[发明专利]可佩戴3D增强现实显示器

权利要求书

1.一种3D增强现实显示器，包括：

微显示器，用于提供向用户显示的虚拟3D图像；

显示光学器件，被配置成从所述微显示器接收光学辐射并且被配置成根据所接收的辐射在参考面处创建延伸经过深度范围的远心3D光场；以及

与所述显示光学器件光通信的目镜，被配置成从所述显示光学器件接收3D光场，并被配置为在虚拟参考面处创建3D光场的虚拟图像，所述参考面和虚拟参考面跨越所述目镜彼此光学共轭。

2.根据权利要求1所述的3D增强现实显示器，其中所述显示光学器件包括一对透镜，每个透镜具有相同的焦距，其中所述透镜之间的距离等于所述焦距以向所述3D光场提供远心度。

3.根据权利要求1所述的3D增强现实显示器，其中该显示光学器件包括集成成像光学器件。

4.根据权利要求1所述的3D增强现实显示器，其中该目镜包括被配置成从所述显示光学器件接收3D光场且将所接收的辐射反射到出瞳的所选表面，该所选表面还被配置成从不同于微显示器的源接收光学辐射并且将该光学辐射传输到出瞳。

5.根据权利要求1所述的3D增强现实显示器，其中该目镜包括自由形式的棱镜形状。

6.根据权利要求1所述的3D增强现实显示器，其中该目镜包括被配置成从显示光学器件接收光学辐射并折射该光学辐射的第一表面，并且包括被配置成从第一表面接收所折射的光学辐射的第二表面，该第二表面被配置成将光学辐射反射到目镜的第三表面，该第三表面被配置成将从第二表面反射的光学辐射反射到出瞳。

7.根据权利要求6所述的3D增强现实显示器，包括邻近目镜的第二表面设置的校正镜。

8.根据权利要求1所述的3D增强现实显示器，其中该目镜的表面中的一个或多个包括旋转非对称表面。

9.根据权利要求1所述的3D增强现实显示器，其中该目镜包括楔形形状。

10.根据权利要求1所述的3D增强现实显示器，其中该目镜包括由下面的等式表示的表面：

其中z是沿着局部x, y, z 坐标系的z轴测量的自由形式表面的下垂，c是顶点曲率（CUY），r是径向距离，k是圆锥常数，并且C_j是x^myⁿ的系数。

11.根据权利要求1所述的3D增强现实显示器，其中该显示光学器件包括全息显示器、多层计算光场显示器和体积显示器中的一个或多个。

12.根据权利要求1所述的3D增强现实显示器，其中该3D光场提供全视差。

13.根据权利要求1所述的3D增强现实显示器，其中所述3D光场提供局部视差。