用于近眼显示器的自由曲面光学透镜结构制造技术

一种近眼显示器(NED)，包括具有主棱镜透镜和透明校正透镜的增强现实(AR)透镜，其中AR透镜包括向钝形尖端逐渐变窄的底部边缘；以及微显示面板，耦合到AR透镜并包括：配置为处理用于向佩戴NED的用户显示的内容的处理器；和耦合到处理器并配置为将所述内容投影到AR透镜的显示器。镜的显示器。镜的显示器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于近眼显示器的自由曲面光学透镜结构
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]不适用。


[0003]所公开的实施例总体上涉及近眼显示器，具体地涉及用于近眼显示器的光学架构。

技术介绍

[0004]近眼显示器(NED)，也称为头戴式显示器(HMD)或智能眼镜，通过将计算机生成的图像投影到用户的眼睛中以在用户的视野(FOV)中创建虚拟图像，提供增强现实(AR)、混合现实(MR)或虚拟现实(VR)体验。计算机生成的图像是相长的，意味着它们增加了用户的自然环境；或者，计算机生成的图像是相消的，意味着它们掩盖了用户的自然环境。自然环境可以是用户在其自然FOV中看到的环境。因此，用户可以看到虚拟图像和用户的自然FOV的组合。

技术实现思路

[0005]根据本公开的第一个方面，提供了一种近眼显示器(NED)，包括增强现实(AR)透镜，所述增强现实(AR)透镜包括主棱镜透镜和透明校正透镜，其中AR透镜包括向钝形尖端逐渐变窄的底部边缘，以及微显示面板，耦合到AR透镜并包括：配置为处理用于向佩戴NED的用户显示的内容的处理器；和耦合到处理器并配置为将所述内容投影到AR透镜的显示器。
[0006]在根据第一方面的NED的第一实施方式中，AR透镜包括向用户显示来自外部环境的内容和光的光学区域，其中光学区域包括主棱镜透镜、透明校正透镜和AR透镜的底部边缘的一部分。
[0007]在根据第一方面或第一方面的任何在先实施方式的NED的第二实施方式中，AR透镜的光学区域的两侧和AR透镜的底部边缘的整个长度都是逐渐变窄的。
[0008]在根据第一方面或第一方面的任何在先实施方式的NED的第三实施方式中，AR透镜的光学区域和底部边缘包括透明塑料材料。
[0009]在根据第一方面或第一方面的任何在先实施方式的NED的第四实施方式中，底部边缘逐渐变窄为三棱柱、梯形棱柱或半半球。
[0010]在根据第一方面或第一方面的任何在先实施方式的NED的第五实施方式中，AR透镜的光学区域的底部边缘可拆卸地连接到逐渐变窄的斜面边缘。
[0011]在根据第一方面或第一方面的任何在先实施方式的NED的第六实施方式中，斜面边缘至少部分地围绕AR透镜的光学区域。
[0012]在根据第一方面或第一方面的任何在先实施方式的NED的第七实施方式中，在将来自外部环境的光呈现给用户之前，内容通过AR透镜的显示校正透镜和主棱镜透镜。
[0013]在根据第一方面或第一方面的任何在先实施方式的NED的第八实施方式中，使AR透镜的底部边缘或光学区域逐渐变窄减小了AR透镜的表观厚度。
[0014]根据本公开的第二方面，提供了一种用于制造NED的方法。所述方法包括提供一种AR透镜，所述AR透镜包括主棱镜透镜和透明校正透镜，将NED框架连接到AR透镜，并将AR透镜的底部边缘逐渐变窄为钝形尖端。
[0015]在根据第二方面的方法的第一实施方式中，使接近透明校正透镜的AR透镜的底部边缘逐渐变窄包括将斜面边缘连接到AR透镜的光学区域，其中光学区域向用户显示来自外部环境的内容和光，其中光学区域包括主棱镜透镜、透明校正透镜和AR透镜的底部边缘的一部分。
[0016]在根据第二方面或第二方面的任何在先实施方式的方法的第二实施方式中，使用胶水将斜面边缘连接到AR透镜的光学区域。
[0017]在根据第二方面或第二方面的任何先前实施方式的方法的第三实施方式中，使接近透明校正透镜的AR透镜的底部边缘逐渐变窄包括抛光AR透镜的光学区域的侧面和底部边缘，其中所述光学区域向用户显示来自外部环境的内容和光，并且其中所述光学区域包括所述主棱镜透镜、所述透明校正透镜和所述AR透镜的底部边缘的一部分。
[0018]根据本公开的第三方面，提供了一种NED，包括AR透镜，所述AR透镜包括显示校正透镜、主棱镜透镜和透明校正透镜，其中所述AR透镜包括向钝形尖端逐渐变窄的底部边缘；以及微显示面板，耦合到AR透镜并且包括配置为处理用于通过AR透镜向佩戴NED的用户显示的内容的处理器。
[0019]在根据第三方面的NED的第一实施方式中，AR透镜包括向用户显示来自外部环境的内容和光的光学区域，其中光学区域包括主棱镜透镜、透明校正透镜和AR透镜的底部边缘的一部分。
[0020]在根据第三方面或第三方面的任何在先实施方式的NED的第二实施方式中，接近底部边缘的AR透镜的光学区域的两侧和AR透镜底部边缘的整个宽度是逐渐变窄的。
[0021]在根据第三方面或第三方面的任何在先实施方式的NED的第三实施方式中，AR透镜的光学区域包括透明塑料材料。
[0022]在根据第三方面或第三方面的任何在先实施方式的NED的第四实施方式中，底部边缘逐渐变窄为三棱柱、梯形棱柱或半半球。
[0023]在根据第三方面或第三方面的任何在先实施方式的NED的第五实施方式中，AR透镜的光学区域可分离地连接到在AR透镜的底部边缘处逐渐变窄的斜面边缘。
[0024]在根据第三方面或第三方面的任何在先实施方式的NED的第六实施方式中，斜面边缘至少部分地围绕AR透镜的光学区域。
[0025]上述任何实施例可与上述任何其它实施例组合以创建新实施例。通过以下结合附图和权利要求的详细描述，将更清楚地理解这些和其他特征。
附图说明
[0026]为了更全面地理解本公开，现在参考以下结合附图和详细描述的简要描述，其中相似的附图标记表示相似的部分。
[0027]图1A是示出根据本公开的各种实施例的NED的外部的图。
[0028]图1B是示出根据本公开的各种实施例的NED的内部的图。
[0029]图2A是示出根据本公开的各种实施例的NED内的AR透镜的图。
[0030]图2B是示出根据本公开的各种实施例的AR透镜内的显示路径的光线图。
[0031]图2C是示出根据本公开的各种实施例的具有钝形底部边缘的AR透镜的前视图的图。
[0032]图2D是示出根据本公开的各种实施例的具有钝形底部边缘的AR透镜的俯视图的图。
[0033]图3A是示出根据本公开的各种实施例的NED的AR结构的外部的图。
[0034]图3B是示出根据本公开的各种实施例的NED的AR结构的内部的图。
[0035]图4A是示出根据本公开的各种实施例的具有钝形底部边缘的AR透镜结构的侧视图的图。
[0036]图4B是示出根据本公开的各种实施例的具有钝形底部边缘的AR透镜结构的前视图的图。
[0037]图5A
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D是示出根据本公开的各种实施例的可以连接到AR透镜的底部边缘以形成钝形底部边缘的斜面边缘的各种视图的图。
[0038]图6A
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B是示出根据本公开的各种实施例的具有成型为梯形棱柱的钝形底部边缘的AR透镜结构的各种视图的图。
[0039]图7A
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B是示出根据本公开的各种实施例的具有成型为半半球的钝形底部边缘的A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】所要求保护的是：1.一种近眼显示器(NED)，包括：增强现实(AR)透镜，包括主棱镜透镜和透明校正透镜，其中所述AR透镜包括向钝形尖端逐渐变窄的底部边缘；以及耦合至所述AR透镜的微型显示面板，包括：处理器，配置为处理用于向佩戴所述NED的用户显示的内容；以及显示器，耦合至所述处理器并配置为将所述内容投影到所述AR透镜。2.根据权利要求1所述的NED，其中所述AR透镜包括向所述用户显示来自外部环境的所述内容和光的光学区域，其中所述光学区域包括所述主棱镜透镜、所述透明校正透镜和所述AR透镜的所述底部边缘的一部分。3.根据权利要求1至2中任一项所述的NED，其中所述AR透镜的光学区域的两侧和所述AR透镜的所述底部边缘的整个长度是逐渐变窄的。4.根据权利要求1至3中任一项所述的NED，其中所述AR透镜的光学区域和所述底部边缘包括透明塑料材料。5.根据权利要求1至4中任一项所述的NED，其中所述底部边缘逐渐变窄为三棱柱、梯形棱柱或半半球。6.根据权利要求1至5中任一项所述的NED，其中所述AR透镜的光学区域的底部边缘可拆卸地连接到逐渐变窄的斜面边缘上。7.根据权利要求1至6中任一项所述的NED，其中斜面边缘至少部分围绕所述AR透镜的光学区域。8.根据权利要求1至7中任一项所述的NED，其中在将来自所述外部环境的光呈现给所述用户之前，所述内容通过所述AR透镜的显示校正透镜和所述主棱镜透镜。9.根据权利要求1至8中任一项所述的NED，其中使所述AR透镜的所述底部边缘或光学区域逐渐变窄减小所述AR透镜的表观厚度。10.一种用于制造近眼显示器(NED)的方法，包括：提供一种增强现实(AR)透镜，包括主棱镜透镜和透明校正透镜；将所述NED的框架连接到所述AR透镜；以及将所述AR透镜的底部边缘逐渐变窄为钝形尖端。11.根据权利要求10所述的方法，其中使接近所述透明校正透镜的所述AR透镜的所述底部边缘逐渐变窄包括将斜面边缘连接到...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志强，安格斯，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：