一种增强现实显示模组和增强现实显示装置的制作方法

1.本实用新型涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种增强现实显示模组和增强现实显示装置。


背景技术：

2.增强现实技术(augmented reality，简称ar)的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。
3.目前ar显示主要采取两种方式：基于液晶屏幕和分光镜的半透半反射技术，以及基于lcos(液晶附硅)的波导技术。其中，波导技术的ar显示，由于虚拟现实的成像距离在无穷远处，与真实现实的成像距离差异较大，为清楚地观察ar显示的像，人眼会持续处于紧张状态而不会收缩和舒张，从而感受不到像的距离，真实现实和虚拟现实不会交互和融合。
4.通过增加凹透镜和凸透镜，在人眼观看ar模组时可以使所成的像在有限的距离内，减小虚拟现实的成像距离与真实现实的成像距离的差异，进而真实现实和虚拟现实能够交互和融合。具体地，凹透镜置于波导镜片朝向人眼的一侧，凹透镜可以将人眼观看ar模组显示的虚拟现实的像从无穷远处改变到有限的距离处；凸透镜置于波导镜片背向人眼的一侧，凸透镜可以抵消凹透镜的光焦度，使人眼观看外部真实现实的距离没有变化。
5.为进一步完善ar模组，本实用新型提出一种可调节光焦度的增强现实显示模组。


技术实现要素：

6.(一)要解决的技术问题
7.为了解决现有技术的上述问题，本实用新型第一目的在于提供一种增强现实显示模组，能够实现增强现实显示模组的光焦度的可调。
8.本实用新型第二目的在于提供一种增强现实显示装置。
9.(二)技术方案
10.为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
11.一方面，本实用新型提供一种增强现实显示模组，包括波导镜片、凸透镜片、凹透镜片、波导镜镜框、凸透镜镜框和凹透镜镜框；波导镜片安装在波导镜镜框上，形成波导镜组件，凸透镜片安装在凸透镜镜框上，形成凸透镜组件，凹透镜片安装在凹透镜镜框上，形成凹透镜组件；
12.凹透镜组件位于波导镜组件朝向人眼的一侧，凹透镜片与波导镜片重叠设置，凹透镜镜框与波导镜镜框可拆卸连接；凸透镜组件位于波导镜组件背向人眼的一侧，凸透镜片与波导镜片重叠设置，凸透镜镜框与波导镜镜框可拆卸连接。
13.可选地，凹透镜镜框上设置有第一磁吸机构，波导镜镜框上与第一磁吸机构对应的位置设置有第二磁吸机构，第一磁吸机构和第二磁吸机构相互吸合；凸透镜镜框上设置有第三磁吸机构，波导镜镜框上与第三磁吸机构对应的位置设置有第四磁吸机构，第三磁吸机构和第四磁吸机构相互吸合。
14.可选地，凹透镜镜框包括位于凹透镜上方的第一顶杆，凸透镜镜框包括位于凸透镜上方的第二顶杆，波导镜镜框包括位于波导镜上方的顶板；第一磁吸机构设置在第一顶杆上，第三磁吸机构设置在第二顶杆上，第二磁吸机构和第四磁吸机构设置在顶板上。
15.可选地，第一磁吸机构设置在第一顶杆的中部或两侧，第二磁吸机构设置在顶板的中部或两侧，第三磁吸机构设置在第二顶杆的中部或两侧，第四磁吸机构设置在顶板的中部或两侧。
16.可选地，第一磁吸机构包括第一磁铁和开设于凹透镜镜框上的第一安装孔，第一磁铁钳设于第一安装孔内；第二磁吸机构包括第二磁铁和开设于波导镜镜框上的第二安装孔，第二磁铁钳设于第二安装孔内；第三磁吸机构包括第三磁铁和开设于凸透镜镜框上的第三安装孔，第三磁铁钳设于第三安装孔内；第四磁吸机构包括第四磁铁和开设于波导镜镜框上的第四安装孔，第四磁铁钳设于第四安装孔内。
17.可选地，第一安装孔开设在凹透镜镜框的后侧，第二安装孔开设在波导镜镜框的前侧；第三安装孔开设在凸透镜镜框的前侧，第四安装孔开设在波导镜镜框的后侧。
18.可选地，波导镜镜框包括位于波导镜上方的顶板，顶板上安装有光机和转折棱镜，转折棱镜与光机的出光口紧挨设置；光机出光口输出的光线通过转折棱镜送入波导镜片内。
19.另一方面，本实用新型提供一种增强现实显示装置，包括如上所述的增强现实显示模组，还包括用于增强现实显示模组的一个以上的凹透镜组件和一个以上的凸透镜组件；不同凹透镜组件的光焦度不同，不同凸透镜组件的光焦度不同，增强现实显示模组中凹透镜组件的光焦度与凸透镜组件的光焦度相抵消。
20.(三)有益效果
21.本实用新型的有益效果是：
22.1、本实用新型提供的增强现实显示模组，通过添加凸透镜组件和凹透镜组件，使得人眼观看ar模组显示的虚拟现实和真实现实合像不分离，进而真实现实和虚拟现实能够交互和融合；并且由于凹透镜组件和凸透镜组件分别与波导镜组件可拆卸连接，能够根据不同成像距离的需求，更换不同光焦度的凹透镜组件和/或凸透镜组件，使显像更清晰，更适于人眼观看。
23.2、通过磁吸机构实现凹透镜组件与波导镜组件的可拆卸连接，以及实现凸透镜组件与波导镜组件的可拆卸连接，能够更快速、便捷地更换不同光焦度的凹凸透镜组件。
附图说明
24.本实用新型借助于以下附图进行描述：
25.图1是本实用新型具体实施方式中增强现实显示模组的分解示意图图；
26.图2是本实用新型具体实施方式中增强现实显示模组的立体结构示意图。
27.【附图标记说明】
28.1：波导镜片；
29.2：凸透镜片；
30.3：凹透镜片；
31.41：顶板；42：第二磁铁；43：第二安装孔；44：第四磁铁；46：光机；47：转折棱镜；
32.51：第二顶杆；52：第三磁铁；53：第三安装孔；
33.61：第一顶杆；62：第一磁铁。
具体实施方式
34.为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等方位名词以图1的定向为参照。
35.如图1和图2所示，本实用新型提供一种增强现实显示模组，包括波导镜片1、凸透镜片2、凹透镜片3、波导镜镜框、凸透镜镜框和凹透镜镜框；波导镜片1安装在波导镜镜框上，形成波导镜组件，凸透镜片2安装在凸透镜镜框上，形成凸透镜组件，凹透镜片3安装在凹透镜镜框上，形成凹透镜组件；凹透镜组件位于波导镜组件朝向人眼的一侧，凹透镜片3与波导镜片1重叠设置，凹透镜镜框与波导镜镜框可拆卸连接；凸透镜组件位于波导镜组件背向人眼的一侧，凸透镜片2与波导镜片1重叠设置，凸透镜镜框与波导镜镜框可拆卸连接。
36.如此设置的增强现实显示模组，使得人眼观看ar模组显示的虚拟现实和真实现实合像不分离，进而真实现实和虚拟现实能够交互和融合；并且由于凹透镜组件和凸透镜组件分别与波导镜组件可拆卸连接，能够根据不同成像距离的需求，更换不同光焦度的凹透镜组件和/或凸透镜组件，使显像更清晰，更适于人眼观看。
37.优选地，凹透镜镜框上设置有第一磁吸机构，波导镜镜框上与第一磁吸机构对应的位置设置有第二磁吸机构，第一磁吸机构和第二磁吸机构相互吸合；凸透镜镜框上设置有第三磁吸机构，波导镜镜框上与第三磁吸机构对应的位置设置有第四磁吸机构，第三磁吸机构和第四磁吸机构相互吸合。通过磁吸机构实现凹透镜组件与波导镜组件的可拆卸连接，以及实现凸透镜组件与波导镜组件的可拆卸连接，能够更快速、便捷地更换不同光焦度的凹凸透镜组件。
38.进一步优选地，凹透镜镜框包括位于凹透镜上方的第一顶杆61，凸透镜镜框包括位于凸透镜上方的第二顶杆51，波导镜镜框包括位于波导镜上方的顶板41；第一磁吸机构设置在第一顶杆61上，第三磁吸机构设置在第二顶杆51上，第二磁吸机构和第四磁吸机构设置在顶板41上。如此，方便通过磁吸机构实现凹透镜镜框与波导镜镜框的连接，方便通过磁吸机构实现凸透镜镜框与波导镜镜框的连接，且连接稳定。
39.进一步优选地，在本实施例中，第一磁吸机构设置在第一顶杆61的中部，第二磁吸机构设置在顶板41的中部，第三磁吸机构设置在第二顶杆51的中部，第四磁吸机构设置在顶板41的中部。如此，使连接更稳定。可以想见，第一磁吸机构设置在第一顶杆61的两侧，第二磁吸机构设置在顶板41的两侧，第三磁吸机构设置在第二顶杆51的两侧，第四磁吸机构设置在顶板41的两侧，也可以实现类似的效果。
40.进一步地，第一磁吸机构包括第一磁铁62和开设于凹透镜镜框上的第一安装孔(图中未示出)，第一磁铁62钳设于第一安装孔内；第二磁吸机构包括第二磁铁42和开设于波导镜镜框上的第二安装孔43，第二磁铁42钳设于第二安装孔43内；第三磁吸机构包括第三磁铁52和开设于凸透镜镜框上的第三安装孔53，第三磁铁52钳设于第三安装孔53内；第四磁吸机构包括第四磁铁44和开设于波导镜镜框上的第四安装孔(图中未示出)，第四磁铁44钳设于第四安装孔内。
41.优选地，在本实施例中，第一安装孔开设在凹透镜镜框的后侧，第二安装孔43开设在波导镜镜框的前侧；第三安装孔53开设在凸透镜镜框的前侧，第四安装孔开设在波导镜镜框的后侧。
42.进一步地，波导镜镜框包括位于波导镜上方的顶板41，顶板41上安装有光机46和转折棱镜47，转折棱镜47与光机46的出光口紧挨设置；光机46出光口输出的光线通过转折棱镜47送入波导镜片1内。
43.本实用新型还提供一种增强现实显示装置，包括如上所述的增强现实显示模组，还包括用于增强现实显示模组的一个以上的凹透镜组件和一个以上的凸透镜组件；不同凹透镜组件的光焦度不同，不同凸透镜组件的光焦度不同，增强现实显示模组中凹透镜组件的光焦度与凸透镜组件的光焦度相抵消。
44.需要理解的是，以上对本实用新型的具体实施例进行的描述只是为了说明本实用新型的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，但本实用新型并不限于上述特定实施方式。凡是在本实用新型权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。