[發明專利]具有焦點可調透鏡的眼鏡設備

有效

• 申請號: 201711043522.X
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN108051925B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: A·尼南;C·阿特盧魯;J·特里普利特;C·C·萬
• 申請（專利權）人: 杜比實驗室特許公司
• 主分類號: G02B30/27
• 分類號: G02B30/27;G02B27/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 宿小猛

提供了一種具有焦點可調透鏡的眼鏡設備。一種眼鏡設備，包括左透鏡組件和右透鏡組件。左透鏡組件包括左焦點可調透鏡和左焦點固定透鏡。右透鏡組件包括右焦點可調透鏡和右焦點固定透鏡。該眼鏡設備可以用在3D顯示應用、虛擬現實應用、增強現實應用、遠程呈現應用等中。該眼鏡設備還可以用作視覺校正眼鏡。

技術領域

本發明一般而言涉及眼鏡(eyewear)設備，尤其涉及調焦-轉向(accommodation-vergence)解決方案中具有焦點可調(tunable)透鏡的眼睛設備。

背景技術

視網膜是指(例如，人的、觀看者的，等等)眼睛的內表面的、與眼睛瞳孔相對的、具有視覺傳感器的大部分(substantial part)。中央凹(fovea)是指視網膜的相對小的中間部分，該部分集結(host)眼睛中能夠獲得最敏銳視覺和最靈敏顏色接收的眾多視覺傳感器。

人類大腦使用轉向過程來控制眼外肌，以同時朝著情景中的任何可見物體會聚(converge)或發散(diverge)(人類)觀看者的兩只眼睛，以便支持將物體感知為3D物體。同時，人類大腦使用調焦過程來控制睫狀肌，來使位于兩只眼睛中瞳孔后面的每個眼睛透鏡適應于某些焦距(或焦度(power))，以便支持物體的清晰視覺或中央凹視覺。

當在現實世界環境(或情景)中觀看現實世界物體時，人類大腦使用自然的相互依賴的調焦和轉向過程來同時控制睫狀肌和眼外肌，以適應觀看者的單獨眼睛透鏡的兩個焦距，以便支持位于某個空間位置的現實世界物體的清晰視覺(或中央凹視覺)，同時朝著某個空間位置處的現實世界物體會聚和發散兩只眼睛，以便支持對包括該現實世界物體的現實世界環境的感知。

相比之下，當用近眼顯示器(near-eye display)觀看3D圖像時，人類大腦必須經過重新學習過程，以使用沖突的調焦和轉向過程來控制睫狀肌和眼外肌。在觀看3D圖像時這些沖突的調焦和轉向過程與在觀看現實世界環境中的現實世界物體時調焦和轉向過程如何控制睫狀肌和眼外肌截然不同地控制睫狀肌和眼外肌。

更具體而言，人類大腦需要控制睫狀肌，以將觀看者的眼睛的眼睛透鏡設置為恒定的焦距，以便支持在位于離眼睛固定距離處的近眼顯示器上渲染的圖像的清晰視覺(或中央凹視覺)，而不管正在被觀看者觀看的圖像中的物體應該位于哪里。同時，當睫狀肌固定眼睛透鏡的焦距以便在近眼顯示器處清晰地觀看時，人類大腦仍然需要控制眼外肌，以使眼睛朝著遠離近眼顯示器一定距離處的、圖像中描繪的物體同時會聚或發散，以便支持物體被感知為3D物體。

這被稱為調焦-轉向沖突。即，在觀看3D圖像時大腦必須與在觀看現實世界物體時非常不同地控制睫狀肌和眼外肌。不幸的是，在3D圖像觀看中的調焦-轉向沖突會在觀看3D圖像期間和之后造成頻繁和嚴重的生理不適/疾病(諸如惡心、頭痛、定向障礙等)。

本節中描述的方法是可以追求的方法，但不一定是先前已經設想或追求的方法。因此，除非另有指示，否則不應當假定本節中描述的任何方法僅僅因為它們包含在本節中而有資格作為現有技術。類似地，除非另有指示，否則關于一種或多種方法識別出的問題不應當基于這一節就假定已經在任何現有技術中被認識到。

附圖說明

在附圖的圖中以示例的方式而非限制的方式示出了本發明，并且附圖中相同的附圖標記是指相似的元件，其中：

圖1A示出了示例人類眼睛的橫截面圖；圖1B示出了由左眼和右眼對位于物體平面中的現實世界物體的示例觀看；

圖2A、圖2B和圖2D示出了包括左圖像和右圖像的立體圖像中所描繪的(一個或多個)虛擬物體的示例觀看；圖2C示出了在觀看立體圖像的時間序列時對觀看者的轉向角度的示例跟蹤；圖2E示出了示例模糊濾波器；

圖3A直至圖3C示出了示例視頻流傳輸服務器和客戶端；

圖4A和圖4B示出了示例處理流程；