[实用新型]多层式增强现实智能眼镜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多层式增强现实智能眼镜。具体而言，涉及一种具有滤光镜片、增强现实显示镜片和若干功能镜片的多层式增强现实智能眼镜。

背景技术

增强现实技术是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道,触觉等)，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。增强现实技术的一项前沿应用，就是增强现实智能眼镜。以智能眼镜为载体，将多种虚拟技术信息与现实操作相结合，在培训、医疗、军事、工业生产等诸多领域，能够产生巨大的推动作用，正在得到越来越多的关注和重视。

对于增强现实智能眼镜而言，一个重要的问题，是如何能够使得佩戴者在使用过程中保持正常视野的同时，拥有更加清楚的虚拟视野，从而将虚拟与现实实现“无缝”的结合。对于双目式增强现实眼镜，由于需要双目成像，这一点尤其重要。由于增强现实显示镜片显示的虚拟屏幕是半透明地显示在使用者眼睛正前方，在不同的光线场景下其虚拟屏幕显示效果会发生变化，因而如何适应不同的使用环境，成为本领域长期期望解决的技术问题。此外，考虑到不同佩戴者的个体差异以及不同的应用场景需求，增强现实智能眼镜应该能够具备足够灵活的适应性，确保对于不同的人群、不同的使用需求，都能够快速而简单地匹配，降低现场操作成本和复杂度。

现有的增强现实智能眼镜系统，存在系统复杂，适应性差，成像效果不如人意等缺陷。例如，对于大部分现有的增强现实智能眼镜系统，当处在强环境光条件下时，其成像效果受到环境光干扰较大，容易造成成像质量下降。又例如，由于现有的增强现实智能眼镜系统普遍比较沉重，结构适应性差，因此对于近视或者远视或者其他因眼睛有问题需要佩戴眼镜的患者而言，大部分现有的增强现实智能眼镜或者要求佩戴者同时佩戴角膜接触镜片，或者需要对眼镜系统的整体硬件和软件系统都针对特定使用者进行单独改造，其过程复杂且代价高昂。此外，在一些特殊领域，可能还需要增强现实智能眼镜系统具备夜视、频谱过滤等特殊功能。而现有的增强现实智能眼镜系统，对此类需求往往难以满足。此外，增强现实智能眼镜的显示镜片昂贵而精密，如果长期暴露于严苛的工作环境下(高油污、高粉尘环境等)，容易造成显示镜片损坏，而显示镜片的更换和维修价格高昂。

本领域对于成像更清晰、适应性更强、成本更低、能够适应严苛使用环境的的增强现实智能眼镜系统，存在着持续的需求。

实用新型内容

本实用新型的多个方面和优点将在以下说明中部分地阐述，或者可由该说明而显而易见，或者可通过实践本实用新型而获悉。

根据本实用新型的一个示例性方面，提供了一种多层式增强现实智能眼镜，其包括镜腿、成像系统、鼻托、电池模块和镜框的一体化结构，并且其中集成了电路板处理器模块和控制系统。根据一个示例性方面，成像系统为三层结构，其包括滤光镜片、增强现实智能显示镜片和功能镜片。但本领域技术人员也可以根据需要选择更多层或者更少层的结构。在根据本实用新型的多层式增强现实智能眼镜的示例性实施例中，滤光镜片和功能镜片都通过可拆卸结构在镜框上安装在增强现实智能显示镜片两侧，从而在协助显示镜片更好成像的同时，对中间的显示镜片也起到保护作用。

对于以上三层结构的成像系统而言，环境光在到达佩戴者的眼睛之前，依次通过根据本实用新型的增强现实智能眼镜的滤光镜片、显示镜片以及功能镜片。其中，滤光镜片可以根据需要进行选择其滤光特性，以过滤环境光中对于智能眼镜显示镜片的成像效果造成不利影响的光线。此外，滤光镜片还起到图像投影背景墙的作用。这是因为智能眼镜显示镜片在人的眼睛正前方呈现的屏幕为半透明虚拟屏幕。过强的环境光会使得人眼难以清楚分辨该半透明虚拟屏幕上的显示内容。经过滤光镜片的过滤，为该半透明虚拟屏幕形成了相对较暗的背景区域，从而能够增强智能眼镜显示镜片的成像效果。此外，环境光在通过滤光镜片和智能眼镜显示镜片后，还会穿过功能镜片。该功能镜片的一个示范性实施例是视力矫正镜片。对于患有近视、远视或散光等眼部疾病的佩戴者，可以直接选用具有合适矫正效果的镜片，并通过可拆卸结构非常容易地安装在镜框上，从而能够适应不同的佩戴者而不需要对智能眼镜本身做出实质性的改造。并且，基于不同的需求，还可以选用不同的功能镜片。