JP2024069241A - オーバーラップするプロジェクター組立体を有するニアアイディスプレイ - Google Patents
オーバーラップするプロジェクター組立体を有するニアアイディスプレイ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024069241A JP2024069241A JP2024024029A JP2024024029A JP2024069241A JP 2024069241 A JP2024069241 A JP 2024069241A JP 2024024029 A JP2024024029 A JP 2024024029A JP 2024024029 A JP2024024029 A JP 2024024029A JP 2024069241 A JP2024069241 A JP 2024069241A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- projector
- loe
- arrangement
- partial
- 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.)
- Pending
Links
- 230000000712 assembly Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000429 assembly Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims description 61
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000004418 eye rotation Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005043 peripheral vision Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 1
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 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
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
-
- 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
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
-
- 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
- G02B27/0179—Display position adjusting means not related to the information to be displayed
- G02B2027/0187—Display position adjusting means not related to the information to be displayed slaved to motion of at least a part of the body of the user, e.g. head, eye
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Abstract
【課題】ディスプレイ、および観察者の目に画像を供給する方法を提供する。【解決手段】そのディスプレイは少なくとも2つのプロジェクター組立体を含む。各々プロジェクター組立体は、導光光学素子(LOE)と、部分画像を生成し観察者の目の方へ外結合するためにLOEへ部分画像を導入するように配置された画像プロジェクター配置を含む。少なくとも2つのプロジェクター組立体は、部分的なオーバーラップをもって観察者の目へ画像を表示するように協働する。ディスプレイは、さらに、画像プロジェクター配置に関連し、画像の1番目と2番目の部分の間の部分的なオーバーラップの領域の選択されたピクセルのピクセル強度を減少するように構成された制御装置を含み、結果として画像の認められた均一性を向上させる。【選択図】図2C
Description
本発明はディスプレイ、特に、観察者の目に画像を供給するためのディスプレイに関する。
ニアアイディスプレイなどの適用のために、大きなフィールドがある投影画像は望ましい。これは、単一画像プロジェクターから導波路に大きなフィールドの画像を導入することにより典型的に達成される。導波路は、投影画像の開口を拡張し、これにより、大きなフィールド画像で目を照射する。
しかしながら、そのような開口拡張を達成するために、大きなプロジェクターおよび/または大きな光学系が典型的に要求される。それはディスプレイが所望の適用において使用可能なために小さくなければならないニアアイディスプレイおよび他の適用で使用するにあたり不利になる。さらに、与えられた導波路からのフィールドの角度寸法および外結合する配置は、内反射によって伝播するように導波路内に捕捉することができる角度の範囲などの幾何学的な光学的考慮、および導波路内の画像とその共役との間のオーバーラップの回避によって制限されている。
本発明の教示によって、観察者の目に画像を供給するためのディスプレイであって、該ディスプレイは、(a)少なくとも2つのプロジェクター組立体であって、各々プロジェクター組立体は(i)1対の平行な外部表面を有する導光光学素子(LOE)と、(ii)部分画像を生成する画像プロジェクター配置であって、前記画像プロジェクター配置は前記一対の平行な外部表面からの内反射によってLOE内で伝播するように、前記画像プロジェクター配置からLOEの中へ前記部分画像を導入するために配置され、各々のプロジェクター組立体は、LOEに関係して外結合する配置を含み、観察者の目へLOEから前記部分画像を外結合するために構成される、前記画像プロジェクター配置と、を含み、ここで、前記プロジェクター組立体の第1のプロジェクター組立体のLOEは、前記プロジェクター組立体の第2のプロジェクター組立体のLOEとオーバーラップする関係の中で、第1のプロジェクター組立体が画像の第1の部分に対応する第1の部分画像を投影し、また前記第2のプロジェクター組立体は画像の第2の部分に対応する第2の部分画像を投影するように配置され、少なくとも2つのプロジェクター組立体が、観察者の目へ画像を表示するために協働するように、画像の前記第1の部分および前記第2の部分の部分的なオーバーラップを有する、少なくとも2つのプロジェクター組立体と;(b)少なくとも1つのプロセッサを含む制御装置であって、前記制御装置は、少なくとも前記第1のプロジェクター組立体と前記第2のプロジェクター組立体の前記画像プロジェクター配置に対応付けられており、第1画像プロジェクター配置と第2の画像プロジェクター配置の少なくとも1つによって投影された選択されたピクセルのピクセル強度を減少するように構成され、前記選択されたピクセルは、画像の認められた均一性を向上させるために、画像の前記第1の部分と前記第2の部分の間での前記部分的なオーバーラップの領域に存在する、少なくとも1つのプロセッサを含む制御装置と、を含む、ディスプレイが提供される。
さらにある本発明の教示によって、観察者の目に画像を供給するためのディスプレイであって、該ディスプレイは、(a)プロジェクター組立体であって、該プロジェクター組立体は(i)一対の平行な外部表面を有する導光光学素子(LOE)、および相互に平行な反射面の2つの非平行なセットであって、前記LOEはそれを通って伝播する画像の2D開口配置のために構成される、LOE、および前記2つの非平行なセット、(ii)画像の少なくとも第1の部分、および画像の少なくとも第2の部分にそれぞれ対応する少なくとも2つの部分的画像を生成する、少なくとも2つの画像プロジェクター配置であって、該少なくとも2つの画像プロジェクター配置は、前記一対の平行な外部表面から内反射によってLOE内で少なくとも2つの部分的画像を伝搬するために、少なくとも2つの部分画像を、LOEへ導入するために配置される少なくとも2つの画像プロジェクター配置と、を含み、該プロジェクター組立体は、LOEに関連して外結合する配置を含み、LOEから観察者の目へ部分画像を外結合するために構成され、少なくとも2つのプロジェクター組立体が観察者の目へ画像を表示するよう協働するように、画像の前記少なくとも第1の部分と、画像の前記少なくとも第2の部分は、部分的なオーバーラップを有するプロジェクター組立体と;(b)少なくとも1つのプロセッサを含む制御装置であって、該制御装置は、前記、少なくとも2つの画像プロジェクター配置と対応付けられており、前記第1の画像プロジェクター配置および前記第2の画像プロジェクター配置の少なくとも1つによって投影された選択されたピクセルのピクセル強度を減少させるように構成され、前記選択されたピクセルは、画像の認められた均一性を向上させるために、画像の前記第1の部分および画像前記第2の部分の間の前記部分的なオーバーラップの領域の中にある少なくとも1つのプロセッサを含む制御装置と、を含むことを特徴とする、ディスプレイが提供される。
本発明の教示によれば、観察者の目に画像を供給する方法であって、該方法は、第1のLOEおよび第1の画像プロジェクター配置を含む第1のプロジェクター組立体によって、観察者に外結合するための画像の第1の部分に対応する第1の部分画像を生成する工程と;第2のLOEおよび第2の画像プロジェクター配置を含む第2のプロジェクター組立体によって、観察者に外結合するための画像の第2の部分に対応する第2の部分画像を生成する工程であって、第1のLOEおよび第2のLOEは、オーバーラップの関係の中で、画像の前記第1の部分および前記第2の部分が部分的なオーバーラップを有する観察者に外結合するように配置されて、プロジェクター組立体が観察者の目へ画像を表示するように協働する、工程と;第1の画像プロジェクター配置および第2の画像プロジェクター配置に関連した制御装置によって、前記部分的なオーバーラップの領域のピクセルの部分集合を決定する工程と;制御装置によってピクセルの前記部分集合中の選択されたピクセルの強度を減少させる工程であって、前記選択されたピクセルは、画像の認められた均一性を向上させるために前記第1の画像プロジェクター配置および前記第2の画像プロジェクター配置の少なくとも1つによって投影される、工程と、を含む方法が提供される。
本発明のいくつかの態様によれば、ディスプレイは、少なくとも第3のプロジェクター組立体を含み、少なくとも第3のプロジェクター組立体は、(i)1対の平行な外部表面を有するLOEと、(ii)画像の第3の部分に対応する第3の部分画像を生成する画像プロジェクター配置であって、前記画像プロジェクター配置は、前記一対の平行な外部表面からの内反射によってLOE内で伝播するように、LOEの中へ前記画像プロジェクター配置から画像の第3の部分を導入するために配置され、少なくとも第3のプロジェクター組立体は、LOEに関係した外結合する配置を含み、LOEから観察者の目に向かって、第3の部分画像を外結合するために構成される、画像プロジェクター配置と、を含み、ここで、少なくとも第3のプロジェクター組立体のLOEは、少なくとも3つのプロジェクター組立体が観察者の目に画像を表示するように協働するように、第1のプロジェクター組立体と第2のプロジェクター組立体の少なくとも1つのLOEとオーバーラップする関係において配置され、ここで、制御装置は、少なくとも第3のプロジェクター組立体の画像プロジェクター配置にさらに関連付けられ、1つのプロジェクター組立体の少なくとも1つの画像プロジェクター配置によって投影された、選択されたピクセルのピクセル強度を減少するように構成され、選択されたピクセルは、画像の少なくとも2つの部分の間の部分的なオーバーラップの領域である。
本発明のいくつかの態様によれば、前記第1の部分画像と前記第2の部分画像は共通したピクセルのセットを共有し、減少した強度の前記選択されたピクセルが、共通したピクセルの前記セットの部分集合である。
本発明のいくつかの態様によれば、前記制御装置は、オーバーラップ領域調節入力に反応して、共通のピクセルの前記セットの部分集合の選択を変える。
本発明のいくつかの態様によれば、前記オーバーラップ領域調節入力は瞳孔位置センサーに由来する。
本発明のいくつかの態様によれば、前記オーバーラップ領域調節入力は手動のユーザー入力に由来する。
本発明のいくつかの態様によれば、制御装置は、部分的なオーバーラップの前記領域にわたって第1のプロジェクター配置によって投影された、前記選択されたピクセルの強度を徐々に減少させ、かつ部分的なオーバーラップの前記領域を横切って第2のプロジェクター配置によって投影された、前記選択されたピクセルの強度を徐々に増加させるように構成される。
本発明のいくつかの態様によって、第2のプロジェクター組立体は、画像の第3の部分に対応する第3の部分画像を生成し、画像の前記第1の部分、前記第2の部分、および第3の部分が部分的なオーバーラップを有するように、第3の部分画像を第2の画像プロジェクター組立体のLOEへ導入するために配置される第2の画像プロジェクター配置を含み、ここで制御装置は、さらに前記第2の画像プロジェクター配置に関連付けられ、少なくとも1つのプロジェクター組立体の少なくとも1つの画像プロジェクター配置によって投影された、選択されたピクセルのピクセル強度を減少するように構成され、選択されたピクセルは、画像の少なくとも2つの部分の間の部分的なオーバーラップの領域である。
本発明のいくつかの態様によれば、前記少なくとも2つのプロジェクター組立体の前記LOEが、互いに平行に配置される。
本発明のいくつかの態様によれば、前記少なくとも2つのプロジェクター組立体の前記LOEが、互いに非平行に配置される。
本発明のいくつかの態様によれば、LOEは、観察者あるいは観察者の目のまわりに伸長するか、あるいは観察者あるいは観察者の目を部分的に包含するために配置され、ディスプレイは、さらに、LOEの端部とともに光学上平滑な移行を形成する、前記LOEの間の観察者のまわりで配置された1つ以上の屈折率が一致した媒体を含む。
本発明は、添付の図面を参照してほんの一例として本明細書に記載される。
図1Aはアイボックスの上に広いフィールドを投影することを概略的に示す;
図1Bはアイボックスの上に狭いフィールドを投影することを概略的に示す;
図1Cはアイボックスの上に狭いフィールドの組み合わせを投影することを概略的に示す;
図2Aは第1のプロジェクター組立体がLOEおよび画像プロジェクター配置を有していることを概略的に示す;
図2Bは第2のプロジェクター組立体がLOEおよび2つの画像プロジェクター配置を有していることを概略的に示す;
図2Cはいくつかの実施形態による本発明のディスプレイを概略的に示す;
図2Dはプロジェクター組立体の横断面図および異なる瞳孔の方へ外結合することを概略的に示す;
図2Eはプロジェクター組立体の横断面図および異なる瞳孔の方へ外結合することを概略的に示す;
図2Fは第1の瞳孔位置の角度空間の中で投影されたフィールドでの選択されたポイントを概略的に示す;
図2Gは第2の瞳孔位置で角度空間の中で投影されたフィールドでの選択されたポイントを概略的に示す;
図3Aは投影画像のパワー強度の角度分布の例を示す;
図3Bは投影画像のパワー強度の角度分布の例を示す;
図3Cは投影画像のパワー強度の角度分布の例を示す;
図3Dは投影画像のパワー強度の角度分布の例を示す;
図3Eは投影画像のパワー強度の角度分布の例を示す;
図4Aは本発明によるディスプレイの異なる構成の横断面図を概略的に示す;
図4Bは本発明によるディスプレイの異なる構成の横断面図を概略的に示す;
図4Cは本発明によるディスプレイの異なる構成の横断面図を概略的に示す;
図5Aは2D拡張画像のために構成されたディスプレイの第1実施形態を概略的に示す;
図5Bは水平に結合した画像を概略的に示す;
図5Cは垂直に結合した画像を概略的に示す;
図6は2D拡張画像のための構成されたディスプレイの第2の実施形態を概略的に示す;
図7はある実施形態に合わせたディスプレイの機能ブロック図例を概略的に示す;
図8はある実施形態に合わせた観察者の目へ画像を表示する方法のフローチャート例を示す;
図9Aは代替実施形態による投影画像のパワー強度の角度分布の例を示す。
図9Bは代替実施形態による投影画像のパワー強度の角度分布の例を示す。
図9Cは代替実施形態による投影画像のパワー強度の角度分布の例を示す。
<好ましい実施形態の説明>
本発明は、単一の大きなフィールド画像として観察者によって組み合わせられ、そして見られるための複数の部分的で狭いフィールド画像を投影することにより、小さなサイズの光学系を使用して、大きなフィールド画像を投影するためのディスプレイを提供する。
本発明は、単一の大きなフィールド画像として観察者によって組み合わせられ、そして見られるための複数の部分的で狭いフィールド画像を投影することにより、小さなサイズの光学系を使用して、大きなフィールド画像を投影するためのディスプレイを提供する。
本明細書に使用されるような語「フィールド(Field)」は投影画像の視野を指すよう理解されるべきである。
本明細書に使用されるような語「アイボックス」は、画像を見る間、瞳孔が存在すると予想される一般的な領域を指すよう理解されるべきである。異なる観察者(例えば、瞳孔間距離「IPD」に基づいた)によって、および所定の観察者の異なった時刻(例えば、眼球回転に基づいた)によってさえ、アイボックスでの実際の瞳孔位置が変わるであろうことが期待される。
本発明によるディスプレイの原理と動作は、図面と添付する明細書を参照して一層よく理解されうる。
ここで図面を参照して、図1Aはアイボックスの上に広いフィールドを投影することを概略的に例証する。画像ジェネレータ(10a)は、光線を平行化しアイボックス(14)を照射する光学系(12a)の上へ光線を伝導する。図1Aから明らかなように、大きなフィールドをもつ画像を生成するために、光学系(12a)は比較的大きくなければならない。さらに図1Aから明白なように、光学系(12a)を通じて伝導される光線(16a)の実質的な量は、アイボックス(14)の外側で落ち、したがって瞳孔によって見えない意味において、「浪費」される。
図1Bはアイボックスの上に狭いフィールドを投影することを概略的に例証する。狭いフィールドにとっては、画像ジェネレータ(10b)および光学系(12b)は、大きなフィールド(図1Aのように)を投影するのに必要な画像ジェネレータと光学系と比較して、より小さくなり得る。追加的に、より少数の光線(16b)は、図1Aに関連したアイボックス(14)の外側で落ち、平行にされた光線のほとんどは、アイボックス(14)に達する。しかしながら、フィールドは、図1Aのそれと比べ、比較的狭くなる。(そしてさらに人が本来有する世界の視界よりさらに狭い)結果として、観察者に体験を見せる望ましい画像よりも小さいものになる。
図1Cはアイボックスの上に狭いフィールドの組み合わせを投影することを概略的に例証する。複数の画像ジェネレータ(10c)は、狭いフィールド部分画像を投影する独立した別々の画像ジェネレータと共に、互いに結合して使用され、その結果、最終的な画像の達するアイボックス(14)がはるかに広いフィールド画像となる。図1Cより明らかなように、画像ジェネレータ(10c)と光学系(12c)は小さくなりえる(図1Bのように)。これは、アイボックス(14)の外部に落ちる光線(16c)がほとんどなくなる結果を導き、観察者は依然として有利に広いフィールド画像、つまり組み合わされた複数の狭いフィールドの部分画像を見る。図1Cで、破線はオーバーラップする画像データ(破線は中心画像ジェネレータから、一点鎖線は、左の画像ジェネレータから)を表わし、それは好ましくは観察者の連続性の認知を生成するために好適に実装される。物理的制約のために、このオーバーラップは、クロスオブスキュレーション(cross obscuration)無しに、従来の光学系によって生成されることができない。本発明の一態様によれば、光導光光学素子(LOE)(本明細書では「導波路」とも言う)はクロスオブスキュレーションなしに、このオーバーラップを生成するために使用される。導波路は、それに導入された光線の全内部反射のための1対の平行な外部表面を有する。
画像投影および組み合わせ
図2Aは、LOE(28a)および画像プロジェクター配置(20a)を有する画像プロジェクター組立体(5a)の第1実施形態を概略的に例証する。画像は光線を表わす破線として示される。画像プロジェクター配置(20a)は部分画像を生成し、投影し、導波路(28a)へ部分画像を結合する。いくつかの実施形態において、画像プロジェクター配置は、光源、シリコン基板上の液晶、あるいは「LCOS」などの空間光変調器と平行化光学系を含む。当該技術の中で知られているように、これらの構成部品は、例えば偏光ビーム・スプリッター(PBS)立方体のように、多くのビームスプリッタ・プリズムの表面上で構成されるのは有利であり得る。
図2Aは、LOE(28a)および画像プロジェクター配置(20a)を有する画像プロジェクター組立体(5a)の第1実施形態を概略的に例証する。画像は光線を表わす破線として示される。画像プロジェクター配置(20a)は部分画像を生成し、投影し、導波路(28a)へ部分画像を結合する。いくつかの実施形態において、画像プロジェクター配置は、光源、シリコン基板上の液晶、あるいは「LCOS」などの空間光変調器と平行化光学系を含む。当該技術の中で知られているように、これらの構成部品は、例えば偏光ビーム・スプリッター(PBS)立方体のように、多くのビームスプリッタ・プリズムの表面上で構成されるのは有利であり得る。
画像プロジェクター配置(20a)は、内反射によって一対の平行な外部表面から導波路内へ部分画像を伝播させるように、導波路へ部分画像を導入するために配置される。導波路の中への部分画像の導入は、適切な光学的配置によって達成され、内結合する構成として参照される。該内結合する構成は、典型的には、LOEあるいはLOEの主要な表面、および/または、1つ以上の、それらの表面の一つに関連するか、LOEの内部に位置付けられるかもしれない内結合する反射器の側端に関連した適切に角のある表面を備えたプリズムを含む。内結合する構成を含む画像プロジェクター配置の詳細は、発明の開示の単純化のために、概略図から省略される。LOE(28a)に関連して外結合する配置(7a)(LOEにおける破線の長方形として示される)は導波路から観察者の目へ部分画像を外結合するために配置される。
いくつかの実施形態では、プロジェクター配置(20a)は広い光学的配置でありえるか、あるいは側方の開口配置のための明確な光学的配置が含まれうる。外結合する配置(7)は、すべて当該技術において知られるように、1セット以上の傾斜した角があり、相互に平行な内部の部分反射面として、あるいは回折の光学素子として典型的に実装される。画像照射が観察者の目の方へ外結合されるLOEの一般領域は、破線によって指示される。
図2Bは、LOE(28b)および2の画像プロジェクター配置(20b1)と(20b2)を有するプロジェクター組立体(5b)の第2の実施形態を概略的に例証する。2つの画像プロジェクター配置(20b1)および(20b2)は、明確な部分画像(光線を表わす破線として示される)を生成し投影する。部分画像は、導波路(28b)に内結合されている。その結果、各々部分画像が(それぞれの外結合する配置(7b1)および(7b2)を介して)観察者の方へ外結合される。部分画像は該導波路に関連して異なる角度で導波路に内結合される。その結果、外結合された画像は重ならない。画像プロジェクター配置の開口間に間隙があることは図2Bから明白であり、これは、外結合された部分画像の中での対応する間隙を導く。
図2Cは、本発明によるディスプレイ(70)の実施形態を概略的に例証する。原則として、2つ以上のプロジェクター組立体がありうるが、ディスプレイ(70)は、プロジェクター組立体(5a)(図2A)およびプロジェクター組立体(5b)(図2B)の組み合わせによって実装される。プロジェクター組立体(5a)は画像プロジェクター配置(20a)およびLOE(28a)を含む。画像プロジェクター配置(20a)は画像の第1の部分に対応する第1の部分画像を生成し投影するように構成される。画像プロジェクター配置(20a)は、第1の部分画像をLOE(28a)の中へ導入するために配置され、その結果、LOE内で一対の平行な外部表面のLOEからの内反射によって、第1の部分画像を伝播させる。LOE(28a)に関連した外結合する配置(7a)(LOE上で点線の長方形として示される)は、導波路から観察者の目へ第1の部分画像を外結合するために配置される。
プロジェクター組立体(5b)は画像プロジェクター配置(20b1)と(20b2)、およびLOE(28b)を含む。画像プロジェクター配置(20b1)は、画像の第2の部分に対応する第2の部分画像を生成し投影するように構成される。画像プロジェクター配置(20b2)は画像の第3の部分に対応する第3の部分画像を生成し投影するように構成される。画像プロジェクター配置(20b1)と(20b2)は、LOE(28b2)へ、第2および第3の部分画像をそれぞれ導入するために配置され、その結果、一対の平行な外部表面のLOEからの内反射によってLOE内で部分画像を伝播させる。LOE(28b)に関連した外結合する配置(7b1)、(7b2)(LOEにおける点線の長方形として示される)は、導波路から観察者の目へ、第2および第3の部分画像をそれぞれ外結合するために配置される。実際には、外結合する配置(7a)はプロジェクター組立体(5a)に関連しているが、図2Cでは、外結合された部分画像のオーバーラッピングの効果を例証するために、プロジェクター組立体(5b)の上で示されていることに留意されたい。
図2Cで示される実施形態では、第1の部分画像(画像プロジェクター配置(20a)によって投影された)は、第2の部分画像(画像プロジェクター配置(20b1)によって投影された)および第3の部分画像(画像プロジェクター配置(20b2)によって投影された)に部分的にオーバーラップする。LOE(28a)と(28b)は、互いに関してのオーバーラッピングの関係の中で配置され、その結果、プロジェクター組立体(5a)と(5b)が観察者の目へ画像を表示するように協働する。
LOE(28a)はLOE(28b)の後ろに位置することとして示されているが、原則的に、LOE(28a)が、あるいはLOE(28b)の前にありうることが注意されるべきである。エアギャップまたはエアギャップをシミュレートする層は、LOEの光を導く特性を維持するために典型的に必要であるが、好ましくは、LOE(28a)および(28b)はできる限りお互い近接してあるべきである。画像プロジェクターの一部がLOEの側面上に拡張するなど画像プロジェクター配置がその関連する導波路より広い場合、いくつかの実施形態では、LOEの側面に対抗して拡張する画像プロジェクター配置(20b1)と(20b2)を有することは望ましい。
好ましくは、観察者の瞳孔がアイボックスの中の別位置にいる場合、ピクセル強度均一性と同様にフィールドと開口の連続性も維持されるべきである。
プロジェクター組立体がオーバーラップした部分画像を外結合することは、図2Cから容易に明白であるべきであるが、観察者に外結合されたオーバーラップするピクセルのすべてが瞳孔を照射するとは限らないことは、図2D-2Eを参照して下に詳述されるように、それほど明白ではないかもしれない。
図2Dおよび2Eは、プロジェクター組立体(5a)および(5b)についての上から見下ろした横断面視を概略的に例証し、部分的にオーバーラップした部分画像がアイボックス(14)の方へ外結合したことを示している。図2Dは全体的な視野の左半分の中の2つのピクセルに対応する光線方向を示し、該2つのピクセルはプロジェクター配置(20a)および(20b1)によって生成され、外結合する配置(7a)および(7b1)によって、それぞれ外結合される。図2Eは全体的な視野の右半分の中の2つのピクセルに対応する光線方向を示し、該2つのピクセルは、プロジェクター配置(20a)および(20b2)によって生成され、外結合する配置(7a)および(7b2)によって、それぞれ外結合している。これらのピクセルは本発明のある態様についての理解を促進するために選ばれたが、使用中に、全体的な画像のすべてのピクセルが観察者に同時に外結合されることが理解されるだろう。可能性のある2つの瞳孔の位置(15a)と(15b)は、各々図の2Dおよび2Eに示される。
図2Fおよび2Gは図2Dおよび2Eに対応し、各々、瞳孔位置(15a)(図2Fで示される)および瞳孔位置(15b)(図2Gで示される)で瞳孔によって観察されるような角度間隔中の投影されたフィールドの中で選択されたポイント(ピクセル)を概略的に例証する。図2Fおよび2Gは、観察者の瞳孔位置による認められた画像中の変化を例証する。
「オーバーラップ領域(overlap region)」、「オーバーラップの領域(region(s) of overlap)」および「部分的なオーバーラップの領域(region of overlap)」は、1つ以上の画像投影構成によって同時に投影される画像データを参照するために使用されうる。注意されるように、典型的に、オーバーラップの領域内のピクセルの部分集合は、どんな時間でも両方のプロジェクターから瞳孔を照射するだろう。(ただ1つのプロジェクターから目に達する他のピクセル、一方、他のプロジェクターからの光は瞳孔の左または右に落ちる)
ここで、図2Fおよび2Gを参照すると、ピクセル(1000F)、(1002F)、(2002F)および(2000F)は、光線(1000)、(1002a/b)、(2002a/b)および(2000)によってそれぞれ生成される(図2D-2Eで示される)。図2Fおよび2Gの両方において、画像のフィールド内の同一の位置で、それらが位置づけられることにより示されるように、同様に番号を付けられたピクセルは同一画像情報に相当する。
ここで図2Fを参照すると、ピクセル(1002F)は、光線(1002a)と光線(1002b)によって観察者に向かって同時に外結合される(それぞれ画像プロジェクター配置(20a)および(20b1)から発して)。これらの光線の両方は瞳孔を照射する。他方では、ピクセル(2002F)も、光線(2002a)および(2002b)である2つの光線によって観察者に向かって同時に外結合される(それぞれ画像プロジェクター(20a)および(20b2)から発して)。しかしながら、この場合、光線(2002b)だけが瞳孔を照射する。
対照的に、瞳孔が瞳孔位置(15b)にいる場合、逆が真であり、ここではピクセル(1002F)のために、光線(1002b)だけが瞳孔を照射する。一方、ピクセル(2002F)のために、光線(2002a)および(2002b)の両方が瞳孔を照射する。
このように、瞳孔位置(15a)に対して、オーバーラップの領域内の「選択されたピクセル」は好ましくは(2002F)ではなくピクセル(1002F)を含む。瞳孔位置(15b)に対しては、オーバーラップの領域内の選択されたピクセルは好ましくは(1002F)ではなくピクセル(2002F)を含む。
瞳孔位置の両方(15a)と(15b)において、ピクセル(1000F)、および、(2000F)のどちらもオーバーラップ領域に含まれず、それは、これらのピクセルの各々は、1つの画像プロジェクター配置から発するためであることに注目されたい。
これは、画像のオーバーラップ領域はプロジェクター組立体の構成によって固定されるが、典型的に、オーバーラップ領域内でのピクセルの部分集合だけが、観察者の瞳孔位置に基づいて、所定の時間に2つのプロジェクターから瞳孔を照射されうるということを例証する。
ピクセル強度減少
2つのソースからの瞳孔に達する光線は、1つのソースから生成された他のピクセルと比較して、ほぼ2倍の強度を有する画素を生成することが理解されうる。これは結果として、見られている画像の中で認められる非均一性を生み出す。この非均一性を扱うために、これらのピクセルの強度を減少することは望ましい。しかしながら、既に上に指摘されていたように、部分画像間のオーバーラップの領域の中の異なるピクセルのために照射が観察者の瞳孔に到達するプロジェクター配置の数は、アイボックスを横切る瞳孔位置によって変わるだろう。本発明の態様による強度補正は、それゆえに、ここで詳述されるように好ましくは部分画像のオーバーラップの領域内のピクセルの選択された部分集合上でのみ行なわれる。
2つのソースからの瞳孔に達する光線は、1つのソースから生成された他のピクセルと比較して、ほぼ2倍の強度を有する画素を生成することが理解されうる。これは結果として、見られている画像の中で認められる非均一性を生み出す。この非均一性を扱うために、これらのピクセルの強度を減少することは望ましい。しかしながら、既に上に指摘されていたように、部分画像間のオーバーラップの領域の中の異なるピクセルのために照射が観察者の瞳孔に到達するプロジェクター配置の数は、アイボックスを横切る瞳孔位置によって変わるだろう。本発明の態様による強度補正は、それゆえに、ここで詳述されるように好ましくは部分画像のオーバーラップの領域内のピクセルの選択された部分集合上でのみ行なわれる。
したがって、いくつかの実施形態によって、オーバーラップの領域の選択されたピクセルのピクセル強度は、観察者によって見られたとき、画像の認められた不均一性を向上させるように減少させられる(例えば、さらに下に詳述されるような制御装置によって)。
図3Aと3Dは、部分画像のオーバーラップ領域の一部分のピクセルの強度の減少の後において、別々の画像プロジェクター配置(20b1)、(20a)と(20b2)(それぞれ(a)、(b)、(c)と表示された)によって生成された部分画像のパワー強度の角度分布(左右軸のみ)の例を例証する。部分画像が組み合わせられる場合、図3B、3Cと3Eは、ピクセル強度の横方向の角度分布の例を例証する。図3A-3Eは、フィールドを横切る理論的なピクセル強度分布を例証することは明記されるべきである。一方、実際問題として、所定のプロジェクター配置の強度分布は典型的に、照射されるフィールドを横切って非均一であり、そして徐々にフィールドの終わりに向かって落ちる。
図3Aは、瞳孔位置(15a)(図2D-2Hを参照)に位置づけられる観察者の瞳孔のために最適化されている。その場合には2つのプロジェクターから中央の瞳孔位置に到着する画像領域(50)のピクセルの部分集合は、半分の強度に減少させられる。その結果、すべての画像プロジェクター配置からの画像を組み合わせた後、図3Bの中で破線によって示されるように、目に達するピクセル強度は全体画像を横切って均一になる。
しかしながら、観察者の目が瞳孔位置(15b)(図2D-2Hを参照)に変えられる場合、2つのプロジェクターから目に達するオーバーラップ領域からのピクセルの部分集合の変動により、図3Cで示されるように、結合した画像の強度はもはや均一ではない。異なる瞳孔位置により目に達するピクセルの変動は、図2F-2Gを参照して上記のように述べられた。そこでは、ポイント(1002F)は、2つのプロジェクターから見られるところから、ただ1つのプロジェクターから見られるところまで移動し、ポイント(2002F)は1つのプロジェクターから見られるところから、2つのプロジェクターから見られるところまで移動した。
したがって、いくつかの実施形態によれば、制御装置は、オーバーラップ領域調節入力、例えば、予期されるか既知の観察者の瞳孔位置に基づいて、強度が減少するピクセルの部分集合を変えてもよい。いくつかの実施形態では、オーバーラップ領域調節入力は、例えば、瞳孔センサーによって自動的に引き出されうる。いくつかの実施形態では、オーバーラップ領域調節入力は手操作入力によってユーザーに提供されうる。例えば、テスト画像は、オーバーラップ部分を有してユーザーに表示されることが可能である。例えば、ユーザーは、画像が均一に見える時、制御装置につながれたノブまたはレバーを作動させることによって、画像の異なる部分を見て選択されたピクセルの強度を減少するために入力を提供するように依頼することができる。あるいは、ユーザーは、例えば較正工程の間に、制御装置によって行われた調節にフィードバックを供給することができる。そのようなフィードバックを受ける制御装置は、均一の認められた画像のための最良近似が達成されるまで、強度減少用ピクセルの部分集合を変えることができる。
例として、図3Dは、画像領域(50’)に対応するピクセルの強度を減少した後、瞳孔位置(15b)にある観察者の目に基づいたパワー強度の角度分布を例証する。図3Dに示したピクセル強度減少のための画像領域(50’)が、異なる瞳孔位置のために図3Aの中の画像領域(30)と多少異なることに注意されたい。図3Eで示されるように、別々の画像を組み合わせた後に、結合した画像を横切った強度は均一になる。
観察者が異なる方向を見る場合、例えばその回旋中心に関する目の回転により投影画像の異なる部分において、その瞳孔の位置は変化することは明記されるべきである。典型的には、画像強度の変化に対する人の目の感度は、視界の中央部においてはるかに大きく、一方で、人はそれらの周辺視覚において、画像強度変化に、はるかにより寛容である。したがって、その「シーム」(オーバーラップの領域)に面している視線方向に対応する瞳孔位置のための各々「シーム」の強度補正の領域を最適化する調節を行なうことは典型的に十分である。したがって、例えば、前述のマニュアル・ユーザー調節は、ユーザーが第1のシームを測定する投影された較正画像を見るように最初に命じられるソフトウェアにガイドされた較正プロセスの一部として都合よく行なわれるかもしれない。例えば、左に、そして、その較正画像が均一に見えるまでマニュアル調整を行うこと、そして第2のシームを測定する投影される較正画像を見ること。例えば、右に、そして、その較正画像が均一に見えるまでマニュアル調整を行うこと。それらの設定は、視野のシーム領域が高品質であろうという理解と共に、瞬間の瞳孔位置と無関係に、後の画像の投影に連続的に使用されうる。一方、ユーザーは、ユーザーの中心視覚でそれらを見ており、周辺視覚において多少不均一でありうる。
いくつかの実施形態では、瞳孔センサーはダイナミックに眼球回転を検出する(例えば予め決められた回動中心からの偏差の機能として)ために配置されうる。検出された眼球回転に基づいて、制御装置は、強度を減少させられ、かつ適切な調節を行うためにピクセルの部分集合を決定することができ、結果として瞳孔の各々瞬間の位置に対し全フィールドにわたる均一性の最適化を提供する。
図4A-4Cは、本発明によるディスプレイの異なる構成の断面図を概略的に例証する。
いくつかの実施形態では、そのディスプレイは、各々画像プロジェクター配置に対し別々の導波路を含むことができる。特に好ましい実施形態では、図4Aの中で示されるように、ディスプレイは3つのプロジェクター配置および3つの対応する導波路を含む。3つのプロジェクター配置構成は、画像の中心を注視する観察者(側面に面していることに対抗するものとして)に対応し、中央のプロジェクター配置のみによって生成され、一般的にオーバーラップがなく、且つ当然均一である中央のフィールドを有利に可能にする。挿入語句的に、ここで本明細書に記載された本部分と他のすべての実施の両方において、異なるプロジェクター配置の視野は等しい必要はない。特定の例において、FOVの中央部のための比較的より大きな視野でプロジェクター配置を提供することは効果的である一方で、全体的なFOVの横方向の領域は、より小さなFOVを投影するプロジェクター配置によって提供されうる。
図4Bは、2つのプロジェクター配置が対応する導波路と共に用いられる代替的な実施形態を概略的に例証する。構成部品の数の減少により、この構成は製造するのに(動作すると同様に)都合よく比較的より簡単である。加えて、この構成では、2つの異なったオーバーラップ領域を生成する3つのプロジェクター配置の構成と対照的に、そこにピクセルの強度調節を要求する、ただ一つのオーバーラップ領域が存在することは有利である。2つのプロジェクターに対して異なるサイズのFOVの使用は、中央部の外側のシーム領域のオフセットを可能とするだろう。
図4Cは、非平行な導波路(41a)、(41b)と(41c)を有する実施形態を概略的に例証する。非平行な導波路は、導波路をまわりに拡張するかあるいは部分的に観察者(あるいは観察者の目)を包含するように導波路を方向付けすることにより、画像フィールドをさらに拡張する。本実施形態では、導波路の縁が観察者の視野内にあるかもしれないし、したがって、見られた画像の中で散乱および/または摂動を引き起こすかもしれないことは注目されるべきである。これらの効果は、それによってLOEの縁に光学上平滑な移行を形成するこれら端部の間に、屈折率が一致された媒体(43)(例えば等角のプラスチックのような)を導入することにより少なくとも部分的に抑制されるか除去されることができる。
さらにこの実施形態は、観察者の周りですべての望ましい角度を包含し、全体的な凹面のディスプレイを供給するために二次元で光学的に複製された複数の導光パネルに拡張することができ、このことは、ドームまたはその他同種のものを見ることを形成することに拡張されることが可能である。
図5Aは、2D拡張画像のために構成されたディスプレイの実施形態を概略的に例証する。本実施形態では、ディスプレイは、2D画像拡張のため、部分画像を単一の2DのLOE(28)へ内結合するよう配置された2つのプロジェクター配置(24)および(26)を有している。LOE(28)は、相互に平行なファセットあるいは回折要素の2つの非平行なセット(30)および(32)を有している。2D拡張画像のための構成されたLOEは、国際公開第2019/016813号公報(例えば当該公開公報の図5A、6参照)にさらに述べられている。
プロジェクター配置(24)および(26)はLOE(28)の中へ2つの異なる角度で画像を投影する。両方のプロジェクター配置からの光は、ファセット(30)(これにより開口を一次元で拡張、例えば垂直に)によって最初に反射され、次いで、観察者の方へ外向きにファセット(32)によって反射される一方、同時に開口を別の次元に、例えば水平に拡張する。各々プロジェクター配置は部分画像を生成し、部分画像は観察者へ外結合される結果、観察者が外結合した画像を見る。部分画像間のオーバーラップの領域が、図5Bで示されるように隣り合わせで水平な構成であるか、図5Cで示されるように頂部-底部の垂直な配置であるかもしれないことに注目されたい。プロジェクター配置(24)と(26)との間の水平か垂直の傾斜の角度は、2つのプロジェクターの光軸間のオフセットを決定する。また、従って、垂直・水平のオーバーラップの程度は観察者によって見られた画像に存在する。二次元開口配置が、両方のプロジェクター配置からの光の上でファセット(32)および(30)によって行なわれるので、プロジェクター配置(24)および(26)の実際の位置決めが典型的に臨界的ではないことに注意されたい。フィールドのオーバーラップ領域では、2つのプロジェクター配置によって投影された強度が、均一の強度を維持するために管理されなければならないことに注意されたい。この場合、アイボックスを横切った強度の変化は、多数の導波路構成に比べて減少させられるだろう。
図6は、2D画像拡張のために構成されたディスプレイの第2の実施形態を概略的に例証する。この実施形態は4つのプロジェクター配置を使用する。プロジェクター(34)は、反射のためのLOE(28)部分画像とファセット(30)による開口配置、その後ファセット(32)のみによる反射に内結合する。他方では、プロジェクター配置(36)は、反射のためのLOE(28)部分画像とファセット(32)による開口配置用、その後ファセット(30)のみによる反射に内結合する。
プロジェクター配置(38)は、主としてファセット(32)からの反射に対して方向付けされている一方、プロジェクター配置(40)は、主としてファセット(30)からの反射に対して方向付けされる。両方のプロジェクター配置(38)と(40)からの光は、ファセット(30)および(32)の垂直のセット間で何回かの前後に動く反射を経験し、縦と横の両方の次元の中での開口拡大を引き起こす。
図7は、特定の実施形態にしたがってディスプレイの機能ブロック図の例を概略的に例証する。ディスプレイ(70)は、制御装置(74)および2つ以上のプロジェクター組立体(5-1)-(5-n)を含む。
各々プロジェクター組立体(5)は、少なくとも1つの画像プロジェクター配置(20)、および一対の平行な外部表面を有する少なくとも1つのLOE(28)を含む。画像プロジェクター配置(20)は部分画像を生成し投影するように構成され、LOE(28)に部分画像を導入するように配置される。LOE(28)は、一対の平行な外部表面からの内反射によってLOE内で部分画像を伝播させるように構成される。いくつかの実施形態では、各々プロジェクター組立体は、LOE(28)に関連した外結合する配置(7)を含み、観察者の目へLOEからの部分画像を外結合するために構成される。
いくつかの実施形態では、それぞれのプロジェクター組立体のLOE(28)は、各々プロジェクター組立体が観察者に表示される画像のそれぞれの部分に対応するそれぞれの部分画像を投影するように、互いにオーバーラップする関係の中で配置される。画像のそれぞれの部品は、2つ以上のプロジェクター組立体が観察者へ画像を表示するように協働するように、部分的なオーバーラップを有している。
制御装置(74)は、各々プロジェクター組立体の画像プロジェクター配置に関係している。制御装置(74)は、メモリー(78)に関連した少なくとも1つのプロセッサ(76)を含む。プロセッサ(76)は、関連するメモリー(78)と結合して、例えば少なくとも1つの画像プロジェクター配置によって投影された選択されたピクセルのピクセル強度を減少させることを含むディスプレイ(70)を制御することために、メモリー(78)に保存された1つ以上の機能モジュールを実行するように構成され、選択されたピクセルは画像の部分間の部分的なオーバーラップの領域に位置し、結果として観察者に表示された画像の認められた均一性を向上させる。
いくつかの実施形態では、制御装置は、フィールドを横切って投影されたプロジェクター配置のピクセル強度およびアイボックス内で観察者の瞳孔位置のどんな変化も考慮して、オーバーラップの領域の中に選択されたピクセルのピクセル強度を変化させるように構成されても良い。
いくつかの実施形態では、制御装置は、部分的なオーバーラップの領域を横切って1つのプロジェクター配置によって投影された、選択されたピクセルの強度を徐々に減少させ、かつ部分的なオーバーラップの領域を横切って第2のプロジェクター配置によって投影された、選択されたピクセルの強度を徐々に増加させるように構成されても良い。
いくつかの実施形態では、例えば、図3Aと3Dに関して上述されるように、制御装置(74)は、制御装置(74)へユーザー入力を提供するために構成された、ユーザー入力デバイス(図示せず)に結合されてもよい。いくつかの実施形態では、制御装置は、ディスプレイ(70)の他の構成部品と物理的に同じハウジングまたは異なるハウジング内にあってもよい。いくつかの実施形態では、制御装置の異なった構成部品は、物理的に互いとは離れて位置してもよい。いくつかの実施形態では、制御装置は、限定されないが好ましくは、ヘッドマウントディスプレイ、そして最も好ましくはメガネ型の中で実装される。
いくつかの実施形態では、ディスプレイ(70)は、観察者のさらなる瞳孔位置を検出し、かつ瞳孔の現在位置を示すデータをもって制御装置(74)を更新するように構成された瞳孔センサー(72)を含む。
いくつかの実施形態では、制御装置(74)は、瞳孔センサーから得られたデータに基づくか、ユーザー入力に基づいて、部分画像の間の共通のピクセルの部分集合を決定し、かつそのピクセルの部分集合に対して強度減少を実装するように構成さる。そのために、画像照射は2つのプロジェクターから瞳孔に同時に到達している。いくつかの実施形態では、制御装置はオーバーラップ領域調節入力に応答して共通のピクセルの部分集合の選択を変えるようにさらに構成される。オーバーラップ領域調節入力は瞳孔センサー、あるいはマニュアル・ユーザー入力に由来してもよい。
いくつかの実施形態では、制御装置は、瞳孔センサー(72)と協働して較正データを得て、かつメモリー(78)に得られた較正データを保存するように構成され、保存された較正データに基づいたすべての瞳孔位置のための適切なオーバーラップ領域調節を決定することができる。
図8は、一度だけの較正プロセスとして、あるいは進行中の実時間調節として、センサーが観察者の瞳孔位置を検出するために使用される場合の特定の実施形態にしたがって、観察者の目へ画像を表示する方法のフローチャートの例を例証する。工程はすべて、特に断りのない限りプロセッサ(76)によって行なわれる。
工程(86)では、瞳孔センサーは、観察者の目の瞳孔位置を検出する。
工程(88)では、各々異なる瞳孔位置で、観察者に表示された画像のオーバーラップ領域のピクセルの部分集合を決定する。
工程(90)では、決定された部分集合内のピクセルの強度は、観察者の目に表示された画像の均一性を向上させるように減少する。この強度減少は、プロジェクターに送られた画像データの修正により典型的に行なわれ、両方のプロジェクターに送られるピクセルの関連する部分集合のためのピクセル強度値を減少させる。例えば、認められたオーバーラップの領域から、RGB値(200,80,168)を備えたピクセルは、プロジェクターの理想的な線形応答を仮定して、あたかもピクセルデータが(100、40、84)のような、同じカラーのよりかすかなピクセルであるかのように、両方のプロジェクターに送ることができた。実際問題として、その補正はプロジェクター組立体の特定のハードウェア特性によって較正される必要があるかもしれない。さらに、上述されるように、異なるプロジェクター組立体の出力強度は、フィールドを横切って典型的に均一でなく、強度補正は、好ましくはこれらの非均一性を考慮に入れるべきである。
強度減少プロファイルは、認められたオーバーラップの領域において各々プロジェクターによって寄与されている50%の強度と共にステップ関数として本明細書に例示されたが、2つのプロジェクター間の強度の細区分は、所定のすべてのピクセルに対して等しい必要がなく、結果画像の平滑性が、典型的に、線形のテーパリングの使用、あるいは他の方法で滑らかにされた移行プロファイルによって非常に拡大させられるであろうことに注目されたい。
図9Aは、可視画像強度が、認められたオーバーラップ領域を横切って、2つの隣接するプロジェクターの間で継続的に渡される実施形態を例証する。好ましくは、認められたオーバーラップの領域の初めにおいて80%を超える強度からスタートし、中間のいずれかにおいて50:50を通過し、各々プロジェクターに対し認められたオーバーラップするピクセルの外部の先端で関連するピクセル強度へ20%未満の寄与に達する。この進行性の変化は好ましくは単調で、移行域を横切って徐々に生じる。
図9Bは、図9Aに述べられているような線形のテーパリングによる補正の後に結合した画像中の強度分布を例証する。いくつかの実施形態では、上述されるような、線形、あるいは段階的なテーパリングによって強度補正が行なわれる場合、好ましくは、より緩やかな勾配およびより大きな移行域において、訂正された画像は、どんな瞳孔位置でも見るための許容限度内において適切かもしれない。これにより図9Cに例示されるように、瞳孔位置を検出し、ダイナミックな補正を行なう必要を回避する。強度減少領域を調節する手動のユーザー入力の場合には、強度減少プロファイルが、強度非均一性をより認識し易くするために、較正中に、ステップ関数プロファイルに有利に一時的に切り替えられるかもしれず、次いで、通常動作の間に進行性の変化に戻る。加えて、プロジェクター配置が、徐々の空間の強度減衰があるタイプであるときに、ここで記述した進行性の強度減少は、目によって見られるような均一の画像強度を維持するために、アイボックス内での瞳孔位置と同様に、それぞれのプロジェクター配置の減衰量特性によっても修正されることができる。
仮想現実、および拡張現実感適用(つまり仮想の表示要素が現実世界の直接の光景と結合する場合)の両者の中で、本明細書に設けられたディスプレイが実装されるかもしれないことは当業者によって理解されるべきである。
上記の記載がほんの1例として機能するようにのみ意図されているのであり、他の多くの実施形態が、添付の特許請求の範囲で定義された通りに本発明の範囲内で可能であることは認識されるだろう。
Claims (13)
- 観察者の目に画像を供給するためのディスプレイであって、該ディスプレイは:
(a)少なくとも2つのプロジェクター組立体であって、各々プロジェクター組立体は:
(i) 1対の平行な外部表面を有する導光光学素子(LOE)と、
(ii) 部分画像を生成する画像プロジェクター配置であって、前記画像プロジェクター配置は前記一対の平行な外部表面からの内反射によってLOE内で伝播するように、前記画像プロジェクター配置からLOEの中へ前記部分画像を導入するために配置され、各々のプロジェクター組立体は、LOEに関係して外結合する配置を含み、観察者の目へLOEから前記部分画像を外結合するために構成される、前記画像プロジェクター配置と、
を含み、
ここで、前記プロジェクター組立体の第1のプロジェクター組立体のLOEは、前記プロジェクター組立体の第2のプロジェクター組立体のLOEとオーバーラップする関係の中で、第1のプロジェクター組立体が画像の第1の部分に対応する第1の部分画像を投影し、また前記第2のプロジェクター組立体は画像の第2の部分に対応する第2の部分画像を投影するように配置され、少なくとも2つのプロジェクター組立体が、観察者の目へ画像を表示するために協働するように、画像の前記第1の部分および前記第2の部分の部分的なオーバーラップを有する、
少なくとも2つのプロジェクター組立体と;
(b)少なくとも1つのプロセッサを含む制御装置であって、前記制御装置は、少なくとも前記第1のプロジェクター組立体と前記第2のプロジェクター組立体の前記画像プロジェクター配置に対応付けられており、第1画像プロジェクター配置と第2の画像プロジェクター配置の少なくとも1つによって投影された選択されたピクセルのピクセル強度を減少するように構成され、前記選択されたピクセルは、画像の認められた均一性を向上させるために、画像の前記第1の部分と前記第2の部分の間での前記部分的なオーバーラップの領域に存在する、
少なくとも1つのプロセッサを含む制御装置と、
を含む、ディスプレイ。 - 前記第1の部分画像と前記第2の部分画像は共通したピクセルのセットを共有し、減少した強度の前記選択されたピクセルが、共通したピクセルの前記セットの部分集合であることを特徴とする、請求項1に記載のディスプレイ。
- 前記制御装置は、オーバーラップ領域調節入力に反応して、共通のピクセルの前記セットの部分集合の選択を変えることを特徴とする、請求項2に記載のディスプレイ。
- 前記オーバーラップ領域調節入力は瞳孔位置センサーに由来することを特徴とする、請求項3に記載のディスプレイ。
- 前記オーバーラップ領域調節入力は手動のユーザー入力に由来することを特徴とする、請求項3に記載のディスプレイ。
- 制御装置は、部分的なオーバーラップの前記領域にわたって第1のプロジェクター配置によって投影された、前記選択されたピクセルの強度を徐々に減少させ、かつ部分的なオーバーラップの前記領域を横切って第2のプロジェクター配置によって投影された、前記選択されたピクセルの強度を徐々に増加させるように構成されることを特徴とする、請求項1に記載のディスプレイ。
- 少なくとも第3のプロジェクター組立体を含むディスプレイであって、
少なくとも第3のプロジェクター組立体は、
(i)1対の平行な外部表面を有するLOEと、
(ii)画像の第3の部分に対応する第3の部分画像を生成する画像プロジェクター配置であって、前記画像プロジェクター配置は、前記一対の平行な外部表面からの内反射によってLOE内で伝播するように、LOEの中へ前記画像プロジェクター配置から画像の第3の部分を導入するために配置され、少なくとも第3のプロジェクター組立体は、LOEに関係した外結合する配置を含み、LOEから観察者の目に向かって、第3の部分画像を外結合するために構成される、画像プロジェクター配置と、
を含み、
ここで、少なくとも第3のプロジェクター組立体のLOEは、少なくとも3つのプロジェクター組立体が観察者の目に画像を表示するように協働するように、第1のプロジェクター組立体と第2のプロジェクター組立体の少なくとも1つのLOEとオーバーラップする関係において配置され、
ここで、制御装置は、少なくとも第3のプロジェクター組立体の画像プロジェクター配置にさらに関連付けられ、1つのプロジェクター組立体の少なくとも1つの画像プロジェクター配置によって投影された、選択されたピクセルのピクセル強度を減少するように構成され、選択されたピクセルは、画像の少なくとも2つの部分の間の部分的なオーバーラップの領域である、
ことを特徴とする、請求項1に記載のディスプレイ。 - 第2のプロジェクター組立体は、画像の第3の部分に対応する第3の部分画像を生成し、画像の前記第1の部分、前記第2の部分、および第3の部分が部分的なオーバーラップを有するように、第3の部分画像を第2の画像プロジェクター組立体のLOEへ導入するために配置される第2の画像プロジェクター配置を含み、
ここで制御装置は、さらに前記第2の画像プロジェクター配置に関連付けられ、少なくとも1つのプロジェクター組立体の少なくとも1つの画像プロジェクター配置によって投影された、選択されたピクセルのピクセル強度を減少するように構成され、選択されたピクセルは、画像の少なくとも2つの部分の間の部分的なオーバーラップの領域である、
ことを特徴とする、請求項1に記載のディスプレイ。 - 前記少なくとも2つのプロジェクター組立体の前記LOEが、互いに平行に配置されることを特徴とする、請求項1に記載のディスプレイ。
- 前記少なくとも2つのプロジェクター組立体の前記LOEが、互いに非平行に配置されることを特徴とする、請求項1に記載のディスプレイ。
- LOEは、観察者あるいは観察者の目のまわりに伸長するか、あるいは観察者あるいは観察者の目を部分的に包含するために配置され、
ディスプレイは、さらに、LOEの端部とともに光学上平滑な移行を形成する、前記LOEの間の観察者のまわりで配置された1つ以上の屈折率が一致した媒体を含む、
ことを特徴とする、請求項9に記載のディスプレイ。 - 観察者の目に画像を供給するためのディスプレイであって、該ディスプレイは、:
(a)プロジェクター組立体であって、該プロジェクター組立体は:
(i)一対の平行な外部表面を有する導光光学素子(LOE)、および相互に平行な反射面の2つの非平行なセットであって、前記LOEはそれを通って伝播する画像の2D開口配置のために構成される、LOE、および前記2つの非平行なセット、
(ii)画像の少なくとも第1の部分、および画像の少なくとも第2の部分にそれぞれ対応する少なくとも2つの部分的画像を生成する、少なくとも2つの画像プロジェクター配置であって、
該少なくとも2つの画像プロジェクター配置は、前記一対の平行な外部表面から内反射によってLOE内で少なくとも2つの部分的画像を伝搬するために、少なくとも2つの部分画像を、LOEへ導入するために配置される少なくとも2つの画像プロジェクター配置と、
を含み、
該プロジェクター組立体は、LOEに関連して外結合する配置を含み、LOEから観察者の目へ部分画像を外結合するために構成され、
少なくとも2つのプロジェクター組立体が観察者の目へ画像を表示するよう協働するように、画像の前記少なくとも第1の部分と、画像の前記少なくとも第2の部分は、部分的なオーバーラップを有するプロジェクター組立体と;
(b)少なくとも1つのプロセッサを含む制御装置であって、該制御装置は、前記、少なくとも2つの画像プロジェクター配置と対応付けられており、
前記第1の画像プロジェクター配置および前記第2の画像プロジェクター配置の少なくとも1つによって投影された選択されたピクセルのピクセル強度を減少させるように構成され、
前記選択されたピクセルは、画像の認められた均一性を向上させるために、画像の前記第1の部分および画像前記第2の部分の間の前記部分的なオーバーラップの領域の中にある少なくとも1つのプロセッサを含む制御装置と、
を含むことを特徴とする、ディスプレイ。 - 観察者の目に画像を供給する方法であって、該方法は、
第1のLOEおよび第1の画像プロジェクター配置を含む第1のプロジェクター組立体によって、観察者に外結合するための画像の第1の部分に対応する第1の部分画像を生成する工程と;
第2のLOEおよび第2の画像プロジェクター配置を含む第2のプロジェクター組立体によって、観察者に外結合するための画像の第2の部分に対応する第2の部分画像を生成する工程であって、第1のLOEおよび第2のLOEは、オーバーラップの関係の中で、画像の前記第1の部分および前記第2の部分が部分的なオーバーラップを有する観察者に外結合するように配置されて、プロジェクター組立体が観察者の目へ画像を表示するように協働する、工程と;
第1の画像プロジェクター配置および第2の画像プロジェクター配置に関連した制御装置によって、前記部分的なオーバーラップの領域のピクセルの部分集合を決定する工程と;
制御装置によってピクセルの前記部分集合中の選択されたピクセルの強度を減少させる工程であって、前記選択されたピクセルは、画像の認められた均一性を向上させるために前記第1の画像プロジェクター配置および前記第2の画像プロジェクター配置の少なくとも1つによって投影される、工程と、
を含む方法。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201862672635P | 2018-05-17 | 2018-05-17 | |
US62/672,635 | 2018-05-17 | ||
US201862750269P | 2018-10-25 | 2018-10-25 | |
US62/750,269 | 2018-10-25 | ||
PCT/IB2019/054062 WO2019220386A1 (en) | 2018-05-17 | 2019-05-16 | Near-eye display having overlapping projector assemblies |
JP2020560356A JP7446620B2 (ja) | 2018-05-17 | 2019-05-16 | オーバーラップするプロジェクター組立体を有するニアアイディスプレイ |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020560356A Division JP7446620B2 (ja) | 2018-05-17 | 2019-05-16 | オーバーラップするプロジェクター組立体を有するニアアイディスプレイ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024069241A true JP2024069241A (ja) | 2024-05-21 |
Family
ID=68540908
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020560356A Active JP7446620B2 (ja) | 2018-05-17 | 2019-05-16 | オーバーラップするプロジェクター組立体を有するニアアイディスプレイ |
JP2024024029A Pending JP2024069241A (ja) | 2018-05-17 | 2024-02-20 | オーバーラップするプロジェクター組立体を有するニアアイディスプレイ |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020560356A Active JP7446620B2 (ja) | 2018-05-17 | 2019-05-16 | オーバーラップするプロジェクター組立体を有するニアアイディスプレイ |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US11442273B2 (ja) |
EP (1) | EP3794397A4 (ja) |
JP (2) | JP7446620B2 (ja) |
KR (1) | KR20210010537A (ja) |
CN (1) | CN112119344B (ja) |
TW (1) | TW201947281A (ja) |
WO (1) | WO2019220386A1 (ja) |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10048499B2 (en) | 2005-11-08 | 2018-08-14 | Lumus Ltd. | Polarizing optical system |
IL232197B (en) | 2014-04-23 | 2018-04-30 | Lumus Ltd | Compact head-up display system |
IL237337B (en) | 2015-02-19 | 2020-03-31 | Amitai Yaakov | A compact head-up display system with a uniform image |
WO2018138714A1 (en) | 2017-01-28 | 2018-08-02 | Lumus Ltd. | Augmented reality imaging system |
US12013538B2 (en) | 2017-07-03 | 2024-06-18 | Holovisions LLC | Augmented reality (AR) eyewear with a section of a fresnel reflector comprising individually-adjustable transmissive-reflective optical elements |
US11513352B2 (en) | 2017-09-29 | 2022-11-29 | Lumus Ltd. | Augmented reality display |
EP3701312A4 (en) | 2017-10-22 | 2020-11-11 | Lumus Ltd. | HEAD-MOUNTED AUGMENTED REALITY DEVICE USING AN OPTICAL BENCH |
JP7297318B2 (ja) | 2017-12-03 | 2023-06-26 | ルムス エルティーディー. | 光学デバイスの位置合わせ方法 |
CN113777783B (zh) | 2018-01-02 | 2024-04-12 | 鲁姆斯有限公司 | 具有对准校正的双目增强现实系统及对准校正方法 |
US10551544B2 (en) | 2018-01-21 | 2020-02-04 | Lumus Ltd. | Light-guide optical element with multiple-axis internal aperture expansion |
EP3775827B1 (en) | 2018-04-08 | 2023-07-05 | Lumus Ltd. | Apparatus for optical testing of plate-shaped optical elements |
EP4339656A3 (en) | 2018-05-14 | 2024-06-05 | Lumus Ltd. | Projector configuration with subdivided optical aperture for near-eye displays, and corresponding optical systems |
EP3794397A4 (en) | 2018-05-17 | 2021-07-07 | Lumus Ltd. | CLOSE-UP DISPLAY WITH OVERLAPPING PROJECTOR ARRANGEMENTS |
IL259518B2 (en) | 2018-05-22 | 2023-04-01 | Lumus Ltd | Optical system and method for improving light field uniformity |
AU2019274687B2 (en) | 2018-05-23 | 2023-05-11 | Lumus Ltd. | Optical system including light-guide optical element with partially-reflective internal surfaces |
IL279500B (en) | 2018-06-21 | 2022-09-01 | Lumus Ltd | Measuring technique for refractive index inhomogeneity between plates of a light guide optical element (loe) |
US11409103B2 (en) | 2018-07-16 | 2022-08-09 | Lumus Ltd. | Light-guide optical element employing polarized internal reflectors |
CN112639574B (zh) | 2018-09-09 | 2023-01-13 | 鲁姆斯有限公司 | 包括具有二维扩展的光导光学元件的光学系统 |
CN112969955B (zh) | 2018-11-08 | 2023-05-26 | 鲁姆斯有限公司 | 具有二向色分束器颜色组合器的光学装置和系统 |
TW202026685A (zh) | 2018-11-08 | 2020-07-16 | 以色列商魯姆斯有限公司 | 具有反射鏡的光導顯示器 |
JP3226277U (ja) | 2018-11-11 | 2020-05-14 | ルムス エルティーディー. | 中間ウィンドウを有するニアアイディスプレイ |
KR20230096149A (ko) | 2019-01-24 | 2023-06-29 | 루머스 리미티드 | 2차원 확장이 가능한 도광 광학 소자를 포함하는 광학 시스템 |
EP3939246A4 (en) | 2019-03-12 | 2022-10-26 | Lumus Ltd. | IMAGE PROJECTOR |
AU2020301646B2 (en) | 2019-06-27 | 2024-05-02 | Lumus Ltd. | Apparatus and methods for eye tracking based on eye imaging via a light-guide optical element |
CN114599480B (zh) | 2019-11-25 | 2024-03-19 | 鲁姆斯有限公司 | 抛光波导表面的方法 |
IL270991B (en) | 2019-11-27 | 2020-07-30 | Lumus Ltd | A light guide with an optical element to perform polarization mixing |
CA3162579C (en) | 2019-12-05 | 2024-01-30 | Lumus Ltd | Light-guide optical element employing complementary coated partial reflectors, and light-guide optical element having reduced light scattering |
AU2020400417A1 (en) | 2019-12-08 | 2022-07-28 | Lumus Ltd. | Optical systems with compact image projector |
JP2023509305A (ja) | 2019-12-25 | 2023-03-08 | ルムス エルティーディー. | 光ガイド光学素子と関連付けられた光学配置を使用して、眼からの光を方向転換することに基づく、アイトラッキングのための光学システムおよび方法 |
TW202132829A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-09-01 | 以色列商魯姆斯有限公司 | 包括具有二維擴展的光導光學元件的光學系統 |
DE202021104723U1 (de) | 2020-09-11 | 2021-10-18 | Lumus Ltd. | An ein optisches Lichtleiterelement gekoppelter Bildprojektor |
IL305555A (en) * | 2021-03-01 | 2023-10-01 | Lumus Ltd | An optical system with a compact coupling from a projector into a waveguide |
CN117396792A (zh) | 2021-07-04 | 2024-01-12 | 鲁姆斯有限公司 | 具有提供视场的不同部分的堆叠光导元件的显示器 |
Family Cites Families (103)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2329001A (en) | 1941-11-25 | 1943-09-07 | Randolph B Delmore | Pilot operated valve |
FR1485692A (fr) | 1966-05-11 | 1967-06-23 | Vanne perfectionnée | |
US3544190A (en) | 1968-11-29 | 1970-12-01 | Xerox Corp | Lens strip optical scanning system |
FR2617562B1 (fr) | 1987-07-01 | 1989-11-10 | Verdelet Alain | Ensemble de vanne a clapet |
US5770847A (en) | 1994-12-23 | 1998-06-23 | Spectra-Physics Scanning Systems, Inc. | Bar code reader with multi-focus lens |
US5999836A (en) | 1995-06-06 | 1999-12-07 | Nelson; Robert S. | Enhanced high resolution breast imaging device and method utilizing non-ionizing radiation of narrow spectral bandwidth |
IL148804A (en) | 2002-03-21 | 2007-02-11 | Yaacov Amitai | Optical device |
US6752169B2 (en) | 2002-10-31 | 2004-06-22 | Lindsay Manufacturing Co. | Pressure regulator and shut-off valve |
US7495638B2 (en) | 2003-05-13 | 2009-02-24 | Research Triangle Institute | Visual display with increased field of view |
US7475992B2 (en) | 2003-06-10 | 2009-01-13 | Abu-Ageel Nayef M | Light recycler and color display system including same |
US7298940B2 (en) | 2003-06-10 | 2007-11-20 | Abu-Ageel Nayef M | Illumination system and display system employing same |
US7400447B2 (en) | 2003-09-03 | 2008-07-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Stereoscopic image display device |
IL157837A (en) | 2003-09-10 | 2012-12-31 | Yaakov Amitai | Substrate-guided optical device particularly for three-dimensional displays |
IL157838A (en) | 2003-09-10 | 2013-05-30 | Yaakov Amitai | High-brightness optical device |
IL162573A (en) | 2004-06-17 | 2013-05-30 | Lumus Ltd | Optical component in a large key conductive substrate |
US20070202285A1 (en) | 2004-12-15 | 2007-08-30 | Fina Technology, Inc. | Articles having improved clarity, prepared from propylene-ethylene copolymers |
US7413328B2 (en) | 2004-12-30 | 2008-08-19 | Honeywell International Inc. | Remotely coupled hybrid HUD backlight |
EP1846796A1 (en) | 2005-02-10 | 2007-10-24 | Lumus Ltd | Substrate-guided optical device particularly for vision enhanced optical systems |
US7724443B2 (en) | 2005-02-10 | 2010-05-25 | Lumus Ltd. | Substrate-guided optical device utilizing thin transparent layer |
IL166799A (en) | 2005-02-10 | 2014-09-30 | Lumus Ltd | Aluminum shale surfaces for use in a conductive substrate |
US10073264B2 (en) | 2007-08-03 | 2018-09-11 | Lumus Ltd. | Substrate-guide optical device |
US8140197B2 (en) | 2005-02-17 | 2012-03-20 | Lumus Ltd. | Personal navigation system |
US7434940B2 (en) * | 2005-09-06 | 2008-10-14 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Light coupling system and method |
IL171820A (en) | 2005-11-08 | 2014-04-30 | Lumus Ltd | A polarizing optical component for light coupling within a conductive substrate |
US10048499B2 (en) | 2005-11-08 | 2018-08-14 | Lumus Ltd. | Polarizing optical system |
IL173715A0 (en) | 2006-02-14 | 2007-03-08 | Lumus Ltd | Substrate-guided imaging lens |
IL174170A (en) | 2006-03-08 | 2015-02-26 | Abraham Aharoni | Device and method for two-eyed tuning |
IL177618A (en) | 2006-08-22 | 2015-02-26 | Lumus Ltd | Optical component in conductive substrate |
WO2008129539A2 (en) | 2007-04-22 | 2008-10-30 | Lumus Ltd. | A collimating optical device and system |
IL183637A (en) | 2007-06-04 | 2013-06-27 | Zvi Lapidot | Head display system |
JP5031452B2 (ja) * | 2007-06-20 | 2012-09-19 | キヤノン株式会社 | 画像観察装置及び画像観察システム |
EP2306076A1 (en) * | 2008-06-23 | 2011-04-06 | Sony Corporation | Plane light source device and display device |
US7949252B1 (en) | 2008-12-11 | 2011-05-24 | Adobe Systems Incorporated | Plenoptic camera with large depth of field |
US8965152B2 (en) | 2008-12-12 | 2015-02-24 | Bae Systems Plc | Waveguides |
JP2010266787A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Canon Inc | 画像表示装置 |
JP5104823B2 (ja) * | 2009-07-29 | 2012-12-19 | 株式会社島津製作所 | 表示装置 |
US8730183B2 (en) * | 2009-09-03 | 2014-05-20 | Obscura Digital | Large scale multi-user, multi-touch system |
US9110495B2 (en) | 2010-02-03 | 2015-08-18 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Combined surface user interface |
US9244277B2 (en) * | 2010-04-30 | 2016-01-26 | The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | Wide angle and high resolution tiled head-mounted display device |
US8649099B2 (en) | 2010-09-13 | 2014-02-11 | Vuzix Corporation | Prismatic multiple waveguide for near-eye display |
CN103384854B (zh) | 2010-12-22 | 2017-03-15 | 视瑞尔技术公司 | 用于跟踪使用者的组合光调制装置 |
JP6119091B2 (ja) | 2011-09-30 | 2017-04-26 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置 |
JP5879886B2 (ja) * | 2011-10-03 | 2016-03-08 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置及びその製造方法 |
DE102012205164B4 (de) | 2012-03-29 | 2021-09-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Projektionsdisplay und Verfahren zur Projektion virtueller Bilder |
CN106125308B (zh) | 2012-04-25 | 2019-10-25 | 罗克韦尔柯林斯公司 | 用于显示图像的装置和方法 |
IL219907A (en) | 2012-05-21 | 2017-08-31 | Lumus Ltd | Integrated head display system with eye tracking |
CN104871051A (zh) * | 2012-08-13 | 2015-08-26 | 拜耳材料科技股份有限公司 | 具有输出耦合元件的导光板 |
WO2014074202A2 (en) | 2012-08-20 | 2014-05-15 | The Regents Of The University Of California | Monocentric lens designs and associated imaging systems having wide field of view and high resolution |
US9933684B2 (en) * | 2012-11-16 | 2018-04-03 | Rockwell Collins, Inc. | Transparent waveguide display providing upper and lower fields of view having a specific light output aperture configuration |
US9690107B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-06-27 | Trumpf Laser Gmbh | Device for wavelength combining of laser beams |
WO2015076335A1 (ja) * | 2013-11-25 | 2015-05-28 | シャープ株式会社 | ライトガイドおよびヘッドマウントディスプレイ |
EP2886834A1 (en) | 2013-12-20 | 2015-06-24 | IMI Hydronic Engineering International SA | A valve and a method of controlling a valve in a fluid conduit |
IL232197B (en) | 2014-04-23 | 2018-04-30 | Lumus Ltd | Compact head-up display system |
CN105445935B (zh) * | 2014-06-26 | 2017-12-29 | 联想(北京)有限公司 | 显示装置和电子设备 |
JP6575117B2 (ja) | 2015-04-06 | 2019-09-18 | セイコーエプソン株式会社 | 表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラム |
IL235642B (en) | 2014-11-11 | 2021-08-31 | Lumus Ltd | A compact head-up display system is protected by an element with a super-thin structure |
IL236490B (en) | 2014-12-25 | 2021-10-31 | Lumus Ltd | Optical component on a conductive substrate |
IL236491B (en) | 2014-12-25 | 2020-11-30 | Lumus Ltd | A method for manufacturing an optical component in a conductive substrate |
EP3248049B8 (en) * | 2015-01-21 | 2020-12-30 | Tesseland LLC | Imaging optics adapted to the human eye resolution |
IL237337B (en) | 2015-02-19 | 2020-03-31 | Amitai Yaakov | A compact head-up display system with a uniform image |
DE102015122055B4 (de) | 2015-12-17 | 2018-08-30 | Carl Zeiss Ag | Optisches System sowie Verfahren zum Übertragen eines Quellbildes |
CN108604429B (zh) * | 2016-01-22 | 2020-10-09 | 夏普株式会社 | 照明装置及电子设备 |
TW201732373A (zh) | 2016-02-24 | 2017-09-16 | Omron Tateisi Electronics Co | 顯示裝置 |
JP6740366B2 (ja) | 2016-05-18 | 2020-08-12 | ルーマス リミテッドLumus Ltd. | ヘッドマウント結像装置 |
WO2018013307A1 (en) | 2016-06-21 | 2018-01-18 | Ntt Docomo, Inc. | An illuminator for a wearable display |
JP2018054978A (ja) | 2016-09-30 | 2018-04-05 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置及びその製造方法 |
CN113156647B (zh) | 2016-10-09 | 2023-05-23 | 鲁姆斯有限公司 | 光学装置 |
KR20230084335A (ko) | 2016-11-08 | 2023-06-12 | 루머스 리미티드 | 광학 컷오프 에지를 구비한 도광 장치 및 그 제조 방법 |
WO2018100582A1 (en) | 2016-12-02 | 2018-06-07 | Lumus Ltd. | Optical system with compact collimating image projector |
US20190056600A1 (en) | 2016-12-31 | 2019-02-21 | Lumus Ltd | Eye tracker based on retinal imaging via light-guide optical element |
EP3566092B1 (en) | 2017-01-04 | 2022-10-05 | Lumus Ltd. | Optical system for near-eye displays |
KR102655450B1 (ko) | 2017-02-22 | 2024-04-05 | 루머스 리미티드 | 광 가이드 광학 어셈블리 |
TWI751262B (zh) | 2017-03-22 | 2022-01-01 | 以色列商魯姆斯有限公司 | 交疊的反射面構造 |
IL251645B (en) | 2017-04-06 | 2018-08-30 | Lumus Ltd | Waveguide and method of production |
KR102638818B1 (ko) | 2017-07-19 | 2024-02-20 | 루머스 리미티드 | Loe를 통한 lcos 조명 |
US11513352B2 (en) | 2017-09-29 | 2022-11-29 | Lumus Ltd. | Augmented reality display |
EP3701312A4 (en) | 2017-10-22 | 2020-11-11 | Lumus Ltd. | HEAD-MOUNTED AUGMENTED REALITY DEVICE USING AN OPTICAL BENCH |
DE102017125731A1 (de) * | 2017-11-03 | 2019-05-09 | Carl Zeiss Ag | Lichtleiter, Abbildungsvorrichtung und HMD mit separaten Abbildungskanälen |
DE102017126908A1 (de) * | 2017-11-15 | 2019-05-16 | Carl Zeiss Ag | Lichtleiter für ein HMD, HMD und Verfahren zum Übertragen eines Bildes in einem HMD |
MX2020005226A (es) | 2017-11-21 | 2020-08-24 | Lumus Ltd | Dispositivo de expansion de apertura optica para pantallas de vision directa. |
JP7297318B2 (ja) | 2017-12-03 | 2023-06-26 | ルムス エルティーディー. | 光学デバイスの位置合わせ方法 |
IL275013B (en) | 2017-12-03 | 2022-08-01 | Lumus Ltd | Method and device for testing an optics device |
US20190170327A1 (en) | 2017-12-03 | 2019-06-06 | Lumus Ltd. | Optical illuminator device |
CN111557092B (zh) | 2017-12-10 | 2022-09-27 | 鲁姆斯有限公司 | 图像投影仪 |
FI129586B (en) | 2017-12-22 | 2022-05-13 | Dispelix Oy | Waveguide display element with many pupils and display device |
CN113777783B (zh) | 2018-01-02 | 2024-04-12 | 鲁姆斯有限公司 | 具有对准校正的双目增强现实系统及对准校正方法 |
US10506220B2 (en) | 2018-01-02 | 2019-12-10 | Lumus Ltd. | Augmented reality displays with active alignment and corresponding methods |
US10551544B2 (en) | 2018-01-21 | 2020-02-04 | Lumus Ltd. | Light-guide optical element with multiple-axis internal aperture expansion |
EP3775827B1 (en) | 2018-04-08 | 2023-07-05 | Lumus Ltd. | Apparatus for optical testing of plate-shaped optical elements |
EP4339656A3 (en) | 2018-05-14 | 2024-06-05 | Lumus Ltd. | Projector configuration with subdivided optical aperture for near-eye displays, and corresponding optical systems |
EP3794397A4 (en) | 2018-05-17 | 2021-07-07 | Lumus Ltd. | CLOSE-UP DISPLAY WITH OVERLAPPING PROJECTOR ARRANGEMENTS |
IL259518B2 (en) | 2018-05-22 | 2023-04-01 | Lumus Ltd | Optical system and method for improving light field uniformity |
AU2019274687B2 (en) | 2018-05-23 | 2023-05-11 | Lumus Ltd. | Optical system including light-guide optical element with partially-reflective internal surfaces |
CN210323582U (zh) | 2018-05-27 | 2020-04-14 | 鲁姆斯有限公司 | 具有场曲率影响减轻的基于基板引导的光学系统 |
IL279500B (en) | 2018-06-21 | 2022-09-01 | Lumus Ltd | Measuring technique for refractive index inhomogeneity between plates of a light guide optical element (loe) |
US11415812B2 (en) | 2018-06-26 | 2022-08-16 | Lumus Ltd. | Compact collimating optical device and system |
US11409103B2 (en) | 2018-07-16 | 2022-08-09 | Lumus Ltd. | Light-guide optical element employing polarized internal reflectors |
TWI827663B (zh) | 2018-09-06 | 2024-01-01 | 以色列商魯姆斯有限公司 | 具有雷射二極體照明的近眼顯示器 |
CN112639574B (zh) | 2018-09-09 | 2023-01-13 | 鲁姆斯有限公司 | 包括具有二维扩展的光导光学元件的光学系统 |
US11454809B2 (en) * | 2018-10-16 | 2022-09-27 | Meta Platforms Technologies LLC | Display waveguide assembly with color cross-coupling |
JP3226277U (ja) | 2018-11-11 | 2020-05-14 | ルムス エルティーディー. | 中間ウィンドウを有するニアアイディスプレイ |
KR20230096149A (ko) | 2019-01-24 | 2023-06-29 | 루머스 리미티드 | 2차원 확장이 가능한 도광 광학 소자를 포함하는 광학 시스템 |
JP2022532688A (ja) | 2019-05-06 | 2022-07-19 | ルーマス リミテッド | シーン及びニア・アイ・ディスプレイを観るための透明ライトガイド |
-
2019
- 2019-05-16 EP EP19804151.9A patent/EP3794397A4/en active Pending
- 2019-05-16 US US16/981,364 patent/US11442273B2/en active Active
- 2019-05-16 JP JP2020560356A patent/JP7446620B2/ja active Active
- 2019-05-16 CN CN201980031522.9A patent/CN112119344B/zh active Active
- 2019-05-16 WO PCT/IB2019/054062 patent/WO2019220386A1/en active Application Filing
- 2019-05-16 KR KR1020207036076A patent/KR20210010537A/ko not_active Application Discontinuation
- 2019-05-17 TW TW108117209A patent/TW201947281A/zh unknown
-
2022
- 2022-09-13 US US17/943,342 patent/US11719943B2/en active Active
-
2023
- 2023-07-20 US US18/224,087 patent/US20230359039A1/en active Pending
-
2024
- 2024-02-20 JP JP2024024029A patent/JP2024069241A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20230004009A1 (en) | 2023-01-05 |
US20230359039A1 (en) | 2023-11-09 |
CN112119344B (zh) | 2023-01-20 |
US20210055561A1 (en) | 2021-02-25 |
EP3794397A1 (en) | 2021-03-24 |
CN112119344A (zh) | 2020-12-22 |
TW201947281A (zh) | 2019-12-16 |
KR20210010537A (ko) | 2021-01-27 |
WO2019220386A1 (en) | 2019-11-21 |
US11442273B2 (en) | 2022-09-13 |
JP7446620B2 (ja) | 2024-03-11 |
JP2021524053A (ja) | 2021-09-09 |
US11719943B2 (en) | 2023-08-08 |
EP3794397A4 (en) | 2021-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7446620B2 (ja) | オーバーラップするプロジェクター組立体を有するニアアイディスプレイ | |
US20220365361A1 (en) | Directional backlight | |
US20230251492A1 (en) | Depth based foveated rendering for display systems | |
CN108089340B (zh) | 定向显示设备 | |
US11662582B2 (en) | Display with holographic relay and holographic image combiner | |
KR20210144748A (ko) | 도파관을 사용한 조향 가능한 하이브리드 디스플레이 | |
CN105158917B (zh) | 显示器及其透射率/反射率确定方法和装置 | |
TW202240240A (zh) | 包括選擇性照明的光學系統 | |
JP2003057595A (ja) | 三次元表示装置 | |
CN109963145A (zh) | 视觉显示系统及方法,以及头戴显示装置 | |
JP2009237310A (ja) | 疑似3次元表示方法および疑似3次元表示装置 | |
WO2020211942A1 (en) | Optical system for a display device | |
CN109963141A (zh) | 视觉显示系统及方法,以及头戴显示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240315 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240315 |