HK40091514B - Pupil expander - Google Patents

Claims (12)

1. Dispositif d'affichage agencé pour former une première image qui est visible à toutes les positions de visualisation dans une fenêtre de visualisation, le dispositif d'affichage comprenant :

   une unité de génération d'images agencée pour émettre une première lumière à modulation spatiale d'une première couleur,

   dans lequel la première lumière à modulation spatiale correspond à la première image, dans lequel l'unité de génération d'images comprend un dispositif de commande agencé pour commander la première lumière à modulation spatiale,

   un expanseur de pupille à guide d'ondes (690) comprenant :

   un port d'entrée agencé pour recevoir la première lumière à modulation spatiale à partir de l'unité de génération d'images ;

   une fenêtre de visualisation dans laquelle la première image peut être visualisée ; et

   une paire de surfaces réfléchissantes parallèles agencées pour guider la première lumière à modulation spatiale à partir du port d'entrée jusqu'à la fenêtre de visualisation par une série de réflexions internes à partir de celui-ci, dans lequel une première surface réfléchissante (420) de la paire de surfaces réfléchissantes parallèles est partiellement transmissible à la lumière de la première couleur, dans lequel la transmissivité de la première surface réfléchissante (420) est non achromatique et la réflectivité/transmissivité de la première surface réfléchissante (420) varie en fonction de la distance le long du guide d'ondes, et

   un système de suivi d'observateur (606) agencé pour déterminer une position de visualisation dans la fenêtre de visualisation,

   dans lequel le dispositif de commande (602) est agencé pour changer ou recalculer le premier hologramme en réponse à un changement de la position de visualisation déterminée par le système de suivi d'observateur ; et

   dans lequel le premier hologramme est changé ou recalculé pour ajuster une luminosité de la première image.
2. Dispositif d'affichage selon la revendication 1 dans lequel le dispositif d'affichage est en outre agencé pour former une seconde image qui est visible à toutes les positions de visualisation à l'intérieur de la fenêtre de visualisation ; dans lequel l'unité de génération d'images est en outre agencée pour émettre une seconde lumière à modulation spatiale correspondant à la seconde image ; dans lequel le dispositif de commande (602) est en outre agencé pour commander la seconde lumière à modulation spatiale ; dans lequel le port d'entrée de l'expanseur de pupille à guide d'ondes (690) est en outre agencé pour recevoir la seconde lumière à modulation spatiale de l'unité de génération d'images ; et dans lequel la paire de surfaces réfléchissantes parallèles est en outre agencée pour guider la seconde lumière à modulation spatiale du port d'entrée vers la fenêtre de visualisation par une série de réflexions internes.
3. Dispositif d'affichage selon la revendication 2, dans lequel la seconde lumière à modulation spatiale est d'une seconde couleur et dans lequel la première surface réfléchissante (420) de la paire de surfaces réfléchissantes est partiellement transmissible à la lumière de la seconde couleur.
4. Dispositif d'affichage selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la seconde image est formée par reconstruction holographique d'un second hologramme de la seconde image ; et dans lequel le dispositif de commande (420) est agencé pour changer ou recalculer le second hologramme en réponse à un changement dans la position de visualisation déterminée par le système de suivi d'observateur.
5. Dispositif d'affichage selon une quelconque revendication précédente, dans lequel la première surface réfléchissante (420) de la paire de surfaces comprend un revêtement à gradient.
6. Dispositif d'affichage selon une quelconque revendication précédente, dans lequel la valeur de chaque pixel de l'hologramme est limitée à l'une d'une pluralité de niveaux de modulation de la lumière autorisés conformément à un schéma de quantification, et le recalcul du premier hologramme comprend la modification du schéma de quantification afin de modifier la proportion de lumière contribuant au spot d'ordre zéro de la reconstruction holographique.
7. Dispositif d'affichage selon la revendication 3, dans lequel la modification du schéma de quantification comprend la réduction de la plage de modulation de la lumière dans laquelle les niveaux de modulation de la lumière autorisés sont répartis ; ou dans lequel la modification du schéma de quantification comprend la modification du vecteur de la somme des vecteurs représentant les niveaux de modulation de la lumière autorisés sur le plan complexe.
8. Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel la première lumière à modulation spatiale reçue par l'expanseur de pupille à guide d'ondes (690) est la lumière de la première image, dans lequel la première image est formée sur un plan intermédiaire entre l'unité de génération d'images et la fenêtre de visualisation, éventuellement, dans lequel le plan comprend un écran (670) tel qu'un diffuseur agencé pour afficher la première image.
9. Dispositif d'affichage selon la revendication 1, dans lequel l'unité de génération d'image comprend une première source de lumière (610) agencée pour éclairer le premier hologramme afin de former la première image sur le plan intermédiaire par reconstruction holographique, dans lequel le dispositif de commande (602) est agencé pour appliquer une correction de signal d'attaque primaire sur le signal d'attaque de la première source de lumière sur la base de la luminosité mesurée par le premier détecteur de lumière.
10. Procédé d'affichage d'une première image dans une fenêtre de visualisation, le procédé comprenant :

    une émission d'une première lumière à modulation spatiale d'une première couleur, dans lequel la première lumière à modulation spatiale est modulée spatialement par rapport à un premier hologramme de la première image ;

    une réception, au niveau d'un port d'entrée d'un expanseur de pupille à guide d'ondes (690), de la première lumière à modulation spatiale,

    un guidage, entre une paire de surfaces réfléchissantes parallèles de l'expanseur de pupille à guide d'ondes, de la lumière reçue jusqu'à une fenêtre de visualisation, dans lequel une première surface réfléchissante (420) de la paire de surfaces réfléchissantes parallèles est partiellement transmissible à la lumière de la première couleur, dans lequella transmissivité de la première surface réfléchissante (420) est non achromatique et la réflectivité/transmissivité de la première surface réfléchissante (420) varie en fonction de la distance le long du guide d'ondes, et

    une émission, par la première surface réfléchissante (420) de l'expanseur de pupille à guide d'ondes (690), de la lumière reçue jusqu'à la fenêtre de visualisation pour former/afficher la première image ;

    une détermination d'une position de visualisation, ou d'un changement de la position de visualisation, dans la fenêtre de visualisation d'un observateur, et

    une modification/un recalcul du premier hologramme en réponse à une modification dans la position de visualisation déterminée pour ajuster une luminosité de la première image.
11. Dispositif d'affichage selon la revendication 10 comprenant en outre l'émission d'une seconde lumière à modulation spatiale d'une seconde couleur, dans lequel la seconde lumière à modulation spatiale est modulée spatialement en fonction d'un second hologramme de la seconde image ;

    comprenant en outre l'étape consistant à recevoir, au niveau du port d'entrée de l'expanseur de pupille à guide d'ondes (690), la seconde lumière à modulation spatiale, dans lequel la première surface réfléchissante (420) de l'expanseur de pupille à guide d'ondes (690) est partiellement transmissible à la lumière de la seconde couleur ;

    comprenant en outre l'émission, par la première surface réfléchissante (420) de l'expanseur de pupille à guide d'ondes (690), de la lumière reçue vers la fenêtre de visualisation pour former une reconstruction holographique de la seconde image.
12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, comprenant en outre l'étalonnage, pour une lumière des premières couleurs, du changement de luminosité exigé pour maintenir sensiblement constante une luminosité d'une lumière émise jusqu'à la fenêtre de visualisation conformément à une position de visualisation.