背景技術(shù)：

1、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(“ar”)是其中將圖形元素添加至真實(shí)世界的圖像的新興領(lǐng)域。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器能夠以許多方式來(lái)構(gòu)造。例如，一些手持式設(shè)備通過(guò)用相機(jī)捕獲真實(shí)世界的圖像、將計(jì)算機(jī)生成的圖像添加到所捕獲的圖像，且接著在移動(dòng)顯示器上顯示增強(qiáng)圖像來(lái)實(shí)施一種類(lèi)型的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。類(lèi)似于平視顯示器，其他設(shè)備嘗試向眼鏡添加生成的圖像。出于至少兩個(gè)原因，難以為ar顯示器創(chuàng)建廣角視場(chǎng)。首先，人眼具有寬視角，且為了生成與人眼匹配的ar顯示需要相當(dāng)大的圖形功率。此外，以可接受的形狀因數(shù)產(chǎn)生廣角顯示器在光學(xué)上是困難的。此外，有限的視圖顯示阻礙用戶(hù)具有更令人愉快和沉浸式的體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.一種眼盒擴(kuò)展器，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的眼盒擴(kuò)展器，其中所述耦入元件或所述耦出元件中的一者或兩者包括光柵。

3.如權(quán)利要求1所述的眼盒擴(kuò)展器，其中所述耦入元件包括棱鏡。

4.如權(quán)利要求1所述的眼盒擴(kuò)展器，其中所述耦出元件包括一組半鍍銀反射鏡。

5.如權(quán)利要求1所述的眼盒擴(kuò)展器，其中所述全息光學(xué)元件能夠生成多個(gè)麥克斯韋視圖顯示。

6.如權(quán)利要求5所述的眼盒擴(kuò)展器，其中所述多個(gè)麥克斯韋視圖顯示包括多個(gè)虛擬視網(wǎng)膜顯示。

7.如權(quán)利要求5所述的眼盒擴(kuò)展器，其中所述多個(gè)麥克斯韋視圖顯示中的每個(gè)麥克斯韋視圖顯示包括將光收集到用戶(hù)眼睛的瞳孔的中心以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立于所述用戶(hù)眼睛的聚焦深度的聚焦圖像的顯示。

8.如權(quán)利要求1所述的眼盒擴(kuò)展器，其中所述眼盒擴(kuò)展器的厚度小于或等于4mm。

9.如權(quán)利要求1所述的眼盒擴(kuò)展器，其中所述全息光學(xué)元件是使用全息打印機(jī)產(chǎn)生的。

10.如權(quán)利要求1所述的眼盒擴(kuò)展器，其中所述眼盒擴(kuò)展器的出瞳距離在10mm至15mm之間。

11.如權(quán)利要求4所述的眼盒擴(kuò)展器，還包括顯示器，所述顯示器將第二圖像注入到波導(dǎo)的與所述耦入元件相對(duì)的端部，使得所述第二圖像經(jīng)由所述一組半鍍銀反射鏡被反射至用戶(hù)。

12.如權(quán)利要求1所述的眼盒擴(kuò)展器，其中以擴(kuò)展的眼盒和擴(kuò)展的視場(chǎng)將所述復(fù)制的圖像從所述全息光學(xué)元件反射至觀察者。

13.如權(quán)利要求1所述的眼盒擴(kuò)展器，其中：

14.一種具有眼盒擴(kuò)展器的一組眼鏡，包括：

15.一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器，包括：

16.如權(quán)利要求15所述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器，所述耦入元件或所述耦出元件中的一者或兩者包括光柵。

17.如權(quán)利要求15所述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器，其中所述耦入元件包括棱鏡。

18.如權(quán)利要求15所述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器，其中所述耦出元件包括一組半鍍銀反射鏡。

19.如權(quán)利要求15所述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器，其中所述全息光學(xué)元件能夠生成多個(gè)麥克斯韋視圖顯示。

20.如權(quán)利要求19所述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器，其中所述多個(gè)麥克斯韋視圖顯示包括多個(gè)虛擬視網(wǎng)膜顯示。

21.如權(quán)利要求19所述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器，其中所述多個(gè)麥克斯韋視圖顯示中的每個(gè)麥克斯韋視圖顯示包括將光收集到用戶(hù)眼睛的瞳孔的中心以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立于所述用戶(hù)眼睛的聚焦深度的聚焦圖像的顯示。

22.如權(quán)利要求15所述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器，其中所述透鏡的厚度小于或等于4mm。

23.如權(quán)利要求15所述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器，其中所述光場(chǎng)由電子顯示器生成。

24.如權(quán)利要求23所述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器，其中所述電子顯示器連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有一個(gè)或更多個(gè)處理器以及存儲(chǔ)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器，所述可執(zhí)行指令如果由所述一個(gè)或更多個(gè)處理器執(zhí)行，則致使所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向所述電子顯示器發(fā)送圖像數(shù)據(jù)。

25.如權(quán)利要求15所述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器，其中所述復(fù)制的光場(chǎng)疊加在通過(guò)所述透鏡透射的圖像上。

26.如權(quán)利要求15所述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器，其中所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器的出瞳距離在10mm至15mm之間。

27.如權(quán)利要求18所述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器，還包括微型發(fā)光二極管，所述微型發(fā)光二極管將圖像注入到所述透鏡的與所述耦入元件相對(duì)的端部中，使得所述圖像經(jīng)由所述一組半鍍銀反射鏡被反射至用戶(hù)。

28.如權(quán)利要求15所述的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器，其中以擴(kuò)展的眼盒和擴(kuò)展的視場(chǎng)將所述復(fù)制的光場(chǎng)從所述全息光學(xué)元件反射至觀察者。

29.一種制造圖像擴(kuò)展器的方法，所述方法包括：

30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述耦入元件或所述耦出元件中的一者或兩者包括光柵。

31.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述耦入元件包括棱鏡。

32.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述耦出元件包括一組半鍍銀反射鏡。

33.如權(quán)利要求29所述的方法，還包括：使用全息打印機(jī)生產(chǎn)所述全息光學(xué)元件。

34.如權(quán)利要求29所述的方法，其中以擴(kuò)展的眼盒和擴(kuò)展的視場(chǎng)將所述復(fù)制的圖像從所述全息光學(xué)元件反射至觀察者。

技術(shù)總結(jié)
在實(shí)施例中，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器通過(guò)使用全息光學(xué)元件提供擴(kuò)展的眼盒和放大的視場(chǎng)。在至少一個(gè)示例中，耦入元件將圖像引導(dǎo)到波導(dǎo)中，該波導(dǎo)將圖像傳輸?shù)揭唤M耦出光柵。在一個(gè)示例中，與耦出元件相對(duì)的一組全息光學(xué)元件在保持?jǐn)U展的眼盒的同時(shí)以放大的視場(chǎng)將圖像反射給用戶(hù)。

技術(shù)研發(fā)人員：J·金,M·S·麥圭爾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：輝達(dá)公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21