本技术涉及ar显示,尤其涉及一种ar眼镜波导镜片固定结构。
背景技术:
1、增强现实(augmented reality,ar)显示,是真实世界信息和虚拟信息实时叠加至同一个画面或空间的新兴显示技术。使用者佩戴上相应的近眼显示设备后,人眼可实时接收自然环境光线以及叠加于自然环境中的虚拟图像,实现超越现实的感官体验。通常而言,在实际应用场景中,可通过诸如ar眼镜等近眼显示设备实现ar显示。
2、通常情况下,眼镜包括两个可以展开或收合的镜腿。在佩戴眼镜时,两个镜腿分别位于用户的两侧脸处,并分别搭接在两侧的耳部,以通过耳部对镜腿进行支撑,通过镜腿对用户侧脸的压紧保证眼镜佩戴的稳定。
3、ar眼镜主体内含有成像元件,眼镜的镜片一般采用波导片,用于将成像元件的图像源传导至佩戴用户的眼睛。传统眼镜的镜片一般采用卡接的安装结构,通过镜片的微型变将镜片的外缘卡接于镜框的凹槽内。ar眼镜若这种安装方式会导致波导片的损坏。如何在保证波导片不受损的前提下,使得ar眼镜的外观能够更接近传统眼镜,成为需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本实用新型实施例提供一种ar眼镜波导镜片固定结构,用以在ar眼镜的外观能够更接近传统眼镜的前提下,完成对波导片的安装固定。
2、为了实现上述实用新型目的,本实用新型实施例提供了一种ar眼镜波导镜片固定结构,包括镜框,镜框上设置有用于安装镜片的左安装孔和右安装孔,左安装孔和右安装孔均具有一个用于容置镜片的容置槽,所述的容置槽为由筒形侧壁和环形槽底围成的截面呈l型的槽体,
3、所述的镜片包括透光基板和粘覆于透光基板一侧的波导片,透光基板的面积大于波导片的面积,透光基板超出波导片外缘的部分形成呈环形的装配部,
4、左安装孔的容置槽内依次放置左镜片的透光基板和左卡环,右安装孔的容置槽内依次放置右镜片的透光基板和右卡环,左卡环和右卡环的周向外缘均布设有多个卡接凸起,左安装孔的容置槽和右安装孔的容置槽的筒形侧壁上均设置有与对应卡环上的卡接凸起相配合的卡接槽,左卡环的卡接凸起对应卡装于左安装孔的卡接槽内,并将左镜片的装配部限位于左卡环与该侧容置槽的槽底之间;右卡环的卡接凸起对应卡装于右安装孔的卡接槽内,并将右镜片的装配部限位于右卡环与该侧容置槽的槽底之间。左卡环和右卡环均为闭合的环形,其形状与容置槽的形状相配合,其中空结构用于让位波导镜片,形成视窗。
5、可选的,所述的容置槽的槽底位于筒形侧壁的前侧或后侧。优选的,所述的容置槽的槽底位于筒形侧壁的后侧,从而使得容置槽为前开口的槽体,方便镜片和卡环从前侧安装,避免镜框后侧的镜腿对镜片安装造成干涉。
6、优选的,所述的左镜片的透光基板与对应侧的容置槽的槽底之间、左镜片的透光基板与左卡环之间、右镜片的透光基板与对应侧的容置槽的槽底之间和右镜片的透光基板与右卡环之间均设置有缓冲垫圈。可选的,所述的缓冲垫圈为橡胶材质、泡棉材质等。
7、镜框左右两侧分别设置左镜腿和右镜腿,左镜腿和右镜腿的前部均设置有图像显示元件,所述的图像显示元件包括向对应侧的镜片出射图像光的图像源和设置于图像源出射光路上的成像镜组,波导片用于将图像显示元件出射的图像光以及外部真实环境光线导入人眼。
8、进一步的,所述的波导片具有用于接收图像显示元件出射的图像光的耦入单元,耦入单元沿图像显示元件出射光路置于图像显示元件的前方,波导片位于佩戴用户的眼睛的前方,图像显示元件将图像光投射至波导片的耦入单元,波导片用于将图像显示元件出射的光线以及外部真实环境光线导入人眼。
9、可选的,所述的波导片粘覆于透光基板的前侧或后侧。优选的,波导片粘覆于透光基板的后侧,以使波导片更靠近图像显示元件,提高图像光的耦入效率;同时,该结构使得波导片位于透光基板和镜框围成的空间内,能够对波导镜片起到保护作用。
10、所述的透光基板透射外部实际物体反射的光线,对其材质不做要求,可选的,其为玻璃材质或塑料材质,也可以为其他能够透光的材质。
11、进一步的,所述的波导片内设置有用于衍射和/或反射光线的光学模组,光学模组用于接收于耦入单元导入的图像源光线,并将所述的光线导向人眼,同时将外部实际物体反射的光线导向人眼,以使人眼既可以看到外部实际物体的图像,也可以看到虚拟图像,实现增强现实显示。优选的,所述的光学模组包括中继单元以及耦出单元。
12、所述的左镜腿的前部和/或右镜腿的前部设置有用于安装图像显示元件的容置腔,所述的容置腔为前侧开口的腔体,所述的图像显示元件安装于所述的容置腔内,与该图像显示元件相配合的波导片的耦入单元位于图像显示元件的正前方。
13、可选的,所述的图像源可以为光纤扫描图像源、lcd图像源、led图像源、lcos图像源、dlp图像源、oled图像源,或其他图像源。
14、优选的,所述的图像源为光纤扫描图像源。进一步的,所述的光纤扫描图像源包括光源、扫描驱动器和光纤,扫描驱动器通过支撑件固定设置于左镜腿或右镜腿的前部,扫描驱动器的前端为自由端,所述自由端在驱动信号的驱动下相对于其固定端做二维扫描运动,光纤的出射端以悬臂支撑的方式固定设置于扫描驱动器的自由端,光纤的进光端连接光源。进一步可选的,所述的光源包括激光器组及合束单元,激光器组包含多个单色激光器,所述多个单色激光器通过合束单元连接光纤的输入端。可选的,所述的光源设置于镜腿内,也可选的,所述的光源设置于一个独立的便携部件内。
15、本实用新型实施例中的一个或者多个技术方案,至少具有如下技术效果或者优点:
16、本实用新型采用透光基板作为波导片的安装基础,仅透光基板的安装部由卡环和容置槽夹紧,为了使该夹紧结构稳固,即使具有一定的夹紧力,也仅安装部具有形变,而波导片在安装过程中不会受到挤压产生形变,其本身也不用如传统镜片一样通过形变力实现与镜框的紧固连接,波导镜片本身结构不受安装影响,保证了波导镜片的光学性能及ar眼镜的成像质量。
1.一种ar眼镜波导镜片固定结构,其特征在于,包括镜框,镜框上设置有用于安装镜片的左安装孔和右安装孔,左安装孔和右安装孔均具有一个用于容置镜片的容置槽,
2.如权利要求1所述的一种ar眼镜波导镜片固定结构,其特征在于,所述的容置槽为由筒形侧壁和环形槽底围成的截面呈l型的槽体,卡接槽设置于左安装孔的容置槽和右安装孔的容置槽的筒形侧壁上。
3.如权利要求2所述的一种ar眼镜波导镜片固定结构,其特征在于,所述的容置槽的槽底位于筒形侧壁的前侧或后侧。
4.如权利要求1所述的一种ar眼镜波导镜片固定结构,其特征在于,所述的波导片粘覆于透光基板的前侧或后侧。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的一种ar眼镜波导镜片固定结构,其特征在于,所述的左镜片的透光基板与对应侧的容置槽的槽底之间、左镜片的透光基板与左卡环之间、右镜片的透光基板与对应侧的容置槽的槽底之间和右镜片的透光基板与右卡环之间均设置有缓冲垫圈。
6.如权利要求1-4中任意一项所述的一种ar眼镜波导镜片固定结构,其特征在于,镜框左右两侧分别设置左镜腿和右镜腿,左镜腿和右镜腿的前部均设置有图像显示元件,所述的图像显示元件包括向对应侧的镜片出射图像光的图像源和设置于图像源出射光路上的成像镜组,波导片用于将图像显示元件出射的图像光以及外部真实环境光线导入人眼。
7.如权利要求6所述的一种ar眼镜波导镜片固定结构,其特征在于,所述的波导片具有用于接收图像显示元件出射的图像光的耦入单元,耦入单元沿图像显示元件出射光路置于图像显示元件的前方,波导片位于佩戴用户的眼睛的前方,图像显示元件将图像光投射至波导片的耦入单元,波导片用于将图像显示元件出射的光线以及外部真实环境光线导入人眼。
8.如权利要求7所述的一种ar眼镜波导镜片固定结构,其特征在于,所述的左镜腿的前部和/或右镜腿的前部设置有用于安装图像显示元件的容置腔,所述的容置腔为前侧开口的腔体,所述的图像显示元件安装于所述的容置腔内,与该图像显示元件相配合的波导片的耦入单元位于图像显示元件的正前方。
9.如权利要求6所述的一种ar眼镜波导镜片固定结构,其特征在于,所述的图像源为光纤扫描图像源、lcd图像源、led图像源、lcos图像源、dlp图像源或oled图像源。
10.如权利要求9所述的一种ar眼镜波导镜片固定结构,其特征在于,所述的光纤扫描图像源包括光源、扫描驱动器和光纤,扫描驱动器通过支撑件固定设置于左镜腿或右镜腿的前部,扫描驱动器的前端为自由端,所述自由端在驱动信号的驱动下相对于其固定端做二维扫描运动,光纤的出射端以悬臂支撑的方式固定设置于扫描驱动器的自由端,光纤的进光端连接光源。