变焦头戴设备制造技术

本发明专利技术公开了一种变焦头戴设备，属于可穿戴显示设备领域，其解决了现有技术存在的有视力缺陷的人使用有不适感、造成眼睛伤害的问题。本发明专利技术的变焦头戴设备包括镜框、显示屏和变焦透镜；显示屏和变焦透镜间接或直接固定在镜框上，变焦透镜设置在显示屏的靠近人眼的一侧；显示屏用于显示图像信息；变焦透镜的焦距可调，并采用合适的焦距将来自所述显示屏的光线折射到人眼的瞳孔，并成像在人眼视网膜上。本发明专利技术能够适用于不同视力的群体，还能避免造成眼镜伤害。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可穿戴显示设备领域，特别是涉及一种变焦头戴设备。
技术介绍
穿戴式智能设备作为一种未来科技，无论在时尚界还是在电子消费产品市场上，都是人们关注的焦点。随着科学技术的发展，越来越多的智能手表、智能腕带和智能眼镜等开始走近人们的生活中。而这其中，头戴式显示设备无疑是穿戴式智能设备中的先驱者。早期的头戴式显示设备典型实例是头盔显示和眼镜电视，但由于头盔显示过于笨重，而眼镜电视也存在体积大，不透明等缺点。随着头戴式显示设备的进一步发展，小型化，多功能和透明式的智能眼镜应运而生。如今市场上的头戴设备的显示装置通常包括显示屏和棱镜，显示屏用于显示图像，棱镜则用于将显示屏射出的光反射到人眼里，从而在人眼的视网膜上形成图像。现有的头戴设备的设计对象大都是视力正常的人，其多功能也是以正常人的使用范畴为前提。对于有视力缺陷的人群，如近视眼和远视眼，在使用这些头戴设备的时候，使用者观看到的图像模糊，同时，会给使用者带来不适感，并会造成眼睛的伤害。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种变焦头戴设备，其能适用于正常视力的人，又能适用于有视力缺陷的人，并且不会带来不适感，能避免伤害眼睛。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种变焦头戴设备，该变焦头戴设备包括镜框、显示屏和变焦透镜。其中，所述显示屏和变焦透镜间接或直接固定在镜框上；所述变焦透镜设置在显示屏的靠近人眼的一侧；所述显示屏用于显示图像信息；所述变焦透镜的焦距可调，并采用合适的焦距将来自所述显示屏的光线折射到人眼的瞳孔，并成像在人眼视网膜上。优选地，所述变焦透镜为液晶透镜，或者液体透镜。优选地，所述变焦透镜通过驱动电压的变化来改变焦距。优选地，所述变焦透镜为单片透镜，或者多片透镜。优选地，所述显示屏直接固定在镜框上；或者，所述镜框上固定有镜片；所述显示屏为一微型显示屏幕，其嵌在所述镜片中。优选地，所述变焦头戴设备为智能眼镜；所述智能眼镜为单目智能眼镜或者双目智能眼镜。优选地，包括变焦驱动电路，用于在打开所述显示屏使其显示图像时，调整所述变焦透镜的焦距使成像在人眼视网膜上的图像清晰。优选地，所述显示屏显示的图像尺寸k满足以下条件：k≤(gd+f-gf)p+ged,]]>其中，g为所述显示屏与所述变焦透镜的间距，d为所述变焦透镜与人眼瞳孔的间距，f为所述变焦透镜的焦距，p为所述变焦透镜的尺寸，e为人眼瞳孔的大小。优选地，当使用者的视力正常或者近视时，使用者调整所述变焦透镜的焦距，使显示屏显示的图像位于所述变焦透镜一倍焦距以内；各参数之间满足以下关系：fgf-g+d>2f′,]]>f′为人眼球焦距。优选地，当使用者的视力正常或者远视时，使用者调整所述变焦透镜的焦距，使所述显示屏显示的图像位于所述变焦透镜一倍焦距与两倍焦距之间；各参数之间满足以下关系：gfg-f-d>t,]]>t为人眼瞳孔和视网膜的间距。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术的变焦头戴设备在显示屏的后侧设置焦距可调的变焦透镜，通过调整该变焦透镜的焦距，使得显示屏显示的图像在进入需要矫正视力的人眼之前进行光学处理，从而使需要矫正视力的人眼能看清图像，不需要另外佩戴眼镜，并且提高了使用者的舒适度，还能避免对眼睛的伤害。附图说明图1是本专利技术的变焦头戴设备的第一实施例的结构示意图；图2是本专利技术的变焦头戴设备的第一实施例的显示屏和变焦透镜的截面结构示意图；图3是本专利技术的变焦头戴设备的第一实施例的成像模式一的原理示意图；图4是本专利技术的变焦头戴设备的第一实施例的成像模式二的原理示意图；图5是本专利技术的变焦头戴设备的第二实施例的结构示意图；图6是本专利技术的变焦头戴设备的第二实施例的成像模式一的原理示意图；图7是本专利技术的变焦头戴设备的第二实施例的成像模式二的原理示意图；图8是本专利技术的变焦头戴设备的第二实施例进行3D显示的原理示意图。其中，1、镜框；2、显示屏；21、微型显示屏幕；22、镜片；23、图像；24、左视差图像；25、右视差图像；26、3D图像；3、变焦透镜；4、微型摄像头耳机；5、耳挂；6、人眼；61、瞳孔；62、视网膜；7、虚像；8、实像；9、镜腿；10、耳机；11、距离传感器。具体实施方式本专利技术的变焦头戴设备可以是头盔、眼罩或者智能眼镜、非智能眼镜等常用设备，当其为智能眼镜的时候，可以是单目智能眼镜或者双目智能眼镜。智能眼镜是指：像智能手机一样，具有独立的操作系统，可以由用户安装软件、游戏等软件服务商提供的程序，可通过语音或动作操控完成添加日程、地图导航、与好友互动、拍摄照片和视频、与朋友展开视频通话等功能，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类眼镜的总称。下面以智能眼镜为例，并结合附图对本专利技术进行详细说明。请参阅图1、图2和图3，图1是本专利技术的变焦头戴设备的第一实施例的结构示意图；图2是本专利技术的变焦头戴设备的第一实施例的显示屏和变焦透镜的截面结构示意图；图3为本专利技术的变焦头戴设备的第一实施例的成像模式一的原理示意图。本实施例中，变焦头戴设备为单目智能眼镜，该单目智能眼镜包括镜框1、显示屏2和变焦透镜3。显示屏2用于显示图像。变焦透镜3的焦距可调，显示屏2的出射光线经过变焦透镜3，通过调整变焦透镜3的焦距，将显示屏2的出射光线折射进入瞳孔61，并在视网膜62上成像，从而产生画面。显示屏2和变焦透镜3固定在镜框1上，其固定方式可以是直接固定或者间接固定。例如，显示屏2边缘直接固定在镜框1上。或者，在镜框1上固定镜片22，并以微型显示屏幕21作为显示屏2，再将该微型显示屏幕21嵌在该镜片22中。本实施例中采用的是第二种固定方式。该显示屏2可以是非透明显示屏、半透明显示屏或者是自发光透明显示屏。自发光透明显示屏可以是有源矩阵有机发光二极体面板(AMOLED)透明显示屏，或者透明电致发光(TASEL)显示屏，或者是其它本领域常用的透明显示屏。变焦透镜3的焦距可调，并采用合适的焦距将来自显示屏2的光线折射到人眼的瞳孔61，并成像在人眼视网膜62上。变焦透镜3可以是液晶透镜或者是液体透镜，其可以是单片透镜或者多片透镜。变焦透镜的焦距调整通过驱动电压的变化来进行。液体透镜将液体作为透镜，通过改变液体的曲率来改变焦距，通过外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦头戴设备，其特征在于，包括：镜框、显示屏和变焦透镜；其中，所述显示屏和变焦透镜间接或直接固定在镜框上；所述变焦透镜设置在显示屏的靠近人眼的一侧；所述显示屏用于显示图像信息；所述变焦透镜的焦距可调，并采用合适的焦距将来自所述显示屏的光线折射到人眼的瞳孔，并成像在人眼视网膜上。

【技术特征摘要】
1.一种变焦头戴设备，其特征在于，包括：
镜框、显示屏和变焦透镜；
其中，所述显示屏和变焦透镜间接或直接固定在镜框上；所述变焦
透镜设置在显示屏的靠近人眼的一侧；
所述显示屏用于显示图像信息；
所述变焦透镜的焦距可调，并采用合适的焦距将来自所述显示屏的
光线折射到人眼的瞳孔，并成像在人眼视网膜上。
2.根据权利要求1所述的变焦头戴设备，其特征在于，所述变焦透
镜为液晶透镜，或者液体透镜。
3.根据权利要求2所述的变焦头戴设备，其特征在于，所述变焦透
镜通过驱动电压的变化来改变焦距。
4.根据权利要求1所述的变焦头戴设备，其特征在于，所述变焦透
镜为单片透镜，或者多片透镜。
5.根据权利要求1所述的变焦头戴设备，其特征在于，所述显示屏
直接固定在镜框上；或者，
所述镜框上固定有镜片；所述显示屏为一微型显示屏幕，其嵌在所
述镜片中。
6.根据权利要求1所述的变焦头戴设备，其特征在于，所述变焦头
戴设备为智能眼镜；所述智能眼镜为单目智能眼镜或者双目智能眼镜。
7.根据权利要求1至6任一项所述的变焦头戴...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘美鸿，母林，纪超超，
申请(专利权)人：深圳市亿思达科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44