[发明专利]用于减少从光学成像系统的目镜的杂散光发射的方法和装置

说明书

一种用于头戴式显示器的目镜包括一个或多个第一波导，该一个或多个第一波导被布置为在第一边缘处接收来自空间光调制器的光、将所接收的光中的至少一些引导至与第一边缘相对的第二边缘、以及将所述光中的至少一些提取穿过位于第一边缘与第二边缘之间的一个或多个第一波导的面。目镜还包括第二波导，该第二波导被定位为接收在第二边缘处离开一个或多个第一波导的光、以及将所接收的光引导至一个或多个光吸收器。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年9月28日提交的美国临时申请No.62/564,528的申请日的权益。美国申请No.62/564,528的内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本公开涉及用于减少光学成像系统中的杂散光发射的部件。

背景技术

成像系统可以用于向用户呈现视觉信息。例如，成像系统可以包括将图像投射到成像表面上的光学部件，使得一个或多个用户可以观看图像。在一些情况下，可以将成像系统合并到头戴式显示设备中，使得以更沉浸的方式呈现视觉信息。例如，头戴式显示器可以用于呈现用于虚拟现实(VR)或增强现实(AR)系统的视觉信息。

发明内容

在一个方面，一种用于头戴式显示器的目镜包括一个或多个第一波导，一个或多个第一波导被布置为：在第一边缘处接收来自空间光调制器的光、将所接收的光中的至少一些引导至与第一边缘相对的第二边缘、以及将该光中的至少一些提取穿过位于第一边缘与第二边缘之间的一个或多个第一波导的面。目镜还包括第二波导，第二波导被定位为接收在第二边缘处离开一个或多个第一波导的光、以及将所接收的光引导至一个或多个光吸收器。

该方面的实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。

在一些实施方式中，目镜可以进一步包括光学结构，该光学结构被布置在一个或多个第一波导的第二边缘之间并且被配置为将来自一个或多个第一波导的光耦合到第二波导中。

在一些实施方式中，目镜可以进一步包括反射器。第二波导可以被布置在反射器与一个或多个第一波导之间。反射器可以被配置为反射从一个或多个第一波导进入第二波导的光，使得光被引导至一个或多个光吸收器。

在一些实施方式中，在用户操作头戴式显示器期间，一个或多个吸收器可以位于用户的视场之外。

在一些实施方式中，目镜可以进一步包括一个或多个附加波导，该一个或多个附加波导被定位为接收在一个或多个第一波导的一个或多个附加边缘处离开一个或多个第一波导的光、以及将从一个或多个附加边缘所接收的光引导至一个或多个附加光吸收器。

在一些实施方式中，在用户操作头戴式显示器期间，一个或多个第一波导可以位于用户的视场内。

在一些实施方式中，一个或多个第一波导可以包括在第一边缘与第二边缘之间延伸的一个或多个衍射光学元件。一个或多个衍射光学元件可以被配置为将该光中的至少一些提取穿过位于第一边缘与第二边缘之间的一个或多个第一波导的面。

在一些实施方式中，一个或多个衍射光学元件中的至少一个可以被设置在一个或多个第一波导的内部。

在一些实施方式中，一个或多个衍射光学元件中的至少一个可以沿一个或多个第一波导的外围设置。

在一些实施方式中，目镜还可以包括第三波导，该第三波导被布置为在第三边缘处接收来自空间光调制器的光、将所接收的光中的至少一些引导至与第三边缘相对的第四边缘、以及将该光中的至少一些提取穿过位于第三边缘与第四边缘之间的第三波导的面。目镜还可以包括第四波导，该第四波导被定位为接收在第四边缘处离开第三波导的光、以及将所接收的光引导至一个或多个第二光吸收器。

在一些实施方式中，第二波导可以限定沿其外围的光栅图案。

在一些实施方式中，第二波导可以与一个或多个第一波导集成。