[发明专利]瞳孔转向：挠曲件导引系统

说明书

可以提供挠曲件导引系统来控制光学子组件和/或连接的组合器透镜的移动。例如，挠曲件导引系统可包括远端件、近端件和将远端件链接到近端件的多个线挠曲件。用于链接的线挠曲件可以间隔开，以在远端件和近端件之间形成内腔。这个内腔可以容纳各种电子部件。系统中的一个或更多个致动器可以根据输入信号沿着由线挠曲件提供的不同移动轴移动电子部件。还公开了各种其他方法、系统和计算机可读介质。

背景

虚拟现实(VR)和增强现实(AR)系统向用户显示图像，试图创建虚拟或修改的世界。这种系统通常具有某种类型的护眼装置(eyewear)，例如护目镜或眼镜。这些护目镜和眼镜将图像投射到用户的眼睛上。然后，用户要么看到一个完全虚拟的世界，要么看到通过附加图像进行增强的他或她的真实世界的周围事物。

然而，这些VR和AR系统有一个不幸的缺点，即相关护目镜或眼镜的佩戴者经常会有晕动感。这有时是由于虚拟或增强世界没有以用户大脑预期的方式做出响应。例如，用户可以在给定的方向上移动他们的头部或眼睛，但是虚拟或增强图像不会出现在用户期望的地方。如果这种情况反复发生，那么用户可能会感到眩晕、恶心或头痛。

概述

如下文将更详细描述的，本公开描述了根据所附权利要求的挠曲件导引系统和使用挠曲件导引(flexure guidance)系统来控制光学子组件的移动的方法。如上所述，AR和VR显示器经常遭受滞后、抖动、处理缓慢或其他硬件或软件问题，导致生成的图像不同于用户期望的图像。随着用户移动他们的眼睛、头部或身体，这些差异可能会被放大。随着时间的推移，如果显示屏上的图像与用户的预期不符，用户的大脑可能会感到疲劳、眩晕或其他负面影响。

在根据本发明的一些实施例中，可以提供挠曲件导引系统来控制光学子组件和/或连接的组合器透镜的移动。例如，挠曲件导引系统可包括远端件、近端件和将远端件链接到近端件的多个线挠曲件(wire flexure)。用于链接的线挠曲件可以间隔开，以在远端件和近端件之间形成内腔。这个内腔可以容纳各种电子部件。系统中的一个或更多个致动器可以根据输入信号沿着由线挠曲件提供的不同移动轴移动电子部件。

在一些实施例中，挠曲件导引系统的电子部件可以包括光学子组件。光学子组件可以包括至少一个激光器、至少一个波导和至少一个空间光调制器(例如硅上液晶(LCOS)器件)。

在一些实施例中，挠曲件导引系统可允许远端件相对于近端件在x和 y方向上移动，同时基本上防止远端件在z方向上移动。

在一些实施例中，每个线挠曲件可以分别在每一端刚性连接到远端件和近端件。在一些情况下，该系统可以包括四个线挠曲件，并且远端件和近端件可以基本上是方形的。在这种情况下，四个线挠曲件可以刚性连接到远端件和近端件的四个角中的每一个。在一些情况下，四个线挠曲件中的每一个本身可以包括一组线挠曲件。这样，远端件的四个角和近端件的四个角可以使用四组线挠曲件连接。

在一些实施例中，线挠曲件可以由钛、不锈钢、铍或其他金属制成。在一些示例中，远端件和/或近端件可以基本上是径向形状的 (radially-shaped)。在一些示例中，挠曲件导引系统可进一步包括固定到其上的部件，这些部件补偿线挠曲件或远端件在z轴方向上的移动。

在一些实施例中，远端件或近端件可以包括片块阵列(array of tiles)。在一些实施例中，致动器可以是压电弯曲器、行走式压电致动器或基于惯性的致动器。在一些示例中，挠曲件导引系统的控制输入可以基于所跟踪的用户眼睛(或一对眼睛)的眼睛移动来生成。