DE10219512A1 - Kompensation der Fehlsichtigkeit mittels eines deformierten/deformierbaren Spiegels oder/und einer korrigierenden Optik in einem Virtual Reality Display - Google Patents

Kompensation der Fehlsichtigkeit mittels eines deformierten/deformierbaren Spiegels oder/und einer korrigierenden Optik in einem Virtual Reality Display

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Abstract

Beschrieben wird ein Virtual Reality Display mit DOLLAR A - einem Display, wie einem LCD-Display zur Darstellung von einzuspiegelnden Informationen etc., DOLLAR A - einer Abbildungsoptik zur Abbildung des Displays, DOLLAR A - einem teildurchlässigen Spiegel, sowie DOLLAR A - einem Reflexionsspiegel, der das vom Display kommende und vom teildurchlässigen Spiegel umgelenkte Strahlenbündel zurück zum teildurchlässigen Spiegel und durch diesen hindurch in das Auge des Trägers des Displays reflektiert. DOLLAR A Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in dem Strahlengang zwischen Display und Auge eine zusätzliche optische Wirkung vorhanden ist, die eine Fehlsichtigkeit des Trägers korrigiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Virtual Reality Display.
  • In den letzten Jahren hat die sogenannte Virtual Reality (VR) und die interaktive 3D-Visualisierung vermehrt Einzug in technisch-wissenschaftliche Anwendungen gehalten. Die VR kann dabei als selbständige Technologie, aber auch als ergänzende Technologie beispielsweise zur Medizin angesehen werden. Eine weitere beliebte Anwendung der VR ist auch bei Computerspielen gegeben, wobei der Benutzer beispielsweise über einen Headset für Virtual Reality in die im Computer vorliegende virtuelle Umgebung vollständig integriert wird.
  • Bei den sogenannten "Headsets Virtual Reality Displays" wird ein LCD-Display mittels eines Linsensystems und eines ebenen Spiegels ins Auge abgebildet.
  • Trägt nun ein Fehlsichtiger einen Headset Virtual Reality Display, muß er zur Kompensation seiner Refraktionsanomalie zusätzlich beispielsweise eine Korrektionsbrille tragen. Das zusätzliche Tragen der Korrektionsbrille erweist sich als sehr störend für das Wohlbefinden des Fehlsichtigen. Auch wird dadurch die ideale Anpassung des Headset Virtual Reality Display an den Kopf des Fehlsichtigen unnötigerweise erschwert.
  • In der Literatur sind zahlreiche Methoden zur Korrektur von Abbildungsfehlern bekannt. Eine Möglichkeit zur Kompensation einer Augenaberration ist die Verwendung von deformierbaren Spiegelvorrichtungen (Lijun Zhu et al. Adaptive control of a micromachined continuous-membrane deformable mirror for aberration compensation, Applied Optics, Vol. 38, No. 1, S. 168, 1999).
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die geschilderten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Virtual Reality Display
    • - mit einem Display, wie einem LCD-Display zur Darstellung von einzuspiegelnden Informationen etc.,
    • - einer Abbildungsoptik zur Abbildung des Displays,
    • - einem teildurchlässigen Spiegel, sowie
    • - einem Reflexionsspiegel, der das vom Display kommende und vom teildurchlässigen Spiegel umgelenkte Strahlenbündel zurück zum teildurchlässigen Spiegel und durch diesen hindurch in das Auge des Trägers des Displays reflektiert,
    bereitzustellen, mit der ein Fehlsichtiger ohne Korrektionsbrille das LCD-Display eines Virtual Reality Displays scharf und frei von Abbildungsfehlern sehen kann.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in dem Strahlengang zwischen Display und Auge eine zusätzliche optische Wirkung vorhanden ist, die eine Fehlsichtigkeit des Trägers korrigiert.
  • Dabei ist die zusätzliche optische Wirkung zur Korrektion einer individuellen Fehlsichtigkeit einstellbar und kann ferner auch einen eventuellen astigmatischen Fehler eines Auges korrigieren.
  • Neben dem Reflexionsspiegel kann auch die Abbildungsoptik die korrigierende zusätzliche optische Wirkung erzeugen.
  • Der Reflexionsspiegel hat eine sammelnde oder zerstreuende Wirkung, die derart ausgelegt ist, dass sie die Fehlsichtigkeit des Trägers korrigiert.
  • Der Reflexionsspiegel ist in seinem Grundzustand ein ebener Spiegel und ferner ist wenigstens ein Deformationselement vorgesehen, das den Reflexionsspiegel derart deformiert, dass er die für die Korrektion der Fehlsichtigkeit erforderliche sphärische und/oder astigmatische Wirkung hat.
  • Dabei sind das oder die Deformationselemente mechanische Stellelemente oder von einer Steuereinheit angesteuerte elektrische Stellelemente, wie Piezoelemente.
  • Fig. 1 zeigt ein Virtual Reality Display nach dem Stand der Technik mit einem ebenen Spiegel. In dieses Display kann ein Reflexionsspiegel anstelle des ebenen Spiegels, zur Kompensation der Fehlsichtigkeit des Trägers eingebaut werden. Auf der anderen Seite kann die abbildende Optik so gestaltet werden, daß sie die Fehlsichtigkeit des Betrachters korrigiert. Es ist auch denkbar, beide Methoden zu kombinieren.
  • Somit kann ein Fehlsichtiger ohne eine störende Korrektionsbrille das LCD-Display eines Virtual Reality Displays scharf und frei von Abbildungsfehlern sehen.

Claims (8)

1. Virtual Reality Display mit
- einem Display, wie einem LCD-Display zur Darstellung von einzuspiegelnden Informationen etc.,
- einer Abbildungsoptik zur Abbildung des Displays,
- einem teildurchlässigen Spiegel, sowie
- einem Reflexionsspiegel, der das vom Display kommende und vom teildurchlässigen Spiegel umgelenkte Strahlenbündel zurück zum teildurchlässigen Spiegel und durch diesen hindurch in das Auge des Trägers des Displays reflektiert,
dadurch gekennzeichnet, dass in dem Strahlengang zwischen Display und Auge eine zusätzliche optische Wirkung vorhanden ist, die eine Fehlsichtigkeit des Trägers korrigiert.
2. Display nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche optische Wirkung zur Korrektion einer individuellen Fehlsichtigkeit einstellbar ist.
3. Display nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche optische Wirkung auch einen eventuellen astigmatischen Fehler eines Auges korrigiert.
4. Display nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungsoptik auch die korrigierende zusätzliche optische Wirkung aufbringt.
5. Display nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflexionsspiegel die korrigierende zusätzliche optische Wirkung erzeugt.
6. Display nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflexionsspiegel eine sammelnde oder zerstreuende Wirkung hat, die derart ausgelegt ist, dass sie die Fehlsichtigkeit des Trägers korrigiert.
7. Display nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflexionsspiegel in seinem Grundzustand ein ebener Spiegel ist, und dass wenigstens ein Deformationselement vorgesehen ist, das den Reflexionsspiegel derart deformiert, dass er die für die Korrektion der Fehlsichtigkeit erforderliche sphärische und/oder astigmatische Wirkung hat.
8. Display nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Deformationselemente mechanische Stellelemente oder von einer Steuereinheit angesteuerte elektrische Stellelemente, wie Piezoelemente sind.
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