全文摘要
本实用新型涉及增强现实技术领域，具体涉及一种AR成像距离调节系统和AR眼镜，其中系统包括：距离传感器、执行机构和控制器，距离传感器用于检测待成像物体与成像模组之间的距离，执行机构用于调节成像模组的位置；控制器与距离传感器和执行机构电连接，用于根据距离计算成像模组的待调节量并控制执行机构根据待调节量调节成像模组的位置。通过本申请提供的系统，当不需要物体识别的情况下可以获取待成像物体与成像模组之间的距离，进而计算出成像模组的待调节量并以此调节成像模组的位置，以达到调整像距的目的，从而使虚拟物体像距和实物距离基本一致，解决人眼需要不断调整焦距的问题，在使用过程中不会产生眩晕感。
主设计要求
1.一种AR成像距离调节系统,其特征在于，包括：距离传感器，用于检测待成像物体与成像模组之间的距离；执行机构，用于调节所述成像模组的位置；控制器，与所述距离传感器和执行机构电连接，用于根据所述距离计算所述成像模组的待调节量并控制所述执行机构根据所述待调节量调节所述成像模组的位置。
设计方案
1.一种AR成像距离调节系统,其特征在于，包括：
距离传感器，用于检测待成像物体与成像模组之间的距离；
执行机构，用于调节所述成像模组的位置；
控制器，与所述距离传感器和执行机构电连接，用于根据所述距离计算所述成像模组的待调节量并控制所述执行机构根据所述待调节量调节所述成像模组的位置。
2.如权利要求1所述的调节系统，其特征在于，所述距离传感器为红外距离传感器、超声波距离探测器、雷达距离探测器和摄像头距离探测器中的一种。
3.如权利要求1所述的调节系统，其特征在于，所述执行机构包括动力源、传动装置和联动装置；
所述动力源与所述控制器电连接，用于根据所述待调节量驱动所述传动装置运动；
所述传动装置设置在所述动力源和联动装置之间，用于根据所述动力源的输出驱动所述联动装置运动；
所述联动装置设置在所述成像模组上，用于在所述传动装置的驱动下带动所述成像模组运动。
4.如权利要求3所述的调节系统，其特征在于，所述动力源为电动马达、步进电机和伺服电机中的一种。
5.如权利要求3所述的调节系统，其特征在于，所述动力源的输出轴上设有主齿轮；
所述传动装置包括传动杆，所述传动杆的两端分别设有一个从齿轮，其中一端的从齿轮与所述主齿轮啮合；
所述联动装置包括一齿轮轨道，所述齿轮轨道与另一端的从齿轮啮合。
6.如权利要求5所述的调节系统，其特征在于，还包括安装座，所述传动装置安装在所述安装座上且与所述安装座转动连接。
7.如权利要求1所述的调节系统，其特征在于，所述控制器为上位机。
8.如权利要求5所述的调节系统，其特征在于，所述成像模组包括安装架、两个显示屏和两个显示屏安装架，所述齿轮轨道安装在所述安装架上，所述两个显示屏安装架分别安装在所述安装架的两端，所述两个显示屏分别安装在所述两个显示屏安装架上。
9.如权利要求8所述的调节系统，其特征在于，所述两个显示屏安装架的端部分别设有导向孔，用于和眼镜上的导向柱配合。
10.一种AR眼镜，其特征在于，安装有如权利要求1-9任一项所述调节系统。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及增强现实技术领域，具体涉及一种AR成像距离调节系统和AR眼镜。
背景技术
AR眼镜在视场角固定的情况下，为了让用户看到更大的图像，在产品设计时，就需要尽可能的加大成像距离。但针对需要物体识别的场景，例如，维修电路板时，工人带着眼镜扫描一下前方50cm远的电路板，此时AR眼镜会显示一个虚拟的线路板，但是为了看清楚线路板，此虚拟线路板的像距比较远(一般大于2m)。这就存在一个问题，工人在使用眼镜的时候，一会要看实物(50cm远)，一会要看虚拟的图像(2m远)，人眼睛焦距需要不断的远近调整，时间长的情况下，会出现眩晕等不适感。
实用新型内容
为了解决现有技术中人眼睛焦距需要不断的远近调整，会出现眩晕的技术问题，本申请提供以下技术方案，包括：
一种AR成像距离调节系统,包括：
距离传感器，用于检测待成像物体与成像模组之间的距离；
执行机构，用于调节成像模组的位置；
控制器，与所述距离传感器和执行机构电连接，用于根据所述距离计算所述成像模组的待调节量并控制所述执行机构根据所述待调节量调节所述成像模组的位置。
其中，所述距离传感器为红外距离传感器、超声波距离探测器、雷达距离探测器和摄像头距离探测器中的一种。
其中，所述执行机构包括动力源、传动装置和联动装置；
所述动力源与所述控制器电连接，用于根据所述待调节量驱动所述传动装置运动；
所述传动装置设置在所述动力源和联动装置之间，用于根据所述动力源的输出驱动所述联动装置运动；
所述联动装置设置在所述成像模组上，用于在所述传动装置的驱动下带动所述成像模组运动。
其中，所述动力源为电动马达、步进电机和伺服电机中的一种。
其中，所述动力源的输出轴上设有主齿轮；
所述传动装置包括传动杆，所述传动杆的两端分别设有一个从齿轮，其中一端的从齿轮与所述主齿轮啮合；
所述联动装置包括一齿轮轨道，所述齿轮轨道与另一端的从齿轮啮合。
进一步的，还包括安装座，所述传动装置安装在所述安装座上且与所述安装座转动连接。
优选地，所述控制器为上位机。
其中，所述成像模组包括安装架、两个显示屏和两个显示屏安装架，所述齿轮轨道安装在所述安装架上，所述两个显示屏安装架分别安装在所述安装架的两端，所述两个显示屏分别安装在所述两个显示屏安装架上。
进一步的，所述两个显示屏安装架的端部分别设有导向孔，用于和眼镜上的导向柱配合。
一种AR眼镜，安装有如上所述调节系统。
依据上述实施例的AR成像距离调节系统和AR眼镜，当不需要物体识别的情况下，可以通过较大的像距来让用户看到较大的图像，增强沉浸感。当用户需要扫描实物识别的时候，可通过距离传感器探测眼镜与待成像物体的距离，控制器根据该具体计算出成像模组的待调节量并控制执行机构根据该待调节量调节执行结构，从而通过调整光学器件(显示屏)，以达到调整像距的目的，从而使虚拟物体像距和实物距离基本一致，解决人眼需要不断调整焦距的问题，在使用过程中不会产生眩晕感。
附图说明
图1为本申请实施例的AR成像距离调节系统结构框图；
图2为本申请实施例的AR成像距离调节系统在一种视角下的结构示意图；
图3为本申请实施例的AR成像距离调节系统在另一种视角下的结构示意图；
图4为本申请实施例的AR成像距离调节系统在另一种视角下的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的AR成像距离调节系统在另一种视角下的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
实施例1
本实施例提供一种AR成像距离调节系统，用于根据待成像物体5与成像模组4之间的距离计算出成像模组4的待调节量，然后控制执行机构3根据该待调节量调节成像模组4的位置，已达到调节虚拟物体成像的像距的目的，使得人眼看到的真实物体的像距和虚拟成像的像距基本一致，这样人眼无须不断的调整焦距，在使用过程中不会产生眩晕感。
如图1-5，该系统包括距离传感器1、控制器2和执行机构3，其中距离传感器1用于检测待成像物体5与调节系统之间的距离，控制器2根据距离传感器1测的距离信息根据预设的算法计算成像模组4的待调节量，然后控制执行机构3动作根据待调节量完成成像模组4位置的调节，从而使得人眼看到的真实物体的像距和虚拟成像的像距基本一致。
其中，本实施例中的距离传感器1为红外距离传感器，在其他实施例中还可以选用超声波距离探测器、雷达距离探测器和摄像头距离探测器中的一种，通过对探测的数据进行处理也可以得到待成像物体与成像模组之间的距离信息。
其中，本实施例中的执行机构3包括动力源31、传动装置和联动装置34，动力源31与控制器2电连接，动力源31用于根据控制器2计算得到的待调节量驱动传动装置运动，传动装置设置在动力源31和联动装置34之间，用于根据动力源31的输出驱动联动装置34运动，联动装置34设置在成像模组4上，联动装置34在传动装置的驱动下带动成像模组4运动，以此达到调节成像模组的目的。
其中，本实施中动力源31为电动马达，在其实施例中也可以选择步进电机或伺服电机中等其他动力装置。
其中，电动马达的输出轴上设有主齿轮32，传动装置包括传动杆36，在传动杆36的两端分别设有一个从齿轮33，其中一端的从齿轮33与主齿轮32啮合，本实施例中的主齿轮32在水平面内转动，从齿轮33在竖直平面内转动，本实施例的联动装置34为一齿轮轨道，该齿轮轨道竖直设置并与另一端的从齿轮33啮合，其上端与成像模组4啮合，当控制器2控制电动马达转动时，间接带动齿轮轨道的上下运动，齿轮轨道带动成像模组4中的显示屏45上下移动，既可以实现调整像距的目的。
其中，本实施例中还包括一个安装座35，传动装置通过轴承转动安装在该安装座35上，以起到传动作用。
值得说明的是，以上的执行机构只是本申请的一种实施例，在其他实施例中还可以采用其他的机械结构实现调节成像模组4的位置，此处不再赘述。
其中，本实施例中的控制器2为上位机，在其他实施例还可以采用其他的控制器，例如MCU等。
其中，本实施例的成像模组4包括安装架43、两个显示屏45和两个显示屏安装架41，齿轮轨道上端安装在该安装架43上，两个显示屏安装架41分别安装在安装架43的两端，两个显示屏45分别安装在两个显示屏安装架41上，用于显示待扫描物体所成的像，人眼通过该显示屏45上看到的虚拟成像，达到增强现实的感觉，调节显示屏45的远近时成像的距离也会发生变化，人眼看到的成像大小也会发生变化，在某些特定场景下，例如电路板维修，维修人员需要一会通过放大的虚拟成像看清楚电路板的细节，以便找出故障，然后又要对真实的电路进行维修，这样人眼的焦距不断变化，人会产生眩晕，采用本实施例的调节系统，当人眼看到真实物体时，距离传感器1自动获取真实物体与眼镜的距离信息，经过控制器2的计算得到待调节量后调节显示屏45的距离，即可使得人眼看到的虚拟成像的像距和真实物体的像距几乎相同，不会因为需要不断调整焦距差生眩晕的感觉。
其中，本实施例的两个显示屏安装架41的端部还分别设有一个导向孔44，该导向孔44和眼镜本体上的导向柱42配合，在成像模组4的运动过程中起到导向作用，通常的AR眼镜中显示屏45是垂直显示的，其中半透斜镜片6与显示屏45的夹角设置为135°，使得显示屏45的显示画面经过半透斜镜片6的反射后进入人眼。
实施例2
本实施例提供一种AR眼镜，该AR眼镜上安装有如实施例1提供的调节系统，使得根据待成像物体与眼镜的距离自动调节成像模组4的位置，从而使虚拟物体像距和实物距离基本一致，解决人眼需要不断调整焦距的问题，不会产生眩晕感。
以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920024084.0
申请日:2019-01-05
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:87(西安)
授权编号:CN209311799U
授权时间:20190827
主分类号:G02B 27/01
专利分类号:G02B27/01
范畴分类:30A;
申请人:西安维度视界科技有限公司
第一申请人:西安维度视界科技有限公司
申请人地址:710061 陕西省西安市高新区软件新城天谷七路国家数字出版基地A座604
发明人:谢辉;孙晓洪;赵亚军
第一发明人:谢辉
当前权利人:西安维度视界科技有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计