[发明专利]直接视网膜显示器

权利要求书

1.一种用于以宽视场在眼睛的视网膜上显示图像的直接视网膜显示器，包括：

被配置为在两个维度中在各维度中的扫描角度上产生扫描光束的扫描源，该扫描光束已被图像调制；

扫描光束的路径中的发散反射器，该发散反射器被配置为用放大的扫描角向外反射入射到发散反射器上的扫描光束；和

反射的扫描光束的路径中的会聚反射器，该会聚反射器被配置为基本上向眼睛的瞳孔上的会聚点反射具有放大的扫描角的扫描光束用于以宽视场在视网膜上重建和显示图像。

2.根据权利要求1的直接视网膜显示器，其中，发散反射器在扫描光束的路径中至少部分包含球形反射面，使得入射到球形反射面上的扫描光束以放大扫描角度的变化的角度被反射，以产生宽视场。

3.根据权利要求2的直接视网膜显示器，其中，发散反射器是半球形反射器。

4.根据权利要求2的直接视网膜显示器，其中，发散反射器是球面反射器。

5.根据前面的权利要求中的任一项的直接视网膜显示器，其中，会聚反射器在从发散反射器反射的扫描光束的路径中至少部分包含基本上椭圆的反射面，使得入射到基本上椭圆的反射面上的扫描光束基本上向着眼睛的瞳孔上的会聚点被反射。

6.根据权利要求5的直接视网膜显示器，其中，会聚反射器是椭圆形反射器。

7.根据权利要求5的直接视网膜显示器，其中，会聚反射器是准椭圆形反射器，该准椭圆形反射器被成形为减少由发散反射器的形状导致的扫描光束在眼睛的瞳孔上的任何不会聚。

8.根据前面的权利要求中的任一项的直接视网膜显示器，其中，扫描源包含用于产生光束的光束发生器、用于将图像像素分给扫描中的各位置上的光束的调制器、和用于在两个维度中在各维度中的扫描角度上使光束改变方向的扫描器。

9.根据权利要求8的直接视网膜显示器，其中，光束发生器包含激光器的配置。

10.根据权利要求8的直接视网膜显示器，其中，扫描器的光束发生器包含发光二极管的配置。

11.根据前面的权利要求中的任一项的直接视网膜显示器，其中，扫描源被配置为在各维度中的扫描角度上非线性扫描光束，以对发散反射器上的扫描角度的任何非线性放大进行补偿，由此保证正确地在视网膜上显示图像。

12.根据权利要求1～10中的任一项的直接视网膜显示器，其中，扫描源被配置为使图像预先非线性变形，以对发散反射器上的扫描角度的任何非线性放大进行补偿，由此保证正确地在视网膜上显示图像。

13.根据前面的权利要求中的任一项的直接视网膜显示器，其中，扫描源被配置为在两个维度中扫描光束以产生光束的锥形束。

14.根据前面的权利要求中的任一项的直接视网膜显示器，其中，扫描源被配置为在眼睛的视网膜上扫描二维图像。

15.根据权利要求1～13中的任一项的直接视网膜显示器，其中，扫描源被配置为为了在眼睛的视网膜上显示三维图像根据图像的各像素的相对深度调整光束的焦点。

16.根据前面的权利要求中的任一项的直接视网膜显示器，其中，会聚反射器部分反射并且部分透明以使得图像能够被叠加到用于扩张的现实的现实生活景物上。

17.根据前面的权利要求中的任一项的直接视网膜显示器，还包括跟踪控制机构，该机构被配置为跟踪眼睛的移动和调整发散和会聚反射器的位置，使得会聚点跟随瞳孔移动。

18.根据权利要求17的直接视网膜显示器，其中，该跟踪控制机构还包括视网膜成像部件，以帮助跟踪眼睛的移动。

19.根据前面的权利要求中的任一项的直接视网膜显示器，其中，会聚点足够大，以基本上覆盖眼睛的瞳孔以减少眼睛移动的影响。

20.根据前面的权利要求中的任一项的直接视网膜显示器，其中，相对于眼睛沿水平方向在眼睛上产生的视场为至少80度。

21.根据权利要求1～19中的任一项的直接视网膜显示器，其中，相对于眼睛沿水平方向在眼睛上产生的视场为至少100度。