JP2021505935A - 導波管照明器 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、35U.S.C.§119(e)下、そのそれぞれの開示が、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、2017年12月11日に出願され、「WAVEGUIDE ILLUMINATOR」と題された、米国仮特許出願第62/597,359号、および2018年1月30日に出願され、「WAVEGUIDE ILLUMINATOR」と題された、米国仮特許出願第62/624,109号の優先権の利益を主張する。
本願は、参照することによって、以下の特許出願、すなわち、2014年11月27日に出願され、米国特許公開第2015/0205126号として2015年7月23日に公開された、米国特許出願第14/555,585号、2015年4月18日に出願され、米国特許公開第2015/0302652号として2015年10月22日に公開された、米国特許出願第14/690,401号、2014年3月14日に出願され、2016年8月16日に発行された、現米国特許第9,417,452号である、米国特許出願第14/212,961号、2014年7月14日に出願され、米国特許公開第2015/0309263として、2015年10月29日に公開された、米国特許出願第14/331,218号、および2017年12月11日に出願された、米国仮出願第62/597,359号のそれぞれの全体を組み込む。
1.光をユーザの眼に投影し、拡張現実画像コンテンツをユーザの視野内に表示するように構成される、頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
ユーザの頭部上に支持されるように構成される、フレームと、
光を出力するように構成される、少なくとも1つの光源と、
少なくとも1つの光源からの光を受け取るように配置される、空間光変調器と、
フレーム上に配置される、接眼レンズであって、接眼レンズは、空間光変調器からの光をユーザの眼の中に指向し、拡張現実画像コンテンツをユーザの視野に表示するように構成され、接眼レンズの少なくとも一部は、透明であって、ユーザが頭部搭載型ディスプレイシステムを装着すると、ユーザの眼の正面の場所に配置され、透明部分は、ユーザの正面の物理的環境の一部からの光をユーザの眼に透過させ、ユーザの正面の物理的環境の一部のビューを提供し、
(a)少なくとも1つの導波管と、
(b)空間光変調器からの光を少なくとも1つの導波管の中に内部結合するように構成される、少なくとも1つの内部結合光学要素と、
(c)導波管内で誘導される光を導波管から外に結合し、光をユーザの眼に指向するように構成される、少なくとも1つの外部結合光学要素と、
を備える、接眼レンズと、
屈折力を有する、光学系であって、光学系は、光源から出力された光を受け取るように配置され、光源から受け取られた光が、光学系を通して通過し、空間光変調器を照明するように、空間光変調器に対して配列される、光学系と、
を備え、
頭部搭載型ディスプレイシステムは、空間光変調器を照明する光が、光学系を通して戻るように再指向され、少なくとも1つの内部結合光学要素を通して、少なくとも1つの導波管の中に結合され、結合された光の少なくとも一部が、少なくとも1つの外部結合光学要素によって、少なくとも1つの導波管から射出され、ユーザの眼に指向されるように構成される、頭部搭載型ディスプレイシステム。
2.少なくとも1つの光源は、異なる色の光を異なる時間に放出するように構成される、マルチカラー光源を備える、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
3.少なくとも1つの光源は、赤色、緑色、および青色光を異なる時間に放出するように構成される、赤色、緑色、青色(RGB)光源を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
4.少なくとも1つの光源は、シアン色、マゼンタ色、および黄色光を異なる時間に放出するように構成される、シアン色、マゼンタ色、黄色(CMY)光源を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
5.
光を出力するように構成される、複数の側方に変位された光エミッタと、
複数の光エミッタからの光を集光するように構成される、集光光学系と、
拡散器と、
拡散器の近位の複数の開口と、
を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
6.光エミッタに対して配置され、光源から出力された光を集光する、結合光学系をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
7.結合光学系は、複合放物面集光器(CPC)を備える、実施例6に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
8.空間光変調器は、反射型空間光変調器を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
9.空間光変調器は、液晶空間光変調器を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
10.空間光変調器は、垂直に整合された液晶空間光変調器を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
11.空間光変調器は、偏向ベースの空間光変調器を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
12.空間光変調器は、可動ミラーのアレイを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
13.オフ状態では、光が、可動ミラーのアレイによって、光ダンプに指向され、オン状態では、光が、対応する内部結合光学要素に指向されるような、光ダンプをさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
14.少なくとも1つの導波管は、全内部反射によって光を導波管内で誘導するために十分な屈折率を有する可視光に対して透過性である、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
15.少なくとも1つの導波管は、導波管のスタックを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
16.導波管のスタックの異なる導波管は、異なる個別の色を伴う光を出力するように構成される、実施例15に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
17.導波管のスタックの第1、第2、および第3の導波管は、それぞれ、第1、第2、および第3の色の光を出力するように構成され、第1、第2、および第3の色の光は、それぞれ、赤色、青色、および緑色光である、実施例15または16に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
18.導波管のスタックの異なる導波管は、ユーザの眼からの異なる距離から投影されるかのように、異なる量の発散、収束、およびコリメーションのうちの少なくとも1つを有する、異なる波面を伴う光を出力するように構成される、実施例15−16のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
19.少なくとも1つの導波管は、ある偏光の光を内部結合するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
20.内部結合光学要素は、回折光学要素および反射体のうちの少なくとも1つを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
21.少なくとも1つの内部結合光学要素は、異なる個別の色を内部結合するように構成される、複数の色選択的内部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
22.複数の内部結合光学要素は、第1の内部結合光学要素と、第2の内部結合光学要素とを備え、第2の内部結合光学要素は、第1の色の光が、第1の内部結合光学要素によって、第1の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得、第1の色と異なる第2の色の光が、第1の内部結合光学要素を通して、第2の内部結合光学要素に通過し得、第2の内部結合光学要素によって、第2の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、第1の内部結合光学要素にわたって配置される、実施例21に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
23.複数の内部結合光学要素は、第1の色および第2の色と異なる第3の色の光が、第1の内部結合光学要素および第2の内部結合光学要素を通して第3の内部結合光学要素に通過し得、第3の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、第1の内部結合光学要素および第2の内部結合光学要素にわたって配置される、第3の内部結合光学要素を備える、実施例22に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
24.第1の色は、赤色、緑色、および青色のうちの1つを含み、第2の色は、該第1の色と異なる、赤色、緑色、および青色のうちの1つを含み、第3の色は、該第1および第2の色と異なる、赤色、緑色、および青色のうちの1つを含む、実施例23に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
25.少なくとも1つの内部結合光学要素は、複数の色の光を少なくとも1つの導波管の導波管の中に結合し、光をその中で誘導するように構成される、内部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
26.少なくとも1つの光源は、光学系および空間光変調器に対して配置され、光を、複数の色の光を少なくとも1つの導波管の導波管の中に結合するように構成される、内部結合光学要素に指向する、光源を備え、光源は、異なる色の光を異なる時間に放出するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
27.少なくとも1つの内部結合光学要素は、赤色光、緑色光、および青色光を少なくとも1つの導波管の導波管の中に結合し、光をその中で誘導するように構成される、内部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
28.少なくとも1つの内部結合光学要素は、所定の偏光の光を内部結合するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
29.少なくとも1つの内部結合光学要素は、相互に対して側方に変位された複数の内部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
30.複数の内部結合光学要素は、複数の色の光を少なくとも1つの導波管の第1の導波管の中に結合し、光をその中で誘導するように構成される、第1の内部結合光学要素と、複数の色の光を少なくとも1つの導波管の第2の導波管の中に結合し、光をその中で誘導するように構成される、第2の内部結合光学要素とを備え、第1の内部結合光学要素および第2の内部結合光学要素は、相互に対して側方に変位される、実施例29に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
31.少なくとも1つの光源は、光学系および空間光変調器に対して配置され、光を第1の内部結合光学要素に指向する、第1の光源と、光学系および空間光変調器に対して配置され、光を第2の内部結合光学要素に指向する、第2の光源とを備える、実施例29または30に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
32.少なくとも1つの光源は、光学系および空間光変調器に対して配置され、光を第1の内部結合光学要素の中に指向する、第1の光源を備え、第1の光源は、異なる色の光を異なる時間に放出するように構成される、実施例30に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
33.少なくとも1つの光源は、光学系および空間光変調器に対して配置され、光を第2の内部結合光学要素の中に指向する、第2の光源を備え、第2の光源は、異なる色の光を異なる時間に放出するように構成される、実施例32に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
34.接眼レンズは、第1の導波管から外部結合される光および該第2の導波管から外部結合される光が、異なる量の収束、発散、およびコリメーションのうちの少なくとも1つを有し、したがって、異なる深度から生じるように現れるように構成される、実施例33に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
35.接眼レンズは、第1の導波管から外部結合される光が、コリメートされ、第2の導波管から出力された光が、発散するように構成される、実施例31−34に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
36.接眼レンズは、第1の導波管から外部結合される光が、第1の量を発散させ、第2の導波管から外部結合される光が、第2の量を発散させるように構成され、第2の量は、第1の量と異なる、実施例31−34に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
37.少なくとも1つの内部結合光学要素は、赤色光、緑色光、および青色光を導波管の中に結合し、光をその中で誘導するように構成される、内部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
38.少なくとも1つの光源は、光学系および空間光変調器に対して配置され、光を、赤色光、緑色光、および青色光を少なくとも1つの導波管の導波管の中に結合するように構成される、少なくとも1つの内部結合光学要素の中に指向する、光源を備え、少なくとも1つの光源は、異なる赤色、緑色、および青色光を異なる時間に放出するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
39.第1の光源は、第1の色の光源であって、第2の光源は、第1の色と異なる色を有する、第2の色の光源である、実施例31に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
40.第1の光源は、赤色光源であって、第2の色の光源は、緑色の光源および青色の光源のうちの1つである、実施例39に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
41.少なくとも1つの内部結合光学要素は、複数の群の内部結合光学要素を備え、各群は、異なる個別の色を内部結合するように構成される、複数の色選択的内部結合光学要素を備え、複数の群の各群は、相互に対して側方に変位される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
42.複数の内部結合光学要素は、第1の内部結合光学要素と、第2の内部結合光学要素とを備え、第2の内部結合光学要素は、第1の色の光が、第1の内部結合光学要素によって、第1の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得、第1の色と異なる第2の色の光が、第1の内部結合光学要素を通して、第2の内部結合光学要素に通過し得、第2の内部結合光学要素によって、第2の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、第1の内部結合光学要素にわたって配置される、実施例41に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
43.複数の内部結合光学要素は、第1の色および第2の色と異なる第3の色が、第1の内部結合光学要素および第2の内部結合光学要素を通して、第3の内部結合光学要素に通過し得、第3の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、第2の内部結合光学要素にわたって配置される、第3の内部結合光学要素を備える、実施例42に記載のシステム。
44.第1の色は、赤色、緑色、および青色のうちの1つを含み、第2の色は、該第1の色と異なる、赤色、緑色、および青色のうちの1つを含み、第3の色は、該第1および第2の色と異なる、赤色、緑色、および青色のうちの1つを含む、実施例43に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
45.少なくとも1つの内部結合光学要素は、第1の群の内部結合光学要素と、第2の群の内部結合光学要素とを備え、第1の群の内部結合光学要素は、異なる個別の色を内部結合するように構成される、複数の色選択的内部結合光学要素を備え、第2の群の内部結合光学要素は、異なる個別の色を内部結合するように構成される、複数の色選択的内部結合光学要素を備え、第1の群および第2の群は、相互に対して側方に変位される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
46.第1の複数の内部結合光学要素は、第1の内部結合光学要素と、第2の内部結合光学要素とを備え、第2の内部結合光学要素は、第1の色の光が、第1の内部結合光学要素によって、第1の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得、第1の色と異なる第2の色が、第1の内部結合光学要素を通して、第2の内部結合光学要素に通過し得、第2の内部結合光学要素によって、第2の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、第1の内部結合光学要素にわたって配置される、実施例45に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
47.第1の複数の内部結合光学要素は、第1の色および第2の色と異なる第3の色が、第1の内部結合光学要素および第2の内部結合光学要素を通して、第3の内部結合光学要素に通過し得、第3の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、第1の内部結合光学要素および第2の内部結合光学要素にわたって配置される、第3の内部結合光学要素を備える、実施例46に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
48.第1の色は、赤色、緑色、および青色のうちの1つを含み、第2の色は、該第1の色と異なる、赤色、緑色、および青色のうちの1つを含み、第3の色は、該第1および第2の色と異なる、赤色、緑色、および青色のうちの1つを含む、実施例47に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
49.第2の複数の内部結合光学要素は、第4の内部結合光学要素と、第5の内部結合光学要素とを備え、第5の内部結合光学要素は、第4の色の光が、第4の内部結合光学要素によって、第4の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得、第1の色と異なる第5の色が、第4の内部結合光学要素を通して、第5の内部結合光学要素に通過し得、第2の内部結合光学要素によって、第5の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、第4の内部結合光学要素にわたって配置される、実施例48に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
50.第2の複数の内部結合光学要素は、第1の色および第2の色と異なる第6の色が、第4の内部結合光学要素および第5の内部結合光学要素を通して、第6の内部結合光学要素に通過し得、第6の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、第4の内部結合光学要素および第5の内部結合光学要素にわたって配置される、第6の内部結合光学要素を備える、実施例49に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
51.接眼レンズは、第1の導波管、第2の導波管、および第3の導波管から外部結合される光が、第4の導波管、第5の導波管、および第6の導波管から外部結合される光と異なる量の収束、発散、およびコリメーションのうちの少なくとも1つを有し、したがって、第4の導波管、第5の導波管、および第6の導波管から出力された光と異なる深度から生じるように現れるように構成される、実施例50に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
52.接眼レンズは、第1の導波管、第2の導波管、および第3の導波管から外部結合される光が、コリメートされ、第4の導波管、第5の導波管、および第6の導波管から出力された光が、発散するように構成される、実施例51に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
53.接眼レンズは、第1の導波管、第2の導波管、および第3の導波管から外部結合された光が、発散し、第4の導波管、第5の導波管、および第6の導波管から出力された光が、異なる量で発散するように構成される、実施例52に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
54.少なくとも1つの光源は、光学系および空間光変調器に対して配置され、光を第1の群の内部結合光学要素の中に指向する、第1の源を備え、第1の光源は、異なる色の光を異なる時間に放出するように構成される、実施例45−53のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
55.少なくとも1つの光源は、光学系および空間光変調器に対して配置され、光を第2の群の内部結合光学要素の中に指向する、第2の光源を備え、第2の光源もまた、異なる色の光を異なる時間に放出するように構成される、実施例45−54のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
56.少なくとも1つの外部結合光学要素は、回折光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
57.少なくとも1つの外部結合要素は、アイボックスの寸法を少なくとも1つの第1の軸に沿って増加させるように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
58.少なくとも1つの導波管内または少なくとも1つの導波管上に、アイボックスの寸法を少なくとも1つの第1の軸に直交する第2の軸に沿って増加させるように構成される、少なくとも1つの光再指向要素を備える、直交瞳エクスパンダをさらに備える、実施例57に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
59.少なくとも1つの光再指向要素は、回折光学要素を備える、実施例58に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
60.少なくとも1つの導波管の少なくとも一部は、少なくとも1つの光源と光学系との間に延在し、光学系を通して指向される、少なくとも1つの光源からの光は、少なくとも1つの導波管の一部を通して、光学系に通過する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
61.少なくとも1つの導波管は、第1の側と、第1の側と反対の第2の側とを有し、光学系および空間光変調器は、空間光変調器からの光が、第1の側上に指向されるように、第1の側上に配置される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
62.少なくとも1つの光源は、少なくとも1つの光源からの光が、光学系を通して空間光変調器に通過することに先立って、第1の側上に入射するように、第1の側上に配置される、実施例61に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
63.少なくとも1つの光源は、少なくとも1つの光源からの光が、光学系を通して空間光変調器に通過することに先立って、第2の側上に入射するように、第2の側上に配置される、実施例61に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
64.少なくとも1つの導波管は、少なくとも1つの光源と光学系との間に配置される、実施例63に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
65.少なくとも1つの光源からの光を受け取り、少なくとも1つの光源からの光を少なくとも1つの導波管の一部の中に結合し、その中で誘導されるようにするように、少なくとも1つの光源の近位の少なくとも1つの導波管の一部に対して配置される、光源内部結合光学要素をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
66.少なくとも1つの導波管の一部内で誘導される光を少なくとも1つの導波管の一部から外に、光学系を通して、空間光変調器に指向するように構成される、光源の近位の少なくとも1つの導波管の一部に対する、外部結合光学要素をさらに備える、実施例65に記載のシステム。
67.頭部搭載型ディスプレイシステムは、少なくとも1つの光源の近位の少なくとも1つの導波管の一部から光学系の中に結合される、光の少なくとも一部が、空間光変調器上に入射し、再び、光学系を通して通過し、少なくとも1つの導波管の第2の部分上に入射し、再び、その中で誘導され、そこから外部結合され、ユーザの眼に指向されるように構成される、実施例66に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
68.光源の近位の少なくとも1つの導波管の一部から少なくとも1つの導波管の第2の部分の中へのクロストークを低減させるためのアイソレータをさらに備える、実施例65−67のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
69.アイソレータは、不透明表面および反射性表面のうちの1つを備える、実施例68に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
70.アイソレータは、少なくとも1つの導波管内に配置される、実施例58に記載のシステム。
71.少なくとも1つの導波管は、第1の側と、第1の側と反対の第2の側とを有し、光学系および空間光変調器は、少なくとも1つの導波管の第1の側上に配置される、実施例65−70のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
72.少なくとも1つの光源は、少なくとも1つの光源からの光が、少なくとも1つの導波管の第1の側上に入射し、その中で誘導され、少なくとも1つの導波管の一部内で誘導される光が、少なくとも1つの導波管の第1の側から外に、第1の側上の光学系および空間光変調器に結合されるように、少なくとも1つの導波管の第1の側上に配置される、実施例71に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
73.少なくとも光源は、少なくとも1つの光源からの光が、光学系を通して空間光変調器に通過することに先立って、少なくとも1つの導波管の第2の側上に入射するように、少なくとも1つの導波管の第2の側上に配置される、実施例71に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
74.少なくとも1つの導波管は、少なくとも1つの光源と光学系との間に配置される、実施例71または73に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
75.少なくとも1つの導波管から光学系の中に結合される、光の少なくとも一部が、空間光変調器上に入射し、再び、光学系を通して通過し、少なくとも1つの導波管上に入射し、その中で誘導され、そこから外部結合され、ユーザの眼に指向されるように、少なくとも1つの光源に光学的に結合され、少なくとも1つの光源からの光を受け取り、少なくとも1つの光源からの光をその中で誘導し、その中で誘導される光を光学系の中に結合する、少なくとも1つの導波管をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
76.少なくとも1つの導波管上に配置され、光源から光を受け取り、光源からの光を少なくとも1つの導波管の中に結合し、その中で誘導されるようにする、内部結合要素をさらに備える、実施例75に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
77.少なくとも1つの導波管上に配置され、光源からの少なくとも1つの導波管内で誘導される光を受け取り、少なくとも1つの導波管内で誘導される光を、少なくとも1つの導波管から外に、光学系を通して、空間光変調器に結合する、外部結合要素をさらに備える、実施例76に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
78.少なくとも1つの導波管と少なくとも1つの導波管との間のクロストークを低減させるためのアイソレータをさらに備える、実施例75−77のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
79.アイソレータは、不透明および反射性表面のうちの少なくとも1つを備える、実施例78に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
80.アイソレータは、少なくとも1つの導波管内または少なくとも1つの導波管上に配置される、実施例78または79に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
81.少なくとも1つの導波管は、第1の側と、該第1の側と反対の第2の側とを有し、光学系および空間光変調器は、少なくとも1つの導波管の第1の側上に配置される、実施例75−80のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
82.少なくとも1つの光源は、少なくとも1つの光源からの光が、少なくとも1つの導波管の第1の側上に入射し、その中で誘導され、少なくとも1つの導波管内で誘導される光が、少なくとも1つの導波管の第1の側から外に、第1の側上の光学系および空間光変調器に結合されるように、少なくとも1つの導波管の第1の側上に配置される、実施例81に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
83.少なくとも1つの光源は、少なくとも1つの光源からの光が、少なくとも1つの導波管の第2の側上に入射し、その中で誘導され、少なくとも1つの光導波路内で誘導される光が、少なくとも1つの導波管の第1の側から外に、第1の側上の光学系および空間光変調器に結合されるように、少なくとも1つの導波管の第2の側上に配置される、実施例81に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
84.少なくとも1つの導波管は、少なくとも1つの光源と光学系との間に配置される、実施例81または83に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
85.光学系は、1つ以上のレンズを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
86.光学系は、複数のレンズを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
87.光学系は、正の屈折力を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
88.光学系は、1つ以上の屈折光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
89.空間光変調器は、偏光を変調させるように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
90.空間光変調器とユーザの眼との間の光学経路内の分析器をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
91.分析器は、光学系と少なくとも1つの内部結合光学要素との間の光学経路内に配置される、実施例90に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
92.少なくとも1つの光源と空間光変調器との間に配置される、偏光器をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
93.少なくとも1つの光源は、偏光源を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
94.偏光器が、光学系と空間光変調器との間に配置される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
95.偏光器は、空間光変調器の直上に配置される、実施例94に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
96.偏光器は、ワイヤグリッド偏光器を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
97.分析器は、円偏光器である、実施例90に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
98.調節可能屈折力を伴う可変光学要素をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
99.可変光学要素は、レンズまたはミラーを備える、実施例98に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
100.可変光学要素は、第1の状態と、第2の状態とを有するように構成され、第1の状態では、可変光学要素は、第2の状態にあるときと異なる屈折力を有する、実施例98または99に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
101.可変光学要素は、第1の状態では、負の屈折力を有し、第2の状態では、ゼロ屈折力を有する、実施例100に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
102.可変光学要素は、第1の状態では、正の屈折力を有し、第2の状態では、ゼロ屈折力を有する、実施例100に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
103.可変光学要素は、第1の状態では、第1の負の屈折力を有し、第2の状態では、第2の異なる負の屈折力を有する、実施例100に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
104.可変光学要素は、第1の状態では、第1の正の屈折力を有し、第2の状態では、第2の異なる正の屈折力を有する、実施例100に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
105.可変光学要素は、第1の状態では、第1の負の屈折力を有し、第2の状態では、第2の正の屈折力を有する、実施例100に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
106.可変光学要素は、液体レンズを備える、実施例98に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
107.それを通して透過される光の可変減衰を提供する、光学要素を備える、調節可能調光器をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
108.ユーザの眼の屈折補正を提供するように構成される、処方箋レンズをさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
109.少なくとも1つの導波管とユーザの眼との間の経路内に配置される、静的レンズをさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
110.分析器はまた、光を光源から光学系に伝搬させるための偏光器としての役割を果たすように構成される、実施例91に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
111.導波管のユーザに近接する側上に配置される、カラーフィルタアレイをさらに備え、カラーフィルタアレイは、複数の異なるカラーフィルタを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
112.カラーフィルタアレイは、迷光の伝搬および反射を低減させるように構成される、カラーフィルタ間に配置される、吸光材料を含む、実施例111に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
113.偏光器が、光源の光学経路内に配置され、第1の偏光の光を透過させ、第2の偏光の光を反射させるように構成され得、光源に向かって指向される、第2の偏光の反射された光の一部は、第1の偏光を取得する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
114.光源に向かって指向される、第2の偏光の反射された光の一部は、光源からの光を集光するように配置される結合光学系から反射することによって、第1の偏光を取得する、実施例113に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
115.4分の1波長板をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
116.光のより一貫した直交回転を提供するように構成される、補償器をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
117.光学系および空間光変調器は、相互に対して傾斜される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
118.結合光学系、光学系、および空間光変調器は、接眼レンズに対して傾斜される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
119.結合光学系、光学系、および空間光変調器は、接眼レンズに対して傾斜される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
120.光源からの光は、再利用または回収されるように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
121.第1の偏光を有する該光源からの光を該光学系に透過させ、第2の異なる偏光を有する光を該光源に向かって戻るように反射させるように構成される、偏光器をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
122.該偏光器によって反射された該第2の偏光の光の少なくとも一部を該第1の偏光の光に変換する、該光源と該偏光器との間の結合要素をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
123.該光源は、光を出力するように構成される、複数の側方に変位された光エミッタを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
124.複数の光エミッタからの光を集光するように構成される、集光光学系または結合要素をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
125.該光源と該光学系との間の光学経路内の拡散器をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
126.該光源と該光学系との間の1つ以上の開口をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
127.該光源と該光学系との間の複数の開口をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
128.拡散器と、該光源と該光学系との間の複数の開口とをさらに備え、該拡散器は、該開口の近位にある、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
129.該光源は、1つ以上のレーザダイオードを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
130.光源に対して配置され、光源から出力された光を集光する、結合光学系をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
131.結合光学系は、複合放物面集光器(CPC)を備える、実施例130に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
132.光源に対して配置され、光源から出力された光を集光する、集光光学系をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
133.該集光光学系は、1つ以上のレンズから成る、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
134.該集光光学系は、複数のレンズから成る、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
135.光源と光学系との間の4分の1波リターダをさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
136.偏光器が、空間光変調器に添着される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
137.偏光器が、接着剤を用いて、空間光変調器に接着される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
138.偏光器が、機械的固定具を使用して、空間光変調器に接着される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
139.補償器が、空間光変調器に添着される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
140.補償器が、接着剤を用いて、空間光変調器に接着される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
141.補償器が、機械的固定具を使用して、空間光変調器に接着される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
142.リターダが、空間光変調器に添着される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
143.リターダが、接着剤を用いて、空間光変調器に接着される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
144.リターダが、機械的固定具を使用して、空間光変調器に接着される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
145.4分の1波リターダが、空間光変調器に添着される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
146.4分の1波リターダが、接着剤を用いて、空間光変調器に接着される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
147.4分の1波リターダが、機械的固定具を使用して、空間光変調器に接着される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
148.偏光器は、ワイヤグリッド偏光器を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
149.該空間光変調器と該内部結合光学要素との間の円偏光器をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
150.円偏光器は、線形分析器と、4分の1波リターダとを備える、実施例149に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
151.光学系と少なくとも1つの導波管との間および光源と光学系との間の単一偏光器をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
152.該光ダンプは、吸光材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
153.該光ダンプは、フィルタアレイのフィルタを囲繞する、吸光材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
154.該光源は、該光源からの光が、該少なくとも1つの導波管を通して通過せずに、該光学系の中に指向されるように、該少なくとも1つの導波管に対して側方に配置される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
155.該光源は、該光源からの光が、該少なくとも1つの導波管を通して通過せずに、該光学系の中に指向されるように、該少なくとも1つの導波管に対して側方に延在する、透明層上に配置される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
156.該光源は、該少なくとも1つの導波管の該ユーザの眼により近い側より該少なくとも1つの導波管の該ユーザの正面の環境により近い側に近い、透明層上に配置され、該透明層は、該光源からの光が、該少なくとも1つの導波管を通して通過せずに、該光学系の中に指向されるように、該少なくとも1つの導波管に対して側方に延在する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
157.該光源は、該少なくとも1つの導波管の該ユーザの正面の環境により近い側より該少なくとも1つの導波管の該ユーザの眼により近い側に近い、透明層上に配置され、該透明層は、該光源からの光が、該少なくとも1つの導波管を通して通過せずに、該光学系の中に指向されるように、該少なくとも1つの導波管に対して側方に延在する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
158.透明層は、カバーガラスを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
159.相互に対して側方に変位される、複数のカラーフィルタをさらに備え、該カラーフィルタは、個別のカラーフィルタを通して通過する光が個別の内部結合光学要素上に入射するように、相互に対して側方に変位される、複数の内部結合光学要素に対して側方に整合される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
160.複数のカラーフィルタは、カラーフィルタアレイを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
161.該空間光変調器と該光学系との間の光学経路内に配置される、偏光器をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
162.該空間光変調器と該光学系との間の光学経路内に配置される、分析器をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
163.該空間光変調器と該光学系との間の光学経路内に配置される、補償器をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
164.該空間光変調器と該光学系との間の光学経路内に配置される、リターダをさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
165.該空間光変調器と該光学系との間の光学経路内に配置される、4分の1波リターダをさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
166.該少なくとも1つの導波管と屈折力を有する該光学系との間の第1の円偏光器をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
167.該第1の円偏光器は、該光源と屈折力を有する該光学系との間にある、実施例166に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
168.屈折力を有する該光学系と該空間光変調器との間の第2の円偏光器をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
169.該第2の円偏光器と該空間光変調器との間のリターダをさらに備える、実施例168に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
170.該第2の円偏光器と該空間光変調器との間の第3の円偏光器をさらに備える、実施例168または169に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
171.該第2の円偏光器と第3の円偏光器との間のリターダをさらに備える、実施例170に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
172.屈折力を有する該光学系と該空間光変調器との間の補償器をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
173.該第2の円偏光器と該空間光変調器との間の補償器をさらに備える、実施例168−171のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
174.該第3の円偏光器と該空間光変調器との間の補償器をさらに備える、実施例170−171のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
175.屈折力を有する該光学系と該空間光変調器との間のカバーガラスをさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
176.該第2の円偏光器と該空間光変調器との間のカバーガラスをさらに備える、実施例168−174のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
177.該第3の円偏光器と該空間光変調器との間のカバーガラスをさらに備える、実施例170−174のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
178.該補償器と該空間光変調器との間のカバーガラスをさらに備える、実施例172−174のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
179.該少なくとも1つの導波管に対して傾斜され、該光学表面から反射された光を再指向する、少なくとも1つの光学表面をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
180.該空間光変調器に対して傾斜され、該光学表面から反射された光を再指向する、少なくとも1つの光学表面をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
181.少なくとも1つの偏光器またはリターダに対して傾斜され、該光学表面から反射された光を再指向する、少なくとも1つの光学表面をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
182.屈折力を有する該光学系の光学軸に対して傾斜され、該光学表面から反射された光を再指向する、法線を有する、少なくとも1つの光学表面をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
183.傾斜された該少なくとも1つの光学表面は、該少なくとも1つの導波管の内部結合光学要素から離れるように反射された光を再指向する、実施例179−182のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
184.傾斜された該少なくとも1つの光学表面は、該反射された光のうちの少ないものが、該少なくとも1つの導波管の中に結合され、その中で誘導されるように、反射された光を再指向する、実施例179−183のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
185.傾斜された該少なくとも1つの光学表面は、該反射された光のうちの少ないものが、ユーザの眼に指向されるように、反射された光を再指向する、実施例179−184のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
186.傾斜された該少なくとも1つの光学表面は、該反射された光の少なくとも一部を該光源に再指向する、実施例179−185のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
187.傾斜された該少なくとも1つの光学表面から反射された光の少なくとも一部を受け取るための光ダンプをさらに備える、実施例179−186のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
188.傾斜された該少なくとも1つの光学表面は、該カバーガラス上にある、実施例179−187のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
189.傾斜された該少なくとも1つの光学表面は、以下、すなわち、少なくとも1つのリターダ、少なくとも1つの偏光器、または少なくとも1つの補償器のうちの1つ以上のもの上にある、実施例179−188のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
190.該カバーガラスは、楔形状である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
191.少なくとも1つのリターダ、少なくとも1つの偏光器、または少なくとも1つの補償器は、楔形状である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
192.該光源に対して配置され、そこから放出される光の偏光を回転させる、偏光回転子をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
193.該光源と該第1の円偏光器との間に配置される、偏光回転子をさらに備える、実施例166または167に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
194.該少なくとも1つの内部結合光学要素は、第1および第2の内部結合光学要素を備え、該頭部搭載型ディスプレイシステムはさらに、それぞれ、該第1および第2の内部結合光学要素と関連付けられる、第1および第2のカラーフィルタを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
195.第1のカラーフィルタは、第2のカラーフィルタより第1の色の光を透過させ、第2のカラーフィルタは、第1の色より第2の色の光を透過させる、実施例194に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
196.該少なくとも1つの導波管は、第1および第2の導波管を備え、第1の内部結合光学要素は、第2のカラーフィルタより第1の色の光を該第1の導波管の中に結合し、第2の内部結合光学要素は、第1の色より第2の色の光を該第2の導波管の中に結合する、実施例194または195に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
197.第1および第2のカラーフィルタは、個別の第1および第2の内部結合光学要素と側方に整合される、実施例194−196のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
198.第1および第2の光源をさらに備え、第1および第2の光源は、光を、それぞれ、第1および第2のカラーフィルタを通して、それぞれ、第1および第2の内部結合光学要素に指向するように配置される、実施例194−197のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
199.第1および第2の光源をさらに備え、第1および第2のカラーフィルタは、それぞれ、第1および第2の光源と第1および第2の内部結合光学要素との間の第1および第2の光学経路内に配置される、実施例194−197のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
200.第1および第2の光源は、それぞれ、第1および第2の色を放出するように構成される、第1および第2の色の光源を備える、実施例198または199に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
201.第1および第2の光源は、該第1および第2の色の両方を放出するように構成される、広帯域色光源を備える、実施例198または199に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
Claims (201)
- 頭部搭載型ディスプレイシステムであって、前記頭部搭載型ディスプレイシステムは、光をユーザの眼に投影し、拡張現実画像コンテンツを前記ユーザの視野内に表示するように構成され、前記頭部搭載型ディスプレイシステムは、
前記ユーザの頭部上に支持されるように構成されるフレームと、
光を出力するように構成される少なくとも1つの光源と、
前記少なくとも1つの光源からの光を受け取るように配置される空間光変調器と、
前記フレーム上に配置される接眼レンズであって、前記接眼レンズは、前記空間光変調器からの光を前記ユーザの眼の中に指向し、拡張現実画像コンテンツを前記ユーザの視野に表示するように構成され、前記接眼レンズの少なくとも一部は、透明であり、前記ユーザが前記頭部搭載型ディスプレイシステムを装着すると、前記ユーザの眼の正面の場所に配置され、前記透明部分は、前記ユーザの正面の物理的環境の一部からの光を前記ユーザの眼に透過させ、前記ユーザの正面の物理的環境の一部のビューを提供し、前記接眼レンズは、
(a)少なくとも1つの導波管と、
(b)前記空間光変調器からの光を前記少なくとも1つの導波管の中に内部結合するように構成される少なくとも1つの内部結合光学要素と、
(c)前記導波管内で誘導される光を前記導波管から外に結合し、前記光を前記ユーザの眼に指向するように構成される少なくとも1つの外部結合光学要素と
を備える、接眼レンズと、
屈折力を有する光学系であって、前記光学系は、前記光源から出力された光を受け取るように配置され、前記光学系は、前記光源から受け取られた光が、前記光学系を通して通過し、前記空間光変調器を照明するように、前記空間光変調器に対して配列される、光学系と
を備え、
前記頭部搭載型ディスプレイシステムは、前記空間光変調器を照明する光が、前記光学系を通して戻るように再指向され、前記少なくとも1つの内部結合光学要素を通して、前記少なくとも1つの導波管の中に結合され、前記結合された光の少なくとも一部が、前記少なくとも1つの外部結合光学要素によって、前記少なくとも1つの導波管から射出され、前記ユーザの眼に指向されるように構成される、頭部搭載型ディスプレイシステム。 - 前記少なくとも1つの光源は、異なる色の光を異なる時間に放出するように構成されるマルチカラー光源を備える、請求項1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源は、赤色、緑色、および青色光を異なる時間に放出するように構成される赤色、緑色、青色(RGB)光源を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源は、シアン色、マゼンタ色、および黄色光を異なる時間に放出するように構成されるシアン色、マゼンタ色、黄色(CMY)光源を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 光を出力するように構成される複数の側方に変位された光エミッタと、
前記複数の光エミッタからの光を集光するように構成される集光光学系と、
拡散器と、
前記拡散器の近位の複数の開口と
を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。 - 前記光エミッタに対して配置され、前記光源から出力された光を集光する結合光学系をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記結合光学系は、複合放物面集光器(CPC)を備える、請求項6に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記空間光変調器は、反射型空間光変調器を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記空間光変調器は、液晶空間光変調器を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記空間光変調器は、垂直に整合された液晶空間光変調器を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記空間光変調器は、偏向ベースの空間光変調器を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記空間光変調器は、可動ミラーのアレイを備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 光ダンプであって、オフ状態では、光が、前記可動ミラーのアレイによって、光ダンプに指向され、オン状態では、光が、対応する内部結合光学要素に指向されるような、光ダンプ
をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。 - 前記少なくとも1つの導波管は、全内部反射によって光を前記導波管内で誘導するために十分な屈折率を有する可視光に対して透過性である材料を含む、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの導波管は、導波管のスタックを備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記導波管のスタックの異なる導波管は、異なる個別の色を伴う光を出力するように構成される、請求項15に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記導波管のスタックの第1、第2、および第3の導波管は、それぞれ、第1、第2、および第3の色の光を出力するように構成され、前記第1、第2、および第3の色の光は、それぞれ、赤色、青色、および緑色光である、請求項15または16に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記導波管のスタックの異なる導波管は、前記ユーザの眼からの異なる距離から投影されるかのように、異なる量の発散、収束、およびコリメーションのうちの少なくとも1つを有する異なる波面を伴う光を出力するように構成される、請求項15−16のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの導波管は、ある偏光の光を内部結合するように構成される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記内部結合光学要素は、回折光学要素および反射体のうちの少なくとも1つを備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの内部結合光学要素は、異なる個別の色を内部結合するように構成される複数の色選択的内部結合光学要素を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記複数の内部結合光学要素は、第1の内部結合光学要素と、第2の内部結合光学要素とを備え、前記第2の内部結合光学要素は、第1の色の光が、前記第1の内部結合光学要素によって、第1の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得、前記第1の色と異なる第2の色の光が、前記第1の内部結合光学要素を通して、前記第2の内部結合光学要素に通過し得、前記第2の内部結合光学要素によって、第2の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、前記第1の内部結合光学要素にわたって配置される、請求項21に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記複数の内部結合光学要素は、第3の内部結合光学要素を備え、前記第3の内部結合光学要素は、前記第1の色および前記第2の色と異なる第3の色の光が、前記第1の内部結合光学要素および前記第2の内部結合光学要素を通して前記第3の内部結合光学要素に通過し得、第3の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、前記第1の内部結合光学要素および第2の内部結合光学要素にわたって配置される、請求項22に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第1の色は、赤色、緑色、および青色のうちの1つを含み、前記第2の色は、前記第1の色と異なる赤色、緑色、および青色のうちの1つを含み、前記第3の色は、前記第1および第2の色と異なる赤色、緑色、および青色のうちの1つを含む、請求項23に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの内部結合光学要素は、複数の色の光を前記少なくとも1つの導波管の導波管の中に結合し、前記光をその中で誘導するように構成される内部結合光学要素を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源は、前記光学系および前記空間光変調器に対して配置され、複数の色の光を前記少なくとも1つの導波管の導波管の中に結合するように構成される前記内部結合光学要素に光を指向する光源を備え、前記光源は、異なる色の光を異なる時間に放出するように構成される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの内部結合光学要素は、赤色光、緑色光、および青色光を前記少なくとも1つの導波管の導波管の中に結合し、前記光をその中で誘導するように構成される内部結合光学要素を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの内部結合光学要素は、所定の偏光の光を内部結合するように構成される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの内部結合光学要素は、相互に対して側方に変位された複数の内部結合光学要素を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記複数の内部結合光学要素は、複数の色の光を前記少なくとも1つの導波管の第1の導波管の中に結合し、前記光をその中で誘導するように構成される第1の内部結合光学要素と、複数の色の光を前記少なくとも1つの導波管の第2の導波管の中に結合し、前記光をその中で誘導するように構成される第2の内部結合光学要素とを備え、前記第1の内部結合光学要素および前記第2の内部結合光学要素は、相互に対して側方に変位される、請求項29に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源は、前記光学系および前記空間光変調器に対して配置され、光を前記第1の内部結合光学要素に指向する第1の光源と、前記光学系および前記空間光変調器に対して配置され、光を前記第2の内部結合光学要素に指向する第2の光源とを備える、請求項29または30に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源は、前記光学系および前記空間光変調器に対して配置され、光を前記第1の内部結合光学要素の中に指向する第1の光源を備え、前記第1の光源は、異なる色の光を異なる時間に放出するように構成される、請求項30に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源は、前記光学系および前記空間光変調器に対して配置され、光を前記第2の内部結合光学要素の中に指向する第2の光源を備え、前記第2の光源は、異なる色の光を異なる時間に放出するように構成される、請求項32に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記接眼レンズは、前記第1の導波管から外部結合される光および前記第2の導波管から外部結合される光が、異なる量の収束、発散、およびコリメーションのうちの少なくとも1つを有し、したがって、異なる深度から生じるように現れるように構成される、請求項33に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記接眼レンズは、前記第1の導波管から外部結合される光が、コリメートされ、前記第2の導波管から出力された光が、発散するように構成される、請求項31−34に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記接眼レンズは、前記第1の導波管から外部結合される光が、第1の量を発散させ、前記第2の導波管から外部結合される光が、第2の量を発散させるように構成され、前記第2の量は、前記第1の量と異なる、請求項31−34に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの内部結合光学要素は、赤色光、緑色光、および青色光を導波管の中に結合し、前記光をその中で誘導するように構成される内部結合光学要素を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源は、前記光学系および前記空間光変調器に対して配置され、赤色光、緑色光、および青色光を前記少なくとも1つの導波管の導波管の中に結合するように構成される前記少なくとも1つの内部結合光学要素の中に光を指向する光源を備え、前記少なくとも1つの光源は、異なる赤色、緑色、および青色光を異なる時間に放出するように構成される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第1の光源は、第1の色の光源であり、前記第2の光源は、前記第1の色と異なる色を有する第2の色の光源である、請求項31に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第1の光源は、赤色光源であり、前記第2の色の光源は、緑色の光源および青色の光源のうちの1つである、請求項39に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの内部結合光学要素は、複数の群の内部結合光学要素を備え、各群は、異なる個別の色を内部結合するように構成される複数の色選択的内部結合光学要素を備え、前記複数の群の各群は、相互に対して側方に変位される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記複数の内部結合光学要素は、第1の内部結合光学要素と、第2の内部結合光学要素とを備え、前記第2の内部結合光学要素は、第1の色の光が、前記第1の内部結合光学要素によって、第1の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得、前記第1の色と異なる第2の色の光が、前記第1の内部結合光学要素を通して、前記第2の内部結合光学要素に通過し得、前記第2の内部結合光学要素によって、第2の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、前記第1の内部結合光学要素にわたって配置される、請求項41に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記複数の内部結合光学要素は、第3の内部結合光学要素を備え、前記第3の内部結合光学要素は、前記第1の色および前記第2の色と異なる第3の色が、前記第1の内部結合光学要素および第2の内部結合光学要素を通して、前記第3の内部結合光学要素に通過し得、第3の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、前記第2の内部結合光学要素にわたって配置される、請求項42に記載のシステム。
- 前記第1の色は、赤色、緑色、および青色のうちの1つを含み、前記第2の色は、前記第1の色と異なる赤色、緑色、および青色のうちの1つを含み、前記第3の色は、前記第1および第2の色と異なる赤色、緑色、および青色のうちの1つを含む、請求項43に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの内部結合光学要素は、第1の群の内部結合光学要素と、第2の群の内部結合光学要素とを備え、前記第1の群の内部結合光学要素は、異なる個別の色を内部結合するように構成される複数の色選択的内部結合光学要素を備え、前記第2の群の内部結合光学要素は、異なる個別の色を内部結合するように構成される複数の色選択的内部結合光学要素を備え、前記第1の群および前記第2の群は、相互に対して側方に変位される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第1の複数の内部結合光学要素は、第1の内部結合光学要素と、第2の内部結合光学要素とを備え、前記第2の内部結合光学要素は、第1の色の光が、前記第1の内部結合光学要素によって、第1の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得、前記第1の色と異なる第2の色が、前記第1の内部結合光学要素を通して、前記第2の内部結合光学要素に通過し得、前記第2の内部結合光学要素によって、第2の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、前記第1の内部結合光学要素にわたって配置される、請求項45に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第1の複数の内部結合光学要素は、第3の内部結合光学要素を備え、前記第3の内部結合光学要素は、前記第1の色および前記第2の色と異なる第3の色が、前記第1の内部結合光学要素および前記第2の内部結合光学要素を通して、前記第3の内部結合光学要素に通過し得、第3の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、前記第1の内部結合光学要素および前記第2の内部結合光学要素にわたって配置される、請求項46に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第1の色は、赤色、緑色、および青色のうちの1つを含み、前記第2の色は、前記第1の色と異なる赤色、緑色、および青色のうちの1つを含み、前記第3の色は、前記第1および第2の色と異なる、赤色、緑色、および青色のうちの1つを含む、請求項47に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 第2の複数の内部結合光学要素は、第4の内部結合光学要素と、第5の内部結合光学要素とを備え、前記第5の内部結合光学要素は、第4の色の光が、前記第4の内部結合光学要素によって、第4の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得、前記第1の色と異なる第5の色が、前記第4の内部結合光学要素を通して、前記第5の内部結合光学要素に通過し得、前記第2の内部結合光学要素によって、第5の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、前記第4の内部結合光学要素にわたって配置される、請求項48に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第2の複数の内部結合光学要素は、第6の内部結合光学要素を備え、前記第6の内部結合光学要素は、前記第1の色および前記第2の色と異なる第6の色が、前記第4の内部結合光学要素および前記第5の内部結合光学要素を通して、前記第6の内部結合光学要素に通過し得、第6の導波管の中に結合されて、その中で誘導され得るように、前記第4の内部結合光学要素および第5の内部結合光学要素にわたって配置される、請求項49に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記接眼レンズは、前記第1の導波管、前記第2の導波管、および前記第3の導波管から外部結合される光が、前記第4の導波管、前記第5の導波管、および前記第6の導波管から外部結合される光と異なる量の収束、発散、およびコリメーションのうちの少なくとも1つを有し、したがって、前記第4の導波管、前記第5の導波管、および前記第6の導波管から出力された光と異なる深度から生じるように現れるように構成される、請求項50に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記接眼レンズは、前記第1の導波管、前記第2の導波管、および前記第3の導波管から外部結合される光が、コリメートされ、前記第4の導波管、第5の導波管、および前記第6の導波管から出力された光が、発散するように構成される、請求項51に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記接眼レンズは、前記第1の導波管、前記第2の導波管、および前記第3の導波管から外部結合された光が、発散し、前記第4の導波管、前記第5の導波管、および前記第6の導波管から出力された光が、異なる量で発散するように構成される、請求項52に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源は、前記光学系および前記空間光変調器に対して配置され、光を前記第1の群の内部結合光学要素の中に指向する第1の源を備え、前記第1の光源は、異なる色の光を異なる時間に放出するように構成される、請求項45−53のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源は、前記光学系および前記空間光変調器に対して配置され、光を前記第2の群の内部結合光学要素の中に指向する第2の光源を備え、前記第2の光源もまた、異なる色の光を異なる時間に放出するように構成される、請求項45−54のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの外部結合光学要素は、回折光学要素を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの外部結合要素は、アイボックスの寸法を少なくとも1つの第1の軸に沿って増加させるように構成される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの導波管内または前記少なくとも1つの導波管上に、前記アイボックスの寸法を前記少なくとも1つの第1の軸に直交する第2の軸に沿って増加させるように構成される少なくとも1つの光再指向要素を備える直交瞳エクスパンダをさらに備える、請求項57に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光再指向要素は、回折光学要素を備える、請求項58に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの導波管の少なくとも一部は、前記少なくとも1つの光源と前記光学系との間に延在し、前記光学系を通して指向される前記少なくとも1つの光源からの光は、前記少なくとも1つの導波管の一部を通して、前記光学系に通過する、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの導波管は、第1の側と、前記第1の側と反対の第2の側とを有し、前記光学系および前記空間光変調器は、前記空間光変調器からの光が、前記第1の側上に指向されるように、前記第1の側上に配置される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源は、前記少なくとも1つの光源からの光が、前記光学系を通して前記空間光変調器に通過することに先立って、前記第1の側上に入射するように、前記第1の側上に配置される、請求項61に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源は、前記少なくとも1つの光源からの光が、前記光学系を通して前記空間光変調器に通過することに先立って、前記第2の側上に入射するように、前記第2の側上に配置される、請求項61に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの導波管は、前記少なくとも1つの光源と前記光学系との間に配置される、請求項63に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 光源内部結合光学要素であって、前記少なくとも1つの光源からの光を受け取り、前記少なくとも1つの光源からの光を前記少なくとも1つの導波管の一部の中に結合し、その中で誘導されるようにするように、前記少なくとも1つの光源の近位の前記少なくとも1つの導波管の一部に対して配置される、光源内部結合光学要素
をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。 - 前記少なくとも1つの導波管の一部内で誘導される光を前記少なくとも1つの導波管の一部から外に、前記光学系を通して、前記空間光変調器に指向するように構成される前記光源の近位の前記少なくとも1つの導波管の一部に対する外部結合光学要素をさらに備える、請求項65に記載のシステム。
- 前記頭部搭載型ディスプレイシステムは、前記少なくとも1つの光源の近位の前記少なくとも1つの導波管の一部から前記光学系の中に結合される前記光の少なくとも一部が、前記空間光変調器上に入射し、再び、前記光学系を通して通過し、前記少なくとも1つの導波管の第2の部分上に入射し、再び、その中で誘導され、そこから外部結合され、前記ユーザの眼に指向されるように構成される、請求項66に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源の近位の前記少なくとも1つの導波管の一部から前記少なくとも1つの導波管の第2の部分の中へのクロストークを低減させるためのアイソレータをさらに備える、請求項65−67のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記アイソレータは、不透明表面および反射性表面のうちの1つを備える、請求項68に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記アイソレータは、前記少なくとも1つの導波管内に配置される、請求項58に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの導波管は、第1の側と、前記第1の側と反対の第2の側とを有し、前記光学系および前記空間光変調器は、前記少なくとも1つの導波管の第1の側上に配置される、請求項65−70のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源は、前記少なくとも1つの光源からの光が、前記少なくとも1つの導波管の第1の側上に入射し、その中で誘導され、前記少なくとも1つの導波管の一部内で誘導される光が、前記少なくとも1つの導波管の第1の側から外に、前記第1の側上の前記光学系および前記空間光変調器に結合されるように、前記少なくとも1つの導波管の第1の側上に配置される、請求項71に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも光源は、前記少なくとも1つの光源からの光が、前記光学系を通して前記空間光変調器に通過することに先立って、前記少なくとも1つの導波管の第2の側上に入射するように、前記少なくとも1つの導波管の第2の側上に配置される、請求項71に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの導波管は、前記少なくとも1つの光源と前記光学系との間に配置される、請求項71または73に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源に光学的に結合された少なくとも1つの導波管であって、前記少なくとも1つの導波管から前記光学系の中に結合される前記光の少なくとも一部が、前記空間光変調器上に入射し、再び、前記光学系を通して通過し、前記少なくとも1つの導波管上に入射し、その中で誘導され、そこから外部結合され、前記ユーザの眼に指向されるように、前記少なくとも1つの光源からの光を受け取り、前記少なくとも1つの光源からの光をその中で誘導し、その中で誘導される光を前記光学系の中に結合する、少なくとも1つの導波管
をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。 - 前記少なくとも1つの導波管上に配置された内部結合要素であって、前記光源からの光を受け取り、前記光源からの光を前記少なくとも1つの導波管の中に結合し、その中で誘導されるようにする、内部結合要素
をさらに備える、請求項75に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。 - 前記少なくとも1つの導波管上に配置された外部結合要素であって、前記光源からの前記少なくとも1つの導波管内で誘導される光を受け取り、前記少なくとも1つの導波管内で誘導される光を、前記少なくとも1つの導波管から外に、前記光学系を通して、前記空間光変調器に結合する、外部結合要素
をさらに備える、請求項76に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。 - 前記少なくとも1つの導波管と前記少なくとも1つの導波管との間のクロストークを低減させるためのアイソレータをさらに備える、請求項75−77のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記アイソレータは、不透明および反射性表面のうちの少なくとも1つを備える、請求項78に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記アイソレータは、前記少なくとも1つの導波管内または前記少なくとも1つの導波管上に配置される、請求項78または79に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの導波管は、第1の側と、前記第1の側と反対の第2の側とを有し、前記光学系および前記空間光変調器は、前記少なくとも1つの導波管の第1の側上に配置される、請求項75−80のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源は、前記少なくとも1つの光源からの光が、前記少なくとも1つの導波管の第1の側上に入射し、その中で誘導され、前記少なくとも1つの導波管内で誘導される光が、前記少なくとも1つの導波管の第1の側から外に、前記第1の側上の前記光学系および前記空間光変調器に結合されるように、前記少なくとも1つの導波管の第1の側上に配置される、請求項81に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源は、前記少なくとも1つの光源からの光が、前記少なくとも1つの導波管の第2の側上に入射し、その中で誘導され、前記少なくとも1つの光導波路内で誘導される光が、前記少なくとも1つの導波管の第1の側から外に、前記第1の側上の前記光学系および前記空間光変調器に結合されるように、少なくとも1つの導波管の第2の側上に配置される、請求項81に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの導波管は、前記少なくとも1つの光源と前記光学系との間に配置される、請求項81または83に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光学系は、1つ以上のレンズを備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光学系は、複数のレンズを備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光学系は、正の屈折力を有する、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光学系は、1つ以上の屈折光学要素を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記空間光変調器は、偏光を変調させるように構成される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記空間光変調器と前記ユーザの眼との間の光学経路内の分析器をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記分析器は、前記光学系と前記少なくとも1つの内部結合光学要素との間の光学経路内に配置される、請求項90に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源と前記空間光変調器との間に配置される偏光器をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの光源は、偏光源を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 偏光器が、前記光学系と前記空間光変調器との間に配置される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記偏光器は、前記空間光変調器の直上に配置される、請求項94に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記偏光器は、ワイヤグリッド偏光器を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記分析器は、円偏光器である、請求項90に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 調節可能屈折力を伴う可変光学要素をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記可変光学要素は、レンズまたはミラーを備える、請求項98に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記可変光学要素は、第1の状態と、第2の状態とを有するように構成され、前記第1の状態では、前記可変光学要素は、前記第2の状態にあるときと異なる屈折力を有する、請求項98または99に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記可変光学要素は、前記第1の状態では、負の屈折力を有し、前記第2の状態では、ゼロ屈折力を有する、請求項100に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記可変光学要素は、前記第1の状態では、正の屈折力を有し、前記第2の状態では、ゼロ屈折力を有する、請求項100に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記可変光学要素は、前記第1の状態では、第1の負の屈折力を有し、前記第2の状態では、第2の異なる負の屈折力を有する、請求項100に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記可変光学要素は、前記第1の状態では、第1の正の屈折力を有し、前記第2の状態では、第2の異なる正の屈折力を有する、請求項100に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記可変光学要素は、前記第1の状態では、第1の負の屈折力を有し、前記第2の状態では、第2の正の屈折力を有する、請求項100に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記可変光学要素は、液体レンズを備える、請求項98に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 光学要素を備える調節可能調光器をさらに備え、前記光学要素は、それを通して透過される光の可変減衰を提供する、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記ユーザの眼の屈折補正を提供するように構成される処方箋レンズをさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの導波管と前記ユーザの眼との間の経路内に配置される静的レンズをさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記分析器はまた、光を前記光源から前記光学系に伝搬させるための偏光器としての役割を果たすように構成される、請求項91に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記導波管の前記ユーザに近接する側上に配置されるカラーフィルタアレイをさらに備え、前記カラーフィルタアレイは、複数の異なるカラーフィルタを備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記カラーフィルタアレイは、迷光の伝搬および反射を低減させるように構成される前記カラーフィルタ間に配置される吸光材料を含む、請求項111に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 偏光器が、前記光源の光学経路内に配置され、第1の偏光の光を透過させ、第2の偏光の光を反射させるように構成され得、前記光源に向かって指向される前記第2の偏光の反射された光の一部は、前記第1の偏光を取得する、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源に向かって指向される前記第2の偏光の反射された光の一部は、前記光源からの光を集光するように配置される結合光学系から反射することによって、前記第1の偏光を取得する、請求項113に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 4分の1波長板をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光のより一貫した直交回転を提供するように構成される補償器をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光学系および空間光変調器は、相互に対して傾斜される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記結合光学系、光学系、および空間光変調器は、前記接眼レンズに対して傾斜される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記結合光学系、光学系、および空間光変調器は、前記接眼レンズに対して傾斜される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源からの光は、再利用または回収されるように構成される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 第1の偏光を有する前記光源からの光を前記光学系に透過させ、第2の異なる偏光を有する光を前記光源に向かって戻るように反射させるように構成される偏光器をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記偏光器によって反射された前記第2の偏光の光の少なくとも一部を前記第1の偏光の光に変換する前記光源と前記偏光器との間の結合要素をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源は、光を出力するように構成される複数の側方に変位された光エミッタを備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記複数の光エミッタからの光を集光するように構成される集光光学系または結合要素をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源と前記光学系との間の光学経路内の拡散器をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源と前記光学系との間の1つ以上の開口をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源と前記光学系との間の複数の開口をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 拡散器と、前記光源と前記光学系との間の複数の開口とをさらに備え、前記拡散器は、前記開口の近位にある、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源は、1つ以上のレーザダイオードを備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源に対して配置され、前記光源から出力された光を集光する結合光学系をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記結合光学系は、複合放物面集光器(CPC)を備える、請求項130に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源に対して配置され、前記光源から出力された光を集光する集光光学系をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記集光光学系は、1つ以上のレンズから成る、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記集光光学系は、複数のレンズから成る、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源と前記光学系との間の4分の1波リターダをさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 偏光器が、前記空間光変調器に添着される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 偏光器が、接着剤を用いて、前記空間光変調器に接着される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 偏光器が、機械的固定具を使用して、前記空間光変調器に接着される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 補償器が、前記空間光変調器に添着される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 補償器が、接着剤を用いて、前記空間光変調器に接着される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 補償器が、機械的固定具を使用して、前記空間光変調器に接着される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- リターダが、前記空間光変調器に添着される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- リターダが、接着剤を用いて、前記空間光変調器に接着される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- リターダが、機械的固定具を使用して、前記空間光変調器に接着される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 4分の1波リターダが、前記空間光変調器に添着される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 4分の1波リターダが、接着剤を用いて、前記空間光変調器に接着される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 4分の1波リターダが、機械的固定具を使用して、前記空間光変調器に接着される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記偏光器は、ワイヤグリッド偏光器を備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記空間光変調器と前記内部結合光学要素との間の円偏光器をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記円偏光器は、線形分析器と、4分の1波リターダとを備える、請求項149に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光学系と前記少なくとも1つの導波管との間および前記光源と前記光学系との間の単一偏光器をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光ダンプは、吸光材料を含む、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光ダンプは、フィルタアレイのフィルタを囲繞する吸光材料を含む、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源は、前記光源からの光が、前記少なくとも1つの導波管を通して通過せずに、前記光学系の中に指向されるように、前記少なくとも1つの導波管に対して側方に配置される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源は、前記光源からの光が、前記少なくとも1つの導波管を通して通過せずに、前記光学系の中に指向されるように、前記少なくとも1つの導波管に対して側方に延在する透明層上に配置される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源は、前記少なくとも1つの導波管の前記ユーザの眼により近い側より前記少なくとも1つの導波管の前記ユーザの正面の環境により近い側に近い透明層上に配置され、前記透明層は、前記光源からの光が、前記少なくとも1つの導波管を通して通過せずに、前記光学系の中に指向されるように、前記少なくとも1つの導波管に対して側方に延在する、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源は、前記少なくとも1つの導波管の前記ユーザの正面の環境により近い側より前記少なくとも1つの導波管の前記ユーザの眼により近い側に近い透明層上に配置され、前記透明層は、前記光源からの光が、前記少なくとも1つの導波管を通して通過せずに、前記光学系の中に指向されるように、前記少なくとも1つの導波管に対して側方に延在する、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 透明層は、カバーガラスを備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 相互に対して側方に変位される複数のカラーフィルタをさらに備え、前記カラーフィルタは、個別のカラーフィルタを通して通過する光が個別の内部結合光学要素上に入射するように、相互に対して側方に変位される複数の内部結合光学要素に対して側方に整合される、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記複数のカラーフィルタは、カラーフィルタアレイを備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記空間光変調器と前記光学系との間の光学経路内に配置される偏光器をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記空間光変調器と前記光学系との間の光学経路内に配置される分析器をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記空間光変調器と前記光学系との間の光学経路内に配置される補償器をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記空間光変調器と前記光学系との間の光学経路内に配置されるリターダをさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記空間光変調器と前記光学系との間の光学経路内に配置される4分の1波リターダをさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの導波管と屈折力を有する前記光学系との間の第1の円偏光器をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第1の円偏光器は、前記光源と屈折力を有する前記光学系との間にある、請求項166に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 屈折力を有する前記光学系と前記空間光変調器との間の第2の円偏光器をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第2の円偏光器と前記空間光変調器との間のリターダをさらに備える、請求項168に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第2の円偏光器と前記空間光変調器との間の第3の円偏光器をさらに備える、請求項168または169に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第2の円偏光器と第3の円偏光器との間のリターダをさらに備える、請求項170に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 屈折力を有する前記光学系と前記空間光変調器との間の補償器をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第2の円偏光器と前記空間光変調器との間の補償器をさらに備える、請求項168−171のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第3の円偏光器と前記空間光変調器との間の補償器をさらに備える、請求項170−171のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 屈折力を有する前記光学系と前記空間光変調器との間のカバーガラスをさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第2の円偏光器と前記空間光変調器との間のカバーガラスをさらに備える、請求項168−174のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第3の円偏光器と前記空間光変調器との間のカバーガラスをさらに備える、請求項170−174のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記補償器と前記空間光変調器との間のカバーガラスをさらに備える、請求項172−174のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの導波管に対して傾斜され、前記光学表面から反射された光を再指向する少なくとも1つの光学表面をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記空間光変調器に対して傾斜され、前記光学表面から反射された光を再指向する少なくとも1つの光学表面をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 少なくとも1つの偏光器またはリターダに対して傾斜され、前記光学表面から反射された光を再指向する少なくとも1つの光学表面をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 屈折力を有する前記光学系の光学軸に対して傾斜され、前記光学表面から反射された光を再指向する法線を有する少なくとも1つの光学表面をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 傾斜された前記少なくとも1つの光学表面は、前記少なくとも1つの導波管の内部結合光学要素から離れるように反射された光を再指向する、請求項179−182のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 傾斜された前記少なくとも1つの光学表面は、前記反射された光のうちの少ないものが、前記少なくとも1つの導波管の中に結合され、その中で誘導されるように、反射された光を再指向する、請求項179−183のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 傾斜された前記少なくとも1つの光学表面は、前記反射された光のうちの少ないものが、前記ユーザの眼に指向されるように、反射された光を再指向する、請求項179−184のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 傾斜された前記少なくとも1つの光学表面は、前記反射された光の少なくとも一部を前記光源に再指向する、請求項179−185のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 傾斜された前記少なくとも1つの光学表面から反射された光の少なくとも一部を受け取るための光ダンプをさらに備える、請求項179−186のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 傾斜された前記少なくとも1つの光学表面は、前記カバーガラス上にある、請求項179−187のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 傾斜された前記少なくとも1つの光学表面は、少なくとも1つのリターダ、少なくとも1つの偏光器、または少なくとも1つの補償器のうちの1つ以上のもの上にある、請求項179−188のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記カバーガラスは、楔形状である、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 少なくとも1つのリターダ、少なくとも1つの偏光器、または少なくとも1つの補償器は、楔形状である、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源に対して配置され、そこから放出される光の偏光を回転させる偏光回転子をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記光源と前記第1の円偏光器との間に配置される、偏光回転子をさらに備える、請求項166または167に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの内部結合光学要素は、第1および第2の内部結合光学要素を備え、前記頭部搭載型ディスプレイシステムはさらに、第1および第2のカラーフィルタを備え、前記第1および第2のカラーフィルタは、それぞれ、前記第1および第2の内部結合光学要素と関連付けられる、前記請求項のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第1のカラーフィルタは、前記第2のカラーフィルタより第1の色の光を透過させ、前記第2のカラーフィルタは、前記第1の色より第2の色の光を透過させる、請求項194に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記少なくとも1つの導波管は、第1および第2の導波管を備え、前記第1の内部結合光学要素は、前記第2のカラーフィルタより第1の色の光を前記第1の導波管の中に結合し、前記第2の内部結合光学要素は、前記第1の色より第2の色の光を前記第2の導波管の中に結合する、請求項194または195に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第1および第2のカラーフィルタは、前記個別の第1および第2の内部結合光学要素と側方に整合される、請求項194−196のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 第1および第2の光源をさらに備え、前記第1および第2の光源は、光を、それぞれ、前記第1および第2のカラーフィルタを通して、それぞれ、前記第1および第2の内部結合光学要素に指向するように配置される、請求項194−197のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 第1および第2の光源をさらに備え、前記第1および第2のカラーフィルタは、それぞれ、前記第1および第2の光源と前記第1および第2の内部結合光学要素との間の第1および第2の光学経路内に配置される、請求項194−197のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第1および第2の光源は、それぞれ、第1および第2の色を放出するように構成される第1および第2の色の光源を備える、請求項198または199に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
- 前記第1および第2の光源は、前記第1および第2の色の両方を放出するように構成される広帯域色光源を備える、請求項198または199に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
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