真三維全息顯示頭戴式可視設備制造技術

本實用新型專利技術提供了一種真三維全息顯示頭戴式可視設備，其中，該頭戴式可視設備包括：框架，用于將頭戴式可視設備佩戴于用戶頭部；三維圖像源，設置于所述框架上，用于播放三維圖像；圖像處理器，與所述三維圖像源連接，用于根據景深將所述三維圖像切成帶有景深信息的二維圖像切片；光學組件，與所述圖像處理器連接，用于顯示所述二維圖像切片；液體透鏡，設置于所述光學組件靠近用戶眼睛的一側，用于根據施加的不同電壓變換自身的屈光度，從而將所述光學組件上顯示的所述二維圖像切片在對應景深處成像，進而將三維物體的光場信息投入到人眼。本實用新型專利技術可以讓用戶體驗真實的三維視覺效果。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及計算機
，尤其涉及一種頭戴式可視設備，具體來說就是一種真三維(3D)全息顯示頭戴式可視設備。
技術介紹
近年來，頭戴式可視設備的大量涌現，例如，聯想眼鏡、谷歌眼鏡、虛擬現實(VR)游戲眼鏡等，虛擬現實(VirtualReality，VR)、增強現實(AugmentedReality，AR)及混合現實(MixedReality，MR)技術逐漸進入我們的日常生活中。頭戴式顯示器(HMD，也稱為頭戴式電子設備)是把二維圖像直接反射到觀看者的眼睛里，具體就是通過一組光學系統(主要是精密光學透鏡)放大超微顯示屏上的圖像，將影像投射于視網膜上，進而將大屏幕圖像呈現在觀看者眼中，形象點說就是拿放大鏡看物體呈現出放大的虛擬物體圖像。圖像可以直接通過發光二極管(LED)、主動式矩陣液晶顯示器(AMLCD)、有機發光二極管(OLED)或液晶附硅(LCOS)獲得，也可以通過光纖等傳導方式間接獲得。顯示系統通過準直透鏡成像在無窮遠處，然后通過反射面把圖像反射進人的眼睛里。頭戴式電子設備由于其具有便攜性、娛樂性等特點，正在悄然改變人們的現代生活。目前，由于三維(3D)顯示的異軍突起，三維顯示也開始應用到頭戴式可視設備中，現有三維顯示頭戴式可視設備普遍采用雙目立體顯示，利用兩眼視覺差別和光學折射原理在一個平面內使人們可直接看到一幅三維立體畫，畫中事物既可以凸出于畫面之外，也可以深藏其中，給人們以很強的視覺沖擊力，主要是運用光影、虛實、明暗對比來體現的，這不是真正的3D顯示。而真正的3D立體畫是模擬人眼看世界的原理，利用光學折射制作出來，它可以使眼睛感觀上看到物體的上下、左右、前后三維關系，目前還沒有一款可以真正實現3D顯示的頭戴式可視設備。為此，斯坦福大學和英偉達聯合技術的全息顯示技術使用多片透明的液晶顯示器(LCD)進行堆疊，近處的LCD顯示近處的景物，遠處的LCD顯示遠處的景物，經過透鏡折射，可以模擬真實的三維場景，即當人眼晶狀體聚焦到近處，近處物體清晰，遠處物體模糊，當人眼晶狀體聚焦到遠處，近處物體模糊，遠處物體清晰。但是，這種三維全息顯示技術需要很多片LCD才能逼真模擬，設備復雜、成本高。另外，MagicLeap使用快速掃描的光纖來模擬自然光場，感覺和真實三維場景一樣，但是，這種全息顯示設備成本高，小型化困難。因此，本領域技術人員亟需研發一種成本低廉、構造簡單的能夠向用戶展示真實三維圖像的頭戴式可視設備，為觀看者輕松進行全息三維顯示體驗提供技術保證。
技術實現思路
有鑒于此，本技術要解決的技術問題在于提供一種真三維全息顯示頭戴式可視設備，解決了現有頭戴式可視設備不能低成本、簡單實現三維全息顯示的問題。為了解決上述技術問題，本技術的具體實施方式提供一種真三維全息顯示頭戴式可視設備，包括：框架，用于將頭戴式可視設備佩戴于用戶頭部；三維圖像源，設置于所述框架上，用于播放三維圖像；圖像處理器，與所述三維圖像源連接，用于根據景深將所述三維圖像切成帶有景深信息的二維圖像切片；光學組件，與所述圖像處理器連接，用于顯示所述二維圖像切片；液體透鏡，設置于所述光學組件靠近用戶眼睛的一側，用于根據施加的不同電壓變換自身的屈光度，從而將所述光學組件上顯示的所述二維圖像切片在對應景深處成像，進而將三維物體的光場信息投入到人眼。本技術的又一具體實施方式中，該頭戴式可視設備還包括：電壓，與所述液體透鏡，用于向所述液體透鏡施加不同的電壓從而改變所述液體透鏡的屈光度。其中，所述二維圖像切片上對應景深處的圖像區域清晰，其余圖像區域模糊。其中，所述二維圖像切片的顯示頻率為60n幀/秒，其中，n為正整數。其中，n為3。其中，所述三維圖像由可測深度TOF攝像頭、結構光攝像頭或者三維雙攝像頭采集。其中，所述框架為眼鏡架。其中，所述框架為頭盔。其中，所述三維圖像源為微顯示器。其中，所述光學組件為光波導器件。根據本技術的上述具體實施方式可知，真三維全息顯示頭戴式可視設備至少具有以下有益效果：根據三維圖像的景深信息將三維圖像切成多個帶有景深信息的二維圖像切片，根據二維圖像切片的深度信息高頻改變液晶透鏡的焦距，從而讓二維圖像切片在對應景深處成像，進而將三維物體的光場信息投入到人眼，讓用戶體驗真實的三維視覺效果，實現簡單、成本低廉，用戶體驗度好。應了解的是，上述一般描述及以下具體實施方式僅為示例性及闡釋性的，其并不能限制本技術所欲主張的范圍。附圖說明下面的所附附圖是本技術的說明書的一部分，其繪示了本技術的示例實施例，所附附圖與說明書的描述一起用來說明本技術的原理。圖1為本技術具體實施方式提供的一種真三維全息顯示頭戴式可視設備的整體結構示意圖；圖2為本技術具體實施方式提供的一種真三維全息顯示頭戴式可視設備的結構組成圖；圖3A為本技術具體實施方式提供的三維圖像切片前的示意圖；圖3B為將圖3A中的三維圖像切成多個二維圖像切片后的示意圖。具體實施方式為使本技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面將以附圖及詳細敘述清楚說明本技術所揭示內容的精神，任何所屬
技術人員在了解本
技術實現思路
的實施例后，當可由本
技術實現思路
所教示的技術，加以改變及修飾，其并不脫離本
技術實現思路
的精神與范圍。本技術的示意性實施例及其說明用于解釋本技術，但并不作為對本技術的限定。另外，在附圖及實施方式中所使用相同或類似標號的元件/構件是用來代表相同或類似部分。關于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特別指稱次序或順位的意思，也非用以限定本技術，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。關于本文中所使用的方向用語，例如：上、下、左、右、前或后等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本創作。關于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限于。關于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部組合。關于本文中所使用的用語“大致”、“約”等，用以修飾任何可以微變化的數量或誤差，但這些微變化或誤差并不會改變其本質。一般而言，此類用語所修飾的微變化或誤差的范圍在部分實施例中可為20％，在部分實施例中可為10％，在部分實施例中可為5％或是其他數值。本領域技術人員應當了解，前述提及的數值可依實際需求而調整，并不以此為限。某些用以描述本申請的用詞將于下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本申請的描述上額外的引導。圖1為本技術具體實施方式提供的一種真三維全息顯示頭戴式可視設備的整體結構示意圖；圖3A為本技術具體實施方式提供的三維圖像切片前的示意圖；圖3B為將圖3A中的三維圖像切成多個二維圖像切片后的示意圖，如圖1所示，根據三維圖像的景深信息將三維圖像切成多個帶有景深信息的二維圖像切片，再根據二維圖像切片的深度信息高頻改變液晶透鏡的焦距，從而讓二維圖像切片在對應景深處成像，進而將三維物體的光場信息投入到人眼。該附圖所示的具體實施方式中，該頭戴式可視設備包括框架10、三維圖像源20、圖像處理器30、光學組件40和液體透鏡50，其中，框架10用于將頭戴式可視設備佩戴于用戶頭部；三維圖像源20設置于所述框本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種真三維全息顯示頭戴式可視設備，其特征在于，該頭戴式可視設備包括：框架(10)，用于將頭戴式可視設備佩戴于用戶頭部；三維圖像源(20)，設置于所述框架(10)上，用于播放三維圖像；圖像處理器(30)，與所述三維圖像源(20)連接，用于根據景深將所述三維圖像切分成帶有景深信息的二維圖像切片；光學組件(40)，與所述圖像處理器(30)連接，用于顯示所述二維圖像切片；液體透鏡(50)，設置于所述光學組件(40)靠近用戶眼睛的一側，用于根據施加的不同電壓變換自身的屈光度，從而將所述光學組件(40)上顯示的所述二維圖像切片在對應景深處成像，進而將三維物體的光場信息投入到人眼。

【技術特征摘要】
1.一種真三維全息顯示頭戴式可視設備，其特征在于，該頭戴式可視設備包括：框架(10)，用于將頭戴式可視設備佩戴于用戶頭部；三維圖像源(20)，設置于所述框架(10)上，用于播放三維圖像；圖像處理器(30)，與所述三維圖像源(20)連接，用于根據景深將所述三維圖像切分成帶有景深信息的二維圖像切片；光學組件(40)，與所述圖像處理器(30)連接，用于顯示所述二維圖像切片；液體透鏡(50)，設置于所述光學組件(40)靠近用戶眼睛的一側，用于根據施加的不同電壓變換自身的屈光度，從而將所述光學組件(40)上顯示的所述二維圖像切片在對應景深處成像，進而將三維物體的光場信息投入到人眼。2.如權利要求1所述的真三維全息顯示頭戴式可視設備，其特征在于，該頭戴式可視設備還包括：電壓(60)，與所述液體透鏡(50)，用于向所述液體透鏡(50)施加不同的電壓從而改變所述液體透鏡(50)的屈光度。3.如權利要求1所述的真三...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李勇，吳斐，
申請(專利權)人：北京亮亮視野科技有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11