CN107272198B - 用于头戴显示器的具有颜色校正的弯曲目镜 - Google Patents
用于头戴显示器的具有颜色校正的弯曲目镜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107272198B CN107272198B CN201611243224.0A CN201611243224A CN107272198B CN 107272198 B CN107272198 B CN 107272198B CN 201611243224 A CN201611243224 A CN 201611243224A CN 107272198 B CN107272198 B CN 107272198B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- display
- bending
- viewing area
- light guide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000012937 correction Methods 0.000 title description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 49
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 39
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 210000003128 head Anatomy 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 240000006409 Acacia auriculiformis Species 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N carbonyl sulfide Chemical compound O=C=S JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000009500 colour coating Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0856—Catadioptric systems comprising a refractive element with a reflective surface, the reflection taking place inside the element, e.g. Mangin mirrors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0176—Head mounted characterised by mechanical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/286—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising for controlling or changing the state of polarisation, e.g. transforming one polarisation state into another
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
- G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
- G02B6/0025—Diffusing sheet or layer; Prismatic sheet or layer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/011—Head-up displays characterised by optical features comprising device for correcting geometrical aberrations, distortion
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0112—Head-up displays characterised by optical features comprising device for genereting colour display
- G02B2027/0116—Head-up displays characterised by optical features comprising device for genereting colour display comprising devices for correcting chromatic aberration
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0123—Head-up displays characterised by optical features comprising devices increasing the field of view
- G02B2027/0125—Field-of-view increase by wavefront division
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/013—Head-up displays characterised by optical features comprising a combiner of particular shape, e.g. curvature
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
- G02B2027/0154—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
- G02B2027/0154—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements
- G02B2027/0159—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements with mechanical means other than scaning means for positioning the whole image
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B2027/0178—Eyeglass type
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B2027/0192—Supplementary details
- G02B2027/0194—Supplementary details with combiner of laminated type, for optical or mechanical aspects
Abstract
一种用于与头戴显示器一起使用的设备包括:弯曲目镜,用于将显示光引导到从周围位置偏移的观察区域,并沿朝向眼睛的方向在观察区域中发射显示光。该弯曲目镜包括:引导显示光的弯曲光导、凹的面朝眼睛的表面、凸且与面朝眼睛的表面相对的面向外界的表面,和光组合器,该光组合器被布置在观察区域处,以使显示光朝向朝向眼睛的方向转向,用于从弯曲光导输出。光组合器对通过面向外界的表面入射的环境光是部分投射的,从而观察区域是透视的。在一些实施例中,棱镜靠近输入表面布置,以针对由弯曲光导导致的横向色差对显示光进行预补偿。
Description
技术领域
本申请大体涉及光学领域,且特别地,涉及头戴显示器。
背景技术
安装在头部的显示器(“HMD”)或头戴显示器是安装在头部或绕头部佩戴的显示装置。HMD通常包含某种接近眼睛的光学系统,以产生位于用户前几米处的放大的虚拟图像。单眼显示器称为单目镜(monocular)HMD,而双眼显示器称为双目镜HMD。一些HMD仅显示计算机产生的图像(“CGI”),而其他类型的HMD能够将CGI叠加在真实世界视图上。后一类型的HMD典型地包括一些形式的透视目镜,且可用作用于实现增强的现实的硬件平台。通过增强的现实,观察者的图像世界通过覆盖的CGI增强,还称为平视显示器。
HMD具有大量实际和休闲应用。宇宙空间应用允许飞行员看到重要的飞行控制信息,而没有将他们的眼睛带离飞行路径。公众安全应用包括地图和热成像的战术显示。其他应用领域包括视频游戏、交通和电信。随着技术的演变,势必有新发现的实际和休闲应用;但是,许多这些应用由于用于执行现有HMD的传统光学系统的成本、尺寸、重量、厚度、视野、效率和图像质量而受到限制。
附图说明
本发明的非限制性和非排他实施例参考以下附图描述,其中,相同的附图标记贯穿各个视图指代相似的部件,除非特别指出。元件并不是所有时刻都必须被标记,以便在适当之处不会使附图混乱。附图不是必须按照比例,相反,重点在于其显示正被描述的原理。
图1A是根据本申请实施例的用于与头戴显示器一起使用的光学系统的横截面图。
图1B是根据本申请的实施例的用于补偿横向色差的用在光学系统内的棱镜的透视图。
图2A是根据本申请实施例的包括弯曲目镜的头戴显示器的透视图。
图2B是根据本申请实施例的头戴显示器的侧视图,显示了嵌入式弯曲光导的中心线如何成角度以将显示面板定位在观察区域上方。
图3A是根据本申请实施例的弯曲目镜和显示面板的透视图。
图3B是根据本申请实施例的弯曲目镜的输入表面和显示面板的近景图示,显示了显示面板如何旋转补偿角度,以抵消弯曲目镜旋转在显示光上的旋转作用。
图4A和4B显示根据本申请实施例的第一和第二透镜本体,其匹配到一起以形成弯曲目镜。
图5提供根据本申请实施例的与示例系数一起的弛垂方程式,该系数用于将证实性弯曲光导的表面特征化。
具体实施方式
在此描述了用于具有颜色校正的弯曲目镜的设备、系统和操作方法的实施例。在以下说明书中,阐述多个特定细节,以提供实施例的透彻理解。但是,本领域的技术人员将意识到,在此描述的技术可被实施而没有一个或多个特定细节,或通过其他方法、部件、材料等。在其他情况中,已知的结构、材料或操作没有详细显示或描述,以避免掩盖特定方面。
贯穿本说明书称为“一个实施例”或“实施例”是指,与该实施例一起描述的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例中。由此,贯穿本说明书,短语“在一个实施例中”或“在实施例中”在各个位置的出现不是必须指代同一实施例。此外,特定特征、结构或特性可以任何适当的方式在一个或多个实施例中组合。
图1A是根据本申请实施例的用于与头戴显示器一起使用的光学系统100的横截面图。光学系统100的所示实施例包括显示面板105、偏振旋转器110、棱镜115、可调整安装件117和弯曲目镜120。弯曲目镜120的所示实施例包括第一透镜本体125、第二透镜本体130、光组合器135、输入表面140、面向外界的表面145和面朝眼睛的表面150,在该第一透镜本体125中布置有弯曲光导127。
光学系统100良好地适于与具有接近眼睛的构造的头戴显示器一起使用。当与头戴显示器结合时,弯曲目镜120通过从观察区域160沿周围定位的输入表面140接收显示面板105产生的显示光155,并沿朝向眼睛的方向在观察区域160中朝向在眼睛框170内的用户的眼睛165发射显示光155。在一个实施例中,显示光155在弯曲光导127内通过输入表面140和光组合器135之间的全内反射而被引导。在其他实施例中,成角度选择性反射涂层(例如,多层二色膜叠件)可被应用,以促进在具有充足倾度的弯曲光导127内的反射,同时接近法向的角度发射。在所示实施例中,弯曲目镜120是透视的,允许用户看到通过面向外界的表面145入射的环境光。
在操作期间,显示面板105产生显示光155,以形成显示图像(例如,计算机产生的图像)。显示面板105可利用各种显示技术实施,包括液晶(“LC”)显示器、发光二极管(“LED”)显示器、有机LED(“OLED”)显示器、LC附硅(“LCoS”)显示器,或其他微显示技术。
在所示实施例中,显示光155通过偏振旋转器110被可选地指向。偏振旋转器110被取向为将显示光155的线偏振与弯曲光导127的中心线对齐,以减小双折射的不对称性(以下更详细讨论)。在一个实施例中,偏振旋转器110是半波片旋转器,其具有绕显示面板105的发射表面的法向矢量(轴线106)的特定的角旋转。偏振旋转器110的角旋转结合图2B和3B在以下讨论。在一个实施例中,偏振旋转器110包括透明粘结剂,其遍及两侧布置以将棱镜115粘结至显示面板105。
在进入弯曲光导127之前,显示光155还通过棱镜115指向。棱镜115布置为靠近输入表面140,以预补偿显示光155横向色差,其由进入和离开弯曲光导的折射导致。横向色差对图像质量是有害的,因为其导致有色图像的颜色成分横向地分离或偏移。棱镜115被设计为预补偿这种色分离。在一个证实性实施例中,棱镜115具有以下特性和尺寸:折射率=1.8、abbe数=29.9、A=5.6±0.1mm、B=5.0±0.1mm、C=0.91±0.1mm、α=19.50±0.150。当然,可以实施其他尺寸和特性。
在所示实施例中,显示面板105和棱镜115相对于弯曲目镜120取向,从而从显示面板105的像素输出的显示光155的主光线175被引导通过弯曲光导127,并大体通过眼睛框170的中心指向。显示面板105的每个像素具有其自己的主光线,其理想地,是从给定显示器像素向外射出的中心法向光线。理想地,弯曲目镜120被设计为使得,来自每个像素的主光线通过眼睛框170的中心,每个主光线以不同的角度通过该中心,这是由于每个像素在显示面板105上的不同位置。换句话说,在显示面板105上的像素位置在眼睛框170处转换为光线角。该理想情景提供了遍及眼睛框170的改进的光照均匀度。但是,理想目标实际中可能不会实现。相应地,在此,将给定像素的主光线175定义为在距该给定像素的法线具有三度弧(arc)的锥形内的从显示面板105发出的光线(如从显示面板105的发射表面测量的)。对于实际实施方案,该“主光线”足够接近法线。通过使显示面板105和棱镜115相对于弯曲光导127取向且设计具有适当几何的弯曲光导127,当主光线175大体通过眼睛框170的中心时,当从眼睛框170观察时感知显示图像具有高度均匀的照度。棱镜115的包含有助于减小输入表面140的尺寸以及补偿轴向和横向色差。相比之下,棱镜115可通过使显示面板105倾斜至相对于输入表面140的一更倾斜角度而被省略;但是,这样做导致更大的输入表面140,这改变靠近输入表面140的弯曲目镜120的端部形状,并减小图像亮度。
在所示实施例中,棱镜115利用可调整安装件117被定位。可调整安装件117允许棱镜115相对于弯曲目镜120的输入表面140横向地滑动。调整棱镜115改变显示光155经历的光学路径的长度,由此提供可调节焦点。可调整安装件117可被实施为一次聚焦设备,用于初始工厂标定。例如,可调整安装件117可以是雪橇形件或轨道,棱镜115在其上物理地滑动。当达到聚焦位置时,透明的粘结剂可被施加,且通过UV曝光而硬化。替换地,可调整安装件117可允许经由机械或电机械调整而进行终端用户焦点调整。例如,可调整安装件117可以被实施为微机电系统(“MEMS”)、压电促动器,或各种纯机械促动器(例如,螺纹螺钉调整等)。
随着显示光155从输入表面140被引导通过弯曲光导127至观察区域160,弯曲光导127的曲率通过每次反射或折射赋予光焦度(optical power)。弯曲目镜120在输入表面140处、在显示光155从面朝眼睛的表面150发射出来时赋予折射光焦度。弯曲目镜120经由四个总内反射交互和光组合器135的一个反射离开而赋予反射光焦度。光焦度交互一起用于增大显示图像,并使虚拟图像移位,从而用户可在接近眼睛的构造中将图像聚焦。
图5显示了具有示例系数值的弛垂方程式,该系数值用于规定弯曲光导127的表面的示例曲率,包括:面朝眼睛的表面150(S1)、光组合器表面135(S2)、面向外的表面(S3)和输入表面140(S4)。表面S1-S4全部位于透镜本体125上,且限定弯曲光导127。图5还显示用于定位表面S1至S4的示例坐标。当然,可实施其他曲率、平表面和坐标。特别地,尽管表面S1和S3的所示实施例被描述为球面表面,在其他实施例中,这些表面的一个或多个可被描述为自由形式表面、旋转对称非球面表面、变形非球面表面、环形表面、泽尔尼克多项式表面、径向基函数表面、x-y多项式表面、非均匀有理B样条曲面,或其他。
回到图1A,光组合器135可利用将显示光155沿朝向眼睛的方向转向的各种不同结构实施。例如,光组合器135可以是部分反射器、分束器(例如,薄的银涂层、多层介电薄膜等)、偏振敏感分束器(“PBS”)、半偏振分束器,或其他。在一个实施例中,与反射相比,光组合器135对可见光更透射。例如,光组合器135可被实施为15%的反射和85%的透射。当然,可以实施其他反射/透射比。相应地,观察区域160对通过面向外界的表面145的环境光入射是部分透射的,从而观察区域160是透视的。
图2A和2B是根据本申请实施例的包括光学系统100的左边和右边情况的头戴显示器200。图2A是头戴显示器200的透视图,而图2B是其侧视图。
头戴显示器200的所示实施例包括弯曲目镜120的左边和右边情况。弯曲目镜120被安装至框架组件,该框架包括鼻桥205、左耳臂210和右耳臂215。在左耳臂210和右耳臂215内的内部腔室220和225可容纳各个电子器件,其包括微处理器、接口、一个或多个无线收发器、电池、扬声器、控制器等。在一个实施例中,耳臂210、215的面向前方的角部或鼻桥205的任一个可容纳摄像模块,用于捕获用户眼睛(一个或多个)的面向后部的图像或外部情景的的面向前方的图像。尽管图2A和2B示出双目镜实施例,头戴显示器200可还实施为单目镜显示器,具有仅一个弯曲目镜120,在佩戴时,其只与单个用户眼睛对准。
弯曲目镜120的边缘被设置为顺应框架组件的形状,且固定到眼镜布置中,所以头戴显示器可被佩戴在用户的头部上。左和右耳臂210和215搁置在用户耳朵上,同时鼻桥205搁置在用户鼻子上。框架组件的形状和尺寸被设置为,将观察区域160(包括光组合器135)定位在用户眼睛前方。在一个实施例中,光组合器135相对于用户的眼睛定位,从而用户略微向下看(例如,7度)和向右或左(例如,15度)以看到显示图像。可实施其他角度,且可使用具有其他形状的其他框架组件(例如,单个毗邻耳机(headset)构件、头带、护目镜类型目镜(goggles type eyewear)等)。在观察区域160内的光组合器135操作以将显示光155转向到每个眼睛,同时允许环境光230通过,由此为用户提供真实世界的增强视图。
图2B示出根据本申请实施例弯曲目镜120如何旋转角度β(例如,18度)以使嵌入式弯曲光导127(通过中心线235示出)成角度,并使显示面板105定位在观察区域160上方。使弯曲光导127成角度以使显示光155沿向下轨迹朝向观察区域160指向使显示面板105能够在耳臂210或215内定位在用户的上太阳穴区域中,从工业设计角度看这可以是有利的。但是,当弯曲目镜120相对于水平线旋转角β时,显示图像也旋转β,且因此不是水平的。为了使显示图像反向旋转,显示面板105也绕轴线106旋转β补偿旋转(见图1和3A),这抵消了旋转弯曲光导127的旋转作用,如中心线235所示。
图3A是根据本申请实施例的弯曲目镜120和显示面板105的透视图。图3B是根据本申请实施例的近景图示,其显示了显示面板105如何旋转补偿角β,以抵消弯曲目镜120旋转β在显示光上的旋转作用。如所示,在图3B中,显示面板105的反向旋转导致水平的显示图像。
在一个实施例中,偏振旋转器110(见图1A)在显示面板105和输入表面140之间的光学路径布置。偏振旋转器110操作为使显示光155的线偏振与弯曲光导127的中心线235对准。中心线235代表在弯曲光导127的中心下方的对称轴线。通过将显示光155的线偏振与该对称轴线对准,由双折射导致的偏振状态的非对称性减小,由此进一步改善系统的光学性能。偏振旋转器110可还用于对准显示光155的线偏振,用于光组合器135的改进的反射离开效率。例如,偏振旋转器110可被取向为使得,显示光155在光组合器135上大体仅以s偏振入射。s偏振是线性偏振光,其具有垂直于光组合器135的入射平面振荡的电场。与大体通过偏振分束器的p偏振相比,s偏振光是大体反射离开偏振分束器的偏振。在一个实施例中,偏振旋转器110是半波片旋转器,其绕轴线106相对于图1A的图示平面旋转等于β的一半的角度。在一个实施例中,偏振旋转器110是四分之一波片,其将线偏振光转换为圆偏振光,该圆偏振光具有大体相等量的带有90度相偏移的两个线偏振。其他旋转和偏振旋转器可被选择,以达到期望的对准,以在沿弯曲光导127传播时减小在显示光155上的双折射效果,和/或改进从光组合器135的反射离开效率。在显示面板105没有输出偏振光且光组合器135不是偏振敏感的实施例中,偏振旋转器110可被省略。但是,当前可行的非偏振显示面板倾向于太大或没有足够明亮。类似地,大约仅15%反射的非偏振光组合器倾向于更加难以制造。
图3A还示出弯曲目镜120如何由两个匹配到一起的透镜本体125和130形成。图4A示出仅透镜本体130的分解视图,而图4B示出仅透镜本体125的分解视图。如所示,透镜本体130包括薄部分405、厚部分410和过渡表面415,该过渡表面布置在薄部分405和厚部分410之间的过渡部处。类似地,透镜本体125的所示实施例包括薄部分420、厚部分425和过渡表面430,该过渡表面布置在薄部分420和厚部分425之间的过渡部处。在一个实施例中,透镜本体125利用透明粘结剂匹配至透镜本体130,该透明粘结剂具有的折射率小于透镜本体125和130的折射率。低折射率透明粘结剂在两个透镜本体125和130之间形成全内反射界线,其在透镜本体125的厚部分425内限定弯曲光导127的内部界线。可还使用其他涂层,诸如角度敏感多层二色涂层。弯曲光导127的观察区域160通过光组合器135限定,当透镜本体130和125匹配在一起时,该光组合器135布置在过渡表面415和430之间的结合处。光组合器135可实施为部分反射层。在一个实施例中,局部反射层是非偏振分束器涂层。在一个实施例中,局部反射层是取向为反射偏振显示光155的偏振分束器涂层。
弯曲目镜120实施为薄的弯曲目镜,其具有小于8mm的厚度,且在一个实施例中为4.0mm厚。在一个实施例中,透镜本体125和130由透明光学级塑料(例如,聚碳酸酯等)形成,其具有1.64的折射率。但是,折射率越高,可设计越薄的弯曲目镜。利用较高折射率材料的直接益处是减小TIR发生的角度。这有效地实现减小输出耦合器的角度的设计,其可针对给定光导厚度增加眼睛框的尺寸,或针对给定眼睛框尺寸减小光导的总厚度。利用用于弯曲目镜的较高折射率材料可还提供用于将透镜本体125和130粘结到一起的光学级粘结剂的折射率的更大灵活性。面朝眼睛的表面150和面向外界的表面145二者的曲率可实施为球面表面。共同地,弯曲目镜120的曲率和纤细本质提供了期望的工业设计。弯曲目镜120不仅具有期望的工业设计,且还是高效的,因为理想地,对于从输入表面140行进至光组合器135的显示光155,仅有损反弹被光组合器135本身唯一转向。这允许光组合器135和观察区域160与反射相比相当多地更透射,由此改善观察区域160中的弯曲目镜120的透视特性。
在所示实施例中,面向外界的表面145提供了互补曲率,以抵消环境光230经历的面朝眼睛的表面150的曲率的光焦度。此外,在一个实施例中,透镜本体125和130由相同的透明材料或具有大体相同的折射率的透明材料制造。由此,弯曲目镜120操作为透视显示器,其将环境光230与显示光155组合,该显示光155从观察区域160沿朝向眼睛的方向引导到眼睛165中。以该方式,弯曲目镜120能够向眼睛165显示增强的现实;但是,弯曲目镜120的面向外界的表面145和面朝眼睛的表面150的组合曲率彼此互补,且随着环境光230在观察区域160通过弯曲目镜120而共同地没有将透镜效应焦度(lensing power)赋予环境光230。在其他实施例中,面向外界的表面145和面朝眼睛的表面150的曲率可以是不平衡的,以将指定的透镜效应(lensing)赋予环境光230。
本发明的所示实施例的上述说明——包括摘要中所描述的——不意图是排他的或将本发明限制为所披露的准确形式。虽然本发明的特定实施例和用于本发明的示例在此出于阐释性目的被描述,各个变型在本发明的范围内是可行的,如本领域的技术人员将意识到的。
根据上述详细说明,可对本发明做出这些变型。在以下权利要求中使用的术语不应视为将本发明限制到说明书中披露的特定实施例。但是,本发明的范围完全通过以下权利要求确定,它们将根据所建立的权利要求解释原则被解译。
Claims (16)
1.一种用于与头戴显示器一起使用的设备,该设备包括:
弯曲目镜,用于将通过从观察区域沿周围定位的输入表面处接收的显示光引导,并沿朝向眼睛的方向在观察区域中发射显示光,该弯曲目镜包括:
弯曲光导,以经由全内反射将显示光从输入表面引导到观察区域;
面朝眼睛的表面,其是凹的;
面向外界的表面,其是凸的,且与面朝眼睛的表面相对;和
光组合器,布置在观察区域处,以使显示光朝向面朝眼睛的方向转向,用于从弯曲光导输出,其中,光组合器对通过面向外界的表面入射的环境光是部分透射的,从而观察区域是透视的;
第一透镜本体,具有第一厚部分、第一薄部分以及在第一厚部分和第一薄部分之间的第一过渡表面;
第二透镜本体,具有第二厚部分、第二薄部分以及在第二厚部分和第二薄部分之间的第二过渡表面;
其中,第一厚部分匹配至第二薄部分,第一过渡表面匹配至第二过渡表面,
并且其中,弯曲光导布置在第一厚部分内,并且
其中,光组合器布置在第一过渡表面和第二过渡表面之间;
棱镜,靠近输入表面布置,以在通过输入表面之前针对弯曲光导导致的横向色差对显示光进行预补偿;以及
显示面板,用于产生显示光,且布置为靠近棱镜,以通过棱镜将该显示光朝向输入表面发射。
2.如权利要求1所述的设备,其中,显示面板相对于弯曲光导对准,从而从显示面板上的给定像素输出的图像光的法向光线大体通过头戴显示器的眼睛框的中心指向。
3.如权利要求2所述的设备,其中,输入表面在面朝眼睛的表面和面向外界的表面之间延伸,且与之相交接,其中,输入表面、面朝眼睛的表面和面向外界的表面全部是连续的表面,而在曲率上没有不连续性。
4.如权利要求2所述的设备,还包括:
框架组件,支撑弯曲目镜、显示面板和棱镜,用于佩戴在用户头部上,且观察区域定位在用户眼睛前方,
其中,弯曲目镜旋转第一角度,以将显示面板定位在观察区域上方,并且
其中,从输入表面延伸到光组合器的弯曲光导的中心线与第一角度对准。
5.如权利要求4所述的设备,其中,显示面板旋转第二角度,该第二角度与第一角度互补,以抵消第一角度旋转在从弯曲目镜输出的显示光上的旋转作用。
6.如权利要求4所述的设备,还包括:
偏振旋转器,布置在显示面板和输入表面之间,以旋转显示光的线偏振,用于相对于弯曲光导的中心线的对准,以减小双折射导致的偏振状态的非对称性。
7.如权利要求1所述的设备,还包括:
偏振旋转器,布置在显示面板和输入表面之间,以旋转显示光的线偏振,用于相对于光组合器对准,从而显示光的线偏振在入射在光组合器上时基本仅具有s偏振。
8.如权利要求1所述的设备,其中,具有第一折射率的透明粘结剂将第一厚部分粘结至第二薄部分以在第一透镜本体和第二透镜本体之间建立全内反射界线,该第一折射率小于第一透镜本体和第二透镜本体的第二折射率。
9.如权利要求1所述的设备,其中,光组合器包括非偏振分束器涂层、半偏振分束器或取向为反射偏振显示光的偏振分束器涂层中的一个。
10.一种头戴显示器,包括:
显示面板,以产生显示光,所述显示光在从观察区域沿周围定位的输入表面处被接收;
弯曲目镜,用于将显示光引导至从周围位置偏移的观察区域,并沿朝向眼睛的方向在观察区域中发射显示光,该弯曲目镜包括:
弯曲光导,以经由全内部反射将显示光从输入表面引导到观察区域;
面朝眼睛的表面,其是凹的;
面向外界的表面,其是凸的,且与面朝眼睛的表面相对;和
光组合器,布置在观察区域处,以使显示光朝向面朝眼睛的方向转向,用于从弯曲光导输出,其中,光组合器对通过面向外界的表面的环境光入射是部分透射的,从而观察区域是透视的;
第一透镜本体,具有第一厚部分、第一薄部分以及在第一厚部分和第一薄部分之间的第一过渡表面;
第二透镜本体,具有第二厚部分、第二薄部分以及在第二厚部分和第二薄部分之间的第二过渡表面;
其中,第一厚部分匹配至第二薄部分,第一过渡表面匹配至第二过渡表面,
其中,弯曲光导布置在第一厚部分内,并且
其中,光组合器布置在第一过渡表面和第二过渡表面之间;
框架组件,支撑弯曲目镜和显示面板,用于佩戴在用户头部上,且观察区域定位在用户眼睛前方,
其中,显示面板相对于弯曲光导对准,从而从显示面板上的给定像素输出的图像光大体穿过头戴显示器的眼睛框的中心指向;以及
棱镜,靠近输入表面布置,以在通过输入表面之前针对弯曲光导导致的横向色差对显示光进行预补偿。
11.如权利要求10所述的头戴显示器,其中,输入表面在面朝眼睛的表面和面向外界的表面之间延伸,且与之相交接,其中,输入表面、面朝眼睛的表面和面向外界的表面全部是连续的表面,而在曲率上没有不连续性。
12.如权利要求10所述的头戴显示器,其中,弯曲目镜在框架组件内相对于水平线旋转第一角度,以将显示面板定位在观察区域上方,并且其中,从输入表面延伸到光组合器的弯曲光导的中心线与第一角度对准。
13.如权利要求12所述的头戴显示器,其中,显示面板旋转第二角度,该第二角度与第一角度互补,以抵消第一角度的旋转在从弯曲目镜输出的显示光上的旋转作用。
14.如权利要求12所述的头戴显示器,还包括:
偏振旋转器,布置在显示面板和输入表面之间,以旋转显示光的线偏振,用于相对于弯曲光导的中心线的对准,以减小双折射的非对称性。
15.如权利要求14所述的头戴显示器,其中,偏振旋转器包括半波片旋转器,其旋转第三角度,该第三角度等于第一角度的一半。
16.如权利要求10所述的头戴显示器,其中,具有第一折射率的透明粘结剂将第一厚部分粘结至第二薄部分以在第一透镜本体和第二透镜本体之间建立全内反射界线,该第一折射率小于第一透镜本体和第二透镜本体的第二折射率。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/093,227 | 2016-04-07 | ||
US15/093,227 US9897811B2 (en) | 2016-04-07 | 2016-04-07 | Curved eyepiece with color correction for head wearable display |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107272198A CN107272198A (zh) | 2017-10-20 |
CN107272198B true CN107272198B (zh) | 2019-09-27 |
Family
ID=57570587
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201621478619.4U Active CN206479716U (zh) | 2016-04-07 | 2016-12-29 | 一种用于与头戴显示器一起使用的设备以及头戴显示器 |
CN201611243224.0A Active CN107272198B (zh) | 2016-04-07 | 2016-12-29 | 用于头戴显示器的具有颜色校正的弯曲目镜 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201621478619.4U Active CN206479716U (zh) | 2016-04-07 | 2016-12-29 | 一种用于与头戴显示器一起使用的设备以及头戴显示器 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9897811B2 (zh) |
EP (1) | EP3380884B1 (zh) |
CN (2) | CN206479716U (zh) |
DE (2) | DE202016107085U1 (zh) |
GB (1) | GB2553382B (zh) |
WO (1) | WO2017176322A1 (zh) |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11468639B2 (en) * | 2015-02-20 | 2022-10-11 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Selective occlusion system for augmented reality devices |
US9897811B2 (en) * | 2016-04-07 | 2018-02-20 | Google Llc | Curved eyepiece with color correction for head wearable display |
JP2018165740A (ja) | 2017-03-28 | 2018-10-25 | セイコーエプソン株式会社 | 表示装置 |
JP6852501B2 (ja) * | 2017-03-28 | 2021-03-31 | セイコーエプソン株式会社 | 表示装置 |
JP2018205448A (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-27 | セイコーエプソン株式会社 | 表示装置及び照明装置 |
US10859834B2 (en) | 2017-07-03 | 2020-12-08 | Holovisions | Space-efficient optical structures for wide field-of-view augmented reality (AR) eyewear |
US10338400B2 (en) | 2017-07-03 | 2019-07-02 | Holovisions LLC | Augmented reality eyewear with VAPE or wear technology |
DE102017119440A1 (de) * | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Carl Zeiss Ag | Gekrümmter Lichtleiter, Abbildungsoptik und HMD |
KR102578724B1 (ko) | 2017-11-06 | 2023-09-13 | 엘지디스플레이 주식회사 | 표시장치 |
CN107966821A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-04-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 增强现实眼镜 |
JP7230072B2 (ja) * | 2018-06-30 | 2023-02-28 | フサオ イシイ | 表示システム |
US20200041790A1 (en) * | 2018-08-02 | 2020-02-06 | Google Llc | Catadioptric freeform head mounted display |
US11550095B2 (en) | 2018-10-26 | 2023-01-10 | Google Llc | Curved optical see-through thin freeform lightguide with large field of view in eyewear formfactor |
JP2020086345A (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | セイコーエプソン株式会社 | 導光装置、虚像表示装置、及び導光装置の製造方法 |
US11656458B2 (en) * | 2019-01-23 | 2023-05-23 | Fusao Ishii | Optics of a display using an optical light guide |
KR20200105578A (ko) * | 2019-02-28 | 2020-09-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 증강 현실 제공 장치 |
CN113678050B (zh) * | 2019-04-17 | 2022-12-27 | 华为技术有限公司 | 近眼显示器的与护目镜集成的自由曲面光学镜片 |
US10955675B1 (en) * | 2019-04-30 | 2021-03-23 | Facebook Technologies, Llc | Variable resolution display device with switchable window and see-through pancake lens assembly |
WO2021055278A2 (en) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | Akalana Management Llc | Optical systems with reflective prism input couplers |
TWI711312B (zh) * | 2019-11-21 | 2020-11-21 | 宏碁股份有限公司 | 色彩校正方法與電子裝置 |
CN111290128B (zh) * | 2020-03-31 | 2021-10-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光学系统及显示装置、智能眼镜 |
US11249312B2 (en) | 2020-05-01 | 2022-02-15 | Google Llc | Color-corrected curved optical see-through thin lightguide with large field of view in eyewear formfactor |
CN111951622A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-11-17 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种用于教学的智能眼镜及其控制方法 |
GB2598946B (en) * | 2020-09-21 | 2022-12-28 | Trulife Optics Ltd | Optical system with cylindrical waveguide |
KR20220077724A (ko) | 2020-12-02 | 2022-06-09 | 삼성전자주식회사 | 메타 표면을 이용한 디스플레이 장치 |
WO2022246047A2 (en) * | 2021-05-21 | 2022-11-24 | Google Llc | Polarized multiplexed field of view and pupil expansion in a flat waveguide |
CN113834480B (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-08 | 北京航空航天大学 | 一种基于散射角权重分配的仿复眼偏振传感器自主定位方法 |
CN116413911A (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-11 | 北京耐德佳显示技术有限公司 | 一种超薄型镜片、使用其的虚像成像装置和近眼显示器 |
GB202202622D0 (en) * | 2022-02-25 | 2022-04-13 | Ams Int Ag | Optical system for an augmented reality display |
CN116047649B (zh) * | 2023-01-31 | 2024-03-12 | 上海理湃光晶技术有限公司 | 一种几何光波导耦合装置和近眼显示设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103688208A (zh) * | 2010-12-24 | 2014-03-26 | 奇跃公司 | 人体工程学头戴式显示设备和光学系统 |
CN104821968A (zh) * | 2014-02-04 | 2015-08-05 | Lg电子株式会社 | 移动终端 |
CN105259605A (zh) * | 2014-07-11 | 2016-01-20 | 三星电子株式会社 | 光导结构和光学器件 |
CN206479716U (zh) * | 2016-04-07 | 2017-09-08 | 谷歌公司 | 一种用于与头戴显示器一起使用的设备以及头戴显示器 |
Family Cites Families (59)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5880888A (en) | 1989-01-23 | 1999-03-09 | Hughes Aircraft Company | Helmet mounted display system |
US6204974B1 (en) * | 1996-10-08 | 2001-03-20 | The Microoptical Corporation | Compact image display system for eyeglasses or other head-borne frames |
US5886822A (en) | 1996-10-08 | 1999-03-23 | The Microoptical Corporation | Image combining system for eyeglasses and face masks |
US6760169B2 (en) | 1997-05-07 | 2004-07-06 | Olympus Corporation | Prism optical element, image observation apparatus and image display apparatus |
EP1027627B1 (en) | 1997-10-30 | 2009-02-11 | MYVU Corporation | Eyeglass interface system |
JP3338837B2 (ja) | 1997-12-10 | 2002-10-28 | キヤノン株式会社 | 複合表示装置 |
JP2001066543A (ja) | 1999-08-25 | 2001-03-16 | Canon Inc | 複合光学装置 |
US6785049B1 (en) | 2000-01-31 | 2004-08-31 | 3M Innovative Properties Company | Illumination system for reflective displays |
JP4727025B2 (ja) * | 2000-08-01 | 2011-07-20 | オリンパス株式会社 | 画像表示装置 |
JP4646374B2 (ja) | 2000-09-29 | 2011-03-09 | オリンパス株式会社 | 画像観察光学系 |
AU2003208584A1 (en) | 2002-02-15 | 2003-09-04 | Elop Electro-Optics Industries Ltd. | Device and method for varying the reflectance or transmittance of light |
IL148804A (en) | 2002-03-21 | 2007-02-11 | Yaacov Amitai | Optical device |
ITTO20020625A1 (it) * | 2002-07-17 | 2004-01-19 | Fiat Ricerche | Guida di luce per dispositivi di visualizzazione di tipo "head-mounted" o "head-up" |
US6879443B2 (en) | 2003-04-25 | 2005-04-12 | The Microoptical Corporation | Binocular viewing system |
EP1748305A4 (en) * | 2004-05-17 | 2009-01-14 | Nikon Corp | OPTICAL ELEMENT, COMBINER OPTICAL SYSTEM, AND IMAGE DISPLAY UNIT |
FR2873212B1 (fr) * | 2004-07-16 | 2011-06-10 | Essilor Int | Lentille opthalmique destinee a la realisation d'un afficheur optique |
IL163361A (en) * | 2004-08-05 | 2011-06-30 | Lumus Ltd | Optical device for light coupling into a guiding substrate |
WO2006041596A2 (en) | 2004-09-01 | 2006-04-20 | Optical Research Associates | Compact head mounted display devices with tilted/decentered lens element |
US7724443B2 (en) | 2005-02-10 | 2010-05-25 | Lumus Ltd. | Substrate-guided optical device utilizing thin transparent layer |
CN101147094A (zh) | 2005-03-22 | 2008-03-19 | 美宇公司 | 使用全内反射图像的光学系统 |
US8212859B2 (en) | 2006-10-13 | 2012-07-03 | Apple Inc. | Peripheral treatment for head-mounted displays |
US8643948B2 (en) * | 2007-04-22 | 2014-02-04 | Lumus Ltd. | Collimating optical device and system |
US7791809B2 (en) | 2008-03-13 | 2010-09-07 | Day And Night Display Systems, Inc. | Visor heads-up display |
US20100149073A1 (en) | 2008-11-02 | 2010-06-17 | David Chaum | Near to Eye Display System and Appliance |
WO2009105791A2 (en) | 2008-05-16 | 2009-08-27 | Day & Night Display Systems, Llc | Night vision glasses |
JP4858512B2 (ja) | 2008-08-21 | 2012-01-18 | ソニー株式会社 | 頭部装着型ディスプレイ |
DE102008049407A1 (de) * | 2008-09-29 | 2010-04-01 | Carl Zeiss Ag | Anzeigevorrichtung und Anzeigeverfahren |
GB2465786A (en) | 2008-11-28 | 2010-06-02 | Sharp Kk | An optical system for varying the perceived shape of a display surface |
DE102009010537B4 (de) * | 2009-02-25 | 2018-03-01 | Carl Zeiss Smart Optics Gmbh | Strahlvereiniger und Verwendung eines solchen in einer Anzeigevorrichtung |
US8639072B2 (en) | 2011-10-19 | 2014-01-28 | Milan Momcilo Popovich | Compact wearable display |
US11320571B2 (en) | 2012-11-16 | 2022-05-03 | Rockwell Collins, Inc. | Transparent waveguide display providing upper and lower fields of view with uniform light extraction |
US20110149201A1 (en) | 2009-10-16 | 2011-06-23 | Karlton David Powell | Lightguide illuminator embedded display |
WO2011089433A1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Bae Systems Plc | Projection display |
US8964298B2 (en) | 2010-02-28 | 2015-02-24 | Microsoft Corporation | Video display modification based on sensor input for a see-through near-to-eye display |
US8488246B2 (en) | 2010-02-28 | 2013-07-16 | Osterhout Group, Inc. | See-through near-eye display glasses including a curved polarizing film in the image source, a partially reflective, partially transmitting optical element and an optically flat film |
US8477425B2 (en) | 2010-02-28 | 2013-07-02 | Osterhout Group, Inc. | See-through near-eye display glasses including a partially reflective, partially transmitting optical element |
US20110213664A1 (en) | 2010-02-28 | 2011-09-01 | Osterhout Group, Inc. | Local advertising content on an interactive head-mounted eyepiece |
US20140063055A1 (en) | 2010-02-28 | 2014-03-06 | Osterhout Group, Inc. | Ar glasses specific user interface and control interface based on a connected external device type |
US8649099B2 (en) * | 2010-09-13 | 2014-02-11 | Vuzix Corporation | Prismatic multiple waveguide for near-eye display |
DE102010041343B4 (de) | 2010-09-24 | 2020-10-29 | tooz technologies GmbH | Anzeigevorrichtung mit einer auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbaren Haltevorrichtung |
US8837880B2 (en) * | 2010-10-08 | 2014-09-16 | Seiko Epson Corporation | Virtual image display device |
US8471967B2 (en) | 2011-07-15 | 2013-06-25 | Google Inc. | Eyepiece for near-to-eye display with multi-reflectors |
US9013793B2 (en) | 2011-09-21 | 2015-04-21 | Google Inc. | Lightweight eyepiece for head mounted display |
US9720232B2 (en) | 2012-01-24 | 2017-08-01 | The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | Compact eye-tracked head-mounted display |
US8665178B1 (en) | 2012-03-01 | 2014-03-04 | Google, Inc. | Partially-reflective waveguide stack and heads-up display using same |
US8848289B2 (en) | 2012-03-15 | 2014-09-30 | Google Inc. | Near-to-eye display with diffractive lens |
IL219907A (en) | 2012-05-21 | 2017-08-31 | Lumus Ltd | Integrated head display system with eye tracking |
US8989535B2 (en) | 2012-06-04 | 2015-03-24 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Multiple waveguide imaging structure |
US9933684B2 (en) | 2012-11-16 | 2018-04-03 | Rockwell Collins, Inc. | Transparent waveguide display providing upper and lower fields of view having a specific light output aperture configuration |
JP6065630B2 (ja) | 2013-02-13 | 2017-01-25 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置 |
JP6221731B2 (ja) | 2013-09-03 | 2017-11-01 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置 |
KR102493498B1 (ko) | 2013-11-27 | 2023-01-27 | 매직 립, 인코포레이티드 | 가상 및 증강 현실 시스템들 및 방법들 |
US9459455B2 (en) | 2013-12-19 | 2016-10-04 | Google Inc. | See-through eyepiece for head wearable display |
US9395544B2 (en) * | 2014-03-13 | 2016-07-19 | Google Inc. | Eyepiece with switchable reflector for head wearable display |
IL232197B (en) * | 2014-04-23 | 2018-04-30 | Lumus Ltd | Compact head-up display system |
US9965030B2 (en) | 2014-07-31 | 2018-05-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wearable glasses and method of displaying image via the wearable glasses |
US9366869B2 (en) | 2014-11-10 | 2016-06-14 | Google Inc. | Thin curved eyepiece for see-through head wearable display |
US10162180B2 (en) * | 2015-06-04 | 2018-12-25 | Google Llc | Efficient thin curved eyepiece for see-through head wearable display |
US10146054B2 (en) * | 2015-07-06 | 2018-12-04 | Google Llc | Adding prescriptive correction to eyepieces for see-through head wearable displays |
-
2016
- 2016-04-07 US US15/093,227 patent/US9897811B2/en active Active
- 2016-11-29 EP EP16813260.3A patent/EP3380884B1/en active Active
- 2016-11-29 WO PCT/US2016/064030 patent/WO2017176322A1/en active Application Filing
- 2016-12-07 GB GB1620779.7A patent/GB2553382B/en active Active
- 2016-12-16 DE DE202016107085.6U patent/DE202016107085U1/de active Active
- 2016-12-16 DE DE102016124702.2A patent/DE102016124702A1/de not_active Ceased
- 2016-12-29 CN CN201621478619.4U patent/CN206479716U/zh active Active
- 2016-12-29 CN CN201611243224.0A patent/CN107272198B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103688208A (zh) * | 2010-12-24 | 2014-03-26 | 奇跃公司 | 人体工程学头戴式显示设备和光学系统 |
CN104821968A (zh) * | 2014-02-04 | 2015-08-05 | Lg电子株式会社 | 移动终端 |
CN105259605A (zh) * | 2014-07-11 | 2016-01-20 | 三星电子株式会社 | 光导结构和光学器件 |
CN206479716U (zh) * | 2016-04-07 | 2017-09-08 | 谷歌公司 | 一种用于与头戴显示器一起使用的设备以及头戴显示器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3380884A1 (en) | 2018-10-03 |
CN107272198A (zh) | 2017-10-20 |
WO2017176322A1 (en) | 2017-10-12 |
US9897811B2 (en) | 2018-02-20 |
DE202016107085U1 (de) | 2017-07-10 |
CN206479716U (zh) | 2017-09-08 |
DE102016124702A1 (de) | 2017-10-12 |
GB2553382B (en) | 2019-09-04 |
EP3380884B1 (en) | 2020-10-28 |
GB2553382A (en) | 2018-03-07 |
GB201620779D0 (en) | 2017-01-18 |
US20170293143A1 (en) | 2017-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107272198B (zh) | 用于头戴显示器的具有颜色校正的弯曲目镜 | |
US10754160B2 (en) | See-through curved eyepiece with patterned optical combiner | |
US8666212B1 (en) | Head mounted display using a fused fiber bundle | |
US10371951B2 (en) | Freeform nanostructured surface for virtual and augmented reality near eye display | |
TWI576610B (zh) | 用於近眼式顯示器系統之小型架構 | |
US9366869B2 (en) | Thin curved eyepiece for see-through head wearable display | |
EP3290991B1 (en) | Method and apparatus for a near-to-eye display | |
US8294994B1 (en) | Image waveguide having non-parallel surfaces | |
US10061129B2 (en) | Birefringent ocular for augmented reality imaging | |
US9389422B1 (en) | Eyepiece for head wearable display using partial and total internal reflections | |
US10527863B2 (en) | Compact head-mounted display system | |
CN110088666B (zh) | 头戴式显示器及其光学系统 | |
US10866412B2 (en) | Compact head-mounted display system | |
US11281005B2 (en) | Compact head-mounted display system with orthogonal panels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: American California Applicant after: Google limited liability company Address before: American California Applicant before: Google Inc. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |