为眼睛提供对象的视图的目镜系统、光学放大系统、显示系统技术方案

公开一种为眼睛提供对象的视图的目镜系统、光学放大系统、显示系统。所述系统包括：结构，其具有框架，所述框架被配置成将显示装置可移除地固定到所述框架；以及一对间隔开的目镜系统，其安装在所述结构上，位于所述框架的前面，以用于提供所述显示装置一旦安装在所述框架上之后的视图；其中所述目镜系统中的每个具有非球面光学表面并且提供棱镜折射。

Eyepiece system, optical magnification system and display system for objects providing views to the eyes.

An eyepiece system, an optical amplification system and a display system are provided for a view providing an object to the eye. The system comprises a structure with a frame configured to fix the display device removable to the frame, and a pair of spaced eyepiece systems mounted on the structure, in front of the frame, to provide the view that once the display device is installed on the framework. Each of the eyepiece systems has an aspherical optical surface and provides prism refraction.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】为眼睛提供对象的视图的目镜系统、光学放大系统、显示系统相关申请本申请要求2014年7月14日提交的第62/024,171号和2015年3月24日提交的第62/137,623号美国临时专利申请的优先权权益，该申请的内容以引用方式全文并入本文中。
在一些实施例中，本专利技术涉及个人显示系统，确切地说，但不排他地，涉及一种近眼显示系统。
技术介绍
三维(3D)图像越来越多地用于在电影、电子游戏和其他应用中显示生动的图像。例如，3D电影在电影院中播放并且由佩戴特殊3D眼镜的人观看。此外，3D电影和电子游戏可显示在特殊配置的电视机或计算机显示器上，以便由佩戴特殊3D眼镜的人观看。显示3D图像的基本方法是分别向左眼和右眼显示两个稍微偏移的图像。用来完成这个目标的两个主要策略是：(1)让观众佩戴将每个偏移图像过滤到不同眼睛的特殊3D目镜；以及(2)在方向上将光源分到观众的每只眼睛中，从而消除特殊眼镜的需要。投影立体图像对的一种越来越普遍的方法是头戴式显示系统，头戴式显示系统戴到人的头部并且在附加的目镜上显示虚拟图像。头戴式显示器通常用在模拟器中或用于游戏，但它们也可用来观看媒体，诸如，电影或数字照片。
技术实现思路
根据本专利技术的一些实施例的一方面，提供一种为眼睛提供对象的视图的目镜系统，所述目镜系统包括非球面光学表面并且提供棱镜折射，其中所述非球面光学表面和棱镜折射经过选择以将所述对象的光学中心朝向所述眼睛的颞侧偏移，同时保持所述对象的所有点对焦。根据本专利技术的一些实施例的目镜系统，包括多个光学元件，每个光学元件具有不同的折射率和阿贝数的组合。根据本专利技术的一些实施例的目镜系统，其包括透镜主体,所述透镜主体的特征为梯度折射率光学器件。根据本专利技术的一些实施例，所述非球面光学表面包括具有非球面表面的透镜，并且所述目镜系统包括放置在所述透镜后面的至少一个棱镜元件。根据本专利技术的一些实施例，所述非球面光学表面包括具有非球面表面的透镜，并且所述目镜系统包括放置在所述透镜前面的至少一个棱镜元件。根据本专利技术的一些实施例的目镜系统，其使用衍射光学，且包括菲涅耳棱镜和菲涅耳透镜的堆叠。根据本专利技术的一些实施例，所述非球面光学表面和所述目镜系统的相对表面在所述目镜系统的边缘的鼻部通过穿过厚度的切口而彼此间隔开。根据本专利技术的一些实施例的目镜系统，其包括视力校正透镜。根据本专利技术的一些实施例的一方面，提供一种光学放大系统。所述系统包括：结构，其具有框架，所述框架被配置成将对象可移动地固定到所述框架；以及一对间隔开的目镜系统，其安装在所述结构上，位于所述框架的前面，以用于在安装到所述框架上之后提供所述对象的视图；其中所述目镜系统中的每个包括前述的和可选择地且优选地下面详述的目镜系统。根据本专利技术的一些实施例，所述系统包括被配置成将所述目镜系统中的每个移位和旋转的目镜操纵组件。根据本专利技术的一些实施例，所述移位和所述旋转往复地从所述目镜系统的第一状态到所述目镜系统的第二状态；在所述第一状态，所述目镜系统的中心光路汇聚；在所述第二状态，所述中心光路大体彼此平行。根据本专利技术的一些实施例，所述目镜系统的每个包括具有所述非球面表面的透镜和放置在所述透镜的前面并且与所述透镜分开的至少一个棱镜元件。根据本专利技术的一些实施例，所述目镜操纵组件被配置成也旋转所述棱镜元件，并且其中所述旋转往复地从所述目镜系统的第一状态到所述目镜系统的第二状态；在所述第一状态，每个目镜系统将来自所述对象的所有光线集中；在所述第二状态，所述棱镜元件阻止来自所述对象的左部的左光束到达所述一对目镜系统中的右目镜系统的透镜，并且阻止来自所述对象的右部的右光束到达所述一对目镜系统中的左目镜系统的透镜。根据本专利技术的一些实施例，所述目镜操纵组件被配置成改变所述目镜系统与所述框架之间的距离，其中所述距离在所述目镜系统的所述第一状态比在所述目镜系统的所述第二状态大。根据本专利技术的一些实施例，所述目镜操纵组件可机械控制。根据本专利技术的一些实施例，所述目镜操纵组件可电子控制。根据本专利技术的一些实施例，所述框架和所述目镜系统布置成使得来自所述对象的光束直接到达所述目镜系统中的至少一个。根据本专利技术的一些实施例，所述系统包括至少一对反射光学元件，其被配置成将来自所述对象的光束分别重新定向到所述一对目镜系统上。根据本专利技术的一些实施例，所述结构包括用于在距所述一对目镜系统的可调整光学距离处支撑所述框架的可变长度支撑元件，并且其中所述目镜系统被配置成响应于所述光学距离的变化来调整焦距。根据本专利技术的一些实施例，所述结构包括用于在距所述一对目镜系统的可调整光学距离处支撑所述框架的可变长度支撑元件，并且其中响应于所述光学距离的变化，所述目镜系统调整焦距，而且其中所述目镜操纵组件启动所述移位和所述旋转。根据本专利技术的一些实施例，提供一种为眼睛提供对象的视图的目镜系统，所述目镜系统包括非球面光学表面并且提供棱镜折射，其中所述非球面光学表面和棱镜折射经过选择以将所述对象的光学中心朝向所述眼睛的鼻侧偏移，同时保持所述对象或图像的所有点对焦。根据本专利技术的一些实施例，提供了一种显示系统，其包括：结构，其具有框架，所述框架被配置成将左显示装置和右显示装置可移除地固定到所述框架，所述显示装置之间处于倾斜关系；以及左目镜系统和右目镜系统，其安装在所述结构上，位于所述框架的前面，从而使得所述目镜系统的中心光路朝向所述框架发散，以分别提供所述左显示装置和所述右显示装置的放大视图；其中所述目镜系统中的每个包括根据前述的和可选地和优选地下面详述的目镜系统。根据本专利技术的一些实施例，所述目镜系统中的每个是具有棱镜形状的透镜。根据本专利技术的一些实施例，与所述非球面光学表面光学相对的所述透镜的第二光学表面是大体平坦或球面的。根据本专利技术的一些实施例，与所述非球面光学表面光学相对的所述透镜的第二光学表面也是非球面的。根据本专利技术的一些实施例，所述非球面光学表面和所述光学相对表面在所述透镜的边缘的颞部通过穿过厚度的切口而彼此间隔开。根据本专利技术的一些实施例，所述目镜系统中的每个包括具有所述非球面表面的透镜和放置在所述透镜与所述框架之间或在所述透镜后面的至少一个棱镜元件。根据本专利技术的一些实施例，其中所述目镜系统中的每个是衍射的。根据本专利技术的一些实施例，所述显示系统包括具有电路的控制器，所述电路用于控制所述显示装置显示图像的不同部分，所述图像具有左边缘、双目镜重叠部分和右边缘，其中所述左显示装置显示所述左边缘和所述双目镜重叠部分，并且所述右显示装置显示所述双目镜重叠部分和所述右边缘。根据本专利技术的一些实施例，所述控制器包括用户接口，并且其中电路被配置成响应于由所述用户接口接收的用户输入，在所述显示装置中的至少一个上移动所述双目镜重叠部分的位置。根据本专利技术的一些实施例，所述显示系统包括分隔装置，所述分隔装置沿着所述左显示装置与所述右显示装置之间的对称线安装在所述结构上，以阻止来自所述左显示装置的光束到达所述右目镜系统，并且阻止来自所述右显示装置的光束到达所述左目镜系统。根据本专利技术的一些实施例，所述分隔装置包括背对背的一对辅助显示装置，并且其中来自所述一对辅助显示装置中的左辅助显示装置的光束到达所述左目镜系统，并且来自所述一对辅助显示装置中的右辅助显示装置的光束到达所述右目镜系统。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种为眼睛提供对象的视图的目镜系统，所述目镜系统包括非球面光学表面并且提供棱镜折射，其中所述非球面光学表面和棱镜折射经过选择以将所述对象的光学中心朝向所述眼睛的颞侧偏移，同时保持所述对象的所有点对焦。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.14 US 62/024,171;2015.03.24 US 62/137,6231.一种为眼睛提供对象的视图的目镜系统，所述目镜系统包括非球面光学表面并且提供棱镜折射，其中所述非球面光学表面和棱镜折射经过选择以将所述对象的光学中心朝向所述眼睛的颞侧偏移，同时保持所述对象的所有点对焦。2.根据权利要求1所述的目镜系统，其包括多个光学元件，每个光学元件具有不同的折射率和阿贝数的组合。3.根据权利要求1所述的目镜系统，其包括透镜主体,所述透镜主体的特征为梯度折射率光学器件。4.根据权利要求1所述的目镜系统，其中所述非球面光学表面包括具有非球面表面的透镜，并且所述目镜系统包括放置在所述透镜后面的至少一个棱镜元件。5.根据权利要求1所述的目镜系统，其中所述非球面光学表面包括具有非球面表面的透镜，并且所述目镜系统包括放置在所述透镜前面的至少一个棱镜元件。6.根据权利要求1所述的目镜系统，其使用衍射光学。7.根据权利要求1所述的目镜系统，其中所述非球面光学表面和所述目镜系统的相对表面在所述目镜系统的边缘的鼻部通过穿过厚度的切口而彼此间隔开。8.根据权利要求1所述的目镜系统，其包括视力校正透镜。9.一种光学放大系统，其包括：结构，其具有框架，所述框架被配置成将对象固定到所述框架；以及一对间隔开的目镜系统，其安装在所述结构上，位于所述框架的前面，以用于在安装到所述框架上之后提供所述对象的视图；其中所述目镜系统中的每个包括根据权利要求1到7中任一项所述的目镜系统。10.根据权利要求9所述的光学放大系统，其中所述目镜系统中的每个包括视力校正透镜，并且其中所述一对目镜系统中的第一透镜系统的视力校正透镜的折射能力不同于所述一对目镜系统中的第二透镜系统的视力校正透镜的折射能力。11.根据权利要求9所述的光学放大系统，其还包括：一对可控制光阀，其分别放置在所述目镜系统与所述框架之间；以及控制器，其具有电路，所述电路被配置成接收来自所述对象的同步信号，并且响应于所述同步信号而以交替方式启动或停止所述光阀。12.根据权利要求9所述的光学放大系统，其还包括被配置成将所述目镜系统中的每个移位和旋转的目镜操纵组件。13.根据权利要求12所述的光学放大系统，其中所述移位和所述旋转往复地从所述目镜系统的第一状态到所述目镜系统的第二状态；在所述第一状态，所述目镜系统的中心光路汇聚；在所述第二状态，所述中心光路大体彼此平行。14.根据权利要求12所述的光学放大系统，其中所述目镜系统中的每个包括具有所述非球面表面的透镜和放置在所述透镜的前面并且与所述透镜分开的至少一个棱镜元件。15.根据权利要求14所述的光学放大系统，其中所述目镜操纵组件被配置成也旋转所述棱镜元件，并且其中所述旋转往复地从所述目镜系统的第一状态到所述目镜系统的第二状态；在所述第一状态，每个目镜系统将来自所述对象的所有光线集中；在所述第二状态，所述棱镜元件阻止来自所述对象的左部的左光束到达所述一对目镜系统中的右目镜系统的透镜，并且阻止来自所述对象的右部的右光束到达所述一对目镜系统中的左目镜系统的透镜。16.根据权利要求15所述的光学放大系统，其中所述目镜操纵组件被配置成改变所述目镜系统与所述框架之间的距离，其中所述距离在所述目镜系统的所述第一状态比在所述目镜系统的所述第二状态大。17.根据权利要求12所述的光学放大系统，其中所述目镜操纵组件可机械控制。18.根据权利要求12所述的光学放大系统，其中所述目镜操纵组件可电子控制。19.根据权利要求9所述的光学放大系统，其中所述框架和所述目镜系统布置成使得来自所述对象的光束直接到达所述目镜系统中的至少一个。20.根据权利要求9所述的光学放大系统，其还包括至少一对反射光学元件，其被配置成将来自所述对象的光束分别重新定向到所述一对目镜系统上。21.根据权利要求9所述的光学放大系统，其中所述结构包括用...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿瑟·亚伯尼尔，
申请(专利权)人：去看电影有限公司，
类型：新型
国别省市：以色列,IL