技术特征：
1.一种光学系统，包括：虚拟图像内容输出设备；第一可调谐透镜，在所述虚拟图像内容输出设备的现实世界侧上；第二可调谐透镜，在所述虚拟图像内容输出设备的眼侧上；至少一个补偿透镜，其中所述至少一个补偿透镜被配置为随着所述第一可调谐透镜或所述第二可调谐透镜中的至少一个可调谐透镜的光焦度改变而基本上消除所述光学系统的现实世界端与所述光学系统的眼侧端之间的现实世界光的放大率变化。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个补偿透镜与所述第一可调谐透镜邻近地设置，所述第一可调谐透镜与所述虚拟图像内容输出设备相对。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个补偿透镜与所述第二可调谐透镜邻近地设置，所述第二可调谐透镜与所述虚拟图像内容输出设备相对。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个补偿透镜设置在所述第一可调谐透镜和所述虚拟图像内容输出设备之间。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个补偿透镜设置在所述第二可调谐透镜和所述虚拟图像内容输出设备之间。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述至少一个补偿透镜还被配置为提供处方校正。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述第一可调谐透镜或所述第二可调谐透镜中的至少一个可调谐透镜包括液体透镜。8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述第一可调谐透镜是会聚透镜，所述第二可调谐透镜是发散透镜，并且所述至少一个补偿透镜是会聚透镜。9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括耦合至所述第一可调谐透镜和所述第二可调谐透镜的控制器，其中所述控制器被配置为控制所述第二可调谐透镜的光焦度，以使虚拟图像内容出现在所述虚拟图像内容输出设备的所述现实世界侧上的所述虚拟图像内容输出设备后方的选定距离处。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述控制器被配置为控制所述第一可调谐透镜，使得与所述补偿透镜相结合时，所述第二可调谐透镜的光焦度的变化使现实世界光的放大率基本上不变。11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述第一可调谐透镜、所述第二可调谐透镜、所述补偿透镜和所述虚拟图像内容输出设备被配置为使得：由所述虚拟图像内容输出设备发出的图像光在被用户沿光轴观看时形成虚拟内容图像；以及入射到所述第一可调谐透镜上的现实世界光被透射通过所述光学系统，并且在被所述用户沿所述光轴观看时形成现实世界图像，其中所述虚拟内容图像增强所述现实世界图像。12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述第二可调谐透镜在约3屈光度的范围内可调谐。13.根据前述权利要求中任一项以及以下各项中的任一项所述的系统：a)其中所述第二可调谐透镜在约2屈光度的范围内可调谐；或者
b)其中所述补偿透镜的表面与所述第一可调谐透镜的表面或所述第二可调谐透镜的表面接触；或者c)其中所述虚拟图像内容输出设备包括光组合器、波导和输出耦合光栅、或透明显示面板中的至少一项；或者d)还包括头戴式显示器，其中所述头戴式显示器包括框架或壳体，并且其中所述虚拟图像内容输出设备、所述第一可调谐透镜、所述第二可调谐透镜和所述补偿透镜被耦合至所述框架或壳体。14.一种方法，包括：由一个或多个处理器控制光学系统的第一可调谐透镜或第二可调谐透镜中的至少一个可调谐透镜的光焦度，其中所述第一可调谐透镜在虚拟图像内容输出设备的现实世界侧上，其中所述第二可调谐透镜在所述虚拟图像内容输出设备的眼侧上，并且其中所述光学系统包括至少一个补偿透镜，所述至少一个补偿透镜被配置为随着所述第一可调谐透镜或所述第二可调谐透镜中的所述至少一个可调谐透镜的所述光焦度改变而基本上消除所述光学系统的现实世界端与所述光学系统的眼侧端之间的现实世界光的放大率变化。15.根据权利要求14以及以下各项中的任一项所述的方法：a)还包括由所述一个或多个处理器控制所述第二可调谐透镜的所述光焦度，以使得虚拟图像内容出现在所述虚拟图像内容输出设备的所述现实世界侧上的所述虚拟图像内容输出设备后方的选定距离处；在这种情况下，可选地还包括由所述一个或多个处理器控制所述第一可调谐透镜，使得与所述补偿透镜相结合时，所述第二可调谐透镜的光焦度的变化使现实世界光的放大率基本上不变；或者b)其中所述第一可调谐透镜、所述第二可调谐透镜、所述补偿透镜和所述虚拟图像内容输出设备被配置为使得：由所述虚拟图像内容输出设备发出的图像光在被用户沿光轴观看时形成虚拟内容图像；以及入射到所述第一可调谐透镜上的现实世界光被透射通过所述光学系统，并且在被所述用户沿所述光轴观看时形成现实世界图像，其中所述虚拟内容图像增强所述现实世界图像。
技术总结
本公开描述了使得能够改变虚拟图像内容的焦点而基本上不改变现实世界内容的放大率的人工现实(AR)系统和技术。例如，AR系统包括虚拟图像内容输出设备、在虚拟图像内容输出设备的现实世界侧上的第一可调谐透镜、在虚拟图像内容输出设备的眼侧上的第二可调谐透镜，以及至少一个补偿透镜。至少一个补偿透镜被配置为随着第一可调谐透镜或第二可调谐透镜中的至少一个可调谐透镜的光焦度改变而基本上消除光学系统的现实世界端与光学系统的眼侧端之间的现实世界光的放大率变化。之间的现实世界光的放大率变化。之间的现实世界光的放大率变化。
技术研发人员：M
受保护的技术使用者：元平台技术有限公司
技术研发日：2021.01.01
技术公布日：2022/10/3