頭戴顯示設(shè)備
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-05
頭戴顯示設(shè)備的實(shí)例教程
理想情況下，顯示器需要保持像素點(diǎn)亮足夠長(zhǎng)的時(shí)間才能讓用戶感到明亮，而較少該時(shí)間就會(huì)使顯示器變暗。
在這份專利中，蘋果在該頭戴式設(shè)備中增加一些檢測(cè)設(shè)備運(yùn)動(dòng)情況的傳感器，比如“搖頭“傳感器。一旦這些傳感器偵測(cè)到幀間運(yùn)動(dòng)時(shí)，例如方向和速度，系統(tǒng)會(huì)將它當(dāng)作運(yùn)動(dòng)模糊改善方案實(shí)行的起點(diǎn)。
實(shí)際上，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)這些傳感器感測(cè)到的數(shù)據(jù)來調(diào)整和顯示器安裝在一起的屏幕致動(dòng)器，最終通過屏幕的移動(dòng)來改善幀間位置變化帶來的運(yùn)動(dòng)模糊問題。據(jù)描述，這種通過屏幕移動(dòng)可以補(bǔ)償整個(gè)設(shè)備移動(dòng)的影響，從而能夠改善運(yùn)動(dòng)模糊問題。
另外，蘋果還建議系統(tǒng)獲取顯示器上像素的幀間移動(dòng)情況，進(jìn)而據(jù)此調(diào)整致動(dòng)器對(duì)屏幕的移動(dòng)幅度。另一種方案使用時(shí)間作為計(jì)算的一部分，同樣計(jì)算出致動(dòng)器應(yīng)在何處向顯示器施加“動(dòng)力”。
該專利最初于2019年8月29日提交，其發(fā)明人為Tobias Eble。
菲涅爾透鏡
蘋果的第二項(xiàng)專利名稱為“帶有菲涅爾透鏡的頭戴式顯示設(shè)備”，蘋果在此專利中提供了一種新的顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以為其用戶帶來一種更為輕巧的頭戴式顯示設(shè)備。
通常，VR頭顯需要依靠一系列透鏡組來讓用戶清楚地看到離眼睛非常近的屏幕。不過在使用透鏡組后，雖然屏幕看起來很清晰，而且看起來很遠(yuǎn)，但是整個(gè)設(shè)備的重量也增加了很多。
菲涅爾透鏡是一種特殊的透鏡，它沒有明顯的凹凸曲率，通過楔形、凹槽和環(huán)來調(diào)整不同區(qū)域的光線通過情況，這種調(diào)光最終可以像普通透鏡一樣實(shí)現(xiàn)光學(xué)成像。實(shí)際上，燈塔就使用菲涅爾透鏡將光線聚焦到海上部分區(qū)域（不是照亮整個(gè)海面）。
展開 案例說明
FFS（自由曲面）棱鏡-透鏡式頭戴顯示系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于光學(xué)透視式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）與混合現(xiàn)實(shí)（MR）設(shè)備中，例如智能頭戴設(shè)備、工業(yè)輔助裝配、醫(yī)學(xué)可視化以及仿真訓(xùn)練系統(tǒng)。該類光學(xué)系統(tǒng)通過自由曲面棱鏡實(shí)現(xiàn)光路折疊、虛像投射和透視光路合成，具備結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、光效率高以及出瞳較大等優(yōu)勢(shì)，特別適合集成式、輕量化的 AR-HMD 應(yīng)用。在本案例中，將通過設(shè)計(jì)一個(gè)典型的自由曲面棱鏡-透鏡組合式光學(xué)透視頭戴顯示系統(tǒng)，演示在 VLU 中的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，包括初始結(jié)構(gòu)生成，成像質(zhì)量分析，評(píng)價(jià)函數(shù)定義，優(yōu)化。
應(yīng)用場(chǎng)景
FFS（自由曲面）棱鏡-透鏡式頭戴顯示系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于光學(xué)透視式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）與混合現(xiàn)實(shí)（MR）設(shè)備中，例如智能頭戴設(shè)備、工業(yè)輔助裝配、醫(yī)學(xué)可視化以及仿真訓(xùn)練系統(tǒng)。該類光學(xué)系統(tǒng)通過自由曲面棱鏡實(shí)現(xiàn)光路折疊、虛像投射和透視光路合成，具備結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、光效率高以及出瞳較大等優(yōu)勢(shì)，特別適合集成式、輕量化的 AR-HMD 應(yīng)用。在本案例中，將通過設(shè)計(jì)一個(gè)典型的自由曲面棱鏡-透鏡組合式光學(xué)透視頭戴顯示系統(tǒng)，演示在 VLU 中的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，包括初始結(jié)構(gòu)生成，成像質(zhì)量分析，評(píng)價(jià)函數(shù)定義，優(yōu)化。
案例說明
設(shè)計(jì)結(jié)果
設(shè)計(jì)結(jié)果如下，像質(zhì)，系統(tǒng)規(guī)格、額外系統(tǒng)限制以及加工要求均滿足預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。
優(yōu)化后系統(tǒng)的3D光線追跡視圖
初始系統(tǒng)生成
評(píng)價(jià)函數(shù)定義
根據(jù)系統(tǒng)規(guī)格、額外系統(tǒng)限制以及像質(zhì)與加工要求，定義了各種與之對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)函數(shù)。
優(yōu)化
展開 這篇文章說明了如何在序列模式中，使用楔形棱鏡(wedge-shaped prism)和自由曲面建立頭戴式顯示器(HMD)。我們將以三個(gè)范例檔案演示不同階段的模型建立。(聯(lián)系我們獲取文章附件)
簡(jiǎn)介
在設(shè)計(jì)一個(gè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(augmented reality, AR)透視頭戴式顯示器(OST-HMD)時(shí)，我們會(huì)針對(duì)兩道光路進(jìn)行優(yōu)化：微顯示器的投影路徑以及供用戶看見外界的透視路徑。為了達(dá)到最佳的AR效果，光學(xué)設(shè)計(jì)者必須確保虛擬圖像和現(xiàn)實(shí)景物能正確結(jié)合。此技術(shù)可被廣泛應(yīng)用在軍事和醫(yī)療輔助等方面。
考慮到實(shí)際用途，設(shè)計(jì)者必須將整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成一個(gè)精巧且非侵入式的裝置，同時(shí)具備大視角(FOV)和小f-number等優(yōu)點(diǎn)。這篇文章說明如何使用楔形自由曲面棱鏡和膠合輔助鏡頭(cemented auxiliary lens)建立上述的光學(xué)系統(tǒng)。
參考專利
本文的范例參考了專利Patent US 2014/0009845 A1的設(shè)計(jì)。
在范例檔案中，我們針對(duì)各表面大量的運(yùn)用了傾斜(tilt)和偏心(decenter)技巧。在下方的示意圖中，我們可以看到系統(tǒng)使用自由曲面棱鏡(FFS prism)和膠合輔助鏡頭(cemented auxiliary lens, 圖中黃色部分)這兩個(gè)光學(xué)組件改變?nèi)肷涔獾男羞M(jìn)方向。FFS的使用增加了設(shè)計(jì)的自由度，使系統(tǒng)可使用較少的光學(xué)組件達(dá)成目的，大幅減少裝置的重量。另一方面，膠合輔助鏡頭(cemented auxiliary lens)可有效修正畸變，改善透視影像的質(zhì)量。
下圖參考自專利并稍加修改。
設(shè)計(jì)方針
OST-HMD包含了兩個(gè)光學(xué)組件：1)楔形FFS棱鏡 和 2) 膠合輔助鏡頭。
展開 這篇文章說明了如何在序列模式中，使用楔形棱鏡(wedge-shaped prism)和自由曲面建立頭戴式顯示器(HMD)。我們將以三個(gè)范例檔案演示不同階段的模型建立。
簡(jiǎn)介
在設(shè)計(jì)一個(gè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(augmented reality, AR)透視頭戴式顯示器(OST-HMD)時(shí)，我們會(huì)針對(duì)兩道光路進(jìn)行優(yōu)化：微顯示器的投影路徑以及供用戶看見外界的透視路徑。為了達(dá)到最佳的AR效果，光學(xué)設(shè)計(jì)者必須確保虛擬圖像和現(xiàn)實(shí)景物能正確結(jié)合。此技術(shù)可被廣泛應(yīng)用在軍事和醫(yī)療輔助等方面。
考慮到實(shí)際用途，設(shè)計(jì)者必須將整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成一個(gè)精巧且非侵入式的裝置，同時(shí)具備大視角(FOV)和小f-number等優(yōu)點(diǎn)。這篇文章說明如何使用楔形自由曲面棱鏡和膠合輔助鏡頭(cemented auxiliary lens)建立上述的光學(xué)系統(tǒng)。
參考專利
本文的范例參考了專利Patent US 2014/0009845 A1的設(shè)計(jì)（https://patents.google.com/patent/US20140009845）。
在范例檔案中，我們針對(duì)各表面大量的運(yùn)用了傾斜(tilt)和偏心(decenter)技巧。在下方的示意圖中，我們可以看到系統(tǒng)使用自由曲面棱鏡(FFS prism)和膠合輔助鏡頭(cemented auxiliary lens, 圖中黃色部分)這兩個(gè)光學(xué)組件改變?nèi)肷涔獾男羞M(jìn)方向。FFS的使用增加了設(shè)計(jì)的自由度，使系統(tǒng)可使用較少的光學(xué)組件達(dá)成目的，大幅減少裝置的重量。
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頭戴顯示設(shè)備的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
頭戴顯示設(shè)備的最新內(nèi)容
產(chǎn)品品牌：永嘉微電/VINKA
產(chǎn)品型號(hào)：VK1056B
封裝形式：SOP24
VK1056B是一個(gè)點(diǎn)陣式存儲(chǔ)映射的LCD驅(qū)動(dòng)器，可支持最大 56點(diǎn)（14SEG×4COM）的LCD屏，也支持2COM和3COM的 LCD屏。單片機(jī)可通過三條通信線配置顯示參數(shù)和發(fā)送顯示 數(shù)據(jù)，也可通過指令進(jìn)入省電模式。G106+156
? 工作電壓
產(chǎn)品品牌：永嘉微電VINKA
產(chǎn)品型號(hào)：VK2C21D
封裝形式：SOP16
VK2C21D是一個(gè)點(diǎn)陣式存儲(chǔ)映射的LCD驅(qū)動(dòng)器，可支持 最大32點(diǎn)（8SEGx4COM）或者最大32點(diǎn)（4SEGx8COM） 的LCD屏。單片機(jī)可通過I2C接口配置顯示參數(shù)和讀寫顯 示數(shù)據(jù)，也可通過指令進(jìn)入省電模式。其高抗干擾,低功 耗的特性適用于水電氣表以及工控儀表類產(chǎn)品。
5月26日，9:00-11:00
合作伙伴：上海恒士達(dá)科技有限公司
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5月26日 | Zemax模擬增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）系統(tǒng)的全息波導(dǎo)
簡(jiǎn)介：全息光波導(dǎo)是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）光學(xué)系統(tǒng)的核心傳輸與耦合組件，廣泛應(yīng)用于AR眼鏡、頭戴顯示設(shè)備
該技術(shù)還能被用于汽車后視鏡中，為駕駛員提供廣闊的視野；同時(shí)，由于AR/VR頭戴式顯示設(shè)備對(duì)高性能和緊湊組件的需求，自由曲面光學(xué)的應(yīng)用已在該領(lǐng)域變得無處不在。可見，如果沒有自由曲面光學(xué)，許多新興的光學(xué)技術(shù)將無法實(shí)現(xiàn)。
汽車投影透鏡
自由曲面光學(xué)的類型
如今，用于光學(xué)系統(tǒng)的非球形表面在不斷增加，可供選擇的幾何結(jié)構(gòu)比以往任何時(shí)候都更加復(fù)雜。
什么是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）？2個(gè)月前
顯示器包括眼鏡和頭戴式顯示設(shè)備、抬頭顯示器、智能手機(jī)、平板電腦和投影儀等。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的類型
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)主要有兩種類型——基于標(biāo)記的AR和無標(biāo)記的AR。在基于標(biāo)記的AR中，物理標(biāo)記（如二維碼）被用作將虛擬體驗(yàn)附加到真實(shí)對(duì)象上的一種簡(jiǎn)單方法，而無需對(duì)象識(shí)別和追蹤。在無標(biāo)記的AR中，不需要標(biāo)記。其通過多個(gè)傳感器根據(jù)顏色、圖案和位置等線索協(xié)調(diào)信息，以識(shí)別環(huán)境中的項(xiàng)目。
顯示器包括眼鏡和頭戴式顯示設(shè)備、抬頭顯示器、智能手機(jī)、平板電腦和投影儀等。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的類型
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)主要有兩種類型——基于標(biāo)記的AR和無標(biāo)記的AR。在基于標(biāo)記的AR中，物理標(biāo)記（如二維碼）被用作將虛擬體驗(yàn)附加到真實(shí)對(duì)象上的一種簡(jiǎn)單方法，而無需對(duì)象識(shí)別和追蹤。在無標(biāo)記的AR中，不需要標(biāo)記。其通過多個(gè)傳感器根據(jù)顏色、圖案和位置等線索協(xié)調(diào)信息，以識(shí)別環(huán)境中的項(xiàng)目。
案例說明
FFS（自由曲面）棱鏡-透鏡式頭戴顯示系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于光學(xué)透視式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）與混合現(xiàn)實(shí)（MR）設(shè)備中，例如智能頭戴設(shè)備、工業(yè)輔助裝配、醫(yī)學(xué)可視化以及仿真訓(xùn)練系統(tǒng)。該類光學(xué)系統(tǒng)通過自由曲面棱鏡實(shí)現(xiàn)光路折疊、虛像投射和透視光路合成，具備結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、光效率高以及出瞳較大等優(yōu)勢(shì)，特別適合集成式、輕量化的 AR-HMD 應(yīng)用。
應(yīng)用場(chǎng)景
FFS（自由曲面）棱鏡-透鏡式頭戴顯示系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于光學(xué)透視式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）與混合現(xiàn)實(shí)（MR）設(shè)備中，例如智能頭戴設(shè)備、工業(yè)輔助裝配、醫(yī)學(xué)可視化以及仿真訓(xùn)練系統(tǒng)。該類光學(xué)系統(tǒng)通過自由曲面棱鏡實(shí)現(xiàn)光路折疊、虛像投射和透視光路合成，具備結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、光效率高以及出瞳較大等優(yōu)勢(shì)，特別適合集成式、輕量化的 AR-HMD 應(yīng)用。在本案例中
根據(jù)創(chuàng)新、科技前沿趨勢(shì)、應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)潛力，獎(jiǎng)設(shè)有全球科技引領(lǐng)企業(yè)、最佳科技突破產(chǎn)品、最佳音頻產(chǎn)品、最佳智能家居產(chǎn)品、最佳頭戴顯示設(shè)備、最佳小家電產(chǎn)品、最佳數(shù)碼配件、最佳AI技術(shù)探索獎(jiǎng)、科技綠色發(fā)展獎(jiǎng)共9類獎(jiǎng)項(xiàng)。參展商及相關(guān)企業(yè)可自行選擇合適產(chǎn)品申報(bào)，只有在各自產(chǎn)品類別中評(píng)選優(yōu)異的產(chǎn)品才可獲此殊榮，最終獲獎(jiǎng)結(jié)果將被公布于CTIS官方網(wǎng)站及鈦媒體官方網(wǎng)站。
專業(yè)錄音、混音、處理設(shè)備等，提供高品質(zhì)音頻體驗(yàn);
電腦及周邊設(shè)備
電腦及聲卡等其它配件，音響、麥克風(fēng)、連接線等;
電子數(shù)碼配件
充電頭、移動(dòng)電源、數(shù)據(jù)線、藍(lán)牙產(chǎn)品、耳機(jī)\耳麥、音響、充電器、鼠標(biāo)、鍵盤、路由器、電源適配器、U盤、移動(dòng)硬盤、自拍桿、保護(hù)膜、保護(hù)殼等；
智能穿戴設(shè)備
智能手表、智能眼鏡、智能手環(huán)、穿戴式電腦、智能耳機(jī)、智能項(xiàng)鏈、智能頭盔、智能腕帶、可穿戴攝像機(jī)、頭戴式顯示設(shè)備
