[发明专利]具有堆叠光导的近眼式显示器

权利要求书

1.一种用于近眼式显示器的装置，包括：

目镜，所述目镜具有前表面、与所述前表面间隔开的并且在第一方向和与所述第一方向正交的第二方向上延伸的后表面和形成所述目镜的周边的边缘，在所述目镜中具有单个成角表面，以将从眼睛反射的眼睛测量光引导到所述目镜中，并将显示光引导出所述目镜到所述眼睛；

第一波导，所述第一波导形成在所述目镜中并在所述第一方向上从所述单个成角表面延伸到所述边缘，所述第一波导光学耦合到具有第一表面处理的所述单个成角表面的第一部分；

第二波导，所述第二波导形成在所述目镜中并在所述第一方向上从所述单个成角表面延伸到所述边缘，所述第二波导光学耦合到具有第二表面处理的所述单个成角表面的第二部分，其中，所述第二表面处理与所述第一表面处理不同；

显示器，所述显示器定位在所述边缘处并光学耦合到所述第一波导，其中，所述显示器被配置为将所述显示光发射到所述第一波导中；以及

相机，所述相机定位在所述边缘处并光耦合到所述第二波导，其中，所述相机被配置为在所述显示光被发射到所述第一波导中的同时捕获来自所述第二波导的眼睛测量光；

其中，所述单个成角表面的第一部分在所述第二方向上从所述单个成角表面的第二部分偏移；并且

其中，所述单个成角表面的所述第一部分被配置为将从所述显示器通过所述第一波导行进的显示光朝向眼睛引导，并且所述单个成角表面的所述第二部分被配置为接收由眼睛反射的入射眼睛测量辐射并将所述入射眼睛测量辐射引导到所述第二波导中。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一表面处理使所述单个成角表面的所述第一部分为50/50镜。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二表面处理使所述单个成角表面的所述第二部分为红外反射器，所述红外反射器反射红外辐射光，但对可见波长的光是至少部分透明的。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述显示器和所述相机通过光耦合器光学耦合到所述边缘。

5.一种用于近眼式显示器的系统，包括：

框架，所述框架用于将一个或多个近眼式显示器保持在用户的眼睛前方，其中，所述一个或多个近眼式显示器中的至少一个包括：

目镜，所述目镜具有前表面、与所述前表面间隔开并且在第一方向和与所述第一方向正交的第二方向上延伸的后表面和形成所述目镜的周边的边缘，在所述目镜中具有单个成角表面，以将从眼睛反射的眼睛测量光引导到所述目镜中，并将显示光引导出所述目镜到所述眼睛，

第一波导，所述第一波导形成在所述目镜中并在所述第一方向上从所述单个成角表面延伸到所述边缘，所述第一波导光学耦合到具有第一表面处理的所述单个成角表面的第一部分，以及

第二波导，所述第二波导形成在所述目镜中并在所述第一方向上从所述单个成角表面延伸到所述边缘，所述第二波导光学耦合到具有第二表面处理的所述单个成角表面的第二部分；其中，所述第二表面处理与所述第一表面处理不同，其中，所述单个成角表面的第一部分在所述第二方向上从所述单个成角表面的第二部分偏移；

显示器，所述显示器定位在所述边缘处并光学耦合到所述第一波导，其中，所述显示器被配置为将所述显示光发射到所述第一波导中；以及

相机，所述相机定位在所述边缘处并光学耦合到所述第二波导，其中，所述相机被配置为在所述显示光被发射到所述第一波导中的同时捕获来自所述第二波导的眼睛测量光，

其中，所述单个成角表面的所述第一部分被配置为将从所述显示器通过所述第一波导行进的显示光朝向眼睛引导，并且所述单个成角表面的所述第二部分被配置为接收由眼睛反射的入射眼睛测量辐射并将所述入射眼睛测量辐射引导到所述第二波导中。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一表面处理使所述单个成角表面的所述第一部分为50/50镜。

7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第二表面处理使所述单个成角表面的所述第二部分为红外反射器，所述红外反射器反射红外光，但对可见波长的光至少部分是透明的。

8.根据权利要求5所述的系统，其中，所述显示器和所述相机通过光耦合器光学耦合到所述边缘。