[發(fā)明專利]圖像生成系統(tǒng)及圖像生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380008363.3
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN104254800B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 艾倫·T·埃文斯;布魯斯·E·貝爾納基
• 申請（專利權(quán)）人: 巴特爾紀(jì)念研究院
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 李江暉

本發(fā)明描述了圖像生成系統(tǒng)及圖像生成方法。在一方面，圖像生成系統(tǒng)包括：附接系統(tǒng)，被配置為將所述圖像生成系統(tǒng)固定至用戶頭部將由該用戶觀察的位置；照明系統(tǒng)，具有位于無限距處的出射光瞳，且被配置為發(fā)射光；光調(diào)制器，被配置為接收來自所述照明系統(tǒng)的光，并選擇性地反射至少一些對應(yīng)于圖像的所接收的光；控制系統(tǒng)，與所述光調(diào)制器相耦合，并被配置為存取有關(guān)所述圖像的數(shù)據(jù)內(nèi)容，根據(jù)所存取的數(shù)據(jù)內(nèi)容生成多個控制信號，并輸出該控制信號至所述光調(diào)制器以控制至少一些所接收的光的選擇性反射；以及輸出光學(xué)系統(tǒng)，被配置為將所述選擇性反射的光定向至觀察者的眼睛，以由該觀察者進(jìn)行觀察。

相關(guān)專利資料

本申請為2012年2月6日提交的題為“Image Generation Systems and ImageGeneration Methods”的美國專利申請13/367,261的繼續(xù)申請并要求該申請的優(yōu)先權(quán)，該申請所教示的內(nèi)容作為參考而被結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像生成系統(tǒng)及圖像生成方法。

背景技術(shù)

成像系統(tǒng)在用于商業(yè)、科學(xué)、軍事應(yīng)用、娛樂等的許多應(yīng)用中都是非常有用的。成像系統(tǒng)的成熟度及質(zhì)量不斷地得到改善，且成像光學(xué)器件以及數(shù)字處理設(shè)備也在改進(jìn)。不同的成像布置或?qū)嵤┊a(chǎn)生了不同類型的圖像，諸如照片或包含數(shù)字內(nèi)容的計算機(jī)顯示屏幕、由傳感器生成的圖像、以及可對虛擬信息與現(xiàn)實場景描繪(例如，由攝像機(jī)拍攝的現(xiàn)實場景描繪)進(jìn)行整合的復(fù)合圖像。不同的成像系統(tǒng)可組合不同的傳感器來生成圖像，例如，光傳感器可用于生成環(huán)境的照片或視頻內(nèi)容，紅外傳感器可用于檢測電磁頻譜的紅外范圍內(nèi)的輻射并可用在熱成像攝像機(jī)中以生成場景的熱圖像。

本公開的至少一些方面涉及用于生成圖像的系統(tǒng)及方法。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一實施方式，圖像生成系統(tǒng)包括：附接系統(tǒng)，被配置為將所述圖像生成系統(tǒng)固定在用戶頭部將被用戶觀察的位置；照明系統(tǒng)，具有位于無限距的出射光瞳，并被配置為發(fā)射光；光調(diào)制器，被配置為接收來自所述照明系統(tǒng)的光，并選擇性地反射至少一些對應(yīng)于圖像的所接收的光；控制系統(tǒng)，與所述光調(diào)制器相耦合，并被配置為存取有關(guān)所述圖像的數(shù)據(jù)內(nèi)容，根據(jù)所存取的數(shù)據(jù)內(nèi)容生成多個控制信號，并輸出該控制信號至所述光調(diào)制器以控制至少一些所接收的光的選擇性反射；以及輸出光學(xué)系統(tǒng)，被配置為將所述選擇性反射的光定向至觀察者的眼睛，以由觀察者進(jìn)行觀察。

根據(jù)另一實施方式，圖像生成系統(tǒng)包括：附接系統(tǒng)，被配置為將所述圖像生成系統(tǒng)固定在用戶頭部將被用戶觀察的位置；照明系統(tǒng)，被配置為發(fā)射光；全內(nèi)反射TIR棱鏡，包括被配置為接收來自所述照明系統(tǒng)的光的第一表面、被配置為輸出在所述第一表面接收的光并接收反射光的第二表面、以及被配置為輸出在所述第二表面處接收的反射光的第三表面；光調(diào)制器，被配置為選擇性地反射至少一些從所述全內(nèi)反射TIR棱鏡的第二表面輸出的光以提供反射光；以及輸出光學(xué)系統(tǒng)，被配置為接收從全內(nèi)反射TIR棱鏡的第三表面輸出的反射光并將該反射光輸出至觀察者眼睛的晶狀體，該晶狀體聚焦反射光以直接在觀察者眼睛的視網(wǎng)膜上形成圖像。

根據(jù)另一實施方式，圖像生成方法包括：存取有關(guān)圖像的數(shù)據(jù)內(nèi)容；通過使用所存取的有關(guān)圖像的數(shù)據(jù)內(nèi)容，反射對應(yīng)于所述圖像的多個像素的光；以及在朝向觀察者眼睛的方向上將所述圖像的反射光傳輸至無限距，所傳輸?shù)墓獗挥^察者眼睛的晶狀體聚焦以在觀察者眼睛的視網(wǎng)膜上形成所述圖像。

附圖說明

以下將參考附圖對本公開的示例性實施方式進(jìn)行描述。

圖1為根據(jù)一實施方式的圖像生成系統(tǒng)的實施的示例；

圖2為根據(jù)一實施方式的圖像生成系統(tǒng)的組件的框圖；

圖3為根據(jù)一實施方式的成像系統(tǒng)的說明性表示；

圖4為根據(jù)一實施方式的成像系統(tǒng)的組件的軸測圖；