【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学系统，并且特别地涉及用于对来自图像投影仪的图像进行二维扩展以显示给用户的光学系统。
技术介绍
1、在图1a中示出了近眼显示光学引擎，其包括图像投影仪200，该图像投影仪通过透射耦合棱镜202t以及通过竖直孔径203v将具有角度场的图像光投射到波导204中。光在波导中传播，通过全内反射被反射。嵌入波导中的部分反射器206将图像从波导朝向具有眼球中心208的观察者反射出去(虚线箭头)。
2、图1b示出了通过使用在其背侧具有镜的反射耦合棱镜202r耦合到波导中的替选方式。
3、图1c示意性地示出了2d孔径扩展波导的正视图。此处，图像投影仪200通过耦合棱镜202使图像穿过横向孔径203l(203v也存在，但从该取向不可见)射入到波导204中。当图像光线220a被波导面之间的tir反射时，图像光线在波导中横向传播。此处使用两组小平面：组206l通过将所引导的图像逐渐地反射到不同的引导方向220b来横向地扩展孔径，而小平面组206v通过将图像从波导上的区域210逐渐地耦出到观察者的眼睛上来竖直地扩展孔径。
技术实现思路
1、本专利技术是一种用于将在耦入区域处射入的图像照射引导至眼动箱以供用户观看的光学系统。
2、根据本专利技术的实施方式的教导，提供了一种用于将在耦入区域处射入的图像照射引导至眼动箱以供用户的眼睛观看的光学系统，该光学系统包括由透明材料形成的光导光学元件(light-guide optical element，loe)，该l
3、根据本专利技术的实施方式的另一特征，耦入区域包括耦入棱镜，该耦入棱镜具有作为第一区域中的主外表面之一的延续的第一平面表面，耦入棱镜具有垂直于主外表面测量的、大于loe的厚度的厚度尺寸。
4、根据本专利技术的实施方式的另一特征，耦入棱镜呈现耦入表面和耦入棱镜之间的过渡线作为loe，耦入表面在平行于主外表面的维度上限定耦入棱镜的光学孔径，并且过渡线在垂直于主外表面的维度上限定耦入棱镜的光学孔径。
5、根据本专利技术的实施方式的另一特征，第一组部分反射表面还包括位于耦入棱镜的体积内的至少一个部分反射表面。
6、根据本专利技术的实施方式的教导，还提供了一种用于将在耦入区域处射入的图像照射引导至眼动箱以供用户的眼睛观看的光学系统，该光学系统包括由透明材料形成的光导光学元件(loe)，该loe包括：(a)第一区域，其包含具有第一取向的平面的、相互平行的第一组部分反射表面；(b)第二区域，其包含具有第二取向的平面的、相互平行的第二组部分反射表面，第二取向不平行于第一取向；(c)一组相互平行的主外表面，主外表面跨第一区域和第二区域延伸，使得第一组部分反射表面和第二组部分反射表面二者位于主外表面之间，其中，第二组部分反射表面与主外表面成斜角，使得通过主外表面处的内反射在loe内从第一区域传播到第二区域中的图像照射的一部分从loe朝向眼动箱耦出，并且其中，第一组部分反射表面被定向成使得来自耦入区域的、通过主外表面处的内反射在loe内传播的图像照射的一部分朝向第二区域偏转，其中，耦入区域包括耦入棱镜，该耦入棱镜具有作为第一区域中的主外表面之一的延续的第一平面表面，耦入棱镜具有垂直于主外表面测量的、大于loe的厚度的厚度尺寸，并且其中，耦入棱镜呈现耦入表面和耦入棱镜之间的过渡线作为loe，耦入表面在平行于主外表面的维度上限定耦入棱镜的光学孔径，并且过渡线在垂直于主外表面的维度上限定耦入棱镜的光学孔径。
7、根据本专利技术的实施方式的另一特征，第一组部分反射表面还包括位于耦入棱镜的体积内的至少一个部分反射表面。
8、根据本专利技术的实施方式的教导，还提供了一种用于将在耦入区域处射入的图像照射引导至眼动箱以供用户的眼睛观看的光学系统，该光学系统包括由透明材料形成的光导光学元件(loe)，该loe包括：(a)第一区域，其包含具有第一取向的平面的、相互平行的第一组部分反射表面；(b)第二区域，其包含具有第二取向的平面的、相互平行的第二组部分反射表面，第二取向不平行于第一取向；(c)一组相互平行的主外表面，主外表面跨第一区域和第二区域延伸，使得第一组部分反射表面和第二组部分反射表面二者位于主外表面之间，其中，第二组部分反射表面与主外表面成斜角，使得通过主外表面处的内反射在loe内从第一区域传播到第二区域中的图像照射的一部分从loe朝向眼动箱耦出，并且其中，第一组部分反射表面被定向成使得来自耦入区域的、通过主外表面处的内反射在loe内传播的图像照射的一部分朝向第二区域偏转，其中，耦入区域包括耦入棱镜，该耦入棱镜具有作为第一区域中的主外表面之一的延续的第一平面表面，耦入棱镜具有垂直于主外表面测量的、大于loe的厚度的厚度尺寸，并且其中，第一组部分反射表面还包括位于耦入棱镜的体积内的至少一个部分反射表面。
9、根据本专利技术的实施方式的另一特征，耦入棱镜呈现耦入表面和耦入棱镜之间的过渡线作为loe，耦入表面在平行于主外表面的维度上限定耦入棱镜的光学孔径，并且过渡线在垂直于主外表面的维度上限定耦入棱镜的光学孔径。
10、根据本专利技术的实施方式的另一特征，耦入棱镜在loe的边缘表面处接合至loe。替选地，耦入棱镜可以接合至loe的主外表面之一。
11、根据本专利技术的实施方式的教导，还提供了一种用于产生光导的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供：(i)透明材料的透明块，透明块没有内反射表面，透明块具有第一平面和与第一平面不平行的第二平面；(ii)透明材料的第一小平面块，第一小平面块包含相互平行的第一组部分反射内表面，第一小平面块具有第一平面附接表面；以及(iii)透明材料的第二小平面块，第二小平面块包含相互平行的第二组部分反射内表面，第二小本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于产生光导的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述提供步骤还包括：提供透明材料的第三小平面块，所述第三小平面块包含相互平行的第三组部分反射内表面，所述第三小平面块具有第三平面附接表面，
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述刚性光学组件中，所述第一小平面块和所述第二小平面块抵接所述第三小平面块。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述刚性光学组件中，所述第一小平面块、所述第二小平面块和所述第三小平面块在所述透明块的一部分周围形成连续体。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：在进行所述切片之前，将所述刚性光学组件附接至具有部分反射界面的接合板的堆叠的附接表面，所述界面和所述附接表面被部署成使得在进行所述切片之后，所述多个光导中的每一个光导包括具有被定向成与所述切片平面成斜角的一组耦出部分反射器的光导部分。
6.一种光导，包括：
7.根据权利要求6所述的光导，还包括：透明材料的第三小平面块，所述第三小平面块包含相互平行的第三组部分反射内表面，所述第三小平面块在第
8.根据权利要求7所述的光导，其中，所述第一小平面块和所述第二小平面块抵接所述第三小平面块。
9.根据权利要求7所述的光导，其中，所述第一小平面块、所述第二小平面块和所述第三小平面块在所述透明块的一部分周围形成连续体。
10.根据权利要求6所述的光导，其中，所述刚性光学组件还包括耦出光导部分，所述耦出光导部分包含被定向成与所述一对平行表面成斜角的耦出部分反射器。
...【技术特征摘要】
1.一种用于产生光导的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述提供步骤还包括：提供透明材料的第三小平面块，所述第三小平面块包含相互平行的第三组部分反射内表面，所述第三小平面块具有第三平面附接表面，
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述刚性光学组件中，所述第一小平面块和所述第二小平面块抵接所述第三小平面块。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述刚性光学组件中，所述第一小平面块、所述第二小平面块和所述第三小平面块在所述透明块的一部分周围形成连续体。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：在进行所述切片之前，将所述刚性光学组件附接至具有部分反射界面的接合板的堆叠的附接表面，所述界面和所述附接表面被部署成使得在进行所述切片之后，所述多个光导中的每一个光导包括具有被定向成与所述切片平面成斜角的一组耦出部分反射器的光导部分...
【专利技术属性】
技术研发人员：耶谢·丹齐格，希蒙·格拉巴尼克，罗宁·切里基，埃坦·罗宁，埃拉德·沙尔林，
申请(专利权)人：鲁姆斯有限公司，
类型：发明
国别省市：
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