一种分体式夹片光波导AR眼镜

本发明涉及一种分体式夹片光波导ar眼镜，属于ar眼镜。

背景技术：

1、增强现实(augmented reality，ar)，是指将计算机生成的虚拟物体或信息叠加到真实环境中，从而使体验者达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的信息被实时叠加到同一个画面或空间中同时存在，体验者既能看到真实世界，又能通过设备与虚拟世界互动。增强现实拥有手势识别、眼球追踪等人机交互方式，并且给用户带来颠覆式的场景体验，将会成为下一代计算平台。

2、在传统ar眼镜的使用过程中，ar眼镜较为厚重，而且要兼顾续航性能，使得眼镜重量进一步增加，舒适性较差，无法长时间佩戴。采用分体式设计，将占主要重量的电池、处理机、触控板、扬声器等全部分散到脖颈处，大幅减少眼镜重量，提高佩戴舒适性和续航能力。

3、现有的ar眼镜，通常采取镜架与成像镜片的一体式设计，对于近视人群需要重新配置近视镜片安装在ar眼镜的成像镜片后部，对于不需要使用ar眼镜的场合，无法摘除ar眼镜，单独使用近视镜片，增加了使用成本，同时降低了便携性。采用夹片式设计，在使用时将ar眼镜的成像镜片，夹在近视眼镜上，在不使用的场合取下，提高了便携性，减少了使用成本，更加有利于普及。

4、现有ar眼镜呈像模组由镜头、传感器、数字化cv算法和lcd/led显示器的4部分组成。呈像模组根据ar光学技术出现的时期可划分为：离轴光学、棱镜光学、曲面棱镜、光波导和光场技术5代。目前光波导技术是第四代成像技术，利用光线在镜片内的全反射，实现光线横向传输的同时减少对镜片厚度的要求，再根据光线选择处理手段(偏振分光膜和光栅)，具有超薄，视场角范围广，技术成熟等特点。

5、在传统ar眼镜的应用中，ar眼镜的厚重、舒适性差、续航能力低与便携性较差严重影响了ar眼镜的推广和普及。然而随着科技的进步和市场的发展，传统的ar眼镜显然已经不能满足人们对高品质高效率生活的追求，于是这种分体式夹片光波导ar眼镜便应运而生了。这款ar眼镜可以实现对重量的分散性布置，解决现有ar眼镜过于厚重的问题，提高了佩戴舒适性。采用电池与镜片的分体式设计，解决了续航能力与舒适性不可兼得的问题。针对近视人群，夹片式设计取消了传统的镜腿结构，可以针对不同场合随时夹上或者取下ar眼镜，提高了便携性。采用光波导镜片设计，可以将镜片厚度减少到1.5mm，同时得到较大的视场角，提高了佩戴舒适性。三种技术的综合应用，极大程度上提高了佩戴舒适性、续航能力和便携性，给人一种全新的生活体验。

6、现有技术如专利号为cn110717993b的发明专利公开了一种分体式ar眼镜系统的交互方法、系统及介质，其中，ar眼镜系统包括眼镜终端和手持终端，眼镜终端用于渲染多个目标对象并将其叠加在真实物理场景中进行显示，交互方法包括采用手持终端在眼镜终端的显示视窗中构建一条指示线，指示线的终点用于指示眼镜终端的显示视窗中的第一目标对象。该交互方法不会受到环境噪音的影响，适用更加广泛，和现有的手势交互方法相比，也无需人手长时间举着，交互更加轻松，同时也不会受到强光影响。

7、上述现有技术公开的ar眼镜，在整体思路上很优秀，成功实现了ar眼镜的分体式设计。利用手持式控制，减少环境的影响，交互更加轻松，但它的佩戴方式上还存在一定的瑕疵，首先这款产品显然并未考虑到手持终端重量，佩戴不方便。其次，ar眼镜仍采取镜片与镜腿的整体式设计，佩戴时要么与现有近视眼镜重叠佩戴，要么单独配置近视镜片，影响的佩戴的舒适感。

8、现有技术如专利号为cn111338082b的发明专利公开了一种ar眼镜，包括显示模组、调节机构、镜架，显示模组和调节机构均设置于镜架上。其中，调节机构被设置成能够将显示模组的影像调节至设定的视野范围内。该现有技术所提供的ar眼镜能够满足不同头围及瞳距的人群在佩带时的呈像效果。

9、相比于传统ar眼镜，上述现有技术具有针对不同人群的调节功能，可以根据不同头围和瞳距进行调节，能较好地保证ar眼镜佩戴和成像时的舒适性，美中不足的是，ar眼镜的镜架已经决定了大体尺寸，尽管可以通过具体机械结构进行调节，依然无法完全达到个人眼镜的舒适程度。

10、现有技术如专利号为cn111736352b的发明专利公开了一种ar眼镜，公开一种光机与镜腿同步折叠结构，包括用于安装光波导镜片的安装支架、镜腿组件和集成安装于镜腿组件内的光机组件。通过镜腿组件在安装支架上的翻折运动即可实现镜腿组件的折叠或展开状态切换，方便地实现收纳和携带。

11、上述现有技术侧重于ar眼镜的折叠，对一些经常为收纳和携带ar眼镜而纠结的人来说是一个福音，有了它，能大大缩减ar眼镜的放置空间。但它在ar眼镜的轻量化设计方面还有着较大的提升空间。

12、现有技术如专利号为cn114624890b的发明专利公开了一种ar眼镜组件，包括眼镜主体和颈环装置，眼镜主体与颈环装置通过数据线电连接；ar眼镜组件中，镜框包括主梁部和镜框部；镜框部的内孔壁处设置有一圈台阶凸起部，电致变色膜设置在靠近台阶凸起部的内侧，通过控制器调节电致变色膜明暗度可以进行调整，可以缓解外线强光对光机组件成像的清晰度的影响；另外，主梁部的后端设置有两个第一支撑架，主梁部的中间及两侧位置分别设置有固定锁紧部，固定架与固定锁紧部通过连接件连接；光机组件通过连接件与固定架连接，可以通过第一支撑架、固定架及镜盖将光机组件进行装配，降低装配及拆卸的难度，提高生产效率。

13、上述现有技术侧重于ar眼镜的分体式设计，对一些经常为佩戴ar眼镜而但ar眼镜舒适性较差的人来说是一个福音，有了它，能大大缩减ar眼镜的眼部承受重量。但它在ar眼镜的成像、操控及佩戴方面仍有需要改进的方面。

14、综上所述，现有的ar眼镜，针对传统ar眼镜的种种缺陷进行改良，有的侧重于轻量化设计，有的侧重于成像技术的提升，还有的侧重于操作的准确性，在一定程度上使人们在ar眼镜使用上更加便捷。但它们设计思路并不完善，都不能完全实现眼镜的轻量化设计、佩戴舒适性、续航能力和便携性的综合提升。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种分体式夹片光波导ar眼镜，实现对ar眼镜佩戴的轻量化、舒适性、便携性的综合提高。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种分体式夹片光波导ar眼镜，包括：

4、成像夹片主体与脖颈主体；

5、所述成像夹片主体包括镜框以及固定于镜框上的弹簧夹、摄像头以及第一数据接口，所述镜框内设置有光波导镜片和投影装置；所述第一数据接口用于与脖颈主体通信连接，接收数据并传输至投影装置上，所述投影装置用于对光波导镜片进行投影，基于光波导镜片在眼部正前方进行成像，通过弹簧夹用于将镜框夹在现有眼镜上，所述摄像头用于对当前视角信息进行采集；

6、所述脖颈主体包括第一副体、第二副体以及连接绳，第一副体、第二副体通过连接绳相连接；所述第一副体内设置有第一电源以及第一扬声器模块；所述第二副体内设置有第二电源以及第二扬声器模块；还包括分布设置在第一副体或第二副体中的第二数据接口、处理器、操控模块和音频控制模块，所述第二数据接口用于与第一数据接口通信连接。

7、作为优选实施方式，所述弹簧夹固定于所述镜框的中部的顶端，且所述镜框的中部位于弹簧夹的下方还开设有一槽口，所述槽口用于固定摄像头。

8、作为优选实施方式，所述镜框的两侧设置有凹槽，所述投影装置设有两个，两所述投影装置分别固定设置于两侧的凹槽内并与镜片中部的瞳孔位置平行。

9、作为优选实施方式，所述第一数据接口设置于镜框其中一侧的凹槽中，且所述第二数据接口设置于第一副体、第二副体中与第一数据接口处于同侧的副体上，所述第一数据接口和第二数据接口通过数据线连接。

10、作为优选实施方式，所述光波导镜片向凹槽内延伸设置有外侧凸起，所述投影装置的投影方向正对于外侧凸起。

11、作为优选实施方式，所述第一副体和第二副体的一端均设有圆形收口，所述连接绳一端固定在第一副体的圆形收口内，另一端固定在第二副体的圆形收口内。

12、作为优选实施方式，所述第一扬声器模块和第二扬声器模块分别设置于所述第一副体和第二副体靠近圆形收口的一侧，且位于人体耳朵部位的下方。

13、作为优选实施方式，所述第一副体和第二副体远离所述圆形收口的一端开口，且开口处连接有封口板。

14、作为优选实施方式，所述第一电源和第二电源为电池。

15、作为优选实施方式，所述操控模块为触摸控制板，所述操控模块固定于第一副体或第二副体的表面上。

16、本发明具有如下有益效果：

17、1、本发明一种分体式夹片光波导ar眼镜，通过分体式设计，可以实现ar眼镜的轻量化，将占主要重量的电源、处理器、操控模块、扬声器等全部分散到脖颈处，大幅减少ar眼镜重量，提高佩戴舒适性和续航能力。

18、2、本发明一种分体式夹片光波导ar眼镜，针对近视人群ar眼镜佩戴过于复杂的问题，采用夹片式设计方案。在使用时，将ar眼镜的成像镜片，夹在近视眼镜上，不使用的场合取下，提高了便携性，减少了使用成本，更加有利于普及。

19、3、本发明一种分体式夹片光波导ar眼镜，采用利用光线在镜片内的全反射，实现光线横向传输的同时减少对镜片厚度以及整体ar眼镜的重量。