[发明专利]利用可选择的光学元件的视场扩展

说明书

一种头戴式显示器(HMD)包括第一显示像素、第二显示像素和第三显示像素。第二显示像素设置在第一显示像素和第三显示像素之间。第一显示像素和第二显示像素在HMD的用户的第一眼睛的第一视场(FOV)内，并且第二显示像素和第三显示像素在用户的第二眼睛的第二FOV内。可选择的光学元件被驱动到第一状态和第二状态，以使来自第二显示像素的第二显示光在第一时间段期间对第一眼睛可见，并且在第二时间段期间对第二眼睛可见，从而为用户扩展FOV。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月18日提交的第16/224,024号美国非临时申请的优先权，该非临时申请特此通过引用被并入。

技术领域

本公开大体上涉及光学器件，尤其涉及显示系统。

背景信息

在某些上下文中，显示系统具有宽视场(FOV)是有利的。随着显示系统变得更加紧凑，提供宽的FOV可能会变得更加困难。在头戴式显示器(HMD)的特定上下文中，一个或更多个显示器通常被包括在HMD中，并且光学器件协助向用户的眼睛呈现虚拟图像。然而，考虑到显示器和光学器件的空间限制，提供给HMD用户的FOV可能相对狭窄。

特定实施例的概述

根据本发明的实施例在涉及方法和头戴式显示器(HMD)的所附权利要求中被具体公开，其中在一个权利要求类别(例如方法)中提到的任何特征也可以在另一个权利要求类别(例如HMD、系统、存储介质和计算机程序产品)中被要求保护。在所附权利要求中的从属性或往回引用仅为了形式原因而被选择。然而，也可以要求保护由对任何前面权利要求的有意往回引用(特别是多项引用)而产生的任何主题，使得权利要求及其特征的任何组合被公开并可被要求保护，而不考虑在所附权利要求中选择的从属性。可以被要求保护的主题不仅包括如在所附权利要求中阐述的特征的组合，而且还包括在权利要求中的特征的任何其他组合，其中，在权利要求中提到的每个特征可以与在权利要求中的任何其他特征或其他特征的组合相结合。此外，本文描述或描绘的实施例和特征中的任一个可以在单独的权利要求中和/或以与本文描述或描绘的任何实施例或特征的任何组合或以与所附权利要求的任何特征的任何组合被要求保护。

在实施例中，一种向头戴式显示器(HMD)的用户呈现虚拟图像的计算机实现的方法可以包括：

跨第一显示像素、第二显示像素和第三显示像素显示子图像，其中第一显示像素和第二显示像素在HMD的用户的第一眼睛的第一视场(FOV)内，并且其中第二显示像素和第三显示像素在用户的第二眼睛的第二FOV内；在第一时间段内将可选择的光学元件驱动到第一状态，其中可选择的光学元件设置在第二显示像素上，并且其中来自第二显示像素的第二显示光在第一时间段期间对于第一眼睛是可见的；和

在第二时间段内将可选择的光学元件驱动到第二状态，其中来自第二显示像素的第二显示光在第二时间段期间而不在第一时间段期间对于第二眼睛是可见的。

第三显示像素可以对第一眼睛不可见，并且第一显示像素可以对第二眼睛不可见。

可选择的光学元件可以包括可切换波片，并且将可选择的光学元件驱动到第一状态可以包括将可切换波片驱动到第一延迟值，并且将可选择的光学元件驱动到第二状态可以包括将可切换波片驱动到不同于第一延迟值的第二延迟值。

来自第一显示像素的第一显示光可以具有第一偏振取向，并且来自第三显示像素的第三显示光可以具有不同于第一偏振取向的第二偏振取向，当可切换波片被驱动到第一状态时，可切换波片可以将第一偏振取向赋予第二显示光，并且当可切换波片被驱动到第二状态时，可切换波片可以将第二偏振取向赋予第二显示光。

可切换波片可以是可切换半波片，并且第一延迟值可以大约为0λ，并且第二延迟值可以大约为λ/2。