[发明专利]影像投射系统、影像投射装置、影像显示光衍射光学元件以及影像投射方法

说明书

本技术提供了一种影像投射系统(100)，该影像投射系统包括：影像投射装置(101)，设置有将影像显示光投射到眼球(130)上的投射光学系统(110)；以及光学元件(120)，使影像显示光在瞳孔附近被会聚，并使该影像显示光到达视网膜。影像投射系统(100)在光学元件(120)与眼球(130)之间的位置关系固定的状态下被使用。本技术还提供了一种影像投射方法，该影像投射方法包括：投射步骤，从影像投射装置朝向眼球投射影像显示光；以及聚光步骤，利用光学元件(120)使在投射步骤中被投射的影像显示光在瞳孔附近被会聚，并使该影像显示光到达视网膜。在光学元件(120)与眼球(130)之间的位置关系固定的状态下执行投射步骤和聚光步骤。

技术领域

本发明涉及影像投射系统、影像投射装置、影像显示光衍射光学元件以及影像投射方法。更具体而言，本技术涉及：一种影像投射系统，配备有被配置为将影像显示光投射到眼球上的投射光学系统以及被配置为使该影像显示光在瞳孔附近被会聚然后到达视网膜的光学元件；所述影像投射系统中包括的每个元件；以及所述影像投射系统中的影像投射方法。

背景技术

近年来，注意力已集中到将图像叠加在外界的场景上的技术。本技术也被称为增强现实(AR)技术。使用这种技术的产品之一是头戴式显示器。头戴式显示器通过安装在用户的头上来使用。在使用头戴式显示器的图像显示方法中，例如，当除了来自外界的光之外还有来自头戴式显示器的光到达用户的眼睛时，用户将来自显示器的光的图像识别为好像叠加在外界的图像上。

关于AR技术，还已经提出了使用隐形眼镜作为光学元件的影像呈现方法。例如，下面的专利文献1公开了一种通过利用光束扫描用户的视网膜来显示图像的光束扫描型显示装置。该光束扫描型显示装置包括：壳体，安装有输出对构成图像的每个像素进行描绘的光束的光源以及在二维方向上对来自所述光源的光束执行扫描的扫描单元；以及隐形眼镜，包括使所述扫描单元用来执行扫描的光束在朝向佩戴所述壳体的用户的眼睛视网膜方向上偏转的偏转单元，并且独立于壳体。

引文列表

专利文献

专利文献1：国际公开号2009/066446

发明内容

本发明要解决的问题

将影像直接投射到视网膜上的头戴式显示器使影像显示光在瞳孔附近被会聚并到达视网膜。因此，当用户改变视线等而旋转眼球时，影像显示光可能不会通过瞳孔并且可能不会到达视网膜。因此，本技术的主要目的是提供用于不受瞳孔的位置影响而识别影像的技术。

问题的解决方案

本技术提供了一种影像投射系统，该影像投射系统包括：影像投射装置，配备有被配置为将影像显示光投射到眼球上的投射光学系统；以及光学元件，被配置为使所述影像显示光在瞳孔附近被会聚然后到达视网膜。所述影像投射系统在所述光学元件与所述眼球之间的位置关系固定的状态下被使用。

根据本技术的一个实施方面，入射在所述光学元件上的所述影像显示光的主光束可以基本上平行于光轴。

根据本技术的一个实施方面，所述光学元件可以在与所述眼球的表面接触的状态下被使用。

根据本技术的一个实施方面，所述影像投射系统可以在所述光学元件与瞳孔之间的位置关系固定的状态下被使用。

根据本技术的一个实施方面，所述光学元件可以在不与所述眼球的表面接触的状态下被使用。

根据本技术的一个实施方面，所述光学元件可以具有曲面，并且该曲面的曲率中心和所述眼球的表面的曲面的曲率中心可以基本上同心。

根据本技术的一个实施方面，所述光学元件可以是全息光学元件。

根据本技术的一个实施方面，所述投射光学系统可以包括二维阵列显示元件，并且所述二维阵列显示元件可以形成所述影像显示光。