[發(fā)明專利]用于具有集成的偏振器的顯示設(shè)備的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880012195.8
• 申請(qǐng)日: 2018-02-14
• 公開（公告）號(hào): CN110300905B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H-C·程;I·L·C·楊;L·E·埃德溫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奇躍公司
• 主分類號(hào): G02B5/30
• 分類號(hào): G02B5/30;G02B27/14;G02B27/28
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 姜利芳;楊曉光

一種用于將圖像投影到觀察者的眼睛的目鏡單元包括具有世界側(cè)和與所述世界側(cè)相對(duì)的觀察者側(cè)的目鏡。所述目鏡單元還包括鄰近所述目鏡的所述世界側(cè)設(shè)置的偏振器。在示例中，所述偏振器包括線柵偏振器。在一些實(shí)施例中，所述線柵偏振器可操作以透射p偏振光并且反射s偏振光。在一些實(shí)施例中，所述偏振器可以包括吸收偏振器。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2017年2月16日提交的題為“Method and System for DisplayDevice with Integrated Polarizer(用于具有集成的偏振器的顯示設(shè)備的方法和系統(tǒng))”的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?2/459,984的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容以其整體通過引用并入本文用于所有目的。

背景技術(shù)

現(xiàn)代計(jì)算和顯示技術(shù)已經(jīng)促進(jìn)用于所謂的“虛擬現(xiàn)實(shí)”或者“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”體驗(yàn)的系統(tǒng)的發(fā)展，其中，數(shù)字再現(xiàn)圖像或其部分以其似乎真實(shí)或者可以被感知為真實(shí)的方式呈現(xiàn)給用戶。VR場景典型地涉及數(shù)字或者虛擬圖像信息的呈現(xiàn)，而對(duì)于其他實(shí)際現(xiàn)實(shí)世界視覺輸入不透明；AR場景典型地涉及將數(shù)字或者虛擬圖像信息呈現(xiàn)為對(duì)用戶周圍的實(shí)際世界的可視化的增強(qiáng)。

盡管在這些顯示技術(shù)中取得的進(jìn)步，在本領(lǐng)域中需要涉及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)(特別是顯示系統(tǒng))的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本公開大體涉及與包括可穿戴顯示器的投影顯示系統(tǒng)有關(guān)的方法和系統(tǒng)。更特別地，本公開的實(shí)施例提供了用于具有一個(gè)或多個(gè)集成的偏振器和改進(jìn)的系統(tǒng)性能的目鏡的方法和系統(tǒng)。本公開適用于計(jì)算機(jī)視覺和圖像顯示系統(tǒng)中的各種應(yīng)用。

在一些投影顯示系統(tǒng)中，來自投影儀的光可以耦合到目鏡中，該目鏡進(jìn)而將圖像投影到觀察者的眼睛。另外，來自投影儀的旨在用于觀察者的眼睛的光、源于除投影儀之外的源的光(例如，來自觀察者附近的頂燈的光)可以耦合到目鏡中，從而產(chǎn)生呈現(xiàn)給觀察者的偽影。

根據(jù)本公開的實(shí)施例，可以彎曲的光學(xué)元件(例如，偏振器、波片和/或化妝透鏡)與目鏡集成。由于偏振控制用于減小來自除投影儀之外的源的光的耦合效率，因而將這些光學(xué)元件與目鏡集成可以導(dǎo)致低水平的偽影產(chǎn)生。

根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供了一種用于將圖像投影到觀察者的眼睛的目鏡單元。目鏡單元包括：目鏡，其具有世界側(cè)和與世界側(cè)相對(duì)的觀察者側(cè)；以及偏振器，其鄰近目鏡的世界側(cè)設(shè)置。在示例中，偏振器包括線柵偏振器。在一些實(shí)施例中，線柵偏振器可操作以透射p偏振光并且反射s偏振光。在一些實(shí)施例中，偏振器可以包括吸收偏振器。

根據(jù)本公開的另一實(shí)施例，用于將圖像投影到觀察者的眼睛的目鏡單元包括：目鏡，其具有世界側(cè)和與世界側(cè)相對(duì)的觀察者側(cè)；彎曲化妝透鏡，其鄰近目鏡的世界側(cè)設(shè)置；以及偏振器，其設(shè)置在目鏡與彎曲化妝透鏡之間。

根據(jù)本公開的另一實(shí)施例，用于將圖像投影到觀察者的眼睛的目鏡單元包括：目鏡，其具有世界側(cè)和與世界側(cè)相對(duì)的觀察者側(cè)；彎曲化妝透鏡，其鄰近目鏡的世界側(cè)設(shè)置；以及偏振器，其設(shè)置在目鏡與彎曲化妝透鏡之間。

根據(jù)本公開的又一實(shí)施例，用于將圖像投影到觀察者的眼睛的目鏡單元包括：目鏡，其具有世界側(cè)和與世界側(cè)相對(duì)的觀察者側(cè)；彎曲化妝透鏡，其鄰近目鏡的世界側(cè)設(shè)置；偏振器，其設(shè)置在目鏡與彎曲化妝透鏡之間；以及四分之一波片，其設(shè)置在目鏡與偏振器之間。在實(shí)施例中，偏振器包括線柵偏振器。在實(shí)施例中，目鏡單元還可以包括二向色性偏振器，該二向色性偏振器被定位在線柵偏振器與四分之一波片之間。

通過本公開實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于常規(guī)技術(shù)的許多益處。例如，本公開的實(shí)施例提供了減少可能不利地影響觀察者體驗(yàn)的不期望的偽影的方法和系統(tǒng)。此外，一些實(shí)施例再循環(huán)利用世界光、由目鏡發(fā)射的光、或者二者。通過一些實(shí)施例提供動(dòng)態(tài)衰減功能，例如，結(jié)合由目鏡發(fā)射的光的再循環(huán)利用。本公開的這些和其他實(shí)施例連同其許多優(yōu)點(diǎn)和特征結(jié)合以下文本和附圖更詳細(xì)地描述。

附圖說明

本文中所公開的實(shí)施例的教導(dǎo)可以通過結(jié)合附圖考慮以下詳細(xì)描述容易地理解。