CN110431466A - 使用复合视场的可穿戴显示设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种适用于增强现实环境的可穿戴显示设备。可穿戴显示设备可以包括投影仪，该投影仪被配置为通过衍射光学元件投射光，然后衍射光学元件将光分布到多个显示区域。每个显示区域可以布置成将光从可穿戴显示设备投射到用户的眼睛。由于每个显示区域相对于用户的眼睛位于不同的位置，结果是每个显示区域以不同的方向引导光。以这种方式，可以显着增加可穿戴显示器的用户的表观视场。

Description

使用复合视场的可穿戴显示设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年3月22日提交的题为“使用复合视场的可穿戴显示设备”的美国临时专利申请No.62/475,087的优先权。

背景技术

可穿戴显示设备通常包括目镜，该目镜以基本均匀的方向将图像场投射到用户的眼睛中。在可穿戴显示设备的制造中继续这种做法的一个原因是衍射波导的解耦光学器件通常由于由解耦光学器件发射的图像场在一个方向上取向而受到限制，导致显示应用中的有限视场。虽然以这种方式解耦图像场使得设计简单，但是这些目镜与用户的眼睛的紧密接近通常限制了可穿戴显示设备可显示的视场的大小。虽然某些显示变化(诸如增加显示器的像素的服务角度)可以在一定程度上改善这些问题，但是这些变化经常导致需要额外的功率，并且甚至对于某些显示器设计可能在技术上不可行。鉴于可穿戴设备通常是电池供电的，较高功率输出可能显着减少可穿戴设备的可用操作时间量。

发明内容

本公开一般涉及用于在使用可穿戴显示设备时扩展用户的有效视场的方法和装置。

可以通过在不同方向上定向来自与目镜相关联的不同显示区域的光来扩展可穿戴设备的有效视场，使得从目镜的每个显示区域输出的光大致朝向用户的眼睛定向。以这种方式，由位于用户的周边视场中的显示区域的部分发射的光可以到达用户的眼睛。在一些实施例中，可以使用更多数量的显示区域来进一步增加有效视场。较大数量的显示区域有助于每个显示区域限于发射在一个方向上定向的图像场的配置。例如，占据用户视场的远周边区域的显示区域可以比占据用户视场的近周边区域和远周边区域的显示区域更精确地指向用户的眼睛。利用更多数量的显示区域的实施例也可以利用更大数量的光源，例如投影仪，以支持更大数量的显示区域。

公开了一种可穿戴显示设备，包括以下部件：投影仪；波导系统，其包括光学元件，所述光学元件限定：具有第一输入区域的第一光学路径，所述第一输入区域被配置为以第一角度将从投影仪接收的光朝向用户重定向，以及具有第二输入区域的第二光学路径，该第二输入区域与第一输入区域相邻并且被配置为以与第一角度不同的第二角度将从投影仪接收的光朝向用户重定向。

描述了另一种可穿戴显示设备，其包括以下部件：投影仪；以及波导系统。该波导系统包括：输入耦合光栅，其具有被配置为接收来自投影仪的光的第一和第二输入区域；第一和第二正交光瞳扩展器，其被配置为传输从第一输入区域和第二输入区域中的对应一个接收的光，以及第一和第二出射光瞳扩展器，其被配置为接收来自于正交光瞳扩展器中的对应一个的光并将光朝向用户重定向。第二出射光瞳扩展器被配置为以与第一出射光瞳扩展器不同的角度将来自波导系统的光解耦。

描述了另一种可穿戴显示设备，其包括以下部件：投影仪；以及包括光学元件的衍射波导系统，所述光学元件限定：第一光学路径；以及与第一光学路径分开并且不同的第二光学路径。第一和第二光学路径被配置为从投影仪接收光。第一光学路径被配置为以第一角度将从投影仪接收的光的第一部分朝向用户解耦，并且第二光学路径被配置为以不同于第一角度的第二角度将来自投影仪的光的第二部分朝向用户解耦。

通过以下结合附图的详细描述，本发明的其他方面和优点将变得显而易见，附图通过示例的方式示出了所描述的实施例的原理。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述将容易理解本公开，其中相似的附图标记表示相似的结构元件，并且其中：

图1示出了示例性可穿戴设备的透视图；

图2A示出了波导系统的一部分的侧视图，该波导系统包括具有出射光瞳扩展器的单一显示区域，该出射光瞳扩展器被配置为发射在一个方向上定向的光；

图2B示出了根据所描述的实施例的波导系统的一部分的侧视图，该波导系统将光分配到多个显示区域，该多个显示区域被配置成向用户的眼睛协作地呈现大视场；

图3A示出了根据所描述的实施例的另一波导系统的透视图，该另一波导系统被配置为将投影仪发出的光朝向用户的眼睛重定向；

图3B-3C示出了根据所描述的实施例的波导系统的前视图以及光线如何穿过正交瞳孔扩展器并进入出射光瞳扩展器以显示给用户；

图3D示出了在一些实施例中如何从两个不同的显示区域发射的光线并且可以在相反的方向上朝向用户的眼睛解耦；

图4示出了根据所描述的实施例的另一波导系统的透视图，该另一波导系统包括两个目镜，其中每个目镜包括两个不同的显示区域。

图5A示出了根据所描述的实施例的另一波导系统的透视图；

图5B示出了每个显示区域内的光线如何能够朝向相应目镜的中心区域偏置，以进一步改善利用根据所描述的实施例的波导系统的显示设备的用户所感受到的沉浸水平；

图5C-5E示出了根据所描述的实施例的另一波导系统的透视图和正视图；

图6示出了根据所描述的实施例的具有位于波导系统的上端和下端附近的投影仪的波导系统；和

图7示出了根据所描述的实施例的描绘用于将投射光分配到眼睛的方法的流程图。

具体实施方式

在本部分中描述根据本申请的方法和装置的代表性应用。提供这些示例仅仅是为了增加背景并有助于理解所描述的实施例。因此，对于本领域技术人员来说明显的是，可以在没有这些特定细节中的一些或全部的情况下实践所描述的实施例。在其他情况下，没有详细描述公知的处理步骤，以避免不必要地模糊所描述的实施例。其他应用是可能的，使得以下示例不应被视为限制。

诸如壁挂式显示器的传统显示器通常被设计成可从多个不同角度观看。以这种方式，可以将内容呈现给位于这种显示器附近的多个不同位置的用户。为了实现这一点，通常需要显示器的每个像素位置将其发射的光散布在大的服务角度上，使得观看显示器的用户能够从多个不同的位置欣赏显示器的一致视图。不幸的是，对于具有大服务角度的像素的显示器保持期望的图片亮度通常比具有小服务角度的像素的显示器需要更多的能量。虽然大的服务角度配置对于插入墙壁插座的大型固定显示器可以很好地工作，但是这种配置对于依赖于电池电源的移动显示设备可能不是理想的。

另一方面，可穿戴显示设备(诸如本文结合本发明的实施例描述的那些)可用于向通常已知位置的单个用户呈现内容。出于这个原因，这种可穿戴显示设备不需要包括在壁挂式显示器和其他显示设备的设计中反映的一些低效元件，这些壁挂式显示器和其他显示设备旨在在大范围的观看位置上提供一致的图像质量。例如，可以显着减小每个像素的服务角度，并且光输出与用户眼睛的预期位置对准。如下面进一步详细描述的，实现此目的的一种方式是将可穿戴显示器的每个目镜分成多个显示区域，使得显示区域协作地生成复合图像或图像流。然后，每个显示区域可以被配置为将与取向光相关联的图像或图像流的一部分朝向用户眼睛的预期位置解耦。

在一些实施例中，可穿戴显示设备包括衍射光学元件，其被配置为将来自投影仪的光引导到可穿戴设备的用户的眼睛中。由衍射光学元件接收的光可以分布到多个光学路径，每个路径对应于相应的显示区域中的一个。每个光学路径可以由输入耦合光栅限定，该输入耦合光栅被配置为接收投射光，正交光瞳扩展器被配置为将光分配到一个或多个出射光瞳扩展器和出射光瞳扩展器，其被配置为将光朝向用户的眼睛解耦。

在一些实施例中，单个输入耦合光栅可以被细分为多个输入区域，因此由输入耦合光栅接收的光可以被分配到多个显示区域。输入耦合光栅可以以多种方式划分从投影仪接收的光。在一些实施例中，输入耦合光栅的不同区域可以对应于可穿戴设备的不同显示区域。光阻元件可以位于输入耦合光栅内，以防止输入耦合光栅的相邻区域之间的串扰。在一些实施例中，投影仪可以被配置为根据特定光学路径改变投射光的特性。例如，投射光的不同部分可以具有不同的偏振。在一些实施例中，第一偏振将导致进入输入耦合光栅的光以第一方向行进，而第二偏振将导致进入输入耦合光栅的光以不同于第一方向的第二方向行进。在2018年2月22日提交的美国专利申请No.15/902,927中进一步详细描述了偏振敏感输入耦合元件(例如，胆甾型液晶光栅)和具有光学耦合到其上的偏振敏感输入耦合元件的波导系统架构的示例。由此得出，在至少一些示例中，本文描述的系统和技术中的一个或多个可以利用这种偏振敏感输入耦合元件和波导系统架构，以便基于偏振选择性地将光路由到不同的目镜组件。可选地，投影仪可以调节光的波长，使得第一组波长范围内的光沿一条光路向下传播，第二组波长范围沿另一条光路向下传播。在一些实施例中，内置于波导的每条光学路径中的特性可以防止无意中进入错误光学路径的光超向用户耦合出。

下面参考图1-7讨论这些和其他实施例。然而，本领域技术人员将容易理解，本文关于这些附图给出的详细描述仅用于说明目的，而不应被解释为限制性的。

图1示出了可穿戴设备100的透视图。可穿戴设备100包括框架102，框架102被配置为支撑在沿着框架102的面向内部的表面的各个位置处的一个或多个投影仪，如虚线框所示。在一些实施例中，投影仪可以附接在镜腿106附近的位置104处。可选地，或者另外，另一投影仪可以放置在位置108处。这样的投影仪例如可以包括一个或多个硅上液晶(LCoS)模块或光纤扫描设备或与其一起操作。在一些实施例中，来自设置在位置104和108中的投影仪的光可以被引导到目镜110中以显示给用户的眼睛。放置在位置112处的投影仪由于紧密接近而可以稍微小一点，这使投影仪到达波导系统。当波导系统将光从投影仪引导到目镜110时，该更接近可以减少光损失量。在一些实施例中，位置112处的投影仪可以与设置在位置108或104处的投影仪结合使用。虽然未示出，在一些实施例中，投影仪也可以位于目镜110下方的位置。还描绘了可穿戴设备100包括传感器114和116。传感器114和116可以采取前向和侧向光学传感器的形式，其被配置为表征围绕可穿戴设备100的真实世界环境。

图2A示出了目镜110的侧视图，该目镜110包括具有出射光瞳扩展器的单一显示区域，该出射光瞳扩展器被配置为在一个方向上定向从出射光瞳扩展器发射的图像场202。出射光瞳扩展器可以采用具有均匀输出配置的衍射光栅的形式，导致固定输出锥202-1、202-2和202-3，全部朝向基本相同的方向方向。在图2A的示例中，沿目镜110的中心区域显示的影像可以到达用户的眼睛204，而沿着目镜110的周边显示的影像的仅一部分可以到达用户的眼睛204。更具体地，通过固定输出锥体202-2从出射光瞳扩展器出射的光可以到达用户的眼睛204，但是通过固定输出锥体202-1或202-3离开瞳孔扩展器的光可能被用户的眼睛204观察不到。实际上，即使目镜110的像素与大的服务角度关联，由于图像场在单个方向上取向，构成由波导系统110产生的图像场的光的重要部分可能无法到达眼睛204。这样，用户可能仅能够感知图像场内的虚拟内容的子集。

图2B示出了目镜110的侧视图，该目镜110包括具有不同配置的多个显示区域206、208和210，这些不同配置被配置成协作地呈现宽视场。在一些实施例中，显示区域每个可包括不同配置的衍射光栅部分，其在不同方向上投射光线。例如，与显示区域206相关联的示例性输出锥202-4可以表示从显示区域206内的离散位置展开的光。如图所示，每个输出锥202-4以基本相同的角度向下朝向眼睛204倾斜。输出锥202-4组表示朝向眼睛204定向的图像场。特别地，离开显示区域的光可以朝向眼睛204偏置，使得基本上更多的光到达眼睛204，如果所有衍射光栅部分以相同的方向取向，则不能到达。尽管所描绘的三个显示区域被描绘为具有相似的尺寸，但应当理解，在一些情况下，显示区域208可以显着大于显示区域206和210。例如，显示区域208可以占据对应于可有眼睛204观看的最大尺寸的区域。这可以允许由显示区域206和210发射的光线以更大的角度定向，这可以进一步增加眼睛204的有效视场。

图3A示出了波导系统300的透视图，该波导系统300被配置为将来自投影仪302的光引导到用户的眼睛中。在相关申请号15/849,527中更详细地示出了使用衍射光学器件的波导系统的更详细描述。在一些实施例中，投影仪302可以在如图1所示的位置108处安装到显示器框架。波导系统包括输入耦合光栅304、正交光瞳扩展器306和出射光瞳扩展器308。输入耦合光栅304可以配置成将投影仪302发射的光衍射大约90度，使得光朝向正交瞳孔扩展器306定向。在一些实施例中，输入耦合光栅304可包括一个或多个光阻挡元件310，其被配置为防止光无意地行进到错误的正交光瞳扩展器306。光阻挡元件310可采取嵌入在波导系统300内的光学吸收结构的形式。吸收结构可包括吸收性颗粒(例如黑色涂料)、空腔或不同的界面，诸如波导系统内的切割玻璃。在一些示例中，光阻挡元件310可以包括一个或多个光伏元件，用于将杂散光转换成可以由可穿戴设备的一个或多个其他组件消耗的功率。正交光瞳扩展器(OPE)306可以分布在输入耦合光栅304周围，并将入射光引导到在显示区域312-1到312-4之间分布光的各种出射光瞳扩展器(EPE)308。在一些实施例中，光阻挡元件也可以定位在相邻的正交光瞳扩展器之间，以防止OPE之间的串扰。然后，EPE 308将光从波导系统300中解耦并朝向用户的眼睛。

图3B示出了波导系统300的前视图以及光线314如何在输入耦合光栅304的输入区域316-1、316-2、316-3或316-4中的一个处行进到波导系统300中，然后通过正交光瞳扩展器306的对应一个，最后进入出射光瞳扩展器308，用于向用户的眼睛耦出。在一些实施例中，每个输入区域是具有其自己的输入耦合光栅的物理上不同的光学元件。在这些实施例中，光阻挡元件310可以不嵌入波导系统300内，而是可以设置在输入区域316-1、316-2、316-3或316-4对应的四个光学元件中的每一个之间。如图所示，光线314在行进穿过正交瞳孔扩展器306时经历方向变化。在一些实施例中，当光线314行进穿过波导系统300时，由输入耦合光栅304接收的至少一些光线314可被分裂或衍射成分布到显示区域的不同部分的多条光线314。例如，将输入区域316-1耦合到显示区域312-1的正交光瞳扩展器306的下表面可以提供束分离的功能，其允许一些光线314从输入区域316-1行进以直接通过进入出射光瞳扩展器308，同时将其他光线朝向同一正交光瞳扩展器306的上表面重定向。在该示例中，直接通过进入出射光瞳扩展器308的光线314可以被提供用于通过显示区域312-1的下部输出。相同正交光瞳扩展器306的上表面又可以包括或用作镜子，以便将其他光线314重定向到出射光瞳扩展器308中，以通过显示区域312-1的上部输出。正交光瞳扩展器306可以以类似的方式起作用。虽然光线314被描绘为在显示区域312上以直线行进，但是应当理解，除了使来自波导系统300的光线解耦之外，出射光瞳扩展器308还可以包括被配置为在显示器区域312-1-312-4上分布光线314的光学元件。

图3C示出了波导系统350，其具有与波导系统300类似的特征。特别是正交光瞳扩展器306的内表面352包括半透明侧壁，其允许一些光314离开正交光瞳扩展器306，并且然后返回进入到显示区域312中的一个中。在一些实施例中，内表面352可以被偏振，以仅允许以正确方向偏振的光线314的那些部分通过，同时将光线314的其他部分保持在正交瞳孔扩展器306内。图3D示出了在一些实施例中，输入耦合光栅304如何向下移位以在从两个不同显示区域312-2和312-4发射的光线314内居中，可以通过在相反方向上从显示区域312解耦而朝向眼睛204解耦。

图4示出了具有两个目镜401的波导系统400的透视图。波导系统400包括设置在位置104(参见图1)处的两个投影仪402。每个投影仪402可以被配置为将光分配到每个目镜401的两个不同的显示区域404。投影仪402发出的虚拟内容可以被同步，使得用户观察到的虚拟内容保持同步。投影仪402发出的光的路由可以以与图3B中描绘的光线类似的方式完成。例如，输入耦合光栅406被描绘为包括两个单独的输入区域406，其被设计成将光重定向到两个单独的正交光瞳扩展器408中。

图5A示出了波导系统500的透视图。波导系统500可以被配置为将投射光分配到针对每个目镜501的四个不同的显示区域中。这可以通过使用分别设置在位置104和108(参见图1)处的横向投影仪502和中央投影仪504将光投射到波导系统500中来实现。来自每个投影仪的光由输入耦合光栅506和正交光瞳扩展器508接收并分配到相应的显示区域510。设置在每个显示区域510内的出射光瞳扩展器可以被配置成将投射光朝向对应于用户眼睛位置的位置垂直和水平地偏置。水平偏置对于扩展用户的总有效视场特别有用，因为用户的水平视场往往比垂直视场宽。

如图5B所示，每个显示区域510内的光线512可以朝向相应目镜501的中心区域偏置，以进一步提高利用波导系统500的显示设备的用户所感受到的沉浸水平。以这种方式，位于目镜501的相应上侧和下侧的光线512的垂直分量以相反方向定向。类似地，位于目镜501中的一个的相应左侧和右侧的光线512具有相对的水平分量。虽然所描绘的实施例示出了通过沿着虚线分隔显示区域510定位的光阻挡元件将每个目镜501划分为四个相同尺寸的显示区域510，但是应当理解，显示区域510也可以不均匀地划分。例如，位于更靠近相关可穿戴显示设备的镜腿的显示区域510可以比位于更靠近相关可穿戴显示设备的桥接部的显示区域510更宽或更窄。

图5C-5D示出了另一波导系统550的视图。图5C示出了波导系统550如何包括被配置为将光投射到目镜501的相应输入耦合光栅506中的两个投影仪502。图5C还示出了目镜501如何包括上正交光瞳扩展器552-1和下正交光瞳扩展器552-2，它们每个被配置为将从输入耦合光栅506中的一个接收的光传送到与显示区域510-2、510-3、510-6或510-7中的一个相关联的出射光瞳扩展器中。

图5D示出了行进通过波导系统550的光如何通过波导系统550的衍射光学元件被路由。波导系统550包括围绕每个输入耦合光栅506布置的四个正交光瞳扩展器。在输入耦合光栅506处接收的光被引导到四个正交光瞳扩展器中的一个中，其将光传送到显示区域510中的对应的一个显示区域。上正交光瞳扩展器514-1将光引导到布置在显示区域510-2或510-3内的出射光瞳扩展器中。下正交光瞳扩展器514-2将光分布到布置在显示区域510-6和510-7内的垂直和水平地移动光的出射光瞳扩展器中。

图5E示出输入耦合光栅506中的一个的特写视图。输入耦合光栅506可包括光阻挡元件554，其将输入耦合光栅506的上部区域与输入耦合光栅506的下部区域分开。以这种方式，可以防止投射到输入耦合光栅506的上部区域的任何光无意地进入输入耦合光栅506的下部区域。输入耦合光栅506还可以包括分束器556，其被配置为将旨在用于正交瞳孔扩展器508的光从旨在用于正交光瞳扩展器552的光重定向。在一些实施例中，分束器556可采用偏振分束器的形式。在这样的实施例中，投影仪502发出的光可以在不同的方向上偏振，以便将光导向预期的一个显示区域510。在一些实施例中，分束器556可以替代地采用二向色分束器的形式，其可以基于入射光的波长划分入射光。

图6示出了具有位于波导系统600的上端和下端附近的投影仪602的波导系统600。特别地，波导系统600的上端处的投影仪602可以设置在位置112处(参见图1)。以这种方式，投影仪602可以将光投射到输入耦合光栅604中，然后该光可以被重定向到多个不同的显示区域606。显示区域606可以包括波导，其包括正交瞳孔扩展器和出射光瞳扩展器，用于将投射的光重定向到用户的眼睛中。如上在先前描述的实施例中描述的。应当注意，由于投影仪602与显示区域606的紧密接近，波导系统600可以仅包括非常小的或在一些实施例中根本没有正交瞳孔扩展器。在该配置中，输入耦合光栅604和与相应的显示区域606相关联的出射光瞳扩展器可以跨显示区域606协作地分布光。以这种方式，由于具有减小的或不存在的正交光瞳扩展器的这种配置，波导系统600占据的空间量可以大大减少。应当理解，相邻显示区域之间的角度608可以变化很大。例如，在一些实施例中，显示区域606可以相对于彼此倾斜，使得上显示区域606和下显示区域606偏移角度608，角度608可以在大约180度和大约90度之间变化。在一些实施例中，通过向上和向下倾斜显示区域606，设置在显示区域606内的出射光瞳扩展器可以具有基本相同的设计。通常，两个角度608将基本相同，使得可以向用户的双眼被呈现类似的观看体验。

图7示出了描述用于将投射光重定向到显示设备的用户的眼睛的方法的流程图700。在702处，投射光由显示设备的输入耦合光栅接收。输入耦合光栅可包括多个输入区域。在一些实施例中，输入区域可以通过光阻挡结构分开，光阻挡结构防止由一个输入区域接收的光无意中沿着与相邻输入区域相关联的波导行进。在其他实施例中，进入输入耦合光栅的光所采用的方向可以通过其他方式控制，诸如例如，通过偏振分束器或二向色分束器。在704处，从每个输入区域接收的光沿着相应的波导被引导，该波导可以包括正交光瞳扩展器和出射光瞳扩展器。在706处，透射通过波导的投射光到达相应的出射光瞳扩展器。在一些实施例中，将光从输入区域传输到出射光瞳扩展器的正交光瞳扩展器以90度角重复地反射光，以便将光朝向并跨出射光瞳扩展器引导并分布。在708处，不同的出射光瞳扩展器被配置为以不同的角度输出投射光。用于从每个出射光瞳扩展器解耦的光的解耦角可以基本相同。

所描述的实施例的各个方面、实施例、实现或特征可以单独使用或以任何组合使用。所描述的实施例的各个方面可以通过软件、硬件或硬件和软件的组合来实现。所描述的实施例还可以体现为用于控制制造操作的计算机可读介质上的计算机可读代码或者用于控制生产线的计算机可读介质上的计算机可读代码。计算机可读介质是可以存储其后可以由计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。计算机可读介质的示例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、HDD、DVD、磁带和光学数据存储设备。计算机可读介质还可以分布在网络耦合的计算机系统上，使得计算机可读代码以分布式方式存储和执行。

出于解释的目的，前述描述使用特定术语来提供对所描述的实施例的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，为了实践所描述的实施例，不需要这些具体细节。因此，出于说明和描述的目的给出了具体实施例的前述描述。它们并非旨在穷举所描述的实施例或将所描述的实施例限制为所公开的精确形式。对于本领域普通技术人员显而易见的是，鉴于上述教导，许多修改和变化是可能的。

Claims (20)

1.一种可穿戴显示设备，包括：

投影仪；以及

包括光学元件的波导系统，所述光学元件限定：

具有第一输入区域的第一光学路径，所述第一输入区域被配置为以第一角度将从所述投影仪接收的光朝向用户重定向，以及

具有第二输入区域的第二光学路径，所述第二输入区域与所述第一输入区域相邻并且被配置为以不同于所述第一角度的第二角度将从投影仪接收的光朝向用户重定向。

2.如权利要求1所述的可穿戴显示设备，其中，所述第一输入区域位于输入耦合光栅的第一侧，并且所述第二输入区域位于所述输入耦合光栅的第二侧。

3.根据权利要求2所述的可穿戴显示设备，其中所述输入耦合光栅将在所述第一输入区域处接收的光重定向到第一正交光瞳扩展器，并且将在所述第二输入区域处接收的光重定向到与所述第一正交光瞳扩展器分开且不同的第二正交光瞳扩展器。

4.根据权利要求1所述的可穿戴显示设备，其中，所述投影仪被配置为同时将光引导到所述第一输入区域和所述第二输入区域中。

5.如权利要求1所述的可穿戴显示设备，其中，所述波导系统包括输入耦合光栅、第一和第二正交光瞳扩展器以及第一和第二出射光瞳扩展器。

6.根据权利要求5所述的可穿戴显示设备，其中，所述第一出射光瞳扩展器形成所述第一光学路径的一部分，并且所述第二出射光瞳扩展器形成所述第二光学路径的一部分并且从所述第一出射光瞳扩展器横向偏移。

7.如权利要求1所述的可穿戴显示设备，其中所述光学元件包括衍射光学元件。

8.一种可穿戴显示设备，包括：

投影仪；以及

波导系统，其包括：

第一和第二输入区域，其被配置为从所述投影仪接收光，

第一和第二正交光瞳扩展器，其被配置为传输从所述第一输入区域和所述第二输入区域中的对应一个接收的光，

第一和第二出射光瞳扩展器，其被配置接收来自所述正交瞳孔扩展器中的对应一个的光并将所述光朝向用户重定向，

其中，所述第二出射光瞳扩展器被配置为以与所述第一出射光瞳扩展器不同的角度将来自所述波导系统的光解耦。

9.如权利要求8所述的可穿戴显示设备，其中，所述第一和第二输入区域是输入耦合光栅的相邻部分。

10.根据权利要求8所述的可穿戴显示设备，其中，所述第一出射光瞳扩展器被配置为以第一角度将所述光朝向所述用户的第一只眼睛重定向，并且所述第二出射光瞳扩展器被配置为以与所述第一角度不同的第二角度将所述光朝向所述用户的第二只眼睛重定向。

11.根据权利要求8所述的可穿戴显示设备，其中，所述第一输入区域通过光阻挡与所述第二输入区域分离，所述光阻挡防止由所述第一输入区域接收的至少一些光由所述第二正交光瞳扩展器传输。

12.如权利要求8所述的可穿戴显示设备，其中，所述投影仪是第一投影仪，并且所述可穿戴显示设备还包括第二投影仪。

13.根据权利要求12所述的可穿戴显示设备，其中，所述波导系统被配置为将从所述第一投影仪和所述第二投影仪两者发射的所述光的至少一部分递送到所述可穿戴显示设备的用户的一只眼睛。

14.一种可穿戴显示设备，包括：

投影仪；以及

包括光学元件的衍射波导系统，所述光学元件限定：

第一光学路径；以及

与所述第一光学路径分开且不同第二光学路径，所述第一和第二光学路径被配置为从所述投影仪接收光，所述第一光学路径被配置为以第一角度将来自所述投影仪的所述光的第一部分朝向用户解耦。所述第二光学路径被配置为以不同于所述第一角度的第二角度将来自所述投影仪的所述光的第二部分朝向用户解耦。

15.如权利要求14所述的可穿戴显示设备，还包括框架，所述框架限定尺寸适于支撑所述衍射波导系统的开口，所述框架包括被配置成与所述用户的耳朵接合的镜腿。

16.根据权利要求15所述的可穿戴显示设备，其中，所述投影仪被耦合到所述镜腿并且被配置为将光引导远离所述用户的眼睛。

17.如权利要求14所述的可穿戴显示设备，其中，所述第一光学路径包括第一输入区域，并且所述第二光学路径包括与所述第一输入区域相邻的第二输入区域，所述第一和第二输入区域被配置为接收来自于所述投影仪的所述光。

18.如权利要求14所述的可穿戴显示设备，其中，所述衍射波导系统还包括第三和第四光学路径，所述第三和第四光学路径被配置为接收来自所述投影仪的光并且将所述光的相应第三和第四部分朝向所述用户的眼睛解耦。

19.如权利要求14所述的可穿戴显示设备，其中，所述投影仪是第一投影仪，并且所述可穿戴显示设备还包括第二投影仪，所述第二投影仪被配置为将光投射到所述衍射波导系统的第三和第四光学路径中。

20.如权利要求14所述的可穿戴显示设备，其中，所述第一光学路径包括第一输入耦合光栅、第一正交光瞳扩展器和第一出射光瞳扩展器，并且其中，所述第二光学路径包括与所述第一输入耦合光栅相邻的第二输入耦合光栅、第二正交光瞳扩展器和第二出射光瞳扩展器。