[发明专利]头戴式显示系统和设备以及头戴式显示中产生图像的方法

权利要求书

1.一种头戴式显示系统，包括：

第一透明显示器，被配置为跨第一视场产生图像；

第二透明显示器，被配置为跨第二视场产生图像，所述第二视场大于所述第一视场；以及

控制器，被配置为在所述第一视场和所述第二视场的重叠区域中选择性地呈现虚拟对象，这种选择性地呈现包括：基于将由所述虚拟对象提供的遮挡来确定使用所述第一透明显示器和所述第二透明显示器中的一个显示器还是两个显示器。

2.根据权利要求1所述的头戴式显示系统，其中所述第一透明显示器包括波导类型或浴盆显示器，并且其中所述第二透明显示器包括压缩的光场或麦克斯韦式视图显示器。

3.根据权利要求2所述的头戴式显示系统，其中所述第一透明显示器包括：向波导中投影的显微投影装置和用于在多个方向上复制瞳孔的多个光栅，并且其中所述第二透明显示器包括点光模式显示器。

4.根据权利要求1所述的头戴式显示系统，其中所述第一透明显示器具有小于或等于60度的视场，并且其中所述第二透明显示器具有大于60度的视场。

5.根据权利要求4所述的头戴式显示系统，其中所述第一透明显示器的视场在30度到60度之间，包括端值，其中所述第二透明显示器的视场在60度以上，并且其中所述第二透明显示器提供通过所述第二透明显示器查看到的真实世界环境的选择性遮挡。

6.根据权利要求1所述的头戴式显示系统，其中所述第一透明显示器具有比所述第二透明显示器更高的分辨率。

7.根据权利要求1所述的头戴式显示系统，其中经由所述第一透明显示器和所述第二透明显示器来选择性地呈现所述虚拟对象包括：响应于确定所述虚拟对象的透明度低于阈值，经由所述第二透明显示器来显示所述虚拟对象的至少部分。

8.根据权利要求1所述的头戴式显示系统，其中所述头戴式显示系统沿着从用户的眼睛延伸的光轴依次包括：所述第一透明显示器、气隙和所述第二透明显示器。

9.一种在头戴式显示设备中产生图像的方法，所述方法包括：

从第一光源向波导引导光以经由第一透明显示器来选择性地呈现虚拟对象，所述第一透明显示器具有第一视场；

从一个或多个第二光源向用户的眼睛引导光以经由第二透明显示器来选择性地呈现虚拟对象，所述第二透明显示器具有大于所述第一视场的第二视场；

生成虚拟对象以用于在用户的视空间中显示；

确定所述虚拟对象在所述用户的视空间内的位置；

如果所述虚拟对象的所述位置在所述第一视场之外，则使用所述第二透明显示器显示所述虚拟对象；以及

如果所述虚拟对象的所述位置在所述第一视场和所述第二视场的重叠区域之内，则基于将由所述虚拟对象提供的遮挡来选择性地使用所述第一透明显示器和所述第二透明显示器中的一个显示器或两个显示器来显示所述虚拟对象。

10.根据权利要求9所述的方法，其中使用所述第一透明显示器和所述第二透明显示器中的一个或两个显示器来选择性地显示所述虚拟对象包括：如果由所述虚拟对象提供的遮挡在阈值以下，则使用所述第一透明显示器和所述第二透明显示器中的一个或两个显示器来显示所述虚拟对象，以及如果由所述虚拟对象提供的遮挡在所述阈值以上，则使用至少所述第二透明显示器来显示所述虚拟对象。

11.根据权利要求9所述的方法，其中选择性地使用所述第一透明显示器和所述第二透明显示器中的一个显示器或两个显示器来显示所述虚拟对象还基于将所述虚拟对象作为用于用户界面的交互式对象的指定，使得所述虚拟对象与用于向所述用户界面提供手势输入的虚拟元素或真实世界元素相对应。