[实用新型]一种基于红外传感的夜视智能眼镜设备

说明书

本实用新型公开一种基于红外传感的夜视智能眼镜设备，包括：眼镜主体、设于眼镜主体前端的传输波导模块、设于所述传输波导模块上方且与所述传输波导模块位于同一平面的投影光学模块、设于所述眼镜主体靠近所述传输波导模块的红外传感模块、及设于所述眼镜主体上的图像处理模块，所述红外传感器模块及所述投影光学模块均与所述图像处理模块信号连接。本实用新型智能眼镜设备结构简单，整体轻薄，体积小，设计精巧，应用范围广；通过智能眼镜设备，能够实现在弱光、甚至黑暗条件下对周边环境的可视，红外传感模块的设计能够增强人体在弱光、黑暗环境下的视觉感知功能，对弱视人群，弱光及昏暗环境下工作的人群，具有很好的辅助作用。

技术领域

本实用新型涉及液晶显示屏技术领域，尤其涉及一种基于红外传感的夜视智能眼镜设备。

背景技术

近年来，随着计算能力、微显示光学、传感技术以及AI(人工智能)技术的发展进步，使得发源于飞行员作战辅助的头盔显示系统，得以能够实现低功耗、轻薄化，成为一种可穿戴智能设备，一种基于增强现实技术(Augmented Reality)的智能眼镜。AR眼镜通过对现实世界的感知、计算产生与之匹配的虚拟信息或者图像，通过光学显示系统与现实世界叠加，以此来增加用户对现实世界感知。AR眼镜能够释放人的双手，广泛认为适用于工业制造、快递物流、培训教育、医疗、交通以及军事等行业，人们通过AR眼镜将数字信息可视化，可以进行远程的协作和辅助，提升工作效率、便利性，降低人力和运维成本；同时，AR眼镜也能应用于游戏、事件直播、运动直播等，提供沉浸、虚实融合的视听感受，丰富人们的生活、娱乐。AR眼镜涉及到环境识别，跟踪与定位，三维注册与建模，图像渲染，投影显示等关键技术。

一般AR眼镜系统主要由定位与传感系统，图像处理与计算，图像显示与投影系统，显示光学系统，输入与控制系统，连接与传输系统等组成。传感系统主要由IMU(惯性测量单元)，包括陀螺仪、加速度计、重力计、磁力计等传感器件，麦克、喇叭音频器件，以及多种的光学摄像头所构成，实现定位、跟踪和环境识别的功能，配合独有的三维模型重构算法，快速建立环境的虚拟三维模型数据，用于位置等地图信息读取、图像渲染等处理。

AR眼镜光学系统是其核心技术之一，其性能不但影响图像处理模块的成像效果，包括FOV(视场角)，解析度、亮度以及色彩等体验，还与智能眼镜的体积大小，重量等佩戴体验有着密切的关系。AR眼镜光学系统包括了图像处理模块、传输部件、以及显示镜片。

投影图像处理模块与投影仪的原理相同，但是显示器件尺寸要小得多，成为一个微型投影分支，包括微型OLED、DLP、LCOS等显示器件，甚至还出现新型的硅基OLED、m-LED显示，在显示解析度、尺寸方面发展迅速。微型投影器件产生的图像，经由光学传输部件耦合、传输，最后通过显示镜片进入人眼。当前行业常见的显示技术方案主要包括棱镜、自由曲面棱镜(TIR)、自由反射镜片，平板波导等。

光学系统在设计时需要综合考虑视场角、亮度等视觉体验，色彩、像差和畸变等图像质量参数，以及体积、重量等佩戴体验，同时还必须兼顾成本因素。棱镜、自由曲面棱镜方案目前比较成熟，可获得性较好，成本也较低，但是因受到厚度因素的约束难以实现比较大视场角，图像显示的环境下观看体验较差。自由反射方案实现简单、成本较低，视场、光效率也都比较高，但外形尺寸大，设备比较笨重。平板方案又可以根据耦合方式的不同，分为反射式、衍射式两种，具备轻薄的特点，能够实现与日常眼镜相近的外形更容易被消费者接受，同时也可以获得比较大的视场角，但是由于设计、工艺复杂和成熟度较低，成本和可获得性尚存在一定瓶颈。

因此，现有技术存在不足，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于红外传感的夜视智能眼镜设备。