JP4995732B2 - 表示装置において近焦点で光線拡張するシステム及び方法 - Google Patents
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Description
全反射によって光波を案内するための光導構造体であって、前記構造体の主面にほぼ平行に拡がった二つの対向する主表面を有した光導構造体と、
前記構造体の前記対向する主表面の内の一方によって担持され、画像源から前記光導構造体内へ光波を取り込むための第一光結合素子と、
前記構造体の対向する主表面の内の一方によって担持され、前記第一光結合素子から前記構造体の前記主面に沿って横方向にずれており、見る人の目によって見られるように前記構造体から光波を取り出すための少なくとも一つの第二光結合素子とを有した光学装置であって、更に
前記光導構造体の前記第一又は前記少なくとも一つの第二の光結合素子の内の少なくとも一つの場所において、前記対向する主表面の内の少なくとも一方が、前記好ましい焦点距離に仮想画像を発生させるために見掛けの焦点距離に相当した所定の有限曲率半径を有していることを特徴とする光学装置が提供されている。
全反射によって光波を案内する光導構造体であって、前記構造体の主面にほぼ平行に拡がった二つの対向する主表面を有した光導構造体と、
該構造体の対向する主表面の内の一方によって担持され、画像源から前記光導構造体内へ光波を取り込むための第一光結合素子と、
前記構造体の対向する主表面の内の一方によって担持され、前記第一光結合素子から前記構造体の主面に沿って横方向にずれており、前記構造体から光波を取り出すための少なくとも一つの第二光結合素子とを有しており、前記装置は、
前記光導構造体の前記第一又は前記少なくとも一つの第二の光結合素子の内の少なくとも一つの場所において対向する主表面の内の少なくとも一方が、好ましい焦点距離に仮想画像を発生させるために見掛けの焦点距離に相当した所定の有限曲率半径を有していることを特徴としている。
光導構造体の主面にほぼ平行に拡がった二つの対向する主表面を有した光導構造体によって担持されている第一光結合素子によって画像源から前記光導構造体内へ光波を取り込む工程であって、光波が全反射によって前記光導構造体内を伝播するものと、
前記構造体の対向する主表面の内の一方によって担持され、前記第一光結合素子から前記構造体の主面に沿って横方向にずれている少なくとも一つの第二光結合素子によって前記構造体から光波を取り出す工程とを有しており、前記方法は、更に
少なくとも前記光導構造体の前記第一又は前記少なくとも一つの第二の光結合素子における場所において前記対向する主表面の内の少なくとも一方の曲率半径が、有限値を有すると共に好ましい焦点距離に仮想画像を発生させるために見掛けの焦点距離に相当していることを特徴としている。
Claims (14)
- 二つの対向する主表面(1a、1b)を有し全反射によって光波を案内するための光導構造体(1)であって、特定の曲率半径を有する光導構造体(1)と、
前記構造体(1)の前記対向する主表面(1a、1b)の内の一方によって担持され、画像源(3)から前記光導構造体(1)内へ光波を取り込むための第一光結合素子(2)と、
前記構造体(1)の前記対向する主表面(1a、1b)の内の一方によって担持され、前記第一光結合素子(2)から前記構造体(1)の主面に沿って横方向にずれており、見る人の目によって見られるように前記構造体(1)から光波を取り出すための少なくとも一つの第二光結合素子(4)と、を有した光学装置であって、
前記光導構造体(1)の前記対向する主表面(1a、1b)の両方が、好ましい焦点距離に仮想画像を発生させるために見掛けの焦点距離に相当した所定の有限曲率半径を有し、前記対向する主表面(1a、1b)の両方が前記構造体(1)の主面にほぼ平行に拡がっていることを特徴とする光学装置。 - 湾曲の中心は、前記光導構造体(1)の対向する主表面(1a、1b)の少なくとも二つに対して各々同じである、請求項1記載の光学装置。
- 前記焦点距離に相当した前記曲率半径は、少なくとも0.5m、好ましくは0.5mから1.5mの範囲と成っている、請求項1記載の光学装置。
- 前記第一及び前記少なくとも一つの第二の光結合素子(2、4)は、前記光導構造体(1)の同じ側に配置されている、請求項1記載の光学装置。
- 前記第一及び/又は前記少なくとも一つの第二の光結合素子(2、4)の内の少なくとも一つは、回折素子である、請求項1記載の光学装置。
- 前記第一及び前記少なくとも一つの第二の光結合素子(2、4)は、円筒軸が前記光結合素子(2、4)に設けられた回折格子のラインに平行である円筒面上に配置されている、請求項5記載の光学装置。
- 前記第一及び前記少なくとも一つの第二の回折素子(2、4)の内の少なくとも一つは、表面レリーフ構造から構成されている、請求項5記載の光学装置。
- 前記第一及び前記少なくとも一つの第二の光結合素子(2、4)の内の少なくとも一つは、ホログラフィック光学素子である、請求項1記載の光学装置。
- 前記ホログラフィック光学素子は、二つの互いに干渉する光波の干渉縞として前記素子を記録することで前記構造体(1)に具現化されている、請求項8記載の光学装置。
- 前記画像源(3)は、シーケンシャル・カラーLCOS(液晶オン・シリコン)装置、OLED(有機発光ダイオード)アレイ、MEMS(超小型電気機械システム)装置、或いは透過、反射又は放射で作動する任意の他の適切な超小型表示装置である、請求項1記載の光学装置。
- 移動電話、パーソナル・ディジタル・アシスタンス(PDA)、通報器、携帯インターネット機器、ハンド−ハンド・コンピュータ、ディジタル・ビデオ及びスチル・カメラ、ウェラブルなコンピュータ、コンピュータ・ゲーム装置、目の前にもってきて見るための特殊な視覚用製品、及び他の携帯電子装置などの携帯装置に使用される、請求項1ないし10のいずれか1項に記載の光学装置。
- ゲーム装置、自動販売機、バンク−オ−マット(bank−o−mat)、家庭機器、例えばオーブン、電子レンジ、その他の機器など、及び他の非携帯電子装置などの非携帯装置に使用される、請求項1ないし10のいずれか1項に記載の光学装置。
- 電子装置用の、好ましくは携帯通信装置用の画像源として使用される仮想表示ユニットであって、該表示ユニットは、二つの対向する主表面(1a、1b)を有し全反射によって光波を案内するための光導構造体(1)であって、特定の曲率半径を有する光導構造体(1)と、
前記構造体(1)の前記対向する主表面(1a、1b)の内の一方によって担持され、画像源(3)から前記光導構造体(1)内へ光波を取り込むための第一光結合素子(2)と、
前記構造体(1)の前記対向する主表面(1a、1b)の内の一方によって担持され、前記第一光結合素子(2)から前記構造体(1)の主面に沿って横方向にずれており、前記構造体(1)から光波を取り出すための少なくとも一つの第二光結合素子(4)と、を有しており、前記装置は、
前記光導構造体(1)の前記対向する主表面(1a、1b)の両方が、好ましい焦点距離に仮想画像を発生させるために見掛けの焦点距離に相当した所定の有限曲率半径を有し、前記対向する主表面(1a、1b)の両方が前記構造体(1)の主面にほぼ平行に拡がっていることを特徴とする、仮想表示ユニット。 - 光学系の射出瞳を拡張する方法であって、
二つの対向する主表面(1a、1b)を有する光導構造体(1)であって特定の曲率半径を有する光導構造体(1)によって担持されている第一光結合素子(2)によって画像源(3)から前記光導構造体(1)内へ光波を取り込む工程であって、光波が全反射によって前記光導構造体(1)内を伝播するものと、
前記構造体(1)の対向する前記主表面(1a、1b)の内の一方によって担持され、前記第一光結合素子(2)から前記構造体(1)の主面に沿って横方向にずれている少なくとも一つの第二光結合素子(4)によって前記構造体(1)から光波を取り出す工程と、を有しており、前記方法は、更に
前記光導構造体(1)の前記対向する主表面(1a、1b)の両方の曲率半径が、有限値を有すると共に好ましい焦点距離に仮想画像を発生させるために見掛けの焦点距離に相当しており、前記対向する主表面(1a、1b)の両方が前記構造体(1)の主面にほぼ平行に拡がっていることを特徴とする、方法。
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