JP2023139120A5 - - Google Patents

Claims (20)

1. 頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
   複数の空間的に明確に異なる光出力場所を含む光源と、
   前記光源の前記光出力場所からの光を受け取り、前記受け取られた光を変調して仮想オブジェクトの画像を形成するように構成される空間光変調器と、
   視認者の眼の中への伝搬のために前記空間光変調器からの光を指向するように構成される光学部と
   を備え、
   前記頭部搭載型ディスプレイシステムは、１秒の１／６０のフリッカ融合閾値を下回る時間フレーム内で、前記仮想オブジェクトの画像のセットを前記眼の中に投入することによって、前記仮想オブジェクトを深度平面上に表示するように構成され、前記深度平面の各々は、前記視認者の光学軸に沿って異なる深度平面距離にあり、
   前記画像のセットを投入することは、前記深度平面距離に基づいて、前記光出力場所のうちのアクティブ化された光出力場所間の側方分離を変化させることによって、前記光源から前記空間光変調器への前記光の経路を変化させることを含み、
   前記側方分離は、前記光学部から離れて伝搬する異なる光ビーム間の角度分離に対応し、前記異なる光ビームは、画像のセットのうちの異なる画像を形成するためのものであり、
   より近い深度平面のための前記角度分離は、より遠い深度平面のための前記角度分離よりも大きい、頭部搭載型ディスプレイシステム。
2. 前記仮想オブジェクトの深度平面距離が減少することに伴って、アクティブ化される光出力場所間の側方分離を減少させるように構成される、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
3. 前記空間光変調器を横断して異なる場所に前記画像のセットのうちの異なる画像を同時に形成することによって、前記画像の表示を空間的に多重化するように構成される、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
4. 前記空間光変調器と前記光学部との間にレンズレットアレイをさらに備え、前記レンズレットアレイは、前記空間光変調器の前記異なる場所からの光を異なる角度で前記光学部に指向するように構成される、請求項３に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
5. 前記空間光変調器と前記投影光学部との間にプリズムをさらに備え、前記プリズムは、前記空間光変調器の異なる場所からの光を異なる角度で前記光学部に指向するように構成される、請求項３に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
6. 前記フリッカ融合閾値内の前記画像のセットの各々を連続して形成することによって、個々の画像の表示を時間的に多重化するように構成される、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
7. 各光ビームは、コリメートされている、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
8. 各コリメートされた光ビームは、０．５ｍｍ未満の直径を有する、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
9. 前記空間光変調器は、デジタル光処理（ＤＬＰ）チップである、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
10. 前記光学部は、前記空間光変調器から前記画像を形成するための光を受け取るように構成される導波管を備え、前記導波管は、内部結合光学要素と、外部結合光学要素とを備え、前記内部結合光学要素は、前記光を前記導波管内に内部結合するように構成され、前記外部結合光学要素は、前記光を前記導波管から前記視認者の前記眼内に出力するように構成される、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
11. 前記導波管は、複数の導波管のうちの１つであり、各導波管は、前記複数の導波管のうちの他の導波管とは異なる原色の光を出力するように構成される、請求項１０に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
12. 前記光源は、発光ダイオードアレイを備える、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
13. 前記光源は、
    光エミッタと、
    前記空間光変調器とは別の第２の空間光変調器であって、前記光エミッタからの光を受け取り、前記第２の空間光変調器から離れて伝搬する光の場所を選択的に変調するように構成される第２の空間光変調器と
    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。
14. 前記空間光変調器は、液晶アレイまたはデジタル光処理（ＤＬＰ）チップを備える、請求項１３に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
15. 前記光源は、ファイバスキャナを備える、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
16. 前記光源は、
    光エミッタと、
    光を前記空間光変調器に異なる経路に沿って指向するように構成されるアクチュエータと
    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。
17. 前記アクチュエータは、２軸ガルバノスキャナの一部であり、前記２軸ガルバノスキャナは、異なる軸上で独立して作動されることにより、前記光エミッタからの光を前記空間光変調器に異なる経路に沿って指向する対のミラーを備える、請求項１６に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
18. 前記光源は、ファイバスキャナを備える、請求項１６に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
19. 視差的に異なる瞳孔内画像の前記セットは、前記仮想オブジェクトの２つ以上のビューから成る、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
20. 前記眼の視線を追跡するように構成される眼追跡センサをさらに備え、前記頭部搭載型ディスプレイシステムは、
    前記眼追跡センサを使用して前記眼の視線を決定することと、
    前記眼の前記決定された視線に基づいて、前記画像のための前記仮想オブジェクトの前記深度平面にあるように現れる画像コンテンツを選択することと
    を行うように構成され、前記頭部搭載型ディスプレイシステムは、前記光源の光出力場所を前記空間光変調器によって提供される画像コンテンツと同期させるように構成される、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。