[发明专利]具有输出光栅的流体透镜

说明书

在一些示例中，诸如增强现实设备或虚拟现实设备的设备可以包括一个或更多个波导显示器和一个或更多个可调透镜，诸如可调流体透镜。在一些示例中，设备包括波导显示器和后透镜组件，它们一起为增强现实光提供负光焦度。前透镜组件、波导显示器和后透镜组件可以一起为现实世界光提供近似为零的光焦度。在一些示例中，具有负光焦度的眼侧光学元件可以使来自波导显示器的光散焦。示例设备可以允许可调透镜(或多个透镜)具有减小的质量和/或更快的响应时间。

技术领域

本公开总体上涉及包括流体透镜或液体透镜(包括可调液体透镜)的设备。

发明概要

根据本发明的第一方面，提供了一种包括光学配置的设备，其中该光学配置包括：包括前可调透镜的前透镜组件；被配置成提供增强现实光的波导显示组件；以及包括后可调透镜的后透镜组件，其中：波导显示组件位于前透镜组件和后透镜组件之间，波导显示组件和后透镜组件的组合为增强现实光提供负光焦度(optical power)，并且该设备被配置成在现实世界图像内提供使用增强现实光形成的增强现实图像。

在一些实施例中，现实世界图像可以由前透镜组件接收的现实世界光形成，现实世界光然后穿过波导显示组件的至少一部分和后透镜组件。

在一些实施例中，该设备可以被配置成使得当由用户佩戴时，前透镜组件接收用于形成现实世界图像的现实世界光，并且后透镜组件位于用户眼睛附近。

在一些实施例中，该设备可以被配置成使得负光焦度校正现实世界图像和增强现实图像之间的辐辏调节冲突(vergence-accommodation conflict，VAC)。

在一些实施例中，波导显示组件可以为增强现实光提供负光焦度的至少一部分。

在一些实施例中，波导显示组件可以包括波导显示器和负透镜(negative lens)。

在一些实施例中，波导显示组件可以具有大约-1.5D至-2.5D之间的负光焦度，其中D表示屈光度。

在一些实施例中，波导显示组件可以包括波导显示器，并且波导显示器提供负光焦度的至少一部分。

在一些实施例中，波导显示组件可以包括光栅。

在一些实施例中，前可调透镜可以包括前可调流体透镜，该前可调流体透镜具有前基底、前膜以及位于前基底和前膜之间的前透镜流体。

在一些实施例中，后可调透镜可以包括后可调流体透镜，该后可调流体透镜具有后基底、后膜以及位于后基底和后膜之间的后透镜流体。

在一些实施例中，后透镜组件可以提供负光焦度的至少一些。

在一些实施例中，前透镜组件可以具有正光焦度。

在一些实施例中，正光焦度和负光焦度可以在大小上近似相等。

在一些实施例中，后透镜组件可以包括后可调透镜和附加负透镜。

在一些实施例中：后可调透镜可以包括基底；并且该基底可以具有凹外表面。

在一些实施例中：现实世界光可以通过前透镜组件被设备接收并穿过波导显示组件和后透镜组件以形成现实世界图像；增强现实光可以由波导显示组件提供并穿过后透镜组件以形成增强现实图像；并且负光焦度可以减少现实世界图像和增强现实图像之间的辐辏调节冲突。

在一些实施例中，该设备是增强现实头戴式装置(headset)。

根据本发明的第二方面，提供了一种方法，该方法包括：接收通过前透镜组件的现实世界光，并通过引导现实世界光通过波导显示器和后透镜组件来生成现实世界图像；以及引导来自波导显示器的增强现实光通过后透镜组件以形成增强现实图像，其中：波导显示器和后透镜组件协作地为增强现实光提供负光焦度，并且前透镜组件、波导显示器和后透镜组件协作地为现实世界光提供近似为零的光焦度。