背景技术:
1、现代计算和显示技术已经有助于用于所谓的“虚拟现实”或“增强现实”体验的系统的开发,其中,数字再现的图像或其部分以其看起来是真实的或可以被感知为真实的方式呈现给用户。虚拟现实或者“vr”场景典型地涉及在没有对于其他实际真实世界视觉输入的透明度的情况下呈现数字或者虚拟图像信息;增强现实或者“ar”场景典型地涉及呈现数字或者虚拟图像信息作为用户周围的实际世界的可视化的增强。
2、尽管在这些显示技术中取得进步,但是在本领域中需要涉及增强现实系统(特别地显示系统)的经改进的方法、系统、和设备。
技术实现思路
1、本公开大体涉及用于改进光学系统的性能和用户体验的技术。更特别地,本公开的实施例提供用于操作增强现实(ar)设备的方法,增强现实(ar)设备包括各种自适应透镜组件、动态调光器、和/或目镜。尽管本发明参考ar设备描述,但是本公开适用于计算机视觉和图像显示系统中的各种应用。
2、根据本公开的第一方面,提供了一种操作光学系统的方法。该方法可包括:在所述光学系统处接收与世界对象相关联的光,其中,所述光学系统由世界侧和与所述世界侧相对的用户侧表征。在一些实施例中,与所述世界对象相关联的光从所述世界侧接收。该方法还可包括:在一个或多个第一时间间隔期间,将与第一虚拟图像相关联的光投射到所述光学系统的第一目镜上;使得与所述第一虚拟图像相关联的光的一部分朝向所述用户侧传播并且与第一伪影图像相关联的光朝向所述世界侧传播;以及调节定位在所述世界侧与所述第一目镜之间的所述光学系统的第一调光器,以降低入射在所述第一调光器上的与所述第一伪影图像相关联的光的强度和入射在所述第一调光器上的与所述世界对象相关联的光的强度。
3、在一些实施例中,该方法还包括:在一个或多个第二时间间隔期间,将与第二虚拟图像相关联的光投射到定位在所述光学系统的所述世界侧与所述第一调光器之间的第二目镜上;使得与所述第二虚拟图像相关联的光的一部分朝向所述用户侧传播并且与第二伪影图像相关联的光朝向所述世界侧传播;以及调节所述第一调光器以允许入射在所述第一调光器上的与所述第二虚拟图像相关联的光基本上穿过所述第一调光器。在一些实施例中,该方法还包括:在所述一个或多个第一时间间隔期间,调节定位在所述光学系统的所述世界侧与所述第二目镜之间的第二调光器,以允许入射在所述第二调光器上的与所述世界对象相关联的光基本上穿过所述第二调光器;以及,在所述一个或多个第二时间间隔期间,调节所述第二调光器以降低入射在所述第二调光器上的与所述第二伪影图像相关联的光的强度和入射在所述第二调光器上的与所述世界对象相关联的光的强度。
4、在一些实施例中,所述一个或多个第一时间间隔与所述一个或多个第二时间间隔至少部分重叠。在一些实施例中,所述一个或多个第一时间间隔与所述一个或多个第二时间间隔非并行。在一些实施例中,该方法还包括:在一个或多个第三时间间隔期间,调节所述第一调光器以允许入射在所述第一调光器上的与所述世界对象相关联的光基本上穿过所述第一调光器;以及调节所述第二调光器以允许入射在所述第二调光器上的与所述世界对象相关联的光基本上穿过所述第二调光器。在一些实施例中,所述一个或多个第三时间间隔是与所述一个或多个第一时间间隔和所述一个或多个第二时间间隔非并行的。在一些实施例中,该方法还包括:从环境光传感器接收与所述世界对象相关联的光的亮度值;以及基于所述亮度值来确定所述一个或多个第一时间间隔的持续时间或频率。
5、根据本公开的第二方面,提供了一种被配置为接收与世界对象相关联的光的光学系统。所述光学系统可包括第一目镜。所述光学系统还可包括:投射器,其被配置为在一个或多个第一时间间隔期间将与第一虚拟图像相关联的光投射到所述第一目镜上;使得与所述第一虚拟图像相关联的光的一部分朝向用户侧传播并且与第一伪影图像相关联的光朝向世界侧传播。在一些实施例中,所述光学系统由所述世界侧和与所述世界侧相对的用户侧表征。在一些实施例中,与所述世界对象相关联的光从所述世界侧接收。所述光学系统还可包括定位在所述世界侧与所述第一目镜之间的第一调光器。在一些实施例中,所述第一调光器被配置为被调节以降低入射在所述第一调光器上的与所述第一伪影图像相关联的光的强度和入射在所述第一调光器上的与所述世界对象相关联的光的强度。
6、在一些实施例中,所述光学系统还包括定位在所述世界侧与所述第一调光器之间的第二目镜。在一些实施例中,所述投射器被配置为在一个或多个第二时间间隔期间将与第二虚拟图像相关联的光投射到所述第二目镜上;使得与所述第二虚拟图像相关联的光朝向所述用户侧传播并且与第二伪影图像相关联的光朝向所述世界侧传播。在一些实施例中,所述第一调光器被配置为在所述一个或多个第二时间间隔期间允许入射在所述第一调光器上的与所述第二虚拟图像相关联的光基本上穿过所述第一调光器。在一些实施例中,所述光学系统还包括定位在所述世界侧与所述第二目镜之间的第二调光器。在一些实施例中,所述第二调光器被配置为被调节以在所述一个或多个第一时间间隔期间允许入射在所述第二调光器上的与所述世界对象相关联的光基本上穿过所述第二调光器。在一些实施例中,所述第二调光器被配置为在所述一个或多个第二时间间隔期间降低入射在所述第二调光器上的与所述第二伪影图像相关联的光的强度和入射在所述第二调光器上的与所述世界对象相关联的光的强度。
7、在一些实施例中,所述一个或多个第一时间间隔与所述一个或多个第二时间间隔至少部分重叠。在一些实施例中,所述一个或多个第一时间间隔与所述一个或多个第二时间间隔非并行。在一些实施例中,所述第一调光器被配置为被调节以在一个或多个第三时间间隔期间允许入射在所述第一调光器上的与所述世界对象相关联的光基本上穿过所述第一调光器,以及所述第二调光器被配置为被调节以在所述一个或多个第三时间间隔期间允许入射在所述第二调光器上的与所述世界对象相关联的光基本上穿过所述第二调光器。在一些实施例中,所述一个或多个第三时间间隔与所述一个或多个第一时间间隔和所述一个或多个第二时间间隔非并行。在一些实施例中,所述光学系统还包括:环境光传感器,其被配置为检测与所述世界对象相关联的光的亮度值。在一些实施例中,所述一个或多个第一时间间隔的持续时间或频率基于所述亮度值。
8、根据本公开的第三方面,提供了一种非暂态计算机可读介质。所述非暂态计算机可读介质可包括指令,当由处理器执行时,所述指令使得所述处理器执行包括关于本公开的第一方面所描述的方法的操作。
9、通过本公开实现了优于常规技术的许多益处。例如,本文所描述的实施例降低到达用户的眼睛的伪影图像光的量,同时仍然有效地将期望的图像光投射到目镜之外并且投射到所述用户,其已经是光学系统中的显著限制。使用抗反射涂层降低伪影图像光的其他方法已经是无效的。实施例还使用具有其他用途的动态调光器,诸如明亮室外条件下降低到达用户的眼睛的世界光量。一些实施例允许伪影图像光的显著降低,具有对世界光的最小或小的影响和对期望的图像光的最小或小的影响。本公开的其他益处对于本领域技术人员来说将是容易明显的。
1.一种方法,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
3.根据权利要求2所述的方法,还包括:
4.根据权利要求2所述的方法,其中,
5.根据权利要求2所述的方法,还包括:
6.根据权利要求2所述的方法,其中,将与所述虚拟图像相关联的所述光投射到所述目镜上使得与所述伪影图像相关联的所述光从所述目镜朝向所述调光器传播。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述光学系统是增强现实装置。
8.一种光学系统,其被配置为接收与世界对象相关联的光,所述光学系统包括:
9.根据权利要求8所述的光学系统,其中,在持续时间之后,所述投射器被配置为停止将与所述虚拟图像相关联的所述光投射到所述目镜上;并且其中,在所述持续时间之后,所述调光器被配置为允许入射到所述调光器上的光基本上穿过所述调光器。
10.根据权利要求9所述的光学系统,还包括:
11.根据权利要求10所述的光学系统,其中,在所述持续时间之后,所述投射器被配置为将与第二虚拟图像相关联的光投射到所述第二目镜上,使得与所述第二虚拟图像相关联的所述光的一部分朝向所述用户侧传播,并且其中,在所述持续时间之后,所述第二调光器被配置为降低入射到所述第二调光器上的与第二伪影图像相关联的光的强度和入射到所述第二调光器上的与所述世界对象相关联的所述光的强度。
12.根据权利要求9所述的光学系统,其中,在所述持续时间之后的第二持续时间之后,所述投射器被配置为恢复将与所述虚拟图像相关联的所述光投射到所述目镜上,并且其中,在所述持续时间之后的所述第二持续时间之后,所述调光器被配置为降低入射到所述调光器上的与所述伪影图像相关联的光的强度和入射到所述调光器上的与所述世界对象相关联的所述光的强度。
13.根据权利要求9所述的光学系统,还包括:
14.根据权利要求8所述的光学系统,所述光学系统是增强现实装置。
15.一种非暂态计算机可读介质,包括指令,当由处理器执行时,所述指令使得所述处理器执行用于操作光学系统的操作,所述光学系统被配置为接收与世界对象相关联的光,所述操作包括:
16.根据权利要求15所述的非暂态计算机可读介质,其中,所述操作还包括:
17.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读介质,其中,所述操作还包括:
18.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读介质,其中,所述操作还包括:
19.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读介质,其中,所述操作还包括:
20.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读介质,其中,将与所述虚拟图像相关联的所述光投射到所述目镜上使得与所述伪影图像相关联的所述光从所述目镜朝向所述调光器传播。
