[发明专利]显示装置及通过该显示装置进行显示的方法

说明书

本申请涉及一种显示装置及通过该显示装置进行显示的方法。该显示装置包括用于呈现背景图像的至少一个背景显示器、用于呈现聚焦图像的至少一个聚焦图像投影仪、图像转向单元、用于检测注视方向的装置以及与图像转向单元和用于检测注视方向的装置通信耦合的处理器，该至少一个背景显示器包括至少一个投影表面。所呈现的背景图像的投影的角宽度介于40度至220度之间。所呈现的聚焦图像的投影的角宽度介于5度至60度之间。进行布置以将所呈现的聚焦图像的投影与所呈现的背景图像的投影相结合来创建视觉场景。

技术领域

本公开总体上涉及视觉信息的呈现，更特别地涉及显示装置，该显示装置包括背景显示器和聚焦图像投影仪。此外，本公开还涉及通过上述提及的显示装置进行显示的方法。

背景技术

近来，诸如虚拟现实、增强现实等现代技术的使用在人们的日常生活中有了快速的发展。例如，这种技术可以用于诸如游戏、教育、军事训练、医疗手术训练等应用。具体地，这种技术给设备的用户展示了仿真环境(通常称为“虚拟世界”)。通过在设备中的显示器上呈现构成仿真环境的图像来展示仿真环境。这种设备的示例包括但不限于头戴式虚拟现实设备、虚拟现实眼镜和增强现实耳机。这种设备适于使用诸如体视学之类现代技术将沉浸在仿真环境中的感觉呈现给用户。

然而，这种现有设备具有某些限制。在示例中，这种设备中使用的传统显示器的尺寸较小。具体地，该传统显示器提供的像素密度不足以模仿人眼的视敏度(visualacuity)。此外，提供更高像素密度的显示器尺寸过大而不能容纳在这种设备中。在另一示例中，现有设备中使用的显示器需要大量的光学部件来正确地呈现仿真环境以及实现如人类视觉系统中的注视偶然性(gaze contingency)。具体地，这种光学部件的大小及数量难以容纳在这种设备中。因此，这种现有设备没有得到充分发展并且模仿人类视觉系统的能力受到限制。

因此，鉴于上述讨论，需要克服上述与用于实现仿真环境的设备中所使用的传统显示器相关联的缺陷。

发明内容

本公开内容旨在提供一种显示装置。本公开还旨在提供一种通过显示装置进行显示的方法，该显示装置包括至少一个背景显示器和至少一个聚焦图像图影仪，该至少一个背景显示器包括至少一个投影表面。本公开旨在为以下现有问题提供解决方案：像素密度和物理尺寸间的权衡、以及在用于实现仿真环境的设备中所使用的传统显示器的图像不连续性。本公开的目的在于提供一种至少部分地克服在现有技术中遇到的问题的解决方案，以及提供一种逼真地模仿人类视觉系统的显示装置。

一方面，本公开的实施例提供了一种显示装置，包括：

-至少一个背景显示器，用于呈现背景图像，其中，所呈现的背景图像的投影的角宽度的范围为40度至220度，该至少一个背景显示器包括至少一个投影表面；以及

-至少一个聚焦图像投影仪，用于呈现聚焦图像，其中，所呈现的聚焦图像的投影的角宽度的范围为5度至60度；

-图像转向单元；

-用于检测注视方向的装置；

-处理器，与图像转向单元和用于检测注视方向的装置以通信方式耦接，其中，处理器被配置成：

(a)接收输入图像，并使用所检测的注视方向来确定输入图像的视觉精度区域；

(b)处理所述输入图像以生成背景图像和聚焦图像，背景图像具有第一分辨率，聚焦图像具有第二分辨率，其中：

-遮蔽背景图像中的与输入图像的视觉精度区域基本对应的区域，

-聚焦图像基本对应于输入图像的视觉精度区域，以及

-第二分辨率高于第一分辨率；

(c)在至少一个背景显示器上呈现背景图像；