JP2018151674A5 - - Google Patents

Description

図５を参照すると、従来の回折格子（２２）が示され、光が、回折次数（ｎ）と、空間周波数と、１／ｄに等しいＫ係数とに関係する角度（θ−２０）で格子間隔（１８）を通過し、方程式：ｄ＊ｓｉｎ（θ）＝ｎ＊波長（または代替として、Ｋ係数を代入して、ｓｉｎ（θ）＝ｎ＊波長＊Ｋ）を使用する。図６Ａ〜図６Ｃは、回折パターン（２２、２４、２６）における間隔（１８、２８、３０）の減少とともに、角度（２０、３２、３４）がより大きくなることを図示する。

図７Ａ〜図７Ｃを参照すると、レンズ（３６）を通した屈折、曲面鏡（３８）を用いた反射、および図７Ｄでも示されるフレネルゾーンプレート（４０）を用いた回折の３つの異なる焦点機構が描写されている。

図９を参照すると、組み込まれた回折格子を有する導波路が示されている。そのような導波路は、例えば、ＢＡＥ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＰＬＣ（Ｌｏｎｄｏｎ，Ｕ．Ｋ．）等の供給業者から入手可能であり、示されるように図９の左側から画像を取り込み、組み込まれた回折格子（４４）を通して画像を送り、結果として生じた画像をある角度で（例えば、図９では、導波路の側面を通して）放出するために利用されてもよい。したがって、方向変更および回折の２つの用途が、そのような要素を用いて達成されてもよい。実際に、図８Ｃを参照して説明されるもの等の軸外焦点技法は、図９に示されるもの等の回折導波路要素と組み合わせられることにより、図１０に示されるもの等の構成をもたらし、描写された実施形態では、回折導波路の幾何学形状が、Ｎ＝−１モード（例えば、仮想画像）が導波路からユーザの眼の中へ通過させられ、他の２つのモード（Ｎ＝０およびＮ＝＋１）が反射によって導波路の内側に捕捉されるようなものであるため、方向変更および回折だけでなく、フィルタリングも達成される。

Claims (16)

1. ３次元画像可視化システムであって、
   統合モジュールであって、前記統合モジュールは、
   入力画像光を受け取り、見る人の眼に関する空間内の投影デバイス位置から前記見る人の前記眼に向かって前記入力画像光と関連付けられた画像を投影するように構成された選択的に透明な投影デバイスであって、前記投影デバイスは、いかなる画像も投影されないときに実質的に透明な状態をなすことが可能である、選択的に透明な投影デバイスと、
   前記入力画像光を複数のモードに分割するように構成された回折要素であって、前記複数のモードの各々は、異なる角度で指向される、回折要素と
   を含み、前記選択的に透明な投影デバイスは、前記複数のモードのうちの第１のモードが前記選択的に透明な投影デバイスから出て前記眼に向かうことを可能にするように構成され、前記第１のモードは、前記回折要素の選択可能な幾何学形状に部分的に基づいた模擬焦点距離を有し、
   前記選択的に透明な投影デバイスは、前記複数のモードのうちの少なくとも第２のモードを前記選択的に透明な投影デバイス内に捕捉するように構成されている、
   統合モジュールと、
   前記投影デバイスに結合された遮閉マスクデバイスであって、前記遮閉マスクデバイスの前記見る人の前記眼とは反対側の１つ以上の位置から前記眼に向かって進む光を、前記投影デバイスによって投影される前記画像と相関する遮閉パターンで選択的に遮断するように構成された遮閉マスクデバイスと
   を含む３次元画像可視化システム。
2. 前記複数のモードのうちの前記第２のモードは、０次の回折を含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記統合モジュールおよび前記遮閉マスクデバイスに動作可能に結合されたコントローラをさらに含み、前記コントローラは、前記画像の投影および関連遮閉パターン、ならびに前記選択可能な幾何学形状における前記回折パターンの挿入を調整するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
4. 前記コントローラは、マイクロプロセッサを含む、請求項３に記載のシステム。
5. 前記投影デバイスは、ディスプレイ面を実質的に占めている、実質的に平面的な透明デジタルディスプレイを含む、請求項１に記載のシステム。
6. 前記ディスプレイ面は、前記見る人の前記眼の視軸と実質的に垂直に配向されている、請求項５に記載のシステム。
7. 前記実質的に平面的な透明デジタルディスプレイは、液晶ディスプレイを含む、請求項５に記載のシステム。
8. 前記実質的に平面的な透明デジタルディスプレイは、有機発光ダイオードディスプレイを含む、請求項５に記載のシステム。
9. 前記投影デバイスは、前記画像が無限遠で集束するようにコリメートされた形態で前記眼に向かって前記画像を投影するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
10. 前記回折導波路要素は、前記見る人の前記眼への送達前に前記画像のサイズを拡張するように構成された基板誘導型遅延射出瞳拡張デバイスを含む、請求項１に記載のシステム。
11. 小型プロジェクタが、前記見る人の前記眼の視軸と実質的に垂直に装着され、前記基板誘導型遅延射出瞳拡張デバイスは、前記小型プロジェクタから前記画像を受け取り、前記眼の前記視軸と実質的に整合した配向で拡張されたサイズにおいて、前記画像をゾーンプレート回折パターン形成デバイスに送達して、前記見る人の前記眼に送達するように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記遮閉マスクデバイスは、ディスプレイを含み、前記ディスプレイは、前記ディスプレイの複数の部分の各々において光を遮閉するか、または通過させるかのいずれかを、各部分において光を遮閉し、または通過させる関連コマンドに応じて、行うように構成されている、請求項１に記載のシステム。
13. 前記遮閉マスクデバイスは、１つ以上の液晶ディスプレイを含む、請求項１に記載のシステム。
14. ３次元画像可視化システムであって、
    統合モジュールであって、前記統合モジュールは、
    入力画像光を受け取るように構成され、見る人の眼に関する空間内の投影デバイス位置から前記見る人の前記眼に向かって前記入力画像光と関連付けられた画像を投影するように構成された選択的に透明な投影デバイスであって、前記投影デバイスは、いかなる画像も投影されないときに実質的に透明な状態をなすことが可能である、選択的に透明な投影デバイスと、
    前記選択的に透明な投影デバイスに統合された回折要素であって、前記回折要素は、前記入力画像光を複数のモードに分割するように構成され、前記複数のモードの各々は、異なる角度で指向される、回折要素と
    を含み、前記選択的に透明な投影デバイスは、前記複数のモードのうちの少なくとも第１のモードが前記選択的に透明な投影デバイスから出て前記眼に向かうことを可能にするように構成され、前記少なくとも１つのモードが、前記回折要素の選択可能な幾何学形状に部分的に基づいた模擬焦点距離を有し、
    前記選択的に透明な投影デバイスは、前記複数のモードのうちの少なくとも第２のモードを前記選択的に透明な投影デバイス内に捕捉するように構成されている、
    統合モジュールと、
    前記投影デバイスに結合された遮閉マスクデバイスであって、前記遮閉マスクデバイスの前記見る人の前記眼とは反対側の１つ以上の位置から前記眼に向かって進む光を、前記投影デバイスによって投影される前記画像と相関する遮閉パターンで選択的に遮断するように構成された遮閉マスクデバイスと
    を備える３次元画像可視化システム。
15. 前記選択的に透明な投影デバイスは、前記複数のモードのうちの第３のモードを前記選択的に透明な投影デバイス内に捕捉するように構成されている、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記第３のモードは、１次の回折の部分から構成される、請求項１５に記載のシステム。