[發明專利]用于頭戴顯示器的具有顏色校正的彎曲目鏡

有效

• 申請號: 201611243224.0
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN107272198B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: O.A.馬丁內斯;O.察克馬克西;J.C.鄧菲
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王冉

1.一種用于與頭戴顯示器一起使用的設備，該設備包括：

彎曲目鏡，用于將通過從觀察區域沿周圍定位的輸入表面處接收的顯示光引導，并沿朝向眼睛的方向在觀察區域中發射顯示光，該彎曲目鏡包括：

彎曲光導，以經由全內反射將顯示光從輸入表面引導到觀察區域；

面朝眼睛的表面，其是凹的；

面向外界的表面，其是凸的，且與面朝眼睛的表面相對；和

光組合器，布置在觀察區域處，以使顯示光朝向面朝眼睛的方向轉向，用于從彎曲光導輸出，其中，光組合器對通過面向外界的表面入射的環境光是部分透射的，從而觀察區域是透視的；

第一透鏡本體，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間的第一過渡表面；

第二透鏡本體，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間的第二過渡表面；

其中，第一厚部分匹配至第二薄部分，第一過渡表面匹配至第二過渡表面，

并且其中，彎曲光導布置在第一厚部分內，并且

其中，光組合器布置在第一過渡表面和第二過渡表面之間；

棱鏡，靠近輸入表面布置，以在通過輸入表面之前針對彎曲光導導致的橫向色差對顯示光進行預補償；以及

顯示面板，用于產生顯示光，且布置為靠近棱鏡，以通過棱鏡將該顯示光朝向輸入表面發射。

2.如權利要求1所述的設備，其中，顯示面板相對于彎曲光導對準，從而從顯示面板上的給定像素輸出的圖像光的法向光線大體通過頭戴顯示器的眼睛框的中心指向。

3.如權利要求2所述的設備，其中，輸入表面在面朝眼睛的表面和面向外界的表面之間延伸，且與之相交接，其中，輸入表面、面朝眼睛的表面和面向外界的表面全部是連續的表面，而在曲率上沒有不連續性。

4.如權利要求2所述的設備，還包括：

框架組件，支撐彎曲目鏡、顯示面板和棱鏡，用于佩戴在用戶頭部上，且觀察區域定位在用戶眼睛前方，

其中，彎曲目鏡旋轉第一角度，以將顯示面板定位在觀察區域上方，并且

其中，從輸入表面延伸到光組合器的彎曲光導的中心線與第一角度對準。

5.如權利要求4所述的設備，其中，顯示面板旋轉第二角度，該第二角度與第一角度互補，以抵消第一角度旋轉在從彎曲目鏡輸出的顯示光上的旋轉作用。

6.如權利要求4所述的設備，還包括：

偏振旋轉器，布置在顯示面板和輸入表面之間，以旋轉顯示光的線偏振，用于相對于彎曲光導的中心線的對準，以減小雙折射導致的偏振狀態的非對稱性。

7.如權利要求1所述的設備，還包括：

偏振旋轉器，布置在顯示面板和輸入表面之間，以旋轉顯示光的線偏振，用于相對于光組合器對準，從而顯示光的線偏振在入射在光組合器上時基本僅具有s偏振。

8.如權利要求1所述的設備，其中，具有第一折射率的透明粘結劑將第一厚部分粘結至第二薄部分以在第一透鏡本體和第二透鏡本體之間建立全內反射界線，該第一折射率小于第一透鏡本體和第二透鏡本體的第二折射率。

9.如權利要求1所述的設備，其中，光組合器包括非偏振分束器涂層、半偏振分束器或取向為反射偏振顯示光的偏振分束器涂層中的一個。