JP3243058U - 回転式ライトパイプ - Google Patents
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Abstract
投影光学系の入力軸と一致するライトパイプの出力に対して対称な回転軸に基づいて、ライトパイプを関連する眼鏡のフレーム、またはそれに応じて眼鏡の装着者のこめかみに位置合わせするために、ライトパイプは、回転軸の回りに回転させることができる。したがって、ディスプレイシステムの向上したまたは最適な美的外観に近づけることができる。ディスプレイシステムのライトパイプは、実施の詳細および画像投影構成要素の要件に応じて、眼鏡のフレームに位置合わせすることができ、またはフレーム内に隠すこともできる。レンズ(導波路)のパントスコピック傾斜が変化した場合、ライトパイプの回転をライトパイプに適用して、ライトパイプをこめかみに再び合わせた位置にすることができるため、ライトパイプを再設計する必要性を回避することができる。【選択図】図3B
Description
本発明は、一般に、ライトパイプに関するものであり、詳細には、関連するシステム構成要素に対して、再設計することなく配備することができるライトパイプに関する。
パントスコピック傾斜は、被写体の主視線に対する水平軸の回りのレンズの傾きとして定義される。簡単には、パントスコピック傾斜は、「レンズ底部の頬に向かう回転」として説明することができる。通常、このような傾きは0~12度の範囲であり、3~7度の間の傾きは正常と見なされる。パントスコピック傾斜は、通常、眼鏡がユーザ(装着者)の顔にどのように装着されているかによって異なる。
パントスコピック傾斜の量は、使用方法や使用者によって異なる。レンズを使用して、拡張現実(AR)および仮想現実(VR)などの用途のための画像を表示することができる。これらの場合、レンズによる表示のための画像を供給する構成要素が必要になる。構成要素は、電源、画像源、光源、光学的操作および投影を含むことができる。使用できる構成要素の1つは、ライトパイプである。ライトパイプは、典型的には、複数の波長の光(例えば、RGBLED光源からの光)を合成するため、および/または光導波路装置またはシステムへ入力するためライトパイプの出口開口部全体の光均一性を均一にするために使用される。
美的な理由から、ライトパイプを眼鏡のフレームに位置合わせすることが望ましい。しかしながら、システムの変化する構成要素、および、レンズなどの構成要素およびパントスコピック傾斜の変化する向きは、従来のライトパイプの向きを含む関連する構成要素の相対的な構成(幾何学的な関係)を変化させる。従来の解決策は、ライトパイプを眼鏡のフレームに位置合わせすることができるように、ライトパイプを再設計することである。
投影光学系の入力軸と一致するライトパイプの出力に対して対称な回転軸に基づいて、ライトパイプを関連する眼鏡のフレーム、またはそれに応じて眼鏡の装着者のこめかみに位置合わせするために、ライトパイプは、回転軸の回りに回転させることができる。したがって、ディスプレイシステムの向上したまたは最適な美的外観に近づけることができる。ディスプレイシステムのライトパイプは、実施の詳細および画像投影構成要素の要件に応じて、眼鏡のフレームに位置合わせすることができ、またはフレーム内に隠すこともできる。レンズ(導波路)のパントスコピック傾斜が変化した場合、ライトパイプの回転をライトパイプに適用して、ライトパイプをこめかみに再び合わせた位置にすることができるため、ライトパイプを再設計する必要性を回避することができる。
本実施形態の教示によれば、空間光変調器(SLM)(8)を含む投影光学系(24)であって、空間光変調器(8)の入力面に対応するx軸およびy軸を有する投影光学系入力面(24N)を有する、投影光学系(24)と、ライトパイプ入力面(2N)からライトパイプ出力面(2T)へのライトパイプの長軸に沿ったライトパイプ軸(30)を有し、ライトパイプ出力面および投影光学系入力面(24N)に垂直な出力z軸(10)を有し、ライトパイプ軸(30)をx軸、y軸、z軸に対して斜めの角度で配備されたライトパイプ(2)と、を備える装置が提供される。好ましい実施形態では、ライトパイプ軸(30)は、出力軸(10)に対して非平行である。
任意の実施形態では、ライトパイプ出力面(2T)から出力光(28T)を受光し、投影光学入力面(24N)に向かって拡散光(28D)を提供するように構成された異方性拡散器(3)をさらに含み、拡散器(3)は、ライトパイプ出力面(2T)に平行に配置され、投影光学入力面(24N)のx軸およびy軸の両方に非平行に回転されている。
別の任意の実施形態では、異方性拡散器(3)は、第2の方向でより小さな範囲の角度に光を散乱させることに対して、第1の方向でより広い範囲の角度に光を散乱させる非対称関数を有する。
別の任意の実施形態において、拡散器(3)は、ライトパイプ出力面(2T)と接触して配備されている。
別の任意の実施形態では、ライトパイプ2および拡散器(3)は、照明システム(26)内に構成され、照明システム(26)は、第1のフレネルレンズ(22A)を介してライトパイプ入力面(2N)に入力光(28N)を提供する光源(1)をさらに含む。
別の任意の実施形態では、照明システム(26)は、第2のフレネルレンズ(22B)と、それを介して拡散光(28D)が照明システム出力面(26T)に向かって提供される偏光子(4)とをさらに含む。
別の任意の実施形態では、ライトパイプ(2)は、照明システム(26)内に構成され、照明システムは、投影光学系(24)に回転可能に接続されている。
別の任意の実施形態では、照明システム(26)は、ライトパイプ(2)および拡散器(3)が回転軸(10)に対して同期して回転するように、ライトパイプ(2)に動作可能に接続された異方性拡散器(3)をさらに含む。別の任意の実施形態では、照明システム(26)は、ライトパイプ(2)および拡散器(3)が回転軸(10)に対して独立して回転するように、異方性拡散器(3)をさらに含む。
別の任意の実施形態において、ライトパイプ軸(30)は、出力軸(10)に対して非平行である。
本実施形態の教示によれば、ライトパイプ(2)は、ユーザの眼鏡(11)のフレーム軸(110)と実質的に位置合わせされ、フレーム軸(110)は、フレーム(11)に沿った長手方向軸であり、フレーム(11)は、眼鏡のレンズとユーザの耳との間にある、装置の配備方法が提供される。
ライトパイプ入力面(2N)からライトパイプ出力面(2T)へのライトパイプの長軸に沿ったライトパイプ軸(30)を有し、ライトパイプ出力面および投影光学系(24)に垂直な回転軸(10)を有するライトパイプ(2)であって、回転軸(10)と一致する頂点(14V)を有する直円錐(14)の幾何学的構造の側面(14L)と実質的に位置合わせされたライトパイプ軸(30)を有して配備され、円錐は、回転軸(10)と位置合わせされた円錐軸を有し、頂点(14V)は、ライトパイプ出力面(2T)と実質的に位置合わせされている、ライトパイプ(2)を備える装置。
回転軸(10)とフレーム軸(110)との間の第1の角度が、回転軸(10)とライトパイプ軸(30)との間の第2の角度に実質的に等しく、フレーム軸(110)は、フレーム(11)に沿った長手方向軸であり、ライトパイプ(2)を回転軸(10)の回りで回転させることにより、ライトパイプ軸(30)とフレーム軸(110)との間の間隔角(38A)を最小限に抑え、したがって、ライトパイプ(2)をフレーム(11)と実質的に平行に整列させるようにする、請求項1に記載の装置の配備方法。
実施形態は、単なる例として、添付の図面を参照しながら本明細書に記載される。
詳細な説明-図1A~図5B
本実施形態による装置の原理および動作は、図面および添付の説明を参照してより良く理解することができる。本発明は、ライトパイプを回転可能に構成するための装置である。本装置は、ライトパイプを再設計することなく、関連する構成要素の様々な構成に関してライトパイプの構成を容易にする。
本実施形態による装置の原理および動作は、図面および添付の説明を参照してより良く理解することができる。本発明は、ライトパイプを回転可能に構成するための装置である。本装置は、ライトパイプを再設計することなく、関連する構成要素の様々な構成に関してライトパイプの構成を容易にする。
投影光学装置の入力軸と一致する、ライトパイプの出力に関する対称軸(回転軸、出力軸)に基づいて、関連付けられた眼鏡のフレーム、またはそれに応じてユーザ(眼鏡の装着者)のこめかみと位置合わせさせるために、ライトパイプは、軸上で(軸回りに)回転させることができる。したがって、ディスプレイシステムの向上したまたは最適な美的外観に近づけることができる。ライトパイプは、実施の詳細および画像投影構成要素の要件に応じて、眼鏡のフレームに位置合わせすることも、フレーム内に隠すこともできる。レンズ(導波路)のパントスコピック傾斜が変化した場合、ライトパイプの回転をライトパイプに適用して、ライトパイプをこめかみに再び合わせた位置にすることができるため、ライトパイプを再設計する必要性を回避することができる。
ライトパイプは、この説明の文脈において「回転軸」と称される出力軸を有し、ライトパイプから出力される光は、この回転軸を中心に回転対称である。ライトパイプは、回転軸に対して一定の傾きでライトパイプの長手方向軸を有して配備されるように構成される。ライトパイプ軸の延長線は、投影光学系のPBS(偏光ビームスプリッタ、反射偏光子)と位置を合わせる必要はない。
図1Aを参照すると、マイクロディスプレイプロジェクタの設計の第1の図が示され、図1Bを参照すると、マイクロディスプレイプロジェクタの設計の第2の図が示される。素子は正確な縮尺で描かれているわけではない。簡潔かつ明確にするために、本明細書では、典型的な例示的構成要素が使用されている。当業者であれば、他の構成要素および構成が使用され得ることを認識するであろう。例えば、光伝播の様々な段階における代替の光源、追加、除外または代替のレンズ、代替の画像生成技術などである。
例示的なマイクロディスプレイプロジェクタ(POD100)は、例示的な照明システム26および例示的な投影光学系24を含む。例示的な照明システム26は、光源1、第1のフレネルレンズ22A、ライトパイプ2、拡散器3、および偏光子4に取り付けられた第2のフレネルレンズ22Bを含む。例示的な投影光学系24は、第1のプリズム5、偏光ビームスプリッタ(PBS)7、空間光変調器(例えば、空間光モジュール、LCOS)8、第2のプリズム6、およびコリメータ9を含む。POD100の出力は、例えば、光導体光学素子(LOE)20のような導波路などに表示するために送られる。
光源1は、例えば、赤色、緑色、および青色のそれぞれの3つの空間的に分離されたLEDを有するRGBLEDモジュールであってもよい。光源1から生成および出力される光の異なる色は、典型的には、第1のフレネルレンズ22Aを使用して焦点を合わせ、光を集中させてライトパイプ2内へより効率的な入力(注入)を行う。入力色は、ライトパイプ2内の光伝播中に合成(混合、均一化)され、ライトパイプ2の出口開口部で光を生成し、拡散器3によって補助され、投影光学系24への入力として均一な白色光照射出力を提供する。典型的には、第2のフレネルレンズ22Bは、拡散器3から離間されている。
本実施の照明システム26は、典型的には、偏光子4から偏光を出力する。照明システム26は、照明システム26から投影光学系24の投影光学系入力面24Nに光を提供する照明システム出力面26Tを有する。偏光は、例示的な投影光学系24によって受光され、第1のプリズム5を介して伝播し、例示的なLCOS8などの空間光変調器(SLM)に向かってPBS7の第1の側から反射される。LCOS8は、照明システムからの光を使用して画像を生成するための技術の非限定的な例である。LCOSからの反射後、画像光の偏光は90度回転するため、画像光は第1のプリズム5を通って伝播し、PBS7および第2のプリズム6を通過してコリメータ9に至る。コリメータ9の実施の一例は、4分の1波長板と一体化されたコリメートミラー(球面ミラーまたは球面ミラーと組み合わされたレンズなど)を使用することである。コリメート画像光は、コリメータ9からの反射後に偏光が90度回転するため、第2のプリズム6を介して伝播し、PBS7によって反射される。次いで、コリメート画像光は、POD100から出力される。出力された画像光は、導波路、この場合は光導体光学素子(LOE)20などのディスプレイに送られる。
投影光学系入力面24Nは、LCOS8の入力面に対応するx軸およびy軸を有する。投影光学系入力面24NおよびLCOS8の入力面の2つの面は、平行であってもよく、または反射光経路を使用して、互いに相対的な角度にあってもよい。2つの面の向きは一致しており、投影光学入力面24NおよびLCOS8の入力面からの直線経路に光学的に等価である。投影光学系24において光路が反射され、2つの面が相対角度にある場合には、それに対応して軸が反射されることになる。
図2Aおよび図2Bを参照すると、それぞれ図1Aの第1の図および図1Bの第2の図に対応する、ライトパイプ内の光の伝播の詳細の第1の図および第2の図が示される。ライトパイプ2内で合成される光28Cの伝播は、典型的には、全内部反射(TIR)によって行われる。ライトパイプ2の回転軸10は、投影光学系24の入力に垂直に示される。さらに回転軸10は、本書の文脈においては「出力軸」、図においては「z軸」と称される。この出力軸は「回転」軸と称されるが、この説明は限定的ではなく、実施は、投影光学系24に対して回転し、固定されているライトパイプ2および照明システム26の両方を含む。ライトパイプ軸30は、ライトパイプ2の長軸に沿って、ライトパイプ2に沿った、典型的にはライトパイプ入力2Nからライトパイプ出力2Tへのライトパイプ2の長さに沿った合成光28Cが伝播する方向に示される。
光源1から生成された光は、ライトパイプ2の入力角開口部によって画定された円錐内のライトパイプ入力2Nでライトパイプ2に入射する。図2Bでは、光源1からの光は、ライトパイプ軸30に対して入力角34Aでライトパイプ2に入射する入力光28Nの単一の光線により表される。さらに、入力角34Aは、この説明の文脈において、「第1の角度」、または単に「入力角度」と称される。これに対応して、光28Cが伝播し、ライトパイプ2を介して合成された後、合成光28Cは、出力光28Tとしてライトパイプ2を出る。出力光28Tは、出力光角36Aとして示される角度でライトパイプ2を出る。出力光2Tは、回転軸10に対してライトパイプ出力角32A(最大散乱角度、第2の角度、出力角度)によって画定される円錐内の拡散器3によって散乱(拡散)され、拡散光28Dを提供する。拡散器3、光源1の設計、および第1のフレネルレンズ22Aの組み合わせを使用して、拡散器3を出る拡散光28Dの放射は、回転軸10に対して実質的に回転対称である。
本実施形態の特徴は、ライトパイプ2が出力光28T、したがって拡散光28Dが、回転軸10に対してほぼ回転対称であるように設計および構成され得るという革新的な洞察および認識である。この特徴により、ライトパイプ2は、投影光学系24に対して傾斜させることができる(ライトパイプ軸30は、回転軸10に対して非平行である)。角度(出力角32A)および空間分布の観点からライトパイプ光出力28Tは、回転軸10に対して実質的に対称であるため、回転軸10の回りのライトパイプ2の回転は、POD100の光学的性能に影響を与えない。
本実施形態の別の特徴は、非対称関数を有する異方性拡散器としての拡散器3の好ましい実施であり、この関数は、第2の方向のより小さな範囲の角度に光を散乱させることに対して、第1の方向のより広い範囲の角度に光を散乱させる。任意に、さらに好ましくは、異方性拡散器3は、ライトパイプ出力面2Tと(入力および出力面が)平行であり、それに位置合わせされている。したがって、ライトパイプ2の斜めの向きは、拡散器が投影光学系入力面24Nと非平行に(位置合わせされずに)回転されていることに対応する。すなわち、拡散器3の第1の方向および第2の方向は、投影光学入力面24Nのx軸およびy軸に対して回転され、非平行である。
なお、図面の簡略化のために、一般に1つの光線のみが描かれていることに留意されたい。さらに、光は、「光」または「光線」と称されてもよい。当業者であれば、描写される光(光線)が、通常、わずかに異なる角度で複数の光線によって形成される実際の光のサンプル光線であることを理解するであろう。特に光の端(縁)と称される場合を除き、例示される光線は、典型的には光の中心軌跡である。光が画像に対応し、中心光線が、画像の中心または画像の中心画素からの中心光線である場合。
図3Aを参照すると、導波路(LOE)20と一体化したPOD100を含み、(例えば、ユーザが着用している眼鏡の一部を示す)フレーム11に関連して、ディスプレイシステム300の図が示される。本図では、ライトパイプ2は、ユーザの眼60に対して垂直面内のフレーム11と位置合わせされていない。なお、本図では、拡散器3、第2のフレネルレンズ22B、偏光子4は示されていないことに留意されたい。この場合、LOE20は、眼鏡のレンズとして機能する。例えば、導波路(LOE20)のパントスコピック傾斜のために、照明システム26はページ内に傾斜しており、したがって、ライトパイプ軸30は、投影光学系24に対してページ内に傾斜している。ライトパイプ軸30は、回転軸10と一致していない。導波路に対するPOD100の傾きにより、ライトパイプ2は、眼鏡のフレーム11のつると位置合わせされないことになる。間隔角38Aは、ライトパイプ2とフレーム11との間(ライトパイプ軸30とフレーム11の長さに沿ったフレーム110の長手方向軸との間)にある。理想的には、ライトパイプ2とフレーム11との間に角度38Aが存在するべきではなく、すなわち、間隔角38Aは、ゼロに近づけるべきであり、実質的にゼロにすべきである。間隔角38Aが所与の量よりも大きい場合、ライトパイプ2は、フレーム11と位置合わせされず、ディスプレイシステム300を眼鏡と一体化した場合に得られる美的外観は、ライトパイプ2がフレーム11と位置合わせされる場合の美的外観よりも劣る。
図3Bを参照すると、LOE20と一体化されたPOD100を含み、(例えば、ユーザが着用する眼鏡の一部を示す)フレーム11に関連して、ディスプレイシステム300の図が示される。本図では、ライトパイプ2は、ユーザの眼60に対して水平面において、フレーム11と適切に位置合わせされている。なお、POD100が実際に導波路(LOE)20に対して傾斜(回転)されるため、本図は簡略化されていることに留意されたい。間隔角38Bは実質的にゼロであり、ライトパイプ軸30は、水平面内のフレーム110の長手方向軸と平行に整列されている。
図4Aおよび図4Bを参照すると、それぞれ図1Aの第1の図および図1Bの第2の図に対応する、ライトパイプが回転する側面である円錐の第1の図および第2の図が示される。直円錐14の幾何学的構造は、回転軸10と一致する頂点14V、およびライトパイプ出力面2Tを有する。頂点14Vは、ライトパイプ軸30の交点にも一致する。典型的には、ライトパイプ出力面2Tは、拡散器3の表面の平面に平行であり、拡散器3と実質的に接触しているため、頂点14Vは、回転軸10と拡散器3との交点とも一致する。円錐14の頂点14Vは、典型的には、拡散器3の表面上で、最初に拡散器に入射する出力光28Tの方向にある。円錐14の軸は、回転軸10と実質的に一致する。円錐14は、側面14Lを有する。半開口角40Aは、本図で、側面14Lと円錐の軸との間に示されている。ライトパイプ軸30は、側面14Lと実質的に位置合わせされている。円錐14の頂点14Vは、ライトパイプ出力2Tの表面に位置合わせされている。円錐の表面(側面14L)は、回転軸10の回りにライトパイプ軸30を掃引することによって形成される。側面14Lは、POD100の動作を維持しながら、特に回転軸10に対して光(出力光28T、したがって拡散光28D)の放射を対称に維持しながら、ライトパイプ2を構成するための可能な位置を説明する。当業者であれば、本説明に基づいて、ライトパイプ2が、例えば、回転軸10(z軸方向)に沿って(の方向に)移動できることを理解するであろう。なお、図4Bでは、実際にはライトパイプ軸30と円錐面14Lが実質的に一致するため、図中で見るためにライトパイプ軸30と円錐面14Lはわずかにずれていることに留意されたい。
参照のために、「頂点(vertex)」は、数学の分野では「頂点(apex)」とも称される。円錐の軸は、頂点を通る直線(もしあれば)であり、その回りで底面(および円錐全体)は円対称性を有している。円錐の底面の周囲は「準線」と呼ばれ、準線と頂点との間の線分の各々が、円錐の側面の「直線母線」または「母線」である。円錐の「基円半径」は、円錐の底面の半径であり、これは単に円錐の半径と呼ばれることが多い。直円錐の開口部は、2本の母線の間の最大角度である。例えば、直線母線が軸に対して角度θをなす場合、開口部は2θである。
本実施形態の特徴は、ライトパイプ出力面2Tで頂点14Vを維持しながら、ライトパイプ2を回転軸10の回りに回転させることができ、ライトパイプ2の均一な白色光照射出力が、ライトパイプ2のこの回転に依存しない(独立している)ことである。言い換えれば、円錐14の側面14L上のライトパイプ軸30を維持しながら、ライトパイプ2を回転軸10の回りに回転させることができ、ライトパイプは、ライトパイプ2の回転に依存しない均一な白色光照射出力を提供することになる。
ライトパイプ2を回転軸10の回りに回転させることによって、ライトパイプ2、照明システム26、およびPOD100の動作を維持しながら、眼鏡のフレーム11、したがって、ユーザ(眼鏡の装着者)のこめかみに対して望ましい角度(回転)(望ましい間隔角38Aおよび38B)にあるライトパイプ2の向き(円錐14の側面14L上のライトパイプ2の位置)を見つけることができる。一般的な場合、眼鏡のフレーム11は、側面14L上に装着されない。したがって、間隔角38Aおよび38Bの両方をゼロにすることができる回転軸10の回りにライトパイプ回転が存在しない場合がある。例えば、図3Aでは、間隔角38Aは許容できないほど大きいのに対し、図3Bでは、間隔角38Bはほぼゼロである。ライトパイプ回転の目的は、間隔角38Aおよび38Bの両方を最小限に抑え、ディスプレイシステム300を美的に許容できるほど良く見せる、円錐14の側面14L上のライトパイプ2の最適な位置を見つけることである。
ライトパイプ2を眼鏡フレーム11のつると位置合わせして、ディスプレイシステム300の望ましい美的外観を実現するために、ライトパイプ光出力2Tの対称軸である軸の回りにライトパイプ2を回転させることができる。導波路(LOE20)のパントスコピック傾斜が変化した場合、ライトパイプ2の回転を適用して、ライトパイプ2を再びつると位置合わせされた位置にすることができ、したがって、ライトパイプ2を再設計する必要性を回避することができる。
図5Aおよび図5Bを参照すると、各図において、LOE20と一体化したPOD100、およびフレーム11に関して(同一回転で)回転したライトパイプ2の図が示される。ライトパイプ2は、ライトパイプ2がフレーム11と許容できるほどうまく位置合わせされるように回転される。なお、本図5Aでは、拡散器3、第2のフレネルレンズ22B、偏光子4は図示されていないことに留意されたい。なお、POD100が実際に導波路(LOE)20に対して傾斜(回転)されるため、本図5Bは簡略化されていることに留意されたい。本図において、ライトパイプ2は、フレーム11にほぼ平行に回転されるが、正確に平行ではない。これは、ライトパイプ2とフレーム11との間(ライトパイプ軸30とフレーム110の軸との間)の水平面内の非ゼロ角50Bによって確認することができる。なお、ほとんど垂直であるような別の平面では、角度50Aは実質的にゼロであり得ることに留意されたい。角度50Aおよび50Bは、上述した角度38Aおよび38Bと同様に定義される。完全に位置合わせされているわけではないが、非ゼロ角50Bのような最適な(実質的に平行な)状態からの変位は、眼鏡フレームの所与の美的制約内で許容可能な場合もある。
あるいは、非ゼロ角50Bは、ライトパイプ2および/または照明システム26およびPOD100を配向することが望ましい場合もある。眼鏡のフレーム11および/またはユーザから離れた所望の角度で、芸術的、設計的、または美的効果を達成する。
本説明では、一様な白色光を提供するために、例示的な照明システム26の一部としてライトパイプ2を使用しているが、この説明はこれに限定するものではない。本説明に基づいて、ライトパイプは、他の構成で配備され得ることが予測される。1つの非限定的な例は、(光源1の代わりに)撮像光学素子を備えたライトパイプ2を配備することである。この場合、ライトパイプ2は、例えば眼鏡のフレーム11のように、ユーザのこめかみ付近の画像プロジェクタからの画像情報をLOE20内の結合素子に搬送する。ライトパイプ2を使用して、画像がLOE20内に射出される画像配向は、回転軸10の回りのライトパイプ2の回転に依存しないことになる。補償を使用して、例えば、画像の発生元である画像プロジェクタを、ライトパイプ2と共におよび/またはライトパイプ2から独立して回転させることもできるであろう。
なお、本実施形態の説明を補助するために、上述した実施例、使用する数値、および例示的な算出があることに留意されたい。不用意な誤植、数学的誤差、および/または簡略化された計算の使用は、本発明の有用性および基本的利点を損なうものではない。
添付の特許請求の範囲が、多重従属なしで起草されている限り、これは、そのような多重従属を許可しない管轄権内の形式的要件に対応するためだけに行われている。なお、特許請求の範囲を多重従属させることによって暗示される特徴のすべての可能な組み合わせが明示的に想定され、本発明の一部とみなされるべきであることに留意されたい。
上記の説明は、例としてのみ機能することを意図しており、多くの他の実施形態が、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲内で可能であることが理解されるであろう。
Claims (11)
- 装置であって、
(a)空間光変調器(SLM)(8)を含む投影光学系(24)であって、前記空間光変調器(8)の入力面に対応するx軸およびy軸を有する投影光学系入力面(24N)を有する、投影光学系(24)、および
(b)ライトパイプ入力面(2N)からライトパイプ出力面(2T)への前記ライトパイプの長軸に沿ったライトパイプ軸(30)を有し、前記ライトパイプ出力面および前記投影光学入力面(24N)に垂直な出力z軸(10)を有するライトパイプ(2)を備え、
前記ライトパイプ(2)が、前記x軸、前記y軸、および前記z軸に対して斜めの角度で前記ライトパイプ軸(30)を有して配備される、装置。 - 前記ライトパイプ出力面(2T)からの出力光(28T)を受光し、前記投影光学入力面(24N)に向けて拡散光(28D)を提供するように構成された異方性拡散器(3)をさらに備え、前記拡散器(3)が、前記ライトパイプ出力面(2T)に平行に配置され、前記投影光学入力面(24N)の前記x軸および前記y軸の両方に非平行に回転される、請求項1に記載の装置。
- 前記異方性拡散器(3)が、第2の方向のより小さな範囲の角度へ光を散乱させることに対して、第1の方向のより広い範囲の角度へ光を散乱させる非対称関数を有する、請求項2に記載の装置。
- 前記拡散器(3)が、前記ライトパイプ出力面(2T)と接触して配備される、請求項2に記載の装置。
- 前記ライトパイプ(2)および前記拡散器(3)が、照明システム(26)内で構成され、前記照明システム(26)が、第1のフレネルレンズ(22A)を介してライトパイプ入力面(2N)に入力光(28N)を提供する光源(1)をさらに含む、請求項2に記載の装置。
- 前記照明システム(26)が、第2のフレネルレンズ(22B)と、前記拡散光(28D)が照明システム出力面(26T)に向かって提供される偏光子(4)とをさらに含む、請求項5に記載の装置。
- 前記ライトパイプ(2)が、照明システム(26)内に構成され、前記照明システムが、前記投影光学系(24)に回転可能に接続される、請求項1に記載の装置。
- 前記照明システム(26)が、前記ライトパイプ(2)に動作可能に接続された異方性拡散器(3)をさらに含み、前記ライトパイプ(2)および前記拡散器(3)が、前記回転軸(10)に対して同期して回転するようにする、請求項7に記載の装置。
- 前記照明システム(26)が、異方性拡散器(3)をさらに含み、前記ライトパイプ(2)および前記拡散器(3)が、前記回転軸(10)に対して独立して回転するようにする、請求項7に記載の装置。
- 前記ライトパイプ軸(30)が、前記出力軸(10)に対して非平行である、請求項1に記載の装置。
- 前記ライトパイプ(2)が、ユーザの眼鏡(11)のフレーム軸(110)と実質的に位置合わせされ、前記フレーム軸(110)が、フレーム(11)に沿った長手方向軸であり、前記フレーム(11)が、前記眼鏡のレンズと前記ユーザの耳との間にある、請求項1に記載の装置の配備方法。
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