谷歌新专利曝光:眼镜型可穿戴式WHUD,通过激光将图像投射至视网膜

实习编辑 2021年8月1日18:42:50谷歌新专利曝光:眼镜型可穿戴式WHUD,通过激光将图像投射至视网膜已关闭评论33

 

 

近日,美国专利商标局公布了谷歌公司的一项专利申请,该专利涉及使用激光成像的可穿戴平视显示器(WHUD),以及如何在使用WHUD时控制激光事故的风险。

 

在谷歌的专利背景中,WHUD是可穿戴的电子设备,其使用光学组合器来结合现实世界和虚拟图像。组合器可与一个或多个镜片集成,以提供一个装配在WHUD支撑框架中的显示镜片。当WHUD戴在用户的头上时,用户可以通过显示透镜看到物体。

 

一些WHUD使用激光投影仪来投射用于形成显示的光线。由于WHUD会佩戴在用户的眼睛附近,因此使用激光来成像会引起安全问题。一般来说,激光是根据其对人眼和皮肤造成伤害的可能性来进行分类的。

 

当在WHUD中使用基于光导的组合器时,存在着光导断裂的风险,例如,如果用户不小心将WHUD掉在坚硬的表面上,使光导受到的载荷超过其所能承受的断裂强度。如果一个断裂的光导被用来传输激光,那么在光导的断裂处很可能会发生不受控制的激光泄漏。如果眼睛的瞳孔恰好与断裂处对齐,泄漏的激光可能会射入眼睛的瞳孔并冲击视网膜。

 

能够制作一个看起来像正常眼镜的WHUD一直是本领域有趣又复杂的问题。如果由于镜腿折叠时激光投影仪正在输出激光,那么原本要传递给组合器的激光就不能正确到达组合器,从而会溢出到环境中,这可能会造成危害。

 

谷歌的发明提供了一种安全操作WHUD的方法,该WHUD具有一个视场,一个设置在视场内的光导,多个激光源,一个电源和一个支撑架,在使用WHUD期间的选定时间内可测试WHUD的光路故障。测试过程包括产生测试光,将测试光沿投影光路引导,并检测从光导内部的光路到达光导表面的部分测试光的强度。在检测到该部分测试光的强度低于阈值,会减少或关闭从电源到多个激光源的电力供应。

 

谷歌的专利图1说明了一种可穿戴式平视显示器(WHUD)#100,它可能是一种视网膜显示器,将携带图像的光线投射到用户的眼睛上。用户会看到显示屏上的图像漂浮在眼睛前面一定距离的空间里。然而,实际上图像是直接投射在眼睛的视网膜上,而不是在显示屏幕上。

 

谷歌新专利曝光:眼镜型可穿戴式WHUD,通过激光将图像投射至视网膜图源:patentlyapple

 

谷歌的专利图16是一个WHUD的顶部平面图,其中一个镜架处于开放状态,另一个处于折叠状态。该图指出了该眼镜的三个关键要素:一个光引擎、一个显示调制器和一个激光电源。图17是一个流程图,显示了一个安全操作WHUD的示例方法。

 

可以想象,这是一项技术性很强的专利。更多详细信息可查阅专利申请号为20210109353的专利细节。

 

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