用于可变分辨率屏幕的方法和装置与流程

技术特征：
1.一种光学装置，包括：图像源，被配置为输出第一图像分量和第二图像分量；以及一个或更多个光学元件，被配置为：接收第一图像分量并输出聚焦在屏幕上的高分辨率小图像；以及接收第二图像分量并输出聚焦在屏幕上的低分辨率大图像；其中，高分辨率小图像和低分辨率大图像作为可变分辨率图像出现在屏幕上。2.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述图像源包括投影仪、显示器或微型显示器中的至少一个。3.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述一个或更多个光学元件包括：小图像光学元件，被配置为接收第一图像分量并输出聚焦在屏幕上的高分辨率小图像；以及大图像光学元件，被配置为接收第二图像分量并输出聚焦在屏幕上的低分辨率大图像。4.根据权利要求3所述的光学装置，还包括：图像控制元件，用于将第一图像分量引导到小图像光学元件，并将第二图像分量引导到大图像光学元件。5.根据权利要求3所述的光学装置，其中，所述小图像光学元件和大图像光学元件共享它们组成部分中的一个或更多个组成部分。6.根据权利要求3所述的光学装置，其中，所述小图像光学元件包括复制元件和光学掩模元件。7.根据权利要求6所述的光学装置，其中，所述光学掩模元件从中间图像平面轻微偏移以减小来自光学掩模元件的纱窗效应。8.根据权利要求6所述的光学装置，其中，所述光学掩模元件还显示高分辨率小图像的副本，其中，高分辨率小图像的单个复制品与高分辨率小图像的副本合并，以提供高分辨率小图像的增加的对比度或增加的颜色深度中的至少一种。9.根据权利要求6所述的光学装置，其中，所述复制元件接收高分辨率小图像并输出高分辨率小图像的多个复制品；以及所述光学掩模元件掩蔽高分辨率小图像的所述多个复制品中的一个或更多个，从而保留高分辨率小图像的一个或更多个复制品的部分，其中，高分辨率小图像的所述一个或更多个复制品的部分一起形成聚焦到屏幕上的目标位置的高分辨率小图像的完整单个复制品。10.根据权利要求9所述的光学装置，其中，所述高分辨率小图像的所述一个或更多个复制品的部分包括高分辨率小图像的至少四个复制品的数字重排部分，并且其中，光学掩模元件被配置为根据高分辨率小图像的所述至少四个复制品的数字重排部分重构高分辨率小图像的完整单个复制品。11.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述一个或更多个光学元件包括掩模元件，其中，所述掩模元件显示低分辨率大图像的副本，并且其中，低分辨率大图像与低分辨率大图像的副本合并，以提供低分辨率大图像的增加的对比度或增加的颜色深度中的至少一种。
12.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述第一图像分量和第二图像分量是图像流的不同帧，并且其中，所述图像源被配置为以时分复用方式在不同帧中输出第一图像分量和第二图像分量。13.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述图像源被配置为输出包括第一图像分量和第二图像分量的初始图像，其中，第一图像分量包括初始图像的第一多个像素，第二图像分量包括初始图像的第二多个像素。14.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述一个或更多个光学元件包括一个或更多个电可调透镜或反射镜，并且其中，电可调透镜或反射镜用作变焦透镜或反射镜，用于控制屏幕上的高分辨率小图像或低分辨率大图像中的至少一个的尺寸。15.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述一个或更多个光学元件包括一个或更多个电可调透镜或反射镜，并且其中，所述一个或更多个电可调透镜或反射镜用作聚焦透镜或反射镜，用于控制屏幕上的高分辨率小图像或低分辨率大图像中的至少一个的焦点。16.根据权利要求1所述的光学装置，还包括旋转光学平板，用于控制包括从小图像光学元件输出的高分辨率小图像的图像流。17.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述屏幕包括观看者的视网膜。18.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述图像源包括激光束控制投影仪，其中，第一图像分量是由激光束控制投影仪产生的窄光束，并且其中，第二图像分量是由激光束控制投影仪产生的宽光束。19.根据权利要求18所述的光学装置，其中，由与激光束控制投影仪相关联的角度确定所述高分辨率小图像在屏幕上的位置。20.根据权利要求1所述的光学装置，还包括：凝视跟踪元件，用于检测观看者的视网膜中央凹视图；其中，高分辨率小图像或高分辨率小图像的单个复制品的位置对应于观看者的视网膜中央凹视图。21.一种光学装置，包括：第一图像源，被配置为输出低分辨率大图像；第二图像源，被配置为输出高分辨率小图像；图像复制元件，用于接收高分辨率小图像并输出高分辨率小图像的多个复制品；以及光学掩模元件，用于掩蔽高分辨率小图像的所述多个复制品中的一个或更多个，从而保留高分辨率小图像的一个或更多个复制品的部分，其中，高分辨率小图像的所述一个或更多个复制品的部分一起形成聚焦到屏幕上的目标位置的高分辨率小图像的完整单个复制品；其中，高分辨率小图像的单个复制品和低分辨率大图像作为可变分辨率图像出现在屏幕上。22.根据权利要求21所述的光学装置，其中，第一图像源或第二图像源中的至少一个包括投影仪、显示器或微型显示器中的至少一个。23.根据权利要求21所述的光学装置，还包括：一个或更多个电可调透镜或反射镜，其中，所述一个或更多个电可调透镜或反射镜用作变焦透镜或反射镜，用于控制屏幕上的高分辨率小图像、高分辨率小图像的单个复制品
或低分辨率大图像中的至少一个的尺寸。24.根据权利要求21所述的光学装置，还包括：一个或更多个电可调透镜或反射镜，其中，所述一个或更多个电可调透镜或反射镜用作聚焦透镜或反射镜，用于控制屏幕上的高分辨率小图像、高分辨率小图像的单个复制品或低分辨率大图像中的至少一个的焦点。25.根据权利要求21所述的光学装置，其中，所述光学掩模元件从中间图像平面轻微偏移以减小来自光学掩模元件的纱窗效应。26.根据权利要求21所述的光学装置，其中，所述光学掩模元件还显示高分辨率小图像的副本，其中，高分辨率小图像的单个复制品与高分辨率小图像的副本合并，以提供高分辨率小图像的单个复制品的增加的对比度或增加的颜色深度中的至少一种。27.根据权利要求21所述的光学装置，其中，所述光学掩模元件还显示低分辨率大图像的副本，其中，低分辨率大图像与低分辨率大图像的副本合并，以提供低分辨率大图像的增加的对比度或增加的颜色深度中的至少一种。28.根据权利要求21所述的光学装置，其中，所述屏幕包括观看者的视网膜。29.根据权利要求21所述的光学装置，其中，还包括：凝视跟踪元件，用于检测观看者的视网膜中央凹视图；其中，高分辨率小图像的单个复制品的位置对应于观看者的视网膜中央凹视图。30.根据权利要求21所述的光学装置，其中，高分辨率小图像的所述一个或更多个复制品的部分包括高分辨率小图像的至少四个复制品的数字重排部分，并且其中，光学掩模元件被配置为根据高分辨率小图像的至少四个复制品的数字重排部分重构高分辨率小图像的完整单个复制品。

技术总结
本文描述了用于将来自微型显示器、显示器或投影仪的图像转换为可变分辨率图像的可变分辨率屏幕装置和方法。该装置和方法可以采用高分辨率部分和低分辨率部分，它们可以被创建为被掩蔽以分成两个的连续图像流，或者被创建为按时间分开的两个交错图像(或创建为上述两者)。使用各种光学实施例，将两个图像流重新组合，将高分辨率部分转换为低分辨率背景。各个实施例以各种组合来使用分光器、光束组合器、快门、光学掩模、透镜、反射镜、光学平板、透镜阵列和其他光学元件来创建可变分辨率图像。来自微型显示器、显示器或投影仪的图像被分开(在一些实施例中)、转换并重新组合以显示在屏幕或观看者的视网膜上。该装置可以在虚拟现实体验机中实施。验机中实施。验机中实施。


技术研发人员：拉茲米克
受保护的技术使用者：拉茲米克
技术研发日：2020.03.19
技术公布日：2021/12/3