[发明专利]头戴式AR设备

说明书

一种头戴式增强现实(AR)设备(1000)，包括：用于由使用者佩戴在头上的头戴结构(100)；用于提供AR显示的光学模组(200)，所述光学模组与所述头戴结构相连，并且相对于所述头戴结构能够移动；以及在所述头戴结构与所述光学模组之间作用的限位机构，使得所述光学模组能够选择性锁定在相对于所述头戴结构的第一位置或第二位置，其中，在所述第一位置，使用者在佩戴所述头戴结构时其平视视线能够透过所述光学模组观察外界场景，在所述第二位置中，使用者在佩戴所述头戴结构时其平视视线无法透过所述光学模组观察外界场景，从而使用者随时清晰方便地观察真实场景。还公开了AR眼镜以及在眼镜上安装的AR装置。

技术领域

本申请涉及头戴式增强现实(AR)设备，更具体地讲本申请涉及能够使得使用者更清楚地观察现实场景的头戴式AR设备、特别是AR 眼镜。

背景技术

增强现实(AR)技术，也可以称为混合显示技术，其原理是利用计算机控制的图像投射光源，将所要向使用者显示的图像投射到人眼中，并且该投射的图像与人眼可以直接看到的外界真实图像叠加，为使用者展示计算机图像投射增强的现实场景信息。这项技术在帮助设计人员开发工业产品设计研发方面起到越来越重要的作用。

头戴式AR设备可以是头戴面罩或者眼镜的形式。例如，在工业领域中，增强现实技术可以发挥更大的作用，特别是用于智能眼镜设备上，使用者可以通过佩戴智能眼镜，观察现实中的工业场景，而智能眼镜中的嵌入式系统可以通过摄像头采集场景图像，识别场景以及场景中的目标，然后利用三维注册技术在智能眼镜的镜片上绘制出虚拟的提示图文，一步步指导使用者进行工业设备的操作，并记录中间结果信息，进行大数据分析。

以AR眼镜为例，其大体上包括镜架以及在镜架上固定的光学模组。仅仅作为一个示例，光学模组大体上可以包括图像投射光源、分光镜以及半反射镜，用于在电脑的控制下将增强现实图像投射到人眼中，以便与现实场景信息叠加，提供增加现实的显示效果。因此，光学模组中的光学镜片本体或其镀膜会对进入人眼的现实场景光线造成衰减效应，同时还会导致现实场景图像的色彩失真或变形等。这样，使用者为了更清晰地观察现实场景，需要暂时停止光学模组工作并摘下AR眼镜。因此，反复的摘下并佩戴AR眼镜会造成很差的使用体验。另外，如何在光学模组工作时降低现实场景图像的色彩失真或变形等也是亟待解决的问题。

发明内容

本申请旨在提出一种头戴式AR设备、特别是AR眼镜，以便使用者在光学模组工作或不工作时能够更加方便和清晰地观察现实场景图像。

根据本申请的一个方面，提供了一种头戴式AR设备，其包括：

用于由使用者佩戴在头上的头戴结构；

用于提供增强现实显示的光学模组，所述光学模组与所述头戴结构相连，并且相对于所述头戴结构能够移动；以及

在所述头戴结构与所述光学模组之间作用的限位机构，使得所述光学模组能够选择性锁定在相对于所述头戴结构的第一位置或第二位置，其中，在所述第一位置，使用者在佩戴所述头戴结构时只能经过所述光学模组观察外界场景，在所述第二位置中，使用者在佩戴所述头戴结构时完全不经所述光学模组观察外界场景。因此，使用者无需反复取下头戴式AR设备就能够清楚地观察到现实场景，为使用者提供了便利性。

可选地，所述光学模组相对于所述头戴结构能够滑动。可选地，所述光学模组相对于所述头戴结构能够枢转。

可选地，所述光学模组能够由所述限位机构锁定在位于所述第一位置与所述第二位置之间的位置，在该位置，使用者在佩戴所述头戴结构时能够同时经过所述光学模组以及直接地观察外界。因此，在光学模组工作的前提下，使用者一方面可以清晰地观察到现实场景，另一方面光学模组可以为使用者提供增强现实显示效果，便于使用者进行相关的开发设计工作。