相關(guān)申請

本申請要求2014年11月20日提交的題為“virtualimagegenerater（虛像生成器）”的美國臨時申請序列號62/082,575的權(quán)益，該申請通過引用以其整體并入本文。

本文的實施例通常涉及光學(xué)系統(tǒng)，并且特別地涉及用于生成虛像的掃描反射鏡系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

各種圖像投影系統(tǒng)可以投影實像。更具體地，投影系統(tǒng)可以將圖像投影到顯示表面上以供直接觀看。相反，各種圖像投影系統(tǒng)可以投影虛像。虛像是當(dāng)來自要被成像的對象上的點的傳出光線不聚合時形成的圖像。這樣，虛像中的對象可能看起來位于光線的表觀發(fā)散點處。然而，當(dāng)對象位置看起來與發(fā)散點對齊時，變化圖像的深度（例如，對象位置）可能是困難的。

附圖說明

圖1a-1b圖示了根據(jù)本公開的至少第一示例的光學(xué)系統(tǒng)的框圖。

圖2圖示了根據(jù)本公開的至少第二示例的光學(xué)系統(tǒng)的框圖。

圖3圖示了根據(jù)本公開的至少第三示例的光學(xué)系統(tǒng)的框圖。

圖4圖示了根據(jù)本公開的至少第四示例的光學(xué)系統(tǒng)的框圖。

圖5圖示了根據(jù)本公開的至少第五示例的光學(xué)系統(tǒng)的框圖。

圖6圖示了描繪根據(jù)本公開的示例布置的光學(xué)系統(tǒng)的動態(tài)透鏡的位移與時間之間的關(guān)系的曲線圖。

圖7圖示了根據(jù)本公開的至少第六示例的光學(xué)系統(tǒng)的框圖。

圖8圖示了根據(jù)本公開的至少第七示例的光學(xué)系統(tǒng)的框圖。

圖9圖示了根據(jù)本公開的至少第八示例的光學(xué)系統(tǒng)的框圖。

圖10圖示了根據(jù)本公開的至少第九示例的光學(xué)系統(tǒng)的框圖。

圖11圖示了描繪根據(jù)本公開的示例布置的光學(xué)系統(tǒng)的動態(tài)透鏡的焦距與時間之間的關(guān)系的曲線圖。

圖12圖示了包括根據(jù)本公開的光學(xué)系統(tǒng)的第一示例性可穿戴設(shè)備的框圖。

圖13-16圖示了根據(jù)本公開的示例布置的圖12的可穿戴設(shè)備的部分的框圖。

圖17圖示了包括根據(jù)本公開的光學(xué)系統(tǒng)的第二示例性可穿戴設(shè)備的框圖。

圖18圖示了根據(jù)本公開的至少第九示例的光學(xué)系統(tǒng)的框圖。

圖19圖示了根據(jù)實施例的邏輯流程。

圖20圖示了根據(jù)實施例的計算機可讀介質(zhì)。

圖21圖示了根據(jù)實施例的設(shè)備。

具體實施方式

本文描述的各種實施例通常針對光學(xué)投影系統(tǒng)，所述光學(xué)投影系統(tǒng)包括動態(tài)透鏡以調(diào)節(jié)針對虛像的虛擬投影表面的位置以改變對到投影圖像的深度的感知。

現(xiàn)在參考附圖，其中相同的附圖標(biāo)記始終用于表示相同的元件。在下面的描述中，為了解釋的目的，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以便提供其全面理解。然而，可能明顯的是，可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實踐新穎的實施例。在其他實例中，以框圖形式示出已知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備，以便促進(jìn)其描述。意圖是提供一種全面描述，使得充分描述在權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有修改、等同物和替代。

此外，可以參考諸如“a”、“b”、“c”等變量，其用于表示可以實現(xiàn)多于一個組件的組件。重要的是要注意，不一定需要多個組件，并且此外，在實現(xiàn)多個組件的情況下，它們不需要是相同的。替代地，為了呈現(xiàn)的方便和清楚，進(jìn)行使用變量來引用圖中的組件。

圖1a-1b圖示了根據(jù)本公開的示例的光學(xué)系統(tǒng)101的框圖。特別地，圖1a描繪了軸上視圖，而圖1b描繪了離軸（例如，透視等）視圖。通常，光學(xué)系統(tǒng)101可以投影實像，并且可以提供要諸如例如在像素級被局部控制的投影圖像的亮度。特別地，反射光束（和投影圖像）可以具有局部亮度調(diào)節(jié)和/或在非照明和照明像素之間的對比度水平的控制。換句話說，光學(xué)系統(tǒng)101可以規(guī)定僅在需要投影圖像的情況下發(fā)送光。這樣，投影圖像可以被感知為虛像。特別地，光學(xué)系統(tǒng)101可以投影實像，并且可以掃描和聚焦實像以提供要被感知為虛像的投影的實像。

光學(xué)系統(tǒng)101將圖像投影到表面102上，該表面102在該示例中與投影系統(tǒng)101的主光線103（例如，子午光線等）強烈不垂直。在一些示例的情況下，表面102可以是反射性的，使得圖像可以被投影在觀看者的眼睛的視網(wǎng)膜上，使得觀看者可以將投影的實像感知為虛像。

本文中術(shù)語“投影表面”用于指代從光源發(fā)射的光被朝向其投影并且來自其的光向前行進(jìn)到視點從而使虛像成為可見的任何物理表面。例如，表面可以是透明或部分透明的主體，諸如眼鏡鏡片。重要的是要注意；該術(shù)語不是在狹義上使用或被限制為光被投影到其上以便使實像成為可見的物理表面。

在投影表面強烈不垂直于圖像的主光線103（諸如例如表面102）的情況下，投影儀應(yīng)當(dāng)能夠?qū)D像的像素聚焦在與投影系統(tǒng)101不同的距離處。要注意，例如基于矩陣的投影儀（諸如數(shù)字光處理（dlp）、硅上液晶（lcos）、有機發(fā)光二極管（oled）等）的大尺寸近程投影儀需要高質(zhì)量、大而昂貴的離軸投影透鏡，以便于在與投影圖像的主光線強烈不垂直的投影表面上顯示清晰的圖像。

還可以被稱為光投影系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)101包括配置為發(fā)射光束109的光源105，該光束109跨表面102進(jìn)行掃描以將圖像投影到表面102上。特別地，光源105從光源發(fā)射表面119發(fā)射光。光被透射通過可變位置透鏡123，可變位置透鏡123也稱為動態(tài)透鏡或可移動透鏡。透鏡123可以位于光源105和掃描反射鏡系統(tǒng)115之間?？梢匀缦旅娓敿?xì)地描述的那樣調(diào)節(jié)可變位置透鏡123，以對源105發(fā)射的光進(jìn)行聚焦。光被透射通過透鏡123并且入射在掃描反射鏡115上。在一些示例中，掃描反射鏡系統(tǒng)115可以是mems掃描反射鏡。在一些示例的情況下，包括反射鏡的光學(xué)系統(tǒng)101被配置為執(zhí)行光柵掃描操作或lissajou（利薩如）掃描操作。特別地，反射鏡系統(tǒng)115可以旋轉(zhuǎn)以在軸111和軸113的方向上跨表面102（例如，在點121和125之間等）掃描光束109，以形成圖像或?qū)D像投影到表面102上。

通常，透鏡123將光束109聚焦在虛焦面（例如，參見圖13-16）處或在投影表面102處，從而在點121和/或點125處產(chǎn)生像素。在圖像生成過程期間，掃描反射鏡系統(tǒng)115在投影表面102上的若干位置中掃描光束109，以將整個圖像反射在表面102上（例如，在點121和125之間等）。如可見，在點121和掃描反射鏡系統(tǒng)115之間的距離與在點125和掃描反射鏡系統(tǒng)115之間的距離不同，這是因為投影表面102與主光線103大體上非正交。在一些示例的情況下，在掃描反射鏡115和焦面102之間的距離在3mm和300mm之間。

在一些示例中，光源105可以是激光器、超發(fā)光二極管（sled）、微型led、諧振腔發(fā)光二極管（rcled）、垂直腔表面發(fā)射激光器（vcsel）光源等。在一些示例中，光源105可以是單個光源，或者可以是多個光源。在一些示例中，在提供多個光源的情況下，可以提供光學(xué)耦合設(shè)備。例如，可以提供光束組合器和/或雙色板。

特別地，掃描反射鏡系統(tǒng)115可以包括被布置成繞兩個相互正交的軸旋轉(zhuǎn)的反射鏡和可移動板。在一些示例中，反射鏡可以繞一個軸旋轉(zhuǎn)。在一些示例中，系統(tǒng)115可以包括兩個反射鏡，其中每個反射鏡繞一個軸旋轉(zhuǎn)。特別地，每個反射鏡可以繞相互正交的軸旋轉(zhuǎn)。

在一些示例的情況下，反射鏡系統(tǒng)115可以在水平方向上（例如，在軸111的方向等）以每行1khz至80khz的速度掃描光束109。在一些示例中，反射鏡系統(tǒng)115可以在垂直方向上（例如，在軸113的方向上等）以每行l(wèi)hz至200hz的速度掃描光束109。因此，可以通過例如從投影表面102的頂部到底部逐行地光柵掃描整個圖像的像素來生成圖像。此后，反射鏡115返回到原始位置。該時段被稱為回掃（flyback）時段，其中，在回掃時段期間不投影圖像。在一些示例的情況下，可以實現(xiàn)隔行掃描，例如，其中從頂部到底部然后從底部到頂部（例如，以隔行的方式）投影圖像。在一些示例中，可以實現(xiàn)lissajou型投影技術(shù)，例如以包括較高的水平和垂直軸頻率（例如，對于每個軸從600hz至80khz等）。

通常，可變位置透鏡123相對于反射鏡115的位移可以在操作期間動態(tài)地改變。在一些示例中，透鏡123可以包括電活性聚合物。這樣，向透鏡123施加電流可以使透鏡123物理上變形，并且因此可以變化透鏡123的位移。在一些示例中，透鏡123可以是壓電致動的剛性或聚合物透鏡，其中用驅(qū)動信號致動透鏡以使透鏡物理上移動到不同的位置。在一些示例中，驅(qū)動信號可以由控制器（例如，圖17中描繪的控制器1890）提供。

圖2-5圖示了系統(tǒng)101的各種示例的框圖。要注意的是，關(guān)于圖1中描繪的系統(tǒng)101討論了這些示例，并且特別地，為了方便和清楚，所描繪的系統(tǒng)的組件可以使用類似的附圖標(biāo)記。然而，示例在這些上下文中不被限制。

轉(zhuǎn)到圖2，描繪了系統(tǒng)201。在系統(tǒng)201中，可變位置透鏡123與投影表面102之間的距離a越大，光源發(fā)射點119與可變位置透鏡123之間的距離a越小。距離a和距離a之間的關(guān)系可以通過以下公式定義：

其中a是從光源發(fā)射點119到可變位置透鏡123的距離，fp是可變位置透鏡123的焦距，并且a是從可變位置透鏡123到投影表面102的距離。作為示例，如果可變位置透鏡123具有焦距fp=6mm，并且從可變位置透鏡123到投影表面102的距離a在20mm至40mm的范圍內(nèi)，則從光源發(fā)射點119到可變位置透鏡123的距離a將在8.57mm（當(dāng)a=20mm時）和7.05mm（當(dāng)a=40mm時）之間變化。要注意的是，可以用可以被包括在光學(xué)系統(tǒng)201中的具體距離測量技術(shù)（諸如例如三角測量技術(shù)）來測量a。通過調(diào)節(jié)可變位置透鏡123，在投影表面102和掃描反射鏡系統(tǒng)115之間的光學(xué)路徑中的變化可以在一個圖像內(nèi)被補償。

轉(zhuǎn)到圖3，描繪了系統(tǒng)301。在系統(tǒng)301中，可變位置透鏡123可以被布置在掃描反射鏡系統(tǒng)115和投影表面102之間。此外，系統(tǒng)101可以包括固定焦距和/或靜態(tài)準(zhǔn)直透鏡117，其可以被放置在光源105和掃描反射鏡系統(tǒng)115之間。在一些示例的情況下，可以提供該圖中描繪的系統(tǒng)101，使得可變位置聚焦透鏡123可以在亞毫米范圍內(nèi)調(diào)節(jié)掃描光束聚焦點距離。特別地，可變位置透鏡123的位移可以對應(yīng)于點121和/或125的實際位移。

轉(zhuǎn)到圖4，描繪了系統(tǒng)401。在系統(tǒng)401中，可變位置透鏡123可以被布置在光源105和掃描反射鏡系統(tǒng)115之間。此外，系統(tǒng)101可以包括固定焦距和/或靜態(tài)投影透鏡124，固定焦距和/或靜態(tài)投影透鏡124被布置在掃描反射鏡系統(tǒng)115和投影表面102之間?？梢蕴峁┰搱D中描繪的系統(tǒng)101以使得投影透鏡124將投影圖像聚焦到投影表面102，而同時操縱可變位置透鏡123以調(diào)節(jié)投影到投影表面102的聚焦圖像的位置。因此，該圖中描繪的系統(tǒng)101允許在投影表面102上的聚焦的投影圖像位置的更大位移。在一些示例的情況下，在該系統(tǒng)中描繪的系統(tǒng)101可以在可穿戴顯示應(yīng)用中實現(xiàn)，其中投影圖像必須被聚焦到虛焦面140上并且位移若干毫米以被聚焦在其他虛焦面141和/或142（參見圖13-16）處以變化要被用戶感知的圖像的視覺深度。

轉(zhuǎn)到圖5，描繪了系統(tǒng)501。在系統(tǒng)501中，可變位置透鏡123可以被布置在固定焦距和/或靜態(tài)準(zhǔn)直透鏡117與掃描反射鏡系統(tǒng)115之間。透鏡117繼而被布置在光源105前方。因此，該圖中描繪的系統(tǒng)101包括固定焦距和/或靜態(tài)投影透鏡124，其被布置在掃描反射鏡系統(tǒng)115和投影表面102之間。通常，例如，與其他系統(tǒng)相比，準(zhǔn)直透鏡117和可變位置透鏡123的組合可以提供投影表面102上的聚焦的投影圖像位置的更高精度。在一些示例的情況下，在該系統(tǒng)中描繪的系統(tǒng)101可以在可穿戴式顯示應(yīng)用中實現(xiàn)，其中投影圖像必須被聚焦到虛焦面140（參見圖13-16）上并且位移若干毫米以聚焦在其他虛焦面141和/或142（參見圖13-16）處，以變化要被用戶感知的圖像的視覺深度。

圖6圖示了描繪從可變位置透鏡123到投影表面102的距離a與時間t之間的關(guān)系的圖600。如所描繪的，在時刻t1，距離a等于d1。在該位置處，點121處的像素被投影到表面102上。這可以是距離a的最小值。在該示例中，點121處的像素將是表面102上最靠近掃描反射鏡系統(tǒng)115的像素。如果然后距離a線性地增加直到時刻t2，則距離a可以處于其最大值d2。在該位置處，點125處的像素被投影在表面102上。在該情況下，點125處的像素將是表面102上離掃描反射鏡系統(tǒng)115最遠(yuǎn)的像素。然后，可變位置透鏡123迅速移動回到其初始位置，使得在時刻t3，可以再次以點121處的像素開始掃描新的圖像。如所描繪的，可變位置透鏡123僅跟隨掃描反射鏡系統(tǒng)115的慢軸的移動，這將在下面更詳細(xì)地解釋。然而，在一些示例中，可變位置透鏡123可以跟隨掃描反射鏡系統(tǒng)115的快軸的移動，或者可變位置透鏡123可以跟隨掃描反射鏡系統(tǒng)115的慢軸和快軸二者的移動。

圖7-10圖示了系統(tǒng)101的各種示例的框圖。要注意的是，關(guān)于圖1中描繪的系統(tǒng)101討論這些示例，并且特別地，為了方便和清楚，所描繪的系統(tǒng)的組件可以使用類似的附圖標(biāo)記。然而，示例在這些上下文中不被限制。

轉(zhuǎn)到圖7，描繪了系統(tǒng)701。系統(tǒng)701可以包括可變焦距透鏡127，也稱為動態(tài)透鏡。在一些示例中，系統(tǒng)701可以被實現(xiàn)為包括可變焦距透鏡127而不是透鏡123（例如，圖1-5中描繪的透鏡123等）。此外，固定焦距和/或靜態(tài)準(zhǔn)直透鏡117被布置在光源105和可變焦距透鏡127之間。準(zhǔn)直透鏡117到光源發(fā)射表面119的距離可以保持固定。掃描的光束109通過可變焦距透鏡127而被聚焦。因此，可變焦距透鏡127可以將已經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡117準(zhǔn)直的光束109聚焦在虛焦面處或在投影表面102處?？梢酝ㄟ^動態(tài)變化透鏡曲率來改變焦距。在一些示例中，透鏡127可以包括電活性聚合物。這樣，向透鏡127施加電流可以使透鏡127物理上變形，并且因此可以變化透鏡127的曲率。在一些示例中，透鏡127可以是壓電致動的剛性或聚合物透鏡，其中用驅(qū)動信號致動透鏡以使透鏡物理上改變形狀，從而動態(tài)地改變焦距。在一些示例中，驅(qū)動信號可以由控制器（例如，圖17中描繪的控制器1890）提供。

如所描繪的，從可變焦距透鏡127到投影表面102的距離b越大，透鏡的焦距越大?？勺兘咕嗤哥R127的焦距f和從可變焦距透鏡127到投影表面102的距離b之間的關(guān)系可以由以下公式定義：

f=b

其中f是可變焦距透鏡127的焦距，并且b是從可變焦距透鏡127到投影表面102的距離。作為示例，如果從最近像素到最遠(yuǎn)像素的距離b變化在范圍20mm至40mm內(nèi)，則可變焦距透鏡127的焦距f將在范圍20mm至40mm內(nèi)。對于某些應(yīng)用，距離b變化實際上可以在范圍3mm至300mm內(nèi)。

轉(zhuǎn)到圖8，描繪了系統(tǒng)801。在系統(tǒng)801中，可變焦距透鏡127被布置在掃描反射鏡系統(tǒng)115和投影表面102之間。這樣，固定焦距和/或靜態(tài)準(zhǔn)直透鏡117被布置在光源105和掃描反射鏡系統(tǒng)115之間。因此，系統(tǒng)801，并且特別地可變焦距聚焦透鏡127能夠在一個范圍（例如，幾十毫米等）上精確地調(diào)節(jié)光束109聚焦點距離。在該配置中，可變焦距透鏡127的焦距可以對應(yīng)于從聚焦點121和/或125到可變焦距透鏡127的實際距離。在一些示例的情況下，系統(tǒng)801可以在腕表投影儀中被實現(xiàn)，其中聚焦點和可變焦距透鏡127之間的距離將具有大的變化范圍。

轉(zhuǎn)到圖9，描繪了系統(tǒng)901。在系統(tǒng)901中，可變焦距透鏡127被布置在固定焦距和/或靜態(tài)準(zhǔn)直透鏡117與掃描反射鏡系統(tǒng)115之間。固定焦距和/或靜態(tài)準(zhǔn)直透鏡117繼而被布置在光源105前方。此外，系統(tǒng)901包括固定焦距和/或靜態(tài)投影透鏡124，其被放置在掃描反射鏡系統(tǒng)115和投影表面102之間。因此，系統(tǒng)901并且特別地透鏡124將投影圖像聚焦到投影表面102，而同時可變焦距透鏡127僅必須精細(xì)地調(diào)節(jié)被投影到投影表面102的聚焦圖像的位置。

轉(zhuǎn)到圖10，描繪了系統(tǒng)1001。在系統(tǒng)1001中，可變焦距透鏡127被布置在光源105和掃描反射鏡系統(tǒng)115之間。此外，固定焦距和/或靜態(tài)投影透鏡124被布置在掃描反射鏡系統(tǒng)115和投影表面102之間。因此，系統(tǒng)1001并且特別地固定焦距和/或靜態(tài)投影透鏡124將投影圖像聚焦到投影表面102，而同時可變焦距聚焦透鏡127僅必須精細(xì)地調(diào)節(jié)被投影到投影表面102的聚焦圖像的位置。

圖11圖示了描繪可變焦距透鏡127的焦距f與時間t之間的關(guān)系的圖1100。在時刻t1，焦距f等于f1。在該位置處，投影到點121的像素被投影在表面102上。這可以是焦距f可以取的最小值。在該情況下，點121處的像素將表面102上，其最靠近掃描反射鏡系統(tǒng)115?，F(xiàn)在，焦距f線性地增加直到時刻t2。在該時刻，焦距f取其最大值f2。在該位置處，投影到點125的像素被投影并聚焦在表面102上。在該情況下，點125處的像素將是表面102上離掃描反射鏡系統(tǒng)115最遠(yuǎn)的像素。此后，可變焦距透鏡127被迅速地移動回到其接近光源105的初始焦距f1，使得在時刻t3可以再次從點121處的像素開始掃描新的圖像。在一些示例中，可變焦距透鏡127僅跟隨掃描反射鏡系統(tǒng)115的慢軸的移動，如稍后更詳細(xì)地解釋的。在一些示例中，可變焦距透鏡127可以跟隨掃描反射鏡系統(tǒng)115的快軸的移動，或者可變焦距透鏡127可以跟隨掃描反射鏡系統(tǒng)115的慢軸和快軸二者的移動。

在一些示例的情況下，在光學(xué)系統(tǒng)101或上述任何光學(xué)系統(tǒng)（例如，201、301、401、501、701、801、901、1001等）中，（一個或多個）動態(tài)透鏡（例如，透鏡123、透鏡127、透鏡123和127二者等）可以以鏡軸113被取向。在一些示例中，在光學(xué)系統(tǒng)101或上述任何光學(xué)系統(tǒng)（例如，201、301、401、501、701、801、901、1001等）中，（一個或多個）動態(tài)透鏡（例如，透鏡123、透鏡127、透鏡123和127二者等）可以以鏡軸111被取向。

在一些示例的情況下，在光學(xué)系統(tǒng)101或上述任何光學(xué)系統(tǒng)（例如，201、301、401、501、701、801、901、1001等）中，（一個或多個）動態(tài)透鏡（例如，透鏡123、透鏡127、透鏡123和127二者等）可以以具有在動態(tài)透鏡和投影區(qū)域之間的距離中的最大變化的鏡軸被取向。在一些示例的情況下，距離（例如，距離中的變化等）可以通過攝像機三角測量技術(shù)、通過距離感測裝置來檢測，或者被提前選擇或提供。

應(yīng)當(dāng)注意，圖1b中的實線對應(yīng)于快鏡軸（例如，垂直軸113），而虛掃描線對應(yīng)于慢鏡軸（例如，水平軸111）。在一些示例中，慢軸振蕩與可變焦距透鏡127的焦距變化或可變位置透鏡123的位移變化同步，以將掃描光束109始終保持聚焦在投影表面102上，甚至在一個圖像內(nèi)。通過正確地選擇掃描反射鏡系統(tǒng)115的慢軸和快軸的取向，針對所顯示的垂直行中的每一個具有動態(tài)透鏡的一個調(diào)節(jié)位置是可能的。作為具體示例，對于具有640個垂直行和60hz的刷新速率的投影圖像而言，在最小值和最大值之間的動態(tài)透鏡的位移或焦距改變可以在l/60s=16ms內(nèi)被動態(tài)調(diào)節(jié)。

圖12圖示了本公開的示例性實現(xiàn)。特別地，該圖描繪了可穿戴設(shè)備1200，其可以被實現(xiàn)為一副眼鏡，也稱為眼鏡，諸如例如閱讀眼鏡、太陽眼鏡、智能眼鏡等。特別地，設(shè)備1200可以是增強和/或虛擬現(xiàn)實眼鏡。設(shè)備1200可以包括2dof基于mems的光柵掃描投影儀139-1和139-2。投影儀139可以包括上述任何光學(xué)系統(tǒng)（例如，系統(tǒng)101、201、301、401、501、701、801、901、1001等）。特別地，投影儀139中的每一個可以包括光源105、動態(tài)透鏡（例如，透鏡123、透鏡127等）和掃描反射鏡系統(tǒng)115。投影儀139被安裝在眼鏡框左側(cè)和右側(cè)中的每一個上。例如，投影儀139-1被安裝在框架上在位置132處，而投影儀139-2被安裝在框架上在位置133處。

投影儀139中的每一個投影獨立的圖像。特別地，投影儀139-1將圖像135投影到眼鏡透鏡137上，同時投影儀139-2將圖像136投影到眼鏡透鏡138上。也稱為中繼光學(xué)元件的眼鏡透鏡137和138可以是全息的、橢圓體或基于光衍射的透視或非透視組合器，其允許用戶同時看到真實的室外圖像和投影圖像。透鏡137和138可以包括光纖或一束光纖。

投影到眼鏡透鏡137和138的圖像135和1362被組合器反射朝向用戶的眼睛-瞳孔位置（例如，圖13-16中的位置45）。反射光束可以被準(zhǔn)直以為用戶提供將圖像感知為具有無限的視覺深度而不需要適應(yīng)用戶的眼睛透鏡的光學(xué)特性。

為了使反射光束準(zhǔn)直，投影圖像可以在眼鏡透鏡137和138之前聚焦。特別地，圖像可以聚焦在虛面上。這在圖13-16中更詳細(xì)地圖示。共同參考這些圖，更詳細(xì)地描繪了系統(tǒng)1200的一部分。特別地，這些圖描繪了投影圖像被聚焦在虛面140（也稱為接近投影表面（例如，眼鏡透鏡138）的虛平面）上。盡管參考眼鏡透鏡138描述了這些圖，但是它們可以適用于上述的眼鏡透鏡137或投影表面102。示例在該上下文中不被限制。要注意的是，虛平面可能不一定是數(shù)學(xué)平面。還應(yīng)當(dāng)注意，這些圖所示的可變位置透鏡123可以替代地是可變焦距透鏡127。在一些示例中，虛面140可以具有平面、球面、非球面、多項式或自由形式形狀。在一些示例中，表面140的形狀可以由在系統(tǒng)中實現(xiàn)的光束組合器來定義。

在一些示例的情況下，投影表面138和虛焦面140、141和/或142是平行的。在一些示例的情況下，虛焦面140、141和/或142可以是彎曲的，諸如例如，如圖14中所示。因此，觀看者可以感知與視網(wǎng)膜的曲率相匹配的虛像，并且因此，感知的虛像可以由觀看者感知為更加自然。投影表面138可以或可以不具有與虛焦面相同的形狀。

在一些示例的情況下，由眼鏡透鏡138反射的光束可以是發(fā)散的，例如，如圖15-16中所示。為了使反射光發(fā)散，投影圖像（例如，定義圖像的像素的每一個光束109）被聚焦在眼鏡透鏡138和虛焦面40之間。替代的虛焦面141和142也被描繪。要注意的是，焦面（例如，表面140、141、142等）越靠近眼鏡透鏡138，圖像視覺深度將看起來越接近。

如本文所使用的，術(shù)語虛焦面或虛平面旨在指代由二維（在平面虛面的情況下）或三維（在球面、非球面、多項式或自由形式形狀）中的焦點的集合定義的虛面，每個點是對應(yīng)于圖像的特定像素的單獨的光束的焦點。

更特別地轉(zhuǎn)到圖16，系統(tǒng)1300可以包括被布置在掃描反射鏡115和投影表面（例如，眼鏡透鏡138）之間的光學(xué)透鏡146和/或147。透鏡146和147可以被布置接近彼此具有它們之間的指定間隔。特別地，透鏡146和147可以被定位成使光束109擴展并且將光束109引導(dǎo)回到眼鏡透鏡138。透鏡146和147可以具有彼此不同的焦距。在一些示例中，透鏡146可以具有比透鏡147更低的焦距。因此，眼睛盒（eyebox）（例如，圖像將被觀看者看到的區(qū)域）可能增加，從而提供即使觀看位置在特定范圍內(nèi)移動圖像也仍然可見。

重要的是要注意，在圖13-16的示例中，焦平面位于投影表面138之前。換言之，虛焦面位于投影表面138和掃描反射鏡裝置115之間。然而，虛焦面可以替代地與投影表面重合或者位于其后方。要注意的是，定義距離感知的不是投影表面上的光束點大小，而是到達(dá)投影表面102的光束（例如，圖1中的光束109）的會聚/發(fā)散角。根據(jù)本公開，通過調(diào)節(jié)透鏡127的焦距或通過位移可移動透鏡123來修改那些光束中的每一個的角度是可能的。這將導(dǎo)致投影表面102上的修改的像素點大小。

圖17圖示了本公開的示例性實現(xiàn)。特別地，該圖描繪了可穿戴設(shè)備1700，其可以被實現(xiàn)為腕表，諸如例如智能手表。設(shè)備1700可以包括布置在設(shè)備1700的殼體148內(nèi)的2dof基于mems的掃描投影儀139。投影儀139可以被配置為將圖像投影到接近設(shè)備1700的表面上，諸如例如穿戴者的手149等。在一些示例的情況下，投影儀139可以被取向為使得緩慢移動的鏡軸（例如，軸111等）沿著接近設(shè)備1700的表面（例如，穿戴者的手的背面等）上的方向被取向，其具有在設(shè)備中的動態(tài)透鏡（例如，透鏡123、127等）和接近表面之間的距離中的最大變化。

圖18圖示了示例性光學(xué)系統(tǒng)1800的框圖。光學(xué)系統(tǒng)1700可以在本文描述的任何光學(xué)系統(tǒng)（諸如例如上述光學(xué)系統(tǒng)101、201、301、401、501、701、801、901和/或1001）中實現(xiàn)。通常，光學(xué)系統(tǒng)1800可以被實現(xiàn)為在圖像的投影期間動態(tài)地聚焦圖像的像素以將圖像投影到投影表面上，以提供深度的感知和/或到圖像的感知距離。特別地，系統(tǒng)1800可以包括反射鏡1815和多個動態(tài)透鏡1820。反射鏡1815和（一個或多個）動態(tài)透鏡1820被光學(xué)地耦合，使得反射鏡1815和（一個或多個）動態(tài)透鏡1820可以接收光束并且在顯示表面上掃描光束，而同時動態(tài)地聚焦掃描的光束以聚焦投影圖像的單獨的像素。系統(tǒng)1800可以附加地包括控制器1890，控制器1890可操作地耦合到反射鏡1815和（一個或多個）動態(tài)透鏡1820以使反射鏡1815掃描所接收的光束和使（一個或多個）動態(tài)透鏡1820在操作期間聚焦所接收和/或掃描的光束。

通常，控制器1890可以包括硬件并且可以被配置為執(zhí)行指令以使控制器1890向反射鏡1815和（一個或多個）動態(tài)透鏡1820發(fā)送一個或多個控制信號，該控制信號要使反射鏡1815繞多個軸旋轉(zhuǎn)并且使（一個或多個）動態(tài)透鏡1820位移和/或調(diào)節(jié)（一個或多個）透鏡1820的焦距。

控制器1890可以包括眼睛跟蹤組件1892。眼睛跟蹤組件1892可以包括攝像機或led、vcsel、微型led、rcled或基于激光的照明源和光傳感器（諸如光電二極管或光電二極管的陣列）的組合。眼睛跟蹤組件1892可以被配置為跟蹤和/或確定用戶或穿戴者的眼睛的位置或視點。

控制器1890可以包括距離測量組件1894。距離測量組件1894可以包括攝像機或led、vcsel、微型led、rcled或基于激光的照明源和光傳感器（諸如光電二極管或光電二極管的陣列）的組合。距離測量組件1894可以可操作地耦合到眼睛跟蹤組件1892（并且在一些示例中可以以相同的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)）來確定對象與觀看者的視距，其中虛像中的對象要被投影在表面102上。

控制器1890可以包括內(nèi)容修改組件1896。內(nèi)容修改組件1896可以被配置為修改虛焦面（例如，表面140、141、142等）和投影圖像（例如，圖像135、136等）來調(diào)節(jié)要被投影的圖像中的對象的表觀大小和位置。在一些示例的情況下，虛焦面和投影圖像在兩個維度中被修改。在一些示例的情況下，虛焦面和投影圖像在三個維度中被修改。

在一些示例的情況下，內(nèi)容修改組件1896可以通過跨投影表面（例如，表面102、表面137、表面138、表面149等）變化圖像的分辨率來修改要被投影的圖像。例如，組件1896可以在投影圖像中保持所選擇的圖像調(diào)制傳遞函數(shù)（mtf）或光學(xué)傳遞函數(shù)（otf）。mtf可以與投影表面上的圖像的各個位置處的像素之間的對比度相關(guān)聯(lián)。這樣，組件1896可以被配置為通過在產(chǎn)生投影表面上的兩個不同的位置的兩個不同的時刻使兩個連續(xù)的像素脈沖（pulse）來區(qū)分兩個連續(xù)的像素。

在一些示例中，內(nèi)容修改組件1896可以被配置為通過變化像素點大小或通過調(diào)節(jié)光源（例如，源105等）的脈沖來調(diào)節(jié)投影圖像。例如，代替基于on（開）-10ns（第一像素）、off（關(guān)）-1ns、on-10ns（第二像素）投影圖像，組件1896可以被配置為指定基于下述來投影圖像：脈沖on-10ns（第1像素）、off-10ns、on-10ns（第2像素）。因此，當(dāng)源（例如，源105）為off時，在投影表面上產(chǎn)生黑色部分。因此，如果兩個斑點之間的亮度的差異大于期望mtf對比度，則可以檢測兩個像素。

要注意的是，變化投影表面上的圖像分辨率不一定意味著投影的虛像的圖像分辨率被變化。例如，每行1000個像素可以被投影到投影表面（例如，138）上，但是在虛面（例如，140）上，像素可能重疊。這樣，其中有效分辨率在投影表面上低至1像素的情況（由于可以看到在彼此之上重疊的僅一個像素束）。然而，對于虛像，可以將其感知為“縮放”。特別地，由于存在相同的像素，但是其彼此分離，因此可以感知到全分辨率。因此，對于給定mtf值，將像素彼此區(qū)分是可能的。

在一些示例的情況下，內(nèi)容修改組件1896可以修改投影圖像，使得可以在投影表面上區(qū)分多個像素（例如，四個像素、八個像素等）。因此，與在投影表面上區(qū)分單個像素的情況相對，投影表面上增加焦點；然而，虛像可能仍然具有相同的分辨率。

在一些示例的情況下，控制器1890可以被配置為使系統(tǒng)在不同的感知位置處投影完整的圖像。例如，可以將一個圖像幀或一個幀集合投影到一個位置，并且將后續(xù)的圖像或幀集合投影到不同的位置。因此，可以在投影虛像的同時設(shè)置感知的投影距離，使得虛像在正確位置被感知。例如，如果用戶正在距離2m遠(yuǎn)的椅子觀看，則系統(tǒng)1800可以被配置為投影化身（avatar）的虛像，其被感知為坐在2m遠(yuǎn)的椅子上，而不是坐在20m遠(yuǎn)，其將使化身在距椅子的不同位置被感知。

在一些示例的情況下，控制器1890可以被配置為使系統(tǒng)在多個不同的感知距離處投影相同圖像的部分，例如，以產(chǎn)生虛像中的對象相對于觀看者移動的印象或簡單地示出靜態(tài)虛像，其中虛像的不同部分具有不同的感知距離。

通常，本文描述的光學(xué)系統(tǒng)可以在各種不同的光學(xué)投影設(shè)備（諸如例如單目設(shè)備、雙目設(shè)備、平視顯示器、全息系統(tǒng)等）中的任何一個中實現(xiàn)。因此，控制器1890可以被配置為使系統(tǒng)產(chǎn)生2d（具有距離感知）或真實3d圖像。在一些示例中，可以實現(xiàn)單目設(shè)備來投影3d虛像以被感知為具有連續(xù)的深度修改，諸如例如其中圖像的頂部在無限距離處被感知，并且圖像的底部在短距離處被感知。

作為另一示例，可穿戴設(shè)備可以在雙目系統(tǒng)中實現(xiàn)?？刂破?890可以被配置為使系統(tǒng)通過在不同圖像之間轉(zhuǎn)換和通過透視圖像渲染來投影真實3d環(huán)境。為了進(jìn)一步改善對3d圖像的感知，在虛像距離被物理上調(diào)節(jié)的意義上，可以物理上產(chǎn)生透視渲染。

在一些示例中，光學(xué)系統(tǒng)可以包括全息橫向反射器（trans-reflector），其是部分透射且部分反射的。在一些示例中，光學(xué)系統(tǒng)可以包括體積全息橫向反射器，其被配置為將光重定向朝向用戶的眼睛瞳孔。特別地，全息圖可以被配置為空間上反射多個光束朝向用戶眼睛瞳孔中的多個位置以便產(chǎn)生多個眼睛盒，所述多個光束表示聚焦在全息圖上的相同位置上的各種波長的相同像素。要注意的是，眼睛盒是區(qū)域，其中，一旦來回移動眼睛，觀看者仍然看到圖像。因此，為了擴大整個眼睛盒的大小，代替放大光束的大小，可以通過多個光束（通過使用具有三個不同波長的三個光源的三個光束）來反射每個像素。在一些示例的情況下，多個光束的波長可以彼此接近，使得它們被感知為相同或類似的顏色。

例如，可以選擇具有640mn、645nm、650nm的波長的三個紅色光源。由于全息圖在這種情況下是波長復(fù)用的全息圖，所以可以使用不同的波長，使得全息圖能夠?qū)⑷齻€不同的空間位置中的三個光束重定向在視網(wǎng)膜上。這種全息圖可以在不同的方向上重定向不同波長的光，即使光束到達(dá)全息圖表面，所述全息圖表面在相同點并且同時充當(dāng)全息漫射器（該點隨著掃描操作前進(jìn)而移動）。實際上，當(dāng)這樣做時，并且如果多個光束中的每一個表示相同的像素，并且通過使那些光束反射朝向眼睛并且在不同位置到達(dá)眼睛，則用戶一旦移動眼睛就將從一個光束“切換”到另一光束，但是由于其都表示相同的像素，觀看者將傾向于在切換眼睛盒的同時看到相同的圖像。對于觀看者來說，它然后將被感知為更大的眼睛盒。

因此，控制器1890可以被配置為使包括這樣的復(fù)用全息圖的系統(tǒng)將光束投影在全息漫射器上的相同位置處，并且動態(tài)地調(diào)節(jié)動態(tài)透鏡123和/或127以生成各種焦點，以便于生成具有各種感知距離的虛像?？刂破?890可以單獨針對投影圖像的每個像素調(diào)節(jié)動態(tài)透鏡123和/或127。這樣，可以在給定時刻生成多個眼睛盒，其中每個眼睛盒可以示出具有不同的感知距離的相同的虛像。因此，在該示例中，觀看者能夠通過簡單地看向不同的眼睛盒而在給定時刻在三個不同的感知虛像距離之間進(jìn)行選擇。

控制器1890可以被配置為使系統(tǒng)將多個光束引導(dǎo)到用戶視網(wǎng)膜處的相同位置，從而在給定的時刻生成單個眼睛盒。特別地，控制器1890可以被配置為單獨針對每個光束調(diào)節(jié)動態(tài)透鏡123和/或127，例如，透鏡127的焦距可以被調(diào)節(jié)為針對第一光束的第一焦距和針對第二光束的第二焦距。

在一些示例中，控制器1890可以逐像素調(diào)節(jié)動態(tài)透鏡123和/或127和/或逐幀調(diào)節(jié)圖像。要注意的是，雖然關(guān)于使用類似顏色描述了上述多光束全息系統(tǒng)，但是可以實現(xiàn)投影不同顏色的多個光束的系統(tǒng)。因此，控制器1890可以被配置為基于光束的各種波長來調(diào)節(jié)投影虛像的感知距離。

圖19描繪了用于投影虛像的邏輯流程1900。邏輯流程1900可以在框1910處開始。在框1910處“接收要被反射的光束”，反射鏡115可以接收光束，諸如例如光束109。特別地，光源105可以發(fā)射光束109，所述光束109被反射鏡115接收?？刂破?890可以被配置為使反射鏡115實現(xiàn)圖像光柵掃描操作以將虛像投影在投影表面102上。此外，在框1910處，光學(xué)系統(tǒng)，并且特別地動態(tài)透鏡123和/或127可以被配置為將掃描和反射的光束聚焦到焦面（例如，投影表面102、透鏡137、透鏡138、虛面140、141、142等）。

繼續(xù)到框1920“確定投影虛像的距離”，控制器1890可以確定將虛像投影到投影表面上的距離。特別地，在框1920處，控制器1890可以確定和/或感測觀看者的眼睛位置。可以基于檢測到的眼睛位置來確定觀看者所觀看的對象，并且可以識別到檢測到的對象的距離。在一些示例中，所確定的投影虛像的距離可以對應(yīng)于所確定的到檢測到的對象的距離。

繼續(xù)到框1930“基于所確定的投影虛像的距離來調(diào)節(jié)（一個或多個）動態(tài)透鏡。在框1930處，控制器1890可以被配置為向透鏡123和/或127發(fā)送控制信號以使透鏡動態(tài)地調(diào)節(jié)（例如，位移、改變焦距等）以使投影的虛像在對應(yīng)于在框1920處確定的距離的距離處被感知。

圖20圖示了存儲介質(zhì)2000的實施例。存儲介質(zhì)2000可以包括制品。在一些示例中，存儲介質(zhì)2000可以包括任何非瞬時計算機可讀介質(zhì)或機器可讀介質(zhì)，諸如光學(xué)、磁性或半導(dǎo)體存儲裝置。存儲介質(zhì)2000可以存儲各種類型的計算機可執(zhí)行指令，例如2002）。例如，存儲介質(zhì)2000可以存儲實現(xiàn)技術(shù)1900的各種類型的計算機可執(zhí)行指令。

計算機可讀或機器可讀存儲介質(zhì)的示例可以包括能夠存儲電子數(shù)據(jù)的任何有形介質(zhì)，其包括易失性存儲器或非易失性存儲器、可移除或不可移除存儲器、可擦除或不可擦除存儲器、可寫或可重寫存儲器等。計算機可執(zhí)行指令的示例可以包括任何合適類型的代碼，諸如源代碼、編譯代碼、解釋代碼、可執(zhí)行代碼、靜態(tài)代碼、動態(tài)代碼、面向?qū)ο蟮拇a、視覺代碼等。該示例在該上下文中不被限制。

圖21是示例性系統(tǒng)實施例的示圖，并且特別地，描繪了可以包括各種元件的平臺3000。例如，該圖描繪了平臺（系統(tǒng)）3000可以包括處理器/圖形核3002、芯片組/平臺控制中心（pch）3004、輸入/輸出（i/o）設(shè)備3006、隨機存取存儲器（ram）（諸如動態(tài)ram（dram））3008以及只讀存儲器（rom）3010、顯示電子裝置3020、顯示器3022（例如，包括上述光學(xué)系統(tǒng)，諸如例如系統(tǒng)101、201、301、401、501、701、801、901、1001、1200、1700、1800等）和各種其他平臺組件3014（例如，風(fēng)扇、貫流式風(fēng)機、散熱器、dtm系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、住房、通風(fēng)口等）。系統(tǒng)3000還可以包括無線通信芯片3016和圖形設(shè)備3018。然而，實施例不限于這些元件。

如所描繪的，i/o設(shè)備3006、ram3008和rom3010通過芯片組3004的方式被耦合到處理器3002。芯片組3004可以通過總線3012被耦合到處理器3002。因此，總線3012可以包括多個線路。

處理器3002可以是包括一個或多個處理器核的中央處理單元，并且可以包括具有任何數(shù)目的處理器核的任何數(shù)目的處理器。處理器3002可以包括任何類型的處理單元，諸如例如cpu、多處理單元、精簡指令集計算機（risc）、具有流水線的處理器、復(fù)雜指令集計算機（cisc）、數(shù)字信號處理器（dsp）等。在一些實施例中，處理器3002可以是位于分離的集成電路芯片上的多個分離的處理器。在一些實施例中，處理器3002可以是具有集成圖形的處理器，而在其它實施例中，處理器3002可以是一個或多個圖形核。

可以使用表達(dá)“一個實施例”或“實施例”連同它們的衍生物來描述一些實施例。這些術(shù)語意味著結(jié)合實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在至少一個實施例中。在說明書中的各個地方的短語“在一個實施例中”的出現(xiàn)不一定都指代相同的實施例。此外，可以使用表達(dá)“耦合”和“連接”連同它們的衍生物描述一些實施例。這些術(shù)語不一定意圖作為彼此的同義詞。例如，可以使用術(shù)語“連接”和/或“耦合”來描述一些實施例，以指示兩個或多個元件彼此直接物理或電接觸。然而，術(shù)語“耦合”也可以意味著兩個或更多個元件不彼此直接接觸，但仍然彼此協(xié)作或交互。此外，可以組合來自不同實施例的各方面或元件。

要強調(diào)的是，提供了本公開的摘要以允許讀者快速確定技術(shù)公開的性質(zhì)。它在理解它不會用于解釋或限制權(quán)利要求的范圍或含義的情況下被提交。此外，在前面的具體實施方式中，可以看到，為了簡化本公開的目的，各種特征被一起成組在單個實施例中。該公開的方法不應(yīng)當(dāng)被解釋為反映所要求保護(hù)的實施例要求比每個權(quán)利要求中明確記載的更多特征的意圖。而是，如以下權(quán)利要求所反映的那樣，本發(fā)明的主題在于少于單個公開的實施例的所有特征。因此，以下權(quán)利要求由此被并入具體實施方式中，其中每個權(quán)利要求獨立地作為單獨的實施例。在所附權(quán)利要求中，術(shù)語“包括”和“在其中”分別用作相應(yīng)的術(shù)語“包含”和“其中”的簡體英文等同物。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用作標(biāo)記，并不意圖對其對象施加數(shù)值要求。

以上已經(jīng)描述的內(nèi)容包括所公開的架構(gòu)的示例。當(dāng)然，不可能描述組件和/或方法的每一個可想到的組合，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到許多另外的組合和置換是可能的。因此，新穎的架構(gòu)旨在包含落在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有這樣的變更、修改和變化。詳細(xì)的公開內(nèi)容現(xiàn)在轉(zhuǎn)到提供與另外的實施例有關(guān)的示例。以下提供的實施例不意圖是限制性的。

示例1.一種裝置，包括：掃描反射鏡，其用于接收光束并且反射所接收的光束；動態(tài)光學(xué)透鏡，用于將所反射的光束聚焦在焦平面處以投影虛像；以及控制器，用于向動態(tài)光學(xué)透鏡發(fā)送控制信號以使動態(tài)光學(xué)透鏡在虛像的投影期間進(jìn)行調(diào)節(jié)。

示例2.示例1的裝置，其中所述動態(tài)光學(xué)透鏡是可變位置透鏡，所述控制器要向可變位置透鏡發(fā)送控制信號以使可變位置透鏡相對于掃描反射鏡改變位置。

示例3.示例1的裝置，其中所述動態(tài)光學(xué)透鏡是可變焦距透鏡，所述控制器要向可變焦距透鏡發(fā)送控制信號以使可變焦距透鏡改變焦距。

示例4.示例1的裝置，所述掃描反射鏡可繞第一軸和不同于第一軸的第二軸旋轉(zhuǎn)。

示例5.示例1的裝置，所述掃描反射鏡要在投影表面處投影圖像，所述焦平面與投影表面重合。

示例6.示例1的裝置，所述掃描反射鏡要在投影表面處投影圖像，所述焦平面接近投影表面。

示例7.示例5至6中任一項的裝置，所述投影表面要反射光束的一部分，所述動態(tài)光學(xué)透鏡要將光束聚焦在焦平面上，使得光束的反射部分被準(zhǔn)直或發(fā)散，使得投影圖像將被感知為投影的虛像。

示例8.示例7的裝置，其中所述焦平面是虛焦面。

示例9.示例1的裝置，其中所述投影表面是半透明的。

示例10.示例1的裝置，包括布置在掃描反射鏡和投影表面之間的至少一個光學(xué)元件，所述至少一個光學(xué)元件要會聚所反射的光束并且將所會聚的光束重定向到投影表面。

示例11.示例1的裝置，包括固定位置投影透鏡，其被布置在掃描反射鏡和焦平面之間以聚焦反射光。

示例12.示例1的裝置，其中所述動態(tài)光學(xué)透鏡相對于所接收的光束被布置在掃描反射鏡之前。

示例13.示例1的裝置，其中所述焦平面包括投影表面。

示例14.示例1的裝置，其中所述焦平面是平面、球面、非球面或多項式的。

示例15.一種用于投影圖像的系統(tǒng)，包括：光源，用于發(fā)射光束；掃描反射鏡，用于接收光束并且反射所接收的光束；動態(tài)光學(xué)透鏡，用于將所反射的光束聚焦在焦平面處以投影虛像；以及控制器，用于向動態(tài)光學(xué)透鏡發(fā)送控制信號以使動態(tài)光學(xué)透鏡在虛像的投影期間進(jìn)行調(diào)節(jié)。

示例16.示例15的系統(tǒng)，所述掃描反射鏡要將光束反射到投影表面上，所述投影表面要反射光束的一部分，所述動態(tài)光學(xué)透鏡要將光束聚焦在焦平面上，使得光束的反射部分被準(zhǔn)直或發(fā)散，使得投影圖像被感知為投影的虛像。

示例17.示例16的系統(tǒng)，包括投影表面。

示例18.示例17的系統(tǒng)，其中所述投影表面是眼鏡透鏡、頭盔面甲或擋風(fēng)玻璃。

示例19.示例17的系統(tǒng)，其中所述投影表面是半透明的。

示例20.示例16的系統(tǒng)，其中所述焦平面與投影表面重合。

示例21.示例16的系統(tǒng)，其中所述焦平面接近投影表面。

示例22.示例16的系統(tǒng)，其中所述動態(tài)光學(xué)透鏡是可變位置透鏡，所述控制器要向可變位置透鏡發(fā)送控制信號以使可變位置透鏡相對于掃描反射鏡改變位置。

示例23.示例15的系統(tǒng)，其中所述動態(tài)光學(xué)透鏡是可變焦距透鏡，所述控制器要向可變焦距透鏡發(fā)送控制信號以使可變焦距透鏡改變焦距。

示例24.示例15的系統(tǒng)，所述掃描反射鏡可繞第一軸和不同于第一軸的第二軸旋轉(zhuǎn)。

示例25.示例15的系統(tǒng)，其中所述焦平面是虛焦面。

示例26.示例16的系統(tǒng)，包括被布置在掃描反射鏡和投影表面之間的至少一個光學(xué)元件，所述至少一個光學(xué)元件要會聚所反射的光束并且將所會聚的光束重定向到投影表面。

示例27.示例15的系統(tǒng)，包括固定位置投影透鏡，其被布置在掃描反射鏡和焦平面之間以聚焦所反射的光。

示例28.示例15的系統(tǒng)，其中所述動態(tài)光學(xué)透鏡被布置在掃描反射鏡和光源之前。

示例29.示例15的系統(tǒng)，其中所述焦平面是平面、球面、非球面或多項式的。

示例30.示例15的系統(tǒng)，包括準(zhǔn)直透鏡，其被布置在光源和動態(tài)光學(xué)透鏡之間以準(zhǔn)直光束。

示例31.示例15的系統(tǒng)，其中所述動態(tài)透鏡被布置在掃描反射鏡和焦平面之間。

示例32.示例31的系統(tǒng)，包括準(zhǔn)直透鏡，其被布置在光源和掃描反射鏡之間以用于準(zhǔn)直光束。

示例33.示例24的系統(tǒng)，其中所述掃描反射鏡繞第一軸比繞第二軸更緩慢地振蕩，所述控制要使第一軸沿著a取向，其中投影圖像具有在掃描反射鏡和焦平面之間的距離中的最大變化。

示例34.示例16的系統(tǒng)，其中所述投影表面包括全息圖，并且其中通過使用多于一個光束來投影投影表面上的一個圖像像素，每個光束投影具有彼此不同波長的相同像素，所述動態(tài)光學(xué)透鏡單獨地調(diào)節(jié)每一個光束的焦點。

示例35.一種用于投影虛像的方法，所述方法包括：接收光束；將光束反射到投影表面上；將所反射的光束透射通過動態(tài)光學(xué)透鏡以將所反射的光束聚焦在焦平面處以投影虛像；以及在虛像的投影期間調(diào)節(jié)動態(tài)光學(xué)透鏡。

示例36.示例35的方法，包括繞第一軸和不同于第一軸的第二軸旋轉(zhuǎn)反射鏡以將光束反射到投影表面上。

示例37.示例35的方法，包括向動態(tài)光學(xué)透鏡發(fā)送控制信號以使動態(tài)光學(xué)透鏡改變位置以變化焦平面的深度。

示例38.示例35的方法，包括向動態(tài)光學(xué)透鏡發(fā)送控制信號以使動態(tài)光學(xué)透鏡改變焦距以變化焦平面的深度。

示例39.示例35的方法，包括：檢測觀看者的眼睛位置；基于檢測到的眼睛位置來檢測對象；以及確定到所述對象的距離，其中基于所確定的距離來調(diào)節(jié)動態(tài)光學(xué)透鏡。

示例40.包括指令的至少一個非瞬時計算機可讀存儲介質(zhì)，所述指令當(dāng)由處理器執(zhí)行時使處理器：向動態(tài)光學(xué)透鏡發(fā)送控制信號以在虛像的投影期間調(diào)節(jié)動態(tài)光學(xué)透鏡，其中，通過以下來投影虛像：接收光束，將光束反射到投影表面上并且將所反射的光束透射通過動態(tài)光學(xué)透鏡以將所反射的光束聚焦在焦平面處以投影虛像。

示例41.示例40的至少一個非瞬時計算機可讀存儲介質(zhì)，所述指令使處理器向動態(tài)光學(xué)透鏡發(fā)送控制信號以使動態(tài)光學(xué)透鏡改變位置以變化焦平面的深度。

示例42.示例40的至少一個非瞬時計算機可讀存儲介質(zhì)，所述指令使處理器向動態(tài)光學(xué)透鏡發(fā)送控制信號以使動態(tài)光學(xué)透鏡改變焦距以變化焦平面的深度。

示例43.一種裝置，包括用于執(zhí)行示例35至39中任一項的方法的部件。