本發(fā)明涉及基板引導(dǎo)的光學(xué)器件，特別地，涉及包括由也被稱為光導(dǎo)元件的常見透光基板承載的多個反射表面的器件。

背景技術(shù)：

緊湊型光學(xué)元件的重要應(yīng)用是在頭戴式顯示器(hmd)中，其中光學(xué)模塊既充當(dāng)成像透鏡又充當(dāng)組合器，其中二維圖像源被成像到無窮遠(yuǎn)并被反射到觀察者的眼睛中。顯示源可以直接地從空間光調(diào)制器(slm)(諸如陰極射線管(crt)、液晶顯示器(lcd)、有機(jī)發(fā)光二極管陣列(oled)、掃描源或類似設(shè)備)獲得，或者間接地借助于中繼透鏡或光纖束獲得。顯示源包括通過準(zhǔn)直透鏡被成像到無窮遠(yuǎn)并借助于分別用于非透視應(yīng)用和透視應(yīng)用的組合器的反射或部分反射表面發(fā)送到觀看者的眼睛中的元件(像素)陣列。通常，常規(guī)的自由空間光學(xué)模塊用于這些用途。但是，隨著系統(tǒng)的期望視場(fov)增加，這種常規(guī)的光學(xué)模塊變得更大、更重和更龐大，并因此即使對于中等性能的設(shè)備也是不切實(shí)際的。對于各種顯示器，以及尤其是在其中系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)必須盡可能輕且緊湊的頭戴式應(yīng)用中的顯示器，這是主要缺點(diǎn)。

力求緊湊性導(dǎo)致幾種不同的復(fù)雜光學(xué)解決方案，所有這些解決方案一方面對于大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用而言仍然不足夠緊湊，并且另一方面在可制造性上承受主要缺點(diǎn)。此外，由這些設(shè)計得到的光學(xué)視角的眼睛運(yùn)動盒(emb)常常非常小——通常小于8mm。因此，光學(xué)系統(tǒng)的性能即使對于光學(xué)系統(tǒng)相對于觀看者的眼睛的小的移動也是非常敏感的，并且不允許足夠的瞳孔運(yùn)動來舒適地從這種顯示器讀取文本。

包括在全部以本申請人的名義的公開內(nèi)容no.wo01/95027、wo03/081320、wo2005/024485、wo2005/024491、wo2005/024969、wo2005/124427、wo2006/013565、wo2006/085309、wo2006/085310、wo2006/087709、wo2007/054928、wo2007/093983、wo2008/023367、wo2008/129539、wo2008/149339、wo2013/175465、il232197和il235642中的教導(dǎo)通過引用并入本文。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明有助于開發(fā)用于hmd等應(yīng)用的非常緊湊的光導(dǎo)光學(xué)元件(loe)。本發(fā)明允許相對寬的fov以及相對大的emb值。得到的光學(xué)系統(tǒng)提供大的、高質(zhì)量的圖像，其還適應(yīng)眼睛的大的移動。本發(fā)明提供的光學(xué)系統(tǒng)是特別有利的，因?yàn)樗@著地比現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式更加緊湊，并且即使在具有專門配置的光學(xué)系統(tǒng)中，它仍能夠容易地結(jié)合。

因此，本發(fā)明的廣泛目的是減輕現(xiàn)有技術(shù)的緊湊光學(xué)顯示設(shè)備的缺點(diǎn)，并根據(jù)具體需要提供具有改進(jìn)的性能的其它光學(xué)部件和系統(tǒng)。

本發(fā)明可以被實(shí)現(xiàn)來有利于大量成像應(yīng)用，諸如便攜式dvd、蜂窩電話、移動電視接收器、視頻游戲、便攜式媒體播放器或任何其它移動顯示設(shè)備。

loe操作的主要物理原理在于通過來自loe的外表面的全內(nèi)反射將光波捕獲在基板內(nèi)。但是，存在需要將另一個光學(xué)元件附連至外表面中的至少一個的情形。在這種情況下，有必要確認(rèn)，一方面，來自外表面的光波的反射將不會由于這種附連而劣化，并且另一方面，將光波從loe耦合出和耦合進(jìn)loe的光學(xué)布置將不會受到干擾。因此，需要在外表面處添加角度敏感的反射光學(xué)布置，其一方面將基本上反射耦合在loe內(nèi)并以傾斜的角度撞擊在表面上的整個光波，并且另一方面基本上透射以接近于法向入射撞擊在表面上的光波。

在先前的發(fā)明(例如，wo2005/024491)中，已經(jīng)例示了其中將角度敏感的薄膜介電涂層施加到loe的表面的反射光學(xué)布置。在本發(fā)明中，替代的反射光學(xué)布置利用具有極低折射率的介電透明材料。

因此，本發(fā)明提供了一種光學(xué)系統(tǒng)，其包括：具有至少兩個外部主表面和邊緣的透光基板；用于通過全內(nèi)反射將光波耦合到基板中的光學(xué)元件；位于基板中的至少一個部分反射表面，用于將光波耦合出基板；以及至少一個透明層，該至少一個透明層的折射率顯著低于透光基板的折射率，該至少一個透明層被光學(xué)附連到基板的主表面中的至少一個主表面上，從而限定了接口平面，其中耦合到基板內(nèi)的光波基本上全部從基板的主表面和透明層之間的接口平面反射。

附圖說明

參照以下例示性附圖，結(jié)合某些優(yōu)選實(shí)施例描述本發(fā)明，從而可以更充分地理解本發(fā)明。

具體參照詳細(xì)的附圖，強(qiáng)調(diào)所示的細(xì)節(jié)僅作為示例并且僅用于例示性地討論本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的目的，并且是為了提供被認(rèn)為是對本發(fā)明的原理和概念方面的最有用和容易理解的描述而給出的。在這方面，沒有嘗試以比基本理解本發(fā)明所必需的細(xì)節(jié)更詳細(xì)地示出本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。利用附圖進(jìn)行的描述將充作對于本領(lǐng)域技術(shù)人員關(guān)于如何在實(shí)踐中實(shí)施本發(fā)明的若干形式的指導(dǎo)。

在附圖中：

圖1是示例性現(xiàn)有技術(shù)loe的側(cè)視圖；

圖2是例示用于準(zhǔn)直來自顯示光源的輸入光波的現(xiàn)有技術(shù)光學(xué)器件的示意圖；

圖3是例示根據(jù)本發(fā)明的用于對來自顯示光源的輸入光波進(jìn)行準(zhǔn)直并將其耦合進(jìn)loe中的系統(tǒng)的示意圖；

圖4是例示根據(jù)本發(fā)明的用于對來自顯示光源的輸入光波進(jìn)行準(zhǔn)直并將其耦合進(jìn)基板中的另一個實(shí)施例的示意圖，其中準(zhǔn)直模塊被附連到基板；

圖5例示根據(jù)本發(fā)明的其中負(fù)透鏡被附連到光導(dǎo)光學(xué)元件的外表面的示例性實(shí)施例；

圖6例示根據(jù)本發(fā)明的其中負(fù)透鏡和正透鏡被附連到光導(dǎo)光學(xué)元件的外表面的示例性實(shí)施例；

圖7例示根據(jù)本發(fā)明的其中利用低折射率粘合劑將負(fù)透鏡膠合到光導(dǎo)光學(xué)元件的外表面的示例性實(shí)施例；

圖8例示根據(jù)本發(fā)明的其中由低折射率材料制造的基板被光學(xué)附連到光導(dǎo)光學(xué)元件的外表面的示例性實(shí)施例；

圖9例示根據(jù)本發(fā)明的其中利用兩個透明層將負(fù)透鏡和正透鏡膠合到光導(dǎo)光學(xué)元件的外表面的示例性實(shí)施例；

圖10是例示用于根據(jù)本發(fā)明的(a)未膠合的loe；(b)膠合到低折射率材料基板并涂覆有抗反射涂層的loe以及(c)膠合到低折射率材料基板并涂覆有角度敏感的反射涂層的loe的反射率曲線的圖；

圖11例示本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其中耦合進(jìn)元件和耦合出元件是衍射光學(xué)元件，以及

圖12例示本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其中光學(xué)模塊嵌入在手提顯示系統(tǒng)中。

具體實(shí)施方式

圖1例示可用在本發(fā)明中的現(xiàn)有技術(shù)的基板20和相關(guān)聯(lián)部件(下文中也稱為“l(fā)oe”)的截面圖。光學(xué)裝置，例如反射表面16，被從光源(未示出)發(fā)出的經(jīng)準(zhǔn)直的顯示光波18照射。反射表面16反射來自源的入射光波，使得光波通過全內(nèi)反射被捕獲在loe的平面基板20內(nèi)。在幾次被反射離開基板20的主要下表面26和上表面28之后，被捕獲的光波到達(dá)選擇性反射表面的陣列22，該選擇性反射表面的陣列22將光波耦合出基板，進(jìn)入觀看者的具有瞳孔25的眼睛24。在本文中，loe的輸入表面將被視為輸入光波通過其進(jìn)入loe的表面，并且loe的輸出表面將被視為被捕獲的光波通過其離開loe的表面。在圖1中所例示的loe的情況下，輸入表面和輸出表面都在下表面26上。但是，可預(yù)見其中輸入光波和圖像光波可以位于基板20的相對側(cè)上或者當(dāng)光波通過基板的傾斜邊緣耦合到loe中時的其它配置。

如圖2中所例示，來自顯示光源4的s偏振的輸入光波2通過準(zhǔn)直模塊6的下表面30耦合進(jìn)通常由光波透射材料組成的準(zhǔn)直模塊6。在反射離開偏振分束器31之后，光波通過準(zhǔn)直模塊6的表面32被耦合出基板。然后，光波穿過四分之一波長延遲片34，被反射光學(xué)元件36(例如，平面鏡)反射，返回去再次穿過延遲片34，并通過表面32重新進(jìn)入準(zhǔn)直模塊6。現(xiàn)在p偏振的光波穿過偏振分束器31，并通過準(zhǔn)直模塊6的表面38耦合出光導(dǎo)。光波然后穿過第二個四分之一波長延遲片40，被部件42(例如，透鏡)在其反射表面44處準(zhǔn)直，返回去再次穿過延遲片20，并通過表面38重新進(jìn)入準(zhǔn)直模塊6?，F(xiàn)在s偏振的光波被反射離開偏振分束器31，并通過上表面46離開準(zhǔn)直模塊。反射表面36和44可以通過金屬或介電涂層來具體化(materialized)。

圖3例示了如何可以將由關(guān)于圖2詳細(xì)描述的部件構(gòu)成的準(zhǔn)直模塊6與loe組合以形成光學(xué)系統(tǒng)。來自準(zhǔn)直模塊6的輸出光波48通過基板20的下表面26進(jìn)入基板20。(相對于基板20)進(jìn)入的光波從光學(xué)元件16反射并被捕獲在基板中，如圖2中所例示的?，F(xiàn)在，包括顯示光源4、折疊棱鏡52和54、偏振分束器31、延遲片34和40以及反射光學(xué)元件36和42的準(zhǔn)直模塊6可以集成到單個機(jī)械模塊中，其可以獨(dú)立于基板組裝，具有相當(dāng)寬松的機(jī)械公差。此外，延遲片34和40以及反射光學(xué)元件36和42可以分別膠合在一起，以形成單個的元件。

將準(zhǔn)直模塊6的所有各種部件附連到基板20以形成具有更簡單的機(jī)械模塊的單個緊湊元件將是有利的。圖4例示了這種模塊，其中準(zhǔn)直模塊6的上表面46在接口平面58處附連到loe的下表面26。該配置的主要問題是附連過程取消了在loe和準(zhǔn)直模塊6之間的先前存在的氣隙50(圖3中例示的)。該氣隙對于將輸入光波48捕獲在loe20內(nèi)是必要的。如圖4中例示的，被捕獲的光波48應(yīng)當(dāng)在接口平面58上的點(diǎn)62和64處被反射。因此，反射光學(xué)布置應(yīng)當(dāng)被應(yīng)用在這個平面處，在loe的主表面26處或者準(zhǔn)直模塊6的上表面46處。但是，不能夠容易地施加簡單的反射涂層，因?yàn)檫@些表面還應(yīng)當(dāng)對于在示例性點(diǎn)66處進(jìn)入和離開loe的光波是透明的。光波應(yīng)當(dāng)在小的入射角時穿過平面64，并在更高的入射角時反射。通常，穿過的入射角在0°和15°之間，而反射的入射角在38°和80°之間。

在本發(fā)明的所有上述實(shí)施例中，耦合到loe中的圖像被準(zhǔn)直到無窮遠(yuǎn)。但是，存在其中所發(fā)送的圖像應(yīng)當(dāng)被聚焦到更近的距離的應(yīng)用，例如對于遭受近視并且不能正確地看到位于遠(yuǎn)距離的圖像的人。

圖5例示了基于本發(fā)明的用于實(shí)現(xiàn)透鏡的方法。來自無窮遠(yuǎn)的圖像80通過反射表面16耦合到基板20中，然后由部分反射表面的陣列22反射到觀看者的眼睛24中。眼科透鏡82將圖像聚焦到方便的距離并且可選地校正觀看者的眼睛的其它像差(包括像散)。平凹透鏡82可以在其平坦表面84處附連到基板的表面。如上面關(guān)于圖4所解釋的，必須在透鏡82和基板20之間保留薄的氣隙，以確保通過全內(nèi)反射將圖像光線捕獲在基板內(nèi)。

此外，在與本發(fā)明相關(guān)的大多數(shù)應(yīng)用中，假設(shè)外部場景位于無窮遠(yuǎn)處。但是，存在諸如用于專業(yè)或醫(yī)療用途的其中外部場景位于更近的距離處的應(yīng)用。

圖6例示了基于本發(fā)明的用于實(shí)現(xiàn)雙透鏡配置的方法。來自無窮遠(yuǎn)的圖像80通過反射表面16耦合進(jìn)基板20，然后通過部分反射表面的陣列22反射到觀看者的眼睛24中。來自近距離的另一場景圖像86由透鏡88準(zhǔn)直到無窮遠(yuǎn)，然后穿過基板20進(jìn)入眼睛。透鏡82將圖像80和86聚焦到方便的距離，通常是外部場景86的原始距離，并(如果需要的話)校正觀看者的眼睛的其它像差。

圖5和圖6中例示的透鏡82和88分別是簡單的平凹透鏡和平凸透鏡。但是，為了保持loe的平面形狀，可以取代地使用菲涅耳透鏡，其可以由薄的模制塑料板以精細(xì)步驟制成。而且，取代如上所述的固定透鏡，將透鏡82或88具體化的替代方式是開發(fā)電子控制的動態(tài)透鏡。存在需要用戶將不僅能夠看到非準(zhǔn)直圖像而且能夠動態(tài)控制圖像的焦點(diǎn)的應(yīng)用。已經(jīng)示出，可以使用高分辨率的空間光調(diào)制器(slm)來形成動態(tài)元件。用于該用途的最受歡迎的源是lcd器件，但也可以使用其它動態(tài)slm器件。具有數(shù)百線/毫米的高分辨率動態(tài)透鏡是已知的。這種電光控制的透鏡可以用作本發(fā)明中的期望的動態(tài)元件，來取代上面結(jié)合圖5和圖6描述的固定透鏡。因此，操作人員可以實(shí)時地確定和設(shè)定由loe投影的虛像和外部視圖的實(shí)像二者的精確焦平面。自然地，圖5和圖6中例示的透鏡能夠容易地組裝在眼鏡框架83內(nèi)，如圖5中所示。

如上面在圖6中例示的，將所有透鏡82和88附連到loe以形成具有更簡單的機(jī)械模塊的單個緊湊元件將是有利的。如前所述，主要問題是附連過程取消了loe與透鏡82和88之間先前存在的氣隙，這種氣隙對于將輸入光波80捕獲在loe內(nèi)是必要的。如圖6中進(jìn)一步例示的，捕獲的光線80應(yīng)當(dāng)在接口平面84的點(diǎn)90處被反射并在點(diǎn)92處被透射通過同一平面。因此，如上面關(guān)于圖4所描述的，類似的反射光學(xué)布置應(yīng)當(dāng)被應(yīng)用在這個平面處。

用于實(shí)現(xiàn)所需要的反射光學(xué)布置的可能做法是將其折射率顯著低于loe的折射率的透明層光學(xué)附連到loe的主表面。將這種做法具體化的一種方法是利用低折射率粘合劑將loe膠合到所需的光學(xué)元件。在市場上可購得折射率為1.3的光學(xué)粘合劑。

如圖7中所例示的，低折射率粘合劑100被用于將校正透鏡82膠合到loe。被捕獲在loe內(nèi)的光線現(xiàn)在全部從粘合劑100和loe之間的接口表面101反射。該膠合過程不能簡單地代替所需的氣隙。例如，在由折射率為1.52的bk7制造的loe中，臨界角為41.8°。用低折射率粘合劑代替氣隙將使臨界角增加到58.8°。具有如此高的臨界角，只有非常有限的fov能通過全內(nèi)反射被捕獲到loe中。但是，通過利用高折射率材料來制造loe，可以增加可實(shí)現(xiàn)的fov。例如，利用折射率為1.8的光學(xué)材料來制造loe將使臨界角減小到46.2°，這現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)更合理的fov。

用于增加fov的替代實(shí)施例是在loe和附連的光學(xué)元件之間插入具有低折射率的固體介電材料的中間薄層。已經(jīng)開發(fā)了具有非常低折射率(在1.1-1.2的范圍內(nèi))以及穩(wěn)定的機(jī)械特性的氣凝膠材料族。用于該目的的另一種可能的替代方案是通過掠射角沉積來制造的多孔固體介電材料。

圖8例示了插入在loe和校正透鏡82之間的低折射率材料(lim)的薄板104。這個lim的板104可以直接沉積在loe的外表面26上或者利用薄粘合劑層被膠合到該表面。為了避免從不同表面的多次反射，在這個情況下，優(yōu)選地利用折射率類似于loe的折射率的粘合劑。loe內(nèi)捕獲的光線的內(nèi)反射將來自板104的上表面107。因此，為了避免多個圖像，這個表面應(yīng)當(dāng)平行于loe的外表面26。因此，并且也為了避免圖像中的黑色條紋，粘合劑層106的厚度應(yīng)當(dāng)被最小化，并且在任何情況下都不超過幾微米。此外，表面107的光學(xué)質(zhì)量和平坦度應(yīng)當(dāng)非常高。將lim的板附連到基板的主表面以實(shí)現(xiàn)所需的角度敏感光學(xué)布置不僅可以被應(yīng)用于loe的兩個外表面中的一個表面，而且也可以被應(yīng)用于另一個表面。

圖9例示了插入在loe20和正透鏡88之間的lim的第二薄板108，其中該板的下表面110被光學(xué)附連到loe的上表面28。

能夠改進(jìn)上述兩個實(shí)施例的性能的另一個過程是添加將整個fov捕獲在基板內(nèi)(即使是對于比接口反射表面的臨界角更小的角度)的角度敏感反射涂層(asr)。即使對于其中基板表面中的一個可以是不透明并且因此可以涂覆有常規(guī)反射表面的非透視應(yīng)用，在緊挨著觀看者眼睛的外表面至少對于所需的外部fov的角度也應(yīng)當(dāng)是透明的。因此，所需的反射涂層對于低于臨界角的角度的區(qū)域應(yīng)當(dāng)具有非常高的反射率，并且對于圖像的整個fov具有非常高的反射率。

圖10例示了用于示例性實(shí)施例的反射率曲線，在該示例性實(shí)施例中l(wèi)oe由折射率為1.6并且波長λ＝550nm的光學(xué)材料制造。示出了三個不同的圖：

a)實(shí)線表示未膠合的loe(即，其中外部材料是空氣并且其外表面涂覆有常見的抗反射(ar)涂層的loe)的反射率曲線。如所例示的，臨界角為38.7°，并且，低于那個值，反射率迅速下降。

b)點(diǎn)線表明膠合到具有1.1的折射率的lim的基板并且接口表面涂覆有常見的ar涂層的loe的反射率曲線。這里，臨界角增加到43.4°。能夠耦合到loe中的潛在fov減小，但仍然是合理的并且類似于由bk7制造的未膠合loe(其中臨界角為41.8°)。

c)虛線表示膠合到具有1.1的折射率的lim的基板的loe的反射率曲線。但是，這里，接口表面涂覆有特殊的asr涂層。loe內(nèi)捕獲的光線在處于低于43.4°的入射角時從接口表面反射的光學(xué)布置不再是全內(nèi)反射，而是從asr涂層的反射。以高于34.7°的入射角撞擊接口表面的光線的反射率高于99％，并且光線幾乎完全從接口表面反射。因此，可以被捕獲在這個loe內(nèi)的潛在fov遠(yuǎn)高于如曲線圖(a)中所例示的、未膠合的loe的潛在fov。

在這個曲線圖中有兩個顯著的區(qū)域：反射率非常高的34°和90°之間的區(qū)域，以及反射率非常低的0°和29°之間(相當(dāng)于基板外的0°-46°)的區(qū)域。因此，對于給定的fov，只要可以確保其中期望非常高的反射的所捕獲的光波的整個角譜將位于第一區(qū)域內(nèi)而基本上需要零反射的外部fov的整個角譜將位于第二區(qū)域內(nèi)，則整個fov就將通過內(nèi)反射被捕獲在基板內(nèi)并且觀看者可以看到完整圖像。

當(dāng)lim基板被膠合到loe的上表面時，如上面所解釋的，asr涂層可以被施加到lim板的位于鄰近loe的外表面107(圖9)。但是，如果lim層是直接沉積在loe上，那么施加所需的asr涂層的唯一方式是在loe的外表面26上施加。由于loe的制造過程通常涉及膠合光學(xué)元件，并且由于所需asr涂層只有在完成loe主體之后才被施加到基板表面，因此不可能利用可能損壞膠合區(qū)域的常規(guī)熱涂覆工藝。新型的薄膜技術(shù)(諸如離子輔助的涂覆工藝)也可以用于冷處理，從而消除對加熱部件的需求，這允許膠合部分(諸如loe)被安全地涂覆。

在迄今為止所例示的所有實(shí)施例中，用于將光波耦合出基板的元件是位于所述基板中的至少一個平坦的部分反射表面，其通常涂敷有部分反射的介電涂層并且不平行于所述基板的主表面。但是，根據(jù)本發(fā)明的特殊反射光學(xué)布置可以也被開發(fā)用于其它耦合出技術(shù)。

圖11例示了基板20，其中耦合進(jìn)元件102或耦合出元件104是衍射元件，并且薄lim基板被光學(xué)地膠合到基板的上表面28。此外，可以使用其它耦合出元件(諸如彎曲的部分反射表面)和其它裝置。

圖5-9中的元件僅僅是例示本發(fā)明的在眼鏡框架內(nèi)的簡單實(shí)現(xiàn)方式的示例。由于構(gòu)成系統(tǒng)的核心的基板引導(dǎo)的光學(xué)元件非常緊湊和重量輕，因此可以以各種各樣的布置來安裝它。許多其它實(shí)施例也是可以的，包括面盔(visor)、折疊顯示器、單目眼鏡和許多其它實(shí)施例。這個實(shí)施例被指定用于其中顯示器應(yīng)當(dāng)靠近眼睛的應(yīng)用；頭戴式、頭部穿戴式或頭部佩戴式的應(yīng)用。但是，存在顯示器的位置不同的應(yīng)用。這種應(yīng)用的示例是用于移動應(yīng)用的手提式設(shè)備，諸如，例如智能電話或智能手表。這些智能設(shè)備的主要問題是所需的小尺寸和體積與期望的高質(zhì)量圖像之間的矛盾。

圖12例示了基于本發(fā)明的替代實(shí)施例，其消除了移動設(shè)備的小尺寸與在全幅顯示器上觀看數(shù)字內(nèi)容的期望之間的必要折中。這個應(yīng)用是手持式顯示器(hhd)，其通過將高質(zhì)量圖像直接投影到用戶的眼睛中而解決了先前的相對的需求：實(shí)現(xiàn)小型的移動設(shè)備與在全幅顯示器上觀看數(shù)字內(nèi)容的期望。包括顯示源4、折疊和準(zhǔn)直光學(xué)器件108以及基板20的光學(xué)模塊被集成到智能設(shè)備110的主體中，其中基板20代替電話的現(xiàn)有保護(hù)蓋窗。具體而言，包括源4和光學(xué)器件108的支撐部件的體積足夠小，以適配在現(xiàn)代智能設(shè)備的可接受尺寸內(nèi)。為了觀看由設(shè)備發(fā)送的全屏幕，設(shè)備的窗口定位在用戶眼睛24的前方，從而以高的fov、大的眼睛運(yùn)動盒和舒適的眼距來觀察圖像。還可以通過傾斜設(shè)備以顯示圖像的不同部分來以更大的眼距觀看整個fov。此外，由于光學(xué)模塊可以以透視配置進(jìn)行操作，因此設(shè)備的雙重操作是可能的，即，存在維持常規(guī)顯示器112原封不動的選項。以這種方式，當(dāng)顯示源4被關(guān)閉時，可以透過基板20觀看標(biāo)準(zhǔn)顯示器。在被指定用于大規(guī)模上網(wǎng)或高質(zhì)量視頻操作的第二、虛擬模式下，常規(guī)顯示器112被關(guān)閉，而顯示源4將所需的寬fov圖像通過基板20投影到觀看者的眼睛中。通常，在大多數(shù)手提式智能設(shè)備中，用戶可以通過使用嵌入在設(shè)備的前窗上的觸摸屏來操作智能設(shè)備。如圖12中所例示的，觸摸屏114可以通過直接將其膠合到位于基板20上的lim層120的外表面上而附連到智能設(shè)備。