头部可穿戴显示器中的双组合器的光学设计的制作方法

背景技术：

1、头部可穿戴显示设备已经越来越多地成为支持用户与各种应用——诸如虚拟现实应用、增强现实应用等——交互的有用方式。头部可穿戴显示设备可以通过将图像投影到显示表面(例如，微显示器)上来显示由各种应用中的一个或多个应用生成的信息。头部可穿戴显示设备可以允许用户通过透镜或显示表面查看外部环境。在一些情况下，显示表面可以定位在头部可穿戴显示设备的框架的镜腿或边缘区域中。显示表面生成并显示信息，诸如通过光学元件——诸如部署在框架的透镜(或显示表面)中的弯曲光导——传送到用户的视场中的计算机生成的图像。头部可穿戴显示设备因此可以用作用于支持用户与各种应用的交互的硬件平台。

技术实现思路

1、本公开的某些实施方式可以单独地或以各种组合包括以下示例中的一个或多个：

2、示例1：一种可穿戴显示设备，包括具有向外表面和向眼睛表面的弯曲光导、被定向成向光导发射光的显示器、以及沿着显示器和光导之间的光学路径定位的多个组合器。

3、示例2：示例1的可穿戴显示设备，其中，多个组合器将不同的光引导到与可穿戴显示设备相关联的适眼区(eyebox)。

4、示例3：示例1或2的可穿戴显示设备，其中，多个组合器中的第一组合器包括第一涂层材料，并且多个组合器中的第二组合器包括不同于第一涂层材料的第二涂层材料。

5、示例4：示例3的可穿戴显示设备，其中，第一涂层材料或第二涂层材料中的一者或多者包括电介质或偏振器涂层材料。

6、示例5：根据示例1至4中任一项所述的可穿戴显示设备，其中，多个组合器中的第一组合器反射具有第一偏振的光，并且多个组合器中的第二组合器反射具有不同于第一偏振的第二偏振的光。

7、示例6：示例5的可穿戴显示设备，其中，显示器包括偏振器，以针对显示器的至少一部分生成具有不同偏振的光。

8、示例7：示例5的可穿戴显示设备，其中，显示器以时间顺序方式提供具有不同偏振的显示光。

9、示例8：根据示例1至7中任一项所述的可穿戴显示设备，其中，多个组合器中的第一组合器基于光的入射角来反射光。

10、示例9：根据示例1至8中任一项所述的可穿戴显示设备，其中，使所述多个组合器中的每个组合器之间的放大率一致以在与所述可穿戴显示设备相关联的适眼区处生成单个虚拟图像。

11、示例10：根据示例1至9中任一项所述的可穿戴显示设备，其中，所述多个组合器中的每个相应组合器彼此相距预定距离被定位，以在与所述可穿戴显示设备相关联的适眼区处生成单个虚拟图像。

12、示例11：一组眼镜，包括示例1至10中任一项的可穿戴显示设备，以及支持光导、显示器和多个组合器的框架：

13、示例12：一种方法，包括：从可穿戴显示设备中的显示器向多个组合器发射光，所述可穿戴显示设备包括具有向外表面和向眼睛表面的弯曲光导，所述多个组合器沿着所述显示器和所述光导之间的光学路径被定位；使在所述可穿戴显示设备中的所述多个组合器中的每个相应组合器处接收的光反射；以及经由所述光导的所述向眼睛表面将所反射的光传送到适眼区中。

14、示例13：根据示例12所述的方法，其中，从所述可穿戴显示设备中的所述显示器朝向所述多个组合器发射所述光是基于所述多个组合器沿着所述光学路径以预定距离的分离。

15、示例14：示例12的方法，其中，多个组合器中的第一组合器包括第一涂层材料，并且多个组合器中的第二组合器包括与第一涂层材料不同的第二涂层材料。

16、示例15：示例14的方法，其中第一涂层材料或第二涂层材料中的一个或多个包括电介质或偏振器涂层材料。

17、示例16：示例12的方法，其中，多个组合器中的第一组合器反射具有第一偏振的光，并且多个组合器中的第二组合器反射具有不同于第一偏振的第二偏振的光。

技术特征：

1.一种可穿戴显示设备，包括：

2.根据权利要求1所述的可穿戴显示设备，其中，所述多个组合器将不同的光引导到与所述可穿戴显示设备相关联的适眼区。

3.根据权利要求1或2所述的可穿戴显示设备，其中，所述多个组合器中的第一组合器包括第一涂层材料，并且所述多个组合器中的第二组合器包括不同于所述第一涂层材料的第二涂层材料。

4.根据权利要求3所述的可穿戴显示设备，其中，所述第一涂层材料或所述第二涂层材料中的一个或多个包括电介质或偏振器涂层材料。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的可穿戴显示设备，其中，所述多个组合器中的第一组合器反射具有第一偏振的光，并且所述多个组合器中的第二组合器反射具有不同于所述第一偏振的第二偏振的光。

6.根据权利要求5所述的可穿戴显示设备，其中，所述显示器包括偏振器以针对所述显示器的至少一部分生成具有不同偏振的光。

7.根据权利要求5所述的可穿戴显示设备，其中，所述显示器以时间顺序方式提供具有不同偏振的显示光。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的可穿戴显示设备，其中，所述多个组合器中的第一组合器基于所述光的入射角来反射光。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的可穿戴显示设备，其中，使所述多个组合器中的每个组合器之间的放大率一致以在与所述可穿戴显示设备相关联的适眼区处生成单个虚拟图像。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的可穿戴显示设备，其中，所述多个组合器中的每个相应的组合器被定位成彼此相距预定距离以在与所述可穿戴显示设备相关联的适眼区处生成单个虚拟图像。

11.一种眼镜，包括：

12.一种方法，包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中，从所述可穿戴显示设备中的所述显示器朝向所述多个组合器发射所述光是基于所述多个组合器沿着所述光学路径间隔以预定距离的分离。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述多个组合器中的第一组合器包括第一涂层材料，并且所述多个组合器中的第二组合器包括不同于所述第一涂层材料的第二涂层材料。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一涂层材料或所述第二涂层材料中的一个或多个包括电介质或偏振器涂层材料。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述多个组合器中的第一组合器反射具有第一偏振的光，并且所述多个组合器中的第二组合器反射具有不同于所述第一偏振的第二偏振的光。

技术总结
头部可穿戴显示设备被配置为支持多个组合器以扩展与头部可穿戴显示设备相关联的适眼区。多个组合器可以扩展光瞳，并且头部可穿戴显示设备可以被配置为使多个组合器之间的放大率一致，使得可以向用户递送具有扩展的适眼区的单个放大的虚拟图像。

技术研发人员：厄赞·恰克马克彻,埃利泽·格利克
受保护的技术使用者：谷歌有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22