一种用于显示3D多媒体的显示设备制造技术

本发明专利技术描述了一种用于显示3D多媒体的显示设备，其特征在于：所述显示设备包括：图像偏光器，其接收光学图像序列且产生交替偏光图像序列；光学立方体，其被提供以接收所述交替偏光图像序列，其中所述光学立方体包括包夹所述光学立方体的两个正交偏光板，且将所述交替偏光图像序列分离为两个正交偏光图像序列；一对投影机构，其分别用于人类的两只眼睛，其中所述投影机构中的每一个接收所述两个正交偏光图像序列中的一个。其描述用于在3D中检视多媒体的可穿戴式设备的架构和设计。提供单独外罩以产生内容以供在所述眼镜上显示。提供光学立方体以将所述交替偏光内容序列分离为分别投影到两个镜片上的两个正交偏光图像序列。

A display device for displaying 3D multimedia

The present invention describes a display device for displaying 3D multimedia, which is characterized by: the display device including: an image polarizer that receives an optical image sequence and produces an alternating polarizing image sequence; an optical cube is provided to receive the sequence of alternating polarized images, including the optical cube including a packet. Two orthogonal polarizing plates of the optical cube are clamped and the alternating polarizing image sequence is separated into two orthogonal polarizing image sequences; a pair of projection mechanisms, respectively, is used for two eyes of the human, and each of the projection mechanisms receives one of the two orthogonal optical image sequences. Its description is used to examine the architecture and design of multimedia wearable devices in 3D. A separate cover is provided to produce contents for display on the glasses. An optical cube is provided to separate the alternating polarizing content sequence into two orthogonal polarizing image sequences projected onto the two lenses respectively.

【技术实现步骤摘要】
一种用于显示3D多媒体的显示设备
本专利技术大体上涉及显示装置的领域，且更明确地说涉及显示装置的架构和设计，其中显示装置以一副眼镜的形式制造，且可用于包括具有3D能力的虚拟现实、扩增现实的各种应用中。
技术介绍
虚拟现实或VR通常定义为使用交互式软件和硬件创建的且通过主体的移动而体验或控制的三维环境的现实和沉浸式模拟。使用虚拟现实设备的人通常能够环顾人工产生的三维环境，在其中四处走动且与屏幕上或护目镜中描绘的特征或项目交互。虚拟现实人工创建感觉体验，其可包括视觉、触觉、听觉以及不太经常的嗅觉。扩增现实(AR)是基于现有现实进行计算机产生的增强以便经由与其交互的能力使其更加有意义的技术。AR开发到应用中且在移动装置上使用以将数字组件混合到现实世界，使得其彼此增强，但也可容易地辨别。AR技术正迅速成为主流。其用于在移动装置上显示关于电视播送的体育比赛的得分覆层且弹出3D电子邮件、照片或文本消息。行业的领导者们还正使用AR来利用全息图和运动激活命令进行令人振奋且革命性的事项。虚拟现实和扩增现实的递送方法在单独检视时是不同的。大部分2016年虚拟现实在计算机监视器、投影仪屏幕上或利用虚拟现实头戴装置(也被称为头戴式显示器或HMD)任一个来显示。HMD通常采取眼睛前方具有屏幕的头戴式护目镜的形式。虚拟现实实际上通过切断外部刺激将用户带入数字世界。以此方式，用户仅仅关注于正在HMD中显示的数字内容。扩增现实正在例如膝上型计算机、智能电话和平板计算机等移动装置中越来越多地被使用，以改变现实世界和数字图像、图形交叉和交互的方式。实际上，并非始终VR相对于AR，因为其并不始终彼此独立地操作，且实际上其常常混合在一起以产生更加沉浸式的体验。举例来说，作为添加到与图形的交互的振动和感觉的触觉反馈视为扩增。然而，其通常在虚拟现实场景内使用以便经由触觉使体验更加生动。虚拟现实和扩增现实是由变得沉浸于用于娱乐和玩耍的模拟平台中或添加数字装置和现实世界之间的交互的新维度的需要所推动的体验和交互的突出实例。其单独或混合在一起毫无疑问相似地打开真实和虚拟两个世界。图1展示用于递送或显示VR或AR的应用的市场中如今通常见到的示范性护目镜。不管护目镜的设计如何，其看上去体积大且笨重，且当用户佩戴时产生不便。此外，大多数护目镜无法透视。换句话说，当用户佩戴护目镜时，他或她将不能看或做任何其它事物。因此，需要一种可显示VR和AR并且允许用户视需要执行其它任务的设备。正在开发用于VR/AR和全息应用的各种可穿戴式装置。图2展示来自Microsoft的HoloLens的简图。其称重579g(1.2lbs)。在该重量的情况下，佩戴者在佩戴一段时间后将感到不舒适。实际上，市场中可用的产品与正常眼镜相比通常笨重且体积大。因此，进一步需要一种可穿戴式AR/VR检视或显示装置，其看起来类似于一副普通眼镜但还可处理成具有较小占用面积、增强的冲击性能、较低成本封装和更容易的制造工艺。大多数可穿戴式AR/VR检视或显示装置能够显示基于3D内容的3D视频或图像。另外需要一副能够展示3D显示的透视眼镜。
技术实现思路
本部分旨在概述本专利技术的一些方面且简单介绍一些优选实施例。可作出此部分以及摘要和标题中的简化或省略以免混淆此部分、摘要和标题的目的。此些简化或省略并不希望限制本专利技术的范围。本专利技术大体上涉及用于虚拟现实和扩增现实应用的可穿戴式装置的架构和设计。根据本专利技术的一个方面，一种显示装置以一副眼镜的形式制造且包括最小数目的零件以减小其复杂性和重量。单独壳套或外罩提供为便携式的以附连或附接到用户(例如，口袋或腰带)。所述外罩包含所有必需的零件和电路以产生用于虚拟现实和扩增现实应用的内容，从而产生眼镜上需要的最小数目的零件，因此产生眼镜的较小占用面积、增强的冲击性能、较低成本封装和更容易的制造工艺。所述内容由光缆以光学方式拾取且通过光缆中的光纤运送到眼镜，其中所述内容分别投影到专门制造的镜片以用于在佩戴者的眼睛前方显示所述内容。本专利技术的主要技术方案如下：一种用于显示3D多媒体的显示设备，其特征在于：所述显示设备包括：图像偏光器，其接收光学图像序列且产生交替偏光图像序列；光学立方体，其被提供以接收所述交替偏光图像序列，其中所述光学立方体包括包夹所述光学立方体的两个正交偏光板，且将所述交替偏光图像序列分离为两个正交偏光图像序列；一对投影机构，其分别用于人类的两只眼睛，其中所述投影机构中的每一个接收所述两个正交偏光图像序列中的一个。优选的，所述显示设备进一步包括：至少一个镜片，以及光缆，其包括至少一个光纤以通过所述光纤中的全内反射将所述光学图像从所述光缆的一端运送到所述光缆的另一端，其中所述光学图像由所述至少一个镜片投影到所述图像偏光器上。优选的，所述图像偏光器是主动式快门。优选的，所述图像偏光器包括夹在两个透明层之间的液晶层，其中所述液晶层被施加电场。优选的，所述投影机构中的每一个包括棱镜，所述棱镜从所述棱镜的第一边缘接收所述两个正交偏光图像序列中的所述一个，所述两个正交偏光图像序列中的所述一个由所述眼睛中的一只从所述棱镜的第二边缘看到。优选的，所述投影机构中的每一个进一步包括光学修正镜片，所述光学修正镜片与所述棱镜集成以修正从所述棱镜离开的光学路径。优选的，所述棱镜和所述光学修正器堆叠使得用户透视所述集成镜片而无光学失真。优选的，所述投影机构中的每一个包括一组可变聚焦元件，所述可变聚焦元件中的至少一个可调整以将来自所述光纤的所述光学图像聚焦到所述棱镜的所述第一边缘上。优选的，所述投影机构中的每一个包括光学波导，所述光学波导接收投影到所述光学波导的一侧上的所述两个正交偏光图像序列中的所述一个，且将所述两个正交偏光图像序列中的所述一个传播到所述光学波导的另一侧，在所述另一侧处看到所述两个正交偏光图像序列中的所述一个。优选的，所述光缆的一部分围封在一件衣服的一部分内或附接到一件衣服的一部分。一种用于显示3D多媒体的眼镜，其特征在于：所述眼镜包括：一对镜片；梁架，其安置于所述镜片之间；图像偏光器，其接收光学图像序列且产生交替偏光图像序列，其中所述光学图像序列由包括光纤的光缆运送；光学立方体，其安置在所述梁架附近或上，接收所述交替偏光图像序列，其中夹在两个正交偏光板之间的所述光学立方体将所述交替偏光图像序列拆分为两个正交偏光图像序列，每一正交偏光图像序列投影到所述两个镜片中的一个的边缘中。优选的，所述光纤被提供以通过所述光纤中的全内反射将所述光学图像从其一端运送到其另一端，且其中所述光学图像来自微型显示器。优选的，所述两个正交偏光图像序列分别投影到所述镜片上。优选的，所述两个正交偏光图像序列分别投影到所述镜片的边缘上。优选的，所述镜片中的每一个包括棱镜，所述棱镜从所述棱镜的第一边缘接收所述两个正交偏光图像序列中的所述一个，所述两个正交偏光图像序列中的所述一个由所述眼睛中的一只经由所述棱镜看到。优选的，所述镜片中的每一个进一步包括光学修正镜片，所述光学修正镜片与所述棱镜集成以修正从所述棱镜离开的光学路径。根据本专利技术的另一方面，所述眼镜(即，其中的镜片)和所述外罩通过包括至少一个光纤的光缆耦合，其中光纤负责通过光纤内的全内反射将内容或光学图像从光纤的一端运送到其另一端。光学图像由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于显示3D多媒体的显示设备，其特征在于：所述显示设备包括：图像偏光器，其接收光学图像序列且产生交替偏光图像序列；光学立方体，其被提供用于接收所述交替偏光图像序列，其中所述光学立方体包括夹持所述光学立方体的两个正交偏光板，将所述交替偏光图像序列分离为两个正交偏光图像序列；一对投影机构，其分别用于人类的两只眼睛，其中所述投影机构中的每一个接收所述两个正交偏光图像序列中的一个。

【技术特征摘要】
2017.01.12 US 15/405,0671.一种用于显示3D多媒体的显示设备，其特征在于：所述显示设备包括：图像偏光器，其接收光学图像序列且产生交替偏光图像序列；光学立方体，其被提供用于接收所述交替偏光图像序列，其中所述光学立方体包括夹持所述光学立方体的两个正交偏光板，将所述交替偏光图像序列分离为两个正交偏光图像序列；一对投影机构，其分别用于人类的两只眼睛，其中所述投影机构中的每一个接收所述两个正交偏光图像序列中的一个。2.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于：其进一步包括：至少一个镜片，以及光缆，其包括至少一个光纤以通过所述光纤中的全内反射将所述光学图像从所述光缆的一端运送到所述光缆的另一端，其中所述光学图像由所述至少一个镜片投影到所述图像偏光器上。3.根据权利要求2所述的显示设备，其特征在于：所述图像偏光器是主动式快门。4.根据权利要求2所述的显示设备，其特征在于：所述图像偏光器包括夹在两个透明层之间的液晶层，其中所述液晶层被施加电场。5.根据权利要求4所述的显示设备，其特征在于：所述投影机构中的每一个包括棱镜，所述棱镜从所述棱镜的第一边缘接收所述两个正交偏光图像序列中的所述一个，所述两个正交偏光图像序列中的所述一个由所述眼睛中的一只从所述棱镜的第二边缘看到。6.根据权利要求5所述的显示设备，其特征在于：所述投影机构中的每一个进一步包括光学修正镜片，所述光学修正镜片与所述棱镜集成以修正从所述棱镜离开的光学路径。7.根据权利要求6所述的显示设备，其特征在于：所述棱镜和所述光学修正器堆叠使得用户透视所述集成镜片而无光学失真。8.根据权利要求4所述的显示设备，其特征在于：所述投影机构中的每一个包括一组可变聚焦元件，所述可变聚焦元件中的至少一个可调整以将来自所述光纤的所述光学图像聚焦到所述棱...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡大文，
申请(专利权)人：胡大文，
类型：发明
国别省市：美国,US