专利汇可以提供虚拟和增强现实系统与方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且公开了向用户呈现 虚拟现实 和 增强现实 体验的配置。该系统可包括:图像生成源,其按照时序方式提供图像数据的一个或多个 帧 ;光 调制器 ,其被配置为发射与所述图像数据的一个或多个帧关联的光;基片,其将图像信息导向用户的眼睛,其中所述基片容纳多个 反射器 ;所述多个反射器中的第一反射器,其以第一 角 度将与图像数据的第一帧关联的发射光反射到所述用户的眼睛;以及第二反射器,其以第二角度将与所述图像数据的第二帧关联的发射光反射到所述用户的眼睛。,下面是虚拟和增强现实系统与方法专利的具体信息内容。
1.一种用于显示虚拟内容的系统,包括:
光源,其按照时序方式多路传输与图像数据的一个或多个帧关联的一个或多个光图案;以及
反射器阵列,其接收所述一个或多个光图案并可变地将光导向出瞳。
2.一种用于显示虚拟内容的系统,所述系统包括:
图像生成源,其按照时序方式提供图像数据的一个或多个帧;
光调制器,其被配置为发射与所述图像数据的一个或多个帧关联的光;
基片,其将图像信息导向用户的眼睛,其中所述基片容纳多个反射器;
所述多个反射器中的第一反射器,其以第一角度将与图像数据的第一帧关联的发射光反射到所述用户的眼睛;以及
第二反射器,其以第二角度将与所述图像数据的第二帧关联的发射光反射到所述用户的眼睛。
3.根据权利要求1或2所述的系统,其中所述多个反射器的反射角度可变。
4.根据权利要求1或2所述的系统,其中所述反射器可切换。
5.根据权利要求1或2所述的系统,其中所述多个反射器具有电-光活性。
6.根据权利要求2所述的系统,其中所述多个反射器的折射率被改变以与所述基片的折射率匹配。
7.根据权利要求1或2所述的系统,进一步包括:
高频选通层,其可被配置为位于所述基片与所述用户的眼睛之间,所述高频选通层具有可控地移动的孔。
8.根据权利要求7所述的系统,其中以仅通过穿过所述孔反射的光来选择性地发射图像数据的方式移动所述高频选通层的所述孔,并且其中穿透式分束器基片的一个或多个反射器被所述高频选通层阻挡。
9.根据权利要求7所述的系统,其中所述孔为LCD孔。
10.根据权利要求7所述的系统,其中所述孔为MEMS阵列。
11.根据权利要求2所述的系统,其中所述第一角度与所述第二角度相同。
12.根据权利要求2所述的系统,其中所述第一角度与所述第二角度不同。
13.根据权利要求2所述的系统,进一步包括第一透镜,其引导一组光线穿过节点并到达所述用户的眼睛,其中所述第一透镜可被配置为位于所述基片上并且位于所述第一反射器前方,以使得从该反射器射出的所述一组光线在到达所述用户的眼睛之前穿过所述第一透镜。
14.根据权利要求13所述的系统,进一步包括第二透镜,其补偿所述第一透镜,所述第二透镜可被配置为位于所述基片上并且位于与放置所述第一透镜的一侧相对的一侧,从而导致零放大。
15.根据权利要求2所述的系统,其中所述多个反射器中的所述第一反射器为弧形反射面,该弧形反射面在与所述图像数据关联的一组光线被传送到所述用户的眼睛之前,将该组光线采集到单个输出点内。
16.根据权利要求15所述的系统,其中所述弧形反射器为抛物线反射器。
17.根据权利要求15所述的系统,其中所述弧形反射器为椭圆反射器。
18.一种用于向用户显示虚拟内容的方法,所述方法包括:
按照时序方式提供与图像数据的一个或多个帧关联的一个或多个光图案;
经由穿透式分束器将与所述图像数据的一个或多个帧关联的所述一个或多个光图案反射到出瞳,所述穿透式分束器具有多个反射器以可变地将光导向所述出瞳。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述多个反射器的反射角度可变。
20.根据权利要求18所述的方法,其中所述反射器可切换。
21.根据权利要求18所述的方法,其中所述多个反射器具有电-光活性。
22.根据权利要求18所述的方法,其中所述多个反射器的折射率被改变以与所述基片的折射率匹配。
23.根据权利要求18所述的方法,进一步包括:
将高频选通层置于所述穿透式分束器与所述用户的眼睛之间,所述高频选通层具有可控地移动的孔。
24.根据权利要求23所述的方法,其中以仅通过穿过所述孔反射的光来选择性地发射图像数据的方式移动所述高频选通层的所述孔,并且其中穿透式分束器基片的一个或多个反射器被所述高频选通层阻挡。
25.根据权利要求23所述的方法,其中所述孔为LCD孔。
26.根据权利要求23所述的方法,其中所述孔为MEMS阵列。
27.根据权利要求18所述的方法,进一步包括
通过第一透镜,引导从所述穿透式分束器出射的一组光线穿过节点并到达所述用户的眼睛,其中所述第一透镜可被配置为位于所述穿透式分束器与所述用户的眼睛之间。
28.根据权利要求27所述的方法,进一步包括
通过第二透镜补偿所述第一透镜的效应,所述第二透镜可被配置为位于所述基片上并且位于与放置所述第一透镜的一侧相对的一侧,所述补偿透镜导致来自外部环境的光的零放大。
29.根据权利要求18所述的方法,其中所述多个反射器中的一个反射器为弧形反射面,该弧形反射面在与所述图像数据关联的一组光线被传送到所述用户的眼睛之前,将该组光线采集到单个输出点内。
30.根据权利要求29所述的方法,其中所述弧形反射器为抛物线反射器。
31.根据权利要求29所述的方法,其中所述弧形反射器为椭圆反射器。
32.根据权利要求18所述的方法,其中所述穿透式分束器基片的所述多个反射器将波前中继到所述用户的眼睛。
33.根据权利要求32所述的方法,其中所述波前为准直波前。
34.根据权利要求32所述的方法,其中所述波前为弧形波前。
35.根据权利要求33所述的方法,其中所述准直波前被所述用户感知为来自无限深度平面。
36.根据权利要求34所述的方法,其中所述弧形波前被感知为来自特定深度平面。
37.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
光源,其按照时序方式多路传输与图像数据的一个或多个帧关联的一个或多个光图案;以及
反射器阵列,其接收所述一个或多个光图案,所述反射器阵列按照特定角度定向;以及多个光学元件,其与所述反射器阵列耦合以可变地将所述光图案导向出瞳。
38.根据权利要求37所述的系统,其中所述反射器阵列与所述光学元件分离。
39.根据权利要求38所述的系统,其中所述反射器阵列包括平面镜。
40.根据权利要求38所述的系统,其中所述光学元件是与所述反射器阵列耦合的微透镜。
41.根据权利要求37所述的系统,其中所述反射器阵列中的一个或多个反射器为弧形。
42.根据权利要求37所述的系统,其中所述光学元件被集成在所述反射器阵列内。
43.根据权利要求42所述的系统,其中所述反射器为抛物线反射器。
44.根据权利要求42所述的系统,其中所述反射器为椭圆反射器。
45.根据权利要求42所述的系统,其中所述多个光学元件扩展出瞳。
46.根据权利要求37所述的系统,进一步包括第一透镜,其引导一组光线穿过节点并到达所述用户的眼睛,其中所述第一透镜可被配置为位于所述基片上并且位于所述第一反射器与所述眼睛之间,以使得从该反射器射出的所述一组光线在到达所述用户的眼睛之前穿过所述第一透镜。
47.根据权利要求46所述的系统,进一步包括第二透镜,其补偿所述第一透镜的光功率,所述第二透镜可被配置为位于所述基片上并且位于与放置所述第一透镜的一侧相对的一侧,以使得用户能够通过透镜栈查看基本未失真的外部世界视图。
48.根据权利要求37所述的系统,其中所述多个反射器包括波长选择性反射器。
49.根据权利要求37所述的系统,其中所述多个反射器包括半镀银镜。
50.根据权利要求37所述的系统,其中所述多个光学元件包括折射透镜。
51.根据权利要求37所述的系统,其中所述多个光学元件包括衍射透镜。
52.根据权利要求41所述的系统,其中所述弧形反射器包括波长选择性陷波滤波器。
53.一种用于向用户显示虚拟内容的方法,包括:
按照时序方式提供与图像数据的一个或多个帧关联的一个或多个光图案;
经由穿透式分束器将与所述图像数据的一个或多个帧关联的所述一个或多个光图案反射到出瞳,所述穿透式分束器具有多个反射器以可变地将光导向所述出瞳;以及通过与所述穿透式分束器的所述多个反射器耦合的多个光学元件扩展出瞳。
54.根据权利要求53所述的方法,其中所述反射器阵列与所述光学元件分离。
55.根据权利要求53所述的方法,其中所述反射器阵列包括平面镜。
56.根据权利要求53所述的方法,其中所述光学元件是与所述反射器阵列耦合的微透镜。
57.根据权利要求53所述的方法,其中所述反射器阵列中的一个或多个反射器为弧形。
58.根据权利要求53所述的方法,其中所述光学元件被集成在所述反射器阵列内。
59.根据权利要求58所述的方法,其中所述反射器为抛物线反射器。
60.根据权利要求58所述的方法,其中所述反射器为椭圆反射器。
61.根据权利要求53所述的方法,进一步包括第一透镜,其引导一组光线穿过节点并到达所述用户的眼睛,其中所述第一透镜可被配置为位于所述基片上并且位于所述第一反射器与所述眼睛之间,以使得从该反射器射出的所述一组光线在到达所述用户的眼睛之前穿过所述第一透镜。
62.根据权利要求61所述的方法,进一步包括第二透镜,其补偿所述第一透镜的光功率,所述第二透镜可被配置为位于所述基片上并且位于与放置所述第一透镜的一侧相对的一侧,以使得用户能够通过透镜栈查看基本未失真的外部世界视图。
63.根据权利要求53所述的方法,其中所述多个反射器包括波长选择性反射器。
64.根据权利要求53所述的方法,其中所述多个反射器包括半镀银镜。
65.根据权利要求53所述的方法,其中所述多个光学元件包括折射透镜。
66.根据权利要求53所述的方法,其中所述多个光学元件包括衍射透镜。
67.根据权利要求57所述的方法,其中所述弧形反射器包括波长选择性陷波滤波器。
68.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
光源,其按照时序方式多路传输与图像数据的一个或多个帧关联的一个或多个光图案;以及
波导,其以第一聚焦程度接收所述一个或多个光图案;以及
可变焦元件(VFE),其与所述波导耦合以将所述光图案中的至少一部分置于第二聚焦程度。
69.根据权利要求68所述的系统,其中所述VFE在调节聚焦程度的同时基本不更改图像放大率。
70.根据权利要求68所述的系统,其中所述VFE在调节聚焦程度的同时更改图像放大率。
71.根据权利要求68所述的系统,进一步包括第二VFE,其调节来自外部世界的光的波前,以便当所述第一VFE改变所述光图案的焦点时,用户的外部世界视图基本不失真。
72.根据权利要求68所述的系统,其中以高频率将多个帧呈现给所述用户,以使得所述用户将所述帧感知为单个连贯场景的一部分,其中所述VFE将所述焦点从第一帧改变到第二帧。
73.根据权利要求68所述的系统,其中所述光源为扫描光显示器,并且其中所述VFE逐行改变所述焦点。
74.根据权利要求68所述的系统,其中所述光源为扫描光显示器,并且其中所述VFE逐像素改变所述焦点。
75.根据权利要求68所述的系统,其中所述VFE为衍射透镜。
76.根据权利要求68所述的系统,其中所述VFE为折射透镜。
77.根据权利要求68所述的系统,其中所述VFE为反射镜。
78.根据权利要求77所述的系统,其中所述反射镜不透明。
79.根据权利要求77所述的系统,其中所述反射镜部分反射。
80.根据权利要求68所述的系统,进一步包括视觉调节模块,其跟踪用户的眼睛的视觉调节,并且其中所述VFE至少部分地基于所述用户的眼睛的视觉调节改变所述光图案的焦点。
81.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
光源,其按照时序方式多路传输与图像数据的一个或多个帧关联的一个或多个光图案;
波导,其接收所述一个或多个光图案并将所述光图案导向第一焦点;以及可变焦元件(VFE),其与所述波导耦合以将所述光图案中的至少一部分导向第二焦点,其中所述VFE被集成在所述波导内。
82.根据权利要求81所述的系统,其中所述VFE为远心的。
83.根据权利要求81所述的系统,其中所述VFE为非远心的。
84.根据权利要求81所述的系统,进一步包括补偿透镜,使得所述用户的外部世界视图不失真。
85.根据权利要求81所述的系统,其中以高频率将多个帧呈现给所述用户,以使得所述用户将所述帧感知为单个连贯场景的一部分,其中所述VFE将所述焦点从第一帧改变到第二帧。
86.根据权利要求81所述的系统,其中所述光源为扫描光显示器,并且其中所述VFE逐行改变所述焦点。
87.根据权利要求81所述的系统,其中所述光源为扫描光显示器,并且其中所述VFE逐像素改变所述焦点。
88.根据权利要求81所述的系统,其中所述VFE为衍射透镜。
89.根据权利要求81所述的系统,其中所述VFE为折射透镜。
90.根据权利要求81所述的系统,其中所述VFE为反射镜。
91.根据权利要求90所述的系统,其中所述反射镜不透明。
92.根据权利要求90所述的系统,其中所述反射镜部分反射。
93.根据权利要求81所述的系统,进一步包括视觉调节模块,其跟踪用户的眼睛的视觉调节,并且其中所述VFE至少部分地基于所述用户的眼睛的视觉调节改变所述光图案的焦点。
94.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
光源,其按照时序方式多路传输与图像数据的一个或多个帧关联的一个或多个光图案;
波导,其接收所述一个或多个光图案并将所述光图案导向第一焦点;以及可变焦元件(VFE),其与所述波导耦合以将所述光图案中的至少一部分导向第二焦点,其中所述VFE与所述波导分离。
95.根据权利要求94所述的系统,其中所述VFE为远心的。
96.根据权利要求94所述的系统,其中所述VFE为非远心的。
97.根据权利要求94所述的系统,进一步包括补偿透镜,以便所述用户的外部世界视图不失真。
98.根据权利要求94所述的系统,其中以高频率将多个帧呈现给所述用户,以使得所述用户将所述帧感知为单个连贯场景的一部分,其中所述VFE将所述焦点从第一帧改变到第二帧。
99.根据权利要求94所述的系统,其中所述光源为扫描光显示器,并且其中所述VFE逐行改变所述焦点。
100.根据权利要求94所述的系统,其中所述光源为扫描光显示器,并且其中所述VFE逐像素改变所述焦点。
101.根据权利要求94所述的系统,其中所述VFE为衍射透镜。
102.根据权利要求94所述的系统,其中所述VFE为折射透镜。
103.根据权利要求94所述的系统,其中所述VFE为反射镜。
104.根据权利要求103所述的系统,其中所述反射镜不透明。
105.根据权利要求103所述的系统,其中所述反射镜部分反射。
106.根据权利要求94所述的系统,进一步包括视觉调节模块,其跟踪用户的眼睛的视觉调节,并且其中所述VFE至少部分地基于所述用户的眼睛的视觉调节改变所述光图案的焦点。
107.一种用于向用户显示虚拟内容的方法,包括:
提供与图像数据的一个或多个帧关联的一个或多个光图案;
通过波导将与所述图像数据的一个或多个帧关联的所述一个或多个光图案会聚到第一焦点;以及
通过可变焦元件(VFE)更改所述光的所述第一焦点以在第二焦点上产生波前。
108.根据权利要求107所述的方法,其中所述VFE与所述波导分离。
109.根据权利要求107所述的方法,其中所述VFE被集成在所述波导内。
110.根据权利要求107所述的方法,其中按照时序方式提供所述图像数据的所述一个或多个帧。
111.根据权利要求110所述的方法,其中所述VFE逐帧更改所述图像数据的所述一个或多个帧的焦点。
112.根据权利要求110所述的方法,其中所述VFE逐像素更改所述图像数据的所述一个或多个帧的焦点。
113.根据权利要求107所述的方法,其中所述VFE更改所述第一焦点以在第三焦点上产生波前,其中所述第二焦点不同于所述第三焦点。
114.根据权利要求107所述的方法,其中所述第二焦点上的所述波前被所述用户感知为来自特定深度平面。
115.根据权利要求107所述的方法,其中所述VEF为远心的。
116.根据权利要求107所述的方法,其中所述VFE为非远心的。
117.根据权利要求107所述的方法,进一步包括补偿透镜,以便所述用户的外部世界视图不失真。
118.根据权利要求107所述的方法,其中以高频率将多个帧呈现给所述用户,以使得所述用户将所述帧感知为单个连贯场景的一部分,其中所述VFE将所述焦点从第一帧改变到第二帧。
119.根据权利要求107所述的方法,其中所述光源为扫描光显示器,并且其中所述VFE逐行改变所述焦点。
120.根据权利要求107所述的方法,其中所述VFE为衍射透镜。
121.根据权利要求107所述的方法,其中所述VFE为折射透镜。
122.根据权利要求107所述的方法,其中所述VFE为反射镜。
123.根据权利要求107所述的方法,其中所述反射镜不透明。
123.根据权利要求107所述的方法,其中所述反射镜部分反射。
124.根据权利要求107所述的方法,进一步包括视觉调节模块,其跟踪用户的眼睛的视觉调节,并且其中所述VFE至少部分地基于所述用户的眼睛的视觉调节改变所述光图案的焦点。
125.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
多个波导,其接收与图像数据关联的光线并朝向所述用户的眼睛发射所述光线,其中所述多个波导在面向所述用户的眼睛的方向上堆叠;以及
第一透镜,其与所述多个波导中的第一波导耦合以更改从所述第一波导发射的光线,从而传送具有第一波前曲率的光线;
第二透镜,其与所述多个波导中的第二波导耦合以更改从所述第二波导发射的光线,从而传送具有第二波前曲率的光线,其中与所述第一波导耦合的所述第一透镜和与所述第二波导耦合的所述第二透镜在面向所述用户的眼睛的方向上水平地堆叠。
126.根据权利要求125所述的系统,其中所述第一波前曲率不同于所述第二波前曲率。
127.根据权利要求125所述的系统,进一步包括所述多个波导中的第三波导,其将准直光传送到所述用户的眼睛,以便所述用户将所述图像数据感知为来自光学无限远平面。
128.根据权利要求125所述的系统,其中所述波导被配置为将准直光发射到所述透镜。
129.根据权利要求125所述的系统,进一步包括补偿透镜层,其补偿在面向所述用户的眼睛的方向上堆叠的所述透镜的聚合功率,其中所述补偿透镜层堆叠在距离所述用户的眼睛最远处。
130.根据权利要求125所述的系统,其中所述波导包括多个反射器,所述多个反射器可被配置为朝向所述用户的眼睛反射被注入所述波导的光线。
131.根据权利要求125所述的系统,其中所述波导具有电活性。
132.根据权利要求125所述的系统,其中所述波导可切换。
133.根据权利要求125所述的系统,其中具有所述第一波前曲率的所述光线和具有所述第二波前曲率的所述光线被同时传送。
134.根据权利要求125所述的系统,其中具有所述第一波前曲率的所述光线和具有所述第二波前曲率的所述光线被依次传送。
135.根据权利要求133所述的系统,其中所述第二波前曲率与所述第一波前曲率的裕度对应,从而提供所述用户能够适应的变焦范围。
136.根据权利要求125所述的方法,进一步包括视觉调节模块,其跟踪用户的眼睛的视觉调节,并且其中所述VFE至少部分地基于所述用户的眼睛的视觉调节改变所述光图案的焦点。
137.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
光源,其多路传输与图像数据的一个或多个帧关联的一个或多个光图案;
多个波导,其接收所述一个或多个光图案并将光导向出瞳,其中所述多个波导沿着Z轴堆叠;以及
至少一个光学元件,其更改所述多个波导发射的所述光的焦点。
138.根据权利要求137所述的系统,其中所述多个波导中的一个波导包括用于跨该波导的长度分布投射光的波导,以及以产生波前曲率的方式更改所述光的光学元件,其中当被所述用户查看时,所产生的波前曲率与焦平面对应。
139.根据权利要求137所述的系统,其中所述多个波导中的一个波导包括衍射光学元件(DOE)。
140.根据权利要求137所述的系统,其中所述DOE可在接通与关断状态之间切换。
141.根据权利要求137所述的系统,其中所述至少一个光学元件包括折射透镜。
142.根据权利要求137所述的系统,其中所述至少一个光学元件包括菲涅尔带片。
143.根据权利要求137所述的系统,其中所述多个波导中的一个波导包括波导元件。
144.根据权利要求143所述的系统,其中该波导可在接通与关断状态之间切换。
145.根据权利要求137所述的系统,其中所述波导为静态波导。
146.根据权利要求137所述的系统,其中图像数据的第一帧和图像数据的第二帧被同时传送到所述用户的眼睛。
147.根据权利要求137所述的系统,其中图像数据的第一帧和图像数据的第二帧被依次传送到所述用户的眼睛。
148.根据权利要求137所述的系统,进一步包括多个角形反射器,其将光传送到所述用户的眼睛,其中第一波导组件和第二波导组件将光导向一个或多个所述角形反射器。
149.根据权利要求137所述的系统,进一步包括光束分布波导光学元件,所述光束分布波导与波导组装件耦合,其中所述光束分布波导光学元件可被配置为跨所述波导组装件传播所述投射光,以使得注入所述光束分布波导光学元件的光线被复制并被注入所述波导组装件的波导组件。
150.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
图像生成源,其按照时序方式提供图像数据的一个或多个帧;
光调制器,其投射与所述图像数据的一个或多个帧关联的光;
波导组装件,其接收投射光并朝向所述用户的眼睛传送所述光,其中所述波导组装件包括至少第一波导组件和第二波导组件,所述第一波导组件可被配置为更改与所述图像数据的第一帧关联的光,以使得所述光被感知为来自第一焦平面,所述第二波导组件可被配置为更改所述图像数据的第二帧关联的光,以使得所述光被感知为来自第二焦平面,并且其中所述第一波导组件和所述第二波导组件沿着所述用户的眼睛前方的Z轴堆叠。
151.根据权利要求150所述的系统,其中所述波导组装件的波导组件包括用于跨该波导的长度分布所述投射光的波导,以及用于以产生波前曲率的方式更改所述光的透镜,其中当被所述用户查看时,所产生的波前曲率与焦平面对应。
152.根据权利要求150所述的系统,其中所述波导组装件的波导组件包括衍射光学元件(DOE)。
153.根据权利要求150所述的系统,其中所述DOE可在接通与关断状态之间切换。
154.根据权利要求150所述的系统,其中所述波导组装件的波导组件包括折射透镜。
155.根据权利要求150所述的系统,其中所述波导组装件的波导组件包括菲涅尔带片。
156.根据权利要求150所述的系统,其中所述波导组装件的波导组件包括基片制导光学(SGO)元件。
157.根据权利要求150所述的系统,其中所述波导可在接通与关断状态之间切换。
158.根据权利要求150所述的系统,其中所述波导为静态波导。
159.根据权利要求150所述的系统,其中图像数据的第一帧和图像数据的第二帧被同时传送到所述用户的眼睛。
160.根据权利要求150所述的系统,其中图像数据的第一帧和图像数据的第二帧被依次传送到所述用户的眼睛。
161.根据权利要求150所述的系统,进一步包括多个角形反射器,其将光传送到所述用户的眼睛,其中所述第一波导组件和所述第二波导组件将光导向一个或多个所述角形反射器。
162.根据权利要求150所述的系统,进一步包括光束分布波导光学元件,所述光束分布波导与所述波导组装件耦合,其中所述光束分布波导光学元件可被配置为跨所述波导组装件传播所述投射光,以使得注入所述光束分布波导光学元件的光线被复制并被注入所述波导组装件的波导组件。
163.根据权利要求150所述的系统,其中所述波导组装件的波导组件包括反射器,该反射器可被配置为以所需角度将所述投射光反射到所述用户的眼睛。
164.根据权利要求150所述的系统,其中所述第一波导组件包括第一反射器,该第一反射器被配置为以第一角度反射所述投射光,并且其中所述第二波导组件包括第二反射器,该第二反射器以第二角度反射所述投射光。
165.根据权利要求150所述的系统,其中所述第一反射器相对于所述第二反射器交错,从而扩展所述用户查看所述图像的视场。
166.根据权利要求150所述的系统,其中所述波导组件的反射器被以跨所述波导组装件形成连续弧形反射面的方式放置。
167.根据权利要求166所述的系统,其中所述连续弧形反射面包括抛物曲线。
168.根据权利要求166所述的系统,其中所述连续弧形反射面包括椭圆曲线。
169.一种用于向用户显示虚拟内容的方法,所述方法包括:
通过第一波导将与图像数据的第一帧关联的光线传送到所述用户,所述光线具有第一波前曲率;以及
通过第二波导将与图像数据的第二帧关联的光线传送到所述用户,所述光线具有第二波前曲率,其中所述第一波导和第二波导沿着面向所述用户的眼睛的Z轴堆叠。
170.根据权利要求169所述的方法,其中所述第一波前曲率和所述第二波前曲率被同时传送。
171.根据权利要求169所述的方法,其中所述第一波前曲率和所述第二波前曲率被依次传送。
172.根据权利要求169所述的方法,其中所述第一和第二波前曲率被所述用户感知为第一和第二深度平面。
173.根据权利要求169所述的方法,其中所述第一和第二波导与一个或多个光学元件耦合。
174.根据权利要求172所述的方法,进一步包括通过补偿透镜补偿所述一个或多个光学元件的效应。
175.根据权利要求169所述的方法,进一步包括
确定所述用户的眼睛的视觉调节;以及
至少部分地基于所确定的视觉调节,通过所述第一和第二波导中的至少一者传送光线。
175.一种用于向用户显示虚拟内容的方法,所述方法包括:
确定所述用户的眼睛的视觉调节;
至少部分地基于所确定的视觉调节,通过波导堆栈中的第一波导传送具有第一波前曲率的光线,其中所述第一波前曲率与所确定的视觉调节的焦距对应;以及通过所述波导堆栈中的第二波导传送具有第二波前曲率的光线,所述第二波前曲率与所确定的视觉调节的所述焦距的预定裕度关联。
176.根据权利要求175所述的方法,其中所述裕度为正裕度。
177.根据权利要求175所述的方法,其中所述裕度为负裕度。
178.根据权利要求175所述的方法,其中所述第二波导增大所述用户能够适应的变焦范围。
179.根据权利要求175所述的方法,其中所述第一波导与可变焦元件(VFE)耦合,其中所述VFE改变所述波导聚焦所述光线的焦点。
180.根据权利要求179所述的方法,其中至少部分地基于所确定的所述用户的眼睛的视觉调节改变所述焦点。
182.根据权利要求175所述的方法,其中所述第一波前曲率和所述第二波前曲率被同时传送。
183.根据权利要求175所述的方法,其中所述第一和第二波前曲率被所述用户感知为第一和第二深度平面。
184.根据权利要求175所述的方法,其中所述波导为衍射光学元件(DOE)。
185.根据权利要求175所述的方法,其中所述波导为基片制导光学元件(SGO)。
186.根据权利要求175所述的方法,其中所述第一和第二波导可切换。
187.根据权利要求175所述的方法,其中所述波导包括一个或多个可切换元件。
189.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,所述系统包括:
图像生成源,其按照时序方式提供图像数据的一个或多个帧;
显示组装件,其投射与所述图像数据的一个或多个帧关联的光线,所述显示组装件包括第一显示元件和第二显示元件,所述第一显示元件与第一帧率和第一位深度对应,所述第二显示元件与第二帧率和第二位深度对应;以及
可变焦元件(VFE),其可被配置为改变投射光的焦点并将所述光发射到所述用户的眼睛。
190.根据权利要求189所述的系统,其中所述第一帧率高于所述第二帧率,并且所述第一位深度低于所述第二位深度。
191.根据权利要求189所述的系统,其中所述第一显示元件为DLP投影系统。
192.根据权利要求189所述的系统,其中所述第二显示元件为液晶显示器(LCD)。
193.根据权利要求189所述的系统,其中所述第一显示元件将光投射到所述第二显示元件的一部分上,以使得所述LCD的周边具有恒定光照。
194.根据权利要求193所述的系统,其中只有从所述第一显示元件发射的光才通过所述VFE被聚焦。
195.根据权利要求189所述的系统,其中所述VFE在光学上与出瞳共轭,从而在不影响所述图像数据的放大率的情况下改变所述投射光的焦点。
196.根据权利要求189所述的系统,其中所述第一显示元件为DLP,所述第二显示元件为LCD,并且其中所述DLP具有低分辨率,并且其中所述LCD具有高分辨率。
197.根据权利要求189所述的系统,其中背光的强度随着时间变化以均衡所述第一显示元件投射的子图像的亮度,从而增大所述第一显示元件的帧率。
198.根据权利要求189所述的系统,其中所述VFE可被配置为逐帧改变所述投射光的焦点。
199.根据权利要求189所述的系统,进一步包括用于补偿与所述VFE的操作关联的光学放大的软件。
200.根据权利要求189所述的系统,其中所述图像生成源产生特定图像的多个片段,当被一起投射或被依次投射时,这些片段产生对象的三维体积。
201.根据权利要求189所述的系统,其中所述DLP在二进制模式下工作。
202.根据权利要求189所述的系统,其中所述DLP在灰阶模式下工作。
203.根据权利要求189所述的系统,其中所述VFE改变所述投射光,以使得第一帧被感知为来自第一焦平面,第二帧被感知为来自第二焦平面,其中所述第一焦平面不同于所述第二焦平面。
204.根据权利要求189所述的系统,其中与所述焦平面关联的焦距固定。
205.根据权利要求189所述的系统,其中与所述焦平面关联的焦距可变。
206.一种用于向用户显示虚拟内容的方法,所述方法包括:
提供一个或多个图像片段,其中所述一个或多个图像片段中的第一和第二图像片段表示三维体积;
通过空间光调制器投射与所述第一图像片段关联的光;
通过可变焦元件(VFE)将所述第一图像片段聚焦到第一焦点;
将具有所述第一焦点的所述第一图像片段传送到所述用户;
提供与所述第二图像片段关联的光;
通过所述VFE将所述第二图像片段聚焦到第二焦点,其中所述第一焦点不同于所述第二焦点;以及
将具有所述第二焦点的所述第二图像片段传送到所述用户。
207.根据权利要求206所述的方法,进一步包括确定所述用户的眼睛的视觉调节,其中所述VFE至少部分地基于所确定的视觉调节聚焦所述投射光。
208.根据权利要求206所述的方法,其中按照帧序列方式提供所述图像片段。
209.根据权利要求206所述的方法,其中所述第一图像片段和所述第二图像片段被同时传送。
210.根据权利要求206所述的方法,其中所述第一图像片段和所述第二图像片段被依次传送。
211.一种用于向用户显示虚拟内容的方法,所述方法包括:
将第一显示元件和第二显示元件进行组合,所述第一显示元件与高帧率和低位深度对应,所述第二显示元件与低帧率和高位深度对应,以使得组合后的显示元件与高帧率和高位深度对应;以及
通过所述组合后的显示元件投射与图像数据的一个或多个帧关联的光;以及通过可变焦元件(VFE)逐帧切换所述投射光的焦点,以便在第一焦点上投射第一图像片段,在第二焦点上投射第二图像片段。
212.根据权利要求211所述的方法,其中所述第一显示元件为DLP。
213.根据权利要求211所述的方法,其中所述第一显示元件为LCD。
214.根据权利要求211所述的方法,其中所述第一显示元件选择性地照亮所述第二显示元件的多个部分。
215.根据权利要求211所述的方法,其中所述VFE为可变形膜镜。
216.根据权利要求211所述的方法,其中所述VFE在光学上与出瞳共轭。
217.根据权利要求211所述的方法,其中所述VFE不在光学上与出瞳共轭。
218.根据权利要求211所述的方法,其中所述第一和第二图像片段表示三维虚拟对象。
219.根据权利要求212所述的方法,其中所述DLP在二进制模式下工作。
220.根据权利要求212所述的方法,其中所述DLP在灰阶模式下工作。
221.根据权利要求220所述的方法,其中所述灰阶使得所述用户的大脑感知到两个深度平面旁边存在某种事物。
222.根据权利要求211所述的方法,其中针对图像调制组合所述显示元件。
223.根据权利要求211所述的方法,其中所述显示元件被组合以产生高动态范围显示。
224.根据权利要求211所述的方法,其中所述VFE在预定数量的固定深度平面之间切换焦点。
225.根据权利要求211所述的方法,进一步包括确定用户的眼睛的视觉调节,其中所述VFE至少部分地基于所确定的视觉调节切换焦点。
226.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
多个光导,其接收与图像数据的一个或多个帧关联的连贯光,并且产生聚合波前;
相位调制器,其与所述多个光导中的一个或多个光导耦合以引发所述一个或多个光导所投射的光的相位延迟;以及
处理器,其以使得所述多个光导所产生的所述聚合波前变化的方式控制所述相位调制器。
227.根据权利要求226所述的系统,其中由所述多个光导中的一个光导产生的波前为球面波前。
228.根据权利要求227所述的系统,其中由至少两个光导产生的所述球面波前相长地彼此干涉。
229.根据权利要求227所述的系统,其中由至少两个光导产生的所述球面波前相消地彼此干涉。
230.根据权利要求226所述的系统,其中所述聚合波前大致为平面波前。
231.根据权利要求230所述的系统,其中所述平面波前与光学无限远深度平面对应。
232.根据权利要求226所述的系统,其中所述聚合波前为球面波前。
233.根据权利要求232所述的系统,其中所述球面波前与比光学无限远更近的深度平面对应。
235.根据权利要求232所述的系统,其中所需光束的逆傅里叶变换被注入多芯光纤,从而产生所需的聚合波前。
236.一种向用户显示虚拟内容的系统,所述系统包括:
图像生成源,其提供图像数据的一个或多个帧;
多芯组装件,其包括用于投射与所述图像数据的一个或多个帧关联的光的多个多芯光纤,所述多个多芯光纤中的一个多芯光纤通过波前发射光,以使得所述多芯组装件产生投射光的聚合波前;以及
相位调制器,其以使得所述多芯组装件所发射的所述聚合波前改变的方式引发所述多芯光纤之间的相位延迟,从而改变所述用户感知所述图像数据的一个或多个帧的焦距。
237.根据权利要求236所述的系统,其中所需光束的逆傅里叶变换被注入所述多芯光纤,从而产生所需的聚合波前。
238.一种用于向用户显示虚拟内容的方法,包括:
通过多芯光纤发射光,所述多芯光纤包括多个单芯光纤,其中所述单芯光纤发射球面波前;
通过所述多个单芯光纤发射的光提供聚合波前;以及
引发所述多芯光纤中的所述单芯光纤之间的相位延迟,以使得至少部分地基于所引发的相位延迟来改变所述多芯光纤所产生的所述聚合波前。
239.根据权利要求238所述的方法,其中所述聚合波前为平面波前。
240.根据权利要求239所述的方法,其中所述平面波前与光学无限远对应。
241.根据权利要求238所述的方法,其中所述聚合波前为球面波前。
242.根据权利要求241所述的方法,其中所述球面波前与比光学无限远更近的深度平面对应。
243.根据权利要求238所述的方法,进一步包括将所需波前的逆傅里叶变换注入所述多芯光纤,以使得所述聚合波前与所需的波前对应。
245.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,所述系统包括:
图像生成源,其提供图像数据的一个或多个帧;
多芯组装件,其包括用于投射与所述图像数据的一个或多个帧关联的光的多个多芯光纤;
图像注入器,其将图像输入所述多芯组装件,其中所述输入注入器可被进一步配置为将所需波前的逆傅里叶变换输入所述多芯组装件,以使得所述多芯组装件通过在所需波前中产生与所述图像数据关联的光来输出所述傅里叶变换,从而允许所述用户在所需焦距上感知所述图像数据。
246.根据权利要求245所述的系统,其中所需波前与全息图关联。
247.根据权利要求245所述的系统,其中输入所述逆傅里叶变换以调制一个或多个光束的焦点。
248.根据权利要求245所述的系统,其中所述多个多芯光纤中的一个多芯光纤为多模光纤。
249.根据权利要求245所述的系统,其中所述多个多芯光纤中的该多芯光纤被配置为在沿着所述光纤的多个路径上传播光。
250.根据权利要求245所述的系统,其中所述多芯光纤为单芯光纤。
251.根据权利要求245所述的系统,其中所述多芯光纤为同轴芯光纤。
252.根据权利要求245所述的系统,其中所述图像注入器被配置为将小波模式输入所述多芯组装件。
253.根据权利要求245所述的系统,其中所述图像注入器被配置为将泽尼克系数输入所述多芯组装件。
254.根据权利要求245所述的系统,进一步包括视觉调节跟踪模块,其确定所述用户的眼睛的视觉调节,其中所述图像注入器被配置为输入与所确定的所述用户的眼睛的视觉调节对应的波前的逆傅里叶变换。
255.一种向用户显示虚拟内容的方法,所述方法包括:
确定所述用户的眼睛的视觉调节,其中所确定的视觉调节与对应于用户的当前聚焦状态的焦距关联;
通过波导投射与图像数据的一个或多个帧关联的光;
至少部分地基于所确定的视觉调节改变投射光的焦点;以及
将所述投射光传送到所述用户的眼睛。
256.根据权利要求255所述的方法,其中直接测量所述视觉调节。
257.根据权利要求255所述的方法,其中间接测量所述视觉调节。
258.根据权利要求256所述的方法,其中通过红外自动验光仪测量所述视觉调节。
259.根据权利要求256所述的方法,其中通过偏心摄影验光法测量所述视觉调节。
260.根据权利要求257所述的方法,进一步包括测量所述用户的双眼的会聚水平以估计所述视觉调节。
261.根据权利要求255所述的方法,进一步包括至少部分地基于所确定的视觉调节使所述图像数据的一个或多个帧的一个或多个部分变得模糊。
262.根据权利要求255所述的方法,其中所述焦点在固定深度平面之间变化。
263.根据权利要求255所述的方法,进一步包括补偿透镜补偿所述波导的光学效应,从而在零放大情况下感知外部环境。
264.一种向用户显示虚拟内容的方法,所述方法包括:
确定所述用户的眼睛的视觉调节,其中所确定的视觉调节与对应于用户的当前聚焦状态的焦距关联;
通过衍射光学元件(DOE)投射与图像数据的一个或多个帧关联的光;
至少部分地基于所确定的视觉调节改变投射光的焦点;以及
将所述投射光传送到所述用户的眼睛。
265.根据权利要求264所述的方法,其中直接测量所述视觉调节。
266.根据权利要求264所述的方法,其中间接测量所述视觉调节。
267.根据权利要求265所述的方法,其中通过红外自动验光仪测量所述视觉调节。
268.根据权利要求265所述的方法,其中通过偏心摄影验光法测量所述视觉调节。
269.根据权利要求266所述的方法,进一步包括测量所述用户的双眼的会聚水平以估计所述视觉调节。
270.根据权利要求264所述的方法,进一步包括至少部分地基于所确定的视觉调节使所述图像数据的一个或多个帧的一个或多个部分变得模糊。
271.根据权利要求264所述的方法,其中所述焦点在固定深度平面之间变化。
272.根据权利要求264所述的方法,进一步包括补偿透镜补偿所述DOE的光学效应,从而在零放大情况下感知外部环境。
273.一种向用户显示虚拟内容的方法,所述方法包括:
确定所述用户的眼睛的视觉调节,其中所确定的视觉调节与对应于用户的当前聚焦状态的焦距关联;
通过自由形状光学元件投射与图像数据的一个或多个帧关联的光;
至少部分地基于所确定的视觉调节改变投射光的焦点;以及
将所述投射光传送到所述用户的眼睛。
274.根据权利要求273所述的方法,其中直接测量所述视觉调节。
275.根据权利要求273所述的方法,其中间接测量所述视觉调节。
275.根据权利要求274所述的方法,其中通过红外自动验光仪测量所述视觉调节。
276.根据权利要求274所述的方法,其中通过偏心摄影验光法测量所述视觉调节。
277.根据权利要求275所述的方法,进一步包括测量所述用户的双眼的会聚水平以估计所述视觉调节。
278.根据权利要求273所述的方法,进一步包括至少部分地基于所确定的视觉调节使所述图像数据的一个或多个帧的一个或多个部分变得模糊。
279.根据权利要求273所述的方法,其中所述焦点在固定深度平面之间变化。
280.根据权利要求273所述的方法,进一步包括补偿透镜补偿所述自由形状光学元件的光学效应,从而在零放大情况下感知外部环境。
281.一种向用户显示虚拟内容的方法,所述方法包括:
确定所述用户的眼睛的视觉调节,其中所确定的视觉调节与对应于用户的当前聚焦状态的焦距关联;
投射与图像数据的一个或多个帧关联的光;
至少部分地基于所确定的视觉调节改变投射光的焦点;以及
将所述投射光传送到所述用户的眼睛,以使得所述光被所述用户感知为来自对应于所述用户的当前聚焦状态的焦距。
282.根据权利要求281所述的方法,其中所述光通过基片制导光学组装件被传送到所述用户。
283.根据权利要求281所述的方法,其中所述光通过自由形状光学元件被传送到所述用户。
284.根据权利要求281所述的方法,其中所述光通过衍射光学元件(DOE)被传送到所述用户。
285.根据权利要求281所述的方法,其中所述光通过波导堆栈被投射,所述波导堆栈中的第一波导被配置为在特定波前上输出光,第二波导被配置为输出相对于所述特定波前的正裕度波前,第三波导被配置为输出相对于所述特定波前的负裕度波前。
286.根据权利要求281所述的方法,进一步包括通过这样的方式使所述图像数据的一个或多个帧的一部分变得模糊:即,当所述投射光被传送到所述用户的眼睛时,该部分失焦。
287.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
图像生成源,其按照时序方式提供图像数据的一个或多个帧;
发光器,其提供与所述图像数据的一个或多个帧关联的光;
视觉调节跟踪模块,其跟踪所述用户的眼睛的视觉调节;以及
波导组装件,其改变与所述图像数据的一个或多个帧关联的光的焦点,其中图像数据的不同帧至少部分地基于所跟踪的视觉调节被不同地聚焦。
288.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
视觉调节跟踪模块,其确定所述用户的眼睛的视觉调节;
图像生成源,其按照时序方式提供图像数据的一个或多个帧;
发光器,其投射与所述图像数据的一个或多个帧关联的光;
多个波导,其接收与图像数据关联的光线并将所述光线发射到所述用户的眼睛,其中所述多个波导在面向所述用户的眼睛的方向上堆叠;以及
可变焦元件(VFE),其至少部分地基于所确定的所述用户的眼睛的视觉调节改变发射光的焦点。
289.根据权利要求288所述的系统,其中所述多个波导中的一个波导是波导元件,其中从所述多个波导中的第一波导发射的图像数据的第一帧的焦点不同于从所述多个波导中的第二波导发射的图像数据的第二帧的焦点。
290.根据权利要求288所述的系统,其中所述第一帧是3D场景的第一层,所述第二帧是所述3D场景的第二层。
291.根据权利要求288所述的系统,进一步包括模糊模块,其通过以下方式使所述图像数据的一个或多个帧的一部分变得模糊:即,当被所述用户查看时,该部分失焦。
292.根据权利要求288所述的系统,其中所述VFE是所述多个波导公用的。
293.根据权利要求288所述的系统,其中所述VFE与所述多个波导中的一个波导关联。
294.根据权利要求288所述的系统,其中所述VFE与所述多个波导中的一个波导耦合,以使得所述VFE交错在所述多个波导中的两个波导之间。
295.根据权利要求288所述的系统,其中所述VFE被嵌入所述多个波导中的一个波导内。
296.根据权利要求288所述的系统,其中所述VFE为衍射光学元件。
297.根据权利要求288所述的系统,其中所述VFE为折射元件。
298.根据权利要求288所述的系统,其中所述VFE为反射元件。
299.根据权利要求288所述的系统,其中所述波导具有电活性。
300.根据权利要求288所述的系统,其中所述多个波导中的一个或多个波导被关断。
301.根据权利要求288所述的系统,其中所述多个波导中的一个波导与固定焦平面对应。
302.根据权利要求288所述的系统,进一步包括出瞳,其中所述出瞳的直径不大于
0.5mm。
303.根据权利要求288所述的系统,其中所述发光器是扫描光纤显示器。
304.根据权利要求302所述的系统,进一步包括出瞳阵列。
305.根据权利要求302所述的系统,进一步包括多个发光器,一个发光器与出瞳耦合。
306.根据权利要求288所述的系统,进一步包括出瞳扩展器。
307.根据权利要求302所述的系统,其中能够至少部分地基于所确定的所述用户的眼睛的视觉调节切换所述出瞳。
308.一种系统,包括:
视觉调节跟踪模块,其确定用户的眼睛的视觉调节;
光纤扫描显示器,其扫描与图像数据的一个或多个帧关联的多个光束,其中所述多个光束中的一个光束可移动;
模糊软件,其至少部分地基于所确定的所述用户的眼睛的视觉调节在所述图像数据的一个或多个帧中渲染仿真折射模糊。
309.根据权利要求308所述的系统,其中所述光束的直径不大于2mm。
310.根据权利要求308所述的系统,其中所述光束的直径不大于0.5mm。
311.根据权利要求308所述的系统,其中复制扫描光束以创建多个出瞳。
312.根据权利要求308所述的系统,其中复制所述扫描光束以产生较大的眼框。
313.根据权利要求311所述的系统,其中所述出瞳可切换。
314.一种用于显示虚拟内容的方法,包括:
确定用户的眼睛的视觉调节;
通过光纤扫描显示器扫描与图像数据的一个或多个帧关联的多个光束,其中所述光束的直径不大于0.5mm,以使得当被所述用户查看时,所述图像数据的帧出现在焦点中;以及使用模糊软件至少部分地基于所确定的所述用户的眼睛的视觉调节使所述帧的一个或多个部分变得模糊。
315.根据权利要求314所述的方法,其中创建多个出瞳。
316.根据权利要求314所述的方法,其中通过单芯光纤产生所述光束。
317.根据权利要求314所述的方法,其中复制所述光束以创建多个出瞳。
318.根据权利要求317所述的方法,其中所述出瞳可切换。
319.一种用于向用户显示虚拟内容的方法,所述方法包括:
确定所述用户的瞳孔相对于一束投光器的位置,其中所述一束投光器与图像中的要被呈现给所述用户的子图像对应;以及
基于所确定的所述用户的瞳孔的位置,将对应于所述子图像的光驱入所述用户的瞳孔的一部分内。
320.根据权利要求319所述的方法,进一步包括通过另一束投光器,驱动与所述图像中的要被呈现给所述用户的瞳孔的另一部分的另一子图像对应的光。
321.根据权利要求319所述的方法,进一步包括将所述光纤扫描显示器的一束或多束投光器与所述用户的瞳孔的一个或多个部分进行映射。
322.根据权利要求321所述的方法,其中所述映射为1:1映射。
323.根据权利要求319所述的方法,其中所述光的直径不大于0.5mm。
324.根据权利要求319所述的方法,其中所述一束投光器产生聚合波前。
325.根据权利要求319所述的方法,其中所述投光器产生的细光束形成离散化聚合波前。
326.根据权利要求325所述的方法,其中当所述细光束平行地接近所述用户的眼睛时,所述眼睛使所述细光束偏斜以会聚在视网膜上的同一点。
327.根据权利要求319所述的方法,其中所述用户的眼睛接收细光束的超集,所述细光束对应于它们与所述瞳孔相交的多个角度。
328.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
光源,其提供与图像数据的一个或多个帧关联的光;以及
光显示组装件,其接收与所述图像数据的一个或多个帧关联的光,其中所述光显示组装件与多个紧邻的出瞳对应,并且其中所述多个出瞳将光射入所述用户的瞳孔内。
329.根据权利要求328所述的系统,其中所述多个出瞳被排列为六方点阵。
330.根据权利要求328所述的系统,其中所述多个出瞳被排列为四方点阵。
331.根据权利要求328所述的系统,其中所述多个出瞳被排列为二维阵列。
332.根据权利要求328所述的系统,其中所述多个出瞳被排列为三维阵列。
333.根据权利要求328所述的系统,其中所述多个出瞳被排列为时变阵列。
334.一种用于向用户显示虚拟内容的方法,所述方法包括:
对多个投光器进行分组以形成出瞳;
通过第一出瞳将第一光图案驱入所述用户的瞳孔的第一部分内;
通过第二出瞳将第二光图案驱入所述用户的瞳孔的第二部分内,其中所述第一光图案和所述第二光图案与图像中的要被呈现给所述用户的子图像对应,并且其中所述第一光图案不同于所述第二光图案。
335.根据权利要求334所述的方法,其中所述多个投光器被排列为六方点阵。
336.根据权利要求334所述的方法,其中所述多个投光器被排列为四方点阵。
337.根据权利要求334所述的方法,其中所述多个投光器被排列为二维阵列。
338.根据权利要求334所述的方法,其中所述多个投光器被排列为三维阵列。
339.根据权利要求334所述的方法,其中所述多个投光器被排列为时变阵列。
340.根据权利要求334所述的方法,其中所述用户的瞳孔的所述第一部分仅从所述第一出瞳接收光,并且其中所述用户的瞳孔的所述第二部分仅从所述第二出瞳接收光。
341.根据权利要求334所述的方法,进一步包括创建离散化聚合波前。
342.一种用于向用户显示虚拟内容的方法,包括:
确定所述用户的瞳孔相对于光显示组装件的位置;以及
至少部分地基于所确定的所述瞳孔的位置周围的有限眼框计算将光导向所述瞳孔时的焦点。
343.根据权利要求342所述的方法,其中光的直径不大于0.5mm。
344.根据权利要求342所述的方法,进一步包括创建离散化聚合波前。
345.根据权利要求344所述的方法,进一步包括至少部分地基于所需聚合波前的曲率半径的中心聚合多个离散的相邻准直光束。
346.根据权利要求344所述的方法,进一步包括确定所述用户的眼睛的视觉调节,其中至少部分地基于所确定的视觉调节计算所述焦点。
347.根据权利要求346所述的方法,选择多个细光束中的光的角轨迹以创建失焦光束。
348.根据权利要求342所述的方法,其中多个细光束表示要被呈现给所述用户的图像数据的像素。
349.根据权利要求348所述的方法,其中所述细光束以多个入射角照射眼睛。
350.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,所述系统包括:
图像生成源,其提供要被呈现给所述用户的图像的一个或多个部分;以及多个微投光器,其投射与所述图像的所述一个或多个部分关联的光,所述微投光器以面向所述用户的瞳孔的方式放置,并且其中所述多个微投光器中的一个微投光器被配置为投射表示所述子图像的一部分的一组光线,所述一组光线被投射到所述用户的瞳孔的一部分。
351.根据权利要求350所述的系统,其中所述用户的瞳孔的第一部分从多个微投光器接收光线。
352.根据权利要求350所述的系统,进一步包括反射面,其将来自所述多个微投光器的光反射到所述用户的瞳孔的一个或多个部分。
353.根据权利要求350所述的系统,其中所述反射面以使得所述用户能够通过所述反射面查看真实世界的方式放置。
354.根据权利要求350所述的系统,其中光的直径不大于0.5mm。
355.根据权利要求350所述的系统,进一步包括创建离散化聚合波前。
356.根据权利要求350所述的系统,进一步包括至少部分地基于所需聚合波前的曲率半径的中心聚合多个离散的相邻准直光束。
357.根据权利要求350所述的系统,进一步包括确定所述用户的眼睛的视觉调节,其中至少部分地基于所确定的视觉调节计算所述焦点。
358.根据权利要求350所述的系统,选择多个细光束中的光的角轨迹以创建失焦光束。
359.根据权利要求350所述的系统,其中多个细光束表示要被呈现给所述用户的图像数据的像素。
360.根据权利要求351所述的系统,其中所述细光束以多个入射角照射眼睛。
361.一种系统,包括:
处理器,其确定用户的瞳孔的位置;以及
空间光调制器(SLM)阵列,其投射与图像数据的一个或多个帧关联的光,其中所述SLM阵列至少部分地基于所确定的所述用户的瞳孔的位置来放置,并且其中当被所述用户查看时,所述SLM阵列产生光场。
362.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,所述系统包括:
图像生成源,其提供图像数据的一个或多个帧;
第一空间光调制器(SLM),其被配置为选择性地发射与所述图像数据的一个或多个帧关联的光线;
第二SLM,其相对于所述第一SLM放置,所述第二SLM也被配置为选择性地发射与所述图像数据的一个或多个帧关联的光线;以及
处理器,其以在所述用户查看已发射光线时产生光场的方式控制所述第一和第二SLM。
363.根据权利要求361或362所述的系统,进一步包括视觉调节跟踪模块,其确定所述用户的眼睛的视觉调节。
364.根据权利要求361或362所述的系统,其中所述SLM为LCD。
365.根据权利要求361或362所述的系统,其中所述LCD发生衰减。
366.根据权利要求361或362所述的系统,其中所述LCD旋转所述发射光的偏振。
367.根据权利要求361或362所述的系统,其中SLM为DMD。
368.根据权利要求362所述的系统,其中所述DMD与一个或多个透镜耦合。
369.根据权利要求361或362所述的系统,其中所述SLM为MEMS阵列。
370.根据权利要求369所述的系统,其中所述MEM阵列包括滑动MEMS百叶窗阵列。
371.根据权利要求369所述的系统,其中所述MEMS阵列为 MEMS阵列。
372.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
多个光纤,其投射与要被呈现给所述用户的图像数据的一个或多个帧关联的光,其中多个光纤芯中的一个光纤芯与透镜耦合,所述透镜被配置为改变由扫描光纤投射的光束的直径,其中所述透镜包括梯度折射率。
373.根据权利要求372所述的系统,其中所述透镜为GRIN透镜。
374.根据权利要求372所述的系统,其中所述透镜瞄准所述光束。
375.根据权利要求372所述的系统,进一步包括致动器,其与所述多个光纤芯中的该光纤芯耦合以扫描所述光纤。
376.根据权利要求375所述的系统,其中所述致动器为压电致动器。
377.根据权利要求372所述的系统,其中该光纤芯的一端以一个角度被抛光以产生透镜效应。
378.根据权利要求372所述的系统,其中该光纤芯的一端被熔化以产生透镜效应。
379.一种用于向用户显示虚拟内容的方法,包括:
投射与图像数据的一个或多个帧关联的光,其中所述光通过多个光纤芯被投射;
借助透镜更改通过所述多个光纤芯投射的光,其中所述透镜与所述多个光纤芯的尖端耦合;以及
将更改后的光传送到所述用户。
380.根据权利要求379所述的方法,其中所述透镜为GRIN透镜。
381.根据权利要求379所述的方法,其中所述透镜包括梯度折射率。
382.根据权利要求379所述的方法,其中所述透镜瞄准由所述光纤芯投射的光束。
383.根据权利要求379所述的方法,其中所述透镜与多个光纤芯耦合。
384.根据权利要求379所述的方法,其中所述透镜与单个光纤芯耦合。
385.根据权利要求379所述的方法,其中一个或多个光纤芯包括抛光端以产生透镜效应。
386.根据权利要求367所述的方法,其中一个或多个光纤芯被熔化以产生透镜效应。
387.一种用于显示虚拟内容的系统,包括:
多芯组装件,其包括多个光纤以多路传输与图像数据的一个或多个帧关联的光;以及波导,其接收所述光图案并发射所述光图案,以使得第一查看区仅接收与图像的第一部分关联的光,并且第二查看区仅接收与所述图像的第二部分关联的光,其中所述第一和第二查看区不大于0.5mm。
388.根据权利要求387所述的系统,进一步包括模糊软件,其使所述图像的所述帧的一个或多个部分变得模糊。
389.根据权利要求387所述的系统,进一步包括视觉调节模块,其确定所述用户的眼睛的视觉调节。
390.根据权利要求387所述的系统,其中所述波导在没有中间查看光学元件的情况下直接将光投射到用户的眼睛。
391.一种系统,包括:
多芯组装件,其包括多个光纤以多路传输与图像数据的一个或多个帧关联的光;
波导,其接收光图案并且发射所述光图案,以使得第一查看区仅接收与图像的第一部分关联的光,并且第二查看区仅接收与所述图像的第二部分关联的光,其中所述第一和第二查看区不大于0.5mm;以及
光学组装件,其与所述波导耦合以更改被发射到所述第一和第二查看区的光束。
392.根据权利要求391所述的系统,其中所述多个光纤将光投射到单个波导阵列内。
393.根据权利要求391所述的系统,其中扫描所述多芯组装件。
394.根据权利要求391所述的系统,其中产生时变光场。
395.根据权利要求391所述的系统,其中所述光学组装件为DOE元件。
396.根据权利要求391所述的系统,其中所述光学组装件为LC层。
397.一种方法:包括:
通过多芯组装件投射与图像数据的一个或多个帧关联的光,所述多芯组装件包括多个光纤芯;以及
通过波导传送投射光,以使得所述用户的瞳孔的第一部分接收与图像的第一部分关联的光,并且所述用户的瞳孔的第二部分接收与所述图像的第二部分关联的光。
398.根据权利要求397所述的方法,其中所述第一和第二部分的直径不大于0.5mm。
399.根据权利要求397所述的方法,其中所述多个光纤芯将光投射到单个波导阵列内。
400.根据权利要求397所述的方法,其中扫描所述多芯组装件。
401.根据权利要求397所述的方法,其中所述波导包括多个反射器。
402.根据权利要求401所述的方法,其中所述反射器的角度可变。
403.根据权利要求397所述的方法,进一步包括一组光学元件,其更改被传送到所述第一和第二查看区域的光。
404.根据权利要求403所述的方法,其中所述一组光学元件为DOE元件。
405.根据权利要求403所述的方法,其中所述一组光学元件为自由形状光学元件。
406.根据权利要求403所述的方法,其中所述一组光学元件为LC层。
407.一种系统,包括:
微投光器阵列,其投射与要被呈现给用户的图像数据的一个或多个帧关联的光,其中所述微投光器阵列相对于所述用户的瞳孔的位置放置,并且其中所述光被投射到所述用户的瞳孔内。
408.根据权利要求407所述的光纤扫描显示器,其中所述第一和第二光束被叠加。
409.根据权利要求407所述的光纤扫描显示器,其中所述第一和第二光束至少部分地基于抛光的光纤束的临界角发生偏斜。
410.根据权利要求407所述的光纤扫描显示器,其中抛光的光纤束被用于增大所述显示器的分辨率。
411.根据权利要求407所述的光纤扫描显示器,其中抛光的光纤束被用于产生光场。
412.一种系统,包括:
微投光器阵列,其投射与要被呈现给用户的图像数据的一个或多个帧关联的光,其中所述微投光器阵列相对于所述用户的瞳孔的位置放置,并且其中所述光被投射到所述用户的瞳孔内;以及
光学元件,其与所述微投光器阵列耦合以更改被投射到所述用户的瞳孔内的光。
413.一种系统,包括:
多个多芯光纤,其发射光束,所述多个光束耦合在一起;以及
耦合元件,其将所述多个多芯光纤捆绑在一起,其中多芯光纤束以相对于所述光纤的纵轴的临界角被抛光,以使得从所述光纤束中的第一光纤发射的第一光束具有第一路径长度,并且从所述光纤束中的第二光纤发射的第二光束具有第二路径长度,并且其中所述第一路径长度不同于所述第二路径长度,以使得所述第一光束相对于所述第二光束异相。
414.根据权利要求412或413所述的系统,其中所述第一和第二光束被叠加。
415.根据权利要求412或413所述的系统,其中所述第一和第二光束至少部分地基于抛光的光纤束的临界角发生偏斜。
416.根据权利要求412或413所述的系统,其中抛光的光纤束被用于增大所述显示器的分辨率。
417.根据权利要求412或413所述的系统,其中抛光的光纤束被用于产生光场。
418.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
图像生成源,其提供图像数据的一个或多个帧;
多个光纤芯,其发射与所述图像数据的一个或多个帧关联的光束;以及
光学元件,其与所述多个光纤芯耦合以从所述光纤芯接收准直光并且将所述光束传送到所述用户的眼睛,其中所述光束以多个角度被传送到所述用户的眼睛,以使得第一光束以第一角度被传送到用户的眼睛的一部分,并且第二光束以第二角度被传送到所述用户的眼睛的同一部分,其中所述第一角度不同于所述第二角度。
419.根据权利要求418所述的系统,其中所述光学元件为波导。
420.根据权利要求418所述的系统,进一步包括相位调制器,其调制通过所述光纤芯的光传输。
421.一种方法,包括:
提供图像数据的一个或多个帧;
通过多个光纤芯发射与所述图像数据的一个或多个帧关联的光束;以及
以多个角度将所述光束传送到所述用户的眼睛。
422.根据权利要求421所述的方法,进一步包括调制所述多个光纤芯的相位延迟。
423.根据权利要求421所述的方法,进一步包括将光学元件耦合到所述多个光纤芯。
424.根据权利要求423所述的方法,其中所述光学元件为光导。
425.根据权利要求423所述的方法,其中所述光学元件为自由形状光学元件。
426.根据权利要求423所述的方法,其中所述光学元件为DOE。
427.根据权利要求423所述的方法,其中所述光学元件为SGO。
428.一种虚拟现实显示系统,包括:
多个光纤芯,其产生与要被呈现给用户的一个或多个图像关联的光束;以及多个相位调制器,其与所述多个光纤芯耦合以调制所述光束,其中所述多个相位调制器以影响作为所述多个光束的结果而产生的波前的方式调制所述光。
429.根据权利要求428所述的虚拟现实显示系统,其中一个或多个光纤芯以一个或多个角度发生偏斜。
430.根据权利要求428所述的虚拟现实显示系统,其中所述多个光纤芯中的一个光纤与GRIN透镜耦合。
431.根据权利要求428所述的虚拟现实显示系统,其中所述多个光纤芯被物理地致动以扫描所述光纤芯。
432.一种方法,包括:
提供要被呈现给用户的图像数据的一个或多个帧;
通过多个光纤芯投射与所述图像数据的一个或多个帧关联的光;以及
通过多个相位调制器,以影响所述多个光纤芯所产生的聚合波前的方式调制被所述多个光纤芯投射的光。
433.根据权利要求432所述的方法,其中被所述一个或多个光纤芯投射的光以一个或多个角度发生偏斜。
434.根据权利要求432所述的方法,其中一个或多个光纤芯与GRIN透镜耦合。
435.根据权利要求432所述的方法,进一步包括扫描所述光束,其中所述多个光纤芯被物理地致动以扫描所述光纤芯。
436.一种用于显示虚拟内容的系统,包括:
光纤芯阵列,其发射与要被呈现给用户的图像关联的光束;以及
透镜,其与所述光纤芯阵列耦合以通过单个节点使所述光纤芯阵列输出的多个光束发生偏斜,其中所述透镜被物理地附接到所述光纤芯,以使得所述光纤芯的移动导致所述透镜移动并且其中所述单个节点被扫描。
437.根据权利要求436所述的系统,其中所述光纤芯阵列输出的光束表示要被呈现给所述用户的图像的像素。
438.根据权利要求436所述的系统,其中所述透镜为GRIN透镜。
439.根据权利要求436所述的系统,其中所述光纤芯阵列被用于显示光场。
440.根据权利要求436所述的系统,其中另一光纤芯阵列输出的另一组光束表示要被呈现给所述用户的图像的另一像素。
441.根据权利要求436所述的系统,其中多个光纤芯阵列被组合以表示要被呈现给所述用户的图像的像素。
442.根据权利要求436所述的系统,其中所述光纤芯阵列被配置为将所述光束传送到所述用户的瞳孔的预定部分。
443.根据权利要求436所述的系统,其中输出光束发散。
444.根据权利要求436所述的系统,其中输出光束收敛。
445.根据权利要求436所述的系统,其中输出光束的数值孔径相对于各个光纤芯发射的光束增加。
446.根据权利要求445所述的系统,其中增大的数值孔径允许更高的分辨率。
447.根据权利要求436所述的系统,其中所述光纤芯阵列以使得穿过第一光纤的第一光束的路径长度不同于穿过第二光纤的第二光束,从而允许所述光束的多个焦距被传送到所述用户的眼睛方式成斜面。
448.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,所述系统包括:
光纤芯阵列,其投射与图像数据的一个或多个帧关联的光,其中所述光纤芯阵列中的一个或多个光纤芯以一角度被抛光,以使得投射光发生偏斜,并且其中抛光角度导致所述光纤芯阵列中的第一和第二光纤芯之间的相对于光学元件的路径长度差;以及光扫描器,其接收偏斜的光束并沿至少一个轴扫描所述偏斜的光束。
449.一种向用户提供虚拟或增强现实体验中的至少一者的系统,所述系统包括:
框架;
微投光器阵列,其由所述框架承载,并且当所述框架被所述用户穿戴时,所述微投光器阵列能够被置于所述用户的至少一只眼睛的前方;以及
本地控制器,其与所述微投光器阵列通信地耦合以将图像信息提供给所述微投光器,所述本地控制器包括至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信地耦合的至少一个非临时性处理器可读介质,所述至少一个非临时性处理器可读介质存储处理器可执行指令或数据中的至少一者,当由所述至少一个处理器执行时,所述处理器可执行指令或数据导致所述至少一个处理器执行数据处理、缓存和存储中的至少一项,并将所述图像信息提供给所述微投光器,以便为所述用户产生虚拟或增强现实视觉体验中的至少一者。
450.根据权利要求449所述的系统,进一步包括:
至少一个反射器,其由所述框架支撑并且被放置和定向为当所述框架被所述用户穿戴时,将来自所述微投光器的光导向所述用户的至少一只眼睛。
451.根据权利要求449所述的系统,其中所述微投光器包括多个扫描光纤显示器中的相应显示器。
452.根据权利要求449所述的系统,其中所述扫描光纤显示器中的每一者具有位于其末端的相应准直透镜。
453.根据权利要求449所述的系统,其中所述相应准直透镜为梯度折射率(GRIN)透镜。
454.根据权利要求449所述的系统,其中所述相应准直透镜为曲面透镜。
455.根据权利要求449所述的系统,其中所述相应准直透镜被熔合到所述相应扫描光纤显示器的末端。
456.根据权利要求449所述的系统,其中所述扫描光纤显示器具有位于其末端的相应衍射透镜。
457.根据权利要求449所述的系统,其中所述扫描光纤显示器中的每一者具有位于其末端的相应漫射器。
458.根据权利要求457所述的系统,其中所述漫射器被蚀刻在相应末端内。
459.根据权利要求449所述的系统,其中所述扫描光纤显示器中的每一者具有位于其末端的相应透镜,所述透镜从所述末端延伸足够的距离以响应于激励而自由振动。
460.根据权利要求449所述的系统,其中所述扫描光纤显示器中的每一者具有位于其末端的相应反射器,所述反射器从所述末端延伸足够的距离以响应于激励而自由振动。
461.根据权利要求460所述的系统,其中所述扫描光纤显示器均包括相应单模光纤。
462.根据权利要求460所述的系统,其中所述扫描光纤显示器均包括耦合的相应机械换能器以至少移动所述单模光纤的一个末端。
463.根据权利要求462所述的系统,其中所述相应机械换能器均为压电致动器。
464.根据权利要求461所述的系统,其中每个所述单模光纤芯具有末端,所述末端具有半球透镜形状。
465.根据权利要求461所述的系统,其中每个所述单模光纤芯具有末端,所述末端上贴附有折射透镜。
466.根据权利要求461所述的系统,进一步包括:
透明支架基片,其将所述多个单模光纤芯保持在一起。
467.根据权利要求461所述的系统,其中所述透明支架基片具有与所述单模光纤芯的包层的折射率至少大致匹配的折射率。
468.根据权利要求461所述的系统,其中所述透明支架基片保持所述多个单模光纤芯,每个单模光纤芯均与公共点成一角度。
469.根据权利要求461所述的系统,进一步包括:
耦合的至少一个机械换能器以统一移动所述多个单模光纤芯。
470.根据权利要求449所述的系统,其中所述至少一个机械换能器以部分从所述透明支架基片悬挑出的单模光纤芯的机械谐振频率来振动所述多个单模光纤芯。
471.根据权利要求449所述的系统,其中所述微投光器包括多个平面波导中的相应波导,所述平面波导中的每一者的一部分从支架基片悬挑地延伸。
472.根据权利要求471所述的系统,进一步包括:
耦合的至少一个机械换能器以统一移动所述多个平面波导。
473.根据权利要求472所述的系统,其中所述至少一个机械换能器以所述平面波导的机械谐振频率振动所述支架基片。
474.根据权利要求472所述的系统,其中所述微投光器包括耦合的多个压电致动器中的相应压电致动器以便相对于所述支架基片移动所述平面波导中的相应平面波导。
475.根据权利要求472所述的系统,其中所述平面波导的每一者均限定沿着该平面波导的相应长度的全内反射路径,并且所述平面波导包括多个可电切换的衍射光学元件(DOE)中的相应DOE,所述DOE可操作以将光传播到相应全内反射路径的外部。
476.根据权利要求449所述的系统,其中所述微投光器阵列包括光纤芯阵列,每个光纤芯具有末端和至少一个斜边。
477.根据权利要求476所述的系统,其中所述至少一个斜边位于所述末端,并且所述末端为抛光的末端。
478.根据权利要求477所述的系统,其中所述光纤芯中的每一者具有位于其相应末端的反射面。
479.根据权利要求478所述的系统,其中所述末端具有位于所述末端处的输出边,所述输出边与相应光纤的纵轴成已定义的临界角。
480.根据权利要求479所述的系统,其中所述已定义的临界角与所述相应光纤的所述纵轴大约成45度。
481.根据权利要求449所述的系统,进一步包括:
聚焦透镜,其位于从所述光纤芯的所述末端射出的光的光路中以接收所述光的多个彼此异相的光束。
482.根据权利要求449所述的系统,进一步包括:
耦合的至少一个换能器,以在X-Y笛卡尔坐标系中移动所述光纤芯中的至少一者,在X-Z笛卡尔坐标系中移动所述至少一个光纤发射的光。
483.根据权利要求449所述的系统,其中所述至少一个换能器为第一压电致动器,所述第一压电致动器在与所述光纤的悬挑部分延伸的方向垂直的方向上使所述悬挑部分共振。
484.根据权利要求483所述的系统,其中所述光纤芯包括光纤芯的细丝。
485.根据权利要求482所述的系统,其中所述至少一个换能器为第二压电致动器,所述第二压电致动器在与所述光纤芯的悬挑部分延伸的方向平行的方向上移动至少所述悬挑部分。
486.根据权利要求485所述的系统,其中所述微投光器包括至少一个单轴镜,所述单轴镜可操作以提供沿着所述光纤芯中的至少一个光纤芯的纵轴的缓慢扫描。
487.根据权利要求449所述的系统,其中所述光纤芯阵列包括多芯光纤。
488.根据权利要求487所述的系统,其中所述多芯光纤包括位于单个导管内的多个稀疏定位簇,这些簇约为七个,每个簇包括三个光纤芯,每个光纤承载光的三种不同颜色中的相应颜色。
489.根据权利要求487所述的系统,其中所述多芯光纤包括位于单个导管内的多个稀疏定位簇,这些簇约为十九个,每个簇包括三个光纤芯,每个光纤承载光的三种不同颜色中的相应颜色以产生三种不同颜色的三个重叠点。
490.根据权利要求487所述的系统,其中所述多芯光纤包括位于单个导管内的至少一个簇,所述簇包括至少三个光纤芯,所述光纤芯中的每一者承载光的至少两种不同颜色。
491.根据权利要求490所述的系统,其中所述多芯光纤包括位于单个导管内的至少一个簇,所述至少一个簇包括四个光纤芯,每个光纤芯承载光的四种不同颜色中的相应颜色,其中所述四中颜色中的一种为红外线或近红外线。
492.根据权利要求490所述的系统,其中所述多芯光纤包括紧束在一起的多个芯,并且进一步包括:
耦合的至少一个换能器以按照稀疏螺旋模式移动所述芯。
493.根据权利要求476所述的系统,其中所述至少一个斜边从所述末端向内与所述末端具有间隔。
494.根据权利要求476所述的系统,其中所述至少一个斜边被抛光。
495.根据权利要求494所述的系统,进一步包括:
耦合的至少一个换能器,以在X-Y笛卡尔坐标系中移动所述光纤芯中的至少一者,在X-Z笛卡尔坐标系中移动所述至少一个光纤发射的光。
496.根据权利要求493所述的系统,进一步包括:
聚焦透镜,其位于从所述光纤芯的所述斜边射出的光的光路中以接收所述光的多个彼此异相的光束。
497.根据权利要求483所述的系统,进一步包括:
激光器;
至少一个相位调制器,其将所述激光器的输出光学耦合到所述多芯光纤的多个芯以实现互相干性。
498.根据权利要求497所述的系统,进一步包括:
微透镜阵列,其光学耦合在所述多芯光纤的多个芯中的相应芯的输入端的上游;以及棱镜阵列,其光学耦合在多个准直透镜与所述多芯光纤的所述芯的输入端之间以使来自所述微透镜阵列的光偏斜到所述多芯光纤的所述芯。
499.根据权利要求498所述的系统,进一步包括:
微透镜阵列,其光学耦合在所述多芯光纤的多个芯中的相应芯的输入端的上游;以及共享聚焦棱镜,其光学耦合在所述微透镜与所述多芯光纤的所述芯的输入端之间以使来自所述微透镜阵列的光偏斜到所述多芯光纤的所述芯。
500.根据权利要求476所述的系统,其中所述微投光器阵列进一步包括至少一个反射器,所述至少一个反射器可操作以产生扫描图案并光学耦合到所述光纤芯阵列。
501.根据权利要求500所述的系统,其中所述至少一个反射器可操作以产生多焦点光束的光栅扫描图案、利萨如扫描图案或螺旋扫描图案中的至少一者。
502.根据权利要求476所述的系统,其中所述多芯光纤中的每个芯寻址无重叠的图像面的相应部分。
503.根据权利要求476所述的系统,其中所述多芯光纤中的每个芯寻址显著重叠的图像面的相应部分。
504.一种用于显示虚拟内容的系统,所述系统包括:
图像源,其提供要被呈现给用户的图像数据的一个或多个帧;
光纤扫描显示器,所述光纤扫描显示器包括多个光纤以投射与所述图像数据的一个或多个帧关联的光,其中使用致动器扫描所述多个光纤;以及
处理器,其以使得光场被呈现给所述用户的方式控制所述光纤扫描显示器。
505.根据权利要求504所述的系统,其中在所述光纤扫描显示器的所有光纤之间共享所述致动器。
506.根据权利要求504所述的系统,其中每个光纤具有自己的个体致动器。
507.根据权利要求505所述的系统,其中所述多个光纤通过点阵机械地耦合,以使得所述多个光纤一起移动。
508.根据权利要求507所述的系统,其中所述点阵为石墨烯平面。
509.根据权利要求507所述的系统,其中所述点阵为轻型支柱。
510.一种向用户提供虚拟或增强现实体验中的至少一者的系统,所述系统包括:
框架;
显示系统,其由所述框架承载,并且当所述框架被所述用户穿戴时,所述显示系统能够被置于所述用户的至少一只眼睛的前方;以及
本地控制器,其与所述显示系统通信地耦合以将图像信息提供给所述显示系统,所述本地控制器包括至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信地耦合的至少一个非临时性处理器可读介质,所述至少一个非临时性处理器可读介质存储处理器可执行指令或数据中的至少一者,当由所述至少一个处理器执行时,所述处理器可执行指令或数据导致所述至少一个处理器执行数据处理、缓存和存储中的至少一项,并将所述图像信息提供给所述显示器,以便为所述用户产生虚拟或增强现实视觉体验中的至少一者。
511.根据权利要求510所述的系统,其中所述显示器包括至少一个楔形波导,所述楔形波导具有至少两个跨第一楔形波导的厚度彼此相对的平面,以及具有这样的长度:沿着该长度,经由所述楔形波导的入口部以已定义的角度进入所述楔形波导的光经由全内反射传播,所述楔形波导的厚度沿着所述楔形波导的长度线性地变化。
512.根据权利要求511所述的系统,其中所述楔形波导提供双模全内反射。
513.根据权利要求510所述的系统,进一步包括:
至少两个投光器,其在沿着所述楔形波导的入口部的相应不同位置处与所述楔形波导光学耦合。
514.根据权利要求510所述的系统,进一步包括:
多个投光器的第一线性阵列,其在沿着所述楔形波导的入口部的相应不同位置处与所述楔形波导光学耦合。
515.根据权利要求514所述的系统,其中所述多个投光器的第一线性阵列中的投光器为扫描光纤显示器。
516.根据权利要求510所述的系统,进一步包括:
多个空间光调制器的堆栈,其沿着所述楔形波导的入口部与所述楔形波导光学耦合。
517.根据权利要求510所述的系统,进一步包括:
多芯光纤,其在沿着所述楔形波导的入口部的一个或多个位置处与所述楔形波导光学耦合。
518.根据权利要求510所述的系统,其中所述投光器的第一线性阵列中的投光器与所述楔形波导光学耦合以便以第一角度将光注入所述楔形波导,所述系统进一步包括:
多个投光器的第二线性阵列,其在沿着所述楔形波导的入口部的相应不同位置处与所述楔形波导光学耦合,其中所述投光器的第二线性阵列中的投光器与所述楔形波导光学耦合以便以第二角度将光注入所述楔形波导,所述第二角度不同于所述第一角度。
519.根据权利要求510所述的系统,其中所述入口部是所述楔形波导的纵向端。
520.根据权利要求510所述的系统,其中所述入口部是所述楔形波导的横向边。
521.根据权利要求510所述的系统,其中所述入口部是所述楔形波导的平面之一。
522.根据权利要求510所述的系统,进一步包括:
至少一个光学组件,其与投光器光学耦合,并且更改从所述投光器接收的光的角度,以便以在所述楔形波导内实现所述光的全内反射的角度将所述光光学耦合到所述楔形波导。
523.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,所述系统包括:
微投光器阵列,其投射与要被呈现给所述用户的图像数据的一个或多个帧关联的光束,其中所述微投光器可被配置为能够相对于所述微投光器阵列中的一个或多个微投光器移动;
框架,其容纳所述微投光器阵列;以及
处理器,其在操作上与所述微投光器阵列中的一个或多个微投光器耦合,以便以根据所述一个或多个微投光器相对于所述微投光器阵列的位置调制从所述一个或多个投光器发射的一个或多个光束的方式来控制所述一个或多个光束,从而使能将光场图像传送到所述用户。
524.根据权利要求523所述的系统,其中所述微投光器阵列中的一个微投光器与透镜耦合。
525.根据权利要求523所述的系统,其中以基于要被呈现给所述用户的图像的所需分辨率的方式排列所述微投光器阵列。
526.根据权利要求523所述的系统,其中以基于所需视场的方式排列所述微投光器阵列。
527.根据权利要求523所述的系统,其中多个微投光器的光束重叠。
528.根据权利要求523所述的系统,进一步包括致动器,其中所述致动器与一个或多个微投光器耦合,并且其中所述致动器可被配置为移动所述一个或多个微投光器。
529.根据权利要求523所述的系统,其中所述致动器与多个微投光器耦合。
530.根据权利要求523所述的系统,其中所述致动器与单个微投光器耦合。
531.根据权利要求523所述的系统,其中所述微投光器阵列中的一个微投光器与点阵机械耦合。
532.根据权利要求531所述的系统,其中所述点阵为石墨烯片。
533.根据权利要求531所述的系统,其中所述点阵为碳纳米管矩阵。
534.根据权利要求523所述的系统,其中经由激光切割设备切割多个微投光器,以使得所述多个微投光器全部具有相同的悬挂长度。
535.一种接触镜,其与虚拟或增强现实显示器的用户的眼睛角膜对接,所述接触镜包括:
局部半球状基片和选择性滤光器,其中所述选择性滤光器被配置为选择性地使光束通过用户的眼睛。
536.根据权利要求535所述的接触镜,其中所述选择性滤光器为陷波滤波器。
537.根据权利要求535所述的接触镜,其中所述陷波滤波器充分地阻挡大约450nm(蓝色峰值)的波长,并且充分地使电磁波谱可见部分中的其它波长通过。
538.根据权利要求535所述的接触镜,其中所述陷波滤波器充分地阻挡大约530nm(绿色)的波长,并且充分地使电磁波谱可见部分中的其它波长通过。
539.根据权利要求535所述的接触镜,其中所述陷波滤波器充分地阻挡大约650nm的波长,并且充分地使电磁波谱可见部分中的其它波长通过。
540.根据权利要求539所述的接触镜,其中所述陷波滤波器包括由所述基片承载的多层介电材料。
541.根据权利要求539所述的接触镜,其中所述滤波器具有直径小于1.5mm的针孔开口。
542.根据权利要求541所述的接触镜,其中所述针孔开口允许多个波长的光束通过。
543.根据权利要求539所述的接触镜,其中所述针孔的大小至少部分地基于所述显示器的所需焦深变化。
544.根据权利要求539所述的接触镜,进一步包括多个工作模式。
545.根据权利要求539所述的接触镜,进一步包括所述虚拟内容的多焦深显示配置。
546.根据权利要求539所述的接触镜,进一步包括视觉调节跟踪模块,其确定所述用户的眼睛的视觉调节。
547.根据权利要求539所述的接触镜,其中特定显示对象的焦深至少部分地基于所确定的视觉调节变化。
548.根据权利要求539所述的接触镜,其中图像通过波导被中继,所中继的图像与特定焦深关联。
549.一种用于向用户显示虚拟内容的方法,包括:
提供要被呈现给用户的图像数据的一个或多个帧;
投射与所述图像数据的一个或多个帧关联的光;以及
通过与所述用户的瞳孔耦合的局部半球状基片接收投射光并选择性地过滤出到所述用户的瞳孔的光束。
550.根据权利要求549所述的方法,其中通过陷波滤波器过滤所述光。
551.根据权利要求550所述的方法,其中所述陷波滤波器充分地阻挡大约450nm(蓝色峰值)的波长,并且充分地使电磁波谱可见部分中的其它波长通过。
552.根据权利要求550所述的方法,其中所述陷波滤波器充分地阻挡大约530nm(绿色)的波长,并且充分地使电磁波谱可见部分中的其它波长通过。
553.根据权利要求550所述的方法,其中所述陷波滤波器充分地阻挡大约650nm的波长,并且充分地使电磁波谱可见部分中的其它波长通过。
554.根据权利要求550所述的方法,其中所述陷波滤波器包括由所述基片承载的多层介电材料。
555.根据权利要求550所述的方法,其中所述滤波器具有直径小于1.5mm的针孔开口。
556.根据权利要求555所述的方法,其中所述针孔开口允许多个波长的光束通过。
557.根据权利要求555所述的方法,其中所述针孔的大小至少部分地基于所述显示器的所需焦深变化。
558.根据权利要求549所述的方法,其中所述局部半球状基片为接触镜。
559.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
投光系统,其将与图像数据的一个或多个帧关联的光投射到用户的眼睛,所述投光系统被配置为投射对应于与所述图像数据关联的多个像素的光;以及
处理器,其调制向所述用户显示的所述多个像素的焦深。
560.根据权利要求559所述的系统,其中对所述焦深进行空间调制。
561.根据权利要求559所述的系统,其中对所述焦深进行时间调制。
562.根据权利要求559所述的系统,进一步包括图像生成源,其按照时序方式提供所述图像数据的一个或多个帧。
563.根据权利要求559所述的系统,其中逐帧调制所述焦深。
564.根据权利要求559所述的系统,其中所述投光系统包括多个光纤芯,并且其中跨所述多个光纤芯调制所述焦深,以使得所述光纤芯的一部分与第一焦深关联,并且所述光纤芯的另一部分与第二焦深关联,其中所述第一焦深不同于所述第二焦深。
565.根据权利要求559所述的系统,其中特定帧的第一显示对象通过第一焦深显示,并且所述特定帧的第二显示对象通过第二焦深显示,其中所述第一焦深不同于所述第二焦深。
566.根据权利要求559所述的系统,其中特定帧的第一像素与第一焦深关联,并且所述特定帧的第二像素与第二焦深关联,其中所述第一焦深不同于所述第二焦深。
567.根据权利要求559所述的系统,进一步包括视觉调节跟踪模块,其确定所述用户的眼睛的视觉调节,其中所述焦深至少部分地基于所确定的视觉调节被调制。
568.根据权利要求567所述的系统,其中与所述发光系统关联的发光模式随所确定的视觉调节动态地改变。
569.根据权利要求568所述的系统,其中所述模式是多个光纤芯的扫描图案。
570.根据权利要求559所述的系统,进一步包括模糊模块,其使所述图像数据的一个或多个部分变得模糊,其中产生所述模糊以平滑第一扫描图案与第二扫描图案之间的过渡,或平滑第一分辨率扫描间距到第二分辨率扫描间距的过渡。
571.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
投光系统,其将与图像数据的一个或多个帧关联的光投射到用户的眼睛,所述投光系统被配置为投射对应于与所述图像数据关联的多个像素的光;
处理器,其调制向所述用户显示的所述多个像素的大小。
572.根据权利要求571所述的系统,其中所述投光系统为光纤扫描显示器。
573.根据权利要求572所述的系统,其中所述投射光通过扫描图案显示。
574.根据权利要求571所述的系统,其中所述处理器至少部分地基于扫描图案类型调制特定像素的大小。
575.根据权利要求571所述的系统,其中能够部分地基于所述扫描图案的扫描线之间的距离调制所述一个或多个像素的大小。
576.根据权利要求571所述的系统,其中同一帧中的第一像素的大小不同于第二像素的大小。
577.一种用于向用户显示虚拟内容的方法,包括:
投射与图像数据的一个或多个帧关联的光,其中投射光的一个或多个光束与一个或多个像素对应,其中通过光纤扫描显示器投射光;以及
调制向所述用户显示的所述一个或多个像素的大小。
578.根据权利要求577所述的方法,其中特定像素的大小至少部分地基于所述光纤扫描显示器的扫描图案变化。
579.根据权利要求578所述的方法,其中至少部分地基于所述扫描图案的扫描线之间的距离调制所述一个或多个像素的大小。
580.根据权利要求579所述的方法,其中所述一个或多个像素的大小可变。
581.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
显示系统,其传送与图像数据的一个或多个帧关联的光,其中所述显示系统包括多个像素,其中所述显示系统扫描具有可变线间距的光;
模糊模块,其可变地使所述多个像素中的一个或多个像素变得模糊,以更改所述一个或多个像素的大小;以及
处理器,其以使得至少部分地基于所述显示系统的所述线间距改变像素大小的方式控制所述模糊模块。
582.根据权利要求581所述的系统,其中所述显示系统为光纤扫描系统。
583.根据权利要求581所述的系统,其中所述像素大小被放大。
584.根据权利要求581所述的系统,其中所述像素大小被缩小。
585.根据权利要求581所述的系统,其中所述间距线稀疏。
586.根据权利要求581所述的系统,其中所述间距线稠密。
587.一种用于向用户显示虚拟内容的方法,所述方法包括:
使用穿透式光学查看元件投射与要被呈现给所述用户的图像数据的一个或多个帧关联的光,所述穿透式光学查看元件允许所述用户通过该光学查看元件查看外部世界;以及选择性地衰减来自所述外部世界的将沿途通过所述光学查看元件到达用户的眼睛的光的至少一部分,以使得来自所述外部世界的部分光通过所述光学查看元件并到达所述用户的眼睛。
588.根据权利要求587所述的方法,其中至少部分地基于光束的入射角度而选择性地衰减所述光束。
589.根据权利要求587所述的方法,其中所述帧的不同部分被衰减到不同的量。
590.根据权利要求587所述的方法,其中衰减后的光束的聚焦程度可变。
591.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
图像生成源,其提供图像数据的一个或多个帧;
两个或更多个空间光调制器(SLM)的堆栈,所述空间光调制器的放置使得所述堆栈将与所述图像数据的一个或多个帧关联的光传送到所述用户,其中所述SLM对来自外部环境的光进行空间衰减;以及
处理器,其以调制光束穿过所述SLM的一个或多个单元时的角度的方式控制所述SLM堆栈。
592.根据权利要求591所述的系统,进一步包括一组光学显示元件,其中所述一组光学显示元件被置于所述用户的眼睛与所述外部环境之间。
593.根据权利要求591所述的系统,其中所述SLM堆栈中的所述SLM为胆甾相LCD。
594.根据权利要求591所述的系统,其中所述SLM中的至少一者为胆甾相LCD。
595.根据权利要求591所述的系统,其中所述SLM堆栈以使得所述用户通过所述SLM堆栈查看外部世界的方式放置,其中所述SLM至少半透明。
596.根据权利要求591所述的系统,其中空间光调制器阵列包括多个液晶阵列、数字光处理系统的多个数字镜设备元件、多个微电机系统(MEMS)阵列或多个MEMS百叶窗中的至少一者。
597.根据权利要求591所述的系统,进一步包括包含至少一个光学组件的遮光板,并且其中所述处理器控制所述遮光板的所述至少一个光学组件以产生黑色虚拟对象的暗场表示。
598.一种用于显示虚拟内容的系统,所述系统包括:
空间光调制器阵列,所述空间光调制器阵列被配置为产生光图案,并且其中所述空间光调制器阵列包括至少两个调制器;以及
处理器,其以使得所述至少两个空间调制器形成莫尔条纹的方式控制所述空间调制器阵列,其中所述莫尔条纹为周期性空间图案,所述周期性空间图案在与所述至少两个空间光调制器上形成所述光图案的时段不同的时段衰减光。
599.根据权利要求598所述的系统,其中所述空间光调制器阵列包括至少两个空间光调制器阵列,所述至少两个空间光调制器彼此光学耦合并且经由莫尔效应控制光的经过。
600.根据权利要求599所述的系统,其中所述至少两个空间光调制器阵列均承载相应的衰减图案。
601.根据权利要求598所述的系统,其中所述至少两个空间光调制器阵列均承载被印刷、蚀刻或以其它方式铭刻在其上或其中的相应细间距正弦波图案。
602.根据权利要求599所述的系统,其中所述至少两个空间光调制器阵列彼此配准。
603.根据权利要求599所述的系统,其中所述至少两个空间光调制器阵列均承载相应衰减图案。
604.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,所述系统包括:
发光源,其提供与图像数据的一个或多个帧关联的光,其中所述发光源为空间光调制器;以及
针孔阵列,其以相对于所述空间光调制器的方式放置,以使得所述针孔阵列中的一个针孔从所述空间光调制器的多个单元接收光,并且其中穿过该针孔的第一光束与穿过该针孔的第二光束对应于不同的角度,并且其中所述空间光调制器的所述单元选择性地衰减光。
605.根据权利要求604所述的系统,其中通过所述针孔阵列和所述SLM查看外部环境,并且其中光束至少部分地基于所述光束的入射角度被选择性地衰减。
606.根据权利要求604所述的系统,其中来自视场的不同部分的光被选择性地衰减。
607.根据权利要求604所述的系统,进一步包括选择性衰减层,其可选择性地操作以衰减穿过其中的光的传输,所述选择性衰减层与针孔层光学串联。
608.根据权利要求607所述的系统,其中所述选择性衰减层包括承载相应衰减图案的液晶阵列、数字投光系统或空间光调制器阵列。
609.根据权利要求604所述的系统,其中所述针孔阵列被置于距离所述用户的眼睛的角膜大约30mm处,并且选择性衰减板位于所述眼睛一侧并与所述针孔阵列相对。
610.根据权利要求604所述的系统,其中所述针孔阵列包括多个针孔,并且其中所述处理以使得光根据光束穿过所述多个针孔的角度被衰减的方式控制所述SLM,从而产生聚合光场。
611.根据权利要求610所述的系统,其中所述聚合光场在所需焦距处导致遮蔽。
612.一种系统,包括:
发光源,其提供与图像数据的一个或多个帧关联的光,其中所述发光源为空间光调制器;以及
透镜阵列,其以相对于所述空间光调制器的方式放置,以使得所述透镜阵列中的一个透镜从所述空间光调制器的多个单元接收光,并且其中该透镜接收的第一光束与该透镜接收的第二光束对应于不同的角度,并且其中所述空间光调制器的所述单元选择性地衰减光。
613.根据权利要求612所述的系统,其中通过所述透镜阵列和所述SLM查看外部环境,并且其中光束至少部分地基于所述光束的入射角度被选择性地衰减。
614.根据权利要求612所述的系统,其中来自视场的不同部分的光被选择性地衰减。
615.根据权利要求612所述的系统,其中所述透镜阵列包括多个透镜,并且其中所述处理以使得光根据所述多个透镜接收光束的角度被衰减的方式控制所述SLM,从而产生聚合光场。
616.根据权利要求615所述的系统,其中所述聚合光场在所需焦距处导致遮蔽。
617.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
投光器,其投射与图像数据的一个或多个帧关联的光;
至少一个偏振敏感层,其接收所述光并且旋转所述光的偏振;以及
偏振调制器阵列,其调制所述偏振敏感层的偏振,并且其中所述阵列中的单元的状态确定多少光穿过所述偏振敏感层。
618.根据权利要求617所述的系统,其中所述系统以近眼配置放置。
619.根据权利要求617所述的系统,其中所述偏振调制器为液晶阵列。
620.根据权利要求617所述的系统,进一步包括视差屏障,所述视差屏障使偏振器偏移,以使得不同的出瞳具有通过所述偏振器的不同路径。
621.根据权利要求620所述的系统,其中所述偏振器为X极偏振器。
622.根据权利要求620所述的系统,其中所述偏振器为多极偏振器。
623.根据权利要求620所述的系统,其中所述偏振器为图案化的偏振器。
624.根据权利要求617所述的系统,其中所述光与一个或多个MEMS阵列相互作用。
625.根据权利要求618所述的系统,进一步包括SLM,其投射光,其中所述SLM被置于一个或多个光学元件之间,其中所述光学元件与零放大望远镜对应。
626.根据权利要求625所述的系统,其中所述用户通过所述零放大望远镜查看外部环境。
627.根据权利要求625所述的系统,其中至少一个SLM被置于所述零放大望远镜内的图像平面处。
628.根据权利要求617所述的系统,进一步包括DMD,其中所述DMD与透明基片对应。
629.根据权利要求628所述的系统,进一步包括包含至少一个光学组件的遮光板,并且其中所述处理器控制所述遮光板的所述至少一个光学组件以产生黑色虚拟对象的暗场表示。
630.根据权利要求628所述的系统,进一步包括一个或多个LCD,其中所述一个或多个LCD选择性地衰减光束。
631.根据权利要求617所述的系统,进一步包括一个或多个LCD,其中所述一个或多个LCD用作偏振旋转器。
632.根据权利要求629所述的系统,其中所述遮光板为百叶窗式MEMS设备。
633.根据权利要求632所述的系统,其中所述百叶窗式MEM设备不透明,并且其中所述百叶窗式MEMS设备逐像素更改入射角度。
634.根据权利要求632所述的系统,其中所述遮光板为滑动板MEMS设备,其中所述滑动板MEMS设备来回滑动以更改遮蔽区域。
635.一种用于显示虚拟内容的方法,包括:
投射与图像数据的一个或多个帧关联的光;
通过基片处的接收投射光的偏振敏感层旋转光的偏振;以及
调制光的偏振以选择性地衰减穿过所述偏振层的光。
636.根据权利要求635所述的方法,其中偏振调制器为液晶阵列。
637.根据权利要求635所述的方法,进一步包括视差屏障,所述视差屏障使偏振器偏移,以使得不同的出瞳具有通过所述偏振器的不同路径。
638.根据权利要求637所述的方法,其中所述偏振器为X极偏振器。
639.根据权利要求637所述的方法,其中所述偏振器为多极偏振器。
640.根据权利要求637所述的方法,其中所述偏振器为图案化的偏振器。
641.根据权利要求617所述的方法,其中所述光与一个或多个MEMS阵列相互作用。
642.根据权利要求636所述的方法,进一步包括SLM,其投射光,其中所述SLM被置于一个或多个光学元件之间,其中所述光学元件与零放大望远镜对应。
643.根据权利要求642所述的方法,其中所述用户通过所述零放大望远镜查看外部环境。
644.根据权利要求642所述的方法,其中至少一个SLM被置于所述零放大望远镜内的图像平面处。
645.根据权利要求635所述的方法,进一步包括DMD,其中所述DMD与透明基片对应。
646.根据权利要求635所述的方法,进一步包括包含至少一个光学组件的遮光板,并且其中所述处理器控制所述遮光板的所述至少一个光学组件以产生黑色虚拟对象的暗场表示。
647.根据权利要求635所述的方法,进一步包括一个或多个LCD,其中所述一个或多个LCD选择性地衰减光束。
648.根据权利要求635所述的方法,进一步包括一个或多个LCD,其中所述一个或多个LCD用作偏振旋转器。
649.根据权利要求646所述的方法,其中所述遮光板为百叶窗式MEMS设备。
650.根据权利要求649所述的方法,其中所述百叶窗式MEMS设备不透明,并且其中所述百叶窗式MEMS设备逐像素更改入射角度。
651.根据权利要求646所述的方法,其中所述遮光板为滑动板MEMS设备,其中所述滑动板MEMS设备来回滑动以更改遮蔽区域。
652.一种用于显示虚拟内容的系统,包括:
发光源,其提供与图像数据的一个或多个帧关联的光,其中所述发光源为空间光调制器;
微电-机(MEMS)百叶窗阵列,其中所述MEMS百叶窗被容纳在基本透明的基片内,并且其中所述MEMS百叶窗能被配置为更改光被传送到像素的角度,以及其中被传送到所述用户的第一像素的角度不同于被传送到所述用户的第二像素的角度。
653.根据权利要求652所述的系统,其中所述至少一个光学组件包括第一微电-机系统(MEMS)百叶窗阵列。
654.根据权利要求652所述的系统,其中所述MEMS百叶窗阵列包括由光学透明基片承载的多个基本不透明的百叶窗。
655.根据权利要求652所述的系统,其中所述微电-机系统(MEMS)百叶窗阵列具有足够细以选择地按像素遮光的百叶窗间距。
656.根据权利要求652所述的系统,进一步包括所述遮光板的至少一个光学组件,所述至少一个光学组件包括第二MEMS百叶窗阵列,所述第二MEMS百叶窗阵列与所述第一MEMS百叶窗阵列成堆叠配置。
657.根据权利要求652所述的系统,其中所述MEMS百叶窗阵列包括由光学透明基片承载的多个偏振百叶窗,所述百叶窗中的每一者的相应偏振状态可选择性地控制。
658.根据权利要求652所述的系统,其中所述第一和第二MEMS板阵列中的所述百叶窗为偏振器。
659.根据权利要求652所述的系统,其中所述遮光板的至少一个光学组件包括被安装为在框架中移动的第一微电-机系统(MEMS)板阵列。
660.根据权利要求625所述的系统,其中所述第一MEMS板阵列中的所述板以可滑动的方式安装以在框架中移动。
661.根据权利要求652所述的系统,其中所述第一MEMS板阵列中的所述板以可旋转的方式安装以在框架中移动。
662.根据权利要求652所述的系统,其中所述第一MEMS板阵列中的所述板同时以可平移和可旋转的方式安装以在框架中移动。
663.根据权利要求652所述的系统,其中所述板可移动以产生莫尔条纹。
664.根据权利要求652所述的系统,其中所述遮光板的所述至少一个光学组件进一步包括被安装为在框架中移动的第二MEMS板阵列,所述第二阵列与所述第一阵列成堆叠配置。
665.根据权利要求652所述的系统,其中所述第一和所述第二MEMS板阵列中的板为偏振器。
666.根据权利要求652所述的系统,其中所述遮光板的所述至少一个光学组件包括反射器阵列。
667.一种系统,包括:
至少一个波导,其从外部环境接收光并将所述光导向一个或多个空间光调制器,其中所述一个或多个空间光调制器选择性地衰减所述用户的视场的不同部分中所接收的光。
668.根据权利要求667所述的系统,其中所述至少一个波导包括第一和第二波导,并且其中所述第二波导被配置为将从所述SLM射出的光传送到所述用户的眼睛。
669.一种方法,包括:
从外部环境接收光;
将所述光导向选择性衰减器;以及
通过所述选择性衰减器选择性地衰减所述用户的视场的不同部分中所接收的光。
670.根据权利要求669所述的方法,其中所述至少一个波导包括第一和第二波导,并且其中所述第二波导被配置为将从所述SLM射出的光传送到所述用户的眼睛。
671.根据权利要求669所述的方法,其中所述选择为DMD。
672.根据权利要求669所述的方法,其中所述空间光调制器为DMD阵列。
673.根据权利要求669所述的方法,其中所述光通过一个或多个波导被导向所述一个或多个空间光调制器。
674.根据权利要求673所述的方法,进一步包括将光重新耦合回所述波导,从而导致所述光部分地朝向所述用户的眼睛射出。
675.根据权利要求673所述的方法,其中所述波导被定向为基本垂直于所述选择性衰减器。
676.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
发光源,其提供与图像数据的一个或多个帧关联的光,其中所述发光源包括多个微投光器;
波导,其被配置为从所述多个微投光器接收光并将光发射到用户的眼睛。
677.根据权利要求676所述的系统,其中所述微投光器被置于线性阵列中。
678.根据权利要求676所述的系统,其中所述微投光器被置于所述波导的一个边中。
679.根据权利要求676所述的系统,其中所述微投光器被置于所述波导的多个边中。
680.根据权利要求676所述的系统,其中所述微投光器被置于二维阵列中。
681.根据权利要求676所述的系统,其中所述微投光器被置于三维阵列中。
682.根据权利要求681所述的系统,其中所述微投光器被置于所述基片的多个边处。
683.根据权利要求681所述的系统,其中以多个角度放置所述微投光器。
684.一种用于显示虚拟内容的系统,包括:
图像生成源,其提供图像数据的一个或多个帧,其中所述图像数据包括要被呈现给用户的一个或多个虚拟对象;以及
渲染引擎,其以使得所述用户感知到所述一个或多个虚拟对象周围的光环的方式渲染所述一个或多个虚拟对象。
685.根据权利要求684所述的系统,进一步包括光衰减器,其中所述光衰减器跨所述用户的视场平衡所述光环的光强度。
686.一种用于显示虚拟内容的方法,包括:
提供图像数据的一个或多个帧,其中所述图像数据包括要被呈现给用户的一个或多个虚拟对象;以及
以使所述用户感知到所述一个或多个虚拟对象周围的光环的方式渲染所述一个或多个虚拟对象,从而使得所述用户更容易查看所述虚拟对象,其中所述虚拟对象为黑色虚拟对象。
687.根据权利要求686所述的方法,进一步包括通过光衰减器选择性地衰减从外部环境接收的光,其中所述光衰减器跨所述用户的视场平衡所述光环的光强度。
688.一种用于显示虚拟内容的系统,包括:
相机系统,其捕获真实环境的视图;
穿透式光学系统,其显示叠加在所述真实环境的视图上的一个或多个虚拟对象,其中所捕获的视图被用于渲染要被呈现给所述用户的一个或多个虚拟对象;以及光强度模块,其至少部分地基于一个或多个真实对象与所述一个或多个虚拟对象之间的关联调制所述真实环境的视图的光强度,以便与所述一个或多个真实对象相比,黑色虚拟对象是可见的。
689.根据权利要求688所述的系统,其中所捕获的视图被用于产生一个或多个虚拟对象周围的光环,其中所述光环跨空间消退。
690.根据权利要求688所述的系统,进一步包括光衰减器,其中所述光衰减器跨所述用户的视场平衡所述光环的光强度。
691.一种驱动增强现实显示系统的方法,所述方法包括:
渲染用户的视场的一个位置处的第一虚拟对象;以及
基本与所述第一虚拟对象的渲染同时,渲染所述用户的视场中至少在空间上接近所渲染的第一虚拟对象的视觉重点。
692.根据权利要求691所述的方法,其中渲染视觉重点包括以强度梯度渲染所述视觉重点。
693.根据权利要求691所述的方法,其中渲染视觉重点包括以接近所述视觉重点的周界的模糊渲染所述视觉重点。
694.根据权利要求691所述的方法,其中渲染至少在空间上接近所渲染的第一虚拟对象的视觉重点包括渲染在空间上接近所渲染的第一虚拟对象的光环视觉效应。
695.根据权利要求694所述的方法,其中渲染在空间上接近所渲染的第一虚拟对象的光环视觉效应包括渲染所述光环视觉效应以便比所渲染的第一虚拟对象更亮。
696.根据权利要求694所述的方法,其中渲染所述光环视觉效应以便比所渲染的第一虚拟对象更亮是响应于判定所渲染的第一虚拟对象比暗阈值更暗。
697.根据权利要求694所述的方法,其中渲染光环视觉效应包括在所感知的三维空间中与所渲染的第一虚拟对象分离的焦平面中渲染所述光环视觉效应。
698.根据权利要求694所述的方法,其中渲染光环视觉效应包括以强度梯度渲染所述光环视觉效应。
699.根据权利要求694所述的方法,其中渲染光环视觉效应包括以这样的强度梯度渲染所述光环视觉效应:即,该强度梯度与被施加到所述第一虚拟对象的渲染的遮蔽所导致的暗光环匹配以补偿所述遮蔽的暗场效应。
700.根据权利要求694所述的方法,其中渲染光环视觉效应包括以接近所述光环视觉效应的周界的模糊渲染所述光环视觉效应。
701.根据权利要求691所述的方法,其中所渲染的第一视觉对象具有非圆形周界,并且所渲染的光环视觉效应与所述非圆形周界一致。
702.根据权利要求691所述的方法,其中渲染至少在空间上接近所渲染的第一虚拟对象的视觉重点包括在所感知的三维空间中与所渲染的第一虚拟对象分离的焦平面中渲染所述视觉效应。
703.根据权利要求691所述的方法,其中在所感知的三维空间中与所渲染的第一虚拟对象分离的焦平面中渲染所述视觉效应包括就其中渲染所渲染的第一虚拟对象的焦平面而言,在相对远离所述用户的焦平面中渲染所述视觉效应。
704.一种用于显示虚拟内容的系统,包括:
图像生成源,其提供要被呈现给用户的图像数据的一个或多个帧,其中所述图像数据的一个或多个帧包括至少一个黑色虚拟对象;以及
渲染图像,其渲染所述图像数据的一个或多个帧,并且其中所述渲染引擎将所述黑色虚拟对象渲染为蓝色虚拟对象,以使得所述黑色虚拟对象对所述用户可见。
705.根据权利要求704所述的系统,其中渲染用户的视场的一个位置处的第一虚拟对象包括首先将所述第一虚拟对象的任何黑色调更改为深蓝色。
706.一种用于发射光束以显示虚拟内容的系统,包括:
至少一个波导,所述至少一个波导具有第一端、跨所述至少一个波导的长度与所述第一端具有间隔的第二端,沿着该长度,以已定义的角度进入相应波导的光经由全内反射传播;
至少接近所述至少一个波导的第一端放置的至少一个边缘反射器,其用于通过光学反射将光耦合回所述至少一个波导的所述第一端;以及
至少接近所述至少一个波导的第二端放置的至少一个边缘反射器,其用于通过光学反射将光耦合回所述至少一个波导的所述第二端。
707.根据权利要求706所述的系统,其中所述至少一个波导具有在所述波导内部的多个横向反射和/或衍射面,所述面将所述光的至少一部分横向地重定向到所述波导的外部。
708.根据权利要求706所述的系统,其中所述横向反射和/或衍射面为低衍射效率衍射光学元件(DOE)。
709.根据权利要求706所述的系统,其中至少接近所述至少一个波导的第一端放置的至少一个边缘反射器包括至少接近所述至少一个波导的所述第一端放置的多个反射器。
710.根据权利要求706所述的系统,其中至少接近所述至少一个波导的第二端放置的至少一个边缘反射器包括至少接近所述至少一个波导的所述第二端放置的多个反射器。
711.根据权利要求706所述的系统,其中至少一个波导为单波导。
712.一种用于发射光束以显示虚拟内容的系统,包括:
波导组装件,其包括:多个平面波导,所述平面波导中的每一者分别具有跨该平面波导的厚度彼此相对的至少两个扁平平行主面;第一端;第二端,其跨该波导的长度与所述第一端相对,沿着该长度,以已定义的角度进入相应波导的光经由全内反射传播;以及两个扁平主边,其跨该波导的宽度彼此相对,所述多个平面波导沿着与所述平面波导的厚度方向平行的第一轴线和沿着与所述平面波导的宽度平行的第二轴线具有堆叠配置,从而形成三维平面波导阵列。
713.根据权利要求712所述的系统,其中存在沿着所述第一轴线的方向堆叠的至少三个平面波导。
714.根据权利要求713所述的系统,其中存在沿着所述第二轴线的方向堆叠的至少三个平面波导。
715.根据权利要求713所述的系统,其中存在沿着所述第二轴线的方向堆叠的至少三个平面波导。
716.根据权利要求712所述的系统,其中沿着所述第一轴线堆叠的相继平面波导彼此紧邻,并且沿着所述第二轴堆叠的相继平面波导彼此紧邻。
717.根据权利要求712所述的系统,其中所述波导组装件进一步包括由所述平面波导中的至少一者的至少一个平面承载的多个反射层。
718.根据权利要求717所述的系统,其中所述反射层包括完全反射的金属化涂层。
719.根据权利要求717所述的系统,其中所述反射层包括波长特定的反射器。
720.根据权利要求717所述的系统,其中所述反射层沿着所述第一或所述第二轴线中的至少一者分隔每个相继平面波导对中的平面波导。
721.根据权利要求717所述的系统,其中所述反射层沿着所述第一和所述第二轴线两者分隔每个相继平面波导对中的平面波导。
722.根据权利要求712所述的系统,其中多个所述平面波导中的每一者分别包括多个横向反射和/或衍射面,所述面将相应平面波导接收的光的至少一部分横向地重定向到该平面波导的外部。
723.根据权利要求712所述的系统,其中所述横向反射和/或衍射面包括衍射光学元件,所述衍射光学元件夹在在相应平面波导的所述主面之间的相应平面波导中。
724.根据权利要求713所述的系统,其中所述衍射光学元件可选择性地操作以改变焦距。
725.根据权利要求713所述的系统,其中所述第一轴线为弧形轴线,并且所述波导组装件中的至少一组中的每个所述平面波导的至少一个所述主边被定向为聚焦于单个线,所述单个线与所述平面波导的长度平行。
726.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,所述系统包括:
投光器,其投射与图像数据的一个或多个帧关联的光,其中所述投光器为光纤扫描显示器;
波导组装件,其可变地使光偏斜到用户的眼睛,其中所述波导朝向所述眼睛凹陷地弯曲。
727.根据权利要求726所述的系统,其中弯曲的波导扩展视场。
728.根据权利要求726所述的系统,其中弯曲的波导有效地将光导向所述用户的眼睛。
729.根据权利要求726所述的系统,其中弯曲的波导包括时变光栅,从而产生针对所述光纤扫描显示器扫描所述光的轴线。
730.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
穿透式分束器基片,其具有用于接收光的入口和相对于所述入口成一角度的多个内部反射或衍射面,所述内部反射或衍射面将在所述入口接收的光的至少一部分横向地重定向到所述穿透式分束器基片的外部并重定向到所述用户的眼睛,其中所述多个内部反射或衍射面包括沿着所述穿透式分束器基片的纵轴具有间隔的多个横向反射和/或衍射面,所述横向反射和/或衍射面中的每一者与所述入口成一角度或者可与所述入口成一角度,以将在所述入口接收的光的至少一部分横向地重定向到所述穿透式分束器基片的外部并沿着光路重定向到所述用户的眼睛;
发光系统,其将光发射到所述穿透式分束器;以及
本地控制器,其与显示系统通信地耦合以将图像信息提供给所述显示系统,所述本地控制器包括至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信地耦合的至少一个非临时性处理器可读介质,所述至少一个非临时性处理器可读介质存储处理器可执行指令或数据中的至少一者,当由所述至少一个处理器执行时,所述处理器可执行指令或数据导致所述至少一个处理器执行数据处理、缓存和存储中的至少一项,并且将所述图像信息提供给所述显示器,以便为所述用户产生虚拟或增强现实视觉体验中的至少一者。
731.根据权利要求730所述的系统,其中所述横向反射和/或衍射面包括至少一个衍射光学元件(DOE),其中以多个已定义的角度进入所述分束器的准直光束沿着其长度被全内反射,并且在一个或多个位置处与所述DOE相交。
732.根据权利要求730所述的系统,其中至少一个衍射光学元件(DOE)包括第一光栅。
733.根据权利要求730所述的系统,其中所述第一光栅为第一布拉格光栅。
734.根据权利要求730所述的系统,其中所述DOE包括第二光栅,所述第一光栅位于第一平面上并且所述第二光栅位于第二平面上,所述第二平面与所述第一平面具有间隔,以使得所述第一和所述第二光栅相互作用以产生莫尔拍频波形图。
735.根据权利要求734所述的系统,其中所述第一光栅具有第一间距并且所述第二光栅具有第二间距,所述第一间距与所述第二间距相同。
736.根据权利要求734所述的系统,其中所述第一光栅具有第一间距并且所述第二光栅具有第二间距,所述第一间距不同于所述第二间距。
737.根据权利要求734所述的系统,其中可控制所述第一光栅间距以随时间更改所述第一光栅间距。
738.根据权利要求737所述的系统,其中所述第一光栅包括弹性材料并且发生机械变形。
739.根据权利要求738所述的系统,其中所述第一光栅由发生机械变形的弹性材料承载。
740.根据权利要求734所述的系统,其中可控制所述第一光栅间距以随时间更改所述第一光栅间距。
741.根据权利要求734所述的系统,其中可控制所述第二光栅间距以随时间更改所述第二光栅间距。
742.根据权利要求734所述的系统,其中所述第一光栅为电活性光栅,其具有至少一个接通状态和关断状态。
743.根据权利要求734所述的系统,其中所述第一光栅包括聚合物分散液晶,所述聚合物分散液晶的多个液晶滴被可控地激活以更改所述第一光栅的折射率。
744.根据权利要求738所述的系统,其中所述第一光栅为时变光栅,其中所述第一光栅为时变光栅,并且所述本地控制器控制至少所述第一光栅以扩展所述显示器的视场。
745.根据权利要求738所述的系统,其中所述第一光栅为时变光栅,并且所述本地控制器采用至少所述第一光栅的时变控制以校正色差。
746.根据权利要求745所述的系统,其中所述本地控制器驱动至少所述第一光栅以相对于图像的对应像素中的蓝色或绿色子像素中的至少一者改变所述图像的像素中的红色子像素的放置。
747.根据权利要求746所述的系统,其中所述本地控制器驱动至少所述第一光栅以横向地移动出射图案,从而填充出站像图中的间隙。
748.根据权利要求732所述的系统,其中至少一个DOE元件具有第一圆形对称项。
749.根据权利要求732所述的系统,其中至少一个DOE元件具有第一线性项,所述第一线性项被与所述第一圆形对称项相加。
750.根据权利要求749所述的系统,其中所述圆形对称项可控。
751.根据权利要求730所述的系统,其中至少一个DOE元件具有又一第一圆形对称项。
752.根据权利要求730所述的系统,其中所述至少一个衍射光学元件(DOE)包括第一DOE。
753.根据权利要求752所述的系统,其中所述第一DOE为圆形DOE。
754.根据权利要求753所述的系统,其中所述圆形DOE为时变DOE。
755.根据权利要求753所述的系统,其中所述圆形DOE相对于波导被分层以供聚焦调制。
756.根据权利要求753所述的系统,其中所述圆形DOE的衍射图案为静态图案。
757.根据权利要求753所述的系统,其中所述圆形DOE的衍射图案为动态图案。
758.根据权利要求753所述的系统,包括附加的圆形DOE,其中所述附加的圆形DOE相对于所述圆形DOE放置,从而通过少量可切换DOE实现多种聚焦程度。
759.根据权利要求740所述的系统,进一步包括可切换DOE元件矩阵。
760.根据权利要求759所述的系统,其中所述矩阵被用于扩展视场。
761.根据权利要求759所述的系统,其中所述矩阵被用于扩展出瞳的大小。
762.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
投光系统,其投射与图像数据的一个或多个帧关联的光束;
衍射光学元件(DOE),其接收投射光束并在所需焦点处传送所述光束,其中所述DOE为圆形DOE。
763.根据权利要求762所述的系统,其中所述DOE可沿着单个轴线拉伸以调整线性DOE项的角度。
764.根据权利要求792所述的系统,其中所述DOE包括膜以及至少一个换能器,所述换能器可操作以在Z轴中通过振荡动作选择性地振动所述膜,从而提供Z轴控制和焦点随时间的改变。
765.根据权利要求792所述的系统,其中所述DOE内嵌在可拉伸的介质中,以使得能够通过物理地拉伸所述介质来调整所述DOE的间距。
766.根据权利要求762所述的系统,其中所述DOE被双向拉伸,并且其中所述DOE的拉伸影响所述DOE的焦距。
767.根据权利要求762所述的系统,进一步包括多个圆形DOE,其中所述DOE沿着Z轴堆叠。
768.根据权利要求762所述的系统,其中圆形DOE在波导前方被分层以供聚焦调制。
769.根据权利要求768所述的系统,其中所述DOE为静态DOE。
770.根据权利要求768所述的系统,其中所述DOE为动态DOE。
771.一种用于向用户显示虚拟内容的系统,包括:
投光系统,其投射与图像数据的一个或多个帧关联的光束;
第一波导,其没有任何衍射光学元件(DOE),所述第一波导沿着所述第一波导的长度的至少一部分,经由全内反射传播由所述第一波导以多个已定义的角度接收的光,并且将来自所述第一波导的光提供给外部作为准直光;
第二波导,其具有至少第一圆形对称衍射光学元件(DOE),所述第二波导被光学耦合以从所述第一波导接收所述准直光;以及
处理器,其控制所述DOE的光栅。
772.根据权利要求771所述的系统,其中所述第一DOE可被选择性地控制。
773.根据权利要求771所述的系统,其中所述显示器除所述第一DOE之外还包括多个附加DOE,所述DOE按照堆叠配置排列。
774.根据权利要求771所述的系统,其中所述多个附加DOE中的每个DOE可被选择性地控制。
775.根据权利要求771所述的系统,其中本地控制器控制所述第一DOE和所述多个附加DOE以动态地调制穿过所述显示器的光的焦点。
776.根据权利要求771所述的系统,其中所述处理器选择性地分别切换所述第一DOE和所述多个附加DOE以实现多种聚焦程度,可实现的聚焦程度数目大于所述堆栈中的所述DOE的总数。
777.根据权利要求771所述的系统,其中所述堆栈中的每个所述DOE具有相应光功率,所述DOE的光功率以静态可控方式彼此相加。
778.根据权利要求771所述的系统,其中所述堆栈中的至少一个所述DOE的相应光功率是所述堆栈中的至少另一所述DOE的相应光功率的两倍。
779.根据权利要求771所述的系统,其中所述处理器选择性地分别切换所述第一DOE和所述多个附加DOE以随时间调制所述DOE的相应线性项和半径项。
780.根据权利要求771所述的系统,其中所述处理器选择性地分别基于帧序列切换所述第一DOE和所述多个附加DOE。
781.根据权利要求771所述的系统,其中所述DOE堆栈包括聚合物分散液晶元件堆栈。
782.根据权利要求781所述的系统,其中在没有施加的电压时,主介质折射率与所述聚合物分散液晶元件的一组分散分子的折射率匹配。
783.根据权利要求781所述的系统,其中所述聚合物分散液晶元件包括铌酸锂分子和位于主介质的任一侧的多个透明氧化铟锡层电极,其中所述分散的铌酸锂分子以可控方式更改折射率并且在所述主介质内功能性地形成衍射图案。
784.一种用于显示虚拟内容的方法,包括:
将与图像数据的一个或多个帧关联的光投射到用户;
在第一波导处接收光,所述第一波导没有任何衍射光学元件,并且通过内反射传播所述光;
在具有至少第一圆形对称衍射光学元件(DOE)的第二波导处接收准直光,所述第二波导被光学耦合以从所述第一波导接收所述准直光,其中所述圆形对称DOE的光栅可变,并且其中所述第一波导和所述第二波导被组装在DOE堆栈中。
785.根据权利要求784所述的方法,其中所述DOE堆栈包括聚合物分散液晶元件堆栈。
786.根据权利要求785所述的方法,其中所述聚合物分散液晶元件包括铌酸锂分子和位于主介质的任一侧的多个透明氧化铟锡层电极,其中所述分散的铌酸锂分子以可控方式更改折射率并且在所述主介质内功能性地形成衍射图案。
787.根据权利要求784所述的方法,其中在没有施加的电压时,主介质折射率与所述聚合物分散液晶元件的一组分散分子的折射率匹配。
788.一种用于向用户显示虚拟内容的光学元件,包括:
至少一个衍射光学元件(DOE),其被放置为接收光,所述至少一个DOE包括多个可单独寻址区段的第一阵列,所述可单独寻址子区段中的每一者具有至少一个电极,所述可单独寻址子区段中的每一者对经由相应至少一个电极接收的至少一个相应信号做出响应,从而选择性地在至少第一状态与第二状态之间切换,所述第二状态不同于所述第一状态。
789.根据权利要求788所述的系统,其中通过多路传输相邻可寻址子区段来扩展视场。
790.根据权利要求788所述的系统,其中所述第一状态为接通状态,所述第二状态为关断状态。
791.根据权利要求788所述的系统,其中所述可单独寻址子区段中的每一者具有相应一组至少两个氧化铟锡电极。
792.根据权利要求788所述的系统,其中所述至少一个DOE的多个可单独寻址区段的第一阵列为一维阵列。
793.根据权利要求788所述的系统,其中所述至少一个DOE的多个可单独寻址区段的第一阵列为二维阵列。
794.根据权利要求788所述的系统,其中所述可单独寻址区段的第一阵列为位于第一平面层上的第一DOE的区段。
795.根据权利要求794所述的系统,其中所述至少一个DOE包括至少第二DOE,所述第二DOE包括多个可单独寻址区段的第二阵列,所述可单独寻址子区段中的每一者具有至少一个电极,所述可单独寻址子区段中的每一者对经由相应至少一个电极接收的至少一个相应信号做出响应,从而选择性地在至少第一状态与第二状态之间切换,所述第二状态不同于所述第一状态,所述第二DOE阵列位于第二平面层上,所述第二平面层与所述第一平面层成堆叠配置。
796.根据权利要求794所述的系统,其中所述至少一个DOE包括至少第三DOE,所述第三DOE包括多个可单独寻址区段的第三阵列,所述可单独寻址子区段中的每一者具有至少一个电极,所述可单独寻址子区段中的每一者对经由相应至少一个电极接收的至少一个相应信号做出响应,从而选择性地在至少第一状态与第二状态之间切换,所述第二状态不同于所述第一状态,所述第三DOE阵列位于第三平面层上,所述第三平面层与所述第一和第二平面层成堆叠配置。
797.根据权利要求788所述的系统,其中所述可单独寻址区段的第一阵列内嵌在单个平面波导内。
798.根据权利要求794所述的系统,其中所述本地控制器控制所述单独可寻址子区段,以便选择性地在第一时间从所述平面波导发射准直光,以及在第二时间从所述平面波导发射发散光,所述第二时间不同于所述第一时间。
799.根据权利要求794所述的系统,其中所述本地控制器控制所述单独可寻址子区段,以便选择性地在第一时间沿第一方向从所述平面波导发射光,以及在所述第一时间沿第二方向从所述平面波导发射光,所述第二方向不同于所述第一方向。
800.根据权利要求788所述的系统,其中所述本地控制器控制所述单独可寻址子区段,以便随时间跨一个方向选择性地扫描光。
801.根据权利要求788所述的系统,其中所述本地控制器控制所述单独可寻址子区段,以便随时间选择性地聚光。
802.根据权利要求788所述的系统,其中所述本地控制器控制所述单独可寻址子区段,以便随时间选择性地改变出瞳的视场。
803.一种系统,包括:
第一自由形状反射和透镜光学组件,其增大一组已定义的光学参数的视场大小,所述第一自由形状反射和透镜光学组件包括:第一曲面、第二曲面、以及第三曲面,所述第一曲面至少部分地能够光学透射和折射,并且将聚焦变化赋予所述第一自由形状反射和透镜光学组件经由所述第一曲面接收的光,所述第二曲面至少部分地将所述第二曲面从所述第一曲面接收的光反射到所述第三曲面,并且传送所述第二曲面从所述第三曲面接收的光,所述第三曲面经由所述第二曲面至少部分地将光反射出所述第一自由形状反射和透镜光学组件。
804.根据权利要求803所述的系统,其中所述第一自由形状反射和透镜光学组件的所述第一曲面为相应自由形状曲面。
805.根据权利要求803所述的系统,其中所述第一自由形状反射和透镜光学组件的所述第一曲面向所述光添加消像散性。
806.根据权利要求803所述的系统,其中所述第一自由形状反射和透镜光学组件的所述第三曲面添加相反的消像散性,以抵消所述第一自由形状反射和透镜光学组件的所述第一曲面所添加的消像散性。
807.根据权利要求803所述的系统,其中所述第一自由形状反射和透镜光学组件的所述第二曲面为相应自由形状曲面。
808.根据权利要求803所述的系统,其中所述第一自由形状反射和透镜光学组件的所述第二曲面将通过全内反射而反射的已定义角度的光反射到所述第三曲面。
809.一种系统,包括:
光纤扫描显示器,其投射与图像数据的一个或多个帧关联的光,其中所述光纤扫描显示器被配置为将所述光传送到第一自由形状光学元件;以及
第一自由形状反射和透镜光学组件,其增大一组已定义的光学参数的视场大小,所述第一自由形状反射和透镜光学组件包括:第一曲面、第二曲面、以及第三曲面,所述第一曲面至少部分地能够光学透射和折射,并且将聚焦变化赋予所述第一自由形状反射和透镜光学组件经由所述第一曲面接收的光,所述第二曲面至少部分地将所述第二曲面从所述第一曲面接收的光反射到所述第三曲面,并且传送所述第二曲面从所述第三曲面接收的光,所述第三曲面经由所述第二曲面至少部分地将光反射出所述第一自由形状反射和透镜光学组件。
810.根据权利要求809所述的系统,其中所述自由形状光学元件为TIR自由形状光学元件。
811.根据权利要求809所述的系统,其中所述自由形状光学元件具有不均匀的厚度。
812.根据权利要求809所述的系统,其中所述自由形状光学元件为楔形光学元件。
813.根据权利要求809所述的系统,其中所述自由形状光学元件为锥形元件。
814.根据权利要求809所述的系统,其中所述自由形状光学元件与任意曲线对应。
815.一种系统,包括:
图像生成源,其提供要被呈现给用户的图像数据的一个或多个帧;
显示系统,其提供与所述图像的一个或多个帧关联的光;以及
自由形状光学元件,其更改所提供的光并将所述光传送到所述用户,其中所述自由形状光学元件包括反射涂层,其中所述显示系统被配置为使用光照射所述自由形状光学元件,以使得所述光的波长与所述反射涂层的对应波长匹配。
816.根据权利要求815所述的系统,其中一个或多个自由形状光学元件相对于彼此平铺。
817.根据权利要求816所述的系统,其中一个或多个自由形状光学元件沿着Z轴平铺。
818.一种系统,包括:
图像生成源,其提供要被呈现给用户的图像数据的一个或多个帧;
显示系统,其提供与所述图像数据的一个或多个帧关联的光,其中所述显示系统包括多个微显示器;以及
自由形状光学元件,其更改所提供的光并将所述光传送到所述用户。
819.根据权利要求818所述的系统,其中一个或多个自由形状光学元件相对于彼此平铺。
820.根据权利要求818所述的系统,其中所述多个微显示器投射的光增大视场。
821.根据权利要求818所述的系统,其中所述自由形状光学元件被配置为使得特定自由形状光学元件仅传送一种颜色。
822.根据权利要求821所述的系统,其中平铺的自由形状为星形。
823.根据权利要求821所述的系统,其中平铺的自由形状光学元件增大出瞳的大小。
824.根据权利要求818所述的系统,进一步包括另一自由形状光学元件,其中所述自由形状光学元件以产生均匀材料厚度的方式被堆叠在一起。
825.根据权利要求818所述的系统,进一步包括另一自由形状光学元件,其中所述另一光学元件被配置为捕获与外部环境对应的光。
826.根据权利要求818所述的系统,进一步包括DMD,其中所述DMD被配置为遮蔽一个或多个像素。
827.根据权利要求818所述的系统,进一步包括一个或多个LCD。
828.根据权利要求818所述的系统,进一步包括接触镜基片,其中所述自由形状光学元件与所述接触镜基片耦合。
829.根据权利要求818所述的系统,其中所述多个微显示器提供聚合形式的小出瞳阵列,其在功能相当于大出瞳。
830.根据权利要求818所述的系统,其中至少一个图像源包括:至少第一单色图像源,所述第一单色图像源提供第一颜色的光;至少第二单色图像源,所述第二单色图像源提供第二颜色的光,所述第二颜色不同于所述第一颜色;以及至少第三单色图像源,所述第三单色图像源提供第三颜色的光,所述第三颜色不同于所述第一和第二颜色。
831.根据权利要求830所述的系统,其中所述至少第一单色图像源包括第一扫描光纤子组,所述至少第二单色图像源包括第二扫描光纤子组,所述至少第三单色图像源包括第三扫描光纤子组。
832.根据权利要求818所述的系统,进一步包括:
遮光板,其位于所述第一自由形状反射和透镜光学组件与所述至少一个反射器之间的光路中,所述遮光板可操作以选择性地逐像素遮蔽光。
833.根据权利要求832所述的系统,其中所述第一自由形状反射和透镜光学组件形成接触镜的至少一部分。
834.根据权利要求818所述的系统,进一步包括:
补偿透镜,其与所述第一自由形状反射和透镜光学组件的一部分光学耦合。
835.一种系统,包括:
第一自由形状反射和透镜光学组件,其增大一组已定义的光学参数的视场大小,所述第一自由形状反射和透镜光学组件包括:第一表面、第二表面、以及第三表面,所述第一表面至少部分地能够光学透射所述第一自由形状反射和透镜光学组件经由所述第一表面接收的光,所述第二表面为曲面,其至少部分地将所述第二表面从所述第一表面接收的光反射到所述第三表面,并且传送所述第二表面从所述曲面接收的光,所述第三表面为曲面,其经由所述第二表面至少部分地将光反射出所述第一自由形状反射和透镜光学组件;以及第二自由形状反射和透镜光学组件,所述第二自由形状反射和透镜光学组件包括:第一表面、第二表面、以及第三表面,所述第二自由形状反射和透镜光学组件的所述第一表面至少部分地能够光学透射所述第二自由形状反射和透镜光学组件经由所述第一表面接收的光,所述第二自由形状反射和透镜光学组件的所述第二表面为曲面,其至少部分地将所述第二表面从所述第二自由形状反射和透镜光学组件的所述第一表面接收的光反射到所述第二自由形状反射和透镜光学组件的所述第三表面,并且传送所述第二表面从所述第二自由形状反射和透镜光学组件的所述第三表面接收的光,所述第二自由形状反射和透镜光学组件的所述第三表面为曲面,其经由所述第二表面至少部分地将光反射出所述第二自由形状反射和透镜光学组件,
其中所述第一和所述第二自由形状反射和透镜光学组件沿着Z轴采取相反地定向的堆叠配置。
836.根据权利要求835所述的系统,其中所述第二自由形状反射和透镜光学组件的所述第二表面与所述第一自由形状反射和透镜光学组件的所述第三表面相邻。
837.根据权利要求835所述的系统,其中所述第二自由形状反射和透镜光学组件的所述第二表面为凹面,所述第一自由形状反射和透镜光学组件的所述第三表面为凸面,所述第一自由形状反射和透镜光学组件的所述第三表面紧密地接收所述第二自由形状反射和透镜光学组件的所述第二表面。
838.根据权利要求835所述的系统,其中所述第一自由形状反射和透镜光学组件的所述第一表面为平面,并且所述第二自由形状反射和透镜光学组件的所述第一表面为平面,并且进一步包括:
至少第一投光器,其经由所述第一自由形状反射和透镜光学组件的所述第一表面与所述第一自由形状反射和透镜光学组件光学耦合;以及
至少第二投光器,其经由所述第二自由形状反射和透镜光学组件的所述第一表面与所述第二自由形状反射和透镜光学组件光学耦合。
839.根据权利要求835所述的系统,进一步包括:
至少一个波长选择性材料,其由所述第一或所述第二自由形状反射和透镜光学组件中的至少一者承载。
840.根据权利要求835所述的系统,进一步包括:
至少第一波长选择性材料,其由所述第一自由形状反射和透镜光学组件承载;
至少第二波长选择性材料,其由所述第二自由形状反射和透镜光学组件承载,所述第一波长选择性材料选择第一组波长,并且所述第二波长选择性材料选择第二组波长,所述第二组波长不同于所述第一组波长。
841.根据权利要求835所述的系统,进一步包括:
至少第一偏振器,其由所述第一自由形状反射和透镜光学组件承载;
至少第二偏振器,其由所述第二自由形状反射和透镜光学组件承载,
所述第一偏振器具有不同于所述第二偏振器的偏振方位。
842.根据权利要求436所述的系统,其中所述光纤芯位于同一光纤包层中。
843.根据权利要求436所述的系统,其中所述光纤芯位于不同的光纤包层中。
844.根据权利要求428所述的系统,其中所述光纤芯位于同一光纤包层中。
845.根据权利要求428所述的系统,其中所述光纤芯位于不同的光纤包层中。
846.根据权利要求418所述的系统,其中所述光纤芯位于同一光纤包层中。
847.根据权利要求418所述的系统,其中所述光纤芯位于不同的光纤包层中。
848.根据权利要求80所述的系统,其中所述视觉调节模块通过跟踪所述用户的眼睛的聚散度或凝视而间接地跟踪视觉调节。
849.根据权利要求79所述的系统,其中所述部分反射镜针对所述光源提供的光的偏振具有相对高的反射比,并且针对所述外部世界提供的光的其它偏振状态具有相对低的反射比。
850.根据权利要求79所述的系统,其中多个部分反射镜包括介电涂层。
851.根据权利要求79所述的系统,其中所述多个反射镜针对所述光源提供的光的波长的波导具有相对高的反射比,并且针对所述外部世界提供的光的其它波导具有相对低的反射比。
852.根据权利要求77所述的系统,其中所述VFE为可变形镜,所述可变形镜的表面形状能够随时间变化。
853.根据权利要求77所述的系统,其中所述VFE为静电致动膜反射镜,并且其中所述波导或附加透明层包括一个或多个基本透明的电极,并且其中被施加到一个或多个电极的电压通过静电使所述膜反射镜变形。
854.根据权利要求68所述的系统,其中所述光源为扫描光显示器,并且其中所述VFE按线段改变焦点。
855.根据权利要求68所述的系统,其中所述波导包括出瞳扩展功能,其中输入光线被分割和解耦为在多个位置处从所述波导射出的多个光线。
856.根据权利要求70所述的系统,其中在所述波导接收所述一个或多个光图案之前,由处理器根据光学图像放大率的变化缩放所述图像数据并补偿所述光学图像放大率的变化,以使得在调节聚焦程度的同时,所述图像放大率显得保持基本固定。
857.根据权利要求68所述的系统,其中校准所述第一聚焦程度。
858.根据权利要求68所述的系统,其中所述VFE被集成在所述波导内。
859.根据权利要求68所述的系统,其中所述VFE与所述波导分离。
860.根据权利要求93所述的系统,其中所述视觉调节模块通过跟踪所述用户的眼睛的聚散度或凝视间接地跟踪视觉调节。
861.根据权利要求92所述的系统,其中所述部分反射镜针对所述光源提供的光的偏振具有相对高的反射比,并且针对所述外部世界提供的光的其它偏振状态具有相对低的反射比。
862.根据权利要求92所述的系统,其中所述多个部分反射镜包括介电涂层。
863.根据权利要求90所述的系统,其中所述多个反射镜针对所述光源提供的光的波长的波导具有相对高的反射比,并且针对所述外部世界提供的光的其它波导具有相对低的反射比。
864.根据权利要求81所述的系统,其中所述VFE为可变形镜,所述可变形镜的表面形状能够随时间变化。
865.根据权利要求81所述的系统,其中所述VFE为静电致动膜反射镜,并且其中所述波导或附加透明层包括一个或多个基本透明的电极,并且其中被施加到所述一个或多个电极的电压通过静电使所述膜反射镜变形。
866.根据权利要求81所述的系统,其中所述光源为扫描光显示器,并且其中所述VFE按线段改变焦点。
867.根据权利要求81所述的系统,其中所述波导包括出瞳扩展功能,其中输入光线被分割和解耦为在多个位置处从所述波导射出的多个光线。
868.根据权利要求81所述的系统,其中在所述波导接收所述一个或多个光图案之前,由处理器根据光学图像放大率的变化缩放所述图像数据并补偿所述光学图像放大率的变化,以使得在调节聚焦程度的同时,所述图像放大率显得保持基本固定。
869.根据权利要求68所述的系统,其中校准所述第一聚焦程度。
870.根据权利要求106所述的系统,其中所述视觉调节模块通过跟踪所述用户的眼睛的聚散度或凝视间接地跟踪视觉调节。
871.根据权利要求105所述的系统,其中所述部分反射镜针对所述光源提供的光的偏振具有相对高的反射比,并且针对所述外部世界提供的光的其它偏振状态具有相对低的反射比。
872.根据权利要求105所述的系统,其中所述多个部分反射镜包括介电涂层。
873.根据权利要求103所述的系统,其中所述多个反射镜针对所述光源提供的光的波长的波导具有相对高的反射比,并且针对所述外部世界提供的光的其它波导具有相对低的反射比。
874.根据权利要求94所述的系统,其中所述VFE为可变形镜,所述可变形镜的表面形状能够随时间变化。
875.根据权利要求94所述的系统,其中所述VFE为静电致动膜反射镜,并且其中所述波导或附加透明层包括一个或多个基本透明的电极,并且其中被施加到所述一个或多个电极的电压通过静电使所述膜反射镜变形。
876.根据权利要求94所述的系统,其中所述光源为扫描光显示器,并且其中所述VFE按线段改变焦点。
878.根据权利要求94所述的系统,其中所述波导包括出瞳扩展功能,其中输入光线被分割和解耦为在多个位置处从所述波导射出的多个光线。
879.根据权利要求94所述的系统,其中在所述波导接收所述一个或多个光图案之前,由处理器根据光学图像放大率的变化缩放所述图像数据并补偿所述光学图像放大率的变化,以使得在调节聚焦程度的同时,所述图像放大率显得保持基本固定。
880.根据权利要求94所述的系统,其中校准所述第一聚焦程度。
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