本發(fā)明涉及頭戴式可視設備，具體涉及一種雙目頭戴式可視設備。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，頭戴式可視設備(Head Mount Display，HMD)多以頭盔作為依托，并附有電子機箱、傳輸線路等繁重的設備儀器，頭盔重量大，頭部晃動或者震動時，成像光學系統(tǒng)的微小錯動或旋轉(zhuǎn)被光學系統(tǒng)成倍數(shù)放大，導致觀察者觀察到的成像有效性明顯下降。

以谷歌眼鏡、可穿戴腕表等設備為代表的可穿戴設備在便攜性方面出人意料。谷歌公司的頭戴式可視設備為一款單目眼鏡，如圖1所示，特點是小巧輕薄，在一個眼鏡式設備上集成了攝像頭、顯示器、WIFI、藍牙、骨傳導傳感器、麥克風、加速器、陀螺儀、地磁儀、光感應器和距離感應器等功能模塊，通過觸摸板或者語音識別命令等可操控的應用程序，增強用戶體驗；但是該頭戴式可視設備為單目顯示設備，在感官體驗、長時間的配戴舒適性、左右平衡以及運動時候的配戴等人機功效方面沒有雙目眼鏡的優(yōu)勢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種雙目頭戴式可視設備，采用折衍射混合光學系統(tǒng)，大大縮短了光學系統(tǒng)的尺寸和重量，且更符合人機功效和產(chǎn)品的佩戴穩(wěn)定性。

為了達到上述的目的，本發(fā)明提供一種雙目頭戴式可視設備，包括智能眼鏡，所述智能眼鏡包括眼鏡架、兩套光學系統(tǒng)和兩套圖像源；所述光學系統(tǒng)包括依次設置的后置透鏡組件、中繼鏡、前置透鏡組件和前置凹面鏡；所述兩套圖像源，以及兩套光學系統(tǒng)的后置透鏡組件、中繼鏡和前置透鏡組件分別設置于所述眼鏡架的兩個鏡腿上，所述兩套光學系統(tǒng)的前置凹面鏡分別設置于所述眼鏡架的兩個鏡框內(nèi)；所述圖像源位于所述后置透鏡組件的物平面處。

上述雙目頭戴式可視設備，其中，所述前置凹面鏡為半反半透鏡。

上述雙目頭戴式可視設備，其中，所述后置透鏡組件包括多個非共軸非球面透鏡，所述前置透鏡組件包括多個非共軸非球面透鏡。

上述雙目頭戴式可視設備，其中，在所述眼鏡架的兩個鏡腿人耳后方的部位各設有內(nèi)部電池和耳機，所述內(nèi)部電池用于為所述圖像源和耳機供電。

上述雙目頭戴式可視設備，其中，在所述眼鏡架的兩個鏡腿人耳后方的部位還各設有阻斷結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)部電池通過所述阻斷結(jié)構(gòu)與所述圖像源和耳機連接。

上述雙目頭戴式可視設備，其中，所述雙目頭戴式可視設備還包括外接控制設備，所述外接控制設備通過無線或有線方式控制所述智能眼鏡。

上述雙目頭戴式可視設備，其中，所述雙目頭戴式可視設備還包括控制模塊，所述控制模塊與所述眼睛架可拆卸連接，與所述眼睛架連接時置于人腦后方處，所述控制模塊用于控制所述智能眼鏡。

本發(fā)明的雙目頭戴式可視設備，光學系統(tǒng)采用折衍混合的光學系統(tǒng)，大大縮短了光學系統(tǒng)的尺寸，減輕了光學系統(tǒng)的重量，使得在眼鏡架左、右兩個鏡腿上各設一套光學系統(tǒng)成為可能，從而實現(xiàn)了雙目可視，雙目頭戴式可視設備更符合人機功效和產(chǎn)品的佩戴穩(wěn)定性；兩個圖像源發(fā)射的光線經(jīng)光學系統(tǒng)折射、反射或衍射后分別進入人的兩只眼睛，在兩只眼睛的前方融合成一幅大尺寸的具有立體效果的清晰圖像，增強了頭戴式可視設備的圖像顯示感官體驗更舒適；與將圖像源設置在人眼前方的頭戴式可視設備相比，本發(fā)明將圖像源設置在人臉側(cè)面，不阻擋視線，而且尺寸限制作用被降低，可選用尺寸相對比較大的圖像源；

本發(fā)明的雙目頭戴式可視設備，前置凹面鏡為半反半透鏡，外界景物的光線和光學系統(tǒng)的光線均可在人眼前方疊加，使本發(fā)明雙目頭戴式可視設備的佩戴者可在不影響正常行動行為的情況下，及時舒適地獲取其它信息或者咨詢；

本發(fā)明的雙目頭戴式可視設備，智能眼鏡可與手機、腕表、手持盒等智能設備連接，方便用戶操作，增加設備的實用度，增強用戶體驗，另外，外接方式也可減輕頭部重量；

本發(fā)明的雙目頭戴式可視設備，除了內(nèi)置電源外，還可通過外接控制設備供電，增加了設備的可持續(xù)供電時間。

附圖說明

本發(fā)明的雙目頭戴式可視設備由以下的實施例及附圖給出。

圖1是谷歌眼鏡的示意圖。

圖2是本發(fā)明的雙目頭戴式可視設備的示意圖。

圖3是本發(fā)明中光學系統(tǒng)的示意圖。

圖4是本發(fā)明中光學系統(tǒng)的工作原理示意圖。

圖5是本發(fā)明較佳實施例中雙目頭戴式可視設備的示意圖(含外接控制設備)。

圖6是本發(fā)明較佳實施例中雙目頭戴式可視設備的示意圖(含控制模塊)。

具體實施方式

以下將結(jié)合圖1～圖6對本發(fā)明的雙目頭戴式可視設備作進一步的詳細描述。

圖2所示為本發(fā)明的雙目頭戴式可視設備的示意圖，圖3所示為本發(fā)明中光學系統(tǒng)的示意圖。如圖2和圖3所示，本發(fā)明的雙目頭戴式可視設備包括智能眼鏡，所述智能眼鏡包括眼鏡架1、兩套光學系統(tǒng)2和兩套圖像源3；所述光學系統(tǒng)包括依次設置的后置透鏡組件21、中繼鏡22、前置透鏡組件23和前置凹面鏡24；所述兩套圖像源3，以及兩套光學系統(tǒng)的后置透鏡組件21、中繼鏡22和前置透鏡組件23分別設置于所述眼鏡架的兩個鏡腿上，所述兩套光學系統(tǒng)的前置凹面鏡24分別設置于所述眼鏡架的兩個鏡框內(nèi)，作為眼鏡片；所述圖像源3位于所述后置透鏡組件21的物平面處。

如圖4所示，所述圖像源3發(fā)出的光線經(jīng)所述后置透鏡組件21折射/衍射后射入所述中繼鏡22，經(jīng)所述中繼鏡22反射/衍射后射入所述前置透鏡組件23，經(jīng)所述前置透鏡組件23折射/衍射后射入所述前置凹面鏡24，再由所述前置凹面鏡24反射/衍射進人眼。

本發(fā)明的雙目頭戴式可視設備的光學系統(tǒng)采用折衍混合的光學系統(tǒng)，大大縮短了光學系統(tǒng)的尺寸，減輕了光學系統(tǒng)的重量，使得在眼鏡架左、右兩個鏡腿上各設一套光學系統(tǒng)成為可能，從而實現(xiàn)了雙目可視，雙目頭戴式可視設備更符合人機功效和產(chǎn)品的佩戴穩(wěn)定性；兩個圖像源發(fā)射的光線經(jīng)光學系統(tǒng)折射、反射或衍射后分別進入人的兩只眼睛，在兩只眼睛的前方融合成一幅大尺寸的具有立體效果的清晰圖像，增強了頭戴式可視設備的圖像顯示，感官體驗更舒適；與將圖像源設置在人眼前方的頭戴式可視設備相比，本發(fā)明將圖像源設置在人臉側(cè)面，不阻擋視線，而且尺寸限制作用被降低，可選用尺寸相對比較大的圖像源。

較佳地，所述前置凹面鏡24為半反半透鏡，即所述前置凹面鏡24既能反射所述前置透鏡組件23射出的光線，又能透射所述前置凹面鏡24前方外界景物發(fā)射的光線，外界景物的光線和光學系統(tǒng)的光線均可在人眼前方疊加，使本發(fā)明雙目頭戴式可視設備的佩戴者可在不影響正常行動行為的情況下，及時舒適地獲取其它信息或者咨詢。所述前置凹面鏡24的外形可根據(jù)不同用戶的不同需求設計，自由度較大。

較佳地，所述后置透鏡組件21包括多個非共軸非球面透鏡。所述前置透鏡組件23包括多個非共軸非球面透鏡。

較佳地，在所述眼鏡架的兩個鏡腿人耳后方的部位還各設有耳機。

較佳地，在所述眼鏡架的兩個鏡腿人耳后方的部位各設有內(nèi)部電池4，如圖2所示，該內(nèi)部電池4通過阻斷結(jié)構(gòu)與所述圖像源和耳機連接，所述阻斷結(jié)構(gòu)為機械阻斷結(jié)構(gòu)或電路阻斷結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)部電池4用于為所述圖像源和耳機供電。將內(nèi)部電池設置在人耳后方的部位即使長時間供電發(fā)熱也不影響用戶的體驗。

本發(fā)明一較佳實施例中，所述雙目頭戴式可視設備還包括外接控制設備，所述外接控制設備例如腕表、手機、機載顯示設備、手持設備，所述外接控制設備可通過其電路板的信號解碼芯片以有線(如圖6)或無線方式與所述圖像源、耳機、內(nèi)部電池、阻斷結(jié)構(gòu)連接。所述外接控制設備用于控制智能眼鏡的開關(guān)、畫面生成、供電、語音識別、手勢操控以及存儲等功能。使用外接控制設備可控制外部電池或內(nèi)部電池供電時，當利用外部電池供電時，所述阻斷結(jié)構(gòu)阻斷所述內(nèi)部電池供電，當沒有外部電池供電時，由所述內(nèi)部電池供電。將控制設備與智能眼鏡分離，可減輕頭部重量，增加人機功效和用戶體驗；利用外部電池和內(nèi)部電池供電，可增加雙目頭戴式可視設備的可持續(xù)供電時間。

本發(fā)明中，圖像源、耳機、內(nèi)部電池、外接控制設備和控制模塊均可采用現(xiàn)有技術(shù)，外接控制設備或控制模塊對智能眼鏡的各種控制功能均可采用現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明對此不作詳細說明，但不影響本發(fā)明技術(shù)方案的實施。