[發明專利]增強現實成像系統

在審

• 申請號: 201780084730.6
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN110431467A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: Y·丹齊格
• 申請（專利權）人: 魯姆斯有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02C7/02
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 鐘錦舜;酒向飛

1.一種用于增強現實成像系統中的光學系統，所述光學系統包含：

i.光引導裝置，配置為用以引導輸入光以傳播至成像平面，所述輸入光包含代表將投影的增強影像的光以及代表外部場景的實像的輸入光；及

ii.投影光學裝置，其具有固定視野且在其多個不同區域處具有多個不同聚焦參數，所述多個不同區域對應至所述視野內的多個不同視區，所述投影光學裝置為用以影響所述代表增強影像的光及所述代表實像的光中至少一者的傳播，由此對于所述不同區域的每一區域，所述代表所述增強影像的光的一部分和所述代表所述實像的光的一部分與所述區域的互動引導所述代表所述增強影像的光的所述部分和所述代表所述實像的光的所述部分沿著對應至所述區域的所述聚焦參數的實質上相同的輸出傳播路徑，由此對于所述代表所述增強影像的光的所述部分及所述代表所述外部場景的所述實像的光的所述部分而言，在所述成像平面中提供多個對焦影像。

2.根據權利要求1所述的光學系統，其中所述多個不同聚焦參數的所述多個不同區域為在所述投影光學裝置的所述視野內以分隔關系設置的多個離散區域。

3.根據權利要求1所述的光學系統，其中所述投影光學裝置具有橫跨所述視野的連續變化焦點，由此所述多個不同區域具有所述多個不同聚焦參數。

4.根據前述權利要求中任一項所述的光學系統，其中所述光引導裝置被配置為用于引導所述代表所述增強影像的光及所述代表所述實像的光朝向所述成像平面。

5.根據權利要求4所述的光學系統，其中所述光引導裝置包含至少一個板，所述板具有至少部分反射性或衍射性的表面且被配置為用以反射或衍射所述代表所述增強影像的光并傳輸所述代表所述實像的光朝向所述成像平面。

6.根據前述權利要求中任一項所述的光學系統，其中所述多個不同視區由所述投影光學裝置的多個不同區域所定義，使得在使用所述光學系統時，用戶的視線在其多個不同的角位向上與所述多個不同區域相交。

7.根據前述權利要求中任一項所述的光學系統，其中所述多個不同聚焦參數包含在所述投影光學裝置的至少第一與第二區域處的至少第一與第二聚焦參數，所述至少第一與第二區域對應至用以觀察遠距物體與近距物體的至少遠視區與近視區。

8.根據前述權利要求中任一項所述的光學系統，其中所述投影光學裝置被配置為用以影響穿過其的光的傳播使得產生虛擬聚焦平面，所述虛擬聚焦平面相對于所述光學系統的光軸是傾斜的。

9.根據前述權利要求中任一項所述的光學系統，其中所述投影光學裝置包含增強影像投影單元，當所述代表增強影像的輸入光朝向所述光引導裝置傳播時，所述增強影像投影單元位于所述代表增強影像的輸入光的光學路徑上。

10.根據權利要求9中所述的光學系統，其中所述投影光學裝置被配置為影響所述被投影的所述代表所述增強影像的光的傳播，但不影響所述代表所述場景的所述實像的輸入光的傳播。

11.根據權利要求9或10所述的光學系統，其中所述增強影像投影單元包含至少一個透鏡，所述透鏡具有所述多個不同聚焦參數。

12.根據權利要求1-8中任一項所述的光學系統，其被配置為在增強現實系統中使用，所述增強顯示系統被置于觀察者的個人多焦透鏡之前，所述投影光學裝置包含位于自所述光引導裝置輸出并朝向所述成像平面傳播的光的光學路徑上的光投影單元，所述光投影單元具有定義所述多個不同聚焦參數的預定光學功率輪廓，所述多個不同聚焦參數補償所述觀察者的所述個人多焦透鏡的光學功率輪廓。