CN107533227B - 用于透视头戴式显示器的有效薄弯曲目镜 - Google Patents

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Abstract

用于头戴式显示器的目镜包括弯曲光导部件、输入耦合器和输出耦合器。弯曲光导部件引导从观看区域***定位的输入区域处接收的显示光，以及在观看区域中沿眼睛方向发射显示光。弯曲光导部件包括是凹入的面向眼睛的表面以及是凸出的面向世界的表面。输入耦合器被设置在输入区域处，以将显示光耦合到弯曲光导部件中。输出耦合器被设置在观看区域处，以将显示光朝向眼睛方向重定向，用于从弯曲光导部件输出。输出耦合器是对通过面向世界的表面入射的环境光部分地透射的。显示光完全由全内反射在输入耦合器与输出耦合器之间引导。

Description

用于透视头戴式显示器的有效薄弯曲目镜
技术领域
本公开总体上涉及光学领域，并且具体地但非排他性地涉及一种用于头戴式显示器的目镜。
背景技术
头戴式显示器(“HMD”)或头部可佩带的显示器是戴在头上或头部周围的显示装置。HMD通常引入某种近眼式光学***，以创建位于用户前方几米处的放大的虚像。单目显示器被称为单目HMD，而双目显示器被称为双目HMD。一些HMD仅显示计算机生成的图像(“CGI”)，而其它类型的HMD能够对真实世界的视图叠加CGI。后一类型的HMD通常包括某种形式的透视目镜，并且能够用作用于实现增强现实的硬件平台。在具有增强现实的情况下，观看者的世界的图像被叠加有重叠的CGI，还被称为平视显示器(“HUD”)。
HMD具有许多实用和休闲应用。在不用将其实现从飞行路线移开的情况下，航空航天应用允许飞行员看到重要的飞行控制信息。公共安全应用包括地图和热成像的战术显示器。其它应用领域包括视频游戏、交通运输、和电信。随着技术的发展，一定会发现新的实用和休闲应用；然而，由于用于实现现有HMD的常规光学***的成本、尺寸、重量、视场、和效率，这些应用中的许多受到限制。
附图说明
参考以下附图描述本发明的非限制性和非排他性实施例，其中，除非另有说明，否则相同的附图标记在整个各个视图中表示相同部件。附图不一定按比例绘制，而是将重点放在图示所描述的原理。
图1图示了根据本公开的实施例的用于头戴式显示器的目镜。
图2图示了根据本公开的实施例的目镜如何将从单个显示像素输出的射线束缝接(stitch)在一起以延伸目镜的眼箱(eyebox)。
图3A和图3B图示了根据本公开的实施例的包括透视目镜的示范性单目头戴式显示器。
图4图示了根据本公开的实施例的包括透视目镜的示范性双目头戴式显示器。
图5图示了根据本公开的实施例的用于附接到目镜的弯曲光导部件的示例性透视附加部件。
图6A-6D图示了根据本公开的实施例的输入耦合器和输出耦合器的各种示例。
具体实施方式
本文中描述了利用在输入耦合器与输出耦合器之间的全部内部反射的头戴式显示器的目镜的***和装置的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域技术人员将会认识到，能够在不具有这些具体细节中的一个或多个的情况下或者具有其它方法、部件、材料等的情况下实践本文中所描述的技术。在其它情况下，公知的结构、材料、或操作未被详细地示出或描述，以避免使某些方面不清楚。
整个本说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构、或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都引用相同的实施例。此外，特定特征、结构、或特征可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施例中。
图1图示了根据本公开的实施例的用于与头戴式显示器一起使用的目镜100。目镜100的所示实施例包括弯曲光导部件105、透视附加部件110、在输入区域120处设置的输入耦合器115、以及在观看区域130处设置的输出耦合器125。弯曲光导部件105的所示实施例包括面向眼睛的表面135和面向世界的表面140。
目镜100非常适用于与头戴式显示器(“HMD”)一起使用。当与HMD集成时，目镜100在从观看区域130***定位的输入区域120处接收由显示源150产生的显示光145，并且沿观看区域130中的眼睛方向朝向用户眼睛155发射显示光145。在输入耦合器115与输出耦合器125之间，显示光完全由面向眼睛的表面135与面向世界的曲线140之间的全内反射(“TIR”)来引导。
在所示实施例中，光组合器160可以与HMD集成，以将显示光145与红外(“IR”)光165沿通过目镜100的公共路径组合。例如，从目镜100接收的红外光165由光组合器引导到相机170，该相机可以被配置成捕捉IR光165以监测眼睛155的运动。因此，光组合器160将从显示源150接收的显示光145朝向目镜100引导，用于在输入区域120处内部耦合到弯曲的光导部件105中。光组合器160的所示实施例包括镜子175和波长选择反射器180。镜子175可以被实现为常规的100％反射表面，用于反射可见光谱显示光145，而波长选择反射器180可以被实现为基本上穿过IR光谱光165同时基本上反射可见光谱显示光145的“冷光镜”。在一个实施例中，波长选择反射器180可以使用多层二向色涂层来实现。其它光组合器配置可以被实现为复用IR光165和显示光145。尽管未示出，红外发射器可以被定位为用IR光165照射眼睛155。
在所示实施例中，将显示光150入射通过输入区域120处的面向眼睛的表面135并进入弯曲光导部件105。输入耦合器115被设置在输入区域120处，并且用于沿弯曲光导部件105内的轨迹使显示光145重定向，该弯曲光导部件105导致TIR从弯曲光导部件105朝向观看区域130和输出耦合器125向下传播。在一个实施例中，输入耦合器115是具有自由成形表面的镜子(例如，银涂层或其它反射涂层)。显示光145完全经由TIR从输入耦合器115引导到输出耦合器125，其中，显示光145经由离开观看区域130处的输出耦合器125的最终反射被重定向到弯曲的光导部件105之外。
输出耦合器125是具有自由成形表面的部分反射器或分束器(例如，薄银涂层)。在一个实施例中，输出耦合器125比对可见光的反射更透射。例如，输出耦合器125可以被实现为15％反射和85％透射。当然，可以实现其它反射/透射比。因此，观看区域130对通过面向世界的表面140入射的环境光185是部分透射的，使得观看区域130是透视的。透视附加部件110跨观看区域130被设置，以沿面向世界的表面140提供互补曲率以抵消由环境光185遇到的面向眼睛的表面135的曲率的光功率。在一个实施例中，透视附加部件110和弯曲光导部件105由相同透明材料或具有基本上相同折射率的透明材料制成。因此，目镜100作为光组合器操作，其将环境光185与沿眼睛方向从观看区域130发射出到眼睛155中的显示光145组合。以这种方式，目镜100能够向眼睛155显示增强现实。
在所示实施例中，透视附加部件110沿具有在其间设置的输出耦合器125的界面结合到弯曲光导部件105。如上所述，面向世界的表面140和面向眼睛的表面135具有互补的曲率，其基本上将彼此的光功率偏移到穿过的环境光185。换句话说，进入面向世界的表面140的环境场景光的输入角基本上等于离开面向眼睛的表面135的环境场景光的输出角。这样，目镜100使环境光185的至少一部分通过观看区域130穿过，而基本上没有透镜作用(lensing)，从而允许用户具有目镜100前方的周围环境的基本上未失真的视图。在其它实施例中，面向世界的表面140和面向眼睛的表面135是具有非互补曲率的表面，该表面共同向穿过的环境光提供校正透镜功率。此外，通过匹配弯曲光导部件105和透视附加部件110的折射率，在输出耦合器125的弯曲界面处不存在光功率，用于环境光185穿过。然而，输出耦合器125的曲率对内部显示光145施加反射透镜功率。
目镜100能够被实现为具有小于4mm厚度的薄的弯曲目镜。在一个实施例中，当由折射率为1.64的透明材料(例如，OKP4HT-L、EP5000、聚碳酸酯等)制成时，弯曲光导部件105具有约3.5mm的厚度。折射率越高，目镜越薄。面向眼睛的表面135和面向世界的表面140二者的曲率可以被实现为球面。总体来说，目镜100的曲率和纤细性质提供了理想的工业设计。目镜100不仅具有理想的工业设计，而且也是有效的，这是因为用于从输入区域120行进到观看区域130的显示光145的唯一有损反弹是通过输出耦合器125的单个重定向。与反射相比，这允许输出耦合器125基本上是更加透射的，从而改进了目镜在观看区域130中100的透视特性。
在一个实施例中，用于面向眼睛的表面135和面向世界的表面140的球形曲率连同用于输入耦合器115和输出耦合器125的自由成形表面的球形曲率生成了目镜100的实现方式，当弯曲光导部件105由具有1.64的折射率的透明材料制成时，该实现方式提供了15度视场(“FOV”)以及4.6mm直径的无渐晕的(unvignetted)光瞳。在该示例性实施例中，面向眼睛的表面135和面向世界的表面140分别具有90mm和93.5mm的球面半径。在该示例中，输入耦合器115和输出耦合器125的自由成形表面由以下等式定义：
Figure BDA0001443165260000051
Figure BDA0001443165260000052
在一个实施例中，输入耦合器115具有由等式1和2定义的自由成形形状，其中系数值为：x2＝-3.0598E-03，y2＝4.6107E-04，x3＝3.3378E-05，x2y＝4.8220E-06，(x，y，z)＝(-28.5，0，-3)，以及相对倾斜度为48.8度。在一个实施例中，输出耦合器125具有由等式1和2定义的自由成形形状，其中系数值为：x2＝4.6482E-03，y2＝5.6526E-03，以及相对倾斜度为26度。当然，可以实现其它系数项和/或值以及尺寸。
目镜100可以与各种其它眼镜特征组合。例如，面向世界的表面140可以具有对面向眼睛的表面135的非互补曲率，以向环境光引入规定的透镜化。在另外其它实施例中，光致变色和/或电致变色的涂层可以被施加到面向世界的表面140，以提供亮光遮蔽特征(例如，太阳镜)。
图2图示了根据本公开的实施例的目镜100如何将从单个显示像素输出的射线束缝接在一起以延伸目镜100的眼箱。从单个显示像素215输出的射线束205和210在观看区域中缝接在一起以扩展眼箱220，眼睛155能够从该眼箱感知显示像素215。该缝接通过利用由射线束205和210遵循的不同路径来实现。事实上，射线束205遵循通过具有与射线束210不同数目的TIR反射/反弹的弯曲光导部件105的路径。例如，在所示实施例中，射线束205遇到七次全反射(包括离开面向眼睛的表面135和面向世界的表面140的五次TIR反射)，同时射线束210遇到九次全反射(包括离开面向眼睛的表面135和面向世界的表面140的七次TIR反射)。
射线束205提供了一个子眼箱220，眼睛155能够从该子眼箱感知显示像素215，同时射线束210提供另一个子眼箱225，眼睛155能够从该子眼箱感知显示像素215。子眼箱220和225无缝地缝接在一起以形成延伸的眼箱215。通过配置输入耦合器115、输出耦合器125、面向眼睛的表面135、和面向世界的表面140的曲率来实现射线束205和210的缝接以延伸眼箱220。
常规地，来自在目镜的光导内遇到不同数目的反射的单个显示像素的射线束将会导致与主图像不相交的有害的重影图像。因此，常规的光学设计者努力在重影图像到达眼睛155之前防止、阻止或以其它方式处置重影图像。然而，目镜100的设计寻求通过将双路径反射在目镜100的输出处无缝缝接在一起以形成更大的延伸的眼箱215来利用这些双路径反射。
图3A和图3B图示了根据本公开的实施例的使用目镜301的单目头戴式显示器300。图3A是头戴式显示器300的立体图，而图3B是图3A的顶视图。目镜301可以用如上所述的目镜100的实施例或下面描述的任一其它目镜实施例(或其组合)来实现。目镜301被安装到框架组件，该框架组件包括鼻架305、左耳臂310、和右耳臂315。壳体320和225可以包含各种电子设备，其包括微处理器、接口、一个或多个无线收发器、电池、相机、扬声器、显示源等。虽然图3A和3B图示了单目实施例，但是头戴式显示器300还可以被实现为双目显示器，其中，当佩戴显示器300时，两个目镜301各自与用户的眼睛对准。
透视目镜301被固定在眼镜装置中，因此头戴式显示器能够被佩戴在用户的头部上。左耳臂310和右耳臂315搁置在用户的耳朵上方，而鼻架305搁置在用户的鼻子上方。框架组件的形状和大小被设定成将观看区域130定位在用户的眼睛前方。可以使用具有其它形状的其它框架组件(例如，常规的眼镜框架、单个连接耳机构件、头带、护目镜型眼镜等)。
如上所述，图3A和3B图示了具有仅覆盖用户视场的一部分的紧凑型透视目镜的单目实施例。在其它实施例中，透视目镜的面向眼睛的表面和面向世界的表面能够被延伸，以在双目框架中形成完整的眼镜镜片。图4图示了双目头戴式显示器400，其包括集成到框架中的两个透视目镜401，并且目镜跨用户视场的大部分延伸。每个目镜401的透视附加部件(例如，图1中的透视附加部件110)可以被设计成跨整个目镜延伸，使得无接缝被形成在目镜的中间部分中。如上所述，显示光145可以在***镜腿区域处被射入到目镜401中，并且经由TIR朝向耦合器125外被引导。这些完整的眼镜镜片可以用或不用外表面的规定曲率来实现。
图5图示了根据本公开的实施例的跨整个目镜500延伸的示例性透视附加部件501，以避免在目镜的中心区域中的表面接缝。目镜500的所示实施例包括弯曲光导部件505、透视附加部件501、输入耦合器510、和输出耦合器515。弯曲光导部件505的所示实施例包括厚部分520和薄部分525。透视附加部件501的所示实施例包括厚部分530和薄部分535。
目镜500与目镜100相类似并且以类似的方式操作，除了透视附加部件501的薄部分535顺应地配合并跨弯曲光导部件505的厚部分520的世界侧延伸。类似地，弯曲光导部件505的薄部分525顺应地配合到透视附加部件501的厚部分530的朝向眼睛侧并跨透视附加部件501的厚部分530的朝向眼睛侧延伸。输出耦合器515被设置在薄部分与厚部分之间的过渡处。薄部分525和535提供了不具有接缝的连续的外表面，从而改进工业设计。
在一个实施例中，透视附加部件501使用低折射率胶(小于弯曲光导部件505和透视附加部件501的折射率)与弯曲光导部件505结合，以保护在界面边界处的TIR。薄部分525和535可以通过研磨或打磨透视附加部件501和弯曲光导部件505的表面以在将两个部件结合在一起之后实现理想的厚度，从而被制成。
头戴式显示器300或400的所示实施例能够向用户显示增强现实。目镜301、401、或500允许用户经由环境光185看到真实世界的图像。左显示图像和右显示图像(图4中所示的双目实施例)可以由在用户中央视觉外部的***角落中安装的显示源150生成。由用户将显示光145视为叠加在环境光185上方作为增强现实的虚拟图像。如上所述，在一些实施例中，这些目镜的外表面可以不具有互补曲率，以对环境光185赋予规定的校正。
图6A-6D图示了根据本公开的实施例的能够与上述目镜设计(例如，目镜100、301、401或500)结合使用的输入耦合器和输出耦合器的各种替选示例。
例如，图6A图示了目镜605，在该目镜605中输入耦合器610被形成为模制到弯曲波导部件615的端部中的输入表面。换句话说，显示光145不是通过面向眼睛的表面输入的，而是通过接近于显示源150的端面输入的。
图6B图示了目镜620，在该目镜620中输出耦合器被形成为沿观看区域中的面向世界的表面630设置的棱镜结构625的阵列。棱镜结构625可以被实现为小倾斜角部分反射表面的阵列。在图6B所示的实施例中，多个透视附加部件635被结合到每个反射表面之后的弯曲波导部件640。虽然未图示，但是在一些实施例中，目镜620还可以包括作为输入区域中的输入耦合器的棱镜结构的阵列。使用输入区域处的棱镜结构能够对由输出棱镜结构625引起的横向色差补偿。
图6C图示了目镜650，在目镜650中，输出耦合器被形成为沿观看区域中的面向世界的表面660设置的全息图655。在该实施例中，可以省略透视附加部件。此外，图6C图示了包括反射全息图657作为输入耦合器以为由输出全息图655引起的色差提供颜色校正。
图6D图示了目镜670，在目镜670中，输出耦合器被形成为在弯曲波导部件685内设置的一对部分反射镜区段675和680。部分反射镜区段675和680操作用于进一步扩展能够从该目镜670看到显示光145的眼箱。换句话说，镜区段675和680以在观看区域处将由每个镜区段675和680反射的图像缝接在一起的方式反射从单个像素输出的显示光，以延伸从其能够看到单个像素的眼箱。部分反射镜区段680被设置在部分反射镜区段675后面，使得显示光145必须在到达部分反射镜区段680之前首先穿过部分反射镜区段675。在所示实施例中，部分反射镜区段675和680均是弯曲的自由成形表面，而面向世界的表面690和面向眼睛的表面695是球形表面。在一个实施例中，面向世界的表面690是半径为90mm的球体，并且面向眼睛的表面695是半径为92.5mm的球体。在一个实施例中，部分反射镜区段675具有由等式1和2定义的自由成形形状，其中系数值为：x2＝0.0035，y2＝0.00453，以及相对倾斜度为23.25度；部分反射镜区段680具有由等式1和2定义的自由形状，其中系数值为：x2＝0.00457，y2＝0.00525，以及相对倾斜度26度；并且输入耦合器697具有由等式1和2定义的自由成形形状，其中系数值为：x2＝-0.0053，y2＝-0.00273，x3＝7.142E-005，x2y＝-6.076E-006，xy2＝5.2072E-005，(x，y，z)＝(-28.5，0，-3)，以及相对倾斜度为48.8度。当然，可以实现其它系数值和尺寸。
本发明的所示实施例的上述描述(包括摘要中描述的内容)并不旨在是排他性的或将本发明限制于所公开的精确形式。虽然为了说明的目的在本文中描述了本发明的具体实施例和示例，但是如相关领域的技术人员将会认识到的，在本发明的范围内的各种修改是可能的。
根据上述详细描述，能够对本发明进行这些修改。所附权利要求中使用的术语不应当被解释为将本发明限制于说明书中公开的具体实施方案。相反，本发明的范围将会完全由所附权利要求进行确定，所附权利要求将会根据所建立的权利要求解释的理论进行解释。

Claims (16)

1.一种用于头戴式显示器的目镜，所述目镜包括：
弯曲光导部件，所述弯曲光导部件用于引导从观看区域***定位的输入区域处接收的显示光以及在所述观看区域中沿眼睛方向发射所述显示光，所述弯曲光导部件包括：
面向眼睛的表面，所述面向眼睛的表面是凹入的；以及
面向世界的表面，所述面向世界的表面是凸出的并与所述面向眼睛的表面相对；
输入耦合器，所述输入耦合器被设置在所述输入区域处，以将所述显示光耦合到所述弯曲光导部件中；以及
输出耦合器，所述输出耦合器被设置在所述观看区域处，以将所述显示光朝向所述眼睛方向重定向，用于从所述弯曲光导部件输出，其中，所述输出耦合器是对通过所述面向世界的表面入射的环境光部分地透射的，使得所述观看区域是透视的，
其中，所述显示光完全由全内反射在所述输入耦合器与所述输出耦合器之间引导；
其中，所述输入耦合器和所述输出耦合器被配置成将从显示源的单个像素接收到的、沿两个不同路径中的一个的所述显示光的光射线重定向通过所述弯曲光导部件，使得第一光射线组遇到与第二光射线组不同数目的全内反射；
其中，所述第一光射线组和所述第二光射线组在所述观看区域处缝接在一起，以延伸能观看所述单个像素的眼箱；以及
其中，所述输出耦合器包括在所述弯曲光导部件内设置的第一部分反射镜区段和第二部分反射镜区段，以扩展所述显示光的眼箱，所述第二部分反射镜区段被设置在所述第一部分反射镜区段后面，以便所述显示光在到达所述第二部分反射镜区段之前穿过所述第一部分反射镜区段。
2.根据权利要求1所述的目镜，其中，所述输入耦合器包括具有第一自由成形表面的镜子，并且，所述显示光通过所述面向眼睛的表面进入到所述弯曲光导部件中。
3.根据权利要求1所述的目镜，其中，所述输出耦合器包括具有第二自由成形表面的分束器，并且所述分束器比对可见光的反射更透射。
4.根据权利要求3所述的目镜，还包括：
透视附加部件，所述透视附加部件跨所述观看区域设置，其中，所述输出耦合器沿所述透视附加部件与所述弯曲光导部件之间的界面设置，
其中，所述透视附加部件和所述弯曲光导部件具有大致相同的折射率。
5.根据权利要求4所述的目镜，其中：
所述透视附加部件具有薄部分和厚部分，并且所述弯曲光导部件具有薄部分和厚部分；
所述透视附加部件的所述薄部分顺应地配合到所述弯曲光导部件的所述厚部分；
所述弯曲光导部件的所述薄部分顺应地配合到所述透视附加部件的所述厚部分；以及
所述输出耦合器被设置在从所述透视附加部件和所述弯曲光导部件的所述厚部分到所述薄部分的过渡部分处。
6.根据权利要求1所述的目镜，其中，所述输入耦合器包括输入表面，所述输入表面被模制到所述弯曲光导部件的、不是所述面向眼睛的表面的端表面。
7.根据权利要求1所述的目镜，其中，所述输出耦合器包括沿所述面向世界的表面设置的棱镜结构的阵列。
8.根据权利要求1所述的目镜，其中，所述第一部分反射镜区段和所述第二部分反射镜区段是弯曲的自由成形表面。
9.根据权利要求1所述的目镜，其中，所述弯曲光导部件的所述面向眼睛的表面和所述面向世界的表面都是球形表面。
10.一种头戴式显示器，包括：
显示源，所述显示源用于在***位置处生成显示光；
弯曲光导部件，所述弯曲光导部件用于将所述显示光引导到偏离所述***位置的观看区域，并且在所述观看区域中沿眼睛方向发射所述显示光，所述弯曲光导部件包括：
面向眼睛的表面，所述面向眼睛的表面是凹入的；以及
面向世界的表面，所述面向世界的表面是凸出的并与所述面向眼睛的表面相对；
输入耦合器，所述输入耦合器被设置在输入区域处，以将所述显示光耦合到所述弯曲光导部件中；
输出耦合器，所述输出耦合器被设置在所述观看区域处，以将所述显示光朝向所述眼睛方向重定向，用于从所述弯曲光导部件输出，其中，所述输出耦合器是对通过所述面向世界的表面入射的环境光部分地透射的，使得所述观看区域是透视的，其中，所述显示光完全由全内反射在所述输入耦合器与所述输出耦合器之间引导；以及
框架组件，所述框架组件支撑所述弯曲光导部件和所述显示源，用于佩戴在用户的头部上，其中，所述观看区域定位在所述用户的眼睛前方，
其中，所述输入耦合器和所述输出耦合器被配置成将从显示源的单个像素接收到的、沿两个不同路径中的一个的所述显示光的光射线重定向通过所述弯曲光导部件，使得第一光射线组遇到与第二光射线组不同数目的全内反射，
其中，所述第一光射线组和所述第二光射线组在所述观看区域处缝接在一起，以延伸能观看所述单个像素的所述眼箱，以及
其中，所述输出耦合器包括在所述弯曲光导部件内设置的第一部分反射镜区段和第二部分反射镜区段，以扩展所述显示光的眼箱，所述第二部分反射镜区段被设置在所述第一部分反射镜区段后面，以便所述显示光在到达所述第二部分反射镜区段之前穿过所述第一部分反射镜区段。
11.根据权利要求10所述的头戴式显示器，其中，所述输入耦合器包括具有第一自由成形表面的镜子，并且所述显示光通过所述面向眼睛的表面进入到所述弯曲光导部件中。
12.根据权利要求10所述的头戴式显示器，其中，所述输出耦合器包括具有第二自由成形表面的分束器，所述分束器比对可见光的反射更透射。
13.根据权利要求12所述的头戴式显示器，还包括：
透视附加部件，所述透视附加部件跨所述观看区域设置，其中，所述输出耦合器沿所述透视附加部件与所述弯曲光导部件之间的界面设置，所述透视附加部件和所述弯曲光导部件具有大致相同的折射率。
14.根据权利要求10所述的头戴式显示器，其中，所述输入耦合器包括输入表面，所述输入表面被模制到所述弯曲光导部件的、不是所述面向眼睛的表面的端表面。
15.根据权利要求10所述的头戴式显示器，其中，所述第一部分反射镜区段和所述第二部分反射镜区段是弯曲的自由成形表面。
16.根据权利要求10所述的头戴式显示器，还包括：
红外相机，所述红外相机使用红外光监测眼睛运动；以及
光组合器，所述光组合器被设置在所述输入区域附近，所述光组合器用于将所述显示光和所述红外光组合，以沿通过所述弯曲光导部件的公共路径传播。
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