特許ウォッチ

公開番号2025099161
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023215599
出願日2023-12-21
発明の名称網膜投影装置
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 27/02 20060101AFI20250626BHJP(光学)
要約【課題】色収差を低減すること。
【解決手段】網膜投影装置10は、ニアアイウェアラブル装置に搭載される装置であって、赤色光、緑色光、及び青色光の少なくとも1つを含むレーザ光を出射する光源ユニット11と、レーザ光による走査を行う可動ミラー13と、可動ミラー13を経由したレーザ光を反射して、ニアアイウェアラブル装置を装着するユーザの網膜REに反射光を照射することで、網膜REに画像を投影する反射体15と、可動ミラー13と反射体15との間に設けられ、画像に含まれる1つの画素に対応する赤色光、緑色光、及び青色光が反射体15において同じ方向に反射されるように、1つの画素に対応する赤色光、緑色光、及び青色光を互いに異なる入射角で反射体15に入射する調整ユニット14と、を備える。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
ニアアイウェアラブル装置に搭載される網膜投影装置であって、
赤色光、緑色光、及び青色光の少なくとも１つを含むレーザ光を出射する光源と、
前記レーザ光による走査を行う可動ミラーと、
前記可動ミラーを経由した前記レーザ光を反射して、前記ニアアイウェアラブル装置を装着するユーザの網膜に反射光を照射することで、前記網膜に画像を投影する反射体と、
前記可動ミラーと前記反射体との間に設けられ、前記画像に含まれる１つの画素に対応する前記赤色光、前記緑色光、及び前記青色光が前記反射体において同じ方向に反射されるように、前記１つの画素に対応する前記赤色光、前記緑色光、及び前記青色光を互いに異なる入射角で前記反射体に入射する調整ユニットと、
を備える、網膜投影装置。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記調整ユニットは、前記レーザ光の光路に沿って順に配置された第１分光デバイス及び第２分光デバイスであって、前記レーザ光の波長に依存して屈折角が変化する前記第１分光デバイス及び前記第２分光デバイスを備え、
前記第１分光デバイスには、前記可動ミラーを経由した前記レーザ光が入射し、
前記第２分光デバイスは、前記１つの画素に対応する前記赤色光、前記緑色光、及び前記青色光を前記反射体の同じ位置に向けて出射する、請求項１に記載の網膜投影装置。
【請求項３】
前記第１分光デバイス及び前記第２分光デバイスのそれぞれは、前記レーザ光が入射する面に沿って設けられた複数のナノ構造体を含むメタレンズである、請求項２に記載の網膜投影装置。
【請求項４】
前記第１分光デバイス及び前記第２分光デバイスのそれぞれは、回折レンズである、請求項２に記載の網膜投影装置。
【請求項５】
前記第１分光デバイス及び前記第２分光デバイスのそれぞれは、プリズムである、請求項２に記載の網膜投影装置。
【請求項６】
前記調整ユニットは、前記第１分光デバイスと前記第２分光デバイスとの間に設けられたミラーであって、前記レーザ光を正反射する前記ミラーを更に備える、請求項２～請求項５のいずれか一項に記載の網膜投影装置。
【請求項７】
前記調整ユニットは、前記第１分光デバイスと前記第２分光デバイスとの間に設けられた第３分光デバイスであって、前記レーザ光の波長に依存して屈折角が変化する前記第３分光デバイスを更に備える、請求項２～請求項５のいずれか一項に記載の網膜投影装置。
【請求項８】
前記光源と前記可動ミラーとの間に設けられ、前記レーザ光を平行光に変換するコリメータを更に備える、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の網膜投影装置。
【請求項９】
前記反射体は、前記ニアアイウェアラブル装置のレンズの、前記ユーザの眼球と向かい合う面に沿って設けられた複数のナノ構造体を含むメタミラーである、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の網膜投影装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、網膜投影装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
スマートグラスなどのニアアイウェアラブル装置が知られている。例えば、特許文献１には、画像源と、画像源に光学的に結合されたナノ構造面を含むコンバイナと、を備え、コンバイナのナノ構造面に画像情報が形成されることによって、ユーザの視野内に画像情報を運ぶニアアイディスプレイアセンブリが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１８／０１１３３１０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のニアアイディスプレイアセンブリでは、ナノ構造面が反射面として機能している。このようなナノ構造体で構成されたミラー（メタオプティクスミラー）及び回折ミラーなどの反射体においては、光の波長に依存して光の反射角が変化する場合がある。このため、ユーザの網膜に画像が投影される際に、色収差が生じるおそれがある。
【０００５】
本開示は、色収差を低減可能な網膜投影装置を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係る網膜投影装置は、ニアアイウェアラブル装置に搭載される装置である。この網膜投影装置は、赤色光、緑色光、及び青色光の少なくとも１つを含むレーザ光を出射する光源と、レーザ光による走査を行う可動ミラーと、可動ミラーを経由したレーザ光を反射して、ニアアイウェアラブル装置を装着するユーザの網膜に反射光を照射することで、網膜に画像を投影する反射体と、可動ミラーと反射体との間に設けられ、画像に含まれる１つの画素に対応する赤色光、緑色光、及び青色光が反射体において同じ方向に反射されるように、１つの画素に対応する赤色光、緑色光、及び青色光を互いに異なる入射角で反射体に入射する調整ユニットと、を備える。
【０００７】
この網膜投影装置においては、調整ユニットによって、画像に含まれる１つの画素に対応する赤色光、緑色光、及び青色光が反射体において同じ方向に反射されるように、赤色光、緑色光、及び青色光が互いに異なる入射角で反射体に入射される。したがって、１つの画素に対応する赤色光、緑色光、及び青色光が同じ方向に反射され得るので、色収差を低減することができる。
【０００８】
いくつかの実施形態において、調整ユニットは、レーザ光の光路に沿って順に配置された第１分光デバイス及び第２分光デバイスであって、レーザ光の波長に依存して屈折角が変化する第１分光デバイス及び第２分光デバイスを備えてもよい。第１分光デバイスには、可動ミラーを経由したレーザ光が入射してもよい。第２分光デバイスは、１つの画素に対応する赤色光、緑色光、及び青色光を反射体の同じ位置に向けて出射してもよい。この場合、赤色光、緑色光、及び青色光を含むレーザ光が第１分光デバイスに入射することで、赤色光、緑色光、及び青色光の進行方向が波長ごとに変更される。したがって、第２分光デバイスには、赤色光、緑色光、及び青色光が第２分光デバイスの異なる位置に入射するので、第２分光デバイスによって赤色光、緑色光、及び青色光が反射体の同じ位置に向けて出射されることで、赤色光、緑色光、及び青色光が反射体に入射する入射角を互いに異ならせることができる。
【０００９】
いくつかの実施形態において、第１分光デバイス及び第２分光デバイスのそれぞれは、レーザ光が入射する面に沿って設けられた複数のナノ構造体を含むメタレンズであってもよい。メタレンズを用いることで、第１分光デバイス及び第２分光デバイスを容易に実現することができる。
【００１０】
いくつかの実施形態において、第１分光デバイス及び第２分光デバイスのそれぞれは、回折レンズであってもよい。回折レンズを用いることで、第１分光デバイス及び第２分光デバイスを容易に実現することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許