[發明專利]光學透視玻璃型顯示設備和對應的光學單元

有效

• 申請號: 201410798667.0
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN104730854B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: L.布朗德;V.德拉茲克;A.舒伯特
• 申請（專利權）人: 湯姆遜許可公司
• 主分類號: G03B35/18
• 分類號: G03B35/18;G02B27/22;H04N13/363
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 呂曉章

光學透視玻璃型顯示設備和對應的光學單元。光學透視玻璃型顯示設備(100)包括：具有前面校正表面和后面校正表面(116a)的光學單元(110)；投射虛擬圖像的圖像投影儀(130)；以及用于捕捉周圍場景圖像的圖像傳感器(120)。光學單元(110)被配置為將通過前面校正表面(112a)進入的周圍場景圖像的光引導到圖像傳感器(120)并引導虛擬圖像的光，使得虛擬圖像的光通過后面校正表面(116a)出去。第一光學補償元件(124)位于光學單元(110)和圖像傳感器(120)之間，第二光學補償元件(134)位于圖像投影儀(130)和光學單元(110)之間。設備進一步包括處理模塊(140)，該處理模塊(140)被配置為分析由圖像傳感器(120)捕捉到的周圍場景圖像。

技術領域

本發明一般涉及光學透視玻璃型顯示設備。

背景技術

光學透視玻璃型顯示設備向觀看者提供通過玻璃看到的重疊到周圍場景上的虛擬圖像。虛擬圖像可以通過投影儀投射并經由玻璃上的光學元件引導到觀看者的眼睛中。光學透視玻璃型顯示設備可以通過在設備的左玻璃上顯示左圖像并且在右玻璃上顯示右圖像來呈現立體虛擬圖像，使得觀看者可以體驗到有深度的三維感知。

在這樣的光學透視玻璃型顯示設備中，即使設備包含提供處方眼鏡功能的校正表面，觀看者也優選感知與周圍場景圖像在空間上連貫的虛擬圖像，以便如果虛擬圖像是立體虛擬圖像，則以適當的位置和大小以及以適當的深度在周圍場景圖像上呈現虛擬圖像。

作為多倫多大學的研究實驗室的EyeTap個人成像(ePI)實驗室開發了“EyeTap”技術，該技術在眼鏡中組合顯示器和相機，以便通過使用扁平的分束器板來保持現實世界和虛擬世界之間的對應，參見http://www.eyetap.org/research/eyetap.html。然而，該技術未針對眼鏡包含處方眼鏡的情況。

發明內容

根據本發明的一個方面，光學透視玻璃型顯示設備包含：具有前面校正表面和后面校正表面的光學單元；投射虛擬圖像的圖像投影儀；以及，用于捕捉周圍場景圖像的圖像傳感器。光學單元被配置為將通過前面校正表面進入的周圍場景圖像的光引導到圖像傳感器，并且引導虛擬圖像的光，使得虛擬圖像的光通過后面校正表面出去。第一光學補償元件位于光學單元和圖像傳感器之間的光路中，第二光學補償元件位于圖像投影儀和光學單元之間的光路中。設備進一步包括處理模塊，處理模塊被配置為分析由圖像傳感器捕捉的周圍場景圖像，以根據周圍場景圖像的分析結果準備要提供給圖像投影儀的虛擬圖像。

本發明的目標和優點將通過在權利要求書中具體指出的元件和組合來實現和獲得。

要理解，前面的一般性描述和下面的詳細描述只是示例性的和說明性的，而不是對如權利要求所述的本發明的限制。

附圖說明

結合附圖，根據下面的描述，本發明的這些及其他方面、特征和優點將變得顯而易見，附圖中：

圖1示出根據本發明的實施例的透視玻璃型顯示設備；

圖2是根據本發明的實施例的透視玻璃型顯示設備的組件的框圖；以及

圖3是示出來自周圍場景并由圖像傳感器捕捉到的光的第一光路以及從圖像投影儀投射并被定向到觀看者的眼睛的光的第二光路的示意圖。

具體實施方式

在下面的描述中，將描述本發明的實施例的各方面。為了說明，闡述了特定的配置和細節，以便提供全面的理解。然而，本發明可以不用在本文呈現的具體細節來實現，這對于本領域技術人員也將是顯而易見的。

圖1示出根據本發明的實施例的透視玻璃型顯示設備。