一种用于AR设备的调焦结构及AR设备的制作方法

本实用新型涉及增强现实的技术领域，特别涉及一种用于AR设备的调焦结构及AR设备。

背景技术：

增强现实(Augmented Reality，AR)是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术。AR技术不仅在与VR技术相类似的应用领域，诸如尖端武器、飞行器的研制与开发、数据模型的可视化、虚拟训练、娱乐与艺术等领域具有广泛的应用，而且由于其具有能够对真实环境进行增强显示输出的特性，在医疗研究与解剖训练、精密仪器制造和维修、军用飞机导航、工程设计和远程机器人控制等领域，具有比VR技术更加明显的优势。

对于AR设备尤其AR眼镜来说，由于使用者的视力状况不同，AR设备需要设置调焦结构来调整光学成像的位置，以适应不同视力的用户需求。然而，现有的AR设备调焦结构通常结构复杂，体积较大，且成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种用于AR设备的调焦结构及AR设备，其能实现AR设备成像的焦距调节，适应于不同视力的用户需求，且其结构简单，体积小巧，使用方便。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种用于AR设备的调焦结构，包括：光机及平行光机设置的透镜，所述光机沿第一方向滑动连接于AR设备构件，所述第一方向为朝向人眼观看AR内容方向；所述光机及透镜可相对AR设备构件转动至第二方向，所述第二方向为正对人眼观看AR内容方向；所述透镜沿第三方向滑动连接于所述光机，所述第三方向为垂直于光机及透镜的设置方向。

进一步，在上述用于AR设备的调焦结构中，所述光机包括光机本体、平行设于所述光机本体上的微显示屏及由所述光机本体一端垂直延伸的连接头，所述连接头滑动连接于所述透镜，所述光机本体内部沿平行微显示屏方向设有一滑槽，所述AR设备构件的一端设有对应于所述滑槽的滑柱。

进一步，在上述用于AR设备的调焦结构中，所述滑槽的底端设有供滑柱转动的轴孔。

进一步，在上述用于AR设备的调焦结构中，所述透镜包括镜体及安装支架，所述镜体固定于安装支架中且所述镜体设置方向平行于所述微显示屏，所述安装支架的一端垂直延伸有调焦连接件，所述调焦连接件滑动连接于所述光机的连接头。

进一步，在上述用于AR设备的调焦结构中，所述调焦连接件内开设有垂直于镜体设置方向的调焦槽，所述调焦槽内设有多个限位孔，所述连接头上设有与对应于所述调焦槽及限位孔的凸起。

进一步，在上述用于AR设备的调焦结构中，所述限位孔的个数为三个且等间距设置。

进一步，在上述用于AR设备的调焦结构中，所述镜体的材质为蓝宝石、PMMA、PC、尼龙或塑料。

进一步，在上述用于AR设备的调焦结构中，所述AR设备为AR眼镜，所述AR设备构件为眼镜镜腿。

进一步，在上述用于AR设备的调焦结构中，所述调焦结构还包括：

第一驱动件，用于驱动光机沿第一方向相对AR设备构件滑动；

第二驱动件，用于驱动所述光机及透镜相对AR设备构件转动；以及

第三驱动件，用于所述透镜沿第三方向相对所述光机滑动。

另，本实用新型还提供一种AR设备，所述AR设备中包括上述的用于AR设备的调焦结构。

进一步，在上述用于AR设备中，所述AR设备为AR眼镜，所述AR设备构件为眼镜镜腿。

本实用新型用于AR设备的调焦结构及AR设备实现了AR设备成像的焦距调节，适应于不同视力的用户需求，且其结构简单，体积小巧，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型AR设备的调焦结构的初始状态的结构示意图；

图2为本实用新型AR设备的调焦结构中光机的结构示意图；

图3为本实用新型AR设备的调焦结构的滑动展开状态的结构示意图；

图4为本实用新型AR设备的调焦结构的转动状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

请参阅图1至图4，本实用新型用于AR设备的调焦结构包括：光机1及平行光机1设置的透镜2，所述光机1沿第一方向滑动连接于AR设备构件100，所述第一方向为朝向人眼观看AR内容方向；且所述光机1及透镜2可相对AR设备构件100转动至第二方向，所述第二方向为正对人眼观看AR内容方向；所述透镜2沿第三方向滑动连接于所述光机1，所述第三方向为垂直于光机1及透镜2的设置方向。

其中，请参阅图2，所述光机1包括光机本体12、平行设于所述光机本体12上的微显示屏14及由所述光机本体12一端垂直延伸的连接头16，所述连接头16滑动连接于所述透镜2，所述光机本体12内部沿平行微显示屏1方向设有一滑槽122，所述AR设备构件100的一端设有对应于所述滑槽122的滑柱102。这样，通过所述滑柱102在所述滑槽122内滑动，使得所述光机1及透镜2相对AR设备构件100沿第一方向滑动。

进一步，所述滑槽122的底端设有供滑柱102转动的轴孔124，所述滑柱102滑动至轴孔124中后可自由转动，从而带动所述光机1以滑柱102为转轴相对AR设备构件100转动，使得所述光机1及透镜2转动至正对人眼观看AR内容方向。

所述透镜2包括镜体21及安装支架22，所述镜体21固定于安装支架22中且所述镜体21设置方向平行于所述微显示屏14，所述安装支架22的一端垂直延伸有调焦连接件26，所述调焦连接件26滑动连接于所述光机1的连接头16。

进一步，所述调焦连接件26内开设有垂直于镜体21设置方向的调焦槽262，所述调焦槽262内设有多个限位孔264，所述连接头16上设有与对应于所述调焦槽262及限位孔264的凸起162。这样，通过所述凸起162在调焦槽262内滑动并依次在多个限位孔264的定位，使得所述镜体21与微显示屏14之间的距离，从而实现调整AR设备的光学成像焦距。

所述限位孔264的个数及位置可根据用户视力需求设置，例如以视力度数的200度为一档，等间距设置5个限位孔264，从而满足1000度以内的视力调节。本实施例中，所述限位孔264的个数为三个且等间距设置。

本实施例中，所述镜体21的材质为蓝宝石，当然，所述镜体21还可为PMMA、PC、尼龙或塑料等其他材质。

需要说明的是，所述光机1滑动连接于AR设备构件100还可以为其他方式，例如所述光机本体12上设有滑柱，所述AR设备构件100上设有滑槽；所述透镜2滑动连接于所述光机1也可以为其他方式，例如所述调焦连接件26内开设凸起，所述连接头16设有调焦槽及限位孔，可根据情况灵活选择实现方案。

本实用新型调焦结构在工作时可通过用户手动操作，也可通过自动化电气组件驱动，从而实现自动化工作。即本实用新型调焦结构还包括：第一驱动件(图未示)，用于驱动光机沿第一方向相对AR设备构件滑动；第二驱动件(图未示)，用于驱动所述光机及透镜相对AR设备构件转动；以及第三驱动件(图未示)，用于所述透镜沿第三方向相对所述光机滑动。

所述第一驱动件、第二驱动件及第三驱动件为步进电机或气缸。

所述AR设备构件100可为AR设备中位于前端或一侧的部件，本实施例中，所述AR设备为AR眼镜，所述AR设备构件100为眼镜镜腿。这样，在不使用AR设备的状态时，光机1及透镜2可收容于眼镜镜腿上，方便携带使用。

请参阅图1至图4，本实用新型用于AR设备的调焦结构的工作过程如下：

当不使用AR设备的状态时，所述滑柱102滑动至所述滑槽122的顶端，此时，所述光机1及透镜2均收容于所述AR设备构件100下方，这样，所述光机1及透镜2所占空间小，使得AR设备(AR眼镜)体积小巧，携带方便。

当使用AR设备的状态时，只需先将所述滑柱102滑动至所述滑槽122的轴孔124中，并转动所述光机1，使得所述光机1及透镜2相对AR设备构件100转动至第二方向，所述第二方向为正对人眼观看AR内容方向；且用户可通过推动所述安装支架22，使得所述凸起162在调焦槽262内滑动并依次在多个限位孔264的定位，从而调整AR设备的光学成像焦距至适配自己视力要求的距离，方便了观看AR内容，提升AR设备的体验感。

另，本实用新型还提供一种AR设备，所述AR设备中包括上述用于AR设备的调焦结构。

相比于现有技术，本实用新型用于AR设备的调焦结构及AR设备实现了AR设备成像的焦距调节，适应于不同视力的用户需求，且其结构简单，体积小巧，使用方便。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。