一种智能眼镜的变焦驱动装置及智能眼镜的制作方法

1.本发明涉及智能变焦眼镜，具体是一种智能眼镜的变焦驱动装置及智能眼镜。


背景技术：

2.智能变焦眼镜市场在国内并未打开，智能变焦眼镜的技术还很不成熟，无论从产品的功能还是结构设计都急需开发，尤其是智能变焦眼镜的质量很重，往往可达60
‑
80克，产品尺寸极大，导致用户长时间佩戴舒适度极差。
3.此外，现有智能变焦眼镜概念机的变焦范围不精准，变焦度数误差较大，是由于通常使用的是微型直流电机，但直流电机难以精准运动会导致变焦度数不精准，影响用户实际使用效果。智能变焦眼镜的减速运行机构设计不紧凑，结构过于复杂，难以满足智能变焦眼镜的质量轻盈，尺寸小巧的需求。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种智能眼镜的变焦驱动装置，实现变焦范围大，变焦精准的目的。
5.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
6.一种智能眼镜的变焦驱动装置，包括传动箱箱体、传动模组以及镜片安装组件；所述传动模组安装于和镜片安装组件传动连接，并一同安装于传动箱箱体内；
7.所述镜片安装组件包括滑台和镜片安装台，所述滑台安装于丝杆驱动组件上，所述镜片安装台可拆卸地设置于传动箱箱体的底部滑槽上，并能够沿滑槽方向滑动；滑台的底部与镜片安装台的顶部通过卡接件连接，传动模组驱动滑台进而带动镜片安装台滑动，从而改变安装于镜片安装台上的前后两组镜片的重叠度，实现眼镜的变焦。通过将镜片安装组件拆成两个独立的滑台和镜片安装台，方便镜片安装组件在传动箱箱体内的快速安装。
8.具体地，所述传动模组包括一具有两段反向螺纹的丝杆和微型直流电机；所述丝杆转动地设置于传动箱箱体内，一端与微型直流电机连接，通过微型直流电机驱动丝杆进行转动；所述滑台为一对，分别安装在丝杆的两段反向螺纹上，并能够通过螺纹传动沿丝杆方向做相互靠近或者远离的运动，带动两个镜片安装台沿传动箱箱体的底部滑槽进行滑动。
9.进一步地，所述滑台包括左滑台、右滑台；所述镜片安装台包括左镜片安装台和右镜片安装台；
10.左滑台、右滑台分别设有用于套接在丝杆上的贯穿螺纹孔和贯穿一导杆的通孔，通过螺纹连接方式套接在丝杆的左右两段反向螺纹上；所述导杆与丝杆平行设置，并固定安装在传动箱箱体内；
11.左镜片安装台和右镜片安装台分别通过顶部的滑块安装在传动箱箱体的底部滑槽上，并能够沿滑槽进行滑动；左镜片安装台和右镜片安装台顶部的滑块上设有分别与上
方的左滑台和右滑台卡接的卡接件，从而当左滑台和右滑台滑动时，带动左镜片安装台和右镜片安装台沿传动箱箱体的底部滑槽进行滑动。
12.具体地，所述滑块和滑槽均为一对，结构相同但相反设置，两个滑块的两端分别设有尺寸大于滑槽的扁平状头端，所述滑槽的一端设有用于扁平状头端在滑槽进行拆装的插接口，通过将扁平状头端从插接口处插入，从而将相应的滑块卡入对应的滑槽上。
13.具体地，该智能眼镜的变焦驱动装置还包括传感器组件，所述传感器组件包括位于丝杆一端，用于检测丝杆转动角度的第一传感器组件，以及位于丝杆一侧，用于检测丝杆上镜片安装组件移动距离的第二传感器组件。
14.第一传感器组件包括光栅和光耦传感器；所述光栅安装于丝杆位于传动箱箱体左侧外的端部，并随丝杆同步转动；丝杆的端部上还套有位于光栅和丝杆左轴承之间的垫片。光栅上设有两组环形均匀设置的扇形叶片，每组扇形叶片均包括两个相对设置的90
°
扇形叶片，前后两组扇形叶片呈45
°
角重叠设置；所述光耦传感器包括左叶片感应传感器和右叶片感应传感器，分别对应两组扇形叶片设置，并固定安装在传动箱箱体上。当丝杆带动光栅转动时，左右两个叶片感应传感器随着光栅旋转产生高低电平脉冲信号，当电机转动一圈时输出8种状态，可以高精度、无误判的监测减速运行模组运行八分之一个圆，实现智能眼镜的精准度数控制，且该结构设计可检测转动方向，且能避免轴抖动导致误判，分辨率提高了一倍，极大的提高了变焦眼镜的精准度。
15.第二传感器组件包括左限位光耦传感器和右限位光耦传感器，分别固定在传动箱箱体内对应两个滑台的位置；两个滑台上分别设有凸块，在滑动至对应的左限位光耦传感器和右限位光耦传感器时触发光耦传感器信号，从而能够准确定位镜片安装组件的起始位置，方便智能眼镜定位初始度数0，和之后的调节度数，精准定位滑台的行程范围，从而精准定位变焦智能眼镜的度数区间范围。
16.优选地，所述左镜片安装台和右镜片安装台的底部分别嵌有磁铁，前后两组镜片的顶部设有进行磁性连接的磁块或金属块，从而通过磁吸方式可拆卸地对应安装在左镜片安装台和右镜片安装台的底部，方便镜片的快速拆装。
17.优选地，所述微型直流电机为微型空心杯直流电机，其通过行星齿轮与丝杆的端部连接，微型空心杯直流电机具备突出的节能特性、灵敏方便的控制特性和稳定的运行特性，具备变焦度数范围大，变焦度数精准的同时，可以长时间使用智能眼镜，极大的提高了用户的体验。
18.具体地，所述丝杆的两端分别通过丝杆左轴承和丝杆右轴承安装在传动箱箱体内；所述左轴承通过固定在传动箱箱体左侧的挡板限制在传动箱箱体内部。
19.进一步地，含有上述变焦驱动装置的智能眼镜也在本发明的保护范围中。
20.有益效果：
21.1、本发明变焦驱动装置通过采用微型空心杯直流电机、光栅、左叶片感应传感器和右叶片感应传感器相配合，能够准确检测丝杆转动八分之一圆，解决传统直流电机运行状态不稳定导致测定精度不准确的问题，使变焦度数更加精准。
22.2、本发明变焦驱动装置采用具有两段反向螺纹的丝杆驱动前后两组镜片的重叠度，实现眼镜的变焦；特殊的一丝杆两端反向导程的结构设计精巧，相比于外啮合齿轮的设计结构，可以缩减减速模组中齿轮、丝杆和导向杆数量，适应于更狭小空间的高精度位移。
23.3、本发明变焦驱动装置通过将滑台和镜片安装台卡接式设计，左右镜片安装台能够通过插接口快速的安装在传动箱箱体的底部，解决了镜片安装组件较难安装的问题；同时左右镜片安装台与传动箱箱体底部滑槽紧密连接，从而实现滑台在箱体中不存在较大倾斜抖动的问题，实现变焦智能眼镜度数的精准变换。
附图说明
24.下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
25.图1是本发明智能眼镜的变焦驱动装置的整体结构示意图。
26.图2是本发明变焦驱动装置的剖面图。
27.图3是本发明变焦驱动装置的爆炸图。
28.图4是本发明变焦驱动装置的内部结构原理图。
29.图5是本发明变焦驱动装置的滑台滑动原理图。
30.图6是本发明变焦驱动装置中左右滑台与左右镜片安装台的部件放大图。
31.图7是本发明变焦驱动装置中镜片安装组件的组合图。
32.图8是左右镜片安装台在传动箱箱体底部滑槽内的安装图。
33.图9是本发明智能眼镜前后两组镜片的结构图。
34.其中，各附图标记分别代表：1微型直流电机；2传动模组；3传动箱箱体；4左滑台；5右滑台；6导杆；7丝杆；8丝杆左轴承；9丝杆右轴承；10垫片；11光栅；12挡板；13行星齿轮；14左镜片安装台；15右镜片安装台；16左磁铁；17右磁铁；18左限位光耦传感器；19右限位光耦传感器；20左叶片感应传感器；21右叶片感应传感器；22滑块；23滑槽；24扁平状头端；25插接口；26贯穿螺纹孔；27通孔；28左镜片；29右镜片。
具体实施方式
35.根据下述实施例，可以更好地理解本发明。
36.说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
37.如图1至图9所示，本发明智能眼镜的变焦驱动装置包括传动箱箱体3、传动模组2、传感器组件以及镜片安装组件；所述传动模组2和镜片安装组件传动连接，并一同安装于传动箱箱体3内。
38.镜片安装组件包括滑台和镜片安装台，滑台安装于丝杆驱动组件上，镜片安装台可拆卸地设置于传动箱箱体3的底部滑槽23上，并能够沿滑槽23方向滑动；滑台的底部与镜片安装台的顶部通过卡接件连接，传动模组2驱动滑台进而带动镜片安装台滑动，从而改变安装于镜片安装台上的前后两组镜片的重叠度，实现眼镜的变焦。
39.传动模组2包括一具有两段反向螺纹的丝杆7和微型直流电机1；所述丝杆7转动地设置于传动箱箱体3内，一端与微型直流电机1连接，通过微型直流电机1驱动丝杆7进行转动；所述滑台为一对，分别安装在丝杆7的两段反向螺纹上，并能够通过螺纹传动沿丝杆7方向做相互靠近或者远离的运动。
40.如图2和图5所示，滑台包括左滑台4、右滑台5，镜片安装台包括左镜片安装台14和右镜片安装台15；所述左滑台4、右滑台5分别通过螺纹连接方式套接在丝杆7的左右两段反向螺纹上。
41.如图7和图8所示，左镜片安装台14和右镜片安装台15分别通过顶部的滑块22限制在传动箱箱体3的底部滑槽23内，并能够沿滑槽23进行滑动；左镜片安装台14和右镜片安装台15顶部的滑块22上设有分别与上方的左滑台4和右滑台5卡接的卡接件，从而当左滑台4和右滑台5滑动时，带动左镜片安装台14和右镜片安装台15沿传动箱箱体3的底部滑槽23进行滑动。
42.左镜片安装台14和右镜片安装台15顶部的滑块22，以及对应滑槽23均为一对，结构相同但相反设置，两个滑块的两端分别设有尺寸大于滑槽23的扁平状头端24，所述滑槽23的一端设有用于扁平状头端24在滑槽23进行拆装的插接口25，通过将扁平状头端24从插接口25处插入，从而将相应的滑块22卡入对应的滑槽23内。
43.如图3和图4所示，传感器组件包括第一传感器组件和第二传感器组件；其中，第一传感器组件包括光栅11和光耦传感器；所述光栅11固定连接在丝杆7的端部，并随丝杆7同步转动；光栅11上设有两组环形均匀设置的扇形叶片，每组扇形叶片均包括两个相对设置的90
°
扇形叶片，前后两组扇形叶片呈45
°
角重叠设置；所述光耦传感器包括左叶片感应传感器20和右叶片感应传感器21，分别对应两组扇形叶片设置，并固定安装在传动箱箱体3上。当丝杆7带动光栅11转动时，左右两个叶片感应传感器随着光栅旋转产生高低电平脉冲信号，当电机转动一圈时输出8种状态，可以高精度、无误判的监测减速运行模组运行八分之一个圆，实现智能眼镜的精准度数控制，且该结构设计可检测转动方向，且能避免轴抖动导致误判，分辨率提高了一倍，极大的提高了变焦眼镜的精准度。
44.如图2和图4所示，第二传感器组件包括左限位光耦传感器18和右限位光耦传感器19，分别固定在传动箱箱体3内对应两个滑台的位置；两个滑台上分别设有凸块，在滑动至对应的左限位光耦传感器18和右限位光耦传感器19时触发光耦传感器信号，从而能够准确定位镜片安装组件的起始位置，方便智能眼镜定位初始度数0，和之后的调节度数，精准定位滑台的行程范围，从而精准定位变焦智能眼镜的度数区间范围。
45.如图5所示，左滑台4和右滑台5分别设有用于套接在丝杆7上的贯穿螺纹孔26和贯穿一导杆6的通孔27；所述导杆6与丝杆7平行设置，并固定安装在传动箱箱体3内。
46.如图2和图9所示，左镜片安装台14和右镜片安装台15的底部分别嵌有左磁铁16和右磁铁17，左镜片28和右镜片29的顶部设有进行磁性连接的磁块或金属块，从而通过磁吸方式可拆卸地对应安装在左镜片安装台14和右镜片安装台15的底部，方便镜片的快速拆装。
47.微型直流电机1为微型空心杯直流电机，其通过行星齿轮13与丝杆7的端部连接，微型空心杯直流电机具备突出的节能特性、灵敏方便的控制特性和稳定的运行特性，具备变焦度数范围大，变焦度数精准的同时，可以长时间使用智能眼镜，极大的提高了用户的体
验。
48.如图2和图3所示，丝杆7的两端分别通过丝杆左轴承8和丝杆右轴承9安装在传动箱箱体3内；所述左轴承8通过固定在传动箱箱体3左侧的挡板12限制在传动箱箱体3内部。
49.如图2所示，光栅11安装于丝杆7位于传动箱箱体3左侧外的端部，丝杆7的端部上还套有位于光栅11和丝杆左轴承8之间的垫片10。
50.使用时，光栅11随着丝杆7转动，位于光栅11侧方的左叶片感应传感器20和右叶片感应传感器21随着光栅上2组叶片的相对位置变化产生高低电平脉冲信号，从而实现丝杆7转速检查、位置记录。
51.智能眼镜中的控制板上的处理器可以根据传感器通过左限位光耦传感器18和右限位光耦传感器19快速获取滑块的原点位置，同时，在驱动直流电机旋转的同时，通过光栅11侧方的2个传感器的反馈获得电机的转速；这样，就可以精准实现对滑块和镜片的准确驱动控制，从而实现精准变焦。
52.本发明提供了一种智能眼镜的变焦驱动装置及智能眼镜的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。