廣角增強現實顯示器的制作方法

背景技術：

1、增強現實(“ar”)是其中將圖形元素添加至真實世界的圖像的新興領域。增強現實顯示器能夠以許多方式來構造。例如，一些手持式設備通過用相機捕獲真實世界的圖像、將計算機生成的圖像添加到所捕獲的圖像，且接著在移動顯示器上顯示增強圖像來實施一種類型的增強現實。類似于平視顯示器，其他設備嘗試向眼鏡添加生成的圖像。出于至少兩個原因，難以為ar顯示器創建廣角視場。首先，人眼具有寬視角，且為了生成與人眼匹配的ar顯示需要相當大的圖形功率。此外，以可接受的形狀因數產生廣角顯示器在光學上是困難的。此外，有限的視圖顯示阻礙用戶具有更令人愉快和沉浸式的體驗。

技術實現思路

技術特征：

1.一種眼盒擴展器，包括：

2.如權利要求1所述的眼盒擴展器，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.如權利要求1所述的眼盒擴展器，其中所述耦入元件包括棱鏡。

4.如權利要求1所述的眼盒擴展器，其中所述耦出元件包括一組半鍍銀反射鏡。

5.如權利要求1所述的眼盒擴展器，其中所述全息光學元件能夠生成多個麥克斯韋視圖顯示。

6.如權利要求5所述的眼盒擴展器，其中所述多個麥克斯韋視圖顯示包括多個虛擬視網膜顯示。

7.如權利要求5所述的眼盒擴展器，其中所述多個麥克斯韋視圖顯示中的每個麥克斯韋視圖顯示包括將光收集到用戶眼睛的瞳孔的中心以實現獨立于所述用戶眼睛的聚焦深度的聚焦圖像的顯示。

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

9.如權利要求1所述的眼盒擴展器，其中所述全息光學元件是使用全息打印機產生的。

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

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

12.如權利要求1所述的眼盒擴展器，其中以擴展的眼盒和擴展的視場將所述復制的圖像從所述全息光學元件反射至觀察者。

13.如權利要求1所述的眼盒擴展器，其中：

14.一種具有眼盒擴展器的一組眼鏡，包括：

15.一種增強現實顯示器，包括：

16.如權利要求15所述的增強現實顯示器，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.如權利要求15所述的增強現實顯示器，其中所述耦入元件包括棱鏡。

18.如權利要求15所述的增強現實顯示器，其中所述耦出元件包括一組半鍍銀反射鏡。

19.如權利要求15所述的增強現實顯示器，其中所述全息光學元件能夠生成多個麥克斯韋視圖顯示。

20.如權利要求19所述的增強現實顯示器，其中所述多個麥克斯韋視圖顯示包括多個虛擬視網膜顯示。

21.如權利要求19所述的增強現實顯示器，其中所述多個麥克斯韋視圖顯示中的每個麥克斯韋視圖顯示包括將光收集到用戶眼睛的瞳孔的中心以實現獨立于所述用戶眼睛的聚焦深度的聚焦圖像的顯示。

22.如權利要求15所述的增強現實顯示器，其中所述透鏡的厚度小于或等于4mm。

23.如權利要求15所述的增強現實顯示器，其中所述光場由電子顯示器生成。

24.如權利要求23所述的增強現實顯示器，其中所述電子顯示器連接到計算機系統，所述計算機系統具有一個或更多個處理器以及存儲可執行指令的存儲器，所述可執行指令如果由所述一個或更多個處理器執行，則致使所述計算機系統向所述電子顯示器發送圖像數據。

25.如權利要求15所述的增強現實顯示器，其中所述復制的光場疊加在通過所述透鏡透射的圖像上。

26.如權利要求15所述的增強現實顯示器，其中所述增強現實顯示器的出瞳距離在10mm至15mm之間。

27.如權利要求18所述的增強現實顯示器，還包括微型發光二極管，所述微型發光二極管將圖像注入到所述透鏡的與所述耦入元件相對的端部中，使得所述圖像經由所述一組半鍍銀反射鏡被反射至用戶。

28.如權利要求15所述的增強現實顯示器，其中以擴展的眼盒和擴展的視場將所述復制的光場從所述全息光學元件反射至觀察者。

29.一種制造圖像擴展器的方法，所述方法包括：

30.如權利要求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.如權利要求29所述的方法，其中所述耦入元件包括棱鏡。

32.如權利要求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.如權利要求29所述的方法，還包括：使用全息打印機生產所述全息光學元件。

34.如權利要求29所述的方法，其中以擴展的眼盒和擴展的視場將所述復制的圖像從所述全息光學元件反射至觀察者。

技術總結
在實施例中，增強現實顯示器通過使用全息光學元件提供擴展的眼盒和放大的視場。在至少一個示例中，耦入元件將圖像引導到波導中，該波導將圖像傳輸到一組耦出光柵。在一個示例中，與耦出元件相對的一組全息光學元件在保持擴展的眼盒的同時以放大的視場將圖像反射給用戶。

技術研發人員：J·金,M·S·麥圭爾
受保護的技術使用者：輝達公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21