具有场内微器件的照明组件制造技术

一种照明组件包括透明衬底和多个微器件。透明衬底包括第一表面和与第一表面相对的第二表面。第一表面包括观看区域，光在到达视窗之前穿过该观看区域。附着到第一表面的多个微器件耦合到相应导电路径。该多个微器件包括位于观看区域内的至少一个微器件。在一些实施例中，导电路径以伪随机方式排列。在一些情况下，观看区域由被外部区域包围的无电路区域组成，并且附着到外部区域中的第一表面的多个微器件耦合到相应导电路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有场内微器件的照明组件背景本公开总体上涉及眼睛跟踪系统，并且具体涉及包括场内(in-field)微器件(例如，源和/或传感器)的照明组件。眼睛跟踪系统跟踪从眼睛的不同区域反射的成像光，从而跟踪观众的关注点。例如，从角膜反射的光用于跟踪眼睛的位置，从虹膜反射的光用于跟踪瞳孔的位置。然而，准确跟踪用户的关注点是一项挑战。作为一个示例，一些用户具有小的眼睛区域，这限制了可以成像的角膜和/或虹膜区域。作为另一个示例，在具有宽视场的系统中，很难准确地估计凝视方向，因为使用几个闪烁源(glintsource)来生成在宽角度范围内跟踪眼睛位置所必需的光。生成用于跟踪眼睛位置的光的闪烁源通常放置在成像显示器视场外部的观看光学器件的周边。然而，这限制了眼睛跟踪系统的性能和精度，特别是对于用户眼睛的视野受到限制或者在宽角度范围内跟踪眼睛的情况。概述本文描述了衬底，该衬底与光场内微器件(例如，微型发光二极管和/或光电二极管)集成以形成用于跟踪目标区域内的移动的组件(例如，照明组件)。目标区域包括用户的一只或两只眼睛，并且还可以包括用户面部的一只或两只眼睛周围的部分(例如，眉毛、脸颊等)。在微器件是源的实施例中，光源发射的光被目标区域反射。反射光被检测并用于跟踪一只或两只眼睛的移动，并且在一些实施例中，可以用于跟踪用户面部的一只或两只眼睛周围的部分的移动。组件是经由一个或更多个源发光的光学元件。在一些实施例中，组件具有表面轮廓，使得其提供光焦度(opticalpower)(正或负)。在其他实施例中，组件具有不提供光焦度的表面轮廓。一种组件包括透明衬底和多个微器件。多个微器件包括多个源。在一些实施例中，多个微器件还可以包括一个或更多个传感器(例如，光电二极管)。在一些实施例中，多个微器件包括：诸如电容器或电阻器之类的无源电子部件，诸如晶体管、二极管和集成电路之类的有源部件，或者它们的某种组合。透明衬底包括第一表面和与第一表面相对的第二表面。第一表面包括观看区域(viewingregion)，光在到达视窗(eyebox)之前穿过该观看区域。多个微器件耦合到相应导电路径，并附着到第一表面。并且多个微器件包括位于观看区域内的至少一个微器件。导电路径可以以不同的方式排列。在一些实施例中，导电路径以伪随机方式排列。在一些实施例中，观看区域由被外部区域包围(circumscribe)的无电路区域(circuitryfreeregion)组成，并且附着到外部区域中的第一表面的多个微器件耦合到相应导电路径。在涉及组件和近眼显示器(NED)的所附权利要求中具体公开了根据本专利技术的实施例，其中，在一个权利要求类别(例如组件)中提到的任何特征也可以在另一权利要求类别(例如NED、系统、方法、存储介质和计算机程序产品)中被要求保护。所附权利要求中的从属关系或往回引用仅出于形式原因而选择。然而，也可以要求保护由对任何前面权利要求的有意往回引用(特别是多项引用)而产生的任何主题，使得权利要求及其特征的任何组合被公开并可被要求保护，而不考虑在所附权利要求中选择的从属性。可以被要求保护的主题不仅包括如在所附权利要求中阐述的特征的组合，而且还包括在权利要求中的特征的任何其他组合，其中，在权利要求中提到的每个特征可以与在权利要求中的任何其他特征或其他特征的组合相结合。此外，本文描述或描绘的实施例和特征中的任一个可以在单独的权利要求中和/或以与本文描述或描绘的任何实施例或特征的任何组合或以与所附权利要求的任何特征的任何组合被要求保护。在实施例中，一种组件可以包括：透明衬底，该透明衬底包括第一表面和与该第一表面相对的第二表面，该第一表面包括观看区域，光在到达视窗之前穿过该观看区域；以及多个微器件，附着到第一表面的该多个微器件耦合到以伪随机方式排列的相应导电路径，该多个微器件包括位于观看区域内的至少一个微器件。多个微器件可以至少包括多个源。观看区域可以由被外部区域包围的无电路区域组成，并且多个源和导电路径可以位于外部区域中。该组件可以是头戴式显示器(HMD)的一部分，并且无电路区域可以与HMD的视场的中心区域相关联。无电路区域可以具有至多12mm的直径。伪随机方式可以使得在耦合到多个源中不同源的相邻导电路径之间存在至少1mm。多个源中的至少一个源可以位于观看区域外部。多个源中的至少一个可以是垂直腔发射激光器(VCSEL)。多个源可以被配置成发射波长在近红外范围中的光。伪随机方式可以由一个或更多个参数控制，该一个或更多个参数可以包括：导电路径的周期(period)、导电路径的振幅、导电路径的曲率变化、相邻导电路径之间的最小距离、以及导电路径的随机性度量。至少一条导电路径在可见光频带中可以是透明的，并且与观看区域重叠。至少一条导电路径在可见光频带中可以是不透明的，并且在观看区域外部。在实施例中，一种组件可以包括在可见光频带中透明的涂层，该涂层至少部分地包围多个微器件的至少一些和透明衬底。在实施例中，一种组件，特别是根据本专利技术或任一上述实施例的组件，可以包括：透明衬底，该透明衬底包括第一表面和与该第一表面相对的第二表面，该第一表面包括观看区域，光在到达视窗之前穿过该观看区域，其中该观看区域由被外部区域包围的无电路区域组成；以及多个源，附着到外部区域中的第一表面的该多个源耦合到相应导电路径。无电路区域可以与头戴式显示器的视场的中心区域相关联。无电路区域可以具有至多12mm的直径。导电路径可以是直的。导电路径可以是弯曲的。导电路径可以以伪随机方式排列。在实施例中，一种近眼显示器(NED)可以包括：组件，特别是根据本专利技术或任一上述实施例的组件，该组件包括：透明衬底，该透明衬底包括第一表面和与该第一表面相对的第二表面，该第一表面包括观看区域，光在到达视窗之前穿过该观看区域，多个源，附着到该第一表面的该多个源耦合到以伪随机方式排列的相应导电路径，该多个源包括位于观看区域内的至少一个源；以及眼睛跟踪系统，该眼睛跟踪系统包括：照相机组件，该照相机组件被配置成记录由多个源发射并由位于视窗处的眼睛反射的光。在本专利技术的另一实施例中，一个或更多个计算机可读的非暂时性存储介质体现软件，该软件在被执行时可操作以在根据本专利技术或任一上述实施例的组件或NED中执行。在本专利技术的另一实施例中，一种计算机实现的方法使用根据本专利技术或任一上述实施例的组件或NED。在本专利技术的另一实施例中，优选地包括计算机可读非暂时性存储介质的计算机程序产品在根据本专利技术或任一上述实施例的组件或NED中使用。附图简述图1A是根据一个或更多个实施例的近眼显示器(NED)的图示。图1B是根据一个或更多个实施例的图1A所示的NED的横截面。图2是根据一个或更多个实施例的显示组件的一部分。图3A是根据一个或更多个实施例的示例照明组件的平面视图，该示例照本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组件，包括：/n透明衬底，所述透明衬底包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面包括观看区域，光在到达视窗之前穿过所述观看区域；以及/n多个微器件，附着到所述第一表面的所述多个微器件耦合到以伪随机方式排列的相应导电路径，所述多个微器件包括位于所述观看区域内的至少一个微器件。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180821 US 16/106,5551.一种组件，包括：
透明衬底，所述透明衬底包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面包括观看区域，光在到达视窗之前穿过所述观看区域；以及
多个微器件，附着到所述第一表面的所述多个微器件耦合到以伪随机方式排列的相应导电路径，所述多个微器件包括位于所述观看区域内的至少一个微器件。


2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述多个微器件至少包括多个源。


3.根据权利要求1所述的组件，其中，所述观看区域由被外部区域包围的无电路区域组成，并且所述多个源和所述导电路径位于所述外部区域中。


4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述组件是头戴式显示器(HMD)的一部分，并且所述无电路区域与所述HMD的视场的中心区域相关联。


5.根据权利要求3所述的组件，其中，所述无电路区域具有至多12mm的直径。


6.根据权利要求3所述的组件，其中，所述伪随机方式使得在耦合到所述多个源中不同源的相邻导电路径之间存在至少1mm。


7.根据权利要求3所述的组件，其中，所述多个源中的至少一个源位于所述观看区域外部。


8.根据权利要求3所述的组件，其中，所述多个源中的至少一个是垂直腔发射激光器(VCSEL)。


9.根据权利要求3所述的组件，其中，所述多个源被配置成发射波长在近红外范围中的光。


10.根据权利要求1所述的组件，其中，所述伪随机方式由一个或更多个参数控制，所述一个或更多个参数包括：导电路径的周期、导电路径的振幅、导电路径的曲率变化、相邻导电路径之间的最小距离、以及导电路径的随机性度量。


11.根据权利要求1所述的组件，其中，至少一条所述导电路径在可见光频带中是透明的，并且与所述观看区域重叠。


12.根据权利要求1所述的组件，其中，至少一条所述导电路径在可见光频带中是不透明的，并且在所述观看区域外部。


13.根据权利要求1所述的组件，还包括在可见光频带中透明的涂层，所述涂层至少部分地包围所述多个微器件的至少一些和所述透明衬底。


14.一种组件，包括：
透明衬底，所述透明衬底包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面包括观看区域，光在到达视窗之前穿过所述观看区域，其中，所述观看区域由被外部区域包围的无电路区域组成；以及
多个源，附着到所述外部区域中的所述第一表面的所述多个源耦合到相应导电路径。


15.根据权利要求14所述的组件，其中，所述无电路区域与头戴式显示器的视场的中心区域相关联。


16.根据权利要求14所述的组件，其中，所述无电路区域具有至多12mm的直径。


17.根据权利要求14所述的组件，其中，所述导电路径是直的。


18.根据权利要求14所述的组件，其中，所述导电路径是弯曲的。


19.根据权利要求14所述的组件，其中，所述导电路径以伪随机方式排列。


20.一种近眼显示器(NED)，包括：
组件，所述组件包括：
透明衬底，所述透明衬底包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面包括观看区域，光在到达视窗之前穿过所述观看区域，
多个源，附着到所述第一表面的所述多个源耦合到以伪随机方式排列的相应导电路径，所述多个源包括位于所述观看区域内的至少一个源；以及
眼睛跟踪系统，所述眼睛跟踪系统包括：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·约翰·欧德柯克，卡罗尔·康斯坦丁·哈奇利亚斯，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US