HK40005083B - Waveguide-based displays with exit pupil expander - Google Patents
Waveguide-based displays with exit pupil expanderInfo
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- HK40005083B HK40005083B HK19128472.8A HK19128472A HK40005083B HK 40005083 B HK40005083 B HK 40005083B HK 19128472 A HK19128472 A HK 19128472A HK 40005083 B HK40005083 B HK 40005083B
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- Hong Kong
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- coupler
- light
- exit pupil
- lenses
- light beam
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Claims (11)
- Einrichtung, umfassend:einen Abtaststrahlprojektor (204), der konfiguriert ist, um einen Lichtstrahl zu projizieren;einen optischen Wellenleiter (100), der ein Bulk-Substrat (106), einen Eingangskoppler (112), einen Ausgangskoppler (116) und ein diffraktives optisches Element (114) zwischen dem Eingangskoppler und dem Ausgangskoppler einschließt; undeinen Austrittspupillenerweiterer (306), der optisch zwischen den Abtaststrahlprojektor und den optischen Wellenleiter gekoppelt ist, wobei der Austrittspupillenerweiterer konfiguriert ist, um den Lichtstrahl aus dem Abtaststrahlprojektor in den Eingangskoppler einzukoppeln,wobei der Austrittserweiterer ein duales Mikrolinsenarray umfasst, das konfiguriert ist, um eine zu dem Abtaststrahlprojektor gehörige Austrittspupille zu erweitern,wobei das duale Mikrolinsenarray ein erstes Mikrolinsenarray umfasst, das konfiguriert ist, um den Lichtstrahl in ersten Linsen in einer ersten Ebene zu empfangen, und ein zweites Mikrolinsenarray umfasst, das konfiguriert ist, um den Lichtstrahl in zweiten Linsen in einer zweiten Ebene parallel zu der ersten Ebene auszugeben, wobei die ersten Linsen periodisch sind und die zweiten Linsen nicht-periodisch sind.
- Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der Austrittspupillenerweiterer eine Reihe asphärischer refraktiver optischer Elemente umfasst, die konfiguriert sind, um eine Austrittspupille des Abtaststrahlprojektors zu erweitern.
- Einrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Reihe von refraktiven optischen Elementen, die einen ersten Satz von Linsen und einen zweiten Satz von Linsen umfassen, wobei der Austrittspupillenerweiterer optisch zwischen den ersten und den zweiten Satz von Linsen gekoppelt ist, wobei die Reihe von refraktiven optischen Elementen die chromatische Aberration korrigiert.
- Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der Eingangskoppler (112) ein erstes diffraktives optisches Element umfasst, das konfiguriert ist, um den Lichtstrahl zu einem zweiten diffraktiven optischen Element zu beugen, das das diffraktive optische Element (114) umfasst, wobei das zweite diffraktive optische Element (114) konfiguriert ist, um den Lichtstrahl zum Ausgangskoppler (116) zu beugen, wobei mindestens eines von dem ersten diffraktiven optischen Element (112) oder dem zweiten diffraktiven optischen Element (114) konfiguriert ist, um den Lichtstrahl in mindestens eine Richtung zu erweitern.
- Einrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend einen Trübungsfilter, der mit dem optischen Wellenleiter ausgerichtet ist, wobei der Trübungsfilter konfiguriert ist, um selektiv natürliches Licht daran zu hindern, durch den optischen Wellenleiter zu gelangen.
- Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung als ein durchsichtiges, augennahes Anzeigesystem konfiguriert ist, wobei der Abtaststrahlprojektor (204) als eine Lichtmaschine implementiert ist, die einen Laser, einen Abtastspiegel und eine Logik umfasst, die konfiguriert ist, um mit einem Lichtstrahl aus dem Laser mit dem Abtastspiegel eine Abtastung durchzuführen; wobei der optische Wellenleiter (100) als ein Pupillenreplikator implementiert ist, wobei der Pupillenreplikator das Bulk-Substrat (106), den Eingangskoppler (112), den Ausgangskoppler (116) und das diffraktive optische Element (114) zwischen dem Eingangskoppler (112) und dem Ausgangskoppler (116) einschließt, wobei der Ausgangskoppler (116) konfiguriert ist, um den Lichtstrahl an ein Auge eines Trägers des durchsichtigen, augennahen Anzeigesystems zu liefern, wobei der Austrittspupillenerweiterer (206) optisch zwischen die Lichtmaschine und den Pupillenreplikator gekoppelt ist und der Austrittspupillenerweiterer konfiguriert ist, um den Lichtstrahl aus der Lichtmaschine in den Eingangskoppler (112) einzukoppeln, und wobei der Austrittspupillenerweiterer (206) ein duales Mikrolinsenarray umfasst, das ein erstes Mikrolinsenarray aufweist, das konfiguriert ist, um den Lichtstrahl in ersten Linsen in einer ersten Ebene zu empfangen, und ein zweites Mikrolinsenarray aufweist, das konfiguriert ist, um den Lichtstrahl in zweiten Linsen in einer zweiten Ebene parallel zu der ersten Ebene auszugeben, wobei einige der zweiten Linsen eine andere numerische als einige der ersten Linsen aufweisen.
- Durchsichtiges, augennahes Anzeigesystem nach Anspruch 6, wobei das duale Mikrolinsenarray konfiguriert ist, um einen räumlich abhängigen Brechungswinkel bereitzustellen.
- Durchsichtiges, augennahes Anzeigesystem nach Anspruch 6, wobei das duale Mikrolinsenarray einen Körper mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite umfasst, wobei der Körper Zellen umfasst, die konfiguriert sind, um Licht von einigen der ersten Linsen zu entsprechenden einigen der zweiten Linsen zu leiten, wobei die Zellen so konfiguriert sind, dass sie ein Übersprechen zwischen benachbarten Zellen verhindern.
- Verfahren umfassend:Abtasten mit einem Lichtstrahl unter Verwendung eines Abtaststrahlprojektors (1002);Erweitern einer Austrittspupille des Lichtstrahls aus dem Abtaststrahlprojektor unter Verwendung eines Austrittspupillenerweiterers (1004), umfassend das Leiten von Teilen des Lichtstrahls, die virtuellen Pixeln in dem Lichtstrahl entsprechen, durch verschiedene physikalische Abschnitte des Austrittspupillenerweiterers, während ein Übersprechen zwischen benachbarten virtuellen Pixeln verhindert wird;optisches Einkoppeln des Lichtstrahls aus dem Austrittspupillenerweiterer in einen Eingangskoppler eines optischen Wellenleiters (1006);Beugen des Lichtstrahls aus dem Eingangskoppler zu einem zwischengeschalteten diffraktiven Element im optischen Wellenleiter (1008);Beugen des Lichtstrahls aus dem zwischengeschalteten diffraktiven Element zu einem Ausgangskoppler in dem optischen Wellenleiter (1010); undBeugen des Lichtstrahls aus dem Ausgangskoppler zur Außenseite des optischen Wellenleiters (1012).
- Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Austrittspupillenerweiterer ein Mikrolinsenarray umfasst, wobei das Erweitern der Austrittspupille des Lichtstrahls aus dem Abtaststrahlprojektor unter Verwendung des Austrittspupillenerweiterers umfasst: Brechen des Lichtstrahls aus Linsen im Mikrolinsenarray in verschiedenen Winkeln, abhängig von einer räumlichen Anordnung der Linsen im Mikrolinsenarray.
- Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Erweitern der Austrittspupille des Lichtstrahls aus dem Abtaststrahlprojektor unter Verwendung des Austrittspupillenerweiterers umfasst:Anlegen einer ersten optischen Leistung an den Lichtstrahl an einem Eingang des Austrittspupillenerweiterers; undAnlegen einer zweiten optischen Leistung an den Lichtstrahl an einem Ausgang des Austrittspupillenerweiterers, wobei die zweite optische Leistung nicht gleich der ersten optischen Leistung ist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15/097,646 | 2016-04-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HK40005083A HK40005083A (en) | 2020-04-29 |
| HK40005083B true HK40005083B (en) | 2022-01-07 |
Family
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