專利名稱：一種頭佩式光學(xué)電子自動對焦助視器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明適用于助視器領(lǐng)域等，具體的說是一種頭佩式光學(xué)電子數(shù)碼自變焦頭佩式 助視器。
背景技術(shù)：
目前市場上的助視設(shè)備主要有三大類，一類是光學(xué)助視器，一類是電子助視器，還有一類就是電子眼自動變焦助視器。其中光學(xué)助視器由于焦距相對變化范圍小，要么只能 作輔助遠視，要么作輔助近視；電子助視器主要采用大尺寸的顯示器作顯示終端置于用戶 前方桌面，結(jié)合一個移動攝像頭模組，從而輔助視覺，這種裝置不能隨意移動、且不便攜；至于第三類電子眼自變焦助視器，目前有一種采用了光學(xué)變焦(zoom)為主但無 自動對焦功能模擬攝像頭模組，輔助遠視為主，清晰度較低；還有一種采用以電子變倍調(diào)焦 功能為主的MOS攝像頭模組，遠視輔助有限，以輔助近視為主；廣角功能都有限，視野較?。?并且與微型顯示器集成于一體，以頭前額(如圖1)或鼻梁(如圖2)為支撐戴在頭上，置于 眼睛前面，由于重量、體積較大，對用戶頭部前額或鼻梁造成明顯不適，易限制腦部思維等， 不宜長久佩戴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種頭佩式光學(xué)電子自動對焦助視器，佩帶舒適。為此，本發(fā)明提出的一種頭佩式光學(xué)電子自動對焦助視器，包括攝像頭模組、微型 顯示及光學(xué)引擎光機模組、控制器及頭佩式結(jié)構(gòu)裝置，其特在于攝像頭模組與微型顯示模 組一起置于眼睛前面的顯示器框體內(nèi)，組成顯示與攝像系統(tǒng)集成體，所述顯示器框體固定 連接于頭佩式結(jié)構(gòu)裝置上，控制器通過信號電纜與眼睛前面的微型顯示模組連接；所述頭 佩式結(jié)構(gòu)裝置包括承重環(huán)架、轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸固定連接在承重環(huán)架上，承重環(huán)架將顯示器前 方的重量有效地延伸到頭部的兩側(cè)，轉(zhuǎn)動軸可以將顯示器的角度適當調(diào)整。本發(fā)明的有益效果在于佩重機構(gòu)將眼睛前方部位的顯示器攝像頭模組重量巧妙 移至頭部兩側(cè)，可以有效防止頭部、鼻梁不適，適于長時間學(xué)習(xí)、工作。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)頭佩式頭佩式結(jié)構(gòu)裝置示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)眼睛式頭佩式結(jié)構(gòu)裝置示意圖；圖3為本發(fā)明一種實施例頭佩式光學(xué)電子數(shù)碼自變焦助視器的立體分解示意圖；圖4為圖3所示實施例組合后立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖3所示實施例中控制器立體分解示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例的助視器包括微型攝像頭模組、微型虛擬雙目顯示器件模組、特別 設(shè)計的頭佩結(jié)構(gòu)裝置以及控制器裝置等。既能做到輔助近視，將近處物體變大5倍以上，也能做到輔助遠視，將遠處物體拉近5倍以上，全時程自動電子對焦不用人工干預(yù)；近端廣角 可以做到72度，遠處可以達到24度，均有較大改善。本實施例還可以做到根據(jù)視障人士眼睛特點選擇助視器的顯示模式彩色、黑 白、正片、負片及強化等；助視器提供了電子書閱讀功能，根據(jù)視障人士眼睛特點，改變電子 書的字體大小、背景顏色等。本實施例的頭佩式結(jié)構(gòu)，可以做到將眼睛前方的攝像頭模組和微顯示器部件重 量傳遞到頭部的兩側(cè)，不會對前額、鼻梁形成壓迫感，從而適于長時間工作。
本實施例的技術(shù)原理、方案是這樣的本實施例裝置由攝像頭模組、微型顯示及光學(xué)引擎光機模組(簡稱微型顯示模 組)、控制器及頭佩式結(jié)構(gòu)裝置等組成，其特點是攝像頭模組與微型顯示模組一起置于眼 睛前面的顯示器框體內(nèi)，組成顯示與攝像系統(tǒng)集成體，本框體固定連接于頭佩式結(jié)構(gòu)裝置 上，控制器通過信號電纜與眼睛前面的微型顯示模組連接。具有電子自動對焦功能的攝像 頭模組采集到的連續(xù)清晰的視頻圖像信號送到微型顯示模組，微型顯示模組將圖像信號解 調(diào)并生成驅(qū)動信號，驅(qū)動微型液晶顯示器成像，光學(xué)引擎虛擬放大至48”以上，同時微型顯 示模組與攝像頭模組通訊，控制圖像的顯示方式、攝像鏡頭變焦(Zoom)倍率等，實現(xiàn)遠視、 近視調(diào)節(jié)，控制器內(nèi)嵌入數(shù)碼電子書閱讀工具及控制操作界面，實現(xiàn)人機對話。并內(nèi)置大容 量鋰電池，供給總機電源。本實施例所述攝像頭模組，包括圖示中45度安裝的反射鏡、5 8倍Zoom的光學(xué) 變焦且70度以上廣角的透鏡組件、高清圖像傳感器、感應(yīng)圖像處理成像和電子全時程對焦 的攝像系統(tǒng)電路(圖像處理電路)、輔助對焦燈等。45度安裝的反射鏡可以將前方景物轉(zhuǎn) 向90度，經(jīng)過變焦鏡頭透鏡組，從而將前方景物成像于圖像傳感器上，同時輔助對焦燈保 證對焦過程中圖像清晰，并有一定照明作用。圖像處理電路將高速掃描到的圖像傳感器影 像信號轉(zhuǎn)換為電信號進行處理，連續(xù)地輸出一定格式的標準圖像信息到微型顯示模組進行 顯示，并與微型顯示模組通訊，控制輸出圖像的模式，比如黑白、彩色、正片、負片、強化等。本實施例所述微型顯示模組，包括控制驅(qū)動電路板、微型顯示器件、虛擬顯示光學(xué) 引擎、光學(xué)機構(gòu)等，控制驅(qū)動電路板將攝像頭模組輸出的圖像信號解碼并生成微顯示器件 的顯示驅(qū)動信號送給顯示器件顯示，并且內(nèi)置嵌入式MCU，處理來自控制器的指令信息與攝 像頭模組通訊，決定顯示輸出模式、變焦(zoom)、圖像質(zhì)量等，微型顯示器顯示的圖像經(jīng)過 光學(xué)引擎放大成48”以上的虛擬圖像，更適于近眼進行觀看。本實施例所述控制器，包括按鍵、電池控制電路板、數(shù)碼閱讀控制器電路等。電池 控制電路板負責電池電源管理及充放電管理，按鍵板嵌入在電路板上；數(shù)碼閱讀器與控制 器采用板對板連接；開關(guān)、按鍵包括電源開關(guān)、亮度控制鍵、zoom鍵、模式切換鍵等，電子書 閱讀器設(shè)確認鍵、ESC鍵、進、退鍵等。數(shù)碼電子書閱讀電路板采用UC0s操作系統(tǒng)，專設(shè)電 子書閱讀工具，將電子書內(nèi)容拷入控制器后，選擇電子書工具，可以根據(jù)用戶特點改變電子 書字體36、32、24、16，也可修改顯示背景顏色黑、白、紅、籃、綠等。本實施例所述頭佩式結(jié)構(gòu)裝置，包括雙帶式頭佩結(jié)構(gòu)及鎖扣、護墊、承重環(huán)架、轉(zhuǎn) 動軸、平移塊等，雙帶式頭佩結(jié)構(gòu)及鎖扣根據(jù)人體頭型特征可以調(diào)節(jié)松緊確保舒適佩戴，護 墊使頭帶柔軟接觸皮膚，承重環(huán)架將顯示器前方的重量有效地延伸到頭部的兩側(cè)，轉(zhuǎn)動軸 可以將顯示器的角度適當調(diào)整，平移塊與顯示器固定連接，轉(zhuǎn)動軸上的滑槽提供平移塊作前后的移動。從而滿足助視器前面的顯示部件作前后移動、上下轉(zhuǎn)動等。本實施例的特殊效果在于能夠同時提供視障人士近視輔助和遠視輔助，輔助效果高于正常5 8倍以上，72度以上廣角、全時程電子自動對焦電子助視，更適于人體生物 習(xí)慣；佩重機構(gòu)將眼睛前方部位的顯示器攝像頭模組重量巧妙移至頭部兩側(cè)，可以有效防 止頭部、鼻梁不適，適于長時間學(xué)習(xí)、工作；另外電子書閱讀工具提供電子信息的閱讀，具有 獨創(chuàng)性。實例

附圖3-5為本實施例設(shè)計主視結(jié)構(gòu)圖紙，圖中1為45度反射鏡，2為透鏡組件，3為圖像傳感器，4為攝像系統(tǒng)電路板，5為輔助對 焦燈，以上構(gòu)成攝像頭模組；6為微顯示及光學(xué)引擎光機，7為顯示控制系統(tǒng)電路，構(gòu)成微型顯示模組；8為顯示與攝像系統(tǒng)集成顯示器，主要由上述攝像頭模組和微型顯示模組共同構(gòu) 成；9為前后移動滑塊，10為旋轉(zhuǎn)軸，11為承重環(huán)架，12為護墊，13為雙頭帶，14為帶 扣，15為連接信號電纜，16為手持控制器主體，17為控制器板，18為數(shù)碼閱讀器電路板，19 為鋰電池；101為滑槽，131為轉(zhuǎn)動軸。其工作原理如下外面景物通過45度反射鏡1，轉(zhuǎn)向90度進入透鏡組2成像于圖 像傳感器3上，攝像控制系統(tǒng)電路板4經(jīng)對圖像傳感器3進行掃描，再對所得圖像信息處理 輸出標準圖像信號，同時將處理結(jié)果結(jié)合輔助對焦燈5，調(diào)整透鏡組件2內(nèi)的對焦電機，攝 像控制系統(tǒng)電路板還對用戶操作的變焦zoom指令處理，發(fā)出變焦控制，攝像系統(tǒng)電路板4 與透鏡組2件中的Zoom電機及對焦電機連接通過柔性線相連；攝像系統(tǒng)電路板輸出圖形信 號至微顯示器控制電路板7，電路板7對圖像信號解碼，并驅(qū)動微顯示與光機模組6中的兩 片微顯示器，顯示模組6中的光學(xué)引擎對微顯示器中的圖像進行放大，從而觀測者可以在 顯示器6中看到虛擬放大的圖像；顯示器控制電路7與攝像系統(tǒng)控制電路4之間用柔性線 相連；顯示控制電路7通過電纜15連接到手持控制器按鍵板17，從而實現(xiàn)人機對話操作， 包括變焦(zoom)、亮度調(diào)節(jié)、顯示模式選擇及閱讀電子書選擇等，并對電池容量等進行監(jiān) 控，閱讀工具電路板18通過板對板連接到17，提供電子書閱讀工具，19為供電鋰電池，提供 總機電源等。攝像頭模組與微型顯示模組一起置于顯示與攝像系統(tǒng)集成體8內(nèi)，集成成8與移 動滑塊9固定連接，移動滑塊9通過第一旋轉(zhuǎn)軸10上的滑槽101相連接，從而可以前后并 轉(zhuǎn)動觀看角度，第二轉(zhuǎn)動軸131固定連接在承重環(huán)架11上，承重環(huán)架11可以上下調(diào)整，以 雙頭帶13兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)為支撐軸，從而實現(xiàn)將集成顯示器的著力重心轉(zhuǎn)移到雙頭帶13 的兩側(cè)，避免前方集成顯示器重量對頭前額或鼻梁的壓迫。14為帶扣可以調(diào)整雙頭帶的松 緊，以適于不同大小、類別的頭形佩戴。
權(quán)利要求
一種頭佩式光學(xué)電子自動對焦助視器，包括攝像頭模組、微型顯示及光學(xué)引擎光機模組、控制器及頭佩式結(jié)構(gòu)裝置，其特在于攝像頭模組與微型顯示模組一起置于眼睛前面的顯示器框體內(nèi)，組成顯示與攝像系統(tǒng)集成體，所述顯示器框體固定連接于頭佩式結(jié)構(gòu)裝置上，控制器通過信號電纜與眼睛前面的微型顯示模組連接；所述頭佩式結(jié)構(gòu)裝置包括承重環(huán)架、轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸固定連接在承重環(huán)架上，承重環(huán)架將顯示器前方的重量有效地延伸到頭部的兩側(cè)，轉(zhuǎn)動軸可以將顯示器的角度適當調(diào)整。
2.如權(quán)利要求1所述的頭佩式光學(xué)電子自動對焦助視器，其特征是所述攝像頭模組 包括45度安裝的反射鏡、5 8倍Zoom的光學(xué)變焦且70度以上廣角的透鏡組件、高清圖像 傳感器、圖像處理電路、輔助對焦燈；45度安裝的反射鏡用于將前方景物轉(zhuǎn)向90度，經(jīng)過變 焦鏡頭透鏡組，從而將前方景物成像于圖像傳感器上，同時輔助對焦燈用于保證對焦過程 中圖像清晰和照明，圖像處理電路用于將高速掃描到的圖像傳感器影像信號轉(zhuǎn)換為電信號 進行處理，連續(xù)地輸出一定格式的標準圖像信息到微型顯示模組進行顯示，并與微型顯示 模組通訊，控制輸出圖像的模式。
3.如權(quán)利要求1或2所述的頭佩式光學(xué)電子自動對焦助視器，其特征是所述微型顯 示模組包括控制驅(qū)動電路板、微型顯示器件、虛擬顯示光學(xué)引擎，控制驅(qū)動電路板用于將攝 像頭模組輸出的圖像信號解碼并生成微顯示器件的顯示驅(qū)動信號送給顯示器件顯示，并處 理來自控制器的指令信息與攝像頭模組通訊，決定顯示輸出模式、變焦、圖像質(zhì)量，微型顯 示器顯示的圖像經(jīng)過光學(xué)引擎放大成48”以上的虛擬圖像，更適于近眼進行觀看。
4.如權(quán)利要求1或2所述的頭佩式光學(xué)電子自動對焦助視器，其特征是所述控制器 包括按鍵、電池控制電路板、數(shù)碼閱讀控制器電路；電池控制電路板用于進行電池電源管理 及充放電管理，按鍵板嵌入在電路板上；數(shù)碼閱讀器與控制器采用板對板連接。
5.如權(quán)利要求1或2所述的頭佩式光學(xué)電子自動對焦助視器，其特征是所述頭佩式 結(jié)構(gòu)裝置包括雙帶式頭佩結(jié)構(gòu)及鎖扣，用于根據(jù)人體頭型特征可以調(diào)節(jié)松緊確保舒適佩 戴。
6.如權(quán)利要求1或2所述的頭佩式光學(xué)電子自動對焦助視器，其特征是所述頭佩式 結(jié)構(gòu)裝置包括護墊，使頭帶柔軟接觸皮膚。
7.如權(quán)利要求1或2所述的頭佩式光學(xué)電子自動對焦助視器，其特征是所述頭佩式 結(jié)構(gòu)裝置包括平移塊，平移塊與顯示器固定連接，轉(zhuǎn)動軸上還包括滑槽，轉(zhuǎn)動軸上的滑槽提 供平移塊作前后的移動。
全文摘要
本發(fā)明為一種頭佩式光學(xué)電子自動對焦助視器，它包括微型光學(xué)廣角變焦鏡頭、圖像傳感器、電子全時自動對焦圖像處理系統(tǒng)電子模塊、微型顯示模組、頭佩式配重機構(gòu)、數(shù)碼控制器等，將自動采集的連續(xù)的視頻圖像，或者電子書資料，通過微顯示器以特定方式顯示出來，該裝置采用的配重結(jié)構(gòu)，可以將眼睛前方的助視器重量有效地移至頭部兩側(cè)部位，從而避免了助視器對前額、鼻梁造成的壓力；同時自動的全時電子對焦微型光學(xué)變焦廣角攝像鏡頭及微型顯示模組，集成到頭佩式結(jié)構(gòu)上，更符合人體工學(xué)特征和生物視覺習(xí)慣，既可輔助遠視，又可以輔助近視；并將目前電子書閱讀工具嵌入至助視器中，從而使人不但能看到眼前的景物，還能夠利用本助視器閱讀電子刊物等。
文檔編號G02B27/01GK101840068SQ20101017569
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者劉萍, 歐以良, 譚蕓 申請人:深圳典邦科技有限公司