[发明专利]包括调制叠层的近眼显示系统

说明书

一种近眼显示系统，其包含图像源、调制叠层和成像组件。在一个实施例中，所述调制叠层包含一个或多个数字光路长度调制器。

相关申请

本发明要求2016年12月8日提交的美国专利申请第15/236,101号的优先权，该申请以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种近眼显示系统，并且更具体地涉及一种包括调制叠层的近眼显示系统。

背景技术

近眼显示系统正变得越来越普遍。这类近眼显示系统试图向用户提供三维显示。在现有技术中，渲染多个焦平面的显示器利用机械运动，诸如齿轮或液体透镜。这类机构昂贵、缓慢且相对易碎。另一种显示多个焦距的现有技术方法使用多个镜子和透镜。

这种现有技术解决方案是大型、昂贵且缓慢的某种组合。液体透镜昂贵且缓慢，并且现有技术的分束器很大。这使得它们难以使用，并且对于尺寸或成本受限的系统，尤其是近眼显示系统无用。

附图说明

图1是近眼显示系统(NED)的一个实施例的图示，其中可以使用本发明。

图2A是近眼显示系统的一个实施例的方框图。

图2B是投影组件的一个实施例的方框图。

图3A和图3B是近眼显示系统中的数字光路长度调制器的一个实施例的图。

图3C是示出焦距和共轭比之间的关系的光学图。

图4是包括多个数字光路长度调制器的调制叠层的一个实施例的方框图。

图5A示出了使用OPLE的效果的一个实施例，其中光具有第一偏振。

图5B示出了使用图5A的OPLE的效果的一个实施例，其中光具有第二偏振。

图5C示出了使用自对准OPLE的效果的一个实施例，其中光具有第二偏振。

图5D示出了光路扩展的示例以及对虚拟物距的影响。

图5E示出了两个焦平面中的图像元素的示例。

图6是使用包括多个虚拟物距的近眼显示系统的一个实施例的流程图。

图7是使用具有光路长度的空间调整的近眼显示系统的一个实施例的流程图。

图8是使用具有光路长度的时间顺序调整的近眼显示系统的一个实施例的流程图。

图9是基于辅助数据使用具有光路长度的可变调整的近眼显示系统的一个实施例的流程图。

图10是使用眼睛跟踪用于反馈的动态焦平面的一个实施例的流程图。

具体实施方式

描述了一种利用调制叠层的近眼显示系统。调制叠层包括一个或多个数字光路长度调制器，以调整光的路径长度。数字光路长度调制器可用于创建两个焦平面。在一个实施例中，使用具有多个数字光路长度调制器的调制叠层，可以增加焦平面的数量。创建其中重叠、聚焦和聚散的3D标记匹配的显示提供了构建能够满足人类视觉的生理要求的系统的能力。这产生了比目前可能的更好质量的3D显示，并且可以防止与3D显示相关的不适。

以下对本发明实施例的具体实施方式参考了附图。附图示出了实践本发明的各种实施例。这些实施例的描述足够详细，以使本领域技术人员能够实施本发明。本领域技术人员理解，可以利用其它实施例，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下进行逻辑、机械、电气、功能和其它改变。以下具体实施方式不应被视为具有限制意义，并且本发明的范围仅由所附权利要求限定。