[發(fā)明專利]反射陣列波導(dǎo)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210567932.5
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103149669A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·D·伯恩
• 申請（專利權(quán)）人: 微軟公司
• 主分類號: G02B17/06
• 分類號: G02B17/06;G02B1/10;G02B27/01
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 胡利鳴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及反射陣列波導(dǎo)。

背景技術(shù)

虛擬現(xiàn)實可以被看成是一種計算機生成的模擬環(huán)境，在該模擬環(huán)境中，用戶具有外觀上的物理在場。虛擬現(xiàn)實體驗可以以3D生成并且用諸如眼鏡或其他可穿戴顯示設(shè)備之類的頭戴式顯示器（HMD）來查看，所述頭戴式顯示器具有近眼面板作為透鏡以顯示代替實際環(huán)境的虛擬現(xiàn)實環(huán)境。然而，增強現(xiàn)實允許：用戶仍然可以透視（see?through）眼鏡或其他可穿戴顯示設(shè)備的顯示透鏡以查看周圍環(huán)境，而還看見被生成以供顯示并且表現(xiàn)為環(huán)境的一部分的虛擬物體的圖像。增強現(xiàn)實可以包括任何類型的輸入（比如音頻和觸覺輸入）、以及提高或增強用戶所體驗到的環(huán)境的虛擬圖像、圖形和視頻。作為新興技術(shù)，增強現(xiàn)實存在許多挑戰(zhàn)和設(shè)計限制：從生成虛擬物體和圖像以使得它們在現(xiàn)實環(huán)境中看上去逼真，到開發(fā)出小且精確得足以用可穿戴顯示設(shè)備實現(xiàn)的光學(xué)器件。

實現(xiàn)諸如頭戴式顯示器（HMD）之類的用于增強現(xiàn)實的可穿戴顯示設(shè)備的一挑戰(zhàn)是反射陣列波導(dǎo)的制造，該反射陣列波導(dǎo)在可穿戴顯示設(shè)備的兩個獨立的右和左顯示透鏡系統(tǒng)中被用作透視和反射性波導(dǎo)二者。反射陣列波導(dǎo)包括所嵌入的部分反射的鏡面板，所述鏡面板是利用涂敷到每個鏡面板的一側(cè)的鏡涂層制成的，并且然后部分反射的鏡面板被附連到一起以形成波導(dǎo)。然而，在制造過程中用于涂敷鏡涂層的酷熱與隨后的冷卻一起可能導(dǎo)致鏡面板的翹曲或偏斜，這在用戶透視可穿戴顯示設(shè)備的顯示透鏡系統(tǒng)中的波導(dǎo)時導(dǎo)致虛擬圖像和/或周圍環(huán)境的失真視圖。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明內(nèi)容介紹了反射陣列波導(dǎo)的簡化概念，并在下面具體實施方式中描述和/或在附圖中示出這些概念。本發(fā)明內(nèi)容不應(yīng)被認為描述了所要求保護的主題的必要特征，也不用于確定或限制所要求保護的主題的范圍。

描述了反射陣列波導(dǎo)。在實施例中，反射陣列波導(dǎo)包括清澈波導(dǎo)面板以用于透視查看透過反射陣列波導(dǎo)被查看的環(huán)境。反射陣列波導(dǎo)還包括反射波導(dǎo)面板以反射被生成以便看上去為環(huán)境的一部分的虛擬圖像。反射波導(dǎo)面板中的每個都具有沉積在相對兩側(cè)的部分反射鏡涂層，并且反射波導(dǎo)面板在反射陣列波導(dǎo)中與清澈波導(dǎo)面板交替。交替的清澈和反射波導(dǎo)面板被傾斜一定角度以用于作為透過反射陣列波導(dǎo)所查看到的環(huán)境的一部分的所反射的虛擬圖像的增強現(xiàn)實成像。

在其他實施例中，部分反射鏡涂層是金屬氧化物涂層，所述金屬氧化物涂層被沉積在反射波導(dǎo)面板的相對兩側(cè)以平衡否則會使反射波導(dǎo)面板翹曲的張力。反射波導(dǎo)面板可以各自由具有沉積在玻璃面板的相對兩側(cè)的部分反射鏡涂層的玻璃面板形成。清澈波導(dǎo)面板可以各自被形成為玻璃面板，所述玻璃面板被定位在反射波導(dǎo)面板中的兩個之間。可替代地，清澈波導(dǎo)面板各自在注塑模中在反射波導(dǎo)面板之間形成。每個反射波導(dǎo)面板在每側(cè)都與清澈波導(dǎo)面板接合，并且每個清澈波導(dǎo)面板每側(cè)都與反射波導(dǎo)面板接合，以形成反射陣列波導(dǎo)中的清澈和反射波導(dǎo)面板的交替序列。

附圖簡述

參考下面的附圖描述了反射陣列波導(dǎo)的實施例。可在全文中對像附圖中所示的特征和組件的標記使用相同的數(shù)字：

圖1示出了其中可以實現(xiàn)反射陣列波導(dǎo)的各實施例的示例系統(tǒng)。

圖2示出了根據(jù)一個或多個實施例的反射陣列波導(dǎo)的在疊層中形成并接合在一起的清澈和反射波導(dǎo)面板的示例。

圖3示出了根據(jù)一個或多個實施例的用于反射陣列波導(dǎo)中在注塑模中形成在反射波導(dǎo)面板之間的清澈波導(dǎo)面板的示例。

圖4示出了包括可穿戴顯示設(shè)備的示例性系統(tǒng)，在所述可穿戴顯示設(shè)備中可實現(xiàn)反射陣列波導(dǎo)的實施例。

圖5示出了根據(jù)一個或多個實施例的反射陣列波導(dǎo)的示例方法。

圖6示出可實現(xiàn)反射陣列波導(dǎo)的實施例的示例設(shè)備的各個組件。

具體實施方式

描述了反射陣列波導(dǎo)的實施例。反射陣列波導(dǎo)被用作可穿戴顯示設(shè)備（例如眼鏡或頭戴式顯示器）的顯示透鏡系統(tǒng)中的透視和反射波導(dǎo)。如上所述，反射陣列波導(dǎo)的部分反射的鏡面板可能在制造期間翹曲，并且鏡面板的偏斜在用戶透視顯示透鏡系統(tǒng)的波導(dǎo)時導(dǎo)致虛擬圖像和/或周圍環(huán)境的失真視圖。反射陣列波導(dǎo)的實施例提供了用于在沒有翹曲或偏斜的情況下制造反射陣列波導(dǎo)的技術(shù)，所述反射陣列波導(dǎo)用于可穿戴顯示設(shè)備的左和右顯示透鏡系統(tǒng)，比如用于實現(xiàn)增強現(xiàn)實。