RU2018132458A - Компактная система нашлемного дисплея - Google Patents

Компактная система нашлемного дисплея Download PDF

Info

Publication number
RU2018132458A
RU2018132458A RU2018132458A RU2018132458A RU2018132458A RU 2018132458 A RU2018132458 A RU 2018132458A RU 2018132458 A RU2018132458 A RU 2018132458A RU 2018132458 A RU2018132458 A RU 2018132458A RU 2018132458 A RU2018132458 A RU 2018132458A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substrate
optical device
light
light waves
reflective surface
Prior art date
Application number
RU2018132458A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018132458A3 (ru
RU2724457C2 (ru
Inventor
Яаков АМИТАЙ
Надав АМИТАЙ
Original Assignee
Урим Оптикс Лтд.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Урим Оптикс Лтд. filed Critical Урим Оптикс Лтд.
Publication of RU2018132458A publication Critical patent/RU2018132458A/ru
Publication of RU2018132458A3 publication Critical patent/RU2018132458A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2724457C2 publication Critical patent/RU2724457C2/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/017Head mounted
    • G02B27/0172Head mounted characterised by optical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031Reflecting element, sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055Reflecting element, sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0065Manufacturing aspects; Material aspects
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0123Head-up displays characterised by optical features comprising devices increasing the field of view
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0123Head-up displays characterised by optical features comprising devices increasing the field of view
    • G02B2027/0125Field-of-view increase by wavefront division

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Claims (24)

1. Оптическое устройство, содержащее
светопропускающую подложку, имеющую по меньшей мере две главные поверхности, грани и выходную апертуру;
оптический элемент для введения световых волн в подложку с использованием полного внутреннего отражения, и
по меньшей мере одну плоскую отражающую поверхность, имеющую по меньшей мере одну активную сторону и находящуюся между двумя главными поверхностями светопропускающей подложки для выведения световых волн из подложки,
отличающаяся тем, что обеспечивается отражение световых волн, каналируемых внутри подложки, по меньшей мере дважды активной стороной отражающей поверхности перед их выведением из подложки через выходную апертуру и в основном отражение от одной из главных поверхностей между первым и вторым отражением от отражающей поверхности.
2. Оптическое устройство по п. 1, в котором главные поверхности подложки параллельны друг другу, а световыми волнами, каналируемыми внутри подложки, являются плоские световые волны.
3. Оптическое устройство по п. 2, в котором разные световые лучи от одной плоской волны, каналируемой внутри подложки, распространяются внутри подложки под двумя разными углами отклонения от оси относительно нормали к по меньшей мере одной из главных поверхностей подложки.
4. Оптическое устройство по п. 1, в котором оптическим элементом для введения световых волн в подложку является вторая отражающая поверхность, находящаяся на наклонной грани подложки и параллельная плоской отражающей поверхности.
5. Оптическое устройство, содержащее
светопропускающую подложку, имеющую по меньшей мере две главные поверхности и грани;
оптический элемент для введения световых волн в подложку с использованием полного внутреннего отражения,
по меньшей мере одну частично отражающую поверхность, расположенную снаружи подложки, и
по меньшей мере одну плоскую отражающую поверхность, имеющую по меньшей мере одну активную сторону и находящуюся между двумя главными поверхностями светопропускающей подложки для выведения световых волн из подложки,
отличающаяся тем, что обеспечивается в основном отражение световых волн, каналируемых внутри подложки, по меньшей мере дважды активной стороной отражающей поверхности перед их выведением из подложки и отражение от по меньшей мере одной частично отражающей поверхности в глаз наблюдателя.
6. Оптическое устройство по п. 5, в котором световые волны, отраженные по меньшей мере одной частично отражающей поверхностью, проходят через подложку.
7. Оптическое устройство по п. 5, в котором по меньшей мере одна частично отражающая поверхность встроена внутрь прозрачной призмы, имеющей по меньшей мере две внешние поверхности.
8. Оптическое устройство по п. 7, в котором одна из внешних поверхностей призмы оптически прикреплена к одной из главных поверхностей подложки, образуя плоскость стыка, световые волны, выведенные из подложки плоской отражающей поверхностью, в основном проходят через плоскость стыка без какого-либо значительного отражения, и световые волны, вводимые в подложку, в основном отражаются плоскостью стыка без какого-либо значительного пропускания.
9. Оптическое устройство по п. 7, в котором призма прикреплена посредством оптического клея к одной из главных поверхностей подложки, а коэффициент преломления оптического клея значительно ниже коэффициента преломления подложки.
10. Оптическое устройство по п. 1, в котором на плоскую отражающую поверхность нанесено зависящее от угла отражающее покрытие, при этом плоская отражающая поверхность в основном отражает световые волны, выводимые этой поверхностью из подложки, и плоская отражающая поверхность в основном прозрачна для световых волн, отражаемых по меньшей мере одной частично отражающей поверхностью и проходящих через подложку.
11. Оптическое устройство по п. 4, в котором два световых луча от одной плоской световой волны, введенные в подложку второй отражающей поверхностью удаленными друг от друга, выводятся из подложки плоской отражающей поверхностью смежно друг с другом.
12. Оптическое устройство по п. 4, в котором второй отражающей поверхностью является зависящая от угла отражающая поверхность.
13. Оптическое устройство по п. 1, дополнительно содержащее наклонную поверхность, встроенную внутрь подложки, причем наклонная поверхность параллельна плоской отражающей поверхности.
14. Оптическое устройство по п. 2, в котором разные световые лучи от одной плоской световой волны, каналированной внутри подложки, отражаются одной и той же стороной плоской отражающей поверхности разное число раз перед выведением из подложки через выходную апертуру.
15. Оптическое устройство по п. 4, в котором разные световые лучи от одной плоской световой волны, каналированной внутри подложки, отражаются второй отражающей поверхностью разное число раз перед введением в подложку.
RU2018132458A 2016-02-18 2017-02-15 Компактная система нашлемного дисплея RU2724457C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IL244181A IL244181B (en) 2016-02-18 2016-02-18 Compact head-up display system
IL244181 2016-02-18
PCT/IL2017/050194 WO2017141242A2 (en) 2016-02-18 2017-02-15 Compact head-mounted display system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018132458A true RU2018132458A (ru) 2020-03-18
RU2018132458A3 RU2018132458A3 (ru) 2020-05-28
RU2724457C2 RU2724457C2 (ru) 2020-06-23

Family

ID=57300949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018132458A RU2724457C2 (ru) 2016-02-18 2017-02-15 Компактная система нашлемного дисплея

Country Status (11)

Country Link
US (9) US10564430B2 (ru)
EP (1) EP3417202A2 (ru)
JP (1) JP6987082B2 (ru)
KR (1) KR20180108783A (ru)
CN (2) CN109154431B (ru)
AU (1) AU2017219414B2 (ru)
CA (1) CA3014551C (ru)
IL (1) IL244181B (ru)
RU (1) RU2724457C2 (ru)
SG (1) SG11201806873RA (ru)
WO (1) WO2017141242A2 (ru)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10261321B2 (en) 2005-11-08 2019-04-16 Lumus Ltd. Polarizing optical system
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
IL237337B (en) 2015-02-19 2020-03-31 Amitai Yaakov A compact head-up display system with a uniform image
IL244181B (en) * 2016-02-18 2020-06-30 Amitai Yaakov Compact head-up display system
KR102482528B1 (ko) 2016-10-09 2022-12-28 루머스 리미티드 직사각형 도파관을 사용하는 개구 배율기
KR20230084335A (ko) 2016-11-08 2023-06-12 루머스 리미티드 광학 컷오프 에지를 구비한 도광 장치 및 그 제조 방법
EP3574360A4 (en) 2017-01-28 2020-11-11 Lumus Ltd. IMAGING SYSTEM WITH EXTENDED REALITY
CN113341566B (zh) 2017-03-22 2023-12-15 鲁姆斯有限公司 交叠的反射面构造
JP2019020723A (ja) * 2017-07-12 2019-02-07 Hoya Candeo Optronics株式会社 導光板、画像表示装置
US11243434B2 (en) 2017-07-19 2022-02-08 Lumus Ltd. LCOS illumination via LOE
IL257039B (en) * 2018-01-21 2022-09-01 Oorym Optics Ltd A compact head-up display system with a large exit key
IL255049B (en) * 2017-10-16 2022-08-01 Oorym Optics Ltd A compact, high-efficiency head-up display system
WO2019077601A1 (en) 2017-10-16 2019-04-25 Oorym Optics Ltd. HIGH-EFFICIENCY COMPACT MOUNTED MOUNTING DISPLAY SYSTEM
BR112020010057A2 (pt) * 2017-11-21 2020-11-03 Lumus Ltd. dispositivo óptico
JP6509395B1 (ja) * 2018-02-13 2019-05-08 ブルーオプテック株式会社 ウエアラブル画像表示装置
IL259518B2 (en) 2018-05-22 2023-04-01 Lumus Ltd Optical system and method for improving light field uniformity
WO2019224764A1 (en) * 2018-05-23 2019-11-28 Lumus Ltd. Optical system including light-guide optical element with partially-reflective internal surfaces
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
TWM642752U (zh) 2018-11-08 2023-06-21 以色列商魯姆斯有限公司 用於將圖像顯示到觀察者的眼睛中的顯示器
IL264551B1 (en) 2019-01-29 2024-05-01 Oorym Optics Ltd A compact head-up display system with high efficiency and a small entry key
US11988807B2 (en) 2019-02-18 2024-05-21 Mitsui Chemicals, Inc. Optical member, method of producing optical member, and apparatus for transmitting optical information
KR102255781B1 (ko) * 2019-02-22 2021-05-25 주식회사 레티널 컴팩트형 증강 현실용 광학 장치
EP3939246A4 (en) 2019-03-12 2022-10-26 Lumus Ltd. IMAGE PROJECTOR
CA3145818C (en) 2019-07-04 2023-12-12 Lumus Ltd. Image waveguide with symmetric beam multiplication
BR112022002335A2 (pt) * 2019-09-16 2022-04-19 Lumus Ltd Sistema óptico para exibir uma imagem a um olho de um usuário
US11561335B2 (en) 2019-12-05 2023-01-24 Lumus Ltd. Light-guide optical element employing complementary coated partial reflectors, and light-guide optical element having reduced light scattering
KR20240059655A (ko) 2019-12-08 2024-05-07 루머스 리미티드 소형 이미지 프로젝터를 갖는 광학 시스템
CN115104059A (zh) * 2020-02-24 2022-09-23 鲁姆斯有限公司 混合现实组合器
US11815709B2 (en) * 2020-03-23 2023-11-14 Lumus Ltd. Optical devices for mitigating ghost images
EP4088449A4 (en) 2020-04-20 2023-07-05 Lumus Ltd. NEAR-EYE DISPLAY WITH IMPROVED LASER EFFICIENCY AND EYE SAFETY
IL276466B1 (en) * 2020-08-03 2024-02-01 Oorym Optics Ltd A compact head-up display system with a small entry key and a large exit key
IL277285A (en) 2020-09-10 2022-04-01 Oorym Optics Ltd A method for manufacturing surface elements for a compact head-up display system
DE202021104723U1 (de) 2020-09-11 2021-10-18 Lumus Ltd. An ein optisches Lichtleiterelement gekoppelter Bildprojektor
CN112526666B (zh) * 2020-12-14 2023-04-07 闪耀现实(无锡)科技有限公司 增强现实设备及其导光结构
IL303770B2 (en) 2020-12-20 2024-03-01 Lumus Ltd Image projector with laser scanning over a spatial light modulator
CN113671707B (zh) * 2021-08-04 2023-04-25 歌尔光学科技有限公司 光学系统和头戴显示设备
CN113671708B (zh) * 2021-08-04 2022-11-01 歌尔光学科技有限公司 光学系统和头戴显示设备
CN113671709B (zh) * 2021-08-04 2022-11-01 歌尔光学科技有限公司 光学系统和头戴显示设备
EP4374204A1 (en) 2021-08-23 2024-05-29 Lumus Ltd. Methods of fabrication of compound light-guide optical elements having embedded coupling-in reflectors
CN113820860B (zh) * 2021-08-27 2023-06-06 歌尔光学科技有限公司 导光镜组、导光系统和头戴显示设备
WO2023214329A1 (en) * 2022-05-04 2023-11-09 Lumus Ltd. Modified color and slope mediating layer

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4727034B2 (ja) * 2000-11-28 2011-07-20 オリンパス株式会社 観察光学系および撮像光学系
IL148804A (en) * 2002-03-21 2007-02-11 Yaacov Amitai Optical device
WO2004097498A1 (ja) * 2003-04-28 2004-11-11 Nikon Corporation イメージコンバイナ及び画像表示装置
IL166799A (en) * 2005-02-10 2014-09-30 Lumus Ltd Aluminum shale surfaces for use in a conductive substrate
EP1861745A2 (en) * 2005-03-22 2007-12-05 MYVU Corporation Optical system using total internal reflection images
JP4862298B2 (ja) * 2005-06-30 2012-01-25 ソニー株式会社 光学装置及び虚像表示装置
US7589901B2 (en) * 2007-07-10 2009-09-15 Microvision, Inc. Substrate-guided relays for use with scanned beam light sources
JP4518193B2 (ja) * 2008-06-10 2010-08-04 ソニー株式会社 光学装置および虚像表示装置
JP2010072150A (ja) * 2008-09-17 2010-04-02 Konica Minolta Holdings Inc 映像表示装置およびヘッドマウントディスプレイ
US8638483B2 (en) * 2008-09-17 2014-01-28 Konica Minolta Holdings, Inc. Image display device and head-mounted display
US8917369B2 (en) * 2009-06-23 2014-12-23 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and multilayer substrate
JP2011039490A (ja) * 2009-07-17 2011-02-24 Sony Corp 画像表示装置、頭部装着型ディスプレイ及び光ビーム伸長装置
JP5459150B2 (ja) * 2010-09-03 2014-04-02 セイコーエプソン株式会社 導光板及びこれを備える虚像表示装置
JP5742263B2 (ja) * 2011-02-04 2015-07-01 セイコーエプソン株式会社 虚像表示装置
JP5698578B2 (ja) * 2011-03-24 2015-04-08 オリンパス株式会社 頭部装着型表示装置
WO2013027004A1 (en) * 2011-08-24 2013-02-28 Milan Momcilo Popovich Wearable data display
CN102402005B (zh) * 2011-12-06 2015-11-25 北京理工大学 自由曲面双焦面单目立体头盔显示器装置
GB2500631B (en) * 2012-03-27 2017-12-27 Bae Systems Plc Improvements in or relating to optical waveguides
IL219907A (en) * 2012-05-21 2017-08-31 Lumus Ltd Integrated head display system with eye tracking
EP2784569A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-01 BAE Systems PLC Improvements in and relating to displays
EP2979126B1 (en) * 2013-03-28 2022-11-30 Snap Inc. Improvements in and relating to displays
CN104536140A (zh) * 2015-01-24 2015-04-22 上海理湃光晶技术有限公司 一种基于棱镜耦合的折叠扩展显示光学器件
JP2015127828A (ja) * 2015-03-13 2015-07-09 セイコーエプソン株式会社 虚像表示装置
IL244181B (en) * 2016-02-18 2020-06-30 Amitai Yaakov Compact head-up display system

Also Published As

Publication number Publication date
EP3417202A2 (en) 2018-12-26
US10983353B2 (en) 2021-04-20
CA3014551A1 (en) 2017-08-24
WO2017141242A3 (en) 2017-11-02
US11640065B2 (en) 2023-05-02
IL244181B (en) 2020-06-30
US20190129175A1 (en) 2019-05-02
JP6987082B2 (ja) 2021-12-22
US10816811B2 (en) 2020-10-27
US10871654B2 (en) 2020-12-22
US20200124859A1 (en) 2020-04-23
CA3014551C (en) 2023-09-12
US20200124854A1 (en) 2020-04-23
SG11201806873RA (en) 2018-09-27
RU2018132458A3 (ru) 2020-05-28
KR20180108783A (ko) 2018-10-04
US20200096773A1 (en) 2020-03-26
WO2017141242A2 (en) 2017-08-24
US11442276B2 (en) 2022-09-13
CN112285931B (zh) 2022-07-26
US20220365352A1 (en) 2022-11-17
US10768432B2 (en) 2020-09-08
AU2017219414A1 (en) 2018-08-30
US20210149204A1 (en) 2021-05-20
CN109154431B (zh) 2020-10-13
AU2017219414B2 (en) 2021-04-08
US11947123B2 (en) 2024-04-02
US20230221565A1 (en) 2023-07-13
CN112285931A (zh) 2021-01-29
US10976556B2 (en) 2021-04-13
IL244181A0 (en) 2016-07-31
US20200117011A1 (en) 2020-04-16
CN109154431A (zh) 2019-01-04
US10564430B2 (en) 2020-02-18
US20200124855A1 (en) 2020-04-23
JP2019507391A (ja) 2019-03-14
RU2724457C2 (ru) 2020-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2018132458A (ru) Компактная система нашлемного дисплея
JP2020510238A5 (ru)
RU2017116184A (ru) Компактная нашлемная система индикации, защищенная сверхтонкой структурой
US9946069B2 (en) Displays
JP5901192B2 (ja) 光学機構
JP2017520013A5 (ru)
JP2021103317A5 (ru)
CN107966820B (zh) 波导显示装置
RU2016140880A (ru) Компактная система дисплея, устанавливаемая на голове
JP2019512108A5 (ru)
EP4235238A3 (en) Compact head-mounted display system having uniform image
JP2013508777A5 (ru)
IL307602A (en) Variable focus virtual imagers based on polarization conversion
JP2017531840A5 (ru)
JP2020537194A5 (ru)
JP5265757B2 (ja) プリズムビームスプリッタ
CN104062769A (zh) 一种光学装置
JP2020504326A (ja) ダイクロイックフィルタを使用した導波管における色分離
WO2015028991A4 (en) Optical device for light collection
CN103513422A (zh) 透视显示器件
JPWO2020044198A5 (ru)
EP2784569A1 (en) Improvements in and relating to displays
JP2001166252A5 (ru)
US9915786B2 (en) Transmissive photonic crystal fiber ring resonator employing single optical beam-splitter
JP2019082558A5 (ru)