用于近眼显示器的具有细分光学孔径的投影仪配置和相应的光学系统技术方案

一种用于向观看者显示投影图像的光学系统，包括：光导光学元件，该光导光学元件具有两个主要平行表面并且被配置用于通过主要平行表面处的内反射将与准直到无限远的投影图像相对应的照明从耦入区域引导到耦出区域，在耦出区域中，照明的至少部分朝向观看者的眼睛被耦出；以及投影仪配置，该投影仪配置与光导光学元件的耦入区域相关联。该投影仪配置包括多个相邻光学布置，每个光学布置包括被布置用于投影照明的子集的准直光学器件，相邻光学布置协作以向耦出区域提供整个投影图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于近眼显示器的具有细分光学孔径的投影仪配置和相应的光学系统
本专利技术涉及虚拟现实和增强现实显示器，并且特别地涉及用于这样的显示器的投影仪配置，其中，用于将图像投影到光导光学元件中的整个光学孔径被细分为若干单独的较小的孔径。
技术介绍
许多虚拟现实和增强现实显示器采用具有两个主要平行平坦表面的光导光学元件(LOE)，在LOE内图像通过内反射传播。对应于准直图像的照明在通常在一侧的耦入区域处被引入到LOE中，并且通过内反射在LOE内传播，直到到达耦出区域，在该耦出区域中，照明被朝向观看者的眼睛耦出LOE。朝向眼睛耦出照明可以通过使用诸如在美国专利6,829,095、美国专利7,021,777、美国专利7,457,040、美国专利7,576,916中描述的一组倾斜角度部分反射内表面，或者通过使用一个或更多个衍射光学元件(也是本领域已知的)来进行。尽管LOE通过一维内反射引导照明，但是不引导平行于LOE平面的尺寸。因此，为了向观看者提供期望视场的全宽度，将图像照明引入到耦入区域的图像投影仪的面内尺寸需要相对较大。这导致投影仪光学器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于向观看者显示投影图像的光学系统，所述光学系统包括：/n(a)光导光学元件，所述光导光学元件具有两个主要平行表面并且被配置用于通过所述主要平行表面处的内反射将与准直到无限远的投影图像相对应的照明从耦入区域引导到耦出区域，在所述耦出区域中，至少部分所述照明朝向所述观看者的眼睛被耦出；以及/n(b)投影仪配置，所述投影仪配置与所述光导光学元件的所述耦入区域相关联，所述投影仪配置包括多个相邻光学布置，每个光学布置包括被布置用于投影所述照明的子集的准直光学器件，所述相邻光学布置协作以向所述耦出区域提供整个所述投影图像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180514 US 62/670,8861.一种用于向观看者显示投影图像的光学系统，所述光学系统包括：
(a)光导光学元件，所述光导光学元件具有两个主要平行表面并且被配置用于通过所述主要平行表面处的内反射将与准直到无限远的投影图像相对应的照明从耦入区域引导到耦出区域，在所述耦出区域中，至少部分所述照明朝向所述观看者的眼睛被耦出；以及
(b)投影仪配置，所述投影仪配置与所述光导光学元件的所述耦入区域相关联，所述投影仪配置包括多个相邻光学布置，每个光学布置包括被布置用于投影所述照明的子集的准直光学器件，所述相邻光学布置协作以向所述耦出区域提供整个所述投影图像。


2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述光学布置中的每一个还包括空间光调制器部件，所述空间光调制器部件生成与所述图像的一部分相对应的部分图像。


3.根据权利要求2所述的光学系统，其中，所述多个相邻光学布置的所述空间光调制器部件由共享空间光调制器装置的相应区域提供。


4.根据任一前述权利要求所述的光学系统，其中，所述多个光学布置中的每一个的所述准直光学器件包括至少第一透镜和至少第二透镜，并且其中，用于所述多个光学布置的所述第一透镜一体地形成为第一透镜阵列并且用于所述多个光学布置的所述第二透镜一体地形成为第二透镜阵列。


5.根据权利要求4所述的光学系统，其中，所述投影仪配置还包括形成有多个不透明挡板的挡板布置，所述挡板布置介于所述第一透镜阵列与所述第二透镜阵列之间，以减少所述多个光学布置的所述准直光学器件之间的串扰。


6.根据任一前述权利要求所述的光学系统，其中，所述多个光学布置包括各自的光束偏转光学元件，使得所有的所述光学布置被布置有平行的光轴。


7.根据权利要求6所述的光学系统，其中，所述光束偏转光学元件包括多个光束偏转棱镜。


8.根据任一前述权利要求所述的光学系统，其中，所有所述多个光学布置的所述准直光学器件都是相同的。


9.根据任一前述权利要求所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐翁·艾森菲尔德，
申请(专利权)人：鲁姆斯有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL