OPTICAL DEVICE

• Main Authors: PIPER, Roland, ALEXEEV, Arseny
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 16.06.2022
• Subjects: OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS; OPTICS; PHYSICS

An optical device for use in an augmented reality or virtual reality display, comprising: a waveguide (2) having first and second surfaces; a first input diffractive optical element (3) arranged on the first surface of the waveguide and configured to receive light from a projector (1), to couple a first portion of the light into the waveguide so that it is captured within the waveguide along a first total internal reflection optical path, P2, and to allow a second portion of the light to pass through; a second input diffractive optical element (4) arranged on the second surface of the waveguide and configured to receive the second portion of the light, and to couple a third portion of the received light into the waveguide so that it is captured within the waveguide along a second total internal reflection optical path, P4, which is offset from the first total internal reflection optical path; and an output diffractive optical element (5) configured to receive light that is captured within the waveguide along the first and second total internal reflection optical paths from the first and second input diffractive optical elements respectively and to couple the received light out of the waveguide and towards a viewer at a first pattern of positions for light received along the first total internal reflection optical path and at a second pattern of positions for light received along the second total internal reflection optical path, to provide a first and second plurality of exit pupils respectively corresponding to the first and second pattern of positions at which light is coupled out of the waveguide. L'invention concerne un dispositif optique destiné à être utilisé dans un affichage à réalité augmentée ou réalité virtuelle, comprenant : un guide d'ondes (2) ayant des première et seconde surfaces ; un premier élément optique diffractif d'entrée (3) disposé sur la première surface du guide d'ondes et conçu pour recevoir de la lumière provenant d'un projecteur (1), pour coupler une première partie de la lumière dans le guide d'ondes de telle sorte qu'elle est capturée à l'intérieur du guide d'ondes le long d'un premier trajet optique de réflexion interne totale, P2, et pour permettre à une deuxième partie de la lumière de passer à travers ; un second élément optique diffractif d'entrée (4) disposé sur la seconde surface du guide d'ondes et conçu pour recevoir la deuxième partie de la lumière, et pour coupler une troisième partie de la lumière reçue dans le guide d'ondes de telle sorte qu'elle est capturée à l'intérieur du guide d'ondes le long d'un second trajet optique de réflexion interne totale, P4, qui est décalé par rapport au premier trajet optique de réflexion interne totale ; et un élément optique diffractif de sortie (5) configuré pour recevoir la lumière qui est capturée à l'intérieur du guide d'ondes le long des premier et second trajets optiques de réflexion interne totale à partir des premier et second éléments optiques de diffraction d'entrée respectivement et pour coupler la lumière reçue hors du guide d'ondes et vers un observateur au niveau d'un premier motif de positions pour la lumière reçue le long du premier trajet optique de réflexion interne totale et à un second motif de positions pour la lumière reçue le long du second trajet optique de réflexion interne totale, pour fournir une première et une seconde pluralité de pupilles de sortie correspondant respectivement aux premier et second motifs de positions auxquelles la lumière est couplée hors du guide d'ondes.