一种投影式增强现实眼镜制造技术

本发明专利技术提供了一种投影式增强现实眼镜，包括镜框、镜片、投影系统、控制模块和粘贴于皮肤表面的散射材料层，利用控制模块启动投影系统，投影系统可向人眼下方皮肤表面或粘贴在皮肤表面的散射材料层区域投影形成图像，投影图像在镜片的矫正后进入人眼。本发明专利技术中投影系统中的投影镜头和镜片可以根据不同用户调节其角度及相对位置，而且镜片可以由多层透镜组成，使得投影图像在人眼中呈现更加清晰的画面，适应不同的用户，有广大应用市场和前景。

【技术实现步骤摘要】
一种投影式增强现实眼镜
本专利技术涉及增强现实眼镜
，特别涉及一种投影式增强现实眼镜。
技术介绍
增强现实技术(简称AR技术)，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，在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。增强现实眼镜即为利用增强现实技术的眼镜。目前，市场上出现了多种增强现实眼镜，包括传统的折返式结构，波导AR眼镜及自由曲面棱镜技术等。但是都无法解决光学性能与系统体积和质量之间的矛盾。
技术实现思路
本专利技术提供一种投影式增强现实眼镜，能够实现大视场角，大出瞳直径及轻量化，从而提高用户的体验舒适度。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种投影式增强现实眼镜，包括镜片、镜框、投影系统和反射材料层，其中：所述镜片与镜框配合；所述投影系统安装在镜框上，且所述投影系统能在皮肤上投影形成图像；所述散射材料层为无害颜料或贴膜，粘贴于投影图像在皮肤上的区域，所述散射材料层能将皮肤上的投影图像散射至镜片。在一个实施例中，所述投影系统包括依次安装的微显示器、投影镜头和转折镜，其中:所述微显示器发出图像源；所述投影镜头包括若干个透镜，所述透镜沿图像源传播方向依次安装，使得图像源的光线经放大矫正后传送至转折镜，所述透镜的面型为球面、非球面、自由曲面或衍射面；所述转折镜将图像源反射至皮肤上的散射材料层，所述转折镜为平面、球面、非球面、自由曲面或衍射面。在一个实施例中，所述投影系统包括激光器、激光调制系统和两轴微机电扫描反射镜，其中:所述激光器向激光调制系统发出不同种类的激光；上述激光通过激光调制系统后，再由两轴微机电扫描反射镜扫描，进而在皮肤上的散射材料层形成投影图像。在一个实施例中，所述镜片由透镜组成，所述透镜的一侧为部分反射面，另一侧为透射面。在一个实施例中，所述镜片由两个透镜胶合组成，其中公共面为部分反射面，与外界直接接触的两个侧面均为透射面。在一个实施例中，所述镜片由三个透镜胶合组成，其中靠近皮肤的公共面为透射面，远离皮肤的公共面为部分反射面，与外界直接接触的两个侧面均为透射面。在一个实施例中，所述镜片上反射投影图像的区域外设有环形扩展部分，所述环形扩展部分不能反射虚拟图像，只能用于透射环境光。在一个实施例中，所述镜片的透射偏振方向与投影在皮肤上的图像的偏振方向垂直。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例中整体系统结构图；图2为本专利技术实施例中一种投影镜头式投影系统的整体结构图；图3为本专利技术实施例中一种激光扫描式投影系统的结构图；图4为本专利技术实施例中一种一层透镜式镜片结构图；图5为本专利技术实施例中一种两层透镜式镜片结构图；图6为本专利技术实施例中一种三层透镜式镜片结构图；图7为本专利技术实施例中另一种投影镜头式投影系统的整体结构图；图8为本专利技术实施例中第三种投影镜头式投影系统的整体结构图；图9为本专利技术实施例中一种环形扩展部分结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种投影式增强现实眼镜，包括镜框1、镜片2、投影系统4和散射材料层5，其中：镜片2与镜框1配合；投影系统4安装在镜框1上，且所述投影系统4能在皮肤上投影形成图像；散射材料层5为无害颜料或贴膜，粘贴于投影图像在皮肤上的区域，所述散射材料层5能将皮肤上的投影图像反射至镜片2。上述技术方案的工作原理为：用户根据自己的需求操作控制模块3向投影系统4发送指令，使得投影系统4在皮肤表面呈现投影图像，且该投影图像处于反射材料层5的位置，该散射材料层5用以提高图像质量，可以是无害颜料，也可以是一层薄的贴膜，且该散射材料层5具有较好散射性能；反射材料层5将投影图像反射至镜片2；投影图像经过镜片2调整后进入人眼。投影系统还可以设于镜框的镜腿上，能在皮肤表面成像即可。如图7所示，为投影系统的成像过程，投影系统包括微显示器、投影镜头和转折镜。上述技术方案的有益效果为：现有技术中公开了一种基于透明成像玻璃的增强现实眼镜，包括镜片、镜框和镜腿，所述镜框顶部通过支架活动连接微型投影仪；所述镜腿上设有控制微型投影仪的控制按键，控制按键通过数据线与微型投影仪可拆卸连接。上述技术方案中支架以及连通控制按键和微型投影仪的数据线增加了眼镜本体的重量，降低了用户佩戴本专利技术的舒适度。本技术方案中，投影系统4直接安装在镜框1表面，无需通过支架连接；用户可以在智能设备上远程通过无线网络向控制模块3发送指令，控制模块3发送动作指令到投影系统4，在此过程中无需数据线参与；而且投影系统体积和重量较小，易于安装在镜框1上，使得眼镜结构非常紧凑，同时质量轻盈。投影系统将图像投影在人眼下方的位置，投影图像再通过镜片的矫正进入人眼。在光学上，人眼下方的投影图像与镜片的角度较小，从而易于矫正光学像差。使得系统具有很高的光学性能，即实现大视场角，大出瞳直径和高分辨率。在一个实施例中，如图2所示，投影系统4包括依次安装的微显示器41、投影镜头42和转折镜43，其中：微显示器41发出图像源；投影镜头42包括若干个透镜，透镜沿图像源传播方向依次安装，使得图像源的光线经放大矫正后传送至转折镜43，透镜的面型为球面、非球面、自由曲面或衍射面；转折镜43将图像源反射至皮肤上的散射材料层5，所述转折镜43为平面、球面、非球面、自由曲面或衍射面。上述技术方案的工作原理为：控制模块3向投影系统4发送动作指令后，投影系统4中的微显示器41发出图像源；投影镜头42由若干个透镜组成，透镜沿图像源传播方向安装，使得图像源经过若干透镜的折射后呈现在转折镜43上；转折镜43将折射后的图像源反射至皮肤表面。投影系统还能根据脸部特征进行相应的设计，如图8所示，投影系统包括微显示器、投影镜头和转折镜，投影图像在一个曲面上，对应着特定的脸部形貌。投影镜头中，可以通过调节透镜的相对位置或者调节透镜的曲率来进行变焦，以适应佩戴时脸部与眼镜距离的变化。可以通过调节投影镜头42中透镜的相对位置或曲率进行变焦，以适应不同用户的佩戴需求。上述技术方案的有益效果为：本技术方案中，图像源通过投影镜头42可以矫正像差；同时可以根据不同用户的需要进行调节投影镜头42中透镜的相对位置和曲率。与参数固定的投影设备相比，本技术方案适合不同用户的佩戴。在一个实施例中，如图3所示，投影系统包括激光器44、激光调制系统45和两轴微机电扫描反射镜46，其中：激光器44向激光调制系统45发出三原色激光信号；激光信号通过激光调制系统45后，再由两轴微机电扫描反射镜46扫描，进而在皮肤上的反射材料层5形成投影图像。上述技术方案的工作原理为：控制模块3向投影系统4发送动作指令后，在彩色模式下，投影系统4中的激光器44发出三原色激光信号；通过激光调制系统45将三原色激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影式增强现实眼镜，其特征在于：包括镜片、镜框、投影系统和散射材料层，其中:所述镜片与镜框配合；所述投影系统安装在镜框上，且所述投影系统能在皮肤上投影形成图像；所述散射材料层为无害颜料或贴膜，粘贴于投影图像在皮肤上的区域，所述散射材料层能将皮肤上的投影图像散射至镜片。

【技术特征摘要】
1.一种投影式增强现实眼镜，其特征在于：包括镜片、镜框、投影系统和散射材料层，其中:所述镜片与镜框配合；所述投影系统安装在镜框上，且所述投影系统能在皮肤上投影形成图像；所述散射材料层为无害颜料或贴膜，粘贴于投影图像在皮肤上的区域，所述散射材料层能将皮肤上的投影图像散射至镜片。2.根据权利要求1所述的一种投影式增强现实眼镜，其特征在于：所述投影系统包括依次安装的微显示器、投影镜头和转折镜，其中：所述微显示器发出图像源；所述投影镜头包括若干个透镜，所述透镜沿图像源传播方向依次安装，使得图像源的光线经放大矫正后传送至转折镜，所述透镜的面型为球面、非球面、自由曲面或衍射面；所述转折镜将图像源反射至皮肤上的散射材料层，所述转折镜为平面、球面、非球面、自由曲面或衍射面。3.根据权利要求1所述的一种投影式增强现实眼镜，其特征在于：所述投影系统包括激光器、激光调制系统和两轴微机电扫描反射镜，其中：所述激光器向激光调制系统发出不同种类的激光；上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建明，
申请(专利权)人：杨建明，
类型：发明
国别省市：吉林,22