[发明专利]具有可变屈光力反射器的显示系统

说明书

可穿戴增强现实头戴式显示系统可以被配置为将来自穿戴所述头戴式系统的穿戴者前面的世界的光传递到所述穿戴者的眼睛中。所述头戴式显示系统可以包括光学显示器，该光学显示器被配置为输出光以形成图像。所述系统可以包括被设置为接收来自所述显示器的所述光的一个或多个波导。可变屈光力反射器可以设置在所述一个或多个波导的前侧。所述反射器可以被配置为具有在施加电气信号时可调节的屈光力。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年2月23日提交的题为“VARIABLE-FOCUS VIRTUAL IMAGEDEVICES(可变焦虚拟图像设备)”的美国临时专利申请号62/462,850的优先权权益，其以整体内容通过引用并入本文。该临时专利申请包括通过引用并入并且形成本专利申请的一部分的以下部分：

1.部分I：针对题为“DISPLAY SYSTEM WITH VARIABLE POWER REFLECTOR(具有可变屈光力反射器的显示系统)”的申请的一部分的说明书和附图。

2.部分II：针对题为“VARIABLE-FOCUS VIRTUAL IMAGE DEVICES BASED ONPOLARIZATION CONVERSION(基于偏振转换的可变焦虚拟图像设备)”的申请的一部分的说明书和附图。

部分I和II讨论了可变焦或者可变屈光力设备以及与这些设备的部件相关联的特征并且这两个部分同样地形成本申请的公开内容的一部分。因此，部分I中所描述的各种特征、元素、结构、方法等可以以任何组合与部分II中所描述的特征、元素、结构、方法等一起使用、组合、并入、或以其他方式兼容。同样，部分II中所描述的各种特征、元素、结构、方法等可以以任何组合与部分I中所描述的特征、元素、结构、方法等一起使用、组合、并入、或以其他方式兼容。

本申请还通过引用并入以下各专利申请的整体内容：于2014年11月27日提交的美国申请号14/555,585；于2015年4月18日提交的美国申请号14/690,401；于2014年3月14日提交的美国申请号14/212,961；于2014年7月14日提交的美国申请号14/331,218。

技术领域

本公开涉及光学设备，包括增强现实成像和可视化系统。

背景技术

现代计算和显示技术促进了用于所谓的“虚拟现实”或“增强现实”体验的系统的开发，其中数字再现图像或其一部分以看起来是真实的或可以被感知为真实的方式呈现给用户。虚拟现实或“VR”场景通常涉及数字或虚拟图像信息的呈现而对其它实际的真实世界视觉输入不透明；增强现实或“AR”场景通常涉及将数字或虚拟图像信息呈现为对用户周围的实际世界的可视化的增强。混合现实或“MR”场景是“AR”类型的场景，并且通常涉及被整合到自然世界中且响应于自然世界的虚拟对象。例如，MR场景可以包括看起来由真实世界中的对象阻挡或者被感知为与真实世界中的对象交互的AR图像内容。

参考图1，了增强现实场景1。AR技术的用户看到以人、树木、背景中的建筑物和混凝土平台30为特征的真实世界的公园状设置20。用户还感知到他/她“看到”“虚拟内容”，例如站在真实世界平台1120上的机器人雕像40，以及看起来是大黄蜂的化身的正在飞行的卡通式化身角色50。这些元素50、40是“虚拟的”，其在真实世界中不存在。由于人类的视觉感知系统是复杂的，因此产生促进除其他虚拟或真实世界图像元素之外的虚拟图像元素的舒适的、感觉自然的、丰富的呈现的AR技术是具有挑战性的。

本文公开的系统和方法解决了与AR和VR技术相关的各种挑战。

发明内容