[发明专利]图像投影系统

说明书

一种用于在视网膜图像投影中使用的系统(100)包括至少第一图像投影单元(130)和第二图像投影单元(140)以及眼投影光学模块(120)。投影单元(130,140)被配置为分别投影至少第一图像部分和第二图像部分。眼投影光学模块(120)光学地耦合到图像投影单元(130,140)，并且被配置为沿着一般光路组合至少第一图像投影单元(130)和第二图像投影单元(140)的投影的光路以将第一图像部分和第二图像部分的组合图像投影在用户的眼睛(10)的视网膜(12,14)上。

技术领域

本发明在图像投影系统的领域中，且尤其涉及用于向用户提供纯粹、增强或虚拟现实体验的可穿戴/头戴式视网膜投影系统。

背景

头戴式或通常可穿戴的图像投影系统用于通过将图像直接显示到用户的眼睛中来提供虚拟和/或增强现实体验。已知利用在用户眼睛的前方或内的图像投影的各种类型的头戴式投影系统。这种投影系统在很多情况下被配置为可安装到用户头上并且可操作来将图像投影到用户的眼睛上以用于提供真实和令人信服的显示的眼镜。

与标准显示系统类似，头戴式显示系统旨在提供高分辨率图像，同时利用有限的计算能力。为了简化图像再现的复杂性，已经开发了某些视网膜/中央凹显示系统，其利用针对用户眼睛的中央凹区域的单独图像投影以及针对视网膜的周边区域的额外的较低分辨率图像投影以提供宽视场。

US2008002262公开了一种头戴式显示设备，其具有将设备附接到用户的头部的安装件、使用移动设备附接到安装件的分束器、将图像投影到分束器上的图像投影仪、跟踪用户的眼睛的注视的眼跟踪器以及一个或更多个处理器。该设备使用眼跟踪器和移动设备以及可选的头部跟踪器，以围绕眼睛的旋转中心移动分束器，使分束器保持在眼睛的直接视线内。用户同时观看图像和在图像后面的环境。第二分束器、眼跟踪器和投影仪可以在用户的另一只眼睛上使用来创建立体的虚拟环境。显示可以对应于人眼的旋转能力。无论用户看哪里，本发明都可以预设高分辨率图像。

US 2012/0105310描述了一种具有至少一个视网膜显示单元的头戴式显示系统，该显示单元具有位于穿用者的一只眼睛或两只眼睛前方的曲面反射器。该单元包括共同对准的并适于提供具有可选择的颜色的激光束的第一组三个调制可见光激光器和第一扫描仪单元，第一扫描仪单元提供对越过曲面反射器的一部分的激光束的在方向上的水平和垂直扫描以便产生彩色激光束通过眼睛瞳孔到大到足以包围中央凹的视网膜的一部分上的反射。该单元还包括：第二组三个调制可见光激光器加上红外激光器，所有激光器被共同对准并适于提供彩色和红外周边视野激光束；以及第二扫描仪单元，其提供越过曲面反射器的一部分的可见光和红外激光束的在方向上的水平和垂直扫描以便产生所扫描的彩色和红外激光束通过眼睛瞳孔到与至少30度×30度的视场对应的视网膜的一部分上的反射。

US 2005/185281描述了一种包括屏幕的用于观看的装置。该装置包括用于检测观看者的眼睛在屏幕上的图像上的注视点的工具。该装置包括用于在屏幕上的注视点周围显示图像的中央凹插入图像的工具，所以观看者的中央凹看到中央凹图像，而眼睛的其余部分看到图像。方法包括以下步骤：检测观看者的眼睛在屏幕上的图像上的注视点。有在屏幕上的注视点周围显示图像的中央凹插入图像的步骤，所以观看者的中央凹看到中央凹图像，而眼睛的其余部分看到图像。

US 2009/189830描述了安装在眼睛上和/或内部的显示设备。安装在眼睛上的显示器包含多个子显示器，每个子显示器将光投影到在与子显示器对应的视网膜的一部分内的不同视网膜位置。投影光通过瞳孔传播，但不填充整个瞳孔。以这种方式，多个子显示器可以将它们的光投影到视网膜的相关部分上。从瞳孔移动到角膜，瞳孔到角膜上的投影将被称为角膜孔径。投影光贯穿小于全角膜孔径而传播。子显示器在角膜表面处使用空间复用。

一般描述

在本领域中需要显示系统的新颖配置，其以给定图像再现能力提供具有合意地高的图像/投影质量的视网膜图像投影。