[發明專利]緊湊的可變聚焦配置

有效

• 申請號: 201980036675.2
• 申請日: 2019-05-30
• 公開（公告）號: CN112236713B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: B·阮;D·倫德瑪克
• 申請（專利權）人: 奇躍公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B26/00;G02B3/14
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 林瑩瑩;楊曉光

本發明涉及緊湊的可變聚焦配置。本發明涉及一種用于向用戶呈現虛擬圖像信息的頭戴式觀看部件，其包括：頭戴式框架；用于用戶的左眼的左光學元件，該左光學元件被耦接到頭戴式框架并包括左流體/膜透鏡，該左流體/膜透鏡被配置為具有針對用戶的左眼的機電可調整的焦距；用于用戶的右眼的右光學元件，該右光學元件被耦接到頭戴式框架并包括右流體/膜透鏡，該右流體/膜透鏡被配置為具有針對用戶的右眼的機電可調整的焦距；以及控制器，其被可操作地耦接到左光學元件和右光學元件，并被配置為提供一個或多個。

相關申請數據：

本申請要求2018年5月30日提交的美國臨時申請序列No.62/678,234的依據35U.S.C.§119的權益。上述申請通過引用整體并入本申請。

技術領域

本發明涉及觀看光學組件，更具體地，涉及緊湊的可變聚焦配置。

背景技術

期望混合現實或增強現實的近眼式顯示器輕巧、低成本、具有小的形狀因子、具有寬的虛擬圖像視場并且盡可能透明。另外，期望具有在多個焦平面(例如，兩個或更多個)中呈現虛擬圖像信息的配置，以便在不超過關于輻輳-調節(vergence-accommodation)不匹配的可接受容差情況下適用于多種使用情況。參照圖1，示出了增強現實系統，其包括頭戴式觀看部件(2)、手持式控制器部件(4)以及被配置為被佩戴作為用戶的腰包等的互連輔助計算或控制器部件(6)。這些部件中的每一個可以經由有線或無線通信配置(例如，由IEEE802.11、藍牙(RTM)和其他連接標準和配置指定的那些)被可操作地耦接到(10、12、14、16、16、17、18)彼此和其他連接的資源(8)，諸如云計算或云存儲資源。如所描述的，例如，在以下每一者都通過引用被整體并入到本文中的美國專利申請序列號14/555,585、14/690,401、14/331,218、15/481,255和62/518,539中，描述了這些部件的各個方面，諸如兩個所描繪的光學元件(20)的各種實施例，用戶可以通過它們以及用于增強現實體驗的可以由相關聯的系統部件產生的視覺部件看到周圍的世界。在一些變型中，真正的可變聚焦部件可以用作光學元件(20)的部件，以不僅提供一個或兩個聚焦平面，而且還提供其光譜，該光譜由集成控制系統可選擇或可調諧的。參照圖2A-2C和圖3，一類可變聚焦配置包括流體類型的透鏡，其被耦接到膜并被可調整地容納，以使得在電機(24)旋轉時，相關聯的機械驅動組件(26)相對于桿組件(30)旋轉地驅動凸輪構件(28)，這使兩個相對的周邊板(38、40)相對于主殼體組件(41)旋轉(48、46)并圍繞相關聯的旋轉銷接頭(32、34)旋轉以使得擠壓流體/膜透鏡(36)(44/42；或釋放，取決于電機24/凸輪28的方向/位置)，如圖3所示。該擠壓/釋放以及相對的周邊板(38、40)相對于彼此的重新定向改變了流體/膜透鏡(36)的聚焦，從而提供了機電可調整的可變聚焦組件。具有這種配置的挑戰之一是，從幾何角度來看，它相對笨重，而無法集成到頭戴式類型的系統部件(2)中。另一個挑戰是，采用這種配置時，由于系統的性質，即，當相對的周邊板(38、40)中的每一個相對于耦接組件的框架在底部轉動時，相對的周邊板(38、40)相對于彼此重新定向，使得隨著聚焦的變化，圖像位置也會隨之變化；這帶來了另一個不希望的復雜變量，該變量必須在校準或其他步驟或配置中進行處理。需要緊湊的可變聚焦透鏡系統和組件，這些系統和組件被優化用于可穿戴計算系統。

發明內容