磁性跷跷板扫描器的制作方法

磁性跷跷板扫描器


背景技术：

1.显示技术正在增强现实(ar)和虚拟现实(vr)领域中发展，以向用户提供更沉浸的视觉体验。例如，在一些ar应用中，所生成的图像可以经由透明显示器显示给用户，透明显示器还允许用户观看周围的物理环境。所生成的图像增加或增强了了用户对周围物理环境的体验或认知。
2.在一些实现中，显示系统可以生成图像，图像可以在光学系统中从一个位置在空间上被传播到另一位置，通常，通过光波导进行传播。例如，在近眼显示(ned)设备中，由基座制成的光波导可以在空间上移位传播的光波，光波表示由显示引擎生成的图像，并且沿着光路将他们传送向用户的一只或两只眼睛。这种技术可以以眼镜、护目镜、头盔、护目镜、或一些其它类型的头戴式显示器(hmd)装置或眼镜的形式结合到ned设备中。
3.然而，对于典型的ned设备，具有宽视角场(fov)的图像的再现可能是困难的，因为在ned设备中利用现有的显示系统技术在它们的运动范围内是有限的，因此使得结果的所生成的图像在其fov内是有限的。此外，现有的显示系统技术可能在它们的运动轴上受到限制，导致图像不逼真。这样，在生成可以为ned设备的用户产生逼真的增强体验的宽fov图像中仍然存在困难。
附图说明
4.参考附图描述具体实施方式。在附图中，附图标记的最左边的(多个)数字标识附图标记首次出现的附图。在说明书和附图中的不同实例中使用相似的附图标记可以指示相似或相同的项目。
5.图1、图2a、和图2b示出与本概念的一些实现一致的示例设备。
6.图3a至图6c示出与本概念的一些实现一致的示例镜扫描系统。
具体实施方式
7.概述
8.某些ned设备，诸如hmd设备，可以包括用于将所生成的图像从一个位置在空间上移位到另一位置(例如从光学引擎到用户的眼睛)的光学系统。这种光学系统可以包括一个或多个透明波导，当用户佩戴ned设备时，透明波导被布置成以使它们直接位于用户的每只眼睛的前方，以将表示所生成的图像的光投射到用户的眼睛中。在利用这些波导的ned设备中，光可以在一定的内角上通过波导传播。以某一非零入射角传播到波导的表面的光可以经由透射基座在波导内行进，经由全内反射(tir)在表面之间来回反弹。利用这种配置，由ned设备生成的图像可以覆盖在用户对周围物理环境的视图上。
9.将所生成的图像从一个位置移位到另一个位置的一个方面涉及使用扫描显示系统，扫描显示系统可以扫描来自光源的光并执行围绕两个正交轴的光的反射，以便基于光源“绘制”图像。在一些实现中，这可以通过使用显示引擎来执行，显示引擎可以包括基于微机电系统(mems)的扫描体系，扫描体系可以为每个图像帧逐个像素地生成二维光栅扫描图
像。从光引擎发射的光可以与双轴mems镜驱动致动器同步，双轴mems镜驱动致动器可以在水平和竖直方向上旋转镜系统，以在二维fov中产生可视图像。
10.镜系统可以包括可以在水平方向和竖直方向两者上驱动的单个镜，或者可以包括在水平方向或竖直方向上分别驱动的两个镜。例如，在双镜系统中，水平扫描镜可以以相对较快的速率(例如，大约10khz)被驱动，而竖直扫描镜可以以相对较慢的速率(例如，大约60hz)被驱动。水平扫描速率和竖直扫描速率可以至少部分地确定以这些速率生成的图像的分辨率，以及诸如镜孔径和/或扫描角的其它因素。也就是说，mems镜的双轴运动的范围可以确定扫描系统可以生成的fov的大小。
11.在常规的显示引擎中，mems镜可以由扭杆支撑，该扭杆可以用于在生成图像所需的双轴方向上枢转镜。然而，使用扭杆来固定镜会限制镜的潜在移动，并且在整个扫描系统上产生不希望的应力，这可能最终导致系统的更快磨损和损坏。此外，双轴扫描系统通常产生大致矩形的扫描图像，因此，在这些类型的扫描系统中难以创建球形扫描图像。
12.另外，常规的显示引擎可以产生用于传播到用户的眼睛的图像，其维持整个图像上的共同分辨率。然而，由于人眼在眼睛的视野的中间比在眼睛的视野的外围精确得多，所以可以通过提供扫描系统来降低系统处理要求，该扫描系统产生聚焦在图像中心的较高分辨率区域，在图像的外边缘具有较低分辨率。因为所生成的图像的仅一部分是高分辨率的，所以可以减少针对设备的数据传输需要和功率使用需要。
13.此外，图像的该高分辨率部分可以基于从例如ned设备的眼跟踪部件接收的数据而可移动。例如，眼跟踪部件可以跟踪用户的眼睛移动，并且显示引擎可以被配置为适当地改变用户眼睛当前指向的图像的部分的分辨率。
14.因此，本文所公开的实现针对可以包括用于固定mems镜的磁性组件的扫描系统。特别地，永久磁性元件可以支撑诸如镜面的光学元件，并且磁性元件可以通过磁力而不是使用挠曲器，来抵靠基座保持就位。因为磁性元件是磁性固定的，所以可以使用致动器来操作磁性元件，从而操作镜，以创建可以将镜倾斜到任何角度的光束操纵设备。该结构可以提供比利用扭杆来固定镜的镜系统更大的移动范围。
15.备选地，或附加地，其他实现可以针对可以利用诸如球或圆柱体的永久磁性元件的显示系统。磁性元件可以具有平坦表面或多个平坦表面，这些平坦表面可以用作镜面，例如通过将光学元件固定到多个平坦表面的全部或一部分上。因此，磁性元件的最终形状也可以是球和多面体之间的某种形状，或者在磁性元件是圆柱体的情况下，该形状可以是圆柱体和具有多边形截面或多个多边形截面的棒之间的任何形状。此外，磁性元件可以位于由电磁线圈包围的壳体内，并且可以控制线圈的激励，以将磁性元件倾斜到任何角度，已用于为镜提供单轴运动的范围或双轴运动的范围的目的。
16.示例设备
17.图1描绘了可以实现本概念的示例ned设备100。ned设备100可以为用户(即设备的佩戴者)提供vr显示模式和/或ar显示模式。为了便于描述，此后假设ned设备100是为ar可视化而设计的hmd设备。
18.如图1所示，ned设备100可以包括底盘102，连同防护护目镜104、左侧臂106l、和右侧臂106r，其都可以被安装到底架102上。护目镜104可以是透明材料，其可以形成用于连接到护目镜的各种显示元件的保护壳体，这将在下面讨论。底盘102可以向护目镜104和侧臂
106l和侧臂106r提供安装结构，并且还可以被连接到可调节的头带108，头带108能够将ned设备100佩戴在用户的头上。安装在底盘102上并且封装在防护护目镜104内的光学系统110可以产生用于ar可视化的图像，这将在下面更详细地描述。
19.在一个实现中，光学系统110可以包括光引擎112，光引擎可以生成表示图像的光波以经由ned设备100显示。光引擎112可以是能够发光的任何类型的设备，诸如一个或多个发光二极管或激光二极管。光学系统110还可以包括显示引擎114，以用于合并由光引擎112生成的光波并且适当地引导光波。在一个实现中，显示引擎114可以是基于mems的扫描系统(图3中所示)，扫描系统可以利用能够围绕两个正交轴偏转的光学元件，或在一些实现中，可以利用仅在一个轴上偏转的多个光学元件来提供附加的功能。
20.例如，在一中实现中，可以存在双轴光学元件和单轴光学元件的组合，该组合可用于产生可用于ar可视化的非均匀图像，并且非均匀图像可以具有可以跟随用户的眼睛的位置的较高分辨率部分。也就是说，水平快速扫描镜系统可以与双轴慢速扫描镜组合，当扫描竖直轴时，双轴慢速扫描镜可以被偏置以跟随眼睛。在某些情况下，这种实现可能需要可用于生成图像的较低分辨率部分的第二显示引擎，其中由第二显示引擎生成的图像可以与高分辨率图像组合。备选地，来自另一种微显示设备(例如oled、微透镜、lcos、dlp或其组合)的图像的位置可以利用合适的透镜系统和双轴慢扫描镜进一步轴向旋转。
21.在一个实现中，光学元件可以是反射镜。显示引擎114可以包括磁性组件116，其可以用于控制光学元件的定位，以使得光学元件能够移动，从而使得从光引擎112接收的光能够适当偏转，以便适当地生成二维光栅图像。
22.防护护目镜104和/或底盘102还可以容纳控制器118，控制器118可以包括用于向ned设备100提供功能的各种部件。在一种实现中，控制器118可以包括各种部件，诸如处理单元120、可由处理单元120访问的用于存储处理器可读指令和数据的存储器122、以及通信地耦合到处理单元120的通信单元124，通信单元124可以充当用于将ned设备连接到另一计算机系统的网络接口。控制器118可以向光学系统110提供用于生成用于ar可视化的图像的命令和指令，并且在一些实现中，控制器118还可以接收眼跟踪信息，处理单元120可以使用眼跟踪信息来执行图像的中心凹渲染。这种眼跟踪信息可以从眼跟踪单元126提供。
23.处理单元120可以包括一个或多个处理器，处理器包含中央处理器(cpu)和/或图形处理器(gpu)。存储器122可以是计算机可读存储介质，存储器122可以存储用于由处理单元120执行的指令，以向ned设备100提供各种功能。最后，电源128可以为控制器118的部件和ned设备100的其他部件(例如光学系统110)以及可以包括在ned设备100中的附加的部件(例如图像捕获设备(例如照相机)、音频设备(例如麦克风和扬声器)、以及位置/运动捕获设备(例如加速度计))供电。
24.图2a和图2b分别描绘了根据某些实现的可以是光学系统110的一部分并且可以被包含在ned设备100的防护护目镜104内的右侧正交视图和前正交视图的方面，以用于朝向用户的眼睛202传播图像。在ned设备100的操作期间，显示部件可以如图所示相对于用户的左眼202l和右眼202r定位。显示部件可以被安装到底盘102的内表面，其在图2a中以截面示出。
25.显示组件可被设计成例如通过将光投射到用户的眼睛中而将三维图像叠加在用户对真实世界环境的视图上。来自光引擎112的光波可以通过利用磁性组件116的显示引擎
114被引导，使得光可以被投射到用户的眼睛中。此外，光学系统110可以通过柔性电路连接器204连接到控制器118，用于控制光波的生成。例如，控制器118可以向光学系统110发出指令，以使用由眼跟踪单元126提供的眼跟踪信息来产生跟随用户眼睛移动的中心凹图像。
26.显示部件还可以包括可以安装光学系统110的波导载体206。波导载体206针对用户的左眼和右眼中的每个眼睛可以包括堆叠在波导载体206的用户侧的一个或多个波导208。波导载体206可以具有中心鼻梁部分210，波导载体的左波导和右波导安装表面可以从中心鼻梁部分延伸。一个或多个波导208可以堆叠在波导载体206的左波导和右波导安装表面的每个安装表面上，以用于接收从光引擎112发射并且由显示引擎114操纵的光。波导208可以将这种光投射到用户的左眼202l和右眼202r中。光学系统110可以通过位于波导载体206顶部处的中心突出部212在中心鼻梁部分210上方被安装到底盘102。
27.图3a描绘了示例显示引擎114a。如上所述，显示引擎114a可以是mems扫描系统，mems扫描系统可以利用光学元件302来执行光的双轴偏转。在某些实现中，光学元件302可以是由能够反射光的任何合适的镜面反射器形成的镜。光学元件302的反射表面可以是平面的，或者在某些实现中，可以是凸的或凹的。可以使用mems微加工和半导体制造技术在基座304中加工形成显示引擎114a。
28.基座304(诸如硅)可以经制造以包括具有电触点308的框架306。电触点308的数目和布置仅作为示例示出，并且在某些实现中可以变化。基座可以被蚀刻或以其他方式被加工开发，以限定第一扭杆对310，使得固定框架312能够相对于框架306绕y轴枢转。基座也可以被蚀刻或以其他方式被处理，以限定第二扭杆对314，使得光学元件302能够相对于固定框架312围绕x轴枢转。在某些实现中，扭杆310和/或扭杆314可以是能够扭转或挠曲，以向固定框架312和/或光学元件302提供倾斜或转向移动的挠曲件。
29.控制器118可以经由一个或多个电触点308向显示引擎114a提供指令。然而，应当理解，显示引擎114a可以通过各种其他方式被电耦合到控制器118。显示引擎114a还可以包括可以由控制器118驱动的致动器316。致动器316可以被配置为分别围绕x旋转轴和y旋转轴偏转光学元件302。如图所示，位于双轴支架上的单个光学元件302可以围绕正交旋转轴偏转。在其他实现中，使用串联布置的两个光学元件302可以实现相同的效果，其中每个光学元件302可以位于单轴支架上。
30.致动器316可以根据多种技术操作以使光学元件302在扭杆310和/或扭杆314处枢转。例如，致动器316可以是例如压电换能器、电磁换能器、或静电换能器。控制器118可以被配置为向每个致动器施加驱动信号(电压或电流)，从而提供光学元件302围绕x和y轴的期望偏转。可以调节由致动器施加的力的大小，由此调节扭杆310和/或扭杆314中的张力，从而可以调节光学元件302的谐振频率。然而，扭杆310和扭杆314的使用减小了光学元件302的移动范围，并且由致动器施加到扭杆上的大量力可能导致施加在扭杆上的过大应变。
31.图3b描绘了示例显示引擎114b，显示引擎114b可以提供与显示引擎114a类似的功能，但是可以避免使用扭杆并且使能光学元件的宽移动范围。如图3b所示，显示引擎114b可以包括磁性组件116，其可以用于提供光学元件302围绕x轴和y轴的期望偏转。特别地，磁性组件116可以用于代替通过扭杆将光学元件302连接到框架306。相反，在一些实现中可以是永磁基座的基座318可以直接固定到框架306，并且永磁元件320可以通过磁力被固定到基座。此外，光学元件302可以定位在磁性元件320上，例如通过固定到磁性元件。在接收到来
自控制器118的命令时，致动器316可用于通过在致动器之间施加不同程度的磁力来使磁性元件320(以及因此光学元件302)绕基座318双轴运动偏转，从而通过与磁性元件磁性地相互作用来控制磁性元件320的倾斜。
32.这可以使得光学元件302能够被定位在基座318的表面上的任何地方，从而提供比通过显示引擎114a可以实现的更宽范围的倾斜运动。因此，磁性组件116的使用可以提供能够产生比典型的显示引擎更宽运动范围的显示引擎。此外，磁性组件116可以用于提供更球形或椭圆形的fov图像，而不是由更典型的显示引擎产生的大致矩形的扫描图像，这是因为出于反射来自光引擎112的光的目的光学元件可以以大角度定位。附加地，在某些实现中，磁性组件116可以用于至少基于由眼跟踪单元126限定的用户的眼位置，将以其它方式生成的球形或椭圆形fov图像的位置移位到用户的中央视觉的中心。以下段落提供了关于磁性组件116的示例实现的更详细的讨论。
33.示例磁性组件
34.图4a至图4h和5a至图5c共同描绘了可以由ned设备100使用的磁性组件116的示例实现。如图4a所示，磁性组件116a可以包括框架306，并且多个致动器316可以相对于框架306定位。例如，致动器316可以定位在框架306的顶部，或者可以设置在框架306内。在某些实现中，致动器316可以是电磁线圈，然而，应当理解，可以使用其它类型的磁性致动器。此外，在某些实现中，三个或四个(或更多)致动器可以设置成与框架306连接。
35.基座318可以是可以固定在框架306顶部的永磁体，并且在某些实现中，可以是在球体顶部具有磁极的磁性半球体。然而，应当理解，基座318可以利用其它形状，利用其他形状的示例将在随后的附图中描述。也可以是永磁体的磁性元件320，然后可以被附接到基座318并且通过磁性被保持在适当位置，使得磁性元件320可以在枢转位置处居中在基座318的顶部上。磁性元件320的顶部表面可以形成有光学元件302，光学元件302可以是反射表面，诸如可以反射从光引擎112发射的光的镜。在某些实现中，磁性元件320可以是磁盘，然而，应当理解，磁性元件320可以利用其它形状，利用其它形状的示例将在随后的附图中描述。因此，磁性元件320(以及因此光学元件302)可以通过磁性保持在适当位置而无需利用扭杆。
36.至少基于磁性元件320在基座318上的定位，致动器316可以被单独地致动，或与其它致动器被组合致动，以便产生适当的磁场，使得磁性元件320的倾斜可以被调节。这样，光学元件302的双轴倾斜可以通过改变由致动器316施加的力的量来实现，并且磁性元件320在基座318上的定位可以通过由例如控制器118发出的驱动启动器指令来直接控制。
37.图4b描绘了可以使用磁性组件116a实现的示例倾斜运动。如图4b所示，磁性元件320可以在基座318的顶上倾斜，以便在致动某些致动器316时实现倾斜角402a，或在致动某些致动器316时实现倾斜角402b。应当理解，倾斜角402a和402b仅是示例，并且可以至少基于某些致动器316的致动来实现宽范围的双轴运动。
38.图4c描绘了备选的磁性组件116b，磁性组件116b可用于提供绕单个轴的移动。如图4c所示，基座318可以是磁性半圆柱体，在圆柱体末端具有磁极。然后，诸如磁盘的磁性元件320可以定位在基座318的顶部上，并且磁性元件320的顶部可以具有固定到其上的光学元件302。这样，磁性元件320可以粘附到圆柱体的中心，并且可以磁性地保持在适当的位置，而不需要诸如扭杆或梁的支撑结构。类似于图4b，图4d描绘了可以响应于致动器316的
致动而执行的各种倾斜角度，其中倾斜角度402a和402b是可以通过在基座318的顶部上方旋转磁性元件320来实现的示例倾斜角度。
39.图4e描绘了备选的磁性组件116c，磁性组件116c可用于提供对磁性元件320以及随后的光学元件302所表现出的谐振频率的更大控制。如图4e所示，出于用作基座318的目的，基座318a和基座318b可以彼此磁性地附接。在某些实现中，基座318a可以是固定到框架306的永磁半圆柱体，而基座318b可以是不固定到框架306的永磁圆柱体。基座318b可以磁性地保持在基座318a的顶部上，然后磁性元件320可以定位在基座318b的顶部上，磁性元件320的顶部具有固定到其上的光学元件302。
40.当致动器316致动时，基座318b和磁性元件320均可以受到磁场的影响，并且可以组合地移动，使得基座318b跨基座318a的表面移动，并且磁性元件在基座318b的表面上倾斜。由于基座318b和磁性元件320的双重运动，可以改变与光学元件302相关联的谐振频率动态。
41.图4f描绘了备选的磁性组件116d，磁性组件116d具有框架306，其中致动器316(为清楚起见，仅标记其中之一)可以固定在框架306的顶部，或者备选地设置在框架306内。与图4a至图4e所示的实现相比，在磁性组件116d中，基座318可以是非磁性基座，例如球体，并且包含光学元件302的磁性元件320可以通过设置在框架306内的永磁固定元件404，保持在基座318顶部上的枢转点位置处。在一个实现中，固定元件404可以是磁体，固定元件404在磁性元件320上施加磁力以将磁性元件320保持在基座318上的中心枢转位置。
42.应当理解，基座318不限于球体的结构，并且可以是任何类型的结构，诸如非磁性棱锥体或非磁性圆锥体，如图4g所示，其示出了利用圆锥形基座318的备选的磁性组件116e，其中磁性元件320可定位在基座318的点上。
43.图4h描绘了具有框架306的备选的磁性组件116f，其中致动器316可以设置在框架306内。在磁性组件116d中，致动器316可以是电磁线圈的永久地磁性偏置芯，并且可以向磁性元件320提供不同程度的磁力。因此，磁性元件320和随后的光学元件302可以被固定在基座318的顶部上，基座318可以是非磁性基座，例如球体、圆锥体、或棱锥体。因此，通过改变可以设置在框架306内的由致动器316施加的磁力的程度，可以将包含光学元件302的磁性元件320保持在基座318顶部上的枢转点位置。
44.图5a描绘了备选的磁性组件116g，磁性组件116g具有可以为磁性元件320提供壳体的框架306。在一种实现中，磁性元件320可以是固定在由框架306限定的球形壳体内的磁性球，并且可以具有例如1-10毫米之间的直径。磁性元件320可以包括该元件的平坦表面，平坦表面可以被反射地涂覆并且用作光学元件302，光学元件在一些实现中可以是镜。应当理解，磁性元件320不限于磁性球，并且可以是各种形状，如下面关于图6a至图6c详细讨论的。通过将磁性元件320固定在框架306的壳体中，由于磁性元件320可以固定在框架306的壳体中，因此可以省去固定磁体(例如基座318或固定元件404)。
45.框架306可以由多个子框架组成，在一些实现中，子框架可以是多层印刷电路板(pcb)。可以开发pcb堆叠，pcb堆叠将产生用于固定磁性元件320的壳体。此外，框架306可以设置在多个致动器316内(为了便于观察，在图5a中未示出，但在后面的附图中示出)，诸如电磁线圈，可以被定位在磁性元件320附近。例如，每个pcb可以具有制造在板中的致动器，并且当pcb堆叠用于创建框架306时，致动器可以以双轴方式围绕磁性元件320。通过致动设
置在框架306内的致动器，磁性元件320可以在框架306的壳体内转动，如图5b所示。该设计可以使磁性元件320和致动器316之间的距离最小化，这可以导致磁性组件中的效率增加。
46.图5c描绘了示例框架306，框架306可以被制造以向磁性元件320提供壳体502。如图所示，磁性元件320可以置于壳体502内，并且能够通过允许球或其它这种形状在壳体内自由转动和旋转的已知方式在壳体内转动，例如通过利用球轴承(未示出)或通过在液体中漂浮。框架306可以设置在多个致动器316内，致动器316可以定位在框架306内的各个点处，并且围绕壳体502。虽然图5c仅描绘了x/y轴上的致动器，但是应当理解，致动器也可以延伸到z轴，从而在框架306内提供壳体502的完全围绕。因此，致动器316可以被致动，以使得壳体502内的磁性元件320能够双轴转动，允许光学元件302根据需要被定位，以确保来自光引擎112的光的适当偏转。
47.图5d描绘了在磁性元件320的平坦表面上具有光学元件302的磁性元件320的备选视图。如在图5c的讨论中所指出的，壳体502可以围绕磁性元件320，并且致动器316可以在所有三个维度上围绕壳体502。这在图5d中示出，其中致动器316围绕壳体502和磁性元件320，其中朝向前方的某些致动器表示为比在后方的致动器大，因为它们进一步沿着z轴向下延伸。
48.如上所述，在一些实现中，磁性元件320不限于球形，而是可以是具有一个或多个平坦表面的任何形状，其中该形状能够在壳体内自由旋转以进行单轴运动或双轴运动。例如，磁性元件320可以具有类似于多面体的形状，如图6a所示。即，磁性元件320可以具有多个平坦表面602和多个弯曲表面604，弯曲表面604可允许磁性元件在壳体内自由旋转。
49.备选地，在一些实现中，磁性元件320可以是圆柱体，如图6b所示，其中圆柱体具有位于圆柱体上的某些部分处的平坦表面602，同时保持弯曲表面604以允许圆柱体在圆柱形壳体内自由地单轴旋转，从而将平坦表面602倾斜到适当的位置。备选地，如图6c所示，磁性元件320可以具有多个平坦表面的部分，诸如位于中间部分的平坦表面602a和位于磁性元件320远端的平坦表面602b。此外，平坦表面602a和平坦表面602b能够彼此独立地自由旋转，诸如通过将磁性元件320的某些部分彼此锁定和解锁。因此，根据显示引擎的需要，显示引擎114可以利用与平坦表面602a或平坦表面602b或两者相关联的光学元件。应当理解，多个光学元件302将固定在平坦表面602上，但是为了清楚起见，在图6a-图6c中没有示出。
50.应当理解，上述实现中的任何实现都可以与第二扫描系统(例如旋转快速扫描器)结合利用。即，本文所公开的磁性组件可以用于代替1d/2d慢扫描器，并且1d/2d快扫描器可以利用与磁组件结合使用的典型mems扫描器。
51.此外，当与备选的扫描系统结合使用时，如本文所公开的磁性组件的使用可以为ned设备提供眼跟踪。例如，ned设备的眼跟踪部件(未示出)可以用于跟踪用户的眼睛，并且可以调整磁性元件以跟踪用户眼睛的移动。这对于允许向所生成的图像引入中心凹是有益的。因为ned设备可以确定用户正在看哪里，所以设备可以在用户视觉的中心位置处提供更高分辨率的图像，同时在对应于用户周边视觉的图像的外部部分上需要更少的像素密度。
52.设备实现
53.如上关于图1所述，ned设备100可以包括多个部件和/或设备，包括光学系统110和控制器118。还应该注意的是，并不是所有的设备实现都可以图示，并且从上面和下面的描述中，其他设备实现对于本领域技术人员来说应该是明显的。
54.本文可能所使用的术语“设备”、“计算机”、“计算设备”、“客户端设备”、“服务器”和/或“服务器设备”可以指具有一定量的硬件处理能力和/或硬件存储/存储器能力的任何类型的设备。处理能力可以由一个或多个可以执行计算机可读指令已提供功能的硬件处理器(例如，硬件处理单元/核心)提供。计算机可读指令和/或数据可以存储在持久性存储装置或易失性存储器上。本文所使用的术语“系统”可以指单个设备、多个设备等。
55.存储器122可以是在与其相关联的任何相应设备内部或外部的存储资源。存储器122可以包括易失性或非易失性存储器、硬盘驱动器、闪存设备、和/或光学存储设备(例如，cd、dvd等)等中的任何一个或多个存储器。如本文所使用的，术语“计算机可读介质”可以包括信号。相反，术语“计算机可读存储介质”不包括信号。计算机可读存储介质包括“计算机可读存储设备”。计算机可读存储设备的示例包括易失性存储介质(例如ram)和非易失性存储介质(例如硬盘驱动器，光盘和闪存等)，它们可以构成存储器122。
56.在一些情况下，设备被配置有通用硬件处理器和存储资源。在其它情况下，装置可以包括片上系统(soc)类型设计。在soc设计实现中，由设备提供的功能可以集成在单个soc或多个耦合的soc上。一个或多个相关联的处理器可以经配置以与共享资源(例如，存储器、存储装置等)和/或一个或多个专用资源(例如，经配置以执行某些特定功能性的硬件区块)协调。因此，如本文中所使用的术语“处理器”、“硬件处理器”、或“硬件处理单元”还可以指代中央处理器(cpu)、图形处理器(gpu)、全息处理器(hpu)、控制器、微控制器、处理器核心、或适合于在常规计算架构以及soc设计两者中实施的其它类型的处理设备。
57.备选地或附加地，本文所描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件来执行。例如但不限于，可以使用的硬件逻辑组件的说明性类型包括现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑器件(cpld)等。
58.在一些配置中，本文所讨论的任何模块/代码可以用软件、硬件、和/或、固件来实现。在任何情况下，模块/代码可以在设备的制造期间提供，或者由准备将设备出售给最终用户的中介提供。在其它情况下，最终用户可以稍后安装这些模块/代码，例如通过下载可执行代码并且将可执行代码安装在对应的设备上。
59.还要注意，本文所描述的组件和/或设备可以以独立或协作的方式来实现所描述的技术。例如，本文所述的方法可以在单个计算设备上执行和/或分布在通过一个或多个网络进行通信的多个计算设备上。在没有限制的情况下，这样的一个或多个网络可以包括一个或多个局域网(lan)、广域网(wan)、互联网等。
60.以上描述了各种设备示例。下面描述附加的示例。一个实例包括设备，设备包括控制器，光源和显示系统，显示系统包括：用于固定磁性元件的框架，磁性元件在不使用扭杆将磁性元件连接到框架的情况下被固定；光学元件，其设置在磁性元件的表面上方；以及多个致动器，其设置在框架上或框架内，其中由控制器对致动器的致动通过与磁性元件磁性相互作用来调节光学元件的倾斜，以反射来自光源的光。
61.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中致动器是电磁线圈。
62.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中设备还包括安装到该框架的表面上的一个基座，其中磁性元件被磁性地固定到基座。
63.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中基座是永磁基座，并且磁性元件
磁性地固定到基座的顶部。
64.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中永磁基座是半球体、半圆柱体、圆锥体、或棱锥体。
65.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中基座是第一永磁基座，并且第二永磁基座磁性地固定到第一永磁基座的顶部，并且磁性元件磁性地固定到第二永磁基座的顶部。
66.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中基座是非磁性基座。
67.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中框架已设置在将磁性元件磁性地固定到非磁性基座的永久磁性固定元件内。
68.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中磁性元件固定在框架的壳体内。
69.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中致动器围绕框架的壳体。
70.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中壳体是球形壳体，并且磁性元件是定位在球形壳体内的磁性球。
71.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中壳体是圆柱形壳体，并且该磁性元件是定位在该圆柱形壳体内的磁性圆柱体。
72.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中磁性元件具有多个平坦表面。
73.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中控制器被配置为控制致动器的致动，以调节磁性元件的倾斜。
74.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中控制磁性元件的倾斜，以跟随设备佩戴者的眼位置。
75.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中框架是多层印刷电路板，并且致动器被制造成多层印刷电路板。
76.另一示例包括设备，设备包括控制器和显示引擎，显示引擎被配置为将光从光引擎引导到光波导以通过设备传播，显示引擎包括磁性组件，磁性组件包括：限定壳体的框架，固定在壳体内的磁性元件，磁性元件具有固定到磁性元件的至少一个光学元件，以及围绕壳体的多个致动器，其中由控制器对致动器的致动使磁性元件在壳体内磁性地移动，以定位光学元件，从而将光引导到光波导。
77.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中磁性元件是磁性球或圆柱体。
78.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中磁性元件具有多个平坦表面，并且多个平坦表面具有固定到其的多个光学元件。
79.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中控制磁性元件的运动以跟随设备佩戴者的眼位置。
80.另一示例包括设备，该设备包括光引擎和显示引擎，光引擎被配置为产生与图像相对应的光波的，显示引擎被配置为引导光波通过至少一个光波导；显示引擎包括用于偏转光波的磁性组件，并且磁性组件包括固定到磁性元件的顶部的至少一个光学元件，磁性元件在不使用扭杆的情况下固定到框架。
81.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中磁性元件通过磁性地保持在固定到框架顶部的基座上方的枢转位置中，而固定到框架。
82.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中该是永磁基座。
83.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中永磁基座是半球体、半圆柱体、圆锥体、或棱锥体。
84.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中控制磁性元件的运动以跟随设备佩戴者的眼位置。
85.另一示例可以包括任何以上和/或以下示例，其中控制磁性元件的运动以跟随设备佩戴者的眼位置。
86.结论
87.虽然已经用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本主题，但是应当理解，所附权利要求中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。相反，上述具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式而公开的，并且本领域技术人员将认识到的其他特征和动作旨在处于权利要求的范围内。