[发明专利]增强现实眼镜

说明书

头戴式显示器设备能够为用户提供一种增强现实(AR)体验，其具有由计算机生成(CG)内容表示的增强元件的私人访问。该装置的核心包括光学组合器和一层光致变色材料或其它类似的装置，当受到适当的条件时，它们从透明变为不透明，使得创建的占据所述层的小部分的遮挡蒙板图案的尺寸和位置对应于CG内容。该设备允许用户选择性地对周围人隐藏CG内容，同时保留对其元素被增强或补充的现实世界的视觉。

相关申请的交叉引用

不适用

关于联邦政府资助研究或开发的声明

不适用

联合研究协议各方的名称

不适用

通过办公室电子申请系统(EFS-WEB)通过紧凑型光盘提交或作为文本

文件提交的材料的通过参考方式并入

不适用

关于发明人或联合发明人的先前披露的声明

不适用

技术领域

本发明涉及增强现实头戴式显示器，更具体地，本发明涉及一种具有改进的用户隐私的光学透视增强现实眼镜。

背景技术

用于增强现实(AR)的常规光学透视头戴式显示器(HMD)设备通常在用户的视线中采用透明光学组件，其中由计算机生成的虚拟元件，也称为计算机生成(CG)内容，叠加在用户眼睛直接感知的真实世界视图上。这种类型的HMD用于通过覆盖相关和空间配准的CG内容来增强用户当前对现实的感知；然而，由于光学组件的透明性质使CG内容对用户和周围的人都可见，因此对CG内容的可访问性没有隐私控制。

本发明被设计为自动生成遮挡蒙板，该遮挡蒙板允许用户选择性地阻挡CG内容以免周围人看到，使得CG内容仅对用户可见，这在CG内容包含敏感或机密信息时尤其重要。

Ha等人的美国专利第7,639,208号教导了具有遮挡支撑的光学透视HMD。虽然此设备允许用户阻止或传递通过设备查看的真实世界场景的某些部分，但它侧重于增强用户感觉虚拟对象真实存在于现实世界中并且遮挡蒙板基于实际和虚拟对象的3-D空间映射，其与本文描述的发明不同，并且缺少通过阅读下面结合附图和权利要求的详细描述对于本领域技术人员而言将变得显而易见的某些特征和功能益处。

发明概述

这里描述的本发明描绘了个人可穿戴计算设备的物品，特别是头戴式显示器(HMD)设备，其通过显示与用户的周围环境叠加的相关的空间配准的计算机生成(CG)内容来向用户提供一种增强现实(AR)体验，其特征在于CG内容可以选择性地隐藏于周围的人并且仅对用户可见。根据本发明的方面，本发明通过提供看似是现实世界的一部分的信息同时允许用户对这种信息进行改进的私人访问来增强用户当前对现实的感知。

本实施方案总体上涉及HMD设备，其是光学透视设备，至少包括前置摄像头、电池、耦合到机载计算系统的CG内容引擎、图像源和用于每个用户眼睛的光学透视显示系统。光学透视显示器还包括光学组合器和放置在光学组合器的最外层的至少一层液晶显示(LCD)面板。光学组合器是一种部分透射且部分反射的透镜元件，其允许从图像源投射的CG内容被反射到用户眼睛，同时允许用户保持对现实世界的观察，使得CG内容被叠加到现实世界中的增强对象上。由于光学组合器的部分透明性，CG内容暴露给周围的人。因此，为了隐藏CG内容并使其仅可由用户访问以改进信息的私人访问，当施加电压时，LCD面板的部分将其透明度从透明变为不透明，以便创建遮挡蒙板图案，其位置和尺寸对应于光学组合器上显示的CG内容。CG内容的位置和尺寸以及因此遮挡蒙板图案还被配置为根据若干因素同时改变，包括现实世界中的增强对象相对于用户头部的位置的位置。在LCD面板上创建的遮挡蒙板图案受到限制，从而使用户具有现实世界的可接受的视野。