JP6466445B2 - 結像光学システムおよび当該結像光学システムを有する表示装置 - Google Patents
結像光学システムおよび当該結像光学システムを有する表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6466445B2 JP6466445B2 JP2016532519A JP2016532519A JP6466445B2 JP 6466445 B2 JP6466445 B2 JP 6466445B2 JP 2016532519 A JP2016532519 A JP 2016532519A JP 2016532519 A JP2016532519 A JP 2016532519A JP 6466445 B2 JP6466445 B2 JP 6466445B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical element
- optical system
- spectacle lens
- imaging optical
- imaging
- 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
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 168
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 96
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 7
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 2
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000004984 smart glass Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0176—Head mounted characterised by mechanical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C5/00—Constructions of non-optical parts
- G02C5/14—Side-members
- G02C5/146—Side-members having special front end
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0118—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
- G02B2027/015—Head-up displays characterised by mechanical features involving arrangement aiming to get less bulky devices
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B2027/0178—Eyeglass type
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Lenses (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
Claims (12)
- ユーザの頭部にフィット可能であり、画像を生成する表示装置のための結像光学システムであって、
前記結像光学システムは光学要素(8)を有し、前記光学要素(8)は入射面(F1)と眼鏡レンズ(3,4)とを備え、前記眼鏡レンズ(3,4)は、結合入力セクション(15)と、そこから離間した結合出力セクション(16)とを備え、
前記結像光学システム(7)は、前記光学要素(8)の前記入射面(F1)を介して前記光学要素(8)に供給される生成画像をガイドするのに適しており、これは、それを前記光学要素(8)から前記眼鏡レンズ(3,4)へと結合するためであり、それにおいて、それは前記結合出力セクション(16)にガイドされ、前記結合出力セクション(16)から結合出力されて仮想画像を生成する、
結像光学システムにおいて、
前記光学要素(8)は、前記入射面(F1)に加え、前記光学要素(8)内でガイディングのために前記生成画像が反射される少なくとも1つの反射面(F2,F3,F4,F6;F2,F7,F6,F8)と、前記生成画像が前記光学要素(8)から結合出力され前記眼鏡レンズ(3,4)の前記結合入力セクション(15)へとガイドされる出射面(F6)とを備え、
前記入射面(F1)、前記少なくとも1つの反射面(F2,F3,F4,F6;F2,F7,F6,F8)および/または前記出射面(F6)は湾曲して形成され、結果として、前記光学要素(8)が結像特性を有し、
前記入射面(F1)は、前記生成画像を前記光学要素(8)へと結合入力するために透過性であり、前記生成画像を前記光学要素(8)内で反射するために反射性である
ことを特徴とする、結像光学システム。 - 前記光学要素(8)は単一部品として形成されることを特徴とする、請求項1に記載の結像光学システム。
- 前記入射面(F1)は平坦であることを特徴とする、請求項1または2に記載の結像光学システム。
- 前記出射面(F6)は、前記生成画像を前記光学要素(8)内で反射するために反射性であり、前記生成画像を前記光学要素(8)から結合出力するために透過性であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の結像光学システム。
- 前記出射面(F6)は湾曲して形成されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の結像光学システム。
- 前記入射面(F1)および前記出射面(F6)は、互いに空間的に位置ずれしており、かつ、互いに独立な少なくとも2つの空間的軸の周りに傾斜していることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の結像光学システム。
- 前記光学要素(8)は、前記眼鏡レンズ(3,4)の対応する面と、前記光学要素(8)の前記出射面(F6)をもって直接的に接触することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の結像光学システム。
- 前記光学要素(8)は、前記生成画像をガイドするためおよび/または結合入力もしくは結合出力するためには用いられない境界面を備え、
前記境界面は、黒くされ、および/または、光吸収性である
ことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の結像光学システム。 - 前記光学要素(8)は第1の接続面を備え、
前記眼鏡レンズ(3,4)は第2の接続面を備え、
2つの前記接続面は、前記光学要素(8)を前記眼鏡レンズ(3,4)に対して位置決めするために接触する
ことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の結像光学システム。 - エッジ領域(30)において、前記眼鏡レンズ(3,4)は前記結合入力セクション(15)を備え、
前記エッジ領域は、前記結合出力セクション(16)が存在する前記眼鏡レンズ(3,4)の領域よりも大きい厚さを有する
ことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の結像光学システム。 - ユーザの頭部にフィット可能なホルダ(2)と、
前記ホルダ上に製造され、画像を生成する画像生成モジュール(5)と、
前記ホルダ(2)に固定された、請求項1〜10のいずれか一項に記載の結像光学システム(8)と
を有する表示装置であって、
結像光学システム(8)は、前記ホルダ(2)が前記頭部にフィットしている時に、前記ユーザが前記生成画像を仮想画像として認識可能なように、前記生成画像を結像する、表示装置。 - 前記ホルダ(2)は、二眼の眼鏡のように形成されて、第1および第2のテンプル幹(17,19)を備え、
前記光学要素(8)は、少なくとも部分的に、2つの前記テンプル幹(17,19)の一方に配置される、
ことを特徴とする、請求項11に記載の表示装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013223963.7 | 2013-11-22 | ||
DE102013223963.7A DE102013223963B4 (de) | 2013-11-22 | 2013-11-22 | Abbildungsoptik sowie Anzeigevorrichtung mit einer solchen Abbildungsoptik |
PCT/EP2014/075333 WO2015075206A1 (de) | 2013-11-22 | 2014-11-21 | Abbildungsoptik sowie anzeigevorrichtung mit einer solchen abbildungsoptik |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016541017A JP2016541017A (ja) | 2016-12-28 |
JP6466445B2 true JP6466445B2 (ja) | 2019-02-06 |
Family
ID=51951800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016532519A Active JP6466445B2 (ja) | 2013-11-22 | 2014-11-21 | 結像光学システムおよび当該結像光学システムを有する表示装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10120191B2 (ja) |
EP (1) | EP3072006B1 (ja) |
JP (1) | JP6466445B2 (ja) |
KR (1) | KR102291745B1 (ja) |
CN (1) | CN105874375A (ja) |
DE (1) | DE102013223963B4 (ja) |
WO (1) | WO2015075206A1 (ja) |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013223964B3 (de) * | 2013-11-22 | 2015-05-13 | Carl Zeiss Ag | Abbildungsoptik sowie Anzeigevorrichtung mit einer solchen Abbildungsoptik |
JP2017049511A (ja) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | セイコーエプソン株式会社 | 導光装置及び虚像表示装置 |
DE102015116402A1 (de) | 2015-09-28 | 2017-03-30 | Carl Zeiss Smart Optics Gmbh | Optisches Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung |
DE102015117557B4 (de) | 2015-10-15 | 2020-06-10 | tooz technologies GmbH | Brillenglas für Abbildungsoptik zum Erzeugen eines virtuellen Bildes und Datenbrille |
JP6638383B2 (ja) * | 2015-12-24 | 2020-01-29 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置 |
CN106019586A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-10-12 | 上海理鑫光学科技有限公司 | 双光波导片式增强现实眼镜 |
DE102016111341B3 (de) * | 2016-06-21 | 2017-09-28 | Carl Zeiss Smart Optics Gmbh | Brillenglas für eine auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbare und ein Bild erzeugende Anzeigevorrichtung sowie Anzeigevorrichtung mit einem solchen Brillenglas |
US11073701B2 (en) * | 2016-07-06 | 2021-07-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Head-mounted display device |
KR20230084335A (ko) * | 2016-11-08 | 2023-06-12 | 루머스 리미티드 | 광학 컷오프 에지를 구비한 도광 장치 및 그 제조 방법 |
DE102016124538A1 (de) | 2016-12-15 | 2018-06-21 | tooz technologies GmbH | Datenbrille, Brillenglas für eine Datenbrille und Verfahren zum Generieren eines Bildes auf der Netzhaut |
FR3061312B1 (fr) * | 2016-12-22 | 2021-04-30 | Microoled | Lunettes avec systeme optique d'affichage |
AT519628B1 (de) * | 2017-02-13 | 2019-08-15 | Stefan Muehlbauer | Mobile Startanlage |
US10534185B1 (en) | 2017-02-14 | 2020-01-14 | Facebook Technologies, Llc | Multi-planar display with waveguide and lens stacks |
US10852542B2 (en) | 2017-03-14 | 2020-12-01 | Magic Leap, Inc. | Waveguides with light absorbing films and processes for forming the same |
DE102017111607B4 (de) | 2017-05-29 | 2020-09-24 | tooz technologies GmbH | Abbildungsvorrichtung, Datenbrille und Verfahren zum Generieren eines Bildes aus einem Ausgangsbild in einer Datenbrille |
US10895746B1 (en) * | 2017-08-07 | 2021-01-19 | Facebook Technologies, Llc | Expanding field-of-view in direct projection augmented reality and virtual reality systems |
US10534209B1 (en) | 2017-08-21 | 2020-01-14 | Facebook Technologies, Llc | Liquid crystal structure for controlling brightness uniformity in a waveguide display |
DE102017119440A1 (de) | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Carl Zeiss Ag | Gekrümmter Lichtleiter, Abbildungsoptik und HMD |
US10989921B2 (en) * | 2017-12-29 | 2021-04-27 | Letinar Co., Ltd. | Augmented reality optics system with pinpoint mirror |
CN108227205A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-06-29 | 深圳惠牛科技有限公司 | 一种头戴显示光学***及头戴显示设备 |
US10613332B1 (en) | 2018-02-15 | 2020-04-07 | Facebook Technologies, Llc | Near-eye display assembly with enhanced display resolution |
FR3082355B1 (fr) * | 2018-06-07 | 2022-11-04 | Microoled | Masque de protection, notamment masque de plongee, avec systeme optique d'affichage |
EP3822694B1 (en) * | 2018-07-10 | 2024-01-31 | Shimadzu Corporation | Image display device |
US11550095B2 (en) | 2018-10-26 | 2023-01-10 | Google Llc | Curved optical see-through thin freeform lightguide with large field of view in eyewear formfactor |
DE102019102586A1 (de) | 2019-02-01 | 2020-08-06 | tooz technologies GmbH | Lichtleitanordnung, Abbildungsoptik, Head Mounted Display und Verfahren zum Verbessern der Abbildungsqualität einer Abbildungsoptik |
DE102019106020A1 (de) * | 2019-03-08 | 2020-09-10 | Carl Zeiss Ag | Optisches System zum Erzeugen eines virtuellen Bildes und Datenbrille |
DE102019206354A1 (de) * | 2019-05-03 | 2020-11-05 | Audi Ag | Kameravorrichtung zum Erzeugen eines Abbilds einer Umgebung |
EP3998506A4 (en) * | 2019-07-12 | 2022-09-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | NEAR-EYE DISPLAY DEVICE, AUGMENTED REALITY GLASSES THEREOF, AND METHOD OF OPERATING THEREOR |
JPWO2021246246A1 (ja) * | 2020-06-04 | 2021-12-09 | ||
DE102022113531A1 (de) | 2022-05-30 | 2023-11-30 | tooz technologies GmbH | Datenbrillenrahmen, Datenbrille und Brillenglas sowie Verfahren zum Montieren einer Datenbrille |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07191274A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Canon Inc | 画像表示装置 |
JPH11142783A (ja) * | 1997-11-12 | 1999-05-28 | Olympus Optical Co Ltd | 画像表示装置 |
JP4727025B2 (ja) * | 2000-08-01 | 2011-07-20 | オリンパス株式会社 | 画像表示装置 |
JP4727034B2 (ja) * | 2000-11-28 | 2011-07-20 | オリンパス株式会社 | 観察光学系および撮像光学系 |
JP2004029544A (ja) | 2002-06-27 | 2004-01-29 | Nikon Corp | ホログラムコンバイナ光学系及び情報表示装置 |
JP2004341411A (ja) | 2003-05-19 | 2004-12-02 | Canon Inc | 光学系および画像表示装置 |
DE102008009095A1 (de) | 2008-02-14 | 2009-08-20 | Carl Zeiss Ag | Durchsicht-Display-System |
JP2009244869A (ja) | 2008-03-11 | 2009-10-22 | Panasonic Corp | 表示装置、表示方法、眼鏡型ヘッドマウントディスプレイ、及び自動車 |
WO2010064582A1 (ja) | 2008-12-04 | 2010-06-10 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 映像表示装置およびヘッドマウントディスプレイ |
DE102009010537B4 (de) | 2009-02-25 | 2018-03-01 | Carl Zeiss Smart Optics Gmbh | Strahlvereiniger und Verwendung eines solchen in einer Anzeigevorrichtung |
JP6111636B2 (ja) | 2012-02-24 | 2017-04-12 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置 |
JP6020113B2 (ja) * | 2012-02-24 | 2016-11-02 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置 |
CN103293675A (zh) * | 2012-02-24 | 2013-09-11 | 精工爱普生株式会社 | 虚像显示装置 |
-
2013
- 2013-11-22 DE DE102013223963.7A patent/DE102013223963B4/de active Active
-
2014
- 2014-11-21 KR KR1020167015283A patent/KR102291745B1/ko active IP Right Grant
- 2014-11-21 JP JP2016532519A patent/JP6466445B2/ja active Active
- 2014-11-21 US US15/038,458 patent/US10120191B2/en active Active
- 2014-11-21 CN CN201480063269.2A patent/CN105874375A/zh active Pending
- 2014-11-21 EP EP14802645.3A patent/EP3072006B1/de active Active
- 2014-11-21 WO PCT/EP2014/075333 patent/WO2015075206A1/de active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102013223963A1 (de) | 2015-05-28 |
EP3072006A1 (de) | 2016-09-28 |
KR102291745B1 (ko) | 2021-08-19 |
EP3072006B1 (de) | 2023-06-07 |
CN105874375A (zh) | 2016-08-17 |
DE102013223963B4 (de) | 2015-07-02 |
US10120191B2 (en) | 2018-11-06 |
JP2016541017A (ja) | 2016-12-28 |
US20160306171A1 (en) | 2016-10-20 |
WO2015075206A1 (de) | 2015-05-28 |
KR20160089392A (ko) | 2016-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6466445B2 (ja) | 結像光学システムおよび当該結像光学システムを有する表示装置 | |
JP6527512B2 (ja) | 結像光学システムおよび当該結像光学システムを有する表示装置 | |
JP7493467B2 (ja) | ユーザの頭部上にフィット可能であると共に画像を生成するディスプレイ装置用の眼鏡レンズ | |
JP6910349B2 (ja) | 結像光学システムおよび当該結像光学システムを有する表示装置 | |
KR102266501B1 (ko) | 사용자의 머리에 착용될 수 있고 이미지를 생성하는 디스플레이 장치를 위한 안경 렌즈, 및 이러한 안경 렌즈를 가지는 디스플레이 장치 | |
JP2016533518A5 (ja) | ||
CN109073896B (zh) | 用于成像光学单元的眼镜镜片以及数据护目镜 | |
US10088620B2 (en) | Light guide, virtual image optical system, and virtual image display device | |
US9835866B2 (en) | Spectacle lens for a display device that can be fitted on the head of a user and generates an image | |
JP6670431B2 (ja) | 結像光学系およびスマートグラス | |
CN111417891B (zh) | 光导、成像设备和具有分开的成像通道的hmd | |
KR102266505B1 (ko) | 사용자의 머리에 착용될 수 있고 이미지를 생성하는 디스플레이 장치를 위한 안경 렌즈, 및 이러한 안경 렌즈를 가지는 디스플레이 장치 | |
KR102353457B1 (ko) | 사용자의 머리에 착용될 수 있고 이미지를 생성하는 디스플레이 장치를 위한 안경 렌즈 | |
CN115004080A (zh) | 导光体和虚像显示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170615 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180703 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180910 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181211 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190109 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6466445 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |