头戴式增强现实显示器的制作方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年9月29日提交的美国申请no.62/566,182的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。
背景技术：
增强现实(ar)系统可以为用户生成沉浸式的增强环境。沉浸式的增强环境可以通过将计算机生成的内容叠加在用户的真实世界的视场上来生成。例如，计算机生成的内容可以包括标签、文本信息、图像、精灵渲染(sprite)和三维实体。
这些图像可以显示在用户视场中的某个位置，以便看起来叠加于现实世界中的对象。ar系统可包括头戴式显示器(hmd)，其可以将计算机生成的图像叠加在用户的视场上。
技术实现要素：
本公开涉及一种头戴式增强现实显示器。在一个非限制性示例中，头戴式增强现实显示器可以包括组合器，其可以具有正包角(wrapangle)。头戴式增强现实显示器还可以包括微显示器设备，该微显示器设备发射旨在跨越用户面部前方并与组合器相交的图像内容。例如，微显示器设备可以被配置为当用户穿戴头戴式增强现实显示器时定位在用户的面部的左侧上或朝向用户面部的左侧，并投射跨越用户的面部前方并在用户右眼视场中与组合器相交的图像内容，使得图像内容对右眼可见。也可以以相反的方式提供另一个微显示器设备，该微显示器设备位于用户面部的右侧或朝向用户面部的右侧，以投射相同或不同的图像内容，以便在用户左眼视场中与组合器相交，从而使该图像内容对左眼可见。
一方面是一种头戴式显示设备，包括：框架，所述框架具有被配置为由用户穿戴的结构；组合器，所述组合器附接到所述框架并且包括具有反射表面的弯曲透明结构；以及微显示器设备，所述微显示器设备附接到所述框架，并被配置为在所述用户穿戴所述框架时发射图像内容，所述图像内容跨越用户的面部前方并与所述组合器的反射表面相交。
另一个方面是一种增强现实头戴式显示设备，包括：框架，所述框架具有被配置为由用户穿戴的结构；组合器，所述组合器附接到所述框架并具有内表面和外表面，所述内表面是反射性的，并且所述外表面具有正包角；以及微显示器设备，所述微显示器设备附接到所述框架，并被配置为在所述用户穿戴所述框架时发射图像内容，所述图像内容与所述组合器的所述内表面相交。
另一个方面是一种头戴式显示设备，包括：框架，所述框架具有被配置为由用户穿戴的结构，所述框架包括左臂和右臂，所述左臂被配置为搁置在所述用户的左耳上，所述右臂被配置为搁置在所述用户的右耳上；组合器，所述组合器附接到所述框架并包括弯曲的透明结构，所述弯曲的透明结构具有内表面和外表面，所述内表面是反射性的；左微显示器设备，所述左微显示器设备附接到所述框架并被配置为发射针对所述用户的右眼的图像内容，所述左微显示器设备发射图像内容，使得所述图像内容跨越所述用户的面部前方并与所述组合器的所述内表面相交；以及右微显示器设备，所述右微显示器设备附接到所述框架并被配置为发射针对所述用户的左眼的图像内容，所述右微显示器设备发射图像内容，使得所述图像内容跨越所述用户的面部前方并与所述组合器的所述内表面相交。
一个或多个实施方式的细节在附图和以下描述中阐述。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其它特征将显而易见。
附图简要说明
图1是图示出根据一个示例实施方式的系统的框图。
图2是根据本文中所描述的实施方式的、示例物理空间的第三人称视图，其中用户正在通过示例hmd体验ar环境。
图3是根据本文所述的实施方式的示例hmd的示意图。
图4a和图4b是根据本文所述的实施方式的示例hmd的示意图。
图5是根据本文所述的实施方式的示例hmd的一部分的示意图。
图6是根据本文所述的实施方式的示例hmd的一部分的另一示意图。
图7是根据本文所述的实施方式的示例hmd的一部分的示意图。
图8a和图8b示出了根据本文所述的实施方式的、hmd被用户穿戴在眼镜之上的另一示例实施方式的示意图。
图9a至图9d示出了根据本文所述的实施方式的、hmd由用户穿戴的另一示例实施方式的示意图。
图10是根据本文所述的实施方式的示例hmd的一部分的示意图。
图11示出了可用于实现本文描述的技术的计算设备和移动计算设备的示例。
具体实施方式
现在将详细参照本公开的非限制性示例，其示例在附图中示出。下面通过参照附图描述示例，其中相同的附图标记指代相同的元件。当示出相同的附图标记时，不再重复对应的描述，并且感兴趣的读者可以针对相同元件的描述参照先前讨论的附图。
ar系统的至少一些实施方式包括可以由用户穿戴的头戴式显示设备(hmd)。hmd可显示覆盖用户视场一部分的图像。hmd的某些实施方式包括用户可以穿戴的框架，可以生成视觉内容的微显示器设备，以及组合器，其在用户对物理环境的视场上叠加由微显示器设备生成的视觉内容。以这种方式，微显示器生成的视觉内容增强了用户物理环境的现实(reality)。
在一些实施方式中，hmd还包括透镜组件，该透镜组件从微显示器设备生成的视觉内容的光束形成中间图像或以其它方式改变该视觉内容的光束。hmd的实施方式还可包括偏折反射镜，以反射或重定向与微显示器设备生成的视觉内容相关的光束。
hmd可以被配置为将计算机生成的视觉内容叠加在用户的一只或两只眼睛的视场上。在至少一些实施例中，hmd包括第一微显示器设备，该第一微显示器设备被布置在用户的头部的第一侧(例如左侧)并且被配置为在hmd被穿戴时将计算机生成的视觉内容叠加在相对侧的眼睛(例如右眼)的视场上。hmd还可以包括第二微显示器设备，该第二微显示器设备布置在用户头部的第二侧(例如，右侧)，并且被配置为在hmd被穿戴时将计算机生成的视觉内容叠加在另一侧的眼睛(例如左眼)的视场上。
例如，将微显示器设备放置在用户头部的、与微显示器在其上叠加内容的眼睛相对的一侧上可以允许利用正包角(wrapangle)组合器来形成hmd。正包角组合器可以允许更美观的hmd。例如，hmd可以具有类似于遮阳板的样式，其中hmd的前部具有单个平滑的凸曲率。例如，具有平滑曲率的hmd包括具有连续的一阶导数的曲率的hmd。组合器可具有与反射表面相对的外表面(例如，在薄塑料结构的相对侧上)。具有凸曲率的hmd包括其外表面具有凸曲率的hmd。例如，组合器的正包角可以理解为组合器通常包覆在用户头部或面部的前部，或者曲率中心通常朝向而不是远离用户头部定位。在一些实施方式中，组合器的所有或基本上所有部段的曲率中心都朝向而不是远离用户的头部定位。
在一些实施方式中，正包角护目镜包括组合器的两个分开的区域(即，不具有连续的曲率)，所述两个分开的区域在用户的鼻子前方以小于180度的角度相接(即，两个区域朝向用户的太阳穴斜置/倾斜)。例如，当从用户的前方观看时，正包角护目镜在用户的眼睛前方可能没有任何内缩或凹入区域(例如，组合器的外表面没有任何内缩或凹入)。在一些实施方式中，正包角护目镜包括具有中点的组合器，在被用户穿戴时该中点比组合器的任何其它部位更靠前。相对而言，带有负包角组合器的hmd可具有虫眼形状(bugeyedshape)，其中hmd分开地在用户的每只眼睛前方鼓起。例如，负包角组合器可以在组合器上具有一个或多个内缩或凹入区域，诸如当hmd被穿戴时，在组合器上在用户眼睛之间的中点前方的位置处布置的凹入区域。
图1是图示出根据一个示例实施方式的系统100的框图。系统100为系统100的用户生成增强现实(ar)环境。在一些实施方式中，系统100包括计算设备102、头戴式显示设备(hmd)104和ar内容源106。还示出了网络108，计算设备102可以通过网络108与ar内容源106通信。
计算设备102可以包括存储器110、处理器组件112、通信模块114和传感器系统116。存储器110可以包括ar应用118、ar内容120和内容变形器122。计算设备102还可以包括各种用户输入部件(未示出)，诸如使用无线通信协议与计算设备102通信的控制器。在一些实施方式中，计算设备102是移动设备(例如，智能电话)，其可以被配置为经由hmd104向用户提供或输出ar内容。例如，计算设备102和hmd104可以经由有线连接(例如，通用串行总线(usb)缆线)或经由无线通信协议(例如，任何wifi协议，任何蓝牙协议，zigbee等)进行通信。附加地或替选地，计算设备102是hmd104的部件并且可以被包含在hmd104的壳体内或者与hmd104一起被包括。
存储器110可以包括一个或多个非暂时性计算机可读存储介质。存储器110可以存储可用于为用户生成ar环境的指令和数据。
处理器组件112包括一个或多个设备，其能够执行指令(例如，由存储器110存储的指令)以执行与生成ar环境相关联的各种任务。例如，处理器组件112可以包括中央处理单元(cpu)和/或图形处理单元(gpu)。例如，如果存在gpu，则某些图像/视频渲染任务可能会从cpu卸载到gpu。
通信模块114包括一个或多个设备，其用于与诸如ar内容源106的其它计算设备通信。通信模块114可以经由诸如网络108的无线或有线网络进行通信。
传感器系统116可以包括各种传感器，例如惯性运动单元(imu)124。传感器系统116的实施方式还可以包括不同类型的传感器，例如包括光传感器、音频传感器、图像传感器、距离和/或接近传感器、接触传感器(例如电容传感器)、定时器和/或其它传感器和/或传感器的不同组合。在一些实施方式中，ar应用可以使用传感器系统116来确定用户在物理环境内的位置和定向和/或辨识物理环境内的特征或对象。
imu124检测计算设备102和/或hmd104的运动、移动和/或加速度。imu124可以包括各种不同类型的传感器，例如，加速度计、陀螺仪、磁力计和其它此类传感器。可以基于imu124中包括的传感器所提供的数据来检测并追踪hmd104的位置和定向。检测到的hmd104的位置和定向可以允许系统检测并追踪用户的注视方向和头部移动。
ar应用118可以经由hmd和/或计算设备102的一个或多个输出设备(诸如显示设备、扬声器和/或其它输出设备)向用户呈现或提供ar内容。在一些实施方式中，ar应用118包括存储在存储器110中的指令，该指令在由处理器组件112执行时使处理器组件112执行本文所述的操作。例如，ar应用118可以基于例如ar内容(诸如ar内容120和/或从ar内容源106接收的ar内容)来生成ar环境并将其呈现给用户。ar内容120可以包括可以在hmd104中的用户视场的一部分上显示的诸如图像或视频的内容。例如，内容可以包括对用户所在的物理环境的对象和结构的注释。内容还可以包括叠加于物理环境各个部分的对象。内容可以渲染为平坦图像或三维(3d)对象。3d对象可以包括表示为多边形网格的一个或多个对象。多边形网格可以与各种表面纹理(例如颜色和图像)相关联。ar内容120还可以包括其它信息，例如，用于渲染3d对象的光源。
ar应用118可以使用内容变形器122基于ar内容120来生成用于经由hmd104显示的图像。在一些实施方式中，内容变形器122包括存储在存储器110中的指令，该指令在由处理器组件112执行时使处理器组件112在经由hmd104显示之前对图像或图像系列进行变形。例如，内容变形器122可以使传送到hmd104用于显示的图像变形，从而抵消由hmd104的镜头组件引起的变形。在某些实施方式中，内容变形器校正特定像差——即畸变，该畸变更改图像的形状但不会使图像模糊。
ar应用118可以基于从传感器系统116的imu124和/或其它部件接收的输入来更新ar环境。例如，imu124可以检测计算设备102和/或hmd104的运动、移动和/或加速度。imu124可以包括各种不同类型的传感器，例如，加速度计、陀螺仪、磁力计和其它此类的传感器。可以基于imu124中包括的传感器所提供的数据来检测并追踪hmd104的位置和定向。检测到的hmd104的位置和定向可以允许系统进而检测并追踪用户在物理环境中的位置以及定向。基于检测到的位置和定向，ar应用118可以更新ar环境以反映环境中用户的改变的定向和/或位置。
尽管在图1中将计算设备102和hmd104示为单独的设备，在一些实施方式中，计算设备102可以包括hmd104。在一些实施方式中，计算设备102经由缆线与hmd104通信，如图1所示。例如，计算设备102可以将视频信号和/或音频信号传送到hmd104以为用户显示，并且hmd104可以将运动、位置和/或定向信息传送到计算设备102。
ar内容源106可以生成并输出ar内容，其可以经由网络108被分发或发送到一个或多个计算设备，例如计算设备102。在一个示例实施方式中，ar内容包括三维场景和/或图像。三维场景可以包含来自hmd104周围环境的物理实体。此外，ar内容可以包括流送或分发到一个或多个计算设备的音频/视频信号。ar内容还可以包括在计算设备102上运行以生成3d场景、音频信号和/或视频信号的ar应用。
网络108可以是互联网、局域网(lan)、无线局域网(wlan)和/或任何其它网络。例如，计算设备102可以经由网络接收音频/视频信号，其可以在说明性示例实施方式中作为ar内容的一部分被提供。
图2是示例物理空间200的第三人称视图，其中用户正在通过示例hmd104体验ar环境202。ar环境202由计算设备102的ar应用118生成并通过hmd104显示给用户。
ar环境202包括与物理空间200中的实体206相关联地显示的注释204。在该示例中，实体206是花盆中的花朵，并且注释204识别花朵并提供照料指令。注释204由hmd104显示在用户的视场上，以便叠加于用户对物理空间200的视图。例如，hmd104的部分可以是透明的，并且用户可以能够在穿戴hmd104时通过这些部分看到物理空间200。
图3是示例hmd300的示意图。hmd300是图1的hmd104的示例。在一些实施方式中，hmd300包括框架302，壳体304和组合器306。
框架302是被配置为由用户穿戴的物理部件。例如，框架302可以类似于眼镜框架。例如，框架302可以包括具有耳部件的臂和具有鼻部件的桥架。
壳体304附接到框架302并且可以包括包含hmd300的部件的腔室。壳体304可以由诸如塑料或金属的刚性材料形成。在一些实施方式中，壳体304被定位在框架302上，以便在hmd300被穿戴时邻近用户头部的一侧。在一些实施方式中，框架302包括两个壳体，使得当穿戴hmd300时，各有一个壳体位于用户头部的每一侧。例如，第一壳体可以布置在框架302的左臂上并且被配置为生成叠加于用户右眼视场的图像，并且第二壳体可以布置在框架302的右臂上并且被配置为生成叠加于用户左眼视场的图像。
壳体304可以包含微显示器设备308，透镜组件310和偏折反射镜组件312。微显示器设备308是显示图像的电子设备。微显示器设备308可以包括各种微显示技术，例如液晶显示(lcd)技术，包括硅上液晶(lcos)，铁电液晶(flcos)，发光二极管(led)技术和/或有机发光二极管(oled)技术。
透镜组件310位于微显示器设备308的前方，并且当微显示器设备308显示图像时，从由微显示器设备308发射的光在透镜组件310和组合器306之间形成中间图像。透镜组件310可包括一个或多个场透镜。例如，透镜组件310可以包括四个场透镜。在一些实施方式中，场透镜沿着共同的光轴定向。在其它实施方式中，场透镜中的至少一个沿着与其它场透镜不同的光轴定向。透镜组件310可以使由微显示器设备308生成的图像畸变(例如，通过以不同方式改变不同颜色的光)。在一些实施方式中，使由微显示器设备308显示的图像变形(例如，由内容变形器122变形)以抵消由透镜组件310引起的预期改变。
一些实施方式包括偏折反射镜组件312。偏折反射镜组件312可以反射微显示器设备308发射的光。例如，偏折反射镜组件312可以将通过透镜组件310的光反射大约90度。例如，当用户穿戴hmd300时，微显示器设备308发射的光可以最初沿着用户头部的第一侧朝向用户头部的前部行进，其中然后该光被偏折反射镜组件312反射90度以跨越用户面部且在其前方朝着组合器306的、布置于用户对侧眼睛前方的一部分行进。
组合器306是允许用户查看物理环境和由微显示器设备308显示的图像的组合的物理结构。例如，组合器306可以包括弯曲的透明结构，该弯曲的透明结构包括反射涂层。弯曲的透明结构可以由塑料或另一种材料形成。反射涂层可以通过组合器306在物理环境的用户视场上反射由微显示器设备308发射并由偏折反射镜组件312朝向用户眼睛反射的光。反射涂层可以配置为透射来自物理环境(例如，在组合器306后面)的光。例如，用户可能能够透过反射涂层观看以看到物理环境。在一些实施方式中，当光未被指向涂层时(例如，来自微显示器设备308的光)反射涂层是透明的或即使当光被反射时也允许光通过。以这种方式，组合器306将来自显示器的反射光与来自物理环境(即，现实世界)的透射光组合，以例如生成由穿戴者的至少一只眼睛感知的组合图像。在一些实施方式中，组合器306可具有光滑的弯曲结构，其没有拐点和极值。
在一些实施方式中，当hmd300被穿戴时，组合器306将位于人面部一侧的微显示器设备308发射的光反射到人面部另一侧的眼睛视场中。例如，由微显示器设备308发射的光(或图像内容)可以在从组合器306反射向用户的眼睛之前跨越用户面部的前方。举例来说，跨越用户面部前方可以包括跨越用户面部的矢状面。矢状面是将人分为左半部分和右半部分的假想垂直平面。用户面部的矢状面位于用户的眼睛之间。
尽管此示例hmd300包括偏折反射镜组件312，但是hmd300的某些实现方式不包括偏折反射镜组件。例如，微显示器设备308可以被布置为发射光，该光在用户的面部的前方并跨越用户的面部行进并与组合器306接触(在穿过透镜组件310之后)。
在一些实施方式中，hmd300可以包括在图3中未示出的附加部件。例如，hmd300可以包括音频输出设备，包括例如安装在耳机中的扬声器，该耳机耦接至框架302。
在一些实施方式中，hmd300可以包括相机以捕获静止图像和运动图像。相机捕获的图像可以用于帮助追踪用户和/或hmd300在现实世界或物理环境中的物理位置。例如，这些图像可以用于确定由hmd300生成的增强现实环境中的内容和内容的位置。
hmd300还可以包括感测系统，该感测系统包括惯性测量单元(imu)，该惯性测量单元可以类似于图1的imu124。可以基于由感测系统提供的数据来检测并追踪hmd300的位置和定向。所检测到的hmd300的位置和定向可以允许系统检测并追踪用户的头部注视方向和移动。
在一些实施方式中，hmd300还可以包括注视追踪设备，以检测并追踪用户的眼睛注视。注视追踪设备可以包括例如一个或多个图像传感器，这些图像传感器被定位为捕获用户眼睛的图像。这些图像可用于例如检测并追踪用户瞳孔的方向和移动。在一些实施方式中，hmd300可以被配置为使得所检测到的注视被处理为用户输入，以被转换成ar体验中的对应交互。
这里描述的系统和技术的各种实施方式可以实现在数字电子电路，集成电路，专门设计的asic(专用集成电路)，计算机硬件，固件，软件和/或其组合中。这些各种实施方式可以包括在一个或多个计算机程序中的实施方式，该程序可以在包括至少一个可编程处理器、至少一个输入设备和至少一个输出设备的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用的或通用的，其耦合至存储系统以从中接收数据和指令并向其传输数据和指令。
这些计算机程序(也称为程序，软件，软件应用或代码)包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以以高级过程和/或面向对象的编程语言和/或以汇编/机器语言实现。如本文所使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、装置和/或设备(例如磁盘，光盘，存储器，可编程逻辑器件(pld))，包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。
hmd300的一些实施方式还包括手持式电子设备，该手持式电子设备可以通信地耦合(例如，经由有线或无线连接)到hmd300。手持式电子设备可以允许用户向hmd300提供输入。手持式电子设备可包括壳体，该壳体在壳体的外部具有用户可访问的用户接口。用户接口可以包括被配置为接收用户触摸输入的触敏表面。用户接口还可包括用于用户操纵的其它部件，例如，如致动按钮、旋钮、操纵杆等。在一些实施方式中，用户接口的至少一部分可以被配置为触摸屏，其中用户接口的该部分被配置为向用户显示用户接口项目，并且还可以在触摸敏感表面上接收来自用户的触摸输入。
hmd300还可以包括其它种类的设备以提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。
图4a是示例hmd400的示意图。hmd400是hmd104的示例。在此示例中，hmd400包括框架402，左壳体404l，右壳体404r和组合器406。框架402可以类似于框架302，左壳体404l和右壳体404r可以类似于壳体304，组合器406可以类似于组合器306。
壳体404l包含微显示器设备408l和透镜组件410l。类似地，壳体404r包含微显示器设备408r和透镜组件410r。微显示器设备408l和408r可以类似于微显示器设备308，并且透镜组件410l和410r可以类似于透镜组件310。在该示例中，微显示器设备408r发射作为光的内容420r，其穿过透镜组件410r，然后跨越用户的面部，以从组合器406向用户的左眼反射。内容420r在大约在用户的左眼前方的位置处从组合器406反射。类似地，微显示器设备408l发射光l2，该光l2穿过透镜组件410l，并跨越用户的面部，以从组合器406向用户的右眼反射。内容420l在大约在用户右眼前方的位置处从组合器406反射。以这种方式，最终将在用户面部两侧发射的内容投射到用户对侧眼睛的视场上。在该示例中，壳体404r和404l不包括偏折反射镜组件，因为微显示器设备408l和408r指向组合器406。
图4b是示例hmd400的示意图，其示出了正包角。示出了组合器406的中点480。当用户穿戴hmd400时，中点480被布置在用户的矢状面上。在该示例中，hmd400具有正包角。例如，组合器406从中点480在后侧方向(posteriordirection)上倾斜(或弯曲)。如该图所示，框架向后侧方向弯曲程度越大，正包角越大。在该示例中，hmd的组合器406具有至少20度的正包角。在一些实施方式中，当具有正包角的hmd被穿戴时，中点480是组合器406上的最前侧点。
相比而言，具有负包角的hmd将从中点480在向前侧方向上(即远离用户的面部)向外斜置(或弯曲)。具有负包角的hmd可能会出现“虫眼”外观。
图5是示例hmd500的一部分的示意图。hmd500是hmd104的示例。在该示例中，hmd500包括右微显示器设备508r，右透镜组件510r和组合器506。右微显示器设备508r可以类似于微显示器设备308，右透镜组件510r可以类似于透镜组件310，并且组合器506可以类似于组合器306。在该示例中，组合器506适当地倾斜以将光朝向用户眼睛引导并保持正包角。例如，在一些实施方式中，使组合器506倾斜以使沿光轴a行进的光相对于二等分线反射38.5度(如θ所示)。如在别处所描述的，组合器506还可以在向上的方向上倾斜例如12度或大约12度，以越过用户穿戴的眼镜。
在一些实施方式中，可以使用以下等式描述组合器506的形状：
以及以下系数：
x2：-1.2071e-02
xy：3.4935e-03
y2：-7.6944e-03
x2y：6.3336e-06
y3：1.5369e-05
x2y2：-2.2495e-06
y4：-1.3737e-07
这些等式和系数仅是示例。其它实施方式可以包括具有由不同等式和系数限定的表面的组合器。
在该示例中，右透镜组件510r包括第一右场透镜530r，第二右场透镜532r，第三右场透镜534r和第四右场透镜536r。在图5所示的实施方式中，第一右场透镜530r，第二右场透镜532r，第三右场透镜534r和第四右场透镜536r均沿光轴a定向。
在此示例中，微显示器设备508r发射内容520r作为光，其穿过镜头组件510r然后跨越用户的面部以朝向用户的左眼反射离开组合器506。从图中可以看出，内容520r由不同颜色(波长)的光组成。系统的倾斜和离轴性质会导致内容520r的变形/畸变。离轴系统可以例如包括在内容520r的光路上的至少一个弯折。离轴系统的示例是一种系统，其中并非系统的所有部件都沿着与目标(例如，用户的眼睛)对准的轴。离轴系统的示例包括其中内容520r被折射的系统。如所指出的，内容520r可以在发射之前被变形(例如，通过内容变形器122)以抵消透镜组件510r的这种变形。在各个实施方式中，透镜组件510r的场透镜可以由各种材料制成。在一些实施方式中，所有的场透镜都由相同类型的材料制成；而在其它实施方式中，场透镜中的至少一个由与其它场透镜不同类型的材料制成。
尽管hmd500被示出为包括向用户的左眼呈现内容520r的部件，但是一些实施例还包括向用户的右眼呈现内容的部件。例如，在用户头部右侧发射的内容520r和在用户头部左侧发射的内容可以在用户头部前方彼此交叉。
图6是示例hmd500的一部分的另一示意图。在一些实施方式中，场透镜平衡(或减少)来自组合器506的像散并执行颜色校正。透镜可以由具有不同阿贝数的材料形成。例如，透镜组件510r的场透镜可以由玻璃或聚合物材料形成。在一些实施方式中，场透镜中的至少一个由具有等于或近似等于23.9的阿贝数的第二材料形成，例如聚碳酸酯树脂，其一个示例以来自mitsubishigaschemicalcompany,inc的商标名
场透镜的表面可以具有各种形状。在一个示例实施方式中，场透镜的表面由以下等式描述：
在一些实施方式中，第一右场透镜530r包括出射表面530ra和入射表面530rb。可以用以下系数来描述出射表面530ra：
x2：-4.8329e-02
xy：1.6751e-04
y2：-4.4423e-02
x3：-2.6098e-04
可以使用以下系数来描述入射表面530rb：
x2：5.8448e-02
xy：5.3381e-03
y2：1.0536e-01
x3：-9.8277e-03
在一些实施方式中，第二右场透镜532r包括出射表面532ra和出射表面532rb。可以用以下系数来描述出射表面532ra：
x2：-3.5719e-02
xy：-1.1015e-02
y2：-3.5776e-02
x3：-1.3138e-04
可以用以下系数来描述入射表面532rb：
x2：9.1639e-03
xy：1.2060e-02
xy2：7.7082e-04
在一些实施方式中，第三右场透镜534r包括出射表面534ra和入射表面534rb。可以用以下系数来描述出射表面534ra：
x2：-1.8156e-02
xy：2.5627e-03
y2：-1.1823e-02
可以用以下系数来描述入射表面534rb：
x2：-6.9012e-03
xy：-2.1030e-02
y2：-1.7461e-02
在一些实施方式中，第四右场透镜536r包括出射表面536ra和入射表面536rb。可以用以下系数来描述出射表面536ra：
x2：-1.3611e-02
xy：-1.2595e-02
y2：-2.4800e-02
x3：7.8846e-05
可以使用以下系数来描述入射表面536rb：
x2：1.9009e-02
xy：-3.3920e-03
y2：2.8645e-02
这些等式和系数仅是示例。其它实施方式可以包括具有由不同等式和系数限定的表面的场透镜。
如上所述，由具有不同阿贝数的材料形成的一系列场透镜可以用于颜色校正。一些实施方式还包括场透镜中的双合透镜以执行颜色校正。附加地或替选地，一些实施方式包括在至少一个场透镜中的相息图型(kinoform-type)衍射光学元件。上面提供的等式和系数是示例。其它实施方式可以使用其它等式和其它系数。
图7是示例hmd700的一部分的示意图。hmd700是hmd104的一个示例。在该示例中，hmd700包括框架702、右壳体704r、左壳体704l和组合器706。框架702可以类似于框架302，右壳体704r和左壳体704l可以类似于壳体304，并且组合器706可以类似于组合器306。在该示例中，右壳体704r和左壳体704l均相对于用户面部的水平方向以一定角度倾斜，如角度φ所示。在一些实施方式中，角度φ是12度。其它实施方式使用5至15度之间的角度。其它实施方式也是可能的。该倾斜可以允许叠加层越过用户的眼镜，并因此允许用户同时穿戴hmd700和眼镜，而不会使眼镜遮挡所发射的视觉内容到达组合器706。某些实施方式并未配置为支持用户在穿戴hmd700同时佩戴眼镜并且不包含相对于用户面部水平方向的这种倾斜。
图8a和8b示出了hmd800由用户穿戴在眼镜之上的另一示例实施方式的示意图。图8a示出了从hmd800上方的一定角度视图。
图8b示出了hmd800的前视图。hmd800是hmd104的示例。在该示例中，hmd800包括组合器806，右微显示器设备808r，右棱镜860r，右透镜组件810r——其包括右场透镜830r、832r、834r和836r，以及右偏折反射镜组件812r。组合器806可以类似于组合器306，右微显示器设备808r可以类似于微显示器设备308，右透镜组件810r可以类似于透镜组件310，并且右偏折反射镜组件812r可以类似于偏折反射镜组件312。右微显示器设备808r、右棱镜860r、右透镜组件810r和右偏折反射镜组件812r布置在未在该图中示出的右壳体中。右壳体被布置在用户面部的右侧并且被定向成使得由微显示器设备808r发射的内容通过右棱镜860r和右透镜组件810r朝向位于用户面部前方的右偏折反射镜组件812r发射。右偏折反射镜组件812r然后将内容反射到布置在用户左眼前方的组合器806。
在该示例中，右场透镜830r和832r被接合以形成双合透镜。例如，右场透镜830r和832r可以由具有不同阿贝数的材料形成。右棱镜860r可以例如执行颜色校正并且改善远心度。包括棱镜和双合透镜的实施例在本文其它地方——例如至少关于图10被示出和描述。
图9a-9d示出了用户穿戴的hmd900的另一示例实施方式的示意图。图9a示出了hmd900的一定角度的侧视图。图9b示出了hmd900的正视图。图9c示出了hmd900的侧视图。图9d示出了hmd900的俯视图。hmd900是hmd104的示例。在该示例中，hmd900包括：框架902、右壳体904r、左壳体904l、由附接组件970连接至框架902的组合器906、右偏折反射镜组件912r以及左偏折反射镜组件912l。框架902可以类似于框架302，组合器906可以类似于组合器306，右偏折反射镜组件912r和左偏折反射镜组件912l可以类似于偏折反射镜组件312。右壳体904r可以包围右微显示器设备(未示出)和右透镜组件910r。类似地，左壳体904r可以包围左微显示器设备(未示出)和左透镜组件910l。右透镜组件910r和左透镜组件910l可以类似于透镜组件310。在一些实施方式中，附接组件970包括一个或多个水平布置的细长构件，该细长构件从框架902延伸到用户面部的前方外。附接组件970的第一端可以接合到框架902，而附接组件970的第二端可以接合到组合器906。例如，附接组件970可以将组合器906定位在用户眼睛的前方从而将右透镜组件910r和左透镜组件910l生成的中间图像与用户对物理环境(即现实世界)的视场相组合。
图10是示例hmd1000的一部分的示意图。hmd1000是hmd104的一个示例。在该示例中，hmd1000包括右微显示器设备1008r、右透镜组件1010r、组合器1006和右偏折反射镜组件1012r。右微显示器设备1008r可以类似于微显示器设备308，组合器1006可以类似于组合器306，并且右偏折反射镜组件1012r可以类似于右偏折反射镜组件812r。在该示例中，右透镜组件1010r包括右棱镜1060r、双合透镜1040r和双合透镜1042r。右棱镜1060r折射由右微显示器设备1008r发射的光。右棱镜1060r可以使右透镜组件1010r更加远心。当右微显示器设备1008r包括lcos技术时，右棱镜1060r可以例如改善hmd1000的性能。
双合透镜1040r和1042r可以减少由透镜对不同波长的光具有不同影响的方式引起的色差。在一些实施方式中，双合透镜1040r包括第一透镜1050r和第二透镜1052r，并且双合透镜1042r包括第三透镜1054r和第四透镜1056r。透镜可以由具有不同阿贝数的材料形成。例如，第一透镜1050r和第三透镜1054r可以由具有等于或近似等于23.9的阿贝数的第一材料形成(例如，聚碳酸酯树脂，诸如来自mitsubishigaschemicalcompany,inc.的
图11示出了可以与这里描述的技术一起使用的计算设备1100和移动计算设备1150的示例。计算设备1100包括处理器1102、存储器1104、存储设备1106、连接到存储器1104和高速扩展端口1110的高速接口1108以及连接到低速总线1114和存储设备1106的低速接口1112。部件1102、1104、1106、1108、1110和1112中的每一个都使用各种总线互连，并且可以安装在通用主板上，或视情况采用其它方式。处理器1102可以处理用于在计算设备1100内执行的指令，包括存储在存储器1104中或存储在存储设备1106上的指令，以在外部输入/输出设备上显示gui的图形信息，外部输入/输出设备例如耦合到高速接口1108的显示器1116。在其它实施方式中，可以适当地使用多个处理器和/或多个总线，以及多个存储器和存储器类型。而且，可以连接多个计算设备1100，每个计算设备提供必要操作的部分(例如，作为服务器库，刀片服务器组或多处理器系统)。
存储器1104在计算设备1100内存储信息。在一个实施方式中，存储器1104是一个或多个易失性存储单元。在另一个实施方式中，存储器1104是一个或多个非易失性存储单元。存储器1104也可以是另一种形式的计算机可读介质，例如磁盘或光盘。
存储设备1106能够为计算设备1100提供大容量存储。在一个实施方式中，存储设备1106可以是或包含计算机可读介质，例如软盘设备、硬盘设备、光盘设备、或磁带设备、闪存或其它类似的固态存储设备或设备阵列，包括存储区域网络中的设备或其它配置。计算机程序产品可以有形地体现在信息载体中。该计算机程序产品还可以包含指令，该指令在被执行时执行一种或多种方法(例如上述方法)。信息载体是计算机或机器可读介质，例如存储器1104、存储设备1106或处理器1102上的存储器。
高速控制器1108管理计算设备1100的带宽密集型操作，而低速控制器1112管理较低带宽密集型操作。这种功能分配仅是示例性的。在一个实施方式中，高速控制器1108耦合到存储器1104、显示器1116(例如，通过图形处理器或加速器)，并且耦合到可以接受各种扩展卡(未示出)的高速扩展端口1110。在该实施方式中，低速控制器1112耦合到存储设备1106和低速扩展端口1114。低速扩展端口——其可以包括各种通信端口(例如，usb、蓝牙、以太网、无线以太网)——可耦合到一个或多个输入/输出设备，例如键盘、指示设备、扫描仪或连网设备——例如交换机或路由器，例如通过网络适配器。
如图所示，可以以许多不同的形式来实现计算设备1100。例如，它可以被实现为标准服务器1120，或者被多次实现在一组这样的服务器。它也可以实现为机架服务器系统1124的一部分。此外，它还可以实现在诸如膝上型计算机1122的个人计算机中。替选地，来自计算设备1100的部件可以与移动设备(未示出)中的其它部件(例如设备1150)组合。这样的设备中的每一个可以包含计算设备1100，1150中的一个或多个，并且整个系统可以由彼此通信的多个计算设备1100，1150组成。
计算设备1120包括处理器1152、存储器1164、诸如显示器1154的输入/输出设备、通信接口1166和收发器1168、以及其它部件。设备1150还可以配备有存储设备，例如微驱动器或其它设备，以提供额外的存储。部件1150、1152、1164、1154、1166和1168中的每一个都使用各种总线互连，并且可以将某些部件安装在通用主板上或视情况采用其它方式安装。
处理器1152可以执行计算设备1120内的指令，包括存储在存储器1164中的指令。处理器可以实现为包括分离的和多个模拟和数字处理器的芯片的芯片组。处理器可以提供例如用于对设备1150的其它部件的协调，例如对由设备1150运行的用户界面、应用以及由设备1150进行的无线通信的控制。
处理器1152可以通过耦合到显示器1154的控制接口1158和显示器接口1156与用户通信。显示器1154可以是例如tftlcd(薄膜晶体管液晶显示器)或oled(有机发光二极管)显示器或其它合适的显示技术。显示接口1156可以包括用于驱动显示器1154以向用户呈现图形和其它信息的适当电路。控制接口1158可以从用户接收命令并且将其转换以提交给处理器1152。另外，可以提供与处理器1152通信的外部接口1162，以使得设备1150可以与其它设备进行近距离通信。外部接口1162可以例如在一些实施方式中提供用于有线通信，或者在其它实施方式中提供用于无线通信，并且也可以使用多个接口。
存储器1164在计算设备1120内存储信息。存储器1164可以被实现为一个或多个计算机可读介质，一个或多个易失性存储器单元，或一个或多个非易失性存储器单元中的一个或多个。还可以提供扩展存储器1174，并通过扩展接口1172将其连接到设备1150，扩展接口1172可以包括例如simm(单列直插存储器模块)卡接口。这样的扩展存储器1174可以为设备1150提供额外的存储空间，或者还可以为设备1150存储应用或其它信息。具体地说，扩展存储器1174可以包括执行或补充上述过程的指令，并且还可以包括安全信息。因此，例如，扩展存储器1174可以被提供为设备1150的安全模块，并且可以用允许安全使用设备1150的指令来编程。另外，可以经由simm卡连同附加信息一起提供安全应用，例如以不可非法入侵的方式将识别信息放置在simm卡上。
存储器可包括例如闪存和/或nvram存储器，如下所述。在一个实施方式中，计算机程序产品有形地体现在信息载体中。该计算机程序产品包含指令，该指令在执行时执行一种或多种方法，例如上述方法。信息载体是计算机或机器可读介质，例如存储器1164，扩展存储器1174或处理器1152上的存储器，其可以例如通过收发器1168或外部接口1162接收。
设备1150可以通过通信接口1166进行无线通信，该通信接口在必要时可以包括数字信号处理电路。通信接口1166可以提供各种模式或协议下的通信，所述各种模式或协议诸如gsm语音呼叫，sms，ems或mms消息收发，cdma，tdma，pdc，wcdma，cdma2000或gprs等。这样的通信可以例如通过射频收发器1168发生。此外，可以进行短距离通信，诸如使用蓝牙、wi-fi或其它这样的收发器(未示出)。此外，gps(全球定位系统)接收器模块1170可以向设备1150提供额外的与导航和位置相关的无线数据，设备1150上运行的应用可以视情况使用这些数据。
设备1150还可以使用音频编解码器1160在听觉上进行通信，音频编解码器1160可以从用户接收口头信息并将其转换为可用的数字信息。音频编解码器1160可以类似地例如通过扬声器在设备1150的手机中为用户生成可听声音。这种声音可包括来自语音电话呼叫的声音，可包括记录的声音(例如，语音消息、音乐文件等)，并且还可包含由在设备1150上运行的应用生成的声音。
如图所示，可以以许多不同的形式来实现计算设备1120。例如，它可以被实现为蜂窝电话1180。它也可以被实现为智能电话1182，个人数字助理或其它类似的移动设备的一部分。
这里描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路、集成电路、专门设计的asic(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合中实现。这些各种实施方式可以包括在一个或多个计算机程序中的实施方式，该程序可以在包括至少一个可编程处理器、至少一个输入设备和至少一个输出设备的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用的或通用的，其耦合以从存储系统中接收数据和指令并向其传输数据和指令。
这些计算机程序(也称为程序，软件，软件应用程序或代码)包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以以高级过程和/或面向对象的编程语言和/或以汇编/机器语言实现。如本文所用，术语“机器可读介质”、“计算机可读介质”是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品，装置和/或设备(例如磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑设备(pld))，该可编程处理器包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实现本文描述的系统和技术，该计算机具有用于向用户显示信息的显示装置(例如，lcd(液晶显示器)屏幕，oled(有机发光二极管))以及键盘和指示设备(例如鼠标或轨迹球)，用户可以通过该键盘和指示设备向计算机提供输入。其它种类的设备也可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。
可以在计算系统中实现本文描述的系统和技术，该计算机系统包括后端部件(例如，作为数据服务器)，或者包括中间件部件(例如，应用服务器)，或者包括前端部件(例如，具有图形用户界面或web浏览器的客户端计算机，用户可以通过该web浏览器与本文描述的系统和技术的实现进行交互)或此类后端、中间件或前端部件的任意组合。系统的部件可以通过数字数据通信的任何形式或介质(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“lan”)，广域网(“wan”)和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器之间的关系是通过在各自计算机上运行并彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序产生的。
在一些实施方式中，图1中所描绘的计算设备可以包括与ar头戴装置/hmd设备1190进行接口以生成ar环境的传感器。例如，包括在图1所示的计算设备1120或其它计算设备上的一个或多个传感器，可以向ar头戴装置1190提供输入，或者通常，可以向ar环境提供输入。传感器可以包括但不限于触摸屏、加速度计、陀螺仪、压力传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器和环境光传感器。计算设备1120可以使用传感器来确定ar环境中计算设备的绝对位置和/或检测到的旋转，然后可以将其用作ar环境的输入。例如，计算设备1120可以作为虚拟对象被并入ar空间，该虚拟对象诸如控制器、激光指示器、键盘、武器等。将计算设备/虚拟对象并入ar环境中时，用户对其的定位可以允许用户定位计算设备以便在ar环境中以某种方式查看虚拟对象。例如，如果虚拟对象代表激光指示器，则用户可以像实际的激光指示器一样操纵计算设备。用户可以用左右、上下、以圆圈状等方式移动计算设备，并以与使用激光指示器类似的方式使用该设备。
在一些实施方式中，计算设备1120上包括的或连接到计算设备1120的一个或多个输入设备可以用作向ar环境的输入。输入设备可以包括但不限于触摸屏、键盘、一个或多个按钮、触控板、触摸板、指示设备、鼠标、轨迹球、操纵杆、相机、麦克风、具有输入功能的耳塞或耳机、游戏控制器或其它可连接的输入设备。当计算设备被并入ar环境中时，用户与计算设备1120中包括的输入设备进行交互可以使特定动作在ar环境中发生。
在一些实施方式中，可以将计算设备1120的触摸屏渲染为ar环境中的触摸板。用户可以与计算设备1120的触摸屏进行交互。例如，在ar头戴装置1190中，将交互作为ar环境中渲染的触摸板上的移动来渲染。渲染的动作可以控制ar环境中的虚拟对象。
在一些实施方式中，计算设备1120上包括的一个或多个输出设备可以在ar环境中向ar头戴装置1190的用户提供输出和/或反馈。输出和反馈可以是视觉、触觉或音频的。输出和/或反馈可以包括但不限于振动、一个或多个灯或频闪灯的打开、关闭或闪烁和/或闪光、发出警报、播放铃声、播放歌曲以及播放音频文件。输出设备可以包括但不限于振动马达、振动线圈、压电设备、静电设备、发光二极管(led)、闪光灯和扬声器。
在一些实施方式中，计算设备1120可以在计算机生成的3d环境中表现为另一对象。用户与计算设备1120的交互(例如，旋转、摇动、触摸触摸屏、跨触摸屏滑动手指)可以解释为与ar环境中的对象的交互。在ar环境中的激光指示器的示例中，计算设备1120在计算机生成的3d环境中表现为虚拟激光指示器。当用户操纵计算设备1120时，ar环境中的用户看到激光指示器的移动。用户在计算设备1120或ar头戴装置1190上的ar环境中从与计算设备1120的交互中接收反馈。
在一些实施方式中，计算设备1120可以包括触摸屏。例如，用户可以以特定的方式与触摸屏交互，该特定的方式可以用ar环境中发生的事情模仿触摸屏上发生的事情。例如，用户可以使用捏放式动作来缩放显示在触摸屏上的内容。触摸屏上的这种捏放式运动会导致ar环境中提供的信息被缩放。在另一示例中，计算设备可以在计算机生成的3d环境中被渲染为虚拟书本。在ar环境中，可以在ar环境中显示书的页面，并且用户的手指跨触摸屏的滑动可以被解释为翻动/翻转虚拟书的页面。当翻动/翻转每个页面时，除了看到页面内容改变之外，还可以向用户提供音频反馈，例如书中翻页的声音。
在一些实施方式中，可以在计算机生成的3d环境中渲染除计算设备之外的一个或多个输入设备(例如，鼠标、键盘)。渲染的输入设备(例如，渲染的鼠标、渲染的键盘)可以如在ar环境中渲染那样使用，以控制ar环境中的对象。
计算设备1100旨在代表各种形式的数字计算机和设备，包括但不限于膝上型计算机、台式计算机、工作站、个人数字助理、服务器、刀片服务器、大型机和其它适当的计算机。计算设备1120旨在代表各种形式的移动设备，例如个人数字助理，蜂窝电话，智能电话和其它类似的计算设备。此处所示的部件、它们的连接和关系以及它们的功能仅是示例性的，并不意味着限制本文档中描述的发明的实施方式。
已经描述了多个实施例。然而，将理解的是，在不脱离本说明书的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。
另外，附图中描绘的逻辑流程不需要所示的特定顺序或连续顺序来实现期望的结果。另外，可以从所描述的流程中提供其它步骤，或者可以省去步骤，并且可以将其它部件添加到所描述的系统中或从中移除。因此，其它实施例在本公开的范围内。
尽管已经如本文中所描述的那样描述了所描述的实施方式的某些特征，但是本领域技术人员现在将想到许多修改、替换、改变和等效物。应当理解，它们仅以示例而非限制的方式给出，并且可以对形式和细节进行各种改变。除了相互排斥的组合之外，本文描述的装置和/或方法的任何部分可以以任何组合进行组合。本文描述的实施方式可以包括所描述的不同实施方式的功能、部件和/或特征的各种组合和/或子组合。
在下面给出一些示例。
示例1：一种头戴式显示设备，其包括：框架，所述框架具有被配置为由用户穿戴的结构；组合器，所述组合器附接到所述框架并且包括具有反射表面的弯曲透明结构；以及微显示器设备，所述微显示器设备附接到所述框架，并被配置为在所述用户穿戴所述框架时发射图像内容，所述图像内容跨越用户的面部前方并与所述组合器的反射表面相交。
示例2：根据示例1所述的头戴式显示设备，其中，当所述框架被穿戴时，所述微显示器设备被配置为发射图像内容，所述图像内容在与所述组合器的所述反射表面相交之前跨越所述用户的面部的矢状面。
示例3：根据示例1或2所述的头戴式显示设备，进一步包括透镜组件，所述透镜组件在所述微显示器设备和所述组合器之间沿光轴布置。
示例4：根据示例3所述的头戴式显示设备，其中，所述透镜组件包括沿所述光轴定向的多个场透镜。
示例5：根据示例4所述的头戴式显示设备，其中，所述透镜组件进一步包括被配置为执行色彩校正的双合透镜。
示例6：根据前述示例中的任一项所述的头戴式显示设备，其中，所述多个场透镜中的至少一个场透镜包括相息图型衍射光学元件。
示例7：根据前述示例中任一项所述的头戴式显示设备，其中，所述组合器具有正包角。
示例8：根据示例7所述的头戴式显示设备，其中，组合器包括与反射表面相对并具有凸曲率的外表面。
示例9：根据任何示例所述的头戴式显示设备，其中，所述框架包括左臂和右臂，所述左臂被配置为搁置在所述用户的左耳上，所述右臂被配置为搁置在所述用户的右耳上。
示例10：根据示例9所述的头戴式显示设备，进一步包括安装到所述框架的所述左臂上的壳体，所述壳体包括所述微显示器设备，并且所述微显示器设备被配置为发射针对所述用户的右眼的图像内容。
示例11：根据示例10所述的头戴式显示设备，进一步包括偏折反射镜，所述偏折反射镜附接到所述框架并且被配置为将由所述微显示器设备发射的图像内容朝向所述组合器反射。
示例12：一种增强现实头戴式显示设备，包括：框架，所述框架具有被配置为由用户穿戴的结构；组合器，所述组合器附接到所述框架并具有内表面和外表面，所述内表面是反射性的，并且所述外表面具有正包角；以及微显示器设备，所述微显示器设备附接到所述框架，并被配置为在所述用户穿戴所述框架时发射图像内容，所述图像内容与所述组合器的所述内表面相交。
示例13：根据示例12所述的增强现实头戴式显示设备，其中，当所述框架被穿戴时，所述组合器的所述外表面面朝远离所述用户的方向并具有凸曲率。
示例14：根据示例13所述的增强现实头戴式显示设备，其中，所述组合器的所述外表面的曲率是平滑的。
示例15：根据示例14所述的增强现实头戴式显示设备，其中，所述外表面的曲率是平滑的包括：所述外表面的曲率具有连续的一阶导数。
示例16：根据示例12至15中的任一项所述的增强现实头戴式显示设备，其中，当所述框架被所述用户穿戴时，所述微显示器设备被配置为发射图像内容，所述图像内容跨越所述用户的面部前方并与所述组合器的所述内表面相交。
示例17：根据示例16所述的头戴式显示设备，其中，当所述框架被穿戴时，所述微显示器设备被配置为发射图像内容，所述图像内容在与所述组合器的所述内表面相交之前跨越所述用户的面部的矢状面。
示例18：一种头戴式显示设备，包括：框架，所述框架具有被配置为由用户穿戴的结构，所述框架包括左臂和右臂，所述左臂被配置为搁置在所述用户的左耳上，所述右臂被配置为搁置在所述用户的右耳上；组合器，所述组合器附接到所述框架并包括弯曲的透明结构，所述弯曲的透明结构具有内表面和外表面，所述内表面是反射性的；左微显示器设备，所述左微显示器设备附接到所述框架并被配置为发射针对所述用户的右眼的图像内容，所述左微显示器设备发射图像内容，使得所述图像内容跨越所述用户的面部前方并与所述组合器的所述内表面相交；以及右微显示器设备，所述右微显示器设备附接到所述框架并被配置为发射针对所述用户的左眼的图像内容，所述右微显示器设备发射图像内容，使得所述图像内容跨越所述用户的面部前方并与所述组合器的所述内表面相交。
示例19：根据示例18所述的头戴式显示设备，其中，组合器具有正包角。
示例20：根据示例18或19所述的头戴式显示设备，其中，所述组合器是经由附接组件而附接到所述框架的，所述附接组件在所述框架被所述用户穿戴时在所述用户的面部前方向外延伸。
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