JP2008507722A - 広視野双眼装置、システム、およびキット - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図2
Description
本発明をここで、単なる例として添付の図面に関連して説明する。今、特に図面を詳細に参照するに当たって、図示する細部は、例として、単に本発明の好適な実施形態を分かり易く説明することを目的として、本発明の原理および概念的側面についての最も有用かつ理解し易い説明であると信じられるものを提供するために提示するものであることを強調しておく。これに関し、本発明の構造の詳細を、本発明の基本的理解に必要である以上に詳しく示すつもりはなく、図面に即した説明は、本発明の幾つかの形態をいかに実施することができるかを当業者に明らかにするものである。
図1は、先行技術の単眼装置の概略図である。
図2は、本発明の好適な実施形態に係る、画像をユーザの第1の目および第2の目に伝達するための双眼装置の概略図である。
図3a〜bは、1つの入力光学素子および2つの出力光学素子を有し、したがって図2の双眼装置として使用することのできる、本発明の好適な実施形態に係る光学装置の略等角図(図3a)および略側面図(図3b)である。
図4は、本発明の好適な実施形態に係る、広視野画像をユーザに提供するためのシステムの概略図である。
図5a〜cは、眼鏡を使用する好適な実施形態の図4に示したシステムの一部分の概略図である。
図6a〜bは、本発明の好適な実施形態に係る図3a〜bの装置内の波面伝搬を示す。
ここでnSは光透過性基材の屈折率であり、nAは光透過性基材の外部の媒質の屈折率であり(nS>nA)、α2は屈折の場合に光線が外部に屈折する角度である。α1と同様に、α2は表面の法線から測定される。光透過性基材の外部の典型的な媒質は、約1の屈折率を有する空気である。
この実施形態は、視野の非重なり部分の光線間の混合が無い、上記原理に従って動作する光学装置を提供するために使用することができる(図6a参照)。
ここでpは1より小さい所定のパラメータである。
ここでλBおよびλRはそれぞれ多色スペクトルの最短および最長波長である。式5から、基材の屈折率はこれらの条件下でnSp≧λR/λBを満たさなければならないということになることに注目されたい。
青色光のための単色構成
この実施例は、波長λ=465nm(青色光)、光透過性基材の屈折率nS=1.5、空気の屈折率nA=1.0で41.8゜の臨界角に対応する場合について、式3を使用したときの達成可能な視野を実証する。
赤色光のための単色構成
この実施例は、波長λ=620nm(赤色光)および実施例1の屈折率で同じ臨界角
(αC=41.8゜)の場合について、式4を使用したときの達成可能な視野を実証する。
多色構成
この実施例は、最短波長がλB=465nm(青色光)であり、最長波長がλR=620nm(赤色光)であるスペクトルに式6を使用したときの達成可能な視野を実証する。屈折率、臨界角、および最大回折角は実施例2と同じである。
Claims (243)
- 視野を画定する複数の角度で光学装置に衝突する光を伝達するための光学装置であって、該光学装置は少なくとも1つの入力光学素子および複数の出力光学素子を具設した光透過性基材を含み、前記少なくとも1つの入力光学素子は、視野の異なる部分に対応する光の異なる部分が前記光透過性基材内で異なる方向に伝搬するように、光を前記光透過性基材内に回折させるように設計かつ構築され、前記複数の出力光学素子は、前記光透過性基材から前記光の異なる部分を相補的に回折し、それによって視野を実質的に維持するように設計かつ構築されて成る、光学装置。
- 前記少なくとも1つの入力光学素子および前記複数の出力光学素子の各々は、独立した線形回折格子である請求項1に記載の装置。
- 前記複数の出力光学素子は、視野の第1部分を回折する第1出力光学素子と、視野の第2部分を回折する第2出力光学素子とを含む請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの入力光学素子、前記第1出力光学素子、および前記第2出力光学素子の各々は、独立した線形回折格子である請求項3に記載の装置。
- 前記光透過性基材および前記線形回折格子の少なくとも1つは、視野の前記第一部分と前記第二部分の間の所定の重なり部分を提供するように選択される請求項4に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの入力光学素子の前記線形回折格子、前記第1出力光学素子の前記線形回折格子、および前記第2出力光学素子の前記線形回折格子は、前記所定の重なり部分の各光線が装置内で二叉に分岐し、2つの実質的に平行な光線の形で前記光透過性基材を出射するように設計かつ構築される請求項5に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの入力光学素子の前記線形回折格子、前記第1出力光学素子の前記線形回折格子、および前記第2出力光学素子の前記線形回折格子は、実質的に同一周期を有する請求項4に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの入力光学素子の前記線形回折格子、前記第1出力光学素子の前記線形回折格子、および前記第2出力光学素子の前記線形回折格子は、実質的に平行である請求項7に記載の装置。
- 光の波長と前記線形回折格子を特徴付ける周期との間の比は、1に等しいかまたはそれより大きい請求項7に記載の装置。
- 光の波長と前記線形回折格子を特徴付ける周期との間の比は、前記光透過性基材の屈折率より小さい請求項7に記載の装置。
- 光はスペクトルを画定する複数の波長を有し、さらに前記スペクトルの異なる部分は、前記複数の出力光学素子によって前記光透過性基材から相補的に回折される請求項1に記載の装置。
- 光は複数の波長依存視野にそれぞれ対応する複数の波長を有し、さらに、前記光透過性基材、前記少なくとも1つの入力光学素子、および前記複数の出力光学素子は、前記複数の波長依存視野間の重なり部分を最大化するように設計かつ構築される請求項1に記載の装置。
- 前記複数の出力光学素子は第1出力光学素子および第2出力光学素子を含む請求項11に記載の装置。
- 前記スペクトルは第1部分および第2部分を有し、前記スペクトルの前記第1および前記第2部分の各々が、前記第1および前記第2出力光学素子の少なくとも1つによって前記光透過性基材から回折される請求項13に記載の装置。
- 前記光透過性基材、前記少なくとも1つの入力光学素子、前記第1出力光学素子、および前記第2出力光学素子は、前記スペクトルの前記第1および前記第2部分が第1の所定の範囲内の角度で光学装置に衝突する場合に、前記スペクトルの前記第1部分が前記第1出力光学素子によって前記光透過性基材から回折され、かつ前記スペクトルの前記第2部分が前記第2出力光学素子によって前記光透過性基材から回折されるように設計かつ構築される請求項14に記載の装置。
- 前記光透過性基材、前記少なくとも1つの入力光学素子、前記第1出力光学素子、および前記第2出力光学素子は、前記スペクトルの前記第1部分が第1の所定の範囲内の角度で光学装置に衝突する場合に、前記スペクトルの前記第1部分が前記第1出力光学素子によって前記光透過性基材から回折され、かつ前記スペクトルの前記第1部分が第2の所定の範囲内の角度で光学装置に衝突する場合に、前記スペクトルの前記第1部分が前記第2出力光学素子によって前記光透過性基材から回折されるように設計かつ構築される請求項14に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの入力光学素子、前記第1出力光学素子、および前記第2出力光学素子の各々は、独立した線形回折格子である請求項13に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの入力光学素子の前記線形回折格子、前記第1出力光学素子の前記線形回折格子、および前記第2出力光学素子の前記線形回折格子は、実質的に同一周期を有する請求項17に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの入力光学素子の前記線形回折格子、前記第1出力光学素子の前記線形回折格子、および前記第2出力光学素子の前記線形回折格子は、実質的に平行である請求項18に記載の装置。
- 前記光透過性基材および前記線形回折格子の少なくとも1つは、視野の前記第一部分と前記第二部分の間の所定の重なり部分を提供するように選択される請求項18に記載の装置。
- 前記線形回折格子を特徴付ける周期はλR/(nSp)より大きく、かつλBより小さく、前記nSは前記光透過性基材の屈折率であり、前記pは所定のパラメータであり、前記λRは前記スペクトルの最長波長であり、前記λBは前記スペクトルの最短波長である請求項18に記載の装置。
- 前記光を視準するためのコリメータをさらに含む請求項1に記載の装置。
- 前記コリメータは収束レンズを含む請求項22に記載の装置。
- 前記コリメータは回折光学素子を含む請求項22に記載の装置。
- 前記光透過性基材内の光の前記伝搬は、所定の最大回折角によって特徴付けられる内部全反射を介して行なわれる請求項1に記載の装置。
- 前記所定の最大回折角は、前記光透過性基材に垂直な方向に対し約80度に等しい請求項25に記載の装置。
- 前記所定の最大回折角は、所定の距離内で少なくとも1回の反射が可能となるように選択される請求項25に記載の装置。
- 前記所定の距離は約30mmないし約80mmである請求項27に記載の装置。
- λBは約400ないし約500nmである請求項21に記載の装置。
- λRは約600ないし約700nmである請求項21に記載の装置。
- 前記光透過性基材の厚さは約0.1mmないし約5mmである請求項1に記載の装置。
- 前記光透過性基材の厚さは、前記複数の波長の同時伝搬が可能となるように選択される請求項11に記載の装置。
- 前記光透過性基材の厚さは10λRより大きい請求項21に記載の装置。
- 前記光透過性基材はガラスおよび透明ポリマーから成る群から選択される請求項1に記載の装置。
- 前記線形回折格子は反射型線形回折格子および透過型線形回折格子からなる群から選択される請求項2に記載の装置。
- 前記線形回折格子はホログラフィ、コンピュータ生成マスク、リソグラフィ、エンボシング、成形、エッチング、および直接描画から成る群から選択される手順によって記録される請求項2に記載の装置。
- 視野は少なくとも20度を有する請求項1に記載の装置。
- 視野は少なくとも30度を有する請求項1に記載の装置。
- 視野は少なくとも40度を有する請求項1に記載の装置。
- 画像をユーザの第1の目および第2の目に伝達するための双眼装置であって、
光透過性基材に形成され、かつ画像を前記光透過性基材に回折させることのできる入力光学素子と、
前記光透過性基材に形成され、かつ画像の第1部分を前記光透過性基材から第1の目に回折させることのできる第1出力光学素子と、
前記光透過性基材に形成され、かつ画像の第2部分を前記光透過性基材から第2の目に回折させることのできる第2出力光学素子と
を含む双眼装置。 - 前記入力光学素子、前記第1出力光学素子、および前記第2出力光学素子の各々は、独立した線形回折格子である請求項40に記載の装置。
- 前記光透過性基材および前記線形回折格子の少なくとも1つは、画像の前記第1部分と前記第2部分の間の所定の重なり部分を提供するように選択される請求項41に記載の装置。
- 前記入力光学素子の前記線形回折格子、前記第1出力光学素子の前記線形回折格子、および前記第2出力光学素子の前記線形回折格子は、前記所定の重なり部分から放射または反射される各光線が装置内で二叉に分岐し、2つの実質的に平行な光線の形で前記光透過性基材を出射して、それぞれ第1および第2の目内に伝搬するように設計かつ構築される請求項42に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの入力光学素子の前記線形回折格子、前記第1出力光学素子の前記線形回折格子、および前記第2出力光学素子の前記線形回折格子は、実質的に同一周期を有する請求項40に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの入力光学素子の前記線形回折格子、前記第1出力光学素子の前記線形回折格子、および前記第2出力光学素子の前記線形回折格子は、実質的に平行である請求項44に記載の装置。
- 画像を構成する光の波長と前記線形回折格子を特徴付ける周期との間の比は、1に等しいかまたはそれより大きい請求項44に記載の装置。
- 画像を構成する光の波長と前記線形回折格子を特徴付ける周期との間の比は、前記光透過性基材の屈折率より小さい請求項44に記載の装置。
- 画像は、スペクトルが第1部分および第2部分を有し、前記スペクトルの前記第1および前記第2部分の各々が前記第1および前記第2出力光学素子の少なくとも1つによって前記光透過性基材から回折されることを特徴とする多色画像である請求項40に記載の装置。
- 画像の前記第1部分の前記スペクトルの前記第1部分は、前記第1出力光学素子によって前記光透過性基材から回折され、画像の前記第2部分の前記スペクトルの前記第1部分は、前記第2出力光学素子によって前記光透過性基材から回折される請求項48に記載の装置。
- 画像の前記第1部分の前記スペクトルの前記第1部分は、前記第1出力光学素子によって前記光透過性基材から回折され、画像の前記第1部分の前記スペクトルの前記第2部分は、前記第2出力光学素子によって前記光透過性基材から回折される請求項48に記載の装置。
- 画像は画像の複数の波長依存部分にそれぞれ対応する複数の波長を有する多色画像であり、さらに、前記光透過性基材、前記少なくとも1つの入力光学素子、および前記複数の出力光学素子は、画像の前記複数の波長依存部分の間の重なり部分を最大化するように設計かつ構築される請求項40に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの入力光学素子、前記第1出力光学素子、および前記第2出力光学素子の各々は、独立した線形回折格子である請求項48に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの入力光学素子の前記線形回折格子、前記第1出力光学素子の前記線形回折格子、および前記第2出力光学素子の前記線形回折格子は、実質的に同一周期を有する請求項52に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの入力光学素子の前記線形回折格子、前記第1出力光学素子の前記線形回折格子、および前記第2出力光学素子の前記線形回折格子は、実質的に平行である請求項53に記載の装置。
- 前記光透過性基材および前記線形回折格子の少なくとも1つは、画像の前記第一部分と前記第二部分の間の所定の重なり部分を提供するように選択される請求項53に記載の装置。
- 前記線形回折格子を特徴付ける周期はλR/(nSp)より大きく、かつλBより小さく、前記nSは前記光透過性基材の屈折率であり、前記pは所定のパラメータであり、前記λRは前記スペクトルの最長波長であり、前記λBは前記スペクトルの最短波長である請求項52に記載の装置。
- 前記光を視準するためのコリメータをさらに含む請求項40に記載の装置。
- 前記コリメータは収束レンズを含む請求項57に記載の装置。
- 前記収束レンズは球面収束レンズである請求項58に記載の装置。
- 前記収束レンズは非球面収束レンズである請求項58に記載の装置。
- 前記コリメータはレンズ配列体を含む請求項57に記載の装置。
- 前記コリメータは回折光学素子を含む請求項57に記載の装置。
- λBは約400ないし約500nmである請求項56に記載の装置。
- λRは約600ないし約700nmである請求項56に記載の装置。
- 前記光透過性基材の厚さは約0.1mmないし約5mmである請求項40に記載の装置。
- 前記光透過性基材の厚さは、前記複数の波長の同時伝搬が可能となるように選択される請求項48に記載の装置。
- 前記光透過性基材の厚さは10λRより大きい請求項56に記載の装置。
- 前記光透過性基材はガラスおよび透明ポリマーから成る群から選択される請求項40に記載の装置。
- 前記線形回折格子は反射型線形回折格子および透過型線形回折格子からなる群から選択される請求項41に記載の装置。
- 前記線形回折格子はホログラフィ、コンピュータ生成マスク、リソグラフィ、エンボシング、成形、エッチング、および直接描画から成る群から選択される手順によって記録される請求項40に記載の装置。
- 画像をユーザの第1の目および第2の目に伝達するための双眼装置であって、第1の目に第1の非対称視野を提供するための第1単眼装置と、第2の目に第2の非対称視野を提供するための第2単眼装置とを含み、前記第1および第2の非対称視野が複合視野に対して相互に補完的である、双眼装置。
- 前記第1および前記第2単眼装置の各々は、前記第1および前記第2単眼装置が光透過性基材および入力光学素子を共有するように、光透過性基材、入力光学素子、および出力光学素子によって画定される請求項71に記載の装置。
- 前記第1および前記第2単眼装置は、前記第1の非対称視野と前記第2の非対称視野との間に所定の重なり部分がもたらされるように設計かつ構築される請求項71に記載の装置。
- 前記第1および前記第2単眼装置は、前記所定の重なり部分の各光線が双眼装置内で二叉に分岐し、それぞれ第1および第2の目に伝搬する2つの実質的に平行な光線の形で前記第1および前記第2単眼装置を通して出射するように設計かつ構築される請求項73に記載の装置。
- 画像は、第1部分および第2部分を有するスペクトルによって特徴付けられる多色画像であり、さらに前記第1および前記第2単眼装置は、前記スペクトルの前記第1および前記第2部分の少なくとも1つが各目に提供されるように設計かつ構築される請求項71に記載の装置。
- 前記第1および前記第2単眼装置は、前記スペクトルの前記第1および前記第2部分が第1の所定の範囲内の角度で双眼装置に衝突する場合、第1の目に前記スペクトルの前記第1部分が提供され、かつ第2の目に前記スペクトルの前記第2部分が提供されるように設計かつ構築される請求項75に記載の装置。
- 前記第1および前記第2単眼装置は、前記スペクトルの前記第1部分が第1の所定の範囲内の角度で双眼装置に衝突する場合、第1の目に前記スペクトルの前記第1部分が提供され、前記スペクトルの前記第1部分が第2の所定の範囲内の角度で光学装置に衝突する場合、第2の目に前記スペクトルの前記第1部分が提供されるように設計かつ構築される請求項75に記載の装置。
- 画像は、各々が波長依存複合視野に対応する複数の波長を有する多色画像であり、さらに前記第1および前記第2単眼装置は、少なくとも2つの波長依存複合視野間の重なり部分を最大化するように設計かつ構築される請求項71に記載の装置。
- 前記光を視準するためのコリメータをさらに含む請求項71に記載の装置。
- 前記コリメータは収束レンズを含む請求項79に記載の装置。
- 前記収束レンズは球面収束レンズである請求項80に記載の装置。
- 前記収束レンズは非球面収束レンズである請求項80に記載の装置。
- 前記コリメータはレンズ配列体を含む請求項79に記載の装置。
- 前記コリメータは回折光学素子を含む請求項79に記載の装置。
- 前記複合視野は対称的である請求項71に記載の装置。
- 前記複合視野は非対称的である請求項71に記載の装置。
- 前記複合視野は少なくとも20度である請求項71に記載の装置。
- 前記複合視野は少なくとも30度である請求項71に記載の装置。
- 前記複合視野は少なくとも40度である請求項71に記載の装置。
- 視野を画定する複数の角度で光透過性基材に衝突する光を伝達する方法であって、
(a)視野の異なる部分に対応する光の異なる部分が光透過性基材内を異なる方向に伝搬するように、光を光透過性基材内に回折させるステップ、および
(b)視野が実質的に維持されるように、前記光の異なる部分を光透過性基材から相補的に回折させるステップ、
を含む方法。 - 前記ステップ(a)および(b)は各々独立して線形回折格子によって達成される請求項90に記載の方法。
- 前記ステップ(a)および(b)は、視野の前記第1と前記第2部分の間の所定の重なり部分がもたらされるように実行される請求項90に記載の方法。
- 前記ステップ(a)は前記所定の重なり部分にある各光線を二叉分岐光線に分岐させることを含み、前記ステップ(b)は前記二叉分岐光線を2つの実質的に平行な光線の形で前記光透過性基材から回折させることを含む請求項92に記載の方法。
- 光の波長と前記線形回折格子を特徴付ける周期との間の比は、1に等しいかまたはそれより大きい請求項91に記載の方法。
- 光の波長と前記線形回折格子を特徴付ける周期との間の比は、前記光透過性基材の屈折率より小さい請求項91に記載の方法。
- 光は複数の波長依存視野にそれぞれ対応する複数の波長を有し、さらに前記ステップ(a)および(b)は、前記複数の波長依存視野間の重なり部分を最大化するように実行される請求項90に記載の方法。
- 光は第1部分および第2部分を有するスペクトルを画定する複数の波長を有し、前記スペクトルの前記第1および前記第2部分の各々が少なくとも1つの線形回折格子によって前記光透過性基材から回折される請求項91に記載の方法。
- 前記ステップ(b)は、前記スペクトルの前記第1および前記第2部分の両方が第1の所定の範囲内の角度で光透過性基材に衝突する場合、前記スペクトルの前記第1部分を第1線形回折格子によって回折し、前記スペクトルの前記第2部分を第2線形回折格子によって回折することを含む請求項97に記載の方法。
- 前記ステップ(b)は、前記スペクトルの前記第1部分が第1の所定の範囲内の角度で光透過性基材に衝突する場合、前記スペクトルの前記第1部分を第1線形回折格子によって回折し、前記スペクトルの前記第1部分が第2の所定の範囲内の角度で光透過性基材に衝突する場合、前記スペクトルの前記第1部分を第2線形回折格子によって回折することを含む請求項97に記載の方法。
- 前記線形回折格子を特徴付ける周期はλR/(nSp)より大きく、かつλBより小さく、前記nSは前記光透過性基材の屈折率であり、前記pは所定のパラメータであり、前記λRは前記スペクトルの最長波長であり、前記λBは前記スペクトルの最短波長である請求項97に記載の方法。
- 光によって構成される画像を、画像生成装置を用いて生成することをさらに含む請求項97に記載の方法。
- コリメータを用いて前記光を視準することをさらに含む請求項101に記載の方法。
- 前記コリメータは収束レンズを含む請求項102に記載の方法。
- 前記コリメータは回折光学素子を含む請求項102に記載の方法。
- 視野は少なくとも20度を有する請求項90に記載の方法。
- 視野は少なくとも30度を有する請求項90に記載の方法。
- 視野は少なくとも40度を有する請求項90に記載の方法。
- 画像をユーザの第1の目および第2の目に伝達する方法であって、
(a)画像を光透過性基材内に回折させるステップ、
(b)画像の第1部分を前記光透過性基材から第1の目に回折させるステップ、および
(c)画像の第2部分を前記光透過性基材から第2の目に回折させるステップ、
を含む方法。 - 前記ステップ(a)〜(c)は各々独立して線形回折格子によって達成される請求項108に記載の方法。
- 前記ステップ(a)〜(c)は、画像の前記第1と前記第2部分の間の所定の重なり部分を提供するように実行される請求項109に記載の方法。
- 前記ステップ(a)は、前記所定の重なり部分から放射または反射された各光線を二叉分岐光線に分岐させることを含み、前記ステップ(b)および(c)はそれぞれ、前記二叉分岐光線を第1および第2の目内に伝搬する2つの実質的に平行な光線の形で前記光透過性基材から回折させることを含む請求項110に記載の方法。
- 画像を構成する光の波長と前記線形回折格子を特徴付ける周期との間の比は、1に等しいかまたはそれより大きい請求項109に記載の方法。
- 画像を構成する光の波長と前記線形回折格子を特徴付ける周期との間の比は、前記光透過性基材の屈折率より小さい請求項109に記載の方法。
- 画像は、スペクトルが第1部分および第2部分を有し、前記スペクトルの前記第1および前記第2部分の各々が前記光透過性基材から少なくとも1つの目に回折されることを特徴とする多色画像である請求項109に記載の方法。
- 前記ステップ(b)は前記スペクトルの前記第1部分を第1の目に回折させることを含み、前記ステップ(c)は前記スペクトルの前記第1部分を第2の目に回折させることを含む請求項109に記載の方法。
- 前記ステップ(b)はさらに、前記スペクトルの前記第2部分を第2の目に回折させることを含む請求項115に記載の方法。
- 画像は画像の複数の波長依存部分にそれぞれ対応する複数の波長を有する多色画像であり、さらに前記ステップ(a)〜(c)は画像の前記複数の波長依存部分間の重なり部分を最大化するように実行される請求項109に記載の方法。
- 前記線形回折格子を特徴付ける周期はλR/(nSp)より大きく、かつλBより小さく、前記nSは前記光透過性基材の屈折率であり、前記pは所定のパラメータであり、前記λRは前記スペクトルの最長波長であり、前記λBは前記スペクトルの最短波長である請求項114に記載の方法。
- 画像生成装置を用いて画像を生成することをさらに含む請求項108に記載の方法。
- コリメータを用いて画像を構成する光を視準することをさらに含む請求項119に記載の方法。
- 前記コリメータは収束レンズを含む請求項120に記載の方法。
- 前記収束レンズは球面収束レンズである請求項121に記載の方法。
- 前記収束レンズは非球面収束レンズである請求項121に記載の方法。
- 前記コリメータはレンズ配列体を含む請求項120に記載の方法。
- 前記コリメータは回折光学素子を含む請求項120に記載の方法。
- 画像をユーザの第1の目および第2の目に伝達する方法であって、
(a)第1の非対称視野を第1の目に伝達するステップ、および
(b)第2の非対称視野を第2の目に伝達するステップを含み、
前記第1および第2の非対称視野が複合視野に対して相互に補完的である、方法。 - 前記ステップ(a)および(b)は各々独立して線形回折格子によって達成される請求項126に記載の方法。
- ステップ(a)および(b)は、前記第1と前記第2の非対称視野の間に所定の重なり部分がもたらされるように実行される請求項126に記載の方法。
- 前記所定の重なり部分にある各光線を二叉分岐光線に分岐させることをさらに含み、前記ステップ(b)および(c)はそれぞれ前記二叉分岐光線を2つの実質的に平行な光線の形で第1および第2の目に伝達することを含む請求項128に記載の方法。
- 画像は、スペクトルが第1部分および第2部分を有し、前記スペクトルの前記第1および前記第2部分の各々が少なくとも1つの目に伝達されることを特徴とする多色画像である請求項109に記載の方法。
- 前記ステップ(a)は前記スペクトルの前記第1部分を第1の目に伝達することを含み、前記ステップ(b)は前記スペクトルの前記第1部分を第2の目に回折させることを含む請求項130に記載の方法。
- 前記ステップ(a)は、前記スペクトルの前記第2部分を第2の目に伝達することをさらに含む請求項131に記載の方法。
- 画像は各々波長依存複合視野に対応する複数の波長を有する多色画像であり、さらに前記ステップ(a)および(b)は少なくとも2つの波長依存複合視野間の重なり部分を最大化するように実行される請求項126に記載の方法。
- 画像生成装置を用いて画像を生成することをさらに含む請求項126に記載の方法。
- コリメータを用いて画像を構成する光を視準することをさらに含む請求項134に記載の方法。
- 前記コリメータは収束レンズを含む請求項135に記載の方法。
- 前記収束レンズは球面収束レンズである請求項136に記載の方法。
- 前記収束レンズは非球面収束レンズである請求項136に記載の方法。
- 前記コリメータはレンズ配列体を含む請求項135に記載の方法。
- 前記コリメータは回折光学素子を含む請求項135に記載の方法。
- 前記複合視野は対称的である請求項126に記載の方法。
- 前記複合視野は非対称的である請求項126に記載の方法。
- 前記複合視野は少なくとも20度である請求項126に記載の方法。
- 前記複合視野は少なくとも30度である請求項126に記載の方法。
- 前記複合視野は少なくとも40度である請求項126に記載の方法。
- 画像をユーザの第1の目および第2の目に伝達するための双眼装置と、前記双眼装置に前記画像を提供するための画像生成装置とを含む、ユーザに画像を提供するためのシステムであって、
前記双眼装置が、第1の目に第1の非対称視野を提供するための第1単眼装置と、第2の目に第2の非対称視野を提供するための第2単眼装置とを含み、前記第1および第2の非対称視野が複合視野に対して相互に補完的である、システム。 - 前記画像生成装置はアナログ画像生成装置である請求項146に記載のシステム。
- 前記アナログ画像生成装置は、光源と、ミニチュアスライド、反射性マイクロフィルム、透明マイクロフィルム、およびホログラムから成る群から選択される少なくとも1つの画像担持体とを含む請求項147に記載のシステム。
- 前記アナログ画像生成装置はミニチュア陰極線管を含む請求項147に記載のシステム。
- 前記画像生成装置はデジタル画像生成装置である請求項146に記載のシステム。
- 前記デジタル画像生成装置は、反射型ミニチュア液晶ディスプレイ、OLED、デジタルライトプロセッサユニット、透過型ミニチュア液晶ディスプレイ、およびプラズマディスプレイから成る群から選択される少なくとも1つのミニチュアディスプレイを含む請求項150に記載のシステム。
- 前記デジタル画像生成装置は光源をさらに含む請求項151に記載のシステム。
- 前記画像生成装置の少なくとも1つの表示特性を制御するためのコントローラをさらに含む請求項146に記載のシステム。
- データソースに接続可能であり、データソースから画像データのストリームを受け取りかつ前記画像データのストリームを前記画像生成装置に入力するように構成された、データソースインタフェースをさらに含む請求項146に記載のシステム。
- 前記画像生成装置の少なくとも1つの表示特性を制御するためのコントローラをさらに含む請求項154に記載のシステム。
- 前記コントローラは、活性化信号および非活性化信号を前記データソースに伝送するように動作可能である請求項155に記載のシステム。
- 前記コントローラは前記データソースの動作モードを選択するように動作可能である請求項155に記載のシステム。
- 前記データソースをさらに含む請求項154に記載のシステム。
- 前記画像データのストリームは、ビデオおよびグラフィックスから成る群から選択される少なくとも1つのデータ型を含む請求項158に記載のシステム。
- 音声ユニットをさらに含み、前記データソースは前記音声ユニットに音声データを伝送するように構成される請求項159に記載のシステム。
- 前記データソースは、テレビジョン装置、携帯テレビジョン装置、衛星受信機、ビデオカセットレコーダ、デジタル多用途ディスク、デジタル動画再生装置、デジタルカメラ、ビデオグラフィックアレイカード、パーソナルデジタルアシスタント、携帯電話機、超音波撮像装置、デジタルX線装置、および磁気共鳴撮像装置から成る群から選択される請求項158に記載のシステム。
- 前記画像データは符号化され、さらにシステムは、前記画像データを前記画像生成装置が認識可能なデータフォーマットに復号するための復号器を含む請求項158に記載のシステム。
- 前記画像データは圧縮され、さらにシステムは、前記画像データを圧縮解除するための圧縮解除ユニットを含む請求項158に記載のシステム。
- 前記画像データのストリームを送信するための無線通信送信機をさらに含み、前記データソースインタフェースは、前記無線通信送信機から前記画像データのストリームを受信するように構成された無線通信受信機を備える請求項158に記載のシステム。
- 前記双眼装置に接続されるウェアラブル装置をさらに含む請求項146に記載のシステム。
- 前記双眼装置と一体化されるか、または前記双眼装置に装着された視力矯正装置をさらに含む請求項146に記載のシステム。
- 前記第1および前記第2単眼装置の各々は、前記第1および前記第2単眼装置が光透過性基材および入力光学素子を共有するように、光透過性基材、入力光学素子、および出力光学素子によって画定される請求項146に記載のシステム。
- 前記第1および前記第2単眼装置は、前記第1の非対称視野と前記第2の非対称視野との間に所定の重なり部分がもたらされるように設計かつ構築される請求項146に記載のシステム。
- 前記第1および前記第2単眼装置は、前記所定の重なり部分の各光線が双眼装置内で二叉に分岐し、それぞれ第1および第2の目に伝搬する2つの実質的に平行な光線の形で前記第1および前記第2単眼装置を通して出射するように設計かつ構築される請求項168に記載のシステム。
- 画像は、第1部分および第2部分を有するスペクトルによって特徴付けられる多色画像であり、さらに前記第1および前記第2単眼装置は、前記スペクトルの前記第1および前記第2部分の少なくとも1つが各目に提供されるように設計かつ構築される請求項146に記載のシステム。
- 前記第1および前記第2単眼装置は、前記スペクトルの前記第1および前記第2部分が第1の所定の範囲内の角度で双眼装置に衝突する場合、第1の目に前記スペクトルの前記第1部分が提供され、かつ第2の目に前記スペクトルの前記第2部分が提供されるように設計かつ構築される請求項170に記載のシステム。
- 前記第1および前記第2単眼装置は、前記スペクトルの前記第1部分が第1の所定の範囲内の角度で双眼装置に衝突する場合、第1の目に前記スペクトルの前記第1部分が提供され、前記スペクトルの前記第1部分が第2の所定の範囲内の角度で双眼装置に衝突する場合、第2の目に前記スペクトルの前記第1部分が提供されるように設計かつ構築される請求項170に記載のシステム。
- 画像は、各々が波長依存複合視野に対応する複数の波長を有する多色画像であり、さらに前記第1および前記第2単眼装置は、少なくとも2つの波長依存複合視野間の重なり部分を最大化するように設計かつ構築される請求項146に記載のシステム。
- 前記画像生成装置によって放射されるか又は前記画像生成装置を通して伝搬される光を視準するためのコリメータをさらに含む請求項146に記載のシステム。
- 前記コリメータは収束レンズを含む請求項174に記載のシステム。
- 前記収束レンズは球面収束レンズである請求項175に記載のシステム。
- 前記収束レンズは非球面収束レンズである請求項175に記載のシステム。
- 前記コリメータはレンズ配列体を含む請求項174に記載のシステム。
- 前記コリメータは回折光学素子を含む請求項174に記載のシステム。
- 前記複合視野は対称的である請求項146に記載のシステム。
- 前記複合視野は非対称的である請求項146に記載のシステム。
- 前記複合視野は少なくとも20度である請求項146に記載のシステム。
- 前記複合視野は少なくとも30度である請求項146に記載のシステム。
- 前記複合視野は少なくとも40度である請求項146に記載のシステム。
- 画像データのストリームを提供するための通信装置と、
前記画像データのストリームを受信してそこから画像を生成するための画像生成装置と、
ユーザの第1の目および第2の目に前記画像を伝達するための双眼装置と
を含む通信キットであって、
前記双眼装置が第1の目に第1の非対称視野を提供するための第1単眼装置と第2の目に第2の非対称視野を提供するための第2単眼装置とを含み、前記第1および第2の非対称視野が複合視野に対して相互に補完的である、通信キット。 - 携帯可能である請求項185に記載のキット。
- 前記通信装置は、携帯電話機、パーソナルデジタルアシスタント、および携帯型コンピュータから成る群から選択される請求項186に記載のキット。
- 前記画像生成装置はアナログ画像生成装置である請求項185に記載のキット。
- 前記アナログ画像生成装置はミニチュア陰極線管である請求項188に記載のキット。
- 前記画像生成装置はデジタル画像生成装置である請求項185に記載のキット。
- 前記デジタル画像生成装置は、反射型ミニチュア液晶ディスプレイ、透過型ミニチュア液晶ディスプレイ、OLED、デジタルライトプロセッサユニット、およびプラズマディスプレイから成る群から選択される少なくとも1つのミニチュアディスプレイを含む請求項190に記載のキット。
- 前記デジタル画像生成装置は光源をさらに含む請求項191に記載のキット。
- 前記画像生成装置の少なくとも1つの表示特性を制御するためのコントローラをさらに含む請求項185に記載のキット。
- 前記コントローラは活性化信号および非活性化信号を前記通信装置に伝送するように動作可能である請求項193に記載のキット。
- 前記コントローラは前記通信装置の動作モードを選択するように動作可能である請求項193に記載のキット。
- 前記画像データのストリームは、ビデオおよびグラフィックスから成る群から選択される少なくとも1つのデータ型を含む請求項185に記載のキット。
- 音声ユニットをさらに含み、前記通信装置は前記音声ユニットに音声データを伝送するように構成される請求項196に記載のキット。
- 前記画像データは符号化され、さらにキットは、前記画像データを前記画像生成装置が認識可能なデータフォーマットに復号するための復号器を含む請求項185に記載のキット。
- 前記画像データは圧縮され、さらにキットは前記画像データを圧縮解除するための圧縮解除ユニットを含む請求項185に記載のキット。
- 前記通信装置から前記画像データのストリームを送信するための無線通信送信機と、前記画像データのストリームを受信するための無線通信受信機とをさらに含む請求項185に記載のキット。
- 前記双眼装置に接続されるウェアラブル装置をさらに含む請求項185に記載のキット。
- 前記双眼装置と一体化されるか、またはそれに装着された視力矯正装置をさらに含む請求項185に記載のキット。
- 前記第1および前記第2単眼装置の各々は、前記第1および前記第2単眼装置が光透過性基材および入力光学素子を共有するように、光透過性基材、入力光学素子、および出力光学素子によって画定される請求項185に記載のキット。
- 前記第1および前記第2単眼装置は、前記第1の非対称視野と前記第2の非対称視野との間に所定の重なり部分がもたらされるように設計かつ構築される請求項185に記載のキット。
- 前記第1および前記第2単眼装置は、前記所定の重なり部分の各光線が双眼装置内で二叉に分岐し、それぞれ第1および第2の目に伝搬する2つの実質的に平行な光線の形で前記第1および前記第2単眼装置を通して出射するように設計かつ構築される請求項204に記載のキット。
- 画像は、第1部分および第2部分を有するスペクトルによって特徴付けられる多色画像であり、さらに前記第1および前記第2単眼装置は、前記スペクトルの前記第1および前記第2部分の少なくとも1つが各目に提供されるように設計かつ構築される請求項185に記載のキット。
- 前記第1および前記第2単眼装置は、前記スペクトルの前記第1および前記第2部分が第1の所定の範囲内の角度で双眼装置に衝突する場合、第1の目に前記スペクトルの前記第1部分が提供され、かつ第2の目に前記スペクトルの前記第2部分が提供されるように設計かつ構築される請求項206に記載のキット。
- 前記第1および前記第2単眼装置は、前記スペクトルの前記第1部分が第1の所定の範囲内の角度で双眼装置に衝突する場合、第1の目に前記スペクトルの前記第1部分が提供され、前記スペクトルの前記第1部分が第2の所定の範囲内の角度で双眼装置に衝突する場合、第2の目に前記スペクトルの前記第1部分が提供されるように設計かつ構築される請求項206に記載のキット。
- 画像は、各々が波長依存複合視野に対応する複数の波長を有する多色画像であり、さらに前記第1および前記第2単眼装置は、少なくとも2つの波長依存複合視野間の重なり部分を最大化するように設計かつ構築される請求項185に記載のキット。
- 前記画像生成装置によって放射されるか又は前記画像生成装置を通して伝搬される光を視準するためのコリメータをさらに含む請求項185に記載のキット。
- 前記コリメータは収束レンズを含む請求項210に記載のキット。
- 前記収束レンズは球面収束レンズである請求項211に記載のキット。
- 前記収束レンズは非球面収束レンズである請求項211に記載のキット。
- 前記コリメータはレンズ配列体を含む請求項210に記載のキット。
- 前記コリメータは回折光学素子を含む請求項210に記載のキット。
- 前記複合視野は対称的である請求項185に記載のキット。
- 前記複合視野は非対称的である請求項185に記載のキット。
- 前記複合視野は少なくとも20度である請求項185に記載のキット。
- 前記複合視野は少なくとも30度である請求項185に記載のキット。
- 前記複合視野は少なくとも40度である請求項185に記載のキット。
- 画像を観視する方法であって、
(a)画像生成装置を用いて画像を生成するステップ、および
(b)前記画像の第1の非対称視野が第1の目によって観視され、かつ前記画像の第2の非対称視野が第2の目によって観視されるように、第1の目および第2の目を用いて双眼装置を通して前記画像を観視するステップを含み、
前記第1および第2の非対称視野が複合視野に対して相互に補完的である、方法。 - 前記画像生成装置はアナログ画像生成装置である請求項221に記載の方法。
- 前記アナログ画像生成装置は、光源と、ミニチュアスライド、反射性マイクロフィルム、透明マイクロフィルム、およびホログラムから成る群から選択される少なくとも1つの画像担持体とを含む請求項222に記載の方法。
- 前記アナログ画像生成装置はミニチュア陰極線管を含む請求項222に記載の方法。
- 前記画像生成装置はデジタル画像生成装置である請求項221に記載の方法。
- 前記デジタル画像生成装置は、反射型ミニチュア液晶ディスプレイ、透過型ミニチュア液晶ディスプレイ、OLED、デジタルライトプロセッサユニット、およびプラズマディスプレイから成る群から選択される少なくとも1つのミニチュアディスプレイを含む請求項225に記載の方法。
- 前記デジタル画像生成装置は光源をさらに含む請求項226に記載の方法。
- 前記画像生成装置の少なくとも1つの表示特性を制御することをさらに含む請求項221に記載の方法。
- データソースから画像データのストリームを伝送し、前記画像データのストリームを前記画像生成装置に入力することをさらに含む請求項221に記載の方法。
- 活性化信号および非活性化信号を前記データソースに伝送することをさらに含む請求項229に記載の方法。
- 前記データソースの動作モードを選択することをさらに含む請求項229に記載の方法。
- 前記画像データのストリームは、ビデオおよびグラフィックスから成る群から選択される少なくとも1つのデータ型を含む請求項229に記載の方法。
- 音声データを音声ユニットに伝送すること、および前記音声ユニットを用いて音声を生成することをさらに含む請求項229に記載の方法。
- 前記データソースは、テレビジョン装置、衛星受信機、ビデオカセットレコーダ、デジタル多用途ディスク、デジタル動画再生装置、デジタルカメラ、ビデオグラフィックアレイカード、パーソナルデジタルアシスタント、携帯電話機、超音波撮像装置、デジタルX線装置、および磁気共鳴撮像装置から成る群から選択される請求項229に記載の方法。
- 前記画像データの前記送信前に前記画像データを符号化すること、および前記画像データを前記画像生成装置に入力する前に、前記画像データを前記画像生成装置が認識可能なデータフォーマットに復号することをさらに含む請求項229に記載の方法。
- 前記画像データの前記送信前に前記画像データを圧縮すること、および前記画像データを前記画像生成装置に入力する前に、前記画像データを圧縮解除することをさらに含む請求項229に記載の方法。
- 前記画像データのストリームの前記伝送は無線通信送信機によって行なわれる請求項229に記載の方法。
- 前記双眼装置に接続されるウェアラブル装置を着用することをさらに含む請求項221に記載の方法。
- 前記第1および前記第2非対称視野は、それらの間に所定の重なり部分を有する請求項221に記載の方法。
- 前記画像は、スペクトルが第1部分および第2部分を有し、前記スペクトルの前記第1および前記第2部分の各々が少なくとも1つの目によって観視されることを特徴とする多色画像である請求項221に記載の方法。
- 前記スペクトルの前記第1部分は、前記第1の目に伝達され、前記第2の目に回折される請求項240に記載の方法。
- 前記スペクトルの前記第2部分は、前記第2の目に伝達される請求項241に記載の方法。
- 画像は、波長依存複合視野にそれぞれ対応する複数の波長を有する多色画像であり、さらに前記ステップ(b)は、少なくとも2つの波長依存複合視野の間の重なり部分を最大化するように実行される請求項221に記載の方法。
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