TW201908812A - 用於眼鏡之可拆卸地可附接擴增實境系統 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種擴增實境設備,藉此該設備利用現有眼鏡作為一附接平台,且該設備可附接至具有不同形狀及大小之複數個不同眼鏡且可自該複數個眼鏡拆離,藉此該設備的一部分擱置在該眼鏡之頂部,且藉此該設備在佩戴者直視前方時提供完全或大部分無阻礙之視覺。
Description
本發明大體上係關於眼鏡平台,且更特定言之係關於在提供包括(但不限於)擴增實境或混合實境之特徵的同時滿足消費者及企業之需求的可拆卸地可附接擴增實境(AR)系統之設計。另外,本文所揭示之本發明的特定態樣大體可應用於擴增實境或混合實境眼鏡。
時尚勝過功能係光學業中之諺語。即使一種類型的眼鏡有強大功能,但若其不時尚,則該眼鏡將不會被消費者大量購買。若不存在數千種眼鏡框架型式,則不誇張地說存在數百種型式。(參見例如圖5、圖6。)消費者在挑選新的眼鏡時喜歡且需要選擇。所有類型之電子眼鏡均已遭受此消費者障礙。將電子元件建構至眼鏡框架中增加商品成本、消費者成本、及厚度與重量,且減少可供消費者選擇的時尚眼鏡選擇。僅憑藉實例,與重量20公克至40公克之慣用眼鏡相比較,擴增實境(AR)眼鏡(主要呈耳機或護目鏡之外觀尺寸規格)今天重量可至多500公克。此等AR耳機或護目鏡零售至多$3,000或更多。此等AR耳機或護目鏡龐大、沉重、無時尚外觀且昂貴。具有平視顯示器之智慧型眼鏡可用於非常有限數目個型式及色彩。需要的係用於提供AR及混合實境(MR)以供消費者及企業使用同時維持可接受時尚、外觀、重量、眼鏡之選擇及成本的新平台。
隨著電腦系統小型化及具有較高效能且顯示設備及影像通信技術進步,已開發出可由使用者穿戴的可穿戴式裝置。舉例而言,已開發出可穿戴於手腕上之智慧型手錶、可穿戴於頭、手臂或腳上之智慧型帶、穿戴於頭上之智慧型眼鏡等。
運算硬體、周邊裝置以及感測器、偵測器、無線通信及影像及音訊處理器以及其他技術的小型化趨勢幫助打開有時被稱作「可穿戴運算」之領域。特定言之,在影像及視覺處理及產生領域中,變得有可能考慮足夠靠近佩戴者眼睛置放極小影像顯示元件使得所顯示影像填充或幾乎填充視野,且顯現為正常設定大小影像(諸如可顯示於傳統圖像顯示裝置上)的可穿戴顯示器。相關技術可被稱為「近眼顯示器」。
近眼顯示器為可穿戴顯示器(有時亦稱為可頭戴裝置或「頭戴式顯示器」)之基本組件。可頭戴裝置靠近佩戴者之一或兩個眼睛置放一或多個圖形顯示器。為在顯示器上產生影像,可使用電腦處理系統。此等顯示器可佔據佩戴者之全部視野,或僅僅佔據佩戴者視野之一部分。另外,可頭戴裝置可與電子隱形眼鏡、一對智慧型眼鏡鏡片一樣小,或與頭盔一樣大。
可頭戴裝置可提供圖形顯示器且可經導引以自一個狀態轉變至另一狀態,諸如自「接通」狀態轉變至「斷開」狀態。
此等顯示器可用於如本文中所解釋之擴增實境及/或混合實境。其亦用於延展實境,被稱作XR。XR為智慧型電話、行動虛擬實境耳機及/或擴增實境單元(諸如當前申請案中描述之實施例)中之一或多者的全部類別。因此,本文所揭示之各種實施例可用於XR之特定形式。本文中利用的特定術語之定義
此等定義並非意謂限制性或限制於申請專利範圍,而是幫助進一步理解如本文中所描述之本發明。
AR單元主體-AR單元之適配一眼鏡框架及/或擱置在該眼鏡框架上的一部分。
AR單元-完整AR系統。
擴增實境(AR)-與虛擬影像組合之真實影像(產生一擴增實境影像)的觀看。出於此專利揭示之目的,自通用非限制性觀點,混合實境影像及/或系統可為擴增實境影像及/或系統。另外,AR覆蓋實體真實世界環境之直接或間接實況視圖,其元素可藉由電腦產生之感知資訊理想地跨越多個感官模式(包括視覺、聽覺、觸覺、軀體感覺及嗅覺)而「擴增」。
延展實境(XR)-延展實境為包括虛擬實境、AR及混合實境之全部類別。
眼鏡-係指穿戴在眼睛上或上方的任一及所有類型眼鏡,僅作為實例,用於以下各者的眼鏡:運動、射擊、游泳、安全、工業、焊接、企業、裝飾、時尚、太陽鏡、太空及/或護目鏡。
適配-係指當AR單元附接或連接至其擱置在上面的眼鏡時附接或連接至眼鏡
光引擎-提供照射及/或影像產生以用於產生虛擬影像的系統/裝置/設備、擴增實境或混合實境系統之光系統/裝置/設備的一或多個部分。
正常凝視-此係指當直視前方時對應於自然視覺凝視及/或視線的一人之眼睛的定向。正常凝視及自然凝視可具有相同含義。
光學組合器-光學件或光學系統,其諸如當虛擬影像與如由系統之佩戴者所見的真實影像組合時致使兩個或大於兩個影像彼此疊加或疊加於同一視圖內。在實施例中,光學組合器可為自AR單元主體之頂部下來的自上而下光學組合器或來自AR單元主體之末端的側向交叉光學組合器。在實施例中,光學組合器可位於眼鏡鏡片前方、眼鏡鏡片後方,或併入眼鏡鏡片內。在其他實施例中,光學組合器可位於佩戴者之瞳孔的上部邊緣處或上方或覆蓋佩戴者之眼睛的瞳孔之頂部邊緣及下部邊緣。光學組合器能夠在適當時用於XR、AR、虛擬實境及/或混合實境中之一或多者。
光學引擎-提供致使擴增實境影像或混合實境影像由其佩戴者看到所需要的光學件的系統/裝置/設備、擴增實境或混合實境系統之光學系統/裝置/設備的一或多個部分。
OLED-有機發光二極體(OLED)。然而,當在本文中使用時,OLED意謂與OLED顯示器相同。
可拆卸地附接-通常意謂當附接某物時,某物可被拆離且接著再附接,等。
光學窗-係指一光學構件,其允許一定量光透射穿過此光學構件及/或自此光學構件反射一定量光。包括光學窗的系統之佩戴者的眼睛可經由光學窗看見。光學組合器可包括於光學窗中、在光學窗上,或與光學窗相同。光學窗可支撐光學組合器或實際上充當光學組合器,或為光學組合器附接於其上的基板。光學窗可為透明或部分透明的光學件或具有透明或部分透明的一部分。光學窗可不具有光功率。光學窗可具有光功率。光學窗可包括用於將虛擬影像反射回至一佩戴者之眼睛中的反射器或反射材料。此反射器或反射材料可嵌入光學窗內或嵌入光學窗之表面上。此反射器可具有為光學窗之僅僅部分的大小或可為光學窗之完整大小。光學窗可支撐波導。光學窗可充當或包含波導。光學窗可支撐光導。光學窗可充當或包含光導。光學窗可包含透明或部分透明OLED。光學窗可支撐透明或部分透明OLED。透明或部分透明OLED可稱為TOLED。TOLED可為透通OLED。光學窗可為或包含部分反射器、分束器或組合器。光學窗可為或包含反射空間光調變器。光學窗可為或包含主動透明或部分透明顯示器,諸如OLED顯示器。(參見例如圖56A、圖56B及圖56C。)
單元-在本文中通常稱為設備、裝置或系統。
視覺系統-系統/裝置/設備、擴增實境單元或混合實境單元之視覺系統的一或多個部分,其為允許佩戴者體驗看到真實影像或替代地(當需要時)與真實影像組合之虛擬影像的AR單元或混合實境單元之光學部分。視覺系統允許其佩戴者視覺上體驗自然視覺或替代地擴增或混合實境視覺。視覺系統允許佩戴者能夠如由其佩戴者所需要在此等兩個視覺形式之間切換。
提供一AR單元,藉此該AR單元利用現有眼鏡作為附接平台,且藉此AR單元可附接至具有不同形狀及大小的複數個不同眼鏡且可自該複數個眼鏡拆離,藉此AR單元之一部分擱置在眼鏡之頂部上,且藉此當佩戴者直視前方時AR單元可提供無阻礙視覺。在某些實施例中,AR單元之光學組合器位於佩戴者之瞳孔的上部邊緣處或上方。用另一種方式說,在某些實施例中,AR單元之光學組合器位於佩戴者之視線上方、直接在佩戴者之視線上方,或在佩戴者之視線上方較高處。(參見例如圖28至圖30)在其他實施例中,光學組合器定位於瞳孔2910 之
視線內。(參見例如圖29。)
AR單元可包含以下主要部分:1) AR主單元;2) AR單元殼體;3) AR單元殼體覆蓋物;4) AR單元電氣導電繫鏈及電子模組,僅作為實例,其可駐留在佩戴者之頭部或頸部後方;5)一或多個光學引擎;6)一或多個光引擎;7)視覺系統;8)相關聯電子元件;9)一或多個攝影機或一或多個影像俘獲裝置;及10)聽覺系統。
利用本發明,有限數目個AR單元形狀可適配最多眼鏡框架型式及大小。實際上,五個或少於五個AR單元可適配最多眼鏡框架型式。此可藉由以下各者(僅作為實例)中的一者實現:在銷售點處AR單元之提供者或用於他或她眼鏡的AR單元之購買者,不論眼鏡係新的眼鏡抑或現有眼鏡。AR單元之主體可適配於眼鏡框架之頂部且可經調整或適形於眼鏡框架前方頂部之頂部輪廓或形狀。在某些實施例中,可壓縮材料可位於眼鏡框架之頂部與AR單元之底部之間,或在AR單元之底部中的凹槽中以整體或部分填充可存在之任何開放空間或有助於達成可接受適配。在其他實施例中,立面(façade)置放在AR單元下方及在眼鏡框架鼻梁架之頂部之上方,以填充可存在之任何開放空間。
AR單元可提供單眼或雙眼擴增實境。在某些實施例中,AR單元(主體)之水平長度與支撐其之眼鏡框架正面之水平長度尺寸相同或長度尺寸比眼鏡框架正面之水平長度尺寸短,且水平AR單元(主體)尺寸之中間與AR單元(主體)之水平尺寸長度的任一末端相比具有較大垂直高度尺寸。(參見例如圖8。) AR單元主體之正面可在其附接至的眼鏡框架正面的前方及上方向前延伸。AR單元主體之後面可在其附接至的框架正面之框架的後面及上方稍微延伸。在多數但並非所有實施例中,相對於AR單元之主體擱置的眼鏡框架正面,與AR單元之主體的後面相比,AR單元之主體的正面自AR單元之主體向前延伸更多。
在某些實施例中,具有一或多個撓性接頭或由撓性或可塑形材料製成的五個或少於五個AR單元主體設計可適配66.67+%與80%之間以上,例如所有眼鏡型式及大小。(參見例如圖7。)在某些實施例中,AR單元主體由可容納一或多個剛性電子及/或光模組之撓性材料製成。在某些實施例中,AR單元主體具有在AR單元之底部側面中的凹槽。AR單元主體可具有一具有一長度的凹槽,該凹槽接受眼鏡框架之頂部的一部分。AR單元主體可具有一具有一長度的凹槽,該凹槽接受眼鏡框架之頂部。在某些實施例中,AR單元之底部可接受來自可適形或可壓縮材料之銷。(參見例如圖9、圖10。)凹槽可接受位於可適形或可壓縮材料之頂部表面上的公隆脊。(參見例如圖9。)在某些實施例中,AR單元包括永久、完整或可卸除式可適形或可壓縮材料。(參見例如圖13。)在某些實施例中,可適形或可壓縮材料具有在其上方頂部表面上之公隆脊,其適配於主要AR單元部分之底部之母凹槽內(參見例如圖13),或可適形或可壓縮材料具有在可壓縮材料之下部底部表面上的母凹槽,其適配在眼鏡之頂部邊緣的一部分上方。AR單元主體可包含可適形或可壓縮材料,其跨越AR單元主體之大部分而延伸(參見例如圖13),或其位於眼鏡之鼻梁架上方(參見例如圖14)。可壓縮材料可在一或多個片件中。
在其他實施例中,可彎曲構件容納於AR單元之一撓性部分內或附接至AR單元之該撓性部分。AR單元之撓性部分擱置於眼鏡框架正面之頂部上。可彎曲構件可幾乎沒有材料記憶體,意謂在其彎曲後其不返回至其原始形狀。可彎曲構件可如此再塑形以再塑形擴增實境裝置之撓性部分。在態樣中,AR單元主體由允許藉由第三方或佩戴者再塑形以適配他或她的眼鏡框架及/或當附接至他或她的眼鏡時允許藉由佩戴者或第三方優選定製外觀的材料構成。應指出,此專利揭示內容預測AR單元之賣方及/或光學技術員亦可適配或塑形用於佩戴者之眼鏡的AR單元以滿足佩戴者。另外,此專利揭示內容預測購買者亦可適配或塑形用於他或她眼鏡之AR單元以滿足其。
在另其他實施例中,AR單元之覆蓋物係可彎曲或可塑形的,而內部電子模組及/或電子元件大部分不變。此允許AR單元之底部再塑形而不影響AR單元之其他部分。在其他實施例中,AR單元內之電子元件容納於大多剛性結構內。此等結構分成單獨結構隔室,從而允許AR單元再塑形同時使電子元件大部分完整。
AR單元主體容納一或多個電子模組且藉此完全或部分覆蓋及/或容納電子模組。AR單元主體可容納以下各者中的一或多者:可適形構件、可彎曲構件、可塑形構件及/或可延展構件。在態樣中,當利用單一可適形構件時,一或多個電子模組與單一可適形構件分隔。(參見例如圖44、圖51至圖52。) AR單元體可容納具有以下各者中之一或多者的一或多個電子模組:可適形部分、可延展部分及/或可彎曲部分。可適形、可延展、可彎曲及/或可成形的構件或部分中的一或多者可經調整以塑形AR單元主體或本體之部分以使得其與眼鏡框架正面互補,AR主體或AR單元擱置在眼鏡框架正面之頂部上可適形。可彎曲材料可由可彎曲成一形狀同時保持其彎曲之該形狀的任何材料製成,僅作為實例,薄金屬。幾乎沒有記憶體之此等可彎曲材料可包括(僅作為實例):錫、鋁、聚碳酸酯、PMMA或聚苯乙烯。僅作為實例,以下為可製成AR單元主體或其外部覆蓋物所藉以的可撓性材料(僅作為實例):polyterephthlate、胺基甲酸酯、聚丁二烯、聚異戊二烯、交聯水凝膠及/或橡膠。以下係(僅作為實例)可用於塑形AR單元主體之可延展材料。具有可再成形記憶體之可延展材料包括(僅作為實例):基於聚亞胺網路之可延展熱固物、交聯聚己內酯或聚胺基甲酸酯。
在某些實施例中,AR單元主體包含一或多個臂。每一臂將單元固定至兩個眼鏡鏡腿中之一者。每一臂可憑藉任何機械附接構件(僅作為實例,綁帶、鉤、搭扣、磁體、公/母介面及/或維可牢尼龍搭扣)附接至眼鏡鏡腿。在一個實施例中,僅僅藉由實例,臂可具有允許臂經調整的一系列孔徑。(參見例如圖16至圖17。)臂可具有兩個或大於兩個孔徑。孔徑可為圓形、細長形或任何形狀。連接至眼鏡鏡腿之公構件允許與臂之孔徑嚙合。藉由選擇不同孔徑,臂長度可經調整。在其他實施例中,臂可包含接著與包含鐵磁性材料之軌道或位於鏡腿上或周圍的另一磁體嚙合的小磁體。在一較佳實施例中,臂直接地或間接地附接至眼鏡鏡腿之內部側面。軌道可附接至眼鏡鏡腿或併入眼鏡鏡腿之側面內。在其他實施例中,臂可包含接著與位於鏡腿上或周圍之磁體嚙合的鐵磁體材料。在一較佳實施例中,臂直接地或間接地附接至眼鏡鏡腿之內部側面。軌道可附接至眼鏡鏡腿或併入眼鏡鏡腿之側面內。在再一實施例中,可使用兩個磁體;一個在臂上,且一個嵌入於眼鏡鏡腿中或附接至眼鏡鏡腿。在某些實施例中,一或多個臂直接附接至將鏡腿附接至眼鏡框架正面之鉸鏈。
在某些實施例中,一或多個臂可藉由例如鉸鏈或旋轉接頭附接至AR單元主體。(參見例如圖16。)此允許臂向上或向下旋轉,此取決於臂附接至眼鏡鏡腿的方式。出於明晰之目的,AR單元之臂可在長度方面及/或亦在定位方面調整。此允許將AR單元主體附接至多種不同型式、大小及形狀之眼鏡。
AR單元主體可分別經水平地延伸或縮短以適配較大或較小框架正面。可延伸或縮短AR單元之水平長度的方式為(僅作為實例)一或多個銷,其拉入或拉出AR單元之主體的水平末端中之每一者。在其他實施例中,AR單元主體之水平長度可憑藉以其可拉開或推在一起的方式分成兩個或大於兩個部分的AR單元主體之覆蓋物延伸或縮短。在較佳實施例中,AR單元主體支撐一或多個光學窗,包括兩個光學窗。在態樣中,當利用兩個光學窗時,一個光學窗可至多60毫米寬(水平地)及至多50毫米高(垂直地)。在某些實施例中,可使用一個光學窗。在其他實施例中,每一光學窗可為20毫米或少於20毫米寬(水平地)及20毫米或少於20毫米高(垂直地)。當一個光學窗用於兩個眼睛時,一個光學窗可至多150毫米(水平地)及至多50毫米高(垂直地)。光學窗或光學窗之一部分可為、支撐、包含、包括或充當部分反射器或分束器。出於清楚起見,如本文中所使用之部分反射器意謂促進同一功能;亦即允許透射一定量光同時反射一定量光(參見例如圖56A)。光學窗或光學窗之一部分可為、支撐、包含、包括或充當一光學組合器或組合器。出於清楚起見,如本文中所使用之一光學組合器及組合器意謂促進同一功能;亦即諸如當虛擬影像與如由系統之佩戴者感知的真實影像組合時,致使兩個或大於兩個影像彼此疊加或疊加在同一視圖內。在某些實施例中,光學窗可對於特定距離在一個末端上具有3毫米至7毫米之一寬度且接著擴大至佩戴者眼睛之瞳孔將經由其觀察的7毫米至15毫米方形、圓形、圓環、橢圓形或某其他形狀區域。在某些實施例中,光學窗可為10毫米至60毫米寬。在某些實施例中,光學窗可為10毫米至50毫米高(垂直地)。與水平方向寬度相比,光學窗可在垂直方向更高。(參見例如圖18至圖21中之其他可能的尺寸、形狀及大小。)光學窗之厚度可為0.25微米至3.0毫米厚。材料可由(僅作為實例)透明軟材料、半剛性材料及/或剛性材料製成。與水平方向寬度相比,光學窗可在垂直方向更短。(參見例如圖31)。在某些實施例中,可使用一個長水平光學窗,其完全或部分覆蓋兩個眼睛且在佩戴者之鼻子上連續(參見例如圖32至圖33)。當利用一個光學窗時,有凹口區域經提供於光學窗之底部邊緣中以用於空出佩戴者之鼻子周圍的區域(參見例如圖32至圖33)。在此情況下,長連續光學窗水平尺寸可超過100毫米。當光學窗為一個長連續單元時,光學窗之特定部分可包含、支撐、包括或已嵌入組合器、分束器或部分反射器。在某些實施例中,先前所揭示一個長連續光學窗可在鼻子之鼻梁架上方***以將窗分成兩個窗以使得每一者可彼此獨立地被調整(參見例如圖31、圖50)。
在某些實施例中,光學窗及/或光學組合器可為自上而下光學窗或光學組合器。光學窗及/或光學組合器可附接至AR單元主體且向下及在藉由其附接至或擱置於上面的眼鏡框架容納之鏡片前方延伸。在某些其他實施例中,光學窗及/或光學組合器可附接至AR單元主體且向下及在藉由其附接至或擱置於上面的眼鏡框架容納之鏡片後方延伸。在某些其他實施例中,光學窗及/或光學組合器可併入藉由眼鏡容納之鏡片內。
在某些實施例中,光學窗之底部邊緣位於佩戴者之眼睛的瞳孔之頂部邊緣處或上方。在其他實施例中,光學窗之底部邊緣經定位以覆蓋瞳孔之底部邊緣。當光學窗之底部邊緣位於佩戴者之眼睛的瞳孔之頂部邊緣處或上方時,佩戴者可在直視前方時藉由正常凝視體驗不受妨礙的視覺。當光學窗之底部邊緣位於佩戴者之眼睛的瞳孔之頂部邊緣處或上方時,佩戴者之視線不因光學組合器而受妨礙。在此實施例中,當佩戴者需要看見擴增或混合實境影像時,佩戴者將他或她的下頜向下傾斜5與45度之間同時保持他或她的眼睛以相對於其站立於上面的地面之水平方式直視前方(參見例如圖57)。
光學窗或其部分可由透明、大部分透明、半透明、大部分半透明、半透明、透射及/或部分透射材料製成。光學窗之全部或一部分可由光透射改變材料製成,諸如(僅作為實例)光致變色材料、電致變色材料及/或熱致變色材料。
在某些實施例中,電氣導電性繫鏈及電子模組為AR單元之部分或連接至AR單元。僅作為實例,此等可駐留在佩戴者之頭部或頸部後方。在態樣中,電氣導電性繫鏈連接未容納在AR單元主體中之特定電子元件與容納在AR單元主體中之彼等電子元件。此允許電子組件獨立於AR單元主體而卸載或定位且容納在電氣導電性繫鏈及電子模組上或內。僅作為實例,以下中之一或多者可電連接至電氣導電性繫鏈或電子模組:電源、主要電源、可再充電電池、電池、線圈、無線通信之源、控制器、收發器、傳輸器、接收器、GPS、CPU、記憶體儲存器、快閃記憶體、隨機存取記憶體、EEPROM、耳塞、助聽器、輔助聽覺裝置、wifi晶片、藍芽晶片、振動器、通信系統、天線、音訊系統、無線電、感測器、ASIC、開關、聽覺系統、感測器及/或影像處理器。此減少AR單元主體之大小及重量。此減少之大小有助於使AR單元在附接至藉由佩戴者穿戴的眼鏡時可更時尚地為佩戴者接受及/或使佩戴者舒適。另外,減小之重量有助於當附接至藉由佩戴者穿戴之眼鏡時穿戴AR單元的舒適性。
AR單元可包含聽覺系統。聽覺系統可利用耳塞。耳塞可藉由有線連接件連接至AR單元。當有線連接至AR單元時,在大部分(但非所有)情況下,耳塞連接至電子繫鏈。耳塞可無線地連接至AR單元。聽覺系統可利用骨傳導用於音訊傳輸。個人助理可為聽覺系統之部分。
相關申請案之交互參考
本申請案依賴於以下申請案之揭示內容及/或主張以下申請案之遞交日期的優先權及權益:2017年4月27日申請之美國申請案第62/491,139號;2017年5月1日申請之美國申請案第62/492,626號;2017年5月16日申請之美國申請案第62/507,049號;2017年6月1日申請之美國申請案第62/513,828號;2017年6月21日申請之美國申請案第62/522,866號;2017年7月10日申請之美國申請案第62/530,638號;2017年8月7日申請之美國申請案第62/542,168號;2017年8月16日申請之美國申請案第62/546,473號;2017年12月19日申請之美國申請案第62/607,582號;2018年1月3日申請之美國申請案第62/613,313號;2018年1月20日申請之美國申請案第62/619,752號;2018年1月31日申請之美國申請案第62/624,201號;2018年2月5日申請之美國申請案第62/626,660號;2018年3月5日申請之美國申請案第62/638,789號;2018年3月26日申請之美國申請案第62/648,371號。此等申請案中之每一者的揭示內容以引用的方式全文併入本文中。
現在將詳細參考本發明之各種例示性實施例。應理解例示性實施例之以下論述並不意欲為對本發明之限制。確切地說,以下論述經提供以給予讀者對本發明之特定態樣及特徵的更詳細理解。
已關於具有各種特徵之特定實施例描述本發明。熟習此項技術者將顯而易見,在不脫離本發明的範疇及精神的情況下可對本發明之實踐進行各種修改及改變。熟習此項技術者將認識到此等特徵可基於給定應用或設計之需求及規範單一地或以任何組合方式使用。包含各種特徵之實施例亦可由彼等各種特徵組成或基本上由其組成。本發明之其他實施例將自本說明書之考量及本發明的實踐而對熟習此項技術者顯而易見。所提供的本發明之描述實際上僅為例示性的,且因此不脫離本發明之要素的變化意欲在本發明之範疇內。在本說明書中所引用之所有參考文件特此以全文引用之方式全文併入。
本發明之實施例亦包括包含一或多個電腦檔案之電腦可讀媒體,該一或多個電腦檔案包含用於執行本文中描述及/或描繪的計算、步驟、程序及操作中之一或多者的電腦可執行指令之集合。(參見例如圖1。)在例示性實施例中,檔案可連續地或非連續地儲存在電腦可讀媒體上。實施例可包括包含電腦檔案之電腦程式產品,呈包含電腦檔案之電腦可讀媒體的形式,及視情況經由封裝提供給消費者,或替代地經由電子分配提供給消費者。如在本說明書之上下文中所用,「電腦可讀媒體」為非暫時性電腦可讀媒體且包括任何種類之電腦記憶體,諸如軟碟、習知硬碟機、CD-ROM、快閃ROM、非揮發性ROM、電可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)及RAM。在例示性實施例中,電腦可讀媒體具有儲存於其上之指令集,該指令集在由一處理器執行時,致使該處理器基於儲存於電子資料庫或本文中所描述的記憶體中之資料執行任務。處理器可經由在本發明中論述之程序中之任一者或經由任何等效程序實施此程序。
在本發明之其他實施例中,包含電腦可執行指令之集合的檔案可儲存於在單一電腦上的電腦可讀記憶體中或跨越多個電腦分佈。熟習此項技術者將根據本揭示內容進一步瞭解,除了軟體之外,可如何使用硬體或韌體實施本發明。因而,如本文所使用,本發明的操作可實施於包含軟體、硬體或韌體之組合的系統中。
本發明之實施例包括加載有本文中所描述的電腦可執行指令之一集合的一或多個電腦或裝置。電腦或裝置可為通用電腦、專用電腦或其他可程式化資料處理裝置,以產生特定機器,使得一或多個電腦或裝置被指示且經組態以實施本發明之計算、程序、步驟、操作、演算法、統計方法、公式或運算常式。執行本發明之指定計算、程序、步驟、操作、演算法、統計方法、公式或運算常式的電腦或裝置可包含諸如之中央處理單元(亦即處理器)之至少一個處理元件及可包括隨機存取記憶體(RAM)或唯讀記憶體(ROM)之一種形式的電腦可讀記憶體。電腦可執行指令可嵌入於電腦硬體中或儲存於電腦可讀記憶體中,使得電腦或裝置可經指導以執行本文中所描繪及/或描述的計算、步驟、程序及操作中之一或多者。
本發明之額外實施例包含用於實施本發明之電腦實施方法的電腦系統。電腦系統可包含用於執行電腦可執行指令之處理器、含有本文中所描述之資料或資訊的一或多個電子資料庫、輸入/輸出介面或使用者介面,及用於實施方法之指令集(例如軟體)。電腦系統可包括獨立電腦(諸如桌上型電腦)、攜帶型電腦(諸如平板電腦、膝上型電腦、PDA或智慧型電話),或經由網路連接的包括主從式組態及一或多個資料庫伺服器的電腦之集合。網路可使用任何合適之網路協定(包括IP、UDP或ICMP),且可為任何合適之有線或無線網路,包括任何區域網路、廣域網路、網際網路網路、電信網路、具備Wi-Fi功能之網路,或具備藍芽功能之網路。在一個實施例中,電腦系統包含連接至網際網路之具有儲存於以可操作方式連接至內部電子資料庫的記憶體中之電腦可執行指令的中心電腦。中心電腦可基於經由網際網路自遠端電腦接收到之輸入及命令執行電腦實施方法。中心電腦可有效地充當伺服器且遠端電腦可充當用戶端電腦,使得建立伺服器-用戶端關係,且用戶端電腦發出查詢且經由網路接收來自伺服器之輸出。
輸入/輸出介面可包括可結合電腦可執行程式碼及電子資料庫使用的圖形使用者介面(GUI)。圖形使用者介面可允許使用者經由使用文字欄位、檢查框、下拉、命令按鈕及類似者執行此等任務。熟習此項技術者應瞭解此等圖形特徵可如何實施用於執行本發明之任務。使用者介面可視情況可經由連接至網際網路之電腦存取。在一個實施例中,使用者介面可藉由經由業界標準網頁瀏覽器鍵入網際網路位址及登入至網頁中而存取。使用者介面接著可經由遠端電腦(用戶端電腦)存取網頁及傳輸查詢或經由網路連接接收來自伺服器之輸出而操作。
本文中所揭示之第一實施例為一種能夠提供一虛擬影像之可穿戴設備,其中該設備為一AR單元,其中該AR單元之主體支撐用於照射由佩戴者感知之一影像的一或多個光引擎,其中該照射後影像經感知為一虛擬影像,其中一或多個光學引擎致使該設備之該佩戴者感知與一真實影像混合之一虛擬影像,其中該設備包含一外部覆蓋物,其中該覆蓋物之底部表面的一形狀存在以用於接受一眼鏡框架之一頂部表面,其中該設備可經調整以適配複數個不同眼鏡框架且其中該設備可拆卸地可附接至該複數個不同眼鏡框架。
第二實施例為一種能夠提供一虛擬影像之可穿戴設備,其中該可穿戴設備可拆卸地可附接至複數個不同眼鏡框架,其中該設備能夠擱置在該複數個不同眼鏡框架之頂部,其中該設備支撐為變為一虛擬影像之物提供光的兩個光引擎及致使該設備之一佩戴者感知與一雙眼真實影像組合之一雙眼虛擬影像的兩個光學引擎,其中該兩個光學引擎包括兩個光學組合器且其中當該佩戴者以正常凝視直視前方時,該兩個光學組合器之一底部邊緣位於該設備之該佩戴者的瞳孔之一頂部邊緣處或上方。
本文中所揭示之第三實施例為一種能夠提供一虛擬影像之可穿戴設備,其中該可穿戴設備可拆卸地可附接至複數個不同眼鏡框架,其中該設備能夠擱置在複數個不同眼鏡框架之頂部,其中該設備支撐產生形成一虛擬影像之光的一或多個光引擎及用於致使佩戴者感知與一真實影像混合之該虛擬影像的一或多個光學引擎,其中該光學引擎及該光引擎之一共同部分為一透通OLED,且藉此該透通OLED被用作一光學組合器及亦被用作該光引擎之部分。
本文中所揭示之第四實施例為一種能夠提供一虛擬影像之可穿戴設備,其中該設備為一AR單元,其中該AR單元之主體支撐用於照射由佩戴者感知之一影像的一或多個光引擎,其中該照射後影像經感知為一虛擬影像,其中一或多個光學引擎致使該設備之該佩戴者感知與一真實影像混合之一虛擬影像,其中該設備包含一外部覆蓋物,其中該AR單元主體可經調整以適配複數個不同眼鏡框架,其中該設備可拆卸地可附接至該複數個不同眼鏡框架且其中一立面定位在該AR單元之主體的底部下方且眼鏡框架正面之頂部在該眼鏡之鼻梁架之上。
本發明可就若干部分進行考慮;僅舉例而言,AR單元可包含以下主要部分中之三者或更多者:1) AR主單元;2) AR單元殼體;3) AR單元殼體覆蓋物;4) AR單元電氣導電繫鏈及電子模組,僅作為實例其可駐留在佩戴者之頭部或頸部後方;5)一或多個光學引擎;6)一或多個光引擎;7)視覺系統;8)相關聯電子元件;9)一或多個攝影機或一或多個影像俘獲裝置;及/或10)聽覺系統。
在態樣中,光引擎可包含以下中之一或多者:電子顯示器,諸如LCD、微型OLED或微型LED (µLED)、LED顯示器、OLED顯示器、OLED透通顯示器、DLP、LCOS;以及掃描顯示器類型,諸如振動光纖、雷射掃描顯示器、基於雷射之投影儀、雙凸透鏡(基於微透鏡陣列)、聚焦透鏡、空間調變器、準直器、光學耦合器、投影儀及/或掃描至視網膜中或上的直接雷射器。
在態樣中,光學引擎可包含以下中之一或多者:一或多個波導;一或多個光導;一或多個鏡;一或多個鏡片;一或多個光學件;一或多個準直器;一或多個光學耦合器;一或多個光柵;一或多個光纖;一或多個光管;一或多個反射性元件;一或多個射束***器;一或多個瞳孔中繼器;一或多個分段反射器;一或多個菲涅爾或繞射小平面;一或多個光學組合器;一或多個組合器;一或多個塗層;一或多個繞射元件;一或多個光學窗及/或一或多個光學基板。
在態樣中,視覺系統包含以下各者中之一或多者:可為處方或非處方之一或多個眼鏡鏡片、一或多個光學件、可具有光功率或無光功率的一或多個光學組合器。光學組合器係光學引擎之組件但可視為視覺系統之部分。光學組合器可最接近於眼睛定位在眼鏡鏡片後方、嵌入眼鏡鏡片內、位於眼鏡鏡片之表面上,或遠離眼睛位於鏡片前方。視覺系統可為單眼或雙眼。AR單元可提供單眼擴增實境影像或雙眼擴增實境影像。AR單元可提供單眼虛擬影像或雙眼虛擬影像。AR單元可提供單眼混合實境影像或雙眼混合實境影像。當AR單元提供雙眼虛擬影像時,則產生虛擬影像且傳達虛擬影像至佩戴者的組件之數目可多於提供單眼虛擬影像之AR單元的組件之數目。僅作為實例,當單眼虛擬影像傳達至佩戴者時,需要僅一個光學組合器。當雙眼虛擬影像傳達至佩戴者時,需要兩個光學組合器。用另一種方式說,單眼AR單元需要一個光學引擎及一個光引擎,而雙眼AR單元需要兩個光學引擎及兩個光引擎。
光學窗可為透明或大部分透明基板。光學窗可由塑膠或玻璃(僅作為實例)製成。光學窗可由剛性、半剛性、軟及/或可撓性材料(僅作為實例)製成。光學窗可為平面或彎曲的。在某些實施例中,光學窗為平坦的。在其他實施例中,光學窗為彎曲的。彎曲可類似於眼鏡鏡片前表面。在另其他實施例中,光學窗經彎曲以匹配光學窗在其前方擱置的眼鏡鏡片之前凸面。當用作基板時,光學窗可具有與其附接之構件相同的折射率或在.01至.05折射率單位範圍內且更佳地在材料之.01至.03折射率單位範圍內。光學窗可透射來自投影儀或顯示器之影像,諸如圖56A或圖56B中所展示的實施例,或光學窗可經由製成光學窗所藉以之材料在內部透射影像,諸如圖56C中所展示的實施例(例如,透明OLED顯示器或藉由外部顯示器產生且使用影像保留波導陣列透射至光學窗的影像)。諸如若光學窗包括部分反射器,則光學窗可支援來自投影儀或顯示器之影像的透射,或諸如若光學窗包括透通OLED顯示器或藉由外部顯示器產生且使用影像保留波導陣列透射至光學窗的影像,則光學窗可支援影像之透射。光學窗自身亦可反射來自投影儀或顯示器之影像。光學窗或其部分可具有光學組合器或組合器。光學窗或其部分可支撐光學組合器或組合器。光學窗可在一或兩個表面上塗佈抗反射性塗層。光學窗可可拆卸地可附接至AR單元,諸如磁性地附接至AR單元(參見例如圖50至圖52,在5030
、5130
及5230
處)。光學窗可以機械方式可拆卸地附接或永久地附接至AR單元。光學窗可為用於兩個眼睛之一個連續光學窗(參見例如圖32至圖33)。光學窗可為用於一個眼睛之單眼光學窗。光學組合器3310
可佔據光學窗之一部分。光學組合器可包含所有光學窗。一個連續光學窗可有凹口以在佩戴者之鼻子周圍適配。一個連續光學窗可具有用於一個眼睛(單眼)之一個光學組合器或用於兩個眼睛(雙眼)之兩個光學組合器。(參見例如圖33。)當可拆卸地附接至AR單元時,磁性附接或機械附接可將來自光引擎之光通信與光學窗適當地對準。在某些實施例中,光學窗可位於眼鏡鏡片前方,離佩戴者之眼睛最遠。在某些其他實施例中,光學窗位於眼鏡鏡片後方,最接近於佩戴者之眼睛。在另其他實施例中,光學窗可嵌入藉由眼鏡容納的眼鏡鏡片內。
在某些實施例中,光學窗之底部邊緣位於佩戴者之眼睛的瞳孔之頂部邊緣處或上方。在其他實施例中,光學窗之底部邊緣經定位以覆蓋瞳孔之底部邊緣。當光學窗之底部邊緣位於佩戴者之眼睛的瞳孔之頂部邊緣處或上方時,佩戴者可在直視前方時藉由正常凝視體驗不受妨礙的視覺。當光學窗之底部邊緣位於佩戴者之眼睛的瞳孔之頂部邊緣處或上方時,佩戴者之視線不因光學組合器而受妨礙。在此實施例中,當佩戴者需要看見擴增或混合實境影像時,佩戴者將他或她的下頜向下傾斜5與45度之間同時保持他或她的眼睛以相對於其站立於上面的地面之水平方式直視前方。(參見例如圖57。)在圖57中,佩戴者之視線5710
藉由虛線展示且光學組合器藉由5720
展示。如圖中所示,當佩戴者直視前方時,光學組合器5720
在他的瞳孔上方且在視線5710
之外。當他向下傾斜他的下頜且向前觀察時,他的視線穿過光學組合器5720
。
在另其他實施例中,當佩戴者直視前方時光學窗可覆蓋佩戴者之瞳孔。在此等實施例中,光學窗比在佩戴者必須向下傾斜他或她的下頜以經由光學組合器看見的實施例中大。當在佩戴者直視前方時光學窗覆蓋佩戴者之瞳孔時,光學窗可為以下各者中的一者:與眼鏡框架鏡片外部尺寸相同的大小、小於眼鏡框架鏡片外部尺寸,或大於眼鏡框架鏡片外部尺寸。
光學窗及眼鏡鏡片兩者可用抗反射塗層塗佈。在某些實施例中,折射率匹配或折射率平均油可應用於眼鏡鏡片之正面與光學窗之後面之間以增強眼鏡鏡片與光學窗之間的光透射。
光學窗可支撐反射器或部分反射器。反射器可提供光功率。具有光功率之反射器可改變影像之焦距,校正光學像差,放大影像,縮小影像,改變影像之焦點。反射器可不含光功率。光學窗可具有嵌入光學窗內之反射器。光學窗可具有附接至其表面之反射器。反射器可經設定大小為光學窗之僅僅一部分。反射器可為光學窗之完整大小。反射器可為部分透射鏡。反射器可為鏡。反射器可為具有非球面功率之鏡。反射器可為球面供電鏡。反射器可為針鏡。光學窗可包含在最接近眼睛之側的光纖光束。替代地,光學窗可包含在遠離眼睛側之光纖光束。光學窗可支撐光纖光束及/或波導陣列。光學窗可支撐、包括及/或包含波導陣列。光學窗可支撐、包括及/或包含光導。光學窗可為波導陣列。光學窗可為光導。光學窗可支撐、包括、為及/或充當顯示器。顯示器可為(僅作為實例)透通OLED顯示器。光學窗可支撐、包括、為、合併及/或充當光管1910
、2110
,以及影像擴展器、繞射光學件及/或鏡1920
、2120
。(參見例如圖19、圖21。)
光學窗可支撐及/或包括部分透明或透通OLED。光學窗可為、支撐及/或包括一顯示器;該顯示器可為以下各者(僅作為實例)中的一者:LCD、微型OLED或微型LED (µLED)、LED顯示器、OLED顯示器、OLED透通顯示器、DLP、LCOS或背光顯示器。光學窗可包含產生眼動範圍(eye box)1930
、2130
之光學組合器。光學窗可為、支撐及/或包括以下各者中之一或多者:一或多個波導、波導陣列、一或多個光導、一或多個鏡、一或多個鏡片、一或多個光學件、一或多個光柵、一或多個光纖、一或多個光管、一或多個反射性元件、一或多個射束***器、一或多個瞳孔中繼器、一或多個分段反射器、一或多個菲涅爾或繞射小平面、微透鏡陣列、一或多個光學組合器、一或多個組合器、一或多個塗層及/或一或多個繞射元件。
光學窗可具有在其表面上之台階。此等台階可在光學窗之高度的上部50%中以用於接受提供光學窗之向上及向下運動的旋轉機械構件。光學窗可自一個位置調整至另一位置,僅作為實例,光學窗可在以下方向中之一或多者中移動:水平地、垂直地、順時針、逆時針,旋轉以使得其底部邊緣自眼鏡鏡片之前表面移動更遠或移動更接近眼鏡鏡片之前表面。
光學窗之垂直高度之上部50%的一部分可係不透明,其中剩餘的至多50%係透明的。光學窗可在日光下變暗。光學窗可在光透射時變暗及/或變亮。用於暗化及照射光學窗之此等技術在此項技術中眾所周知。僅作為實例,光學窗可為光致變色、熱致變色、電致變色、塗佈之鏡、清晰、藉由二色性液晶變暗,及/或經著色。
在某些實施例中,AR單元可具有兩個光學窗且每一光學窗可為、包括及/或支撐光學組合器。每一光學窗可支撐一個光纖束。每一光學窗可支撐光纖束及光學組合器。光纖光學束可優於光學組合器。
在某些實施例中,光學窗為、包括及/或支撐透明OLED。光學組合器可為、包括及/或支撐透通OLED。透明OLED或TOLED可為透通OLED。在某些實施例中,光學窗可為、包括及/或支撐包含微透鏡陣列之透通OLED。在某些實施例中,光學窗可為、包括及/或支撐附接至透通OLED之微透鏡陣列。透通OLED及/或微透鏡陣列可以類似於在前方的眼鏡鏡片之前表面方式彎曲。此彎曲可類似於此等眼鏡鏡片之基本曲線。當AR單元利用透通OLED用於其光學組合器時,AR單元之主體大小及重量可減小。此係由於AR單元之光引擎及光學引擎可在組件之數目及大小方面減小。另外,在大多數情況下亦可減小能量使用。在某些實施例中,每一光學窗可支撐波導及透通OLED。在某些實施例中,每一光學窗可支撐光導及透通OLED。在某些實施例中,每一光學窗可支撐光纖束及透通OLED。在某些實施例中,光學窗可支撐透通OLED。在某些實施例中,透通OLED為光學組合器。在某些實施例中,OLED為用於光引擎之光源。在某些實施例中,透通OLED為光學引擎之一部分。在某些實施例中,透通OLED為光學引擎。在某些實施例中,透通OLED為用於光引擎之光源且亦為光學引擎之一部分。在某些實施例中,透通OLED為用於光引擎之光源且亦為光學引擎。
AR單元可支撐兩個光學組合器,一個光學組合器用於每一眼睛。AR單元可支撐一個光學組合器。光學組合器可相對於佩戴者之瞳孔排成一行。
光學組合器之邊緣可在由真實影像內的藉由單元之光學組合器產生之視野界定的虛擬擴增實境泡之周邊邊緣處且可憑藉形成於光學組合器之材料內的折射率梯度羽化(或平滑),從而有效地減少在其周邊處之擴增實境泡之亮度。僅作為實例,若光學組合器之部分具有1.8之折射率,則折射率將自在光學組合器之中心處的1.8轉變至在光學組合器之部分的外邊緣處的1.5之折射率。可在0.5毫米至3.0毫米(較佳地0.5毫米至1.0毫米)之長度上應用折射率之此變化。短折射率梯度用以減少邊緣之強度而不影響整體虛擬影像之亮度。此折射率梯度可藉由此項技術中已知之用於產生此折射率梯度的任何方式製造,包括(僅作為實例)第二材料之額外層的沈積。此第二層可具有5微米至500微米(較佳地25微米至100微米)之厚度。
當AR單元主體撓曲或彎曲以適形於眼鏡框架正面之頂部時,此可致使光學窗及其他視覺、光及光學組件相對於眼睛之光軸旋轉而失準。舉例而言,光學窗在使AR單元主體或外部覆蓋物適形以在眼鏡框架正面之頂部上適當地適配或看起來最佳後可變得旋轉且並不垂直地直上直下。若此出現,則在某些實施例中,光學窗或至光學窗之連接件可在適當方向上旋轉以允許光學窗變得垂直地重新對準。此調整需要可沿著一個軸、兩個軸或三個軸旋轉的可旋轉配件。另外,每一光學窗可憑藉順時針或逆時針旋轉而可調整。
在某些實施例中,光學窗之光學組合器之垂直高度可憑藉將光學窗之波導光學組合器相對於佩戴者之瞳孔磨邊至給定框架眼睛大小及樣式之所需要垂直高度而調整。在某些實施例中,光學組合器之垂直高度經製造具有適當高度。所顯示擴增實境影像可經程式化以關於控制視野之可用光學組合器尺寸(垂直及水平)而顯示。在較佳實施例中,光學組合器之底部邊緣在初次凝視時經設置在瞳孔之頂部邊緣上方。光學窗或光學組合器亦可傾斜,使得光學窗或光學組合器之底部可向前且接著向上旋轉且旋轉越過,如在圖22中之2230
處所示。在某些實施例中,光學窗或光學組合器(當適配在佩戴者之眼睛的瞳孔之頂部邊緣上方時)之底部邊緣可遠離眼鏡鏡片之正面而旋轉。藉由進行此,當佩戴者之下頜向下傾斜且眼睛繼續向前及直視前方以體驗擴增實境時,其補償頭部傾斜之特定角。藉由補償頭部傾斜之特定角及使光學窗或光學組合器之底部邊緣遠離眼鏡鏡片之正面旋轉,佩戴者之視線以大多垂直方式撞擊光學組合器。(參見例如圖55。)在某些情況下,此係較佳的且在其他情況下光學組合器之底部邊緣並不遠離其在前方擱置的眼鏡鏡片旋轉。
如圖22中所示,光學窗當藉由AR單元支撐時可逆時針2210
及/或順時針2220
旋轉。當使用一個光學窗時,光學窗可旋轉以使得最接近眼睛之瞳孔定位的光學窗之底部暫時旋轉。當使用兩個光學窗(例如,在每一眼睛前方一個光學窗)時,每一光學窗可旋轉以使得最接近眼睛之瞳孔定位的光學窗之底部暫時旋轉。另外,當使用兩個光學窗(例如,在每一眼睛前方一個光學窗)時,每一光學窗可旋轉以使得最接近眼睛之瞳孔定位的光學窗之底部經鼻旋轉。光學窗當藉由AR單元支撐時可水平地及/或垂直地移動。光學窗在未使用時可沿著Z軸旋轉,使得光學窗之底部向外及向上及向後旋轉。
光學窗當藉由AR單元支撐時可經鼻及/或暫時移動。當光學窗水平地移動時,其通常經移動以對準佩戴者的瞳孔距離。瞳孔距離為當在標準照射層級下量測的特定距離(其通常為遠、中間及靠近)處觀察時佩戴者之瞳孔之間的距離。光學窗當藉由AR單元支撐時可垂直地及/或水平地移動。光學窗當藉由AR單元支撐時可自動地或半自動地移動。光學窗可以機械方式或藉由AR單元之佩戴者手動地移動。當AR單元未在使用時,一或多個光學窗可移出佩戴者之視野,因此允許佩戴者在筆直向前或以另外方式觀察時具有不受妨礙的視覺。在某些實施例中,光學窗可自AR單元磁性地拆離及磁性地再附接至AR單元,使得維持適當光學對準。用於實現光學窗之運動的機構可包含使用感測器、控制器及/或馬達。馬達可為微型馬達。馬達可mems裝置。AR單元可支撐一或多個稜鏡。AR單元可支撐一或多個反射器。AR單元可支撐一或多個照射源。AR單元可支撐一或多個光學引擎。AR單元可支撐一或多個光引擎。
AR單元可包含以下中之一或多者:一或多個波導、一或多個波導陣列、一或多個光導、一或多個鏡、一或多個透鏡、一或多個光學件、一或多個準直器、一或多個微透鏡陣列、一或多個光學耦合器、一或多個光柵、一或多個光纖、一或多個光管、一或多個反射性元件、一或多個射束***器、一或多個瞳孔中繼器、一或多個分段反射器、一或多個菲涅爾或繞射小平面、一或多個光學組合器、一或多個組合器、一或多個塗層、一或多個繞射元件、一或多個光學窗及/或一或多個光學基板。
AR單元可包含以下中之一或多者:電子顯示器,諸如LCD、微型OLED或微型LED (mLED)、LED顯示器、OLED顯示器、OLED透通顯示器、TOLED、DLP、LCOS;以及掃描顯示器類型,諸如振動光纖、雷射掃描顯示器、基於雷射之投影儀、雙凸透鏡(基於微透鏡陣列)、聚焦透鏡、空間調變器、準直器、及/或光學耦合器、投影儀及/或掃描至視網膜中或上的直接雷射器。一個、兩個或更多個白光LED可用於光引擎內。
在某些實施例中,AR單元之光引擎內使用的投影儀或顯示器之焦距可藉由將聚焦透鏡移動更接近於投影儀或更遠而改變。運動可憑藉MEM系統及/或微型馬達。運動可經自動地、半自動地或手動地控制。在某些實施例中,照射源照射微型顯示器,來自照射源之光被收集、聚焦及透射至光纖遞送系統或波導中。微型顯示器形成虛擬影像以在距佩戴者之眼睛所需要距離處被投影。光纖、波導或光導遞送系統可攜載AR影像資訊至組合器,該資訊接著導引至瞳孔。在某些實施例中,光纖遞送系統可包含在第二光學耦合裝置中終止的複數個光纖,該第二光學耦合裝置可包含稜鏡及/或僅作為實例透鏡及稜鏡之組合,或部分透射薄層膜之堆疊。波導或光導遞送系統可終止在一第二光學耦合裝置中,該第二光學耦合裝置可包含稜鏡及/或僅作為實例透鏡及稜鏡之組合,或部分透射薄層膜之堆疊。光學耦合可包括光柵。在某些實施例中,具有分束器之單一投影儀可照射兩個光學窗。
在某些實施例中,光學組合器組合自投影儀發出之攜載AR影像資訊的光與來自佩戴者觀察的真實物件之光且藉此實現AR虛擬影像位於真實環境中之40公分至6公尺(僅作為實例)之距離處。AR單元可經設計以組合且對準佩戴者之對於藉由佩戴者看到的虛擬影像之會聚及調節與藉由佩戴者看到的真實影像之會聚及調節。
AR單元可支撐一或多個攝影機。在某些情況下,當利用多個攝影機時,其可間隔開以提供增加之3D效應。在其他情況下,當利用多個攝影機時,其可用於空間位置。當使用多個攝影機時,其可彼此分離一距離。當利用多個攝影機時,一者在AR單元主體之水平中心處或靠近該水平中心而定位且其他者附接至眼鏡之鏡腿或在AR單元之主體的水平末端中之一者上或靠近其而定位。(參見例如圖53至圖54。)當利用一個攝影機時,該攝影機可在AR單元主體之大約水平中心處定位。該等攝影機中之一或多者可能夠俘獲靜態影像及視訊中之一者或兩者。
AR單元可包含電源,包括能量收集電源。在某些實施例中,AR單元可附接至太陽能或其他電力單元且自太陽能或其他電力單元拆離。在某些態樣中,AR單元可連接至一護目鏡或其他結構,藉此該護目鏡採集太陽能。此護目鏡或其他結構可包含複數個太陽能電池。
在某些實施例中,AR單元包含電氣繫鏈,其圍繞佩戴者之頭部、在佩戴者之頭部後方、在佩戴者之頸部後方,或在佩戴者之頸部周圍適配。(參見例如圖28至圖30。)電子繫鏈可具有兩股絞線2810
;一個來自AR單元之右側且一個來自AR單元之左側。電子繫鏈可電連接至AR主單元體。電子繫鏈可包含一或多個電子模組。電子組件可附接至繫鏈或模組之全部或一部分或包括於繫鏈或模組之全部或一部分中。僅作為實例,電氣繫鏈可附接至電池2820
。電池可為可再充電電池。電池可藉由有線連接件或藉由無線電力再充電。
電子繫鏈及電連接電子元件模組可容納、支撐或連接至以下電子組件(僅作為實例)中之一或多者:記憶體儲存器、快閃記憶體、隨機存取記憶體、EEPROM、電力單元(諸如電池或可再充電電池)、耳塞、輔助聽覺裝置、wifi晶片、藍芽晶片、振動器、通信系統、天線、音訊系統、GPS、感測器、ASIC、CPU、控制器、開關、收發器、傳輸器、接收器及/或聽覺系統。電子組件可容納於藉由電氣繫鏈連接或支撐的模組內。模組可抗汗水及抗水。模組可防汗水及防水。
AR單元可包含聽覺系統。聽覺系統可利用耳塞。耳塞可藉由有線連接件連接至AR單元。當有線連接至AR單元時,在大部分(但非所有)情況下,耳塞連接至電子繫鏈。耳塞可無線地連接至AR單元。聽覺系統可利用骨傳導用於音訊傳輸。個人助理可為聽覺系統之部分。
AR單元可無線或有線地連接至智慧型電話、電腦裝置、平板電腦、膝上型電腦或電腦處理單元(僅作為實例)中的一者及自其斷開。
AR單元當附接至藉由佩戴者穿戴之眼鏡框架時可能夠定位於佩戴者之頭部上方。在態樣中,AR單元可在使用中時定位於眼鏡框架正面之頂部上且在不使用時或在自眼鏡框架拆離時穿戴在佩戴者之頭部上方或下方。在某些實施例中,AR單元主體提供在其底部側面上之接納眼鏡框架正面之頂部的凹槽。在某些實施例中,一或多個銷可將AR單元主體連接至可壓縮材料。可壓縮材料可可附接或附接至AR單元主體。可壓縮材料可用多個大小、壓縮因數及多種色彩。可壓縮材料可為以下各者(作為舉例)中的一者:海綿、海綿狀物、泡沫或泡沫狀物。在某些實施例中,可在眼鏡框架正面之頂部與AR單元之底部之間存在開放空間時利用可壓縮材料。當可壓縮材料用以填充此開放空間時,可壓縮材料附接至AR單元主體之底部及眼鏡框架正面之頂部。在某些實施例中,立面用以適配在AR單元主體之底部下方及在眼鏡鼻梁架上方之眼鏡框架正面之頂部上方。立面填充在眼鏡框架之鼻梁架上方及在AR單元主體之底部下方的開口。此立面可藉由以下各者(僅作為實例)中之一或多者固持在適當的位置:壓力適配、機械附接或結構附接。
在某些實施例中,AR單元之主體包括光學窗附接至、超出所經由及/或下降所藉以的水平狹縫孔徑。在其他實施例中,光學窗不包括或需要水平狹縫。AR單元可具有兩個光學窗超出的兩個水平狹縫孔徑。在態樣中,水平狹縫孔徑在水平方向上可比光學窗之頂部之寬度長。此允許光學窗經水平地調整以對準光學組合器與佩戴者眼睛之瞳孔距離。當光學窗位於眼鏡框架前方時,水平狹縫可定位於在眼鏡框架之前方(遠離佩戴者之頭部)懸垂的AR單元主體之部分中。當光學窗定位在眼鏡框架後方時,水平狹縫可定位於最接近於佩戴者頭部之在框架後方延伸的AR單元主體之部分中。且當光學窗定位於眼鏡框架之鏡片中時,狹縫可位於眼鏡框架上方。
在某些實施例中,AR單元可(僅作為實例)使用或包含以下各者(中之一或多者):邊緣運算、雲端運算、人工智慧、影像智慧、臉部辨識、GPS、測距儀、雷射、感測器、UV感測器、紅外感測器、機電感測器、機械感測器、壓力感測器、溫度感測器、加速度計、磁力計、陀螺儀、通信系統、計步器、音訊系統、耳掛式耳機、骨傳導系統、影像處理器、影像俘獲裝置、攝影機、3D影像俘獲系統、藍芽晶片、Wifi晶片、藍芽系統、Wifi系統、太陽能電池、電源、能量收集、可再充電電池、眼睛追蹤系統、氣體感測器、空氣質量感測器、振動器、蜂鳴器、揚聲器、麥克風、活動跟蹤器、輻射感測器、時鐘、語音辨識系統、智慧型個人助理系統、智慧型虛擬助理系統、投影儀、微型顯示器、背光顯示器、光學窗、光學組合器、眼睛追蹤系統、地理定位系統及/或OLED顯示器。
在某些實施例中,AR單元亦可包括或支撐(僅作為實例):IR攝影機、靜止攝影機、視訊攝影機、影像感測器、轉發器、諧振器、光學感測器、電光感測器、地理位置感測器、身體感測器、下降偵測感測器、運動感測器、警覺感測器、生理感測器、健康感測器、健身感測器、情感感測器、聲波感測器、CO感測器、CO偵測器、CO2感測器、CO2偵測器、空氣顆粒感測器、UV感測器、IR感測器、IR計量器、熱感測器、濕氣感測器、汗水感測器、空氣感測器、輻射感測器、呼吸感測器、瞳孔感測器、眼球運動感測器、熱計量器、助聽器、聲音放大器、方向麥克風、光譜儀、方向麥克風、麥克風、攝影機系統、紅外視覺系統、夜晚視覺輔助、夜光、無線行動電話、行動電話、無線通信系統、投影儀、全像裝置、全像系統、無線電、資料儲存器、記憶體儲存器、電源、揚聲器、下降偵測器、警覺監視器、脈衝偵測、遊戲、瞳孔監視、警報、不良空氣監視器、不良呼吸感測器、不良呼吸監視器、乙醇感測器、乙醇監視器、運動感測器、傾斜感測器、運動監視器、溫度計、煙霧感測器、煙霧偵測器、按時吃藥提醒器、音訊播放裝置、音訊記錄器、揚聲器、聲波放大裝置、聲波消除裝置、助聽器、視訊播放裝置、視訊記錄器裝置、影像感測器、警覺監視器、健康監視器、健身監視器、空氣顆粒計量器、生理學監視器、情感監視器、壓力監視器、計步器、運動偵測器、地理定位、脈衝偵測、無線通信裝置、遊戲裝置、眼睛追蹤裝置、瞳孔監視器、自動化提醒器、光計量器、UV計量器、IR計量器、行動電話裝置、行動通信裝置、不良空氣質量警示裝置、睡眠偵測器、困倦偵測器、折射誤差量測裝置、波前量測裝置、像差儀、磁力計、煙霧偵測器、揚聲器、電池、動能源、麥克風、投影儀、虛擬鍵盤、面部辨識裝置、語音辨識裝置、放射性偵測器、輻射偵測器、氡偵測器、濕氣偵測器、濕度偵測器、大氣壓指示器、響度指示器、雜訊監視器、音訊骨傳導、聲波感測器、測距儀、雷射系統、形貌感測器、馬達、微型馬達、奈米馬達、開關、音訊骨傳導傳輸器、虛擬個人助理(僅作為實例,Amazon Alexa或蘋果Siri)、人工智慧、影像增強、影像增強演算法、面部辨識及/或面部辨識演算法。
AR單元可包含光學耦合器,其可用以將光管、光纖或微型顯示器中之一者耦合至光學窗。光學耦合器可用以將微型顯示器耦合至光學窗、光管或光纖中的一者。光學耦合器可用以將光管或光纖耦合至光學組合器。光學耦合器可用以將波導以光學方式耦合至光引擎或光源。光學耦合器可用以將光導以光學方式耦合至光引擎或光源。在某些實施例中,如本文所使用,光管、波導及光導係指用以執行相同或實質上相同功能的基礎機構:亦即用以將光自顯示器傳輸或以其他方式輸送至設備之佩戴者的眼睛(例如,在某些實施例中用以憑藉光引擎將光自光引擎傳輸至佩戴者之眼睛)。
在某些實施例中,光學組合器之底部可遠離眼睛傾斜。在態樣中,組合器之底部可遠離眼睛傾斜,使得當他或她的下頜向下傾斜時及當直視前方時使用者之視線垂直於組合器。僅作為實例(參見例如圖55)光學窗/光學組合器5510
可以其底部遠離眼鏡鏡片傾斜以使得在頭部傾斜及直視前方情況下佩戴者之視線垂直於光學組合器觀察。在其他實施例中,光學組合器之底部邊緣並不遠離眼鏡鏡片之正面而傾斜。
在某些實施例中,AR單元可包括眼睛追蹤系統。該等系統係此項技術中已知的。由光引擎及或光學引擎產生的影像可經控制以與佩戴者之眼睛相呼應而移動,如藉由眼睛追蹤系統定位。
在某些實施例中,諸如圖38至圖39中之彼等實施例,AR單元包含八個部分中之一或多者:1) AR單元之主體3960
,其位於眼鏡框架之頂部上方;2)特定光學引擎組件3840
、3850
、3940
、3950
,其提供且致使虛擬影像與真實影像合併;3)特定光引擎組件3830
、3930
,其產生虛擬影像;4)連接器構件(圖中未示),其支撐及連接AR單元與眼鏡框架;5)電子繫鏈3970
,其連接主要AR單元與圍繞頭部或大部分在佩戴者之頸部後方穿戴的電子模組;6)電子模組,其為定位在佩戴者之頭部或頸部後方的電子繫鏈之部分,且其包含多個電子組件以及用於AR單元之主要電池/電力供應器;7)電子組件(圖中未示但其中之一些在本文中列出),其定位於AR單元主體3960
內(此等組件可分隔且容納於一或多個模組中;及/或8)影像俘獲系統3820
、3920
。
上述6號之電子模組亦可包括以下各者(僅作為實例)中之一或多者:面部辨識:GPS系統;感測器;UV感測器;機電感測器;機械感測器;壓力感測器;溫度感測器;加速度計;通信系統;計步器;音訊系統;影像處理器;藍芽晶片;wifi晶片;藍芽系統;wifi系統;太陽能電池;氣體感測器;空氣質量感測器;振動器;蜂鳴器;揚聲器;麥克風;活動跟蹤器;輻射感測器;時鐘;語音辨識系統;智慧型個人助理系統;智慧型虛擬助理系統;地理定位系統;及/或GPS系統。
上述3號之光引擎可包含以下各者(僅作為實例)中之一或多者:顯示單元及/或投影儀3830
、3930
、電子顯示器,諸如LCD、微型OLED或微型LED (µLED)、LED顯示器、OLED顯示器、OLED透通顯示器、TOLED、DLP、LCOS、以及掃描顯示器類型,諸如振動光纖、雷射掃描顯示器、基於雷射之投影儀、雙凸透鏡(基於微透鏡陣列)、聚焦透鏡、空間調變器、準直器、及/或光學耦合器、投影儀、及/或掃描至視網膜中或上的直接雷射器、聚焦透鏡、準直器、微透鏡陣列、光學耦合器、繞射光學件、球面透鏡、非球面透鏡、稜鏡、鏡、反射器、光學組合器、聚焦光學件、可調式光學件、放大光學件、去放大光學件、及/或光柵、準直器及/或光學耦合器。
上述2號之光學引擎可包含以下各者中之一或多者:波導;波導陣列;光導;鏡;透鏡;光學件;準直器;微透鏡陣列;光學耦合器;光柵;光纖;光管;反射性元件;射束***器;瞳孔中繼器;分段反射器;菲涅爾或繞射小平面;光學組合器;組合器;塗層;繞射元件;光學窗;及/或光學基板。光學引擎亦可包含聚焦透鏡、光學耦合器、繞射光學件、球面透鏡、非球面透鏡、稜鏡、鏡、反射器、光學組合器、聚焦光學件、可調式光學件、放大光學件、去放大光學件、光柵、準直器及/或光學耦合器。
光學引擎之特定組件可提供瞳孔倍增。在本文所揭示之多數實施例中,光學窗或光學組合器中之一或多者為自上而下構件。僅作為實例,波導、光導、光學窗及/或光學組合器中之一或多者可附接至位於眼鏡框架上方的AR單元之主體,因此當附接至AR單元之主體時提供自上而下光學組合器或光學窗及當擴增實境影像藉由佩戴者觀察時位於佩戴者之瞳孔前方。在其他實施例中,光學組合器可附接至側面且在AR單元之主體的一側對面出現。
上述8號之影像俘獲系統可俘獲相片及HD視訊。影像俘獲系統可為攝影機。禮貌燈可位於AR單元上以將其影像正被俘獲的此動作正發生通知個人。禮貌燈可靠近或鄰近於AR單元之影像俘獲系統而定位。然而,應注意禮貌燈可位於AR單元上之任何地方以提供前照燈。在一些情況下,第二攝影機可附接至鏡腿及/或AR單元,如例如圖53至圖54中所示。
在某些實施例中,光學窗可位於鏡片前方,離眼睛較遠(參見例如圖25、圖38)。在其他實施例中,光學窗可位於眼鏡鏡片後方,最接近於眼睛(參見例如圖24)。在另其他實施例中,眼鏡之鏡片充當光學窗且包括光學組合器。在此情況下,光學組合器可為(僅作為實例)反射器或鏡。此反射器或鏡可包含光功率以減少像差。
當光學窗最接近於眼睛位於眼鏡鏡片後方或併入於眼鏡鏡片中時,需要可調式鏡片以適當地對準佩戴者之調節及會聚與虛擬及真實影像。在眼鏡鏡片為不具有光功率之填充鏡片的某些實施例中,不需要可調式鏡片。在某些實施例中,此可藉由以機械方式移動聚焦透鏡更靠近或更遠離投影儀或顯示器而實現。當利用可調式鏡片時,此等可調式鏡片係此項技術中已知的。
在某些實施例中,眼鏡之眼鏡鏡片充當光學窗及/或光學組合器。在此等實施例中,光學窗/光學組合器不可移動,且光學組合器必須與佩戴者之瞳孔對準。如較早陳述,在某些實施例中,適當地對準之反射材料充當光學組合器。此反射材料可在鏡片之表面(內凸面或外凹面)上或嵌入鏡片矩陣內。當此發生時,當鏡片針對眼鏡框架之形狀而邊緣化且***至眼鏡框架中時,光學組合器可相對於佩戴者之瞳孔適當地定位。光學組合器可定位(僅作為實例)於在佩戴者之眼睛之瞳孔前方的鏡片中、在佩戴者之眼睛之瞳孔上方的鏡片中,及/或在佩戴者之視線上方的鏡片中。眼鏡之兩個鏡片可各自包含一個光學組合器。當一或兩個鏡片用作光學窗/光學組合器時,以光學方式傳達之影像可自鏡片之頂部邊緣傳輸至可併入於其中或在其他實施例中位於鏡片之表面上的光學組合器。以光學方式傳達之影像可在鏡片之頂部邊緣上之需要位置處投影以使得其入射於鏡片內或上之光學組合器。鏡片之頂部邊緣可包含傳輸以光學方式傳達之影像的光學耦合器。以光學方式傳達之影像可為藉由AR單元之佩戴者看到的擴增實境影像或虛擬影像。容納鏡片之眼鏡框架正面之上部邊沿可包含允許以光學方式傳達之影像(例如經投影影像)經由眼睛框架邊沿傳輸的孔徑,如圖41中所示。眼鏡框架之此孔徑可形成為橢圓形或矩形,其具有沿著眼鏡框架之頂部眼睛框架邊沿之長度的水平最長尺寸。此孔徑4100
允許以光學方式傳達之影像通過框架眼睛邊沿且傳達至鏡片(光學窗)。在另一實施例中,鏡片之邊緣形成有在鏡片自身上、靠近或鄰近於其邊緣之一突出部,使得以光學方式傳達之影像可在沒有框架眼睛邊沿干擾的情況下被傳達。在態樣中,當兩個鏡片用作包含光學組合器之光學窗時,容納該等鏡片中之每一者的每一眼睛框架邊沿之頂部將具有一形成於其中之孔徑。在一些實施例中,光學耦合器用以連接將以光學方式傳達之影像傳輸至鏡片之頂部邊緣的光學件。在態樣中,傳輸以光學方式傳達之影像的光學件鄰近於鏡片之頂部邊緣而定位,但並不接合至該頂部邊緣。鏡片之頂部邊緣可經塑形為平坦的或具有將最佳傳輸以光學方式傳達之影像的任何形貌。在不同實施例中,鏡片之邊緣形成有鏡片自身之一突出部,使得以光學方式傳達之影像可在沒有框架眼睛邊沿干擾的情況下藉由傳達光學件而傳達。傳達光學件可耦接至靠近或鄰近於鏡片之邊緣的該突出部。傳達光學件可接合至靠近或鄰近於鏡片之邊緣的該突出部。傳達光學件可鄰近於靠近鏡片之邊緣的突出部而置放。靠近鏡片之邊緣的該突出部可經拋光。
在另其他實施例中,如例如圖50至圖52中所示,光柵5010
、5110
、5210
用以經由波導5020
、5120
、5220
以光學方式將影像自光引擎(例如投影儀或顯示器)傳達至光學組合器。在實施例中,AR單元主體包括用於單眼使用的光學窗之一個波導光學組合器或用於雙眼使用的兩個波導光學組合器。在圖38 (正視圖)至圖39 (俯視圖)中,波導光學組合器及光學窗經描繪為3850
、3950
。光學窗之波導光學組合器之垂直高度可憑藉將光學窗之波導光學組合器相對於佩戴者之瞳孔磨邊至給定框架眼睛大小及樣式之所需要垂直高度而調整。光學組合器或光學窗可使其底部邊緣定位於佩戴者之眼睛的瞳孔之頂部邊緣或高於該頂部邊緣。光學組合器或光學窗可使其底部邊緣定位於佩戴者之眼睛的瞳孔之下部邊緣或低於該下部邊緣。所顯示擴增實境影像可經程式化以關於可用波導光學組合器/光學窗尺寸(垂直高度及水平寬度)而顯示。在實施例中,光學窗之波導光學組合器的底部邊緣可設置於瞳孔5140
之頂部邊緣上方,如例如圖51中所示。舉例而言,在5140
處係當佩戴者直視前方時瞳孔定位之處;5150
係當使用者向前傾斜頭部時瞳孔將在之處。替代地,在圖52中,展示實施例,其中光學組合器組成完整光學窗。在此實施例中,光學窗具有一垂直高度以使得甚至在頭部不傾斜5240
情況下直視前方時其覆蓋佩戴者之瞳孔。波導光學組合器/光學窗可定位在佩戴者之眼鏡鏡片前方、後方,或嵌入於佩戴者之眼鏡鏡片內。但在一較佳實施例中,其距佩戴者之眼睛最遠定位在佩戴者之眼鏡鏡片前方。
在實施例中,AR單元連接至網際網路、雲端及/或邊緣運算單元。在態樣中,AR單元可包括以下各者(僅作為實例)中之一或多者:接收器、無線傳輸器、無線收發器、記憶體儲存器、記憶體儲存晶片、CPU及/或可再充電電池。AR單元可與例如安卓、iOS或其他軟體、應用程式及平台一起工作。在某些實施例中,AR單元以有線方式直接連接至佩戴者之智慧型電話或電腦且利用儲存於智慧型電話或電腦上之應用程式且可例如連結或連接至網際網路。在某些實施例中,AR單元以無線方式連接至佩戴者之智慧型電話或電腦且利用儲存於智慧型電話或電腦上的應用程式且可例如連結或連接至網際網路。在某些實施例中,AR單元可能夠向佩戴者顯示照片、視訊、全像圖、文字、數字、句子及/或符號。在某些實施例中,AR單元可支撐開關及/或被遠端地控制。在某些實施例中,AR單元可藉由頭部傾斜(諸如在佩戴者朝向胸部向下傾斜他的/她的下頜情況下)自動地接通。在某些實施例中,AR單元可在佩戴者之頭部未向下傾斜時自動地斷開。此預設意謂當佩戴者未藉由他或她的眼鏡利用擴增實境時AR單元節省能量。AR單元可包含以下各者(僅作為實例)中的一或多者:人工開關、電容開關、傾斜開關、運動感測器開關及/或聲波感測器開關。AR單元可藉由以下各者(僅作為實例)中的一或多者將反饋傳達至AR單元之佩戴者:振動、聲音及/或光。在某些實施例中,AR單元可憑藉個人助理(諸如(僅作為實例) Siri或Alexa)與佩戴者通信。在某些實施例中,AR單元可對佩戴者之語音命令作出回應。在某些實施例中,AR單元可對佩戴者之手勢命令作出回應。在某些實施例中,AR單元可對佩戴者之眼睛命令作出回應,眼睛命令諸如強迫眨眼、眨眼、使眼色、眼睛的滾動及/或眼睛顫動。
AR單元可防水。AR單元可抗水。AR單元可防汗水。AR單元可抗汗水。
在某些實施例中,AR單元可在以下各者中的一或多者處投影虛擬影像:附近、中間或遠距離。AR單元可調整虛擬影像之位置及其放大率以使得觀看虛擬影像之佩戴者眼睛的會聚與眼睛經歷的調節性刺激一致。AR單元可對準虛擬影像之位置,使得佩戴者眼睛的調節及會聚與真實影像對準。當組合時,AR單元可等化藉由佩戴者看到的虛擬影像及真實影像之放大率。
在某些實施例中,AR單元可調整視野內之任何地方的虛擬影像之焦點及放大率以便允許佩戴者在任何注視點處會聚。在某些實施例中,AR單元之投影系統可針對不同距離改變其焦點。此可藉由可調式鏡片或可調式光學系統實現。此等鏡片或系統係此項技術中已知的。
關於眼鏡框架,AR單元主體適配在具有處方鏡片之眼鏡或具有非處方鏡片之一對眼鏡上。眼鏡鏡片可係單一視覺、多焦點、 三焦點及/或漸進多焦點鏡片。眼鏡鏡片可具有光功率或無光功率。眼鏡鏡片可有色或透明。AR單元主體可適配在不具有鏡片之眼鏡框架上。AR單元之主體自身可包含一或多個眼科鏡片。AR單元之主體適配及/或附接於其上之眼鏡可為任何眼鏡,以下各者(僅作為實例)中的一者:運動、射擊、游泳、安全、工業、焊接、企業、裝飾、時尚、太陽鏡、空間及/或護目鏡。眼鏡可為以下各者(僅作為實例)中的一者:線框架、塑膠框架及/或線框架與塑膠框架之組合。AR單元可可拆卸地附接至其在上面所擱置的眼鏡。在某些實施例中,AR單元可拆卸地可附接至眼鏡框架且光學窗為AR單元之部分。在其他實施例中,AR單元可拆卸地可附接至眼鏡框架且光學窗為眼鏡之部分。當光學窗為眼鏡框架之部分時,其可嵌入一或多個眼鏡鏡片內、在眼鏡鏡片的前方且附接至框架正面,或在眼鏡鏡片後方且附接至框架正面。當光學窗為框架正面之部分時,其將限制可用於消費者的具有此特徵之眼鏡型式之可用選擇。
在較佳實施例中,AR單元之主體包含一或多個撓性接頭,以允許AR單元較好適形於眼鏡框架之形狀。AR單元之主體的一部分可由可撓性材料製成。AR單元之主體的一部分可由胺基甲酸酯材料(僅作為實例)製造。如圖23至圖25及圖43中所示,AR單元之主體2300
可包含一或多個內部剛性電子模組2310
、2410
、2510
。在某些實施例中,多個剛性分隔電子模組可用於AR單元之主體內。此等多個電子模組可藉由一構件連接,藉此該構件允許一個模組遠離或更接近於另一者而旋轉或撓曲。AR單元之主體可包含嵌入AR單元主體之撓性外部主體覆蓋物內的剛性電子模組。剛性電子模組可具有一個或多個撓性接頭(參見例如圖43)。剛性電子模組可部分或完全嵌入於AR單元之主體中。如圖26中所示,模組2610
可具有例如可適形翼結構,使得電子模組包含一或多個可適形或可彎曲部分。在態樣中,在模組2640
之右側及左側的兩個部分可經彎曲以適形於與AR單元之主體及/或電子模組在上面擱置的眼鏡框架正面互補的形狀。如圖27中所示,在另一實施例中,電子模組2710
可包含單一可適形構件2750
,其可經彎曲以適形於與AR單元之主體在上面擱置的眼鏡框架正面互補的形狀。撓性AR單元之主體可具有定位於AR單元主體之底部邊緣中的溝槽以用於接納眼鏡框架之頂部邊緣的一部分。AR單元之主體可具有用於接納在AR單元主體之頂部外表面上之連接器構件的溝槽。AR單元之主體可具有用於接納在AR單元主體之頂部外表面上之連接器構件的多個溝槽。AR單元之主體可含有一或多個磁體、鐵磁性材料及/或孔徑。AR單元之主體可擱置在眼鏡框架正面之頂部上(如所示,例如在2420
、2520
處)且連接至一個或兩個眼鏡鏡腿3970
。AR單元之主體可連接至眼鏡鏡腿。AR單元之主體可連接至兩個眼鏡鏡腿2330
、2430
、2530
。(參見例如圖23至圖25。) AR單元之主體可連接至眼鏡框架正面。至眼鏡框架正面的連接可憑藉連接構件,僅作為實例:綁帶、環管、環、緊固件、夾片及/或磁性附接件。綁帶、環管、環或緊固件可為可調整的及/或彈性的。
當連接至框架正面時,連接件可為(僅作為實例)眼鏡邊沿、鼻梁架及/或框架之鏡腿區。至眼鏡鏡腿之連接可在眼鏡鏡腿之底部、眼鏡鏡腿之頂部、眼鏡鏡腿之內部、眼鏡鏡腿之外部處、眼鏡鏡腿周圍,及/或在眼鏡鏡腿之一側面上。至眼鏡鏡腿之連接件可附接至經設計至眼鏡鏡腿之側面中的軌道、溝槽或公特徵。至眼鏡鏡腿之連接可附接至應用於眼鏡鏡腿之側面的軌道、溝槽或公特徵。至眼鏡鏡腿之連接件可附接至附接至眼鏡鏡腿之連接器。至眼鏡鏡腿之連接件可允許眼鏡鏡腿經由連接構件滑動且在在適當位置後緊固以使連接件固持在適當的位置。AR單元之主體可藉由與鏡腿軌道連接之臂固持在適當的位置。AR單元之主體可藉由具有公構件附接至或眼鏡鏡腿之部分附接至的多個隔開孔之臂固持在適當的位置。(參見例如圖17。)臂可經鉸接或另外可移動或可調整1710
。公構件可位於眼鏡鏡腿之內部側面上。構件可位於眼鏡鏡腿之外部側面上。公構件可為圍繞鏡腿的連接器綁帶或環之部分。因此,舉例而言,圖17中展示之臂將定位且連接至最接近佩戴者之頭部定位的眼鏡鏡腿之「內部側面」且公構件將***允許AR單元之主體適當地固持在適當的位置的適當孔內。此可反轉,其中公構件位於臂上且母構件位於連接器綁帶或環上。另外,連接件可在眼鏡鏡腿之外部側面上。AR單元之主體可藉由可調整的一臂(或多個臂)固持在適當的位置。AR單元之主體的臂可藉由任何機械構件附接至鏡腿,諸如(僅作為實例):綁帶、鉤、搭扣、磁體、磁性吸引、帶、環管、夾片、支架、條帶、公/母介面及/或維可牢尼龍搭扣。AR單元之主體的臂可附接至附接至鏡腿的中間構件。AR單元主體之臂可為撓性及/或可彎曲的。在某些實施例中,AR單元之主體可具有為AR單元主體之延伸的一或多個臂。在某些實施例中,AR單元之主體接納連接至眼鏡框架之附接臂。至眼鏡框架的附接可為至框架正面或至一個或兩個鏡腿。
AR單元之主體1600
可具有直接地或間接地附接至眼鏡之鏡腿的一個或兩個臂。(參見例如圖16。) AR單元之主體的臂1610
可為撓性及/或可調整的,以使得其直接地或間接地連接1630
至眼鏡鏡腿1620
。一或多個中間連接構件可附接至一或多個眼鏡鏡腿且接著附接至AR單元主體之一或多個臂。
AR單元之主體可進一步支撐可附接至AR單元主體之太陽護目鏡且自佩戴者之頭部向前延伸。(參見例如圖15、圖42。)附接構件可為(僅作為實例):磁體、夾具、緊結、夾片及/或搭扣。太陽護目鏡可具有複數個太陽能電池1590
、4290
。太陽護目鏡可係可附接及可拆離的。太陽護目鏡可以電氣方式可連接至為AR單元之主體提供額外功率的可再充電電池。在某些實施例中,太陽護目鏡以機械方式附接至眼鏡框架。在其他實施例中,太陽護目鏡以機械方式附接至眼鏡框架及/或AR單元之主體。在另其他實施例中,太陽護目鏡以機械方式僅僅附接至AR單元之主體。在某些實施例中,太陽護目鏡磁性地附接至眼鏡框架。在其他實施例中,太陽護目鏡磁性地附接至眼鏡框架及/或AR單元之主體。在其他實施例中,太陽護目鏡磁性地僅僅附接至AR單元之主體。在另其他實施例中,太陽收集構件附接及電連接至AR單元之電子繫鏈且藉由佩戴者圍繞佩戴者之頸部及肩部穿戴。在另其他實施例中,太陽收集構件附接及電連接至AR單元之電子繫鏈且穿戴在佩戴者之頭部(僅作為實例,帽子、帽子狀物或護目鏡)上。
若沒有數千個不同型式、形狀、大小及材料,則眼鏡也有數百個不同型式、形狀、大小及材料。(參見例如圖5至圖6。)出於最小化AR單元主體SKU (托架保持單元)之數目之目的且為允許AR單元之主體在應用於眼鏡框架時看起來時尚,AR單元可包含(僅作為實例)可壓縮及/或可塑形材料中之一或多者。在某些實施例中,AR單元之主體將適配於眼鏡框架正面上。在其他實施例中,在眼鏡鼻梁架上方及/或附著至或嵌入於AR單元之主體的底部區域中之可壓縮材料較佳或必需用於適當適配。由於本發明之適配許多類型眼鏡框架的能力,所以AR單元之主體的設計之一個SKU (托架保持單元)可經最佳化以適配複數個不同眼鏡形狀及大小。(參見例如圖7、圖45至圖48。)必要時,單獨部分可附接至一個SKU設計以增強裝飾外觀及/或適配AR單元之附接至特定眼鏡形狀的主體。單獨部分可作為不同大小或形狀之多個單獨部分(或立面)提供給消費者,因此甚至對於較大數目不同眼鏡形狀及大小,允許AR單元之主體的進一步改良之適配及/或裝飾增強。在某些實施例中,在出售AR單元的情況下,包括立面之套組。單獨部分可為剛性、可壓縮或可適形的,此取決於AR單元之主體的底部與位於眼鏡正面之鼻梁架上方的眼鏡框架之頂部的空間關係。本文所揭示之本發明允許一個AR單元之主體適配複數個不同眼鏡型式及大小,允許有限數目個不同AR單元主體形狀適配大部分眼鏡型式及大小。本文所揭示之本發明允許有限數目個不同AR單元主體利用可壓縮材料、立面、AR單元之主體的撓性結構及/或AR單元主體之可塑形部分(諸如(僅作為實例)外部AR單元之主體覆蓋物)中之一或多者以適配大部分眼鏡型式及大小。舉例而言,本文所揭示之本發明允許五個或少於五個不同AR單元利用可壓縮材料、立面、AR單元之主體的撓性結構及/或AR單元主體之可塑形部分(諸如(僅作為實例)外部AR單元之主體覆蓋物)中之一或多者以適配大部分眼鏡型式及大小。在情況下,無可壓縮材料將被需要用於充分附接至眼鏡框架。(參見例如圖12。)在態樣中,擴增實境裝置的一部分為撓性的,藉此可彎曲構件容納於撓性部分內或附接至撓性部分且藉此支撐可彎曲構件的擴增實境裝置之撓性部分擱置於眼鏡框架正面之頂部上。應指出,本文所揭示之AR單元發明的某些實施例可為撓性的且其他實施例並非為撓性的但可係剛性的。
在某些實施例中,AR單元使其記憶體及/或運算需求的全部或部分自AR單元卸下至遠端及/或行動裝置。僅作為實例,行動電話或智慧型電話情況、智慧型行動單元或CPU支援或包括遠端記憶體及用於AR單元之CPU,藉此遠端記憶體及/或CPU無線或有線地與AR單元通信。在實施例中,行動電話情況或智慧型行動單元或CPU將包含提供此無線或有線通信、記憶體儲存及/或擷取及遠端運算所需要的必需之電氣組件。
如圖34至圖37中所示,在某些實施例中,充當立面之單獨部分3410 、 3510 、 3610
可在需要時附接至如本文中所說明的AR單元之主體(另外,參見例如,圖10及圖45至圖48)。單獨部分充當覆蓋在眼鏡鼻梁架3430
、3530
、3630
上方之開放空間(孔)3420
、3520
、3620
的立面。在本發明之一個實施例中,當出售AR單元時多個單獨部分將作為套組而包括(參見例如圖37)。在某些其他實施例中,當擴增實境裝置定位於眼鏡正面頂部上時,AR單元之主體內發現的一個手動可調整下拉構件可用以覆蓋在眼鏡之鼻梁架上方及在AR裝置之中間下方的開放空間。(參見例如圖40。)藉由在AR單元之主體的底部內併入一個下拉構件,其充當覆蓋在AR單元之主體附接至不同大小或不同眼鏡框架型式時將出現的開放空間的立面。中間構件可下拉較遠以覆蓋較大開放空間或下拉不遠以覆蓋較小開放空間。當下拉構件用作立面時,其與AR單元之主體的一部分成為整體。當利用單獨部分時,其可為單獨立面部分之套組的部分。單獨立面部分可附接至AR單元之主體以覆蓋在AR單元擱置所藉以的眼鏡框架之鼻梁架上方的開放空間。單獨立面部分可附接至AR單元之主體,(僅作為實例)壓力連接件、連接件中之滑塊、磁性連接件、機械接頭,或公-母機械連接件。
如圖46至圖48中所示,在一個實施例中,AR單元之主體可具有將右半部與左半部隔開的分界線4600
、4700
、4800
。分界線允許右半部相對於左半部撓曲或旋轉,或反之亦然。(參見例如圖46至圖48;亦參見圖51。)在態樣中,旋轉或撓曲之度數可在0.5度至25度之範圍內。較佳範圍係在5度與15度之間。在一較佳實施例中,旋轉或撓曲之「總」度數相對於彼此(任一半部)為10度。當AR單元在中間撓曲時,一個或兩個光學窗可順時針或逆時針旋轉,或另外經調整以保持適當對準以接收AR影像且向佩戴者顯示AR影像,如本文所描述。在某些實施例中,右半部及左半部保持附接且憑藉機械構件、鉸鏈、可成形構件及/或接頭而旋轉或撓曲。在另其他實施例中,右半部及左半部完全分隔且為兩個不同部分。
如圖49中所示,AR單元之主體可在其擱置的眼鏡框架正面上方升高及降低。舉例而言,此可憑藉任何已知機械構件(諸如固定螺釘4910
)而發生。此允許佩戴者、技術員、賣方或配製眼鏡技師中之一或多者向上及向下調整AR單元之主體以對準視需要關於佩戴者之視線或關於佩戴者之瞳孔定位的光學窗及/或光學組合器。光學窗及/或光學組合器可獨立於AR單元之主體及/或攝影機4930
移動。當AR單元之主體及/或攝影機移動時,光學窗及/或光學組合器可移動4920
。光學窗或光學組合器可以下列方式(僅作為實例)中之一或多者移動:逆時針、順時針、沿著X軸、沿著Z軸及/或沿著Y軸。
在某些實施例中,AR單元之主體、眼鏡框架或更特定言之眼鏡鏡腿的輕觸(或輕觸之系列)可接通及/或斷開AR單元。在某些實施例中,AR單元、眼鏡框架或更特定言之眼鏡鏡腿的輕觸(或輕觸之系列)運用一或多個攝影機或與AR單元相關聯之影像俘獲裝置俘獲影像或視訊影像。(在某些實施例中,攝影機可為彈簧負載(參見例如圖11)。)在其他實施例中,攝影機與AR單元之主體一起靜止定位。在態樣中,語音命令接通或斷開AR單元。在態樣中,語音命令觸發與AR單元相關聯的一或多個攝影機以俘獲影像或視訊。在態樣中,佩戴者眼睛的眨眼接通或斷開AR單元,或觸發與AR單元相關聯的攝影機以俘獲影像或視訊。在態樣中,頭部之急促動作或運動接通或斷開AR單元。電氣繫鏈或AR單元之主體可包含電容式開關,其允許(僅作為實例)滑移以接通AR單元及(例如)相反滑移以斷開AR單元。在某些實施例中,傾斜開關可接通或斷開AR單元。當頭部直視前方而佩戴者之頭部不傾斜時,傾斜開關可斷開單元。然而,當佩戴者之下頜向下傾斜時,AR單元可接通自身。AR單元可使用AI (人工智慧)以學習佩戴者需要看見AR之時與佩戴者僅藉由傾斜他或她的頭部向下觀察之時之間的區別。佩戴者對AR單元或攝影機之狀態的反饋可藉由振動器、蜂鳴器、鐘、光、個人助理、聲波系統或與佩戴者通信之其他方式提供。
在某些實施例中,大部分透明(或半透明)透通OLED堆疊包含發光層(具有四種類型色彩像素:紅色、綠色、藍色及透明),置放在單層中或三個重疊層中(參見例如圖58及圖59)。多堆疊發光層能夠改良解析度但降低透明度。陰極及陽極可由透明金屬氧化物製成,而電洞傳輸及注入層可由透明塑膠材料製成。在實施例中,當例如圖59中所示之堆疊中之最後一層部分反射時,OLED堆疊之透明度為約35%,但其可高達50%,或低至10%。
為了使用可用於本文所揭示之AR單元的透通OLED光學組合器的實施例之目的,透通OLED透明度應在60%至75+%之間的範圍。當透通OLED之透明度低於70%時,AR單元之使用在室內受損,然而AR單元仍可在戶外使用。當透通OLED之透明度為70%或高於70%時,AR單元可在室內及戶外兩者使用。在一較佳實施例中,AR單元利用具有70%或更大之透明度的一個或兩個透通光學組合器。在另一較佳實施例中,AR單元利用具有75%或更大之透明度的一個或兩個透通OLED。
在某些實施例中,藉由光學窗支撐的半透明OLED顯示器可安裝在光學窗(如本文所揭示)之內表面或外表面上且可用以將擴增實境內容投影至瞳孔上。在某些實施例中,OLED顯示器可為光學窗。此半透明顯示器可為包含RGB堆疊且由圖形處理單元驅動之透通OLED。半透明OLED顯示器就亮度、視野及能量消耗方面與其他顯示技術進行比較(參見例如圖60)。
透通顯示器可永久地安裝於AR裝置上,或其可安裝於光學窗上。(參見例如圖2。)其可替代光學窗,使得其能夠向上或向下移動,或其可附接至光學窗,當AR裝置不在使用中時該光學窗使得其能夠旋轉離開。(參見例如圖29,2920
。)因此,在態樣中,當AR單元或系統未使用時,光學窗可暫時向上及向外移動。替代地,當AR單元或系統未使用時光學窗可在工作位置中左側,且當AR單元或系統未使用時光學窗可垂直地升高。較佳地,顯示器在其遠端上、靠近眼鏡框架鉸鏈樞轉,且旋轉可在x、z或x、y平面中進行。(舉例而言,參見例如圖22。)
透通OLED顯示器之像素大小可在1.5至10微米(較佳地2至3微米)範圍內。此顯示器可為4000×3000像素。最小像素計數較佳為1×106像素。像素計數之上限藉由操作顯示器需要的功率量來判定。由於OLED經電流驅動(其大部分在2至4伏之間操作),所以在態樣中,顯示單元(用於每一眼睛)之最大功率為750毫瓦,或用於兩個顯示器約1.5瓦。
顯示器中透通OLED的使用亦可用以增加AR影像之視野。舉例而言,至多100度(例如,50至100度之範圍)的視野係可能的。自然視覺之雙眼視野為約110度。
在某一實施例中,使用如沈積於具有屏障特性(諸如聚醯亞胺)之透明塑膠薄膜上的透通OLED堆疊。為了耐用性,OLED堆疊囊封於兩層撓性透明塑膠膜之間。囊封之堆疊可進一步安裝在如本文中教示的AR單元之主體的光學窗上。此塑膠薄片可構成額外層,或其可為與基板相同之層。(對於可能的分層實施例,參見例如圖4。)若利用一個顯示器,則其可為單眼。若使用兩個顯示器,則其可為雙眼。光學窗可為透明或部分透明的。其可用抗反射塗層塗佈。其可為光致變色、電致變色或熱致變色的。在此等實施例中,光學窗可在具有高環境照射之環境中變暗以便等化真實及虛擬影像之相對亮度且在不需要等化的其他照射環境中變亮。
當透通OLED顯示器用作光學組合器時,AR單元之主體大小及重量可減小。此為由於用於光引擎及光學引擎中之組件的數目可減小。另外,在許多情況下,AR單元之能量需求亦可減小。(參見例如圖3。)
當光學組合器為透通OLED顯示器或AR單元利用一或多個透通OLED顯示器時,透通OLED顯示器能夠用於XR、AR、虛擬實境及/或混合實境,或用作用於XR、AR、虛擬實境及/或混合實境的組件。
轉至幾個圖,關於圖58,在一較佳實施例中,半透明OLED堆疊經彎曲成適形於眼鏡光學件的形狀且等於或少於眼鏡光學件之區域且安裝在眼鏡光學件外部之眼鏡框架上。在此位置中,其形成虛擬影像且將其投影於無窮遠處且藉此充當組合器。在一較佳實施例中,半透明OLED可經塑形以適形於鏡片之外部曲線,從而提供折射校正。為此目的,用於半透明OLED之基板可為薄的、撓性透明陶瓷或玻璃,或塑膠薄膜。較佳地,玻璃可為浮法玻璃。在一個實施例中,OLED堆疊可包含已運用由金屬奈米線製成之網格加強的電極層,以便改良電極層之透明度及增強其撓性,從而使得半透明OLED能夠經彎曲成適形於提供折射校正之眼鏡光學件的形狀。
關於圖59,MLA為微透鏡陣列且Ag網格為由銀奈米線製成的網格。(參見2018年6月材料化學期刊5444頁,Shin, S-R等人之「Improving light extraction of flexible OLEDs using a mechanically robust Ag mesh/ITO composite electrode and microlens array」)。微透鏡陣列之層的添加所引起之增強因數在前述Shin論文中報告為1.55。
關於圖60,此為向運用由銀奈米線製成之網格加強的半透明OLED供電的電極層之實例。藉由OLED堆疊發射之光幾乎為朗伯;換言之,其在所有方向上經同樣地發射。在某些實施例中,藉由透通顯示器產生的如藉由視網膜感知之虛擬影像之亮度可藉由提供具有與收集及準直發射射束的OLED中之像素相同大小的微透鏡之一層透明塑膠而增強。在某些實施例中,微透鏡陣列可作為額外層併入於OLED堆疊中。微透鏡陣列容易藉由使用由聚二甲基矽氧烷(PDMS)製成的軟模具之模製形成,且與透明電極(諸如ITO電極或運用由銀奈米線製成的網格加強之ITO電極)組合。圖60亦展示由金屬奈米線加強之引入所引起的OLED堆疊之機械撓性的改良。
關於圖61,其展示ITO-及Ag網格/基於ITO之OLED的正規化明度對(a)彎曲半徑及(b)彎曲週期。
圖62展示虛擬影像之影像強度及影像對比度可藉由添加再現虛擬影像為黑色(更佳地黑色)之空間的可切換光學快門而進一步增強。在一較佳實施例中,可切換動態光學快門係作為OLED堆疊中之額外層(面朝外)而添加。快門經像素化且快門中之每一像素可經個別地定址。快門經啟動以切斷入射於僅僅在虛擬影像之黑暗區域中之OLED上的環境照射。在實施例中,基於液晶之動態可切換光學快門可改良虛擬影像之影像對比度。
圖11展示支撐電子及光學組件1100
之AR單元。如本文中所教示之光學窗或基板藉由1110
展示。光學窗之頂部以及具有用於光學窗超出之可能狹縫的某些實施例藉由1120
展示。攝影機或影像俘獲裝置(包括可能彈簧負載攝影機)及/或光源藉由1130
展示。光學組合器藉由1140
展示。電子繫鏈藉由1150
展示。亦應注意在此實施例中佩戴者具有耳塞。耳塞可以電氣方式有線/連接至AR單元之電氣繫鏈或無線連接至AR單元。
AR單元可包含以下中之一或多者或以下中之每一者(此僅作為實例且並非意欲限制性): a)視覺系統;雙眼或單眼 b) SOC (系統單晶片);Intel Atom QC835四核心10奈米 c)顯示器;Lycos、LED照射顯示器、OLED、OLED透通顯示器、微型顯示器、反射式波導、繞射波導、光導、投影儀 d) OS (作業系統);Glass OS 32位元、安卓(android)、iOS e)記憶體RAM;在1 GB至10 GB之範圍內 f)儲存器;在1 GB至200 GB之範圍內 g)揚聲器/麥克風;右耳或左耳微陣列、具有多個麥克風陣列之立體揚聲器 h)電池;在500毫安至5,000毫安之範圍內,鋰聚合物、固態、有線充電、無線充電 i)攝影機或影像俘獲裝置;5 MP至20 MP、720 fps至1280 fps、具有靜止照片能力之HD視訊、定時器、日期 j)通信系統;雙頻帶2.5、5 Ghz 802.11a/b/g/n/ac、802.11ac、BT5.0、BT3.0 AVRCP (遠端)、GPS、GIONASS、Wifi、定時器 k)感測器;ALS數位羅盤、眼睛追蹤、使眼色、眨眼、頭部、氣壓計、加速度計、運動、陀螺儀、磁力計、電容開關、濕度、計步器、溫度、傾角、UV、藍光、光、放射性, l)輸入;電容式觸碰、觸碰、輕觸、傾斜、觸碰螢幕、語音、聲音、觸碰開關、手勢、眨眼、受迫眨眼、使眼色、個人助理 m)反饋;振動、聲波、聲音、視覺、個人助理、光 n)能量收集;太陽、運動、熱差 o)重量;在30公克至250公克之範圍內 p)外部覆蓋物;密封、防水、抗水、防汗水、抗汗水 q)結構;外部覆蓋物撓性、可塑形、可彎曲之部分或全部
本發明之某些態樣如下:
態樣1為一種能夠提供一虛擬影像之可穿戴設備,其中該設備包含用於產生一虛擬影像之一或多個光引擎及用於組合該虛擬影像與由該設備之佩戴者感知的一真實影像的一或多個光學引擎,其中該設備進一步包含一殼體,其中該殼體覆蓋電子組件及光學組件之至少一部分,其中在該殼體之一底部表面中的一結構附接至一眼鏡框架之一頂部表面,其中該殼體可經調整以適配複數個不同眼鏡框架且其中該設備可附接至複數個不同眼鏡框架且可自該複數個不同眼鏡框架拆離。
如態樣1之可穿戴設備,其中該設備係可調整的,使得當該佩戴者直視前方時,該虛擬影像之底部位於該設備之該佩戴者的瞳孔之頂部邊緣處或上方。
如態樣1之可穿戴設備,其中該殼體包含附接至(多個)鏡片或緊固該眼鏡框架之該(該等)鏡片的態樣(包括眼鏡邊沿)的一或多個第一部分、附接至該眼鏡框架之(多個)鏡腿的一或多個第二部分,及將該一或多個第一部分可調整地連接至該一或多個第二部分的一或多個可移動支撐臂。
如態樣1之可穿戴設備,其中該光學引擎包含一LED、LCD或OLED顯示器。
如態樣1之可穿戴設備,其中該設備能夠提供雙眼擴增實境。
如態樣1之可穿戴設備,其中該設備能夠提供雙眼混合實境。
如態樣1之虛擬影像,其中該虛擬影像能夠為一全像圖、影像、文字、數字及/或句子中的一者。
如態樣1之虛擬影像,其中該虛擬影像能夠滾動、移動、旋轉及/或保持靜止。
如態樣1之可穿戴設備,其進一步包含一或多個光學組合器,其中該一或多個光學組合器之一部分或附接至該一或多個光學組合器之一基板係電致變色或光致變色的。
如態樣1之可穿戴設備,其中對該殼體之一調整係藉由再塑形該殼體而執行,其中該調整符合該眼鏡框架。
如態樣1之可穿戴設備,其中該設備包含一或多個攝影機。
如態樣1之可穿戴設備,其中該設備包含一或多個運動偵測器。
如態樣1之可穿戴設備,其中該設備包含一或多個振動偵測器。
如態樣1之可穿戴設備,其中該設備包含一或多個地理定位組件。
如態樣1之可穿戴設備,其中該設備包含一或多個時鐘及/或定時器。
如請求項1之可穿戴設備,其中該設備包括一或多個眼睛追蹤組件。
如態樣1之可穿戴設備,其中該設備包括在該佩戴者之頸部及/或頭部後方延伸的一電氣繫鏈,其中該電氣繫鏈將一或多個電池、電氣組件及/或電腦處理組件耦接至該殼體。
如態樣1之可穿戴設備,其中該設備包括定位在位於該佩戴者之頸部或頭部後方之一電氣模組內的一電源。
如態樣1之可穿戴設備,其中該設備與網際網路或其他電子裝置無線地通信。
如態樣1之可穿戴設備,其中該設備可拆卸地可附接至一或兩個眼鏡鏡腿。
如態樣1之可穿戴設備,其中該設備利用能量收集。
如態樣1之可穿戴設備,其進一步包含用於收集太陽能以整體或部分地提供電力至該設備的一可拆卸耦接之護目鏡或其他可附接及可拆離的結構。
如態樣1之設備,其中該殼體包含一撓性接頭,該撓性接頭能夠提供殼體之兩個半部的旋轉以將彼此分隔及旋轉至多25度之一旋轉度而彼此遠離。
如態樣1之設備,其中該光學引擎能夠獨立於攝影機或與攝影機一起相對於該眼鏡框架升高或降低。
如態樣1之設備,其包含以下各者中之一或多者或全部: 一或多個攝影機; 一或多個電池; 電氣組件; 電腦處理組件; 一或多個電氣繫鏈,其用於將該一或多個電池、該等電氣組件及/或該等電腦處理組件耦接至該殼體;及 一或多個臂及一或多個鏡腿連接器。
如態樣1之設備,其中該等光學窗、光學組合器及/或光學引擎中之一或多者係正方形、矩形、圓形、梯形或三角形的。
如態樣1之設備,其中該等光學組合器中之一或多者的長度大於寬度,或寬度大於長度。
如態樣1之設備,其中該等光學窗中之一或多者具有光功率或無光功率。
如態樣1之設備,其中該等光學窗中之一或多者至少與該眼鏡之一鏡片同樣寬。
如態樣1之設備,其中該設備提供50至100度之一視野。
如態樣1之設備,其中該結構為一或多個凹槽及/或一或多個銷及/或一或多個螺釘及/或一或多個隆脊。
如態樣1之設備,其中該殼體能夠在各種位置中相對於該眼鏡框架升高及降低。
如態樣1之設備,其中一光纖遞送系統包含在一光學耦合裝置中終止之複數個光纖,該光學耦合裝置包含一或多個透鏡及一或多個稜鏡或部分透射膜之一或多個層。
如態樣1之設備,其中提供一光學窗,該光學窗包含沈積於具有諸如聚醯亞胺之障壁的一透明或部分透明膜上的一OLED堆疊。
如態樣1之設備,其進一步包含用於收集太陽能以整體或部分地提供電力至該設備的一可拆卸耦接之護目鏡。
如態樣1之設備,其中該殼體及/或該光學引擎係可調整的,使得當使用者直視前方時,該一或多個光學窗及/或一或多個光學組合器之底部位於該使用者之瞳孔上方。
如態樣1之設備,其中該等光學組合器中之一或多者安置於一使用者之瞳孔的一頂部邊緣上方。
如態樣1之設備,其中該殼體包含附接至(多個)鏡片或緊固該眼鏡框架之該(該等)鏡片的態樣(包括眼鏡邊沿)的一或多個第一部分、附接至該眼鏡框架之(多個)臂的一或多個第二部分,及將該一或多個第一部分可調整地連接至該一或多個第二部分的一或多個可移動支撐臂。
如態樣1之設備,其中該光引擎包含一基板,該基板包含複數個波導,且其中該光引擎視情況可自該殼體拆離,且其中該基板與該殼體之調整或彎曲無關。
如態樣1之設備,其中該殼體不延伸超出其可拆卸地附接至的該眼鏡框架之臂的一外部側及/或邊緣。
如態樣1之設備,其進一步包含該殼體之一可附接及可拆離、可調整及/或可滑動部分,或該殼體之該底部表面中的結構,以整體或部分地覆蓋存在於該殼體及/或結構與該殼體及/或結構可拆卸地附接至的眼鏡框架之一鼻梁架及/或一橫樑之間的一開口。
如態樣1之設備,其中該一或多個光學窗及/或一或多個組合器在x、y及z軸中及/或在水平方向、垂直方向、對角線方向、順時針方向及/或逆時針方向上可調整。
如態樣1之設備,其中該殼體在不改變該光學引擎及/或光引擎之定向的情況下可彎曲及/或可調整。
如態樣1之設備,其中該殼體可彎曲及/或可調整,且藉此該光引擎藉由一剛性結構連接至該可彎曲及/或可調整殼體,藉此該光引擎之兩個或大於兩個光學窗及/或兩個或大於兩個組合器保持彼此相隔一固定距離及在一固定定向中而不管該殼體如何彎曲及/或調整。
如態樣1之設備,其中該殼體之中心部分之一部分或全部係剛性的,且該殼體之兩個末端之一部分或全部係可彎曲及/或可調整的,藉此若一使用者彎曲或調整該殼體,則該一或多個光學窗及/或一或多個光學組合器不改變。
如態樣1之設備,其進一步包含至少一個攝影機。
如態樣1之設備,其進一步包含兩個或大於兩個攝影機。
如態樣1之設備,其進一步包含兩個或大於兩個攝影機,其中該等攝影機以1毫米與50毫米之間的一距離彼此隔開。
如態樣1之設備。其中該等光學窗中之一或多者可附接至該殼體及/或可自該殼體拆離。
如態樣1之設備,其中該等光學窗中之一或多者可附接至及/或磁性地可附接至該殼體。
如態樣1之設備,其進一步包含一單一光學窗,該單一光學窗包含用於一使用者之眼睛中之每一者的一光學組合器,其中該光學組合器僅為該光學窗之區域的一部分或佔據該光學窗之全部區域。
如態樣1之設備,其中該殼體的前向部分之全部或部分遠離一使用者之頭部突出。
如態樣1之設備,其進一步包含安置於該殼體之該底部表面與該眼鏡框架之間的一可壓縮材料。
如態樣1之設備,其中包含一或多個顯示器之該一或多個光學窗係透明、半透明或半透明的。
如態樣1之設備,其中一或多個顯示器安裝在該一或多個光學窗之一內部表面或一外部表面上或併入至該一或多個光學窗中。
如態樣1之設備,其中該一或多個光學窗為該眼鏡之一或多個鏡片。
如態樣1之設備,其中該等光學窗中之一或多者安置於該眼鏡之一鏡片外或安置於該鏡片與一使用者的眼睛之間。
如態樣1之設備,其中該等光學窗中之一或多者安置於該眼鏡之一鏡片外且影像就放大率、會聚及/或適應而言與一實境影像匹配。
如態樣1之設備,其包含兩個光學引擎、兩個光學窗及兩個顯示器。
如態樣1之設備,其中該等光學窗中之一或多者能夠相對於該眼鏡框架垂直地升高,及/或相對於該眼鏡框架順時針或逆時針旋轉,及/或遠離該眼鏡框架而旋轉。
如態樣1之設備,其中該等光學窗中之一或多者可以一方式移動,該方式使得一或多個顯示器可移動進出該眼鏡之一使用者的一視線。
態樣2為一種能夠提供一虛擬影像之可穿戴設備,其中該可穿戴設備可附接至複數個不同眼鏡框架且可自該複數個不同眼鏡框架拆離,其中該設備能夠附接至複數個不同眼鏡框架的頂部,其中該設備包含用於產生一虛擬影像之一或多個光引擎及用於組合該虛擬影像與如由該設備之佩戴者感知的一真實影像的一或多個光學引擎,其中該光學引擎包括一或多個光學組合器,且其中當該佩戴者以正常凝視直視前方時,該一或多個光學組合器之底部邊緣位於該佩戴者的瞳孔之頂部邊緣處或上方。
如態樣2之可穿戴設備,其中該設備能夠提供雙眼擴增實境。
如態樣2之可穿戴設備,其中該設備能夠提供雙眼混合實境。
如態樣2之虛擬影像,其中該虛擬影像能夠為一全像圖、影像、文字、數字及/或句子中的一者。
如態樣2之虛擬影像,其中該虛擬影像能夠滾動、移動、旋轉及/或保持靜止。
如態樣2之一或多個光學組合器,其中該一或多個光學組合器之一部分或附接至該光學組合器之一基板係電致變色或光致變色的。
如態樣2之虛擬影像,其中當該佩戴者傾斜他或她的頭部而偏離直視前方時,該虛擬影像能夠與一真實影像組合。
如態樣2之可穿戴設備,其中該設備包含一或多個攝影機。
如態樣2之可穿戴設備,其中該設備包含一或多個運動偵測器。
如態樣2之可穿戴設備,其中該設備包含一或多個振動組件。
如態樣2之可穿戴設備,其中該設備包含一或多個地理定位組件。
如態樣2之可穿戴設備,其中該設備包含一或多個時鐘及/或定時器。
如態樣2之可穿戴設備,其中該設備包含一或多個眼睛追蹤組件。
如態樣2之可穿戴設備,其中該設備包含在該佩戴者之頸部或頭部後方延伸的一電氣繫鏈。
如態樣2之可穿戴設備,其中該設備包含定位在位於該佩戴者之頸部或頭部後方之一電氣模組內的一電源。
如態樣2之可穿戴設備,其中該設備與網際網路或一電子裝置無線地通信。
如態樣2之可穿戴設備,其中該設備可拆卸地可附接至一或兩個眼鏡鏡腿。
如態樣2之可穿戴設備,其中該設備利用能量收集。
如態樣2之設備,其中該等顯示器中之一或多者為一光電子顯示器。
如態樣2之設備,其中該等顯示器中之一或多者為一LED、LCD或OLED顯示器。
如態樣2之設備,其中該一或多個顯示器提供影像之單眼或雙眼觀看。
態樣3為一種設備,其包含: 一殼體,其包含用於產生一影像之一或多個光學引擎,該光學引擎包含一或多個基板及一或多個光學組合器; 該殼體之一底部表面中的一結構,其用於接受一眼鏡框架之一頂部表面,該結構提供該殼體與各種眼鏡框架之附接及拆離; 一光引擎,該光引擎包含一投影儀及複數個波導及光柵以傳輸光至該光學引擎; 其中該光引擎與該光學引擎可操作地通信以提供該影像至一使用者的傳輸。
已關於具有各種特徵之特定實施例描述本發明。考慮上文提供之本發明,熟習此項技術者將顯而易見,在不脫離本發明之範疇或精神的情況下,可在本發明之實踐中進行各種修改及變化。僅憑藉實例,雖然光學窗之實施例本文中經教示為「可拆卸地可附接」AR單元的部分,但當眼鏡框架將一AR單元作為其永久部分合併時其可為眼鏡框架之「永久部分」。僅憑藉實例,眼鏡框架可包括建構至眼鏡框架中的AR單元,或該眼鏡框架可具有用於容納該等眼鏡鏡片之慣用眼睛邊沿及為眼鏡框架之部分且擱置在眼鏡鏡片的前方用於容納光學窗或光學組合器的殼體。另外,如本文所揭示之用作光學組合器的透通OLED的實施例可用於任何及/或所有擴增實境(AR)單元或混合實境(MR)單元,透通OLED可拆卸地可附接至擴增實境單元或混合實境單元,或併入為擴增實境單元或混合實境單元之永久特徵。為了清晰,如本文中教示之透通OLED光學組合器實施例可用於在可拆卸地可附接AR單元上方及之外的AR及MR耳機、護目鏡、AR及MR眼鏡。
熟習此項技術者將認識到所揭示特徵可基於給定應用或設計之需求及規範而單一地、以任何組合方式使用,或省略。當實施例指「包含」某些特徵時,應理解實施例可替代地「由該等特徵中之任何一或多者組成」或「基本上由該等特徵中之任何一或多者組成」。本發明之其他實施例將自本說明書之考量及本發明的實踐而對熟習此項技術者顯而易見。
本說明書(包括圖)內使用的所有尺寸(包括度)不應為限制性而是僅作為實例。
詳言之,注意在本說明書中提供值之範圍的情況下,亦特定地揭示彼範圍之上限與下限之間的每一值。此等較小範圍之上限及下限亦可獨立地包括或不包括於該範圍內。除非上下文另外明確規定,否則單數形式「一(a/an)」及「該」包括複數個指示物。意欲說明書及實例實際上被視為例示性且不脫離本發明之要素的變化屬於本發明之範疇。另外,在本發明中引用的所有參考文件各自個別地以引用的方式全部併入本文中且因而意欲提供補充本發明之允用揭示內容的有效方式以及提供詳述一般熟習此項技術者之層級的背景。
1100‧‧‧電子及光學組件
1110‧‧‧光學窗/基板
1120‧‧‧光學窗之頂部
1130‧‧‧攝影機或影像俘獲裝置及/或光源
1140‧‧‧光學組合器
1150‧‧‧電子繫鏈
1590‧‧‧太陽能電池
1600‧‧‧AR單元之主體
1610‧‧‧臂
1620‧‧‧眼鏡鏡腿
1630‧‧‧連接
1910‧‧‧光管
1920‧‧‧影像擴展器/繞射光學件/鏡
1930‧‧‧眼動範圍
2110‧‧‧光管
2120‧‧‧影像擴展器/繞射光學件/鏡
2130‧‧‧眼動範圍
2210‧‧‧逆時針旋轉
2220‧‧‧順時針旋轉
2230‧‧‧向前且接著向上旋轉且旋轉越過
2300‧‧‧AR單元之主體
2310‧‧‧內部剛性電子模組
2330‧‧‧眼鏡鏡腿
2410‧‧‧內部剛性電子模組
2420‧‧‧眼鏡框架正面之頂部
2430‧‧‧眼鏡鏡腿
2510‧‧‧內部剛性電子模組
2520‧‧‧眼鏡框架正面之頂部
2530‧‧‧眼鏡鏡腿
2610‧‧‧模組
2640‧‧‧模組
2710‧‧‧電子模組
2750‧‧‧可適形構件
2810‧‧‧絞線
2820‧‧‧電池
2910‧‧‧瞳孔
3310‧‧‧光學組合器
3410‧‧‧單獨部分
3420‧‧‧開放空間(孔)
3430‧‧‧眼鏡鼻梁架
3510‧‧‧單獨部分
3520‧‧‧開放空間(孔)
3530‧‧‧眼鏡鼻梁架
3610‧‧‧單獨部分
3620‧‧‧開放空間(孔)
3630‧‧‧眼鏡鼻梁架
3820‧‧‧影像俘獲系統
3830‧‧‧特定光引擎組件/顯示單元/投影儀
3840‧‧‧特定光學引擎組件
3850‧‧‧特定光學引擎組件
3920‧‧‧影像俘獲系統
3930‧‧‧特定光引擎組件/顯示單元/投影儀
3940‧‧‧特定光學引擎組件
3950‧‧‧特定光學引擎組件
3960‧‧‧AR單元主體
3970‧‧‧電子繫鏈/眼鏡鏡腿
4100‧‧‧孔徑
4290‧‧‧太陽能電池
4600‧‧‧分界線
4700‧‧‧分界線
4800‧‧‧分界線
4910‧‧‧固定螺釘
4930‧‧‧AR單元之主體及/或攝影機
5010‧‧‧光柵
5020‧‧‧波導
5030‧‧‧AR單元
5110‧‧‧光柵
5120‧‧‧波導
5130‧‧‧AR單元
5140‧‧‧瞳孔
5150‧‧‧瞳孔
5210‧‧‧光柵
5220‧‧‧波導
5230‧‧‧AR單元
5510‧‧‧光學窗/光學組合器
5710‧‧‧佩戴者之視線
5720‧‧‧光學組合器
隨附圖式說明本發明之實施例的特定態樣且不應用以限制本發明。該等圖式連同描述用來解釋本發明之特定原理。
圖1為展示硬體及作業系統之實施例的圖表。
圖2為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖3為展示根據本發明之光學窗的可能實施例之圖。
圖4為關於透明OLED堆疊之設備的一個可能實施例之描述的示意圖。
圖5為與如本文中教示之本發明之實施例相容的眼鏡框架之描述的示意圖。
圖6為與如本文中教示之本發明之實施例相容的眼鏡框架之描述的示意圖。
圖7為與如本文中教示之本發明之實施例相容的眼鏡框架之描述的示意圖。
圖8為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖9為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖10為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖11為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖12為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖13為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖14為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖15為設備之一個可能實施例之描述的示意圖,包括可附接至該設備且可自該設備拆離的能量收集護目鏡。
圖16為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖17為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖18為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖19為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖20為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖21為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖22為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖23為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖24為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖25為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖26為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖27為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖28為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖29為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖30為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖31為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖32為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖33為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖34為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖35為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖36為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖37為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖38為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖39為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖40為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖41為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖42為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖43為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖44為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖45為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖46為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖47為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖48為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖49為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖50為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖51為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖52為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖53為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖54為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖55為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖56A、圖56B及圖56C為設備之可能實施例之描述的示意圖,包括基礎光學件之實例。
圖57為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
圖58展示OLED組合器實施例之可能組態。
圖59展示在不同基板情況下外部量子效率對電流密度的繪圖。
圖60展示OLED組合器實施例之可能的層。
圖61展示繪製正規化明度對彎曲參數之圖。
圖62為設備之一個可能實施例之描述的示意圖。
Claims (30)
- 一種能夠提供一虛擬影像之可穿戴設備,其中該設備為一AR單元,其中該AR單元之主體支撐用於產生由一佩戴者感知之一影像的一或多個光引擎,其中該影像由該佩戴者感知為一虛擬影像,其中一或多個光學引擎致使該設備之該佩戴者感知與一真實影像混合之該虛擬影像,其中該(該等)光學引擎包括一(多個)光學組合器,其中該設備包含一外部覆蓋物,其中該外部覆蓋物之一底部表面中之一結構存在以用於接受一眼鏡框架之一頂部表面,其中該設備可經調整以適配複數個不同眼鏡框架且其中該設備可拆卸地可附接至該複數個不同眼鏡框架。
- 如請求項1之可穿戴設備,其中該可穿戴設備提供雙眼擴增實境或雙眼混合實境。
- 如請求項1之可穿戴設備,其中該虛擬影像為一全像圖、影像、文字、數字及/或句子中之一或多者。
- 如請求項1之可穿戴設備,其中該光學組合器及/或一光學窗之全部或一部分係電致變色、光致變色及/或熱致變色的。
- 如請求項1之可穿戴設備,其中該光學組合器之一位置可相對於該佩戴者之一眼睛的一瞳孔調整。
- 如請求項1之可穿戴設備,其中該光學組合器之一底部位於該佩戴者之一瞳孔的一頂部邊緣處或上方。
- 如請求項1之可穿戴設備,其中該光學組合器包含一透通OLED (有機發光二極體)顯示器。
- 如請求項1之可穿戴設備,該可穿戴設備能夠藉由塑形一可壓縮材料、一可彎曲材料、一可成形材料及/或該外部覆蓋物中之一或多者或藉由添加填充一開放空間之一立面結構來調整。
- 如請求項1之可穿戴設備,其中該可穿戴設備包含以下各者中之三者或更多者:一影像俘獲裝置、一運動偵測器、一振動組件、一地理定位組件、一定時器、一燈、一電源、一傳輸器、一收發器、一接收器、一CPU及/或一眼睛追蹤組件。
- 如請求項1之可穿戴設備,其中該可穿戴設備包含在該佩戴者之一頸部及/或頭部後方延伸的一電氣繫鏈,該電氣繫鏈包括一電源。
- 如請求項1之可穿戴設備,其中該可穿戴設備與網際網路或另一電子裝置無線地通信。
- 如請求項1之可穿戴設備,其中該可穿戴設備可拆卸地可附接至該等眼鏡框架之一或兩個眼鏡鏡腿。
- 如請求項1之可穿戴設備,其中該可穿戴設備利用能量收集。
- 如請求項1之可穿戴設備,其中該可穿戴設備在每一外部水平邊緣上的一垂直高度小於該可穿戴設備在其中心處的垂直高度。
- 如請求項1之可穿戴設備,其中一立面結構定位在該可穿戴設備下方及在眼鏡框架正面之一鼻梁架上方,該可穿戴設備或該可穿戴設備之部分擱置或附接於該鼻梁架上。
- 一種能夠提供一虛擬影像之可穿戴設備,其中該可穿戴設備可拆卸地可附接至複數個不同眼鏡框架,其中該設備能夠擱置在該複數個不同眼鏡框架之頂部,其中該設備支撐為變為一虛擬影像之物提供光的兩個光引擎及致使該設備之一佩戴者感知與一雙眼真實影像組合之一雙眼虛擬影像的兩個光學引擎,其中該兩個光學引擎包括兩個光學組合器且其中當該佩戴者以正常凝視直視前方時,該兩個光學組合器之一底部邊緣位於該設備之該佩戴者的(多個)瞳孔之一頂部邊緣處或上方。
- 如請求項16之可穿戴設備,其中該可穿戴設備提供雙眼擴增實境或雙眼混合實境。
- 如請求項16之可穿戴設備,其中該虛擬影像為一全像圖、影像、文字、數字及/或句子中之一或多者。
- 如請求項16之可穿戴設備,其中該光學組合器及/或一光學窗之全部或一部分係電致變色、光致變色及/或熱致變色的。
- 如請求項16之可穿戴設備,其中該光學組合器可相對於該佩戴者之眼睛的(多個)瞳孔來調整。
- 如請求項16之可穿戴設備,其中該光學組合器包含一透通OLED (有機發光二極體)顯示器。
- 如請求項16之可穿戴設備,其中該設備可藉由塑形一可壓縮材料、一可彎曲材料、一可成形材料及/或一外部覆蓋物中之一或多者或藉由添加填充一開放空間之一立面結構來調整。
- 如請求項16之可穿戴設備,其中該可穿戴設備包含以下各者中之三者或更多者:一影像俘獲裝置、一運動偵測器、一振動組件、一地理定位組件、一定時器、一燈、一電源、一傳輸器、一收發器、一接收器、一CPU及/或一眼睛追蹤組件。
- 如請求項16之可穿戴設備,其中該可穿戴設備包含在該佩戴者之一頸部及/或頭部後方延伸且包括一電源的一電氣繫鏈。
- 如請求項16之可穿戴設備,其中該可穿戴設備與網際網路或另一電子裝置無線地通信。
- 如請求項16之可穿戴設備,其中該可穿戴設備可拆卸地可附接至該等眼鏡框架之一或兩個眼鏡鏡腿。
- 如請求項16之可穿戴設備,其中該可穿戴設備利用能量收集。
- 如請求項16之可穿戴設備,其中該可穿戴設備在每一外部水平邊緣上的一垂直高度小於該可穿戴設備在其中心處的垂直高度。
- 如請求項16之可穿戴設備,其中一立面結構定位在該可穿戴設備下方及在眼鏡框架正面之一鼻梁架上方,該可穿戴設備或該可穿戴設備之部分擱置或附接於該鼻梁架上。
- 如請求項16之可穿戴設備,其中該等光學組合器自該可穿戴設備向下延伸。
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