[发明专利]用于增强现实的方法和系统

说明书

发明领域

本发明涉及用于增强现实的方法和系统。

本发明更具体地涉及借助于头戴式设备(HMD)显示图像、特 别是全息图像。

发明背景

具有多个显示特征的头戴式设备在本领域中是已知的。这种设备 包括所谓的‘智能眼镜’，这允许其佩戴者可视化图像或文本从而增 强现实。

为了提高佩戴者视觉舒适度，希望提供多种方法和系统，其中， 以特别适配于佩戴者和/或佩戴设备的定制方式显示图像和文本。

此外，为了提高佩戴者人体工学舒适度，希望提供一种轻型、紧 凑的头戴式设备，并且尤其是一种在使用时具有低能量需求的设备。

另外，关于安全性，在通信中使用的用于数据交换的某些类型的 电磁波可能造成健康问题，尤其是靠近头部定位的装置，如HMD。 因此，希望提供一种其运行限制或避免将佩戴者暴露于这种电磁波下 的头戴式设备。

发明内容

本发明总体上提供用于使用头戴式设备显示图像的方法和系统， 其中，显示定制化是通过将佩戴者特定的可视化参数考虑在内而实现 的。这类可视化参数包括与该设备的设计和/或如佩戴者处方数据等佩 戴者眼科数据有关的多个参数。优选图像是计算机生成的全息图像。

根据本发明，可以通过矫正由于光学像差引起的图像失真来增强 显示质量和佩戴者视觉体验。这种像差可能由于设备自身的几何形状 和设计和/或由于佩戴者屈光不正和/或远视眼引起。

在优选实施例中，本发明借助于相位空间光调制器(SLM)实现 图像显示。所述SLM可以选自仅相位SLM以及相位和振幅SLM。 相位调制是非常有利的，因为它提供了对波前中的图像数据和处方数 据两者进行编码的可能性，这对于不传达任何关于波前的相位的信息 的其他常规显示是不可能的。在其他方面，除了对图像进行编码之外， SLM允许虚拟地对处方镜片的光学效应进行编码。相位调制还提供如 下文所述的进一步优势。

发明方法

本发明提供一种用于处理计算机生成的图像数据以便使用佩戴 者佩戴的头戴式计算机生成的图像显示设备进行显示的计算机实现 的方法，该方法包括：

(i)提供选自以下各项的可视化参数数据的步骤

-包括佩戴者处方数据、佩戴者眼睛灵敏度数据和佩戴者眼 科生物统计数据的佩戴者眼科数据；以及

-包括镜架数据和镜片数据的头戴式设备数据，

(ii)提供计算机生成的图像数据的步骤，

(iii)通过将步骤(i)中的该可视化参数数据考虑在内从步骤(ii) 中的该计算机生成的图像数据计算经修改的计算机生成的图像数据 的步骤，以及

(iv)将步骤(iii)中的该经修改的计算机生成的图像数据提供 给所述设备以便显示的步骤。

所述图像可以是全息图像，并且/或者所述可视化参数数据可以是 选自散光模数、散光轴线、屈光力、棱镜和下加光的佩戴者处方数据。

在一个实施例中，所述图像是全息图像，所述计算机生成的图像 数据是计算机生成的全息图像数据，所述经修改的计算机生成的图像 数据是经修改的计算机生成的全息图像数据；并且所述方法包括：

(v)由至少一个光源发射光束的步骤，该光束适合(被安排成、 被配置成)用于通过照亮所述设备来显示由步骤(iii)中的该经修改 的计算机生成的全息图像数据产生的该全息图像，

其中，所述光源设置在远程照明终端上和/或内置在所述设备上。

所述光源可以设置在远程照明终端上，并且所述光源可以被安排 成用于传输数据，并且：

-步骤(ii)可以包括将所述计算机生成的全息图像数据从所述 光源传输到所述设备的步骤，或

-步骤(iv)可以包括将所述经修改的计算机生成的全息图像 数据从所述光源传输到所述设备的步骤。

在一个实施例中，步骤(i)中的所述可视化参数数据中的至少一 项数据存储在所述设备上的存储器中。

在这个实施例中，步骤(i)可以包括：

(i-a)由至少一个通信终端检测所述佩戴者的存在的步骤，

(i-b)响应于在步骤(i-a)检测到的存在，将所述可视化参数数 据从所述设备传输到所述通信终端的步骤，