿轮232'带动齿形槽的齿，使所述两个调整带向相反方面运动，从而达到调整所述调整带长短的目的。

进一步地，参见图6，所述后壳体212'设置开口，在开口的周围设有圆形、中空的定位凸台2121'。所述定位凸台2121'外表面的末端为第一环状凸台21210'(参见图9)，所述定位凸台2121'的末端内表面设有第一环形齿21211'，在所述定位凸台2121'外表面，在所述第一环状凸台21210' 和所述后壳体212'外表面的中间位置设置有第二环状凸台21214'，将所述定位凸台外表面分为第一环形凹槽21212'和第二环形凹槽21213'。

参见图7，所述调节旋钮231'还包括卡扣2312'和第二环形齿2313'。参考图9或图10，所述卡扣2312'末端分别与后壳体212'的定位凸台2121' 中的第一环形凹槽21212'和第二环形凹槽21213'相配合，当所述卡扣2312' 末端位于所述第一环形凹槽21212'时，所述卡扣2312'末端与所述第一环状凸台21210'相抵。

所述第二环形齿2313'位于所述圆柱凸台2311'的外表面，当所述卡扣 2312'末端位于所述第二环形凹槽21213'时，所述第二环形齿2313'与定位凸台的第一环形齿21211'相啮合。

在需要调节调整带22'的松紧时，施加拉力于调节旋钮231'，使调节旋钮231'上的卡扣2312'越过第二环状凸台21214'进入第一环形凹槽 21212'，调节旋钮上的第二环形齿2313'同第一环形齿21211'脱离啮合，传动齿轮232'后端的六角凸台2322'与调节旋钮上的含六角凹槽的圆形凸台2311'间隙配合，在左旋或右旋调节旋钮231'时，带动传动齿轮232'绕前壳体211'上的圆柱台2111'旋转，传动齿轮232'前部的环形齿2321'同左调整带上的齿形槽2211'及右调整带222'上的齿形槽2221'啮合，左旋调节旋钮231'，左调整带221'与右调整带222'相对运动，实现后部头围长度减少；右旋调节旋钮231'，左调整带221'与右调整带222'相向背离运动，实现后部头围长度增加。

在将佩戴长度调整合适后，按压调节旋钮231'，使调节旋钮231'上的卡扣2312'越过第二环状凸台21214'进入第二环形凹槽21213'，调节旋钮上的第二环形齿2313'同后壳体212'上的圆形中空凸台2121'内壁的第一环形齿21211'啮合，由于圆形中空凸台2121'固定不动，因而无法旋转调节旋钮231'，固定左调整带221'与右调整带222'位置不动，实现佩戴头围的长度不变化。

在上述实施例中，如图7和图8所示，调节旋钮231'中的所述卡扣2312' 为多个，与所述圆柱凸台2311'同心均匀分布。另外，也可以为一个所述圆柱凸台2311'同心设置的环状凸台，类似于有多个卡扣2312'，且相互连接起来。

参见图5和图6，在所述调节机构2'的后壳体211'末端内侧，沿壳体长度方向设置有上下对称的凹形槽2115'。所述主体框架的后壳体12'两侧末端的内侧，沿壳体长度方向设置有上下凸台121'，通过后壳体12'的凸台121'与调节机构2'的凹形槽2115'将所述主体框架1'和调节机构2'连接起来后，其剖面图如图11所示。

在所述后壳体12'的两个弧形侧壁末端、凸台121'前端分别设置有连接组件13'和14'，以所述连接组件13'为例，参见图5，连接组件13包括直角形连接架131'、连接片130'和转轴132'，所述直角形连接架131'在一直角边中设置有长条通孔，与调整带22'的第二端末端相配合。在另一直角边设有固定孔，通过固定螺钉133'在所述凸台121'前固定在所述后壳体12'上。所述连接片130'设置在所述直角形连接架131'的上下直角转弯处，所述连接片123'上设有通孔，与所述调整带22'的第二端末端的圆柱中的通孔相配合。所述转轴132'用于通过所述连接片130'上的通孔，穿过所述调整带22'的第二端末端的通孔，用于连接所述后壳体12'与所述调整带 22'。

另外，所述主体框架的后壳体12'顶壁上设置第一挂耳122'，在调节机构2'的后壳体21'的顶壁上设有第二挂耳2112'，顶带4'可由弹性材料制成，如松紧带，可以弹性伸缩，其两端穿过所述第一挂耳122'和第二挂耳2112'，用于进一步将眼镜稳定地固定在佩戴者的头上。或者顶带4'至少一端为调节端，如采用魔术贴与挂耳连接，用以调整顶带4'的有效长度，该种结构既适合有松紧的带体，也适合无松紧的带体，而且如果配置无松紧的带体，还可以进一步提高头戴结构的定位可靠性。

需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的范围之内。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。