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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- HK
- Hong Kong
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- coupler
- light
- exit pupil
- lenses
- light beam
- Prior art date
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Claims (11)
- Appareil, comprenant :un projecteur de faisceau de balayage (204) configuré pour projeter un faisceau lumineux ;un guide d'ondes optiques (100) incluant un substrat massif (106), un coupleur d'entrée (112), un coupleur de sortie (116), et un élément optique diffractif (114) entre le coupleur d'entrée et le coupleur de sortie ; etun dilatateur de pupille de sortie (306) optiquement couplé entre le projecteur de faisceau de balayage et le guide d'ondes optiques, le dilatateur de pupille de sortie configuré pour coupler le faisceau lumineux provenant du projecteur de faisceau de balayage dans le coupleur d'entrée,le dilatateur de sortie comprenant un double réseau de microlentilles configuré pour dilater une pupille de sortie associée au projecteur de faisceau de balayage,dans lequel le double réseau de microlentilles comprend un premier réseau de microlentilles qui est configuré pour recevoir le faisceau lumineux dans des premières lentilles dans un premier plan et un second réseau de microlentilles qui est configuré pour délivrer en sortie le faisceau lumineux dans des secondes lentilles dans un second plan parallèle au premier plan, dans lequel les premières lentilles sont périodiques et les secondes lentilles sont non périodiques.
- Appareil selon la revendication 1, dans lequel le dilatateur de pupille de sortie comprend une série d'éléments optiques réfractifs asphériques configurés pour dilater une pupille de sortie du projecteur de faisceau de balayage.
- Appareil selon la revendication 1, comprenant en outre une série d'éléments optiques réfractifs comprenant un premier ensemble de lentilles et un second ensemble de lentilles, dans lequel le dilatateur de pupille de sortie est optiquement couplé entre les premier et second ensembles de lentilles, dans lequel la série d'éléments optiques réfractifs corrigent l'aberration chromatique.
- Appareil selon la revendication 1, dans lequel le coupleur d'entrée (112) comprend un premier élément optique diffractif configuré pour diffracter le faisceau lumineux vers un second élément optique diffractif comprenant l'élément optique diffractif (114), dans lequel le second élément optique diffractif (114) est configuré pour diffracter le faisceau lumineux vers le coupleur de sortie (116), dans lequel au moins l'un du premier élément optique diffractif (112) ou du second élément optique diffractif (114) est configuré pour dilater le faisceau lumineux dans au moins une direction.
- Appareil selon la revendication 1, comprenant en outre un filtre d'opacité aligné avec le guide d'ondes optiques, le filtre d'opacité est configuré pour empêcher sélectivement la lumière naturelle de passer à travers le guide d'ondes optiques.
- Appareil selon la revendication 1, l'appareil configuré sous la forme d'un système d'affichage proche de l'œil, transparent, dans lequel le projecteur de faisceau de balayage (204) est mis en œuvre sous la forme d'un moteur de lumière comprenant un laser, un miroir de balayage, et une logique configurée pour balayer un faisceau lumineux provenant du laser avec le miroir de balayage ; dans lequel le guide d'ondes optiques (100) est mis en œuvre sous la forme d'un réplicateur de pupille, dans lequel le réplicateur de pupille inclut le substrat massif (106), le coupleur d'entrée (112), le coupleur de sortie (116) et l'élément optique diffractif (114) entre le coupleur d'entrée (112) et le coupleur de sortie (116), dans lequel le coupleur de sortie (116) est configuré pour délivrer le faisceau lumineux à un œil d'un porteur du système d'affichage proche de l'œil, transparent, dans lequel le dilatateur de pupille de sortie (206) est optiquement couplé entre le moteur de lumière et le réplicateur de pupille et le dilatateur de pupille de sortie est configuré pour coupler le faisceau lumineux provenant du moteur de lumière dans le coupleur d'entrée (112), et dans lequel le dilatateur de pupille de sortie (206) comprend un double réseau de microlentilles présentant un premier réseau de microlentilles configuré pour recevoir le faisceau lumineux dans des premières lentilles dans un premier plan et un second réseau de microlentilles configuré pour délivrer en sortie le faisceau lumineux dans des secondes lentilles dans un second plan parallèle au premier plan, dans lequel certaines des secondes lentilles présentent une ouverture numérique différente de certaines des premières lentilles.
- Système d'affichage proche de l'œil, transparent, selon la revendication 6, dans lequel le double réseau de microlentilles est configuré pour fournir un angle de réfraction à dépendance spatiale.
- Système d'affichage proche de l'œil, transparent, selon la revendication 6, dans lequel le double réseau de microlentilles comprend un corps présentant un premier côté et un second côté, le corps comprenant des cellules configurées pour canaliser la lumière provenant de certaines des premières lentilles vers des correspondantes des secondes lentilles, les cellules configurées pour empêcher une interférence entre cellules adjacentes.
- Procédé comprenant :le balayage d'un faisceau lumineux en utilisant un projecteur de faisceau de balayage (1002) ;la dilatation d'une pupille de sortie du faisceau lumineux provenant du projecteur de faisceau de balayage en utilisant un dilatateur de pupille de sortie (1004), comprenant la canalisation de portions du faisceau lumineux qui correspondent à des pixels virtuels dans le faisceau lumineux à travers différentes sections physiques du dilatateur de pupille de sortie tout en empêchant une interférence entre pixels virtuels adjacents ;le couplage optique du faisceau lumineux provenant du dilatateur de pupille de sortie dans un coupleur d'entrée d'un guide d'ondes optiques (1006) ;la diffraction du faisceau lumineux provenant du coupleur d'entrée vers un élément diffractif intermédiaire dans le guide d'ondes optiques (1008) ;la diffraction du faisceau lumineux provenant de l'élément diffractif intermédiaire vers un coupleur de sortie dans le guide d'ondes optiques (1010) ; etla diffraction du faisceau lumineux provenant du coupleur de sortie vers l'extérieur du guide d'ondes optiques (1012).
- Procédé selon la revendication 9, dans lequel le dilatateur de pupille de sortie comprend un réseau de microlentilles, dans lequel l'expansion de la pupille de sortie du faisceau lumineux provenant du projecteur de faisceau de balayage utilisant le dilatateur de pupille de sortie comprend : la réfraction du faisceau lumineux provenant des lentilles dans le réseau de microlentilles à différents angles en fonction d'une position spatiale des lentilles dans le réseau de microlentilles.
- Procédé selon la revendication 9, dans lequel l'expansion de la pupille de sortie du faisceau lumineux provenant du projecteur de faisceau de balayage utilisant le dilatateur de pupille de sortie comprend : l'application d'une première puissance optique au faisceau lumineux au niveau d'une entrée du dilatateur de pupille de sortie ; et l'application d'une seconde puissance optique au faisceau lumineux au niveau d'une sortie du dilatateur de pupille de sortie, la seconde puissance optique n'est pas égale à la première puissance optique.
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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