Устройство отображения Российский патент 2020 года по МПК G06F1/18 G09G5/00 G02B27/01 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к области технологий отображения изображения и, в частности, к устройству отображения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Устройства отображения могут обеспечивать такие функции как передача информации и информационное взаимодействие путем представления контента отображения пользователям. Устройства отображения в уровне техники, в общем случае, включают в себя телевизоры, компьютеры и т.п. По мере непрерывного развития технологии мобильной связи, устройства отображения постепенно развились в компактные и легкие мобильные терминалы, например, портативные карманные устройства, например, мобильные телефоны и планшеты.

[0003] В последнее время сфера применения мобильных терминалов дополнительно расширилась, и мобильные терминалы эволюционировали из карманных устройств в носимые устройства. Например, носимые устройства могут включать в себя терминалы типа очков, терминалы типа шлемов и т.д., которые пользователь может носить на голове.

[0004] Однако, в случае большого веса носимого устройства, центр тяжести пользователя может быть неустойчивым, когда пользователь носит на себе такое устройство, и пользователь может начать испытывать неудобство после ношения носимого устройства в течение короткого периода времени, что делает использование носимого устройства неудобным.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Настоящее изобретение предусматривает устройство отображения, позволяющее устранить недостатки известного уровня техники.

[0006] Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, предложено устройство отображения. Устройство отображения включает в себя узел формирования оптического изображения и нашейный узел. Узел формирования оптического изображения установлен на наголовном узле и выполнен с возможностью представления виртуального изображения пользователю, когда пользователь носит наголовный узел на своей голове. Нашейный узел носится на шее пользователя и выполнен с возможностью получения виртуального изображения и предоставления виртуального изображения узлу формирования оптического изображения для представления.

[0007] По меньшей мере в одном варианте осуществления, узел формирования оптического изображения устанавливается с возможностью отсоединения на наголовном узле; или узел формирования оптического изображения и наголовный узел образуют интегрированную конструкцию.

[0008] По меньшей мере в одном варианте осуществления, устройство отображения дополнительно включает в себя линию соединения для передачи данных. Линия соединения для передачи данных подключена к узлу формирования оптического изображения и нашейному узлу для передачи виртуального изображения, полученного нашейным узлом, в узел формирования оптического изображения.

[0009] По меньшей мере в одном варианте осуществления, первый конец линии соединения для передачи данных подключен к узлу формирования оптического изображения, а второй конец линии соединения для передачи данных подключен к нашейному узлу. Когда пользователь носит устройство отображения, первый конец линии соединения для передачи данных располагается на или вблизи задней части головы пользователя, а второй конец линии соединения для передачи данных располагается на или вблизи задней части шеи пользователя.

[0010] По меньшей мере в одном варианте осуществления, наголовный узел содержит оправу. Оправа имеет встроенную линию передачи, первый конец линии передачи подключен к узлу формирования оптического изображения, а второй конец линии передачи подключен к первому концу линии соединения для передачи данных через конец по меньшей мере одной дужки на оправе.

[0011] По меньшей мере в одном варианте осуществления, узел формирования оптического изображения содержит первый модуль беспроводной связи, нашейный узел содержит второй модуль беспроводной связи, и соединение посредством беспроводной связи устанавливается между первым модулем беспроводной связи и вторым модулем беспроводной связи. Узел формирования оптического изображения выполнен с возможностью получения виртуального изображения, полученного нашейным узлом, через соединение посредством беспроводной связи.

[0012] По меньшей мере в одном варианте осуществления, устройство отображения дополнительно включает в себя линию соединения для подачи питания, подключенную к главному модулю питания в нашейном узле и узле формирования оптического изображения, чтобы главный модуль питания подавал питание в узел формирования оптического изображения.

[0013] По меньшей мере в одном варианте осуществления, устройство отображения дополнительно включает в себя вспомогательный модуль питания, встроенный в узел формирования оптического изображения или наголовный узел и выполненный с возможностью подачи питания в узел формирования оптического изображения, когда главному модулю питания не удается подавать питание в узел формирования оптического изображения.

[0014] По меньшей мере в одном варианте осуществления, главный модуль питания дополнительно выполнен с возможностью подачи питания на вспомогательный модуль питания по линии соединения для подачи питания.

[0015] По меньшей мере в одном варианте осуществления, нашейный узел, содержит главный модуль обработки, выполненный с возможностью получения виртуального изображения и предоставления виртуального изображения узлу формирования оптического изображения. Устройство отображения дополнительно содержит: вспомогательный модуль обработки, встроенный в узел формирования оптического изображения или наголовный узел и выполненный с возможностью предоставления базового виртуального изображения узлу формирования оптического изображения, когда главному модулю обработки не удается предоставлять виртуальное изображение узлу формирования оптического изображения.

[0016] По меньшей мере в одном варианте осуществления, нашейный узел, имеет U-образную форму. Когда нашейный узел надет на шею пользователя, нижняя часть U-образной формы располагается на задней части шеи пользователя, а два конца и промежуток U-образной формы располагаются на грудной клетке пользователя.

[0017] По меньшей мере в одном варианте осуществления, по меньшей мере один конец нашейного узла снабжен областью реакции на операцию, и область реакции на операцию выполнена с возможностью реагировать на инициирующую операцию пользователя для реализации соответствующей операционной функции.

[0018] По меньшей мере в одном варианте осуществления, область реакции на операцию снабжена по меньшей мере одним из кнопки, ручки и сенсорной панели для обнаружения инициирующей операции пользователя.

[0019] По меньшей мере в одном варианте осуществления, форма нашейного узла подгоняется к криволинейной форме шеи пользователя.

[0020] По меньшей мере в одном варианте осуществления, форма нашейного узла является изменяемой, чтобы иметь возможность адаптации к криволинейной форме шеи пользователя, когда нашейный узел надет на шею пользователя.

[0021] По меньшей мере в одном варианте осуществления, нашейный узел содержит заднюю шейную часть, расположенную в задней части шеи пользователя, когда нашейный узел надет на шею пользователя; первую переднюю часть, расположенную на одной стороне грудной клетки пользователя, когда нашейный узел надет на шею пользователя; вторую переднюю часть, расположенную на другой стороне грудной клетки пользователя, когда нашейный узел надет на шею пользователя; первую деформируемую часть, расположенную между задней шейной частью и первой передней частью и адаптивную к криволинейной форме одной стороны шеи пользователя, когда нашейный узел надет на шею пользователя; и вторую деформируемую часть, расположенную между задней шейной частью и второй передней частью и адаптивную к криволинейной форме другой стороны шеи пользователя, когда нашейный узел надет на шею пользователя.

[0022] По меньшей мере в одном варианте осуществления, устройство отображения дополнительно включает в себя модуль обнаружения сцены. Модуль обнаружения сцены выполнен с возможностью обнаружения контента сцены, просматриваемого пользователем, и отправки контента сцены в нашейный узел, чтобы нашейный узел обеспечивал подгонку виртуального изображения к контенту сцены.

[0023] По меньшей мере в одном варианте осуществления, устройство отображения дополнительно включает в себя модуль получения инструкции. Модуль получения инструкции выполнен с возможностью приема инструкции, выданной пользователем, и отправки инструкции в нашейный узел, чтобы нашейный узел осуществлял операцию обработки, соответствующую инструкции.

[0024] По меньшей мере в одном варианте осуществления, нашейный узел снабжен громкоговорителем для воспроизведения аудиосигнала пользователю через громкоговоритель; или нашейный узел, снабжен гнездом для головного телефона для воспроизведения аудиосигнала пользователю через головной телефон, вставленный в гнездо для головного телефона; или нашейный узел, имеет встроенный модуль беспроводной связи, и модуль беспроводной связи подключен к беспроводному головному телефону для воспроизведения аудиосигнала пользователю через беспроводной головной телефон.

[0025] По меньшей мере в одном варианте осуществления, устройство отображения дополнительно включает в себя наголовный узел.

[0026] По меньшей мере в одном варианте осуществления, наголовный узел снабжен по меньшей мере одним из декоративной линзы, линзы коррекции зрения и оптической линзы с заранее заданными характеристиками, в оправе.

[0027] По меньшей мере в одном варианте осуществления, устройство отображения является устройством отображения дополненной реальности.

[0028] Следует понимать, что как вышеприведенное общее описание, так и нижеследующее подробное описание являются лишь иллюстративными и пояснительными и не ограничивают настоящее изобретение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0029] Прилагаемые чертежи, которые включены в это описание изобретения и составляют его часть, иллюстрируют варианты осуществления, согласующиеся с настоящим изобретением, и, совместно с описанием, служат для объяснения принципов настоящего изобретения.

[0030] Фиг. 1 - схема, демонстрирующая устройство отображения согласно иллюстративному варианту осуществления.

[0031] Фиг. 2 - схема, демонстрирующая пользователя, носящего устройство отображения согласно иллюстративному варианту осуществления.

[0032] Фиг. 3 - схема, демонстрирующая узел формирования оптического изображения и наголовный узел образующие интегрированную конструкцию согласно иллюстративному варианту осуществления.

[0033] Фиг. 4 - схема, демонстрирующая устройство отображения согласно другому иллюстративному варианту осуществления.

[0034] Фиг. 5 - схема, демонстрирующая нашейный узел согласно иллюстративному варианту осуществления.

[0035] Фиг. 6 - схема, демонстрирующая устройство отображения согласно еще одному иллюстративному варианту осуществления.

[0036] Фиг. 7 - схема, демонстрирующая разборное устройство отображения согласно иллюстративному варианту осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0037] Теперь подробно рассмотрим иллюстративные варианты осуществления, примеры которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Нижеследующее описание относится к прилагаемым чертежам, на которых одинаковые позиции на разных чертежах представляют одинаковые или аналогичные элементы, если не указано иное. Реализации, изложенные в нижеследующем описании иллюстративных вариантов осуществления, не представляют все реализации, согласующиеся с настоящим изобретением. Вместо этого, они являются лишь примерами устройств и способов, согласующихся с аспектами, связанными с настоящим изобретением, как указано в нижеследующей формуле изобретения.

[0038] Термины, используемые в описании настоящего изобретения, служат только для описания конкретных вариантов осуществления, но не призваны ограничивать настоящее изобретение. Употребление в описании настоящего изобретения и нижеследующей формуле изобретения форм единственного числа означает включение форм множественного числа, если в контексте явно не указано иное. Следует также понимать, что используемый здесь термин "и/или" представляет и содержит любую и всевозможные комбинации одного или более соответствующих перечисленных элементов.

[0039] Следует понимать, что, хотя для описания различной информации здесь используются такие термины как "первый", "второй" и "третий", эта информация не подлежит ограничению этими терминами. Эти термины используются только для различения информации одного типа. Например, первая информация также может именоваться второй информацией, и аналогично, вторая информация также может именоваться первой информацией, не выходя за рамки объема настоящего изобретения. Используемый здесь термин "если" следует понимать в значении "когда" или "после" или "в ответ на определение" в зависимости от контекста.

[0040] На фиг. 1 показана схема, демонстрирующая устройство 1 отображения согласно иллюстративному варианту осуществления. На фиг. 2 показана схема, демонстрирующая пользователя, носящего устройство 1 отображения согласно иллюстративному варианту осуществления. Как показано на фиг. 1-2, устройство 1 отображения включает в себя узел 11 формирования оптического изображения и нашейный (т.е. носимый на шее) узел 12. Согласно варианту осуществления, в устройстве 1 отображения применяется разделенная конструкция. Узел 11 формирования оптического изображения устанавливается на наголовном (т.е. носимом на голове) узле 13, и когда пользователь носит наголовный узел 13 на своей голове, узел 11 формирования оптического изображения может представлять воспроизведение контента пользователю. Нашейный узел 12 может носиться на шее пользователя. Таким образом, когда пользователь носит устройство 1 отображения настоящего изобретения, часть веса устройства 1 отображения может переноситься на шею пользователя через нашейный узел 12, и вес на голове пользователя может снижаться. Таким образом, с одной стороны, центр тяжести пользователя не будет значительно подниматься, и можно избежать головокружения, и, с другой стороны, усталость и неудобство могут не возникать, даже когда пользователь долгое время носит устройство 1 отображения.

[0041] Согласно варианту осуществления, проводное соединение может быть доступно для соединения между узлом 11 формирования оптического изображения и нашейным узлом 12, например, соединение между узлом 11 формирования оптического изображения и нашейным узлом 12 может быть реализовано на основе линии 14 соединения, представленной на фиг. 1-2. Линия 14 соединения, выполненная из гибкого материала, может быть адаптирована к движению головы или шеи пользователя и может быть полезна для хранения устройства 1 отображения. Линия 14 соединения может иметь один или более вариантов использования. Например, линия 14 соединения может использоваться как линия соединения для передачи данных между узлом 11 формирования оптического изображения и нашейным узлом 12, таким образом, что после того, как нашейный узел 12, получает виртуальное изображение, виртуальное изображение может передаваться в узел 11 формирования оптического изображения по линии соединения для передачи данных 14, чтобы узел 11 формирования оптического изображения представлял виртуальное изображение пользователю. В порядке другого примера, линия 14 соединения может использоваться как линия соединения для подачи питания между узлом 11 формирования оптического изображения и нашейным узлом 12. Нашейный узел 12 может иметь встроенный в него главный модуль питания, и линия 14 соединения может быть подключена к главному модулю питания и узлу 11 формирования оптического изображения, таким образом, что главный модуль питания может подавать питание в узел 11 формирования оптического изображения по линии 14 соединения. В других вариантах осуществления, линия соединения для передачи данных может быть независимой от линии соединения для подачи питания, вместо использования линии 14 соединения для реализации передачи данных и передачи мощности, и варианты осуществления настоящего изобретения этим не ограничиваются.

[0042] Согласно варианту осуществления, узел 11 формирования оптического изображения и наголовный узел 13, представленные на фиг. 1-2, могут образовывать интегрированную конструкцию, таким образом, что узел 11 формирования оптического изображения и наголовный узел 13 можно комбинировать и объединять для достижения более интегрированной конструкции и внешнего вида. Например, на фиг. 3 показана схема, демонстрирующая узел 11 формирования оптического изображения и наголовный узел 13, образующие интегрированную конструкцию согласно иллюстративному варианту осуществления. Как показано на фиг. 3, предполагается, что наголовный узел 13 представляет собой оправу, которая включает в себя часть 131 для установки линзы, первую дужку 132 и вторую дужку 133. Оправа имеет встроенную линию 110 передачи, и когда узел 11 формирования оптического изображения устанавливается на части 131 для установки линзы, линия 110 передачи проходит от части 131 для установки линзы к концу первой дужки 132 для подключения к первому концу 141 линии 14 соединения. Второй конец 142 линии 14 соединения подключен к нашейному узлу 12, например, как показано на фиг. 1, второй конец 142 может быть подключен к средней точке нашейного узла 12.

[0043] Благодаря присоединению первого конца 141 линии 14 соединения к концу первой дужки 132 и второго конца 142 линии 14 соединения к средней точке нашейного узла 12, когда пользователь носит устройство 1 отображения, первый конец 141 располагается на или вблизи задней части головы пользователя, и второй конец 142 располагается на или вблизи задней части шеи пользователя. По сравнению с случаями, когда первый конец 141 отстоит от задней части головы пользователя, и второй конец 142 отстоит от задней части шеи пользователя, когда длина линии 14 соединения постоянна, ограничение линии 14 соединения на движение головы и шеи пользователя может значительно снижаться, и плохое впечатление, например, сдерживание или ограничение движения, обусловленное линией 14 соединения, для пользователя может снижаться или устраняться.

[0044] В некоторых вариантах осуществления, первый конец 141 линии 14 соединения может не подключаться к концу первой дужки 132, и второй конец 142 линии 14 соединения может не подключаться к средней точке нашейного узла 12, и настоящее изобретение этим не ограничивается. Например, и при других способах соединения, первый конец 141 все же может располагаться на или вблизи задней части головы пользователя, и второй конец 142 может располагаться на или вблизи задней части шеи пользователя, для улучшения комфорта ношения и ощущений пользователей.

[0045] Помимо проводного соединения по линии 14 соединения, беспроводное соединение также может быть доступно для соединения между узлом 11 формирования оптического изображения и нашейным узлом 12. Например, на фиг. 4 показана схема устройства 1 отображения согласно другому иллюстративному варианту осуществления. Как показано на фиг. 4, узел 11 формирования оптического изображения может включать в себя первый модуль 110 беспроводной связи, нашейный узел 12 может включать в себя второй модуль 120 беспроводной связи, и соединение посредством беспроводной связи может устанавливаться между первым модулем 110 беспроводной связи и вторым модулем 120 беспроводной связи, что позволяет узлу 11 формирования оптического изображения получать виртуальное изображение, полученное нашейным узлом 12, через соединение посредством беспроводной связи. Когда узел 11 формирования оптического изображения и наголовный узел 13 образуют интегрированную конструкцию, первый модуль 110 беспроводной связи может быть установлен на наголовном узле 13 и может подключаться к узлу 11 формирования оптического изображения, при этом другие формы могут применяться в других случаях, настоящее изобретение этим не ограничивается. Аналогично, нашейный узел 12, также может в беспроводном режиме подавать питание в узел 11 формирования оптического изображения. Например, нашейный узел 12, может иметь встроенный излучающий конец для подачи беспроводного питания, и узел 11 формирования оптического изображения может иметь встроенный принимающий конец для приема беспроводного питания, таким образом, что нашейный узел 12, может в беспроводном режиме подавать питание в узел 11 формирования оптического изображения.

[0046] Согласно варианту осуществления, передача данных и передача мощности не обязательно связаны и могут рассматриваться как два независимых события, которые в ряде случаев можно обрабатывать одновременно. Например, в вариантах осуществления, представленных на фиг. 1-2, поскольку применяется проводное соединение, передача данных и передача мощности могут обеспечиваться на основании линии 14 соединения. В порядке другого примера, согласно вариантам осуществления, представленным на фиг. 4, когда применяется беспроводное соединение, передача данных и передача мощности могут обеспечиваться в беспроводном режиме. В других вариантах осуществления, например, когда данные передаются в режиме проводной передачи, а питание передается в режиме беспроводной передачи, линия 14 соединения может использоваться только в качестве линии соединения для передачи данных. Альтернативно, когда данные передаются в режиме беспроводной передачи, а питание передается в режиме проводной передачи, линия 14 соединения может использоваться только для передачи мощности питания.

[0047] Согласно варианту осуществления, форма нашейного узла 12 может быть фиксированной, и форма нашейного узла 12 может конфигурироваться для подгонки к криволинейной форме шеи пользователя, таким образом, что нашейный узел 12, может не оказывать давление или другое неприятное воздействие на плечи, шею, грудную клетку и т.п. пользователя, так что восприятие пользователя от ношения нашейного узла 12 может улучшаться, и неудобство, обусловленное нашейным узлом 12, может снижаться. Например, данные о шеях различных пользователей можно собирать путем предварительного изучения, и путем статистического анализа данных о шеях можно получить кривую шеи, отвечающую некоторым или большинству пользователей, и форма нашейного узла 12 может быть сконфигурирована соответственно, таким образом, что нашейный узел 12, может адаптироваться к условиям шеи некоторых или большинства пользователей. В некоторых вариантах осуществления, вследствие разных возрастных групп, разных полов, разных этнических групп и т.д., конструкция человеческого тела может изменяться. Таким образом, можно заранее классифицировать пользователей на различные типы, и данные о шеях каждого типа пользователей можно собирать и анализировать для получения кривой шеи, соответствующей каждому типу пользователей, таким образом, что нашейный узел 12, может быть сконфигурирован для каждого типа людей, и пользователи могут выбирать нашейный узел и использовать согласно их фактическим ситуациям.

[0048] Согласно варианту осуществления, форма нашейного узла 12 может быть изменяемой. Когда нашейный узел 12 надет на шею пользователя, нашейный узел 12 может адаптироваться к криволинейной форме шеи пользователя, таким образом, что все пользователи могут снабжаться одним и тем же нашейным узлом 12, и нашейный узел 12, может адаптироваться и подгоняться к криволинейной форме шеи пользователя. Нашейный узел 12 может включать в себя внутренние функциональные компоненты (например, монтажную плату, микросхему, линию) и компоненты внешней оболочки. В некоторых вариантах осуществления, изготовление всех компонентов нашейного узла 12 из гибкого материала может быть затруднено, и вышеописанные варианты осуществления можно надлежащим образом модифицировать.

[0049] Например, компоненты внешней оболочки могут быть выполнены из гибкого материала, и внутренние функциональные компоненты (например, монтажная плата, линия) могут быть выполнены из гибкого материала. Для жестких конструкций, например, микросхем, которые не могут быть выполнены из гибкого материала, интеграции всех жестких конструкций друг с другом можно избежать. Разные жесткие конструкции могут быть пространственно отделены друг от друга, и относительное изменение может формироваться между жесткими конструкциями, таким образом, что нашейный узел 12, целиком может адаптироваться к криволинейной форме шеи пользователя. На фиг. 5 показана схема нашейного узла 12 согласно иллюстративному варианту осуществления. Как показано на фиг. 5, нашейный узел 12 может включать в себя заднюю шейную часть 12А, первую переднюю часть 12В, вторую переднюю часть 12С, первую деформируемую часть 12D и вторую деформируемую часть 12Е. Задняя шейная часть 12А располагается в задней части шеи пользователя, когда нашейный узел 12 надет на шею пользователя. Первая передняя часть 12В располагается на одной стороне грудной клетки пользователя, когда нашейный узел 12 надет на шею пользователя, например, согласно фиг. 5, первая передняя часть 12В располагается на правой стороне грудной клетки пользователя. Вторая передняя часть 12С располагается на другой стороне грудной клетки пользователя, когда нашейный узел 12 надет на шею пользователя, например, согласно фиг. 5, вторая передняя часть 12С располагается на левой стороне грудной клетки пользователя. Первая деформируемая часть 12D присоединена между задней шейной частью 12А и первой передней частью 12В. Вторая деформируемая часть 12Е присоединена между задней шейной частью 12А и второй передней частью 12С.

[0050] Задняя шейная часть 12А, первая передняя часть 12В и вторая передняя часть 12С могут быть выполнены с возможностью установки жесткой конструкции (например, микросхемы), которая не может быть выполнена из гибкого материала. Первая деформируемая часть 12D и вторая деформируемая часть 12Е могут не быть снабжены жесткими конструкциями внутри, и их конструкции внешней оболочки также могут быть выполнены из гибких материалов, таким образом, что первая деформируемая часть 12D и вторая деформируемая часть 12Е могут адаптироваться к криволинейной форме шеи пользователя, и может достигаться адаптивное согласование нашейного узла 12, с формой шеи пользователя. Соответственно, компоненты внешней оболочки задней шейной части 12А, первой передней части 12В и второй передней части 12С могут быть выполнены из гибкого материала или жесткого материала, что позволяет защищать внутренность микросхемы и обеспечивать достаточную конструкционную прочность, что не будет влиять на реализацию вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0051] Нашейный узел 12 может получать виртуальное изображение, соответствующее произвольному контенту, и передавать его в узел 11 формирования оптического изображения, и узел 11 формирования оптического изображения может представлять виртуальное изображение пользователю. Нашейный узел 12 может устанавливать виртуальное изображение, соответствующее произвольному контенту, или нашейный узел 12 может получать виртуальное изображение путем загрузки данных визуализированных изображений (например, считывания из локального хранилища, считывания из облачного хранилища, считывания из внешнего локально доступного запоминающего устройства и т.д.), или нашейный узел 12, также может получать виртуальное изображение другими средствами, и настоящее изобретение этим не ограничивается.

[0052] Согласно варианту осуществления, устройство 1 отображения может включать в себя модуль обнаружения сцены. Модуль обнаружения сцены выполнен с возможностью обнаружения контента сцены, просматриваемого пользователем, и отправки контента сцены в нашейный узел 12, чтобы нашейный узел 12 выполнял подгонку виртуального изображения к контенту сцены, таким образом реализуя соответствующую функцию дополненной реальности для контента сцены. В этом случае, устройство 1 отображения можно рассматривать как устройство дополненной реальности, что не ограничивает настоящее изобретение. Например, в вариантах осуществления, представленных на фиг. 1-2, узел 11 формирования оптического изображения или наголовный узел 13, может быть снабжен камерой. Камера располагается вблизи глаз пользователя и может получать контент сцены, просматриваемый пользователем, и контент сцены может отправляться на нашейный узел 12 по линии 14 соединения или соединения посредством беспроводной связи, что позволяет нашейному узлу 12, получать соответствующее виртуальное изображение, и виртуальное изображение можно представить пользователю с помощью узла 11 формирования оптического изображения. В других вариантах осуществления, модуль обнаружения сцены также может использовать другие конструкции, и настоящее изобретение этим не ограничивается. Например, модуль обнаружения сцены может включать в себя микросхему позиционирования и гироскоп, причем микросхема позиционирования может быть выполнена с возможностью определения географического положения пользователя, и гироскоп может быть выполнен с возможностью определения ориентации головы пользователя, что позволяет определить сцену, просматриваемую пользователем.

[0053] Согласно варианту осуществления, устройство 1 отображения может включать в себя модуль получения инструкции. Модуль получения инструкции выполнен с возможностью приема инструкции, выданной пользователем, и отправки инструкции в нашейный узел 12, чтобы нашейный узел 12 осуществлял операцию обработки, соответствующую инструкции. Например, модуль получения инструкции может включать в себя приемник звука, например, микрофон, установленный в узле 11 формирования оптического изображения, нашейном узле 12 или наголовном узле 13, и инструкция в речевой форме, выданная пользователем, может приниматься приемником звука для управления нашейным узлом 12, например, для управления переключением, регулировки громкости, регулировки контента виртуального изображения, регулировки кратности масштабирования виртуального изображения и т.д., при этом настоящее изобретение этим не ограничивается. В других вариантах осуществления, модуль получения инструкции также может использовать другие конструкции, и настоящее изобретение этим не ограничивается. Например, модуль получения инструкции может включать в себя камеру 15, как показано на фиг. 1-2, действие жеста пользователя можно получать с помощью камеры 15, и соответствующую инструкцию можно распознавать на основании действия жеста для управления нашейным узлом 12.

[0054] Согласно варианту осуществления, нашейный узел 12 может включать в себя область реакции на операцию. Область реакции на операцию выполнена с возможностью реагировать на инициирующую операцию пользователя для реализации соответствующей операционной функции. Например, операционная функция может включать в себя управление переключением, регулировку громкости, регулировку контента виртуального изображения, регулировку кратности масштабирования виртуального изображения и т.д., и настоящее изобретение этим не ограничивается. Например, как показано на фиг. 1-2, нашейный узел 12, может иметь U-образную форму. Когда нашейный узел 12 надет на шею пользователя, нижняя часть U-образной формы располагается в задней части шеи пользователя, а два конца и промежуток U-образной формы располагаются на грудной клетке пользователя. Таким образом, для облегчения операции пользователь, область реакции на операцию может располагаться на по меньшей мере одном конце нашейного узла 12. Например, как показано на фиг. 1-2, область реакции на операцию располагается на левом конце нашейного узла 12. Область реакции на операцию может быть снабжена одним или более инициирующих средств управления, например, кнопкой 121 переключение, кнопкой 122 увеличения громкости и кнопкой 123 уменьшения громкости, представленной на фиг. 1-2. Помимо кнопок, можно использовать другие типы инициирующих средств управления (например, ручки и сенсорную панель), которые можно использовать для обнаружения инициирующей операции пользователя, и настоящее изобретение этим не ограничивается.

[0055] Вышеупомянутая регулировка громкости, соответствующая модулю воспроизведения аудиосигнала, встроенному в нашейный узел 12, может быть выполнена с возможностью реализации воспроизведения аудиосигнала. Согласно варианту осуществления, нашейный узел 12 снабжен громкоговорителем для воспроизведения аудиосигнала пользователю через громкоговоритель. В другом варианте осуществления, нашейный узел 12, снабжен гнездом для головного телефона для воспроизведения аудиосигнала пользователю через головной телефон, вставленный в гнездо для головного телефона. В еще одном варианте осуществления, нашейный узел 12 имеет встроенный модуль беспроводной связи, и модуль беспроводной связи подключен к беспроводному головному телефону для воспроизведения аудиосигнала пользователю через беспроводной головной телефон. Нашейный узел 12 может поддерживать любой один или более из вышеупомянутых режимов воспроизведения аудиосигнала, и настоящее изобретение этим не ограничивается.

[0056] Согласно варианту осуществления, например, в устройстве 1 отображения, представленном на фиг. 1-4, наголовный узел 13 может включать в себя линзу 16, имеющую конкретную функцию. Линза 16 располагается на стороне узла 11 формирования оптического изображения, обращенной от пользователя, таким образом, что узел 11 формирования оптического изображения располагается между линзой 16 и лицом пользователя. Например, линза 16 может включать в себя декоративную линзу, закрывающую узел 11 формирования оптического изображения, что повышает эстетическую привлекательность. В порядке другого примера, линза 16 может включать в себя линзу для коррекции зрения, например, линзу коррекции близорукости или линзу коррекции дальнозоркости, для согласования коррекции зрения с нуждами пользователей. В порядке другого примера, линза 16 может включать в себя оптическую линзу, имеющую заранее заданные характеристики, например, отфильтровывание ультрафиолетового света, и настоящее изобретение не ограничивает тип заранее заданных характеристик. Для согласования нужд пользователя с разными сценариями, линза 16 может быть спроектирована как отсоединяемая конструкция, для облегчения пользователю ее замены для разных сценариев.

[0057] Согласно варианту осуществления, работа узла 11 формирования оптического изображения полностью зависит от нашейного узла 12, например, питание и виртуальное изображение подаются нашейным узлом 12 в узел 11 формирования оптического изображения. Когда узел 11 формирования оптического изображения отключен от нашейного узла 12, или когда нашейному узлу 12 не удается нормально действовать вследствие истощения питания, узел 11 формирования оптического изображения также не сможет работать нормально. В другом варианте осуществления, узел 11 формирования оптического изображения может действовать в зависимости от нашейного узла 12 в нормальных условиях, а в особых условиях узел 11 формирования оптического изображения может действовать до некоторой степени независимо, таким образом отвечая по меньшей мере части потребностей пользователей.

[0058] Например, на фиг.6 показана схема устройства 1 отображения согласно другому иллюстративному варианту осуществления. С точки зрения электропитания, как показано на фиг.6, нашейный узел 12 включает в себя встроенный главный модуль 124 питания, выполненный с возможностью подачи питания в узел 11 формирования оптического изображения в нормальных условиях, а узел 11 формирования оптического изображения или наголовный узел 13 снабжены вспомогательным модулем 17 питания, выполненным с возможностью подачи питания в узел 11 формирования оптического изображения когда главному модулю 124 питания не удается подать питание в узел 11 формирования оптического изображения. Главный модуль 124 питания может напрямую подавать питание в узел 11 формирования оптического изображения в нормальных условиях, или главный модуль 124 питания может подавать питание на вспомогательный модуль 17 питания, и вспомогательный модуль 17 питания подает питание в узел 11 формирования оптического изображения, настоящее изобретение этим не ограничивается.

[0059] С точки зрения обработки данных, как показано на фиг. 6, нашейный узел 12 может включать в себя главный модуль 125 обработки, выполненный с возможностью получения виртуального изображения и предоставления виртуального изображения узлу 11 формирования оптического изображения, а устройство 1 отображения может включать в себя вспомогательный модуль 18 обработки, встроенный в узел 11 формирования оптического изображения или наголовный узел 13, и выполненный с возможностью получения базового виртуального изображения и предоставления базового виртуального изображения в узел 11 формирования оптического изображения для представления, когда главному модулю 125 обработки не удается обеспечить виртуальное изображение узлу 11 формирования оптического изображения. Производительность обработки вспомогательного модуля 18 обработки ниже или значительно ниже, чем у главного модуля 125 обработки, но трудность получения базового виртуального изображения ниже, чем у виртуального изображения, и таким образом вспомогательный модуль 18 обработки может гладко предоставлять базовое виртуальное изображение.

[0060] Ввиду низкой производительности обработки вспомогательного модуля 18 обработки, энергопотребление вспомогательного модуля 18 обработки мало, таким образом, даже когда вспомогательный модуль 17 питания имеет меньшее питание, это все еще отвечает требованиям вспомогательного модуля 18 обработки. Таким образом, можно предотвратить добавление чрезмерной нагрузки на голову пользователя вспомогательным модулем 17 питания и вспомогательным модулем 18 обработки, и также обеспечить до некоторой степени независимую работу узла 11 формирования оптического изображения и нашейного узла 12, таким образом достигая баланса между удобством ношения пользователя и расширением функций.

[0061] На фиг. 7 показана схема, демонстрирующая разборное устройство отображения согласно иллюстративному варианту осуществления. Как показано на фиг. 7, устройство 1 отображения включает в себя узел 11 формирования оптического изображения и нашейный узел 12, при этом узел 11 формирования оптического изображения устанавливается на наголовном узле 13. Узел 11 формирования оптического изображения и наголовный узел 13 не зависят друг от друга, другими словами, пользователь может заменить наголовный узел 13, соединенный с узлом 11 формирования оптического изображения, согласно фактическим потребностям. Например, пользователь может соединять узел 11 формирования оптического изображения с множеством наголовных узлов, а также может совместно использовать узел 11 формирования оптического изображения с другими пользователями, соединяя его с наголовными узлами других пользователей.

[0062] Хотя в устройстве 1 отображения интегрированной конструкции, представленной на фиг. 1, узел 11 формирования оптического изображения является узлом бинокулярного отображения, а в устройстве 1 отображения разделенной конструкции, представленной на фиг. 7, узел 11 формирования оптического изображения является узлом монокулярного отображения, это показано только в целях иллюстрации. Узел бинокулярного отображения может применяться в устройстве 1 отображения разделенной конструкции, а узел монокулярного отображения может применяться в устройстве 1 отображения интегрированной конструкции, и настоящее изобретение этим не ограничивается.

[0063] Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, узел 11 формирования оптического изображения может иметь произвольный тип конструкции для формирования изображения, известный из уровня техники, при условии, что он может представлять виртуальное изображение пользователю, и настоящее изобретение этим не ограничивается.

[0064] Например, узел 11 формирования оптического изображения может применять принцип проекции для проецирования виртуального изображения на линзу 16, представленную на фиг. 1 (согласно вариантам осуществления, представленным на фиг.7, линза также может присоединяться при сборке), для наблюдения пользователем. В порядке другого примера, узел 11 формирования оптического изображения может применять призматический оптический принцип для отражения виртуального изображения в глаз пользователя через призму.

[0065] В порядке другого примера, узел 11 формирования оптического изображения может применять оптический волновод и голографическую технологию, где виртуальное изображение преобразуется в параллельный свет с помощью коллимирующей линзы, параллельный свет направляется на первую голографическую дифракционную решетку после перпендикулярной инжекции в плоский волновод, и в условиях дифракции на первой голографической дифракционной решетке достигается полное отражение вдоль волновода, параллельный свет распространяется ко второй голографической дифракционной решетке, и затем вторая голографическая дифракционная решетка направляет параллельный свет в глаз пользователя. В порядке другого примера, узел 11 формирования оптического изображения может применять технологию светового поля, чтобы напрямую проецировать свет виртуального изображения на сетчатку пользователя через оптоволоконный проектор. Кроме того, может применяться другая, не описанная здесь технология, которая может применяться в узле 11 формирования оптического изображения согласно настоящему изобретению.

[0066] Специалисты в данной области техники могут предложить другие варианты осуществления настоящего изобретения на основании описания изобретения и практики применения раскрытого здесь изобретения. Данная заявка призвана охватывать любые вариации, варианты использования или адаптации настоящего изобретения, следующие его общим принципам и включающие в себя такие отклонения от настоящего описания, которые находятся в рамках известной или индивидуальной практике в данной области техники. Предполагается, что описание изобретения и примеры приведены только для иллюстрации, при том, что истинный объем и сущность настоящего изобретения указаны в нижеследующей формуле изобретения.

[0067] Очевидно, что настоящее изобретение не ограничивается конкретной конструкцией, описанной выше и проиллюстрированной на прилагаемых чертежах, и возможны различные модификации и изменения, не выходящие за рамки его объема. Предполагается, что объем настоящего изобретения ограничен только нижеследующей формулой изобретения.

Изобретение относится к устройствам отображения. Технический результат заключается в обеспечении устройства отображения, содержащего наголовный узел, носимый на голове пользователя способный адаптироваться к криволинейной форме шеи пользователя. Устройство содержит наголовный узел, носимый на голове пользователя, узел формирования оптического изображения, установленный на наголовном узле и выполненный с возможностью представления виртуального изображения пользователю, когда пользователь носит наголовный узел на своей голове и нашейный узел, носимый на шее пользователя и выполненный с возможностью получения виртуального изображения и предоставления виртуального изображения узлу формирования оптического изображения для представления, при этом нашейный узел содержит жесткие конструкции, которые пространственно отделены друг от друга, и деформируемую часть, сформированную между соответствующими жесткими конструкциями, при этом конструкция внешней оболочки деформируемой части выполнена из гибких материалов для обеспечения возможности адаптации деформируемой части к криволинейной форме шеи пользователя. 21 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство отображения, содержащее:

наголовный узел, носимый на голове пользователя;

узел формирования оптического изображения, установленный на наголовном узле и выполненный с возможностью представления виртуального изображения пользователю, когда пользователь носит наголовный узел на своей голове; и

нашейный узел, носимый на шее пользователя и выполненный с возможностью получения виртуального изображения и предоставления виртуального изображения узлу формирования оптического изображения для представления,

при этом нашейный узел содержит жесткие конструкции, которые пространственно отделены друг от друга, и деформируемую часть, сформированную между соответствующими жесткими конструкциями, при этом конструкция внешней оболочки деформируемой части выполнена из гибких материалов для обеспечения возможности адаптации деформируемой части к криволинейной форме шеи пользователя.

2. Устройство по п. 1, в котором,

узел формирования оптического изображения устанавливается на наголовном узле с возможностью отсоединения; или

узел формирования оптического изображения и наголовный узел образуют интегрированную конструкцию.

3. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее:

линию соединения для передачи данных, подключенную к узлу формирования оптического изображения и нашейному узлу для передачи виртуального изображения, полученного нашейным узлом, в узел формирования оптического изображения.

4. Устройство по п. 3, в котором,

первый конец линии соединения для передачи данных подключен к узлу формирования оптического изображения, а второй конец линии соединения для передачи данных подключен к нашейному узлу; и

когда пользователь носит устройство отображения, первый конец линии соединения для передачи данных располагается на задней части головы пользователя или вблизи нее, а второй конец линии соединения для передачи данных располагается на задней части шеи пользователя или вблизи нее.

5. Устройство по п. 4, в котором

наголовный узел содержит оправу, которая имеет встроенную линию передачи, при этом первый конец этой линии передачи подключен к узлу формирования оптического изображения, а второй конец линии передачи подключен к первому концу линии соединения для передачи данных через конец по меньшей мере одной дужки на оправе.

6. Устройство по п. 1, в котором

узел формирования оптического изображения содержит первый модуль беспроводной связи, а нашейный узел, содержит второй модуль беспроводной связи, и соединение посредством беспроводной связи устанавливается между первым модулем беспроводной связи и вторым модулем беспроводной связи; и

узел формирования оптического изображения выполнен с возможностью получения виртуального изображения, полученного нашейным узлом, через соединение посредством беспроводной связи.

7. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее:

линию соединения для подачи питания, подключенную к главному модулю питания в нашейном узле и к узлу формирования оптического изображения, чтобы главный модуль питания подавал питание в узел формирования оптического изображения.

8. Устройство по п. 7, дополнительно содержащее:

вспомогательный модуль питания, встроенный в узел формирования оптического изображения или наголовный узел и выполненный с возможностью подачи питания в узел формирования оптического изображения, когда главному модулю питания не удается подать питание в узел формирования оптического изображения.

9. Устройство по п. 8, в котором главный модуль питания выполнен с возможностью подачи питания на вспомогательный модуль питания по линии соединения для подачи питания.

10. Устройство по п. 1, в котором

нашейный узел, содержит главный модуль обработки, выполненный с возможностью получения виртуального изображения и предоставления виртуального изображения узлу формирования оптического изображения;

при этом устройство отображения дополнительно содержит:

вспомогательный модуль обработки, встроенный в узел формирования оптического изображения или наголовный узел и выполненный с возможностью предоставления базового виртуального изображения узлу формирования оптического изображения, когда главному модулю обработки не удается предоставить виртуальное изображение узлу формирования оптического изображения.

11. Устройство по п. 1, в котором,

нашейный узел имеет U-образную форму;

когда нашейный узел надет на шею пользователя, нижняя часть U-образной формы располагается в задней части шеи пользователя, а два конца и промежуток U-образной формы располагаются на грудной клетке пользователя.

12. Устройство по п. 11, в котором

по меньшей мере один конец нашейного узла снабжен областью реакции на операцию, содержащую одно или более инициирующее средство управления, выполненное с возможностью реагировать на инициирующую операцию пользователя для реализации соответствующей операционной функции.

13. Устройство по п. 12, в котором упомянутое одно или более инициирующее средство управления содержит по меньшей мере одно из кнопки, ручки или сенсорной панели.

14. Устройство по п. 1, в котором форма нашейного узла подогнана к криволинейной форме шеи пользователя.

15. Устройство по п. 1, в котором форма нашейного узла, является изменяемой, чтобы обеспечивать возможность адаптации к криволинейной форме шеи пользователя, когда нашейный узел надет на шею пользователя.

16. Устройство по п. 1, в котором нашейный узел содержит:

заднюю шейную часть, расположенную на задней части шеи пользователя, когда нашейный узел надет на шею пользователя;

первую переднюю часть, расположенную на одной стороне грудной клетки пользователя, когда нашейный узел надет на шею пользователя;

вторую переднюю часть, расположенную на другой стороне грудной клетки пользователя, когда нашейный узел надет на шею пользователя;

первую деформируемую часть, расположенную между задней шейной частью и первой передней частью и адаптивную к криволинейной форме одной стороны шеи пользователя, когда нашейный узел надет на шею пользователя; и

вторую деформируемую часть, расположенную между задней шейной частью и второй передней частью и адаптивную к криволинейной форме другой стороны шеи пользователя, когда нашейный узел надет на шею пользователя.

17. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее:

модуль обнаружения сцены, выполненный с возможностью обнаружения контента сцены, просматриваемого пользователем, и с возможностью отправки контента сцены в нашейный узел, чтобы нашейный узел обеспечивал подгонку виртуального изображения к контенту сцены.

18. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее:

модуль получения инструкции, выполненный с возможностью приема инструкции, выданной пользователем, и отправки инструкции в нашейный узел, чтобы нашейный узел, осуществлял операцию обработки, соответствующую инструкции.

19. Устройство по п. 1, в котором

нашейный узел, снабжен громкоговорителем для воспроизведения аудиосигнала пользователю через громкоговоритель; или

нашейный узел, снабжен гнездом для головного телефона для воспроизведения аудиосигнала пользователю через головной телефон, вставленный в гнездо для головного телефона; или

нашейный узел, имеет встроенный модуль беспроводной связи, и модуль беспроводной связи подключен к беспроводному головному телефону для воспроизведения аудиосигнала пользователю через беспроводной головной телефон.

20. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее упомянутый наголовный узел.

21. Устройство по п. 20, в котором наголовный узел снабжен по меньшей мере одним из декоративной линзы, линзы коррекции зрения и оптической линзы с заранее заданными характеристиками, в оправе.

22. Устройство по п. 1, которое является устройством отображения дополненной реальности.