[发明专利]透视式近眼显示器

说明书

技术领域

一般而言，本申请涉及用于计算设备的显示器，且更具体而言，本申请涉及允许人眼同时聚焦在真实世界图像和可以利用真实世界图像覆盖的计算机生成的图像上。

背景技术

蜂窝和无线通信技术在过去的若干年已经发生了爆炸性的增长。蜂窝服务提供商现在提供了大量的特征和服务，这些特征和服务向其用户提供了对信息、资源和通信的前所未有的级别的访问。为了跟上这些服务增强的脚步，移动电子设备(例如，蜂窝电话、平板电脑、膝上型计算机等)已经变得特征更丰富，且现在通常包括强大的处理器、图形硬件、照相机、全球定位系统(GPS)接收器、以及用于将用户连接到朋友、工作、休闲娱乐活动的许多其它组件。由于这些改进，移动设备用户现在能够在其移动设备上执行强大的软件应用，例如将来自用户的物理环境的真实世界图像与计算机生成的图像结合的增强现实软件应用。由于这些和其它增强，移动设备已经变得无处不在，且移动设备用户现在期望在任何时刻、在任何地方访问内容、数据和通信。

随着移动设备的无处不在，以及其所提供的对应用和通信的几乎连续访问，移动设备用户被卷入与其移动设备更深的接触中，且变得对其物理环境更不注意。由于这些和其它原因，使移动设备用户能够同时聚焦在其物理环境和计算机生成的图像/内容的电子显示器对于消费者而言将是有益的。

发明内容

一实施例的近眼显示器可以包括透射型电子显示器，以及衍射型微透镜阵列，其配置成衍射一百分比的进入光以在离人眼大于或等于250mm的距离处形成显示器的虚拟图像，其中透射型电子显示器和微透镜阵列之间的距离是大约微透镜的焦距。衍射型微镜头阵列式可以部分衍射和部分透明的。透射型电子显示器可以包括多个像素，且衍射型微透镜阵列可以相对于像素设置，使得从每一像素发出的光的大约百分之五十被衍射到人眼的视网膜上的焦点内。透射型电子显示器包括多个透明部分，且衍射型微透镜阵列可以相对于所述透射型电子显示器配置及设置，使得来自真实世界场景的光不改变地穿过透射型显示器的透明部分。衍射型微透镜阵列可以相对于透射型电子显示器设置，使得来自真实世界场景的大约百分之五十的光穿过衍射型微透镜阵列并在人眼的视网膜上形成图像。衍射型微透镜阵列相对于透射型电子显示器设置，使得来自真实世界场景的大约百分之五十的光被所述微透镜阵列衍射到人眼的视网膜的焦点之外。衍射型微透镜阵列制作在玻璃衬底上和/或作为体积全息图被制作在胶片中。衍射型微透镜阵列和透射型电子显示器可以被制作到光学透镜中。透射型电子显示器可以是液晶显示器。透射型电子显示器可以是有机发光二极管显示器，其可以是透明的有机发光二极管显示器。

附图说明

附图被并入本申请中并构成本说明书的一部分，其示出了本发明的示例性实施例，且与上文给出的一般描述以及下文给出的详细描述一起，用于解释本发明的特征。

图1A-1C是在现有技术的增强现实眼镜中一般包含的组件的图示。

图2是适合在现有技术的平视显示系统上显示电子生成的图像的成像系统的图示。

图3A是眼镜形式的近眼显示系统的一实施例的图示。

图3B是适合在眼镜中使用的近眼显示系统的一实施例的图示。

图4-7是示出在配置成将来自真实世界场景的光和由电子设备生成的光聚焦在人的视网膜的近眼显示器中的光路的光线跟踪图。

图8是适合在近眼显示器实施例中使用的具有衍射图的全息微透镜阵列的图示。

图9是具有配置成靠近人眼形成图像使得所形成的图像在离人眼的一距离出现的全息微透镜阵列的近眼显示系统的实施例的图示。

图10是示出头戴式显示器(HMD)系统的一实施例的示例性组件的框图。

图11是适合与各种实施例一起使用的移动计算设备的框图。

具体实施方式

将参考附图详细描述各种实施例。只要有可能，将贯穿附图使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。为了说明性的目的引用了特定示例和实现，不意在限制本发明或权利要求书的保护范围。

在本申请中使用词语“示例性的”来指“充当示例、实例、或说明”。在本申请中标描述为“示例性的”任何实现无需被解释为比其它的实现有效或有利。