场曲校正显示器制造技术

本申请涉及场曲校正显示器。头戴式显示器(HMD)，包括场曲校正(FC)显示器，以减小被输出到用户眼睛的图像中的场曲。FC显示器包括产生图像光的元件和用以减小图像光的场曲的元件。FC显示器可包括具有透镜的显示面板、具有反射偏振器和反射表面的显示面板、或其他光学元件。FC显示器可以包括薄型透镜配置，其包括具有四分之一波片的偏振显示器，反射镜和偏振反射镜。

【技术实现步骤摘要】
场曲校正显示器本申请是申请日为2017年3月1日，申请号为201780016203.1，专利技术名称为“场曲校正显示器”的申请的分案申请。
本披露总体上涉及对光学像差进行矫正，并且具体地涉及对瞳泳进行矫正。
技术介绍
在头戴式显示器(HMD)中，用户眼睛占据一般被称为眼睛盒的空间区域(通常针对用户的左眼和右眼存在相应的眼睛盒)。HMD显示内容并将内容定向到眼睛盒。但是当用户将他们的眼睛移动到眼睛盒内和/或HMD的位置相对于用户的头部的位置改变时，用户的眼睛在眼睛盒内的位置会改变。眼睛的位置在眼睛盒内的改变可能导致呈现给用户的内容中的失真。这种效果被称为瞳泳，并且由于各种原因(包括例如增加的校准难度和由于垂直视差的问题而引起的运动晕眩)，这可能是针对HMD的问题。用于减少瞳泳的常规方法增加了HMD的复杂性。例如，解决方案包括眼睛跟踪单元，该眼睛跟踪单元用瞳孔位置连续地重新校准HMD。
技术实现思路
根据本专利技术的实施方式具体地在针对系统的所附权利要求中公开，其中，在一权利要求组中提到的任何特征，例如系统，也可以在另一权利要求组中要求保护，例如方法、存储介质或计算机程序产品。所附权利要求中的引用关系或引用内容仅因形式原因而选择。但是，从之前的任何权利要求中(具体而言，多重引用)特意引用的任何主题也可被要求，因此无论所附权利要求选择何种引用关系，权利要求及其特征的任何组合都能被要求。可以要求保护的主题不仅包括如在所附权利要求书中阐述的特征的组合，还包括如在权利要求中的特征的任何其他组合，其中在权利要求中提到的每个特征可以与权利要求中的任何其他特征或其他特征的组合组合组合。此外，在此描述或描绘的任何实施方式和特征可以以单独的权利要求和/或与在此描述或描绘的任何实施方式或特征或与所附权利要求的任何特征的任何组合来要求保护。在根据本专利技术的实施方式中，头戴式显示器(HMD)包括：被配置为校正被输出到该HMD的用户的眼睛的图像中的场曲的场曲校正(FC)显示器，该FC显示器包括：显示块，被配置为输出图像光；以及光学块，该光学块被配置为用于将经过场曲校正的图像光光学地引导至该HMD的与该HMD的用户的眼睛的位置相对应的出瞳，其中，所述显示块和所述光学块中的至少一个针对场曲光学地校正所述图像光。该显示块进一步包括电子显示面板，该FC显示器进一步包括：包括安装表面和显示表面的纤维锥，该安装表面被形成到该电子显示面板的该表面上并且被附着到该表面上以接收来自该电子显示面板的该图像光，并且该显示表面具有被配置为输出校正了从该电子显示面板接收的该图像光中的场曲的图像光的形状。该纤维锥的显示表面可以是球面凹形的。纤维锥的安装表面可以是平坦的。纤维锥的安装表面可以是圆柱形弯曲的。电子显示面板的盖玻璃可以是光纤面板。电子显示面板的盖玻璃可以是具有补偿由光学块产生的场曲的形状的光纤面板。显示块可以包括投影仪和漫射器，漫射器被配置为接收来自投影仪的图像光，漫射器具有被配置为输出经过场曲校正的图像光的形状。该显示块进一步可包括：电子显示面板，该电子显示面板包括反射表面和耦接至该反射表面的四分之一波片，并且其中该FC显示器进一步包括：反射偏振器，该反射偏振器被配置成反射从该电子显示面板发射的一个偏振的图像光并且透射从该电子显示面板的该反射表面反射的另一偏振的图像光并且穿过该四分之一波片，该反射偏振器具有被配置为输出校正了从该电子显示面板接收的图像光中的场曲的图像光的形状。电子显示面板的反射表面可以是电子显示面板的不发射光的区域上的反射器。该显示块进一步可包括：电子显示面板；以及在该电子显示面板的表面上的该电子显示面板的反射表面，以及其中该FC显示器进一步包括：第一四分之一波片，第二四分之一波片，以及反射偏振器，被配置为：反射从该电子显示面板发射且穿过该第一四分之一波片一次和该第二四分之一波片一次的一个偏振的图像光；透射在穿过该第一四分之一波片一次和该第二四分之一波片一次之后从该电子显示面板的该表面上的该电子显示面板的反射表面反射的另一偏振的图像光，该反射光由该第二四分之一波片透射；以及具有被配置为输出校正了从该电子显示面板接收的该图像光中的场曲的该图像光的形状。电子显示面板的反射表面可以是电子显示面板的不发射光的区域上的反射器。显示块进一步可以包括透明电子显示面板、四分之一波片、反射器，并且FC显示器进一步包括反射偏振器，其中反射偏振器可以被配置为：反射从该透明电子显示面板发射的一个偏振的图像光；透射从该反射器反射且穿过该四分之一波片两次的另一偏振的该图像光；以及具有被配置为输出校正了从该透明电子显示面板接收的该图像光中的场曲的该图像光的形状。在根据本专利技术的实施方式中，头戴式显示器(HMD)可包括：被配置为校正被输出到该HMD的用户的眼睛的图像中的场曲的场曲校正(FC)显示器，该FC显示器包括：输出图像光的电子显示面板；被配置成线性地偏振图像光的线性偏振器；以及薄型(pancake，饼干，扁平)透镜组件，该薄型透镜组件包括：第一光学元件，该第一光学元件包括第一波片表面和第一镜表面，该第一波片表面是四分之一波片，该四分之一波片被配置为接收来自该线性偏振器的光并偏移图像光的偏振，该第一镜表面是被配置为透射图像光的一部分的部分反射镜，以及第二光学元件，该第二光学元件包括第二波片表面和第二镜表面，该第二波片表面是四分之一波片，该四分之一波片被配置为接收来自该第一光学元件的图像光并且移位由该第二波片表面透射的图像光的偏振，该第二镜表面是偏振反射器，该第二镜表面被配置为用于朝向该第二波片表面反射第一偏振的图像光并且向与该HMD的用户的眼睛的位置相对应的该HMD的出瞳透射被校正了场曲的第二偏振的图像光。第一光学元件和第二光学元件的一个或多个表面可具有被配置为输出校正了从电子显示面板接收的图像光中的场曲的图像光的形状。该形状可以是球面凹形的。第一镜表面可具有第一曲率半径，且第二镜表面具有在第一曲率半径的阈值范围内的第二曲率半径。在根据本专利技术的实施方式中，头戴式显示器(HMD)可包括：被配置为校正被输出到该HMD的用户的眼睛的图像中的场曲的场曲校正(FC)显示器，该FC显示器包括：显示块，被配置为输出图像光；以及光学块，该光学块被配置为将经过了场曲校正的图像光光学地引导至该HMD的与该HMD的用户的眼睛的位置相对应的出瞳，该光学块包括第一和第二透镜，该第一透镜被配置为从该显示块接收该图像光，并且该第二透镜被配置为将从该第一透镜输出的图像光光学地引导至该HMD的与该HMD的用户的眼睛的位置相对应的出瞳。该显示块可进一步被配置为包括电子显示面板，且该第一透镜为包括两个部分的双合透镜，该两个部分中的一者为负元件。...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n场曲校正(FC)显示器，所述场曲校正显示器被配置为校正被输出到所述系统的用户的眼睛的图像中的场曲，所述场曲校正显示器包括：/n显示块，所述显示块被配置为输出图像光，所述显示块包括：/n投影仪和漫射器，所述漫射器被配置为接收来自所述投影仪的所述图像光，所述漫射器具有被配置为输出场曲被校正的所述图像光的形状；以及/n光学块，所述光学块被配置为将经过了场曲校正的所述图像光光学地引导至所述系统的与所述系统的用户的眼睛的位置相对应的出瞳。/n

【技术特征摘要】
20160302 US 62/302,675;20170224 US 15/441,7381.一种系统，包括：
场曲校正(FC)显示器，所述场曲校正显示器被配置为校正被输出到所述系统的用户的眼睛的图像中的场曲，所述场曲校正显示器包括：
显示块，所述显示块被配置为输出图像光，所述显示块包括：
投影仪和漫射器，所述漫射器被配置为接收来自所述投影仪的所述图像光，所述漫射器具有被配置为输出场曲被校正的所述图像光的形状；以及
光学块，所述光学块被配置为将经过了场曲校正的所述图像光光学地引导至所述系统的与所述系统的用户的眼睛的位置相对应的出瞳。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述漫射器的粒度为小于所述投影仪的像素节距的数量级。


3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述漫射器的形状被配置为沿着与所述光学块的焦平面相对应的弯曲的图像平面输出所述图像光。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述漫射器被配置为漫射来自所述投影仪的所述图像光。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述漫射器包括反射面。


6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述投影仪相对于用户的眼睛定位在所述漫射器后面。


7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述投影仪相对于用户的眼睛定位在所述漫射器前面。


8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述投影仪是激光投影仪。


9.根据权利要求1所述的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿莹，雅克·戈利耶，史蒂芬·詹姆斯·麦克纳利，布雷特·约瑟夫·布尔亚尔斯，斯科特·查尔斯·麦克尔道尼，
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