图像投影系统技术方案

公开了用于视网膜图像投影的系统和方法。该系统包括：图像投影模块，其配置且可操作用于至少投影分别对应于图像的待分别投影至眼睛视网膜的中央凹和周边区域上的第一和第二部分的第一和第二图像部分；和光学多路复用模块，其光学地联接至图像投影模块，配置且可操作用于在空间上和/或时间上组合/多路复用至少第一和第二图像部分的投影，用以产生用于沿着被引导朝向眼睛视网膜的通用公共光路传播的组合图像投影输出。光学多路复用模块配置且可操作用于对第一和第二图像部分的投影进行多路复用，使得组合投影的侧向范围稍微类似于组合投影中第二图像部分的侧向范围，且组合投影中第一图像部分的侧向范围小于组合投影的侧向范围且在其内，其中，第二图像部分的侧向范围意图落入/覆盖眼睛视网膜的中央凹旁的区域。第一和第二图像部分可以根据要针对的视网膜的中央凹和中央凹旁区域而以不同质量(不同分辨率和/或不同色深)和/或以不同帧速率投影，以优化图像质量/帧速率以及与视网膜解剖结构相关的处理和投影功能。

Image projection system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像投影系统
本专利技术涉及图像投影系统领域，且尤其涉及用于对用户提供纯、增强或虚拟现实体验的穿戴式/头戴式视网膜投影系统。
技术介绍
头戴式或一般穿戴式图像投影系统用于通过将图像直接显示在用户的眼睛中而提供虚拟和/或增强现实体验。已知各种类型的头戴式投影系统利用在用户眼睛前面或进入用户眼睛的图像投影。这种投影系统在许多情况下配置成眼镜，其可戴在用户头部且可操作成用于将图像投影至用户眼睛上以提供真实且令人信服的显示。类似于标准显示系统，头戴式显示系统旨在使用有限运算能力的同时提供高分辨率的图像。为了简化图像显像的复杂性，已经开发了某些视网膜/中央凹显示系统，使用针对用户眼睛中央凹区域的独立图像投影及针对视网膜周边区域额外、较低分辨率的图像投影，以提供宽视场。US2008002262揭露一种头戴式显示装置，其具有：安装部，其将该装置附接至用户头部；分束器，其利用运动装置附接至该安装部；图像投影器，其将图像投影至该分束器上；眼睛追踪器，其追踪用户眼睛的目光；及一个以上处理器。该装置使用眼睛追踪器及运动装置以及可选的头部追踪器，以围绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于视网膜图像投影的系统，包括：/n图像投影模块，其适于投影至少第一图像部分和第二图像部分，所述第一图像部分和所述第二图像部分分别对应于图像的待分别投影至眼睛视网膜的中央凹区域和周边区域上的第一部分和第二部分；以及/n光学多路复用模块，其光学地联接至所述图像投影模块，并且配置且可操作用于组合所述至少第一图像部分和第二图像部分的投影，用以产生组合投影，所述组合投影被输出以沿着被引导朝向所述眼睛视网膜的通用公共光路传播；并且/n其中，所述光学多路复用模块配置且可操作用于以空间多路复用和时间多路复用中的至少一者组合所述第一图像部分和所述第二图像部分的投影，使得组合投影的侧向范围类似于所述组合...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于视网膜图像投影的系统，包括：
图像投影模块，其适于投影至少第一图像部分和第二图像部分，所述第一图像部分和所述第二图像部分分别对应于图像的待分别投影至眼睛视网膜的中央凹区域和周边区域上的第一部分和第二部分；以及
光学多路复用模块，其光学地联接至所述图像投影模块，并且配置且可操作用于组合所述至少第一图像部分和第二图像部分的投影，用以产生组合投影，所述组合投影被输出以沿着被引导朝向所述眼睛视网膜的通用公共光路传播；并且
其中，所述光学多路复用模块配置且可操作用于以空间多路复用和时间多路复用中的至少一者组合所述第一图像部分和所述第二图像部分的投影，使得组合投影的侧向范围类似于所述组合投影中所述第二图像部分的侧向范围，且所述组合投影中所述第一图像部分的侧向范围小于所述组合投影的侧向范围且在所述组合投影的侧向范围内，
由此使得在朝向所述眼睛视网膜引导所述组合投影时，所述第一图像部分的投影覆盖所述视网膜的中央凹区域，且所述第二图像部分的投影至少覆盖所述视网膜的周边区域。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一图像部分和所述第二图像部分在所述组合投影中分别具有较高空间像素密度和较低空间像素密度，从而优化所述组合投影以分别对应于所述视网膜的中央凹区域和周边区域的较高空间分辨率和较低空间分辨率。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述第一图像部分和所述第二图像部分分别以较低帧速率和较高帧速率投影在所述组合投影中，从而优化所述组合投影以分别对应于所述视网膜的中央凹区域和周边区域的较低时间分辨率和较高时间分辨率。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述图像投影模块至少包括第一图像投影单元和第二图像投影单元，所述第一图像投影单元和所述第二图像投影单元配置且可操作用于在空间上分开投影所述至少第一图像部分和第二图像部分，并且其中，所述光学多路复用模块配置且可操作用于在空间上组合所述至少第一图像部分和第二图像部分，使得由所述第一图像投影单元所投影的所述第一图像部分位于所述组合投影的中心区域处，且由所述第二图像投影单元所投影的所述第二图像部分在包围所述组合投影的所述中心区域的环形区域上侧向延伸。


5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第二图像投影单元配置成以大于由所述第一图像投影单元所投影的所述第一图像部分的角度范围的角度范围投影所述第二图像部分。


6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述光学多路复用模块包括光束组合器，所述光束组合器配置且可操作用于接收分别具有较小角度范围和较大角度范围的所述第一图像部分的投影和所述第二图像部分的投影并将所述第一图像部分的投影和所述第二图像部分的投影组合而输出所述组合投影。


7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述光束组合器包括单向反射楔形偏转器，所述单向反射楔形偏转器的前表面和后表面以倾斜角相对于彼此倾斜，所述倾斜角被选择成使得来自所述第一图像投影单元和所述第二图像投影单元中的一者的投影光从所述楔形偏转器的所述表面中的一者反射，以在沿着所述光路传播，同时从所述楔形偏转器的所述表面中的另一者朝向所述光路外的方向反射，从而抑制虚反射沿着所述光路传播。


8.根据权利要求6或7所述的系统，其中，所述光学多路复用模块包括光学中继模块，所述光学中继模块相对于从所述图像投影模块的光传播方向而布置在所述光束组合器的下游，从而所述光学中继器配置且可操作用于将所述组合投影朝向所述系统的光学输出中继。


9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述第一图像部分和所述第二图像部分在所述光学中继器上游和外部组合，从而使所述光学中继器成为具有减少像差的非远心中继器。


10.根据权利要求8或9所述的系统，其中，所述光学中继器为折射式中继器和/或衍射式中继器，所述折射式中继器和/或衍射式中继器至少包括沿光路布置的第一透镜集合和第二透镜集合，所述第一透镜集合和所述第二透镜集合之间的光学距离匹配所述第一透镜集合和所述第二透镜集合的焦距的和；所述第一透镜集合和所述第二透镜集合中的每一者包括至少一个折射式透镜和/或衍射式透镜。


11.根据权利要求8或9所述的系统，其中，所述光学中继器为反射式中继器，所述反射式中继器至少包括沿所述中继器的光路布置的具有各自的光焦度的第一反射表面和第二反射表面，使得所述第一反射表面和所述第二反射表面之间的光学距离匹配所述第一反射表面和所述第二反射表面的焦距的和；所述反射式光学中继器与所述组合投影中减少的色像差相关联。


12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述反射式中继器为折叠式反射式光学中继器，所述折叠式反射式光学中继器的特征在于所述第一反射表面和所述第二反射表面之间的物理距离小于所述第一反射表面和所述第二反射表面之间的沿着所述中继器的所述光路的光学距离，从而提供紧凑型光学中继器配置。


13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述反射式中继器包括一组一个或多个偏转器，所述一组一个或多个偏转器布置成限定所述中继器内的所述第一反射表面和所述第二反射表面之间的光路。


14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述第一反射表面和所述第二反射表面沿共同平面布置，并且其中，所述偏转表面集合包括：第一分束器和第二分束器...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·格林伯格，
申请(专利权)人：爱威愿景有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL