交互式的可穿戴和便攜式智能裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及可穿戴顯示器，它包含或連接到另一個(gè)裝置(諸如智能手機(jī))，具有計(jì) 算能力，優(yōu)選地與因特網(wǎng)或無(wú)線通信系統(tǒng)之類的網(wǎng)絡(luò)通信。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于笨重的尺寸和奇怪的外形，數(shù)十年來(lái)可穿戴顯示器被稱為HMD (頭戴式可視設(shè) 備)，除此之外還歸因于其所采用的微顯示器和常規(guī)的折射式或反射式光學(xué)配件。這些HMD 又大又重，并且實(shí)際上不可能做成時(shí)髦的眼鏡。
[0003] 可穿戴計(jì)算技術(shù)已經(jīng)取得跟現(xiàn)代臺(tái)式計(jì)算機(jī)可比擬的計(jì)算功能而且現(xiàn)在小到足 以裝配到眼鏡框架內(nèi)。此外，可穿戴顯示器的光學(xué)和顯示系統(tǒng)的尺寸變得更小而分辨率更 加高，其程度能做到將高清（HD)顯示器及所需光學(xué)配件裝配進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的眼鏡式框架。隨著這 些技術(shù)工藝的進(jìn)步，完整的操作系統(tǒng)已能納入可穿戴顯示器系統(tǒng)，從而產(chǎn)生一個(gè)新的產(chǎn)品 類別，稱為"智能眼鏡";這十分類似將計(jì)算功能加進(jìn)便攜式電話(現(xiàn)在通稱為"智能手機(jī)")。
[0004] 智能眼鏡緊湊的計(jì)算能力支持將應(yīng)用程序裝進(jìn)智能眼鏡并且使駐留在智能眼鏡 里的應(yīng)用程序運(yùn)行。而且這類智能眼鏡可連接到智能手機(jī)或計(jì)算機(jī)以支持可充分實(shí)現(xiàn)云連 接的可穿戴計(jì)算操作，智能手機(jī)例如起著用戶接口的作用并且運(yùn)行跟智能眼鏡同步的自己 的應(yīng)用程序。為實(shí)施這類工作，需要將可穿戴顯示器連接到可穿戴計(jì)算機(jī)(例如智能手機(jī))， 并且隨后需要控制應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序是為了在兩個(gè)裝置上彼此協(xié)同工作而設(shè)計(jì)的。
[0005] 可以安排智能眼鏡獨(dú)立地運(yùn)行應(yīng)用程序或者以與所配對(duì)的(連接的）計(jì)算裝置(例 如智能手機(jī)）上運(yùn)行的應(yīng)用程序協(xié)同的方式運(yùn)行應(yīng)用程序。優(yōu)選地將智能手機(jī)和相連的計(jì) 算裝置二者上運(yùn)行的應(yīng)用程序同步，或者安排它們一同工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的一個(gè)版本的特征為可穿戴顯示器的計(jì)算系統(tǒng)。一種計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的可穿戴 顯示裝置包括：向穿戴者呈現(xiàn)虛擬圖像的顯示器引擎，和包含計(jì)算機(jī)處理器連同用于運(yùn)行 駐留在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器里的應(yīng)用程序的操作系統(tǒng)的通信和視頻處理器引擎，以及把計(jì)算機(jī)處 理器鏈接到外部裝置的通信裝置。計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的便攜式顯示裝置包括將真實(shí)圖像呈現(xiàn)給可 穿戴顯示裝置的穿戴者的顯示屏幕，用于運(yùn)行駐留的應(yīng)用程序和與外部裝置通信的計(jì)算功 能，及與駐留的應(yīng)用程序交互的用戶接口。應(yīng)用程序管理和通信系統(tǒng)包括駐留在便攜式顯 示裝置上的外部管理器應(yīng)用程序，用于通過(guò)便攜式顯示裝置的用戶接口來(lái)管理和啟動(dòng)駐留 在可穿戴顯示裝置上的應(yīng)用程序。
[0007] 本發(fā)明的另一個(gè)版本的特征為一種將計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的可穿戴顯示裝置和計(jì)算機(jī)驅(qū) 動(dòng)的便攜式顯示裝置互聯(lián)的方法，計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的可穿戴顯示裝置包含向穿戴者呈現(xiàn)虛擬圖 像的顯示器引擎，計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的便攜式顯示裝置包含向可穿戴顯示裝置的穿戴者呈現(xiàn)真實(shí) 圖像的顯示屏幕。所述方法包括將駐留在可穿戴顯示裝置上的應(yīng)用程序與駐留在便攜式顯 示裝置上的應(yīng)用程序通過(guò)駐留在便攜式顯示裝置上的外部管理器應(yīng)用程序鏈接起來(lái)，并且 通過(guò)駐留在便攜式顯示裝置上的用戶接口將輸入發(fā)送給駐留在可穿戴顯示裝置上的一個(gè) 或多個(gè)應(yīng)用程序。
【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1為稱為智能眼鏡的單眼式可穿戴顯示裝置的透視側(cè)視圖。
[0009] 圖2是打算給穿戴者佩戴的單眼式可穿戴顯示裝置的圖像，其還持有便攜式顯示 裝置，例如智能手機(jī)。
[0010] 圖3為穿戴者的示意圖，其例示可穿戴顯示裝置呈現(xiàn)給穿戴者的虛擬圖像。
[0011] 圖4為單眼式可穿戴顯示裝置的光學(xué)顯示器引擎的圖像。
[0012] 圖5為安排用于智能眼鏡的處理器的概圖。
[0013] 圖6為智能眼鏡的通信和視頻處理器引擎的概圖，其中圖5的處理器為該引擎的 中樞。
[0014] 圖7A和7B描述通信和視頻處理器引擎的印刷電路板的布局。
[0015] 圖8為智能眼鏡連同智能手機(jī)的示例性應(yīng)用程序的圖表。
[0016] 圖9為智能眼鏡的顯示屏幕的典型布局圖。
[0017] 圖10為圖9所示的智能眼鏡顯示屏幕的典型布局的屏幕截圖。
[0018] 圖11為圖10的顯示屏幕在中央垂直滾動(dòng)條處的屏幕截圖。
[0019] 圖12A和12B為具有常規(guī)雙弓鏡架的雙眼式智能眼鏡的前視圖和后視圖。
[0020] 圖13描述如智能眼鏡的穿戴者所看到的交互式虛擬圖像顯示器，其中通過(guò)該眼 鏡將虛擬信息與真實(shí)世界圖景合并。
[0021] 圖14描述與智能手機(jī)配成一對(duì)的智能眼鏡。
[0022] 圖15描述為智能手機(jī)安裝管理器應(yīng)用程序。
[0023] 圖16描述智能眼鏡與外部裝置(如智能手機(jī))之間的應(yīng)用程序的組織，其中帶陰影 的圖標(biāo)駐留在智能手機(jī)和智能眼鏡二者內(nèi)。
[0024] 圖17描述對(duì)智能眼鏡的穿戴者輸入，其借助于運(yùn)行鍵盤/鼠標(biāo)的外部智能手機(jī)， 經(jīng)無(wú)線鏈路至智能眼鏡。
[0025] 圖18A-E描述與智能手機(jī)一起的智能眼鏡的協(xié)作功能性。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 圖1單獨(dú)描述單眼式可穿戴顯示裝置10的一個(gè)例子，其具有稱為智能眼鏡的一種 耳機(jī)配件，并且用于由圖2中的穿戴者36佩戴。
[0027] 如圖1所示，單眼式智能眼鏡10可被安排成包括：選擇"軟鍵"12,電源按鈕(開(kāi) 啟/關(guān)斷/睡眠）14,兩個(gè)LED燈(藍(lán)和白）16,充電插口 18,兩個(gè)導(dǎo)航"軟鍵"（音量升/降） 20,麥克風(fēng)22,緊湊型顯示器引擎24,照相機(jī)26,微SD槽口 28,掛耳鉤30和耳外板32。該 緊湊型顯示器引擎24優(yōu)選地支撐在可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的吊桿34上，并且還可包括吊桿端點(diǎn)處的 斜度控制，用于相對(duì)穿戴者的眼睛定位該顯示器。
[0028] 緊湊型顯示器引擎24優(yōu)選為能夠有適合室內(nèi)和室外應(yīng)用二者的高對(duì)比度和亮 度。顯示器24與用于探測(cè)穿戴者36期待視野里的信息的照相機(jī)26和處理引擎二者集成， 以將智能眼鏡10無(wú)線連接到智能手機(jī)40。智能眼鏡10內(nèi)的處理器和智能手機(jī)40內(nèi)的處 理器都可用安卓（Android) OS (操作系統(tǒng)）來(lái)操作，它讓智能眼鏡10能具有廣泛的功能性 并且運(yùn)行廣泛的應(yīng)用程序。
[0029] 如圖2所示，智能眼鏡10可被設(shè)計(jì)成與能連接至因特網(wǎng)的智能手機(jī)40或別的智 能裝置(如平板電腦或PC電腦）以無(wú)線方式一起工作工作。這樣，智能眼鏡10的穿戴者36 也是智能手機(jī)40的使用者。智能眼鏡10可包含傳感器技術(shù)來(lái)提供把虛擬信息跟現(xiàn)實(shí)世界 結(jié)合起來(lái)的交互式運(yùn)行環(huán)境。例如采用集成的照相機(jī)和頭部跟蹤技術(shù)，智能眼鏡10通過(guò)對(duì) 其環(huán)境和在現(xiàn)實(shí)世界里的位置的認(rèn)知來(lái)拓展穿戴者的感官知覺(jué)，同時(shí)記錄并且發(fā)送穿戴者 所見(jiàn)。內(nèi)置照相機(jī)26允許用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR)實(shí)施的環(huán)境、目標(biāo)和人的識(shí)別和跟蹤。能夠 支持可下載的應(yīng)用程序，從而提供對(duì)于從電子郵件到因特網(wǎng)的應(yīng)用程序、定位相關(guān)數(shù)據(jù)、第 一人稱增強(qiáng)的和混和的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序以及私人視頻記錄和視覺(jué)導(dǎo)航以及玩游戲的分別的 訪問(wèn)。
[0030] 如圖3概略地所示，呈現(xiàn)給穿戴者的眼睛38的虛擬圖像可安排