用于頭部可穿戴顯示器的透明目鏡的制作方法
【專利摘要】一種用于頭部可穿戴顯示器的目鏡包括導(dǎo)光部件，該導(dǎo)光部件用于引導(dǎo)在從觀看區(qū)域偏移的外圍位置接收的顯示光并在觀看區(qū)域中沿著朝向眼睛的方向發(fā)射顯示光。導(dǎo)光部件包括：輸入表面，被取向為將顯示光接收到導(dǎo)光部件中；面朝眼睛的表面，具有反射部分和觀看部分；折轉(zhuǎn)表面，被取向為將通過輸入表面接收的顯示光反射到面朝眼睛的表面的反射部分；以及第一界面表面，被取向為接收從面朝眼睛的表面的反射部分反射的顯示光。部分反射層在觀看區(qū)域中設(shè)置在第一界面表面上，以沿著朝向眼睛的方向反射顯示光而穿過面朝眼睛的表面的觀看部分。
【專利說明】
用于頭部可穿戴顯示器的透明目鏡
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開總體上涉及光學(xué)領(lǐng)域，特別地而不是排他地涉及用于頭部可穿戴顯示器(head wearable display)的目鏡(eyepiece)。
【背景技術(shù)】
[0002]頭戴式顯示器(“HMD”)或者頭部可穿戴顯示器是佩帶在頭上或者在頭附近的顯示裝置。HMD通常并入某種近眼光學(xué)系統(tǒng)以產(chǎn)生位于用戶前面幾米的放大的虛擬圖像。單眼顯示器被稱為單目HMD，而雙眼顯示器被稱為雙目HMD。一些HMD僅顯示計算機(jī)生成的圖像(“CGI”)，而另一些類型的HMD能夠在真實世界圖景上疊加CGI。后面這種類型的HMD通常包括某種形式的透明目鏡(see-through eyepiece)并能夠用作用于實現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實的硬件平臺。利用增強(qiáng)現(xiàn)實，觀察者的真實世界的圖像用重疊的CGI增強(qiáng)，這也稱為平視顯示器(“HUD”)ο
[0003]HMD具有許多實用性的應(yīng)用和休閑的應(yīng)用。航空和航天應(yīng)用允許飛行員看見重要的飛行控制信息而不必使他們的眼睛離開飛行路徑。公共安全應(yīng)用包括地圖和熱成像的戰(zhàn)術(shù)顯示。其它的應(yīng)用領(lǐng)域包括視頻游戲、交通運(yùn)輸和無線電通信。隨著技術(shù)進(jìn)步，一定有新發(fā)現(xiàn)的實用性應(yīng)用和休閑應(yīng)用；然而由于用來實施現(xiàn)有的HMD的傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)的成本、尺寸、重量、視野和效率，這些應(yīng)用中的許多應(yīng)用受到限制。
【附圖說明】
[0004]本發(fā)明的非限制且非窮舉的實施方式被參考以下的附圖描述，其中在各個視圖中相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件，除非另外地指定。附圖不必按比例，而是重點在于示出被描述的原理上。
[0005]圖1A是根據(jù)本公開的一實施方式的用于頭部可穿戴顯示器的透明目鏡的平面圖。
[0006]圖1B示出根據(jù)本公開的一實施方式的用于頭部可穿戴顯示器的透明目鏡的彎曲楔形部分。
[0007]圖2是根據(jù)本公開的一實施方式的用于頭部可穿戴顯示器的透明目鏡的透視圖。
[0008]圖3是根據(jù)本公開的一實施方式的包括框架座的透明目鏡的俯視圖。
[0009]圖4A和圖4B示出根據(jù)本公開的一實施方式的包括透明目鏡的示范性頭部可穿戴顯示器。
[0010]圖5A和圖5B是附錄，其給出描述根據(jù)本公開的一實施方式的透明目鏡的示范性實施方式的表面曲率的下陷方程(sag equat1n)。
【具體實施方式】
[0011]用于頭部可穿戴顯示器的透明目鏡的系統(tǒng)和裝置的實施方式在這里被描述。在以下的描述中，大量細(xì)節(jié)被闡述以提供對實施方式的徹底的理解。然而，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，這里描述的技術(shù)能夠被實施而沒有所述細(xì)節(jié)中的一個或更多個，或者能夠以其它的方法、部件、材料等來實施。在其它的情況下，眾所周知的結(jié)構(gòu)、材料或操作沒有被詳細(xì)示出或者描述以避免使某些方面模糊。
[0012]遍及本說明書的對“一種實施方式”或“一實施方式”的提及意味著結(jié)合所述實施方式描述的具體的特征、結(jié)構(gòu)或者特性被包括在本發(fā)明的至少一種實施方式中。因而，短語“在一種實施方式中”或者“在一實施方式中”在遍及本說明書的各個地方的出現(xiàn)未必全都指的是同一實施方式。此外，所述具體的特征、結(jié)構(gòu)或者特性可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞浇Y(jié)合在一種或更多種實施方式中。
[0013]圖1A、圖2和圖3示出根據(jù)本公開的一實施方式的供頭部可穿戴顯示器使用的透明目鏡100。圖1A是目鏡100的平面圖，圖2是目鏡100的透視圖，圖3是包括框架座的另一平面圖。目鏡100的所示實施方式包括導(dǎo)光部件105、透明附加部件110、部分反射層115、顯示源120和框架座125。圖1B僅示出透明附加部件110和部分反射層115。導(dǎo)光部件105的示出的實施方式包括輸入表面130、面朝眼睛的表面(eye-ward facing surface) 135、折轉(zhuǎn)表面(folding surface)140、界面表面145和觀看區(qū)域147。附加部件110的示出的實施方式包括界面表面150和面對外部場景的表面(external scene facing surface) 155。面朝眼睛的表面135包括反射部分160和觀看部分165。觀看區(qū)域147是目鏡100的在眼睛175前面的體積區(qū)域(volumetric reg1n)，而觀看部分165是面朝眼睛的表面135的讓顯示光180和外部場景光170從其穿過而到達(dá)眼睛175的部分。
[0014]在一種實施方式中，導(dǎo)光部件105和附加部件110被制造成兩個獨立的零件，這兩個獨立的零件沿著界面表面145和150用透明的粘合劑粘合在一起。導(dǎo)光部件105和附加部件110可以由具有相同折射系數(shù)的兩種不同的材料制造，或者都由相同的材料制造。例如，導(dǎo)光部件105和附加部件110可以由光學(xué)級塑料(例如Zeonex E-330-R)、玻璃或者另外的材料制造。在一種實施方式中，所述部件被注塑成形，被加工以添加以下討論的各種光學(xué)涂層/光學(xué)層，然后沿著界面表面145和150被接合在一起。在一種實施方式中，導(dǎo)光部件105和附加部件110由具有比空氣高的折射系數(shù)的材料制造，以在導(dǎo)光部件105內(nèi)的一個或多個表面處引起全界面折射(“TIR”)。
[0015]在所不的實施方式中，部分反射層115沿著界面表面145和150設(shè)置在導(dǎo)光部件105和附加部件110之間。部分反射層115可以在將這兩個部件接合在一起之前被涂覆到界面表面145和150之一或者兩者上。部分反射層115可以被實施為常規(guī)分束器(例如非偏振的分束器膜)或者偏振的分束器(“PBS”)。分束比(splitting rat1)可以根據(jù)設(shè)計需要來選擇，但是在一種實施方式中可以被實施為50/50分束器。在部分反射層115米用PBS實施的實施方式中，顯示源120將輸出偏振光，該偏振光具有被選擇的偏振以基本上被部分反射層115反射。PBS設(shè)計能夠用來提高光學(xué)系統(tǒng)的效率。例如，LCD或硅上液晶(“LCoS” )是輸出偏振光的示例顯示技術(shù)。當(dāng)然，外部偏振膜可以與其它非偏振顯示技術(shù)結(jié)合使用。當(dāng)以偏振光工作時，使用低應(yīng)力材料以減少雙折射對光學(xué)設(shè)計的影響會有益的。因此，在一些實施方式中，導(dǎo)光部件105可以由低應(yīng)力的塑料、玻璃或者其它低應(yīng)力的光學(xué)級材料制造。
[0016]由于分束器僅是部分反射的并且導(dǎo)光部件105和附加部件110由光學(xué)上透射的材料(例如透明的塑料)制造，所以觀看區(qū)域147允許外部場景光170的至少一部分穿過而到達(dá)眼睛175。目鏡100用作光合路器(optical combiner)，該光合路器將外部場景光170與沿著朝向眼睛的方向穿過觀看部分165發(fā)射到眼睛175里的顯示光180合并。這樣，目鏡100能夠向眼睛175顯示增強(qiáng)的現(xiàn)實。
[0017]在操作期間，顯示源120從觀看區(qū)域147偏移的外圍位置發(fā)射顯示光180到導(dǎo)光部件105中。顯示源120可以使用各種不同的顯示技術(shù)(包括液晶顯示器(“LCD”)、有機(jī)發(fā)光二極管(“0LED”)顯示器或者另外的顯示技術(shù))實施。顯示光180可以包括計算機(jī)生成的圖像。
[0018]顯示光180穿過輸入表面130入射到導(dǎo)光部件105中。輸入表面130是具有屈光力的彎曲表面。在一種實施方式中，對于近眼配置，輸入表面130用來放大顯示光180。在一種實施方式中，輸入表面130包括曲率細(xì)化(refinement)以控制光學(xué)畸變。圖5A中的表面SI給出一種實施方式中的下陷方程(sag equat1n)，該方程具有描述用于輸入表面130的示例曲率的系數(shù)值。
[0019]在顯示光180穿過輸入表面130進(jìn)入導(dǎo)光部件105之后，它入射到鄰近輸入表面130設(shè)置的折轉(zhuǎn)表面140上。折轉(zhuǎn)表面140用于將顯示光180向面朝眼睛的表面135的反射部分160反射。在一種實施方式中，面朝眼睛的表面135和折轉(zhuǎn)表面140兩者都是借助于TIR和對顯示光140遵循的光路的入射角的仔細(xì)的設(shè)計控制而反射顯示光180的透明表面。通過對折轉(zhuǎn)表面140和面朝眼睛的表面135的反射使用TIR，因為目鏡100對外部觀察者將表現(xiàn)為透明目鏡，所以目鏡100實現(xiàn)所希望的工業(yè)設(shè)計特性。在另一實施方式中，折轉(zhuǎn)表面140可以用反射膜涂覆以反射顯示光180，而不需要TIR。圖5A中的表面S2給出一種實施方式中的下陷方程，該方程具有描述用于折轉(zhuǎn)表面140的示例曲率的系數(shù)值。
[0020]當(dāng)在折轉(zhuǎn)表面140處折轉(zhuǎn)(例如反射)顯示光180之后，顯示光180被朝向面朝眼睛的表面135的反射部分160指引。面朝眼睛的表面135以相對配置的方式與折轉(zhuǎn)表面140相對地設(shè)置。如上所述，在設(shè)計期間顯示路徑角度被仔細(xì)地控制，使得顯示光180在面朝眼睛的表面135的反射部分160上的入射角導(dǎo)致歸因于TIR的反射。圖5A中的表面S3給出一種實施方式中的下陷方程，該方程具有描述用于面朝眼睛的表面135的示例曲率的系數(shù)值。因此，在一種實施方式中，借助于TIR，顯示光180在導(dǎo)光部件105內(nèi)僅經(jīng)歷兩次反射。
[0021]反射部分160將顯示光180重定向至觀看區(qū)域147中的界面表面145。界面表面145以相對配置方式設(shè)置在面朝眼睛的表面135對面，但是與折轉(zhuǎn)表面140相鄰，盡管它具有不同于折轉(zhuǎn)表面140的曲率。界面表面145用部分反射層115覆蓋，部分反射層115將顯示光180再次反射至面朝眼睛的表面135的觀看部分165。圖5B中的表面S4給出一種實施方式中的下陷方程，該方程具有描述用于界面表面145的示例曲率的系數(shù)值。
[0022]入射到面朝眼睛的表面135的觀看部分165上的顯示光180以不導(dǎo)致TIR的角度入射。因而，顯示光180沿著朝向眼睛的方向穿過觀看部分165中的面朝眼睛的表面135。如圖1A中所示出的，面朝眼睛的表面135的反射部分160和觀看部分165可以彼此交疊。面朝眼睛的表面135的這些部分意味著面朝眼睛的表面135的其中顯示光180由于其入射角和TIR特性或者被反射或者被透射的不互相排斥的部分。
[0023]歸因于折轉(zhuǎn)表面140、面朝眼睛的表面135和部分反射層115的組合反射的反射透鏡效應(yīng)(reflective lensing)連同來自輸入表面130和觀看部分165處的面朝眼睛的表面135的折射透鏡效應(yīng)(refractive lensing)—起，組合來放大顯示光180用于在近眼配置中容易觀看。這種放大用來使虛擬圖像向后遠(yuǎn)離眼睛位移(例如10m)，以允許眼睛易于使其對焦。在一種實施方式中，由輸入表面130提供的透鏡效應(yīng)還用來減小光學(xué)畸變，而由折轉(zhuǎn)表面140、面朝眼睛的表面135和部分反射層115提供的透鏡效應(yīng)還用來降低像散。由這些光學(xué)表面提供的透鏡效應(yīng)有利于顯示源120處的比0.1屈光度(d1pter)更平的像平面，而且在計入設(shè)計公差后，該設(shè)計支持55個周期/mm下的20%調(diào)制傳遞函數(shù)(“ΜΤΓ)，這對于9.5μπι節(jié)距顯示源的高清晰度分辨率是足夠的。
[0024]在一種實施方式中，附加部件110在觀看區(qū)域147中被接合到導(dǎo)光部件105上。附加部件110的界面表面150被設(shè)計有與導(dǎo)光部件105的界面表面145的曲率平滑地匹配的曲率。此外，附加部件110被設(shè)計為具有彎曲棱鏡或者彎曲楔形形狀，所述彎曲棱鏡或者彎曲楔形形狀形成包括折轉(zhuǎn)表面140和面對外部場景的表面155的平滑且連續(xù)的外表面。在一種實施方式中，折轉(zhuǎn)表面140和面對外部場景的表面155兩者的曲率的一階、二階和三階導(dǎo)數(shù)被控制，以實現(xiàn)折轉(zhuǎn)表面140和面對外部場景的表面155之間的交界處的平滑且連續(xù)的過渡。
[0025]在一種實施方式中，附加部件110和導(dǎo)光部件105由具有相同的或者類似的折射系數(shù)的材料制造。這用來消除界面表面145和150之間的交界處的對于穿過觀看區(qū)域147到達(dá)眼睛175的外部場景光170的屈光力。另外，面對外部場景的表面155的曲率與面朝眼睛的表面135是互補(bǔ)的，以抵消面朝眼睛的表面135的觀看部分165的折射透鏡效應(yīng)。簡而言之，進(jìn)入面對外部場景的表面155的外部場景光170的入射角基本上等于離開面朝眼睛的表面135的外部場景光170的出射角。因而，目鏡100基本上沒有透鏡效應(yīng)地使外部光170的至少一部分穿過觀看區(qū)域147，從而允許用戶基本上無畸變地觀看目鏡100前面的周圍環(huán)境。
[0026]在一種實施方式中，目鏡100的表面(在所述表面處，顯示光180的光路借助于TIR被重定向)涂覆有抗指紋涂層。例如，在一種實施方式中，折轉(zhuǎn)表面140和面朝眼睛的表面135兩者被涂覆有抗指紋涂層以減少指紋油對這些表面處的全內(nèi)反射的影響?？怪讣y涂層在本領(lǐng)域是已知的。
[0027]圖2是透明目鏡100的透視圖，示出顯示源120可以如何安裝到輸入表面130。在一種實施方式中，導(dǎo)光部件105可以包括凹陷205以便于用于將顯示源120連接到導(dǎo)光部件105的夾式安裝(clip on mount)。如所示的，在一種實施方式中，導(dǎo)光部件105和附加部件110具有基本上矩形的橫截面形狀。
[0028]目鏡100適合于用作用于頭部可穿戴顯示器的緊湊目鏡。例如，目鏡100可以被適當(dāng)?shù)卦O(shè)計為具有18mm的眼睛和目鏡之間的距離(eye relief )、16度的對角線視野、20mm至30mm長度的面朝眼睛的表面135、以及8mm至Ilmm圓直徑的人眼窗口(eye box)。當(dāng)然，其它的尺寸可以被實施。
[0029]圖4A和圖4B示出根據(jù)本公開的一實施方式的使用透明目鏡401的單目頭部可穿戴顯示器400。圖4A是頭部可穿戴顯示器400的透視圖，而圖4B是其俯視圖。透明目鏡401可以用如這里論述的目鏡100的實施方式實施。透明目鏡40 I被安裝到框架總成(frameassembly)，該框架總成包括鼻梁架(nose bridge)405、左耳臂410和右耳臂415。外殼420和425可以容納各種電子器件(包括微處理器、接口、一個或更多個無線收發(fā)器、電池、攝像頭、揚(yáng)聲器等)。雖然圖4A和圖4B示出單目的實施方式，但是頭部可穿戴顯示器400也可以被實施為雙目顯示器，該雙目顯示器具有兩個目鏡401，當(dāng)顯示器400被佩帶時每個目鏡401與用戶的相應(yīng)的眼睛對準(zhǔn)。
[0030]透明目鏡401被固定到能夠被佩帶在用戶的頭上的眼鏡結(jié)構(gòu)或者頭部可穿戴顯示器中。左耳臂410和右耳臂415放置在使用者的耳朵上，同時鼻梁架405放置在使用者的鼻子上?？蚣芸偝杀怀尚魏驮O(shè)定尺寸以將觀看區(qū)域147定位在用戶的眼睛前面。具有另外的形狀的其它框架總成可以被使用(例如傳統(tǒng)的眼鏡框架、單個連續(xù)的頭戴式耳機(jī)部件、頭帶、目艮罩型護(hù)目鏡等)。
[0031]頭部可穿戴顯示器400的示出的實施方式能夠向用戶顯示增強(qiáng)的現(xiàn)實。透明目鏡401允許用戶借助于外部場景光170看見現(xiàn)實世界圖像。左和右(雙目實施方式)顯示光180可以由安裝在使用者的中央視野外部的外圍拐角中的顯示源120產(chǎn)生。顯示光180作為疊加在外部場景光170上成為增強(qiáng)現(xiàn)實的虛擬圖像被用戶看見。在一些實施方式中，借助于給附加部件110著色，外部場景光170可以被完全地、部分地或者選擇性地阻擋，以提供遮陽性能并提高圖像光180的對比度。
[0032]以上對本發(fā)明的示出的實施方式的描述(包括摘要中描述的內(nèi)容)不意欲是窮舉的，也不意欲將本發(fā)明限制為所公開的精確形式。雖然本發(fā)明的【具體實施方式】和示例在這里為了說明的目的而被描述，但是如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到的，在本發(fā)明的范圍內(nèi)各種修改是可能的。
[0033]根據(jù)以上詳細(xì)說明，可以對本發(fā)明進(jìn)行這些修改。所附權(quán)利要求書中使用的術(shù)語不應(yīng)被解釋為限制本發(fā)明至說明書中公開的【具體實施方式】。更確切地，本發(fā)明的范圍將完全由所附權(quán)利要求書確定，所附權(quán)利要求書將根據(jù)所建立的權(quán)利要求解釋原則來解釋。
【主權(quán)項】
1.一種用于頭部可穿戴顯示器的目鏡，所述目鏡包括: 導(dǎo)光部件，用于引導(dǎo)在從觀看區(qū)域偏移的外圍位置接收的顯示光并在所述觀看區(qū)域中沿著朝向眼睛的方向發(fā)射所述顯示光，所述導(dǎo)光部件包括: 輸入表面，被取向為在所述外圍位置將所述顯示光接收到所述導(dǎo)光部件中； 面朝眼睛的表面，具有反射部分和觀看部分； 折轉(zhuǎn)表面，鄰近所述輸入表面設(shè)置并與所述面朝眼睛的表面相對，所述折轉(zhuǎn)表面被取向為將通過所述輸入表面接收的所述顯示光反射到所述面朝眼睛的表面的所述反射部分；以及 第一界面表面，在所述觀看區(qū)域中與所述面朝眼睛的表面相對地設(shè)置，并被取向為接收從所述面朝眼睛的表面的所述反射部分反射的所述顯示光；以及 部分反射層，在所述觀看區(qū)域中設(shè)置在所述第一界面表面上，所述部分反射層沿著所述朝向眼睛的方向反射所述顯示光而穿過所述面朝眼睛的表面的觀看部分。2.如權(quán)利要求1所述的目鏡，其中所述部分反射層包括沿著所述朝向眼睛的方向部分地反射所述顯示光的分束器或者偏振分束器。3.如權(quán)利要求1所述的目鏡，還包括: 透明附加部件，在所述觀看區(qū)域中沿著所述第一界面表面安裝到所述導(dǎo)光部件， 其中所述部分反射層設(shè)置在所述觀看區(qū)域中且在所述導(dǎo)光部件的所述第一界面表面和所述透明附加部件之間的界面處， 其中所述透明附加部件和所述導(dǎo)光部件的所述觀看區(qū)域?qū)ρ刂龀蜓劬Φ姆较蛐羞M(jìn)的外部場景光是至少部分透明的。4.如權(quán)利要求3所述的目鏡，其中所述透明附加部件由具有與所述導(dǎo)光部件的折射系數(shù)基本上相等的折射系數(shù)的材料形成。5.如權(quán)利要求3所述的目鏡，其中所述透明附加部件包括: 第二界面表面，具有與所述導(dǎo)光部件的所述第一界面表面匹配的尺寸和曲率；以及 面對外部場景的表面，具有與所述面朝眼睛的表面的在所述觀看區(qū)域中的第二曲率互補(bǔ)的第一曲率以基本上抵消所述面朝眼睛的表面的在所述觀看區(qū)域中的屈光力。6.如權(quán)利要求5所述的目鏡，其中所述透明附加部件的所述面對外部場景的表面的所述第一曲率形成與所述導(dǎo)光部件的所述折轉(zhuǎn)表面連續(xù)的表面。7.如權(quán)利要求1所述的目鏡，其中所述面朝眼睛的表面的所述反射部分和所述折轉(zhuǎn)表面是透明表面，所述透明表面被取向為借助全內(nèi)反射來反射所述顯示光。8.如權(quán)利要求1所述的目鏡，其中所述輸入表面被彎曲以向被接收到所述導(dǎo)光部件中的所述顯示光賦予屈光力從而減小畸變。9.如權(quán)利要求1所述的目鏡，其中所述折轉(zhuǎn)表面、所述面朝眼睛的表面和所述第一界面表面都是彎曲表面，所述彎曲表面被成形為對所述顯示光給予反射中的屈光力，并且其中所述導(dǎo)光部件具有矩形橫截面形狀。10.如權(quán)利要求9所述的目鏡，其中所述導(dǎo)光部件相對于在所述輸入表面接收的所述顯示光放大沿著所述朝向眼睛的方向發(fā)射的所述顯示光。11.如權(quán)利要求1所述的目鏡，其中所述折轉(zhuǎn)表面和所述面朝眼睛的表面的至少所述反射部分被涂覆有抗指紋涂層。12.如權(quán)利要求1所述的目鏡，其中所述導(dǎo)光部件顯示比0.1屈光度更平的像平面。13.—種用于向用戶顯示圖像的頭部可穿戴顯示器，所述頭部可穿戴顯示器包括: 產(chǎn)生顯示光的顯示源； 透明目鏡，包括: 導(dǎo)光部件，用于引導(dǎo)在從觀看區(qū)域偏移的外圍位置接收的所述顯示光并在所述觀看區(qū)域中沿著朝向眼睛的方向發(fā)射所述顯示光，所述導(dǎo)光部件包括:接收所述顯示光的輸入表面;面朝眼睛的表面，具有反射部分和觀看部分;折轉(zhuǎn)表面，被取向為將所述顯示光反射到所述面朝眼睛的表面的所述反射部分；以及第一界面表面，設(shè)置在所述觀看區(qū)域中； 透明附加部件，在所述觀看區(qū)域中沿著所述第一界面表面安裝到所述導(dǎo)光部件；以及 部分反射層，在所述觀看區(qū)域中設(shè)置在所述第一界面表面處，所述部分反射層沿著所述朝向眼睛的方向反射所述顯示光而穿過所述面朝眼睛的表面的所述觀看部分；以及 框架總成，支撐所述透明目鏡和所述顯示源，用于佩帶在所述用戶的頭上，使所述觀看區(qū)域位于用戶的所述眼睛前面。14.如權(quán)利要求13所述的頭部可穿戴顯示器，其中所述部分反射層包括沿著所述朝向眼睛的方向部分地反射所述顯示光的分束器或者偏振分束器。15.如權(quán)利要求13所述的頭部可穿戴顯示器，其中所述透明附加部件由具有與所述導(dǎo)光部件的折射系數(shù)基本上相等的折射系數(shù)的材料形成。16.如權(quán)利要求13所述的頭部可穿戴顯示器，其中所述透明附加部件包括: 第二界面表面，具有與所述導(dǎo)光部件的所述第一界面表面匹配的尺寸和曲率；以及 面對外部場景的表面，具有與所述面朝眼睛的表面的在所述觀看區(qū)域中的第二曲率互補(bǔ)的第一曲率以基本上抵消所述面朝眼睛的表面的在所述觀看區(qū)域中的屈光力。17.如權(quán)利要求13所述的頭部可穿戴顯示器，其中所述面朝眼睛的表面的所述反射部分和所述折轉(zhuǎn)表面是透明表面，所述透明表面被取向為借助全內(nèi)反射來反射所述顯示光。18.如權(quán)利要求13所述的頭部可穿戴顯示器，其中所述折轉(zhuǎn)表面、所述面朝眼睛的表面和所述第一界面表面都是彎曲表面，所述彎曲表面被成形為對所述顯示光給予反射中的屈光力。19.如權(quán)利要求13所述的頭部可穿戴顯示器，其中所述導(dǎo)光部件和所述透明附加部件兩者都具有矩形橫截面形狀。20.如權(quán)利要求13所述的頭部可穿戴顯示器，其中所述折轉(zhuǎn)表面和所述面朝眼睛的表面的至少所述反射部分被涂覆有抗指紋涂層。
【文檔編號】G02B27/22GK105829952SQ201480069135
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年11月25日
【發(fā)明人】O.卡馬奇, A.格普塔, O.A.馬丁內(nèi)斯
【申請人】谷歌公司