[发明专利]采用有源光缆的轻质显示装置

说明书

本发明提供了一种采用有源光缆的轻质显示装置。在本发明的一个实施例中，所述显示装置包括：至少一个集成镜片；一个有源光缆，其包含两个端、至少一个光纤和两根导线，其中所述两个端通过所述至少一个光纤和两根导线耦接；两个边撑，所述边撑中的至少一个边撑围封所述有源光缆；图像源，其集成于保持所述至少一个集成镜片的框内，其中从与便携式装置通信的所述有源光缆接收图像数据且根据所述图像数据产生光学图像，所述光学图像投射到所述集成镜片中以供穿戴者观看。这样，可以降低所述显示装置给用户带来的压迫力。

技术领域

本发明大体上涉及显示装置的领域，且更具体地说，涉及显示装置的架构和设计，其中显示装置制造成一副眼镜的形式，且可用于包含虚拟现实和增强现实的各种应用中。

背景技术

虚拟现实或VR通常定义为使用交互软件和硬件创建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物件交互。虚拟现实人工地创建感觉体验，这可包含视觉、触觉、听觉以及不太普遍地，嗅觉。

增强现实(AR)是在现有现实上增加计算机产生的增强以便通过与其交互的能力而使其更加有意义的技术。将AR发展到应用程序中且用在移动装置上以将数字成分混合到现实世界中，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比分覆层且弹出3D电子邮件、照片或文本消息。此技术行业的领军者还使用AR来利用全息图和运动激活命令进行令人振奋和革命性的事项。

分开来看，虚拟现实和增强现实的递送方法是不同的。大部分2016年虚拟现实显示于计算机显示屏、投影仪屏幕上，或通过虚拟现实头戴装置(也称为头戴式显示器或HMD)来显示。HMD通常呈头戴式护目镜形式，其中屏幕处于眼部前面。虚拟现实实际上通过切断外部刺激而将用户带入数字世界。以此方式，用户仅仅关注正在HMD中显示的数字内容。增强现实越来越多地用在移动装置中，例如笔记本电脑、智能电话和平板计算机，以改变现实世界和数字图像、图形交叉和交互的方式。

事实上，并非始终将VR与AR相对，因为它们并非始终彼此独立地操作，而实际上是常常混合在一起以产生更为沉浸式的体验。举例来说，作为添加到与图形交互的振动和感觉的触觉反馈被视为增强。然而，其常用于虚拟现实场景内，以便通过触觉使体验更逼真。

虚拟现实和增强现实是希望在娱乐和游戏的模拟平台中变得身临其境或为数字装置与现实世界之间的交互添加新维度所推动的体验和交互的突出实例。毫无疑问，它们单独或混合在一起均打开了真实和虚拟两个世界。

图1A示出如今市面上常见的用于递送或显示VR或AR的应用的示范性护目镜。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。因此，需要一种可显示VR和AR且还允许用户在需要时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装置。图1B示出来自Microsoft的HoloLens的简图。其重579g(1.2lbs)在此重量下，佩戴者在佩戴一段时间后将感到不舒适。实际上，市场上可获得的产品与正常眼镜相比通常笨重且体积大。因此，另外还需要一种可穿戴AR/VR观看或显示装置，其看起来类似于一副普通眼镜但还容许较小占用面积、增强的冲击性能、低成本封装和更容易的制造工艺。

许多眼镜式显示装置使用将图像形成组件(例如LCOS)放置在前方或镜片框附近的常用设计，希望能减小图像传输损耗且使用较少组件。然而，此类设计通常使眼镜式显示装置不平衡，眼镜式显示装置的前部部分比后部部分重很多，从而在鼻子上增加一些压力。因此，仍然还需要在此类显示装置由用户佩戴时对其重量进行分散。