JP2019505843A - 広視野パーソナル表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
画像担持光を生成する画像生成部と、
画像生成部から離間して、画像生成部に対して凹状の非球面入射屈折面、および、画像生成部に対して凹状の非球面反射面を有するレンズと、
画像生成部とレンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板とを含み、
レンズおよびビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、画像担持光について、観察者の視線に沿って画定するものである。
平面から、画像担持光の平坦領域を生成する画像生成部と、
画像生成部から離間して、画像生成部に対して凹状の非球面入射屈折面、および、画像生成部に対して凹状の非球面反射面を有するレンズと、
画像生成部とレンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めで、互いに平行な第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
反射面の主軸は、画像生成部に垂直であり、
レンズおよびビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、画像担持光について、観察者の視線に沿って画定するものである。
本明細書で用いるように、画像生成部24は、観察者の片目または両目に画像を形成する画像担持光を出射しうる任意の供給源であってもよく、手で持てる個人用通信装置、スマートフォン、パッド、コンピュータ画面、若しくは、他の表示源または画像投射源を含む。いくつかの実施形態において、画像生成部は、平坦な画像担持光を出射することが可能で、つまり、湾曲した画像が送られるのではない。使用可能な画像生成装置は、携帯電話、何らかのタイプの移動オペレーティングシステムを提供する所謂「スマートフォン」、少なくとも何らかの計算表示可能手段を有するフィーチャーフォン、「スマートウオッチ」、および、様々なタイプの電子パッドなどのフラットパネル個人用通信装置、コンピュータタブレット、並びに、グラフィックコンテントを表示可能な表示領域を少なくとも含む同様の装置を含む。次の表に示した値から明らかなように、本開示の装置は、特に、スマートフォン、または、他のタイプの携帯式個人用通信装置から生成された画像を用いる利用例に、適している。いくつかの実施形態において、画像生成部24は、GPSセンサ、ユーザが見たシーンを見て撮影する第1のカメラ、および、第1のカメラと反対を向いた更なるカメラ「自撮りカメラ」の少なくとも1つを組み込んだスマートフォン装置である。
本明細書に記載の実施形態を用いると、有利なことに、ビームスプリッタ板26だけが、観察者の視線12に位置する。この配置は、物体シーンコンテントについて、非常に広い水平視野角(FOV)を提供し、そのガラス板によって遮蔽されない視線から、垂直方向に、僅かだけ、ずれた情景を提供する。
レンズL1、L2は、成形されたプラスチックまたはガラスでありうる。材料の選択は、画像の色収差に影響しうる。例えば、アクリル(PMMA)などの低分散材料(アッベ数Vd>40)を用いて、色収差を削減しうる。したがって、いくつかの実施形態において、レンズL1、L2のアッベ数Vは、Vd≧50であるか、更に、Vd≧55であり、例えば、50と70の間、または、50と60の間である。例示的な一実施形態において、Vdは、約57である。
本開示の装置を、従来の眼鏡タイプのフレーム、ヘッドバンド、または、表示部を頭部に装着する他の機構を用いて、ヘッドマウント型装置の一部として組み立てうる。その代わりに、意図する利用例に応じて、装置を、頭部カバー、帽子、または、ヘルメットに連結しうる。
画像担持光を生成する少なくとも1つの画像生成部と、
画像生成部から離間して、画像生成部に対して凹状の非球面入射屈折面、および、画像生成部に対して凹状の非球面反射面を有するレンズと、
画像生成部とレンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
レンズおよびビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、画像担持光について、観察者の視線に沿って画定するものである。
レンズは、反射面の主軸が画像生成部に垂直となるように、画像生成部から離間し、ビームスプリッタ板の第1および第2の表面は、略平行で、観察者の視線に斜めである。
a)平坦画像生成部と、
b)画像生成部から離間して、画像生成部に対して凹状の非球面入射屈折面、および、画像生成部に対して凹状で、画像生成部に垂直である主軸を有する非球面反射面を有するレンズと、
c)画像生成部とレンズの間の自由空間に、観察者の物体シーンの視線に沿って配置されて、視線に斜めで互いに略平行の第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
更に、ビームスプリッタ板は、画像生成部からの画像担持光をレンズへと透過するように、配置され、
ビームスプリッタ板およびレンズは、画像担持光を非球面入射屈折面で第1の屈折を生じるために送り、屈折した光を非球面反射面で反射し、反射した光を非球面入射屈折面で屈折して、レンズからの光を観察者アイボックスに向けて観察者の視線に沿って反射するビームスプリッタ板へ戻す光路を、画定するものである装置。
平行な第1および第2の表面を有し、第1の観察者アイボックスを観察者の視線に沿って画定するように配置された第1のビームスプリッタ板と、
第1の仮想画像を第1の観察者アイボックスで形成する第1の仮想画像形成装置と、
を含み、
第1の仮想画像形成装置は、
(i)第1のビームスプリッタ板から離間して、画像担持光の第1の平坦領域を第1のビームスプリッタ板の第1の表面に向ける第1の画像生成部と、
(ii)第1の画像生成部に対して凹状の第1の非球面入射屈折面、および、第1の画像生成部に対して凹状の第1の非球面反射面を有する第1のレンズと、
を含み、
第1の反射面の第1の主軸が、第1の画像生成部に垂直である装置。
平行な第3および第4の表面を有し、第2の観察者アイボックスを観察者の視線に沿って画定するように配置された第2のビームスプリッタ板と、
第2の仮想画像を第2の観察者アイボックスで形成する第2の仮想画像形成装置と、
を含み、
第2の仮想画像形成装置は、
(i)第2のビームスプリッタ板から離間して、画像担持光の第2の平坦領域を第2のビームスプリッタ板の第3の表面に向ける第2の画像生成部と、
(ii)第2の画像生成部に対して凹状の第2の非球面入射屈折面、および、第2の画像生成部に対して凹状の第2の非球面反射面を有する第2のレンズと、
を含み、
第2の反射面の第2の主軸が、第2の画像生成部に垂直である装置。
第1および第2の画像生成部は、画像担持光を、対向する方向に向けるものである装置。
左目および右目観察者アイボックスを観察者の対応する視線に沿って画定するように配置されて、視線に斜めで、互いに平行の第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
対応する観察者アイボックスで見る対応する左目または右目仮想画像を形成するように各々配置された左目仮想画像形成装置および右目仮想画像形成装置と、
を含み、
各仮想画像形成装置は、
(i)のビームスプリッタ板から離間して、画像担持光の平坦領域をビームスプリッタ板の第1の表面に向ける画像生成部と、
(ii)ビームスプリッタ板の第2の表面から離間して、画像生成部に対して凹状の非球面入射屈折面、および、画像生成部に対して凹状の非球面反射面を有する一体成形レンズと、
を含み、
反射面の主軸が、画像生成部に垂直である装置。
更に含む装置。
画像担持光を生成しうる画像生成部を、観察者の真っ直ぐな視線の外で支持する支持構造物と、
画像生成部とレンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有する平坦ビームスプリッタ板と、
を含む装置。
観察者の真っ直ぐな視線の近傍であるが、その外側に位置する画像生成部から、画像担持光を出射する工程と、
画像担持光を、ビームスプリッタ板を通って進行するように向ける工程と、
画像担持光を、1回目に屈折する工程と、
画像担持光を、レンズから、ビームスプリッタに向けて戻すように反射する工程と、
ビームスプリッタに進行する前に、画像担持光を、2回目に屈折する工程と、
2回目の屈折工程の後に、画像担持光を、ビームスプリッタから離れて、観察者の視線の中に反射する工程と、
を含む方法。
(i)画像生成部表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
(ii)画像生成部から離間して、画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、画像生成部に対して凹状の反射面を有し、レンズ面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
(iii)画像生成部とレンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
(iv)画像担持光の光路内で画像生成部に隣接して位置し、少なくとも1つの非球面を含むフィールドレンズと、
を含み、
レンズおよびビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、画像担持光について、観察者の視線に沿ってを画定するものである装置。
画像生成部表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
画像生成部から離間して、各々、光軸、画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、画像生成部に対して凹状の反射面を含み、面の少なくとも1つが非球面であり、面は、各レンズの光軸が、1分角以内で互いに平行で、かつ、50mmと80mmの間の距離で互いに離間するように構成されたものである2枚のレンズと、
画像生成部とレンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
レンズおよびビームスプリッタの組合せで、画像担持光を、観察者の視線に沿って提供するものである装置。
画像生成部表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
画像生成部から離間して、画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、画像生成部に対して凹状の入射屈折面を有するレンズと、
画像生成部とレンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
レンズおよびビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、画像担持光について、観察者の視線に沿ってを画定し、
画像生成部とレンズの間の距離が、20〜60mmである装置。
光学システムを含み、
光学システムは、
(i)表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
(ii)画像生成部から離間して、画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、画像生成部に対して凹状の反射面を有し、面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
(iii)画像生成部とレンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
レンズおよびビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、画像担持光について、観察者の視線に沿って画定するものであり、
光学システムは、
Dp≧7mmの射出瞳直径を有する射出瞳を、
更に含むものである装置。
光学システムを含み、
光学システムは、
(i)表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
(ii)画像生成部から離間して、画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、画像生成部に対して凹状の反射面を有し、面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
(iii)画像生成部とレンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
レンズおよびビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、画像担持光について、観察者の視線に沿って画定するものであり、
ビームスプリッタは、画像生成部によって生成された画像担持光が、レンズに向かって伝播する時に、ビームスプリッタを横断し、次に、レンズによって反射された後に、ビームスプリッタから反射されるように構成配置されたものである装置。
光学システムを含み、
光学システムは、
(iii)表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
(ii)画像生成部から離間して、画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、画像生成部に対して凹状の非球面反射面を有し、面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
(iv)画像生成部とレンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有し、画像生成部によって生成された画像担持光が、レンズに向かって伝播する時に、ビームスプリッタを横断し、次に、レンズによって反射された後に、ビームスプリッタから反射されるように構成配置されたビームスプリッタ板と、
を含み、
光学システムは、
Dp≧7mmの射出瞳直径である射出瞳と、
FOVh/FOVv>1.5である垂直方向の全視野角FOVvおよび水平方向の全視野角FOVhと、
を更に含むものである装置。
光学システムを含み、
光学システムは、
(i)画像生成部表示面から画像担持光を生成し、更に、カメラ、および、カメラに隣接して位置し、カメラの視線方向を曲げる光学要素を含む画像生成部と、
(ii)画像生成部から離間して、画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、画像生成部に対して凹状の非球面反射面を有し、面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
(iii)画像生成部とレンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
レンズおよびビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、画像担持光について、観察者の視線に沿って画定するものである装置。
光学システムを含み、
光学システムは、
(i)画像担持光を生成する画像生成部と、
(ii)画像生成部に隣接して位置する偏光板と、
(ii)表示源および偏光板から離間して、表示源に対して凹状の入射屈折面、および、表示源に対して凹状の非球面反射面を有し、面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
(iii)偏光板とレンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
(iv)レンズとビームスプリッタの間に位置する1/4波長リターダと、
を含み、
レンズおよびビームスプリッタ板が、観察者アイボックスを、画像担持光について、観察者の視線に沿って画定するものである装置。
画像生成部表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
画像生成部から離間して、画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、画像生成部に対して凹状の反射面を有し、面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
画像生成部とレンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
レンズおよびビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、画像担持光について、観察者の視線に沿って画定するものであり、
表示装置は、
(a)30と70度の間の水平視野角、5mmと50mmの間(更に、好ましくは、少なくとも8mm)のアイレリーフ距離、30mmと70mmの間のレンズの焦点距離、7mmと20mmの間の射出瞳直径、および、30mmから70mmのレンズと表示面の間の距離と、
(b)5mmと40mmの間(更に、好ましくは、少なくとも8mm)のアイレリーフ距離、30と70度の間の水平FOV、および、1分/画素と4分/画素の間の解像度と
の少なくとも1つを示すものである装置。
(a)30と70度の間の水平視野角、5mmと50mmの間(更に、好ましくは、少なくとも8mm)のアイレリーフ距離、30mmと70mmの間のレンズの焦点距離、7mmと20mmの間の射出瞳直径、および、30mmから70mmのレンズと表示面の間の距離と、
(b)5mmと40mmの間(更に、好ましくは、少なくとも8mm)のアイレリーフ距離、30と70度の間の水平FOV、および、1分/画素と4.4分/画素の間(例えば、1分/画素〜4分/画素)の解像度との少なくとも1つを示すものである装置。
光学システムを含み、
光学システムは、
(i)画像担持光を生成する画像生成部と、
(ii)画像生成部に隣接して位置する偏光板と、
(ii)表示源および偏光板から離間して、表示源に対して凹状の入射屈折面、および、表示源に対して凹状の非球面反射面を有し、面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
(iii)偏光板とレンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
レンズおよびビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、画像担持光について、観察者の視線に沿って画定するものである装置。
画像生成部表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
画像生成部から離間した少なくとも2枚のレンズであって、各々、画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、画像生成部に対して凹状の非球面反射面を有し、面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
画像生成部とレンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
レンズおよびビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、画像担持光について、観察者の視線に沿って画定するものであり、
表示装置は、
(c)30と70度の間の水平視野角、5mmと50mmの間(更に、好ましくは、少なくとも8mm)のアイレリーフ距離、30mmと70mmの間のレンズの焦点距離、7mmと20mmの間の射出瞳直径、および、30mmから70mmのレンズと表示面の間の距離と、
5mmと40mmの間(更に、好ましくは、少なくとも8mm)のアイレリーフ距離、30と70度の間の水平FOV、および、1分/画素と4分/画素の間の解像度と
の少なくとも1つを示すものである装置。
表示装置において、
画像担持光を生成する少なくとも1つの画像生成部と、
前記画像生成部から離間して、該画像生成部に対して凹状の非球面入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状の非球面反射面を有するレンズと、
前記画像生成部と前記レンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
前記レンズおよび前記ビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、前記画像担持光について、前記観察者の視線に沿って画定するものである装置。
前記ビームスプリッタ板の前記第1および第2の表面が、50秒角以内で、互いに平行である、実施形態1に記載の表示装置。
前記ビームスプリッタ板の前記第1および第2の表面が、40秒角以内で、互いに平行である、実施形態2に記載の表示装置。
前記ビームスプリッタ板の前記第1および第2の表面が、20秒角以内で、互いに平行である、実施形態1に記載の表示装置。
前記画像担持光の光路内に、フィールドレンズを、
更に含む、実施形態1に記載の表示装置。
前記ビームスプリッタ板は、偏光ビームスプリッタであり、
前記ビームスプリッタ板と前記レンズの間に配置された1/4波長板を、
更に含む、実施形態1に記載の表示装置。
前記ビームスプリッタによって結合された後の物理的シーンからの光を透過する湾曲した保護遮蔽部を、
更に含む、実施形態1に記載の表示装置。
前記湾曲した保護遮蔽部は、前記観察者に向いた面上に反射防止膜を含むものである、実施形態1に記載の表示装置。
前記レンズは、プラスチックレンズである、実施形態1に記載の表示装置。
前記レンズは、アクリルレンズである、実施形態1に記載の表示装置。
前記反射面の主軸に平行である軸を中心とした前記画像生成部の回転を、調節するように構成された調節部を、
更に含む、実施形態1に記載の表示装置。
前記調節部は、前記画像生成部と一方の側で係合した少なくとも1つのねじ、および、該画像生成部と他方の側で係合した少なくとも1つのスプリングプランジャーを含むものである、実施形態11に記載の表示装置。
前記調節部は、前記画像生成部と一方の側で係合した複数のねじ、および、該画像生成部と他方の側で係合した複数のスプリングプランジャーを含むものである、実施形態11に記載の表示装置。
前記画像生成部は、平坦表示面から、画像担持光の平坦領域を生成し、
前記レンズは、前記反射面の主軸が前記画像生成部に垂直となるように、該画像生成部から離間し、
前記ビームスプリッタ板の前記第1および第2の表面は、略平行で、前記観察者の視線に斜めである、実施形態1に記載の表示装置。
前記ビームスプリッタは、前記画像生成部に向いた面上に反射防止膜を含むものである、実施形態1または14に記載の表示装置。
前記ビームスプリッタは、偏光ビームスプリッタである、実施形態1または14に記載の表示装置。
前記画像生成部に隣接した偏光板と、
前記レンズと前記ビームスプリッタの間に位置する1/4波長板と、
を更に含む、実施形態16に記載の表示装置。
前記観察者によってウエアラブルである、実施形態14に記載の表示装置。
前記ビームスプリッタ板は、フュージョンドロー処理を用いて形成されたものである、実施形態14に記載の表示装置。
前記ビームスプリッタ板の前記第1および第2の表面が、30秒角以内で、互いに平行である、実施形態14に記載の表示装置。
前記ビームスプリッタ板は、偏光ビームスプリッタであり、
前記ビームスプリッタ板と前記レンズの間に配置された1/4波長板を、
更に含む、実施形態14に記載の表示装置。
前記画像担持光の光路内に、フィールドレンズを、
更に含む、実施形態14に記載の表示装置。
前記フィールドレンズは、前記画像生成部に直に隣接して位置し、非球面を含むものである、実施形態22に記載の表示装置。
前記画像生成部は、有機発光ダイオードを含むものである、実施形態14に記載の表示装置。
前記画像生成部は、個人用通信装置を含むものである、実施形態14に記載の表示装置。
表示装置において、
a)平坦画像生成部と、
b)前記画像生成部から離間して、該画像生成部に対して凹状の非球面入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状で、該画像生成部に垂直である主軸を有する非球面反射面を有するレンズと、
c)前記画像生成部と前記レンズの間の自由空間に、観察者の物体シーンの視線に沿って配置されて、前記視線に斜めで互いに略平行の第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
更に、前記ビームスプリッタ板は、前記画像生成部からの画像担持光を前記レンズへと透過するように、配置され、
前記ビームスプリッタ板および前記レンズは、前記画像担持光を前記非球面入射屈折面で第1の屈折を生じるために送り、屈折した該光を前記非球面反射面で反射し、反射した該光を該非球面入射屈折面で屈折して、該レンズからの該光を観察者アイボックスに向けて前記観察者の視線に沿って反射する該ビームスプリッタ板へ戻す光路を、画定するものである装置。
表示装置において、
平行な第1および第2の表面を有し、第1の観察者アイボックスを観察者の視線に沿って画定するように配置された第1のビームスプリッタ板と、
第1の仮想画像を前記第1の観察者アイボックスで形成する第1の仮想画像形成装置と、
を含み、
前記第1の仮想画像形成装置は、
(i)前記第1のビームスプリッタ板から離間して、前記画像担持光の第1の平坦領域を該第1のビームスプリッタ板の前記第1の表面に向ける第1の画像生成部と、
(ii)前記第1の画像生成部に対して凹状の第1の非球面入射屈折面、および、該第1の画像生成部に対して凹状の第1の非球面反射面を有する第1のレンズと、
を含み、
前記第1の反射面の第1の主軸が、前記第1の画像生成部に垂直である装置。
平行な第3および第4の表面を有し、第2の観察者アイボックスを前記観察者の視線に沿って画定するように配置された第2のビームスプリッタ板と、
第2の仮想画像を前記第2の観察者アイボックスで形成する第2の仮想画像形成装置と、
を含み、
前記第2の仮想画像形成装置は、
(i)前記第2のビームスプリッタ板から離間して、画像担持光の第2の平坦領域を該第2のビームスプリッタ板の前記第3の表面に向ける第2の画像生成部と、
(ii)前記第2の画像生成部に対して凹状の第2の非球面入射屈折面、および、該第2の画像生成部に対して凹状の第2の非球面反射面を有する第2のレンズと、
を含み、
前記第2の反射面の第2の主軸が、前記第2の画像生成部に垂直である、実施形態27に記載装置。
前記第1および第2の画像生成部は、前記画像担持光を、対向する方向に向けるものである、実施形態28に記載の表示装置。
前記ビームスプリッタ板は、フュージョンドロー処理を用いて形成されたものである、実施形態1、14、26、27、および、28のいずれか1つに記載の表示装置。
前記ビームスプリッタ板の前記第1および第2の表面が、30秒角以内で、互いに平行である、実施形態30に記載の表示装置。
表示装置において、
左目および右目観察者アイボックスを観察者の対応する視線に沿って画定するように配置されて、前記視線に斜めで、互いに平行である第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
対応する前記観察者アイボックスで見る対応する左目または右目仮想画像を形成するように各々配置された左目仮想画像形成装置および右目仮想画像形成装置と、
を含み、
各前記仮想画像形成装置は、
(i)前記のビームスプリッタ板から離間して、画像担持光の平坦領域を該ビームスプリッタ板の前記第1の表面に向ける画像生成部と、
(ii)前記ビームスプリッタ板の前記第2の表面から離間して、前記画像生成部に対して凹状の非球面入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状の非球面反射面を有する一体成形レンズと、
を含み、
前記反射面の主軸が、前記画像生成部に垂直である装置。
前記ビームスプリッタ板の第1の縁部が、前記一体成形レンズにヒンジ部で連結されたものである、実施形態32に記載の表示装置。
前記ビームスプリッタ板の第2の縁部が、個人用通信装置を前記画像生成部として受け付ける筐体に連結されたものである、実施形態32に記載の表示装置。
垂直方向について折り畳み自在である、実施形態32に記載の表示装置。
前記仮想画像形成装置の少なくとも1つについての前記一体成形レンズは、水平視野角の一部を遮るものである、実施形態32に記載の表示装置。
前記ビームスプリッタ板は、25グラム未満の重量を有し、40度を超える水平方向の全視野角を提供するものである、実施形態1、14、26、27、28、および、32のいずれか1つに記載の表示装置。
前記ビームスプリッタ板は、3〜15グラムの重量を有するものである、実施形態37に記載の表示装置。
前記レンズは、アクリルから成形されたものである、実施形態1、14、26、27、28、および、32のいずれか1つに記載の表示装置。
物理的シーンからの光は、ビームスプリッタ板を透過して観察者の目に送られ、前記画像生成部よって提供された前記光と組み合わされるものである、実施形態14、26、27、28、および、32のいずれか1つに記載の表示装置。
ポリカーボネートから作られて、前記ビームスプリッタ板によって結合される前の前記物理的シーンからの光を透過する湾曲した保護遮蔽部を、
更に含む、実施形態40に記載の表示装置。
前記湾曲した保護遮蔽部は、撥油および/または曇り防止膜を含むものである、実施形態41に記載の表示装置。
ポリカーボネートから作られて、前記ビームスプリッタ板によって結合された後の前記物理的シーンからの光を透過する湾曲した保護遮蔽部と、
前記主軸に平行である軸を中心とした前記画像生成部の回転を調節するように構成された調節部を、
更に含む、実施形態41に記載の表示装置。
前記湾曲した保護遮蔽部は、撥油および/または曇り防止膜を含むものである、実施形態43に記載の表示装置。
前記主軸に平行である軸を中心とした前記画像生成部の回転を調節するように構成された調節部を、
更に含む、実施形態14、26、27、28、および、32のいずれか1つに記載の表示装置。
前記調節部は、前記画像生成部をスプリングプランジャーに対して押圧するねじを含むものである、実施形態45に記載の表示装置。
表示源を作動させる電力作動部を、
更に含む、実施形態14に記載の表示装置。
前記レンズは、5から10mmの中心厚さ、および、以下に示すのサグzを有するように設計された2つの非球面を有し、
物体シーンについての前記観察者の視野角が、仮想画像が形成される視野角より大きくなるように、前記ビームスプリッタ、前記画像生成部、および、前記レンズの寸法および向きを選択したものである、実施形態1から48のいずれか1つに記載の表示装置。
表示装置において、
画像担持光を生成しうる画像生成部を、観察者の真っ直ぐな視線の外で支持する支持構造物と、
前記画像生成部とレンズの間の自由空間に配置されて、前記観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有する平坦ビームスプリッタ板と、
を含む装置。
前記画像生成部は、電気通信装置である、実施形態50に記載の表示装置。
前記画像生成部は、携帯電話である、実施形態51に記載の表示装置。
折り畳み自在である、実施形態1、14、26、27、28、および、32のいずれか1つに記載の表示装置。
少なくとも1つの移動自在な光学要素を含む、実施形態1から53のいずれか1つに記載の表示装置。
前記移動自在な光学要素は、平坦ビームスプリッタ板を含むものである、実施形態54に記載の表示装置。
前記平坦ビームスプリッタ板は、ヒンジ部で連結されたものである、実施形態55に記載の表示装置。
前記画像生成部から離間して、該画像生成部に対して凹状の非球面入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状の非球面反射面を有するレンズを、
更に含む、実施形態50に記載の表示装置。
前記レンズおよび前記ビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、前記画像担持光について、前記観察者の視線に沿って画定するものである、実施形態57に記載の表示装置。
画像担持光を観察者に送る方法において、
前記観察者の真っ直ぐな視線の近傍であるが、その外側に位置する画像生成部から、画像担持光を出射する工程と、
前記画像担持光を、ビームスプリッタ板を通って進行するように向ける工程と、
前記画像担持光を、1回目に屈折する工程と、
前記画像担持光を、レンズから、前記ビームスプリッタに向けて戻すように反射する工程と、
前記ビームスプリッタに進行する前に、前記画像担持光を、2回目に屈折する工程と、
前記2回目の屈折工程の後に、前記画像担持光を、前記ビームスプリッタから離れて、前記観察者の視線の中に反射する工程と、
を含む方法。
前記1回目および2回目の屈折工程、並びに、前記反射工程は、前記画像を反射する反射性凹面を有する単一のレンズを用いて実現されるものである、実施形態59に記載の方法。
前記画像担持光を1回目に屈折する工程は、前記画像生成部と前記ビームスプリッタの間に位置する屈折ビーム部に、ビームを通す工程を含むものである、実施形態59に記載の方法。
表示装置において、
(i)画像生成部表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
(ii)前記画像生成部から離間して、該画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状の反射面を有し、前記レンズ面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
(iii)前記画像生成部と前記レンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
(iv)前記画像担持光の光路内で前記画像生成部に隣接して位置し、少なくとも1つの非球面を含むフィールドレンズと、
を含み、
前記レンズおよび前記ビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、前記画像担持光について、前記観察者の視線に沿ってを画定するものである装置。
表示装置において、
画像生成部表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
前記画像生成部から離間して、各々、光軸、該画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状の反射面を含み、前記面の少なくとも1つが非球面であり、該面は、各前記レンズの前記光軸が、1分角以内で互いに平行で、かつ、50mmと80mmの間の距離で互いに離間するように構成されたものである2枚のレンズと、
前記画像生成部と前記レンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
前記レンズおよび前記ビームスプリッタの組合せで、画像担持光を、前記観察者の視線に沿って提供するものである装置。
前記レンズは、3〜12mmの中心厚さを有するものである、実施形態63に記載の表示装置。
前記レンズは、3〜10mmの厚さを有するものである、実施形態63に記載の表示装置。
前記レンズは、4〜8mmの厚さを有するものである、実施形態63に記載の表示装置。
前記2枚のレンズは、合計で、5〜80グラムの重量を有するものである、実施形態63に記載の表示装置。
前記ビームスプリッタは、5グラム未満の重量を有するものである、実施形態67に記載の表示装置。
前記ビームスプリッタは、2〜10グラムの重量を有するものである、実施形態67に記載の表示装置。
前記画像生成部は、「スマートフォン」である、実施形態62または63に記載の表示装置。
前記画像生成部は、OLED装置を含むものである、実施形態62または63に記載の表示装置。
前記画像生成部は、2つのOLED装置を含むものである、実施形態69に記載の表示装置。
前記画像生成部は、液晶表示部を有する装置を含むものである、実施形態63に記載の表示装置。
前記画像生成部は、他の装置によって画像が投射された画面である、実施形態63に記載の表示装置。
GPSセンサ、ヘッドトラッキングセンサ、アイトラッキングセンサ、加速度計、および、前記2枚のレンズの間に配置されて、前記ビームスプリッタを通して観察者の目を見るように位置するカメラの少なくとも1つを、
更に含む、実施形態63に記載の表示装置。
表示装置において、
画像生成部表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
前記画像生成部から離間して、該画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状の入射屈折面を有するレンズと、
前記画像生成部と前記レンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
前記レンズおよび前記ビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、前記画像担持光について、前記観察者の視線に沿ってを画定し、
前記画像生成部と前記レンズの間の距離が、20〜60mmである装置。
前記画像生成部と前記レンズの間の距離が、30〜50mmである、実施形態1、14、62、63、および76のいずれか1つに記載の表示装置。
前記レンズは、少なくとも1つの非球面を含むものである、実施形態77に記載の表示装置。
前記レンズは、2つの非球面を含むものである、実施形態78に記載の表示装置。
前記レンズは、V>40のアッベ数Vを有するものである、実施形態1、14、62、63、および、76のいずれか1つに記載の表示装置。
前記レンズは、V>50のアッベ数Vを有するものである、実施形態80に記載の表示装置。
前記レンズは、V>55のアッベ数Vを有するものである、実施形態81に記載の表示装置。
前記レンズは、50と70の間のアッベ数Vを有するものである、実施形態82に記載の表示装置。
表示装置において、
光学システムを含み、
前記光学システムは、
(iii)表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
(ii)前記画像生成部から離間して、該画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状の反射面を有し、前記面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
(iv)前記画像生成部と前記レンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
前記レンズおよび前記ビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、前記画像担持光について、前記観察者の視線に沿って画定するものであり、
前記光学システムは、
Dp≧7mmの射出瞳直径を有する射出瞳を、
更に含むものである装置。
前記Dpの値が、7と20mmの間である、実施形態84に記載の表示装置。
前記Dpの値が、Dp>10mmである、実施形態84に記載の表示装置。
表示装置において、
光学システムを含み、
前記光学システムは、
(v)表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
(ii)前記画像生成部から離間して、該画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状の反射面を有し、前記面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
(vi)前記画像生成部と前記レンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
前記レンズおよび前記ビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、前記画像担持光について、前記観察者の視線に沿って画定するものであり、
前記ビームスプリッタは、前記画像生成部によって生成された前記画像担持光が、前記レンズに向かって伝播する時に、該ビームスプリッタを横断し、次に、該レンズによって反射された後に、該ビームスプリッタから反射されるように構成配置されたものである装置。
前記ビームスプリッタは、前記レンズに向くように配置された部分的反射面を有するものである、実施形態87に記載の表示装置。
表示装置において、
光学システムを含み、
前記光学システムは、
(vii)表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
(ii)前記画像生成部から離間して、該画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状の非球面反射面を有し、前記面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
(viii)前記画像生成部と前記レンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有し、該画像生成部によって生成された前記画像担持光が、該レンズに向かって伝播する時に、該ビームスプリッタを横断し、次に、該レンズによって反射された後に、該ビームスプリッタから反射されるように構成配置されたビームスプリッタ板と、
を含み、
前記光学システムは、
Dp≧7mmの射出瞳直径である射出瞳と、
FOVh/FOVv>1.5である垂直方向の全視野角FOVvおよび水平方向の全視野角FOVhと、
を更に含むものである装置。
FOVh/FOVv>1.7である、実施形態89に記載の表示装置。
3≧FOVh/FOVv>1.7である、実施形態89に記載の表示装置。
表示装置において、
光学システムを含み、
前記光学システムは、
(iii)画像生成部表示面から画像担持光を生成し、更に、カメラ、および、前記カメラに隣接して位置し、該カメラの視線方向を曲げる光学要素を含む画像生成部と、
(ii)前記画像生成部から離間して、該画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状の非球面反射面を有し、前記面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
(iv)前記画像生成部と前記レンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
前記レンズおよび前記ビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、前記画像担持光について、前記観察者の視線に沿って画定するものである装置。
前記カメラが、前記観察者がビームスプリッタ板を通して見た情景の少なくとも一部を見ることが可能なように、前記光学要素は反射面を含むものである、実施形態92に記載の表示装置。
前記カメラの画角が前記観察者のビームスプリッタ板を通した視線を含むように、前記光学要素は反射面を含むものである、実施形態92に記載の表示装置。
前記カメラが、前記観察者がビームスプリッタ板を通して見た情景の少なくとも一部を見ることが可能なように構成されたプリズムを、前記光学要素は含むものである、実施形態92に記載の表示装置。
前記カメラの画角が前記観察者の視線を含むように構成されたプリズムを、前記光学要素は含むものである、実施形態92に記載の表示装置。
表示装置において、
光学システムを含み、
前記光学システムは、
(v)画像担持光を生成する画像生成部と、
(vi)前記画像生成部に隣接して位置する偏光板と、
(ii)前記表示源および前記偏光板から離間して、該表示源に対して凹状の入射屈折面、および、該表示源に対して凹状の非球面反射面を有し、前記面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
(vii)前記偏光板と前記レンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
(viii)前記レンズと前記ビームスプリッタの間に位置する1/4波長リターダと、
を含み、
前記レンズおよび前記ビームスプリッタ板が、観察者アイボックスを、前記画像担持光について、前記観察者の視線に沿って画定するものである装置。
前記1/4波長リターダは、可視領域に亘ってアクロマティックである、実施形態97に記載の表示装置。
表示装置において、
画像生成部表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
前記画像生成部から離間して、該画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状の反射面を有し、前記面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
前記画像生成部と前記レンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
前記レンズおよび前記ビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、前記画像担持光について、前記観察者の視線に沿って画定するものであり、
前記表示装置は、
(d)30と70度の間の水平視野角、5mmと50mmの間のアイレリーフ距離、30mmと70mmの間の前記レンズの焦点距離、7mmと20mmの間の射出瞳直径、および、30mmから70mmの該レンズと前記表示面の間の距離と、
(e)5mmと40mmの間のアイレリーフ距離、30と70度の間の水平FOV、および、1分/画素と4分/画素の間の解像度と
の少なくとも1つを示すものである装置。
表示装置において、
光学システムを含み、
前記光学システムは、
(iv)画像担持光を生成する画像生成部と、
(v)前記画像生成部に隣接して位置する偏光板と、
(ii)前記表示源および前記偏光板から離間して、該表示源に対して凹状の入射屈折面、および、該表示源に対して凹状の非球面反射面を有し、前記面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
(vi)前記偏光板と前記レンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
前記レンズおよび前記ビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、前記画像担持光について、前記観察者の視線に沿って画定するものである装置。
表示装置において、
画像生成部表示面から、画像担持光を生成する画像生成部と、
前記画像生成部から離間した少なくとも2枚のレンズであって、各々、該画像生成部に対して凹状の入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状の非球面反射面を有し、前記面の少なくとも1つが非球面であるレンズと、
前記画像生成部と前記レンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
前記レンズおよび前記ビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、前記画像担持光について、前記観察者の視線に沿って画定するものであり、
前記表示装置は、
(f)30と70度の間の水平視野角、5mmと50mmの間のアイレリーフ距離、30mmと70mmの間の前記レンズの焦点距離、7mmと20mmの間の射出瞳直径、および、30mmから70mmの該レンズと前記表示面の間の距離と、
(g)5mmと40mmの間のアイレリーフ距離、30と70度の間の水平FOV、および、1分/画素と4分/画素の間の解像度と
の少なくとも1つを示すものである装置。
アイレリーフ距離が、少なくとも8mmである、実施形態101に記載の表示装置。
前記2枚のレンズは、互いに接触して位置するものである、実施形態101に記載の表示装置。
前記2枚のレンズは、1つの一体成形要素として、一緒に成形されたものである、実施形態101に記載の表示装置。
前記2枚のレンズは、一体成形単一要素として形成されたものである、実施形態101に記載の表示装置。
前記2枚のレンズは、観察者の鼻挿入空間を備える形状を有するものである、実施形態101に記載の表示装置。
各前記レンズは、1分角以内で互いに平行である光軸を有するように構成配置されたものである、実施形態101に記載の表示装置。
各前記レンズは、50秒角以内で互いに平行である光軸を有するように構成配置されたものである、実施形態107に記載の表示装置。
前記画像生成部表示面は、平面である、実施形態107に記載の表示装置。
前記表示装置は、44マイクロメートル未満の倍率色収差を示すものである、実施形態1、14、26、32、50、52、53、59、62、76、84、87、89、92、93、97、99、100、および、101のいずれか1つに記載の表示装置。
前記表示装置は、表示デバイスの画素幅未満の倍率色収差を示すものである、実施形態1、14、26、32、50、52、53、59、62、76、84、87、89、92、93、97、99、100、および、101のいずれか1つに記載の表示装置。
前記画像生成部は、前記観察者の目の高さより上方に位置し、
前記レンズは、前記観察者の目の高さより下方に位置するものである、実施形態1、14、26、32、50、53、54、59、62、76、84、85、87、88、89、90、92、93、95、97、99、100、101、および、103のいずれか1つに記載の表示装置。
前記画像生成部は、前記観察者の目の高さより下方に位置し、
前記レンズは、前記観察者の目の高さより上方に位置するものである、実施形態1、14、26、32、50、53、54、59、62、76、84、85、87、88、89、90、92、93、95、97、99、100、101、および、103のいずれか1つに記載の表示装置。
GPSセンサ、少なくとも片目のアイトラッキングセンサ、加速度計、および、前記観察者の目、または、該観察者が観察しているシーンを見るように構成されたカメラの少なくとも1つを、
更に含む、実施形態1、26、32、50、59、62、76、84、87、92、99、および、100のいずれか1つに記載の表示装置。
前記観察者の目、または、該観察者が観察しているシーンを見るように構成された少なくとも1つのカメラを、
更に含む、実施形態63に記載の表示装置。
20 反射面
22 屈折面
24 画像生成部、供給源
24’ 表示面
26 ビームスプリッタ板
30 表示装置
40 波長板
40” 偏光板
42、44 ヒンジ部
90 筐体
100、105 保護遮蔽部
110 電源作動部
120R、120L 止めねじ
125R、125L プランジャー
130R、130L 周辺窓
240、240’ カメラ
250 光学要素
300A、300B 日除け
Claims (19)
- 表示装置において、
画像担持光を生成する少なくとも1つの画像生成部と、
前記画像生成部から離間して、該画像生成部に対して凹状の非球面入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状の非球面反射面を有するレンズと、
前記画像生成部と前記レンズの間の自由空間に配置されて、観察者の視線に斜めである第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
前記レンズおよび前記ビームスプリッタ板は、観察者アイボックスを、前記画像担持光について、前記観察者の視線に沿って画定するものである装置。 - 前記ビームスプリッタ板の前記第1および第2の表面が、50秒角以内で、好ましくは、20秒角以内で、互いに平行である、請求項1に記載の表示装置。
- 前記反射面の主軸に平行である軸を中心とした前記画像生成部の回転を、調節するように構成された調節部を、
更に含む、請求項1に記載の表示装置。 - 前記画像生成部は、平坦表示面から、画像担持光の平坦領域を生成し、
前記レンズは、前記反射面の主軸が前記画像生成部に垂直となるように、該画像生成部から離間し、
前記ビームスプリッタ板の前記第1および第2の表面は、略平行で、前記観察者の視線に斜めである、請求項1に記載の表示装置。 - (i)前記ビームスプリッタは、前記画像生成部に向いた面上に反射防止膜を含むものであるか、
(ii)前記ビームスプリッタは、偏光ビームスプリッタであるか、
(iii)前記ビームスプリッタは、偏光ビームスプリッタであり、前記表示装置は、前記画像生成部に隣接した偏光板、および、前記レンズと該ビームスプリッタの間に位置する1/4波長板を更に含むものであるか、
(iv)前記ビームスプリッタ板は、フュージョンドロー処理を用いて形成されたものであるか、または、
(v)前記ビームスプリッタ板は、25グラム未満の重量を有し、40度を超える水平方向の全視野角を提供するものであるか、および/または、
前記ビームスプリッタ板は、3〜15グラムの重量を有するものである、請求項4に記載の装置。 - 前記観察者によってウエアラブルである、請求項4に記載の表示装置。
- (i)前記画像担持光の光路内のフィールドレンズか、または、
(ii)前記画像担持光の光路内のフィールドレンズであって、該フィールドレンズは、前記画像生成部に直に隣接して位置し、非球面を含むものであるレンズか、
を更に含む、請求項4に記載の表示装置。 - 表示装置において、
a)平坦画像生成部と、
b)前記画像生成部から離間して、該画像生成部に対して凹状の非球面入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状で、該画像生成部に垂直である主軸を有する非球面反射面を有するレンズと、
c)前記画像生成部と前記レンズの間の自由空間に、観察者の物体シーンの視線に沿って配置されて、前記視線に斜めで互いに略平行の第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
を含み、
更に、前記ビームスプリッタ板は、前記画像生成部からの画像担持光を前記レンズへと透過するように、配置され、
前記ビームスプリッタ板および前記レンズは、前記画像担持光を前記非球面入射屈折面で第1の屈折を生じるために送り、屈折した該光を前記非球面反射面で反射し、反射した該光を該非球面入射屈折面で屈折して、該レンズからの該光を観察者アイボックスに向けて前記観察者の視線に沿って反射する該ビームスプリッタ板へ戻す光路を、画定するものである装置。 - 表示装置において、
平行な第1および第2の表面を有し、第1の観察者アイボックスを観察者の視線に沿って画定するように配置された第1のビームスプリッタ板と、
第1の仮想画像を前記第1の観察者アイボックスで形成する第1の仮想画像形成装置と、
を含み、
前記第1の仮想画像形成装置は、
(i)前記第1のビームスプリッタ板から離間して、前記画像担持光の第1の平坦領域を該第1のビームスプリッタ板の前記第1の表面に向ける第1の画像生成部と、
(ii)前記第1の画像生成部に対して凹状の第1の非球面入射屈折面、および、該第1の画像生成部に対して凹状の第1の非球面反射面を有する第1のレンズと、
を含み、
前記第1の反射面の第1の主軸が、前記第1の画像生成部に垂直である装置。 - 平行な第3および第4の表面を有し、第2の観察者アイボックスを前記観察者の視線に沿って画定するように配置された第2のビームスプリッタ板と、
第2の仮想画像を前記第2の観察者アイボックスで形成する第2の仮想画像形成装置と、
を含み、
前記第2の仮想画像形成装置は、
(i)前記第2のビームスプリッタ板から離間して、画像担持光の第2の平坦領域を該第2のビームスプリッタ板の前記第3の表面に向ける第2の画像生成部と、
(ii)前記第2の画像生成部に対して凹状の第2の非球面入射屈折面、および、該第2の画像生成部に対して凹状の第2の非球面反射面を有する第2のレンズと、
を含み、
前記第2の反射面の第2の主軸が、前記第2の画像生成部に垂直である、請求項9に記載装置。 - 前記第1および第2の画像生成部は、前記画像担持光を、対向する方向に向けるものである、請求項10に記載の表示装置。
- 表示装置において、
左目および右目観察者アイボックスを観察者の対応する視線に沿って画定するように配置されて、前記視線に斜めで、互いに平行である第1および第2の表面を有するビームスプリッタ板と、
対応する前記観察者アイボックスで見る対応する左目または右目仮想画像を形成するように各々配置された左目仮想画像形成装置および右目仮想画像形成装置と、
を含み、
各前記仮想画像形成装置は、
(i)前記のビームスプリッタ板から離間して、画像担持光の平坦領域を該ビームスプリッタ板の前記第1の表面に向ける画像生成部と、
(ii)前記ビームスプリッタ板の前記第2の表面から離間して、前記画像生成部に対して凹状の非球面入射屈折面、および、該画像生成部に対して凹状の非球面反射面を有する一体成形レンズと、
を含み、
前記反射面の主軸が、前記画像生成部に垂直である装置。 - (i)前記ビームスプリッタ板の第1の縁部が、前記一体成形レンズにヒンジ部で連結されたものであるか、
(ii)前記ビームスプリッタ板の第2の縁部が、個人用通信装置を前記画像生成部として受け付ける筐体に連結されたものであるか、
(iii)前記表示装置は、垂直方向について折り畳み自在であるか、または、
(iv)前記表示装置は、前記反射面の主軸に平行である軸を中心とした前記画像生成部の回転を調節するように構成された調節部を、更に含むものである、請求項12に記載の表示装置 - (i)前記ビームスプリッタ板によって結合された後の物理的シーンからの光を透過する湾曲した保護遮蔽部か、
(ii)前記ビームスプリッタ板によって結合された後の前記物理的シーンからの光を透過すると共に、前記観察者に向いた面上に反射防止膜を含むものである湾曲した保護遮蔽部か、または、
(iii)前記ビームスプリッタ板によって結合された後の物理的シーンからの光を透過すると共に、撥油および/または曇り防止膜を含む湾曲した保護遮蔽部か、
を更に含む、請求項1から13のいずれか1項に記載の表示装置。 - 物体シーンについての前記観察者の視野角が、仮想画像が形成される視野角より大きくなるように、前記ビームスプリッタ、前記画像生成部、および、前記レンズの寸法および向きを選択したものである、請求項1から13のいずれか1項に記載の表示装置。
- GPSセンサ、少なくとも片目のアイトラッキングセンサ、加速度計、および、前記観察者の目、または、該観察者が観察しているシーンを見るように構成されたカメラの少なくとも1つを、
更に含む、請求項1から15のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記観察者の目、または、該観察者が観察しているシーンを見るように構成された少なくとも1つのカメラを、
更に含む、請求項1から16のいずれか1項に記載の表示装置。 - 実施形態59
画像担持光を観察者に送る方法において、
(a)前記観察者の真っ直ぐな視線の近傍であるが、その外側に位置する画像生成部から、画像担持光を出射する工程と、
(b)前記画像担持光を、ビームスプリッタ板を通って進行するように向ける工程と、
(c)前記画像担持光を、1回目に屈折する工程と、
(d)前記画像担持光を、レンズから、前記ビームスプリッタに向けて戻すように反射する工程と、
(e)前記ビームスプリッタに進行する前に、前記画像担持光を、2回目に屈折する工程と、
(f)前記2回目の屈折工程の後に、前記画像担持光を、前記ビームスプリッタから離れて、前記観察者の視線の中に反射する工程と、
を含む方法。 - 前記1回目および2回目の屈折工程、並びに、前記反射工程は、前記画像を反射する反射性凹面を有する単一のレンズを用いて実現されるものである、請求項18に記載の方法。
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