KR20220103919A - 공간적 가변 지연기 광학기기를 갖는 머리 장착형 디스플레이(hmd) - Google Patents

공간적 가변 지연기 광학기기를 갖는 머리 장착형 디스플레이(hmd) Download PDF

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KR20220103919A
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svr
lens
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beam splitter
polarizing beam
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KR1020227011928A
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조슈아 마크 허드만
이반 에이. 맥크라켄
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밸브 코포레이션
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Abstract

머리 장착형 디스플레이, 또는 다른 근안(near-to-eye) 디스플레이는 공간적 가변 지연기(SVR: spatially-varying retarder)를 포함하는 광학기기를 포함한다. SVR은 시스템의 광학기기에 포함된 성형된 렌즈 및/또는 편광 빔 스플리터에 나타나는 하나 이상의 제조 오차를 보정하기 위해 적용된 수정 인자를 가하여 제조될 수 있다.

Description

공간적 가변 지연기 광학기기를 갖는 머리 장착형 디스플레이(HMD)
관련 출원의 교차 참조
본 출원은, 2018년 8월 10일자로 출원된 발명의 명칭이 "HEAD-MOUNTED DISPLAY (HMD) WITH SPATIALLY-VARYING RETARDER OPTICS"인 계류 중인 미국 특허 출원 제16/101,333호(지금은 미국 특허 제10,778,963호)의 부분 계속 출원으로서 35 U.S.C. § 120 하의 우선권을 주장하여 2019년 11월 22일자로 출원된 발명의 명칭이 "HEAD-MOUNTED DISPLAY (HMD) WITH SPATIALLY-VARYING RETARDER OPTICS"인 미국 특허 출원 제16/692,823호의 우선권을 주장하는 PCT 출원이며, 이들 모두는 전체 내용이 본원에 인용되어 포함된다.
근안 디스플레이 기술은 가상 현실("VR") 또는 증강 현실("AR") 시스템의 일부로서 사용자에게 정보 및 이미지를 제시하는 데 사용될 수 있다. 이러한 근안 디스플레이는 머리 장착형 디스플레이("HMD": head-mounted display) 장치 또는 헤드셋에 통합될 수 있다. 이러한 근안 정보 디스플레이는 직시로 지향될 수 있지만, 종종 정보 디스플레이는 HMD에서 하나 이상의 렌즈와 결합된다. 렌즈 시스템은 렌즈, 다양한 광학 요소, 애퍼처 조리개, 및 서로 광학적으로 정렬된 다양한 구성요소를 수용하는 렌즈 하우징을 포함할 수 있다. 이러한 렌즈는 VR 또는 AR 경험을 향상시킬 수 있지만, 렌즈 시스템의 성능은 부분적으로는 시스템의 각 요소의 디자인에 따라 달라질 뿐만 아니라 요소 간의 광학적 상호 작용을 제시하는 시스템의 전체 디자인에 따라서도 달라진다.
액정 디스플레이와 같은 전통적인 정보 디스플레이는 광을 통상적으로 넓은 각도의 원뿔 또는 시야에 걸쳐 방출한다. 이러한 전통적인 디스플레이의 각도 발산 범위는 160도를 넘을 수 있고 심지어 180도에 육박할 수도 있다. 이러한 각도가 넓은 광은 직시의 경우에서는 바람직하지 않은 효과를 유발하지 않을 수 있다. 그러나, 전통적인 정보 디스플레이가 VR 또는 AR 시스템과 같은 HMD에서 이용되는 경우, 각도가 넓은 방출은 바람직하지 않은 결과를 초래할 수 있다. 이는 정보 디스플레이에 의해 방출된 광이 렌즈의 결상 능력을 넘어선 유입 입사각에서 HMD의 렌즈에 부딪치는 경우이다. 이러한 광은, 축외(off-axis) 광이 다소 타원형인 편광을 나타낸다는 점으로 인해, 적어도 부분적으로는 사용자의 눈(들)에 적절하게 결상되지 않는다. 즉, 축상(on-axis) 광은 선형적으로 편광되지만, 축외 광은 어느 정도 타원형인 편광을 나타낸다. 따라서, HMD 렌즈(들)의 집속 능력을 벗어난 각도에서의 광은 투광 조명(flood illumination), 고스팅, 눈부심, 산란, 및 기타 미광 효과와 같은 바람직하지 않은 시각 효과를 초래할 수 있다. 이러한 벗어난 비결상 광은 VR 또는 AR 헤드셋 사용자에게 바람직하지 않은 시각적 아티팩트를 경험하게 하는 결과를 초래할 수 있다.
상세한 설명은 첨부 도면을 참조하여 설명된다. 도면들에서, 도면 부호의 맨 왼쪽 숫자(들)는 도면 부호가 처음 나타나는 도면을 확인시켜 준다. 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호는 유사하거나 동일한 품목을 나타낸다.
도 1은 본원에 설명된 기술 및 구성이 구현될 수 있는 사용자 및 웨어러블 디바이스를 나타내는 개략도이다.
도 2는 사용자의 눈에 대해 위치된 예시적인 웨어러블 디바이스의 일부의 개략적인 단면도이다.
도 3은 일부 실시형태에 따른, 공간적 가변 지연기(SVR: spatially-varying retarder)를 포함하는 광학 서브시스템 및 디스플레이를 포함하는 시스템의 개략적인 단면도이다.
도 4는 일부 실시형태에 따른, 공간적 가변 지연기(SVR)를 포함하는 광학 서브시스템 및 디스플레이를 포함하는 시스템의 개략적인 단면도이다.
도 5는 일부 실시형태에 따른, 공간적 가변 지연기(SVR)를 포함하는 광학 서브시스템 및 디스플레이를 포함하는 시스템의 개략적인 단면도이다.
도 6은 일부 실시형태에 따른, 예시적인 공간적 가변 지연기(SVR)의 개략도이다.
도 7은 일부 실시형태에 따른, 공간적 가변 지연기(SVR)를 포함하는 광학 서브시스템 및 디스플레이를 포함하는 시스템의 개략적인 단면도이다.
도 8은 일부 예시적인 실시형태에 따른 것으로, 디스플레이 디바이스의 사용자의 눈에, 초점 맞은 이미지를 제공하기 위한 프로세스를 나타낸 흐름도이다.
도 9는 성형된 렌즈 및/또는 편광 빔 스플리터에서의 기지의 또는 결정된 제조 오차(들)를 보정하기 위해 공간적 가변 지연기(SVR)를 제조하는 중에 수정 인자(correction factor)를 적용하기 위한 공정을 예시하는 흐름도이다.
본원에 설명된 다양한 예에서, 기술 및 아키텍처는 웨어러블 디바이스의 사용자 눈(하나 또는 둘 모두)에 초점 맞은 이미지를 생성하는 데 사용될 수 있다. 웨어러블 디바이스의 예는 머리 장착형 디스플레이("HMD") 장치 또는 헤드셋과 같은 사용자의 머리에 착용되거나 헬멧의 일부로서의 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있으며, 웨어러블 디바이스의 관성 위치 또는 방향을 측정하기 위한 위치 및/또는 동작 센서를 포함할 수 있다. 디스플레이 디바이스는 한쪽 눈, 각 눈, 또는 양쪽 눈 전면의 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이 디바이스는, 몇 가지 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 유기 발광 다이오드(OLED), 실리콘 액정 표시 장치(LCOS), 또는 음극선관(CRT)을 포함할 수 있다. 웨어러블 디바이스는 가상 이미지로 지칭되는 컴퓨터 생성 이미지를 표시할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 디바이스의 프로세서는 합성(가상) 장면을 렌더링하고 표시하여, 후술하는 바와 같이 뷰어(웨어러블 디바이스의 착용자)가 장면을 현실(또는 증강 현실)로서 인지하게끔 할 수 있다.
일부 예에서, LCD 디스플레이 디바이스는 여러 구성요소를 포함한다. 구성요소들 중 두 가지는 이미지를 생성하기 위해 광을 세밀화 또는 픽셀화 방식으로 차단하는 디스플레이 매트릭스와, 광원 또는 백라이트이다. 광원은 통상적으로 디스플레이 매트릭스 후방에 위치되며 이미지를 조명한다. 컬러 디스플레이의 경우, 백라이트는 통상적으로 예를 들어 백색광과 같은 넓은 스펙트럼 광을 방출한다.
근안 디스플레이 기술은 위에 소개한 바와 같은 웨어러블 디바이스의 형태일 수 있는 가상 현실("VR") 또는 증강 현실("AR") 시스템의 일부로서 사용자에게 정보 및 이미지를 제공하는 데 사용될 수 있다. VR 또는 AR HMD는 하나 이상의 정보 디스플레이(예를 들어, 픽셀화된 LCD 디스플레이 디바이스) 상에 표시된 이미지와 연관된 광을 사용자의 눈(들)으로 지향시키기 위한 하나 이상의 렌즈를 사용할 수 있다. 무엇보다도, 렌즈는 정보 디스플레이가 실제보다 더 멀리 있는 것처럼 사용자에게 보이게 하도록 정보 디스플레이(들)로부터의 광을 굴절시키는 데 사용된다. 이는 사용자에게 가상 환경에서 더 큰 심도를 제공하고 사용자로 하여금 표시된 이미지에 더 쉽게 집중하게 한다. 렌즈는 사용자를 위한 정보 디스플레이의 시야를 증대시키기 위해 VR 또는 AR 헤드셋에도 사용될 수 있다. 더 넓은 시야는 VR 또는 AR 시스템의 몰입 효과를 증진시킬 수 있다. 단일 디스플레이로부터 광을 형상화하기 위해 VR 또는 AR 헤드셋에 렌즈를 추가로 사용하여, 사용자가 받는 광이 사용자의 좌우측 눈에 개별적으로 맞춰지도록 할 수 있다. 예를 들어, 눈마다 개별적으로 맞춰진 이미지를 사용하는 것을 통해 사용자가 입체 또는 3차원 이미지를 인지하게 할 수 있다. 사용자의 눈이 정보 디스플레이에 비교적 가까운 제약이 있는 근안 환경에 렌즈가 추가로 설계된다.
다양한 예에서, 웨어러블 디바이스의 광학 시스템은 공간적 가변 지연기(SVR: spatially-varying retarder)를 포함한다. 무엇보다도 정보 디스플레이도 포함하는 광학 시스템은 정보 디스플레이에 비교적 가까운 사용자의 눈에 이미지 초점을 맞추는 근안(near-to-eye) 적용을 할 수 있게 한다. SVR은 광의 위상 - 정보 디스플레이에 의해 생성되는 이미지의 광의 위상 - 을 SVR의 여러 부분들에 대해 상이한 양으로 수정하는 데 사용된다. 따라서, SVR은 다양한 입사각에 대해 적절한 수준의 지연을 제공하여, 종래의 광학 시스템 디자인에 존재하는 투광 조명, 고스팅, 눈부심, 산란, 및 기타 미광 효과와 같은 바람직하지 않은 시각 효과를 완화한다. SVR에 의한 이러한 위상 수정은 후술하는 바와 같이 광학 시스템의 다양한 광학 요소와 협력하여 작동한다.
또한 본원에 설명된 시스템의 구성요소에서 발생될 수 있는 제조 오차를 수정하는 수정 인자(correction factor)를 가하여 제조될 수 있는 공간적 가변 지연기(SVR)가 본원에서 설명된다. 본원에 설명된 SVR을 제조하는 중에 수정될 수 있는 한 가지 예시적인 제조 오차는, 제조 중에 렌즈를 성형하는 것의 부산물일 수 있는 성형된 렌즈의 응력 복굴절이다. 본원에 설명된 SVR을 제조하는 중에 수정될 수 있는 다른 예시적인 제조 오차는, 편광 빔 스플리터(본원에서 때로는 "반사 편광기" 또는 "반사 필름"으로 칭해짐)에 걸친 편광 변량이다. 예시적인 공정에서, 성형된 렌즈 또는 편광 빔 스플리터 중 적어도 하나에서의 제조 오차의 정도가 결정될 수 있다. 제조 오차의 정도에 적어도 부분적으로 기반하여, 공간적 가변 지연기(SVR)에 대한 수정 인자가 결정될 수 있다. 그런 다음 SVR 제조 중에 제조 오차(들)를 보정(또는 수정)하기 위해 수정 인자를 적용함으로써 SVR이 형성될 수 있다. 또한, 본원에 설명된 바와 같이, 성형된 렌즈 또는 편광 빔 스플리터 중 적어도 하나에서의 제조 오차(들)를 보정하는 수정 인자를 사용하여 제조된 SVR을 포함하는 시스템이 본원에 설명된다. 이러한 수정 인자를 SVR 제작 시 적용하면, 광학계의 전반적인 성능이 향상될 수 있다. 예를 들어, SVR을 포함하는 광학 서브시스템은 광학 서브시스템의 다른 구성요소의 제조 결함으로 인해 유발될 수 있는 바람직하지 않은 시각 효과를 더 완화시킬 수 있다.
당업자는 다음의 설명이 단지 예시적인 것이지 어떠한 방식으로든 제한하는 것이 아님을 인식할 것이다. 그 밖의 다른 실시형태는 이러한 당업자에게 본 개시내용의 이점을 쉽게 제안할 것이다. 이제부터는 첨부 도면에 예시된 바와 같은 특정 구현예를 상세하게 언급할 것이다. 도면 및 다음의 설명 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 부품을 나타내는 데 동일한 도면 부호가 사용될 것이다.
도 1은 일부 실시형태에 따른 것으로, 사용자(102) 및 웨어러블 디바이스(104)를 나타내는 개략도이다. 웨어러블 디바이스(104)와 연관된 컴퓨팅 디바이스는 개별 가상 콘텐츠 아이템과 연관된 렌더링 데이터를 웨어러블 디바이스(104)에 제공하고, 개별 가상 콘텐츠 아이템이 웨어러블 디바이스(104)와 연관된 디스플레이 상에 제시되게 할 수 있다. 렌더링 데이터는 장치의 디스플레이를 통해 가상 콘텐츠 아이템의 그래픽 표현을 렌더링하기 위한 명령어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌더링 데이터는 가상 콘텐츠 아이템과 연관된 기하학적 구조, 시점, 텍스처, 조명, 셰이딩 등을 설명하는 명령을 포함할 수 있다. 예시적인 예에서, 가상 콘텐츠 아이템은 사용자(102)가 웨어러블 디바이스(104)를 사용하여 플레이할 수 있는 게임의 일부로서 웨어러블 디바이스(104)의 디스플레이 상에 제시될 수 있다.
일부 예에서, 컴퓨팅 디바이스는 인터넷과 같은 네트워크에서 웨어러블 디바이스(104)로부터 원격으로 위치될 수 있다. 다른 실시형태에서, 컴퓨팅 디바이스는 웨어러블 디바이스(104)와 함께 배치될 수 있다(예를 들어, 웨어러블 디바이스(104)에 내장됨). 더욱이, 웨어러블 디바이스(104)는, 예컨대 글로벌 또는 로컬 유선 또는 무선 연결(예를 들어, 근거리 통신망(LAN), 인트라넷, 블루투스 등)에 의한 것과 같은 임의의 방식으로, 네트워크에 통신 가능하게 결합될 수 있다. 네트워크(들)는 사용자(102)와 같은 한 명 이상의 사용자와 연관된 웨어러블 디바이스(들)(104)와 컴퓨팅 디바이스(들) 간의 통신을 용이하게 할 수 있다.
도 2는 사용자의 눈(206)에 대해 위치된 웨어러블 디바이스(204)의 일부(202)의 개략적인 단면도이다. 예를 들어, 웨어러블 디바이스(204)는 웨어러블 디바이스(104)와 동일하거나 유사할 수 있다. 특정 실시형태에서, 웨어러블 디바이스(204)는 사용자의 좌우측 눈 모두에 의해 보여질 이미지를 표시하도록 구성될 수 있다. 이는 별도의 좌우측 LCD 디스플레이를 사용하여 달성될 있거나, 또는 단일 LCD 디스플레이를 사용하여 달성될 수 있다. 유사하게, 웨어러블 디바이스(204)(예를 들어, VR 또는 AR 헤드셋의 형태)는 단일 렌즈 조립체를 포함할 수 있거나, 또는 개별적인 좌측 및 우측 렌즈 조립체를 사용할 수 있다.
예시적인 광선(208 및 210)은 웨어러블 디바이스(204)로부터 눈(206)의 각막(212)까지의 가능한 광 경로를 예시하는 것이다. 각막(212)은 실질적으로 구형을 갖는 것으로 취급될 수 있다. 웨어러블 디바이스(204)는 광선(208 및 210)의 경로가, 예를 들어 약 20 mm의 눈동자 거리를 제공하는 것과 같이, 비교적 짧도록 근안 디스플레이를 포함할 수 있다. 이 경우, 웨어러블 디바이스(204)의 광학기기는 광을 웨어러블 디바이스에 비교적 가까운 표면(예를 들어, 각막(212))에 집속시키도록 구성된다. 이러한 구성은 팬케이크형 광학 시스템을 포함할 수 있으며, 이러한 팬케이크형 광학 시스템은 사용자의 눈(206)으로부터 물리적 간격을 허용하면서 팬케이크형 광학 시스템을 웨어러블 디바이스(204)에 맞출 수 있게 하는 비교적 얇은 프로파일을 갖는다.
도 3은 일부 실시형태에 따른 것으로, 공간적 가변 지연기(SVR)를 포함하는 광학 서브시스템 및 디스플레이를 포함하는 시스템(300)의 개략적인 단면도이다. 시스템(300)은 예를 들어 웨어러블 디바이스(104/204)와 같은 머리 장착 가능 디바이스에 통합될 수 있다. 그러나, 시스템(300)은 카메라, 쌍안경, 사무용 장비, 과학 기기 등을 이에 국한됨이 없이 포함하는 다른 유형의 디바이스에 통합될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 시스템(300)은 때로는 정보 디스플레이(302)라고 칭하는 픽셀화된 디스플레이 디바이스(302), 백라이트 조립체(304), 및 광학 서브시스템(306)을 포함할 수 있다. 사용자의 눈(308)의 개략적인 표현도 예시된다. 이러한 요소들은 광축(310)을 따라 정렬된다.
광을 방출하는 백라이트 조립체(304)는, 예컨대 하나 이상의 발광 다이오드(LED), 하나 이상의 OLED, 하나 이상의 냉음극 형광 램프(CCFL), 하나 이상의 레이저, 하나 이상의 퀀텀닷, 또는 이러한 예시적인 광원의 임의의 조합과 같은, 광원을 포함할 수 있다. 백라이트 조립체(304)의 광원은 넓은 스펙트럼에 걸쳐 광(예를 들어, 백색광)을 방출하여, 정보 디스플레이(302)가 가시 스펙트럼에 걸쳐 컬러 이미지를 생성할 수 있다. 백라이트 조립체(304)는 광을 예를 들어 약 160 내지 180도의 범위에 걸쳐 전체 전방 면에 균일하게 방출할 수 있다.
정보 디스플레이(302)는 백라이트 조립체(304)와 협력하여 약 180도까지의 각도의 범위에 걸쳐 광(백라이트 조립체(304)의 면에 단지 조금 평행하지 않은 광)을 방출할 수 있다. 이러한 방출 각도 범위는 때로는 백라이트 조립체(304)의 시야, 또는 백라이트 조립체(304) 광추면(cone of light)으로 칭해진다. 일부 실시형태에서, 정보 디스플레이(302)는, 하나 이상의 편광 층, 액정 층, 및 박막 트랜지스터 층을 포함하는 LCD 매트릭스일 수 있다. LCD 매트릭스는 백라이트의 부분들을 픽셀화 방식으로 가림으로써 이미지를 생성한다. 광(312)이 백라이트 조립체(304)로부터 방출되고 정보 디스플레이(302)(예를 들어, LCD 매트릭스)를 통과할 때 이미지가 디스플레이된다. 명확성을 위해, 도 3은 백라이트 조립체(304)와 정보 디스플레이(302) 사이가 분리된 것으로 보여주고 있다. 그러나, 이러한 두 구성요소는 이들 사이에 공간이 있다고 하더라도 거의 없는 상태로 함께 샌드위치될 수 있다.
광학 서브시스템(306)은 광을 정보 디스플레이(302)로부터 사용자의 눈(308) 쪽을 향해 지향시키는 렌즈 조립체를 포함할 수 있다. 광학 서브시스템(306)은 예를 들어 팬케이크 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 광학 서브시스템(306)은, 후술되는 바와 같이, 적어도 부분적으로 광의 편광에 기반한 축상 광학 폴딩(on-axis optical folding)을 사용하여 광을 정보 디스플레이(302)로부터 사용자의 눈(308) 쪽을 향해 지향시키도록 구성된, 광학 요소들의 조립체를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 광학 서브시스템(306)의 렌즈 조립체는 렌즈 이외의 다양한 광학 요소를 포함한다. 예를 들어, 광학 서브시스템(306)은 적어도 하나의 편광 빔 스플리터(338) 및 공간적 가변 지연기(SVR)(316)를 포함할 수 있다. 편광 빔 스플리터(338)는 광학 서브시스템(306)의 출사면(또는 측면)(314)과 SVR(316) 사이에 위치될 수 있다. SVR(316)은 SVR(316)을 통과하는 광의 위상을 SVR(316)의 여러 부분들에 대해 상이한 양으로 수정하도록 구성된다. 예를 들어, 디스플레이의 주변부로부터 사용자의 눈 쪽을 향해 방출된 광은 광학 서브시스템(306)에 비교적 큰 입사각으로 들어갈 수 있다. SVR(316)은, SVR(316)에 걸쳐 위상 수정 정도를 가변하도록 구성된 경우에, 원치 않는 시각 효과를 완화시키기 위해(예를 들어, 원치 않는 미광이 사용자의 눈(308)에 도달되는 것을 제거하기 위해) 임의의 모든 각도로부터의 광에 대해 적절한 수준의 지연을 제공할 수 있다.
편광 빔 스플리터(338)는, 선형적으로 편광된 광만을 통과시켜 선형적으로 편광되지 않은 다른 모든 광을 반사시키는 빔 스플리터를 의미할 수 있다. 편광 빔 스플리터(338)는 선형 편광기 반사기 또는 반사 선형 편광기로 간주될 수 있다. 즉, 편광 빔 스플리터(338)는 선형 편광기와 빔 스플리터의 기능을 단일 요소 안으로 결합할 수 있다.
일부 실시형태에서, 편광 빔 스플리터(338)는 부분 반사 미러(예를 들어, 50/50 미러)로 교체될 수 있다. 즉, 일부 실시형태에 따른 광학 서브시스템(306)은 광학 서브시스템(306)의 출사면(또는 측면)(314)과 SVR(316) 사이에 위치되는 적어도 하나의 부분 반사 미러를 포함할 수 있다(예를 들어, 부분 반사 미러는 도 3에서 도면 부호 338의 위치에 있을 수 있음).
도 3은 정보 디스플레이(302)에 의해 생성된 이미지의 광의 예시적인 광선 경로(318)를 예시한다. 단순화를 위해, 광학 서브시스템(306)은, 적어도 하나의 렌즈형 요소를 포함하는 것으로 개략적으로 예시된다. 그러나, 광학 서브시스템(306)은 렌즈일 필요가 없는 많은 유형의 광학 요소들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 이제 광학 서브시스템(306)의 특정 실시예를 설명한다.
광학 서브시스템(306)은 전면(322) 및 후면(324)을 갖는 제1 ¼파장 판(326)을 포함할 수 있다. 전면(322)은 광이 광학 서브시스템(306)으로 입사하는 광학 서브시스템(306)(예를 들어, 렌즈 조립체)의 입사측으로 간주될 수 있다. 제1 ¼파장 판(326)의 전면(322)은 정보 디스플레이(302) 상에 배치될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같은 "~상에 배치된"은 다른 층 상에 배치된 층 사이에 공간이 있을 수 있도록 "~와 접촉하는" 또는 "~에 인접한"을 의미할 수 있다. 따라서, 제1 ¼파장 판(326)은 정보 디스플레이(302)와 접촉하거나 또는 정보 디스플레이(302)로부터 거리를 두고 이격될 수 있지만, 정보 디스플레이와 렌즈(330) 사이에 개재될 수 있다. 또한, "~상에 배치된"은 (예를 들어, 하나 이상의 중간 층과 함께) ~상에 직접 배치되거나 ~상에 간접 배치되는 것을 의미할 수 있음을 이해해야 한다. 렌즈(330)는 제1 ¼파장 판(326)과 SVR(316) 사이에 개재될 수 있다. SVR(316)은 편광 빔 스플리터(338) 상에 배치될 수 있거나, (또는 대안적으로, SVR(316)은 도 3에서 도면 부호 338의 위치에 있는 부분 반사 미러 상에 배치될 수 있다).
일 실시예에서, SVR(316)은 제2 ¼파장 판의 일부일 수 있다. 이러한 방식으로, 제2 ¼파장 판(렌즈(330)와 편광 빔 스플리터(338)(또는 부분 반사 미러) 사이에 개재됨)은 SVR(316)을 통과하는 광의 위상을 SVR(316)의 여러 부분들에 대해 상이한 양으로 수정하는 재료, 피처(feature), 또는 다른 적절한 기구를 포함할 수 있다. SVR(316)이 렌즈(330)와 편광 빔 스플리터(338)(또는 부분 반사 미러) 사이에 개재되는 것으로 도 3에 도시되고 설명되었지만, 대안적으로, SVR(316)은 대신에 제1 ¼파장 판(326)의 일부일 수 있음을 이해해야 한다. 이러한 대안적인 실시형태에서, 도 3에 도시된 SVR(316)은 표준 ¼파장 판(즉, SVR이 없는 ¼파장 판)으로 교체될 수 있다. 즉, 광학 서브시스템(306)은 2개의 ¼파장 판(하나는 326의 위치에 있고 다른 하나는 316의 위치에 있음)을 포함할 수 있으며, SVR은 2개의 ¼파장 판 중 어느 하나의 일부일 수 있다. 일부 실시형태에서, SVR은, 광학 서브시스템(306)이 2개의 ¼파장 판(하나는 326의 위치에 있고 다른 하나는 316의 위치에 있음)을 포함하는 경우, ¼파장 판 둘 모두의 일부일 수 있다.
광학 서브시스템(306)의 작동 원리를 설명하기 위해, 광선 경로(318)는 제1 ¼파장 판(326)의 전면(322)에서 편광된(예를 들어, 일 방향인 p로 선형 편광된) 제1 ¼파장 판(326)으로 진입한다. 제1 ¼파장 판(326)의 후면(324)에서 출사된 광은 원형으로 편광될 수 있다. 이러한 광은 렌즈(330)를 통과한다. 그 후, 렌즈(330)에서 나온 광은 SVR(316)을 통과하고 편광 빔 스플리터(338)로부터 반사되거나, (또는 대안적으로, SVR(316)을 통과한 광은 도 3에서 도면 부호 338의 위치에서 부분 반사 미러로부터 반사된다). 이러한 반사된 광은 SVR(316)을 역방향으로 통과하고, 이에 의해 그 광은 원형 편광 상태 및 45도 방향을 유지하면서 그의 좌우상(handedness)을 변경하게 된다. SVR(316)을 역방향으로 통과한 광은 렌즈(330)에 의해 다시 반사되고, 이에 의해 그 광은 SVR(316)을 정방향으로(즉, 사용자의 눈(308) 쪽을 향해) 세 번째 통과하게 된다. 이러한 반사된 광은 편광 빔 스플리터(338)를 통과하여(또는 대안적으로, 광은 도 3에서 도면 부호 338의 위치에서 부분 반사 미러를 통과하여) 광학 서브시스템(306)의 출사측(314)(또는 표면)으로부터 나온다.
SVR(316)은 SVR(316)을 통과하는 광의 위상을, 유입 광이 SVR(316)에 입사되는 SVR(316) 상의 위치의 함수로서의 적절한 수준의 지연으로, 수정한다. 이러한 방식으로, SVR(316)로부터 나온 광은 수평으로 편광된다. 편광 빔 스플리터(338)는, 수평으로 편광된 광은 사용자의 눈(308)을 통과하게 하고 이와 달리 수직으로 편광된 광은 차단하기 때문에, SVR(316)은 광이 편광 빔 스플리터(338)를 통과하도록 말기의 위상 수정을 행한다. 도 3의 예에서, 예시적인 광선 경로(318)가 축에서 벗어나 있기 때문에, SVR(316)에 진입하는 광선 경로(318)는 타원형으로 편광되고, 광선 경로(318)가 SVR(316)에 입사되는 SVR(316) 상의 위치에는, 광의 위상을 타원으로 편광된 유입 광이 수평으로 편광된 광으로 나오게끔 하는 적절한 양으로 수정하는 재료(예를 들어, 복굴절 재료) 및/또는 피처(들)을 구성한다. 이는 광학 서브시스템(306)에 영(0)인 입사각으로 입사되는 축상 광선 경로(미도시)와 차이를 보일 수 있다. 이러한 축상 광선 경로는 위상이 수정되는 양이, SVR(316)의 중앙에서는 위상 수정이 거의 없이, SVR(316)의 영역에 걸쳐 달라지기 때문에, SVR(316)에 의해 편광 상태가 변경되지 않을 수 있다. 그러나, 축에서 더 멀리 벗어난 입사광의 경우, SVR(316)은 해당 축외 유입광의 위상을 입사각 및 그에 따른 SVR(316) 상의 위치의 함수로서의 적절한 양으로 수정하도록 구성된다. 이러한 예는 편광 빔 스플리터(338)가 수평으로 편광된 광은 사용자의 눈(308)을 통과하게 하고 이와 달리 수평으로 편광되지 않은 다른 모든 광은 반사시키는 것으로 설명하지만, 편광 빔 스플리터(338)는 수직으로 편광된 광은 사용자의 눈(308)을 통과하게 하고 이와 달리 수직으로 편광되지 않은 다른 모든 광은 반사시킬 수 있음을 이해해야 한다.
도 4는 일부 실시형태에 따른, 공간적 가변 지연기(SVR)를 포함하는 광학 서브시스템 및 디스플레이를 포함하는 시스템(400)의 개략적인 단면도이다. 시스템(400)은 예를 들어 웨어러블 디바이스(104/204)와 같은 머리 장착 가능 디바이스에 통합될 수 있다. 그러나, 시스템(400)은 카메라, 쌍안경, 사무용 장비, 과학 기기 등을 이에 국한됨이 없이 포함하는 다른 유형의 디바이스에 통합될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 시스템(400)은 때로는 정보 디스플레이(402)라고 칭하는 픽셀화된 디스플레이 디바이스(402), 백라이트 조립체(404), 및 광학 서브시스템(406)을 포함할 수 있다. 사용자의 눈(408)의 개략적인 표현도 예시된다. 이러한 요소들은 광축(410)을 따라 정렬된다.
광을 방출하는 백라이트 조립체(404)는, 예컨대 하나 이상의 발광 다이오드(LED), 하나 이상의 OLED, 하나 이상의 냉음극 형광 램프(CCFL), 하나 이상의 레이저, 하나 이상의 퀀텀닷, 또는 이러한 예시적인 광원의 임의의 조합과 같은, 광원을 포함할 수 있다. 백라이트 조립체(404)의 광원은 넓은 스펙트럼에 걸쳐 광(예를 들어, 백색광)을 방출하여, 정보 디스플레이(402)가 가시 스펙트럼에 걸쳐 컬러 이미지를 생성할 수 있다. 백라이트 조립체(404)는 광을 예를 들어 약 160 내지 180도의 범위에 걸 전체 전방 면에 균일하게 방출할 수 있다.
정보 디스플레이(402)는 백라이트 조립체(404)와 협력하여 약 180도까지의 각도의 범위에 걸쳐 광(백라이트 조립체(404)의 면에 단지 조금 평행하지 않은 광)을 방출할 수 있다. 이러한 방출 각도 범위는 때로는 백라이트 조립체(404)의 시야, 또는 백라이트 조립체(404) 광추면(cone of light)으로 칭해진다. 일부 실시형태에서, 정보 디스플레이(402)는, 하나 이상의 편광 층, 액정 층, 및 박막 트랜지스터 층을 포함하는 LCD 매트릭스일 수 있다. LCD 매트릭스는 백라이트의 부분들을 픽셀화 방식으로 가림으로써 이미지를 생성한다. 광(412)이 백라이트 조립체(404)로부터 방출되고 정보 디스플레이(402)(예를 들어, LCD 매트릭스)를 통과할 때 이미지가 디스플레이된다. 명확성을 위해, 도 4는 백라이트 조립체(404)와 정보 디스플레이(402) 사이가 분리된 것으로 보여주고 있다. 그러나, 이러한 두 구성요소는 이들 사이에 공간이 있다고 하더라도 거의 없는 상태로 함께 샌드위치될 수 있다.
광학 서브시스템(406)은 광을 정보 디스플레이(402)로부터 사용자의 눈(408) 쪽을 향해 지향시키는 렌즈 조립체를 포함할 수 있다. 광학 서브시스템(406)은 예를 들어 팬케이크 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 광학 서브시스템(406)은, 후술되는 바와 같이, 적어도 부분적으로 광의 편광에 기반한 축상 광학 폴딩을 사용하여 광을 정보 디스플레이(402)로부터 사용자의 눈(408) 쪽을 향해 지향시키도록 구성된 광학 요소들의 조립체를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 광학 서브시스템(406)의 렌즈 조립체는 렌즈 이외의 다양한 광학 요소를 포함한다. 예를 들어, 광학 서브시스템(406)은 적어도 하나의 선형 편광기(438) 및 공간적 가변 지연기(SVR)(416)를 포함할 수 있다. 선형 편광기(438)는 광학 서브시스템(406)의 출사면(414)과 SVR(416) 사이에 위치될 수 있다. SVR(416)은 SVR(416)을 통과하는 광의 위상을 SVR(416)의 여러 부분들에 대해 상이한 양으로 수정하도록 구성된다. 예를 들어, 디스플레이의 주변부로부터 사용자의 눈 쪽을 향해 방출된 광은 비교적 큰 입사각으로 광학 서브시스템(406)에 들어갈 수 있다. SVR(416)은, SVR(416)에 걸쳐 위상 수정 정도를 가변하도록 구성된 경우에, 원치 않는 시각 효과를 완화시키기 위해(예를 들어, 원치 않는 미광이 사용자의 눈(408)에 도달되는 것을 제거하기 위해) 임의의 모든 각도로부터의 광에 대해 적절한 수준의 지연을 제공할 수 있다.
도 4는 정보 디스플레이(402)에 의해 생성된 이미지의 광의 예시적인 광선 경로(418)를 예시한다. 단순화를 위해, 광학 서브시스템(406)은, 적어도 하나의 렌즈형 요소를 포함하는 것으로 개략적으로 예시된다. 그러나, 광학 서브시스템(406)은 렌즈일 필요가 없는 많은 유형의 광학 요소들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 이제 광학 서브시스템(406)의 특정 실시예를 설명한다.
광학 서브시스템(406)은 반사 및 굴절 요소(430)(때로는 "요소(430")로 칭해짐)를 포함할 수 있다. 반사 및 굴절 요소(430)는, 유입광의 약 50%는 요소(430)를 통과하게 하지만 유입광의 약 50%는 요소(430)에 의해 멀리 반사되게 하는 50/50 미러를 포함할 수 있다. 광학 서브시스템(406)은 전면(422) 및 후면(424)을 갖는 제1 ¼파장 판(426)을 더 포함할 수 있다. 제1 ¼파장 판(426)은 제1 ¼파장 판(426)의 후면(424)에 인접한 전면 및 후면(428)을 갖는 빔 스플리터(436) 상에 배치될 수 있다. 빔 스플리터(436)는 SVR(416) 상에 배치될 수 있다. SVR(416)은 선형 편광기(438) 상에 배치될 수 있다. "~상에 배치된"은 (예를 들어, 하나 이상의 중간 층과 함께) ~상에 직접 배치되거나 ~상에 간접 배치되는 것을 의미할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, "~상에 배치된"은 다른 층 상에 배치된 층 사이에 공간이 있을 수 있도록 "~와 접촉하는" 또는 "~에 인접한"을 의미할 수 있음을 이해해야 한다.
일 실시예에서, SVR(416)은 제2 ¼파장 판의 일부일 수 있다. 이러한 방식으로, 제2 ¼파장 판(빔 스플리터(436)와 선형 편광기(438) 사이에 개재됨)은 SVR(416)을 통과하는 광의 위상을 SVR(416)의 여러 부분들에 대해 상이한 양으로 수정하는 재료, 피처, 또는 다른 적절한 기구를 포함할 수 있다. SVR(416)이 빔 스플리터(436)와 선형 편광기(438) 사이에 개재되는 것으로 도 4에 도시되고 설명되었지만, 대안적으로, SVR(416)은 대신에 제1 ¼파장 판(426)의 일부일 수 있음을 이해해야 한다. 이러한 대안적인 실시형태에서, 도 4에 도시된 SVR(416)은 표준 ¼파장 판으로 교체될 수 있다. 즉, 광학 서브시스템(406)은 2개의 ¼파장 판(하나는 426의 위치에 있고, 다른 하나는 416의 위치에 있음)를 포함할 수 있으며, SVR은 2개의 ¼파장 판 중 어느 하나의 일부일 수 있다. 일부 실시형태에서, SVR은, 광학 서브시스템(406)이 2개의 ¼파장 판(하나는 426의 위치에 있고, 다른 하나는 416의 위치에 있음)를 포함하는 경우, ¼파장 판 둘 모두의 일부일 수 있다.
광학 서브시스템(406)의 작동 원리를 설명하기 위해, 광선 경로(418)는 광학 서브시스템(406)의 입사측(또는 표면)에서(예를 들어, 요소(430)의 입사측에서) 편광된(예를 들어, 일 방향인 p로 선형 편광된) 광학 서브시스템(406)으로 진입한다. 광의 일부는 반사 및 굴절 요소(430)를 통과하는 반면, 나머지 광은 요소(430)에 의해 멀리 반사된다. 요소(430)의 출사측으로부터 나오는 광선 경로(418)는 요소(430)를 통과하는 광의 일부를 나타낸다. 그 후, 요소(430)로부터 나오는 광은 제1 ¼파장 판(426)을 통과하고 원형으로 편광된다. 이러한 원형으로 편광된 광은 빔 스플리터(436)로부터 반사되고 제1 ¼파장 판(426)을 역방향으로 통과하고, 이에 의해 그 광은 원형 편광 상태 및 45도 방향을 유지하면서 그의 좌우상(handedness)을 변경하게 된다. 일부 실시형태에서, 빔 스플리터(436)는 또 다른 50/50 미러를 포함한다. 제1 ¼파장 판(426)을 역방향으로 통과한 광은 다시 반사되고, 이에 의해 그 광은 제1 ¼파장 판(426)을 정방향으로(즉, 사용자의 눈(408) 쪽을 향해) 세 번째 통과하게 된다. 이러한 반사된 광은 빔 스플리터(436)를 통과한 다음, SVR(416)(예를 들어, SVR(416)을 포함하는 제2 ¼파장 판)을 통과한 후, 선형 편광기(438)를 통과하여 광학 서브시스템(406)의 출사측(414)(또는 표면)으로부터 나온다.
SVR(416)은 SVR(416)을 통과하는 광의 위상을, 유입 광이 SVR(416)에 입사되는 SVR(416) 상의 위치의 함수로서의 적절한 수준의 지연으로 수정한다. 이러한 방식으로, SVR(416)로부터 나온 광은 수평으로 편광된다. 선형 편광기(438)는, 수평으로 편광된 광은 사용자의 눈(408)을 통과하게 하고 이와 달리 수직으로 편광된 광은 차단하기 때문에, SVR(416)은 광이 선형 편광기(438)를 통과하도록 말기의 위상 수정을 행한다. 도 4의 실시예에서, 예시적인 광선 경로(418)가 축에서 벗어나 있기 때문에, SVR(416)에 진입하는 광선 경로(418)는 타원형으로 편광되고, 광선 경로(418)가 SVR(416)에 입사되는 SVR(416) 상의 위치에는, 광의 위상을 타원으로 편광된 유입 광이 수평으로 편광된 광으로 나오게끔 하는 적절한 양으로 수정하는 재료(예를 들어, 복굴절 재료) 및/또는 피처(들)를 구성한다. 이는 광학 서브시스템(406)에 영(0)인 입사각으로 입사되는 축상 광선 경로(미도시)와 차이를 보일 수 있다. 이러한 축상 광선 경로는 위상이 수정되는 양이, SVR(416)의 중앙에서는 위상 수정이 거의 없이, SVR(416)의 영역에 걸쳐 달라지기 때문에, SVR(416)에 의해 편광 상태가 변경되지 않을 수 있다. 그러나, 축에서 더 멀리 벗어난 입사광의 경우, SVR(416)은 해당 축외 유입광의 위상을 입사각 및 그에 따른 SVR(416) 상의 위치의 함수로서의 적절한 양으로 수정하도록 구성된다.
도 5는 일부 실시형태에 따른, 디스플레이 및 광학 서브시스템을 포함하는 시스템(500)의 개략적인 단면도이다. 시스템(500)은 예를 들어 웨어러블 디바이스(104/204)와 같은, 머리 장착 가능 디바이스에 통합될 수 있다. 그러나, 시스템(500)은 카메라, 쌍안경, 사무용 장비, 과학 기기 등을 이에 국한되지 않고 포함하는 그 밖의 다른 유형의 디바이스에 통합될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 시스템(500)은 때로는 정보 디스플레이(502)라고 하는 픽셀화된 디스플레이 디바이스(502), 백라이트 조립체(504), 및 광학 서브시스템(506)을 포함할 수 있다. 사용자의 눈(508)의 개략적인 표현도 예시된다. 이러한 요소들은 광축(510)을 따라 정렬된다.
광을 방출하는 백라이트 조립체(504)는, 예컨대 하나 이상의 발광 다이오드(LED), 하나 이상의 OLED, 하나 이상의 냉음극 형광 램프(CCFL), 하나 이상의 레이저, 하나 이상의 퀀텀닷, 또는 이러한 예시적인 광원들의 임의의 조합과 같은, 광원을 포함할 수 있다. 백라이트 조립체(504)의 광원은 넓은 스펙트럼에 걸쳐 광(예를 들어, 백색광)을 방출하여, 정보 디스플레이(502)가 가시 스펙트럼에 걸쳐 컬러 이미지를 생성할 수 있도록 할 수 있다. 백라이트 조립체(504)는 광을 예를 들어 약 160 내지 180도의 범위에 걸쳐 전체 전방 면에 균일하게 방출할 수 있다.
정보 디스플레이(502)는 백라이트 조립체(504)와 협력하여 약 180도까지의 각도의 범위에 걸쳐 광(백라이트 조립체(504)의 면에 단지 조금 평행하지 않은 광)을 방출할 수 있다. 이러한 방출 각도 범위는 때로는 백라이트 조립체(504)의 시야, 또는 백라이트 조립체(504) 광추면(cone of light)으로 칭해진다. 일부 실시형태에서, 정보 디스플레이(502)는, 하나 이상의 편광 층, 액정 층, 및 박막 트랜지스터 층을 포함하는 LCD 매트릭스일 수 있다. LCD 매트릭스는 백라이트의 부분들을 픽셀화 방식으로 가림으로써 이미지를 생성한다. 광(512)이 백라이트 조립체(504)로부터 방출되고 정보 디스플레이(502)(예를 들어, LCD 매트릭스)를 통과할 때 이미지가 디스플레이된다. 명확성을 위해, 도 5는 백라이트 조립체(504)와 정보 디스플레이(502) 사이가 분리된 것으로 보여주고 있다. 그러나, 이러한 두 구성요소는 이들 사이에 공간이 있다고 하더라도 거의 없는 상태로 함께 샌드위치될 수 있다.
광학 서브시스템(506)은 광을 정보 디스플레이(502)로부터 사용자의 눈(508) 쪽을 향해 지향시키는 렌즈 조립체를 포함할 수 있다. 광학 서브시스템(506)은 예를 들어 팬케이크 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 광학 서브시스템(506)은, 후술되는 바와 같이, 적어도 부분적으로 광의 편광에 기반한 축상 광학 폴딩을 사용하여 광을 정보 디스플레이(502)로부터 사용자의 눈(508) 쪽을 향해 지향시키도록 구성된 광학 요소들의 조립체를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 광학 서브시스템(506)의 렌즈 조립체는 렌즈 이외의 다양한 광학 요소를 포함한다. 예를 들어, 광학 서브시스템(506)은 적어도 하나의 선형 편광기(538) 및 공간적 가변 지연기(SVR)(516)를 포함할 수 있다. 선형 편광기(538)는 광학 서브시스템(506)의 출사면(514)과 SVR(516) 사이에 위치될 수 있다. SVR(516)은 SVR(516)을 통과하는 광의 위상을 SVR(516)의 여러 부분들에 대해 상이한 양으로 수정하도록 구성된다. 예를 들어, 백라이트/디스플레이가 다양한 각도로 광을 방출하면, 디스플레이의 주변부로부터 사용자의 눈 쪽을 향해 방출된 광은 비교적 큰 입사각으로 광학 서브시스템(506)에 들어갈 수 있다. SVR(516)은, SVR(516)에 걸쳐 위상 수정 정도를 가변하도록 구성된 경우에, 원치 않는 시각 효과를 완화시키기 위해(예를 들어, 원치 않는 미광이 사용자의 눈(508)에 도달되는 것을 제거하기 위해) 임의의 모든 각도로부터의 광에 대해 적절한 수준의 지연을 제공할 수 있다.
도 5는 정보 디스플레이(502)에 의해 생성된 이미지의 광의 예시적인 광선 경로(518)를 예시한다. 단순화를 위해, 광학 서브시스템(506)은 개략적으로 적어도 하나의 렌즈형 요소를 포함하는 블록으로 도시되어 있다. 그러나, 광학 서브시스템(506)은 렌즈일 필요가 없는 많은 유형의 광학 요소들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 이제 광학 서브시스템(506)의 특정 실시예를 설명한다.
광학 서브시스템(506)은 전면(522) 및 후면(524)을 갖는 선형 편광기(520)를 포함할 수 있다. 선형 편광기(520)는 선형 편광기(520)의 후면(524)에 인접한 전면 및 후면(528)을 갖는 ¼파장 판(526) 상에 배치될 수 있다. ¼파장 판(526)은 렌즈 더블릿(530) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 렌즈 더블릿(530)은 평면(532) 및 오목면(534)을 갖는 평요 싱글릿(plano-concave singlet)을 포함할 수 있다. 오목면(534)의 곡률은 광학 서브시스템(506)의 초점 거리를 설정할 수 있다. 광학 코팅(예를 들어, 금속 박막 또는 다층 유전체 필름)을 포함할 수 있는 제1 반사 편광 빔 스플리터는 렌즈 더블릿(530)의 오목면(534)에 위치(예를 들어, 그 상에 배치)될 수 있다. 렌즈 더블릿(530)은 SVR(516) 상에 배치될 수 있다. SVR(516)은 제2 반사 편광 빔 스플리터(536) 상에 배치될 수 있다. 제2 반사 편광 빔 스플리터(536)는 선택적인 제2 선형 편광기(538) 상에 배치될 수 있다. "~상에 배치된"은 (예를 들어, 하나 이상의 중간 층과 함께) ~상에 직접 배치되거나 ~상에 간접 배치되는 것을 의미할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, "~상에 배치된"은 다른 층 상에 배치된 층 사이에 공간이 있을 수 있도록 "~와 접촉하는" 또는 "~에 인접한"을 의미할 수 있음을 이해해야 한다.
광학 서브시스템(506)의 작동 원리를 설명하기 위해, 광선 경로(518)는 광학 서브시스템(506)의 입사측(또는 표면)에서 편광되지 않는 광학 서브시스템(506)으로 진입하고, 광선 경로(518)는 예를 들어 선형 편광기(520)에 의해 일 방향인 p로 편광된다. ¼파장 판(526)을 통과한 후, 광은 우측으로 원형 편광된다. 렌즈 더블릿(530)을 통과하고 이어서 SVR(516)을 통과한 후, 그 결과 생성된 s-편광된 광은 제2 반사 편광 빔 스플리터(536)로부터 반사되고, SVR(516)을 역방향으로 통과하고, 렌즈 더블릿(530)의 오목면(534)에서 제1 반사 편광 빔 스플리터로부터 다시 반사되고, SVR(516)을 세 번째 통과하여, 광학 서브시스템(506)의 출사측(514)(또는 표면)으로부터 p-편광된 광으로 나온다. 임의의 벗어난 s-편광된 광은 선택적인 제2 선형 편광기(538)에 의해 제거되어 순수한 p-편광된 광이 눈(508)에 도달할 수 있다.
도 6은 일부 실시형태에 따른 예시적인 공간적 가변 지연기(SVR)(600)의 개략도이다. SVR(600)은 예를 들어 도 3/도 4/도 5에 도시된 SVR(316/416/516)과 동일하거나 유사할 수 있다.
일부 예에서, SVR(600)은 기판(602), 정렬 층(604), 및 M개의 액정 요소의 꼬인 복굴절 층(606A, 606B, … 606M)을 갖는 모놀리식 구조일 수 있으며, 여기서 M은 2 이상의 정수이다. 이러한 층은 중합 가능한 액정을 포함할 수 있다. 도 6의 실린더는 광축(및 네마틱 디렉터 필드(nematic director field))에 해당한다. 후속의 꼬인 복굴절 층(606)은 이전의 꼬인 복굴절 층(606)에 의해 정렬된다. 타원(608 및 610)은 각각 입사광(612) 및 출사광(614)의 편광을 개략적으로 나타낸다.
SVR(600)은 광대역 편광 변환의 효과적인 제어와 같은 다양한 이점을 제공한다. SVR(600)은 이전 층에 의해 직접 정렬되는 후속 액정 층을 포함하기 때문에, SVR(600)의 제조는 비교적 간단하여 자동 층 등록을 달성하고 지속적인 가변 광축을 갖는 모놀리식 필름을 생성한다. SVR(600)은 일반적으로 패턴형 무색 지연기에 아주 적합하며, 적외선 파장을 통해 가시광선 내에서 큰 대역폭 및/또는 낮은 변동 지연을 달성할 수 있다. 예를 들어, SVR(600)은 450 내지 650 나노미터(nm) 및 400 내지 800 nm의 대역폭에 걸쳐 비교적 높은 무색도로 작동할 수 있다.
도 6에 도시된 예시적인 SVR(600)은 본원에 설명된 기술 및 시스템에서의 구현에 적합한 SVR(416/516)의 한 예시 유형일 뿐이란 점을 이해해야 한다. 일부 실시형태에서, 예시적인 SVR(416/516)은, SVR을 통과하는 광의 편광 상태를 SVR의 여러 부분들에 대해 상이한 양으로 변경하기 위한 기구로 작용하는, 중합체와 같은 하나 이상의 복굴절 재료 층을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 예시적인 SVR(416/516)은 SVR을 통과하는 광의 편광 상태를 SVR의 여러 부분들에 대해 상이한 양으로 변경하는 기구로 작용하는 박막 이색성 재료(예를 들어, 스택)를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 예시적인 SVR(416/516)은, SVR을 통과하는 광의 편광 상태를 SVR의 여러 부분들에 대해 상이한 양으로 변경하기 위한 기구로 작용하는, 나노피처를 갖는 기판을 포함할 수 있다. 이러한 예시적인 구성들 중 임의의 구성에 있어서, SVR(416/516)은 편광을 SVR(416/516) 상의 위치의 함수로서의 상이한 정도/양으로 변경한다(예를 들어, SVR(416/516)의 주연부 쪽을 향해서는 편광 상태를 더 많은 양으로 변경하고, SVR(416/516)의 중심 쪽을 향해서는 편광 상태를 더 적은 양으로 변경함).
도 7은 일부 실시형태에 따른, 디스플레이 및 광학 서브시스템을 포함하는 시스템(700)의 개략적인 단면도이다. 시스템(700)은, 예를 들어 웨어러블 디바이스(104/204)와 같은, 머리 장착 가능 디바이스에 통합될 수 있다. 시스템(700)은 정보 디스플레이(702), 백라이트 조립체(704), 및 광학 서브시스템(706)을 포함할 수 있다. 사용자의 눈(708)의 개략적인 표현도 예시된다. 이러한 요소들은 광축(710)을 따라 정렬된다.
시스템(700)은 도 5에 도시된 시스템(500)과 유사할 수 있으며, 광학 서브시스템(706)의 입사측(714)(또는 표면) 상에 배치된 프레넬 렌즈(712) 또는 광학 서브시스템(706)의 출사측(718)(또는 표면) 상의 프레넬 렌즈(716)가 추가된다. 예를 들어, 프레넬 렌즈(712)는 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 제1 ¼파장 판(426)의 전면(422)에 배치될 수 있거나, 또는 도 5를 참조하여 설명된 바와 같이 선형 편광기(520)의 전면(522) 상에 배치될 수 있다. 대안적으로, 도 3/도 4/도 5를 참조하여 설명된 바와 같이, 편광 빔 스플리터(338), 제2 반사 편광 빔 스플리터(536), 또는 선형 편광기(438/538)가 프레넬 렌즈(716) 상에 배치될 수 있다. 광학 서브시스템(706)이 프레넬 렌즈(716) 없이 프레넬 렌즈(712)를 포함할 수 있거나 광학 서브시스템(706)이 프레넬 렌즈(712) 없이 프레넬 렌즈(716)를 포함할 수 있음을 이해해야 하지만, 도 7은 광학 서브시스템(706)의 일부로서 프레넬 렌즈(716 및 718) 둘 모두를 도시하고 있다. 광학 서브시스템(706)에 이러한 프레넬 렌즈(712 또는 716)의 추가는 광학 서브시스템(706)에서 출사되는 광의 초점 거리를 수정하는 데 사용될 수 있다. 광학 서브시스템(706)의 측면(714) 및/또는 측면(718)에 다른 유형의 렌즈가 추가로 또는 대안적으로 사용될 수 있다.
도 8은 일부 예시적인 실시형태에 따른 것으로, 디스플레이 디바이스의 사용자의 눈에 초점 맞은 이미지를 제공하기 위한 프로세스(800)를 나타낸 흐름도이다. 예를 들어, 이러한 디스플레이 디바이스는 웨어러블 디바이스(104)와 동일하거나 유사한 HMD에 포함될 수 있다. 블록 802에서, 디스플레이 디바이스는 예를 들어 LCD 디스플레이와 같은 픽셀화된 디스플레이 디바이스를 사용하여 이미지를 생성할 수 있다. 이러한 생성은 예를 들어 조명 백라이트와 협력하여 이루어질 수 있다. 블록 804에서, 디스플레이 디바이스는 이미지의 초점 거리를 수정된 초점 거리로 수정하는 렌즈 조립체로, 예컨대 광학 서브시스템(506)으로, 이미지의 광을 지향시킬 수 있다. 예를 들어, 렌즈 조립체는 SVR(316/416/516/600)을 통과하는 광의 위상을 SVR(316/416/516/600)의 여러 부분들에 대해 상이한 양으로 수정하도록 구성된 공간적 가변 지연기(SVR)(316/416/516/600)를 포함할 수 있다. 블록 806에서, 디스플레이 디바이스는 수정된 초점 거리를 갖는 이미지를 사용자의 눈에 투사할 수 있다.
일부 실시형태에서, 여기에 설명된 공간적 가변 지연기(SVR)(316/416/516/600)는 본원에 설명된 시스템의 구성 요소에서 발생될 수 있는 제조 오차를 수정하는 수정 인자를 가하여 제조될 수 있다. 본원에 설명된 SVR(316/416/516/600)를 제조하는 중에 수정될 수 있는 한 가지 예시적인 제조 오차는, 제조 중에 렌즈를 성형하는 것의 부산물일 수 있는 성형된 렌즈의 응력 복굴절이다. 예시하자면, 응력 복굴절은 등방성 재료가 응력을 받거나 변형될 때(즉, 신장되거나 구부러질 때) 기인되며, 물리적 등방성의 손실 및 결과적으로 재료의 유전율 텐서(permittivity tensor)에서 등방성의 손실을 유발한다. 따라서, 렌즈를 성형할 때, 이것은 성형된 렌즈에서의 응력 복굴절로 귀결될 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 광학 서브시스템(306)은 제1 ¼파장 판(326)와 SVR(316) 사이에 개재된 렌즈(330)를 포함할 수 있다. 이러한 렌즈(330)는, 렌즈(330)의 재료가 최종 부품의 원하는 특성(예를 들어, 형상)을 생성하도록 응력을 받거나 변형되는 성형 기술을 사용하여 제조된 성형된 렌즈일 수 있다. 이러한 제조 공정의 결과로서, 제조된 렌즈(330)는 본원에 설명된 바와 같이 응력 복굴절을 나타낼 수 있다. 성형된 렌즈(330)에서의 이러한 응력 복굴절은 본원에 설명된 SVR(316)을 제조하는 중에 보정될 수 있으며, 이는 렌즈(330)로부터 나오는 광의 편광을, 성형된 렌즈(330)에 응력 복굴절이 존재하지 않았다면 있었을 상태로 효과적으로 되돌릴 수 있다. 바꾸어 말하면, (렌즈(330)를 제조한 결과로) 응력 복굴절을 포함하는 성형된 렌즈(330)는 이를 통과하는 광을 원치 않는 방식으로 편광시킬 수 있고, 이러한 원치 않는 편광 효과는 원치 않는 편광 효과를 보정하는 수정 인자를 가하여 SVR(316)을 제조함으로써 효과적으로 "제거"될 수 있다. 예를 들어, SVR(316)을 제조하는 (예를 들어, SVR(316)용 재료 시트를 배치하는 제조 공정) 중에, 제조된 또는 제조될 성형된 렌즈(330)에서의 응력 복굴절의 알려진 또는 결정된 양을 처리하도록 수정 인자가 SVR(316)에 적용될 수 있다. 이 수정 인자는 SVR(316)을 제작하는 데 사용되는 복굴절 재료 유형의 조정, SVR(316)에 포함할 복굴절 층(606)(도 6 참조)의 수 M의 조정, SVR(316)에 포함할 피처(예: 나노피처)에 대한 조정(예: 피처의 유형, 수, 및/또는 밀도를 변경함으로써 조정) 등을 이에 국한되지 않고 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 응력 복굴절이 국부적이면, 성형된 렌즈(330)에서의 국부적인 응력 복굴절에 대응되는 SVR(316) 상의 위치에서 수정 인자가 SVR(316)에 적용될 수 있다. 일부 실시형태에서, SVR(316)은 성형된 렌즈(330)에서의 제조 오차를 수정하거나 보정하는 수정 인자를 갖는 필름으로서 적용될 수 있다. 따라서, 제조된 SVR(316)은 성형된 렌즈(330)에서 제조 결함의 범위 및/또는 위치의 함수로서의 적절한 수준의 지연을 제공할 수 있다.
본원에 설명된 SVR(316/416/516/600)을 제조하는 중에 수정될 수 있는 다른 예시적인 제조 오차는, 편광 빔 스플리터(때로는 본원에서 "반사 편광기" 또는 "반사 필름"으로 칭해짐)에 걸친 편광 변량이다. 예를 들어, 롤투롤(roll-to-roll) 프로세스는 편광 빔 스플리터를 제조하기 위해서 사용될 수 있다. 이러한 제조 공정에서, 편광 빔 스플리터용 재료는 롤아웃(예를 들어, 시트로 롤아웃)되며, 이것이 롤아웃되면서 재료가 신장되고, 다음으로, 필름 층(들)은 최종 부품을 제조하도록 롤아웃된 재료에 적용될 수 있다. 다시 도 3을 참조하면, 예로서, 광학 서브시스템(306)은 SVR(316)과 광학 서브시스템(306)의 출구 표면(또는 측부)(314) 사이에 위치된 편광 빔 스플리터(338)를 포함할 수 있다. 이러한 편광 빔 스플리터(338)는 본원에 설명된 바와 같이 롤투롤 기술을 사용하여 제조될 수 있으며, 여기서 편광 빔 스플리터(338)의 재료는 최종 부품을 생성하도록 신장되거나 변형된다. 이러한 제조 공정의 결과로서, 제조된 편광 빔 스플리터(338)는 제조 오차를 가질 수 있으며, 이 오차는 편광 빔 스플리터(338)에 걸친 원치 않는 편광의 변량을 포함할 수 있다. 편광 빔 스플리터(338)에서의 이러한 제조 오차는 또한, 본원에 설명된 SVR(316)을 형성하고 있는 중에 보정될 수 있다. 예를 들어, SVR(316)을 제조하는 (예를 들어, SVR(316)용 재료 시트를 배치하는 제조 공정) 중에, 제조된 또는 제조될 편광 빔 스플리터(338)에서의 편광 변량의 기지의 또는 결정된 양을 처리하도록 수정 인자가 SVR(316)에 적용될 수 있다. 이 수정 인자는 SVR(316)을 제작하는 데 사용되는 복굴절 재료 유형의 조정, SVR(316)에 포함할 복굴절 층(606)(도 6 참조)의 수 M의 조정, SVR(316)에 포함할 피처(예: 나노피처)에 대한 조정(예: 피처의 유형, 수, 및/또는 밀도를 변경함으로써 조정) 등을 이에 국한되지 않고 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 편광 빔 스플리터(338)에서의 원치 않는 편광이 국부적이면, 수정 인자는 편광 빔 스플리터(338)에서의 국부적인 원치 않는 편광에 대응되는 SVR(316) 상의 위치에서 SVR(316)에 적용될 수 있다. 일부 실시형태에서, SVR(316)은, 편광 빔 스플리터(338)에서 알려진 또는 결정된 제조 오차를 수정하거나 보정하는 수정 인자를 갖는 필름으로서 편광 빔 스플리터(338)에 적용될 수 있다. 일부 실시형태에서, SVR(316)을 형성하는 중에 적용된 이러한 수정 인자는 제조 공정 중에 편광 빔 스플리터(338)에 직접적으로 적용될 수 있으며, 이는 편광 빔 스플리터(338)의 전체 성능, 및 이에 따라, 본원에 설명된 바와 같이, 이러한 구성요소를 포함하는 시스템의 전체 성능에 도움이 될 수 있다.
성형된 렌즈(330)에서의 제1 제조 오차 및 편광 빔 스플리터(338)에서의 제2 제조 오차는 위에서 별도로 논의되었지만, SVR(316/416/516/600)은 본원에 설명된 바와 같이 성형된 렌즈(330) 및 편광 빔 스플리터(338) 모두에서의 제조 오차를 수정하거나 보정하는 수정 인자를 가하여 제조될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 즉, SVR(316/416/516/600)를 제조하는 중에 SVR(316/416/516/600)에 적용된 수정 인자는 성형된 렌즈(330)에서의 제1 제조 오차(들) 및 편광 빔 스플리터(338)에서의 제2 제조 오차(들) 모두에 기반할 수 있다. 이러한 방식으로 SVR(316/416/516/600)은 두 가지 제조 오차를 모두 보정하는 방식으로 제작될 수 있다.
도 9는 성형된 렌즈 및/또는 편광 빔 스플리터에서의 기지의 또는 결정된 제조 오차(들)를 보정하기 위해 공간적 가변 지연기(SVR)(316/416/516/600)를 제조하는 중에 수정 인자를 적용하기 위한 공정(900)을 예시하는 흐름도이다. 공정(900)은, 웨어러블 디바이스(104)와 동일하거나 유사한 HMD와 같은 HMD에 포함될 디스플레이 시스템의 광학 서브시스템의 제조 공정 중에 구현될 수 있다.
블록 902에서, 광학 서브시스템의 제조된 구성요소(들)의 제조 오차(들)의 정도가 결정될 수 있다. 예를 들어, 하위 블록 904에서, 성형된 렌즈의 응력 복굴절의 양이 결정될 수 있다. 이것은 편광측정 기술을 사용하여, 예컨대 성형된 렌즈의 재료를 통과하는 광의 편광의 변화량을 측정함으로써, 측정될 수 있다. 일부 실시형태에서, 응력 복굴절의 양을 결정하기 위해 성형된 렌즈의 재료 내의 구성요소의 굴절률의 차이가 측정될 수 있다. 일부 실시형태에서, 응력 복굴절이 성형된 렌즈에서 불균일한 경우, 응력 복굴절이 나타나는 성형된 렌즈 상의 위치는 하위 블록 904에서 결정될 수 있다. 다른 실시예로서, 하위 블록 906에서, 편광 빔 스플리터의 편광 변량이 결정될 수 있다. 이것은, 소광비(extinction ratio), 레이저 유도 손상 임계값(LIDT: laser induced damage threshold), 파장 범위, 및/또는 편광 빔 스플리터에 걸친 두께 측면에서 측정될 수 있다. 일부 실시형태에서, 원치 않는/바람직하지 못한 편광이 편광 빔 스플리터에서 국한되는 경우, 원치 않는 편광이 나타나는 편광 빔 스플리터 상의 위치는 하위 블록906에서 결정될 수 있다.
블록 908에서, 공간적 가변 지연기(SVR)(316/416/516/600)의 제조 공정 중에(예를 들어, 형성 또는 제조하는 중에) 적용될 수정 인자가 결정될 수 있다. 블록 908에서 결정된 수정 인자는 블록 902에서 결정된 제조 오차(들)를 보정하도록 구성된다. 예를 들어, 수정 인자는 성형된 렌즈의 제1 제조 오차(들)를 수정하거나, 편광 빔 스플리터의 제2 제조 오차(들)를 수정하거나, 성형된 렌즈와 편광 빔 스플리터 모두의 제조 오차를 수정하기 위해 결정될 수 있다. 일부 실시형태에서, 수정 인자는 SVR(316/416/516/600)을 제조하기 위해서 사용되는 복굴절 재료 유형의 조정, SVR(316/416/516/600)에 포함할 복굴절 층(606)(도 6 참조)의 수 M의 조정, SVR(316/416/516/600)에 포함할 피처(예: 나노피처)에 대한 조정(예: 피처의 유형, 수 및/또는 밀도를 변경함으로써) 등의 측면에서의 수정 인자이다. 일부 실시형태에서, 수정되는 제조 결함(들)이 결함 부품에 국한된 경우, 수정 인자는 결함 부품의 국부적인 제조 결함(들)에 대응되는 SVR(316/416/516/600) 상의 위치(들)에서 SVR(316/416/516/600)에 적용될 수 있다.
블록 910에서, SVR(316/416/516/600)은 블록 908에서 결정된 수정 인자를 적용함으로써 제조(예를 들어, 형성)될 수 있다. 상술된 실시예에 대해 많은 변형 및 수정이 이루어질 수 있으며, 그 실시예의 요소들은 다른 허용 가능한 실시예 중에 있는 것으로 이해될 것이다. 이러한 모든 수정 및 변형은 본 개시내용의 범위 내에서 본원에 포함되도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 방법으로서,
    렌즈 조립체에 포함될 성형된 렌즈 또는 편광 빔 스플리터 중 적어도 하나에서의 제조 오차의 정도를 결정하는 단계;
    상기 제조 오차의 정도에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 렌즈 조립체에 포함될 공간적 가변 지연기(SVR: spatially-varying retarder)에 대한 수정 인자(correction factor)를 결정하는 단계; 및
    상기 수정 인자를 적용함으로써 상기 SVR을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제조 오차의 정도는 상기 성형된 렌즈에서의 응력 복굴절의 양을 포함하고, 상기 수정 인자는 상기 성형된 렌즈에서의 상기 응력 복굴절의 양에 기반하여 결정되는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제조 오차의 정도는 상기 편광 빔 스플리터에서의 편광 변량을 포함하고, 상기 수정 인자는 상기 편광 빔 스플리터에서의 상기 편광 변량에 기반하여 결정되는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제조 오차의 정도를 결정하는 단계는, 상기 성형된 렌즈에서의 제1 제조 오차의 정도를 결정하는 단계, 및 상기 편광 빔 스플리터의 제2 제조 오차의 정도를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 수정 인자는 상기 제1 제조 오차와 상기 제2 제조 오차에 기반하여 결정되는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 성형된 렌즈 또는 상기 편광 빔 스플리터 중 상기 적어도 하나에서의 상기 제조 오차의 위치를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 수정 인자를 적용함으로써 상기 SVR을 형성하는 단계는, 상기 성형된 렌즈 또는 상기 편광 빔 스플리터 중 상기 적어도 하나에서의 상기 제조 오차의 상기 위치에 대응되는 상기 SVR 상의 위치에서 상기 수정 인자를 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 수정 인자는,
    상기 SVR을 제작하는 데 사용되는 복굴절 재료의 유형의 조정;
    상기 SVR에 포함할 복굴절 층의 수의 조정; 또는
    상기 SVR에 포함할 하나 이상의 피처(feature)에 대한 조정 중 적어도 하나의 측면에서의 수정 인자인, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 렌즈 조립체는 머리 장착형 디스플레이(HMD: head-mounted display)에 통합되는, 방법.
  8. 방법으로서,
    머리 장착형 디스플레이(HMD)의 광학 서브시스템에 포함될 렌즈 또는 반사형 편광기 중 적어도 하나에서의 제조 오차의 정도를 결정하는 단계;
    상기 광학 서브시스템에 포함될 공간적 가변 지연기(SVR)를 제조하는 중에 적용될 수정 인자를 결정하는 단계; 및
    상기 수정 인자를 적용함으로써 상기 SVR을 제조하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제조 오차의 정도는 상기 렌즈에서의 응력 복굴절의 양을 포함하고, 상기 수정 인자는 상기 렌즈에서의 상기 응력 복굴절의 양에 기반하여 결정되는, 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제조 오차의 정도는 상기 반사형 편광기에서의 편광 변량을 포함하고, 상기 수정 인자는 상기 반사형 편광기에서의 상기 편광 변량에 기반하여 결정되는, 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 제조 오차의 정도를 결정하는 단계는, 상기 렌즈에서의 제1 제조 오차의 정도를 결정하는 단계, 및 상기 반사형 편광기의 제2 제조 오차의 정도를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 수정 인자는 상기 제1 제조 오차와 상기 제2 제조 오차에 기반하여 결정되는, 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 수정 인자는,
    상기 SVR을 제작하는 데 사용되는 복굴절 재료의 유형의 조정;
    상기 SVR에 포함할 중합성 액정의 복굴절 층의 수의 조정; 또는
    상기 SVR에 포함할 피처의 유형, 수 또는 밀도 중 적어도 하나에 대한 조정 중 적어도 하나의 측면에서의 수정 인자인, 방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 SVR은 ¼파장 판의 일부로서 제조된, 방법.
  14. 제8항에 있어서, 상기 수정 인자는 상기 제조 오차의 위치에 대응되는 상기 SVR 상의 위치에 적용되는, 방법.
  15. 시스템으로서,
    이미지를 집합적으로 형성하도록 구성된 픽셀들을 포함하는 정보 디스플레이;
    상기 정보 디스플레이의 상기 픽셀들을 조명하는 백라이트 조립체; 및
    상기 이미지의 광을 상기 정보 디스플레이로부터 사용자의 눈 쪽을 향해 지향시키는 광학 서브시스템을 포함하고, 상기 광학 서브시스템은,
    성형된 렌즈;
    상기 성형된 렌즈와 상기 광학 서브시스템의 출사면 사이에 위치된 편광 빔 스플리터; 및
    상기 렌즈와 상기 편광 빔 스플리터 사이에 개재된 공간적 가변 지연기(SVR)를 포함하며, 상기 SVR은 성형된 렌즈 또는 상기 편광 빔 스플리터 중 적어도 하나에서의 제조 오차를 보정하도록 구성된, 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 SVR은 상기 성형된 렌즈에서의 응력 복굴절의 양을 보정하도록 구성된, 시스템.
  17. 제15항에 있어서, 상기 SVR은 상기 편광 빔 스플리터에서의 편광 변량을 보정하도록 구성된, 시스템.
  18. 제15항에 있어서, 상기 SVR은 상기 성형된 렌즈에서의 응력 복굴절의 양 및 상기 편광 빔 스플리터에서의 편광 변량을 보정하도록 구성된, 시스템.
  19. 제15항에 있어서, 상기 SVR은 상기 성형된 렌즈 또는 상기 편광 빔 스플리터 중 상기 적어도 하나에서의 상기 제조 오차를 보정하는 특성을 포함하며, 상기 특성은,
    상기 SVR을 제작하는 데 사용되는 특정 유형의 복굴절 재료;
    상기 SVR에 포함된 특정 수의 복굴절 층; 또는
    상기 SVR에 포함된 특정 유형의 피처, 특정 수의 피처, 또는 특정 밀도의 피처 중 적어도 하나, 중에서 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  20. 제15항에 있어서, 상기 SVR은 ¼파장 판의 일부인, 시스템.
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