CN103917913B - 头戴式显示器、控制光学系统的方法及计算机可读介质 - Google Patents

头戴式显示器、控制光学系统的方法及计算机可读介质 Download PDF

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Abstract

一种光学系统具有光圈，通过该光圈，虚拟图像和现实世界图像沿观察轴可见。所述光学系统可以被包含到头戴式显示器(HMD)中。通过调节光学系统内的沿着光轴的光路的长度，虚拟图像可以看起来在离HMD穿戴者的不同距离处。HMD的可穿戴计算机可以用来控制光路的长度。光路的长度可以利用例如，压电致动器或者步进电机来调节。通过利用测距仪或者自动聚焦照相机来确定到关于HMD的物体的距离，虚拟图像可以被控制为以与目标物体和/或HMD穿戴者相关的各种距离和位置显现。

Description

头戴式显示器、控制光学系统的方法 及计算机可读介质
技术领域
本申请涉及可穿戴系统及其光学系统的自动聚集和控制。
背景技术
可穿戴系统可以将各种元件集成到用户可穿戴的设备中，所述元件比如是小型化计算机、输入设备、传感器、探测器、图像显示器、无线通信设备以及图像和音频处理器。这样的设备给通信、计算和与其环境进行交互提供了移动且轻便的解决方案。随着与可穿戴系统和小型化光学元件关联的技术的进步，已经可以考虑增加穿戴者对现实世界的体验的可穿戴紧凑型光学显示器。
通过将图像显示元件放置得靠近穿戴者的眼睛，可以产生人工图像，使其覆盖穿戴者的现实世界视图。这样的图像显示元件被包含到也被称为“近眼显示器”(near-eye display)、“头戴式显示器”(head-mounted display，HMD)或者“抬头显示器”(heads-up display，HUD)的系统中。取决于显示元件的大小和到穿戴者眼睛的距离，人工图像可以充满或者几乎充满穿戴者的视场。
发明内容
在第一方面中，提供一种光学系统。所述光学系统包括显示面板、图像形成器、观察窗、近端分束器、远端分束器以及光路长度调节器。所述显示面板被配置成生成光图案。所述图像形成器被配置成从所述光图案形成虚拟图像。所述观察窗被配置成允许外部光进入所述光学系统。所述外部光和所述虚拟图像沿观察轴、通过近端分束器可见。所述远端分束器被光学耦合到所述显示面板和所述近端分束器。所述光路长度调节器被配置成调整所述显示面板和所述图像形成器之间的光路长度。
在第二方面中，提供一种头戴式显示器。所述头戴式显示器包括头戴式支架、至少一个光学系统以及计算机。所述至少一个光学系统包括显示面板、图像形成器、观察窗、近端分束器、远端分束器以及光路长度调节器。所述显示面板被配置成生成光图案。所述图像形成器被配置成从所述光图案形成虚拟图像。所述观察窗被配置成允许外部光进入所述光学系统。所述外部光和所述虚拟图像沿观察轴、通过所述近端分束器可见。所述远端分束器被光学连接到所述显示面板和所述近端分束器。所述光路长度调节器被配置成调整所述显示面板和所述图像形成器之间的光路长度。所述计算机被配置成控制所述显示面板以及所述光路长度调节器。
在第三方面中，提供一种方法。所述方法包括确定到通过光学系统在视场中可见的目标物体的目标物距。所述光学系统被配置成显示由图像形成器从显示面板生成的光图案形成的虚拟图像。所述方法还包括选择虚拟图像并控制光学系统在与目标物距相对应的视距处显示虚拟图像。
在第四方面中，提供一种存储了可由计算设备执行以使得所述计算设备执行某些功能的指令的非瞬态计算机介质。这些功能包括确定到通过光学系统在视场中可见的目标物体的目标物距。所述光学系统被配置成显示由图像形成器从显示面板生成的光图案形成的虚拟图像。所述功能还包括选择与目标物体相关的虚拟图像并控制光学系统在与目标物距相关的视距处显示所选的虚拟图像。
在第五方面中，提供一种头戴式显示器(HMD)，其包括头戴式支架以及附着于所述头戴式支架的至少一个光学系统。所述光学系统包括：显示面板，被配置成生成光图案；图像形成器，被配置成从所述光图案形成虚拟图像；观察窗，被配置成允许来自所述光学系统外部的光进入；以及近端分束器，通过该近端分束器，所述外部光和所述虚拟图像沿观察轴可见。所述光学系统还包括：光学耦合到所述显示面板以及所述近端分束器的远端分束器；以及光路长度调节器，被配置成调整所述显示面板和所述图像形成器之间的光路长度。所述HMD还包括：自动聚焦照相机，被配置成对现实世界环境成像以获得自动聚焦信号；以及计算机，被配置成基于所述自动聚焦信号来控制所述显示面板和所述光路长度调节器。
在第六方面中，提供一种方法。所述方法包括从自动聚焦照相机接收自动聚焦信号，其中，所述自动聚焦信号与光学系统的环境中的目标物体相关，其中，所述光学系统被配置成显示由图像形成器从显示面板生成的光图案形成的虚拟图像。所述方法还包括选择虚拟图像并基于所述自动聚焦信号控制所述光学系统使得在与所述目标物体相关的视距处显示所述虚拟图像。
在第七方面中，提供一种存储有可由计算设备执行以使得所述计算设备执行某些功能的指令的非瞬态计算机介质。这些功能包括从自动聚焦照相机接收自动聚焦信号，其中，所述自动聚焦信号与光学系统的环境中的目标物体相关。所述光学系统被配置成显示由图像形成器从显示面板生成的光图案形成的虚拟图像。所述功能还包括基于所述自动聚焦信号控制所述光学系统使得在与所述目标物体相关的视距处显示所述虚拟图像。
附图说明
图1是依据示例实施例的包括头戴式显示器(HMD)的可穿戴计算设备的功能框图。
图2是依据示例实施例的光学系统的俯视图。
图3是图示依据示例实施例的虚拟图像视距的改变相对于光路长度(optical path length)的改变的曲线图。
图4A是依据示例实施例的头戴式显示器的前视图。
图4B是依据示例实施例的图4A的头戴式显示器的俯视图。
图4C是依据示例实施例的图4A和图4B的头戴式显示器的侧视图。
图5A示出了依据示例实施例的通过头戴式显示器的现实世界视图。
图5B示出了依据示例实施例的覆盖通过头戴式显示器的现实世界视图的近距离虚拟图像(close virtual image)。
图5C示出了依据示例实施例的覆盖通过头戴式显示器的现实世界视图的远距离虚拟图像(distant virtual image)。
图6是图示依据示例实施例的方法的流程图。
图7是图示依据示例实施例的方法的流程图。
具体实施方式
在下列详细描述中，参考形成所述描述的一部分的附图。在附图中，类似的符号典型地标识类似的组件，除非上下文中另有指定。所述详细描述和附图中描述的说明性实施例并不意图进行限制。在不脱离这里呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其它实施例，并且可以进行其它改变。将容易理解，本公开的方面，如同这里一般地描述的、以及附图中图示的那样，可以以各式各样的不同配置来排列、替代、组合、分隔以及设计，所有这些在这里都是可以预期的。
1.概述
头戴式显示器(HMD)可以使其穿戴者能够观察穿戴者的现实世界环境并且也观看显示的图像，比如计算机生成的图像。在一些情况下，显示的图像可以覆盖穿戴者对现实世界的视场的一部分。因此，当HMD的穿戴者在忙于其日常活动，比如步行、驾驶、锻炼等等时，在该穿戴者向外看其现实世界环境的同时，穿戴者可能够看到由HMD生成的显示图像。
所述显示图像可以包括例如，图形、文本和/或视频。显示图像的内容可以涉及许多背景，包括但不限于穿戴者的当前环境、穿戴者当前从事的活动、穿戴者的生物测定状态以及已经向穿戴者示出的任何音频、视频或者文本的通信。HMD显示的图像也可以是交互式用户接口的一部分。例如，HMD可以是可穿戴计算设备的一部分。因此，HMD显示的图像可以包括菜单、选择框、导航图标或者使穿戴者能够调用可穿戴计算设备的功能或者以其它方式与可穿戴计算设备交互的其它用户接口特征。
HMD显示的图像可以显现在穿戴者视场中的任何地方。例如，显示图像可以出现在穿戴者的视场的中心处或者其附近，或者显示图像可以被限制在穿戴者视场的顶部、底部或者角落。可替换地，显示图像可以在穿戴者正常视场的外围或者完全在其外部。例如，显示图像可以定位为使得当穿戴者直视前方时它是看不见的，而当穿戴者看向特定方向(比如向上、向上或者向一侧看)时它是看得见的。另外，显示图像可以仅覆盖穿戴者视场的一小部分，或者显示图像可以充满穿戴者视场的大部分或者全部。显示图像可以连续地或者仅仅在某些时间(例如，仅当穿戴者从事于某些活动时)显示。
HMD可以利用光学系统来向穿戴者呈现覆盖在现实世界视图之上的虚拟图像。为了向穿戴者显示虚拟图像，光学系统可以包括被配置成照亮显示面板的光源，比如发光二极管(LED)，所述显示面板比如是硅基液晶(liquidcrystal-on-silicon，LCOS)显示器。显示面板通过对来自光源的光进行空间调制来生成光图案，并且图像形成器从所述光图案形成虚拟图像。显示面板和图像形成器之间的光路的长度确定虚拟图像对于穿戴者而言看上去的视距。光路的长度可以通过例如，调整间隙尺寸d来调整，其中d是光路内的某一距离。在一个示例中，通过在2毫米的范围调整间隙尺寸，图像的视距可以是在大约0.5到4米之间可调整的。间隙尺寸d可以通过利用例如，压电电机、音圈电机或者MEMS致动器来调整。
图像的视距可以由用户人工地调整。可替换地，虚拟图像的视距和比例可以基于用户正在看的东西来自动调整。例如，如果用户正在看现实世界中的特定物体(其可以被认为是‘目标物体(target object)’)，则虚拟图像的视距可以被调整为使得它对应于目标物体的位置。如果虚拟图像被叠加到特定目标对象或者显示在特定目标物体的附近，则可以随着用户和目标物体之间的距离变小(或者变大)而使图像更大(或者更小)。因此，虚拟图像的视距和表观大小都可以基于目标物距(target object distance)而调整。
除了调整虚拟图像的视距和比例之外，也可以调整虚拟图像在穿戴者视场内的位置。这可以通过利用将光学系统的一部分向上、向下、向左或向右移动的一个或多个致动器来完成。这可以允许用户控制生成的图像显现在哪里。例如，如果用户正在看靠近穿戴者视场中间的目标物体，则用户可以向穿戴者视场的顶部或者底部移动生成的虚拟图像，使得虚拟图像不遮挡目标物体。
生成的显示的亮度和对比度也可以例如通过调整LED和显示面板的亮度和对比度来调整。生成的显示的亮度可以基于用户的位置所在之处的背景光水平以及其它因素而自动调整。背景光水平可以由光传感器或者由安装在可穿戴计算机附近的照相机确定。
下面对调整光学系统显示的虚拟图像的方面的某些说明性的例子进行描述。然而，将会理解，其它实施例也是可能的并且被隐式地认为在下列示例实施例的范围内。
2.示例光学系统和具有用于虚拟图像调整的光路长度调节器的头戴式显示器
图1是包括头戴式显示器(HMD)104的可穿戴计算设备102的功能框图100。在示例实施例中，HMD 104包括透视显示器(see-through display)。因此，可穿戴计算设备102的穿戴者可能够看穿HMD 104并且观察可穿戴计算设备102的现实世界环境的一部分，即，在HMD 104提供的特定视场中的那一部分。另外，HMD 104可操作来显示叠加在视场上的图像，例如，以提供“增强现实”体验。HMD 104显示的一些图像可以叠加在视场中的特定物体上，比如目标物体130上。然而，HMD 104也可以显示看起来悬浮在视场内而非与视场中的特定物体关联的图像。
HMD 104还可以包括几个组件，比如照相机106、用户接口108、处理器110、光路长度调节器112、传感器114、全球定位系统(GPS)116、数据存储装置118以及无线通信接口120。这些组件还可以以互连的方式工作。例如，在示例实施例中，GPS 116和传感器114可以检测到目标物体130在HMD 104附近。照相机106可以随后产生目标物体130的图像并且将该图像发送到处理器110以用于图像识别。数据存储装置118可以被处理器110使用以查找关于成像的目标物体130的信息。处理器110还可以控制光路调节器112调整显示的虚拟图像的视距，所述光路调节器112可以是用户接口108的组件。下面将更详细地描述该示例实施例的个体组件。
HMD 104可以被配置为例如，眼镜、护目镜、头盔、帽子、遮阳板(visor)、头带，或者以可以在穿戴者的头部上支撑或者从穿戴者的头部支撑的其它形式配置。此外，HMD 104可以被配置成例如利用两个透视显示器向穿戴者的双眼显示图像。可替换地，HMD 104可以仅包括单个透视显示器并且可以仅向穿戴者的一只眼——左眼或右眼中的任何一个——显示图像。HMD 104也可以代表不透明显示器，该不透明显示器被配置为向穿戴者的一眼或者双眼显示图像而没有现实世界环境的视图。此外，HMD 104可以为穿戴者的一只眼提供不透明显示器并且为穿戴者的另一只眼提供现实世界环境的视图。
可穿戴计算设备102的功能可以由执行存储在比如数据存储装置118的非瞬态计算机可读介质中的指令的处理器110控制。因此，处理器110结合存储在数据存储装置118中的指令可以用作可穿戴计算设备102的控制器。因而，处理器110可以控制HMD 104以便控制HMD 104显示什么图像。处理器110也可以控制无线通信接口120。
除了可以由处理器110执行的指令之外，数据存储装置118还可以存储可促进与环境内的比如目标物体130的各种特征交互的数据。例如，数据存储装置118可以用作与目标物体相关的信息的数据库。这样的信息可以被可穿戴计算设备102用来识别在可穿戴计算设备102的环境内检测到的目标物体以及在识别出目标物体时定义HMD 104要显示什么图像。
可穿戴计算设备102也可以包括照相机106，该照相机106被配置成从特定观察点(point-of-view)捕捉可穿戴计算设备102的环境的图像。所述图像可以是视频图像或者静止图像。照相机106的观察点可以对应于HMD 104所面向的方向。因此，照相机106的观察点可以基本上对应于HMD 104向穿戴者提供的视场，从而由照相机106获得的观察点图像可以用来确定穿戴者通过HMD 104看得见什么。照相机106可以被安装在头戴式显示器上或者可以直接被包含到向HMD 104的穿戴者提供虚拟图像的光学系统中。观察点图像可以用来检测和识别在可穿戴计算设备102的环境内的目标物体。图像分析可以由处理器110执行。
除了对由照相机106获得的观察点图像的图像分析之外，还可以用其它方式检测和识别目标物体130。在这点上，可穿戴计算设备102可以包括用于检测目标物体何时在其环境内的一个或多个传感器114。例如，传感器114可以包括可检测目标物体上的射频标识(RFID)标签的RFID读取器。可替换地或者额外地，传感器114可以包括扫描仪，所述扫描仪可以扫描目标物体上的视觉代码，比如条形码或者QR码。此外，传感器114可以被配置成检测由目标物体发送的特定信标信号。所述信标信号可以是例如，射频信号或者超声波信号。
还可以基于可穿戴计算设备102的位置来确定目标物体130在可穿戴计算设备102的环境内。例如，可穿戴计算设备102可以包括全球定位系统(GPS)接收器116，该GPS接收器116能够确定可穿戴计算设备102的位置。可穿戴计算设备102可以随后将其位置与已知的目标物体的位置(例如，存储在数据存储装置118中的位置)进行比较以确定特定目标物体何时在附近。可替换地，可穿戴计算设备102可以经由无线通信接口120向服务器网络传送其位置，并且服务器网络可以利用与在附近的任何目标物体相关的信息来响应。
可穿戴计算设备102也可以包括用于从穿戴者接收输入的用户接口108。用户接口108可以包括例如，触摸板、键区、按钮、麦克风和/或其它输入设备。处理器110可以基于通过用户接口108接收到的输入来控制可穿戴计算设备102的功能。例如，处理器110可以将该输入用来控制HMD 104如何显示图像或者HMD 104显示什么图像。
在一个示例中，可穿戴计算设备102可以包括用于以无线方式与目标物体130或者与互联网通信的无线通信接口120。无线通信接口120可以使用可支持通过分组网络(packet network)(比如互联网)的双向数据交换的任何形式的无线通信。例如，无线通信接口120可以使用3G蜂窝式通信，比如CDMA、EVDO、GSM/GPRS，或者4G蜂窝式通信，比如WiMAX或者LTE。可替换地，无线通信接口120可以经由无线局域网(WLAN)，例如利用WiFi，来间接地与目标物体130通信。可替换地，无线通信接口120可以利用红外线路、蓝牙或者紫蜂来直接与目标物体130通信。无线通信可以是单向的，例如，可穿戴计算设备102发送用于目标物体130的一个或多个控制指令，或者目标物体130发送用来广播其位置和/或硬件配置的信标信号。可替换地，无线通信可以是双向的，使得目标物体130除了接收控制指令之外还可以传送状态信息。
目标物体130可以代表可通过HMD 104观察到的任意物体或者物体组。例如，目标物体130可以代表比如树和水域的环境特征，比如建筑物和街道的地标，或者比如家用器具或者办公设备的电气或者机械设备。目标物体130可以额外地代表HMD 104的穿戴者当前正在与其交互的动态改变的特征或者特征集合。最后，目标物体130可以可替换地被理解为作为搜索目标的特征。例如，HMD可以在目标物体130在附近之前发出用于发起与目标物体130的通信或交互的信标，或者利用照相机106在视场内执行图像识别搜索以致力于找到目标物体130。涉及目标物体130的其它功能示例也是可能的。
虽然图1示出了被集成到HMD 104中的HMD 104的各种组件，即，无线通信接口120、处理器110、数据存储装置118、照相机106、传感器114、GPS 116以及用户接口108，但是这些组件中的一个或多个可以与HMD 104分离地安装或关联。例如，照相机106可以被架设在与HMD 104分离的用户身上。因此，可穿戴计算设备102可以以可被穿戴在穿戴者身上或者由穿戴者携带的分离设备的形式提供。组成可穿戴计算设备102的分离设备可以以有线或无线的方式通信地耦合在一起。
图2图示了具有一般与x轴平行的光路202的光学系统200的俯视图。光学系统200允许对叠加在沿观察轴204可见的现实世界场景之上的虚拟图像的调整。为清楚起见，远端部分232和近端部分234代表光学系统200的可以或者不可以物理分离的光学耦合部分。示例实施例包括可由光源208照亮的显示面板206。从光源208发出的光被入射到远端分束器方块210。光源208可以包括一个或多个发光二极管(LED)和/或激光二极管。光源208还可以包括用来将一个特定偏振传递到光学系统的其余部分的线性偏振器。在示例实施例中，远端分束器方块210是取决于入射到界面212处的分束器镀膜上的光偏振来反射光或传递光的偏振分束器方块。为了图示，来自光源208的s偏振光可以被界面212处的远端分束镀膜朝显示面板206优先反射。该示例实施例中的显示面板206是硅基液晶(LCOS)显示器。在界面212处的分束器镀膜不是偏振分束器的替换实施例中，显示器可以是数字光投影仪(digital light projector，DLP)微镜显示器，或者其它类型的反射式显示面板。在任一实施例中，显示面板206用来对入射光进行空间调制以在显示器中生成物面处的光图案。可替换地，显示面板206可以是发射型显示器，比如有机发光二极管(OLED)显示器，并且在这种情况下，不需要分束器方块210。
在显示面板206是LCOS显示面板的示例中，显示面板206生成偏振与最初入射到面板上的光偏振垂直的光图案。在本示例实施例中，显示面板206将入射的s偏振光转换成具有p偏振的光图案。携带生成的光图案的来自显示面板206的反射光指向远端分束器方块210。p偏振光图案穿过远端分束器方块210并且沿光轴202指向光学系统200的近端区，在光学系统200的近端区中，该光图案穿过光路长度调节器224和光导管236。在示例实施例中，近端分束器方块216也是偏振分束器。通过近端分束器方块216将该光图案至少部分地透射到图像形成器218。在示例实施例中，图像形成器218包括凹面镜230和近端四分之一波片228。光图案穿过近端四分之一波片228并且被凹面镜230反射。
反射的光图案通过近端四分之一波片228传递回来。通过与近端四分之一波片228和凹面镜230的相互作用，光图案被转换成s偏振并且在沿着轴204的一距离处被形成为可见虚拟图像。携带该可见图像的光线被入射到近端分束器方块216上并且该光线从近端分束界面220沿观察轴204、朝观看者222反射，从而在沿着轴204的一距离处形成可见虚拟图像。现实世界场景通过观察窗226可见。观察窗226可以包括线性偏振器以便减少光学系统内的杂散光。通过近端分束器方块216至少部分地透射来自观察窗226的光。因此，通过近端分束器方块216虚拟图像和现实世界图像两者对于观看者222都是可见的。虽然上述的在界面212和220处的分束器镀膜被设在分束器方块210和216内，但是所述镀膜也可以形成在薄的、孤立的玻璃片上，或者可以包括线栅偏振器、或者本领域中已知的拆分光束的其它手段，或者可以形成在不是方块的结构内。
光路长度调节器224可以通过机械地改变显示面板206和图像形成器218之间的距离来调整光路202的长度。光路长度调节器224可以包括例如，压电致动器或者步进电机致动器。光路长度调节器224还可以是形状记忆合金或者电热聚合物致动器以及本领域已知的用于微机械调节的其它手段。通过改变光路202的长度，虚拟图像可以对于观看者222看起来在沿路径204的不同视距处。在一些情况下，光路长度调节器224也可能够关于近端部分调整光学系统的远端部分的位置以便在穿戴者的视场周围移动表观的虚拟图像的位置。
虽然图2将光学系统框架的远端部分232描绘为部分地嵌入光学系统框架的近端部分234，但要理解，其它实施例也可以物理地实现光学系统200。此外，在示例实施例中，光学系统200被配置为使得光学系统200的远端部分232关于近端部分234在左边。也要理解，光学系统200的许多配置是可能的，包括远端部分232关于近端部分234被配置成向右、在下方和在上方。
光路202可以包括单个材料或者多个材料，包括玻璃、空气、塑料以及聚合物等等。在示例实施例中，光路调节器224可以调整两个玻璃波导之间的空气隙的距离。光路调节器224还可以包括可通过例如，改变材料的折射率来调节光路的有效长度的材料。在示例实施例中，光路调节器224可以包括关于材料内施加的电压来调节其折射率的电光材料，比如锆钛酸铅(leadzirconium titanate，PZT)。在这样的示例实施例中，在电光材料内行进的光可以经历经调节的有效光路长度。因此，光路202的长度可以在物理长度上和/或在有效光路长度上调节。
光路长度还可以通过改变图像形成器218的属性来调节。例如，通过改变凹面镜230的曲率半径，可以调整凹面镜的焦距。可变形的反射材料或者多个可调整的平面镜可以用作凹面镜230。因此，改变图像形成器218的焦距可用于调整显示的虚拟图像的表观深度。本领域中已知的调节光路长度或有效光路长度的其它方法是可能的。
此外，光路长度调节器224的实际位置可以变化。在示例实施例中，光路长度调节器224包括对可出现在靠近光导管236的两个玻璃波导之间的空气隙距离的调节。然而，要理解，光路长度调节器224的位置可以定位在光学系统200中的其它地方。例如，由于人机工程学及其它实际考虑，利用在显示面板206处或其附近或者在图像形成器218处或其附近的光路长度调节器224来调节光路202的物理长度可能是更合意的。
图3是图示对于包括曲率半径为90mm的凹面镜和长度为18mm的光导管的示例实施例，虚拟图像视距的改变相对于光路的长度的改变的曲线图。随着光导管的两个部分之间的空气隙从零增加到0.45毫米，作为对于观看者222而言虚拟图像看上去的距离的表观虚拟图像位置可以从大约0.6米移位到20米。实际上，0.5毫米的工作范围可以用来将虚拟图像的视距从0.5米一直调整到近似无限。图3表明光学系统200中的光路202的长度的相对较小的改变可以相当大地改变观看者222所看到的虚拟图像的深度和位置。利用可穿戴系统实现这种能力以便向穿戴者呈现展现出变化的表观深度和/或位置的虚拟图像会是合意的。此外，光路的长度的这种改变可以被与头戴式显示器(HMD)关联的计算机控制，例如，以便基于到靠近HMD的目标物体的距离来执行动态的、自动的虚拟图像的深度和位置调整。
图4A呈现了示例实施例中的HMD 400的前视图，该HMD 400包括头戴式支架409。图4B和4C分别呈现了图4A中的HMD的俯视图和侧视图。虽然示例实施例以眼镜的框架形式提供，但是将会理解，可穿戴系统和HMD可以采取其它形式，比如帽子、护目镜、面具、头带和头盔。头戴式支架409包括透镜框架412和414、中心框架支撑418、透镜元件410和412以及延伸侧臂420和422。中心框架支撑418以及侧臂420和422被配置成分别经由穿戴者的鼻子和耳朵将头戴式支架409固定到穿戴者的头部。框架元件412、414和418以及延伸侧臂420和422中的每一个可以由塑料或者金属的实心结构形成，或者可以由类似材料的空心结构形成从而允许配线和组件互连在内部按一定路线通过头戴式支架409。可替换地或者额外地，头戴式支架409可以支持外部配线。透镜元件410和412至少是部分透明的从而允许穿戴者看穿它们。具体来说，穿戴者的左眼408可以看穿左透镜412，而穿戴者的右眼406可以看穿右透镜410。
可如图2中所示地配置的光学系统402和404可以分别设在透镜410和412的前方，如图4A、4B和4C中所示。虽然本示例包括用于穿戴者的每只眼睛的光学系统，但是将会理解，HMD可以包括仅用于穿戴者的一只眼睛(左眼408或右眼406)的光学系统。如在另一实施例中所述的，HMD的穿戴者可以同时从光学系统402和404观察覆盖有虚拟图像的现实世界图像。HMD可以包括各种元件，比如HMD计算机440、触摸板442、麦克风444、按钮446和照相机432。计算机440可以使用来自各种传感器和照相机以及其它源的数据以确定应当向用户显示的虚拟图像。本领域技术人员将理解其它用户输入设备、用户输出设备、无线通信硬件、传感器以及照相机可以合理地包括在这样的可穿戴计算系统中。
照相机432可以是HMD 400的一部分，例如，定位于头戴式支架409的中心框架支撑418上，如图4A和4B中所示。可替换地，照相机432可以定位于头戴式支架409上的其它地方，与HMD 400分离地定位，或者被集成到光学系统402和/或光学系统404中。照相机432可以对与观看者的眼睛406和408可以看到的类似的视场成像。此外，照相机432允许与可穿戴系统关联的HMD计算机440解释视场内的物体，这在显示背景敏感的虚拟图像时会是重要的。例如，如果照相机432和关联的HMD计算机440检测到目标物体，则系统可以通过显示被设计成将用户的注意力拉到目标物体上的覆盖的人造图像来警告用户。这些图像可以取决于用户的视场或者目标物体的移动来移动，即用户头部或者目标物体的移动将导致人工图像在可见区域内移动以跟踪相对运动。另外，系统可以显示用于增强与目标物体的交互的指令、位置线索以及其它视觉线索。
照相机432可以是提供自动聚焦信号的自动聚焦照相机。HMD计算机440可以基于自动聚焦信号来调整光学系统200中的光路202的长度以便呈现对应于环境的虚拟图像。
例如，如图5A、5B和5C中图示的，计算机440和光学系统200可以以各种表观深度和比例呈现虚拟图像。图5A提供了通过光学系统200可见的具有位于小山上的三个不同距离处的树的现实世界场景500的图。近距离物体502和远距离物体504在本图像中都被描绘为焦点对准的。然而，实际上，HMD的穿戴者可以将其眼睛聚焦在不同距离处的目标物体上，这样可以使得显示设备中可见的其它物体变得焦点没对准。图5B和图5C描绘了穿戴者可以具体地分别聚焦在近距离物体或者远距离物体上的相同场景。在近距离聚焦情形508中，近距离物体510可以是HMD的穿戴者所看到的焦点对准的。HMD可以利用照相机432来对所述场景成像并利用测距仪，比如激光测距仪、超声波测距仪或者红外测距仪来确定到近距离物体510的目标物距。本领域已知的用于测距的其它手段也是可能的，这些手段比如LIDAR、RADAR、微波测距等等。
另外，HMD可以向用户呈现近距离虚拟图像512，其在示例实施例中可以包括文本、箭头以及虚线边界。HMD计算机440可以用来调整光路202的长度从而在与近距离物体510的视距类似的视距处提供近距离虚拟图像512。在远距离聚焦情形514中，远距离物体516可以是HMD的穿戴者所看到的焦点对准的。HMD可以利用照相机432来对所述场景成像并且确定到远距离物体516的目标物距。HMD计算机440还可以用来调整光路202的长度从而在与远距离物体516的视距类似的视距处提供远距离虚拟图像518。
HMD计算机440可以例如通过从照相机432获得图像并且利用图像识别确定感兴趣的目标物体，来独立地确定目标物体。图像识别算法可以例如，将来自照相机432的图像和感兴趣的目标物体的图像的集合进行比较。另外，HMD的穿戴者可以在穿戴者视场内确定目标物体或者区域。例如，示例实施例可以利用穿戴者的动作以便确定目标物体或者位置。在该示例实施例中，穿戴者可以使用触摸板442或者按钮446来输入期望的位置。在另一示例实施例中，穿戴者可以执行照相机432和HMD计算机440可识别的姿势。例如，穿戴者可以通过利用其手臂指向目标物体来作出姿势。
用户输入和姿势可以由HMD识别为控制指令，并且HMD可以用来关于所确定的目标物体调整焦点和/或景深。此外，HMD可以包括眼睛跟踪照相机，该眼睛跟踪照相机可以跟踪穿戴者的瞳孔的位置以便确定穿戴者的注视方向。通过确定穿戴者的注视方向，HMD计算机440和照相机432可以基于穿戴者的注视方向来调整光学系统200中的光路202的长度。
HMD计算机440可以控制光学系统200以调整虚拟图像的其它方面。例如，光学系统200可以通过取决于例如，目标物距缩放文本和其它图形元素的大小来提供看起来比远距离虚拟图像518更大的近距离虚拟图像512。计算机440还可以控制光学系统200以调整图像形成器的焦距。例如，示例实施例可以包括液晶自动聚焦元件，该液晶自动聚焦元件可以调整图像形成器的焦点位置以适合穿戴者的偏好和个体生理特征。HMD计算机440也可以控制光学系统200以调整虚拟图像的图像显示位置以及虚拟图像的亮度和对比度。
在如图4A中所示的可以有呈现给双眼的虚拟图像的‘双目镜’示例实施例中，HMD计算机440可以控制显示设备406和408中的相应光路长度调节器以关于彼此和目标物体调整相应虚拟图像。这会对穿戴者有益，例如，规避显示设备406和408以及穿戴者的眼睛之间的微小的不对准从而使左右虚拟图像处于公共的平面上。此外，该设备可以向穿戴者的每只眼睛提供不同的虚拟图像(比如以立体图像的形式)，或者在双眼中提供单个虚拟图像的覆盖实例。
3.关于确定的目标物距调整虚拟图像视距的光学系统中的示例方法
方法600被提供用于光学系统以与确定的目标物距相关地调整虚拟图像视距。图6是图示示例的一组步骤的功能框图，然而，要理解，所述步骤可以以不同的顺序出现并且可以添加或者减掉步骤。在该方法中，可以首先确定与可在视场中观察到的目标物体相对应的目标物距(方法元素602)。在先前描述的示例实施例中，这个距离确定可以利用比如激光测距仪的测距装置来进行。可以选择与目标物体有关的虚拟图像(方法元素604)。如在先前描述的示例实施例中那样，所选的虚拟图像可以包括文本、图形、或者其它看得见的元素。可以取决于目标物体位置、环境条件及其它因素来缩放、移动或以其它方式调整所选虚拟图像。在示例实施例中，光学系统可以显示具有与目标物距相对应的视距的所选虚拟图像(方法元素606)。如分别在图5B和5C中的近距离和远距离聚焦情形中那样，文本、箭头和图形突出显示可以被呈现给穿戴者，它们都针对目标物距被适当地缩放。该方法可以以动态的方式实现，从而使所选虚拟图像被连续地更新以匹配改变的视角、用户动作以及目标物体动作以及其它情形。
所选虚拟图像视距不需要完全符合目标物距。事实上，可以有意地偏移所选虚拟图像视距以向HMD用户呈现各种数据。例如，显示表观的三维虚拟图像可能是重要的，其可以通过在关于现实世界目标物体和/或HMD用户的不同视距处动态地显示虚拟图像来提供。
4.利用自动对焦机构关于确定的目标物距调整虚拟图像视距的示例方法
光学系统200图示了光路202的长度由光路长度调节器224调节的示例实施例，并且其中，光路长度调节器224定位在远端分束器210和近端分束器216之间。如先前描述的那样，光路长度调节器224的布置可以变化。另外，自动聚焦机构可用于产生用来控制光路长度调节器224的自动聚焦信号以调整虚拟图像的视距。例如，显示光学器件(display optics)的焦距可以是基于从自动聚焦机构产生的自动聚焦信号的。
在自动聚焦机构可以被用作控制器件的示例实施例中，照相机自动聚焦机构和相关组件可以被安装在光学系统200上的观察窗226附近。因此，自动聚焦照相机可以被用来与观看者222可见的类似地调整现实世界视图的焦点和景深。此外，在调整沿观察轴204可见的现实世界图像的焦点和景深时，光路长度调节器224可以取决于由自动聚焦机构生成的自动聚焦信号而被调整。例如，如果自动聚焦照相机聚焦在远距离目标物体上，则至少耦合到自动聚焦机构和光路长度调节器224的控制系统可以基于自动聚焦信号来调整光路长度调节器224，以使得显示的虚拟图像可以对于观看者222而言看起来在特定视距处。
对于基于来自自动聚焦照相机的自动聚焦信号调整显示的虚拟图像的可能方式，描绘了方法700。图7是图示包括所述方法的主要元素的功能框图，然而，要理解，所述步骤可以以不同顺序出现并且可以添加或者减掉各种步骤。
方法700可以利用在HMD穿戴者的一只眼睛或者两只眼睛上具有透视显示器和/或不透明显示器的HMD实现。具有透视显示器的HMD可以被配置成提供现实世界环境的视图并且可以显示覆盖在现实世界视图上的虚拟图像。具有不透明显示器的实施例可以包括未被配置成提供现实世界环境的视图的HMD。此外，HMD 104可以为穿戴者的第一眼提供不透明显示器并且为穿戴者的第二眼提供现实世界环境的视图。因此，穿戴者可以利用其第一眼来观看虚拟图像并且利用其第二眼来观看现实世界环境。
在方法元素702中，从自动聚焦照相机接收自动聚焦信号。自动聚焦信号可以在自动聚焦照相机聚焦在光学系统200环境中的目标物体上时生成。自动聚焦机构可以以包括有源和/或无源手段在内的多种方式获取对目标物体的正确聚焦。有源自动聚焦机构可以包括超声源或者红外光源以及相应的探测器。无源自动聚焦机构可以包括相位检测或者对比度测量算法并且可以额外包括红外线或者可见光自动聚焦辅助灯。
方法元素704包括对虚拟图像的选择。所选虚拟图像可以是例如，与目标物体相关的信息文本，或者可以围绕目标物体的图形突出显示。可替换地，所选虚拟图像可以不与目标物体相关。例如，HMD的穿戴者可以正在执行比如读取文本的任务并随后朝视场中的无关的虚拟图像或者目标物体转移其注视。
方法元素706包括基于自动聚焦信号控制光学系统从而使虚拟图像可以被显示在与目标物体相关的视距处。例如，虚拟图像可以被显示在与到目标物体的距离匹配的视距处。
随后可以基于来自自动聚焦照相机的自动聚焦信号(通过控制光路长度调节器)来调整光路长度，从而使所选虚拟图像看上去在与目标物体相关的视距处。如先前的实施例中论述的那样，自动聚焦机构可以直接使用光路长度调节器224或者可以包括可适当地调整虚拟图像的视距的透镜或者透镜组。此外，自动聚焦信号本身可以充当到处理器110的输入，处理器110可以转而调整光路长度调节器112。可替换地，自动聚焦信号本身可以直接控制光路长度调节器112。自动聚焦机构可以独立地和/或在接收到处理器110或者HMD用户的命令之时提供连续的或者不连续的自动聚焦信号。
自动聚焦机构可以关联到照相机432，并且例如，可以被安装在头戴式支架409上的中心框架支撑418内的任意位置上。在示例实施例中，自动聚焦机构至少通信地耦合到光路长度调节器224，从而自动聚焦机构的焦点和景深的改变可以基于自动聚焦信号来发起对光路202的长度的调整。
5.非瞬态计算机可读介质
上面描述的以及图6-7中图示的功能中的一些或者全部可以由计算设备响应于存储在非瞬态计算机可读介质中的指令的执行来执行。非瞬态计算机可读介质可以是例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、快闪存储器、高速缓冲存储器、一个或多个磁编码盘、一个或多个光编码盘或者非瞬态数据存储的任何其它形式。非瞬态计算机可读介质还可以分布在可以彼此位置遥远的多个数据存储元件之间。执行存储的指令的计算设备可以是可穿戴计算设备，比如图1中图示的可穿戴计算设备102。可替换地，执行存储的指令的计算设备可以是另外的计算设备，比如服务器网络中的服务器。
非瞬态计算机可读介质可以存储可由处理器110执行以执行各种功能的指令。例如，在从自动聚焦照相机接收到自动聚焦信号之时，处理器110可以被指示来控制光路202的长度以使得在与HMD的穿戴者和/或目标物体相关的视距处显示虚拟图像。本领域技术人员将理解，可以合理地包括指示处理器在一视距处显示虚拟图像的其它子功能或功能。
结论
上面的详细描述参照附图描述了公开的系统、设备和方法的各种特征和功能。尽管这里公开了各种方面和实施例，但其它方面和实施例对本领域技术人员来说将是清楚的。这里公开的各种方面和实施例是出于说明的目的，并不意图进行限制，权利要求指示真实的范围和精神。

Claims (30)

1.一种头戴式显示器(HMD)，包括：
头戴式支架；
附着于所述头戴式支架的至少一个光学系统，其中，所述至少一个光学系统包括：
a.显示面板，被配置成生成光图案；
b.图像形成器，被配置成从所述显示面板生成的所述光图案形成虚拟图像；
c.观察窗，被配置成允许来自所述光学系统的现实世界环境的外部光进入；
d.近端分束器，通过所述近端分束器，所述外部光和所述虚拟图像沿观察轴可见；
e.远端分束器，被光学耦合到所述显示面板和所述近端分束器；以及
f.光路长度调节器，被配置成调整所述显示面板和所述图像形成器之间的光路长度，其中该光路穿过所述远端分束器和所述近端分束器，并且其中，该光路长度调节器被配置为调整所述远端分束器相对于所述近端分束器的位置；以及
自动聚焦照相机，被配置成对现实世界环境成像以获得自动聚焦信号；以及
计算机，其中，所述计算机被配置成基于所述自动聚焦信号来控制所述显示面板和所述光路长度调节器。
2.如权利要求1所述的头戴式显示器，其中，所述光路长度调节器包括音圈致动器。
3.如权利要求1所述的头戴式显示器，其中，所述光路长度调节器包括步进电机致动器。
4.如权利要求1所述的头戴式显示器，其中，所述光路长度调节器包括压电电机。
5.如权利要求1所述的头戴式显示器，其中，所述光路长度调节器包括微机电系统(MEMS)致动器。
6.如权利要求1所述的头戴式显示器，其中，所述光路长度调节器包括形状记忆合金。
7.如权利要求1所述的头戴式显示器，其中，所述光路长度调节器包括电热聚合物致动器。
8.如权利要求1所述的头戴式显示器，其中，所述自动聚焦照相机还包括测距仪。
9.如权利要求1所述的头戴式显示器，其中，所述自动聚焦照相机还包括无源自动聚焦机构。
10.如权利要求9所述的头戴式显示器，其中，所述无源自动聚焦机构被配置成使用相位检测算法。
11.如权利要求9所述的头戴式显示器，其中，所述无源自动聚焦机构被配置成使用对比度测量算法。
12.如权利要求9所述的头戴式显示器，其中，所述无源自动聚焦机构被配置成使用红外线或者可见光自动聚焦协助灯。
13.如权利要求1所述的头戴式显示器，其中，所述自动聚焦照相机还包括有源自动聚焦机构。
14.如权利要求13所述的头戴式显示器，其中，所述有源自动聚焦机构被配置成使用超声源以及探测器。
15.如权利要求13所述的头戴式显示器，其中，所述有源自动聚焦机构被配置成使用红外光源以及探测器。
16.一种控制光学系统的方法，包括：
从自动聚焦照相机接收自动聚焦信号，其中，所述自动聚焦信号与光学系统的环境中的目标物体相关，其中，所述光学系统被配置成显示由图像形成器从显示面板生成的光图案形成的虚拟图像；
选择虚拟图像；以及
基于所述自动聚焦信号控制所述光学系统，使得在与所述目标物体相关的视距处显示所选的虚拟图像。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述光学系统包括不透明显示器。
18.如权利要求16所述的方法，其中，所述光学系统包括透视显示器。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述光学系统还包括：观察窗，被配置成允许来自所述光学系统的环境的外部光进入。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述光学系统还包括：近端分束器，通过该近端分束器，外部光和虚拟图像沿观察轴可见。
21.如权利要求20所述的方法，其中，所述光学系统还包括：光学耦合到所述显示面板和所述近端分束器的远端分束器。
22.如权利要求16所述的方法，其中，从自动聚焦照相机接收自动聚焦信号还包括利用测距仪获得到目标物体的距离。
23.如权利要求16所述的方法，其中，基于所述自动聚焦信号控制所述光学系统还包括调整所述显示面板和所述图像形成器之间的光路长度。
24.如权利要求23所述的方法，其中，调整光路长度包括控制光路长度调节器。
25.如权利要求16所述的方法，其中，所选的虚拟图像与所述目标物体有关。
26.一种控制光学系统的设备，包括：
非瞬态计算机可读介质，用于存储有可由计算设备执行以使得所述计算设备执行功能的指令；
计算设备，用于执行存储在所述非瞬态计算机可读介质上的指令以执行包括下列功能的功能：
从自动聚焦照相机接收自动聚焦信号，其中，所述自动聚焦信号与光学系统的环境中的目标物体相关，其中，所述光学系统被配置成显示由图像形成器从显示面板生成的光图案形成的虚拟图像；
选择虚拟图像；以及
基于所述自动聚焦信号控制所述光学系统，使得在与所述目标物体相关的视距处显示所选的虚拟图像。
27.如权利要求26所述的设备，其中，所述光学系统包括不透明显示器。
28.如权利要求26所述的设备，其中，所述光学系统包括透视显示器。
29.如权利要求26所述的设备，其中，基于所述自动聚焦信号控制所述光学系统还包括调整所述显示面板和所述图像形成器之间的光路长度。
30.如权利要求29所述的设备，其中，调整光路长度包括控制光路长度调节器。
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Families Citing this family (181)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080269730A1 (en) 2005-04-14 2008-10-30 Dotson Robert S Ophthalmic Phototherapy Device and Associated Treatment Method
US20130079759A1 (en) 2005-04-14 2013-03-28 Robert S. Dotson Ophthalmic Phototherapy Device and Associated Treatment Method
US9366867B2 (en) 2014-07-08 2016-06-14 Osterhout Group, Inc. Optical systems for see-through displays
US9965681B2 (en) 2008-12-16 2018-05-08 Osterhout Group, Inc. Eye imaging in head worn computing
US9715112B2 (en) 2014-01-21 2017-07-25 Osterhout Group, Inc. Suppression of stray light in head worn computing
US9298007B2 (en) 2014-01-21 2016-03-29 Osterhout Group, Inc. Eye imaging in head worn computing
US9229233B2 (en) 2014-02-11 2016-01-05 Osterhout Group, Inc. Micro Doppler presentations in head worn computing
US9400390B2 (en) 2014-01-24 2016-07-26 Osterhout Group, Inc. Peripheral lighting for head worn computing
US9952664B2 (en) 2014-01-21 2018-04-24 Osterhout Group, Inc. Eye imaging in head worn computing
US20150205111A1 (en) 2014-01-21 2015-07-23 Osterhout Group, Inc. Optical configurations for head worn computing
US20150277120A1 (en) 2014-01-21 2015-10-01 Osterhout Group, Inc. Optical configurations for head worn computing
JP5377537B2 (ja) * 2011-02-10 2013-12-25 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ オブジェクト表示装置、オブジェクト表示方法及びオブジェクト表示プログラム
US8752963B2 (en) * 2011-11-04 2014-06-17 Microsoft Corporation See-through display brightness control
US9477303B2 (en) * 2012-04-09 2016-10-25 Intel Corporation System and method for combining three-dimensional tracking with a three-dimensional display for a user interface
US20130300634A1 (en) * 2012-05-09 2013-11-14 Nokia Corporation Method and apparatus for determining representations of displayed information based on focus distance
JP5887026B2 (ja) * 2012-09-03 2016-03-16 ゼンソモトリック インストゥルメンツ ゲゼルシャフト ヒューア イノベイティブ ゼンソリック エムベーハーＳＥＮＳＯＭＯＴＯＲＩＣ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｆｕｒ ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｓｅｎｓｏｒｉｋ ｍｂＨ ヘッドマウントシステム及びヘッドマウントシステムを用いてディジタル画像のストリームを計算しレンダリングする方法
US9151603B2 (en) * 2012-09-13 2015-10-06 Laser Technology, Inc. Compact folded signal transmission and image viewing pathway design and visual display technique for laser rangefinding instruments
AU2014248874B2 (en) * 2013-03-11 2019-07-11 Magic Leap, Inc. System and method for augmented and virtual reality
US20140267667A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Valve Corporation Outward facing camera system with identical camera and eye image picture perspective
CA3160567A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Magic Leap, Inc. Display system and method
US9729767B2 (en) 2013-03-22 2017-08-08 Seiko Epson Corporation Infrared video display eyewear
GB2515460B (en) * 2013-04-12 2016-01-06 Two Trees Photonics Ltd Near-eye device
KR102057581B1 (ko) * 2013-04-16 2019-12-19 삼성전자 주식회사 카메라를 구비하는 장치의 자동 포커싱 장치 및 방법
TWI507729B (zh) * 2013-08-02 2015-11-11 Quanta Comp Inc 頭戴式視覺輔助系統及其成像方法
US10649220B2 (en) 2014-06-09 2020-05-12 Mentor Acquisition One, Llc Content presentation in head worn computing
US9939934B2 (en) 2014-01-17 2018-04-10 Osterhout Group, Inc. External user interface for head worn computing
US11103122B2 (en) 2014-07-15 2021-08-31 Mentor Acquisition One, Llc Content presentation in head worn computing
US9829707B2 (en) 2014-08-12 2017-11-28 Osterhout Group, Inc. Measuring content brightness in head worn computing
US9448409B2 (en) * 2014-11-26 2016-09-20 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
US9529195B2 (en) 2014-01-21 2016-12-27 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
US10254856B2 (en) 2014-01-17 2019-04-09 Osterhout Group, Inc. External user interface for head worn computing
US9299194B2 (en) 2014-02-14 2016-03-29 Osterhout Group, Inc. Secure sharing in head worn computing
US9366868B2 (en) 2014-09-26 2016-06-14 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
US10684687B2 (en) 2014-12-03 2020-06-16 Mentor Acquisition One, Llc See-through computer display systems
US9594246B2 (en) 2014-01-21 2017-03-14 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
US11227294B2 (en) 2014-04-03 2022-01-18 Mentor Acquisition One, Llc Sight information collection in head worn computing
US9671613B2 (en) 2014-09-26 2017-06-06 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
US9841599B2 (en) 2014-06-05 2017-12-12 Osterhout Group, Inc. Optical configurations for head-worn see-through displays
US20150277118A1 (en) 2014-03-28 2015-10-01 Osterhout Group, Inc. Sensor dependent content position in head worn computing
US20160019715A1 (en) 2014-07-15 2016-01-21 Osterhout Group, Inc. Content presentation in head worn computing
US10191279B2 (en) 2014-03-17 2019-01-29 Osterhout Group, Inc. Eye imaging in head worn computing
US9575321B2 (en) 2014-06-09 2017-02-21 Osterhout Group, Inc. Content presentation in head worn computing
US9810906B2 (en) 2014-06-17 2017-11-07 Osterhout Group, Inc. External user interface for head worn computing
US9746686B2 (en) 2014-05-19 2017-08-29 Osterhout Group, Inc. Content position calibration in head worn computing
US11737666B2 (en) 2014-01-21 2023-08-29 Mentor Acquisition One, Llc Eye imaging in head worn computing
US11487110B2 (en) 2014-01-21 2022-11-01 Mentor Acquisition One, Llc Eye imaging in head worn computing
US9753288B2 (en) 2014-01-21 2017-09-05 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
US9310610B2 (en) 2014-01-21 2016-04-12 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
US20150205135A1 (en) 2014-01-21 2015-07-23 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
US11892644B2 (en) 2014-01-21 2024-02-06 Mentor Acquisition One, Llc See-through computer display systems
US9836122B2 (en) 2014-01-21 2017-12-05 Osterhout Group, Inc. Eye glint imaging in see-through computer display systems
US9523856B2 (en) 2014-01-21 2016-12-20 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
US9651784B2 (en) 2014-01-21 2017-05-16 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
US9532714B2 (en) 2014-01-21 2017-01-03 Osterhout Group, Inc. Eye imaging in head worn computing
US9740280B2 (en) 2014-01-21 2017-08-22 Osterhout Group, Inc. Eye imaging in head worn computing
US11669163B2 (en) 2014-01-21 2023-06-06 Mentor Acquisition One, Llc Eye glint imaging in see-through computer display systems
US9766463B2 (en) 2014-01-21 2017-09-19 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
US9494800B2 (en) 2014-01-21 2016-11-15 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
US9846308B2 (en) 2014-01-24 2017-12-19 Osterhout Group, Inc. Haptic systems for head-worn computers
US20150241963A1 (en) 2014-02-11 2015-08-27 Osterhout Group, Inc. Eye imaging in head worn computing
US9401540B2 (en) 2014-02-11 2016-07-26 Osterhout Group, Inc. Spatial location presentation in head worn computing
WO2015145119A1 (en) * 2014-03-24 2015-10-01 Wave Optics Ltd Display system
US20160187651A1 (en) 2014-03-28 2016-06-30 Osterhout Group, Inc. Safety for a vehicle operator with an hmd
US10853589B2 (en) 2014-04-25 2020-12-01 Mentor Acquisition One, Llc Language translation with head-worn computing
US9651787B2 (en) 2014-04-25 2017-05-16 Osterhout Group, Inc. Speaker assembly for headworn computer
US9672210B2 (en) 2014-04-25 2017-06-06 Osterhout Group, Inc. Language translation with head-worn computing
US9423842B2 (en) 2014-09-18 2016-08-23 Osterhout Group, Inc. Thermal management for head-worn computer
CN103941953B (zh) * 2014-04-28 2017-10-31 北京智谷睿拓技术服务有限公司 信息处理方法及装置
CN103974047B (zh) * 2014-04-28 2016-07-06 京东方科技集团股份有限公司 一种穿戴式投影装置及其调焦方法、投影方法
CN103942443B (zh) * 2014-04-28 2018-07-10 北京智谷睿拓技术服务有限公司 信息处理方法及装置
US10663740B2 (en) 2014-06-09 2020-05-26 Mentor Acquisition One, Llc Content presentation in head worn computing
KR20160000096A (ko) * 2014-06-23 2016-01-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US9477079B2 (en) 2014-06-25 2016-10-25 Thalmic Labs Inc. Systems, devices, and methods for wearable heads-up displays
US9904055B2 (en) 2014-07-25 2018-02-27 Microsoft Technology Licensing, Llc Smart placement of virtual objects to stay in the field of view of a head mounted display
US10311638B2 (en) 2014-07-25 2019-06-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Anti-trip when immersed in a virtual reality environment
US9766460B2 (en) 2014-07-25 2017-09-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Ground plane adjustment in a virtual reality environment
US9865089B2 (en) 2014-07-25 2018-01-09 Microsoft Technology Licensing, Llc Virtual reality environment with real world objects
US10416760B2 (en) 2014-07-25 2019-09-17 Microsoft Technology Licensing, Llc Gaze-based object placement within a virtual reality environment
US10451875B2 (en) 2014-07-25 2019-10-22 Microsoft Technology Licensing, Llc Smart transparency for virtual objects
US9858720B2 (en) 2014-07-25 2018-01-02 Microsoft Technology Licensing, Llc Three-dimensional mixed-reality viewport
US10219944B2 (en) 2014-09-09 2019-03-05 LumiThera, Inc. Devices and methods for non-invasive multi-wavelength photobiomodulation for ocular treatments
US10345768B2 (en) 2014-09-29 2019-07-09 Microsoft Technology Licensing, Llc Environmental control via wearable computing system
FR3028326B1 (fr) 2014-11-07 2018-08-17 Thales Systeme de visualisation de tete comportant un systeme oculometrique et des moyens d'adaptation des images emises
CN105607253B (zh) 2014-11-17 2020-05-12 精工爱普生株式会社 头部佩戴型显示装置以及控制方法、显示系统
WO2016079960A1 (en) * 2014-11-18 2016-05-26 Seiko Epson Corporation Image processing apparatus, control method for image processing apparatus, and computer program
TWI579590B (zh) * 2014-12-03 2017-04-21 An optical system for displaying motion information images and a display device thereof
US9684172B2 (en) 2014-12-03 2017-06-20 Osterhout Group, Inc. Head worn computer display systems
JP6582403B2 (ja) 2014-12-10 2019-10-02 セイコーエプソン株式会社 頭部装着型表示装置、頭部装着型表示装置を制御する方法、コンピュータープログラム
USD743963S1 (en) 2014-12-22 2015-11-24 Osterhout Group, Inc. Air mouse
US20160189341A1 (en) * 2014-12-29 2016-06-30 Sling Media Pvt Ltd Systems and methods for magnifying the appearance of an image on a mobile device screen using eyewear
USD751552S1 (en) 2014-12-31 2016-03-15 Osterhout Group, Inc. Computer glasses
USD753114S1 (en) 2015-01-05 2016-04-05 Osterhout Group, Inc. Air mouse
JP6600945B2 (ja) * 2015-01-20 2019-11-06 セイコーエプソン株式会社 頭部装着型表示装置、頭部装着型表示装置の制御方法、および、コンピュータープログラム
WO2016115874A1 (zh) * 2015-01-21 2016-07-28 成都理想境界科技有限公司 能自动调节景深的双目ar头戴设备及景深调节方法
CN105872527A (zh) * 2015-01-21 2016-08-17 成都理想境界科技有限公司 双目ar头戴显示设备及其信息显示方法
JP6582419B2 (ja) * 2015-01-27 2019-10-02 セイコーエプソン株式会社 頭部装着型表示装置、頭部装着型表示装置の制御方法、および、コンピュータープログラム
CN107820592B (zh) 2015-02-17 2021-07-06 谷歌有限责任公司 用于在可穿戴式平视显示器中进行适眼区扩大的系统、设备和方法
US20160239985A1 (en) 2015-02-17 2016-08-18 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
JP6426525B2 (ja) * 2015-04-20 2018-11-21 ファナック株式会社 表示システム
CN110769149B (zh) 2015-04-23 2021-05-11 苹果公司 用于处理来自多相机的内容的方法、电子设备和存储介质
CN104793749B (zh) * 2015-04-30 2018-11-30 小米科技有限责任公司 智能眼镜及其控制方法、装置
US10197805B2 (en) 2015-05-04 2019-02-05 North Inc. Systems, devices, and methods for eyeboxes with heterogeneous exit pupils
US11252399B2 (en) * 2015-05-28 2022-02-15 Microsoft Technology Licensing, Llc Determining inter-pupillary distance
CN107710048A (zh) 2015-05-28 2018-02-16 赛尔米克实验室公司 在可穿戴式平视显示器中集成眼睛追踪和扫描激光投射的系统、设备和方法
KR20180081043A (ko) 2015-09-04 2018-07-13 탈믹 랩스 인크 안경 렌즈와 홀로그램 광학 소자를 통합시키는 시스템, 아티클 및 방법
US10757399B2 (en) 2015-09-10 2020-08-25 Google Llc Stereo rendering system
CA3007196A1 (en) 2015-10-01 2017-04-06 Thalmic Labs Inc. Systems, devices, and methods for interacting with content displayed on head-mounted displays
US9904051B2 (en) 2015-10-23 2018-02-27 Thalmic Labs Inc. Systems, devices, and methods for laser eye tracking
US10147235B2 (en) 2015-12-10 2018-12-04 Microsoft Technology Licensing, Llc AR display with adjustable stereo overlap zone
US10802190B2 (en) 2015-12-17 2020-10-13 Covestro Llc Systems, devices, and methods for curved holographic optical elements
US9927614B2 (en) 2015-12-29 2018-03-27 Microsoft Technology Licensing, Llc Augmented reality display system with variable focus
CN105425397A (zh) * 2016-01-01 2016-03-23 赵山山 一种头戴式显示器的自动调节方法、系统和装置
US10303246B2 (en) 2016-01-20 2019-05-28 North Inc. Systems, devices, and methods for proximity-based eye tracking
US10151926B2 (en) 2016-01-29 2018-12-11 North Inc. Systems, devices, and methods for preventing eyebox degradation in a wearable heads-up display
US10341352B2 (en) * 2016-02-06 2019-07-02 Maximilian Ralph Peter von Liechtenstein Gaze initiated interaction technique
US10824253B2 (en) 2016-05-09 2020-11-03 Mentor Acquisition One, Llc User interface systems for head-worn computers
US9910284B1 (en) 2016-09-08 2018-03-06 Osterhout Group, Inc. Optical systems for head-worn computers
US10684478B2 (en) 2016-05-09 2020-06-16 Mentor Acquisition One, Llc User interface systems for head-worn computers
US10466491B2 (en) 2016-06-01 2019-11-05 Mentor Acquisition One, Llc Modular systems for head-worn computers
KR20180132854A (ko) 2016-04-13 2018-12-12 탈믹 랩스 인크 레이저 프로젝터를 집속하기 위한 시스템, 장치 및 방법
TWI641868B (zh) * 2016-04-23 2018-11-21 國立交通大學 具備視力矯正功能之頭戴式顯示裝置
US10009536B2 (en) 2016-06-12 2018-06-26 Apple Inc. Applying a simulated optical effect based on data received from multiple camera sensors
CN109983755A (zh) * 2016-06-30 2019-07-05 北方公司 基于眼睛跟踪自动聚焦的图像捕获系统、设备和方法
US20180003991A1 (en) * 2016-07-01 2018-01-04 Intel Corporation Image alignment in head worn display
EP3273707B1 (en) * 2016-07-20 2019-10-16 Deutsche Telekom AG Method and system for displaying location specific content by a head mounted display device
US10277874B2 (en) 2016-07-27 2019-04-30 North Inc. Systems, devices, and methods for laser projectors
US10459221B2 (en) 2016-08-12 2019-10-29 North Inc. Systems, devices, and methods for variable luminance in wearable heads-up displays
TWI603135B (zh) 2016-10-13 2017-10-21 財團法人工業技術研究院 三維顯示模組
KR102570188B1 (ko) 2016-11-03 2023-08-25 아르테이아 테크놀로지스(쑤저우) 컴퍼니 리미티드 시력 보조 디바이스
US10215987B2 (en) 2016-11-10 2019-02-26 North Inc. Systems, devices, and methods for astigmatism compensation in a wearable heads-up display
WO2018098579A1 (en) 2016-11-30 2018-06-07 Thalmic Labs Inc. Systems, devices, and methods for laser eye tracking in wearable heads-up displays
TWI635317B (zh) * 2016-12-20 2018-09-11 宏星技術股份有限公司 寬視角頭戴式顯示器
US10365492B2 (en) 2016-12-23 2019-07-30 North Inc. Systems, devices, and methods for beam combining in wearable heads-up displays
CN110431470B (zh) * 2017-01-19 2022-03-01 脸谱科技有限责任公司 焦面显示
US10718951B2 (en) 2017-01-25 2020-07-21 North Inc. Systems, devices, and methods for beam combining in laser projectors
JP2018137505A (ja) * 2017-02-20 2018-08-30 セイコーエプソン株式会社 表示装置およびその制御方法
CN110574375B (zh) 2017-04-28 2023-06-02 苹果公司 视频流水线
US10979685B1 (en) 2017-04-28 2021-04-13 Apple Inc. Focusing for virtual and augmented reality systems
WO2018217252A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Google Llc Near-eye display with extended accommodation range adjustment
DK180859B1 (en) 2017-06-04 2022-05-23 Apple Inc USER INTERFACE CAMERA EFFECTS
US10861142B2 (en) 2017-07-21 2020-12-08 Apple Inc. Gaze direction-based adaptive pre-filtering of video data
US10578869B2 (en) 2017-07-24 2020-03-03 Mentor Acquisition One, Llc See-through computer display systems with adjustable zoom cameras
US10422995B2 (en) 2017-07-24 2019-09-24 Mentor Acquisition One, Llc See-through computer display systems with stray light management
US11409105B2 (en) 2017-07-24 2022-08-09 Mentor Acquisition One, Llc See-through computer display systems
US10788671B2 (en) * 2017-07-26 2020-09-29 Honeywell International Inc. Enhanced vision for firefighter using heads up display and gesture sensing
US10969584B2 (en) 2017-08-04 2021-04-06 Mentor Acquisition One, Llc Image expansion optic for head-worn computer
US11009949B1 (en) 2017-08-08 2021-05-18 Apple Inc. Segmented force sensors for wearable devices
US10372298B2 (en) 2017-09-29 2019-08-06 Apple Inc. User interface for multi-user communication session
US10901216B2 (en) 2017-10-23 2021-01-26 Google Llc Free space multiple laser diode modules
US10761343B2 (en) * 2018-02-05 2020-09-01 Disney Enterprises, Inc. Floating image display system
US11112964B2 (en) 2018-02-09 2021-09-07 Apple Inc. Media capture lock affordance for graphical user interface
US10375313B1 (en) 2018-05-07 2019-08-06 Apple Inc. Creative camera
US11722764B2 (en) 2018-05-07 2023-08-08 Apple Inc. Creative camera
DK201870364A1 (en) 2018-05-07 2019-12-03 Apple Inc. MULTI-PARTICIPANT LIVE COMMUNICATION USER INTERFACE
TWI669533B (zh) * 2018-08-01 2019-08-21 宏達國際電子股份有限公司 頭戴式顯示器以及多深度的成像裝置
DK201870623A1 (en) 2018-09-11 2020-04-15 Apple Inc. USER INTERFACES FOR SIMULATED DEPTH EFFECTS
US11770601B2 (en) 2019-05-06 2023-09-26 Apple Inc. User interfaces for capturing and managing visual media
US10645294B1 (en) 2019-05-06 2020-05-05 Apple Inc. User interfaces for capturing and managing visual media
US11321857B2 (en) 2018-09-28 2022-05-03 Apple Inc. Displaying and editing images with depth information
US11128792B2 (en) 2018-09-28 2021-09-21 Apple Inc. Capturing and displaying images with multiple focal planes
KR20200045359A (ko) 2018-10-22 2020-05-04 삼성전자주식회사 투시형 디스플레이 장치
US11454779B1 (en) 2018-12-12 2022-09-27 Meta Platforms Technologies, Llc Head-mounted display device with stepper motors for moving displays
US11009713B1 (en) 2018-12-12 2021-05-18 Facebook Technologies, Llc Head-mounted display device with voice coil motors for moving displays
US10871627B1 (en) 2018-12-12 2020-12-22 Facebook Technologies, Llc Head-mounted display device with direct-current (DC) motors for moving displays
US11706521B2 (en) 2019-05-06 2023-07-18 Apple Inc. User interfaces for capturing and managing visual media
US11693295B2 (en) * 2019-06-28 2023-07-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Auto-focusing device and method of fabricating the same
WO2021007267A1 (en) * 2019-07-10 2021-01-14 Werjefelt Christian Heads-up display apparatus for use during a smoke emergency
WO2021152858A1 (ja) * 2020-01-31 2021-08-05 日本電気株式会社 情報表示システム及び情報表示方法
US11079913B1 (en) 2020-05-11 2021-08-03 Apple Inc. User interface for status indicators
US11039074B1 (en) 2020-06-01 2021-06-15 Apple Inc. User interfaces for managing media
US11212449B1 (en) 2020-09-25 2021-12-28 Apple Inc. User interfaces for media capture and management
US11209656B1 (en) * 2020-10-05 2021-12-28 Facebook Technologies, Llc Methods of driving light sources in a near-eye display
US11431891B2 (en) 2021-01-31 2022-08-30 Apple Inc. User interfaces for wide angle video conference
US11539876B2 (en) 2021-04-30 2022-12-27 Apple Inc. User interfaces for altering visual media
US11778339B2 (en) 2021-04-30 2023-10-03 Apple Inc. User interfaces for altering visual media
US20220368548A1 (en) 2021-05-15 2022-11-17 Apple Inc. Shared-content session user interfaces
US11907605B2 (en) 2021-05-15 2024-02-20 Apple Inc. Shared-content session user interfaces
US11893214B2 (en) 2021-05-15 2024-02-06 Apple Inc. Real-time communication user interface
US11812135B2 (en) 2021-09-24 2023-11-07 Apple Inc. Wide angle video conference
CN115278084A (zh) * 2022-07-29 2022-11-01 维沃移动通信有限公司 图像处理方法、装置、电子设备及存储介质
US11727892B1 (en) 2022-11-09 2023-08-15 Meta Platforms Technologies, Llc Eye-tracking based foveation control of displays

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6204974B1 (en) * 1996-10-08 2001-03-20 The Microoptical Corporation Compact image display system for eyeglasses or other head-borne frames
CN1335529A (zh) * 2000-07-27 2002-02-13 国际商业机器公司 袖珍光学系统以及用于头戴显示器的组件
US6349001B1 (en) * 1997-10-30 2002-02-19 The Microoptical Corporation Eyeglass interface system
CN1391126A (zh) * 2001-06-11 2003-01-15 伊斯曼柯达公司 用于立体显示的头戴式光学装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5596451A (en) * 1995-01-30 1997-01-21 Displaytech, Inc. Miniature image generator including optics arrangement
US5886822A (en) * 1996-10-08 1999-03-23 The Microoptical Corporation Image combining system for eyeglasses and face masks
CA2310114A1 (en) 1998-02-02 1999-08-02 Steve Mann Wearable camera system with viewfinder means
US6771423B2 (en) * 2001-05-07 2004-08-03 Richard Geist Head-mounted virtual display apparatus with a near-eye light deflecting element in the peripheral field of view
FR2834799B1 (fr) * 2002-01-11 2004-04-16 Essilor Int Lentille ophtalmique presentant un insert de projection
US7145726B2 (en) * 2002-08-12 2006-12-05 Richard Geist Head-mounted virtual display apparatus for mobile activities
EP2148504B1 (en) * 2003-12-03 2012-01-25 Nikon Corporation Information Display Device
CN100350792C (zh) 2004-04-14 2007-11-21 奥林巴斯株式会社 摄像装置
FR2872586B1 (fr) * 2004-07-02 2006-09-29 Essilor Int Afficheur ophtalmique comportant un dispositif de reglage de la focalisation
US7301133B2 (en) * 2005-01-21 2007-11-27 Photon Dynamics, Inc. Tracking auto focus system
CA2601155A1 (en) * 2005-03-22 2006-09-28 Myvu Corporation Optical system using total internal reflection images
KR100846355B1 (ko) * 2006-10-13 2008-07-15 영남대학교 산학협력단 두부 장착식 디스플레이 장치의 시력 보조 방법 및 그 두부장착식 디스플레이 장치
US7631968B1 (en) * 2006-11-01 2009-12-15 Motion Research Technologies, Inc. Cell phone display that clips onto eyeglasses
US7675684B1 (en) * 2007-07-09 2010-03-09 NVIS Inc. Compact optical system
US20090174946A1 (en) * 2008-01-07 2009-07-09 Roni Raviv Customizable head mounted display
JP5590601B2 (ja) * 2010-01-14 2014-09-17 独立行政法人情報通信研究機構 縺れ光源のタイムビン偏光フォーマット変換技術
US20110214082A1 (en) * 2010-02-28 2011-09-01 Osterhout Group, Inc. Projection triggering through an external marker in an augmented reality eyepiece
US8446676B2 (en) * 2010-09-16 2013-05-21 Olympus Corporation Head-mounted display device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6204974B1 (en) * 1996-10-08 2001-03-20 The Microoptical Corporation Compact image display system for eyeglasses or other head-borne frames
US6349001B1 (en) * 1997-10-30 2002-02-19 The Microoptical Corporation Eyeglass interface system
CN1335529A (zh) * 2000-07-27 2002-02-13 国际商业机器公司 袖珍光学系统以及用于头戴显示器的组件
CN1391126A (zh) * 2001-06-11 2003-01-15 伊斯曼柯达公司 用于立体显示的头戴式光学装置

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Publication number Publication date
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