一种用于与头戴显示器一起使用的设备以及头戴显示器制造技术

一种用于与头戴显示器一起使用的设备包括：弯曲目镜，用于将显示光引导到从周围位置偏移的观察区域，并沿朝向眼睛的方向在观察区域中发射显示光。该弯曲目镜包括：引导显示光的弯曲光导、凹的面朝眼睛的表面、凸且与面朝眼睛的表面相对的面向外界的表面，和光组合器，该光组合器被布置在观察区域处，以使显示光朝向朝向眼睛的方向转向，用于从弯曲光导输出。光组合器对通过面向外界的表面入射的环境光是部分投射的，从而观察区域是透视的。在一些实施例中，棱镜靠近输入表面布置，以针对由弯曲光导导致的横向色差对显示光进行预补偿。

An apparatus for use with a head mounted display, and a head mounted display

For use with a head mounted display device includes a curved eyepiece, used to display light guide from the area around the offset observation, and along the direction toward the eyes in the observation area in light emitting display. The curved eyepiece including: the guide light guide, bending concave display light towards the surface of the eye, and the convex surface facing the eyes relative for outside surface, and the optical combiner, the optical combiner is arranged in the observation area, so that the display light toward the direction toward the eyes turn from bending for light guide output. The light combiner partially projects the ambient light incident through the surface facing the outside so that the viewing area is clairvoyant. In some embodiments, the prism is arranged near the input surface to compensate for the display light in response to the transverse chromatic aberration caused by the bent light guide.

【技术实现步骤摘要】
一种用于与头戴显示器一起使用的设备以及头戴显示器
本申请大体涉及光学领域，且特别地，涉及头戴显示器。
技术介绍
安装在头部的显示器(“HMD”)或头戴显示器是安装在头部或绕头部佩戴的显示装置。HMD通常包含某种接近眼睛的光学系统，以产生位于用户前几米处的放大的虚拟图像。单眼显示器称为单目镜(monocular)HMD，而双眼显示器称为双目镜HMD。一些HMD仅显示计算机产生的图像(“CGI”)，而其他类型的HMD能够将CGI叠加在真实世界视图上。后一类型的HMD典型地包括一些形式的透视目镜，且可用作用于实现增强的现实的硬件平台。通过增强的现实，观察者的图像世界通过覆盖的CGI增强，还称为平视显示器。HMD具有大量实际和休闲应用。宇宙空间应用允许飞行员看到重要的飞行控制信息，而没有将他们的眼睛带离飞行路径。公众安全应用包括地图和热成像的战术显示。其他应用领域包括视频游戏、交通和电信。随着技术的演变，势必有新发现的实际和休闲应用；但是，许多这些应用由于用于执行现有HMD的传统光学系统的成本、尺寸、重量、厚度、视野、效率和图像质量而受到限制。
技术实现思路
一种用于与头戴显示器一起使用的设备，该设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与头戴显示器一起使用的设备，其特征在于，该设备包括：弯曲目镜，用于将通过从观察区域沿周围定位的输入表面处接收的显示光引导，并沿朝向眼睛的方向在观察区域中发射显示光，该弯曲目镜包括：弯曲光导，以经由全内反射将显示光从输入表面引导到观察区域；面朝眼睛的表面，其是凹的；面向外界的表面，其是凸的，且与面朝眼睛的表面相对；和光组合器，布置在观察区域处，以使显示光朝向面朝眼睛的方向转向，用于从弯曲光导输出，其中，光组合器对通过面向外界的表面入射的环境光是部分透射的，从而观察区域是透视的；以及棱镜，靠近输入表面布置，以在通过输入表面之前针对弯曲光导导致的横向色差对显示光进行预补偿。

【技术特征摘要】
2016.04.07 US 15/093,2271.一种用于与头戴显示器一起使用的设备，其特征在于，该设备包括：弯曲目镜，用于将通过从观察区域沿周围定位的输入表面处接收的显示光引导，并沿朝向眼睛的方向在观察区域中发射显示光，该弯曲目镜包括：弯曲光导，以经由全内反射将显示光从输入表面引导到观察区域；面朝眼睛的表面，其是凹的；面向外界的表面，其是凸的，且与面朝眼睛的表面相对；和光组合器，布置在观察区域处，以使显示光朝向面朝眼睛的方向转向，用于从弯曲光导输出，其中，光组合器对通过面向外界的表面入射的环境光是部分透射的，从而观察区域是透视的；以及棱镜，靠近输入表面布置，以在通过输入表面之前针对弯曲光导导致的横向色差对显示光进行预补偿。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括：显示面板，用于产生显示光，且布置为靠近棱镜，以通过棱镜将该显示光朝向输入表面发射，其中，显示面板相对于弯曲光导对准，从而从显示面板上的给定像素输出的图像光的法向光线大体通过头戴显示器的眼睛框的中心指向。3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，输入表面在面朝眼睛的表面和面向外界的表面之间延伸，且与之相交接，其中，输入表面、面朝眼睛的表面和面向外界的表面全部是连续的表面，而在曲率上没有不连续性。4.如权利要求2所述的设备，其特征在于，该设备还包括：框架组件，支撑弯曲目镜、显示面板和棱镜，用于佩戴在用户头部上，且观察区域定位在用户眼睛前方，其中，弯曲目镜旋转第一角度，以将显示面板定位在观察区域上方，其中，从输入表面延伸到光组合器的弯曲光导的中心线与第一角度对准。5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，显示面板旋转第二角度，该第二角度与第一角度互补，以抵消第一角度旋转在从弯曲目镜输出的显示光上的旋转作用。6.如权利要求4所述的设备，其特征在于，该设备还包括：偏振旋转器，布置在显示面板和输入表面之间，以旋转显示光的线偏振，用于相对于弯曲光导的中心线的对准，以减小双折射导致的偏振状态的非对称性。7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括：偏振旋转器，布置在显示面板和输入表面之间，以旋转显示光的线偏振，用于相对于光组合器对准，从而显示光的线偏振在入射在光组合器上时基本仅具有s偏振。8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括：可调整安装件，用于相对于弯曲光导安装棱镜，其中，可调整安装件允许棱镜相对于输入表面横向地滑动，以调整在观察区域中从弯曲目镜输出的显示光的焦点。9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，弯曲目镜还包括：第一透镜本体，具有第一厚部分、第一薄部分以及在第一厚部分和第一薄部分之间的第一过渡表面；第二透镜本体，具有第二厚部分、第二薄部分以及在第二厚部分和第二薄部分之间的第二过渡表面；其中，第一厚部分匹配至第二薄部分，第一过渡表面匹配至第二过渡表面，其中，弯曲光导布置在第一厚部分内，并且其中，光组合器布置在第一和第二过渡表面之间。10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，具有第一折射率的透明粘结剂将第一厚部分粘结至第二薄部分以在第一和第二透镜本体之间建立全内反射界线，该第一折射率小于第一和第二透镜本体...

【专利技术属性】
技术研发人员：OA马丁内斯，O察克马克西，JC邓菲，
申请(专利权)人：谷歌公司，
类型：新型
国别省市：美国,US