[发明专利]用于扩展现实显示的自动焦点改善

说明书

技术领域

本发明涉及用于扩展现实显示的自动焦点改善。 

背景技术

扩展现实是一种允许将虚拟图像与现实世界物理环境或空间相混合的技术。通常，用户佩戴近眼显示器以查看虚拟物体和现实物体的混合图像。该近眼显示器通常使用光学器件与立体视觉的组合来将虚拟图像聚焦到空间内。用户的聚焦能力能将用户限于正在查看的处于该空间中的仅仅一部分中的物体、即现实物体和虚拟物体二者(如有的话)。 

发明内容

本技术提供了用于改善混合的现实或扩展现实显示的物体的焦点的实施例。用户通过近眼显示设备查看场景。该场景包括用户用他或她的眼睛直接查看的物理环境或空间中的一个或多个现实物体。在透视显示设备的情况下，用户通过显示设备的清透或透视透镜直接地查看现实物体。一个或多个虚拟物体由显示设备投影到用户眼睛位置的至少之一。因此，用虚拟物体来扩展现实场景的显示。 

在一实施例中，本技术提供了包括透视显示设备的扩展现实系统，该透视显示设备包括被定位为被用户透视的可变焦透镜。由附连到透视显示设备的微显示器部件来生成虚拟图像。该虚拟图像被投影到用户的至少一只眼睛中，使得用户在通过可变焦透镜进行查看时看见虚拟物体和现实物体二者。一个或多个处理器在存储在可访问存储器中的软件的控制下确定当前用户聚焦区。该处理器控制聚焦区调整单元以用于将可变焦透镜聚焦到当前用户聚焦区中。 

在另一实施例中，扩展现实系统提供缩放特性。该处理器基于缩放特性和当前用户聚焦区来确定焦距，并且聚焦区调整单元基于所确定的焦距来调整可 变焦透镜。 

在另一实施例中，本技术提供了一种用于提供扩展现实系统中物体的改善的焦点的方法。用户在包括现实物体的空间的三维模型中的视野被确定为当前用户聚焦区。针对至少一只眼睛把被定位为被用户透视的可变焦透镜自动地调整为聚焦在当前用户聚焦区中。在用户的视野中的现实世界焦距处显示一个或多个虚拟物体。对用户视野中的物体之一的图像进行视觉增强。在一个示例中，现实物体被视觉增强。 

提供本发明内容以便以简化的形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。 

附图说明

图1A是描绘了用于提供扩展现实显示中的焦点改善的系统的一个实施例的示例性组件的框图。 

图1B是头戴式显示设备的实施例的一部分的顶视图，其包括被定位为被用户透视的可变焦透镜。 

图1C是头戴式显示设备的另一实施例的一部分的顶视图，其包括被定位为被用户透视的可变焦透镜。 

图2A是供用作近眼显示器的微显示器部件的一部分的可旋转透镜系统的示例。 

图2B1和图2B2是展示出不同曲率半径的流体透镜的示例，这些流体透镜供用作微显示器部件的一部分或者用作透视可变焦透镜。 

图2B3是聚焦区域调整单元的另一示例，其可以用于作为微显示器部件的一部分或者作为透视可变焦透镜的液体透镜。 

图2C是供用作近眼显示器的微显示器部件的一部分的双折射透镜系统的示例。 

图2D是供用作微显示器部件的一部分的可插入透镜系统的示例。 

图3是头戴式显示单元的组件的一个实施例的框图。 

图4是与头戴式显示单元相关联的处理单元的组件的一个实施例的框图。 

图5是结合头戴式显示单元使用的中枢计算系统的组件的一个实施例的框图。 

图6是可用于实现在此所述的中枢计算系统的计算系统的一个实施例的框图。 

图7是描绘可改变将处于用户的焦点处的虚拟内容的焦点的多用户系统的框图。 

图8是描述了用于扩展现实显示中的焦点改善的过程的一个实施例的流程图。 

图9是描述用于创建空间的模型的过程的一个实施例的流程图。 

图10是描述用于将模型分割成物体的过程的一个实施例的流程图。 

图11是描述用于标识出物体的过程的一个实施例的流程图。 

图11A是描述用于响应于移动物体来更新模型的过程的一个实施例的流程图。 

图12A是描述了用于将可变焦透镜调整到当前用户聚焦区中的过程的实施例的流程图。 

图12B是描述了用于针对缩放特性调整可变焦透镜的过程的实施例的流程图。 

图13是描述用于显示将在被查看近眼显示器的用户查看时处于焦点处的虚拟物体的过程的一个实施例的流程图。