[發明專利]頭戴式顯示器的光學組合器中的級聯光學器件

有效

• 申請號: 201480005320.4
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN104937476B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 貝爾納·克雷斯;薩德·E·斯塔納
• 申請（專利權）人: 谷歌公司
• 主分類號: G02B27/02
• 分類號: G02B27/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 邵亞麗

1.一種用于頭戴式顯示器“HMD”的設備，所述設備包括：

顯示模塊，其用于沿著正向傳播路徑射出顯示光；

光中繼器，其經光學耦合以接收所述顯示光，其中所述光中繼器包含：

第一可切換全息光學器件，其沿著所述正向傳播路徑安置；及

第二可切換全息光學器件，其沿著所述正向傳播路徑安置于所述第一可切換全息光學器件與所述顯示模塊之間；及

第三可切換全息光學器件，其沿著所述正向傳播路徑安置于所述第一可切換全息光學器件與所述第二可切換全息光學器件之間；及

控制器，其經耦合以選擇性地激活所述第一可切換全息光學器件、第二可切換全息光學器件及第三可切換全息光學器件，其中所述第一可切換全息光學器件經配置以在所述第一可切換全息光學器件由所述控制器激活時朝向所述光中繼器的向眼側引導所述顯示光的至少第一部分，且其中所述第二可切換全息光學器件經配置以在所述第二可切換全息光學器件由所述控制器激活時朝向所述光中繼器的所述向眼側引導所述顯示光的至少第二部分，且其中所述第三可切換全息光學器件經配置以在所述第三可切換全息光學器件由所述控制器激活時朝向所述光中繼器的所述向眼側引導所述顯示光的至少第三部分，

其中所述第一可切換全息光學器件包含寫入有第一布拉格、第二布拉格及第三布拉格選擇性的第一全息媒體以在所述第一可切換全息光學器件由所述控制器激活時致使所述顯示光的第一光譜、第二光譜及第三光譜被準直且朝向所述光中繼器的所述向眼側反射，

且其中所述第二可切換全息光學器件包含寫入有所述第一布拉格、第二布拉格及第三布拉格選擇性的第二全息媒體以在所述第二可切換全息光學器件由所述控制器激活時致使所述顯示光的所述第一光譜、第二光譜及第三光譜被準直且朝向所述光中繼器的所述向眼側反射，

且其中所述第三可切換全息光學器件包含寫入有所述第一布拉格、第二布拉格及第三布拉格選擇性的第三全息媒體以在所述第三可切換全息光學器件由所述控制器激活時致使所述顯示光的所述第一光譜、第二光譜及第三光譜被準直且朝向所述光中繼器的所述向眼側反射。

2.根據權利要求1所述的設備，其中所述控制器還耦合到所述顯示模塊以協調所述顯示光的所述射出與選擇性地激活所述第一可切換全息光學器件、第二可切換全息光學器件及第三可切換全息光學器件。

3.根據權利要求1所述的設備，其進一步包括經定位以監視被帶到接近于所述光中繼器的所述向眼側處的眼睛的眼睛追蹤模塊，其中所述控制器經耦合以接收由所述眼睛追蹤模塊產生的凝視數據且經耦合以響應于由所述眼睛追蹤模塊產生的所述凝視數據而選擇性地激活所述第一可切換全息光學器件、第二可切換全息光學器件及第三可切換全息光學器件。

4.根據權利要求1所述的設備，其中所述顯示模塊的光源包含：

第一光源，其發出所述顯示光的所述第一光譜；

第二光源，其發出所述顯示光的所述第二光譜；及

第三光源，其發出所述顯示光的所述第三光譜。

5.根據權利要求1所述的設備，其中所述第一可切換全息光學器件包含第一全息聚合物分散液晶且所述第二可切換全息光學器件包含第二全息聚合物分散液晶。

6.根據權利要求1所述的設備，其中所述顯示模塊包含硅上液晶“LCOS”顯示器。

7.根據權利要求1所述的設備，其進一步包括用于佩戴于用戶的頭部上的框架組合件，其中所述顯示模塊安裝到所述框架組合件。