[發明專利]用于采用虛擬或增強現實裝置生成虛擬內容顯示的方法和系統

有效

• 申請號: 201580041034.8
• 申請日: 2015-05-29
• 公開（公告）號: CN106662754B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: R·D·泰克爾斯特;M·克盧格
• 申請（專利權）人: 奇躍公司
• 主分類號: G02B30/24
• 分類號: G02B30/24;G02B30/26;G02B5/18;G03B21/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 姜利芳;楊曉光

1.一種用于生成用于虛擬現實和/或增強現實的立體圖像的方法，包括：

通過內耦合光學器件接收輸入光束；

通過具有第一取向的第一衍射元件，將來自所述內耦合光學器件的所述輸入光束的第一部分的傳播方向偏轉成與入射在所述第一衍射元件上的入射方向正交的朝向第二衍射元件的第一方向；

通過所述第二衍射元件將所述輸入光束的所述第一部分中的一部分朝向觀察者的眼睛偏轉，所述第二衍射元件具有不同于所述第一取向的第二取向；

通過目鏡的基板使所述輸入光束的第二部分在所述入射方向上傳播；以及

在所述輸入光束的所述第二部分撞擊所述第二衍射元件時，通過所述第二衍射元件將所述輸入光束的所述第二部分中的一部分朝向所述觀察者的眼睛偏轉，其中所述第一衍射元件和所述第二衍射元件以折疊或覆蓋的布置被布置在所述基板的相對側。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，

所述輸入光束的所述第二部分的剩余部分在所述目鏡的所述基板內傳播，所述方法還包括：

通過所述第一衍射元件將所述輸入光束的所述第二部分的所述剩余部分中的一些朝向所述第二衍射元件偏轉；以及

通過所述第二衍射元件將所述輸入光束的所述第二部分的所述剩余部分中的一部分定向為朝向所述觀察者從所述目鏡出射。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，

所述輸入光束的所述第一部分中的剩余部分在所述目鏡的所述基板內傳播，所述方法還包括：

通過使得所述第一部分中的所述剩余部分與所述第一衍射元件和所述第二衍射元件相互作用，來將另外的光束定向為朝向所述觀察者從所述目鏡出射。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述目鏡包括第一層和第二層，所述第一層包括所述第一衍射元件和所述第二衍射元件，并且所述第二層包括第三衍射元件和第四衍射元件，所述方法還包括：

通過使用一個或多個控制信號來動態地開啟所述目鏡的所述第二層；以及

通過至少所述第三衍射元件和所述第四衍射元件，將光束定向為朝向所述觀察者從所述目鏡出射。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述第一層主控與第一焦距相關聯的第一焦平面，并且從所述目鏡出射的光束對用戶看起來從所述第一焦平面發出。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述第二層主控與第二焦距相關聯的第二焦平面，并且從所述目鏡出射的光束對用戶看起來從所述第二焦平面發出。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一衍射元件和所述第二衍射元件包括表面浮雕型衍射元件、體相型衍射元件或表面浮雕型衍射元件和體相型衍射元件的組合。

8.一種用于生成用于虛擬現實和/或增強現實的立體圖像的裝置，包括：

用于接收輸入光束的內耦合光學器件；

所述裝置中的第一衍射元件，用于將來自所述內耦合光學器件的所述輸入光束的第一部分的傳播方向偏轉成與入射在所述第一衍射元件上的入射方向正交的朝向第二衍射元件的第一方向，所述第一衍射元件具有第一取向；

包括基板的目鏡，所述基板用于使所述輸入光束的第二部分在所述入射方向上傳播；以及

所述裝置中的所述第二衍射元件，用于分別將所述輸入光束的所述第一部分中的一部分和所述輸入光束的所述第二部分中的一部分朝向觀察者的眼睛偏轉，以在一個或多個焦平面上產生圖像并顯示給觀察者，所述第二衍射元件具有不同于所述第一取向的第二取向，其中所述第一衍射元件和所述第二衍射元件以折疊或覆蓋的布置被布置在所述基板的相對側。

9.根據權利要求8所述的裝置，其中，所述第一衍射元件和所述第二衍射元件被布置在附接到第一層的整體、不可分離的層中。

10.根據權利要求9所述的裝置，其中，所述第一衍射元件和所述第二衍射元件在所述整體、不可分離的層中采用單個記錄來創建。