用于光学器件的光致变色涂层的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一般来说涉及光学器件领域，且特定来说但非排他性地涉及光致变色涂层O
【背景技术】
[0002]光致变色镜片是在暴露于日光时变暗以减小到达眼睛的环境日光的亮度的镜片。通常，光致变色镜片的变暗效应由日光中所存在的UV辐射触发，且变暗效应削弱光。一旦UV辐射被移除，则光致变色分子(其在暴露于UV光期间增加其吸收)转变回到实质透明或未变暗状态。人工室内光通常不包含UV辐射。因此，光致变色镜片在室外时将可逆地变暗，且在室内时返回到其未变暗状态。
[0003]可购得其中光致变色镜片变暗的处方眼镜。对于玻璃镜片，光致变色分子(例如，银卤化物，例如氯化银)通常贯穿镜片衬底(未涂覆)的体积而嵌入，而塑料镜片通常使用涂覆于塑料镜片的单个表面上的一层有机光致变色分子(例如，嗪)来达成可逆变暗。照惯例，将光致变色涂层旋涂于塑料镜片的单个面向前的侧表面(环境场景侧)上。
【附图说明】
[0004]参考以下各图描述本发明的非限制性及非穷尽性实施例，其中除非另有说明，否则贯穿各个视图相似元件符号指代相似部件。所述图式未必符合比例，而重点放在图解说明正描述的原理。
[0005]图1A及IB图解说明根据本发明的实施例的具有安置于头戴式/可头戴显示器(“HMD”)的目镜的多个侧上的光致变色涂层的HMD。
[0006]图2A图解说明根据本发明的实施例的具有安置于HMD的目镜的多个侧上的光致变色涂层的HMD的一部分。
[0007]图2B及2C根据本发明的实施例从两个不同角度图解说明HMD的目镜。
[0008]图3是图解说明根据本发明的实施例的用于制作具有安置于多个侧上的光致变色涂层的目镜以与HMD —起使用的过程的流程图。
[0009]图4A图解说明根据本发明的实施例的用于将光致变色层浸涂到HMD的目镜的多个侧上的制作技术。
[0010]图4B图解说明根据本发明的实施例的用于将光致变色层喷涂到HMD的目镜的多个侧上的制作技术。
[0011]图5图解说明根据本发明的实施例的用于HMD的目镜连同显示电路的说明性内部组件。
【具体实施方式】
[0012]本文中描述制作在多个侧上具有光致变色涂层的光学组件(例如用于头戴式/可头戴显示器(“HMD”)的目镜)的设备及方法的实施例。在以下说明中，为提供对各实施例的透彻理解而陈述大量具体细节。然而，所属领域的技术人员将认识到，本文中所描述的技术可在不具有所述具体细节中的一或多者的情形下实践或者可借助其它方法、组件、材料等来实践。在其它例子中，未详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作以避免使一些方面模糊。
[0013]本说明书通篇所提及的“一个实施例”或“实施例”意味着结合所述实施例所描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书通篇中的各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”未必全部指代同一实施例。此外，特定特征、结构或特性可以任何适合方式组合于一或多个实施例中。
[0014]图1A及IB图解说明根据本发明的实施例的具有安置于目镜105的多个侧上的光致变色涂层的头戴式/可头戴显示器(“HMD”)100。图2A图解说明HMD 100的右侧部分的展开视图，而图2B图解说明目镜105的横截面图，且图2C图解说明目镜105的俯视侧视图。HMD 100的所图解说明实施例包含目镜105、电子壳体110及框架组合件115。尽管HMD100被图解说明为单眼HMD，但应了解，在其它实施例(未图解说明)中，两个目镜105可在用户101的视野前面由框架115支撑以形成双眼HMD。
[0015]在所图解说明的实施例中，目镜105具有包含以下六个侧的立方体积形状(例如，矩形立方体):环境场景侧120 (图2C)、朝向眼睛侧125、顶部侧130 (图2A)、底部侧135、近端侧140及远端侧145。目镜105进一步包含接近近端侧140的输入端150及接近远端侧145的观看区155。输入端150耦合到电子壳体110中以从安置于其中的显示模块接收计算机产生的图像(“CGI”)光。通过CGI，意指由计算机创建、从存储器再调用、以电子方式串流传输或以其它方式提供到壳体110的任何类型的所有图像，包含摄制的图像。观看区155为透过其可观看CGI的目镜105的部分。目镜105可包含各种类型的屈光光学器件以在输入端150处将CGI光接收到目镜105中且在观看区155中沿着朝向眼睛方向输出CGI光。图5图解说明此些内部屈光光学器件的实例。尽管图2A到C仅图解说明用于目镜105的矩形立方体形状，但可实施其它形状，包含更传统的眼镜形状目镜。
[0016]参考图2A，壳体110由框架115支撑且包围HMD 100的各种电子器件。举例来说，壳体110包含用于产生CGI光的显示模块。在各种实施例中，壳体I1可进一步装纳存储程式指令的存储器、微处理器、相机、麦克风、无线接口电路(例如，WiFi电路、蓝牙电路、蜂窝式电路)、旋转感测系统、GPS等中的一或多者。
[0017]目镜105进一步包含安置于目镜105的多个表面(至少包含环境场景侧120及朝向眼睛侧125)上的光致变色涂层(在图2A及2C中以阴影图解说明)。光致变色涂层可由在存在紫外(“UV”)光的情形下变暗的材料制作以在明亮的室外环境中削弱入射UV及可见光谱光。在一些实施例中，光致变色涂层还涂覆目镜105的顶部侧130及底部侧135。然而，在所图解说明的实施例中，光致变色涂层不覆盖目镜105的输入端105。输入端105至少是接近近端侧140的目镜105的部分，其由耦合到目镜105以用于将CGI光注入到目镜105中的壳体110及/或电子器件包围。在其它实施例中，用光致变色层涂覆输入端105，这是因为极少UV光传播到目镜105的此部分。
[0018]在操作期间，安置于壳体110内的显示模块在输入端150处将CGI光注入到目镜105中，输入端150在用户的中心视野外围。目镜105内的内部屈光光学器件将CGI光递送到观看区155且沿着朝向眼睛方向将CGI光发射出朝向眼睛侧125到眼睛102中。在“透视”或“增强现实”HMD(例如HMD 100)中，观看区155是部分透明或透视的。因此，环境场景光穿过观看区155到眼睛102且与沿着朝向眼睛方向发射的CGI光组合。CGI光呈现为叠加于环境场景光上方。因此，环境光与CGI光竞争。如果与CGI光相比环境光太亮，那么其可因减小CGI相对于环境光的相对亮度而呈现为将CGI光洗掉，且以此方式使CGI难以被用户看到。用户将察觉CGI的亮度及/或对比度的减小。
[0019]目镜105存在六个侧；这些侧中的四个侧可允许环境光进入目镜105以与CGI光竞争。环境场景侧120面向用户前面的环境世界，朝向眼睛侧125面向用户的眼睛102，顶部侧130及底部侧135分别面向上及下，而近端侧140及远端侧145分别面向右及左。当目镜105安装到壳体110时，近端侧140被覆盖且因此不易受从右边入射进