光学系统的制作方法

本公开关于一种光学系统。

背景技术：

1、扩增实境(augmented reality，ar)是一种将虚拟世界元素与现实世界相结合的技术，让使用者可以通过观看装置的镜头，将虚拟物体或资讯置入真实环境中。目前的扩增实境光学系统主要基于光学投影技术，通常使用镜头来捕捉现实世界的影像，并使用投影器来提供虚拟内容，从而将虚拟内容与现实世界的影像一起投射到使用者的视野中。

2、虚拟实境(virtual reality，vr)是一种通过电脑科技和感测器技术创造出的仿真的虚拟环境，让使用者可以感受身临其境的体验。虚拟实境光学系统是vr中关键的技术之一，它负责捕捉、处理和传递视觉资讯，使使用者能够看到逼真的虚拟场景。混合实境(mixed reality，mr)是一种结合虚拟实境和扩增实境元素的技术。

3、然而，目前的扩增实境、虚拟实境、或混合实境设备通常需要较大而笨重的光学组件，这限制了它们的可携性和使用舒适度。使用者可能不希望在头部佩戴过大的装置，因此，对于扩增实境光学系统的尺寸进行改进是重要的课题。

技术实现思路

1、本公开提供一种光学系统，用以显示一目标影像，包括光源组件、光路调整组件、控制元件、以及感测组件。光源组件用以产生一初始影像。光路调整组件将初始影像转换为目标影像。控制元件用以输出第一控制信号至光源组件。感测组件用以输出一感测信号至控制元件。控制元件根据感测信号输出第一控制信号。

2、在一些实施例中，感测组件用以感测外部环境并输出感测信号。控制元件根据感测信号建立包括外部环境的资讯的模拟信息。初始指示信号自光学系统外输入至控制元件，控制元件根据模拟信息以及初始指示信号输出第一控制信号。模拟信息包括深度模拟信息、3d模拟信息、以及光强度模拟信息。

3、在一些实施例中，感测组件更包括影像感测组件，用以输出感测信号的一影像信息。影像感测组件包括第一摄像元件，用以撷取第一外部影像、第二摄像元件，用以撷取第二外部影像、以及光强度感测元件，用以感测外界光强度。第一摄像元件、第二摄像元件的中心之间具有至少大于1cm的距离。

4、在一些实施例中，感测组件更包括眼球感测组件，用以感测使用者的眼球的状况，并用以输出眼球距离信号，包括眼球与光学系统的距离的资讯、视线信号，包括眼球的观察方向的资讯、以及对焦位置信号，包括眼球的对焦位置的资讯。模拟信息更包括使用者的眼睛状况与外部环境的相关资讯。当眼球观察位在第一位置的第一物体时，在眼球与第一物体的连线上，眼球与光学系统的距离为第一距离。当眼球观察位在第二位置的第二物体时，在眼球与第二物体的连线上，眼球与光学系统的距离为第二距离。第一距离与第二距离不同。

5、在一些实施例中，感测组件更包括深度感测组件，用以感测光学系统与外界环境的距离、以及惯性感测组件，用以感测光学系统相对于外界环境的运动状态。

6、在一些实施例中，光路调整组件更包括光学组件，用以改变初始影像的焦平面位置。

7、在一些实施例中，光路调整组件更包括驱动元件，用以驱动连接元件相对光源组件运动。连接元件用以连接光学元件。

8、在一些实施例中，光源组件包括：第一光源组件，用以输出第一影像。以及第二光源组件，用以输出第二影像。第一光源组件、第二光源组件的中心间距大于0.5cm。

9、在一些实施例中，在同一时刻，第一影像不同于第二影像。第一影像、第二影像各自为初始影像的一部分。

10、在一些实施例中，光学系统更包括固定部，其中光源组件、光路调整组件、控制元件、感测组件、影像感测组件、眼球感测组件、深度感测组件、惯性感测组件设置在固定部。

技术特征：

1.一种光学系统，用以显示一目标影像，包括：

2.如权利要求1所述的光学系统，其中：

3.如权利要求2所述的光学系统，其中该感测组件包括一影像感测组件，用以输出该感测信号的一影像信息；

4.如权利要求3所述的光学系统，其中：

5.如权利要求4所述的光学系统，其中：

6.如权利要求5所述的光学系统，其中该光路调整组件包括一光学组件，用以改变该初始影像的焦平面位置。

7.如权利要求6所述的光学系统，其中：

8.如权利要求7所述的光学系统，其中

9.如权利要求8所述的光学系统，其中：

10.如权利要求8所述的光学系统，更包括一固定部，其中该光源组件、该光路调整组件、该控制元件、该感测组件、该影像感测组件、该眼球感测组件、该深度感测组件、该惯性感测组件设置在该固定部。

技术总结
本公开提供一种光学系统，用以显示一目标影像，包括光源组件、光路调整组件、控制元件、以及感测组件。光源组件用以产生一初始影像。光路调整组件将初始影像转换为目标影像。控制元件用以输出第一控制信号至光源组件。感测组件用以输出感测信号至控制元件。控制元件根据感测信号输出第一控制信号。

技术研发人员：翁智伟,胡朝彰
受保护的技术使用者：台湾东电化股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17