KR102338472B1 - light guide optical assembly - Google Patents

light guide optical assembly Download PDF

Info

Publication number
KR102338472B1
KR102338472B1 KR1020187007816A KR20187007816A KR102338472B1 KR 102338472 B1 KR102338472 B1 KR 102338472B1 KR 1020187007816 A KR1020187007816 A KR 1020187007816A KR 20187007816 A KR20187007816 A KR 20187007816A KR 102338472 B1 KR102338472 B1 KR 102338472B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
light guide
diffractive
expanded
coupled
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020187007816A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190115404A (en
Inventor
요차이 댄진저
Original Assignee
루머스 리미티드
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 루머스 리미티드 filed Critical 루머스 리미티드
Priority to KR1020217040074A priority Critical patent/KR102481569B1/en
Publication of KR20190115404A publication Critical patent/KR20190115404A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102338472B1 publication Critical patent/KR102338472B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0016Grooves, prisms, gratings, scattering particles or rough surfaces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/18Diffraction gratings
    • 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
    • G02B27/0081Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for altering, e.g. enlarging, the entrance or exit pupil
    • 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
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • 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
    • G02B27/28Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • 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
    • G02B6/0028Light guide, e.g. taper
    • 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
    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide
    • 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
    • G02B6/0075Arrangements of multiple light guides
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/34Optical coupling means utilising prism or grating
    • 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
    • G02B2027/0112Head-up displays characterised by optical features comprising device for genereting colour display
    • G02B2027/0116Head-up displays characterised by optical features comprising device for genereting colour display comprising devices for correcting chromatic aberration
    • 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)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

광학 애퍼처 확장을 위한 광 어셈블리는, 패싯 반사 기술을 회절 기술에 결합하고 있다. 반대의 광 출력(매칭)을 가진 적어도 2개의 컴포넌트가 사용되어서, 제 1 회절 컴포넌트에 의해 도입된 색 분산이 제 2 회절 컴포넌트에 의해 상쇄되게 될 것이다. 2개의 회절 컴포넌트가 반사 광학 컴포넌트와 조합해서 사용됨으로써, 종래의 기술에 비해서, 시스템 및 개개의 컴포넌트에 대한 설계상의 제약을 감소시키면서, (근안 디스플레이에) 더 효율적인 애퍼처 확장을 달성해서 왜곡 및 노이즈를 감소시킨다. 이 어셈블리는 시야를 더 넓게 하면서도 편광 관리의 필요성을 제거 및/또는 감소시킨다. 나아가, 실시예에서는, 2개의 기술의 왜곡 패턴이 상관되지 않기 때문에, 종래의 단일 기술 구현예에 비해서 불균일성을 감소시킬 수 있다. The optical assembly for optical aperture expansion combines faceted reflection technology with diffractive technology. At least two components with opposite light outputs (matching) are used so that the chromatic dispersion introduced by the first diffractive component will be canceled out by the second diffractive component. Two diffractive components are used in combination with reflective optical components to achieve more efficient aperture expansion (for near-eye displays) while reducing design constraints on the system and individual components compared to the prior art, resulting in distortion and noise reduces the This assembly eliminates and/or reduces the need for polarization management while providing a wider field of view. Furthermore, in the embodiment, since the distortion patterns of the two techniques are not correlated, the non-uniformity can be reduced compared to the conventional single technique implementation.

Description

광 가이드 광학 어셈블리light guide optical assembly

본 발명은 전반적으로 광학 어셈블리에 관한 것이고, 상세하게는 광학 애퍼처 확장에 관한 것이다. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to optical assemblies, and more particularly to optical aperture expansion.

본 발명의 배경 기술 - 도 7a BACKGROUND OF THE INVENTION - Fig. 7a 내지 도to degree 7b 7b

도 7a를 참조하면, 도파관 내에서 회절 컴포넌트를 사용한 종래의 광학 애퍼처 확장의 개략도가 도시되어 있다. 이 도면에서 입사광(이미지)은 도면 지면(page)의 외측으로부터 안으로 들어가는 수직 방향이다. 내향 연결(couple-in) 소자(1001)가 입사광을 측방 확장 소자(1002)로 연결하고, 이는 광을 측방향으로(도면의 좌측에서 우측으로) 확장한다. 이후, 측방향으로 확장된 광은 수직 확장 소자(1003)에 연결되고, 이는 광을 수직으로 확장하고(도면의 상부에서 하부로), 광을 사용자(시청자의 눈)으로 외향 연결(couple-out)한다. Referring to FIG. 7A , a schematic diagram of a conventional optical aperture expansion using diffractive components within a waveguide is shown. In this figure, the incident light (image) is in the vertical direction entering from the outside of the drawing page (page). A couple-in element 1001 couples the incident light to a lateral extension element 1002 , which expands the light laterally (left to right in the figure). The laterally expanded light is then coupled to a vertically expanding element 1003, which vertically expands the light (top to bottom in the figure) and couples-out the light to the user (viewer's eye). )do.

종래의 회절 소자는 색 분산(chromatic dispersion)을 유발하고, 이 때 상이한 파장을 가진 광선은 상이한 각도로 회절된다. 색 분산을 감소시키기 위해서 협대역 광원(레이저 등)이 사용될 수 있다. 더 실질적인 해법은 회절 컴포넌트를 서로의 분산을 상쇄시키도록 설계하는 것이다. Conventional diffractive elements cause chromatic dispersion, in which light rays having different wavelengths are diffracted at different angles. A narrow band light source (such as a laser) may be used to reduce chromatic dispersion. A more practical solution is to design the diffractive components to cancel each other's dispersion.

도 7b를 참조하며, 광의 회절 방향이 각도 도메인(angular domain)(각도 공간)에서 전파하는 도 7a의 도면이다. 점선 화살표와 실선 화살표는 2개의 상이한 예시적인 파장을 나타낸다. 영역(1005)에서의 시작 각도는, 광선이 제 1 회절 소자(내향 연결 소자(1001))에 도달해서 광 가이드로 연결되는 광선의 각도를 나타낸다. 영역(1007)은 소자(1001)를 커플링 인한 이후의 광선의 방향을 나타내고, 영역(1009)은 측방 확장 소자(1002) 이후를 나타내며, 영역(1005)은 수직 확장 소자(1003)에 의해서 광 가이드로부터 외향 연결된 이후의 광선의 각도를 나타내고 있다. 색 분산을 최소화하기 위해서 광 가이드에 입사하는 광선의 방향은 광 가이드로부터 외향 연결되는 광선의 방향과 동일하다. 서로 파장이 다른 광은 광 가이드를 전파할 때 서로 다른 방향을 가질 것이며, 광 가이드로부터 나갈 때 서로 같은 방향을 가질 것이라는 점은 분명하다. Referring to FIG. 7B , it is a diagram of FIG. 7A in which the diffraction direction of light propagates in an angular domain (angular space). The dashed and solid arrows indicate two different exemplary wavelengths. The starting angle in region 1005 represents the angle of the ray at which the ray reaches the first diffractive element (inwardly coupled element 1001 ) and leads to the light guide. Region 1007 indicates the direction of the ray after coupling element 1001 , region 1009 indicates after lateral extension element 1002 , and region 1005 indicates the direction of the light beam after coupling element 1001 . Shows the angle of the ray after it is connected outward from the guide. In order to minimize chromatic dispersion, the direction of the light rays incident on the light guide is the same as the direction of the light rays leading outward from the light guide. It is clear that lights of different wavelengths will have different directions as they propagate through the light guide, and will have the same direction as they exit the light guide.

기본 기술 - 도 1 Basic technique - Fig. 1 내지 도to degree 6 6

도 1은 종래의 폴딩형 광학 장치를 나타내며, 여기서 기판(2)은 디스플레이 소스(4)에 의해 조명된다. 이 디스플레이는 콜리메이팅 광학 장치(6), 예컨대 렌즈에 의해 콜리메이트된다. 디스플레이 소스(4)로부터의 광은, 메인 광선(11)이 기판 표면과 평행하게 되도록, 제 1 반사 표면(8)에 의해서 기판(2)으로 연결된다. 제 2 반사 표면(12)은 광을 기판으로부터 내보내서 시청자(14)의 눈으로 외향 연결한다. 이와 같은 구성의 콤팩트함에도 불구하고, 이러한 구성은 상당한 단점을 갖는다. 특히 매우 한정된 FOV만이 얻어질 수 있다. 1 shows a conventional foldable optics device, in which a substrate 2 is illuminated by a display source 4 . This display is collimated by means of collimating optics 6 , for example lenses. The light from the display source 4 is connected to the substrate 2 by a first reflective surface 8 such that the main ray 11 is parallel to the substrate surface. A second reflective surface 12 directs light from the substrate and outwardly connects the eye of a viewer 14 . Despite the compactness of this configuration, this configuration has significant drawbacks. In particular, only a very limited FOV can be obtained.

도 2를 참조하면, 예시적인 광 가이드 광학 소자(LOE)의 측면도가 도시되어 있다. 상술한 한계를 극복하기 위해서, 선택 반사 표면의 어레이가 사용될 수 있고, 광 가이드 광학 소자(LOE) 내에 제조될 수 있다. 제 1 반사 표면(16)은 장치 뒤에 위치된 광원(도시 생략)으로부터 나오는 콜리메이트된 표시 광선(빔)(18)에 의해 조명된다. 간략하게 하기 위해서, 이 도면에서 하나의 광선, 입사 광선(38)('빔' 혹은 '입사 선'이라고도 함)만이 개략적으로 도시되어 있다. 빔(18A, 18B)과 같은 다른 입사 광선은, 입사 광 동공의 좌측 모서리 및 우측 모서리와 같은 입사 동공의 모서리를 지정하는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 이미지가 광 빔에 의해 표현되는 경우에, 이 빔은 이미지의 샘플 빔이라는 점에 주의하며, 이는 전형적으로 각각 이미지의 포인트 혹은 픽셀에 대응하는 약간 상이한 각도의 다수의 빔에 의해 형성된다. 특별히 이미지의 끝을 가리키는 경우를 제외하면, 도시된 빔은 전형적으로 이미지의 중심이다. 2 , a side view of an exemplary light guide optical element (LOE) is shown. To overcome the above limitations, an array of selectively reflective surfaces can be used and fabricated in a light guide optical element (LOE). The first reflective surface 16 is illuminated by a collimated indicator light (beam) 18 emanating from a light source (not shown) located behind the device. For simplicity, only one ray, incident ray 38 (also referred to as 'beam' or 'incident ray') is schematically illustrated in this figure. Other incident rays, such as beams 18A and 18B, may be used to designate the corners of the incident pupil, such as the left and right corners of the pupil of the incident light. In general, when an image is represented by a beam of light, it is noted that this beam is a sample beam of the image, which is typically formed by multiple beams of slightly different angles, each corresponding to a point or pixel of the image. . The beam shown is typically the center of the image, except when specifically pointing to the end of the image.

반사 표면(16)은 소스로부터의 입사광을 반사시켜서, 광이 전체 내부 반사에 의해서 광 가이드(20) 내에 트랩되게 한다. 광 가이드(20)는 '도파관', '평면 기판' 및 '투광 기판'이라고도 한다. 광 가이드(20)는, 도면에서 후면 (주)표면(26) 및 전면 (주)표면(26A)으로 도시되어 있는, 서로 평행한 적어도 2개의 (주)표면들을 포함한다. 주표면(26, 26A)과 관련해서 '전면' 및 '후면'을 지정하는 것은 참조의 편의를 위한 것으로, 광 가이드(20)는 일반적으로 대칭형이다(따라서 주표면(26, 26A)을 참조하는 것은 서로 바꿔서 사용될 수 있으며, 동일한 결과를 낸다). 본 명세서의 설명에서 광 가이드(20)는 1차원(1D) 도파관으로, 주입된 이미지를 한 쌍의 평행면(이 경우, 주표면(26, 26A)) 사이에서 1차원으로만 가이드한다. The reflective surface 16 reflects the incident light from the source, causing the light to be trapped within the light guide 20 by total internal reflection. The light guide 20 is also referred to as a 'waveguide', a 'planar substrate', and a 'transmissive substrate'. The light guide 20 comprises at least two (major) surfaces parallel to each other, shown in the figure as a rear (major) surface 26 and an anterior (major) surface 26A. The designation of 'front' and 'rear' with respect to major surfaces 26, 26A is for convenience of reference, and light guide 20 is generally symmetrical (thus referring to major surfaces 26, 26A). can be used interchangeably, giving the same result). In the description herein, the light guide 20 is a one-dimensional (1D) waveguide, which guides the injected image only in one dimension between a pair of parallel planes (in this case, the major surfaces 26 and 26A).

입사 광선(38)은 기판의 전단부(도면의 우측)에서 기판으로 들어간다. 광은 광 가이드, 그리고 일반적으로는 적어도 복수의 패싯(facet) 및 전형적으로는 다수의 패싯인 하나 이상의 패싯을 따라 광 가이드의 후단부(도면의 좌측)으로 전파된다. 광은 초기 전파 방향(28) 및 다른 전파 방향(30) 모두로 광 가이드를 따라 전파한다. Incident ray 38 enters the substrate at the front end of the substrate (right side of the figure). Light propagates along the light guide and generally along at least a plurality of facets and one or more facets, typically a plurality of facets, to the trailing end of the light guide (left side of the figure). Light propagates along the light guide in both an initial propagation direction 28 and another propagation direction 30 .

기판(2)의 표면에서 수회 반사된 이후에, 트랩된 파(wave)는 선택 반사 표면(22)의 어레이에 도달하고, 이는 기판으로부터 시청자의 눈(24)으로 광을 외향 연결한다. 대안의 구성에서, 선택 반사 표면(22)은 광선(18)이 기판에 들어간 직후에 존재하며, 기판(2)의 표면에서 제 1 반사는 없다. After being reflected several times from the surface of the substrate 2 , the trapped waves reach an array of selectively reflective surfaces 22 , which outwardly couple the light from the substrate to the viewer's eye 24 . In an alternative configuration, the selective reflective surface 22 is present immediately after the light ray 18 enters the substrate, and there is no first reflection at the surface of the substrate 2 .

선택 반사 표면(22)과 같은, 내부의 부분 반사 표면은 일반적으로 본 명세서에서 '패싯'을 이라고 불린다. 제한적으로, 패싯은 전체 반사(100% 반사율 또는 거울, 예컨대 기판의 후단부에 있는 최종 패싯)일 수도 있고 혹은 최소-반사일 수도 있다. 증강 현실 응용예에서, 패싯은 실제 세계로부터의 광을 부분적으로 반사시켜서, 광이 상부 표면(26A)을 통해서 들어가서, 패싯을 포함한 기판을 횡단하고, 하부 표면(26)을 지나서 시청자의 눈(24)으로 나가게 한다. 가상 현실 응용예에서, 패싯은 100% 반사율을 가진 제 1 내향 연결 거울과 같이, 대안의 반사율을 가질 수도 있으며, 실제 세계로부터의 이미지 광이 이 거울을 횡단할 필요가 없다. 내부 부분 반사 표면(22)은 일반적으로 광 가이드(20)의 연장 방향으로 경사각(즉, 평행하거나 수직이 아님)으로 광 가이드(20)를 적어도 부분적으로 횡단하고 있다. Internally partially reflective surfaces, such as selective reflective surface 22, are generally referred to herein as 'facets'. As a limitation, the facet may be either total reflection (100% reflectance or mirror, eg the final facet at the back end of the substrate) or may be minimal-reflection. In augmented reality applications, facets partially reflect light from the real world so that light enters through the upper surface 26A, traverses the substrate containing the facets, and passes the lower surface 26 to the viewer's eye 24 ) to exit. In virtual reality applications, the facet may have an alternative reflectivity, such as a first inwardly connected mirror with 100% reflectivity, so that image light from the real world does not need to traverse this mirror. The inner partially reflective surface 22 generally at least partially traverses the light guide 20 at an oblique angle (ie, not parallel or perpendicular) in the extension direction of the light guide 20 .

반사율에 대한 기준은 일반적으로 공칭 반사율에 대한 것이다. 공칭 반사율은 기판의 특정 위치에서 요구되는 전반사이다. 예컨대 패싯의 반사율이 50%라면, 일반적으로 이는 50%의 공칭 반사율이라고 한다. 공칭 반사율이 10%인 경우에, 반사율이 50%이면 패싯의 반사율은 5%이다. 당업자라면 사용과 관련해서 반사율의 일부를 사용하는 것을 이해할 것이다. 부분 반사는 광의 일부의 투과 혹은 편광의 사용을 포함하지만 이에 한정되지는 않는 다양한 기술에 의해서 구현될 수도 있다. References to reflectivity are generally to nominal reflectance. Nominal reflectance is the total reflection required at a particular location on the substrate. For example, if the reflectivity of a facet is 50%, this is generally referred to as a nominal reflectance of 50%. If the nominal reflectivity is 10%, the reflectivity of the facet is 5% if the reflectivity is 50%. Those of ordinary skill in the art will understand to use a fraction of the reflectivity with respect to use. Partial reflection may be implemented by various techniques including, but not limited to, transmission of a portion of light or the use of polarized light.

도 3a 및 도 3b는 선택 반사 표면의 소망의 반사 동작을 나타낸다. 도 3a에서, 광선(32)은 패싯(34)으로부터 부분적으로 반사되고, 기판(2)으로부터 외향 연결(38B)된다. 도 3b에서 광선(36)은 눈에 띄는 반사없이 패싯(34)을 투과한다. 3A and 3B show the desired reflective behavior of a selective reflective surface. In FIG. 3A , light ray 32 is partially reflected from facet 34 and outwardly connected 38B from substrate 2 . In FIG. 3B , light ray 36 passes through facet 34 without appreciable reflection.

도 4a는, 광을 기판으로 내향 연결시키고, 이후에 시청자의 눈으로 외향 연결시키는, 선택 반사 표면의 어레이를 나타내는 상세 단면도이다. 도시된 바와 같이, 광원(4)으로부터의 광선(38)은 제 1 부분 반사 표면에 도달한다. 광선의 일부(41)는 원래의 방향으로 계속되고 기판으로부터 외향 연결된다. 광선의 다른 부분(42)은 전체 내부 반사에 의해서 기판으로 내향 연결된다. 트랩된 광선은 지점(44)의 다른 2개의 부분 반사 표면(22)에 의해서 기판으로부터 점차적으로 외향 연결된다. 제 1 반사 표면(16)의 코팅 특성이 다른 반사 표면(22, 46)과 반드시 유사할 필요는 없다. 이 코팅은 금속의, 2색성(dichroic)의 혹은 금속-이색성 이종형의 단순한 빔-스플리터가 될 수 있다. 유사하게, 비 시스루형(non-see-through) 시스템의 경우에, 최종 반사 표면(46)은 단순 거울이 될 수 있다. 4A is a detailed cross-sectional view illustrating an array of selectively reflective surfaces that direct light inwardly to a substrate and then outward to a viewer's eye. As shown, the light ray 38 from the light source 4 reaches the first partially reflective surface. A portion 41 of the light beam continues in its original direction and connects outwardly from the substrate. Another portion 42 of the light beam is inwardly coupled to the substrate by total internal reflection. The trapped rays are gradually outwardly coupled from the substrate by the other two partially reflective surfaces 22 at points 44 . The coating properties of the first reflective surface 16 need not necessarily be similar to those of the other reflective surfaces 22 , 46 . This coating can be a simple beam-splitter of metallic, dichroic or metallic-dichroic heterotypes. Similarly, in the case of a non-see-through system, the resulting reflective surface 46 may be a simple mirror.

도 4b는 최종 표면(46)이 전반사 거울인 반사 표면의 어레이를 포함하는 장치의 상세 단면도이다. 최종 반사 표면(46)의 가장 왼쪽 부분은 이 경우 광학적으로 유효하지 않을 수 있고, 주변부의 광선(48)은 기판으로부터 외향 연결되지 않을 수도 있다. 따라서, 장치의 출력 애퍼처는 약간 작을 수 있다. 그러나, 광학 효율은 더 높을 수 있고, LOE의 제조 공정은 더욱 단순해 질 수 있다. 4B is a detailed cross-sectional view of an apparatus comprising an array of reflective surfaces, wherein the final surface 46 is a total reflection mirror. The leftmost portion of the final reflective surface 46 may not be optically valid in this case, and the ray 48 at the periphery may not be coupled outwardly from the substrate. Thus, the output aperture of the device may be slightly smaller. However, the optical efficiency can be higher, and the manufacturing process of the LOE can be simpler.

도 2에 도시된 구성과는 달리, 반사 표면(16, 22)의 방향에 제한이 있다는 점에 주의하는 것이 중요하다. 전자의 구성에서, 모든 광이 반사 표면(16)에 의해 기판 내측으로 연결되었다. 따라서, 반사 표면(16)은 기판(22)과 평행할 필요가 없다. 나아가, 반사 표면은, 광이 입사 파장의 방향과 반대 반향으로 기판으로부터 외향 연결되도록 방향이 결정될 것이다. 그러나, 도 4a에 도시된 구성에서, 입력 광의 일부는 표면(16)에 의해 반사되지 않고 입사 광선(38)의 원래 방향으로 계속되어서 즉시 출력 광(41)으로서 기판으로부터 외향 연결된다. 따라서, 동일 평면파로부터 시작되는 모든 광선이 같은 출력 방향을 갖는 것을 보증하기 위해서, 모든 반사 표면(22)이 서로 평행해야 할 뿐만 아니라 반사 표면(16)도 표면(22)에 평행해야 한다. It is important to note that, unlike the configuration shown in FIG. 2 , there are restrictions on the orientation of the reflective surfaces 16 , 22 . In the former configuration, all light was directed into the substrate by a reflective surface 16 . Accordingly, the reflective surface 16 need not be parallel to the substrate 22 . Further, the reflective surface will be oriented such that the light is directed outwardly from the substrate in a direction opposite to the direction of the incident wavelength. However, in the configuration shown in FIG. 4A , some of the input light is not reflected by the surface 16 , but continues in the original direction of the incident ray 38 and is immediately coupled outward from the substrate as output light 41 . Thus, to ensure that all rays originating from a coplanar wave have the same output direction, not only all reflective surfaces 22 must be parallel to each other, but also reflective surfaces 16 must be parallel to surface 22 .

도 4a를 다시 참조하면, 기판으로부터 광을 외향 연결하기 위한 2개의 반사 표면을 가진 시스템이 도시되어 있지만, 광학 시스템이 요구하는 출력 애퍼처 및 기판의 두께에 따라서 임의의 수의 반사 표면이 사용될 수 있다. 물론, 하나의 외향 연결표면만이 요구되는 경우도 있다. 이 경우, 출력 애퍼처는 기본적으로 시스템의 입력 애퍼처의 크기의 2배가 될 것이다. 최종 구성에서 요구되는 반사 표면은 간단한 빔-스플리터 및 거울일 뿐이다. Referring back to FIG. 4A , a system with two reflective surfaces for outwardly coupling light from a substrate is shown, however any number of reflective surfaces may be used depending on the thickness of the substrate and the output aperture required by the optical system. have. Of course, there are cases where only one outwardly facing connecting surface is required. In this case, the output aperture will essentially be twice the size of the system's input aperture. The reflective surfaces required in the final configuration are simple beam-splitters and mirrors.

도면에 도시된 장치에서, 디스플레이 소스로부터 광은 기판의 단부에서 기판으로 내향 연결되고 있지만, 대칭형 시스템을 갖는 것이 바람직한 시스템이 존재한다. 즉, 입력 광은 기판의 중앙 부분에서 기판에 내향 연결되어야 한다. In the arrangement shown in the figure, light from the display source is coupled inwardly to the substrate at the ends of the substrate, although there are systems in which it is desirable to have a symmetrical system. That is, the input light must be coupled inwardly to the substrate at the central portion of the substrate.

도 4c는 대칭형 구조를 가진 횡단 동공 확장 1차원(1D) 광 가이드의 상세 단면을 나타내는 도면이다. 이 도면은 2개 동일한 기판을 결합해서 대칭형 광학 모듈을 이루는 방법을 나타내고 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이 소스(4)로부터의 광의 일부는 부분 반사 표면을 직접 지나서 기판으로부터 나간다. 광의 다른 부분은 부분 반사 표면(16R, 16L)에 의해서 각각 기판의 우측(20R) 및 기판의 좌측(20L)으로 내향 연결된다. 이후 트랩된 광은 점차 반사 표면(22R, 22L) 각각에 의해서 외향 연결된다. 분명히 출력 애퍼처는 시스템의 입력 애퍼처의 크기의 3배로, 도 5b에 도시된 것과 동일한 배율이다. 그러나, 도5b의 시스템과 달리, 이 시스템은 우측 및 좌측 기판의 중간면(29)에 대해서 대칭인 시스템이다. 4C is a view showing a detailed cross-section of a transverse pupil dilated one-dimensional (1D) light guide with a symmetrical structure. This figure shows how to combine two identical substrates to form a symmetrical optical module. As shown, some of the light from the display source 4 exits the substrate directly past the partially reflective surface. Another portion of the light is coupled inwardly to the right side 20R of the substrate and the left side 20L of the substrate by partially reflective surfaces 16R and 16L, respectively. The trapped light is then gradually coupled outward by reflective surfaces 22R and 22L, respectively. Obviously the output aperture is three times the size of the input aperture of the system, the same magnification as shown in Figure 5b. However, unlike the system of Figure 5b, this system is symmetrical with respect to the midplane 29 of the right and left substrates.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 광 가이드 상부에 있는 도 4b 및 4c의 예시적인 구현예를 도시한 것이다. 도 4b 및 4c의 구성은 입사 광을 측방향으로 확장한다. 도 4b의 장치는 도 5a의 제 1 LOE(20a)를 구현하는데 사용될 수 있고, 도 4c의 장치는 도 5b의 제 1 LOE(20a')를 구현하는데 사용될 수 있으며, 도 2의 장치는 제 2 LOE(20b)를 구현하는데 사용될 수 있다. 5A and 5B, there is shown an exemplary embodiment of FIGS. 4B and 4C on top of a light guide. The configuration of Figures 4b and 4c laterally expands the incident light. The apparatus of FIG. 4B may be used to implement the first LOE 20a of FIG. 5A, the apparatus of FIG. 4C may be used to implement the first LOE 20a' of FIG. 5B, and the apparatus of FIG. 2 may be used to implement the second LOE 20a' of FIG. It can be used to implement LOE 20b.

도 5a는 이중 LOE 구성을 사용해서 2축을 따라서 빔을 확장하는 대안의 방법을 나타내고 있다. 입력 파(90)는 제 1 반사 표면(16)에 의해서, 도 4b에 도시된 것과 유사한 비대칭 구조를 갖고 있는 제 1 LOE(20a)로 내향 연결되고, 이후에 η축을 따라서 전파된다. 부분 반사 표면(22a)은 광을 제 1 LOE(20a)로부터 외향 연결하고, 이 광은 이후에 반사 표면(16b)에 의해서 제 2 비대칭 LOE(20b)로 내향 연결된다. 이후에 광은 ξ축을 따라서 전파되고, 선택 반사 표면(22b)에 의해서 외향 연결된다. 도시된 바와 같이, 최초 빔(90)은 양축을 따라서 확장되고, 전체 확장은 소자(16a, 22b)의 측방향 치수들 사이의 비율에 의해 결정된다. 도 5a에 도시된 구성은 이중 LOE 셋업의 일례일 뿐이다. 2개 이상의 LOE가 함께 결합되어서 복합 광학 시스템을 이루는 다른 구성도 가능하다. Figure 5a shows an alternative method of extending the beam along two axes using a dual LOE configuration. The input wave 90 is coupled inwardly by a first reflective surface 16 to a first LOE 20a having an asymmetric structure similar to that shown in FIG. 4b , and then propagates along the η axis. Partially reflective surface 22a couples light outwardly from first LOE 20a, which is then inwardly coupled by reflective surface 16b to second asymmetric LOE 20b. The light then propagates along the ξ axis and is coupled outward by the selective reflective surface 22b. As shown, the original beam 90 expands along both axes, the overall expansion being determined by the ratio between the lateral dimensions of the elements 16a, 22b. The configuration shown in FIG. 5A is only an example of a dual LOE setup. Other configurations are possible in which two or more LOEs are combined together to form a composite optical system.

도 5b를 참조하면, 이중 LOE 구성을 사용해서 2축을 따라서 빔을 확장하는 또 다른 방법을 나타내고 있다. 일반적으로, 광이 표면(16b)에 의해서 제 2 LOE(20b)에 내향 연결되는 영역은 외부 광에 대해서 투명할 수 없고, 시스루 지역의 일부가 아니다. 따라서 제 1 LOE(20a)는 투명할 필요가 없다. 그 결과, 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 시스루 시스템인 경우에도 일반적으로 제 1 LOE(20a)가 대칭 구조를 갖도록 설계할 수 있다. 제 2 LOE(20b)은 비대칭 구조를 가고 있어서 사용자는 외부 경관을 볼 수 있다. 이 구성에서, 입력 빔의 일부(90)는 원래 방향(92)을 계속 따라서 제 2 LOE(20b)의 내향 연결 거울(16b)로 가고, 반면에 다른 일부(94)는 반사 표면(16a)에 의해서 제 1 LOE(20a')로 내향 연결되며, η축을 따라서 전파되고, 이후에 선택 반사 표면(22a)에 의해서 제 2 LOE(20b)로 내향 연결된다. 모든 부분은 이후에 반사 표면(16b)에 의해서 제 2 비대칭 LOE(20b)로 내향 연결되고, ξ축을 따라서 전파되며, 이후에 선택 반사 표면(22b)에 의해서 외향 연결된다. Referring to FIG. 5B , another method of extending a beam along two axes using a dual LOE configuration is shown. In general, the region where light is connected inwardly to the second LOE 20b by the surface 16b cannot be transparent to external light and is not part of the see-through region. Therefore, the first LOE 20a need not be transparent. As a result, as can be seen from the drawings, even in the case of a see-through system, the first LOE 20a can be designed to have a generally symmetrical structure. The second LOE 20b has an asymmetric structure, so that the user can see the outside view. In this configuration, a portion 90 of the input beam continues along the original direction 92 to the inwardly connecting mirror 16b of the second LOE 20b, while another portion 94 is on the reflective surface 16a. It is coupled inwardly to the first LOE 20a' by means of which it propagates along the η-axis, and then inwardly connects to the second LOE 20b by means of a selective reflective surface 22a. All parts are then connected inwardly to the second asymmetric LOE 20b by reflective surface 16b, propagating along the ξ axis, and then outwardly connected by selective reflective surface 22b.

도 6은 표준 안경테(107)에 내장되는 LOE(20a/20a', 20b)의 예를 나타내고 있다. 안경테의 아암부(112) 안쪽에 디스플레이 소스(4) 및 폴딩형의 콜리메이팅 광학 장치(6)가, 제 2 LOE(20b)의 모서리에 위치된 LOE(20a/20a') 바로 옆에 조립되어 있다. 디스플레이 소스가 CRT, LCD 혹은 OLED와 같은 전자 소자인 경우에, 디스플레이 소스의 구동 전자 장치(114)는 아암부(112)의 후부 내에 조립될 수 있다. 급전부 및 데이터 인터페이스(116)가, 무선 혹은 광학 전송을 포함한 리드(118) 혹은 다른 통신 수단에 의해서 아암부(112)에 접속될 수 있다. 다른 방안으로, 배터리 및 소형 데이터 링크 전자 소자가 안경테에 포함될 수 있다. 이 도면은 예시적인 것으로, 디스플레이 소스가 LOE 평면에 평행하게 혹은 LOE의 상부에 장착되는 어셈블리를 포함한, 다른 가능한 헤드-장착형 디스플레이 요소가 구성될 수 있다. 6 shows an example of the LOEs 20a/20a', 20b incorporated in the standard eyeglass frame 107. As shown in FIG. The display source 4 and the collimating optical device 6 of the folding type inside the arm part 112 of the eyeglass frame are assembled next to the LOE 20a/20a' located at the edge of the second LOE 20b. have. In the case where the display source is an electronic device such as a CRT, LCD or OLED, the driving electronics 114 of the display source may be assembled in the rear of the arm portion 112 . The power feed and data interface 116 may be connected to the arm 112 by a lead 118 or other communication means, including wireless or optical transmission. Alternatively, a battery and small data link electronics may be included in the frame. This figure is illustrative, and other possible head-mounted display elements may be constructed, including assemblies in which the display source is mounted parallel to or on top of the LOE plane.

기본 기술의 추가적인 세부 사항은 미국 특허 제 7,643,214 호 및 PCT/IL2018/050025에서 찾을 수 있으며, PCT/IL2018/050025는 공개되지 않은 것으로, 본 발명의 종래 기술은 아니다. Additional details of the underlying technology can be found in US Pat. No. 7,643,214 and PCT/IL2018/050025, which are unpublished and not prior art to the present invention.

본 실시예의 교시에 따라서, 광학 애퍼처 확장 장치가 제공되며, 이는 적어도 하나의 광 가이드; 적어도 하나의 광 가이드와 연관되어 있으며 한 쌍의 제 1 및 제 2 매칭 회절 광학 컴포넌트 및 일련의 복수의 일부 반사 상호 평행 표면을 포함하는 반사 광학 소자를 포함하는 3개의 광학 컴포넌트의 세트; 및 내향 연결 광을 외향 연결 광으로 확장하기 위해서 함께 동작하는 컴포넌트들을 포함하고, 여기서 내향 연결 광은 적어도 하나의 광 가이드에 내향 연결되는 광이고, 확장은 2차원이다. In accordance with the teachings of this embodiment, an optical aperture expanding device is provided, comprising: at least one light guide; a set of three optical components associated with the at least one light guide, the set of three optical components including a pair of first and second matching diffractive optical components and a reflective optical element comprising a series of a plurality of partially reflective mutually parallel surfaces; and components working together to expand the inwardly coupled light into outwardly coupled light, wherein the inwardly coupled light is light coupled inwardly to the at least one light guide, and the expansion is two-dimensional.

옵션인 실시예에서, 이 세트의 제 1 광학 컴포넌트는 내향 연결 광이 제 1 광 가이드 내의 제 1 확장 방향을 향하게 해서 제 1 확장된 광을 생성하도록 구성되고; 이 세트의 제 2 광학 컴포넌트는 제 1 확장된 광을 제 2 확장 방향으로 제 2 광 가이드로 내향 연결해서 제 2 확장된 광을 생성하도록 구성되며; 이 세트의 제 3 광학 컴포넌트는 제 2 확장된 광을 제 3 방향으로 외향 연결 광으로서 외향 연결하도록 구성되고; 제 1 방향, 제 2 방향 및 제 3 방향은 서로 평행하지 않다. In an optional embodiment, the first optical component of the set is configured to direct the inwardly coupled light toward a first direction of expansion within the first light guide to generate a first expanded light; a second optical component of the set is configured to inwardly couple the first expanded light in a second direction of extension to a second light guide to generate a second expanded light; a third optical component of the set is configured to outwardly couple the second expanded light as outgoing coupling light in a third direction; The first direction, the second direction and the third direction are not parallel to each other.

다른 옵션인 실시예에서, 내향 연결 광으로서, 광이 적어도 하나의 광 가이드로 향하게 하도록 구성된 비-회절 광학 컴포넌트를 더 포함하고, 적어도 하나의 광 가이드는, 내향 연결 광을 하나의 광 가이드 내에서 제 1 확장 방향으로 향하게 해서 제 1 확장된 광을 생성하도록 구성된 제 1 회절 광학 컴포넌트와; 제 1 확장된 광을 하나의 광 가이드 내에서 제 2 확장 방향으로 확장해서 제 2 확장된 광을 생성하도록 구성된 제 2 회절 광학 컴포넌트와; 제 2 확장된 광을 외향 연결 광으로서 제 3 방향으로 외향 연결하도록 구성된 반사 광학 컴포넌트를 포함하고, 제 1 방향, 제 2 방향 및 제 3 방향은 서로 평행하지 않다. In another optional embodiment, further comprising as inwardly coupled light, a non-diffracting optical component configured to direct the light to at least one light guide, wherein the at least one light guide directs the inwardly coupled light within the one light guide. a first diffractive optical component configured to direct in a first extension direction to generate a first expanded light; a second diffractive optical component configured to expand the first expanded light in a second expansion direction within the one light guide to generate a second expanded light; and a reflective optical component configured to outwardly couple the second expanded light in a third direction as outward coupling light, the first direction, the second direction, and the third direction being non-parallel to each other.

또 다른 옵션인 실시예에서, 제 3 및 제 4 매칭 회절 광학 컴포넌트의 쌍과, 제 5 및 제 6 매칭 회절 광학 컴포넌트의 쌍을 더 포함한다. In yet another optional embodiment, it further comprises a third and fourth pair of matched diffractive optical components and a fifth and sixth pair of matched diffractive optical components.

또 다른 옵션인 실시예에서, 매칭 쌍의 광학 컴포넌트 각각은 다른 매칭 쌍의 광학 컴포넌트와는 상이한 회절 공간을 갖고, 회절 공간에서는, 매칭 쌍의 광학 컴포넌트 각각은, 다른 매칭 쌍의 광학 컴포넌트와는 유사한 각도로 상이한 파장을 굴절시킨다. In yet another optional embodiment, each optical component of a matching pair has a diffraction space different from the optical component of the other matching pair, wherein in the diffraction space, each optical component of the matching pair is similar to the optical component of the other matching pair. It refracts different wavelengths at an angle.

또 다른 옵션인 실시예에서, 파장은 적색 광, 녹색 광 및 청색 광이다. In yet another optional embodiment, the wavelengths are red light, green light and blue light.

또 다른 옵션인 실시예에서, 적어도 하나의 광 가이드의 제 1 광 가이드는 제 1 및 제 2 매칭 회절 컴포넌트 광학 컴포넌트의 쌍을 포함하고; 적어도 하나의 광 가이드의 제 2 광 가이드는 제 3 및 제 4 매칭 회절 컴포넌트 광학 컴포넌트의 쌍을 포함하며; 적어도 하나의 광 가이드의 제 3 광 가이드는 제 5 및 제 6 매칭 회절 컴포넌트 광학 컴포넌트의 쌍을 포함한다. In yet another optional embodiment, the first light guide of the at least one light guide comprises a pair of first and second matched diffractive component optical components; the second light guide of the at least one light guide comprises a pair of third and fourth matched diffractive component optical components; A third light guide of the at least one light guide includes a pair of fifth and sixth matching diffractive component optical components.

또 다른 옵션인 실시예에서, 반사 광학 컴포넌트는, 내향 연결 광을 제 1 광 가이드 내에서 제 1 확장 방향으로 확장해서 제 1 확장된 광을 생성하도록 구성되고; 제 1, 제 3 및 제 4 회절 광학 컴포넌트는 제 1 확장된 광의 각각의 파장을 각각의 제 1, 제 2 및 제 3 광 가이드 내에서 제 2 확장 방향으로 확장해서, 각각의 제 2 확장된 광을 생성하도록 구성되며; 제 2, 제 4 및 제 6 회절 광학 컴포넌트는, 각각의 제 2 확장된 광을 외향 연결된 광으로서 제 3 방향으로 외향 연결하도록 구성되며, 제 1 방향, 제 2 방향 및 제 3 방향은 서로 평행하지 않다. In yet another optional embodiment, the reflective optical component is configured to expand the inwardly coupled light in a first direction of extension within the first light guide to produce a first expanded light; The first, third and fourth diffractive optical components extend respective wavelengths of the first expanded light in a second direction of extension within respective first, second and third light guides, such that each second expanded light is configured to create a; the second, fourth and sixth diffractive optical components are configured to outwardly couple each second expanded light as outwardly coupled light in a third direction, the first direction, the second direction, and the third direction being non-parallel to each other not.

본 명세서에서는 첨부 도면을 단지 예로서 참고하면서 실시예를 설명한다.
도 1은 종래의 폴딩형 광학 장치의 측면도,
도 2는 예시적인 광 가이드 광학 소자의 측면도,
도 3a 및 도 3b는 2개의 입사각 범위에 대한 선택 반사 표면의 소망의 반사율 및 투과율 특성을 나타내는 도면,
도 4a는 광 가이드 광학 소자의 예시적인 구성을 나타내는 도면,
도 4b는 광 가이드 광학 소자의 다른 구성을 나타내는 도면,
도 4c는 대칭형 구조를 가진 횡단 동공 확장 1차원(1D) 광 가이드의 상세 단면을 나타내는 도면,
도 5a는 이중 LOE 구성을 사용해서 2축을 따라서 빔을 확장하는 방법을 나타내는 도면,
도 5b는 이중 LOE 구성을 사용해서 2축을 따라서 빔을 확장하는 또 다른 방법을 나타내는 도면,
도 6은 표준 안경테에 내장되는 LOE의 예를 나타내는 도면,
도 7a는 도파관 내에서 회절 컴포넌트를 사용하는 종래의 광학 애퍼처 확장을 나타내는 개략도,
도 7b는, 도 7a에 있어서 각도 도메인에서 전파되는 광의 회절 방향을 나타내는 도면,
도 8a 및 8b는 각각 회절-반사-회절의 예시적인 실시예를 나타내는 측면 및 전면 개략도,
도 8c는 반사-회절의 예시적인 실시예를 나타내는 개략도,
도 8d는, 도 8a 및 8b에 있어서 각도 도메인에서 전파되는 광의 회절 방향을 나타내는 도면,
도 9a 및 9b는 각각 회절-회절-반사의 예시적인 실시예를 나타내는 측면 및 전면 개략도,
도 9c는, 도 9a 및 9b에 있어서 각도 도메인에서 전파되는 광의 회절 방향을 나타내는 도면,
도 10a 및 10b는 각각 회절-반사의 예시적인 실시예를 나타내는 측면 및 전면 개략도,
도 11a 및 11b는 각각 회절-회절-반사의 예시적인 실시예를 나타내는 측면 및 전면 개략도,
도 11c는 중첩 회절-반사-회절의 예시적인 실시예를 나타내는 전면 개략도,
도 12a 및 12b는 각각 회절-반사의 예시적인 실시예를 나타내는 측면 및 전면 개략도,
도 12c는 회절-회절-반사의 예시적인 실시예를 나타내는 전면 개략도,
도 13a 및 13b는 각각의 개별 회절 측방 확장기를 가진 회절-회절-반사의 예시적인 실시예를 나타내는 측면 및 전면 개략도,
도 14a 및 14b는 각각 회절-반사의 예시적인 실시예를 나타내는 측면 및 전면 개략도,
도 14c는 회절-회절-반사의 예시적인 실시예를 나타내는 전면 개략도,
도 15a, 15b 및 15c는 각각 반사-회절-회절의 예시적인 실시예를 나타내는 측면, 전면 및 상면 개략도,
도 15d는 도 15a, 15b 및 15c에 있어서 각도 도메인으로 전파하는 광의 회절 방향을 나타내는 도면이다.
Embodiments are described herein with reference to the accompanying drawings by way of example only.
1 is a side view of a conventional foldable optical device;
2 is a side view of an exemplary light guide optical element;
3a and 3b show the desired reflectance and transmittance characteristics of a selective reflective surface for two incident angle ranges;
4A shows an exemplary configuration of a light guide optical element;
Figure 4b is a view showing another configuration of the light guide optical element;
Figure 4c shows a detailed cross-section of a transverse pupil dilatation one-dimensional (1D) light guide with a symmetrical structure;
Figure 5a shows a method of extending a beam along two axes using a dual LOE configuration;
Figure 5b shows another method of extending the beam along two axes using a dual LOE configuration;
6 is a view showing an example of an LOE built into a standard eyeglass frame;
7A is a schematic diagram illustrating conventional optical aperture expansion using diffractive components within a waveguide;
Fig. 7B is a diagram showing the diffraction direction of light propagating in the angular domain in Fig. 7A;
8A and 8B are side and front schematic views, respectively, showing exemplary embodiments of diffraction-reflection-diffraction;
8C is a schematic diagram illustrating an exemplary embodiment of reflection-diffraction;
Fig. 8D is a diagram showing the diffraction direction of light propagating in the angular domain in Figs. 8A and 8B;
9A and 9B are side and front schematic views, respectively, showing an exemplary embodiment of diffraction-diffraction-reflection;
Fig. 9c is a diagram showing the diffraction direction of light propagating in the angular domain in Figs. 9a and 9b;
10A and 10B are side and front schematic views, respectively, showing exemplary embodiments of diffraction-reflection;
11A and 11B are side and front schematic views, respectively, showing an exemplary embodiment of diffraction-diffraction-reflection;
11C is a front schematic diagram illustrating an exemplary embodiment of superposition diffraction-reflection-diffraction;
12A and 12B are side and front schematic views, respectively, showing exemplary embodiments of diffraction-reflection;
12C is a front schematic diagram illustrating an exemplary embodiment of diffraction-diffraction-reflection;
13A and 13B are side and front schematic views showing an exemplary embodiment of diffraction-diffraction-reflection with each individual diffractive lateral dilator;
14A and 14B are side and front schematic views, respectively, showing an exemplary embodiment of diffraction-reflection;
14C is a front schematic diagram illustrating an exemplary embodiment of diffraction-diffraction-reflection;
15A, 15B, and 15C are side, front and top schematic views, respectively, showing exemplary embodiments of reflection-diffraction-diffraction;
Fig. 15D is a diagram showing the diffraction direction of light propagating in the angular domain in Figs. 15A, 15B and 15C.

약어 및 정의Abbreviations and definitions

참조의 편의를 위해서, 본 단락에서는 본 문서에서 사용되는 약어, 머리 문자 및 짧은 정의의 간략한 리스트를 나타낸다. 본 단락은 한정의 의미가 아니다. 더 상세한 설명을 이하 및 적용 가능한 표준에서 찾을 수 있다. For convenience of reference, this paragraph presents a brief list of abbreviations, acronyms, and short definitions used in this document. This paragraph is not meant to be limiting. A more detailed description can be found below and in the applicable standards.

1D - 1차원1D - 1D

2D - 2차원2D - 2D

CRT - 음극선관CRT - cathode ray tube

EMB - 아이 모션 박스(eye-motion-box)EMB - eye-motion-box

FOV - 시계(field-of-view)FOV - field-of-view

HMD - 헤드-장착형 디스플레이(head-mounted display)HMD - head-mounted display

HUD - 헤드업 디스플레이HUD - heads-up display

LCD - 액정 디스플레이LCD - liquid crystal display

LOE - 광 가이드 광학 소자LOE - Light Guide Optical Element

OLED - 유기 발광 다이오드 어레이OLED - Organic Light Emitting Diode Array

OPL - 광 경로 길이OPL - optical path length

SLM - 공간 광 변조기SLM - Spatial Light Modulator

TIR - 내부 전반사TIR - Total Internal Reflection

상세한 설명 - 도 8a 내지 15dDetailed Description - Figures 8a to 15d

본 실시예에 따른 장치의 원리 및 동작은 도면 및 첨부된 상세한 설명을 참조해서 더욱 이해될 것이다. 본 발명은 광학 애퍼처 확장을 위한 광 어셈블리이다. 이 장치는 패싯 반사 기술(반사 컴포넌트)을 회절 기술(회절 컴포넌트)에 결합하고 있다. 회절 컴포넌트를 활용하는 획기적 실시예는, 반대의 광 출력(매칭)을 가진 적어도 2개의 컴포넌트를 사용해서, 제 1 회절 컴포넌트에 의해 도입된 색 분산이 제 2 회절 컴포넌트에 의해 상쇄되게 한다. 2개의 회절 컴포넌트를 반사 광학 컴포넌트와 조합해서 사용함으로써, 종래의 기술에 비해서, 시스템 및 개개의 컴포넌트에 대한 설계상의 제약을 감소시키면서, (근안 디스플레이(near eye display)에) 더 효율적인 애퍼처 확장을 달성해서 왜곡 및 노이즈를 감소시킨다. The principle and operation of the apparatus according to the present embodiment will be better understood with reference to the drawings and the accompanying detailed description. The present invention is an optical assembly for optical aperture expansion. The device combines faceted reflection technology (reflective component) with diffractive technology (diffractive component). A groundbreaking embodiment that utilizes a diffractive component uses at least two components with opposite light outputs (matching) such that the chromatic dispersion introduced by the first diffractive component is canceled by the second diffractive component. By using two diffractive components in combination with a reflective optical component, more efficient aperture expansion (for near eye displays) while reducing design constraints on the system and individual components compared to prior art to reduce distortion and noise.

현재, 종래의 광 애퍼처 확장에서는 양 확장(측방 및 수직)에 하나의 기술을 사용했다. 현재 해당 분야 기술의 진전은 이들 기술 중 어느 하나를 최적화하고 개선시키는 것이다. 사용되는 2가지 주요 기술은, Currently, conventional optical aperture expansion uses one technique for both expansions (lateral and vertical). Current advances in the art are to optimize and improve either of these technologies. The two main techniques used are:

1) 경사 코팅된 패싯에 의한 반사(예컨대, 루무스 사의 미국 특허 제 7,457,040 호). 이 반사 기술은 넓은 스펙트럼을 갖고 있어서 단일 광 가이드로부터 모든 가시 스펙트럼을 투사할 수 있다. 패싯이 전파 광선의 부분 반사 및 투과를 모두 행하고 있지만, 본 명세서에서는 간단하게 하기 위해서, 이러한 기술은 전반적으로 '반사 광학 컴포넌트'에 의해 구현되는 것으로 한다. 반사는 전형적으로 편광에 의존한다. 1) Reflection by oblique coated facets (eg, US Pat. No. 7,457,040 to Lumus). This reflective technology has a broad spectrum and can project the entire visible spectrum from a single light guide. Although facets perform both partial reflection and transmission of propagating light, in this specification, for the sake of simplicity, this technique is generally assumed to be implemented by a 'reflective optical component'. Reflection is typically dependent on polarization.

2) 광 가이드 면 상에서의 회절 패턴. 공지된 바와 같이, 회절 격자(패턴)는, 격자의 구조에 따라서 전파 광선을 반사 혹은 투과시킬 수 있다. 본 명세서에서는 간단하게 하기 위해서, 이러한 기술은 전반적으로 '회절 광학 컴포넌트'에 의해 구현되는 것으로 한다. 이 회절 기술은 스펙트럼과 각도 모두에서 한정된다. 그러나, 이 기술은 편광 의존도가 낮다. 2) Diffraction pattern on the light guide face. As is known, a diffraction grating (pattern) can reflect or transmit a propagating light beam depending on the structure of the grating. In this specification, for the sake of simplicity, it is assumed that this technique is generally implemented by a 'diffractive optical component'. This diffraction technique is limited in both spectrum and angle. However, this technique has low polarization dependence.

일련의 반사 및 회절 컴포넌트를 사용함으로써, 시야를 더 넓게 하면서도, 편광 관리의 필요성을 다양한 정도 및 순서로(차례로 혹은 그 반대로) 제거 및/또는 감소시킨다. 나아가, 실시예에서는, 2개의 기술의 왜곡 패턴이 상관되지 않기 때문에, 종래의 단일 기술 구현예에 비해서 불균일성을 감소시킬 수 있었다. By using a series of reflective and diffractive components, the need for polarization management is eliminated and/or reduced in varying degrees and order (in turn or vice versa) while making the field of view wider. Furthermore, in the embodiment, since the distortion patterns of the two techniques are not correlated, the non-uniformity can be reduced compared to the conventional single technique implementation.

일반적으로, 광학 애퍼처 확장용 장치는 적어도 하나의 광 가이드 및 이 적어도 하나의 광 가이드와 관련된 3개의 광학 컴포넌트의 세트를 포함한다. 3개의 광학 컴포넌트의 세트는 한쌍의 매칭 회절 광학 컴포넌트 및 하나의 반사 광학 컴포넌트를 포함한다. 반사 광학 컴포넌트는 일련의 복수의 적어도 부분적으로 반사하는 상호 평행한 표면을 포함한다. 광학 컴포넌트들은 함께 동작해서 외향 연결 광의 2차원 확장을 달성하도록 구성된다. 환언하면, 컴포넌트들은 내향 연결 광을 외향 연결 광으로 확장하도록 함께 동작한다. 내향 연결 광은 적어도 하나의 광 가이드로 내향 연결되는 광이고, 확장은 2차원이다. Generally, an apparatus for expanding an optical aperture comprises at least one light guide and a set of three optical components associated with the at least one light guide. The set of three optical components includes a pair of matching diffractive optical components and one reflective optical component. The reflective optical component includes a series of a plurality of at least partially reflective mutually parallel surfaces. The optical components are configured to work together to achieve a two-dimensional expansion of outwardly coupled light. In other words, the components work together to expand inwardly coupled light into outwardly coupled light. Inwardly coupled light is light that couples inwardly into at least one light guide, and the extension is two-dimensional.

이 설명과 관련해서, 회절 광학 컴포넌트들과 관련된 용어 '매칭'은 일반적으로, 회절 컴포넌트들의 광 파워가 같고 통상적으로 반대가 되도록 격자 소자의 격자 및/또는 간격이 실질적으로 정확하게 같은 것을 가리킨다. 컴포넌트들의 전체 물리적인 치수는 다르지만, 격자가 유사하기 때문에 컴포넌트의 광 출력은 매칭된다. In the context of this description, the term 'matching' in relation to diffractive optical components generally refers to substantially exactly the same grating and/or spacing of grating elements such that the optical power of the diffractive components is equal and typically opposite. Although the overall physical dimensions of the components are different, the light output of the components is matched because the gratings are similar.

이 설명과 관련해서, 용어 "컴포넌트"는 광학 소자 특히 반사 및 회절 광학 소자에 대해서 사용된다. 반사 및 회절 광학 컴포넌트의 설계 및 생산 기술은 공지되어 있다. 현재의 설명에 기초해서, 컴포넌트들은 파장, 파워 및 각도를 포함한 다양한 동작 파라미터로 반사 및 회절 광학 컴포넌트의 다양한 형상 및 크기에서의 필요에 따라서 구현될 수 있다. In the context of this description, the term “component” is used with respect to optical elements, in particular reflective and diffractive optical elements. Techniques for the design and production of reflective and diffractive optical components are known. Based on the present description, components may be implemented according to needs in various shapes and sizes of reflective and diffractive optical components with various operating parameters including wavelength, power, and angle.

이 설명과 관련해서, '회절 격자' 및 '회절 패턴'이라고 하는 회절 광학 컴포넌트는 광 가이드 내에 매립될 수도 있고 혹은 광 가이드의 표면(면)에 구성 혹은 장착될 수도 있다. 예컨대, 회절 광학 컴포넌트는 회절 격자 혹은 홀로그램 소자로서 구현될 수 있다. 회절 컴포넌트는 호리바 사이언티픽(일본 교토) 등으로부터 이용 가능하고, 반사 컴포넌트는 루무스(이스라엘 네스지오나)의 OE50 등으로부터 이용 가능하다. In the context of this description, diffractive optical components referred to as 'diffraction gratings' and 'diffraction patterns' may be embedded within the light guide or may be constructed or mounted to a surface (plane) of the light guide. For example, the diffractive optical component may be implemented as a diffraction grating or holographic element. The diffractive component is available from Horiba Scientific (Kyoto, Japan) and the like, and the reflective component is available from OE50 and the like of Lumus (Nesgiona, Israel).

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 회절-반사-회절의 예시적인 실시예를 각각 나타내는 측면 및 전면 개략도가 도시되어 있다. 상이한 광학 컴포넌트들을 조합해서 다양한 축을 따라서 광을 확장한다. 광학 광 가이드(10)는 "x-축"에 대응하는 것으로 본 명세서에서 임의로 도시된 연장 방향을 가진 2차원 광 가이드이다. 광 가이드(10)가, 도 8a에서 광 가이드(10) 내의 4개의 화살표에 의해 도시된 바와 같이, 인젝트된 이미지를 2개의 평행면 사이의 반사에 의해서 2차원으로 유도한다는 견지에서, 광 가이드(10)는 2D 도파관을 가리킨다. 적어도 부분 횡단 광 가이드(10) 내의 일련의 복수의 내부 부분 반사 표면(40)는 연장 방향에 대해서 경사를 이루고 있다(즉, 평행하지도 않고 수직도 아니다).8A and 8B, there are shown side and front schematic views, respectively, representing exemplary embodiments of diffraction-reflection-diffraction. Different optical components are combined to expand the light along various axes. The optical light guide 10 is a two-dimensional light guide with an extension direction arbitrarily shown herein as corresponding to the “x-axis”. In the sense that the light guide 10 guides the injected image in two dimensions by reflection between two parallel planes, as shown by the four arrows in the light guide 10 in FIG. 8A , the light guide ( 10) refers to the 2D waveguide. A series of plurality of inner partially reflective surfaces 40 within at least partially transverse light guide 10 are angled (ie, neither parallel nor perpendicular) with respect to the direction of extension.

입사 광선(38)은 회절 컴포넌트(5)에 의해 광 가이드로 내향 연결된다. 내향 연결 광은, 제 1 방향에서 제 1 측방 광 가이드 확장기의 역할을 하는 광 가이드(10)로 들어간다. 광 가이드(10)로부터 확장된 광(38C)은 광 가이드(2000)로 내향 연결된다. 광학 광 가이드(2000)는 광을 주로 "y-축"을 따라서 유도한다. 확장된 광(38C)은 광 가이드(2000) 내에서 계속 반사되어서 도 8a의 측면도에서 화살표로 도시된 바와 같이 제 2 확장 방향(y-축)으로 연장된다. 본 명세서에 광 가이드(2000) 내의 광은 제 2 확장된 광(38D)이라고 한다. 제 2 확장된 광(38D)이 회절 패턴(25)에 도달하면, 제 2 확장된 광은 광 가이드(2000)로부터 관찰자(47)에게 외향 연결된다(38B). 본 실시예의 특성은 회절 컴포넌트가 서로 평행하지 않다는 것이다. The incident ray 38 is connected inwardly to the light guide by a diffractive component 5 . The inwardly coupled light enters the light guide 10 serving as a first lateral light guide dilator in a first direction. Light 38C extending from light guide 10 is coupled inwardly to light guide 2000 . Optical light guide 2000 guides light primarily along the “y-axis”. The expanded light 38C continues to be reflected within the light guide 2000 and extends in a second direction of expansion (y-axis) as shown by the arrow in the side view of FIG. 8A . The light in the light guide 2000 is referred to herein as the second expanded light 38D. When the second expanded light 38D arrives at the diffraction pattern 25 , the second expanded light is coupled outwardly from the light guide 2000 to the viewer 47 ( 38B ). A characteristic of this embodiment is that the diffractive components are not parallel to each other.

일반적으로, 3개의 광학 컴포넌트의 세트는 내향 연결 광(38)이 제 1 광 가이드(광 가이드(10) 내에서 제 1 확장 방향(x-축)을 향하게 해서 제 1 확장된 광(38C)을 생성하도록 구성된 제 1 광학 컴포넌트(회절 컴포넌트(5))를 포함한다. 이 세트 중 제 2 광학 컴포넌트(일련의 부분 반사 표면(40))는 제 1 확장된 광(38C)을 제 2 확장 방향(y-축)으로 제 2 광 가이드(2000)로 내향 연결해서, 제 2 확장된 광(38D)을 생성하도록 구성된다. 이 세트 중 제 3 광학 컴포넌트(회절 컴포넌트(25))는 제 2 확장된 광(38D)을 외향 연결 광(38B)으로서 제 3 방향으로 외향 연결하도록 구성된다. In general, the set of three optical components directs the inwardly connecting light 38 to a first light guide (a first direction of extension (x-axis) within the light guide 10 ) to direct the first expanded light 38C. a first optical component (diffractive component 5) configured to generate. A second optical component of the set (series of partially reflective surfaces 40) directs the first expanded light 38C in a second direction of extension ( y-axis) inwardly into a second light guide 2000 to produce a second expanded light 38D. A third optical component of this set (diffractive component 25) is a second expanded light 38D. configured to outwardly couple light 38D in a third direction as outward coupling light 38B.

이 설명과 관련해서, 용어 '방향'은 일반적으로 광 가이드 내에서의 평균 전파 방향을 가리키며, 전형적으로 광 가이드의 광 축(통상적으로 길이)에 따른다. 환언하면 광 가이드 조각(slab) 내에서 내부 전반사(TIR)에 의해서 트랩된 광이 이 광 가이드 조각을 따라서 진행하는 경로 혹은 일반적인 방향은 광 가이드의 기판에서 전파하는 광선의 평면내 컴포넌트인 광 가이드 조각의 평면에서의 확장 경로이다. In the context of this description, the term 'direction' generally refers to the average direction of propagation within a light guide, typically along the optical axis (usually the length) of the light guide. In other words, the path, or general direction, along which light trapped by total internal reflection (TIR) within a light guide slab travels along the light guide slab is a light guide slab that is an in-plane component of the ray propagating in the substrate of the light guide. is an extension path in the plane of

제 1, 제 2 및 제 3 방향은 서로 평행하지 않다. The first, second and third directions are not parallel to each other.

도 8d를 참조하며, 도 8a 및 8b에 있어서 각도 도메인(각도 공간)에서 전파되는 광의 회절 방향이 도시되어 있다. 점선 및 실선은 2개의 서로 다른 예시적인 파장을 나타낸다. 방향 영역(1005)은 도 7b를 참조로 설명한 바와 같은 입사 각도이다. 영역(1007)은 일련의 부분 반사 표면(40)에 의한 측방 확장 및 반사 이후의 광선(light ray)(혹은 줄여서 '선(ray)')의 방향을 나타낸다. 부분 반사 표면(40)은 광선의 방향을 영역(1011)으로 전환한다. 그러나, 영역(1007)으로부터 영역(1011)로의 반사는 추가적인 분산을 도입하지 않으며, 전파 방향을 미러 방향(일점 쇄선(1008)으로 도시됨) 주위로 미러링하기만 한다. 미러 방향(1008)은 부분 반사 표면(40)의 기울기에 의해서 결정된다. 최종 회절 소자(25)는 영역(1013)으로 광선을 회절시킨다. 광선이 보상 방식으로 회절 컴포넌트(5)로 회절됨에 따라서, 출력 방향(1013)은 분산되지 않고 중첩(1005)될 필요가 없을 것이다. 이 실시예에서, 분산은 제거되지만, 외향 연결 광(38B)의 출력 각도는 내향 연결 광(38)의 입력 각도와 매칭될 필요는 없다. Referring to Fig. 8d, the diffraction direction of light propagating in the angular domain (angular space) is shown in Figs. 8a and 8b. The dashed and solid lines indicate two different exemplary wavelengths. Directional area 1005 is the angle of incidence as described with reference to FIG. 7B . Region 1007 represents the direction of a light ray (or 'ray' for short) after lateral expansion and reflection by a series of partially reflective surfaces 40 . Partially reflective surface 40 redirects the rays of light to area 1011 . However, reflection from region 1007 to region 1011 does not introduce additional dispersion, it only mirrors the propagation direction around the mirror direction (shown by dash-dotted line 1008 ). The mirror direction 1008 is determined by the tilt of the partially reflective surface 40 . The final diffractive element 25 diffracts the light beam into a region 1013 . As the ray is diffracted into the diffractive component 5 in a compensating manner, the output direction 1013 will not be dispersed and will not need to overlap 1005 . In this embodiment, dispersion is eliminated, but the output angle of outgoing coupling light 38B need not match the input angle of inward coupling light 38 .

도 8c를 참조하면, 반사-회절 예시적인 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 이 도면은 입사 광(38)이 경사 프리즘(7)(회절 컴포넌트(5) 대신)에 의해서 광 가이드(10)에 내향 연결된다는 점을 제외하면 도 8a 및 8b와 유사하다. 본 실시예가 하나의 회절 소자(회절 소자(25))만을 포함하고 있기 때문에, 색 분산은 2개의 매칭 회절 소자(5, 25)를 포함하는 도 8a 및 8b의 실시예에 비해서 클 것이다. 색 분산(수차)은 협대역 광원을 사용함으로써 감소될 수 있다. Referring to FIG. 8C , a reflection-diffraction exemplary embodiment is schematically illustrated. This view is similar to FIGS. 8A and 8B except that the incident light 38 is coupled inwardly to the light guide 10 by a tilting prism 7 (instead of the diffractive component 5 ). Since this embodiment contains only one diffractive element (diffractive element 25), the chromatic dispersion will be large compared to the embodiment of Figs. 8a and 8b which contains two matching diffractive elements 5, 25. Chromatic dispersion (aberration) can be reduced by using a narrowband light source.

도 9a 및 9b를 참조하면, 회절-회절-반사 예시적인 실시예의 각각의 측면도 및 전면도가 도시되어 있다. 광 가이드(2010)는 2D 광 가이드이다. 본 실시예에서, 세트 중 제 1 광학 컴포넌트는, 내향 연결 광(38)이 광 가이드(2010) 내의 제 1 확장 방향(x-축)을 향하게 해서, 제 1 확장된 광(38C)을 생성하도록 구성된 회절 컴포넌트(5A)에 의해 구현된다. 이 세트의 제 2 광학 컴포넌트는 제 1 확장된 광(38C)을 제 2 확장 방향(y-축)으로 광 가이드(20)로 내향 연결시켜서 제 2 확장된 광(38D)을 생성하도록 구성된 회절 컴포넌트(370)에 의해 구현된다. 이 세트의 제 3 광학 컴포넌트는 일련의 복수의 부분 반사 표면(패싯)(45)에 의해, 바람직하게는 적어도 부분 횡단 광 가이드(20)에 의해, 제 2 확장된 광(38D)을 외향 연결 광(38B)으로서 제 3 방향으로 외향 연결하도록 구성된 광 가이드(20)의 면에 대해 경사 각으로, 구현된다. 9A and 9B, respectively, side and front views of a diffraction-diffraction-reflection exemplary embodiment are shown. The light guide 2010 is a 2D light guide. In the present embodiment, the first optical component of the set is configured such that the inwardly coupled light 38 is directed in a first direction of extension (x-axis) within the light guide 2010 , thereby generating a first expanded light 38C. implemented by the configured diffractive component 5A. A second optical component of the set is a diffractive component configured to inwardly couple the first expanded light 38C in a second direction of extension (y-axis) to the light guide 20 to produce a second expanded light 38D. (370). The third optical component of this set is an outward coupling light of the second expanded light 38D by a series of a plurality of partially reflective surfaces (facets) 45 , preferably at least partially traversing light guide 20 . 38B, at an oblique angle with respect to the face of the light guide 20 configured to connect outwardly in the third direction.

도 9c를 참조하면, 도 9a 및 9b에 있어서 각도 도메인(각도 공간)에서 전파되는 광의 회절 방향이 도시되어 있다. 각도 벡터가 도시되어 있으며, 1005는 입사 방향이고, 제 1 소자(5A) 이후에 방향은 1007이다. 회절 소자(370)가 반대 광 파워를 갖고 있기 때문에, 광은, 동일 방향은 갖지만 색 분산(중첩(1005))은 갖지 않고 광 가이드(2010)로부터 광 가이드(20)로 내향 연결될 것이다. 패싯(45)은 색 분산없이 광을 바람직한 방향(1013)으로 반사시킨다. 일부 색 분산은 반사 컴포넌트에 의해 도입되고, 나머지 회절이 이를 보상할 수 있다. Referring to Fig. 9C, the diffraction direction of light propagating in the angular domain (angular space) is shown in Figs. 9A and 9B. The angle vector is shown, where 1005 is the direction of incidence and the direction after the first element 5A is 1007. Since diffractive element 370 has opposite optical power, light will be coupled inwardly from light guide 2010 to light guide 20 with the same direction but no chromatic dispersion (overlapping 1005). Facet 45 reflects light in desired direction 1013 without chromatic dispersion. Some chromatic dispersion is introduced by the reflective component, and the remaining diffraction can compensate for this.

도 10a 및 10b를 참조하면, 회절-반사의 예시적인 실시예를 나타내는 측면 및 전면 개략도가 각각 도시되어 있다. 광 가이드(2011)는 2D 광 가이드이다. 측방 확장은 회절 컴포넌트에 의해 이루어지는 반면, 수직 확장은 반사 패싯에 의해 이루어진다. 광 가이드(2011)로 내향 연결하는 방법은 도시되어 있지 않다. 광은 광 가이드(2011) 내에서 전파되고, 회절 표면(컴포넌트)(35)에 도달해서, 광 가이드(20)를 향해서 회절된다. 회절 컴포넌트(35)는 광 가이드(2011)의 임의의 표면(도면에서 상부에 도시되어 있음)에 존재할 수 있다. 광이 광 가이드(20) 내에서 전파함에 따라서, 광은 패싯(45)에 의해서 눈(47)으로 외향 연결(38B)된다. 이 구성은 광 가이드(2011)와 광 가이드(20) 사이의 편광 관리를 요구하지 않는다. 인젝트된 광의 편광은 패싯(45)에 요구되는 편광과 매칭되도록 배향될 수 있다. Referring to FIGS. 10A and 10B , side and front schematic views, respectively, of an exemplary embodiment of diffraction-reflection are shown. The light guide 2011 is a 2D light guide. Lateral expansion is achieved by diffractive components, while vertical expansion is achieved by reflective facets. A method of inwardly connecting to the light guide 2011 is not shown. Light propagates within the light guide 2011 , reaches a diffractive surface (component) 35 , and is diffracted towards the light guide 20 . The diffractive component 35 may be present on any surface (shown at the top in the figure) of the light guide 2011 . As the light propagates within the light guide 20 , it is outwardly coupled 38B to the eye 47 by facets 45 . This configuration does not require polarization management between the light guide 2011 and the light guide 20 . The polarization of the injected light may be oriented to match the polarization required for the facet 45 .

도 11a 및 도 11b를 참조하며, 각각 회절-회절-반사의 예시적인 실시예를 나타내는 측면 및 전면 개략도가 도시되어 있다. 비-회절 광학 컴포넌트(501)는 광(38)으로 표시된 바와 같이 내향 연결 광으로서 광이 광 가이드(2002)를 향하게 하도록 구성된다. 이 실시예에서, 하나의 광 가이드(2002)가 사용되고 2개의 회절 컴포넌트가 광 가이드(2002)의 일부로서 구현되었다. 제 1 회절 광학 컴포넌트(502)는 내향 연결 광(38)이 하나의 광 가이드(2002) 내의 제 1 확장 방향(x-축)을 향하게 해서 제 1 확장된 광(38C)을 생성하도록 구성된다. 제 2 회절 광학 컴포넌트(50)는 제 1 확장된 광(38C)을 하나의 광 가이드(2002)에서 제 2 확장 방향(y-축)으로 확장해서 제 2 확장된 광(38D)을 생성하도록 구성된다. 반사 광학 컴포넌트(일련의 복수의 패싯(45))는 제 2 확장된 광(38D)을 외향 연결 광(38B)으로서 제 3 방향으로 외향 연결하도록 구성된다. 상기 실시예에서, 제 1, 제 2 및 제 3 방향은 서로 평행하지 않다. 11A and 11B, there are shown side and front schematic views, respectively, representing exemplary embodiments of diffraction-diffraction-reflection. Non-diffractive optical component 501 is configured to direct light to light guide 2002 as inwardly coupled light, as indicated by light 38 . In this embodiment, one light guide 2002 is used and two diffractive components are implemented as part of the light guide 2002 . The first diffractive optical component 502 is configured to direct the inwardly coupled light 38 to a first direction of extension (x-axis) within one light guide 2002 to generate a first expanded light 38C. The second diffractive optical component 50 is configured to expand the first expanded light 38C in one light guide 2002 in a second direction of extension (y-axis) to generate a second expanded light 38D. do. The reflective optical component (series of plurality of facets 45 ) is configured to outwardly couple the second expanded light 38D as outward coupling light 38B in a third direction. In the above embodiment, the first, second and third directions are not parallel to each other.

이 실시예의 특징은 단일의, 1차원 광 가이드를 사용하는 것이다. 광 가이드로의 내향 결합은 비-회절 컴포넌트(501)에 의한 것이고, 이 광은 강한 회절 패턴(502)에 의해서 전환된다(diverted). 이 광은 1차원으로 가이드되고, 따라서 회절 컴포넌트(50)를 따라서 좌측으로부터 우측으로 전파하면서 다른 차원으로 연장된다. 광이 회절 패턴(50)에 도달하면, 이 광은 다시 하방으로 전환된다. 하방으로 전파되면서 이 광은 반사 패싯(45)(측면도 도 11a에 도시된)에 의해서 관찰자(47)에게 반사된다. 이 구성은 하나의 광 가이드를 포함하며, 편광 관리는 요구하지 않는다(광 가이드로 인젝트되는 광의 편광은 반사 패싯(45)에 적합할 수 있다). 회절 패턴(502)과 회절 패턴(50)의 조합은 색 분산을 유발하지 않는다. A feature of this embodiment is the use of a single, one-dimensional light guide. Inward coupling to the light guide is by the non-diffractive component 501 , which is diverted by the strong diffraction pattern 502 . This light is guided in one dimension and thus extends in the other dimension while propagating from left to right along the diffractive component 50 . When the light reaches the diffraction pattern 50, it is diverted back down. As it propagates downward, this light is reflected by a reflective facet 45 (shown in side view FIG. 11A ) to an observer 47 . This configuration includes one light guide and does not require polarization management (the polarization of the light injected into the light guide can be adapted to the reflective facet 45). The combination of the diffraction pattern 502 and the diffraction pattern 50 does not cause chromatic dispersion.

도 11c를 참조하면, 중첩 회절-반사-회절의 예시적인 실시예를 나타내는 전면 개략도이다. 상이한 기술로 인해서, 회절 및 반사 소자는 동일한 광 가이드에 중첩 관계로 위치될 수 있다. 본 도면에서, 회절 격자 컴포넌트(1110)는 내향 연결 광을 제 1 방향으로 확장해서 제 1 확장된 광(38C)을 생성한다. 측방 애퍼처 확장은 광을 측방향으로 전후로 연결하는 대각 패싯(114)을 중첩시키고, 광을 제 2 방향(38D)으로 확장하고, 색 수차는 도입하지 않음으로써 구현된다. 회절 패턴(1112)은 도파관으로부터의 광을 외향 연결하는데 사용된다. Referring to FIG. 11C , it is a front schematic diagram illustrating an exemplary embodiment of superposition diffraction-reflection-diffraction. Due to the different techniques, the diffractive and reflective elements can be placed in an overlapping relationship in the same light guide. In this figure, the diffraction grating component 1110 expands the inwardly coupled light in a first direction to generate a first expanded light 38C. The lateral aperture expansion is implemented by overlapping the diagonal facets 114 that connect the light back and forth laterally, expanding the light in the second direction 38D, and introducing no chromatic aberration. A diffraction pattern 1112 is used to couple the light from the waveguide outward.

도 12a 및 12b는 각각 회절-반사의 예시적인 실시예를 나타내는 측면 및 전면 개략도가 도시되어 있다. 횡단 확장은 1차원 광 가이드(2012)에 기초한다(예컨대, 루무스사의 미국 특허 제 7,643,214 호를 참조한다). 도 12b에서, 광 가이드(2012)로의 내향 연결은, 내향 연결 광(38)의 대부분을 광 가이드(2012)의 좌측 및 우측으로 반사시키는 높은 반사(부분적으로 반사하고 에너지의 대부분을 반사) 내부 패싯(65)에 의해서 수행되고, 내향 연결 광(38)의 일부가 내부 패싯(65)을 통해서 광 가이드(20)로 간다. 이 실시예는 하나의 회절 소자만을 포함하므로, 이하의 도 12c의 실시예에 비해서 색 분산은 크다. 색 분산(수차)는 협대역 광원을 사용함으로써 감소될 수 있다. 12A and 12B are side and front schematic views, respectively, representing exemplary embodiments of diffraction-reflection. Transverse expansion is based on a one-dimensional light guide (2012) (see, eg, US Pat. No. 7,643,214 to Lumus). In FIG. 12B , the inward coupling to the light guide 2012 is a highly reflective (partially reflecting and reflecting most of the energy) inner facet that reflects most of the inwardly coupled light 38 to the left and right of the light guide 2012 . 65 , a portion of the inwardly connecting light 38 goes through the inner facet 65 to the light guide 20 . Since this embodiment includes only one diffractive element, the chromatic dispersion is larger than that of the embodiment of FIG. 12C below. Chromatic dispersion (aberration) can be reduced by using a narrowband light source.

도 12c를 참조하며, 회절-회절-반사의 예시적인 실시예를 나타내는 전면 개략도가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 광 가이드(2013)로의 내향 연결은, 내향 연결 광(38)의 대부분을 광 가이드(2013)의 좌측 및 우측으로 반사키는 높은 효율을 가진 회절 컴포넌트(66)에 의해 수행되며, 내향 연결 광(38)의 일부는 회절 컴포넌트(66)를 통해서 광 가이드(20)로 간다. Referring to FIG. 12C , there is shown a front schematic diagram illustrating an exemplary embodiment of diffraction-diffraction-reflection. In this embodiment, the inward coupling to the light guide 2013 is performed by a diffractive component 66 with high efficiency that reflects most of the inwardly coupled light 38 to the left and right sides of the light guide 2013 and , a portion of the inwardly coupled light 38 goes through the diffractive component 66 to the light guide 20 .

도 9b와 유사하게 제 1 확장된 광(38C)은 도 12b에서는 회절 컴포넌트(67)에 의해서, 도 12c에서는 회절 컴포넌트(68)에 의해서 회절되어서, 광 가이드(20) 내에서 제 2 확장된 광(38D)을 생성한다. Similar to FIG. 9B , the first expanded light 38C is diffracted by the diffractive component 67 in FIG. 12B and by the diffractive component 68 in FIG. 12C , such that the second expanded light within the light guide 20 is (38D).

예시적인 실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, 회절 컴포넌트는 일반적으로 광 가이드의 임의의 면에 위치될 수 있다. 상기 실시예에서는, 적절한 편광을 인젝트함으로써, 장치에 따른 추가 관리가 필요없게 된다. As can be seen from the exemplary embodiment, the diffractive component may be positioned generally on any side of the light guide. In this embodiment, by injecting the appropriate polarization, no additional maintenance with the device is required.

광의 서로 다른 파장은 회전 패턴에 의해서 서로 다른 방향으로 굴절된다. 이 현상은 예컨대, 각 파장 마다 별도의 광 가이드를 구현함으로써 근안 디스플레이에서 사용된다. 전형적인 실시예는 3개의 광 가이드로, 각각의 파장은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광에 대응한다. 별도의 회절 측방 애퍼처 확장기(각각의 색마다 하나)가 하나의 수직 반사 애퍼처 확장기에 결합된다. Different wavelengths of light are refracted in different directions by the rotation pattern. This phenomenon is used, for example, in near-eye displays by implementing a separate light guide for each wavelength. A typical embodiment is three light guides, each wavelength corresponding to red (R), green (G) and blue (B) light. A separate diffractive lateral aperture expander (one for each color) is coupled to one vertical reflection aperture expander.

도 13a 및 13b를 참조하면, 각각의 개별 회절 측방 확장기를 가진 회절-회절-반사의 예시적인 실시예를 나타내는 측면 및 전면 개략도가 도시되어 있다. 이 실시예는 도 9a 및 9b와 관련해서 상기 설명한 실시예에 기초하고 있다. 도 9b에서, 광 가이드(2010)는 광 가이드(103, 103, 101)의 세트 내에 위치된다. 이 세트의 각각의 광 가이드는 특정 파장(이 예에서는 적색, 녹색 및 청색)에 대해서 구성된 제 1 회절 컴포넌트(각각 133R, 133G, 133B)를 구비한다. 이 세트의 각각의 광 가이드는 제 1 회절 컴포넌트와 매칭되는 제 2 회절 컴포넌트(각각 134R, 134G, 134B)를 구비한다. 내향 연결 광(38)은 제 1 회절 컴포넌트를 통해서 인젝트된다. 이들 제 1 회절 컴포넌트 각각은 파장에 의존하는 것으로, 특정한 관련 파장의 광은 회절시키고, 다른 파장의 광은 통과시킨다. 각각의 광 가이드로의 파장 의존형 회절은 각각의 제 1 회절 컴포넌트(133R, 133G, 133B) 이후에 2색성 반사부의 세트(133R1, 133G1, 133B1)를 추가함으로써 구현될 수 있다. 2색성 반사부는 코팅 혹은 회절 반사부에 기초할 수 있으며, 상이한 각각의 광 가이드(103, 102, 101)에 상이한 파장이 연결된다. 제 1 회절 컴포넌트(133R, 133G, 133B)에 의해 회절된 광 파장은 확장되어서, 각각의 제 1 확장된 광(38CR, 38CG, 38CB)으로서 각각의 광 가이드(103, 102, 101)에서 측방향으로 전파된다. 각각의 광 가이드(103, 102, 101)는 각각의 제 1 확장된 광(38CR, 38CG, 38CB)을 광 가이드(20)를 향해 회절시키는 각각의 제 2 회절 컴포넌트(134R, 134G, 134B)를 갖는다. 상부 광 가이드로부터의 광은, 제 2 회절 컴포넌트(134G, 134B)가 파장 선택형이거나 혹은 다른 파장에 대한 회절 효율이 낮기 때문에, 최소 왜곡으로 하부 광 가이드를 지난다. 광 가이드(20)에서, 일련의 복수의 부분 반사 표면(45)은 모든 파장을 눈(47)으로 반사시킨다. 13A and 13B , side and front schematics are shown illustrating an exemplary embodiment of diffraction-diffraction-reflection with each individual diffractive lateral dilator. This embodiment is based on the embodiment described above with respect to Figures 9a and 9b. In FIG. 9B , light guide 2010 is positioned within a set of light guides 103 , 103 , 101 . Each light guide in this set has a first diffractive component (133R, 133G, 133B, respectively) configured for a particular wavelength (red, green and blue in this example). Each light guide of this set has a second diffractive component (134R, 134G, 134B, respectively) that matches the first diffractive component. The inwardly coupled light 38 is injected through the first diffractive component. Each of these first diffractive components is wavelength dependent, diffracting light of a particular relevant wavelength and passing light of another wavelength. Wavelength dependent diffraction into each light guide may be implemented by adding a set of dichroic reflectors 133R1 , 133G1 , 133B1 after each first diffractive component 133R, 133G, 133B. The dichroic reflector may be based on a coating or a diffractive reflector, with a different wavelength coupled to each different light guide 103 , 102 , 101 . The wavelength of light diffracted by the first diffractive component 133R, 133G, 133B is expanded so as to laterally in the respective light guide 103, 102, 101 as the respective first expanded light 38CR, 38CG, 38CB. is propagated to Each light guide 103 , 102 , 101 has a respective second diffractive component 134R, 134G, 134B that diffracts a respective first expanded light 38CR, 38CG, 38CB toward the light guide 20 . have Light from the upper light guide passes through the lower light guide with minimal distortion because the second diffractive components 134G, 134B are either wavelength selective or have low diffraction efficiency for other wavelengths. In the light guide 20 , a series of a plurality of partially reflective surfaces 45 reflects all wavelengths to the eye 47 .

본 실시예의 대안의 설명은, 제 1 및 제 2 매칭 회절 광학 컴포넌트(133R, 134R)의 쌍에, 1) 제 3 및 제 4 매칭 회절 광학 컴포넌트(133G, 134G)의 쌍 및 2) 제 5 및 제 6 매칭 회절 광학 컴포넌트(133B, 134B)의 쌍이 추가되는 것이다. 매칭 쌍의 각각의 광학 컴포넌트는 다른 매칭 쌍의 광학 컴포넌트와는 상이한 회절 공간을 갖고 있다. 회절 공간은, 매칭 쌍의 각각의 회절 컴포넌트가 다른 매칭 쌍의 광학 컴포넌트로부터의 상이한 파장을 유사한 각을 통해서 굴절시키는 것이다. 제 1 광 가이드(103)는 제 1 및 제 2 매칭 회절 광학 컴포넌트(133R, 134R)를 포함한다. 제 2 광 가이드(102)는 제 3 및 제 4 매칭 회절 광학 컴포넌트(133G, 134G)의 쌍을 포함한다. 제 3 광 가이드(101)는 제 3 및 제 4 매칭 회절 광학 컴포넌트(133G, 134G)의 쌍을 포함한다. An alternative description of this embodiment is given in a first and second pair of matched diffractive optical components 133R, 134R, 1) a third and fourth pair of matched diffractive optical components 133G, 134G, and 2) a fifth and A sixth pair of matching diffractive optical components 133B, 134B is added. Each optical component of the matching pair has a different diffraction space than the optical component of the other matching pair. The diffractive space is such that each diffractive component of a matching pair refracts a different wavelength from an optical component of the other matching pair through a similar angle. The first light guide 103 includes first and second matched diffractive optical components 133R, 134R. The second light guide 102 includes a pair of third and fourth matched diffractive optical components 133G, 134G. The third light guide 101 includes a pair of third and fourth matched diffractive optical components 133G, 134G.

본 구성에서, 하나의 광 가이드는 눈(47)의 앞이 될 수 있고, 옵션으로 광 가이드(103, 102, 101, 20) 사이의 편광 관리는 없다. 이 구성에서 광 가이드는 각각의 상부에 직접 위치될 수 있다(전형적으로, TIR을 유지하기 위해서 광 가이드들 사이에 에어갭이 사용된다).In this configuration, one light guide can be in front of the eye 47 , and optionally there is no polarization management between the light guides 103 , 102 , 101 , 20 . In this configuration the light guides can be placed directly on top of each (typically an air gap is used between the light guides to maintain the TIR).

도 14a 및 14b를 참조하면, 각각 회절-반사의 예시적인 실시예를 나타내는 측면 및 전면 개략도가 도시되어 있다. 본 실시예는 도 12a 및 도 12b를 참조로 상기 설명한 동작과 유사하며, 광 가이드(2012)가 대체/추가된다(3개의 광 가이드(160R, 160G, 160B)로 대체). 광이 각각의 광 가이드(160R, 160G, 160B)로 내향 연결되는 것은 각각 높은 반사의 내부 패싯/중앙 분할 미러(165R, 165G, 165B)에 의한 것이다. 측방(횡단) 확장은 각각의 광 가이드(160R, 160G, 160B)에서 회절되고, 이후 제 1 확장된 광(38C)은 사용자의 눈(47)으로 외향 연결되기 위해서 광 가이드(20)로 회절/전환된다. 14A and 14B, side and front schematics are shown, respectively, representing exemplary embodiments of diffraction-reflection. This embodiment is similar to the operation described above with reference to FIGS. 12A and 12B , wherein the light guide 2012 is replaced/added (replaced with three light guides 160R, 160G, 160B). The inward coupling of light to the respective light guides 160R, 160G, 160B is by means of the highly reflective inner facet/central split mirrors 165R, 165G and 165B, respectively. The lateral (transverse) extension is diffracted in each light guide 160R, 160G, 160B, and then the first expanded light 38C is diffracted/diffracted to the light guide 20 for outward coupling to the user's eye 47 is converted

도 14c를 참조하면, 회절-회절-반사의 예시적인 실시예를 나타내는 전면 개략도이다. 본 실시예는 도 12c를 참조로 설명한 동작과 유사하며, 회절 컴포넌트(66)는 회절 컴포넌트의 세트(133R, 133G, 133B)에 의해서 대체/추가되고, 각각의 개별 광 가이드(159R, 159G, 159B)의 중앙의 각각의 제 1 회절 컴포넌트(133R, 133G, 133B) 이후에, 이색성 반사부(각각 133R1, 133G1, 133B1)와 관련된다. 매칭 회절 소자(134R, 134G, 134B)는 중앙 회절 컴포넌트(133R, 133G, 133B)의 어느 한 면에서 다수의 회절 소자(134R1, 134R2, 134G1, 134G2, 134B1, 134B2)로 대체된다. Referring to FIG. 14C , there is a front schematic diagram illustrating an exemplary embodiment of diffraction-diffraction-reflection. This embodiment is similar to the operation described with reference to FIG. 12C , wherein the diffractive component 66 is replaced/added by a set of diffractive components 133R, 133G, 133B, each individual light guide 159R, 159G, 159B ), after each first diffractive component 133R, 133G, 133B in the center, is associated with a dichroic reflector (133R1, 133G1, 133B1, respectively). Matching diffractive elements 134R, 134G, 134B are replaced with a plurality of diffractive elements 134R1, 134R2, 134G1, 134G2, 134B1, 134B2 on either side of the central diffractive component 133R, 133G, 133B.

도 15a, 15b 및 15c는 각각 반사-회절-회절의 예시적인 실시예를 나타내는 측면, 전면 및 상면 개략도가 도시되어 있다. 본 실시예에서, 반사 애퍼처 확장기는 회절 확장기에 선행한다. 4개의 광 가이드 : 반사 컴포넌트(201) 및 3개의 회절 컴포넌트(205, 206, 207)가 사용된다. 반사 컴포넌트(201)는 반사 측방 확장 광 가이드이다. 이 반사 광 가이드(201)는 1D 광 가이드(도 4a의 광 가이드(20)와 유사)가 될 수도 있고, 혹은 2D 광 가이드(도 8c의 광 가이드(10)와 유사)가 될 수도 있다. 반사 광 가이드(201)로 내향 연결되는 광은 내향 연결 광(38)의 모든 파장을 포함하고, 따라서 반사 광 가이드(201)는 반사기(도 4a의 반사 표면(16)과 같은)나 혹은 프리즘(도 8c의 경사 프리즘과 같은)을 포함할 수 있다. 15A, 15B, and 15C are side, front and top schematic views, respectively, representing exemplary embodiments of reflection-diffraction-diffraction. In this embodiment, the reflective aperture expander precedes the diffractive expander. Four light guides: a reflective component 201 and three diffractive components 205 , 206 , 207 are used. The reflective component 201 is a reflective laterally expanding light guide. This reflective light guide 201 may be a 1D light guide (similar to light guide 20 in Fig. 4A) or a 2D light guide (similar to light guide 10 in Fig. 8C). The light that is inwardly coupled to the reflected light guide 201 includes all wavelengths of the inwardly coupled light 38, so the reflected light guide 201 is either a reflector (such as reflective surface 16 in FIG. 4A) or a prism ( such as the inclined prism of Figure 8c).

패싯(203)(도 15c에 도시된)은 가이드된 광을 광 가이드(201)를 향하게 하고 광 가이드(201) 밖으로 전환하고 이로부터 광 가이드(205, 206, 207)로 나가게 한다. 광 가이드(205, 206, 207) 각각은 각각의 내향 연결 격자(209R, 209G, 209B)를 갖고 있다 이들 내향 연결 격자(209R, 209G, 209B)는 광 가이드마다 상이한 기간을 가지며, 따라서 상이한 파장은 각각의 내향 연결 격자에 의해서 각각의 관련 광 가이드로 연결된다. Facets 203 (shown in FIG. 15C ) direct the guided light towards light guide 201 and divert out of light guide 201 and out therefrom to light guides 205 , 206 , 207 . Each of the light guides 205, 206, 207 has a respective inwardly coupled grating 209R, 209G, 209B. These inwardly coupled gratings 209R, 209G, 209B have different durations for each light guide, so that different wavelengths Each associated light guide is connected by a respective inwardly coupled grating.

광은 광 가이드(205, 206, 207) 내에서 전파해서, 각각의 광 가이드 내에서 파장에 따라서 지정되어 있으며 각각의 내향 연결 격자(209R, 209G, 209B)에 매칭된 각각의 격자(25R, 25G, 25B)에 의해서 관찰자(47)에게 외향 연결된다(38B).Light propagates within light guides 205 , 206 , 207 , with respective gratings 25R, 25G designated according to a wavelength within each light guide and matched to respective inwardly coupled gratings 209R, 209G, 209B, respectively. , 25B) outwardly connected to the observer 47 (38B).

일반적으로, 반사 광학 컴포넌트(패싯(203))은 내향 연결된 광(38)을 제 1 광 가이드(201) 내의 제 1 확장 방향으로 확장해서 제 1 확장된 광(38C)을 생성하도록 구성된다. 제 1(209R), 제 3(209G) 및 제 4(209B) 회절 광학 컴포넌트는 각각의 제 1(205), 제 2(206), 제 3(207) 광 가이드 내에서 제 1 확장된 광의 각각의 파장을 연결하도록 구성된다. 제 2(25R), 제 4(25G) 및 제 6(25B) 회절 광학 컴포넌트는 각각의 광을 확장해서 외향 연결된 광(38B)으로서 제 3 방향으로 외향 연결하도록 구성된다. Generally, the reflective optical component (facet 203 ) is configured to expand inwardly coupled light 38 in a first direction of extension within first light guide 201 to produce first expanded light 38C. The first (209R), third (209G) and fourth (209B) diffractive optical components are each of the first expanded light within the respective first ( 205 ), second ( 206 ), and third ( 207 ) light guides. is configured to connect the wavelengths of The second (25R), fourth (25G) and sixth (25B) diffractive optical components are configured to expand and outwardly couple each light as outwardly coupled light 38B in a third direction.

도 15d를 참조하며, 도 15a, 15b 및 15c에 있어서 각도 도메인(각도 공간)으로 전파하는 광의 회절 방향이 도시되어 있다. 도 15a 내지 15c에 도시된 단일 광 가이드의 각도 방향 전면도가 도 15d에 도시되어 있다. 광은 1005 방향으로서 내향 연결되고, 반사 미러(203)는 광선을 분산없이 방향(1007)으로 전환한다. 회절 내향 연결 컴포넌트(209R, 209G, 209B 중 하나)는 광선을 분산하며 하방으로 전환하지만, 회절 컴포넌트(25R, 25G, 25B 중 하나)는 반대 광 파워를 갖고 있으며, 따라서 광을 분산없이 외향 연결한다(방향 중첩(1007)).Referring to Fig. 15d, the diffraction direction of light propagating in the angular domain (angular space) is shown in Figs. 15a, 15b and 15c. An angled front view of the single light guide shown in FIGS. 15A-15C is shown in FIG. 15D . The light is coupled inward as direction 1005 , and reflective mirror 203 diverts the light beam in direction 1007 without scattering. The diffractive inward coupling component (one of 209R, 209G, 209B) scatters and diverts the light beam, while the diffractive component (one of 25R, 25G, 25B) has the opposite optical power and thus couples the light outward without scattering (Direction Overlap (1007)).

이 구성은 강한 반(anti)분산 특성을 갖고 있으며, 따라서 감소된 수의 컴포넌트가 하나 이상의 색 채널(R, G, B)을 좁은 필드(각도 스펙트럼)로 전달하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 3개의 광 가이드(205, 206, 207)가 단일 광 가이드로 구현될 수도 있고, 혹은 2개의 색 채널의 조합이 단일 광 가이드에서 구현될 수도 있다({적색과 녹색, 청색} 혹은 {적색, 녹색과 청색}의 세트와 같은).This configuration has strong anti-dispersion properties, so a reduced number of components can be used to convey one or more color channels (R, G, B) into a narrow field (angle spectrum). For example, three light guides 205 , 206 , 207 may be implemented as a single light guide, or a combination of two color channels may be implemented in a single light guide ({red and green, blue} or {red). , as a set of green and blue }).

상술한 예, 사용된 숫자 및 예시적인 계산은 본 실시예의 설명을 돕기 위한 것이라는 점에 주의한다. 의도하지 않은 오자, 숫자 오류 및/또는 간단한 계산의 사용은 본 발명의 유용성 및 기본 이점으로부터 벗어나는 것이 아니다. It is noted that the above examples, numbers used, and exemplary calculations are for the purpose of assisting in the description of the present embodiment. Unintentional typos, numerical errors, and/or use of simple calculations do not depart from the usefulness and basic advantages of the present invention.

첨부된 청구항이 다수의 종속항 없이 드래프트되어 있다면, 이는 이러한 다수의 종속항을 허용하지 않는 관할 지역에서의 형식적인 요건에 부응하도록만 행해진 것이다. 청구항의 다수의 종속항을 만드는 특성의 모든 가능한 조합은 명백하게 상정되며 본 발명의 일부라고 간주되어야 한다. If the appended claims have been drafted without multiple dependent claims, this is done only to meet formal requirements in jurisdictions that do not allow such multiple dependent claims. All possible combinations of features that make up the multiple dependent claims of the claims are expressly contemplated and are to be regarded as part of the invention.

상기 설명은 예로서 제공된 것으로, 본 발명의 범주 내에서 첨부된 청구항에 정의된 많은 다른 실시예가 가능하다는 것을 이해할 것이다.It is to be understood that the above description has been given by way of example, and that many other embodiments defined in the appended claims are possible within the scope of the invention.

Claims (8)

광학 애퍼처 확장용 장치가 제공되며,
(a) 내부 반사에 의해 광을 가이드하기 위해 서로 평행인 제1 외부 표면 쌍을 포함하는 적어도 하나의 광 가이드와;
(b) 상기 적어도 하나의 광 가이드의 3개의 광학 컴포넌트의 세트를 포함하고,
상기 3개의 광학 컴포넌트의 세트는:
(i) 제 1 매칭 회절 광학 컴포넌트;
(ⅱ) 한 세트의 패싯을 포함하는 반사 광학 컴포넌트; 및
(ⅲ) 제 2 매칭 회절 광학 컴포넌트를 포함하고,
상기 한 세트의 패싯은:
(A) 서로 평행인 다수의 부분 반사 패싯을 포함하고, (B) 상기 제1 외부 표면 쌍 사이에 존재하고, (C) 상기 제1 외부 표면 쌍에 대해 평행하지 않고,
상기 3개의 광학 컴포넌트의 세트는 내향 연결(coupled-in) 광을 외향 연결(coupled-out) 광으로 방향전환하기 위해서 함께 동작하고,
(i) 상기 내향 연결 광은 상기 적어도 하나의 광 가이드에 내향 연결되는 광이고,
(ⅱ) 상기 적어도 하나의 광가이드는 상기 내향 연결 광을 2차원으로 방향전환하도록 구성되는
광학 애퍼처 확장용 장치.
A device for expanding the optical aperture is provided;
(a) at least one light guide comprising a first pair of outer surfaces parallel to each other for guiding light by internal reflection;
(b) a set of three optical components of the at least one light guide,
The set of three optical components is:
(i) a first matching diffractive optical component;
(ii) a reflective optical component comprising a set of facets; and
(iii) a second matching diffractive optical component;
The one set of facets is:
(A) comprising a plurality of partially reflective facets parallel to each other, (B) between the first pair of outer surfaces, (C) non-parallel to the first pair of outer surfaces;
wherein the set of three optical components work together to redirect coupled-in light to coupled-out light;
(i) the inwardly coupled light is inwardly coupled to the at least one light guide;
(ii) the at least one light guide is configured to redirect the inwardly coupled light in two dimensions
Device for optical aperture expansion.
제 1 항에 있어서,
(a) 상기 세트의 제 1 매칭 회절 광학 컴포넌트는, 상기 내향 연결 광이 제 1 광 가이드 내에서 제 1 확장 방향을 향하게 해서 제 1 확장된 광을 생성하도록 구성되고,
(b) 상기 세트의 제 2 매칭 회절 광학 컴포넌트는, 상기 제 1 확장된 광을 제 2 확장 방향으로 제 2 광 가이드로 연결해서 제 2 확장된 광을 생성하도록 구성되며,
(c) 상기 세트의 반사 광학 컴포넌트는 상기 제 2 확장된 광을 상기 외향 연결 광으로서 제 3 방향으로 외향 연결하도록 구성되고,
(d) 상기 제 1 확장 방향, 상기 제 2 확장 방향 및 상기 제 3 방향은 서로 평행하지 않은
장치.
The method of claim 1,
(a) a first matched diffractive optical component of the set is configured to direct the inwardly coupled light to a first direction of extension within a first light guide to produce a first expanded light;
(b) a second matched diffractive optical component of the set is configured to couple the first expanded light to a second light guide in a second expansion direction to produce a second expanded light;
(c) the reflective optical component of the set is configured to outwardly couple the second expanded light as the outwardly coupled light in a third direction;
(d) the first extension direction, the second extension direction and the third direction are not parallel to each other
Device.
제 1 항에 있어서,
(a) 상기 내향 연결 광으로서, 광이 상기 적어도 하나의 광 가이드로 향하게 하도록 구성된 비-회절 광학 컴포넌트
를 더 포함하고,
(b) 상기 적어도 하나의 광 가이드는
(i) 상기 내향 연결 광이 상기 하나의 광 가이드 내에서 제 1 확장 방향으로 향하게 해서 제 1 확장된 광을 생성하도록 구성된 상기 제 1 매칭 회절 광학 컴포넌트와,
(ⅱ) 상기 제 1 확장된 광을 상기 하나의 광 가이드 내에서 제 2 확장 방향으로 확장해서 제 2 확장된 광을 생성하도록 구성된 상기 제 2 매칭 회절 광학 컴포넌트와,
(ⅲ) 상기 제 2 확장된 광을 상기 외향 연결 광으로서 제 3 방향으로 외향 연결하도록 구성된 상기 반사 광학 컴포넌트
를 포함하는 하나의 광 가이드이고,
(ⅳ) 상기 제 1 방향, 상기 제 2 방향 및 상기 제 3 방향은 서로 평행하지 않은
장치.
The method of claim 1,
(a) the inwardly coupled light, a non-diffractive optical component configured to direct light to the at least one light guide
further comprising,
(b) the at least one light guide comprises:
(i) the first matched diffractive optical component configured to direct the inwardly coupled light in a first direction of extension within the one light guide to produce a first expanded light;
(ii) the second matched diffractive optical component configured to expand the first expanded light in a second direction of expansion within the one light guide to produce a second expanded light;
(iii) the reflective optical component configured to outwardly couple the second expanded light in a third direction as the outwardly coupled light
It is a single light guide comprising a,
(iv) the first direction, the second direction and the third direction are not parallel to each other
Device.
제 1 항에 있어서,
(i) 제 3 및 제 4 매칭 회절 광학 컴포넌트의 쌍과,
(ⅱ) 제 5 및 제 6 매칭 회절 광학 컴포넌트의 쌍
을 더 포함하는 장치.
The method of claim 1,
(i) a third and fourth pair of matched diffractive optical components;
(ii) a pair of fifth and sixth matched diffractive optical components
A device further comprising a.
제 4 항에 있어서,
상기 매칭 쌍의 상기 광학 컴포넌트 각각은 다른 매칭 쌍의 상기 광학 컴포넌트와는 상이한 회절 공간을 갖고,
상기 회절 공간에서는, 상기 매칭 쌍의 상기 광학 컴포넌트 각각은, 다른 매칭 쌍의 상기 광학 컴포넌트와는 상이한 파장을 굴절시키는
장치.
5. The method of claim 4,
each of the optical components of the matching pair has a diffraction space different from the optical component of the other matching pair,
In the diffraction space, each of the optical components of the matching pair refracts a different wavelength than the optical component of another matching pair.
Device.
제 5 항에 있어서,
상기 파장은 적색 광, 녹색 광 및 청색 광인
장치.
6. The method of claim 5,
the wavelength is red light, green light and blue light
Device.
제 5 항에 있어서,
(a) 상기 적어도 하나의 광 가이드의 제 1 광 가이드는 상기 제 1 및 제 2 매칭 회절 광학 컴포넌트의 쌍을 포함하고,
(b) 상기 적어도 하나의 광 가이드의 제 2 광 가이드는 상기 제 3 및 제 4 매칭 회절 광학 컴포넌트의 쌍을 포함하며,
(c) 상기 적어도 하나의 광 가이드의 제 3 광 가이드는 상기 제 5 및 제 6 매칭 회절 광학 컴포넌트의 쌍을 포함하는
장치.
6. The method of claim 5,
(a) a first light guide of the at least one light guide comprises a pair of the first and second matched diffractive optical components;
(b) a second light guide of the at least one light guide comprises a pair of the third and fourth matched diffractive optical components;
(c) a third light guide of the at least one light guide comprises a pair of the fifth and sixth matched diffractive optical components;
Device.
제 7 항에 있어서,
(a) 상기 반사 광학 컴포넌트는, 상기 내향 연결 광을 제 1 광 가이드 내에서 제 1 확장 방향으로 확장해서 제 1 확장된 광을 생성하도록 구성되고,
(b) 상기 제 1, 제 3 및 제 5 매칭 회절 광학 컴포넌트는 상기 제 1 확장된 광의 각각의 파장을 각각의 제 1, 제 2 및 제 3 광 가이드 내에서 제 2 확장 방향으로 확장해서, 각각의 제 2 확장된 광을 생성하도록 구성되며,
(c) 상기 제 2, 제 4 및 제 6 매칭 회절 광학 컴포넌트는, 상기 각각의 제 2 확장된 광을 상기 외향 연결 광으로서 제 3 방향으로 외향 연결하도록 구성되고,
(d) 상기 제 1 방향, 상기 제 2 방향 및 상기 제 3 방향은 서로 평행하지 않은
장치.
8. The method of claim 7,
(a) the reflective optical component is configured to expand the inwardly coupled light in a first direction of extension within a first light guide to produce a first expanded light;
(b) the first, third and fifth matched diffractive optical components extend respective wavelengths of the first expanded light in a second direction of expansion within respective first, second and third light guides, respectively configured to generate a second expanded light of
(c) the second, fourth and sixth matched diffractive optical components are configured to outwardly couple the respective second expanded light as the outwardly coupled light in a third direction;
(d) the first direction, the second direction and the third direction are not parallel to each other
Device.
KR1020187007816A 2017-02-22 2018-02-22 light guide optical assembly Active KR102338472B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020217040074A KR102481569B1 (en) 2017-02-22 2018-02-22 Light guide optical assembly

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762461805P 2017-02-22 2017-02-22
US62/461,805 2017-02-22
PCT/IL2018/050205 WO2018154576A1 (en) 2017-02-22 2018-02-22 Light guide optical assembly

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217040074A Division KR102481569B1 (en) 2017-02-22 2018-02-22 Light guide optical assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190115404A KR20190115404A (en) 2019-10-11
KR102338472B1 true KR102338472B1 (en) 2021-12-14

Family

ID=63253130

Family Applications (6)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187007816A Active KR102338472B1 (en) 2017-02-22 2018-02-22 light guide optical assembly
KR1020247011037A Active KR102692944B1 (en) 2017-02-22 2018-02-22 Light guide optical assembly
KR1020247026142A Active KR102751421B1 (en) 2017-02-22 2018-02-22 Light guide optical assembly
KR1020227044922A Active KR102655450B1 (en) 2017-02-22 2018-02-22 Light guide optical assembly
KR1020217040074A Active KR102481569B1 (en) 2017-02-22 2018-02-22 Light guide optical assembly
KR1020257000034A Pending KR20250009011A (en) 2017-02-22 2018-02-22 Light guide optical assembly

Family Applications After (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020247011037A Active KR102692944B1 (en) 2017-02-22 2018-02-22 Light guide optical assembly
KR1020247026142A Active KR102751421B1 (en) 2017-02-22 2018-02-22 Light guide optical assembly
KR1020227044922A Active KR102655450B1 (en) 2017-02-22 2018-02-22 Light guide optical assembly
KR1020217040074A Active KR102481569B1 (en) 2017-02-22 2018-02-22 Light guide optical assembly
KR1020257000034A Pending KR20250009011A (en) 2017-02-22 2018-02-22 Light guide optical assembly

Country Status (8)

Country Link
US (6) US10302835B2 (en)
EP (1) EP3397998A4 (en)
JP (3) JP6980209B2 (en)
KR (6) KR102338472B1 (en)
CN (1) CN108738358B (en)
IL (3) IL292456B (en)
TW (1) TWI754010B (en)
WO (1) WO2018154576A1 (en)

Families Citing this family (101)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10073264B2 (en) 2007-08-03 2018-09-11 Lumus Ltd. Substrate-guide optical device
IL166799A (en) 2005-02-10 2014-09-30 Lumus Ltd Substrate-guided optical device utilizing beam splitters
US10261321B2 (en) 2005-11-08 2019-04-16 Lumus Ltd. Polarizing optical system
IL232197B (en) 2014-04-23 2018-04-30 Lumus Ltd Compact head-mounted display system
IL235642B (en) 2014-11-11 2021-08-31 Lumus Ltd Compact head-mounted display system protected by a hyperfine structure
IL237337B (en) 2015-02-19 2020-03-31 Amitai Yaakov Compact head-mounted display system having uniform image
US10571623B2 (en) * 2015-12-09 2020-02-25 Glotech, Inc. Multicolor transparent displays
KR102528646B1 (en) 2016-10-09 2023-05-03 루머스 리미티드 Aperture multiplier using a rectangular waveguide
JP6829482B2 (en) 2016-11-08 2021-02-10 ルムス エルティーディー. Optical guide device with optical cutoff end and its manufacturing method
US10371896B2 (en) 2016-12-22 2019-08-06 Magic Leap, Inc. Color separation in planar waveguides using dichroic filters
WO2018138714A1 (en) 2017-01-28 2018-08-02 Lumus Ltd. Augmented reality imaging system
KR102338472B1 (en) 2017-02-22 2021-12-14 루머스 리미티드 light guide optical assembly
CN117572644A (en) 2017-03-22 2024-02-20 鲁姆斯有限公司 Methods and optical systems for producing light guide optical elements
IL251645B (en) 2017-04-06 2018-08-30 Lumus Ltd Light-guide optical element and method of its manufacture
WO2019016813A1 (en) 2017-07-19 2019-01-24 Lumus Ltd. Lcos illumination via loe
WO2019064301A1 (en) 2017-09-29 2019-04-04 Lumus Ltd. Augmented reality display
JP7228584B2 (en) 2017-10-22 2023-02-24 ラマス リミテッド Head-mounted augmented reality device with optical bench
RU2020116190A (en) 2017-11-21 2021-12-22 Лумус Лтд. Optical aperture expander for head-mounted displays
CN111417883B (en) 2017-12-03 2022-06-17 鲁姆斯有限公司 Optical equipment alignment method
WO2019106636A1 (en) 2017-12-03 2019-06-06 Lumus Ltd. Optical device testing method and apparatus
US10506220B2 (en) 2018-01-02 2019-12-10 Lumus Ltd. Augmented reality displays with active alignment and corresponding methods
CA3068659A1 (en) 2018-01-02 2019-07-11 Lumus Ltd. Augmented reality displays with active alignment and corresponding methods
US10551544B2 (en) * 2018-01-21 2020-02-04 Lumus Ltd. Light-guide optical element with multiple-axis internal aperture expansion
US10572731B1 (en) * 2018-03-13 2020-02-25 Facebook Technologies, Llc Infrared transparent backlight device for eye tracking applications
IL277715B2 (en) 2018-04-08 2024-02-01 Lumus Ltd Characteristic of optical samples
CN112119346B (en) 2018-05-14 2022-08-19 鲁姆斯有限公司 Projector arrangement with subdivided optical aperture for a near-eye display and corresponding optical system
CN112119344B (en) 2018-05-17 2023-01-20 鲁姆斯有限公司 Near-eye display with overlapping projector assemblies
IL259518B2 (en) 2018-05-22 2023-04-01 Lumus Ltd Optical system and method for improvement of light field uniformity
MX2020012512A (en) 2018-05-23 2021-02-16 Lumus Ltd Optical system including light-guide optical element with partially-reflective internal surfaces.
KR102775254B1 (en) 2018-06-21 2025-02-28 루머스 리미티드 Measurement technique for refractive index non-uniformity between plates of a light-guide optical element
US11415812B2 (en) 2018-06-26 2022-08-16 Lumus Ltd. Compact collimating optical device and system
KR102786034B1 (en) 2018-07-16 2025-03-24 루머스 리미티드 Light guide optical elements using polarizing internal reflectors
CA3109796C (en) 2018-08-26 2024-02-20 Lumus Ltd. Reflection suppression in near eye displays
TWI827663B (en) * 2018-09-06 2024-01-01 以色列商魯姆斯有限公司 Near-eye display with laser diode illumination
WO2020049542A1 (en) * 2018-09-09 2020-03-12 Lumus Ltd. Optical systems including light-guide optical elements with two-dimensional expansion
TWM642752U (en) 2018-11-08 2023-06-21 以色列商魯姆斯有限公司 Light-guide display with reflector
CN112969955B (en) 2018-11-08 2023-05-26 鲁姆斯有限公司 Optical device and system with dichroic beam splitter color combiner
DE202019106214U1 (en) * 2018-11-11 2020-04-15 Lumus Ltd. Close-to-eye display with intermediate window
US10690831B2 (en) 2018-11-20 2020-06-23 Facebook Technologies, Llc Anisotropically formed diffraction grating device
JP7229275B2 (en) 2018-12-11 2023-02-27 富士フイルム株式会社 Cholesteric liquid crystal layer, method for forming cholesteric liquid crystal layer, laminate, light guide element, and image display device
JP7161934B2 (en) * 2018-12-21 2022-10-27 株式会社日立エルジーデータストレージ Video display device and video display system
US11314092B2 (en) * 2019-01-11 2022-04-26 Google Llc Systems, devices, and methods for light guide based wearable heads-up displays
KR20210113594A (en) 2019-01-15 2021-09-16 루머스 리미티드 How to fabricate a symmetric light guide optical element
CN113330348B (en) * 2019-01-24 2023-01-24 鲁姆斯有限公司 Optical system including an LOE with three-stage expansion
WO2020174433A1 (en) 2019-02-28 2020-09-03 Lumus Ltd. Compact collimated image projector
CN113557708B (en) 2019-03-12 2024-07-16 鲁姆斯有限公司 Image projector
CN110058410B (en) * 2019-03-20 2020-12-15 华为技术有限公司 Waveguide assembly and near-to-eye display device
CN216434536U (en) 2019-04-04 2022-05-03 鲁姆斯有限公司 Near-eye display
KR20210151782A (en) 2019-04-15 2021-12-14 루머스 리미티드 Method of manufacturing light-guided optical devices
EP3966623A1 (en) 2019-05-06 2022-03-16 Lumus Ltd. Transparent lightguide for viewing a scene and a near-eye display
TWI870420B (en) 2019-06-23 2025-01-21 以色列商魯姆斯有限公司 Display with foveated optical correction and method for displaying an image to an eye of a user
CA3137994A1 (en) 2019-06-27 2020-12-30 Lumus Ltd Apparatus and methods for eye tracking based on eye imaging via a light-guide optical element
KR102719374B1 (en) 2019-07-04 2024-10-17 루머스 리미티드 Image waveguide using symmetrical beam multiplication
WO2021009766A1 (en) 2019-07-18 2021-01-21 Lumus Ltd. Encapsulated light-guide optical element
US11774757B2 (en) * 2019-07-22 2023-10-03 Apple Inc. Optical module for head-mountable device
US11249235B2 (en) * 2019-08-12 2022-02-15 Himax Display, Inc. Light guide module and augmented reality apparatus having the same
CN113168019B (en) 2019-10-18 2023-11-03 谷歌有限责任公司 Diffractive optical element for large-field imaging
TWI858170B (en) 2019-10-23 2024-10-11 以色列商魯姆斯有限公司 Displays employing astigmatic optics and aberration compensation
CN114503009B (en) * 2019-11-06 2025-05-13 谷歌有限责任公司 Optical combiner with improved efficiency and uniformity
CN117943933A (en) 2019-11-25 2024-04-30 鲁姆斯有限公司 Adjustable mounting device and device comprising same
IL270991B (en) * 2019-11-27 2020-07-30 Lumus Ltd Lightguide optical element for polarization scrambling
AU2020395978A1 (en) 2019-12-05 2022-06-16 Lumus Ltd. Light-guide optical element employing complementary coated partial reflectors, and light-guide optical element having reduced light scattering
KR102663288B1 (en) * 2019-12-08 2024-05-03 루머스 리미티드 Optical system with small image projector
KR20220118445A (en) 2019-12-25 2022-08-25 루머스 리미티드 Optics and methods for eye tracking based on redirecting light from an eye using an optical arrangement associated with a light guide optical element
US11709363B1 (en) 2020-02-10 2023-07-25 Avegant Corp. Waveguide illumination of a spatial light modulator
GB2593214B (en) 2020-03-20 2022-06-08 Envisics Ltd A display device and system
CA3169875C (en) 2020-05-24 2023-07-04 Lumus Ltd Method of fabrication of compound light-guide optical elements
EP3916468A1 (en) * 2020-05-29 2021-12-01 Nokia Technologies Oy Optical apparatuses and methods
WO2022044006A1 (en) 2020-08-26 2022-03-03 Lumus Ltd. Generation of color images using white light as source
DE202021104723U1 (en) 2020-09-11 2021-10-18 Lumus Ltd. Image projector coupled to an optical light guide element
CN112130324A (en) * 2020-09-16 2020-12-25 谷东科技有限公司 Near-to-eye display optical coupler and near-to-eye display optical system
GB2599144B (en) * 2020-09-28 2023-05-24 Snap Inc Waveguide assembly
KR20230112611A (en) 2020-09-29 2023-07-27 아브간트 코포레이션 Structure to illuminate the display panel
EP4222416A4 (en) * 2020-10-01 2024-03-27 Lumus Ltd. COMPOUND OPTICAL LIGHT GUIDE ELEMENTS
US11737954B1 (en) 2020-10-06 2023-08-29 Verily Life Sciences Llc Network-connected containers having medication stored therein
KR102425375B1 (en) 2020-10-15 2022-07-27 주식회사 레티널 Compact type optical device for augmented reality having optical structure arranged in straight line and manufacturing method for optical means
CN116097151B (en) 2020-11-09 2024-04-09 鲁姆斯有限公司 Color Corrected Back Reflection in AR Systems
CN114815233B (en) * 2021-01-18 2023-06-27 宁波舜宇光电信息有限公司 Augmented reality display device
WO2022180634A1 (en) 2021-02-25 2022-09-01 Lumus Ltd. Optical aperture multipliers having a rectangular waveguide
EP4237903B1 (en) 2021-03-01 2024-09-04 Lumus Ltd. Optical system with compact coupling from a projector into a waveguide
JP7560706B2 (en) * 2021-05-19 2024-10-03 ルムス エルティーディー. Active Optical Engine
CN113219671A (en) * 2021-05-25 2021-08-06 深圳市光舟半导体技术有限公司 Optical device and display apparatus
CN117396792B (en) 2021-07-04 2025-02-25 鲁姆斯有限公司 Display with stacked light guide elements providing different portions of a field of view
US11841526B2 (en) 2021-07-04 2023-12-12 Lumus Ltd. Color shifted optical system for near-eye displays
CN113504604B (en) * 2021-08-04 2025-04-22 北京灵犀微光科技有限公司 Pupil dilation device and AR equipment
IL310952A (en) 2021-08-23 2024-04-01 Lumus Ltd Methods of fabrication of compound light-guide optical elements having embedded coupling-inreflectors
GB2610875B (en) * 2021-09-21 2024-08-28 Envisics Ltd Compact head-up display
GB2614027B (en) * 2021-09-21 2024-09-04 Envisics Ltd Compact head-up display
GB2610870B (en) * 2021-09-21 2024-09-04 Envisics Ltd Holographic system and pupil expander therefor
CN114167601B (en) * 2021-11-10 2022-11-18 北京灵犀微光科技有限公司 Triple pupil expanding device
CN114167600A (en) * 2021-11-10 2022-03-11 北京灵犀微光科技有限公司 Compact pupil expanding device
WO2023101934A1 (en) * 2021-12-02 2023-06-08 Google Llc Waveguides for displays constructed from a combination of flat and curved surfaces
US11741861B1 (en) 2022-02-08 2023-08-29 Lumus Ltd. Optical system including selectively activatable facets
KR20230135489A (en) * 2022-03-16 2023-09-25 엘지이노텍 주식회사 Light guide member with diffraction pattern
US12253694B2 (en) 2022-04-28 2025-03-18 Visera Technologies Company Ltd. Optical system
CN118511114A (en) 2022-05-04 2024-08-16 鲁姆斯有限公司 Modify the color and slope of the interlayer
KR102774699B1 (en) * 2022-07-04 2025-03-04 주식회사 레티널 Compact optical device for augmented reality having expanded eyebox
CN115903158B (en) * 2023-01-09 2023-08-11 江苏中天科技股份有限公司 Butterfly-shaped band-shaped optical cable
US12032195B1 (en) 2023-03-19 2024-07-09 Lumus Ltd. Optical aperture multipliers having a rectangular waveguide
WO2024263165A1 (en) * 2023-06-22 2024-12-26 Google Llc Augmented reality eyewear display using diffractive and reflective lightguides
IL304993A (en) * 2023-08-06 2025-03-01 Oorym Optics Ltd Compact display system having field-of-view magnification

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040233534A1 (en) 1999-06-16 2004-11-25 Hideyuki Nakanishi Diffractive optical element that polarizes light and an optical pickup using the same
US20060126182A1 (en) 2004-12-13 2006-06-15 Nokia Corporation General diffractive optics method for expanding an exit pupil
WO2006061927A1 (en) 2004-12-06 2006-06-15 Nikon Corporation Image display optical system, image display unit, lighting optical system, and liquid crystral display unit

Family Cites Families (395)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2748659A (en) 1951-02-26 1956-06-05 Jenaer Glaswerk Schott & Gen Light source, searchlight or the like for polarized light
US2746650A (en) 1952-09-11 1956-05-22 C V Machf H Vissers Machines for spreading artificial fertilizers and the like
US2886911A (en) 1953-07-23 1959-05-19 George K C Hardesty Duo-panel edge illumination system
US2795069A (en) 1956-02-07 1957-06-11 George K C Hardesty Laminated metal-plastic illuminable panel
DE1422172B1 (en) 1961-12-07 1970-11-12 Kopperschmidt & Co Carl W periscope
US3491245A (en) 1967-04-10 1970-01-20 George K C Hardesty Guided light display panel
DE2057827A1 (en) 1969-11-24 1971-06-03 Vickers Ltd Optical arrangement for flattening the image field
US3626394A (en) 1970-04-09 1971-12-07 Magnavox Co Magneto-optical system
US3667621A (en) 1970-10-20 1972-06-06 Wisconsin Foundry And Machine Fluid power system for a self-contained unloading unit
US3737212A (en) 1970-12-14 1973-06-05 Gen Electric Diffraction optics head up display
GB1377627A (en) 1971-09-01 1974-12-18 Rank Organisation Ltd Beam splitting prisms
CH563945A5 (en) 1971-10-20 1975-07-15 Balzers Patent Beteilig Ag
US3857109A (en) 1973-11-21 1974-12-24 Us Navy Longitudinally-pumped two-wavelength lasers
US3873209A (en) 1973-12-10 1975-03-25 Bell Telephone Labor Inc Measurement of thin films by optical waveguiding technique
FR2295436A1 (en) 1974-12-16 1976-07-16 Radiotechnique Compelec DIRECTIVE COUPLING DEVICE FOR MULTIMODES OPTICAL FIBERS
US3940204A (en) 1975-01-23 1976-02-24 Hughes Aircraft Company Optical display systems utilizing holographic lenses
US3969023A (en) 1975-03-06 1976-07-13 American Optical Corporation Method and apparatus for detecting layers of stress in lenses
GB1514977A (en) 1975-12-02 1978-06-21 Standard Telephones Cables Ltd Detecting oil in water
US4084883A (en) 1977-02-28 1978-04-18 The University Of Rochester Reflective polarization retarder and laser apparatus utilizing same
DE3000402A1 (en) 1979-01-19 1980-07-31 Smiths Industries Ltd DISPLAY DEVICE
US4355864A (en) 1980-03-26 1982-10-26 Sperry Corporation Magnetooptic switching devices
US4331387A (en) 1980-07-03 1982-05-25 Westinghouse Electric Corp. Electro-optical modulator for randomly polarized light
US4383740A (en) 1980-10-31 1983-05-17 Rediffusion Simulation Incorporated Infinity image visual display system
FR2496905A1 (en) 1980-12-24 1982-06-25 France Etat EPISCOPE WITH MULTIMODES REFLECTIONS
DE3266408D1 (en) 1981-10-14 1985-10-24 Gec Avionics Optical arrangements for head-up displays and night vision goggles
US4516828A (en) 1982-05-03 1985-05-14 General Motors Corporation Duplex communication on a single optical fiber
US4516628A (en) 1982-09-30 1985-05-14 Ward William F Heat recovery system and method
FR2562273B1 (en) 1984-03-27 1986-08-08 France Etat Armement DEVICE FOR OBSERVING THROUGH A WALL IN TWO OPPOSITE DIRECTIONS
US4715684A (en) 1984-06-20 1987-12-29 Hughes Aircraft Company Optical system for three color liquid crystal light valve image projection system
US4711512A (en) 1985-07-12 1987-12-08 Environmental Research Institute Of Michigan Compact head-up display
US4720189A (en) 1986-01-07 1988-01-19 Northern Telecom Limited Eye-position sensor
AT390677B (en) 1986-10-10 1990-06-11 Avl Verbrennungskraft Messtech SENSOR ELEMENT FOR DETERMINING SUBSTANCE CONCENTRATIONS
US4805988A (en) 1987-07-24 1989-02-21 Nelson Dones Personal video viewing device
US4798448A (en) 1988-02-16 1989-01-17 General Electric Company High efficiency illumination system for display devices
US4932743A (en) 1988-04-18 1990-06-12 Ricoh Company, Ltd. Optical waveguide device
GB2220081A (en) 1988-06-21 1989-12-28 Hall & Watts Defence Optics Lt Periscope apparatus
DE68909553T2 (en) 1988-10-21 1994-01-27 Thomson Csf Optical collimation system for a helmet view indicator.
FR2638242B1 (en) 1988-10-21 1991-09-20 Thomson Csf OPTICAL COLLIMATION SYSTEM, ESPECIALLY FOR A HELMET VISUAL
CN1043203A (en) 1988-12-02 1990-06-20 三井石油化学工业株式会社 Light output control method and device thereof
JPH02182447A (en) 1989-01-09 1990-07-17 Mitsubishi Electric Corp Dielectric multilayer reflecting film
US5880888A (en) 1989-01-23 1999-03-09 Hughes Aircraft Company Helmet mounted display system
US4978952A (en) 1989-02-24 1990-12-18 Collimated Displays Incorporated Flat screen color video display
FR2647556B1 (en) 1989-05-23 1993-10-29 Thomson Csf OPTICAL DEVICE FOR INTRODUCING A COLLIMATED IMAGE INTO THE VISUAL FIELD OF AN OBSERVER AND HELMET COMPRISING AT LEAST ONE SUCH DEVICE
JPH04219657A (en) 1990-04-13 1992-08-10 Ricoh Co Ltd Magneto-optical information recording and reproducing device and mode splitter
JPH04289531A (en) 1990-05-21 1992-10-14 Ricoh Co Ltd Optical information recording and reproducing device and prism coupler
US5157526A (en) 1990-07-06 1992-10-20 Hitachi, Ltd. Unabsorbing type polarizer, method for manufacturing the same, polarized light source using the same, and apparatus for liquid crystal display using the same
US5096520A (en) 1990-08-01 1992-03-17 Faris Sades M Method for producing high efficiency polarizing filters
JPH04159503A (en) 1990-10-24 1992-06-02 Ricoh Co Ltd Prism coupler
US5751480A (en) 1991-04-09 1998-05-12 Canon Kabushiki Kaisha Plate-like polarizing element, a polarizing conversion unit provided with the element, and a projector provided with the unit
FR2683918B1 (en) 1991-11-19 1994-09-09 Thomson Csf MATERIAL CONSTITUTING A RIFLE SCOPE AND WEAPON USING THE SAME.
US5367399A (en) 1992-02-13 1994-11-22 Holotek Ltd. Rotationally symmetric dual reflection optical beam scanner and system using same
US5383053A (en) 1992-04-07 1995-01-17 Hughes Aircraft Company Virtual image display having a high efficiency grid beamsplitter
US5301067A (en) 1992-05-06 1994-04-05 Plx Inc. High accuracy periscope assembly
US5231642A (en) 1992-05-08 1993-07-27 Spectra Diode Laboratories, Inc. Semiconductor ring and folded cavity lasers
US5369415A (en) 1992-06-29 1994-11-29 Motorola, Inc. Direct retinal scan display with planar imager
AU4709793A (en) 1992-08-13 1994-03-15 Meinrad Machler Spectroscopic systems for the analysis of small and very small quantities of substances
US6144347A (en) 1992-10-09 2000-11-07 Sony Corporation Head-mounted image display apparatus
US5537173A (en) 1992-10-23 1996-07-16 Olympus Optical Co., Ltd. Film winding detecting means for a camera including control means for controlling proper and accurate winding and rewinding of a film
IL103900A (en) 1992-11-26 1998-06-15 Electro Optics Ind Ltd Optical system
JP2777041B2 (en) 1993-02-12 1998-07-16 京セラ株式会社 Watch cover glass
WO1994019712A1 (en) 1993-02-26 1994-09-01 Yeda Research & Development Co., Ltd. Holographic optical devices
GB2278222A (en) 1993-05-20 1994-11-23 Sharp Kk Spatial light modulator
US5284417A (en) 1993-06-07 1994-02-08 Ford Motor Company Automotive fuel pump with regenerative turbine and long curved vapor channel
CA2173624C (en) 1993-10-07 2005-03-29 Gregory Lee Heacock Binocular head mounted display system
US5555329A (en) 1993-11-05 1996-09-10 Alliesignal Inc. Light directing optical structure
JPH07199236A (en) 1993-12-28 1995-08-04 Fujitsu Ltd Optical switch and optical distributor
US7262919B1 (en) 1994-06-13 2007-08-28 Canon Kabushiki Kaisha Head-up display device with curved optical surface having total reflection
FR2721872B1 (en) 1994-07-01 1996-08-02 Renault DEVICE FOR IMPROVING THE VISION OF A ROAD SCENE
JPH0824260A (en) 1994-07-18 1996-01-30 Olympus Optical Co Ltd Ultrasonic diagnostic apparatus
JPH0870782A (en) 1994-09-08 1996-03-19 Kanebo Foods Ltd Ice cream its preparation
JP3219943B2 (en) 1994-09-16 2001-10-15 株式会社東芝 Planar direct-view display device
JPH08114765A (en) 1994-10-15 1996-05-07 Fujitsu Ltd Polarization separation / conversion device, polarized illumination device and projection type display device using the same
US5650873A (en) 1995-01-30 1997-07-22 Lockheed Missiles & Space Company, Inc. Micropolarization apparatus
US5999836A (en) 1995-06-06 1999-12-07 Nelson; Robert S. Enhanced high resolution breast imaging device and method utilizing non-ionizing radiation of narrow spectral bandwidth
GB9521210D0 (en) 1995-10-17 1996-08-28 Barr & Stroud Ltd Display system
GB2306741A (en) 1995-10-24 1997-05-07 Sharp Kk Illuminator
WO1997018318A1 (en) 1995-11-13 1997-05-22 Takara Shuzo Co., Ltd. Method for gene introduction into target cells by retrovirus
JP2921480B2 (en) 1996-03-25 1999-07-19 日本電気株式会社 Method of starting maintenance mode in computer system
US6404550B1 (en) 1996-07-25 2002-06-11 Seiko Epson Corporation Optical element suitable for projection display apparatus
US5829854A (en) 1996-09-26 1998-11-03 Raychem Corporation Angled color dispersement and recombination prism
US5886822A (en) 1996-10-08 1999-03-23 The Microoptical Corporation Image combining system for eyeglasses and face masks
US6204974B1 (en) 1996-10-08 2001-03-20 The Microoptical Corporation Compact image display system for eyeglasses or other head-borne frames
JPH10133055A (en) 1996-10-31 1998-05-22 Sharp Corp Photocoupler and its production
US5724163A (en) 1996-11-12 1998-03-03 Yariv Ben-Yehuda Optical system for alternative or simultaneous direction of light originating from two scenes to the eye of a viewer
US5919601A (en) 1996-11-12 1999-07-06 Kodak Polychrome Graphics, Llc Radiation-sensitive compositions and printing plates
US6577411B1 (en) 1996-11-12 2003-06-10 Planop-Planar Optics Ltd. Optical system for alternative or simultaneous direction of light originating from two scenes to the eye of a viewer
JPH10160961A (en) 1996-12-03 1998-06-19 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Optical element
US5944964A (en) 1997-02-13 1999-08-31 Optical Coating Laboratory, Inc. Methods and apparatus for preparing low net stress multilayer thin film coatings
EP0867747A3 (en) 1997-03-25 1999-03-03 Sony Corporation Reflective display device
US6292296B1 (en) 1997-05-28 2001-09-18 Lg. Philips Lcd Co., Ltd. Large scale polarizer and polarizer system employing it
DE19725262C2 (en) 1997-06-13 1999-08-05 Vitaly Dr Lissotschenko Optical beam transformation device
DE69834539D1 (en) 1997-06-16 2006-06-22 Koninkl Philips Electronics Nv PROJECTION UNIT
US5883684A (en) 1997-06-19 1999-03-16 Three-Five Systems, Inc. Diffusively reflecting shield optically, coupled to backlit lightguide, containing LED's completely surrounded by the shield
US5896232A (en) 1997-08-07 1999-04-20 International Business Machines Corporation Highly efficient and compact frontlighting for polarization-based reflection light valves
RU2124746C1 (en) 1997-08-11 1999-01-10 Закрытое акционерное общество "Кванта Инвест" Dichroic polarizer
GB2329901A (en) 1997-09-30 1999-04-07 Reckitt & Colman Inc Acidic hard surface cleaning and disinfecting compositions
US6091548A (en) 1997-10-01 2000-07-18 Raytheon Company Optical system with two-stage aberration correction
CA2307877C (en) 1997-10-30 2005-08-30 The Microoptical Corporation Eyeglass interface system
CA2326767C (en) 1998-04-02 2009-06-23 Yeda Research And Development Co., Ltd. Holographic optical devices
US6222971B1 (en) 1998-07-17 2001-04-24 David Slobodin Small inlet optical panel and a method of making a small inlet optical panel
US6231992B1 (en) 1998-09-04 2001-05-15 Yazaki Corporation Partial reflector
JP2000155234A (en) 1998-11-24 2000-06-06 Nippon Electric Glass Co Ltd Capillary for optical fiber
JP2000187177A (en) 1998-12-22 2000-07-04 Olympus Optical Co Ltd Image display device
US20050024849A1 (en) 1999-02-23 2005-02-03 Parker Jeffery R. Methods of cutting or forming cavities in a substrate for use in making optical films, components or wave guides
EP1930764A1 (en) 1999-04-21 2008-06-11 3M Innovative Properties Company Optical systems for reflective LCD's
US6798579B2 (en) 1999-04-27 2004-09-28 Optical Products Development Corp. Real imaging system with reduced ghost imaging
JP3913407B2 (en) 1999-07-09 2007-05-09 株式会社リコー Refractive index distribution measuring apparatus and method
US20030063042A1 (en) 1999-07-29 2003-04-03 Asher A. Friesem Electronic utility devices incorporating a compact virtual image display
EP1272889A2 (en) 1999-10-14 2003-01-08 Stratos Product Development LLC Virtual imaging system
US6264328B1 (en) 1999-10-21 2001-07-24 University Of Rochester Wavefront sensor with off-axis illumination
JP2001141924A (en) 1999-11-16 2001-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Demultiplexing element and demultiplexing light receiving element
JP3828328B2 (en) 1999-12-28 2006-10-04 ローム株式会社 Head mounted display
US6421148B2 (en) 2000-01-07 2002-07-16 Honeywell International Inc. Volume holographic diffusers
DE60144542D1 (en) 2000-01-28 2011-06-09 Seiko Epson Corp Light-reflecting polarizer and projector with it
US6789910B2 (en) 2000-04-12 2004-09-14 Semiconductor Energy Laboratory, Co., Ltd. Illumination apparatus
JP2001311904A (en) 2000-04-28 2001-11-09 Canon Inc Device and system for image display
US6362861B1 (en) 2000-05-02 2002-03-26 Agilent Technologies, Inc. Microdisplay system
US6818363B2 (en) 2000-05-16 2004-11-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Aqueous dispersions for color imaging
IL136248A (en) 2000-05-21 2004-08-31 Elop Electrooptics Ind Ltd System and method for varying the transmittance of light through a media
AU5664401A (en) 2000-06-05 2001-12-17 Lumus Ltd Substrate-guided optical beam expander
US6307612B1 (en) 2000-06-08 2001-10-23 Three-Five Systems, Inc. Liquid crystal display element having a precisely controlled cell gap and method of making same
US6324330B1 (en) 2000-07-10 2001-11-27 Ultratech Stepper, Inc. Folded light tunnel apparatus and method
KR100514011B1 (en) 2000-07-24 2005-09-13 미츠비시 레이온 가부시키가이샤 Surface illuminant device and prism sheet used therefor
KR100388819B1 (en) 2000-07-31 2003-06-25 주식회사 대양이앤씨 Optical System for Head Mount Display
US6490104B1 (en) * 2000-09-15 2002-12-03 Three-Five Systems, Inc. Illumination system for a micro display
US6542307B2 (en) 2000-10-20 2003-04-01 Three-Five Systems, Inc. Compact near-eye illumination system
US6547416B2 (en) 2000-12-21 2003-04-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Faceted multi-chip package to provide a beam of uniform white light from multiple monochrome LEDs
GB0108838D0 (en) 2001-04-07 2001-05-30 Cambridge 3D Display Ltd Far field display
JP4772204B2 (en) 2001-04-13 2011-09-14 オリンパス株式会社 Observation optical system
KR100813943B1 (en) 2001-04-30 2008-03-14 삼성전자주식회사 Composite Reflective Prism and Optical Pick-up Device
GB2375188B (en) 2001-04-30 2004-07-21 Samsung Electronics Co Ltd Wearable Display Apparatus with Waveguide Having Diagonally Cut End Face
GB0112871D0 (en) 2001-05-26 2001-07-18 Thales Optics Ltd Improved optical device
US20020186179A1 (en) 2001-06-07 2002-12-12 Knowles Gary R. Optical display device
US6672721B2 (en) 2001-06-11 2004-01-06 3M Innovative Properties Company Projection system having low astigmatism
US6690513B2 (en) 2001-07-03 2004-02-10 Jds Uniphase Corporation Rhomb interleaver
US6791760B2 (en) 2001-07-24 2004-09-14 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Planar diffractive relay
US6927694B1 (en) 2001-08-20 2005-08-09 Research Foundation Of The University Of Central Florida Algorithm for monitoring head/eye motion for driver alertness with one camera
US6556282B2 (en) 2001-09-04 2003-04-29 Rosemount Aerospace, Inc. Combined LOAS and LIDAR system
EP1433160A1 (en) 2001-09-07 2004-06-30 The Microoptical Corporation Light weight, compact, remountable face-supported electronic display
DE10150656C2 (en) 2001-10-13 2003-10-02 Schott Glas Reflector for a high pressure gas discharge lamp
US6775432B2 (en) 2001-10-19 2004-08-10 Santanu Basu Method and apparatus for optical wavelength demultiplexing, multiplexing and routing
JP2003140081A (en) 2001-11-06 2003-05-14 Nikon Corp Hologram combiner optical system
US7393406B2 (en) 2001-11-13 2008-07-01 Brown Paul W In situ formation of chloride sequestering compounds
JP2003149643A (en) 2001-11-16 2003-05-21 Goyo Paper Working Co Ltd Front light for liquid crystal display
FR2834799B1 (en) 2002-01-11 2004-04-16 Essilor Int OPHTHALMIC LENS WITH PROJECTION INSERT
HRP20020044B1 (en) 2002-01-16 2008-11-30 Mara-Institut D.O.O. Indirectly prestressed, concrete, roof-ceiling construction with flat soffit
IL148804A (en) 2002-03-21 2007-02-11 Yaacov Amitai Optical device
DE10216169A1 (en) 2002-04-12 2003-10-30 Zeiss Carl Jena Gmbh Arrangement for the polarization of light
US20070165192A1 (en) 2006-01-13 2007-07-19 Silicon Optix Inc. Reduced field angle projection display system
ITTO20020625A1 (en) 2002-07-17 2004-01-19 Fiat Ricerche LIGHT GUIDE FOR "HEAD-MOUNTED" OR "HEAD-UP" TYPE DISPLAY DEVICES
JP4111074B2 (en) 2002-08-20 2008-07-02 セイコーエプソン株式会社 projector
EP1418459A1 (en) 2002-11-08 2004-05-12 3M Innovative Properties Company Optical device comprising cubo-octahedral polyhedron as light flux splitter or light diffusing element
US20050174641A1 (en) 2002-11-26 2005-08-11 Jds Uniphase Corporation Polarization conversion light integrator
US20090190890A1 (en) 2002-12-19 2009-07-30 Freeland Riley S Fiber optic cable having a dry insert and methods of making the same
US7175304B2 (en) 2003-01-30 2007-02-13 Touchsensor Technologies, Llc Integrated low profile display
US7205960B2 (en) 2003-02-19 2007-04-17 Mirage Innovations Ltd. Chromatic planar optic display system
US20040199053A1 (en) 2003-04-01 2004-10-07 Scimed Life Systems, Inc. Autosteering vision endoscope
EP1465047A1 (en) 2003-04-03 2004-10-06 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Method for presenting menu buttons
DE10319274A1 (en) 2003-04-29 2004-12-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh light source
US7206133B2 (en) 2003-05-22 2007-04-17 Optical Research Associates Light distribution apparatus and methods for illuminating optical systems
US7379651B2 (en) 2003-06-10 2008-05-27 Abu-Ageel Nayef M Method and apparatus for reducing laser speckle
US7298940B2 (en) 2003-06-10 2007-11-20 Abu-Ageel Nayef M Illumination system and display system employing same
US7475992B2 (en) 2003-06-10 2009-01-13 Abu-Ageel Nayef M Light recycler and color display system including same
EP1639394A2 (en) 2003-06-10 2006-03-29 Elop Electro-Optics Industries Ltd. Method and system for displaying an informative image against a background image
US7400447B2 (en) 2003-09-03 2008-07-15 Canon Kabushiki Kaisha Stereoscopic image display device
IL157836A (en) 2003-09-10 2009-08-03 Yaakov Amitai Optical devices particularly for remote viewing applications
IL157837A (en) 2003-09-10 2012-12-31 Yaakov Amitai Substrate-guided optical device particularly for three-dimensional displays
IL157838A (en) 2003-09-10 2013-05-30 Yaakov Amitai High brightness optical device
JP2005084522A (en) 2003-09-10 2005-03-31 Nikon Corp Combiner optical system
KR20050037085A (en) 2003-10-17 2005-04-21 삼성전자주식회사 Light tunnel, illuminating device and projector adopting the same
US7430355B2 (en) 2003-12-08 2008-09-30 University Of Cincinnati Light emissive signage devices based on lightwave coupling
US7101063B2 (en) 2004-02-05 2006-09-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Systems and methods for integrating light
JP2005227339A (en) 2004-02-10 2005-08-25 Seiko Epson Corp Light source device, light source device manufacturing method, and projector
JP2005308717A (en) 2004-03-23 2005-11-04 Shin Etsu Chem Co Ltd Method and instrument for measuring noncircularity of core part in optical fiber base material
CN100410727C (en) 2004-03-29 2008-08-13 索尼株式会社 Optical device and virtual image display device
CN102068237A (en) 2004-04-01 2011-05-25 威廉·C·托奇 Systems and methods for monitoring eye movement, systems and methods for controlling computing devices
JP4609160B2 (en) 2004-05-17 2011-01-12 株式会社ニコン Optical element, combiner optical system, and information display device
WO2005111669A1 (en) 2004-05-17 2005-11-24 Nikon Corporation Optical element, combiner optical system, and image display unit
TWI282017B (en) 2004-05-28 2007-06-01 Epistar Corp Planar light device
IL162573A (en) 2004-06-17 2013-05-30 Lumus Ltd Substrate-guided optical device with very wide aperture
IL162572A (en) 2004-06-17 2013-02-28 Lumus Ltd High brightness optical device
WO2006001254A1 (en) 2004-06-29 2006-01-05 Nikon Corporation Image combiner and image display device
IL163361A (en) * 2004-08-05 2011-06-30 Lumus Ltd Optical device for light coupling into a guiding substrate
US7329982B2 (en) 2004-10-29 2008-02-12 3M Innovative Properties Company LED package with non-bonded optical element
JP2006145644A (en) 2004-11-17 2006-06-08 Hitachi Ltd Polarization separator and projection display device using the same
US7413328B2 (en) 2004-12-30 2008-08-19 Honeywell International Inc. Remotely coupled hybrid HUD backlight
IL166799A (en) 2005-02-10 2014-09-30 Lumus Ltd Substrate-guided optical device utilizing beam splitters
US10073264B2 (en) 2007-08-03 2018-09-11 Lumus Ltd. Substrate-guide optical device
US7751122B2 (en) 2005-02-10 2010-07-06 Lumus Ltd. Substrate-guided optical device particularly for vision enhanced optical systems
EP1849033B1 (en) 2005-02-10 2019-06-19 Lumus Ltd Substrate-guided optical device utilizing thin transparent layer
EP1848966A1 (en) 2005-02-17 2007-10-31 Lumus Ltd Personal navigation system
WO2006098097A1 (en) 2005-03-14 2006-09-21 Nikon Corporation Image display optical system and image display
US7573640B2 (en) * 2005-04-04 2009-08-11 Mirage Innovations Ltd. Multi-plane optical apparatus
US8187481B1 (en) 2005-05-05 2012-05-29 Coho Holdings, Llc Random texture anti-reflection optical surface treatment
US7405881B2 (en) 2005-05-30 2008-07-29 Konica Minolta Holdings, Inc. Image display apparatus and head mount display
US8718437B2 (en) 2006-03-07 2014-05-06 Qd Vision, Inc. Compositions, optical component, system including an optical component, devices, and other products
CN101203802B (en) 2005-06-20 2010-05-19 松下电器产业株式会社 Two-dimensional image display device, lighting source and exposure lighting device
JP5030134B2 (en) 2005-08-18 2012-09-19 株式会社リコー Polarization conversion element, polarization conversion optical system, and image projection apparatus
US7434940B2 (en) 2005-09-06 2008-10-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Light coupling system and method
EP1922580B1 (en) * 2005-09-07 2009-11-04 BAE Systems PLC A projection display with a rod-like, rectangular cross-section waveguide and a plate-like waveguide, each of them having a diffraction grating
EP1922579B1 (en) 2005-09-07 2015-08-19 BAE Systems PLC A projection display with two plate-like, co-planar waveguides including gratings
US10261321B2 (en) 2005-11-08 2019-04-16 Lumus Ltd. Polarizing optical system
IL171820A (en) 2005-11-08 2014-04-30 Lumus Ltd Polarizing optical device for light coupling
US7710655B2 (en) 2005-11-21 2010-05-04 Microvision, Inc. Display with image-guiding substrate
TWI297817B (en) 2005-12-30 2008-06-11 Ind Tech Res Inst System and mehtod for recording and reproducing holographic storage which has tracking servo projection
IL173715A0 (en) 2006-02-14 2007-03-08 Lumus Ltd Substrate-guided imaging lens
JP2007219106A (en) * 2006-02-16 2007-08-30 Konica Minolta Holdings Inc Optical device for expanding diameter of luminous flux, video display device and head mount display
IL174170A (en) 2006-03-08 2015-02-26 Abraham Aharoni Device and method for binocular alignment
CN200941530Y (en) 2006-08-08 2007-08-29 牛建民 Semiconductor laser speckle generator
IL177618A (en) 2006-08-22 2015-02-26 Lumus Ltd Substrate- guided optical device
US20090275157A1 (en) 2006-10-02 2009-11-05 Illumitex, Inc. Optical device shaping
US20080151375A1 (en) 2006-12-26 2008-06-26 Ching-Bin Lin Light guide means as dually effected by light concentrating and light diffusing
JP5191771B2 (en) 2007-04-04 2013-05-08 パナソニック株式会社 Surface illumination device and liquid crystal display device using the same
EP2142953B1 (en) 2007-04-22 2019-06-05 Lumus Ltd A collimating optical device and system
US8139944B2 (en) 2007-05-08 2012-03-20 The Boeing Company Method and apparatus for clearing an optical channel
IL183637A (en) 2007-06-04 2013-06-27 Zvi Lapidot Distributed head-mounted display
EP2153266B1 (en) * 2007-06-04 2020-03-11 Magic Leap, Inc. A diffractive beam expander and a virtual display based on a diffractive beam expander
JP5031452B2 (en) 2007-06-20 2012-09-19 キヤノン株式会社 Image observation apparatus and image observation system
US20090010023A1 (en) 2007-07-05 2009-01-08 I2Ic Corporation Light source having transparent layers
US7589901B2 (en) 2007-07-10 2009-09-15 Microvision, Inc. Substrate-guided relays for use with scanned beam light sources
JP2009065048A (en) * 2007-09-07 2009-03-26 Rohm Co Ltd Semiconductor light-emitting element and method of manufacturing the same
JP2009128565A (en) 2007-11-22 2009-06-11 Toshiba Corp Display device, display method and head-up display
FR2925171B1 (en) 2007-12-13 2010-04-16 Optinvent OPTICAL GUIDE AND OPTICAL SYSTEM OF EYE VISION
US20090165017A1 (en) 2007-12-24 2009-06-25 Yahoo! Inc. Stateless proportionally consistent addressing
WO2009127849A1 (en) 2008-04-14 2009-10-22 Bae Systems Plc Improvements in or relating to waveguides
JP2010044172A (en) 2008-08-11 2010-02-25 Sony Corp Virtual image display device
US8414304B2 (en) 2008-08-19 2013-04-09 Plextronics, Inc. Organic light emitting diode lighting devices
US8358266B2 (en) 2008-09-02 2013-01-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light turning device with prismatic light turning features
JP2010060770A (en) 2008-09-03 2010-03-18 Epson Toyocom Corp Optical article and method for manufacturing optical article
EP2329302B1 (en) 2008-09-16 2019-11-06 BAE Systems PLC Improvements in or relating to waveguides
US7949214B2 (en) 2008-11-06 2011-05-24 Microvision, Inc. Substrate guided relay with pupil expanding input coupler
WO2010059566A1 (en) 2008-11-19 2010-05-27 3M Innovative Properties Company Multilayer optical film with output confinement in both polar and azimuthal directions and related constructions
US7949252B1 (en) 2008-12-11 2011-05-24 Adobe Systems Incorporated Plenoptic camera with large depth of field
US8317352B2 (en) 2008-12-11 2012-11-27 Robert Saccomanno Non-invasive injection of light into a transparent substrate, such as a window pane through its face
EP2373924B2 (en) * 2008-12-12 2022-01-05 BAE Systems PLC Improvements in or relating to waveguides
JP2010139949A (en) * 2008-12-15 2010-06-24 Osaka Univ Wavelength selective mirror
JP2010170606A (en) 2009-01-21 2010-08-05 Fujinon Corp Method of manufacturing prism assembly
US20100202129A1 (en) 2009-01-21 2010-08-12 Abu-Ageel Nayef M Illumination system utilizing wavelength conversion materials and light recycling
JP5133925B2 (en) 2009-03-25 2013-01-30 オリンパス株式会社 Head-mounted image display device
US8873912B2 (en) 2009-04-08 2014-10-28 International Business Machines Corporation Optical waveguide with embedded light-reflecting feature and method for fabricating the same
US9256007B2 (en) 2009-04-21 2016-02-09 Svv Technology Innovations, Inc. Light collection and illumination systems employing planar waveguide
US9335604B2 (en) * 2013-12-11 2016-05-10 Milan Momcilo Popovich Holographic waveguide display
US20100291489A1 (en) 2009-05-15 2010-11-18 Api Nanofabrication And Research Corp. Exposure methods for forming patterned layers and apparatus for performing the same
JP2010266787A (en) 2009-05-18 2010-11-25 Canon Inc Image display apparatus
CN102449373A (en) 2009-05-28 2012-05-09 皇家飞利浦电子股份有限公司 Illumination device with an envelope enclosing a light source
JP2011039490A (en) 2009-07-17 2011-02-24 Sony Corp Image display device, head-mounted display, and light beam extending device
US8730183B2 (en) 2009-09-03 2014-05-20 Obscura Digital Large scale multi-user, multi-touch system
TW201115231A (en) 2009-10-28 2011-05-01 Coretronic Corp Backlight module
JP2011199672A (en) 2010-03-19 2011-10-06 Seiko Instruments Inc Glass substrate bonding method, glass assembly, package manufacturing method, package, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic device, and radio-controlled timepiece
JP5499854B2 (en) 2010-04-08 2014-05-21 ソニー株式会社 Optical position adjustment method for head mounted display
CN103038568A (en) 2010-04-16 2013-04-10 弗莱克斯照明第二有限责任公司 Front illumination device comprising a film-based lightguide
US9028123B2 (en) * 2010-04-16 2015-05-12 Flex Lighting Ii, Llc Display illumination device with a film-based lightguide having stacked incident surfaces
US9244277B2 (en) 2010-04-30 2016-01-26 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Wide angle and high resolution tiled head-mounted display device
JP5471986B2 (en) 2010-09-07 2014-04-16 株式会社島津製作所 Optical component and display device using the same
US8649099B2 (en) 2010-09-13 2014-02-11 Vuzix Corporation Prismatic multiple waveguide for near-eye display
US9632315B2 (en) 2010-10-21 2017-04-25 Lockheed Martin Corporation Head-mounted display apparatus employing one or more fresnel lenses
US8743464B1 (en) 2010-11-03 2014-06-03 Google Inc. Waveguide with embedded mirrors
US8666208B1 (en) 2010-11-05 2014-03-04 Google Inc. Moldable waveguide with embedded micro structures
JP5855117B2 (en) 2010-11-08 2016-02-09 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Lighting converter
JP2012123936A (en) 2010-12-06 2012-06-28 Omron Corp Plane light source device, and three-dimensional display device
JP5645631B2 (en) 2010-12-13 2014-12-24 三菱電機株式会社 Wavelength monitor, optical module, and wavelength monitoring method
KR101876944B1 (en) 2010-12-22 2018-08-09 시리얼 테크놀로지즈 에스.에이. Combined light modulation device for tracking users
US8939579B2 (en) 2011-01-28 2015-01-27 Light Prescriptions Innovators, Llc Autofocusing eyewear, especially for presbyopia correction
JP5747538B2 (en) 2011-02-04 2015-07-15 セイコーエプソン株式会社 Virtual image display device
JP5703876B2 (en) 2011-03-18 2015-04-22 セイコーエプソン株式会社 Light guide plate, virtual image display device including the same, and method for manufacturing light guide plate
CN103562530A (en) 2011-03-31 2014-02-05 丰田自动车株式会社 Control device for internal combustion engine and vehicle equipped with same
US8608328B2 (en) 2011-05-06 2013-12-17 Teledyne Technologies Incorporated Light source with secondary emitter conversion element
JP2012252091A (en) 2011-06-01 2012-12-20 Sony Corp Display apparatus
US9595009B2 (en) 2011-06-29 2017-03-14 International Business Machines Corporation Code reviewer selection in a distributed software development environment
US8471967B2 (en) 2011-07-15 2013-06-25 Google Inc. Eyepiece for near-to-eye display with multi-reflectors
US8639073B2 (en) 2011-07-19 2014-01-28 Teraxion Inc. Fiber coupling technique on a waveguide
US8472119B1 (en) 2011-08-12 2013-06-25 Google Inc. Image waveguide having a bend
CN103946732B (en) 2011-09-26 2019-06-14 微软技术许可有限责任公司 Video based on the sensor input to perspective, near-eye display shows modification
WO2013048781A2 (en) 2011-09-28 2013-04-04 Rambus Inc. Laser micromachining optical elements in a substrate
JP6119091B2 (en) 2011-09-30 2017-04-26 セイコーエプソン株式会社 Virtual image display device
JP5826597B2 (en) 2011-10-31 2015-12-02 シャープ株式会社 Simulated solar irradiation device
US9046241B2 (en) 2011-11-12 2015-06-02 Jingqun Xi High efficiency directional light source using lens optics
JP5879973B2 (en) 2011-11-30 2016-03-08 ソニー株式会社 Light reflecting member, light beam extending device, image display device, and optical device
FR2983976B1 (en) 2011-12-13 2017-10-20 Optinvent OPTICAL GUIDE WITH OVERLAY GUIDE ELEMENTS AND METHOD OF MANUFACTURE
US10030846B2 (en) 2012-02-14 2018-07-24 Svv Technology Innovations, Inc. Face-lit waveguide illumination systems
US8665178B1 (en) 2012-03-01 2014-03-04 Google, Inc. Partially-reflective waveguide stack and heads-up display using same
US8848289B2 (en) * 2012-03-15 2014-09-30 Google Inc. Near-to-eye display with diffractive lens
US9274338B2 (en) * 2012-03-21 2016-03-01 Microsoft Technology Licensing, Llc Increasing field of view of reflective waveguide
US8736963B2 (en) 2012-03-21 2014-05-27 Microsoft Corporation Two-dimensional exit-pupil expansion
US9523852B1 (en) * 2012-03-28 2016-12-20 Rockwell Collins, Inc. Micro collimator system and method for a head up display (HUD)
CN106125308B (en) 2012-04-25 2019-10-25 罗克韦尔柯林斯公司 Device and method for displaying images
IL219907A (en) 2012-05-21 2017-08-31 Lumus Ltd Head-mounted display eyeball tracker integrated system
CN104582639A (en) 2012-05-29 2015-04-29 Nlt-脊椎有限公司 Laterally deflectable implant
US20130321432A1 (en) 2012-06-01 2013-12-05 QUALCOMM MEMES Technologies, Inc. Light guide with embedded fresnel reflectors
US9671566B2 (en) 2012-06-11 2017-06-06 Magic Leap, Inc. Planar waveguide apparatus with diffraction element(s) and system employing same
WO2013188464A1 (en) 2012-06-11 2013-12-19 Magic Leap, Inc. Multiple depth plane three-dimensional display using a wave guide reflector array projector
US9250409B2 (en) 2012-07-02 2016-02-02 Corning Cable Systems Llc Fiber-optic-module trays and drawers for fiber-optic equipment
TWI522690B (en) 2012-07-26 2016-02-21 揚昇照明股份有限公司 Hybrid light guide plate and display device
US9151950B2 (en) 2012-08-07 2015-10-06 Cisco Technology, Inc. Lid design to seal optical components of a transceiver module
US8913324B2 (en) * 2012-08-07 2014-12-16 Nokia Corporation Display illumination light guide
US9860443B2 (en) 2012-08-20 2018-01-02 The Regents Of The University Of California Monocentric lens designs and associated imaging systems having wide field of view and high resolution
CN102928981B (en) * 2012-11-14 2016-08-03 中航华东光电有限公司 Optical system of holographic optical waveguide helmet display
US9933684B2 (en) * 2012-11-16 2018-04-03 Rockwell Collins, Inc. Transparent waveguide display providing upper and lower fields of view having a specific light output aperture configuration
JP2014109717A (en) 2012-12-03 2014-06-12 Samsung R&D Institute Japan Co Ltd Light guide unit and image display device
FR2999301B1 (en) 2012-12-12 2015-01-09 Thales Sa OPTICAL GUIDE OF COLLIMATE IMAGES WITH OPTICAL BEAM DEDOLDER AND OPTICAL DEVICE THEREFOR
US8947783B2 (en) 2013-01-02 2015-02-03 Google Inc. Optical combiner for near-eye display
JP6065630B2 (en) 2013-02-13 2017-01-25 セイコーエプソン株式会社 Virtual image display device
US9946069B2 (en) 2013-03-28 2018-04-17 Bae Systems Plc Displays
JP6225474B2 (en) * 2013-05-14 2017-11-08 セイコーエプソン株式会社 Display device
DE102013106392B4 (en) 2013-06-19 2017-06-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Process for producing an antireflection coating
US8913865B1 (en) 2013-06-27 2014-12-16 Microsoft Corporation Waveguide including light turning gaps
CN105358906A (en) 2013-07-02 2016-02-24 3M创新有限公司 Flat light guide
TW201502607A (en) 2013-07-04 2015-01-16 Era Optoelectronics Inc Structure for guiding light into guide light plate to conduct total internal reflection
US20160020965A1 (en) 2013-08-07 2016-01-21 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for dynamic monitoring condition control
CN105723530B (en) 2013-09-12 2019-07-16 夸克星有限责任公司 Light emitting device and lighting device integrating the same
US20150081313A1 (en) 2013-09-16 2015-03-19 Sunedison Llc Methods and systems for photovoltaic site installation, commissioining, and provisioning
DE102013219625B3 (en) * 2013-09-27 2015-01-22 Carl Zeiss Ag Spectacle lens for a display device which can be placed on the head of a user and generates an image, and a display device with such a spectacle lens
JP6225657B2 (en) 2013-11-15 2017-11-08 セイコーエプソン株式会社 OPTICAL ELEMENT, IMAGE DISPLAY DEVICE, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
CN107329260B (en) 2013-11-27 2021-07-16 奇跃公司 Virtual and Augmented Reality Systems and Methods
JP6287131B2 (en) 2013-12-02 2018-03-07 セイコーエプソン株式会社 Virtual image display device
EP2887120A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-24 BAE Systems PLC Improvements in and relating to waveguides
US9474902B2 (en) 2013-12-31 2016-10-25 Nano Retina Ltd. Wearable apparatus for delivery of power to a retinal prosthesis
US9423552B2 (en) 2014-02-24 2016-08-23 Google Inc. Lightguide device with outcoupling structures
CN103837988B (en) 2014-03-05 2017-01-18 杭州科汀光学技术有限公司 Minitype near-to-eye display optical system
US9311525B2 (en) 2014-03-19 2016-04-12 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for establishing connection between electronic devices
JP6442149B2 (en) * 2014-03-27 2018-12-19 オリンパス株式会社 Image display device
CN104950437B (en) 2014-03-31 2018-04-27 联想(北京)有限公司 Display device and electronic equipment
JP6287487B2 (en) * 2014-03-31 2018-03-07 セイコーエプソン株式会社 Optical device, image projection apparatus, and electronic apparatus
CN103885184B (en) * 2014-04-10 2016-04-27 北京理工大学 A kind of projection slab guide Helmet Mounted Display
DE102014207490B3 (en) 2014-04-17 2015-07-02 Carl Zeiss Ag Spectacle lens for a display device to be placed on the head of a user and an image-generating display device and display device with such a spectacle lens
IL232197B (en) 2014-04-23 2018-04-30 Lumus Ltd Compact head-mounted display system
US9766459B2 (en) 2014-04-25 2017-09-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Display devices with dimming panels
US9915823B1 (en) * 2014-05-06 2018-03-13 Google Llc Lightguide optical combiner for head wearable display
JP6746282B2 (en) 2014-07-09 2020-08-26 恵和株式会社 Optical sheet, edge light type backlight unit, and method for manufacturing optical sheet
JP6863896B2 (en) 2014-09-29 2021-04-21 マジック リープ,インコーポレイティド Structure and method to output light of different wavelengths from the waveguide
US9366869B2 (en) * 2014-11-10 2016-06-14 Google Inc. Thin curved eyepiece for see-through head wearable display
IL235642B (en) 2014-11-11 2021-08-31 Lumus Ltd Compact head-mounted display system protected by a hyperfine structure
IL236491B (en) 2014-12-25 2020-11-30 Lumus Ltd A method for fabricating substrate-guided optical device
IL236490B (en) 2014-12-25 2021-10-31 Lumus Ltd Optical component on a conductive substrate
CN108196369B (en) * 2015-01-06 2020-12-04 华为技术有限公司 Near-eye display
US10690813B2 (en) 2015-01-21 2020-06-23 Tesseland Llc Imaging optics adapted to the human eye resolution
US9891514B2 (en) 2015-01-30 2018-02-13 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light source apparatus and projection display apparatus
WO2016120669A1 (en) 2015-01-30 2016-08-04 Arcelormittal Method for the production of a coated metal sheet, comprising the application of an aqueous solution containing an amino acid, and associated use in order to improve corrosion resistance
CN104656259B (en) * 2015-02-05 2017-04-05 上海理湃光晶技术有限公司 The conjugation arrowband three primary colours nearly optics of the eye display device of volume holographic grating waveguide staggeredly
US20160234485A1 (en) * 2015-02-09 2016-08-11 Steven John Robbins Display System
US9632226B2 (en) * 2015-02-12 2017-04-25 Digilens Inc. Waveguide grating device
IL237337B (en) 2015-02-19 2020-03-31 Amitai Yaakov Compact head-mounted display system having uniform image
EP3062142B1 (en) 2015-02-26 2018-10-03 Nokia Technologies OY Apparatus for a near-eye display
EP3286599A4 (en) 2015-04-22 2018-12-19 eSIGHT CORP. Methods and devices for optical aberration correction
JP6820107B2 (en) 2015-05-04 2021-01-27 マジック リープ, インコーポレイテッドMagic Leap,Inc. Separated pupil optical system for virtual and augmented reality and methods of displaying images using it
TWI587004B (en) 2015-06-18 2017-06-11 中強光電股份有限公司 Image display apparatus
US9910276B2 (en) 2015-06-30 2018-03-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Diffractive optical elements with graded edges
CA2991644C (en) 2015-07-06 2022-03-01 Frank Jones Methods and devices for demountable head mounted displays
US10007117B2 (en) * 2015-09-10 2018-06-26 Vuzix Corporation Imaging light guide with reflective turning array
CN108139587A (en) 2015-10-05 2018-06-08 奇跃公司 Microlens collimator for scanning optical fiber in virtual/augmented reality system
CN108474737B (en) 2015-11-04 2021-04-06 奇跃公司 Light field display metrics
US10345594B2 (en) 2015-12-18 2019-07-09 Ostendo Technologies, Inc. Systems and methods for augmented near-eye wearable displays
US11262564B2 (en) 2016-01-18 2022-03-01 Shimadzu Corporation Optical element, display device using same, and photoreceptor device
KR102663749B1 (en) 2016-02-17 2024-05-08 삼성전자주식회사 Optical lens assembly and apparatus having the same and method of forming an image
US10473933B2 (en) 2016-02-19 2019-11-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Waveguide pupil relay
TW201732373A (en) 2016-02-24 2017-09-16 Omron Tateisi Electronics Co Display device
US10302957B2 (en) 2016-02-24 2019-05-28 Magic Leap, Inc. Polarizing beam splitter with low light leakage
WO2017147390A1 (en) 2016-02-25 2017-08-31 Molex, Llc Waveguide termination module and method of termination
CN205787362U (en) 2016-02-26 2016-12-07 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 Optical waveguide components, two-dimensional expansion fiber waveguide device, head-up display and illuminator
US20170255012A1 (en) 2016-03-04 2017-09-07 Sharp Kabushiki Kaisha Head mounted display using spatial light modulator to move the viewing zone
CN107167919B (en) 2016-03-07 2021-08-03 精工爱普生株式会社 Light guide device and virtual image display device
CN205485073U (en) * 2016-03-07 2016-08-17 成都理想境界科技有限公司 Near -to -eye display system and wear display device
JP6677036B2 (en) 2016-03-23 2020-04-08 セイコーエプソン株式会社 Image display device and optical element
CN107290816B (en) 2016-03-30 2020-04-24 中强光电股份有限公司 Optical waveguide element and head-mounted display device having the same
US20170343810A1 (en) 2016-05-24 2017-11-30 Osterhout Group, Inc. Pre-assembled solid optical assembly for head worn computers
US10025093B2 (en) 2016-04-13 2018-07-17 Microsoft Technology Licensing, Llc Waveguide-based displays with exit pupil expander
JP6740366B2 (en) 2016-05-18 2020-08-12 ルーマス リミテッドLumus Ltd. Head mount imaging device
CN105807348B (en) * 2016-05-23 2018-07-06 东南大学 A kind of reflection volume holographic grating waveguiding structure
JP2019520610A (en) 2016-06-21 2019-07-18 株式会社Nttドコモ Lighting device for wearable display
WO2017221993A1 (en) 2016-06-22 2017-12-28 富士フイルム株式会社 Light guide member and liquid crystal display device
CN106226902A (en) * 2016-07-18 2016-12-14 深圳珑璟光电技术有限公司 Display device is worn alternately for what augmented reality showed
KR101989364B1 (en) 2016-07-29 2019-06-14 공주대학교 산학협력단 Glass materials for large scale dye-sensitized solar cell sealing and pastes comprising the same
TWI614527B (en) 2016-08-18 2018-02-11 盧姆斯有限公司 Compact head-mounted display system having uniform image
US10466479B2 (en) 2016-10-07 2019-11-05 Coretronic Corporation Head-mounted display apparatus and optical system
KR102528646B1 (en) * 2016-10-09 2023-05-03 루머스 리미티드 Aperture multiplier using a rectangular waveguide
JP6829482B2 (en) 2016-11-08 2021-02-10 ルムス エルティーディー. Optical guide device with optical cutoff end and its manufacturing method
CN106338832A (en) * 2016-11-09 2017-01-18 苏州苏大维格光电科技股份有限公司 Single holographic diffraction optical waveguide lens and 3D display device
CN208953803U (en) 2016-12-02 2019-06-07 鲁姆斯有限公司 Has the optical system of compact collimated image projector
US20190056600A1 (en) 2016-12-31 2019-02-21 Lumus Ltd Eye tracker based on retinal imaging via light-guide optical element
US20190377187A1 (en) 2017-01-04 2019-12-12 Lumus Ltd. Optical system for near-eye displays
CN108445573B (en) 2017-02-16 2023-06-30 中强光电股份有限公司 Optical waveguide element and display device
KR102338472B1 (en) * 2017-02-22 2021-12-14 루머스 리미티드 light guide optical assembly
CN117572644A (en) 2017-03-22 2024-02-20 鲁姆斯有限公司 Methods and optical systems for producing light guide optical elements
JP2018165740A (en) 2017-03-28 2018-10-25 セイコーエプソン株式会社 Display device
IL251645B (en) 2017-04-06 2018-08-30 Lumus Ltd Light-guide optical element and method of its manufacture
KR102456533B1 (en) * 2017-05-23 2022-10-19 삼성전자주식회사 Apparatus for reconstruction of holograms and method thereof
CN107238928B (en) 2017-06-09 2020-03-06 京东方科技集团股份有限公司 Array waveguide
DE102017126908A1 (en) 2017-11-15 2019-05-16 Carl Zeiss Ag Optical fiber for an HMD, HMD and method for transmitting an image in an HMD
US20190170327A1 (en) 2017-12-03 2019-06-06 Lumus Ltd. Optical illuminator device
US10506220B2 (en) 2018-01-02 2019-12-10 Lumus Ltd. Augmented reality displays with active alignment and corresponding methods
US10551544B2 (en) 2018-01-21 2020-02-04 Lumus Ltd. Light-guide optical element with multiple-axis internal aperture expansion
MX2020012512A (en) * 2018-05-23 2021-02-16 Lumus Ltd Optical system including light-guide optical element with partially-reflective internal surfaces.
CN210323582U (en) 2018-05-27 2020-04-14 鲁姆斯有限公司 Substrate-guided optical system with field curvature effect mitigation
US11415812B2 (en) 2018-06-26 2022-08-16 Lumus Ltd. Compact collimating optical device and system
US11378391B2 (en) 2020-02-14 2022-07-05 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Closed spray testing container for spray measurement verification

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040233534A1 (en) 1999-06-16 2004-11-25 Hideyuki Nakanishi Diffractive optical element that polarizes light and an optical pickup using the same
WO2006061927A1 (en) 2004-12-06 2006-06-15 Nikon Corporation Image display optical system, image display unit, lighting optical system, and liquid crystral display unit
US20060126182A1 (en) 2004-12-13 2006-06-15 Nokia Corporation General diffractive optics method for expanding an exit pupil

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240125055A (en) 2024-08-19
JP2023171872A (en) 2023-12-05
US10684403B2 (en) 2020-06-16
KR20190115404A (en) 2019-10-11
KR102655450B1 (en) 2024-04-05
IL278913A (en) 2021-01-31
KR20210154259A (en) 2021-12-20
KR20230003431A (en) 2023-01-05
JP7365717B2 (en) 2023-10-20
EP3397998A1 (en) 2018-11-07
US20180292592A1 (en) 2018-10-11
US10302835B2 (en) 2019-05-28
US20230350121A1 (en) 2023-11-02
TWI754010B (en) 2022-02-01
KR20240049840A (en) 2024-04-17
JP7652446B2 (en) 2025-03-27
US11747537B2 (en) 2023-09-05
US20200292744A1 (en) 2020-09-17
US20190293856A1 (en) 2019-09-26
EP3397998A4 (en) 2019-04-17
IL278913B (en) 2022-06-01
JP2020510849A (en) 2020-04-09
US20220091320A1 (en) 2022-03-24
US20200041713A1 (en) 2020-02-06
WO2018154576A1 (en) 2018-08-30
IL292456A (en) 2022-06-01
JP6980209B2 (en) 2021-12-15
KR20250009011A (en) 2025-01-16
KR102692944B1 (en) 2024-08-07
TW201837513A (en) 2018-10-16
KR102751421B1 (en) 2025-01-07
JP2022028761A (en) 2022-02-16
CN108738358B (en) 2021-03-26
US11194084B2 (en) 2021-12-07
IL292456B (en) 2022-08-01
US10473841B2 (en) 2019-11-12
US12055744B2 (en) 2024-08-06
KR102481569B1 (en) 2022-12-26
IL261600A (en) 2018-11-29
CN108738358A (en) 2018-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102338472B1 (en) light guide optical assembly
KR102699716B1 (en) Optical Systems including Light-Guide Optical Elements with Two-Dimensional Expansion
JP7368367B2 (en) Waveguide elements and waveguide stacks for display applications
KR102501345B1 (en) Overlapping facets
IL264551B1 (en) A compact head-up display system with high efficiency and a small entry key
KR20210152451A (en) new grid arrangement
US20230280593A1 (en) Compact head-mounted display system having small input aperture and large output aperture
US20240393518A1 (en) Light guide optical assembly
KR102806506B1 (en) Overlapping facets
CN116057452A (en) Waveguide assembly

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20180319

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20210120

Comment text: Request for Examination of Application

PA0302 Request for accelerated examination

Patent event date: 20210120

Patent event code: PA03022R01D

Comment text: Request for Accelerated Examination

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20210427

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20210917

PA0104 Divisional application for international application

Comment text: Divisional Application for International Patent

Patent event code: PA01041R01D

Patent event date: 20211207

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20211208

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20211208

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20241119

Start annual number: 4

End annual number: 4

OSZAR »