[发明专利]紧凑型增强现实/虚拟现实显示器

说明书

本公开涉及紧凑型增强现实/虚拟现实显示器，提供了用于将显示器生成的光显示到预定的视场上的具有增强现实(AR)功能的显示设备的实现方式。在一个实现方式中，显示设备包括安装组件，被配置为与跟显示器相关联的移动计算设备可移除地附接，从而根据预定位置布置显示器。显示设备还包括光学装置，该光学装置具有相对于显示器的预定位置的预定布置并且限定视场。该光学装置包括第一反射镜元件，被配置为反射基于显示器所生成的光的第一入射光的第一部分，以及第二反射镜元件，被放置在视场内并且被配置为将基于第一入射光的第一部分的第二入射光的第二部分反射到视场上。

技术领域

本公开总地涉及基于计算机的娱乐，并且更具体地涉及适合用于增强现实(AR)和/或虚拟现实(VR)显示设备的光学装置。

背景技术

自从第一批视频游戏被开发以来，计算机图形技术已经历了巨大的发展。现在，相对廉价的3D图形引擎可提供在仅仅花费几百美元的手持视频游戏平台、家庭视频游戏平台和个人计算机硬件平台上的接近照片真实感的交互式游戏体验。这些视频游戏系统通常包括手持控制器、游戏控制器或者在手持视频游戏平台的情况下包括集成控制器。用户与控制器交互以向视频游戏系统发送命令或其它指令，来控制视频游戏或其它模拟场景。例如，控制器可以包括由用户操作的游戏杆和按钮。

虽然视频游戏允许用户直接与视频游戏系统交互，但是这样的交互主要影响被显示在视频游戏设备上(或被连接的显示器上)的图形展示，而很少影响虚拟世界以外的任何其它物体。就是说，用户可以指定对视频游戏系统的输入，指示用户的虚拟化身应当执行跳跃动作，并且作为响应，视频游戏系统可以显示用户的虚拟化身正在跳跃。但是，这样的交互通常被局限于虚拟世界，而虚拟世界以外的任何交互都被限制(例如当特定动作发生时，手持游戏设备可能会振动)。

此外，很多手持游戏设备包括某种形式的视觉感知设备，该设备可以被用于捕获物理真实世界场景下的图像或图像序列。所捕获的图像随后可以被显示在例如手持游戏设备的显示器上。某些设备可以被配置为在所捕获的图像被显示之前向这些图像中插入虚拟对象。此外，其它设备或应用可能允许用户在物理场景的被捕获图像内绘制或涂画细节。但是，由于这些改动只应用于物理场景的单一图像，来自不同角度的该物理场景的后续被捕获图像可能不能体现用户的改动。

发明内容

这里所描述的一个实施例是一种具有增强现实(AR)功能的显示设备，用于将显示器所生成的光显示到预定的视场上。该显示设备包括光学装置，该光学装置具有相对于显示器的预定位置的预定布置并且限定视场。该光学装置包括：分束器元件，该分束器元件被放置在视场内并且被配置为透射基于显示器所生成的光的第一入射光的第一部分；以及第一反射镜元件，该第一反射镜元件被配置为向分束器元件反射基于第一部分的第二入射光的第二部分。分束器元件还被配置为将基于第二部分的第三入射光的第三部分反射到视场上。

这里所描述的另一实施例是一种具有增强现实(AR)功能的显示设备，用于将显示器所生成的光显示到预定的视场上。该显示设备包括光学装置，该光学装置具有相对于显示器的预定位置的预定布置并且限定视场。该光学装置包括：第一反射镜元件，该第一反射镜元件被配置为反射基于显示器所生成的光的第一入射光的第一部分；以及第二反射镜元件，该第二反射镜元件被放置在视场内并且被配置为将基于第一部分的第二入射光的第二部分反射到视场上。

这里所描述的另一实施例是一种具有增强现实(AR)功能的显示设备，用于将显示器所生成的光显示到预定的视场上。该显示设备包括被放置在视场内的透光显示器，以及第一透镜元件，该第一透镜元件被放置在视场内透光显示器的第一侧，该第一透镜元件具有正屈光度(optical power)。该显示设备还包括第二透镜元件，该第二透镜元件在视场内被放置在透光显示器的与第一侧相对的第二侧，该第二透镜元件具有与上述正屈光度的大小相等的负屈光度。

附图说明