A virtual image generation system used by an end user includes a projection subsystem configured to generate a collimated beam; and a display configured to emit light in response to the collimated beam to display pixels of an image frame to the end user. A pixel has a position encoded by the angle of the emitted light. The virtual image generation system further comprises: a sensing component configured to sense at least one parameter indicating the angle of the transmitted light; and a control subsystem configured to generate image data defining the pixel position, and one or more of the sensed pixel positions based on the defined pixel positions and the sensed one or more. A parameter controls the angle of the beam relative to the display.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】虚拟/增强现实系统中的光束角度传感器相关申请交叉引用本申请要求2016年1月12日提交的序列号为62/277,865、名称为“BEAMANGLESENSORINVIRTUAL/AUGMENTEDREALITYSYSTEM(虚拟/增强现实系统中的光束角度传感器)”、代理案卷号为ML.30053.00的美国临时专利申请的优先权。上述专利申请的全部内容通过引用明确地并入此文。
本专利技术一般地涉及被配置为便于用于一个或多个用户的交互式虚拟或增强现实环境的系统和方法。
技术介绍
现代计算和显示技术促进了用于所谓的“虚拟现实”或“增强现实”体验的系统的发展，其中数字再现的图像或其部分以其看起来是真实的或者可被感知为真实的方式呈现给用户。虚拟现实(VR)场景通常涉及数字或虚拟图像信息的呈现，而对于其它实际的真实世界的视觉输入不透明，而增强现实(AR)场景通常涉及数字或虚拟图像信息的呈现作为对终端用户周围的实际世界的可视化的增强。例如，参考图1，描绘了增强现实场景4，其中AR技术的用户看到以人、树木、背景中的建筑物和混凝土平台8为特征的真实世界公园状设置6。除了这些项目之外，A...
【技术保护点】
1.一种用于由终端用户使用的虚拟图像生成系统的显示子系统，包括：波导装置；成像元件，其被配置为发射光；准直元件，其被配置为将来自所述成像元件的光准直成光束；耦入元件(ICE)，其被配置为将来自所述准直元件的准直光束引导通过所述波导装置往下，使得多个光线从所述波导装置出射以向所述终端用户显示图像帧的像素，所述像素具有用多个出射光线的角度编码的位置；以及感测组件，其被配置为感测指示所述出射光线的角度的至少一个参数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.12 US 62/277,8651.一种用于由终端用户使用的虚拟图像生成系统的显示子系统，包括：波导装置；成像元件，其被配置为发射光；准直元件，其被配置为将来自所述成像元件的光准直成光束；耦入元件(ICE)，其被配置为将来自所述准直元件的准直光束引导通过所述波导装置往下，使得多个光线从所述波导装置出射以向所述终端用户显示图像帧的像素，所述像素具有用多个出射光线的角度编码的位置；以及感测组件，其被配置为感测指示所述出射光线的角度的至少一个参数。2.根据权利要求1所述的显示子系统，其中所述成像元件包括：至少一个光源，其被配置为产生光；光纤，其被配置为发射所述光；以及机械驱动组件，所述光纤被安装到其上，所述机械驱动组件被配置为根据扫描图案使所述光纤移位。3.根据权利要求2所述的显示子系统，其中所述机械驱动组件包括压电元件和驱动电子器件，所述光纤被安装到所述压电元件上，所述驱动电子器件被配置为将电信号传送到所述压电元件，从而使所述光纤根据所述扫描图案振动。4.根据权利要求1所述的显示子系统，其中所述波导装置被配置为定位在所述终端用户的眼睛的前方。5.根据权利要求1所述的显示子系统，其中所述波导装置具有部分透明的显示表面，所述部分透明的显示表面被配置为定位在所述终端用户的眼睛与周围环境之间的视场内。6.根据权利要求1所述的显示子系统，进一步包括被配置为由所述终端用户穿戴的框架结构，所述框架结构承载所述波导装置。7.根据权利要求1所述的显示子系统，其中所述波导装置包括：平面光波导，其中所述ICE被配置为将来自所述成像元件的所述准直光束光学耦合到所述平面光波导中作为耦入光束；正交光瞳扩展(OPE)元件，其与所述平面光波导相关联，用于将所述耦入光束分成多个正交光束；以及出射光瞳扩展(EPE)元件，其与所述平面光波导相关联，用于将所述多个正交光束分成从所述平面光波导出射的光线。8.根据权利要求7所述的显示子系统，其中所述平面光波导包括由单个光学透明材料板形成的单个基板。9.根据权利要求1所述的显示子系统，其中至少一个所感测的参数指示被投射在至少一个平面中的出射光线角度，所述至少一个平面正交于与所述波导装置的外表面相符合的平面。10.根据权利要求9所述的显示子系统，其中所述至少一个平面包括彼此正交的两个平面。11.根据权利要求9所述的显示子系统，其中所述至少一个所感测的参数包括代表所述多个出射光线的至少一个光线的强度。12.根据权利要求11所述的显示子系统，其中至少一个代表性光线不同于所述多个出射光线。13.根据权利要求12所述的显示子系统，其中所述至少一个代表性光线在与所述终端用户的视场外的所述多个出射光线不同的位置处从所述波导装置出射。14.根据权利要求11所述的显示子系统，其中所述多个出射光线包括所述至少一个代表性光线。15.根据权利要求11所述的显示子系统，其中所述感测组件包括至少一个角度传感器，每个角度传感器包括光强度传感器和安装在所述波导装置与所述光强度传感器之间的角度选择层。16.根据权利要求15所述的显示子系统，其中所述至少一个角度传感器包括成对的正交传感器，所述成对的正交传感器分别被配置为感测所述至少一个代表性光线的第一正交强度分量和第二正交强度分量。17.根据权利要求16所述的显示子系统，其中所述成对的正交传感器分别包括第一柱面透镜和第二柱面透镜，所述第一柱面透镜和所述第二柱面透镜被配置为分别传送所述至少一个代表性光线的所述第一正交强度分量和所述第二正交强度分量。18.根据权利要求16所述的显示子系统，其中所述成对的正交传感器分别包括第一衍射光学元件和第二衍射光学元件，所述第一衍射光学元件和所述第二衍射光学元件被配置为分别传送所述至少一个代表性光线的所述第一正交强度分量和所述第二正交强度分量。19.根据权利要求16所述的显示子系统，其中所述成对的正交传感器分别包括第一偏振元件和第二偏振元件，所述第一偏振元件和所述第二偏振元件被配置为分别将所述至少一个代表性光线中的每一个偏振为正交偏振光线。20.根据权利要求16所述的显示子系统，其中所述角度选择层在正交取向上发生应变。21.根据权利要求16所述的显示子系统，其中所述至少一个所感测的参数包括所述至少一个代表性光线的绝对强度，使得所述第一正交强度分量和所述第二正交强度分量能够被归一化。22.根据权利要求21所述的显示子系统，其中所述感测组件包括被配置为测量所述至少一个代表性光线的绝对强度的另一光强度传感器。23.根据权利要求16所述的显示子系统，其中所述至少一个所感测的参数指示所述多个出射光线的相对角度。24.根据权利要求23所述的显示子系统，其中所述至少一个所感测的参数进一步包括象限，所述准直光束被投射在平面中的该象限中。25.根据权利要求24所述的显示子系统，其中所述感测组件包括在参考平面的象限中分隔开的多个传感器。26.根据权利要求24所述的显示子系统，其中所述感测组件包括象限位置感测检测器(PSD)。27.一种虚拟图像生成系统，包括：根据权利要求1所述的显示子系统；以及控制子系统，其被配置为生成限定所述像素的位置的图像数据，以及基于所限定的像素位置和至少一个所感测的参数来控制所述光束相对于所述ICE的角度。28.根据权利要求27所述的虚拟图像生成系统，进一步包括存储三维场景的存储器，其中所述控制子系统被配置为渲染所述三维场景的多个合成图像帧，并且所述显示子系统被配置为顺序地向所述终端用户显示所述多个图像帧。29.根据权利要求27所述的虚拟图像生成系统，其中所述控制子系统包括图形处理单元(GPU)。30.一种由终端用户使用的虚拟图像生成系统，包括：投影子系统，...
【专利技术属性】
技术研发人员：I·L·约，L·E·埃德温，R·D·泰克尔斯特，
申请(专利权)人：奇跃公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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