JP7408138B2 - ニアアイ表示装置における反射抑制 - Google Patents
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Description
(b)観察者の目と対向する関係で前記第2の主外表面によって観察者の頭に対して前記LOEを支持するために構成された支持構造、(c)画像に対応する照明を投影するための画像プロジェクターであって、前記LOEに照明を導入するように前記LOEに光学的に結合され、その結果、照明が第1及び第2の主外表面で内部反射によってLOEの内部で広がる、画像プロジェクター、(d)観察者の目に向かってLOEの外方に照明と結合するための外方結合構成であって、60度を超える入射角で第1及び第2の主外表面のうちの1つに入射し、観察者の目に向かってLOEを出る少なくとも1つの高入射角の偏光依存性の光路を定義し、偏光依存性の光路は、偏光によって支持された配向を有してなる外方結合構成、及び(e)偏光フィルタであって、支持された配向をもつ偏光依存の光路に沿って進む外界光が、観察者の目に達するのを防ぐために展開されてなる偏光フィルタ、を含んでいる。
本発明の種々の態様を完全に理解するために、種々の方向を識別することは重要であり、種々の方向の入射光から導光光学要素(LOE)に達する入射光は「ゴースト」を生成し得、潜在的に観察者の目を悩ませる。
図8A-8Cで例証された本発明の実施形態の第1の態様によれば、ニアアイ表示装置には、LOEのエッジのうちの1つの大部分に沿って伸びて、第2の主外表面から突出する、光阻止バッフル(130L、130R)が設けられる。それによって、視射角の範囲からの入射する放射が前記第2の主外表面の少なくとも一部に到達するのを阻止し、バッフルは第2の主外表面によって鋭角を形成する観察者の目に向かう方向に突出し、最も好ましくは、観察者の眼球の中心へ向かう方向に突出する。これは、観察者に無制限の視界の印象を残して、観察者の周辺の視界にバッフルが最小の影響を及ぼすことを保証する。
本発明の実施形態の更なる態様は、単独及び本明細書に記載された他の態様と組み合わせた両方で有用であるが、高い入射角度でのLOE 10の第1の(外側の)主外表面11Aに接近する入射光線の処理のためのアプローチに関係がある。
本発明の前記態様の代替、あるいは追加の実施態様として、高角度入射光の拒絶はLOEの外表面の正面に展開され、高い角度から入射光を阻止するように構成されたルーバーフィルムを使用して達成することができ、所望の視野の範囲を超えた外部シーンからの光の高い透過率を提供する。マイクロルーバーフィルムは知られており、コンピューター・表示装置の可視度を所望の視角範囲に制限するための「プライバシー・フィルム」として一般に使用される。そのようなフィルムの例は、Advanced Light Control Film (ALCF)の記載の下でスリーエム・カンパニーから市場で入手可能である。
切子面上のコーティングの設計は反射フィルタに重要な影響を及ぼす。図9Aは、切子面12Aおよび40Aの上で使用される典型的なコーティングの角度のある反射率を示す。ほとんどの場合、さらに基礎的なフレネル反射特性(図9B)に固有のように、反射率は示されるように偏光に依存する(あるいは「偏光に敏感である」)。
本発明によるLOEの特定の実施例は、LOE内において二次元で光学的アパーチャ拡張(optical aperture expansion)を達成するために,部分反射面の2つの異なる非平行のセットを使用する。現実世界の照明(ゴースト)の望まれない反射を除去するか減ずる(総体として「抑える」)ための上記特徴の多くは、2D拡張LOEに等しく適用可能である。これらの適用のいくつかにおいて、様々な追加的考慮が、図14A-16Cに関して以下に扱われる。
*可変偏光子
*可変波長板
*平行な切子面及び平行でない切子面の可変コーティング
*透過率と偏光を変えるための導光路の外面の可変コーティング
Claims (6)
- 観察者の目に画像を投影するためのニアアイ表示装置であって、
前記ニアアイ表示装置は、
(a)面状かつ互いに平行かつエッジを有する第1及び第2の主外表面を有するLOE(導光光学要素)と、
(b)観察者の目との対向関係で前記第2の主外表面によって観察者の頭に対する前記LOEを支持するために構成された支持構成と、
(c)画像に対応する照明を投影するための画像プロジェクターであって、前記画像プロジェクターは前記LOE内に照明を導入するように前記LOEに光学的に結合され、その結果、前記第1及び第2の主外表面において内部反射によって前記LOEは内部で伝播する画像プロジェクターと、
(d)観察者の目に向かって前記LOEの外方に照明を結合するために展開された外方結合構成と、
(e)前記LOEの前記エッジの1つの大部分に沿って伸び、前記第2の主外表面の平面から突出することにより、臨界角度からの入射光線が前記第2の主外表面の少なくとも一部に到達しないように、前記第2の主外表面から突出する光阻止バッフルであって、前記第2の主外表面と鋭角を形成してなり観察者の眼球の中心に向かう方向に突出する、光阻止バッフルと、
を含んでなるニアアイ表示装置。 - 前記外方結合構成は、複数の互いに平行で、部分反射面であって、前記第1の主外表面に対して斜角で前記LOEの内部で展開された部分反射面を含む、請求項1に記載のニアアイ表示装置。
- 前記臨界角度からの入射光線が前記第1及び第2の主外表面に侵入し、前記部分反射面の1つから単一の反射を受けた後、観察者の目に到達しないように光線路を除外するよう前記光阻止バッフルおよび前記部分反射面が展開された、請求項2に記載のニアアイ表示装置。
- 前記部分反射面は、前記第2の主外表面の延長方向に平行な延長方向を有し,
前記光阻止バッフルは、前記部分反射面の延長方向に実質的に平行なエッジの1つの大部分に沿って延長する、請求項2に記載のニアアイ表示装置。 - 前記光阻止バッフルは前記LOEへの取り付けによって機械的に支持される、請求項1に記載のニアアイ表示装置。
- 前記光阻止バッフルは、前記支持構成への取り付けによって機械的に支持される、請求項1記載のニアアイ表示装置。
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