【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体上涉及光学设备，并且更具体地，涉及用于提供增强的对比度的光导照明组件(light guide illumination assembly)。
技术介绍
1、人工现实系统(例如，头戴式显示器(head-mounted display，“hmd”)系统或平视显示器(heads-up display，“hud”)系统)通常包括近眼显示器(near-eye display，“ned”)系统，该近眼显示器系统呈头戴式设备(headset)或一副眼镜的形式，并被配置为经由用户眼睛前方例如约10mm至20mm距离内的电子显示器或光学显示器向用户呈现内容。ned系统可以显示虚拟对象或组合真实对象的图像与虚拟对象的图像，如在增强现实(augmentedreality，“ar”)应用、虚拟现实(virtual reality，“vr”)应用或混合现实(mixed reality，“mr”)应用中那样。vr、ar和mr头戴式显示器在包括工程设计、医疗手术实践和视频游戏在内的各个领域都有广泛的应用。例如，用户可以在玩视频游戏时佩戴集成音频耳机的vr头戴式显示器，以便用户可以在沉浸式虚拟环境中进行交互体验。
技术实现思路
1、根据本公开的一方面，提供了一种设备。该设备包括被配置为输出第一射束的光源。该设备还包括与耦入元件和耦出元件耦接的光导。该设备还包括设置在该光导的相反侧的显示面板和透镜组件。该耦入元件被配置为将该第一射束耦入到该光导中以作为第二射束。该耦出元件被配置为将该第二射束的第一部分从该
2、在一些实施例中，该预定角度可以在5°至10°的范围内。
3、在一些实施例中，该显示面板的该轴线可以是该显示面板的沿着该显示面板的厚度方向延伸的对称轴线。
4、在一些实施例中，该显示面板的该对称轴线可以与该透镜组件的光轴平行。
5、在一些实施例中，该光导的设置了该耦出元件的该表面可以是第一表面，并且该光导包括与该第一表面相反且平行的第二表面。
6、在一些实施例中，该显示面板可以被配置为将该第三射束调制并反射为第五射束，该第五射束通过该光导向该透镜组件传播，并且其中，该透镜组件可以被配置为聚焦该第五射束以使该第五射束传播通过该设备的适眼框区域(eye-box region)内的出射光瞳，该出射光瞳的位置基本上与该设备的用户的眼睛瞳孔的位置一致。
7、在一些实施例中，该透镜组件可以被配置为聚焦该第四射束以使该第四射束传播通过位于该适眼框区域内且位于该出射光瞳外的空间位置。
8、在一些实施例中，该第一射束的传播方向与该第三射束的传播方向可以平行。
9、在一些实施例中，该第四射束的传播方向可以相对于该显示面板的该轴线形成角度，该角度是该预定角度的两倍。
10、根据本公开的另一方面，提供了一种设备。该设备包括被配置为输出第一射束的光源。该设备还包括与耦入元件和耦出元件耦接的光导。该设备还包括设置在该光导的相反侧的显示面板和透镜组件。该设备还包括设置在该光导与该显示面板之间的射束偏转元件。该耦入元件被配置为将该第一射束耦入到该光导中以作为第二射束。该耦出元件被配置为将该第二射束的第一部分从该光导耦出以作为向该射束偏转元件传播的第三射束，并且将该第二射束的第二部分从该光导耦出以作为向该透镜组件传播的第四射束。该射束偏转元件被配置为向前偏转该第三射束以作为向该显示面板传播以照射该显示面板的第五射束。
11、在一些实施例中，该显示面板可以被配置为将该第五射束调制并反射为第六射束，该第六射束通过该光导向该透镜组件传播，并且其中，该透镜组件被配置为聚焦该第六射束以使该第六射束传播通过该设备的适眼框区域内的出射光瞳，该出射光瞳的位置基本上与该设备的用户的眼睛瞳孔的位置一致。
12、在一些实施例中，该透镜组件可以被配置为聚焦该第四射束以使该第四射束传播通过位于该适眼框区域内且位于该出射光瞳外的空间位置。
13、在一些实施例中，该射束偏转元件可以为偏振选择性射束偏转元件，该偏振选择性射束偏转元件向前偏转该第三射束以作为向该显示面板传播以照射该显示面板的该第五射束，并且透射从该显示面板反射的该第六射束，同时维持该第六射束的传播方向。
14、在一些实施例中，该射束偏转元件可以是偏振非选择性射束偏转元件，该偏振非选择性射束偏转元件被配置为向前偏转该第三射束以作为向该显示面板传播以照射该显示面板的该第五射束，并且朝向该透镜组件向前偏转从该显示面板反射的该第六射束。
15、在一些实施例中，从该光导耦出的该第三射束和该第四射束的输出角度可以具有基本相同的绝对值和相反的符号。
16、在一些实施例中，该射束偏转元件可以被配置为向前偏转该第三射束以作为该第五射束，该第五射束的传播方向与该第一射束的传播方向平行。
17、在一些实施例中，该射束偏转元件可以配置有光焦度。
18、在一些实施例中，该耦出元件可以被配置为将入射到该耦出元件的不同部分上的该第二射束从该光导耦出以作为向该射束偏转元件传播的多个第三射束，并且该射束偏转元件被配置为以不同的预定角度向前偏转这些第三射束。
19、在一些实施例中，该设备还可以包括转向反射器，该转向反射器被配置为将接收到的来自该光源的该第一射束向该耦入元件转向，从而调节该第一射束在该耦入元件处的入射角度，其中，该转向反射器与该光源设置在该光导的相反侧。
20、在一些实施例中，该设备还可以包括：眼动追踪系统，该眼动追踪系统被配置为生成指示该设备的用户的眼睛的位置的信号；以及控制器，该控制器被配置为基于接收到的来自该眼动追踪系统的该信号来控制该转向反射器以使该第一射束转向。
21、本领域技术人员可以根据本公开的说明书、权利要求书和附图来理解本公开的其它方面。前文的总体描述和下文的详细描述仅是示例性和说明性的，而不是对权利要求的限制。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种设备，所述设备包括：
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述预定角度在5°至10°的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述显示面板的所述轴线是所述显示面板的沿着所述显示面板的厚度方向延伸的对称轴线。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述显示面板的所述对称轴线与所述透镜组件的光轴平行。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述光导的设置了所述耦出元件的所述表面是第一表面，并且所述光导包括与所述第一表面相反且平行的第二表面。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述第一射束的传播方向与所述第三射束的传播方向平行。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述第四射束的传播方向相对于所述显示面板的所述轴线形成角度，所述角度是所述预定角度的两倍。
9.一种设备，所述设备包括：
10.根据权利要求9所述的设备，
11.根据权利要求9或10所述的设备，其中，从所述光导耦出的所述
12.根据权利要求9、10或11所述的设备，其中，所述射束偏转元件被配置为向前偏转所述第三射束以作为所述第五射束，所述第五射束的传播方向与所述第一射束的传播方向平行。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的设备，其中，所述射束偏转元件配置有光焦度。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的设备，其中，
15.根据权利要求9至14中任一项所述的设备，所述设备还包括转向反射器，所述转向反射器被配置为将接收到的来自所述光源的所述第一射束向所述耦入元件转向，从而调节所述第一射束在所述耦入元件处的入射角度，其中，所述转向反射器和所述光源设置在所述光导的相反侧；并且优选地所述设备还包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种设备，所述设备包括：
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述预定角度在5°至10°的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述显示面板的所述轴线是所述显示面板的沿着所述显示面板的厚度方向延伸的对称轴线。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述显示面板的所述对称轴线与所述透镜组件的光轴平行。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述光导的设置了所述耦出元件的所述表面是第一表面，并且所述光导包括与所述第一表面相反且平行的第二表面。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述第一射束的传播方向与所述第三射束的传播方向平行。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述第四射束的传播方向相对于所述显示面板的所述轴线形成角度，所述角度是所述预定角度的两倍。
9.一...
【专利技术属性】
技术研发人员：麦克斯韦·帕森斯，耿莹，何习辉，迟万里，
申请(专利权)人：元平台技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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