【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关于基于视网膜扫描的扩增实境装置，能够显示出虚拟图像，使观者感知此虚拟图像位于真实空间中的特定三维(3-dimensional,3d)坐标；更具体来说，本专利技术是有关于具有扩大的有效视域(可视空间)的基于视网膜扫描的扩增实境装置，以及在基于视网膜扫描的扩增实境装置中扩大有效视域的方法。
技术介绍
1、设计头戴式扩增实境(augmented reality,ar)/混合实境(mixed reality,mr)装置的一个关键挑战是，最小化装置的物理尺寸，同时维持足够的渲染效果和扩大观者的视角。扩大视角的一个方法是对眼睛创造出多个观察位置，让眼睛能够在此由ar/mr装置接收影像信息。可被观者看到装置所产生的影像的观察位置范围被称为是“可视空间”。可视空间的尺寸和几何构造可大幅影响观者的经验。例如，若可视空间太小，当观者的视线(或视轴)偏离了传入的相对小量的影像的方向，观者就不能够看见由头戴式ar/mr装置所产生的影像。可视空间的扩大(换言之，增加由头戴式ar/mr装置所产生的影像的观察位置的范围或数量)时常经由光学装置来达成。然而，扩大可视空间经常连带造成头戴式ar/mr装置上额外笨重的光学构件。因此，需要设计一种扩大可视空间的系统和方法，而不用牺牲观者的经验，也不影响头戴式ar/mr装置的物理尺寸。
2、请参考图1，先前已提出许多新颖的近眼显示器，其能够对观者创造出多个观察位置(或视点)。概念是从单一的像素中创造出多个光束，并且投射此像素的光束至多个位置(视点vp1,vp2,vp3)。当影像框的所有像素都
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是在于提供一种用于基于视网膜扫描的近眼显示器的多光束发射系统与方法，增加基于视网膜扫描的近眼显示器系统中的可视空间，以及解决在多视点的近眼显示器系统中，影像重叠的问题。
2、为达上述目的，本专利技术提供一种用于增加基于视网膜扫描的ar/mr近眼显示器系统的可视空间的方法，包括：发射一右方光线信号和一左方光线信号至一观者的一第一眼和一第二眼；将该右方光线信号和该左方光线信号分别区分为多个光束；调变该右方光线信号的复数个光束和该左方光线信号的复数个光束的方向，从而该右方光线信号的该复数个光束具有收敛以形成一第一汇聚点的光学路径，而该左方光线信号的该复数个光束具有收敛以形成一第二汇聚点的光学路径；其中该第一汇聚点和该第二汇聚点在进入该第一眼和该第二眼的瞳孔后，位于该光学路径上，其中该右方光线信号的每一该光束具有一相同的影像信息，该左方光线信号的每一该光束具有一相同的影像信息。
3、在本专利技术的其中一个实施例中，包含复数个像素的影像框或双眼影像发射至该观者的双眼视网膜。由光线发射器所发射出的每一像素，皆被区分为多个光束。本专利技术可包括一右方光线发射器和一左方光线发射器，用于分别发射一右方光线信号和一左方光线信号。至少一光学复制器，用于将该右方光线信号和该左方光线信号分别区分为多个光束。至少一光线信号重定向器，用于改变该右方光线信号的复数个光束和该左方光线信号的复数个光束的方向，从而该右方光线信号的该复数个光束具有彼此收敛以形成一第一汇聚点的光学路径，同时，该左方光线信号的该复数个光束具有彼此收敛以形成一第二汇聚点的光学路径。
4、在本专利技术的某些实施例中，该第一汇聚点和该第二汇聚点大致位于该第一眼和该第二眼的视网膜上。在本专利技术的其他某些实施例中，也有可能该第一汇聚点和该第二汇聚点大致位于该第一眼和该第二眼的视网膜上的侧边。然而，该第一汇聚点和该第二汇聚点在进入该第一眼和该第二眼的瞳孔后，位于该光学路径上。
5、在本专利技术的另一实施例中，该部分双眼影像是由在该左方视网膜上的左方像素和在该右方视网膜上的右方像素的融合所组成。此外，该左方像素区分为复数个左方光束；同样地，该右方像素区分为复数个右方光束。该复数个左方光束和该复数个右方光束分别发射至该观者的该左方视网膜和该右方视网膜。第一、第二和第三左方光束的每一个发射至该左方视网膜的相同指定位置，形成一左方汇聚点；第一、第二和第三右方光束的每一个发射至该右方视网膜的相同指定位置，形成一右方汇聚点。由于该部分双眼影像的该右方像素和该左方像素由不同入射角的多个光束所组成，无论眼睛的方向为何，视网膜皆可接收该复数个光束；因此，该观者能够以较宽的可视空间看见该部分双眼影像，代表着有效视野扩大了。该部分双眼影像的有效视角也同时扩大了。
6、在某些实施例中，关于由该右方光线信号和该左方光线信号所形成的一部分双眼影像的时间的一景深变化，是通过根据该观者的一瞳距改变该第一汇聚点和该第二汇聚点之间的该距离而调变。
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1.一种用于基于视网膜扫描的近眼显示器的多光束发射系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的多光束发射系统，其特征在于，当该观者注视于该右方光线信号和该左方光线信号时，由该右方光线信号和该左方光线信号所形成的一部分双眼影像的一景深，与该第一汇聚点和该第二汇聚点之间的一距离以及该观者的一瞳距有关。
3.如权利要求1所述的多光束发射系统，其特征在于，该第一汇聚点和该第二汇聚点大致位于该第一眼和该第二眼的视网膜上。
4.如权利要求1所述的多光束发射系统，其特征在于，该右方光线发射器和该左方光线发射器分别发射复数个右方光线信号和复数个左方光线信号至该观者的该第一眼和该第二眼，每一该复数个右方光线信号具有一对应的来自该复数个左方光线信号的左方光线信号，每一该复数个右方光线信号和该对应的来自该复数个左方光线信号的左方光线信号包括与一对应的部分双眼影像的相似影像信息，每一该复数个右方光线信号和该复数个左方光线信号区分为具有不同的第一汇聚点和第二汇聚点的多个光束。
5.如权利要求4所述的多光束发射系统，其特征在于，每一该复数个右方光线信号和该
6.如权利要求1所述的多光束发射系统，其特征在于，当该观者感知该部分双眼影像时，根据该第一汇聚点和该第二汇聚点之间的一距离以及该第一眼和该第二眼的一方向，该部分双眼影像的一景深坐标是确定的。
7.如权利要求6所述的多光束发射系统，其特征在于，该第一眼和该第二眼的该方向包括该第一眼和该第二眼的视轴之间的一汇聚角。
8.一种用于基于视网膜扫描的近眼显示器的多光束发射方法，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述的多光束发射方法，其特征在于，当该观者感知到该右方光线信号和该左方光线信号时，由该右方光线信号和该左方光线信号所形成的一部分双眼影像的一景深，关联到该第一汇聚点和该第二汇聚点之间的一距离以及该观者的一瞳距。
10.如权利要求8所述的多光束发射方法，其特征在于，该第一汇聚点和该第二汇聚点大致位于该第一眼和该第二眼的视网膜上。
11.如权利要求8所述的多光束发射方法，其特征在于，该第一汇聚点和该第二汇聚点的位置依据该第一眼和该第二眼的一方向而改变。
12.如权利要求8所述的多光束发射方法，其特征在于，无论该第一眼和该第二眼的一方向为何，该第一汇聚点和该第二汇聚点的位置维持不变。
13.如权利要求8所述的多光束发射方法，其特征在于，进一步包括发射复数个右方光线信号和复数个左方光线信号至该观者的该第一眼和该第二眼，其中，每一该复数个右方光线信号和该复数个对应的左方光线信号的该复数个光束的该第一汇聚点和该第二汇聚点之间的一距离，相对于彼此而变换。
14.如权利要求8所述的多光束发射方法，其特征在于，当该观者感知该右方光线信号和该左方光线信号时，关于由该右方光线信号和该左方光线信号所形成的一部分双眼影像的时间的一景深变化，是通过根据该观者的一瞳距改变该第一汇聚点和该第二汇聚点之间的该距离而调变。
15.如权利要求8所述的多光束发射方法，其特征在于，当该观者感知该部分双眼影像时，根据该第一汇聚点和该第二汇聚点之间的一距离以及该第一眼和该第二眼的一方向，该部分双眼影像的一景深是确定的。
16.如权利要求15所述的多光束发射方法，其特征在于，该第一眼和该第二眼的该方向包括该第一眼和该第二眼的视轴之间的一汇聚角。
...【技术特征摘要】
1.一种用于基于视网膜扫描的近眼显示器的多光束发射系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的多光束发射系统，其特征在于，当该观者注视于该右方光线信号和该左方光线信号时，由该右方光线信号和该左方光线信号所形成的一部分双眼影像的一景深，与该第一汇聚点和该第二汇聚点之间的一距离以及该观者的一瞳距有关。
3.如权利要求1所述的多光束发射系统，其特征在于，该第一汇聚点和该第二汇聚点大致位于该第一眼和该第二眼的视网膜上。
4.如权利要求1所述的多光束发射系统，其特征在于，该右方光线发射器和该左方光线发射器分别发射复数个右方光线信号和复数个左方光线信号至该观者的该第一眼和该第二眼，每一该复数个右方光线信号具有一对应的来自该复数个左方光线信号的左方光线信号，每一该复数个右方光线信号和该对应的来自该复数个左方光线信号的左方光线信号包括与一对应的部分双眼影像的相似影像信息，每一该复数个右方光线信号和该复数个左方光线信号区分为具有不同的第一汇聚点和第二汇聚点的多个光束。
5.如权利要求4所述的多光束发射系统，其特征在于，每一该复数个右方光线信号和该对应的左方光线信号的该复数个光束的该第一汇聚点和该第二汇聚点之间的一距离，为相对于彼此而变换。
6.如权利要求1所述的多光束发射系统，其特征在于，当该观者感知该部分双眼影像时，根据该第一汇聚点和该第二汇聚点之间的一距离以及该第一眼和该第二眼的一方向，该部分双眼影像的一景深坐标是确定的。
7.如权利要求6所述的多光束发射系统，其特征在于，该第一眼和该第二眼的该方向包括该第一眼和该第二眼的视轴之间的一汇聚角。
8.一种用于基于视网膜扫描的近眼显示器的多光束发射方法，其特征在于，包括：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：赖俊颖，叶逢春，
申请(专利权)人：海思智财控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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