增强现实接触透镜及相应方法技术

增强现实接触透镜(100)包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增强现实接触透镜及相应方法


[0001]本专利技术涉及用于增强现实的接触透镜及其方法。

技术介绍

[0002]通过增强现实，我们理解了将代表文本、符号或绘图等的图像叠加到眼睛捕捉到的真实场景中的事实。增强现实是扩展现实(Extended Reality，XR)和混合/融合现实(Mixed/Merged Reality，MR)的基本原理。
[0003]作为增强现实装置的一个示例，被公布为US 8,786,675 B2的美国专利描述了一种增强现实接触透镜，该接触透镜包括：
[0004]‑
透明体，该透明体被设计成布置在眼睛上；
[0005]‑
光学光源，该光学光源附接到透明体上并且被设计成将光发射到透明体中；和
[0006]‑
光学元件，该光学元件附接到透明体上并且被设计成接收来自光源的光以及沿眼睛的方向发送光。在该文献中，光学光源包括像素矩阵。在一个特定的实施例中，接触透镜包括反射镜，该反射镜用于将光反射回作为会聚透镜的光学元件，使得像素矩阵的图像聚焦在眼睛的视网膜上。
[0007]该组件的缺点是实现起来相对复杂。该组件体积大，并且会出现光学对准问题，有可能掩盖用户对其所处环境的视觉。
[0008]被公布为JP2005311823的专利申请描述了一种接触透镜，其中，通过包括多条光线路和适于照明这些光线路的光源的光导来生成像素矩阵。通过电极局部地施加电场，以激活矩阵中的每一个像素，以便局部地改变光线路的折射率。接触透镜还包括被配置成将从像素矩阵发射的发光射线会聚在眼睛的瞳孔中心的全息图，以便实现麦克斯韦照明。
[0009]同样，该组件的缺点是实现起来相对复杂。该组件体积大，并且会出现光学对准问题，有可能掩盖用户对其所处环境的视觉。
[0010]因此，可能需要提供使得能够消除至少部分的上述问题和限制的用于增强现实的接触透镜。

技术实现思路

[0011]因此，提出了用于增强现实的接触透镜，该接触透镜包括：
[0012]‑
透明体，该透明体被设计成布置在眼睛上；
[0013]‑
光学光源，该光学光源附接到透明体上并且被设计成将光发射到透明体中；和
[0014]‑
光学元件，该光学元件附接到透明体上并且被设计成接收来自光源的光以及沿眼睛的方向发送光；
[0015]其特征在于，光学元件是一种全息图，全息图被设计成沿眼睛的方向将接收到的光衍射为全息图像。
[0016]因此，光源可以是非常简单的和紧凑的，因为光源不必像像素矩阵那样生成一种图像，而是简单地发射光。实际上，根据本专利技术，图像是由全息图生成的。特别地，这样的光
源可以比像素矩阵更紧凑。
[0017]可选地，根据本专利技术的增强现实接触透镜还可包括单独的或组合的下列特征中的任一项或全部：
[0018]‑
光源为单色的和/或点状的；
[0019]‑
接触透镜还包括光导，光导被设计成将来自光源的光引导到全息图；
[0020]‑
光导包括透明衬底和反射材料层，反射材料层覆盖透明衬底的外表面；
[0021]‑
光源和全息图中的至少一个被布置在透明衬底内，以便部分或完全被透明衬底包围；
[0022]‑
接触透镜包括：附接到透明体上并且被设计成接收指令的无线电接收器；以及用于根据接收到的指令选择性地激活增强现实模块的模块；
[0023]‑
选择激活模块包括折射率改变装置，折射率改变装置被设计成改变光导的折射率，以便改变全息图的照明，从而使全息图停止提供全息图像；
[0024]‑
选择激活模块被设计成停用光源；以及
[0025]‑
接触透镜具有仅由透明体组成的中心区域。
[0026]还提出了增强现实方法，该增强现实方法包括：
[0027]‑
将接触透镜的透明体布置在眼睛上；
[0028]‑
从附接到透明体的光源向透明体中发射光；以及
[0029]‑
通过附接到透明体上的光学元件接收光并且穿过光学元件沿眼睛的方向发送光；
[0030]其特征在于，光学元件是全息图，并且沿眼睛的方向发送的光是由全息图以全息图像的形式衍射的光。
附图说明
[0031]借助仅通过示例方式并且参照附图给出的以下描述将更好地理解本专利技术，在附图中：
[0032][图1]图1是根据本专利技术的增强现实接触透镜以及增强现实接触透镜布置在眼睛上的剖面图；
[0033][图2]图2是图1的增强现实接触透镜的后视图，即当从眼睛观察该接触透镜时的增强现实接触透镜；
[0034][图3]图3是与图1类似的视图，其中接触透镜的元件更加详细；
[0035][图4]图4是用于控制前述附图中接触透镜的光源的电子模块的功能视图；
[0036][图5]图5是描述根据本专利技术的实施例的增强现实方法的流程图；
[0037][图6]图6是根据本专利技术的实施例的增强现实接触透镜的后视图；和
[0038][图7]图7是当增强现实装置被封装在接触透镜的透明体中时，图1至图3或图6的接触透镜的剖面图。
具体实施方式
[0039]参照图1，现在将描述根据本专利技术的增强现实接触透镜100。
[0040]接触透镜100被设计成应用于眼睛104，眼睛具有在点O处相交的光轴线AO和视轴
线AV。就其本身而言，眼睛104首先包括在与周围空气的界面处呈球形帽形式的角膜106。眼睛104还包括虹膜122，虹膜在其中心由被称为瞳孔123的圆形开口穿孔，光穿过瞳孔传播。虹膜122根据发光强度扩张或收缩。眼睛104还包括由透明柔性纤维盘形成的晶体118，以聚焦穿过瞳孔123接收到的入射光。交点O通常位于晶体118的中心。在晶体118之后，眼腔109的另一侧，眼睛104还包括由感觉细胞形成的视网膜110，感觉细胞包括用于白天视觉的锥状体和用于夜间视觉的棒状体。视网膜110在视轴线AV的延伸部分中具有被称为中央凹111的中心区域，在这里对细节的视觉是最精确的。因此，中央凹111相对于光轴线AO偏心了几度。视网膜110在中央凹111周围还具有与周边视觉相对应的被称为旁中央凹112的区域。如图1所示，角膜106，虹膜122的瞳孔和晶体118大致以光轴线AO为中心。
[0041]接触透镜100首先包括被设计成布置在眼睛104上的透明体102。
[0042]透明体102具有围绕中心轴线AC拱起的圆盘形状，该圆盘形状具有凹的背面1004和凸的正面1003。背面1004具有与角膜106互补的形状，以便在图1所示的接触透镜100的优选位置紧贴角膜106。在该优选位置，接触透镜100以光轴线AO为中心，使得透明体102的中心轴线AC大致与光轴线AO重合。
[0043]由于透明体102与角膜106接触，因此透明体由生物相容性材料制成，例如与硅氧烷水凝胶或甲基丙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于增强现实的接触透镜(100；100
’
)，所述接触透镜包括：
‑
透明体(102)，所述透明体被设计成布置在眼睛(104)上；
‑
至少一个增强现实模块(108)，所述至少一个增强现实模块包括：ο光源(114)，所述光源附接到所述透明体(102)上并且被设计成将光发射到所述透明体(102)中；ο光学元件(116)，所述光学元件附接到所述透明体上并且被设计成接收来自所述光源(114)的光以及沿眼睛(104)的方向发送光；其特征在于，所述光源(114)适于发射由所述光学元件(116)接收到的不包括图像的光，并且所述光学元件(116)是一种全息图，所述全息图被设计成衍射接收到的光以便沿所述眼睛(104)的方向生成全息图像。2.根据权利要求1所述的透镜，所述透镜包括多个所述增强现实模块(108)，每个模块(108)被设计成在视网膜(110)上提供不同的最终图像。3.根据权利要求1或2所述的接触透镜(100；100
’
)，其中，所述光源(114)是单色的和/或点状的。4.根据权利要求1至3中任一项所述的接触透镜(100，100
’
)，所述接触透镜还包括光导(105，124)，所述光导被设计成将来自所述光源(114)的光引导到所述全息图(116)。5.根据权利要求4所述的接触透镜(100；100
’
)，其中，所述光导包括透明衬底(105)和反射材料层(124)，所述反射材料层覆盖所述透明衬底(105)的外表面。6.根据权利要求5所述的接触透镜(100；100
’
)，其中，所述光源(114)和所述全息图(116)中的至少一个布置在所述透明衬底(105)中，以便部分或完全被所述透明衬底(105)包围。7.根据权利要求1至6中任一项所述的接触透镜(100，100

【专利技术属性】
技术研发人员：让路易，
申请(专利权)人：法国矿业电信学校联盟，
类型：发明
国别省市：