[实用新型]增强现实设备

说明书

技术领域

本实用新型属于AR技术领域，尤其涉及增强现实设备。

背景技术

增强现实技术(AR)是一种将真实世界信息和虚拟世界信息集成的新技术，用户在使用增强现实设备时，既可看到外部真实世界也可以看到投影出来的虚拟特征。

目前，市场上已经出现了一些增强现实设备，然而，现有的增强现实设备仍普遍存在以下问题：

1)现有的增强现实设备只能让用户看到虚拟特征与外部真实世界的叠加场景，而无法实现用户与虚拟特征的空间交互，即用户无法操控通过增强现实设备看到的虚拟特征，体验效果较差。

2)现有的增强现实设备没有设置软件开发工具包(SDK)，不利于开发者的开发，这样，在具体使用过程中难以实现虚拟特征与真实物体重合的设置问题。

3)现有的增强现实设备主要采用在人眼前方的观看显示屏中夹入显示模块的方式，其成本高、可视角度少，且为了要保护人眼前方脆弱的观看显示屏，观看显示屏一般设计为采用多层玻璃夹着液晶屏，这样，会把较大的重量集中压到用户的鼻梁上，造成用户使用的不适。

4)现有的增强现实设备，通常自带运算系统，使用者必须使用其自带系统，这很大一部分原因是要把显示的内容分成双目显示，有视差的内容，所以其兼容性差，不能使用通用的智能手机或通用的系统。同时，这分屏运算会耗费较大的运算量及功耗，其控制系统成本较高，且不利于增强现实设备的长时间连续运行。此外，现有的增强现实设备无法调节瞳距，对于用户使用时会有一定的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的至少一个不足之处，提供了增强现实设备，其解决了现有的增强现实设备兼容性差、成本高、功耗大、无法实现用户与虚拟特征的空间交互的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：增强现实设备，包括：

摄像头，用于拍摄外部真实环境；

图像显示屏，用于显示虚拟特征；

半反半透镜，用于供人眼观看由虚拟特征与外部真实环境叠合得到的集成景象，且该半反半透镜为双眼共用的单目结构；

光路转换组件，用于将所述图像显示屏上所显示之虚拟特征投射至所述半反半透镜上；

数据处理器，与所述摄像头、所述图像显示屏数据连接，用于对所述摄像头的摄像信息进行识别、定位、运算以及根据运算结果控制所述图像显示屏改变显示信息，从而实现用户与虚拟特征的空间交互。

可选地，所述图像显示屏显示的虚拟特征为虚拟按钮或者虚拟操控界面或者虚拟图标，所述数据处理器能够对所述摄像头的摄像信息进行识别、定位、运算以及根据运算结果控制所述图像显示屏输出不同的虚拟特征为虚拟按钮或者虚拟操控界面或者虚拟图标，从而实现用户对所述虚拟按钮或者所述虚拟操控界面或者所述虚拟图标的点击操控；或者，

所述图像显示屏显示的虚拟特征为虚拟模型，所述数据处理器能够对所述摄像头的摄像信息进行识别、定位、运算以及根据运算结果控制所述图像显示屏输出不同状态下的虚拟模型，从而实现用户对虚拟模型的多方位观看或者操控。

可选地，上述的增强现实设备，还包括用于根据用户头部移动而激发所述图像显示屏改变显示信息的角速度传感器或者加速度传感器，所述数据传感器与所述摄像头、所述数据处理器数据连接。

可选地，上述的增强现实设备，还包括用于控制所述角速度传感器或者加速度传感器开关和/或激发所述图像显示屏改变显示信息的遥控器，所述遥控器与所述数据处理器数据传输连接。

可选地，所述遥控器上设有语音输入结构和用于控制所述语音输入结构开、关的语音控制开关。

可选地，所述数据处理器内设有用于供开发者开发的软件开发工具包。

可选地，所述光路转换组件包括转角反射构件和设置于所述转角反射构件与所述半反半透镜之间的透射构件，所述图像显示屏和所述转角反射构件都位于所述透射构件的上方，其中，

所述转角反射构件位于靠近所述半反半透镜的一侧，所述图像显示屏位于远离所述半反半透镜的一侧；或者，所述转角反射构件位于远离所述半反半透镜的一侧，所述图像显示屏位于靠近所述半反半透镜的一侧。

可选地，所述转角反射构件为直角棱镜或者由多个反射镜组成的全反射构件；且/或，所述透射构件为平凸透镜或者菲涅尔透镜或者由多个透镜组成的放大镜组。