JP2020507123A - 折畳まれたディスプレイ光学素子を用いたコンパクトな視標追跡 - Google Patents
折畳まれたディスプレイ光学素子を用いたコンパクトな視標追跡 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020507123A JP2020507123A JP2019541342A JP2019541342A JP2020507123A JP 2020507123 A JP2020507123 A JP 2020507123A JP 2019541342 A JP2019541342 A JP 2019541342A JP 2019541342 A JP2019541342 A JP 2019541342A JP 2020507123 A JP2020507123 A JP 2020507123A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- assembly
- filter
- lens
- filter stack
- camera
- 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 claims abstract description 306
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 20
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 20
- 230000004424 eye movement Effects 0.000 claims description 6
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 claims description 4
- 208000029257 vision disease Diseases 0.000 claims description 4
- 230000004393 visual impairment Effects 0.000 claims description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract description 16
- 238000000429 assembly Methods 0.000 abstract description 16
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 89
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 39
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 description 15
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 14
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 14
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 11
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 9
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 8
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 4
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000008921 facial expression Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 125000002066 L-histidyl group Chemical group [H]N1C([H])=NC(C([H])([H])[C@](C(=O)[*])([H])N([H])[H])=C1[H] 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- -1 but not limited to Substances 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000002772 conduction electron Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000004886 head movement Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
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
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0856—Catadioptric systems comprising a refractive element with a reflective surface, the reflection taking place inside the element, e.g. Mangin mirrors
-
- 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
- G02B27/0093—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for monitoring data relating to the user, e.g. head-tracking, eye-tracking
-
- 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
-
- 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
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
- G02B27/0938—Using specific optical elements
- G02B27/095—Refractive optical elements
- G02B27/0955—Lenses
-
- 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
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
-
- 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
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/286—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising for controlling or changing the state of polarisation, e.g. transforming one polarisation state into another
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
- G06F3/013—Eye tracking input arrangements
-
- 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
- G02B2027/0138—Head-up displays characterised by optical features comprising image capture systems, e.g. camera
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
Abstract
Description
本特許出願は、2017年2月23日に出願された米国仮特許出願第62/462,584号の優先権を主張する、2018年2月22日に出願された米国特許出願第15/902,811号の継続出願であってその優先権を主張するものであり、その開示が本明細書に引用により援用される。
本特許明細書は一般に、インタラクティブなヘッドマウントディスプレイ(HMD)デバイスで使用される光学視標追跡技術に関する。
流麗で高い光学性能を有するヘッドマウントディスプレイ(HMD)デバイスの設計は、数々の試練によって妨げられることがある。高品質のコンテンツおよびコンテンツ処理を提供するために使用される光学部品は規模が大きい場合があり、HMDデバイスがかさばってしまう。また、光学部品はHMDデバイスの重量を増大させ、ユーザにとってデバイスの使用が困難になり、ユーザがデバイスを装着するときに疲労を感じることがある。これらの問題によって、ユーザはHMDデバイスの使用をやめてしまう場合がある。
ある一般的な態様では、ヘッドマウントディスプレイアセンブリを備えるシステムについて説明する。ヘッドマウントディスプレイアセンブリは、画像コンテンツをヘッドマウントディスプレイアセンブリの少なくとも1つのアイピースに表示するように動作可能な画像投影デバイスと、光学アセンブリとを備え得る。光学アセンブリは、少なくとも1つのレンズと、少なくとも1つのレンズと画像投影デバイスとの間に配設され、少なくとも1つのビームスプリッタ層を含む第1のフィルタスタックとを含み得る。また、光学アセンブリは、第1のフィルタスタックと画像投影デバイスとの間に配設され、少なくとも1つのレンズに面する少なくとも1つの反射要素を含む第2のフィルタスタックを含み得る。
詳細な説明
一般に、仮想現実(VR)コンテンツにアクセスすることには、ユーザに、複数のアクセサリまたは没入型VRもしくは拡張現実(AR)環境(それぞれ、VR空間またはAR空間とも呼ばれることがある)を提供するように構成されたコンピューティングデバイスで操作可能なヘッドマウントディスプレイ (HMD)デバイスをユーザに装着させることが含まれる。このようなHMDデバイスは、視標追跡、拡大、偏光、フィルタリング、視力矯正、および/または画像処理を提供する光学部品を含み得る。本開示で説明されるシステムおよび方法は、光学部品を用いて、正確でコンパクトな視標追跡を提供しつつHMDデバイスに収容された光学アセンブリのサイズを減少するという利点を提供することを含み得る。正確でコンパクトな視標追跡は、光学アセンブリの近くに(またはその内部に)配置された少なくとも1つのカメラを使用して提供され得る。1つ(または複数)のカメラは、たとえば、直接、または光学アセンブリ内の他の表面での反射を介して、ユーザの片目または両目の像を取込むことが可能である。取込まれた像は、仮想現実環境および拡張現実環境において視標追跡を実現するために使用可能である。
フィルタスタックアセンブリの例について以下で示す。特定の寸法および層が設けられているが、そのような寸法の他の変形も可能である。概して、本明細書で説明するフィルタスタックは、画像劣化がほとんど発生しないほど薄い。さらに、傾斜可能な構成要素を設けるバージョンで異なる傾斜レベルに基づいて再び設計または調節を行う必要はなく、拡大レンズで十分であり得る。
Claims (20)
- ヘッドマウントディスプレイアセンブリであって、
画像コンテンツを前記ヘッドマウントディスプレイアセンブリの少なくとも1つのアイピースに表示するように動作可能な画像投影デバイスと、
少なくとも1つのレンズと、前記少なくとも1つのレンズと前記画像投影デバイスとの間に配設され、少なくとも1つのビームスプリッタ層を含む第1のフィルタスタックと、前記第1のフィルタスタックと前記画像投影デバイスとの間に配設され、前記少なくとも1つのレンズに面する少なくとも1つの反射要素を含む第2のフィルタスタックとを含む光学アセンブリと、
前記ヘッドマウントディスプレイアセンブリ内に配置され、前記少なくとも1つのレンズを通して光の赤外線反射の像を取込むように構成されたカメラとを備える、ヘッドマウントディスプレイアセンブリ。 - 前記カメラは、前記少なくとも1つのレンズの真下に配置されており、前記ヘッドマウントディスプレイアセンブリにアクセスしているユーザの、前記反射要素で反射された目の像を取込むように前記画像投影デバイスに向けられている、請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイアセンブリ。
- 前記カメラは、前記少なくとも1つの画像投影デバイスの真下に設けられており、前記ヘッドマウントディスプレイアセンブリにアクセスしているユーザの、前記少なくとも1つのレンズ、前記第1のフィルタスタック、および前記第2のフィルタスタックを通して取込まれた目の像を取込むように前記少なくとも1つのレンズに向けられている、請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイアセンブリ。
- 前記少なくとも1つのレンズは、前記ヘッドマウントディスプレイアセンブリを収容するフレームの底面に対して横方向にスライドするように構成されており、前記スライドは、ジオプトリ調節を作動させて前記ヘッドマウントディスプレイアセンブリにアクセスしているユーザと関連する視力障害を矯正するように構成されている、請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイアセンブリ。
- 前記反射要素は、前記少なくとも1つのレンズに面する前記画像投影デバイスのある側面の赤外線(IR)フィルタ被覆層である、請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイアセンブリ。
- 前記反射要素はプリズムである、請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイアセンブリ。
- 前記少なくとも1つのレンズを取り囲む外周に複数の光源が配置されており、前記1つ以上の光源は、前記ヘッドマウントディスプレイアセンブリにアクセスしているユーザの目に光を導くように構成されており、前記反射要素は、前記反射要素において前記目で反射される光の一部を受信し、かつ、前記カメラに前記一部の赤外線波長を反射するように構成されている、請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイアセンブリ。
- 前記複数の光源は、前記ヘッドマウントディスプレイアセンブリにアクセスしているユーザの目に面して配置され、かつ、前記少なくとも1つのレンズを取り囲む外周に配置された複数の発光ダイオードを含む、請求項7に記載のヘッドマウントディスプレイアセンブリ。
- 前記第1のフィルタスタックは、前記第2のフィルタスタックに隣接しており、前記少なくとも1つのレンズと表示パネルとの間で積層配列に構成されており、
前記第1のフィルタスタックは、前記表示パネルと第1の四分の一波長板との間に積層された第1の直線偏光子を含み、前記第1の四分の一波長板は、前記第1の直線偏光子とビームスプリッタとの間に積層されており、
前記第2のフィルタスタックは、前記ビームスプリッタの後に積層された第2の四分の一波長板と偏光ビームスプリッタとの間に積層された偏光ビームスプリッタを含み、前記偏光ビームスプリッタは、前記第2の四分の一波長板と第2の直線偏光子との間に積層されており、前記第2の直線偏光子は、前記少なくとも1つのレンズに面する第1のフィルタスタック層において前記反射要素を含む、請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイアセンブリ。 - 光学アセンブリであって、
それ自体を通って送信される光の光路を折畳むように構成されたフィルタスタックアセンブリを備え、前記フィルタスタックアセンブリは、
少なくとも1つの部分透過レンズと、
偏光ビームスプリッタ層の第1の側面に結合された少なくとも1つの赤外線フィルタ層を含む第1のフィルタとを含み、前記偏光ビームスプリッタ層は、前記偏光ビームスプリッタ層の第2の側面で第1の四分の一波長板層に結合されており、前記フィルタスタックアセンブリはさらに、
直線偏光子に結合された第2の四分の一波長板を含み、湾曲レンズに結合されるべき第1の側面で湾曲し、前記直線偏光子に結合された第2の側面を有する第2のフィルタを含み、前記少なくとも1つの赤外線フィルタ層の第1の側面は前記少なくとも1つの部分透過レンズを含み、前記光学アセンブリはさらに、
前記フィルタスタックアセンブリの上縁部に結合された第1の縁部を有するディスプレイアセンブリと、
前記フィルタスタックアセンブリを通って受信される反射の像を取込むように構成されたカメラとを備える、光学アセンブリ。 - 前記カメラから前記フィルタスタックアセンブリまでの視線に配置された少なくとも1つの円形偏光フィルタをさらに備え、前記少なくとも1つの円形偏光フィルタは、赤外線画像コントラストを向上させ赤外線ゴースト画像を最小限にするように構成されている、請求項10に記載の光学アセンブリ。
- 前記カメラは、前記フィルタスタックアセンブリの真下に設けられ、前記像を取込むように意図されている、請求項10に記載の光学アセンブリ。
- 前記ディスプレイアセンブリの第2の縁部は、赤外線フィルタ層を有するバイザーの上縁部に結合され、前記バイザーは、前記フィルタスタックアセンブリに平行に、および、前記ディスプレイアセンブリに垂直に配設されており、前記カメラは、前記フィルタスタックアセンブリを通して受信され前記バイザーで反射された反射の像を取込むように構成されている、請求項10に記載の光学アセンブリ。
- 前記光学アセンブリは、拡張現実コンテンツを表示するうように構成されている、請求項10に記載の光学アセンブリ。
- 前記フィルタスタックアセンブリは透明であり、前記カメラは、前記光学アセンブリを収容するヘッドマウントディスプレイにアクセスしているユーザの目の像を取込むように構成されており、取込まれた前記像は、前記フィルタスタックアセンブリを通して視標追跡を行うために、前記光学アセンブリに通信可能に結合された少なくとも1つのプロセッサに提供される、請求項10に記載の光学アセンブリ。
- ヘッドマウントディスプレイシステムであって、
少なくとも1つのプロセッサと、
それ自体を通って送信される光の光路を折畳むように構成されたフィルタスタックアセンブリとを備え、前記フィルタスタックアセンブリは、
少なくとも1つの部分透過レンズと、
偏光ビームスプリッタ層の第1の側面に結合された少なくとも1つの赤外線フィルタ層を含む第1のフィルタとを含み、前記偏光ビームスプリッタ層は、前記偏光ビームスプリッタ層の第2の側面で第1の四分の一波長板層に結合されており、前記フィルタスタックアセンブリはさらに、
直線偏光子に結合された第2の四分の一波長板を含む第2のフィルタを含み、前記第2のフィルタは、第1の側面で湾曲レンズに結合されるように、および、第2の側面で前記直線偏光子に結合するように湾曲しており、前記少なくとも1つの赤外線フィルタ層の第1の側面は、前記少なくとも1つの部分透過レンズを含み、
前記ヘッドマウントディスプレイシステムはさらに表示デバイスを備え、前記表示デバイスの第1の縁部は、前記フィルタスタックアセンブリの上縁部に前記フィルタスタックアセンブリに対して垂直に結合されており、前記表示デバイスの第2の縁部は、角度を付けられたビームスプリッタフィルタの第1の縁部に結合されており、前記ビームスプリッタフィルタの前記第1の縁部は、前記フィルタスタックアセンブリに対して角度を有して傾斜しており、前記ビームスプリッタフィルタの前記第2の縁部は、前記フィルタスタックアセンブリの底縁部に結合されており、
前記ヘッドマウントディスプレイシステムはさらに、前記表示デバイスの上方で前記ヘッドマウントディスプレイシステムに配設されたカメラを備える、ヘッドマウントディスプレイシステム。 - 前記カメラは、前記ビームスプリッタフィルタから前記フィルタスタックアセンブリを通っておよび前記表示デバイスを通って受信される反射の像を取込むように構成されている、請求項16に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
- 前記カメラは、前記ヘッドマウントディスプレイシステムにアクセスしているユーザの目の動きを追跡するために、前記少なくとも1つのプロセッサに画像を提供する、請求項16に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
- 前記カメラは、40度の視野を捉える赤外線カメラである、請求項16に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
- 前記ビームスプリッタフィルタは、前記少なくとも1つの部分透過レンズの光軸に対して45度の角度で傾斜している、請求項16に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201762462584P | 2017-02-23 | 2017-02-23 | |
US62/462,584 | 2017-02-23 | ||
US15/902,811 US10545347B2 (en) | 2017-02-23 | 2018-02-22 | Compact eye tracking using folded display optics |
US15/902,811 | 2018-02-22 | ||
PCT/US2018/019500 WO2018156941A1 (en) | 2017-02-23 | 2018-02-23 | Compact eye tracking using folded display optics |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020507123A true JP2020507123A (ja) | 2020-03-05 |
JP6874143B2 JP6874143B2 (ja) | 2021-05-19 |
Family
ID=63166554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019541342A Active JP6874143B2 (ja) | 2017-02-23 | 2018-02-23 | 折畳まれたディスプレイ光学素子を用いたコンパクトな視標追跡 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US10545347B2 (ja) |
EP (1) | EP3586185B1 (ja) |
JP (1) | JP6874143B2 (ja) |
KR (2) | KR102360103B1 (ja) |
CN (2) | CN110168428B (ja) |
WO (1) | WO2018156941A1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022185492A1 (ja) * | 2021-03-04 | 2022-09-09 | カラーリンク・ジャパン 株式会社 | 光学装置 |
WO2023176658A1 (ja) * | 2022-03-14 | 2023-09-21 | 日東電工株式会社 | レンズ部および積層フィルム |
WO2023176661A1 (ja) * | 2022-03-14 | 2023-09-21 | 日東電工株式会社 | 表示システムおよび積層フィルム |
WO2023176660A1 (ja) * | 2022-03-14 | 2023-09-21 | 日東電工株式会社 | 表示システムおよび積層フィルム |
WO2023176659A1 (ja) * | 2022-03-14 | 2023-09-21 | 日東電工株式会社 | レンズ部および積層フィルム |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10664676B2 (en) * | 2017-06-12 | 2020-05-26 | Will Semiconductor (Shanghai) Co. Ltd. | Systems and methods for reducing unwanted reflections in display systems incorporating an under display biometric sensor |
JP7170736B2 (ja) | 2017-11-01 | 2022-11-14 | ヴイアールジニアズ インコーポレイテッド | 双方向性拡張または仮想現実装置 |
US10311584B1 (en) | 2017-11-09 | 2019-06-04 | Facebook Technologies, Llc | Estimation of absolute depth from polarization measurements |
CN107861247B (zh) * | 2017-12-22 | 2020-08-25 | 联想(北京)有限公司 | 光学部件及增强现实设备 |
US11378811B2 (en) | 2018-06-18 | 2022-07-05 | Facebook Technologies, Llc | Optical assembly with curved reflective polarizer for head mounted display |
DE102018121258A1 (de) | 2018-08-30 | 2020-03-05 | Vr Coaster Gmbh & Co. Kg | Head Mounted Display sowie Vergnügungseinrichtung mit einem solchen Head Mounted Display |
US20210373340A1 (en) * | 2018-09-21 | 2021-12-02 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Incorporating components inside optical stacks of headmounted devices |
US11327561B1 (en) * | 2018-09-27 | 2022-05-10 | Apple Inc. | Display system |
US10976552B2 (en) | 2018-10-12 | 2021-04-13 | Google Llc | Near-eye system having polarization waveguide |
US11372239B1 (en) * | 2018-11-01 | 2022-06-28 | Facebook Technologies, Llc | Enabling eye tracking in pancake lens optics |
US11550160B1 (en) * | 2018-11-09 | 2023-01-10 | Meta Platforms Technologies, Llc | Off-axis parabolic combiner |
US11508127B2 (en) * | 2018-11-13 | 2022-11-22 | Disney Enterprises, Inc. | Capturing augmented reality on a head mounted display |
JP7183003B2 (ja) * | 2018-11-16 | 2022-12-05 | キヤノン株式会社 | 画像表示装置、接眼光学系、及び、接眼光学系の製造方法 |
US11619808B1 (en) | 2018-11-28 | 2023-04-04 | Meta Platforms Technologies, Llc | Display and optical assembly with color-selective effective focal length |
US10630925B1 (en) | 2018-12-03 | 2020-04-21 | Facebook Technologies, Llc | Depth determination using polarization of light and camera assembly with augmented pixels |
US10855896B1 (en) | 2018-12-13 | 2020-12-01 | Facebook Technologies, Llc | Depth determination using time-of-flight and camera assembly with augmented pixels |
US10791282B2 (en) | 2018-12-13 | 2020-09-29 | Fenwick & West LLP | High dynamic range camera assembly with augmented pixels |
US10791286B2 (en) | 2018-12-13 | 2020-09-29 | Facebook Technologies, Llc | Differentiated imaging using camera assembly with augmented pixels |
US10634907B1 (en) * | 2018-12-19 | 2020-04-28 | Facebook Technologies, Llc | Eye tracking based on polarization volume grating |
US11778856B2 (en) | 2019-05-15 | 2023-10-03 | Apple Inc. | Electronic device having emissive display with light recycling |
US11749018B1 (en) | 2019-05-28 | 2023-09-05 | Apple Inc. | Eye enrollment for head-mounted enclosure |
EP3918407A1 (en) * | 2019-06-19 | 2021-12-08 | Google LLC | Head mounted display with multifocal module |
US10884202B1 (en) * | 2019-08-27 | 2021-01-05 | Facebook Technologies, Llc | Etched optical assembly housing |
US11822081B2 (en) | 2019-08-29 | 2023-11-21 | Apple Inc. | Optical module for head-mounted device |
US11885965B1 (en) * | 2019-09-23 | 2024-01-30 | Apple Inc. | Head-mounted display and display modules thereof |
EP4045964A4 (en) * | 2019-10-17 | 2023-11-08 | Magic Leap, Inc. | ATTENUATION OF LIGHT TRANSMISSION ARTIFACTS IN PORTABLE DISPLAY UNITS |
US10902623B1 (en) | 2019-11-19 | 2021-01-26 | Facebook Technologies, Llc | Three-dimensional imaging with spatial and temporal coding for depth camera assembly |
CN113631989A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-11-09 | 可来灵菇日本株式会社 | 光学装置 |
US11194160B1 (en) | 2020-01-21 | 2021-12-07 | Facebook Technologies, Llc | High frame rate reconstruction with N-tap camera sensor |
WO2021178908A1 (en) | 2020-03-06 | 2021-09-10 | Magic Leap, Inc. | Angularly selective attenuation of light transmission artifacts in wearable displays |
US11444691B2 (en) * | 2020-11-19 | 2022-09-13 | Northrop Grumman Systems Corporation | Optical free space communication apparatus using polarization |
CN113866982B (zh) * | 2021-09-24 | 2023-05-23 | 视涯科技股份有限公司 | 一种近眼显示光学模组和vr显示设备 |
CN116047758A (zh) * | 2021-10-28 | 2023-05-02 | 华为终端有限公司 | 镜头模组及头戴式电子设备 |
WO2023076519A1 (en) * | 2021-11-01 | 2023-05-04 | Kokanee Research Llc | Lens module including two lens elements separated by an air gap |
EP4184236A1 (en) * | 2021-11-18 | 2023-05-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus |
US20230168506A1 (en) * | 2021-12-01 | 2023-06-01 | Meta Platforms Technologies, Llc | High efficiency optical assembly with folded optical path |
JP2023086613A (ja) * | 2021-12-10 | 2023-06-22 | キヤノン株式会社 | 光学系及びそれを有する観察装置 |
CN114578569A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-03 | 广州立景创新科技有限公司 | 显示模块及其制造方法 |
SE2250466A1 (en) * | 2022-04-14 | 2023-10-15 | Tobii Ab | Optical system and method for manufacturing an optical system |
CN114660806A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-06-24 | 塔普翊海(上海)智能科技有限公司 | 眼动追踪光学装置、头戴显示设备及眼动追踪方法 |
WO2023209710A1 (en) * | 2022-04-24 | 2023-11-02 | Lumus Ltd. | Eye-tracking via lightguides |
JP2023170371A (ja) * | 2022-05-19 | 2023-12-01 | キヤノン株式会社 | 観察装置 |
CN117270220B (zh) * | 2023-11-23 | 2024-04-09 | 玩出梦想(上海)科技有限公司 | 光学成像装置以及头戴式显示设备 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000511306A (ja) * | 1996-10-08 | 2000-08-29 | ザ マイクロオプティカル コーポレイション | 眼鏡及びフェースマスクに対するイメージコンバイニングシステム |
JP2001356295A (ja) * | 2000-06-13 | 2001-12-26 | Minolta Co Ltd | 接眼光学系 |
JP2002107655A (ja) * | 2000-09-27 | 2002-04-10 | Minolta Co Ltd | 映像表示装置 |
US20060232862A1 (en) * | 2002-11-20 | 2006-10-19 | Microemissive Displays Limited | Dual mode optical magnification system |
EP2499960A1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-09-19 | SensoMotoric Instruments GmbH | Method for determining at least one parameter of two eyes by setting data rates and optical measuring device |
JP2013186230A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Seiko Epson Corp | 虚像表示装置 |
WO2015198477A1 (ja) * | 2014-06-27 | 2015-12-30 | 株式会社Fove | 視線検知装置 |
WO2016157485A1 (ja) * | 2015-04-01 | 2016-10-06 | フォーブ インコーポレーテッド | ヘッドマウントディスプレイ |
Family Cites Families (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3682532A (en) | 1971-02-03 | 1972-08-08 | Singer Co | Optical system to reduce image to lens distance by polarization control |
US3940203A (en) | 1975-04-01 | 1976-02-24 | Farrand Optical Co., Inc. | Image-forming apparatus |
US4093347A (en) | 1976-05-10 | 1978-06-06 | Farrand Optical Co., Inc. | Optical simulation apparatus using controllable real-life element |
US4867551A (en) | 1988-07-11 | 1989-09-19 | Perera Kalukapuge T | Display projection optical system for spectacles or sunglasses |
JP3441188B2 (ja) | 1994-10-07 | 2003-08-25 | オリンパス光学工業株式会社 | 光学系及び視覚表示装置 |
US6144439A (en) | 1997-07-29 | 2000-11-07 | Kaiser Electro-Optics, Inc. | Method and apparatus for reducing ghost images with a tilted cholesteric liquid crystal panel |
WO1999023524A1 (en) | 1997-10-30 | 1999-05-14 | The Microoptical Corporation | Eyeglass interface system |
US6271969B1 (en) * | 1998-12-11 | 2001-08-07 | Agilent Technolgoies, Inc. | Folded optical system having improved image isolation |
US6487021B1 (en) * | 1999-06-22 | 2002-11-26 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Head-mounted display |
CN1316063A (zh) * | 1999-07-02 | 2001-10-03 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 头戴型显示器 |
US6400493B1 (en) | 1999-10-26 | 2002-06-04 | Agilent Technologies, Inc. | Folded optical system adapted for head-mounted displays |
US6563638B2 (en) | 2001-04-26 | 2003-05-13 | Raytheon Company | Wide-angle collimating optical device |
US6853491B1 (en) * | 2003-11-26 | 2005-02-08 | Frank Ruhle | Collimating optical member for real world simulation |
WO2012058652A2 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | Drexel University | Tunable electro-optic filter stack |
US8477425B2 (en) | 2010-02-28 | 2013-07-02 | Osterhout Group, Inc. | See-through near-eye display glasses including a partially reflective, partially transmitting optical element |
US8488246B2 (en) | 2010-02-28 | 2013-07-16 | Osterhout Group, Inc. | See-through near-eye display glasses including a curved polarizing film in the image source, a partially reflective, partially transmitting optical element and an optically flat film |
US8472120B2 (en) | 2010-02-28 | 2013-06-25 | Osterhout Group, Inc. | See-through near-eye display glasses with a small scale image source |
US9134534B2 (en) | 2010-02-28 | 2015-09-15 | Microsoft Technology Licensing, Llc | See-through near-eye display glasses including a modular image source |
US8941559B2 (en) * | 2010-09-21 | 2015-01-27 | Microsoft Corporation | Opacity filter for display device |
US9292973B2 (en) * | 2010-11-08 | 2016-03-22 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Automatic variable virtual focus for augmented reality displays |
US8998414B2 (en) * | 2011-09-26 | 2015-04-07 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Integrated eye tracking and display system |
CN102402005B (zh) | 2011-12-06 | 2015-11-25 | 北京理工大学 | 自由曲面双焦面单目立体头盔显示器装置 |
US9001030B2 (en) * | 2012-02-15 | 2015-04-07 | Google Inc. | Heads up display |
IL219907A (en) * | 2012-05-21 | 2017-08-31 | Lumus Ltd | Integrated head display system with eye tracking |
WO2014013704A1 (ja) * | 2012-07-20 | 2014-01-23 | 株式会社Jvcケンウッド | 車両用表示制御装置 |
US11000714B2 (en) * | 2013-03-01 | 2021-05-11 | Draeger Safety Uk Limited | Breathing apparatus equipment |
US9880325B2 (en) | 2013-08-14 | 2018-01-30 | Nvidia Corporation | Hybrid optics for near-eye displays |
KR102259103B1 (ko) * | 2013-09-06 | 2021-06-01 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 눈 추적기능을 갖는 헤드 마운트 디스플레이 |
JP6115420B2 (ja) * | 2013-09-17 | 2017-04-19 | 株式会社Jvcケンウッド | 画像表示装置 |
US10642044B2 (en) | 2014-04-09 | 2020-05-05 | 3M Innovative Properties Company | Near-eye display system having a pellicle as a combiner |
CN106164745B (zh) * | 2014-04-09 | 2020-04-24 | 3M创新有限公司 | 头戴式显示器和低醒目性瞳孔照明器 |
US9507066B2 (en) | 2014-06-30 | 2016-11-29 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Eyepiece for near eye display system |
US9606354B2 (en) | 2014-07-17 | 2017-03-28 | Google Inc. | Heads-up display with integrated display and imaging system |
US20160363995A1 (en) | 2015-06-12 | 2016-12-15 | Seeing Machines Limited | Circular light element for illumination of cornea in head mounted eye-tracking |
WO2016204433A1 (en) * | 2015-06-15 | 2016-12-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Head mounted display apparatus |
EP3337164B1 (en) * | 2015-08-11 | 2021-10-27 | Sony Interactive Entertainment Inc. | Head-mounted display |
US9599761B1 (en) * | 2015-09-03 | 2017-03-21 | 3M Innovative Properties Company | Thermoformed multilayer reflective polarizer |
US10133074B2 (en) | 2016-02-04 | 2018-11-20 | Google Llc | Compact near-eye display optics for higher optical performance |
US10095036B2 (en) | 2016-02-04 | 2018-10-09 | Google Llc | Compact near-eye display optics |
CN205880364U (zh) * | 2016-06-30 | 2017-01-11 | 北京小鸟看看科技有限公司 | 一种目镜系统和头戴显示设备 |
KR20180043072A (ko) * | 2016-10-19 | 2018-04-27 | 삼성전자주식회사 | 렌즈 유닛 및 이를 포함하는 투시형 디스플레이 장치 |
US10310598B2 (en) * | 2017-01-17 | 2019-06-04 | Facebook Technologies, Llc | Varifocal head-mounted display including modular air spaced optical assembly |
-
2018
- 2018-02-22 US US15/902,811 patent/US10545347B2/en active Active
- 2018-02-23 EP EP18709899.1A patent/EP3586185B1/en active Active
- 2018-02-23 KR KR1020217011407A patent/KR102360103B1/ko active IP Right Grant
- 2018-02-23 JP JP2019541342A patent/JP6874143B2/ja active Active
- 2018-02-23 CN CN201880005932.1A patent/CN110168428B/zh active Active
- 2018-02-23 WO PCT/US2018/019500 patent/WO2018156941A1/en unknown
- 2018-02-23 CN CN202110739952.5A patent/CN113589526B/zh active Active
- 2018-02-23 KR KR1020197024837A patent/KR102243992B1/ko active IP Right Grant
-
2019
- 2019-12-18 US US16/718,533 patent/US11347061B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000511306A (ja) * | 1996-10-08 | 2000-08-29 | ザ マイクロオプティカル コーポレイション | 眼鏡及びフェースマスクに対するイメージコンバイニングシステム |
JP2001356295A (ja) * | 2000-06-13 | 2001-12-26 | Minolta Co Ltd | 接眼光学系 |
JP2002107655A (ja) * | 2000-09-27 | 2002-04-10 | Minolta Co Ltd | 映像表示装置 |
US20060232862A1 (en) * | 2002-11-20 | 2006-10-19 | Microemissive Displays Limited | Dual mode optical magnification system |
EP2499960A1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-09-19 | SensoMotoric Instruments GmbH | Method for determining at least one parameter of two eyes by setting data rates and optical measuring device |
JP2013186230A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Seiko Epson Corp | 虚像表示装置 |
WO2015198477A1 (ja) * | 2014-06-27 | 2015-12-30 | 株式会社Fove | 視線検知装置 |
WO2016157485A1 (ja) * | 2015-04-01 | 2016-10-06 | フォーブ インコーポレーテッド | ヘッドマウントディスプレイ |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022185492A1 (ja) * | 2021-03-04 | 2022-09-09 | カラーリンク・ジャパン 株式会社 | 光学装置 |
JP7153809B1 (ja) * | 2021-03-04 | 2022-10-14 | カラーリンク・ジャパン 株式会社 | 光学装置 |
WO2023176658A1 (ja) * | 2022-03-14 | 2023-09-21 | 日東電工株式会社 | レンズ部および積層フィルム |
WO2023176661A1 (ja) * | 2022-03-14 | 2023-09-21 | 日東電工株式会社 | 表示システムおよび積層フィルム |
WO2023176660A1 (ja) * | 2022-03-14 | 2023-09-21 | 日東電工株式会社 | 表示システムおよび積層フィルム |
WO2023176659A1 (ja) * | 2022-03-14 | 2023-09-21 | 日東電工株式会社 | レンズ部および積層フィルム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20190104424A (ko) | 2019-09-09 |
CN110168428A (zh) | 2019-08-23 |
KR20210045519A (ko) | 2021-04-26 |
WO2018156941A1 (en) | 2018-08-30 |
US20180239146A1 (en) | 2018-08-23 |
US10545347B2 (en) | 2020-01-28 |
CN113589526A (zh) | 2021-11-02 |
JP6874143B2 (ja) | 2021-05-19 |
CN110168428B (zh) | 2021-07-06 |
EP3586185A1 (en) | 2020-01-01 |
US11347061B2 (en) | 2022-05-31 |
CN113589526B (zh) | 2023-09-15 |
KR102360103B1 (ko) | 2022-02-08 |
EP3586185B1 (en) | 2023-02-15 |
US20200124857A1 (en) | 2020-04-23 |
KR102243992B1 (ko) | 2021-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6874143B2 (ja) | 折畳まれたディスプレイ光学素子を用いたコンパクトな視標追跡 | |
CN108351526B (zh) | 紧凑型近眼显示光学件 | |
US20210278674A1 (en) | Compact near-eye display optics for higher optical performance | |
US10459230B2 (en) | Compact augmented reality / virtual reality display | |
US10133074B2 (en) | Compact near-eye display optics for higher optical performance | |
TWI601979B (zh) | 利用同軸眼睛成像之近眼顯示裝置及方法 | |
US8259239B2 (en) | Polarized head-mounted projection display | |
KR102264765B1 (ko) | 컴팩트한 시선추적 기능의 헤드 탑재형 디스플레이 | |
JP2022009123A (ja) | 基材導波光学装置 | |
US10600352B1 (en) | Display device with a switchable window and see-through pancake lens assembly | |
TW201921029A (zh) | 寬視場個人顯示裝置 | |
US20170108702A1 (en) | Near-eye display system | |
CN107102440A (zh) | 头戴式/护罩式/手持式显示方法及显示装置 | |
TW201805691A (zh) | 反射式放大虛像顯示模組 | |
TWM536362U (zh) | 反射式放大虛像顯示模組 | |
CN1570702A (zh) | 具视焦距压缩组的单体双折射影像显示装置 | |
CN1570693A (zh) | 双体折射成像显示机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190730 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190730 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200605 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200901 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201026 |
|
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: 20210323 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210421 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6874143 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |