[发明专利]显示装置和使用图像渲染器和光学组合器进行显示的方法

权利要求书

1.一种显示装置，包括：

-至少一个背景图像渲染器，所述至少一个背景图像渲染器用于渲染背景图像，其中，经渲染的背景图像的投影的角宽度的范围介于40度到220度之间；

-至少一个聚焦图像渲染器，所述至少一个聚焦图像渲染器用于渲染聚焦图像，其中，经渲染的聚焦图像的投影的角宽度的范围介于5度到60度之间；以及

-至少一个光学组合器，所述至少一个光学组合器用于将经渲染的背景图像的投影与经渲染的聚焦图像的投影进行组合以创建视觉场景；

其中，以在所述视觉场景中提供至少两个不同的光学距离的方式创建所述视觉场景。

2.根据权利要求1所述的显示装置，还包括至少一个第一可控镜头，所述至少一个第一可控镜头用于调整经渲染的背景图像的光学距离。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述至少一个第一可控镜头的焦距以与所述至少一个背景图像渲染器的刷新率基本相似的速率被调整。

4.根据权利要求1、2或3所述的显示装置，还包括至少一个第二可控镜头，所述至少一个第二可控镜头用于调整经渲染的聚焦图像的光学距离。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述至少一个第二可控镜头的焦距以与所述至少一个聚焦图像渲染器的刷新率基本相似的速率被调整。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的显示装置，还包括：彼此临近设置的两个棱镜以及用于调整所述两个棱镜之间的距离的至少一个致动器，其中，所述两个棱镜之间的距离被调整以在所述至少两个不同的光学距离之间切换。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的显示装置，其中，所述至少一个背景图像渲染器和/或所述至少一个聚焦图像渲染器通过至少一个显示器来实现，所述至少一个显示器至少包括第一像素组和第二像素组，其中，由所述第一像素组提供的第一光学距离不同于由所述第二像素组提供的第二光学距离。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置，其中，所述至少一个聚焦图像渲染器通过包括像素阵列的至少一个显示器来实现，并且其中，所述显示装置还包括位于所述至少一个显示器的像素阵列前面的至少一个微透镜阵列，所述至少一个微透镜阵列被设置成通过以下方式来放大由所述像素阵列的相应像素所渲染的所述聚焦图像的至少一个区域：为所述聚焦图像的至少一个区域提供所需的光学距离。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的显示装置，还包括：

-用于检测凝视方向的装置；以及

-处理器，所述处理器与所述至少一个光学组合器和所述用于检测凝视方向的装置通信上耦接，其中，所述处理器被配置为：

(a)接收输入图像，并使用所检测的凝视方向来确定所述输入图像的视觉精度区域；

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

(i)所述聚焦图像基本上对应于所述输入图像的视觉精度区域；以及

(ii)所述第二分辨率高于所述第一分辨率；以及

(c)基本上同时在所述至少一个背景图像渲染器处渲染所述背景图像以及在所述至少一个聚焦图像渲染器处渲染所述聚焦图像，同时控制所述至少一个光学组合器以通过以下方式将所述经渲染的背景图像的投影与所述经渲染的聚焦图像的投影进行组合：所述经渲染的聚焦图像的投影与经渲染的背景图像的、对应于所述输入图像的视觉精度区域的区域的投影基本上重叠。