TWI679450B - 頭戴式超廣視角之顯示裝置 - Google Patents

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TWI679450B
TWI679450B TW104134259A TW104134259A TWI679450B TW I679450 B TWI679450 B TW I679450B TW 104134259 A TW104134259 A TW 104134259A TW 104134259 A TW104134259 A TW 104134259A TW I679450 B TWI679450 B TW I679450B
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大衛A 史密斯
David A. Smith
雷德爾A 克洛威
Randel A. Crowe
葛雷果瑞A 哈理森
Gregory A. Harrison
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美商洛伊馬汀公司
Lockheed Martin Corporation
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Abstract

本發明提供多反射器超廣視角(UWFOV)系統及方法。在一項實施例中,一頭戴式顯示裝置包含:一框架;一窄束光源,其相對於該框架固定;一UWFOV反射表面,其相對於該框架固定;及一發散反射表面,其相對於該框架固定,該發散反射表面經組態以接收自該窄束光源發射之光且將該光朝向該UWFOV反射表面反射以使該光完全散布遍及該UWFOV反射表面。

Description

頭戴式超廣視角之顯示裝置 相關申請案
本申請案主張於2014年10月17日提出申請之標題為「MULTIPLE-REFLECTOR ULTRA-WIDE FIELD OF VIEW DISPLAY DEVICE」之序列號為62/065,328之臨時專利申請案之優先權及權益,該臨時專利申請案之揭示內容特此以全文引用之方式併入本文中。
實施例係關於頭戴式顯示裝置,且特定而言係關於具有多個反射表面之頭戴式顯示裝置,該等頭戴式顯示裝置具有一超廣視角且利用一窄束光源(諸如,一矽上液晶顯示器光源)。
一矽上液晶(LCoS)顯示器提供一相對亮之高解析度顯示器,且因此將係用於一超廣視角(UWFOV)反射表面之一期望光源。然而,窄束顯示器(諸如,一LCoS顯示器)以一相對窄+/-10度錐體來發射光。束之狹窄使得連同一UWFOV反射表面(諸如,一130度UWFOV反射表面)一起使用一LCoS顯示器係困難的或行不通的。將一透鏡放置於窄束顯示器前方可發散光,但不可使光場足夠寬以支援一UWFOV反射表面之參數。特定而言,由於UWFOV反射表面之曲率自反射器上之特定點反射窄束顯示器之像素,因此所得反射器功率可係過高 的,從而導致光聚焦在一眼睛內側而非在該眼睛之小窩處。
實施例係關於頭戴式顯示裝置,且特定而言係關於具有一超廣視角(UWFOV)且利用一窄束光源(諸如,一矽上液晶(LCoS)顯示器、一數位光處理(DLP)顯示器或一雷射顯示器)之頭戴式顯示裝置。在一項實施例中,該頭戴式顯示裝置包含:一框架;一窄束光源,其相對於該框架固定;一UWFOV反射表面,其相對於該框架固定;及一發散反射表面,其相對於該框架固定,該發散反射表面經組態以接收自該窄束光源發射之光且將該光朝向該UWFOV反射表面反射以使該光散布遍及該UWFOV反射表面。
在一項實施例中,該窄束光源包括一LCoS顯示器、一DLP顯示器及一雷射顯示器中之一者。在一項實施例中,該頭戴式顯示裝置包含相對於該窄束光源固定之一發散透鏡,該發散透鏡經組態以接收自該窄束光源發射之該光且將該光朝向該發散反射表面傳輸。
在一項實施例中,該UWFOV反射表面具有大於約100度之一視角(FOV)。在另一實施例中,該UWFOV反射表面具有大於約120度之一FOV,且在又一實施例中,該UWFOV反射表面具有大於約140度之一FOV。在一項實施例中,該UWFOV反射表面經組態以實質上準直該光。在某些實施例中,該UWFOV反射表面會聚該光以便實質上準直該光。
在另一實施例中,提供一種用於將一影像呈現給一眼睛之方法。自一窄束光源發射包括影像之光。藉由非限制性實例之方式,該影像可包括視訊串流影像或一靜態影像。一發散反射表面將該光朝向一UWFOV反射表面反射。該UWFOV反射表面將該光朝向該眼睛反射。
在閱讀與附圖相關聯之實施例之以下詳細說明之後,熟習此項 技術者將瞭解本發明之範疇且認識到本發明之額外態樣。
10‧‧‧頭戴式超廣視角顯示裝置/超廣視角顯示裝置
10-1‧‧‧多反射器超廣視角顯示裝置/超廣視角顯示裝置
12‧‧‧框架
14‧‧‧使用者
16‧‧‧眼睛/右眼/左眼
18‧‧‧頭部
20‧‧‧超廣視角反射表面
22‧‧‧窄束光源
24‧‧‧發散反射表面
26‧‧‧預定位置
28‧‧‧線
30‧‧‧像素
32‧‧‧選定表面元件
34‧‧‧切線/最終切線
36‧‧‧三維法線
38‧‧‧線
40‧‧‧選定表面元件
42‧‧‧三維法線
44‧‧‧線
45‧‧‧發散透鏡
46‧‧‧發散光線/光線/經準直光線
48‧‧‧位置
50‧‧‧瞳孔
52‧‧‧中心
54‧‧‧光束
58‧‧‧位置
59‧‧‧位置
60‧‧‧光線
62‧‧‧距離
64‧‧‧虛擬光源/新虛擬光源
66‧‧‧距離
D1‧‧‧距離/初始距離
D2‧‧‧距離
D3‧‧‧距離
併入本說明書中且形成本說明書之一部分之附圖圖解說明瞭本發明之數個態樣,並與本說明一起用於闡釋本發明之原理。圖1係根據一項實施例之一頭戴式超廣視角(UWFOV)顯示裝置之一圖式;圖2係根據一項實施例用於將一影像呈現給一眼睛之一方法之一流程圖;圖3係根據一項實施例圖解說明一窄束光源至一發散反射表面及一UWFOV反射表面之映射之一圖式;圖4係根據另一實施例一使用者利用頭戴式UWFOV顯示裝置之一透視圖;圖5係根據一項實施例圖解說明發散光線以零屈光度之聚散度反射至一眼睛中之一圖式;及圖6係根據一項實施例圖解說明用於判定用以將來自UWFOV反射表面之一表面元件之光朝向一眼睛之一預定位置反射且準直的此表面元件之一曲率半徑之一實例性計算之一圖式。
下文中所陳述之實施例表示用以使熟習此項技術者能夠實踐該等實施例並圖解說明實踐該等實施例之最佳模式之資訊。在根據附圖閱讀以下說明之後,熟習此項技術者將旋即理解本發明之概念且將認識到在本文中並非特定地解決此等概念之應用。應理解,此等概念及應用歸屬於本發明之範疇及隨附申請專利範圍內。
出於說明之目的,必需以某一序列論述本文中所論述之任何流程圖,但是除非另有明確指示,否則該等實施例並不限於任何特定步驟序列。本文中連同一數值一起使用之術語「約」意指介於比該數值 大百分之十或小百分之十之一範圍內之任何值。
實施例係關於頭戴式顯示裝置,且特定而言係關於具有一超廣視角(UWFOV)且利用一窄束光源(諸如,一矽上液晶(LCoS)顯示器、一數位光處理(DLP)顯示器及一雷射顯示器)之頭戴式顯示裝置。該等實施例特別適用於UWFOV反射表面,諸如,第8,625,200號及第8,781,794號美國專利中所揭示之彼等UWFOV反射表面,該等美國專利之揭示內容以引用方式併入本文中。本文中所論述之UWFOV反射表面通常(但未必)具有用於一使用者之每一眼睛之一100度或更大之視角(FOV)及用於該使用者之兩隻眼睛之一經組合180度FOV。
為了擴展LCoS或類似微顯示器之一束以填充一寬FOV,需要擴展影像且需要將所發射之光引導至一較寬區中以用於自UWFOV反射表面反射。實施例可利用歸因於一顯示器之矩形形式一非旋轉對稱非球面設計及一近眼式無焦點光場。
圖1係根據一項實施例之一頭戴式UWFOV顯示裝置10(出於簡潔之目的,下文中稱為「UWFOV顯示裝置10」)之一圖式。在此實施例中,UWFOV顯示裝置10包含具有類似於一副眼鏡之一外觀尺寸之一框架12,且一使用者14類似於使用者14將如何佩戴一副眼鏡地佩戴UWFOV顯示裝置10。然而,該等實施例並不限於任何特定外觀尺寸且可包括能夠相對於彼此且相對於使用者14之眼睛16(僅圖解說明一者)固持各種組件之任何外觀尺寸。舉例而言,在一項實施例中,UWFOV顯示裝置10可經由綁帶耦合至使用者14之一頭部18。在另一實施例中,UWFOV顯示裝置10可耦合至佩戴於頭部18上之一設備(諸如,一帽子或一頭盔)。
一UWFOV反射表面20相對於框架12固定。在一項實施例中,UWFOV反射表面20可與第8,625,200號及/或第8,781,794號美國專利中所揭示之反射表面實質上類似或完全相同。UWFOV反射表面20可(舉 例而言)具有用於使用者14之每一眼睛16之一100度或更大之水平FOV、用於使用者14之每一眼睛16之一120度或更大之水平FOV或用於使用者14之每一眼睛16之一135度或更大之水平FOV。
一窄束光源22相對於框架12固定。窄束光源22可包括任何適合窄束顯示器或微顯示器(諸如例如,一LCoS顯示器、一DLP顯示器或一雷射顯示器)。在一項實施例中,該微顯示器具有一4096×2240像素解析度及18.43mm乘10.08mm之一面積。窄束光源22可包括小於1英吋之一對角線尺寸(諸如,藉由非限制性實例之方式,0.7英吋)且可以一相對窄錐體(諸如,一+/-10度錐體)發射光。在一項實施例中,窄束光源22映射至UWFOV反射表面20。特定而言,窄束光源22包括具有處於一特定解析度之複數個像素之一顯示面板,且該等像素映射至UWFOV反射表面20上之對應位置。UWFOV反射表面20上之每一位置經組態以將由該等對應像素發射之光朝向使用者14之眼睛16反射且準直。UWFOV反射表面20經工程設計使得自除該等特定對應像素之外的窄束光源22之像素接收之光沿除使用者14之眼睛16之外的一方向反射。
UWFOV顯示裝置10包含相對於框架12固定之一發散反射表面24。發散反射表面24經組態以接收自窄束光源22發射之光且將該光朝向UWFOV反射表面20反射以使該光完全散布遍及UWFOV反射表面20。UWFOV反射表面20自發散反射表面24接收光且將由窄束光源22之對應像素發射之彼等光線朝向使用者14之眼睛16反射。在某些實施例中,UWFOV反射表面20經組態以實質上準直光。雖然出於說明目的,圖1中僅展示使用者14之右眼16,但圖1中所圖解說明之元件可相對於使用者14之左眼16而複製。因此,儘管並未加以圖解說明,但UWFOV顯示裝置10可含有一對窄束光源22、一對發散反射表面24及一對UWFOV反射表面20。
圖2係根據一項實施例用於將一影像呈現給眼睛16之一方法之一流程圖。將連同圖1一起論述圖2。在此實例中,假定窄束光源22發射包括影像之光(圖2,方塊100)。舉例而言,視訊可包括繪示一虛擬環境之影像,或該影像可包括可呈現給眼睛16之一或多個虛擬物件,該一或多個虛擬物件相對於眼睛16同時觀看之真實世界影像而定位,諸如,在一擴增實鏡實施例中。發散反射表面24將光朝向UWFOV反射表面20反射(圖2,方塊102)。UWFOV反射表面20將光朝向眼睛16反射(圖2,方塊104)。
UWFOV反射表面20係一非旋轉對稱表面,且在某些實施例中,其係映射至窄束光源22之一凹形表面。可如本文中所揭示以及(舉例而言)連同第8,781,794號美國專利(下文中稱為‘794專利)中所揭示之機制一起來實施此映射。如‘794專利中所揭示,非對稱透鏡表面(諸如,UWFOV反射表面20)可經工程設計以(除其他優點之外)增加使用者14之一FOV,使得可將由窄束光源22呈現之影像自一理想表面元件或UWFOV反射表面20之表面元件朝向眼睛16之一預定位置反射。此等表面元件可彼此重疊。在一項實施例中,UWFOV反射表面20包括經定向以將來自窄束光源22之對應區域之光朝向眼睛16之預定位置反射且準直之複數個不同表面元件。UWFOV反射表面20包括映射至窄束光源22之對應區域之多個(諸如,數千個)不同表面元件。
圖3係根據一項實施例圖解說明窄束光源22至發散反射表面24及UWFOV反射表面20之映射之一圖式。特定而言,窄束光源22之表面元件映射至發散反射表面24之表面元件且映射至UWFOV反射表面20之表面元件。關於窄束光源22,一表面元件可包括一像素或一像素群組。關於發散反射表面24及UWFOV反射表面20,表面元件對應於各別表面之區。映射使得來自窄束光源22之一特定表面元件之光由發散反射表面24之一對應表面元件反射至UWFOV反射表面20之一對應表 面元件。UWFOV反射表面20之對應表面元件準直光且將該光朝向眼睛16之一預定位置26反射。可存在任何數目個表面元件,且在某些實施例中,取決於包含窄束光源22之顯示器之解析度之若干個因素,可存在在窄束光源22、發散反射表面24及UWFOV反射表面20當中映射之數千個或甚至成千上萬個表面元件。窄束光源22、發散反射表面24及UWFOV反射表面20中之每一者可具有相同數目個表面元件。現在將論述表面元件在窄束光源22、發散反射表面24及UWFOV反射表面20當中之映射之一實例。假定窄束光源22之表面元件包括像素。最初,發散反射表面24可具有一特定半徑之一球形形狀。一線28定位於窄束光源22之一像素30與發散反射表面24之一選定表面元件32之間。選定表面元件32之斜率之一切線34存在於選定表面元件32處。調整切線34之一個三維(3D)法線36,使得3D法線36平分由線28及選定表面元件32與UWFOV反射表面20上之一選定表面元件40之間的一線38形成之角。此調整識別發散反射表面24之選定表面元件32之一最終切線34,且因此識別選定表面元件32之斜率,且因此,發散反射表面24最終可變為非球形。
類似地,調整選定表面元件40處之一3D法線42以平分由線38及自選定表面元件40至眼睛16之預定位置26之一線44形成之角。一旦如此調整,便判定選定表面元件40之斜率。可遍及整個FOV針對窄束光源22之每一表面元件重複此程序以界定發散反射表面24及UWFOV反射表面20之總體表面。該程序係反覆的且可成千上萬次地重複該程序而以儘可能小的誤差界定發散反射表面24及UWFOV反射表面20。在反覆期間,可對斜率進行調整以最小化系統之總體誤差。UWFOV反射表面20之每一表面元件亦準直或實質上準直自發散反射表面24之對應表面元件接收之光,且因此亦包含用於多物鏡調適程序之物鏡中之準直能力,該多物鏡調適程序發生以形成發散反射表面24及UWFOV 反射表面20等表面。
系統產生表示UWFOV反射表面20之一點雲。舉例而言,該點雲可包括以三維形式沿著UWFOV反射表面20座落之500×300個點。此點雲可導入至一3D電腦輔助設計(CAD)系統(諸如,藉由非限制性實例之方式,Creo)中。然後,3D CAD系統可以一不均勻有理基礎雲規連接點雲中之所有點。然後該等經連接點可在一光學器件測試程式中進行測試,或利用3D打印或注入模製轉換為一實體透鏡。
圖4係根據另一實施例之使用者14利用一多反射器UWFOV顯示裝置10-1之一透視圖。除非本文中另有論述,否則UWFOV顯示裝置10-1實質上類似於上文所論述之UWFOV顯示裝置10。UWFOV顯示裝置10-1包含一發散透鏡45,該發散透鏡相對於窄束光源22固定且其經組態以接收由窄束光源22發射之光並將光朝向發散反射表面24傳輸。發散透鏡45遍及發散反射表面24散布光。發散透鏡45可固定至框架12、窄束光源22或發散反射表面24。在某些實施例中,發散透鏡45係一消色差透鏡以幫助避免光束之紅色、綠色及藍色分量之分離。
一組光束特性界定UWFOV顯示裝置10之每一態樣之焦距,使得至眼睛16之所得光實質上經準直,因此具有零屈光度之聚散度(有時稱為0D)。就此而言,圖5係根據一項實施例圖解說明發散光線46以零屈光度之聚散度反射至一眼睛16中之一圖式。光線46自窄束光源22之一位置48發射且沿一光學路徑行進以進入眼睛16之一瞳孔50且在視網膜或小窩處形成一中心52。由瞳孔50及視網膜或小窩處之中心52界定之錐體係基於在由發散反射表面24發散之後自UWFOV反射表面20反射之一光束54。將光線46準直至眼睛16之能力由窄束光源22與發散反射表面24之間的距離D1、發散反射表面24與UWFOV反射表面20之間的距離D2及UWFOV反射表面20與眼睛16之間的距離D3部分地提供。
由於UWFOV顯示裝置10係一近眼式系統且自窄束光源22至眼睛 16之距離比(舉例而言)在一望遠鏡系統中利用之距離實質上短,因此自窄束光源22發射之光之聚散度或屈光度貫穿UWFOV顯示裝置10而迅速改變。如上文所論述,在某些實施例中,窄束光源22之像素映射至UWFOV反射表面20上之對應位置,且UWFOV反射表面20上之該等位置經組態以將由該等對應像素發射之光朝向眼睛16反射並準直。
在此實例中,假定自窄束光源22之位置48發射光線46。進一步假定位置48經由發散反射表面24之一位置59映射至UWFOV反射表面20之一位置58。聚散度定義為1/S,其中S以米為單位來表達。因此,若初始距離D1係4cm,則光線46針對距離D1具有-1/0.04=-25D之一聚散度。該聚散度係負的,此乃因光線46係發散的。舉例而言,若發散反射表面24藉助於具有(舉例而言)5cm之一焦距且聚散度=1/(焦距,以米為單位)而提供-20D之一進一步發散度,則光線46之當前聚散度係-25D+(-20D)=-45D,此乃因聚散度係線性加性的。光線46由發散反射表面24朝向UWFOV反射表面20反射。UWFOV反射表面20之位置58經組態以準直源自窄束光源22之位置48之光線46以使光線46之聚散度為0D,使得經準直光線46朝向眼睛16反射。若一透鏡定位於窄束光源22與發散反射表面24之間,則將進一步修改光線46之聚散度。
UWFOV顯示裝置10藉由使沿著UWFOV反射表面20之反射點成角度而產生一寬FOV以自窄束光源22之正確像素反射光,此引入對光線46之彎曲之一進一步約束,該彎曲隨顯示器寬度及預期FOV而變化。
如先前所論述,UWFOV反射表面20不僅將自窄束光源22發射之光朝向眼睛16之預定位置26反射,而且亦準直或實質上準直該光,使得該光可由使用者14聚焦。圖6係根據一項實施例圖解說明用於判定用以將來自UWFOV反射表面20之一表面元件之光朝向眼睛16之預定 位置26反射且準直的此表面元件之一曲率半徑之一實例性計算之一圖式。假定自窄束光源22發射一光線60。最初,判定窄束光源22處之聚散度。依據窄束光源22之規格,假定自窄束光源22發射之一光錐之一半角係11.2度。根據以下公式來判定在窄束光源22後面之一距離62(LClcos),其中將需要定位一虛擬光源64以產生具有11.2度之一半角之一光錐(給定窄束光源22之大小之一光圈):(LClcos)=(display_width_mm/2)/(tan(thetaL2))* 0.001;%[m]
其中,display_width_mm係窄束光源22之寬度且thetaL2係光錐之半角(在此實例中,係11.2度)。
以上計算使距離62(LSlcos)以米為單位。現在可將距離62(LSlcos)轉換為一聚散度。該聚散度係負的,此乃因光係發散的。聚散度(Vlcos)以屈光度[D]來量測。距離62 LSlcos係至虛擬光源64之焦距。可根據以下公式來判定聚散度(Vlcos):Vlcos=-1/(LSlcos).[D]
一般而言,在一高位準處,發散反射表面24及UWFOV反射表面20之曲率半徑之一組值經循環通過且測試以判定發散反射表面24及UWFOV反射表面20將場點(FOV之外邊緣)反射至眼睛16中之程度如何,同時亦將光準直至眼睛16。UWFOV反射表面20之每一表面元件處之聚散度應係零使得所反射之光經準直。根據以下公式來判定到達發散反射表面24(VatD)處之光線60之聚散度:VatD=-(1/(LSlcos+Lld))
其中,LSlcos=距離62且Lld=窄束光源22與發散反射表面24之間的一距離66。
VatD係負的,此乃因光係發散的。根據以下公式來判定窄束光源22與發散反射表面24之間的介入空間中的傳送聚散度(Vtld):Vtld=VatD-Vlcos; 發散反射表面24(Vdcalc)之焦度係基於發散反射表面24之曲率半徑(以米為單位),其係根據以下公式在經由該曲率半徑之複數個可能值之各別多個反覆期間選定的:Vdcalc=-2/(Rd),其中Rd係發散反射表面24之曲率半徑。
可根據以下公式藉由將先前在上文中所判定之所有聚散度求和來判定離開發散反射表面24之光之聚散度(Vcurr):Vcurr=Vlcos+Vtld+Vdcalc。
此轉譯為下式的至新虛擬光源64之一距離:Lcurr=-1/Vcurr:[m]
可根據以下公式判定UWFOV反射表面20處之聚散度(Vatc):Vatc=-1/(Lcurr+Ldc);其中Ldc係自發散反射表面24至UWFOV反射表面20之一距離。
為了將光準直至眼睛16中,UWFOV反射表面20之功率消除到達UWFOV反射表面20鏡之聚散度(Vatc)。因此,UWFOV反射表面20上之此點處之曲率半徑(Rc)係:Rc=-2/Vatc。
熟習此項技術者將認識到對本發明之較佳實施例之改良及修改。所有此等改良及修改視為在本文中所揭示之概念及隨後申請專利範圍之範疇內。

Claims (14)

  1. 一種頭戴式顯示裝置,其包括:一框架;一窄束光源,其相對於該框架固定,該光源被配置以發射一靜態之發散光束之光;一超廣視角(UWFOV)反射表面,其相對於該框架固定;及一發散反射表面,具有負光學倍率(negative optical power),其相對於該框架固定,該發散反射表面經組態以接收自該窄束光源發射之靜態發散光束以發散該光以降低該光之聚散度,且將該光朝向該UWFOV反射表面反射且使該光完全散布遍及該UWFOV反射表面,其中該UWFOV反射表面經組態以將該光朝向一預定位置準直且反射。
  2. 如請求項1之頭戴式顯示裝置,其中該窄束光源包括一矽上液晶(LCoS)顯示器及一數位光處理(DLP)顯示器。
  3. 如請求項1之頭戴式顯示裝置,其進一步包括相對於該窄束光源固定之一發散透鏡,該發散透鏡經組態以接收自該窄束光源發射之該光、發散該光以降低該光之聚散度且將該光朝向該發散反射表面傳輸且使該光散布遍及該發散反射表面。
  4. 如請求項1之頭戴式顯示裝置,其中該UWFOV反射表面具有大於約100度之一視角(FOV)。
  5. 如請求項1之頭戴式顯示裝置,其中該UWFOV反射表面具有大於約120度之一FOV。
  6. 如請求項1之頭戴式顯示裝置,其中該UWFOV反射表面具有大於約140度之一FOV。
  7. 如請求項1之頭戴式顯示裝置,其中:該窄束光源包括第一複數個表面元件;該UWFOV反射表面包括第二複數個表面元件;該發散反射表面包括第三複數個表面元件;且該第一複數個表面元件中之表面元件分別對應於該第二複數個表面元件中之表面元件及該第三複數個表面元件中之表面元件。
  8. 一種用於將一影像呈現給一眼睛之方法,其包括:自一窄束光源發射包括影像之非準直光之一靜態光束;藉由具有負光學倍率之一發散反射表面接收該靜態之非準直光之光束;藉由該發散射表面將該非準直光發散,以降低該非準直光之發散度且藉由該發散反射表面將該非準直光朝向一超廣視角(UWFOV)反射表面反射以將該非準直光散布遍及該超廣視角反射表面之一面上;及藉由該超廣視角(UWFOV)反射表面將該非準直光準直以產生準直光且朝該眼睛反射該準直光。
  9. 如請求項8之方法,其中該窄束光源包括一矽上液晶(LCoS)顯示器及一數位光處理(DLP)顯示器。
  10. 如請求項8之方法,進一步包括:藉由相對於該窄束光源固定之一發散透鏡接收自該窄束光源發射之該非準直光,將該非準直光發散以降低該準直光之發散度,且將該非準直光朝向該發散反射表面傳輸。
  11. 如請求項8之方法,其中該UWFOV反射表面具有大於約100度之一視角(FOV)。
  12. 如請求項8之方法,其中該UWFOV反射表面具有大於約120度之一FOV。
  13. 如請求項8之方法,其中該UWFOV反射表面具有大於約140度之一FOV。
  14. 如請求項8之方法,其中:該窄束光源包括第一複數個表面元件;該UWFOV反射表面包括第二複數個表面元件;該發散反射表面包括第三複數個表面元件;及該第一複數個表面元件中之表面元件分別對應於該第二複數個表面元件中之表面元件及該第三複數個表面元件中之表面元件。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9848127B2 (en) * 2015-07-14 2017-12-19 Honeywell International Inc. System and method for a compact display
JP2019505843A (ja) 2016-01-22 2019-02-28 コーニング インコーポレイテッド 広視野パーソナル表示装置
CN108227191A (zh) * 2016-12-22 2018-06-29 乐金显示有限公司 增强现实装置
CN109100864B (zh) * 2017-06-21 2020-12-04 群光电子股份有限公司 头戴式显示设备
US10976551B2 (en) 2017-08-30 2021-04-13 Corning Incorporated Wide field personal display device
US11200656B2 (en) 2019-01-11 2021-12-14 Universal City Studios Llc Drop detection systems and methods
US11067802B1 (en) * 2019-01-15 2021-07-20 Lockheed Martin Corporation Full human field of view (FOV) wrap around head-mounted display apparatus with a convex display device
US11551426B2 (en) 2021-06-10 2023-01-10 Bank Of America Corporation System for implementing steganography-based augmented reality platform

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6788442B1 (en) * 1998-10-06 2004-09-07 Thomson-Csf Sexant Optical device for helmet visor comprising a diffractive mirror
US20090122385A1 (en) * 2005-01-21 2009-05-14 Peter James Hilton Direct Retinal Display
TW201326895A (zh) * 2011-12-26 2013-07-01 Lockheed Corp 使用一或多個菲涅耳透鏡(fresnel lenses)之頭戴式顯示裝置
CN103261944A (zh) * 2010-12-28 2013-08-21 洛克希德马丁公司 采用一个或多个反射光表面的头戴式显示装置

Family Cites Families (234)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5982343A (en) 1903-11-29 1999-11-09 Olympus Optical Co., Ltd. Visual display apparatus
US3880509A (en) 1974-03-15 1975-04-29 Us Navy Wide-angle on-axis projection system
US4026641A (en) 1975-12-30 1977-05-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Toric reflector display
US4176468A (en) 1978-06-22 1979-12-04 Marty William B Jr Cockpit display simulator for electronic countermeasure training
JPS55164801A (en) 1979-06-09 1980-12-22 Kenichi Matsuda Aberrationless fresnel lens system
US4293196A (en) 1979-08-13 1981-10-06 Fantacia Objective lens system with aspheric Fresnel elements
US4406532A (en) 1980-03-25 1983-09-27 Howlett Eric M Wide angle color photography method and system
USH423H (en) 1982-05-20 1988-02-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Fresnel lens in an improved infinity image display system
JP2789195B2 (ja) 1988-07-21 1998-08-20 大日本印刷株式会社 プラスチックシートの製造方法
FR2662894B1 (fr) 1990-06-01 1995-11-17 Thomson Csf Dispositif de visualisation d'images simulees pour casque.
FR2669746B1 (fr) * 1990-11-23 1994-03-04 Thomson Csf Dispositif de visualisation collimate a miroir spherique hors d'axe pour simulateur.
US20040130783A1 (en) 2002-12-02 2004-07-08 Solomon Dennis J Visual display with full accommodation
CA2112682C (en) 1991-07-03 2002-04-23 Michael A. Teitel Virtual image display device
DE69221987T2 (de) 1991-11-01 1998-02-05 Sega Enterprises Kk Am Kopf befestigte Abbildungsvorrichtung
DK0725939T3 (da) 1992-03-13 1999-11-15 Kopin Corp Skærmsystem til anbringelse på hovedet
EP0566001B1 (en) * 1992-04-07 1999-07-14 Raytheon Company Wide spectral bandwidth virtual image display optical system
US5325386A (en) 1992-04-21 1994-06-28 Bandgap Technology Corporation Vertical-cavity surface emitting laser assay display system
JP3155335B2 (ja) 1992-04-24 2001-04-09 オリンパス光学工業株式会社 視覚表示装置
US5572343A (en) 1992-05-26 1996-11-05 Olympus Optical Co., Ltd. Visual display having see-through function and stacked liquid crystal shutters of opposite viewing angle directions
US5561538A (en) 1992-11-17 1996-10-01 Sharp Kabushiki Kaisha Direct-view display apparatus
US5309169A (en) 1993-02-01 1994-05-03 Honeywell Inc. Visor display with fiber optic faceplate correction
US5757544A (en) 1993-03-09 1998-05-26 Olympus Optical Co., Ltd. Image display apparatus
US5388990A (en) 1993-04-23 1995-02-14 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Virtual reality flight control display with six-degree-of-freedom controller and spherical orientation overlay
US5347400A (en) 1993-05-06 1994-09-13 Ken Hunter Optical system for virtual reality helmet
US7310072B2 (en) 1993-10-22 2007-12-18 Kopin Corporation Portable communication display device
JP3212204B2 (ja) 1993-11-11 2001-09-25 オリンパス光学工業株式会社 視覚表示装置
US6160666A (en) 1994-02-07 2000-12-12 I-O Display Systems Llc Personal visual display system
JP3207036B2 (ja) 1994-02-15 2001-09-10 株式会社小糸製作所 発光素子を使った灯具の光学設計方法
JP3430615B2 (ja) 1994-03-04 2003-07-28 三菱電機株式会社 接眼映像表示装置
US5714967A (en) 1994-05-16 1998-02-03 Olympus Optical Co., Ltd. Head-mounted or face-mounted image display apparatus with an increased exit pupil
US5803738A (en) 1994-06-24 1998-09-08 Cgsd Corporation Apparatus for robotic force simulation
US5483307A (en) 1994-09-29 1996-01-09 Texas Instruments, Inc. Wide field of view head-mounted display
US5581271A (en) 1994-12-05 1996-12-03 Hughes Aircraft Company Head mounted visual display
TW275590B (en) 1994-12-09 1996-05-11 Sega Enterprises Kk Head mounted display and system for use therefor
US5798738A (en) 1995-03-25 1998-08-25 Ricoh Company, Ltd. Printing manager system for a copier in a network
JPH08278476A (ja) 1995-04-07 1996-10-22 Omron Corp 液晶表示パネル及びヘッドマウントディスプレイ
JP3599828B2 (ja) 1995-05-18 2004-12-08 オリンパス株式会社 光学装置
JPH09105885A (ja) 1995-10-12 1997-04-22 Canon Inc 頭部搭載型の立体画像表示装置
JPH09113842A (ja) 1995-10-17 1997-05-02 Olympus Optical Co Ltd 頭部又は顔面装着式映像表示装置
WO1997022964A1 (en) 1995-12-18 1997-06-26 Bell Communications Research, Inc. Flat virtual displays for virtual reality
US5641288A (en) 1996-01-11 1997-06-24 Zaenglein, Jr.; William G. Shooting simulating process and training device using a virtual reality display screen
JPH09219832A (ja) 1996-02-13 1997-08-19 Olympus Optical Co Ltd 画像表示装置
JP3761957B2 (ja) 1996-02-15 2006-03-29 キヤノン株式会社 反射型の光学系及びそれを用いた撮像装置
WO1997035223A1 (en) 1996-03-15 1997-09-25 Retinal Display Cayman Limited Method of and apparatus for viewing an image
US5701132A (en) 1996-03-29 1997-12-23 University Of Washington Virtual retinal display with expanded exit pupil
US6592222B2 (en) 1996-07-31 2003-07-15 Massengill Family Trust Flicker and frequency doubling in virtual reality
US5834676A (en) 1996-08-12 1998-11-10 Sight Unseen Weapon-mounted location-monitoring apparatus
US6310733B1 (en) 1996-08-16 2001-10-30 Eugene Dolgoff Optical elements and methods for their manufacture
JP3771973B2 (ja) 1996-09-26 2006-05-10 オリンパス株式会社 立体映像表示装置
US6215593B1 (en) 1996-11-13 2001-04-10 Ian A. Bruce Portable wide-field optical system with microlenses and fiber-optic image transfer element
US5715094A (en) 1996-12-03 1998-02-03 Hughes Electronics Lensless helmet/head mounted display
JP3943680B2 (ja) 1997-01-06 2007-07-11 オリンパス株式会社 映像表示装置
JPH10206786A (ja) 1997-01-17 1998-08-07 Sanyo Electric Co Ltd 頭部装着型の画像表示装置
JPH1080575A (ja) 1997-05-02 1998-03-31 Sega Enterp Ltd ゲーム装置
FR2766931B1 (fr) 1997-08-01 1999-10-15 Sextant Avionique Dispositif optique pour viseur de casque comportant un miroir aspherique
JP3716625B2 (ja) 1997-09-18 2005-11-16 コニカミノルタホールディングス株式会社 映像観察装置及びカメラ及び映像観察システム
US6829087B2 (en) 1998-04-15 2004-12-07 Bright View Technologies, Inc. Micro-lens array based light transmitting screen with tunable gain
KR100292015B1 (ko) 1998-05-28 2001-06-01 윤종용 반사형화상원을사용하는헤드장착디스플레이
JP2000047138A (ja) 1998-07-27 2000-02-18 Mr System Kenkyusho:Kk 画像表示装置
US6140979A (en) 1998-08-05 2000-10-31 Microvision, Inc. Scanned display with pinch, timing, and distortion correction
JP2000199853A (ja) 1998-10-26 2000-07-18 Olympus Optical Co Ltd 結像光学系及び観察光学系
US7324081B2 (en) 1999-03-02 2008-01-29 Siemens Aktiengesellschaft Augmented-reality system for situation-related support of the interaction between a user and an engineering apparatus
CN2373810Y (zh) 1999-05-24 2000-04-12 许澍翔 凸透阶梯棱镜式眼镜
US7158096B1 (en) 1999-06-21 2007-01-02 The Microoptical Corporation Compact, head-mountable display device with suspended eyepiece assembly
US6445362B1 (en) 1999-08-05 2002-09-03 Microvision, Inc. Scanned display with variation compensation
JP4573393B2 (ja) 2000-01-06 2010-11-04 オリンパス株式会社 画像表示装置
US7110013B2 (en) 2000-03-15 2006-09-19 Information Decision Technology Augmented reality display integrated with self-contained breathing apparatus
US20010033401A1 (en) 2000-03-17 2001-10-25 Minolta Co., Ltd. Information display device
US6813085B2 (en) 2000-06-26 2004-11-02 Angus Duncan Richards Virtual reality display device
US20020094189A1 (en) 2000-07-26 2002-07-18 Nassir Navab Method and system for E-commerce video editing
US6611253B1 (en) 2000-09-19 2003-08-26 Harel Cohen Virtual input environment
KR20020025301A (ko) 2000-09-28 2002-04-04 오길록 다중 사용자를 지원하는 파노라믹 이미지를 이용한증강현실 영상의 제공 장치 및 그 방법
JP3406965B2 (ja) 2000-11-24 2003-05-19 キヤノン株式会社 複合現実感提示装置及びその制御方法
US6919866B2 (en) 2001-02-06 2005-07-19 International Business Machines Corporation Vehicular navigation system
JP2002258208A (ja) 2001-03-01 2002-09-11 Mixed Reality Systems Laboratory Inc 光学素子及びそれを用いた複合表示装置
JP2002287077A (ja) 2001-03-23 2002-10-03 Nikon Corp 映像表示装置
US6919867B2 (en) 2001-03-29 2005-07-19 Siemens Corporate Research, Inc. Method and apparatus for augmented reality visualization
US6529331B2 (en) 2001-04-20 2003-03-04 Johns Hopkins University Head mounted display with full field of view and high resolution
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
US6731434B1 (en) 2001-05-23 2004-05-04 University Of Central Florida Compact lens assembly for the teleportal augmented reality system
US7009773B2 (en) 2001-05-23 2006-03-07 Research Foundation Of The University Of Central Florida, Inc. Compact microlenslet arrays imager
DE10127367A1 (de) * 2001-06-06 2002-12-12 Klaus Dietrich Vorrichtung und Verfahren zur Laserprojektion hochauflösender Bilder auf die Netzhaut des Auges, überlagert mit dem Bildinhalt des Gesichtsfeldes
US20020186179A1 (en) 2001-06-07 2002-12-12 Knowles Gary R. Optical display device
US6522474B2 (en) 2001-06-11 2003-02-18 Eastman Kodak Company Head-mounted optical apparatus for stereoscopic display
DE10131720B4 (de) 2001-06-30 2017-02-23 Robert Bosch Gmbh Head-Up Display System und Verfahren
JP4751534B2 (ja) 2001-07-24 2011-08-17 大日本印刷株式会社 光学系及びそれを用いた装置
US7072096B2 (en) 2001-12-14 2006-07-04 Digital Optics International, Corporation Uniform illumination system
GB2387920B (en) 2002-04-24 2005-11-23 Seos Ltd An eyepiece for viewing a flat image and comprising a cemented doublet of reflecting and refracting optical components
US20040008157A1 (en) 2002-06-26 2004-01-15 Brubaker Curtis M. Cap-mounted monocular video/audio display
JP3755036B2 (ja) 2002-09-02 2006-03-15 国立大学法人大阪大学 広視野角ヘッドマウントディスプレイ装置
CN100447614C (zh) 2002-09-24 2008-12-31 西健尔 图像显示装置
US7002551B2 (en) 2002-09-25 2006-02-21 Hrl Laboratories, Llc Optical see-through augmented reality modified-scale display
KR100484174B1 (ko) 2002-11-06 2005-04-18 삼성전자주식회사 머리장착형 표시장치
KR100477684B1 (ko) 2002-12-05 2005-03-21 삼성전자주식회사 머리장착형 표시장치
US7432879B2 (en) 2003-02-10 2008-10-07 Schonlau William J Personal viewer
US7119965B1 (en) 2003-02-24 2006-10-10 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Head mounted projection display with a wide field of view
US7063256B2 (en) 2003-03-04 2006-06-20 United Parcel Service Of America Item tracking and processing systems and methods
DE10316533A1 (de) 2003-04-10 2004-11-04 Carl Zeiss Hybride HMD-Vorrichtung
JP4532856B2 (ja) 2003-07-08 2010-08-25 キヤノン株式会社 位置姿勢計測方法及び装置
CA2449982A1 (en) 2003-07-16 2005-01-16 Aurora Digital Advertising Inc. Three dimensional display method, system and apparatus
ITTO20030640A1 (it) 2003-08-19 2005-02-20 Luigi Giubbolini Apparato d'interfaccia uomo- macchina mediante
ITTO20030662A1 (it) 2003-08-29 2005-02-28 Fiat Ricerche Disposizione di visualizzazione virtuale per un quadro
IL157838A (en) 2003-09-10 2013-05-30 Yaakov Amitai High-brightness optical device
IL157837A (en) 2003-09-10 2012-12-31 Yaakov Amitai Substrate-guided optical device particularly for three-dimensional displays
US8884845B2 (en) 2003-10-28 2014-11-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and telecommunication system
JP4364002B2 (ja) 2004-02-06 2009-11-11 オリンパス株式会社 頭部装着型カメラ及び頭部装着型カメラによる撮影方法
TWI244318B (en) 2004-05-04 2005-11-21 Universal Vision Biotechnology Focus adjustable head mounted display system and method and device for realizing the system
US7765083B2 (en) 2004-06-10 2010-07-27 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Method and apparatus for detecting sources of projectiles
JP4370997B2 (ja) 2004-07-29 2009-11-25 株式会社島津製作所 頭部装着型表示装置
KR100542370B1 (ko) 2004-07-30 2006-01-11 한양대학교 산학협력단 보이지 않는 마커를 이용하는 비전기반 증강현실 시스템
US20060028674A1 (en) 2004-08-03 2006-02-09 Silverbrook Research Pty Ltd Printer with user ID sensor
US20070020587A1 (en) 2004-08-05 2007-01-25 Seymore Michael Z Interactive motion simulator
US7949295B2 (en) 2004-08-18 2011-05-24 Sri International Automated trainee monitoring and performance evaluation system
US7545571B2 (en) 2004-09-08 2009-06-09 Concurrent Technologies Corporation Wearable display system
JP2006091477A (ja) 2004-09-24 2006-04-06 Konica Minolta Holdings Inc ホログラフィック反射面を有する広角観察光学系
US7619825B1 (en) 2004-09-27 2009-11-17 Rockwell Collins, Inc. Compact head up display with wide viewing angle
US7407106B2 (en) 2004-09-28 2008-08-05 Microsoft Corporation Method and system for hiding visible infrared markings
TWI263831B (en) 2004-09-30 2006-10-11 Himax Tech Inc Head mounted display
JP4404738B2 (ja) 2004-10-05 2010-01-27 矢崎総業株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
US20060103590A1 (en) 2004-10-21 2006-05-18 Avner Divon Augmented display system and methods
US8885139B2 (en) 2005-01-21 2014-11-11 Johnson & Johnson Vision Care Adaptive electro-active lens with variable focal length
WO2006081198A2 (en) 2005-01-25 2006-08-03 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Compact haptic and augmented virtual reality system
WO2006085310A1 (en) 2005-02-10 2006-08-17 Lumus Ltd. Substrate-guided optical device particularly for vision enhanced optical systems
US8140197B2 (en) 2005-02-17 2012-03-20 Lumus Ltd. Personal navigation system
US20070132785A1 (en) 2005-03-29 2007-06-14 Ebersole John F Jr Platform for immersive gaming
JP4752309B2 (ja) 2005-04-07 2011-08-17 ソニー株式会社 画像表示装置および方法
US8040361B2 (en) 2005-04-11 2011-10-18 Systems Technology, Inc. Systems and methods for combining virtual and real-time physical environments
US7766515B2 (en) 2005-04-20 2010-08-03 Dragonfish Technologies, Llc Light source with non-imaging optical distribution apparatus
US7151639B2 (en) 2005-05-11 2006-12-19 Everspring Industry, Co., Ltd. Thin-type spherical lens
US20060281061A1 (en) 2005-06-13 2006-12-14 Tgds, Inc. Sports Training Simulation System and Associated Methods
JP2007086500A (ja) 2005-09-22 2007-04-05 Sony Corp 表示装置
US7486341B2 (en) 2005-11-03 2009-02-03 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Head mounted display with eye accommodation having 3-D image producing system consisting of, for each eye, one single planar display screen, one single planar tunable focus LC micro-lens array, one single planar black mask and bias lens
EP1946179B1 (en) * 2005-11-10 2012-12-05 BAE Systems PLC Method of modifying a display apparatus
US8280405B2 (en) 2005-12-29 2012-10-02 Aechelon Technology, Inc. Location based wireless collaborative environment with a visual user interface
US20070177275A1 (en) 2006-01-04 2007-08-02 Optical Research Associates Personal Display Using an Off-Axis Illuminator
US7732694B2 (en) 2006-02-03 2010-06-08 Outland Research, Llc Portable music player with synchronized transmissive visual overlays
US7499217B2 (en) 2006-03-03 2009-03-03 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Imaging systems for eyeglass-based display devices
US8730156B2 (en) 2010-03-05 2014-05-20 Sony Computer Entertainment America Llc Maintaining multiple views on a shared stable virtual space
IL174170A (en) 2006-03-08 2015-02-26 Abraham Aharoni Device and method for two-eyed tuning
CN100462984C (zh) 2006-03-17 2009-02-18 清华大学 自由曲面反射器设计系统及方法
US20070243916A1 (en) 2006-04-14 2007-10-18 Lee Ren E Objective oriented reality horror survival game
US20070248283A1 (en) 2006-04-21 2007-10-25 Mack Newton E Method and apparatus for a wide area virtual scene preview system
EP2013572A4 (en) 2006-04-28 2012-08-08 Nokia Corp CALIBRATION
WO2008060690A2 (en) 2006-05-12 2008-05-22 Irobot Corporation Method and device for controlling a remote vehicle
US20070273983A1 (en) 2006-05-26 2007-11-29 Hebert Raymond T Devices, methods, and systems for image viewing
SE0601216L (sv) 2006-05-31 2007-12-01 Abb Technology Ltd Virtuell arbetsplats
US7473020B2 (en) 2006-07-07 2009-01-06 William Pickering Light emitting diode display system
US7965868B2 (en) 2006-07-20 2011-06-21 Lawrence Livermore National Security, Llc System and method for bullet tracking and shooter localization
KR100809479B1 (ko) 2006-07-27 2008-03-03 한국전자통신연구원 혼합 현실 환경을 위한 얼굴 착용형 디스플레이 장치
JP4835327B2 (ja) 2006-08-30 2011-12-14 コニカミノルタホールディングス株式会社 映像表示装置、及び頭部装着式映像表示装置
US20080071559A1 (en) 2006-09-19 2008-03-20 Juha Arrasvuori Augmented reality assisted shopping
US7735998B2 (en) 2006-10-25 2010-06-15 Volk Donald A Multi-layered multifocal lens with blended refractive index
WO2008051578A2 (en) 2006-10-25 2008-05-02 Volk Donald A Multi-layered multifocal lens with blended refractive index
US7547101B2 (en) 2007-01-02 2009-06-16 Hind-Sight Industries, Inc. Eyeglasses with integrated telescoping video display
US20090040308A1 (en) 2007-01-15 2009-02-12 Igor Temovskiy Image orientation correction method and system
US8259239B2 (en) 2007-01-18 2012-09-04 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Polarized head-mounted projection display
DE112008000051A5 (de) 2007-01-25 2009-11-12 Rodenstock Gmbh Brille und Brillenglas zur Dateneinspiegelung
US20080198459A1 (en) 2007-01-29 2008-08-21 Fergason Patent Properties, Llc Conjugate optics projection display system and method having improved resolution
US20100279255A1 (en) 2007-02-16 2010-11-04 Ohio University Vehicle simulator system
US7762683B2 (en) 2007-02-23 2010-07-27 Raytheon Company Optical device with tilt and power microlenses
DE102007009828A1 (de) 2007-02-28 2008-09-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Sichthilfevorrichtung für manuelle Prozesse an feinstrukturierten oder schwer einsehbaren Objekten
DE102007024235B4 (de) * 2007-05-21 2009-04-30 Seereal Technologies S.A. Holografisches Rekonstruktionssystem sowie -verfahren mit erweitertem Sichtbarkeitsbereich
IL183637A (en) 2007-06-04 2013-06-27 Zvi Lapidot Head display system
US20080309586A1 (en) 2007-06-13 2008-12-18 Anthony Vitale Viewing System for Augmented Reality Head Mounted Display
US8051597B1 (en) 2007-06-14 2011-11-08 Cubic Corporation Scout sniper observation scope
US20090002574A1 (en) 2007-06-29 2009-01-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and a system for optical design and an imaging device using an optical element with optical aberrations
KR100910393B1 (ko) 2007-08-31 2009-08-04 (주)쓰리디아이에스 넓은 시야각을 갖는 실감 영상 디스플레이 장치
JP5145832B2 (ja) 2007-09-12 2013-02-20 株式会社島津製作所 頭部装着型表示装置及び頭部装着型表示装置システム
US8403490B2 (en) 2007-09-26 2013-03-26 Panasonic Corporation Beam scanning-type display device, method, program and integrated circuit
US20090228251A1 (en) 2007-11-08 2009-09-10 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Systems and Methods for Designing Optical Surfaces
JP2009128565A (ja) 2007-11-22 2009-06-11 Toshiba Corp 表示装置、表示方法及びヘッドアップディスプレイ
US7696919B2 (en) 2008-01-03 2010-04-13 Lockheed Martin Corporation Bullet approach warning system and method
US8025230B2 (en) 2008-01-04 2011-09-27 Lockheed Martin Corporation System and method for prioritizing visually aimed threats for laser-based countermeasure engagement
WO2009094643A2 (en) 2008-01-26 2009-07-30 Deering Michael F Systems using eye mounted displays
US7928927B1 (en) 2008-03-17 2011-04-19 Rockwell Collins, Inc. Head worn head up display system
US20090237492A1 (en) 2008-03-18 2009-09-24 Invism, Inc. Enhanced stereoscopic immersive video recording and viewing
JP2009232133A (ja) 2008-03-24 2009-10-08 Nikon Corp 携帯端末器
US20100149073A1 (en) * 2008-11-02 2010-06-17 David Chaum Near to Eye Display System and Appliance
JP4911129B2 (ja) 2008-07-08 2012-04-04 株式会社島津製作所 表示装置
JP2010020065A (ja) 2008-07-10 2010-01-28 Olympus Corp 画像表示装置
US20100175685A1 (en) 2008-07-14 2010-07-15 Robert Owen Campbell Advanced Tracking Concentrator Employing Rotating Input Arrangement and Method
GB2461907A (en) 2008-07-17 2010-01-20 Sharp Kk Angularly restricted display
US8437223B2 (en) 2008-07-28 2013-05-07 Raytheon Bbn Technologies Corp. System and methods for detecting shooter locations from an aircraft
US7663793B1 (en) * 2008-07-31 2010-02-16 Institut National D'optique Wide angle immersive display system
WO2010022882A2 (en) 2008-08-25 2010-03-04 Universität Zürich Prorektorat Mnw Adjustable virtual reality system
JPWO2010047212A1 (ja) 2008-10-20 2012-03-22 コニカミノルタオプト株式会社 映像表示装置
US9480919B2 (en) 2008-10-24 2016-11-01 Excalibur Ip, Llc Reconfiguring reality using a reality overlay device
US9600067B2 (en) 2008-10-27 2017-03-21 Sri International System and method for generating a mixed reality environment
CA2748301C (en) 2008-12-30 2017-06-27 Karen Collins Method and system for visual representation of sound
US20100238161A1 (en) 2009-03-19 2010-09-23 Kenneth Varga Computer-aided system for 360º heads up display of safety/mission critical data
US8059342B2 (en) 2009-04-03 2011-11-15 Vuzix Corporation Beam segmentor for enlarging viewing aperture of microdisplay
WO2010123934A1 (en) 2009-04-20 2010-10-28 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Optical see-through free-form head-mounted display
WO2010127285A2 (en) 2009-04-30 2010-11-04 Tetracam, Inc. Method and apparatus for providing a 3d image via media device
JP5402293B2 (ja) 2009-06-22 2014-01-29 ソニー株式会社 頭部装着型ディスプレイ、及び、頭部装着型ディスプレイにおける画像表示方法
GB2474007A (en) 2009-08-27 2011-04-06 Simon R Daniel Communication in and monitoring of a disaster area, optionally including a disaster medical pack
JP2011059444A (ja) 2009-09-10 2011-03-24 Olympus Corp 眼鏡型画像表示装置
US8320217B1 (en) 2009-10-01 2012-11-27 Raytheon Bbn Technologies Corp. Systems and methods for disambiguating shooter locations with shockwave-only location
JP2011133633A (ja) 2009-12-24 2011-07-07 Olympus Corp 視覚表示装置
US8964298B2 (en) 2010-02-28 2015-02-24 Microsoft Corporation Video display modification based on sensor input for a see-through near-to-eye display
US8488246B2 (en) * 2010-02-28 2013-07-16 Osterhout Group, Inc. See-through near-eye display glasses including a curved polarizing film in the image source, a partially reflective, partially transmitting optical element and an optically flat film
US20110214082A1 (en) 2010-02-28 2011-09-01 Osterhout Group, Inc. Projection triggering through an external marker in an augmented reality eyepiece
US20110213664A1 (en) 2010-02-28 2011-09-01 Osterhout Group, Inc. Local advertising content on an interactive head-mounted eyepiece
JP2013521576A (ja) 2010-02-28 2013-06-10 オスターハウト グループ インコーポレイテッド 対話式ヘッド取付け型アイピース上での地域広告コンテンツ
GB2478738A (en) 2010-03-16 2011-09-21 Belron Hungary Kft Zug Branch Eye level display in communication with electronic device
JP2011191715A (ja) 2010-03-17 2011-09-29 Toshiba Corp 光学素子、表示装置、表示方法、及び、移動体
US20110250962A1 (en) 2010-04-09 2011-10-13 Feiner Steven K System and method for a 3d computer game with true vector of gravity
US20120050144A1 (en) 2010-08-26 2012-03-01 Clayton Richard Morlock Wearable augmented reality computing apparatus
US8941559B2 (en) 2010-09-21 2015-01-27 Microsoft Corporation Opacity filter for display device
US20120274775A1 (en) 2010-10-20 2012-11-01 Leonard Reiffel Imager-based code-locating, reading and response methods and apparatus
US8625200B2 (en) 2010-10-21 2014-01-07 Lockheed Martin Corporation Head-mounted display apparatus employing one or more reflective optical surfaces
US8781794B2 (en) 2010-10-21 2014-07-15 Lockheed Martin Corporation Methods and systems for creating free space reflective optical surfaces
US9632315B2 (en) 2010-10-21 2017-04-25 Lockheed Martin Corporation Head-mounted display apparatus employing one or more fresnel lenses
US8678282B1 (en) 2010-11-29 2014-03-25 Lockheed Martin Corporation Aim assist head-mounted display apparatus
JP6246592B2 (ja) * 2010-12-16 2017-12-13 ロッキード マーティン コーポレーション 画素レンズを有するコリメーティングディスプレイ
WO2012100082A2 (en) 2011-01-19 2012-07-26 Panelvision, Llc Interactive point of purchase system
US9275254B2 (en) 2011-03-22 2016-03-01 Fmr Llc Augmented reality system for public and private seminars
JP5960796B2 (ja) 2011-03-29 2016-08-02 クアルコム,インコーポレイテッド ローカルマルチユーザ共同作業のためのモジュール式のモバイル接続ピコプロジェクタ
US20140182659A1 (en) 2011-06-10 2014-07-03 Orafol Americas Inc. Methods for optimizing materials for lenses and lens arrays and devices thereof
US20120326948A1 (en) 2011-06-22 2012-12-27 Microsoft Corporation Environmental-light filter for see-through head-mounted display device
US8963957B2 (en) 2011-07-15 2015-02-24 Mark Skarulis Systems and methods for an augmented reality platform
JP5370427B2 (ja) * 2011-07-24 2013-12-18 株式会社デンソー ヘッドアップディスプレイ装置
CA2750287C (en) 2011-08-29 2012-07-03 Microsoft Corporation Gaze detection in a see-through, near-eye, mixed reality display
US9459457B2 (en) 2011-12-01 2016-10-04 Seebright Inc. Head mounted display with remote control
US8823807B2 (en) 2011-12-09 2014-09-02 Robert Schinker Methods and apparatus for enhanced reality messaging
US8970960B2 (en) 2011-12-22 2015-03-03 Mattel, Inc. Augmented reality head gear
ES2791722T3 (es) 2012-02-02 2020-11-05 Airbus Helicopters Espana Sa Maqueta virtual con ayuda portátil háptica
US9552673B2 (en) 2012-10-17 2017-01-24 Microsoft Technology Licensing, Llc Grasping virtual objects in augmented reality
CN105209953B (zh) 2013-03-15 2020-01-03 依米有限公司 通过结构框架保持对准的头戴式显示器
WO2015051660A1 (zh) 2013-10-13 2015-04-16 北京蚁视科技有限公司 头戴式立体显示器
EP2887123A1 (en) 2013-12-18 2015-06-24 Thomson Licensing Optical see-through glass type display device and corresponding optical element
AU2013273722A1 (en) 2013-12-19 2015-07-09 Canon Kabushiki Kaisha Method, system and apparatus for removing a marker projected in a scene
US9677840B2 (en) 2014-03-14 2017-06-13 Lineweight Llc Augmented reality simulator
US9551873B2 (en) 2014-05-30 2017-01-24 Sony Interactive Entertainment America Llc Head mounted device (HMD) system having interface with mobile computing device for rendering virtual reality content
US10073516B2 (en) 2014-12-29 2018-09-11 Sony Interactive Entertainment Inc. Methods and systems for user interaction within virtual reality scene using head mounted display

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6788442B1 (en) * 1998-10-06 2004-09-07 Thomson-Csf Sexant Optical device for helmet visor comprising a diffractive mirror
US20090122385A1 (en) * 2005-01-21 2009-05-14 Peter James Hilton Direct Retinal Display
CN103261944A (zh) * 2010-12-28 2013-08-21 洛克希德马丁公司 采用一个或多个反射光表面的头戴式显示装置
TW201326895A (zh) * 2011-12-26 2013-07-01 Lockheed Corp 使用一或多個菲涅耳透鏡(fresnel lenses)之頭戴式顯示裝置

Also Published As

Publication number Publication date
US20160109710A1 (en) 2016-04-21
US10684476B2 (en) 2020-06-16
TW201626047A (zh) 2016-07-16
WO2016061447A1 (en) 2016-04-21

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