JP2020201496A - ディスプレイ用光学システム - Google Patents
ディスプレイ用光学システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020201496A JP2020201496A JP2020131863A JP2020131863A JP2020201496A JP 2020201496 A JP2020201496 A JP 2020201496A JP 2020131863 A JP2020131863 A JP 2020131863A JP 2020131863 A JP2020131863 A JP 2020131863A JP 2020201496 A JP2020201496 A JP 2020201496A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- coupler
- optical
- output coupler
- input coupler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 148
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000005276 holographic polymer dispersed liquid crystals (HPDLCs) Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- -1 silver halide Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
- G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0123—Head-up displays characterised by optical features comprising devices increasing the field of view
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
- G02B2027/0174—Head mounted characterised by optical features holographic
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B2027/0178—Eyeglass type
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
Abstract
Description
本出願は、概して、光学システムに関し、より具体的には、ニアアイディスプレイ用の光学システムに関する。
ディスプレイユニットから光を受信し、光学システムから光が出射するように方向転換する光学システムであって、光学システムは、入力カプラ、出力カプラ、及び入力カプラから出力カプラに光を伝搬させる導波路を含み、出力カプラは、第1の非平行な干渉パターン及び第2の非平行な干渉パターンを含む、光学システムと、を含むディスプレイシステムが提供される。
Claims (20)
- ディスプレイユニットと、
前記ディスプレイユニットから光を受信し、光学システムから前記光が出射するように方向転換する光学システムであって、前記光学システムは、入力カプラ、出力カプラ、及び光を第1の方向に沿って伝搬させる第1の導波路を含む、光学システムと、
前記ディスプレイユニットと前記光学システムとの間に介在された光方向転換素子であって、前記光方向転換素子は、光を第2の方向に沿って伝搬させる第2の導波路を含む、光方向転換素子と、を備える、ディスプレイシステム。 - 前記入力カプラ及び前記出力カプラの各々は、ホログラフィック光学素子を含む、請求項1に記載のディスプレイシステム。
- 前記入力カプラは、前記光方向転換素子から前記光を受信し、前記光を前記出力カプラに向けて方向転換する、請求項1に記載のディスプレイシステム。
- 前記出力カプラは、前記入力カプラから前記光を受信し、前記光を前記光学システムから出射するように方向転換する、請求項3に記載のディスプレイシステム。
- 光方向転換素子が、前記第2の導波路に、付加的な入力カプラ及び付加的な出力カプラを備える、請求項1に記載のディスプレイシステム。
- 前記付加的な入力カプラ及び前記付加的な出力カプラの各々は、ホログラフィック光学素子を含む、請求項5に記載のディスプレイシステム。
- 前記付加的な入力カプラは、前記ディスプレイユニットから前記光を受信し、前記光を前記付加的な出力カプラに向けて方向転換する、請求項5に記載のディスプレイシステム。
- 前記付加的な出力カプラは、前記付加的な入力カプラから前記光を受信し、前記光を前記入力カプラに向けて方向転換する、請求項7に記載のディスプレイシステム。
- 前記第1の方向は、前記第2の方向に対して垂直である、請求項1に記載のディスプレイシステム。
- ディスプレイユニットと、
前記ディスプレイユニットから光を受信し、光学システムから前記光が出射するように方向転換する光学システムであって、前記光学システムは、第1の入力カプラ、第1の出力カプラ、及び導波路を含む、光学システムと、
前記第1の入力カプラと前記第1の出力カプラとの間に介在された光方向転換素子であって、前記光方向転換素子は、前記導波路に第2の入力カプラ及び第2の出力カプラを含み、前記第2の入力カプラは前記光を前記第1の入力カプラから受信し、前記第1の出力カプラは前記光を前記第2の出力カプラから受信する、光方向転換素子と、を備える、ディスプレイシステム。 - 前記第1の入力カプラ、前記第2の入力カプラ、前記第1の出力カプラ及び前記第2の出力カプラの各々は、ホログラフィック光学素子を備える、請求項10に記載のディスプレイシステム。
- 前記導波路は、前記第1の入力カプラから前記第2の入力カプラへ第1の方向に沿って光を伝搬させ、前記導波路は、前記第2の入力カプラから前記第2の出力カプラへ第2の方向に沿って光を伝搬させる、請求項10に記載のディスプレイシステム。
- 前記第1の方向は、前記第2の方向に対して垂直である、請求項12に記載のディスプレイシステム。
- 前記第1の入力カプラは、前記第1の出力カプラよりも小さい寸法を有する、請求項10に記載のディスプレイシステム。
- ディスプレイユニットと、
前記ディスプレイユニットから光を受信し、光学システムから前記光が出射するように方向転換する光学システムであって、前記光学システムは、入力カプラ、出力カプラ、及び前記入力カプラから前記出力カプラに光を伝搬させる導波路を含み、前記出力カプラは、第1及び第2の非平行な干渉パターンを含む、光学システムと、を備えるディスプレイシステム。 - 前記入力カプラ及び前記出力カプラの厚さは、前記導波路の厚さよりも大きい、請求項15に記載のディスプレイシステム。
- 前記入力カプラ及び出力カプラの各々は、ホログラフィック光学素子を備える、請求項15に記載のディスプレイシステム。
- 前記ホログラフィック光学素子は色多重化される、請求項17に記載のディスプレイシステム。
- 前記第1の干渉パターン及び前記第2の干渉パターンの各々は、変調された回折効率を有する、請求項15に記載のディスプレイシステム。
- 前記第2の干渉パターンは、前記出力カプラの上部及び前記出力カプラの下部に配置される、請求項15に記載のディスプレイシステム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201662352754P | 2016-06-21 | 2016-06-21 | |
US62/352,754 | 2016-06-21 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018549529A Division JP7065783B2 (ja) | 2016-06-21 | 2017-06-06 | ディスプレイ用光学システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020201496A true JP2020201496A (ja) | 2020-12-17 |
JP7022794B2 JP7022794B2 (ja) | 2022-02-18 |
Family
ID=59071116
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018549529A Active JP7065783B2 (ja) | 2016-06-21 | 2017-06-06 | ディスプレイ用光学システム |
JP2020131863A Active JP7022794B2 (ja) | 2016-06-21 | 2020-08-03 | ディスプレイ用光学システム |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018549529A Active JP7065783B2 (ja) | 2016-06-21 | 2017-06-06 | ディスプレイ用光学システム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3420395A1 (ja) |
JP (2) | JP7065783B2 (ja) |
KR (1) | KR102128673B1 (ja) |
CN (1) | CN109416470A (ja) |
WO (1) | WO2017222808A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101472111B1 (ko) * | 2013-05-24 | 2015-01-05 | 주식회사 협동정밀 | 금형의 핀 제거장치 |
CN108885347B (zh) | 2016-06-20 | 2022-01-11 | 阿康尼亚全像有限责任公司 | 光瞳扩展 |
US11054581B2 (en) | 2017-03-01 | 2021-07-06 | Akonia Holographics Llc | Ducted pupil expansion |
JP7418400B2 (ja) * | 2018-07-24 | 2024-01-19 | マジック リープ, インコーポレイテッド | 再バウンス誘発光損失の軽減を伴う回折光学要素および関連システムおよび方法 |
US20200096771A1 (en) * | 2018-09-24 | 2020-03-26 | Apple Inc. | Optical Systems with Interleaved Light Redirectors |
JP7100567B2 (ja) | 2018-11-14 | 2022-07-13 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 導光板および画像表示装置 |
KR102172612B1 (ko) * | 2018-11-22 | 2020-11-02 | 한국전자기술연구원 | 도파관 기반 영상 제공 장치의 상하 화각 확대 가능한 아이박스 형성 방법 |
US11740460B2 (en) | 2018-11-29 | 2023-08-29 | Apple Inc. | Optical systems with multi-layer holographic combiners |
DE102019102604A1 (de) * | 2019-02-01 | 2020-08-06 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Funktionalisierter Wellenleiter für ein Detektorsystem |
DE102019102609A1 (de) * | 2019-02-01 | 2020-08-06 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Funktionalisierter Wellenleiter für ein Detektorsystem sowie ein Beleuchtungs- und/oder Projektionssystem |
DE102019102607A1 (de) * | 2019-02-01 | 2020-08-06 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Funktionalisierter Wellenleiter für ein Detektorsystem |
DE102019102606A1 (de) * | 2019-02-01 | 2020-08-06 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Funktionalisierter Wellenleiter für ein Detektorsystem |
TWI756691B (zh) * | 2019-05-30 | 2022-03-01 | 美商蘋果公司 | 光學系統,頭戴式裝置,及顯示系統 |
KR102151883B1 (ko) * | 2019-09-27 | 2020-09-03 | 한국전자기술연구원 | 유한 깊이 영상을 제공하는 도파관 디스플레이에서 화소 방사각 조정을 통한 크로스토크 저감 방법 |
US20230133805A1 (en) * | 2020-03-31 | 2023-05-04 | Sony Group Corporation | Optical device, method for manufacturing optical device, and image display device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010282231A (ja) * | 2004-03-29 | 2010-12-16 | Sony Corp | 画像表示装置 |
US20130314793A1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-11-28 | Steven John Robbins | Waveguide optics focus elements |
JP2016085430A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-19 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE254291T1 (de) * | 1998-04-02 | 2003-11-15 | Elop Electrooptics Ind Ltd | Optische holographische vorrichtungen |
US7206107B2 (en) * | 2004-12-13 | 2007-04-17 | Nokia Corporation | Method and system for beam expansion in a display device |
JP2007219106A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Konica Minolta Holdings Inc | 光束径拡大光学素子、映像表示装置およびヘッドマウントディスプレイ |
EP2153266B1 (en) | 2007-06-04 | 2020-03-11 | Magic Leap, Inc. | A diffractive beam expander and a virtual display based on a diffractive beam expander |
US8233204B1 (en) * | 2009-09-30 | 2012-07-31 | Rockwell Collins, Inc. | Optical displays |
JP5494153B2 (ja) * | 2010-04-08 | 2014-05-14 | ソニー株式会社 | 頭部装着型ディスプレイにおける画像表示方法 |
EP2751611B1 (en) * | 2011-08-29 | 2018-01-10 | Vuzix Corporation | Controllable waveguide for near-eye display applications |
KR20140077378A (ko) * | 2012-12-14 | 2014-06-24 | 한국전자통신연구원 | 홀로그래픽 광학 소자 렌즈를 이용한 헤드 마운트 디스플레이 장치 |
WO2014109115A1 (ja) | 2013-01-10 | 2014-07-17 | ソニー株式会社 | 画像表示装置、画像生成装置及び透過型空間光変調装置 |
-
2017
- 2017-06-06 CN CN201780020762.XA patent/CN109416470A/zh active Pending
- 2017-06-06 WO PCT/US2017/036205 patent/WO2017222808A1/en active Application Filing
- 2017-06-06 JP JP2018549529A patent/JP7065783B2/ja active Active
- 2017-06-06 EP EP17731027.3A patent/EP3420395A1/en active Pending
- 2017-06-06 KR KR1020187027391A patent/KR102128673B1/ko active IP Right Grant
-
2020
- 2020-08-03 JP JP2020131863A patent/JP7022794B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010282231A (ja) * | 2004-03-29 | 2010-12-16 | Sony Corp | 画像表示装置 |
US20130314793A1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-11-28 | Steven John Robbins | Waveguide optics focus elements |
JP2016085430A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-19 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019517014A (ja) | 2019-06-20 |
KR102128673B1 (ko) | 2020-06-30 |
JP7022794B2 (ja) | 2022-02-18 |
JP7065783B2 (ja) | 2022-05-12 |
WO2017222808A1 (en) | 2017-12-28 |
KR20180115311A (ko) | 2018-10-22 |
EP3420395A1 (en) | 2019-01-02 |
US20190377181A1 (en) | 2019-12-12 |
CN109416470A (zh) | 2019-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7022794B2 (ja) | ディスプレイ用光学システム | |
US11994681B2 (en) | Optical systems with reflective prism input couplers | |
EP3891549B1 (en) | Optical systems with light-expanding couplers | |
CN110941089B (zh) | 具有交错式光重定向器的光学系统 | |
US11852819B2 (en) | Optical systems having multiple light paths for performing foveation | |
US20210405378A1 (en) | Optical Systems with Low Resolution Peripheral Displays | |
US20210247610A1 (en) | Optical Systems Having Angle-Selective Transmission Filters | |
US20230314796A1 (en) | Optical Systems Having Edge-Coupled Media Layers | |
US20240103273A1 (en) | Waveguide Display with Gaze Tracking | |
US12019238B2 (en) | Optical systems for displays | |
Lee et al. | Display Techniques for Augmented Reality and Virtual Reality | |
US20230314810A1 (en) | Displays with Dispersion-Compensating Interleaved Gratings | |
US20220004005A1 (en) | Optical Systems for Providing Field Angle Dependent Pupil Sizes Within a Waveguide | |
US20240045147A1 (en) | Optical Systems with Modulated Surface Relief Gratings | |
KR20240033164A (ko) | 도파관 안으로 디스플레이 모듈 광을 지향시키기 위한 광학 시스템 | |
WO2022086755A1 (en) | Optical systems for providing polarized light to a waveguide |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200826 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200826 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20201203 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20210210 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210601 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210614 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210831 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220207 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7022794 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |