对由多层显示系统投影的虚拟化三维对象进行显示的焦点关注区域技术方案

一种视觉显示器，所述视觉显示器包括显示多个对象的多个堆叠的显示层。第一反射表面被定位成与所述多个堆叠的显示层成一定角度，并且在第一方向上朝向观看者投影第一对象子集。所述第一对象子集像源自包括第一多个物平面的第一焦点关注区域一样被投影。第二反射表面被定位成与所述第一多个堆叠的显示层成所述角度。所述第一反射表面和所述第二反射表面大约彼此平行。所述第二反射表面在所述第一方向上朝向所述观看者投影第二对象子集。所述第二对象子集像源自包括第二多个物平面的第二焦点关注区域一样被投影。

Focus area for the display of a virtual three-dimensional object projected by a multi-layer display system

A visual display, which includes a plurality of stacked display layers that display a plurality of objects. The first reflection surface is positioned to a certain angle with the plurality of stacked display layers, and the first object subset is projected toward the viewer in the first direction. The first object subset is projected as from the first focus area of focus, which includes the first multiple planes. The second reflection surface is positioned as the angle of the first multiple stacked display layers. The first reflection surface and the second reflection surface are approximately parallel to each other. The second reflection surface is projecting a subset of the second objects toward the viewer in the first direction. The second subset of the objects like including second focus areas from the more than 2 object plane by projection.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对由多层显示系统投影的虚拟化三维对象进行显示的焦点关注区域相关申请的交叉引用本申请要求提交日期为2014年12月31日并且具有律师案卷号PURE-0078.PRO的题为“AFOCALATTENTIONALREGIONDISPLAYINGAVIRTUALIZEDTHREEDIMENSIONALOBJECTPROJECTEDBYAMULTIPLELAYEREDDISPLAYSYSTEM(对由多层显示系统投影的虚拟化三维对象进行显示的焦点关注区域)”的共同拥有的临时专利申请美国序号62/099,051的优先权和权益，所述临时专利申请通过引用以其全文结合在此。
技术介绍
通常艺术家们被训练将图形和背景想像为单独的层。也就是说，现实可以被近似为一系列单独的层。然而，将这种技术转换成电子显示系统一直是个问题。例如，立体显示器尝试将整个体积分成体素并且由于过度概括而遭受损坏。在另一个示例中，具有偏振眼镜的透镜系统仅生成对象的一个视图并且遭受运动视差。在仍另一个示例中，使用透镜方式和立体方式两者的系统产生图像的多个视图，但是以图像分辨率为代价。在另一个系统中，可以使用结合了反射镜的显示系统来显示虚拟对象。例如，平视显示器(HUD)被配置成用于将图像投影到被动屏幕上。屏幕可以呈现从底部显示层投影的数据。如此，用户也能够在同一视线内透过屏幕观看背景。以这种方式，在正常定位用户头部的情况下，用户能够观看在屏幕上显示的数据以及背景图像。例如，飞行员可以在不往下看且不使眼睛离开飞行器的挡风玻璃的情况下观看数据。然而，由这些传统的HUD显示器投影的图像不充分地展示三维特性。例如，使用HUD来显示的图像不具有连续深度的错觉。也就是说，由于技术限制，对象看起来是平坦的，每个对象处于单独且区分开来的观看平面上。如此，因为观看平面被分离很大的距离，所以在特定对象内无法实现连续性。期望的是能够提供具有连续深度的对象和图像的三维显示系统。附图说明本专利技术的进一步方面将从以下仅通过示例的方式并且参考附图给出的说明中变得明显，在附图中：图1是根据本公开的一个实施例的在焦点关注区域中显示虚拟化三维对象的显示系统的框图。图2是图示，根据本公开的一个实施例展示了被配置成用于显示焦点关注区域的显示系统，所述焦点关注区域包括对从一个或多个显示层投影的一个或多个对象进行显示的至少两个虚拟层。图3是流程图，根据本公开的一个实施例展示了用于在焦点关注区域中显示如由多层显示器投影的虚拟化三维对象的方法中的步骤。图4A是图示，根据本公开的一个实施例展示了被配置成用于显示焦点关注区域的显示系统，所述焦点关注区域对从一个或多个显示层投影的一个或多个对象进行显示，其中，显示系统包括被配置成用于对通过焦点关注区域投影的对象的亮度进行控制的切换反射镜。图4B根据本公开的一个实施例示出了图4A的切换反射镜在白天期间的工作循环。图4C根据本公开的一个实施例示出了图4A的切换反射镜在夜晚期间的工作循环。图5是图示，根据本公开的一个实施例展示了被配置成用于显示两个焦点关注区域的显示系统，其中，每个区域包括对从一个或多个显示层投影的一个或多个对象进行显示的至少两个虚拟层。图6是图示，根据本公开的一个实施例展示了彼此定位在紧密深度距离内从而使得显示系统在焦点关注区域中对从显示层投影的一个或多个对象进行投影的两个显示层。图7A至图7D是图示，根据本公开的实施例展示了被配置成用于显示一个或多个焦点关注区域的显示系统的各种层，其中，每个焦点关注区域包括对从一个或多个显示层投影的一个或多个对象进行显示的至少两个虚拟层。图8是图示，根据本公开的一个实施例展示了被配置成用于显示由被取向成彼此成正确角度的堆叠显示层产生的两个焦点关注区域的显示系统，其中，每个焦点关注区域包括对从相应一个或多个显示层投影的一个或多个对象进行显示的至少两个虚拟或非虚拟层。
技术实现思路
在一个实施例中描述了一种视觉显示设备，并且所述视觉显示设备包括在第一平面中的显示第一图像的第一显示器。所述设备包括在第二平面中的显示第二图像的第二显示器。所述第一平面和所述第二平面大约彼此平行。所述设备包括反射表面，其中，所述反射表面被定位成与所述第一平面和所述第二平面成一定角度。所述反射表面在第一方向上从第一物平面朝向观看者投影所述第一图像。所述反射表面还在所述第一方向上从第二物平面投影所述第二图像。焦点关注区域包括所述第一物平面和所述第二物平面。在另一个实施例中，描述了一种视觉显示设备，并且所述视觉显示设备包括第一多个堆叠的显示层、第一反射表面以及第二反射表面。所述第一多个堆叠的显示层被配置成用于显示多个对象。所述第一反射表面被定位成与所述第一多个堆叠的显示层成一定角度，并且在第一方向上朝向观看者投影第一对象子集。而且，所述第一对象子集被投影，就像源自包括与一个或多个显示层相关联的第一多个物平面的第一焦点关注区域一样。所述第二反射表面被定位成与所述第一多个堆叠的显示层成一定角度。所述第一反射表面和所述第二反射表面大约彼此平行。所述第二反射表面在所述第一方向上朝向所述观看者投影第二对象子集。所述第二对象子集被投影，就像源自包括与一个或多个显示层相关联的第二多个物平面的第二焦点关注区域一样。在另一个实施例中，公开了一种用于显示的方法。所述方法包括：在定位在第一平面上的第一显示器上显示第一图像。所述方法包括：在定位在第二平面中的第二显示器上显示第二图像。所述第一平面和所述第二平面大约彼此平行。所述方法包括：将所述第一图像和所述第二图像反射离开被定位成与所述第一平面和所述第二平面成一定角度的反射表面。所述反射表面被配置成用于在第一方向上从第一物平面朝向观看者投影所述第一图像。所述反射表面被配置成用于在所述第一方向上从第二物平面投影所述第二图像。焦点关注区域包括所述第一物平面和所述第二物平面。本领域的技术人员在阅读各个附图中所展示的实施例的以下具体实施方式之后将认识到本公开的各个实施例的这些和其他目标和优点。具体实施方式现在将详细地参照本公开的各个实施例，在附图中展示了所述实施例的示例。当结合这些实施例进行描述时，将当理解的是，所述实施例并不旨在将本公开限制于这些实施例。相反，本公开旨在覆盖可以包括在如由所附权利要求书所限定的本公开的精神和范围内的替代形式、修改形式和等效物。此外，在本公开的以下具体实施方式中，阐述了许多具体细节以便提供对本公开的透彻理解。然而，将当理解的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践本公开。在其他实例中，没有对众所周知的方法、程序、部件和电路进行详细描述以免不必要地模糊本公开的方面。随后的具体实施方式的某些部分是针对程序、步骤、逻辑块、处理以及在数据位上的操作(可以在计算机存储器上执行)的其他符号表示而呈现的。这些说明和表示是数据处理领域中的技术人员向所述领域的其他技术人员最有效地转达他们的工作的主要内容时所使用的手段。程序、计算机生成的步骤、逻辑块、过程等在此处并且通常被构想为导致期望结果的一系列自洽步骤或指令。所述步骤是需要对物理量的物理操作的步骤并且指的是计算机系统等的动作和过程，包括被配置成用于将计算机系统的寄存器和存储器内被表示为物理(电子)量的数据操作和变换为计算机系统存储器或寄存器或其他这种信息存储设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视觉显示设备，包括：在第一平面中的第一显示器，其中，所述第一显示器显示第一图像；在第二平面中的第二显示器，其中，所述第二显示器显示第二图像，其中，所述第一平面和所述第二平面大约彼此平行；以及反射表面，其中，所述反射表面被定位成与所述第一平面和所述第二平面成一定角度，其中，所述反射表面在朝向观看者的第一方向上从第一物平面投影所述第一图像，并且在所述第一方向上从第二物平面投影所述第二图像，其中，焦点关注区域包括所述第一物平面和所述第二物平面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.31 US 62/099,0511.一种视觉显示设备，包括：在第一平面中的第一显示器，其中，所述第一显示器显示第一图像；在第二平面中的第二显示器，其中，所述第二显示器显示第二图像，其中，所述第一平面和所述第二平面大约彼此平行；以及反射表面，其中，所述反射表面被定位成与所述第一平面和所述第二平面成一定角度，其中，所述反射表面在朝向观看者的第一方向上从第一物平面投影所述第一图像，并且在所述第一方向上从第二物平面投影所述第二图像，其中，焦点关注区域包括所述第一物平面和所述第二物平面。2.如权利要求1所述的视觉显示设备，进一步包括：所述第一显示器与所述第二显示器之间的距离，其中，所述反射表面像源自所述焦点关注区域一样来投影所述第一图像和所述第二图像中的对象，其中，所述距离限定了所述焦点关注区域的紧密深度接近度。3.如权利要求1所述的视觉显示设备，其中，用于定位所述反射表面的所述角度约为四十五度。4.如权利要求1所述的视觉显示设备，其中，所述第一显示器和所述第二显示器包括多层显示器。5.如权利要求4所述的视觉显示设备，其中，所述多层显示器水平且垂直于重力被定位。6.如权利要求1所述的视觉显示设备，其中，所述反射表面包括部分透明的表面。7.如权利要求6所述的视觉显示设备，其中，所述反射表面形成用于平视显示器(HUD)的显示器。8.如权利要求6所述的视觉显示设备，其中，所述部分透明的表面包括挡风玻璃。9.如权利要求1所述的视觉显示设备，进一步包括：切换反射镜，所述切换反射镜被定位在所述反射表面附近，其中，通过控制所述切换反射镜来使所述第一图像和所述第二图像的深度和亮度平衡。10.如权利要求9所述的视觉显示设备，进一步包括：其中，所述反射表面包括可控反射表面，所述可控反射表面被配置成用于提供多种反射率；并且其中，通过结合所述可控反射表面控制所述切换反射镜来使所述第一图像和所述第二图像以及位于所述反射表面外部的真实世界图像的深度和亮度平衡。11.如权利要求1所述的视觉显示设备，进一步包括：黑色背景，所述黑色背景被定位在所述反射表面后面一定距离处，被配置成用于增大所述第一图像和所述第二图像中的对象的对比度。12.如权利要求1所述的视觉显示设备，进一步包括：漫射器，所述漫射器被定位在所述第一显示器或所述第二显示器附近。13.如权利要求12所述的视觉显示设备，其中，所述漫射器被定位在所述第一显示器与所述第二显示器之间。14.如权利要求1所述的视觉显示设备，进一步包括：多个堆叠的显示层，所述多个堆叠的显示层被定位在所述反射表面后面并且被配置成用于在所述第一方向上投影一个或多个图像。15.如权利要求14所述的视觉显示设备，其中，从多个堆叠的显示层投影的图像不干扰所述焦点关注区域。16.如权利要求14所述的视觉显示设备，其中，从第二多个堆叠的显示层投影的图像干扰所述焦点关注区域。17.一种视觉显示设备，包括：第一多个堆叠的显示层，所述第一多个堆叠的显示层显示多个对象；第一焦点关注区域，所述第一焦点关注区域包括第一多个物平面，其中，所述第一焦点关注区域显示第一对象子集；以及第二焦点关注区域，所述第二焦点关注区域包括第二多个物平面，其中，所述第二焦点关注区域显示第二对象子集。18.如权利要求17所述的视觉显示设备，进一步包括：第一反射表面，其中，所述第一反射表面被定位成与所述第一多个堆叠的显示层成一定角度，其中，所述第一反射表面在朝向观看者的第一方向上投影所述第一对象子集，并且其中，所述第一对象子集像源自所述第一焦点关注区域一样被投影；以及第二反射表面，其中，所述第二反射表面被定位成与所述第一多个堆叠的显示层成所述角度，其中，所述第一反射表面和所述第二反射表面大约彼此平行，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·曼恩斯，J·埃姆斯利，
申请(专利权)人：纯深度股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US