智能眼鏡的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能眼鏡，包括安裝著鏡片的鏡框、連接鏡框兩側(cè)的鏡腿、分別隱藏在兩塊鏡片內(nèi)側(cè)的兩個(gè)微型顯示器、與所述微型顯示器電連接的主機(jī)，所述鏡片的內(nèi)側(cè)鍍有半透半反射膜，所述微型顯示器的畫面經(jīng)放大后通過鏡片內(nèi)側(cè)下方的半透半反射膜反射形成一個(gè)疊加重合的放大的虛像。本發(fā)明在保持現(xiàn)有墨鏡的外觀下，可以實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的功能，同時(shí)通過連接一個(gè)主機(jī)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的手機(jī)、電腦、電視的功能，徹底顛覆現(xiàn)有智能電子產(chǎn)品的概念。
【專利說明】
智能眼鏡
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及穿戴式設(shè)備，尤其涉及一種與傳統(tǒng)太陽(yáng)墨鏡的外觀基本上類似的、可實(shí)現(xiàn)虛擬顯示和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的智能眼鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]蘋果公司推動(dòng)了便攜式電子設(shè)備的智能化發(fā)展，從蘋果公司推出的第一代蘋果智能手機(jī)到現(xiàn)在，智能手機(jī)在短短幾年時(shí)間里，迅速風(fēng)靡全球，逐漸淘汰了傳統(tǒng)手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)，甚至連個(gè)人電腦都受到了智能手機(jī)的嚴(yán)重威脅，出貨量不斷下滑。這是因?yàn)橹悄苁謾C(jī)無論從硬件上還是軟件上，具備近乎無限的擴(kuò)張性，不斷把人們的各項(xiàng)需求融入其中，再加上其移動(dòng)便攜屬性，令其成為現(xiàn)今大眾生活中不可或缺之個(gè)人必備硬件平臺(tái)，使智能手機(jī)被戲稱為人體的“第六器官”。但是，手機(jī)也存在一些應(yīng)用上的缺陷，例如，屏幕過小，目前做到的最大的屏幕尺寸為5.5英寸，單手已經(jīng)無法便捷操作，必須雙手操作，使用上非常不便，反而不如5.5英寸以下的智能手機(jī)暢銷。
[0003]為了看視頻、玩游戲時(shí)有更大的屏幕，出現(xiàn)了很多可穿戴設(shè)備，這些可穿戴設(shè)備類似于眼鏡，戴上眼鏡就可以看到投射的虛擬的畫面，這從一定程度上解決了手機(jī)看視頻、玩游戲屏幕過小的問題，但是人們?cè)谑褂眠@種穿戴式設(shè)備時(shí)，雙眼不能再看到其他事物，因此無法再兼顧其他的事情，而現(xiàn)有的手機(jī)作為人的第六器官基本上不影響其他事情的進(jìn)行，可以讓人們一心多用，因此，目前這些穿戴式設(shè)備的廣泛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及智能手機(jī)，只能針對(duì)一部分有特定需求的用戶。
[0004]因此，如何提供一種可以取代智能手機(jī)的智能眼鏡是業(yè)界亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提出一種智能眼鏡，包括安裝著鏡片的鏡框、連接鏡框兩側(cè)的鏡腿、分別隱藏在兩塊鏡片內(nèi)側(cè)的兩個(gè)微型顯示器、與所述微型顯示器電連接的主機(jī)，所述鏡片的內(nèi)側(cè)鍍有半透半反射膜，所述微型顯示器的畫面經(jīng)放大后通過鏡片內(nèi)側(cè)下方的半透半反射膜反射形成一個(gè)疊加重合的放大的虛像。
[0006]本技術(shù)方案的第一實(shí)施例中，所述鏡片為凹面鏡，所述半透半反射膜設(shè)于其凹面。該第一實(shí)施例采用的部件極少，結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)化，為一個(gè)較優(yōu)的實(shí)施例。
[0007]本技術(shù)方案的第二實(shí)施例中，所述鏡頭為平面鏡，所述鏡片與微型顯示器之間設(shè)有將所述畫面放大的凸透鏡。
[0008]上述兩個(gè)實(shí)施例中，所述半透半反射膜可以覆蓋鏡片內(nèi)側(cè)的全部或部分。所述半透半反射膜為增反膜，或者厚度為納米級(jí)的薄反射膜。例如可以采用厚度約為幾十納米到幾百納米的薄反射膜。
[0009]本技術(shù)方案的主機(jī)可以為一個(gè)存儲(chǔ)器，還可以具有操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，以及可運(yùn)行操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的電子元件器。
[0010]在一種應(yīng)用實(shí)施例中，所述主機(jī)可以采用智能手機(jī)、平板電腦、臺(tái)式機(jī)等。
[0011]在另外的應(yīng)用實(shí)施例中，可以將主機(jī)設(shè)計(jì)為一個(gè)外形類似于游戲操縱桿的手持設(shè)備，在該手持設(shè)備內(nèi)部至少會(huì)設(shè)有充電電池、CPU、儲(chǔ)存器，除此以外，它所包含的電子元器件還包括:具有鼠標(biāo)功能的人機(jī)交互模塊、攝像頭、體感傳感器、導(dǎo)航模塊、振動(dòng)馬達(dá)、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、S頂卡槽等，以及WIFI和藍(lán)牙等無線通訊模塊，用于連接互聯(lián)網(wǎng)，以及和周邊智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)無線互聯(lián)。然后這些電子元器件搭配相應(yīng)的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，使該手持設(shè)備具有完整的個(gè)人電腦或智能手機(jī)的功能。
[0012]優(yōu)選的，鏡框上還可以設(shè)置攝像頭，攝像頭用于拍攝鏡框前用戶手勢(shì)，所述主機(jī)識(shí)別所述手勢(shì)以及手勢(shì)操作的所述虛像的坐標(biāo)，作出相應(yīng)的響應(yīng)，這種人機(jī)交互方式更方便、更加智能化。
[0013]本發(fā)明將微型顯示器等部件隱藏在鏡片的內(nèi)側(cè)，從旁人的視角看來，該智能眼鏡在在外觀上與傳統(tǒng)的太陽(yáng)墨鏡、風(fēng)鏡等別無二致，具備輕便、時(shí)尚等美感元素。但是與傳統(tǒng)墨鏡不同，它將半透半反膜鍍?cè)阽R片的內(nèi)側(cè)，配合顯示器，可以在人眼前疊加呈一個(gè)清晰的3D虛像，同時(shí)還可以觀看到鏡片前的實(shí)際景象，使智能眼鏡同時(shí)具備虛擬顯示和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的能力，非但不能影響正常人的視覺，還應(yīng)該能增強(qiáng)人的視覺，比如暗光條件下自動(dòng)增加亮度，或是將細(xì)小的圖像放大以便觀看。同時(shí)，智能眼鏡還具備一個(gè)獨(dú)立的主機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)、電腦、網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒的功能，包括電話、互聯(lián)網(wǎng)、文件管理、拍照、生物信息識(shí)別、體感識(shí)別、導(dǎo)航、游戲、音頻等等，可以在用戶體驗(yàn)上徹底顛覆目前的手機(jī)、個(gè)人電腦和電視。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的立體圖；
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的背側(cè)視圖；
圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的成像原理圖；
圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的成像原理圖；
圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例的連接裝置的示意圖；
圖6為本發(fā)明主機(jī)的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理及結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016]如圖1至圖3所示，本發(fā)明第一實(shí)施例提供的智能眼鏡，包括安裝著鏡片I的鏡框2，鏡框2的兩側(cè)連接著兩條鏡腿3，兩塊鏡片I內(nèi)側(cè)隱藏著兩個(gè)微型顯示器4，其安裝位置與人的兩眼位置相近，在本實(shí)施例中，鏡片朝向人眼的一側(cè)表面稱為內(nèi)側(cè)，相反的一側(cè)表面稱為外側(cè)，微型顯示器4的固定方式采用的是在鼻托附近的鏡框上分別朝向鏡腿延伸出兩個(gè)L」形托架5，微型顯示器分別固定在這兩個(gè)托架上，然后可以把鏡框和/或鏡腿的內(nèi)部挖空，在鏡框或鏡腿的合適位置設(shè)置微型顯示器的通訊接口，通過電路或者連接線將微型顯示器與通訊接口電連接，外部與眼鏡彼此獨(dú)立的主機(jī)可以通過該通訊接口連接至微型顯示器4，顯示相應(yīng)的畫面。
[0017]微型顯示器4的屏幕朝向鏡片I的內(nèi)側(cè)，鏡片I采用的是凹面鏡，鏡片I的內(nèi)側(cè)的凹面上鍍有半透半反射膜，通過凹面鏡以及半透半反射膜可以將微型顯示器4的屏幕顯示的畫面進(jìn)行放大，在人眼直視方向的前下方形成一個(gè)疊加重合的放大虛像，從而被人眼接收。而人眼直視方向的前上方可以看到眼前的實(shí)際景象，虛擬畫面和實(shí)際景象相疊加，可以實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。由于虛像是成像在人眼的前下方，也就是說，半透半反射膜可以僅僅只覆蓋鏡片內(nèi)側(cè)需要進(jìn)行反射的部分區(qū)域就可以達(dá)到該效果，但是為了使鏡片達(dá)到統(tǒng)一的美觀的外觀效果，最好將半透半反射膜覆蓋住鏡片的全部。
[0018]微信顯示器4的屏幕的像通過凹面鏡后在距離最適于人眼7視距約300mm的處疊加成正立放大的虛像6。即通過對(duì)屏幕的畫面的整體放大達(dá)到成像放大的目的，以上功能為高像素微型顯示器成為介質(zhì)實(shí)現(xiàn)對(duì)外界圖像、視頻的再現(xiàn)。當(dāng)凹透鏡前方被遮光或者光線較弱時(shí)，則人眼只能看到顯示器的虛像，可以為用戶帶來虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)效果的體驗(yàn)。
[0019]在本實(shí)施例中，主機(jī)具有操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，當(dāng)然還具有可運(yùn)行這些操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的電子元件器，例如處理器、存儲(chǔ)器、內(nèi)存、電源等必備的部件。
[0020]具體的一種應(yīng)用方式是主機(jī)可以直接利用現(xiàn)有的具有操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序及相應(yīng)電子器件的智能電子產(chǎn)品，例如，高像素的微型顯示器4可以通過通訊接口可將平板電腦、手機(jī)、臺(tái)式機(jī)、存儲(chǔ)器等里面的圖像、視頻顯示在微型顯示器的屏幕上。
[0021]另外主機(jī)還有其他的具體的應(yīng)用方式，如圖6所示，主機(jī)10可以是自我研發(fā)的一個(gè)獨(dú)立于眼鏡的一個(gè)電子設(shè)備，外形為一個(gè)可單手持握的棒狀形狀，結(jié)構(gòu)上包含了普通智能手機(jī)除屏幕外的所有其他組成部分，其外殼上設(shè)有返回鍵101、Home鍵102、軌跡球106、主攝像頭108和閃光燈107，外殼的一端設(shè)有滑動(dòng)滾輪105，外殼的側(cè)面分別設(shè)有開關(guān)機(jī)按鈕103、音量調(diào)節(jié)按鈕104，以及圖中未示出的USB插口、存儲(chǔ)卡插口、S頂卡插口。除了這些基本的硬件，主機(jī)還可以設(shè)置體感傳感器、導(dǎo)航模塊、振動(dòng)馬達(dá)、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、無線通訊模塊等等，進(jìn)一步豐富其功能。
[0022]主機(jī)的返回鍵101與現(xiàn)有手機(jī)的返回鍵功能類似，可以返回到用戶的上一步操作界面;Home鍵102用于直接回到主菜單。軌跡球106可以充當(dāng)鼠標(biāo)的功能，操作軌跡球就可以操控虛像上的鼠標(biāo)圖標(biāo)，也可以將軌跡球替換成觸摸板等具有同樣功能的類似部件，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。除了這種硬件的人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)方式，還可以在鏡框上安裝一個(gè)攝像頭，使用時(shí)，用戶戴著智能眼鏡，看著眼前的虛像，用手勢(shì)進(jìn)行操作，攝像頭可以拍攝用戶的手勢(shì)，然后主機(jī)識(shí)別該手勢(shì)以及手勢(shì)操作的虛像的坐標(biāo)，作出相應(yīng)的響應(yīng)，這也是一種人機(jī)交互方式。端部的滑動(dòng)滾輪，可以實(shí)現(xiàn)如照片的放大縮小、網(wǎng)頁(yè)的滾屏、圖標(biāo)的選擇等操控，使用起來更加方便。主攝像頭可以方便拍照和拍視頻，LED閃光燈可以給拍照補(bǔ)光，以及作為手電筒照明用。該主機(jī)獨(dú)立于眼鏡，可以手持，也可以放在口袋中，通過有線或無線的方式與微型顯示器連接。
[0023]如圖4、圖5所示，本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例差不多，不同點(diǎn)在于鏡片I采用的是平面鏡，在平面鏡的內(nèi)側(cè)鍍有半透半反射膜，鏡片I與微型顯示器4之間設(shè)有將微型顯示器屏幕顯示的畫面放大的凸透鏡。本實(shí)施例中，通過一個(gè)類似于鏡筒的連接裝置8將微型顯示器4和透鏡9分別設(shè)置在鏡筒的兩端，它們均設(shè)置在眼鏡下方靠近鼻梁處，不影響人眼正常的前視角。根據(jù)平面成像原理，微型顯示器的鏡像通過凸透鏡的放大后將在人眼直視前下方形成一個(gè)疊加重合的放大虛像。與第一實(shí)施例相同的原理，均可以實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)的功能。
[0024]上述兩個(gè)實(shí)施例中的半透半反射膜可以采用增反膜，還可以采用薄的反射膜，一般采用的反射膜的厚度都是納米級(jí)的，厚度約為幾十納米到百納米。
[0025]本發(fā)明的微型顯示器及其連接、放大的部件置于鏡片后的鏡框內(nèi)，被完全遮擋而且十分輕薄，在外人看來，與普通墨鏡、風(fēng)鏡別無二致，但是可以直接在人眼前的視角上實(shí)現(xiàn)更好的、更便捷的人機(jī)交互，基本上可以完全取代現(xiàn)有智能手機(jī)的所有功能。
[0026]以上具體實(shí)施例僅用以舉例說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的構(gòu)思下可以做出多種變形和變化，這些變形和變化均包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能眼鏡，包括安裝著鏡片的鏡框、連接鏡框兩側(cè)的鏡腿、分別隱藏在兩塊鏡片內(nèi)側(cè)的兩個(gè)微型顯示器、與所述微型顯示器電連接的主機(jī)，其特征在于，所述鏡片的內(nèi)側(cè)鍍有半透半反射膜，所述微型顯示器的畫面經(jīng)放大后通過鏡片內(nèi)側(cè)下方的半透半反射膜反射形成一個(gè)疊加重合的放大的虛像。2.如權(quán)利要求1所述的智能眼鏡，其特征在于，所述鏡片為凹面鏡，所述半透半反射膜設(shè)于其凹面。3.如權(quán)利要求1所述的智能眼鏡，其特征在于，所述鏡頭為平面鏡，所述鏡片與微型顯示器之間設(shè)有將所述畫面放大的凸透鏡。4.如權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的智能眼鏡，其特征在于，所述半透半反射膜覆蓋鏡片內(nèi)側(cè)的全部或部分。5.如權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的智能眼鏡，其特征在于，所述主機(jī)具有操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，以及可運(yùn)行操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的電子元件器。6.如權(quán)利要求5所述的智能眼鏡，其特征在于，所述主機(jī)為智能手機(jī)、平板電腦、臺(tái)式機(jī)中的一種。7.如權(quán)利要求5所述的智能眼鏡，其特征在于，所述主機(jī)設(shè)有的電子元器件包括處理器、內(nèi)存、存儲(chǔ)器、可實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)功能的人機(jī)交互模塊、攝像頭、體感傳感器、導(dǎo)航模塊、振動(dòng)馬達(dá)、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、SIM卡槽、無線通訊模塊。8.如權(quán)利要求5所述的智能眼鏡，其特征在于，所述鏡框上設(shè)有用于拍攝鏡框前用戶手勢(shì)的攝像頭，所述主機(jī)識(shí)別所述手勢(shì)以及手勢(shì)操作的所述虛像的坐標(biāo)，作出相應(yīng)的響應(yīng)。9.如權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的智能眼鏡，其特征在于，所述半透半反射膜為增反膜，或者厚度為納米級(jí)的薄反射膜。
【文檔編號(hào)】G02B27/01GK105866955SQ201610426313
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月16日
【發(fā)明人】鈔晨
【申請(qǐng)人】深圳市世尊科技有限公司