[發明專利]一種用于虛擬現實、擴增現實的顯示設備

有效

• 申請號: 201810022370.3
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108732752B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 胡大文
• 申請（專利權）人: 胡大文
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 蘇州簡理知識產權代理有限公司 32371
• 代理人: 朱亦倩

本發明公開一種用于虛擬現實、擴增現實的顯示設備，其描述用于虛擬現實和擴增現實應用的可穿戴式裝置的架構和設計。根據本發明的一個方面，一種顯示裝置以一副眼鏡的形式制造且包含最小數目的零件以減小其復雜性和重量。單獨外罩提供為便攜式的以附連或附接到用戶(例如，口袋或腰帶)。所述外罩包含用于產生針對虛擬現實和/或擴增現實應用的內容的所有必需零件和電路。所述內容由光纜以光學方式拾取且通過所述光纜中的一個或多個光纖運送到所述眼鏡，其中所述內容分別投影到專門為在佩戴者的眼睛前方顯示所述內容而制造的鏡片。

技術領域

本發明大體上涉及顯示裝置的領域，且更明確地說涉及顯示裝置的架構和設計，其中顯示裝置以一副眼鏡的形式制造，且可用于包括具有3D能力的虛擬現實、擴增現實的各種應用中。

背景技術

虛擬現實或VR通常定義為使用交互式軟件和硬件創建的且通過主體的移動而體驗或控制的三維環境的現實和沉浸式模擬。使用虛擬現實設備的人通常能夠環顧人工產生的三維環境，在其中四處走動且與屏幕上或護目鏡中描繪的特征或項目交互。虛擬現實人工創建感覺體驗，其可包括視覺、觸覺、聽覺以及不太經常的嗅覺。

擴增現實(AR)是基于現有現實進行計算機產生的增強以便經由與其交互的能力使其更加有意義的技術。AR開發到應用中且在移動裝置上使用以將數字組件混合到現實世界，使得其彼此增強，但也可容易地辨別。AR技術正迅速成為主流。其用于在移動裝置上顯示關于電視播送的體育比賽的得分覆層且彈出3D電子郵件、照片或文本消息。行業的領導者們還正使用AR來利用全息圖和運動激活命令進行令人振奮且革命性的事項。

虛擬現實和擴增現實的遞送方法在單獨檢視時是不同的。大部分2016年虛擬現實在計算機監視器、投影儀屏幕上或利用虛擬現實頭戴裝置(也被稱為頭戴式顯示器或HMD)任一個來顯示。HMD通常采取眼睛前方具有屏幕的頭戴式護目鏡的形式。虛擬現實實際上通過切斷外部刺激將用戶帶入數字世界。以此方式，用戶僅僅關注于正在HMD中顯示的數字內容。擴增現實正在例如膝上型計算機、智能電話和平板計算機等移動裝置中越來越多地被使用，以改變現實世界和數字圖像、圖形交叉和交互的方式。

實際上，并非始終VR相對于AR，因為其并不始終彼此獨立地操作，且實際上其常常混合在一起以產生更加沉浸式的體驗。舉例來說，作為添加到與圖形的交互的振動和感覺的觸覺反饋視為擴增。然而，其通常在虛擬現實場景內使用以便經由觸覺使體驗更加生動。

虛擬現實和擴增現實是由變得沉浸于用于娛樂和玩耍的模擬平臺中或添加數字裝置和現實世界之間的交互的新維度的需要所推動的體驗和交互的突出實例。其單獨或混合在一起毫無疑問相似地打開真實和虛擬兩個世界。

圖1展示用于遞送或顯示VR或AR的應用的市場中如今通常見到的示范性護目鏡。不管護目鏡的設計如何，其看上去體積大且笨重，且當用戶佩戴時產生不便。此外，大多數護目鏡無法透視。換句話說，當用戶佩戴護目鏡時，他或她將不能看或做任何其它事物。因此，需要一種可顯示VR和AR并且允許用戶視需要執行其它任務的設備。

正在開發用于VR/AR和全息應用的各種可穿戴式裝置。圖2展示來自Microsoft的HoloLens的簡圖。其稱重579g(1.2lbs)。在該重量的情況下，佩戴者在佩戴一段時間后將感到不舒適。實際上，市場中可用的產品與正常眼鏡相比通常笨重且體積大。因此，進一步需要一種可穿戴式AR/VR檢視或顯示裝置，其看起來類似于一副普通眼鏡但還可處理成具有較小占用面積、增強的沖擊性能、較低成本封裝和更容易的制造工藝。

大多數可穿戴式AR/VR檢視或顯示裝置能夠顯示基于3D內容的3D視頻或圖像。另外需要一副能夠展示3D顯示的透視眼鏡。

發明內容

本部分旨在概述本發明的一些方面且簡單介紹一些優選實施例。可作出此部分以及摘要和標題中的簡化或省略以免混淆此部分、摘要和標題的目的。此些簡化或省略并不希望限制本發明的范圍。