一种近眼光学器件包括具有用于传播光的透明孔径的衬底。多个不显眼的电气部件由衬底支撑在衬底的透明孔径中。不显眼的电气部件可以以不显眼的图案设置，并且可以电耦合到多个不显眼的导电迹线，这些导电迹线也可以以不显眼的图案设置。不显眼的图案可以包括例如不对称图案、非周期性图案、伪随机图案、曲折图案、用伪随机扰动调制的周期性图案、或者用伪随机扰动调制的非矩形图案。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】不显眼的近眼电气部件
本公开涉及近眼(near-eye)设备，并且具体涉及用于眼睛区域跟踪的可佩戴光学、光电和电光设备、它们的部件、模块以及相关的制造和操作方法。背景近眼光学器件(near-eyeoptics，NEO)用于矫正视力缺陷，收集有关眼睛位置和定向的信息，为用户捕捉外部视觉场景，或者当与诸如近眼显示器的附加电子设备结合使用时，用附加信息或虚拟对象来增强真实场景。在一些NEO系统中，使用近眼跟踪器(NET)来跟踪用户的头部、面部和/或眼睛位置和定向，并且所跟踪的信息用于推断用户的意图、传达用户的面部表情或者用虚拟图像、符号或标志来增强真实世界场景。可以通过用微型照明器阵列照射眼睛来跟踪眼睛区域。使用专用成像系统获得被照射的眼睛的实时图像，并将其馈送给控制器。希望提高眼睛跟踪的保真度和可靠性。专利技术概述根据本专利技术，提供了一种近眼光学器件(NEO)和近眼显示器(NED)以及制造NEO的方法。根据本专利技术的一个方面，提供了一种近眼光学器件，该近眼光学器件包括：衬底，该衬底具有透明孔径(clearaperture)，以供光穿过该透明孔径传播；以及由衬底支撑在衬底的透明孔径中的多个不显眼的(inconspicuous)电气部件，其中，不显眼的电气部件电耦合到多个不显眼的导电迹线。优选地，电气部件被设置成彼此相距至少5mm。优选地，电气部件的宽度和长度小于0.5mm。优选地，多个不显眼的电气部件缺少设置在透明孔径的光轴的12度内的电气部件。>优选地，衬底对于穿过透明孔径的可见光是透明的。优选地，近眼光学器件包括以下至少一个：显示器、处方透镜、主动聚焦光学器件、衰减器或快门。优选地，电气部件被布置在多个单独成形的部件集群(cluster)中，其中，多个集群的集群中的任意两个部件之间的距离小于集群尺寸，并且其中，多个集群的任意两个集群之间的距离大于最小集群间距离(minimalinter-clusterdistance)。优选地，近眼光学器件包括近眼跟踪器，其中，电气部件包括被配置为向眼睛区域提供照明光以用于眼睛跟踪的照明器。优选地，以下至少一项成立：照明器具有不同的预定义光功率水平(opticalpowerlevels)，或者照明器包括扩展光源，每个扩展光源的光功率密度具有不同的横向分布。优选地，近眼跟踪器包括用于对眼睛区域成像的成像系统，其中，衬底包括用于将从眼睛区域反射的照明光的至少一部分重定向到成像系统的光学元件。光学元件优选地包括可切换透镜或可切换光栅中的至少一种。根据本专利技术的另一方面，提供了一种近眼显示器(NED)，其包括：电子显示器，用于向该NED的适眼区(eyebox)提供显示光；照明衬底，其在NED的视场中具有透明孔径，以供来自电子显示器的显示光穿过透明孔径传播；以及多个不显眼的照明器，用于向NED的用户的眼睛区域提供照明光；其中，不显眼的照明器由照明衬底支撑在照明衬底的透明孔径中；并且其中，不显眼的照明器电耦合到多个不显眼的导电迹线，用于向多个不显眼的照明器提供电力。近眼显示器优选地进一步包括：成像系统；以及与照明衬底成堆叠配置的成像衬底，该成像衬底包括用于将从眼睛区域反射的照明光的至少一部分重定向到成像系统的光学元件。优选地，电子显示器包括光瞳复制波导，用于引导显示光并在光瞳复制波导的近侧外表面处的多个偏移位置输出显示光。优选地，照明衬底、成像衬底和光瞳复制波导以堆叠配置设置，并且其中，光瞳复制波导的近侧外表面面向成像衬底的远侧表面。根据本专利技术的另一方面，提供了一种制造近眼光学器件的方法，该方法包括：提供衬底，该衬底具有透明孔径，以供光穿过该透明孔径传播；将多个不显眼的电气部件设置在衬底的透明孔径内；以及将多个不显眼的电气部件电耦合到多个不显眼的导电迹线。优选地，不显眼的导电迹线以不显眼的图案设置，该不显眼的图案包括以下至少一种：不对称图案、非周期性图案、伪随机图案、曲折图案、用伪随机扰动调制的周期性图案或非矩形图案。优选地，多个不显眼的电气部件缺少设置在透明孔径的光轴的12度内的电气部件。优选地，衬底的透明孔径对于可见光是透明的。将会理解，本专利技术的每个方面可以包括针对本专利技术的任何另外的方面而描述的任何合适的特征。附图简述现在将结合附图描述示例性实施例，附图中：图1是近眼光学器件的示意性正视图；图2是图1的近眼光学器件的衬底的示意性等轴视图，该衬底支撑电气部件和导电迹线；图3A是不对称的不显眼的图案的示例性示意图；图3B是非周期性不显眼的图案的示例性示意图；图3C是伪随机的不显眼的图案的示例性示意图；图3D是曲折的不显眼的图案的示例性示意图；图3E是用伪随机扰动调制的周期性不显眼的图案的示例性示意图；图3F是用伪随机扰动调制的极角(polarangle)不显眼的图案的示例性示意图；图4是近眼光学器件的不同观看区域的示意图；图5A是包括主动聚焦光学器件的近眼光学器件的侧视横截面图；图5B是包括衰减器或快门的近眼光学器件的侧视横截面图；图5C是包括近眼跟踪器的近眼光学器件的侧视横截面图；图6是包括功能衬底的堆叠的近眼光学器件的侧视横截面图；图7A和7B分别是根据一个实施例的近眼跟踪器的示意性正视和侧视横截面侧视图；图8是近眼照明器的示意性俯视图；图9是近眼照明器集群的示意性俯视图；图10是扩展的近眼照明器的示意性俯视图；图11A和11B分别是根据一个实施例的近眼显示器的示意性正面和侧面截面侧视图；图12是制造近眼照明器的方法的流程图；图13A是结合了本公开的照明器的眼镜形状因子近眼AR/VR显示器的等距视图；图13B是图13A的近眼AR/VR显示器的侧视截面图；和图14是结合了本公开的照明器的HMD的等距视图。详细描述虽然结合各种实施例和示例描述了本教导，但是并不意图使本教导受限于这些实施例。相反，如本领域技术人员将理解的，本教导包括各种替代物和等同物。本文中叙述本公开的原理、方面和实施例以及其特定示例的所有陈述旨在包括其结构和功能的等同物。另外，意图使这样的等同物包括当前已知的等同物以及将来开发的等同物(即，所开发的执行相同功能的任何元件)，而不管结构如何。除非明确说明，否则如本文所使用的，术语“第一”、“第二”等不旨在暗示顺序排序，而是旨在将一个元件与另一个元件区分开来。类似地，除非明确说明，否则方法步骤的顺序排序并不暗示它们的执行的顺序排序。根据本公开，提供了一种近眼光学器件，其包括衬底和多个不显眼的电气部件，该衬底具有透明孔径以供光穿过该孔径传播，该多个不显眼的电气部件由衬底支撑在衬底的透明孔径中。不显眼的电气部件电耦合到多个不显眼的导电迹线。在一些实施例中，电气部件被设置成彼此相距至少5mm。在一些实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种近眼光学器件，包括：/n衬底，其具有透明孔径，以供光穿过所述透明孔径传播；和/n多个不显眼的电气部件，其由所述衬底支撑在所述衬底的透明孔径中，其中，所述不显眼的电气部件电耦合到多个不显眼的导电迹线。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181109 US 62/758,422;20181218 US 16/224,2451.一种近眼光学器件，包括：
衬底，其具有透明孔径，以供光穿过所述透明孔径传播；和
多个不显眼的电气部件，其由所述衬底支撑在所述衬底的透明孔径中，其中，所述不显眼的电气部件电耦合到多个不显眼的导电迹线。
2.根据权利要求1所述的近眼光学器件，其中，所述电气部件被设置成彼此相距至少5mm；和/或其中，所述电气部件的宽度和长度小于0.5mm。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的近眼光学器件，其中，所述多个不显眼的电气部件缺少设置在所述透明孔径的光轴的12度内的电气部件；和/或其中，所述衬底对于穿过所述透明孔径的可见光是透明的。
4.根据权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的近眼光学器件，包括显示器、处方透镜、主动聚焦光学器件、衰减器或快门中的至少一个。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的近眼光学器件，其中，所述电气部件设置在多个单独成形的部件集群中，其中，所述多个集群的集群中的任意两个部件之间的距离小于集群尺寸，并且其中
所述多个集群中的任意两个集群之间的距离大于最小集群间距离。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的近眼光学器件，包括近眼跟踪器，其中，所述电气部件包括被配置为向眼睛区域提供照明光以用于眼睛跟踪的照明器。
7.根据权利要求6所述的近眼光学器件，其中，以下至少一项成立：所述照明器具有不同的预定义光功率水平，或者所述照明器包括扩展光源，每个扩展光源的光功率密度具有不同的横向分布。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的近眼光学器件，其中，所述近眼跟踪器包括用于对所述眼睛区域成像的成像系统，其中，所述衬底包括用于将从所述眼睛区域反射的所述照明光的至少一部分重定向到所述成像系统的光学元件。
9.根据权利要求8所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡罗尔·康斯坦丁·哈奇利亚斯，罗宾·夏尔马，克里斯托弗·元庭·廖，安德鲁·约翰·欧德柯克，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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