【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有屈光力的衍射光学元件相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C§119(e)要求2018年9月26日提交的名称为“DIFFRACTIVEOPTICALELEMENTSWITHOPTICALPOWER(具有屈光力的衍射光学元件)”的美国临时申请No.62/737,042的优先权益,其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开涉及包括增强现实成像和可视化系统的光学装置。
技术介绍
现代计算和显示技术促进了用于所谓的“虚拟现实”或“增强现实”体验的系统的发展,其中数字再现的图像或其部分以其看起来是真实的或者可被感知为真实的方式呈现给用户。虚拟现实(或者“VR”)场景通常涉及数字或虚拟图像信息的呈现,而对于其他实际的真实世界的视觉输入不透明;增强现实(或者“AR”)场景通常涉及数字或虚拟图像信息的呈现作为对用户周围的实际世界的可视化的增强。混合现实(或者“MR”)场景是一种AR场景并且通常涉及集成到自然世界中并响应于自然世界的虚拟对象。例如,MR场景可以包括AR图像内容,该AR图像内容看起来被真实世界中的对象阻挡或者另外被感知为与该对象交互。参考图1,示出了增强现实场景10。AR技术的用户看到以人、树木、背景中的建筑物和混凝土平台30为特征的真实世界公园状设置20。用户同样感知到他/她“看到”站在真实世界平台30上的诸如机器人雕像40的“虚拟内容”,以及飞过的卡通式化身角色50,该化身角色看起来是大黄蜂的化身。这些元素50、40是“虚拟的”,因为它们在真实世界中不存在。因为人类的视觉感知系统是复杂的, ...
【技术保护点】
1.一种头戴式显示系统,其被配置为将光投射到用户的眼睛以在所述用户的视场中显示增强现实图像内容,所述头戴式显示系统包括:/n框架,其被配置为支撑在所述用户的头部上;/n图像投影仪,其被配置为将图像投射到所述用户的眼睛中以在所述用户的所述视场中显示图像内容;/n至少一个相机;/n至少一个波导;/n至少一个耦合光学元件,其被配置为使得光被耦合到所述波导中并在其中被引导,所述至少一个耦合光学元件包括具有屈光力的衍射光学元件;以及/n至少一个耦出元件,其被配置为将在所述波导中被引导的光从所述波导耦出并将所述光引导到所述相机,/n其中,所述相机被设置在相对于所述至少一个耦出光学元件的光路中以接收所述光的至少一部分,所述光的所述至少一部分经由所述耦合光学元件被耦合到所述波导中并在其中被引导,并且通过所述耦出耦合元件从所述波导耦出,以使得图像能够被所述相机捕获。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
【国外来华专利技术】20180926 US 62/737,0421.一种头戴式显示系统,其被配置为将光投射到用户的眼睛以在所述用户的视场中显示增强现实图像内容,所述头戴式显示系统包括:
框架,其被配置为支撑在所述用户的头部上;
图像投影仪,其被配置为将图像投射到所述用户的眼睛中以在所述用户的所述视场中显示图像内容;
至少一个相机;
至少一个波导;
至少一个耦合光学元件,其被配置为使得光被耦合到所述波导中并在其中被引导,所述至少一个耦合光学元件包括具有屈光力的衍射光学元件;以及
至少一个耦出元件,其被配置为将在所述波导中被引导的光从所述波导耦出并将所述光引导到所述相机,
其中,所述相机被设置在相对于所述至少一个耦出光学元件的光路中以接收所述光的至少一部分,所述光的所述至少一部分经由所述耦合光学元件被耦合到所述波导中并在其中被引导,并且通过所述耦出耦合元件从所述波导耦出,以使得图像能够被所述相机捕获。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个耦合光学元件被配置为使得从佩戴所述头戴式显示系统的所述用户的眼睛反射的光被耦合到所述至少一个波导中并在其中被引导,以使得所述眼睛的图像能够被所述至少一个相机捕获。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个耦合光学元件被配置为使得从佩戴所述头戴式显示系统的所述用户的眼睛的前部反射的光被耦合到所述波导中并在其中被引导,以使得所述眼睛的图像能够被所述相机捕获,以使得所述至少一个相机能够捕获所述眼睛的所述前部的图像。
4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个耦合光学元件被配置为使得从佩戴所述头戴式显示系统的所述用户的眼睛的角膜表面反射的光被耦合到所述波导中并在其中被引导,以使得所述眼睛的图像能够被所述相机捕获,以使得所述至少一个相机能够捕获所述眼睛的所述角膜表面的图像。
5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述耦合光学元件的屈光力被配置为增加从所述眼睛反射的光的准直,从所述眼睛反射的光被耦合到所述波导中以被引导到所述相机。
6.根据权利要求1所述的系统,其中,所述耦合光学元件的屈光力被配置为增加从所述眼睛的前部反射的光的准直,从所述眼睛的前部反射的光被耦合到所述波导中以被引导到所述相机。
7.根据权利要求1所述的系统,其中,所述耦合光学元件的屈光力被配置为增加从所述眼睛的所述角膜反射的光的准直,从所述眼睛的所述角膜反射的光被耦合到所述波导中以被引导到所述相机。
技术研发人员:A·西奈,N·梅塔夫,吴哲宇,B·费雷德曼,M·A·克鲁格,A·C·卡尔森,
申请(专利权)人:奇跃公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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