根据本公开的至少一个实施例的光学设备包括投影仪，该投影仪被配置为投影扫描光，该扫描光是处于预定偏振状态的光。包括在光学设备中的投影仪包括光学构件，该光学构件被配置为选择性地反射处于预定偏振状态的光。为选择性地反射处于预定偏振状态的光。为选择性地反射处于预定偏振状态的光。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学设备、图像显示器和验光装置
[0001]本公开涉及一种光学设备、图像显示器和验光装置。
技术介绍
[0002]近年来，与虚拟现实(VR)和增强现实(AR)相关的技术和产品越来越受到关注。特别是，期望将AR技术应用于工业领域作为显示数字信息的手段，该数字信息是真实空间中的附加值。开发了一种可用于行为(工作)环境的头戴式显示器(HMD)。
[0003]主流HMD是透射(透视)HMD，其使用户并行地在视觉上识别虚拟图像和真实空间中的对象等的真实图像。开始在市场出现经由部分反射膜或图像引导结构在眼睛前面显示虚拟图像的HMD以及经由部分反射膜直接在视网膜上渲染图像的视网膜渲染HMD。
[0004]公开了一种设备，该设备经由光学部件将扫描光投影在用户眼球的视网膜上以使该用户在视觉上识别具有投影光的图像(例如，参见PTL 1)。
[0005][引用列表][0006][专利文献][0007][PTL 1][0008]JP
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技术实现思路
[0009][技术问题][0010]然而，PTL 1中的设备可能无法使用户正确地在视觉上识别真实空间和具有投影光的图像。
[0011]所公开技术的目的是提高对真实空间和具有投影光的图像的视觉识别性。
[0012][问题解决方案][0013]根据所公开技术的实施例的光学设备包括投影仪，该投影仪被配置为投影扫描光，该扫描光是处于预定偏振状态的光。投影仪包括光学构件，该光学构件被配置为选择性地反射处于预定偏振状态的光。
[0014][专利技术的有益效果][0015]使用所公开的技术，可以正确地在视觉上识别具有投影光的图像。
附图说明
[0016]附图旨在描绘本专利技术的示例实施例并且不应被解释为限制其范围。除非明确指出，否则不应认为附图是按比例绘制的。此外，贯穿多个视图，相同或类似的附图标记指定相同或类似的组件。
[0017]图1图示了根据第一实施例的图像显示器的配置的示例。
[0018]图2图示了根据实施例的扫描镜的配置的示例。
[0019]图3是图示根据实施例的控制器的硬件配置的示例的框图。
[0020]图4是图示根据实施例的控制器的功能配置的示例的框图。
[0021]图5A、5B和5C(图5)各自图示了根据实施例的反射液晶光学元件的配置的示例。
[0022]图5B图示了根据实施例的反射液晶光学元件的配置的示例。
[0023]图6图示了根据实施例的反射液晶光学元件的效果的示例。
[0024]图7图示了根据第一实施例的图像显示器的操作的示例。
[0025]图8图示了根据第二实施例的图像显示器的配置的示例。
[0026]图9图示了根据比较示例的图像显示器的效果的示例。
[0027]图10图示了根据第二实施例的图像显示器的效果的示例。
具体实施方式
[0028][实施例描述][0029]本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本专利技术。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。
[0030]在描述附图中所示的实施例时，为了清楚起见采用了特定术语。然而，本说明书的公开并不旨在限于如此选择的特定术语，并且应当理解，每个特定元件包括具有类似功能、以类似方式操作并实现类似结果的所有技术等同物。
[0031]下面参考附图描述实施例。贯穿附图，相同的附图标记被应用于相同或对应的组件，并且可以省略对其的冗余描述。
[0032]在实施例中，处于预定偏振状态的扫描光被光学构件选择性地反射以利用扫描光来投影图像。具有扫描光的图像被高效率地选择性反射，并且因此被低损耗地投影。相比之下，来自真实空间中的对象等的光(其包括除处于预定偏振状态的光之外的光)被高效率地透射通过光学构件。因此，在投影扫描光的表面上在视觉上明亮地识别具有扫描光的虚拟图像和真实空间中的对象等的真实图像两者。
[0033]在实施例中，描述了包括光学设备的图像显示器的示例。本文描述的作为图像显示器的示例是视网膜投影头戴式显示器(HMD)，该视网膜投影头戴式显示器(HMD)是可佩戴终端并使用麦克斯韦视图将图片或图像直接投影在用户的视网膜上。
[0034]在实施例中，描述了在用户的左眼球上显示图像的图像显示器的示例。然而，该图像显示器也可以应用于右眼球。此外，可以提供两个图像显示器并将其应用于两个眼球。
[0035]在实施例的描述中，图片与静止图片同义，并且图像与影片同义。激光射线与激光波束同义。激光射线是“光”的示例。
[0036]参考图1描述根据第一实施例的图像显示器100的配置。图1图示了图像显示器100的配置的示例。
[0037]如图1所示，图像显示器100包括激光源1、透镜2、开口构件301、减光元件302、偏振器41、四分之一波板42、扫描镜5、反射镜6和反射液晶光学元件7。图像显示器100包括眼镜框8和控制器20。
[0038]眼镜框8包括臂81和边沿82。边沿82保持眼镜透镜(未图示)。透镜2、开口构件301中、减光元件302、偏振器41、四分之一波板42、扫描镜5和反射镜6设置在臂81内部。反射液晶光学元件7设置在由边沿82保持的眼镜透镜8c的表面上。当用户将眼镜框8放在用户的耳朵上时，用户可以将图像显示器100佩戴在头上。
[0039]激光源1是一种半导体激光器，其发射具有单个波长或多个波长的激光射线。激光源1发射已经响应于来自控制器20的驱动信号而时间调制的激光射线。为了渲染单色图像，使用发射具有单个波长的激光射线的激光源。为了渲染彩色图像，使用发射具有多个波长的激光射线的激光源。在这种情况下，激光源1是“光源”的示例。
[0040]开口构件301是一种构件，其具有允许光从中穿过的开口。开口构件301允许入射激光射线的一部分从中穿过并且阻挡入射激光射线的剩余部分以将激光射线成形为所希望的截面形状或所希望的直径。开口构件301的开口的直径等于或小于由透镜2在1/e2光强度下准直的激光射线的直径。请注意，“e”是自然对数的底数。
[0041]开口构件301的直径被确定，使得在激光射线穿过开口构件301后激光射线入射到扫描镜5的截面的直径小于扫描镜5的有效直径。在实施例中，开口预期为圆形开口；然而，也可以是部分具有畸变或具有椭圆形状的开口。例如，开口构件301均匀化截面的光强度分布，以使激光射线进入所希望的状态，从而提高了图`像射线和图像的质量。
[0042]减光元件302是一种光学元件，其减少穿过的激光射线的光强度以获得关乎用户眼睛安全性的适当光强度。例如，减光元件302是中性密度(ND)滤光器，包括由树脂制成的板形构件，和设置在板形构件上并具有预定透射率的光学薄膜。
[0043]例如，关乎用户眼睛安全的适当光强度是在国际电工委员会(IEC)60825
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1(其为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学设备，包括：投影仪，所述投影仪被配置为投影扫描光，所述扫描光是处于预定偏振状态的光，所述投影仪包括：光学构件，所述光学构件被配置为选择性地反射处于所述预定偏振状态的所述光。2.根据权利要求1所述的光学设备，其中，处于所述预定偏振状态的所述光是处于具有手性的偏振状态的光。3.根据权利要求1或2所述的光学设备，其中，处于所述预定偏振状态的所述光是处于具有手性的偏振状态的光，处于具有手性的所述偏振状态的所述光是右向圆偏振光和左向圆偏振光中的一者，并且所述光学构件是第一反射液晶光学元件。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学设备，其中，所述光学构件具有表面，所述表面被配置为选择性地反射所述光。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学设备，其中，所述光学构件具有第一表面，所述第一表面被配置为聚焦所述光。6.根据权利要求5所述的光学设备，其中，所述光学构件具有与所述第一表面相反的第二表面并且透射处于偏振状态的光，所述处于偏振状态的光来自所述第二表面并且具有与处于所述预定偏振状态的所述光的手性成对的手性。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学设备，其中，所述光学构件由可聚合液晶材料制成。8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学设备，其中，所述光学构件是第一反射液晶光学元件，所述第一反射液晶光学元件包括具有三维周期性的液晶分子对准结构，所述液晶分子对准结构在元件深度方向上具有具有手性的螺旋分子阵列，以及在元件平面内方向上具有从元件中心部分沿元件表面并在元件表面内周期性改变的分子取向的周期性阵列，并且所述周期性阵列具有从所述元件中心部分沿所述元件表面并在所述元件表面内非线性改变的周期。9.根据权利要求8所述的光学设备，其中，所述周期阵列包括相对于所述元件中心部分划分的第一区域和第二区域，...
【专利技术属性】
技术研发人员：田中秀，三宫俊，下川达也，铃木修一，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：
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