CN103837989A

CN103837989A - 头戴式影像设备及头戴式智能终端

Info

Publication number: CN103837989A
Application number: CN201410083176.8A
Authority: CN
Inventors: 叶晨光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2014-06-04

Abstract

本发明公开一种头戴式影像设备及头戴式智能终端，用于通过穿戴在头部的设备进行拍照或摄像，并显示在用户眼前。该头戴式影像设备包括：用于拍照或摄像的影像设备；用于将所述影像设备获取的影像成像于人眼视网膜的光学系统，所述光学系统设置在人眼上方区域的头戴式影像设备的支架上，并与所述影像设备物理连接；所述光学系统包括：用于将所述影像投射进所述所述光学系统的投影单元；用于将投射进所述光学系统内的所述影像成像于所述人眼视网膜的成像单元。通过本发明的头戴式影像设备及头戴式智能终端，实现通过预定指令或手势进行拍照以及摄像等其他功能，并且上述的整个过程在用户眼前可视。

Description

头戴式影像设备及头戴式智能终端

技术领域

本发明涉及智能穿戴式领域，更具体的涉及一种头戴式影像设备及头戴式智能设备。

背景技术

“穿戴式智能设备”是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。

而广义的穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能，例如智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。随着技术的进步以及用户需求的变迁，可穿戴式智能设备的形态与应用热点也在不断的变化。

在诸多的穿戴式智能设备中，穿戴式眼镜是一款“拓展现实”眼镜，它具有和智能手机一样的功能，可以通过声音控制拍照，视频通话和辨明方向以及上网冲浪、处理文字信息和电子邮件等。

人们可利用语音指令拍摄照片、摄制视频、与他人在网上互动，这一些活动叠加到用户的视野中，是穿戴式眼镜所要解决的问题。

但是，目前的穿戴式眼镜在完成拍摄照片、摄制视频等活动需要遮住人眼，或者需要把显示屏的中心或投影镜头的中心偏离，给用户的正常视觉行动带来不便。

因此，现有技术存在穿戴式眼镜将拍摄照片、摄制视频等活动叠加到用户的视野中影响用户正常视觉行动的问题。

发明内容

本发明提供一种头戴式影像设备及头戴式智能设备，用于解决，现有技术存在穿戴式眼镜将拍摄照片、摄制视频等活动叠加到用户的视野中影响用户正常视觉行动的问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种头戴式影像设备，并采用如下技术方案：

头戴式影像设备包括：用于拍照或摄像的影像设备；用于将所述影像设备获取的影像成像于人眼视网膜的光学系统，所述光学系统设置在人眼上方区域的头戴式影像设备的支架上，并与所述影像设备物理连接；所述光学系统包括：用于将所述影像投射进所述所述光学系统的投影单元；用于将投射进所述光学系统内的所述影像成像于所述人眼视网膜的成像单元。

进一步地，所述成像单元包括：照明单元，用于为所述投影单元提供照明，所述照明单元设置在所述投影单元的显示屏前方区域；第一偏极化分光镜，用于透过所述照明单元发出的第一光线，并折射所述投影单元发出得第二光线，所述第一偏极化分光镜设置在所述投影单元与所述照明单元之间；第二偏极化分光镜，用于接收并透过所述第二光线，所述第二偏极化分光镜设置在所述第一偏极化分光镜向人眼的方向延伸的区域，并与所述第一偏极化分光镜相接；凹面镜，用于接收所述第二光线，并反射出第三光线，所述第三光线经所述第二偏极化分光镜反射后成像于所述用户视网膜，所述凹面镜设置在所述第二偏极化分光镜向人眼方向延伸的端部。

进一步地，所述照明单元为LED光源，所述LED光源相对垂直于所述显示屏，所述成像单元还包括：光路处理组件，用于将所述LED光源发出的所述第一光线进行匀光后折射至所述第一偏极化分光镜。

进一步地，所述光路处理组件包括：用于对所述第一光线进行匀光处理的匀光片，所述匀光片的任一边缘正对所述LED光源设的发光面；用于将经过所述匀光片的所述第一光线折射至所述第一偏极化分光镜的折光片，所述折光片的底部贴合在所述匀光片上。

进一步地，所述折光片的底部为一平面，在所述平面上设有将所述第一光线折射至第一偏极化分光镜的斜坡面。

进一步地，所述照明单元为LED片状光源，所述LED片状光源相对平行于所述显示屏。

进一步地，所述投影单元采用液晶附硅芯片。

根据本发明的另外一个方面，提供一种头戴式智能终端，并采用如下技术方案：

头戴式智能终端包括上述的头戴式影像设备。

本发明通过提供的头戴式影像设备，通过LED光源的点亮，经过光导进行光束的集中均衡，通过反光镜反射回投影单元，点亮投影单显示屏后，成像光源经过N组不同的透射镜头组合，把光线通过长方体棱镜进行PBS分光，部分光线透射出去，部分光线通过凹面镜反射回眼球，视网膜感光后形成视觉效应。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1表示本发明实施例一所述的头戴式影像设备的主要框架结构示意图；

图2表示本发明实施例二所述的头戴式影像设备的具体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例一

图1表示本发明实施例一所述的头戴式影像设备的主要框架结构示意图。

参见图1所示，头戴式影像设备包括：用于拍照或摄像的影像设备10；用于将所述影像设备获取的影像成像于人眼视网膜的光学系统13，所述光学系统13设置在人眼上方区域的头戴式影像设备的支架上，并与所述影像设备10物理连接；所述光学系统13包括：用于将所述影像投射进所述所述光学系统13的投影单元14；用于将投射进所述光学系统13内的所述影像成像于所述人眼视网膜的成像单元15。

在本实施例的上述技术方案中，通过光学系统13将影像设备10获取的影像成像于人眼视网膜，具体来讲，是通过投影单元14获取影像后，通过成像单元15，将影像成像于人眼视网膜。解决了现有技术存在穿戴式眼镜如何将拍摄照片、摄制视频等活动叠加到用户的视野中影响用户正常视觉行动的问题。

参见图2所示，影像设备10为照相机camera，且影像设备10与光学系统的3均设置在支架12上，照相机通过窗口windoW获取影像11，投影单元14为一液晶附硅芯片Lcos，液晶附硅芯片能够获取影像11。成像单元15照明单元16，本实施例照明单元16为一LED灯，LED灯用于为所述投影单元14提供照明，所述照明单元16设置在所述投影单元14的显示屏(图中未示)前方区域；在照明单元16与投影单元14之间设有第一偏极化分光镜17，第一偏极化分光镜17用于透过所述照明单元16发出的第一光线，该第一光线透光后点亮投影单元14的显示屏，投影单元14反射出第二光线，第二光线经过第一偏极化分光镜17后被折射进入第二偏极化分光镜18，所述第二偏极化分光镜18设置在所述第一偏极化分光镜17向人眼的方向延伸的区域，并与所述第一偏极化分光镜17相接；上述第二光线透过第二偏极化分光镜18后，射入凹面镜19，凹面镜19接收了第二光线后，进行反射，称为第三光线，所述第三光线经所述第二偏极化分光镜18被反射，并成像于所述用户视网膜，凹面镜19设置在所述第二偏极化分光镜18向人眼方向延伸的端部。

本实施例具体给光学系统的结构及成像原理，给穿戴式眼镜将拍摄照片、摄制视频等活动叠加到用户的视野提供了一具体解决方案，且该技术方案不需要遮住人眼，也不需要把显示屏的中心或投影镜头的中心偏离，给用户的正常视觉行动带来方便。

优选地，所述照明单元16为LED光源，所述LED光源相对垂直于所述显示屏，所述成像单元15还包括：光路处理组件19，用于将所述LED光源发出的所述第一光线进行匀光后折射至所述第一偏极化分光镜17。

本实施例对LED光源进行了匀光处理，这样使得点亮投影单元14显示屏的光学更加均匀，最终成像清晰，提高用户的视觉体验。

优选地，所述光路处理组件19包括：用于对所述第一光线进行匀光处理的匀光片(图中未示)，所述匀光片的任一边缘正对所述LED光源设的发光面；用于将经过所述匀光片的所述第一光线折射至所述第一偏极化分光镜17的折光片(图中未示)，所述折光片的底部贴合在所述匀光片上。

本实施例具体给出一种匀光的技术方案，但这不作为对本专利的限制，可以达到匀光的方式有很多，例如光棒，自由曲面等，但此处在不脱离本发明所述原理的前提下的其他匀光处理，也应视为本发明的保护范围。

可选地，所述折光片的底部为一平面，在所述平面上设有将所述第一光线折射至第一偏极化分光镜的斜坡面。

可选地，所述照明单元16为LED片状光源，所述LED片状光源相对平行于所述显示屏。可选地，所述投影单元采用液晶附硅芯片。

本发明提供的头戴式智能终端包括上述的头戴式影像设备。

本发明通过提供的头戴式影像设备，通过LED光源的点亮，经过光导进行光束的集中均衡，通过反光镜反射回投影单元，点亮投影单显示屏后，成像光源经过N组不同的透射镜头组合，把光线通过长方体棱镜进行PBS分光，部分光线透射出去，部分光线通过凹面镜反射回眼球，视网膜感光后形成视觉效应。采用本发明的技术方案，需要遮住人眼，也不需要把显示屏的中心或投影镜头的中心偏离，给用户的正常视觉行动带来方便，提高了用户体验。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种头戴式影像设备，其特征在于，包括：

用于拍照或摄像的影像设备；

用于将所述影像设备获取的影像成像于人眼视网膜的光学系统，所述光学系统设置在人眼上方区域的头戴式影像设备的支架上，并与所述影像设备物理连接；

所述光学系统包括：

用于将所述影像投射进所述所述光学系统的投影单元；

用于将投射进所述光学系统内的所述影像成像于所述人眼视网膜的成像单元。

2.如权利要求1所述的头戴式影像设备，其特征在于，所述成像单元包括：

照明单元，用于为所述投影单元提供照明，所述照明单元设置在所述投影单元的显示屏前方区域；

第一偏极化分光镜，用于透过所述照明单元发出的第一光线，并折射所述投影单元发出得第二光线，所述第一偏极化分光镜设置在所述投影单元与所述照明单元之间；

第二偏极化分光镜，用于接收并透过所述第二光线，所述第二偏极化分光镜设置在所述第一偏极化分光镜向人眼的方向延伸的区域，并与所述第一偏极化分光镜相接；

凹面镜，用于接收所述第二光线，并反射出第三光线，所述第三光线经所述第二偏极化分光镜反射后成像于所述用户视网膜，所述凹面镜设置在所述第二偏极化分光镜向人眼方向延伸的端部。

3.如权利要求2所述的头戴式影像设备，其特征在于，所述照明单元为LED光源，所述LED光源相对垂直于所述显示屏，所述成像单元还包括：

光路处理组件，用于将所述LED光源发出的所述第一光线进行匀光后折射至所述第一偏极化分光镜。

4.如权利要求3所述的头戴式影像设备，其特征在于，所述光路处理组件包括：

用于对所述第一光线进行匀光处理的匀光片，所述匀光片的任一边缘正对所述LED光源设的发光面；

用于将经过所述匀光片的所述第一光线折射至所述第一偏极化分光镜的折光片，所述折光片的底部贴合在所述匀光片上。

5.如权利要求4所述的头戴式影像设备，其特征在于，所述折光片的底部为一平面，在所述平面上设有将所述第一光线折射至所述第一偏极化分光镜的斜坡面。

6.如权利要求2所述的头戴式影像设备，其特征在于，所述照明单元为LED片状光源，所述LED片状光源相对平行于所述显示屏。

7.如权利要求1所述的头戴式影像设备，其特征在于，所述投影单元采用液晶附硅芯片。

8.一种头戴式智能终端，其特征在于；包括权利要求1至7任一项所述的头戴式影像设备。