[发明专利]近眼显示器的与护目镜集成的自由曲面光学镜片

说明书

一种近眼显示器(NED)，包括：框架，包括外镜片；微显示面板，耦合到框架并且包括处理器，该处理器被配置为处理为佩戴NED的用户显示的内容；增强现实(AR)镜片，包括主棱镜镜片，其中外镜片包括显示校正镜片或透视校正镜片中的至少一者。

技术领域

所公开的实施例总的涉及近眼显示器，并且特别地涉及近眼显示器的光学架构。

背景技术

近眼显示器(near-eye display，NED)也可称为头戴式显示器(head mounteddisplay，HMD)或智能眼镜，通过将计算机生成的图像投射到用户的眼睛中，以在用户的视角(field of view，FOV)中创建虚拟图像，来提供增强现实(augmented reality，AR)、混合现实(mixed reality，MR)或虚拟现实(virtual reality，VR)体验。计算机生成的图像是建设性的，意味着它们添加到用户的自然环境中，或者计算机生成的图像是破坏性的，意味着它们掩盖了用户的自然环境。自然环境可以是用户在其自然FOV中看到的内容。因此，用户可能会看到虚拟图像和用户自然FOV的结合。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种近眼显示器(near-eye display，NED)。NED包括框架，包括外镜片；微显示面板，耦合到框架并且包括处理器，该处理器被配置为处理为佩戴NED的用户显示的内容；以及增强现实(AR)镜片，包括主棱镜镜片，其中外镜片包括显示校正镜片或透视校正镜片中的至少一者。

在根据第一方面的NED的第一实施方式中，外镜片可拆卸地耦合到AR镜片。

在根据第一方面或第一方面的任一前述实施方式的NED的第二实施方式中，外镜片包括凹槽，该凹槽被配置为容纳并固定AR镜片的显示校正镜片或透视校正镜片中的至少一者。

在根据第一方面或第一方面的任一前述实施方式的NED的第三实施方式中，NED还包括至少部分地围绕AR镜片的边缘。

在根据第一方面或第一方面的任一前述实施方式的NED的第四实施方式中，外镜片的内表面包括镜面。

在根据第一方面或第一方面的任一前述实施方式的NED的第五实施方式中，外镜片具有连续的表面，并且凸出地弯曲。

在根据第一方面或第一方面的任一前述实施方式的NED的第六实施方式中，外镜片包括显示校正镜片，并且其中主棱镜镜片在AR镜片上的表面邻接显示校正镜片在外镜片上的表面。

在根据第一方面或第一方面的任一前述实施方式的NED的第七实施方式中，外镜片包括透视校正镜片，并且其中主棱镜在AR镜片上的表面邻接透视校正镜片在外镜片上的表面。

在根据第一方面或第一方面的任一前述实施方式的NED的第八实施方式中，内容在与外部环境一起呈现给用户之前，穿过AR镜片的显示校正镜片、主棱镜镜片和透视校正镜片。

根据本公开的第二方面，提供了一种制造NED的方法。该方法包括将显示校正镜片或透视校正镜片中的至少一者模制到NED的外镜片，将包括主棱镜镜片的增强现实(AR)镜片可拆卸地耦合到外镜片，并且将外镜片和AR镜片附接到NED的框架，其中框架包括微显示面板，微显示面板被配置为处理为佩戴NED的用户显示的内容。

在根据第二方面的方法的第一实施方式中，使贴近透视校正镜片的AR镜片的底部边缘逐渐变细包括将斜边附接到AR镜片的光学区域，其中光学区域显示内容以及从外部环境到用户的光，并且其中光学区域包括主棱镜镜片的一部分、透视校正镜片和AR镜片的底部边缘。

在根据第二方面或第二方面的任一前述实施方式的方法的第二实施方式中，其中将显示校正镜片或透视校正镜片中的至少一者模制到外镜片包括：将显示校正镜片模制到外镜片，并且将显示校正镜片延伸至外镜片的底面以形成外镜片的连续的外表面。