CN103620479A - 具有多个反射器的用于近眼式显示器的目镜 - Google Patents

具有多个反射器的用于近眼式显示器的目镜 Download PDF

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Abstract

本发明揭示一种用于头戴式显示器的目镜，所述目镜包含照明模块、端面反射器、观看区域及偏振旋转器。所述照明模块包含用于沿着前向传播路径发射计算机产生图像“CGI”光的图像源。所述端面反射器安置在所述目镜与所述照明模块的相对端处以沿着反向传播路径将所述CGI反射回。所述观看区域安置在所述照明模块与所述端面反射器之间。所述观看区域包含偏振光束分离器“PBS”及安置在所述PBS与所述端面反射器之间的非偏振光束分离器“非PBS”。所述观看区域将来自所述反向传播路径的所述CGI光从所述目镜的眼睛监视侧重新引导出。所述偏振旋转器安置在所述CGI光在所述观看区域与所述端面反射器之间的所述前向传播路径及所述反向传播路径中。

Description

具有多个反射器的用于近眼式显示器的目镜
技术领域
本发明大体上涉及光学领域，且更特定来说但不排他地，涉及近眼式光学***。
背景技术
头戴式显示器(“HMD”)为在头部上或围绕头部佩戴的显示装置。HMD通常并入某种类别的近眼式光学***以在人眼的若干厘米之内发射光图像。单眼显示器称为单眼式HMD而双眼显示器称为双眼式HMD。一些HMD仅显示计算机产生图像(“CGI”)，而其它类型的HMD能够在现实世界景物上叠加CGI。这后一种类型的HMD可充当用于实现增强现实的硬件平台。在增强现实的情况下，观看者的世界图像以重叠CGI增强(也称为抬头显示(“HUD”))。
HMD具有许多实际应用及休闲应用。航空应用允许飞行员在不使其眼睛离开飞行路径的情况下看见极其重要的飞行控制信息。公共安全应用包含地图及热成像的战术显示。其它应用领域包含视频游戏、交通运输及长途通信。随着技术发展，必定存在新发现的实际应用及休闲应用；然而，这些应用中的许多归因于用于实施现有HMD的常规光学***的成本、尺寸、视界及效率而受到限制。
发明内容
附图说明
参考附图描述本发明的非限制性且非穷举性实施例，其中相同参考数字在所有各种视图中指代相同部件，除非另有指定。
图1说明使用角度敏感分色镜的常规近眼式光学***。
图2为根据本发明的实施例的在观看区域中包含双反射表面以扩大眼睛框的目镜的俯视横截面图。
图3为根据本发明的实施例的在观看区域中包含双反射表面的目镜的侧视图。
图4为根据本发明的实施例的说明用于将近眼式图像递送到用户的目镜的操作过程的流程图。
图5为根据本发明的实施例的包含双反射表面及与端面反射器直接相对的图像源的目镜的俯视横截面图。
图6为根据本发明的实施例的以在观看区域中具有双反射表面的目镜实施的双眼式HMD的俯视图。
具体实施方式
本文描述用于具有扩大眼睛框的头戴式显示器(“HMD”)目镜的***、设备及操作方法的实施例。在以下描述中，阐述许多特定细节以提供对实施例的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将认识到，本文中描述的技术可在没有所述特定细节中的一者或一者以上的情况下实践或可以其它方法、组件、材料等等实践。在其它例子中，未展示或详细描述众所周知的结构、材料或操作以避免模糊某些方面。
贯穿本说明书的“一个实施例”或“一实施例”的参考意味着结合所述实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在贯穿本说明书的各种地方出现短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”不一定都指代同一实施例。此外，特定特征、结构或特性可在一个或一个以上实施例中以任何合适方式组合。
图1说明使用角度敏感分色镜的常规近眼式光学***100。光学***100包含安置在波导115内的内耦合镜105及外耦合分色镜110。此***使用来自放置在无穷远处的虚像的准直输入光且使用全内反射(“TIR”)来引导输入光沿着波导115向下朝向外耦合分色镜110。为在眼睛120处产生有用图像，输入光的每一入射角应对应于经发射光的单个输出角。因为光可潜在地在向下轨迹(光线段125)或向上轨迹(光线段130)上从外耦合分色镜110反射，所以每一输入角可潜在地产生多个输出角，从而损坏输出图像。为克服此问题，光学***100使用角度敏感分色镜110，角度敏感分色镜110使具有充分接近法线的入射的光通过同时反射具有充分倾斜的入射的光。然而，分色镜110使一些入射角通过同时反射其它入射角的特性限制光学***100的视界且降低所述***的光学效率。此外，这些分色镜涂层不提供锐角截止，从而导致重影效应。最后，角度敏感分色镜涂层需要复杂且定制的涂层设计，这是没有成本效益的。
图2及3说明根据本发明的实施例的目镜200，目镜200在观看区域中包含双反射表面以扩大与所述目镜相关联的眼睛框205。图2说明目镜200的俯视横截面图而图3说明目镜200的侧视图。所说明的目镜200的实施例包含照明模块210、光导管215、观看区域220、偏振旋转器225及端面反射器230。所说明的照明模块210的实施例包含灯235、聚光器透镜240、偏振光束分离器(“PBS”)245及硅上液晶(“LCOS”)面板250。所说明的观看区域220的实施例包含PBS255及非偏振光束分离器(“非PBS”)260(简称为BS260)。
灯235可使用发光二极管(“LED”)源来实施，所述发光二极管(“LED”)源经由从PBS245的反射来照亮LCOS面板250。PBS245可实施为接合灯235、聚光器透镜240及LCOS面板250的离散PBS块。PBS245操作以实质上使第一线性偏振的光通过(例如，使90％以上的P偏振通过)同时实质上反射第二偏振的光(例如，反射99％以上的S偏振)。所述两个线性偏振通常为正交线性偏振。LCOS面板250将图像数据传递到由灯235输出的照明光以经由图像像素阵列的选择性反射输出计算机产生图像(“CGI”)光。LCOS面板250的反射使入射灯光的偏振旋转90度。
LCOS面板250以相对配置安置在目镜200与端面反射器230的相对侧上，使得其直接面向端面反射器230。在反射入射灯光之后，CGI光沿着前向传播路径265在目镜200中向下传播。在一个实施例中，CGI光在不需要全内反射(“TIR”)的情况下沿着前向传播路径265在目镜200中被向下引导。换句话说，由CGI光形成的光锥的横截面形状及发散是受约束的，使得光线在没有从目镜200的侧壁的TIR的情况下到达端面反射器230。在一个实施例中，光锥发散角度(例如，15度)由聚光器透镜240控制。在一个实施例中，光锥横截面形状还受到图案化到聚光器透镜240上的黑视薄膜270的控制。在其它实施例中，黑视薄膜270可安置在其它地方，例如在PBS245的立方体结构与LCOS面板250之间的界面处、在PBS245的框体积结构与光导管215之间、在倾斜PBS245自身上或以其它方式安置。
虽然图2及3说明所实施的照明模块210使用灯235及LCOS面板250来实施图像源；然而可使用各种其它图像源技术。下文论述的图5说明另一图像源实施方案实例。
光导管215安置在照明模块210与观看区域220之间。光导管215具有透明结构以允许CGI光沿着前向传播路径265通过。光导管215可由固体透明材料(例如，玻璃、石英、丙烯酸、透明塑料、PMMA、ZEONEX-E48R等等)制成，或可实施为具有CGI光所通过的内空气间隙的固体外壳。在一个实施例中，对光导管215的长度(如平行于前向传播路径265测量)进行选择使得端面反射器230的焦平面实质上与LCOS面板250的发射孔一致。为实现与LCOS面板250的发射孔的焦平面对准，光导管215的长度及端面反射器230的曲率半径两者可彼此结合而进行选择。
所说明的观看区域220的实施例包含双反射器，所述双反射器包含PBS255及非PBS260。在一个实施例中，所述双反射器为实质上平行的部分反射性的倾斜定位的平面。在一个实施例中，观看区域是部分透明的，这允许外部场景光275通过目镜200的外部场景侧201及眼睛监视侧202到达眼睛120。部分透明实施例促进增强现实(“AR”)，其中CGI光叠加在到用户眼睛120的外部场景光275上。在另一实施例中，观看区域220是实质上不透明的(或甚至选择性不透明的)，这促进使用户沉浸在由CGI光显示的虚拟环境中的虚拟现实(“VR”)。
PBS255经配置以使与PBS245相同的线性偏振(例如，P偏振)通过，同时反射其它线性偏振(例如，S偏振)。非PBS260(或BS260)使两个线性偏振通过，但仅使每一线性偏振的一部分通过同时反射两个线性偏振的一部分。在所说明的实施例中，非PBS260为反射50％的入射光且使50％的入射光通过的50／50光束分离器。与仅具有单个倾斜定向的反射器的观看区域相比，在观看区域220中使用双反射元件扩大眼睛框205。眼睛框205由PBS255及非PBS260(即，BS260)到眼睛监视侧202的组合投影界定。因此，在观看区域220中包含多个反射元件允许目镜200的宽度(在Y轴上)收缩以实现所要的形状因子同时维持可接受的眼睛框尺寸。举例来说，目镜200的Y轴宽度可能为Z轴高度的一半或甚至更少。在一个实施例中，目镜200的Y乘Z大小为约5mm乘10mm。可基于典型用户的太阳穴到眼睛的分离距离及／或端面反射器230的焦平面距离来选择目镜200的总长度。当然，可使用其它比率及大小。
在其它实施例中，可将额外非PBS反射器安置在PBS255与偏振旋转器225之间以进一步扩大眼睛框205；然而，在这些多非PBS配置中，每一非PBS将具有不同的反射率以实现CGI光朝向眼睛120的统一发射强度(例如，在两个非PBS反射器中的67％及33％之反射率)。
在所说明的实施例中，偏振旋转器225为四分之一波板偏振旋转器。CGI光沿着前向传播路径265旋转45度且在由端面反射器230反射之后沿着反向传播路径旋转另一个45度以实现总共90度的偏振旋转。在所说明的实施例中，端面反射器230反射且准直CGI光，使得沿着反向传播路径280行进的CGI光是准直的且图像被虚拟地放置在无穷远或接近无穷远处。如先前陈述，端面反射器230的焦平面可经配置以与安置在照明模块210中的图像源的发射孔一致。准直CGI光允许眼睛120在近眼配置(例如，目镜200放置在眼睛120的10cm以内且通常在眼睛120的5cm或小于5cm处)中聚焦在从眼睛监视侧202发射出的CGI光。CGI光归因于PBS255及非PBS260的倾斜定向(例如，相对于侧201及202约45度)而被引导朝向眼睛120。
参考图2及3两者，目镜200可由一系列光学对准但独立的模块制成。举例来说，PBS245、光导管215、PBS225及非PBS260均可制造为接合在一起的独立物理元件。在一个实施例中，PBS255及非PBS260可集成到一个物理组件中，其中两个反射表面涂覆到此单个物理组件的相对侧上。这些独立物理元件(例如，体积框、立方体等等)可共享一共用横截面形状，从而促进平面界面表面处的对接。在一个实施例中，这些独立物理元件可安置在单个衬底(例如，上衬底305或下衬底310中的任一者)或甚至夹置在上衬底305与下衬底310两者之间。衬底305及310中的一者或两者促进平面表面上的光学对准。此外，可在衬底305及310中的一者或两者上放置物理组件期间实现对端面反射器230的焦平面与LCOS面板250的发射孔之间的光学对准的细微调整。举例来说，可在光导管215与PBS245及／或PBS255之间引入空气间隙以实现端面反射器230与LCOS面板250之间的正确分离距离。
图4为根据本发明的实施例的说明用于将近眼式图像递送到用户的目镜200的操作过程400的流程图。过程框中的一些或所有在过程400中出现的顺序不应被视为限制性的。而是，受益于本发明的所属领域的一般技术人员将理解，可以未说明的各种顺序执行或甚至并行执行过程框中的一些。
在过程框405中，照明模块将具有P偏振的CGI光发射到光导管215中从而沿着前向传播路径265行进。在图2中说明的实施例中，如下产生P偏振CGI光。灯235产生具有P偏振及S偏振两者的非偏振光。减少从灯235发射的非偏振光的发散且通过聚光器透镜240限制光束横截面。接着，将非偏振光引导到物理框或模块外壳PBS245的侧中。PBS245使P偏振分量通过同时反射S偏振分量。因为PBS245相对于灯235倾斜定位，所以被反射的S偏振分量被引导到LCOS面板250上。LCOS面板250通过选择性地激活LCOS面板内的图像像素将图像数据调制到入射灯光上。当图像像素被激活时，其反射其灯光部分。在这样做时，经反射的CGI光使其偏振旋转90度到P偏振。因为PBS245对于P偏振光是实质上透明的，所以经反射CGI光在实质上不受干扰的情况下通过PBS245而沿着前向传播路径265朝向光导管215。
在过程框410中，CGI光通过光导管215。在一个实施例中，光导管215仅提供图像源(例如，LCOS面板250)与端面反射器230之间的分离偏移且不操作以约束或引导光波。因此，在这些实施例中，CGI光在没有TIR且没有外表面反射的情况下通过光导管215。
在过程框415中，CGI光沿着前向传播路径265通过观看区域220。因为PBS255经配置以实质上使P偏振光通过，所以CGI光在实质上不被影响的情况下通过PBS255。相比之下，在所说明的实施例中，非PBS260为50／50光束分离器且因此50％的CGI光被反射朝向外部场景侧201而另一50％通过而朝向偏振旋转器225。
在过程框420中，CGI光接着沿着前向传播路径265通过偏振旋转器225。在这样做时，CGI光的偏振旋转45度，这是因为所说明的偏振旋转器225的实施例为四分之一波板旋转器。
在过程框425中，通过端面反射器230沿着反向传播路径280将CGI光反射回。在一个实施例中，端面反射器230为准直反射器。因此，在此实施例中，沿着反向传播路径280行进的CGI光为实质上准直的光。准直CGI光具有将CGI图像虚拟地移位到无穷远或接近无穷远处的作用，借此使得人眼120能够将CGI图像集中在焦点上。重要的是，准直CGI光减少或消除了由从平行双反射器的反射产生的图像重影。
在过程框430中，沿着反向传播路径280行进的经反射CGI光再次通过偏振旋转器225，从而引起CGI光旋转另一45度以实现从前向及反向传播路径的总共90度。因此，在第二次通过偏振旋转器225之后，CGI光具有S偏振。
在过程框435中，具有S偏振的CGI光的一半被非PBS260反射且通过眼睛监视侧202从目镜200被重新引导出而朝向眼睛120。CGI光的剩余的一半继续到PBS255，PBS255经配置以反射实质上所有的S偏振光。因此，剩余的CGI光被PBS255反射且通过眼睛监视侧202从目镜200被重新引导出而朝向眼睛120(过程框440)。因为非PBS260重新引导沿着反向传播路径280行进的CGI光的50％且PBS255重新引导沿着反向传播路径280通过非PBS260的实质上所有剩余CGI光，所以在观看区域220中被发射通过目镜200的眼睛监视侧202的CGI光具有实质上统一的强度。
图5为根据本发明的实施例的包含双反射表面及与端面反射器230直接相对的图像源505的目镜500的俯视图。所说明的目镜500的实施例与目镜200类似，除了相对于照明模块210的对照明模块510的改变之外。照明模块510包含图像源505，图像源505直接面向目镜500的相对侧处的端面反射器230。图像源505可以各种图像源／显示技术实施，包含有机LED(“OLED”)面板、量子点阵、背光LCD或以其它方式实施。因为图像源505安置在目镜500的远端上，所以照明模块510可不包含光束分离器或PBS。
图6为根据本发明的实施例的使用一对近眼式光学***601的头戴式显示器(“HMD”)600的俯视图。每一近眼式光学***601可以目镜200或目镜500的实施例或其组合／变型实施。近眼式光学***601安装到框架组合件，所述框架组合件包含鼻梁605、左耳臂610及右耳臂615。虽然图6说明双眼式实施例，但HMD600也可实施为单眼式HMD。
两个近眼式光学***601紧固到可佩戴在用户的头部上的眼镜布置中。左耳臂610及右耳臂615搁在用户的耳朵上而鼻子组合件605搁在用户的鼻子上。所述框架组合件经成形且经定尺寸以在用户的对应眼睛120前方定位观看区域220。当然，可使用其它框架组合件(例如，单个构件、连体防护眼镜、集成式头带或护目镜型眼镜等等)。
所说明的HMD600的实施例能够向用户显示增强现实。每一目镜的观看区域允许用户经由外部场景光275观察现实世界图像。左及右(双眼式实施例)CGI光630可由耦合到目镜的相应图像源的一个或两个CGI引擎(未说明)产生。CGI光630被用户观察为叠加在现实世界上的虚拟图像而作为增强现实。在一些实施例中，可阻断或选择性地阻断外部场景光275以提供头戴式虚拟现实显示。
可从计算机软件及硬件的角度来描述上文解释的过程。所描述的技术可构成体现在有形机器(例如，计算机)可读存储媒体内的机器可执行指令，当由机器执行时，所述指令将致使所述机器执行所描述的操作。此外，所述过程可体现在硬件内，例如专用集成电路(“ASIC”)或类似物。
有形机器可读存储媒体包含以机器(例如，计算机、网络装置、个人数字助理、制造工具、具有一组一个或一个以上处理器的任何装置)可存取形式提供(即，存储)信息的任何机构。举例来说，机器可读存储媒体包含可记录／不可记录媒体(例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储媒体、光学存储媒体、快闪存储器装置等等)。
对本发明的所说明的实施例的以上描述(包含在说明书摘要中描述的内容)不希望为穷举性的或将本发明限于所揭示的精确形式。如所属领域的技术人员将认识到，虽然出于说明目的描述了本发明的特定实施例及本发明的实例，但各种修改在本发明的范围内是可能的。
在以上详细描述的背景下可对本发明做出这些修改。所附权利要求书中使用的术语不应被解释为将本发明限于说明书中揭示的特定实施例。而是，本发明的范围将完全由根据沿用已久的权利要求解释规则来解释的所附权利要求书确定。

Claims (24)

1.一种用于头戴式显示器的目镜，所述目镜包括：
照明模块，所述照明模块包含图像源，所述图像源用于在所述目镜内沿着前向传播路径发射计算机产生图像“CGI”光；
端面反射器，所述端面反射器安置在所述目镜与所述照明模块的相对端处以沿着反向传播路径将所述CGI反射回；
观看区域，所述观看区域与用户的眼睛对准，所述观看区域安置在所述照明模块与所述端面反射器之间且包含偏振光束分离器“PBS”及安置在所述PBS与所述端面反射器之间的非偏振光束分离器“非PBS”，所述观看区域将来自所述反向传播路径的所述CGI光从所述目镜的眼睛监视侧重新引导出；及
偏振旋转器，所述偏振旋转器安置在所述CGI光在所述观看区域与所述端面反射器之间的所述前向传播路径及所述反向传播路径中。
2.根据权利要求1所述的目镜，其中所述非PBS包括50／50光束分离器且其中所述PBS反射约100％的具有第一偏振的所述CGI光且发射约100％的具有第二偏振的所述CGI光，使得所述CGI光的第一部分被所述非PBS从所述目镜重新引导出且所述CGI光的第二部分被所述PBS以实质上相等的强度从所述目镜重新引导出。
3.根据权利要求1所述的目镜，其中所述PBS及所述非PBS彼此偏移且实质上彼此平行而定向，使得与所述目镜相关联的眼睛框沿着横向维度延伸。
4.根据权利要求3所述的目镜，其中所述目镜的横截面具有从所述目镜的外部场景侧向所述眼睛监视侧延伸的水平厚度，所述水平厚度约为所述目镜的垂直高度的一半或更少。
5.根据权利要求1所述的目镜，其中所述观察区域进一步包括：
安置在所述非PBS与所述偏振旋转器之间的另一非PBS。
6.根据权利要求1所述的目镜，其进一步包括：
光导管，所述光导管安置在所述照明模块与所述观看区域之间，其中所述CGI光在不需要从所述光导管的侧壁的全内反射的情况下被引导通过所述光导管。
7.根据权利要求6所述的目镜，其中所述端面反射器包括准直凹面镜以将具有沿着所述前向传播路径的锥形路径的所述CGI光变为沿着所述反向传播路径的实质上准直路径。
8.根据权利要求6所述的目镜，其中结合所述端面反射器的曲率半径来选择所述光导管的长度，使得所述端面反射器的焦平面实质上与所述照明模块内的所述图像源的出射孔一致。
9.根据权利要求6所述的目镜，其中所述光导管包括与所述PBS及所述非PBS分离且独立的物理模块，所述物理模块在平面界面表面处耦合到所述PBS及所述非PBS。
10.根据权利要求1所述的目镜，其中所述照明模块包括：
输入PBS；
灯，所述灯邻近于所述输入PBS而安置以将照明光引导到所述输入PBS上；及
硅上液晶“LCOS”面板，所述硅上液晶“LCOS”面板与所述端面反射器相对地安置而所述输入PBS位于两者之间，使得所述输入PBS将来自所述灯的所述照明光重新引导到所述LCOS面板上且所述LCOS面板将所述照明光反射为通过所述输入PBS沿着所述前向传播路径的所述CGI光。
11.根据权利要求10所述的目镜，其中所述照明模块进一步包括：
聚光器透镜，所述聚光器透镜安置在所述灯与所述输入PBS之间以减少从所述灯发射的所述照明光的发散，所述聚光器透镜具有安置在其上的阻光图案以将所述照明光约束到所选择的横截面。
12.根据权利要求1所述的目镜，其中所述图像源包括有机发光二极管“OLED”面板、量子点阵或液晶显示器“LCD”中的一者且直接面向所述目镜的所述相对端处的所述端面反射器而安装。
13.根据权利要求1所述的目镜，其中待与所述用户的所述眼睛对准的所述观看区域是光学透射的以使外部场景光通过，使得所述CGI光叠加在所述外部场景光上以提供增强现实。
14.根据权利要求1所述的目镜，其中所述偏振旋转器包括四分之一波板偏振旋转器。
15.一种用于向用户显示计算机产生图像“CGI”光的头戴式显示器“HMD”，所述HMD包括：
目镜，所述目镜包含：
照明模块，所述照明模块包含用于在所述目镜内沿着前向传播路径发射所述CGI光的图像源；
端面反射器，所述端面反射器安置在所述目镜与所述照明模块的相对端处以沿着反向传播路径将所述CGI反射回；
观看区域，所述观看区域安置在所述照明模块与所述端面反射器之间且包含偏振光束分离器“PBS”及安置在所述PBS与所述端面反射器之间的非偏振光束分离器“非PBS”，所述观看区域用于将来自所述反向传播路径的所述CGI光从所述目镜的眼睛监视侧重新引导出；及
偏振旋转器，所述偏振旋转器安置在所述CGI光在所述观看区域与所述端面反射器之间的所述前向传播路径与所述反向传播路径中；及
框架组合件，所述框架组合件用于支撑所述目镜以佩戴在所述用户的头部上，其中所述观看区域定位在所述用户的眼睛的前方。
16.根据权利要求15所述的HMD，其中所述非PBS包括50／50光束分离器且其中所述PBS反射约100％的具有第一偏振的所述CGI光且发射约100％的具有第二偏振的所述CGI光，使得所述CGI光的第一部分被所述非PBS从所述目镜重新引导出且所述CGI光的第二部分被所述PBS以实质上相等的强度从所述目镜重新引导出。
17.根据权利要求15所述的HMD，其中所述目镜的横截面具有从所述目镜的外部场景侧向所述眼睛监视侧延伸的水平厚度，所述水平厚度约为所述目镜的垂直高度的一半或更少。
18.根据权利要求15所述的HMD，其中所述目镜进一步包括：
光导管，所述光导管安置在所述照明模块与所述观看区域之间，其中所述CGI光在不需要从所述光导管的侧壁的全内反射的情况下被引导通过所述光导管。
19.根据权利要求18所述的HMD，其中结合所述端面反射器的曲率半径来选择所述光导管的长度，使得所述端面反射器的焦平面实质上与所述照明模块内的所述图像源的出射孔一致。
20.根据权利要求15所述的HMD，其中所述照明模块包括：
输入PBS；
灯，所述灯邻近于所述输入PBS而安置以将照明光引导到所述输入PBS上；
硅上液晶“LCOS”面板，所述硅上液晶“LCOS”面板与所述端面反射器相对地安置而所述输入PBS位于两者之间，使得所述输入PBS将来自所述灯的所述照明光重新引导到所述LCOS面板上且所述LCOS面板将所述照明灯反射为通过所述输入PBS沿着所述前向传播路径的所述CGI光。
21.根据权利要求20所述的HMD，其中所述照明模块进一步包括：
聚光器透镜，所述聚光器透镜安置在所述灯与所述输入PBS之间以减少从所述灯发射的所述照明光的发散，所述聚光器透镜具有安置在其上的阻光图案以将所述照明光约束到所选择的横截面。
22.根据权利要求15所述的HMD，其中所述图像源包括有机发光二极管“OLED”面板、量子点阵或液晶显示器“LCD”中的一者且直接面向所述目镜的所述相对端处的所述端面反射器而安装。
23.根据权利要求15所述的HMD，其中所述HMD包括包含左眼目镜及右眼目镜的双眼式HMD。
24.根据权利要求15所述的HMD，其中所述HMD包括单眼式HMD。
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