[实用新型]与移动终端配合使用的头戴式设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种与移动终端配合使用的头戴式设备。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，简称AR)，是利用虚拟物体或信息对真实场景进行现实增强的技术。增强现实技术通常基于摄像头等图像采集设备获得到的真实物理环境影像，通过计算机系统识别分析及查询检索将与之存在关联的文本内容、图像内容或图像模型等虚拟生成的扩展信息或虚拟场景显示在真实物理环境影像中，从而使用户能够获得到身处的现实物理环境中的真实物体的标注、说明等相关扩展信息或者体验到现实物理环境中真实物体的立体的、突出强调的增强视觉效果。增强现实技术通过对虚拟对象与现实环境进行充分地融合，能够有效地为用户提供认知周围真实环境的扩展信息或图像展示效果，同时实现用户与周围真实环境的信息交互。

现有的增强现实系统按照显示实现方式可分为视频透视式和光学透视式两种，采用光学透视式增强现实系统，来自真实环境的光线能够通过光学透镜组到达用户的眼睛，因此用户可以直接观察周围的真实环境，从而能够有效改善视频透视式增强现实系统中将真实环境图像与虚拟环境信息进行叠加融合后显示所存在的时延现象。与此同时，由于光学透视式增强现实系统的光学系统结构复杂，因此存在系统结构固定且体积较大等问题，成为光学透视式增强现实设备技术发展和推广普及过程中亟待解决的技术问题。

实用新型内容

基于上述技术问题至少之一，本实用新型的目的是提供一种结构简单、方便携带的头戴式设备，通过配合移动终端使用，能够为用户提供具有增强现实效果的使用体验。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种与移动终端配合使用的头戴式设备，包括面罩、镜架、壳体以及安装于镜架与壳体之间的一组光学系统；其中，面罩与镜架一端连接，镜架另一端与壳体连接，镜架中设置有容置槽，用于放置移动终端；光学系统包括全反射镜、光学放大透镜组和可反可透镜，光学放大透镜组和可反可透镜安装于镜筒结构中，镜筒结构与壳体及镜架固定连接；光学系统的光路为：移动终端显示屏发出的光信息被全反射镜反射至光学放大透镜组，经光学放大透镜组透射后被可反可透镜反射至人眼；以及，头戴式设备外部的光信息通过可反可透镜透射至人眼。

优选地，壳体表面设置开孔，移动终端摄像头通过开孔采集头戴式设备外部的光信息。

优选地，头戴式设备还包括光路转折结构，移动终端摄像头通过光路转折结构采集头戴式设备外部的光信息。

优选地，光路转折结构包括结构主体、盖板以及安装于结构主体与盖板之间的一组光学系统；光学系统包括：转折棱镜、第一光学透镜组、平面反射镜和第二光学透镜组，结构主体内部设置有限位卡槽，第一光学透镜组和第二光学透镜组通过结构主体内的限位卡槽固定，平面反射镜通过胶粘方式固定于结构主体内壁；光学系统的光路为：头戴式设备外部的光信息被转折棱镜折射后，经第一光学透镜组透射至平面反射镜，被平面反射镜反射后，经第二光学透镜组透射至移动终端摄像头。

优选地，光路转折结构包括结构主体、上盖板、侧盖板以及安装于结构主体与上盖板及侧盖板之间的一组光学系统；光学系统包括：转折棱镜、第三光学透镜组、第一平面反射镜、折射透镜、第二平面反射镜和第四光学透镜组，结构主体内部设置有限位卡槽，第三光学透镜组、折射透镜和第四光学透镜组通过结构主体内的限位卡槽固定，第一平面反射镜通过胶粘方式固定上盖板内壁，第二平面反射镜通过胶粘方式固定于结构主体内壁；光学系统的光路为：头戴式设备外部的光信息被转折棱镜折射后，经第三光学透镜组透射至第一平面反射镜，被第一平面反射镜反射后，经折射透镜折射至第二平面反射镜，被第二平面反射镜反射后，经第四光学透镜组透射至移动终端摄像头。

优选地，光学放大透镜组由一个或多个菲涅尔透镜组成，或者由一个或多个球面透镜和/或非球面透镜组成，或者由一个或多个菲涅尔透镜及球面透镜和/或非球面透镜组成。

优选地，可反可透镜为双眼共用的一个可反可透镜，或为分别对应于左右眼的两个可反可透镜。

优选地，可反可透镜为半反半透镜。

优选地，头戴式设备的近眼端设置有屈光度调节装置，用于在预设范围内调节光学系统的屈光度。

优选地，镜架两侧分别设有卡扣或卡槽，用于紧固头戴伸缩带或支撑架。