JP2023512875A - 空間変化偏光子を使用した可変光学補正 - Google Patents

Abstract

１つ又は複数の空間変化偏光子を有する補正部分を備える光学システムが提供される。１つ又は複数の空間変化偏光子のうちの第１の空間変化偏光子は、第１の空間変化偏光子がアクティブになるのか又は非アクティブになるのかを示す第１の制御信号を受信するように構成された第１の制御入力を有する。アクティブであるとき、第１の空間変化偏光子は、補正部分を通過する光に対して第１の光学補正を提供するように動作可能である。光学システムは、コントローラであって、補正部分を通過する光に対して第１の光学補正を実装すべきか否かを判断することと、補正部分を通過する光に対して第１の光学補正を実装すると判断したことに応答して、第１の空間変化偏光子がアクティブになることを示す第１の制御信号を出力することとを行うように構成されている、コントローラを備える。追加の又は代替的な光学補正を提供するために追加の空間変化偏光子が制御されてよい。

Description

本開示は、空間変化偏光子を使用した可変光学補正を実行する光学補正システムに関する。

ヘッドマウントディスプレイデバイス（ＨＭＤ）は、ユーザの頭部上に装着されると、ユーザに視覚コンテンツを提示する１つ又は複数のディスプレイユニットを有するディスプレイデバイスである。ＨＭＤは、仮想現実（ＶＲ）若しくは拡張現実（ＡＲ）の体験を提供するために、又はゲーミング若しくは視聴覚媒体の提示を容易にするためにますます普及してきている。これらのディスプレイユニットは、典型的には、小型化されており、例えば、ＣＲＴ、ＬＣＤ、液晶オンシリコン（ＬＣｏｓ：Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ）、又はＯＬＥＤ技術を含んでよい。一部のＨＭＤは、双眼であり、各眼に異なる画像を表示する潜在能力を有する。この能力は、立体画像を表示して、より没入感が高いユーザ体験を提示するために使用される。

既存のＨＭＤは、ユーザの視覚障害又は欠損を考慮していない。例えば、乱視、近視、又は遠視（老眼としても知られている）を有する人は、これらの状態のうちの１つ又は複数を矯正するために眼鏡を装着することがある。しかしながら、従前から実装されているＨＭＤは、これらの状態を矯正するように虚像光を適合させることなく、ユーザに対して視覚コンテンツを表示する。少なくとも幾つかのＨＭＤは、ユーザの眼の正面又はその周りに、ユーザが視覚矯正眼鏡及びＨＭＤを装着することを可能にするための十分な空間を有していない。結果として、眼鏡を装着する視覚障害又は欠損を抱えたユーザにとって、視覚コンテンツは、焦点が合っていないか又は不明瞭に見えることがあり、全体的なユーザ体験を損なわれる。

ヘッドマウントディスプレイは、仮想ディスプレイユニットと、虚像光を修正する光学システムとを備えるものとして要約され得る。光学システムは、ユーザ体験若しくは視認を向上されるか、又は近視、遠視、及び乱視を含むユーザの１つ若しくは複数の視覚状態を矯正するために、虚像光を修正してよい。光学システムは、左眼及び右眼の視認を矯正するために仮想ディスプレイから受け取られた虚像光を修正するようにそれぞれ動作可能である左光学サブシステム及び右光学サブシステムを備えてよい。

光学システムは、コントローラ入力に基づいてアクティブ（オン）状態又は非アクティブ（オフ）状態になるように各々動作可能である１つ又は複数の空間変化偏光子を備える。空間変化偏光子は、マルチツイストリターダ（ＭＴＲ）から形成され、単一の薄膜において正確なレベルの遅延を提供するようにカスタマイズされてよい。空間変化偏光子は、補正光学素子として動作し、そこを通過する光に、（屈折率に従った）屈折又は（回折パターンに従った）回折を受けさせるように構成されてよい。空間変化偏光子は、偏光ディレクトレンズ（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ－ｄｉｒｅｃｔｅｄ ｌｅｎｓ）として形成されるとともに、通過する光を集束するために電気制御可能焦点距離を有してよく、通過する光に対してコリメーションを実行してよい。

各空間変化偏光子は、当該空間変化偏光子を通過する光に対して作用する、とりわけ、回折パターン特性、光コリメーション特性、光集束特性又は収差補正特性を有するように形成されてよい。２つ又はそれより多くの空間変化偏光子のサブセットが、組み合わされて、当該サブセットを通過する光に対して作用する、とりわけ、特定の回折特性、光コリメーション特性、光集束特性又は収差補正特性を有してよい。

コントローラは、個別の空間変化偏光子、空間変化偏光子のサブセット又は全ての利用可能な空間変化偏光子をオン又はオフに切り替えて、対応する光学補正を実現及び実装してよい。コントローラは、様々な空間変化偏光子をオン状態とオフ状態との間で切り替えて、異なる利用可能な光学補正間で切り替えてよい。

光学システムは、１つ又は複数の空間変化偏光子を有する補正部分であって、前記１つ又は複数の空間変化偏光子のうちの第１の空間変化偏光子は、前記第１の空間変化偏光子がアクティブになるのか又は非アクティブになるのかを示す第１の制御信号を受信するように構成された第１の制御入力を有し、前記第１の空間変化偏光子は、アクティブであるとき、前記補正部分を通過する光に対して第１の光学補正を提供するように動作可能である、補正部分と、コントローラであって、前記補正部分を通過する前記光に対して前記第１の光学補正を実装すべきか否かを判断することと、前記補正部分を通過する前記光に対して前記第１の光学補正を実装すると判断したことに応答して、前記第１の空間変化偏光子がアクティブになることを示す前記第１の制御信号を出力することとを行うように構成されている、コントローラとを備えるものとして要約され得る。

前記１つ又は複数の空間変化偏光子は、前記第１の空間変化偏光子との積層配置において第２の空間変化偏光子を有してよく、それにより、前記補正部分を通過する前記光が、前記第１の空間変化偏光子を通過した後に前記第２の空間変化偏光子に対して衝突する。前記第２の空間変化偏光子は、前記第２の空間変化偏光子がアクティブになるのか又は非アクティブになるのかを示す第２の制御信号を受信するように構成された第２の制御入力を有してよく、前記第２の空間変化偏光子は、アクティブであるとき、前記補正部分を通過する前記光に対して第２の光学補正を提供するように動作可能であってよい。前記コントローラは、前記補正部分を通過する前記光に対して前記第２の光学補正を実装すると判断することと、前記補正部分を通過する前記光に対して前記第２の光学補正を実装すると判断したことに応答して、前記第１の空間変化偏光子が非アクティブになることを示す前記第１の制御信号を出力することと、前記第２の空間変化偏光子がアクティブになることを示す前記第２の制御信号を出力することとを行うように構成されてよい。前記１つ又は複数の空間変化偏光子は、前記第１の空間変化偏光子及び前記第２の空間変化偏光子との積層配置において第３の空間変化偏光子を有してよく、それにより、前記補正部分を通過する前記光が、前記第１の空間変化偏光子及び前記第２の空間変化偏光子を通過した後に前記第３の空間変化偏光子に対して衝突する。前記第３の空間変化偏光子は、前記第３の空間変化偏光子がアクティブになるのか又は非アクティブになるのかを示す第３の制御信号を受信するように構成された第３の制御入力を有してよく、前記第３の空間変化偏光子は、アクティブであるとき、前記補正部分を通過する前記光に対して第３の光学補正を提供するように動作可能であってよい。前記コントローラは、前記補正部分を通過する前記光に対して前記第３の光学補正を実装すると判断することと、前記補正部分を通過する前記光に対して前記第３の光学補正を実装すると判断したことに応答して、前記第１の空間変化偏光子が非アクティブになることを示す前記第１の制御信号を出力することと、前記第２の空間変化偏光子が非アクティブになることを示す前記第２の制御信号を出力することと、前記第３の空間変化偏光子がアクティブになることを示す前記第３の制御信号を出力することとを行うように構成されてよい。前記補正部分を通過する前記光に対して前記第１の光学補正を提供することは、回折パタ－ンに従った回折、光コリメーション、光集束又は収差補正を実行することを含んでよい。前記１つ又は複数の空間変化偏光子は、マルチツイストリターダ（ＭＴＲ）を含んでよい。

ヘッドマウントディスプレイシステムは、支持構造体と、ディスプレイと、第１の光学サブシステム及び第２の光学サブシステムを有する光学システムであって、前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々は、１つ又は複数の空間変化偏光子を含む補正部分であって、前記１つ又は複数の空間変化偏光子のうちの第１の空間変化偏光子は、前記第１の空間変化偏光子がアクティブになるのか又は非アクティブになるのかを示す第１の制御信号を受信するように構成された第１の制御入力を有し、前記第１の空間変化偏光子は、アクティブであるとき、前記補正部分を通過する光に対して第１の光学補正を提供するように動作可能である、補正部分を含む、光学システムと、コントローラであって、前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記補正部分を通過する前記光に対して前記第１の光学補正を実装すべきか否かを判断することと、前記補正部分を通過する前記光に対して前記第１の光学補正を実装すると判断したことに応答して、前記第１の空間変化偏光子がアクティブになることを示す前記第１の制御信号を出力することとを行うように構成されている、コントローラとを備えるものとして要約され得る。

前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記１つ又は複数の空間変化偏光子は、前記第１の空間変化偏光子との積層配置において第２の空間変化偏光子を含んでよく、それにより、前記補正部分を通過する前記光が、前記第１の空間変化偏光子を通過した後に前記第２の空間変化偏光子に対して衝突する。前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記第２の空間変化偏光子は、前記第２の空間変化偏光子がアクティブになるのか又は非アクティブになるのかを示す第２の制御信号を受信するように構成された第２の制御入力を有してよく、前記第２の空間変化偏光子は、アクティブであるとき、前記補正部分を通過する前記光に対して第２の光学補正を提供するように動作可能であってよい。前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記コントローラは、前記補正部分を通過する前記光に対して前記第２の光学補正を実装すると判断することと、前記補正部分を通過する前記光に対して前記第２の光学補正を実装すると判断したことに応答して、前記第１の空間変化偏光子が非アクティブになることを示す前記第１の制御信号を出力することと、前記第２の空間変化偏光子がアクティブになることを示す前記第２の制御信号を出力することとを行うように構成されてよい。

前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記１つ又は複数の空間変化偏光子は、前記第１の空間変化偏光子及び前記第２の空間変化偏光子との積層配置において第３の空間変化偏光子を含んでよく、それにより、前記補正部分を通過する前記光が、前記第１の空間変化偏光子及び前記第２の空間変化偏光子を通過した後に前記第３の空間変化偏光子に対して衝突してよい。前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記第３の空間変化偏光子は、前記第３の空間変化偏光子がアクティブになるのか又は非アクティブになるのかを示す第３の制御信号を受信するように構成された第３の制御入力を有してよく、前記第３の空間変化偏光子は、アクティブであるとき、前記補正部分を通過する前記光に対して第３の光学補正を提供するように動作可能であってよい。前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記コントローラは、前記補正部分を通過する前記光に対して前記第３の光学補正を実装すると判断することと、前記補正部分を通過する前記光に対して前記第３の光学補正を実装すると判断したことに応答して、前記第１の空間変化偏光子が非アクティブになることを示す前記第１の制御信号を出力することと、前記第２の空間変化偏光子が非アクティブになることを示す前記第２の制御信号を出力することと、前記第３の空間変化偏光子がアクティブになることを示す前記第３の制御信号を出力することとを行うように構成されてよい。前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記補正部分を通過する前記光に対して前記第１の光学補正を提供することは、回折パタ－ンに従った回折、光コリメーション、光集束又は収差補正を実行することを含んでよい。前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記１つ又は複数の空間変化偏光子は、マルチツイストリターダ（ＭＴＲ）を含んでよい。

１つ又は複数の実装に係る、光学システムを有するヘッドマウントディスプレイの俯瞰平面図である。

図１のヘッドマウントディスプレイの光学システムの光学サブシステムの図である。

図１のヘッドマウントディスプレイの外部の俯瞰斜視図である。

ヘッドマウントディスプレイの概略ブロック図である。

図４を参照して説明されたコントローラに結合された補正部分を示す図である。

１つの非限定的な図示された実装に係る空間変化偏光子についての例示の表面位相マップである。

１つの非限定的な図示された実装に係る空間変化偏光子についての別の例示の表面位相マップである。

以下の説明において、様々な開示される実装の十分な理解を提供するために、特定の具体的な詳細が記載される。しかしながら、当業者であれば、これらの具体的な詳細のうちの１つ若しくは複数を用いずに、又は、他の方法、コンポーネント、材料等を用いて、実装が実施され得ることを認識するであろう。他の事例では、これらの実装の説明を不必要に曖昧にすることを回避するために、コンピュータシステム、サーバコンピュータ、及び／又は通信ネットワークに関連付けられた周知の構造は詳細には図示も説明もされていない。

文脈上別段の意味に解釈されるべきである場合を除き、本明細書及びそれに続く特許請求の範囲全体を通して、「備える」という用語は「含む」と同義であり、包括的又はオープンエンドである（すなわち、追加の列挙されていない要素又は方法の動作を排除しない）。本明細書において使用される場合、「セット」という用語に対する言及（例えば、「項目のセット」）は、別段の記載のない限り、又は文脈上矛盾しない限り、１つ又は複数の部材又はインスタンスを含む非空集合と解釈されるべきである。

本明細書全体を通した「１つの実装」又は「或る実装」に対する言及は、その実装に関連して説明される特定の特徴、構造又は特性が、少なくとも１つの実装に含まれることを意味する。それゆえ、本明細書全体を通した様々な箇所における「１つの実装では」又は「或る実装では」という表現の出現は、必ずしも、全てが同じ実装を参照しているというわけではない。さらに、特定の特徴、構造、又は特性は、１つ又は複数の実装において、任意の適した方法で組み合わされてよい。

本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、「ａ」「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」という単数形は、そうでないことを文脈が明確に規定している場合を除き、複数の指示対象を含む。「又は／若しくは（ｏｒ）」という用語は、概して、そうでないことを文脈が明確に規定している場合を除き、その意味において「及び／又は」を含むように利用されることも留意されるべきである。

本明細書において提供される本開示の見出し及び要約書は、単に利便性のためのものであり、実装の範囲又は意味を解釈するものではない。

図１は、１つ又は複数の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイデバイス（ＨＭＤ）１００の俯瞰平面図を示している。ＨＭＤ１００は、１秒当たり３０フレーム（若しくは画像）又は１秒当たり９０フレーム等の表示レートで提示される対応するビデオを介して等で、ユーザ１０４に仮想現実（ＶＲ）を提示するように構成されており、その一方、同様のシステムの他の実施形態は、ユーザ１０４に拡張現実表示を提示してよい。ＨＭＤ１００は、ユーザ１０４の左眼１０５ｌ及び右眼１０５ｒに、補正された虚像光１０２を提供する。ＨＭＤ１００は、フレーム１０８に取り付けられているか又はその中にある１つ又は複数の仮想ディスプレイユニット１０６を備える。仮想ディスプレイユニット１０６は、ユーザに視覚コンテンツを知覚させるための虚像光１０２を生成する。ＨＭＤ１００は、仮想ディスプレイユニット１０６の放出側に設けられた左レンズセット１０７ｌ及び右レンズセット１０７ｒを更に備えてよい。左レンズセット１０７ｌ及び右レンズセット１０７ｒは、虚像光１０２が仮想ディスプレイユニット１０６から放出された後に、それを集束させ、コリメートし、又は別様に修正してよい。左レンズセット１０７ｌ及び右レンズセット１０７ｒは、例えば、虚像光１０２を屈折させるか又はコリメートするフレネルレンズを含んでよい。

ＨＭＤ１００は、ユーザの１つ又は複数の視覚状態を矯正するために選択的に可変である光学特性を有する光学システム１１２も備える。例えば、光学システム１１２は、とりわけ、近視、遠視、及び乱視のうちの１つ又は複数を矯正するために選択的に調整可能である。仮想ディスプレイユニット１０６から放出された虚像光１０２は、光路１２６に沿って光学システム１１２を通って進行し、光学システム１１２は、光学システム１１２の光学特性に従って虚像光１０２を修正し、補正された虚像光１１４をユーザの左眼１０５ｌ及び右眼１０５ｒにそれぞれ放出する。

フレーム１０８は、ユーザ１０４の頭部上でＨＭＤ１００を支持する取り付け構造である。フレーム１０８は、本体１１６を含み、本体１１６は、前部分１１８と、生成された視覚コンテンツを視認するためにユーザの眼１０５ｌ及び１０５ｒの正面に位置決めするための、前部分１１８の反対側の視認部分１２０とを有する。ＨＭＤ１００は、ユーザの頭部にＨＭＤ１００を選択的に取り付ける１つ又は複数の支持構造体を備える。例えば、図１のＨＭＤ１００は、ユーザ１０４の左耳１２４ｌ及び右耳１２４ｒにそれぞれ掛ける左テンプル１２２ｌ及び右テンプル１２２ｒを備える。幾つかの実施形態では、ＨＭＤ１００は、ユーザ１０４の後頭部の周りに巻き付ける、本体１１６に接続されたストラップ等、別の支持構造体を備えてよい。ＨＭＤ１００の鼻アセンブリ（図示せず）が、ユーザ１０４の鼻上で本体１１６を支持してよい。フレーム１０８は、ユーザの眼１０５ｌ及び１０５ｒのうちの一方の正面に光学システム１１２を位置決めするように形状決め及びサイズ決めされてよい。フレーム１０８は、説明の目的で眼鏡と同様の簡略な態様で示されているが、実際には、ＨＭＤ１００をユーザ１０４の頭部上で支持するとともに当該頭部に位置決めするために、より精巧な構造（例えば、ゴーグル、一体型ヘッドバンド、ヘルメット、ストラップ等）が使用されてよいことが理解されるべきである。

仮想ディスプレイユニット１０６は、虚像光１０２を生成し、当該虚像光１０２は、光学システム１１２を通して透過され、当該光学システム１１２によって選択的に修正される。仮想ディスプレイユニット１０６は、左眼１０５ｌに提示するための画像光を生成する左ディスプレイユニット１０６ｌと、右眼１０５ｒに提示するための画像光を生成する右ディスプレイユニット１０６ｒとを含む。仮想ディスプレイユニット１０６は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶オンシリコン（ＬＣｏｓ）、又は虚像光１０２を生成する他の発光技術を含んでよい。図１において示されている実施形態の仮想ディスプレイユニット１０６は、ＨＭＤ１００の前部分に位置しており、ユーザ１０４の眼に向かって後方向に光を放出する。幾つかの実施形態では、仮想ディスプレイユニット１０６は、仮想ディスプレイユニット１０６の発光要素が視覚コンテンツを知覚するためにユーザ１０４の眼１０５ｌ及び１０５ｒの真正面にないように、虚像光１０２を眼１０５ｌ又は１０５ｒに向けて方向付ける（例えば、反射させる、屈折させる）導波路を備えてよい。幾つかの実施形態では、本体１１６の前部分１１８は、ユーザ１０４が拡張現実体験を提供するための外部コンテンツを知覚し得るように、少なくとも部分的に透明であってよい。

ＨＭＤ１００は、ユーザ１０４又はユーザの眼１０５ｌ、１０５ｒの視線（又はその方向）を追跡するように構成された視線トラッカ１２７を備える。視線トラッカ１２７は、ＨＭＤ１００の内部要素として示されているが、視線トラッカ１２７は、代替的な実施形態では外部センサであってよい。さらに、視線トラッカ１２７は、各眼１０５ｌ及び１０５ｒについて別個に視線又は瞳孔追跡を実行するか、又は、ユーザ１０４の頭部のロケーション又は配向を（例えば、頭部追跡の一部として）追跡してよい。さらに、視線トラッカ１２７は、ユーザの身体の運動及び位置の様々な他のタイプを追跡してよい。

視線トラッカ１２７は、ユーザ１０４の視線を表すデータを出力してよい。データは、ユーザ１０４が自身の視線を向けている視認部分１２０上の位置（又は領域）を示してよい。位置（又は領域）は、視認部分１２０の中心、視認部分１２０の四半分、又は視認部分１２０の他の任意の領域であってよい。

説明される技法は幾つかの実施形態では図１において示されているものと同様のディスプレイシステムとともに使用されてよいが、他の実施形態では、単一の光学レンズ及びディスプレイデバイスを有するもの、又は複数のそのような光学レンズ及びディスプレイデバイスを有するものを含む、他のタイプのディスプレイシステムが使用されてよい。他のそのようなデバイスの非排他的な例としては、カメラ、望遠鏡、顕微鏡、双眼鏡、スポッティングスコープ、測量スコープ等が挙げられる。加えて、説明される技法は、１人又は複数人のユーザが１つ又は複数の光学レンズを通して視認する画像を形成するために光を放出する多種多様なディスプレイパネル又は他のディスプレイデバイスとともに使用されてよい。他の実施形態では、ユーザは、部分的に又は全体的に別の光源からの光を反射する表面上等、ディスプレイパネルを介する以外の方法で生成される、１つ又は複数の光学レンズを通した１つ又は複数の画像を視認し得る。

虚像光１０２は、仮想ディスプレイユニット１０６の各々から、光路１２６に沿って、光学システム１１２を通り、視認部分１２０に向かって進行する複数の光線を含んでよい。光学システム１１２は、複数の光線のうちの一部又は全てを修正して、補正された虚像光１１４を提供する。光学システム１１２は、虚像光１０２を修正する１つ又は複数の光学サブシステム１３０を備える。複数の光学サブシステム１３０は左眼１０５ｌのための虚像光１０２を修正する左光学サブシステム１３０ｌと、右眼１０５ｒのための虚像光１０２を修正する右光学サブシステム１３０ｒとを含むが、両方の眼１０５ｌ、１０５ｒのための虚像光１０２を共同で修正するために１つの光学サブシステム１３０が使用されてよい。左光学サブシステム１３０ｌ及び右光学サブシステム１３０ｒの各々が、ユーザ１０４の視認体験を向上させるか、又は、左眼１０５ｌ及び右眼１０５ｒの視覚欠損又は障害をそれぞれ矯正するために独立して調整可能であってよい。

図２は、１つ又は複数の実施形態に係る、図１の光学サブシステム１３０（例えば、光学サブシステム１３０ｌ又は１３０ｒ）の図２００を示している。光学サブシステム１３０は、片眼のための虚像光１０２に対応する初期虚像光２０４を受け取る受光部分２０２と、補正された虚像光２０８を放出する放出部分２０６とを備える。初期虚像光２０４は、複数の光線２０５を含んでよく、複数の光線２０５は各々、ユーザ１０４に視覚コンテンツを知覚させるための属性の特定のセット（例えば、色、方向、輝度）を有する。光学サブシステム１３０は、本明細書において説明されるように、１つ又は複数の空間変化偏光子２１１を備える補正部分２１０を更に備える。補正部分２１０は、初期虚像光２０４を補正し、補正された虚像光２０８を放出する。

図２では、３つの空間変化偏光子２１１（第１の空間変化偏光子２１１ａ、第２の空間変化偏光子２１１ｂ、第３の空間変化偏光子２１１ｃ）が示されているが、光学サブシステム１３０は、任意の数の空間変化偏光子２１１を含んでよい。

各空間変化偏光子２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃは、空間変化偏光子２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃをオンにするのか又はオフにするのかを示すそれぞれの制御信号を受信するように動作可能であるそれぞれの入力２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃを有する。制御信号は、空間変化偏光子２１１をオンにすることを示す第１の状態、及び空間変化偏光子２１１をオフにすることを示す第２の状態を有してよい。入力２１２は、本明細書において説明されるコントローラ（図２では示されていない）に結合されてよく、制御信号は、コントローラから受信されてよい。

空間変化偏光子２１１は、マルチツイストリターダ（ＭＴＲ）から形成されてよく、これは、単一の薄膜において正確でかつカスタマイズされたレベルの広帯域、狭帯域又は多帯域遅延を提供する波長板状の遅延フィルムである。より具体的には、ＭＴＲは、単一基板上に、かつ単一の配向層とともに、２つ又はそれより多くのねじれた液晶（ＬＣ）層を備える。後続のＬＣ層は、前の層によって直接配向され、それにより、簡単な製造が可能になり、自動的な層の位置合わせが達成され、その結果、連続的に変化する光学軸を有するモノリシックフィルムが得られる。

空間変化偏光子２１１は、複屈折材料から形成される波リターダを含んでよい。複屈折は、偏光及び光の伝搬方向に依存する屈折率を有する材料の特性である。波リターダは、当該波リターダを通って進行する光の偏光状態又は位相を改変する。波リターダは、遅軸（又は異常軸）及び速軸（通常軸）を有してよい。偏光光が波リターダを通って進行する際、速軸に沿った光は、遅軸に沿った光よりも迅速に進行する。

空間変化偏光子２１１は、補正光学素子として動作するように構成されてよい。空間変化偏光子２１１の複屈折材料は、そこを通過する光に、（例えば、屈折率に従った）屈折を受けさせるように構成されてよい。各空間変化偏光子２１１は、回折パタ－ンを有し得る。空間変化偏光子２１１は、偏光ディレクトレンズとして形成されるとともに、電気制御可能焦点距離を有してよい。さらに、空間変化偏光子２１１は、通過する光に対してコリメーションを実行してよい。

補正部分２１０の１つ又は複数の空間変化偏光子２１１は、電気制御補正光学素子として、個別に、共同で、又はサブセットにおいて動作してよい。各空間変化偏光子２１１は、当該空間変化偏光子２１１を通過する光に対して作用する、とりわけ、回折パターン特性、光コリメーション特性、光集束特性又は収差補正特性を有するように形成されてよい。さらに、利用可能な空間変化偏光子２１１のうちの２つ又はそれより多くの空間変化偏光子２１１のサブセットが、組み合わされて、当該サブセットを通過する光に対して作用する、とりわけ、特定の回折特性、光コリメーション特性、光集束特性又は収差補正特性を有してよい。当該サブセットがアクティブ化され（又はオンに切り替えられ）、かつ他の利用可能な空間変化偏光子２１１が非アクティブ化され（又はオフに切り替えられ）ると、当該サブセットは、当該サブセットの特定の特性に従って、そこを通過する光に対して動作してよい。

各空間変化偏光子２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃは、光学素子として特定の光学補正を実行するように形成されてよい。加えて、又は代替として、２つ又はそれより多くの空間変化偏光子２１１が、組み合わされて光学素子として特定の光学補正を実行するように形成されてよい。空間変化偏光子２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃは、層状化又は積層されてよく、複数の光線２０５が、第１の空間変化偏光子２１１ａから、第２の空間変化偏光子２１１ｂに、その後第３の空間変化偏光子２１１ｃに向かって通過する。第１の空間変化偏光子２１１ａ及び第２の空間変化偏光子２１１ｂは、各々、所望の光学補正を共同で実行するように形成される。第１の空間変化偏光子２１１ａは、当該第１の空間変化偏光子２１１ａに衝突する光２０５に対して第１の光学補正を実行するように形成されてよい。第２の空間変化偏光子２１１ｂは、（第１の光学補正によって補正された後に）当該第２の空間変化偏光子２１１ｂに衝突する光に対して第２の光学補正を実行するように形成されてよい。第１の光学補正及び第２の光学補正の組み合わせは、共同で、所望の光学補正を達成する。

この例を続けると、第３の空間変化偏光子２１１ｃは、第１の空間変化偏光子２１１ａ及び第２の空間変化偏光子２１１ｂによって実行される所望の光学補正を妨げることもこれと干渉することもないように、オフにされてよい。オフにされると、第３の空間変化偏光子２１１ｃは、それ自体の光学補正を実行しなくてよい。代替的に、オフにされると、第３の空間変化偏光子２１１ｃは、第３の光学補正を実行してよい。この場合、第１の光学補正及び第２の光学補正は、求められる光学補正を達成するように第３の光学補正を補償する（及び、第３の光学補正の効果を反転させる）ように調整されてよい。

図３は、１つ又は複数の実施形態に従ってＨＭＤ１００の外部３００を示している。ＨＭＤ１００は、本体１１６に取り付けられたストラップのセット３０２を備える。ストラップのセット３０２は、視覚コンテンツを視認するユーザ１０４の頭部にＨＭＤ１００を選択的かつ確実に取り付けるように使用可能である。本体１１６は、ＨＭＤ１００の様々な態様を制御する制御パネル３０４を備えてよい。制御パネル３０４は、視覚コンテンツを補正するために光学システム１１２の光学特性を制御する１つ又は複数の入力デバイスを備えてよい。視覚コンテンツは、ユーザ１０４の体験及び／又はユーザ１０４の視覚状態（例えば、近視、遠視、乱視）を改善するために補正されてよい。

入力デバイスは、コントローラに電気的に結合されるとともに、コントローラに、補正部分２１０及びその１つ若しくは複数の空間変化偏光子２１１によって実行される光学補正を構成するようにコマンドするように構成されている電気デバイスであってよい。或る例として、入力デバイスは、ユーザ１０４によるインタラクションに応答して、電気信号がコントローラに送信されるようにしてよく、コントローラは、これに応答して、補正部分２１０によって実行される光学補正を調整するために１つ又は複数の制御信号をそれぞれの空間変化偏光子２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃに送信する。制御パネル３０４の電気入力デバイスの非限定的な例としては、文字数字入力を提供するか若しくはメニューをナビゲートするキーのセットを有するキーパッド、又はコントローラに電気的に結合されるダイヤル若しくはノブが挙げられる。外部３００は、光学システム１１２の現在の光学設定等、ＨＭＤ１００に関する情報を表示するディスプレイ３０６を備えてよい。幾つかの実施形態では、ディスプレイ３０６は、光学システム１１２を制御するためにユーザ１０４がインタラクトし得るタッチスクリーン入力デバイスであってよい。

幾つかの実施形態では、ユーザは、仮想ディスプレイユニット１０６によって提示される視覚コンテンツに関連して光学システム１１２の光学設定を調整してよい。例えば、ＨＭＤ１００を装着しているユーザは、仮想ディスプレイユニット１０６によって表示されたメニュー又は他の視覚コンテンツに従って、制御パネル３０４又は他の入力デバイス（例えば、ハンドヘルドコントローラ、マウス、キーボード）とインタラクトして、光学設定を調整してよい。１つの例として、ユーザは、制御パネル３０４又は他の入力デバイスを介してメニューをナビゲートし、ユーザ入力を提供してよく、それに応答して、当該ユーザ入力により、光学システム１１２の光学設定が変更される。別の例として、ＨＭＤ１００は、ユーザ１０４によって知覚される視覚コンテンツに関するユーザ入力に応答して、リアルタイムで光学システム１１２の光学設定を調整してよい。ユーザは、仮想ディスプレイユニット１０６に、テストパターン等の視覚コンテンツを表示させ、視覚コンテンツの明瞭性に関する入力を提供するようにユーザを促す視覚的テストを、ＨＭＤ１００上で開始してよい。入力を受信した結果として、ＨＭＤ１００は、視覚コンテンツの明瞭性を改善してユーザ１０４の体験を改善するために、光学システム１１２の光学設定を自動的に調整してよい。

図４は、１つ又は複数の実施形態に係るＨＭＤ１００の様々な部分の相互接続を示すブロック図４００である。ＨＭＤ１００は、１つ又は複数のプロセッサ４０４とメモリ４０６とを備えるコントローラ４０２を備え、メモリ４０６は、１つ又は複数のプロセッサ４０４による実行の結果として、ＨＭＤ１００に本明細書において説明される１つ又は複数の動作を実行させる命令のセットを記憶する。非限定的な例示の例として、メモリ４０６は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含んでよく、ソリッドステートメモリ又はハードディスクドライブの形態であってよい。ＨＭＤ１００は、外部デバイスとの通信を送信及び受信する、コントローラ４０２に電気的に結合された通信インターフェース４０８も備える。通信インターフェース４０８は、ネットワークルータ又はコンピューティングデバイス（例えば、ラップトップ、デスクトップ、タブレット、モバイルデバイス）等の外部デバイスに、及びそれらの外部デバイスから、通信を無線で送信及び受信する、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）トランシーバ、セルラトランシーバ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）トランシーバ等のような１つ又は複数の無線トランシーバを含んでよい。通信インターフェース４０８は、外部デバイスとの有線通信のために、ユニバーサルシリアルバスポート、ネットワークインターフェースポート等のような有線通信ポートを含んでよい。

ＨＭＤ１００は、ＨＭＤ１００へのユーザ入力を提供する、コントローラ４０２に電気的に結合された入力デバイスのセット４１０を備えてよい。入力デバイスのセット４１０のうちの１つ又は複数は、ＨＭＤ１００の外部３００に、例えば制御パネル３０４の一部として提供されてよい。コントローラ４０２は、仮想ディスプレイユニット１０６及び／又は含まれている場合にはディスプレイ３０６にも電気的に結合され、それらを制御するように構成されてよい。幾つかの実施形態では、コントローラ４０２は、仮想ディスプレイユニット１０６を介して虚像光１０２を生成する１つ又は複数のグラフィックス処理ユニットを備えてよい。

コントローラ４０２は、本明細書において説明されるように、光学システム１１２に電気的に結合され、その光学特性を調整するために光学システム１１２を制御するように構成されている。特に、コントローラ４０２は、左光学サブシステム１３０ｌの補正部分４１２、及び右光学サブシステム１３０ｒの補正部分４１６に電気的に結合され、それらを制御するように構成されている。

各補正部分４１２、４１６は、本明細書において図２を参照して説明されたように構成されてよい。コントローラ４０２は、補正部分４１２、４１６に電気的に結合されて、そのそれぞれの空間変化偏光子２１１を制御する。具体的に、コントローラ４０２は、それぞれの補正部分４１２、４１６に、その空間変化偏光子２１１をオン及びオフに切り替えることによって光学補正を実行させる信号（例えば、制御信号）を補正部分４１２、４１６に送信する。上記で説明されたように、補正部分４１２、４１６は、その光学特性を修正するように制御されてよい。コントローラ４０２は、入力を受信したことに応答して信号を送信してよい。例えば、コントローラ４０２は、入力デバイス４１０から入力を受信したことに応答して、光学特性が調整されるようにしてよい。別の例として、コントローラ４０２は、通信インターフェース４０８を介して入力を受信したことに応答して光学特性を調整してよい。

コントローラ４０２によって受信される入力は、特定のフォーマットを有し得る。入力は、右眼のための処方及び／又は左眼のための処方を示してよい。それぞれの眼ごとに、入力は、屈折力又は球面屈折力（ＳＰＨ又はＳとして示されることもある）、円柱屈折力（ＣＹＬ又はＣとして示されることもある）、及び／又は軸（通常０～１８０）を示してよい。入力は、左光学サブシステム１３０ｌ及び右光学サブシステム１３０ｒのための入力を含んでよい。

光学システム１１２の光学設定の調整は、ユーザ１０４によって提供されるフィードバックを通してリアルタイムで調整されてよい。コントローラ４０２は、光学システム１１２の光学設定に対して行うべき調整を決定するためのテストを開始してよい。テストは、仮想ディスプレイユニット１０６に、テストパターン又は詳細な視像等の特定の視覚コンテンツを表示させること、及び入力デバイス４１０又は制御パネル３０４を介したフィードバックを提供するようにユーザを促すことを含んでよい。ユーザ１０４は、視覚コンテンツの外観（例えば、テキスト、画像）が不明瞭に見えることを示すフィードバックを提供してよい。コントローラ４０２は、光学システム１１２の光学設定を調整し、ユーザ１０４に、調整が視覚コンテンツの外観の明瞭性を改善したか否かを尋ねてよい。このプロセスは、反復的であり、ユーザ１０４が視覚コンテンツの明瞭性に満足するまで繰り返されてよい。テストは、入力デバイス４１０又は制御パネル３０４を介してユーザ１０４からユーザ入力を受信したことに応答して実行されてよい。

通信インターフェース４０８を介した入力は、ユーザインタラクションの結果としてデバイス（例えば、ラップトップ、デスクトップ、モバイルデバイス、コントローラ）によって提供されてよい。コンピューティングデバイスは、虚像光１０２を修正してユーザ１０４の視覚状態を矯正するための光学特性を示すか又はそれを表す情報を含む通信をコンピューティングデバイスに送信させるために、ユーザがインタラクトすることができる命令のセット（例えば、アプリケーション、プログラム）を含んでよい。上記で説明されたように、ユーザは、医療従事者によって提供された、所定のフォーマットを有し得る処方としての入力を、入力デバイス４１０又はコンピューティングデバイスに入力してよい。

コントローラ４０２は、入力デバイス４１０又は通信インターフェース４０８から入力を受信したことに応答して、補正部分４１２、４１６に送信すべき信号を決定してよい。プロセッサ４０４のうちの１つ又は複数は、例えば、対応する補正部分４１２、４１６に送信されることになる制御信号を示す、メモリ４０６に記憶されたデータ構造にアクセスしてよい。データ構造は、アレイ、ルックアップテーブル、又は、入力データが、送信されることになる対応する出力（すなわち、制御信号）に関連付けられる他の参照構造であってよい。幾つかの実装では、コントローラ４０２は、光学システム１１２の現在の状態を示す情報をメモリ４０６に記憶してよく、当該情報から、コントローラ４０２は、受信される入力を満足するための調整を決定してよい。

或る実施形態では、空間変化偏光子２１１は、ＨＭＤ１００のユーザ１０４又は潜在的ユーザのセットの処方又は病態の高度な知識を用いて形成されてよく、ユーザ１０４又は潜在的ユーザのセットに合わされてよい。この場合、ＨＭＤ１００は、ユーザ１０４又は潜在的ユーザのセットのためにカスタマイズされてよく、潜在的ユーザのセットは、ユーザの友人又はユーザの家庭の構成員であり得る。例えば、各空間変化偏光子２１１は、ユーザの潜在的セットのうちの特定のユーザのために光学的に補正するように形成されてよい。使用中、コントローラ４０２は、ＨＭＤ１００のユーザの識別情報に依存して、特定の空間変化偏光子２１１に切り替えてよい。

空間変化偏光子２１１は、ユーザの現在の処方の範囲内で光学補正を提供するように形成されてよい。ユーザの視覚が経時的に変化又は低下する場合、ユーザ１０４のためにカスタマイズされるＨＭＤ１００のコントローラ４０２は、光学補正を微調整するために上記範囲内で光学補正を調整し、ユーザの変化した処方により適した光学補正を提供してよい。本明細書において説明される補正部分４１２、４１６によって提供される光学補正の可変性は、光学補正を、新たな、予想される、又は予測可能な光学補正の必要性に適合させることを可能にする。

幾つかの実施形態では、ＨＭＤ１００は、ユーザの眼１０５ｌ及び１０５ｒの視覚状態を検出し、当該検出の結果として光学システム１１２を自動的に調整するように構成されてよい。そのような実施形態では、ＨＭＤ１００は、ユーザの眼１０５ｌ及び１０５ｒに関する情報を検出する１つ又は複数のセンサ４２４を備えてよく、測定値をコントローラ４０２に提供し、当該コントローラ４０２は、それに応じて光学システム１１２を調整する。ＨＭＤ１００は、情報を取得するためにセンサ４２４に関連して使用するための、コントローラ４０２に結合された１つ又は複数の照明要素４２６も備えてよい。発光要素４２６は、光が反射されかつセンサ４２４によって受け取られるように、或る角度をなして、特定の特性（例えば、周波数、強度）を有する光を放出してよい。センサ４２４は、ユーザの眼から検出された光に基づいて、ユーザの眼に関する情報を決定してよい。ユーザ１０４の眼に関して決定された情報の結果として、コントローラ４０２は、それに応じて光学システム１１２の光学特性を調整してよい。

図５は、図４を参照して説明されたコントローラ４０２に結合された補正部分２１０を示している。コントローラ４０２は、それぞれの複数の空間変化偏光子２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃの複数の入力２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃにそれぞれ結合された複数の出力２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃを有する。図示された例では、説明の目的で３つの層の空間変化偏光子が示されているが、応用においては、より少数の層（例えば、１層、２層）又はより多数の層（例えば、５層、１０層、２０層等）が必要に応じて使用されてよい。コントローラ４０２は、各出力２１４を介して、空間変化偏光子２１１をアクティブ又は非アクティブにするように動作可能である制御信号を送信する。

非アクティブであるとき、空間変化偏光子２１１は、光学的に透明であり得るか、又は、空間変化偏光子２１１の材料組成に関連付けられた固有の光学補正のみを実行し得る。様々なタイプの材料は、光学特性を有し、光を変化させるように動作可能である。本明細書において説明されるように、空間変化偏光子２１１は、２つ又はそれより多くのねじれた液晶層から形成されてよい。空間変化偏光子２１１の液晶層は、オフにされても、依然として固有の光学補正を実行し得る。オンにされると、空間変化偏光子２１１は、それが実行するように設計された光学補正を実行する。

第１の空間変化偏光子２１１ａ、第２の空間変化偏光子２１１ｂ及び第３の空間変化偏光子２１１ｃは、第１の光学補正、第２の光学補正及び第３の光学補正を実行するように形成される。動作時、コントローラ４０２は、空間変化偏光子２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃをアクティブ状態と非アクティブ状態との間で動作させるための制御信号を、空間変化偏光子２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃに送信する。例えば、第１の光学補正をアクティブ化しかつ第２の光学補正及び第３の光学補正を非アクティブ化するために、コントローラ４０２は、第１の空間変化偏光子２１１ａをアクティブ化する制御信号を第１の空間変化偏光子２１１ａに送信し、かつ第２の空間変化偏光子２１１ｂ及び第３の空間変化偏光子２１１ｃをそれぞれ非アクティブ化するそれぞれの制御信号を第２の空間変化偏光子２１１ｂ及び第３の空間変化偏光子２１１ｃに送信する。第１の光学補正は、求められる光学補正及び光学補償の組み合わせであってよい。光学補償は、非アクティブ化された第２の空間変化偏光子２１１ｂ及び第３の空間変化偏光子２１１ｃによって実行される固有の光学補正を補償し得る。第１の空間変化偏光子２１１ａを出て、非アクティブ化された第２の空間変化偏光子２１１ｂ及び第３の空間変化偏光子２１１ｃを横断する光は、このように、非アクティブ化された第２の空間変化偏光子２１１ｂ及び第３の空間変化偏光子２１１ｃによって実行される固有の光学補正のために事前補正される。

別の例では、コントローラ４０２は、第１の空間変化偏光子２１１ａを非アクティブ化する制御信号を第１の空間変化偏光子２１１ａに送信してよく、かつ第２の空間変化偏光子２１１ｂ及び第３の空間変化偏光子２１１ｃをアクティブ化するそれぞれの制御信号を第２の空間変化偏光子２１１ｂ及び第３の空間変化偏光子２１１ｃに送信してよい。第２の空間変化偏光子２１１ｂ及び第３の空間変化偏光子２１１ｃによって提供される第１の光学補正は、第２の光学補正及び第３の光学補正の組み合わせである。コントローラ４０２は、補正部分２１０に光学補正を提供させるために、空間変化偏光子２１１を、アクティブ状態と非アクティブ状態との間で選択的に切り替えてよい。

本開示の空間変化偏光子は、表面位相マップによって、又はともに多重化された２つ又はそれより多くの表面位相マップの組み合わせによって規定される空間変化偏光を提供してよい。より一般的には、所望の機能を提供するために、本開示の空間変化偏光子のうちの１つ又は複数の空間変化偏光子の表面を規定するために任意の線形又は非線形関数が使用されてよい。図６及び図７は、空間変化偏光子についての表面位相マップの２つの非限定的な例を示している。図６の例示の表面マップ６００では、位相は、光学素子の中心から外縁に向かって、－０．４３３波長～＋０．４３３波長で同心円状に変化している。図７の例示の表面マップ７００では、位相は、光学素子の底部（図示）における－１．２５Ｅ＋００４から光学素子の頂部（図示）における＋１．２５Ｅ＋００４に向かって線形に変化しており、単位は、各々２πラジアンの周期である。応用において、２つ又はそれより多くの空間変化偏光子がともに積層されてよい。例えば、同心表面位相マップ６００は、線形位相マップ７００等と多重化されてよい。表面マップ６００及び７００の位相分散は簡潔さのために離散ステップとして示されているが、実際には、位相は、光学素子の表面にわたって連続的に可変であり得ることに留意されたい。さらに、表面位相マップ６００及び７００における特定の位相値は、例として提供されており、限定とみなされるべきではない。

少なくとも幾つかの実装では、空間変化偏光子の表面位相マップは、ディスプレイソース、レンズ等のような、ディスプレイシステムの少なくとも１つの他のコンポーネントによって引き起こされる望ましくない偏光を相殺又は補償するように設計されてよい。そのような実装では、光学システム（例えば、レンズ、又はレンズ及びディスプレイソース）の位相プロファイル又はマップがまず決定されてよい。決定された位相マップは、次に、反転されて、空間変化偏光子に適用されてよく、それにより、空間変化偏光子が光学システムの他のコンポーネントによって引き起こされる望ましくない効果を相殺又は補償する。

上記で説明された様々な実施形態は、更なる実施形態を提供するために組み合わせることができる。上記の詳細な説明に鑑みて、実施形態に対してこれらの変更及び他の変更を行うことができる。一般に、以下の特許請求の範囲において、使用される用語は、特許請求の範囲を本明細書及び特許請求の範囲に開示された具体的な実施形態に限定するものと解釈されるべきではなく、そのような特許請求の範囲が対象とする均等物の全範囲とともに全ての可能な実施形態を含むものと解釈されるべきである。したがって、特許請求の範囲は、本開示によって限定されない。

Claims (18)

1. １つ又は複数の空間変化偏光子を有する補正部分であって、前記１つ又は複数の空間変化偏光子のうちの第１の空間変化偏光子は、前記第１の空間変化偏光子がアクティブになるのか又は非アクティブになるのかを示す第１の制御信号を受信するように構成された第１の制御入力を有し、前記第１の空間変化偏光子は、アクティブであるとき、前記補正部分を通過する光に対して第１の光学補正を提供するように動作可能である、補正部分と、
   コントローラであって、
   前記補正部分を通過する前記光に対して前記第１の光学補正を実装すべきか否かを判断することと、
   前記補正部分を通過する前記光に対して前記第１の光学補正を実装すると判断したことに応答して、前記第１の空間変化偏光子がアクティブになることを示す前記第１の制御信号を出力することと
   を行うように構成されている、コントローラと
   を備える、光学システム。
2. 前記１つ又は複数の空間変化偏光子は、前記第１の空間変化偏光子との積層配置において第２の空間変化偏光子を有し、それにより、前記補正部分を通過する前記光が、前記第１の空間変化偏光子を通過した後に前記第２の空間変化偏光子に対して衝突する、請求項１に記載の光学システム。
3. 前記第２の空間変化偏光子は、前記第２の空間変化偏光子がアクティブになるのか又は非アクティブになるのかを示す第２の制御信号を受信するように構成された第２の制御入力を有し、前記第２の空間変化偏光子は、アクティブであるとき、前記補正部分を通過する前記光に対して第２の光学補正を提供するように動作可能である、請求項２に記載の光学システム。
4. 前記コントローラは、
   前記補正部分を通過する前記光に対して前記第２の光学補正を実装すると判断することと、
   前記補正部分を通過する前記光に対して前記第２の光学補正を実装すると判断したことに応答して、
   前記第１の空間変化偏光子が非アクティブになることを示す前記第１の制御信号を出力することと、
   前記第２の空間変化偏光子がアクティブになることを示す前記第２の制御信号を出力することと
   を行うように構成されている、請求項３に記載の光学システム。
5. 前記１つ又は複数の空間変化偏光子は、前記第１の空間変化偏光子及び前記第２の空間変化偏光子との積層配置において第３の空間変化偏光子を有し、それにより、前記補正部分を通過する前記光が、前記第１の空間変化偏光子及び前記第２の空間変化偏光子を通過した後に前記第３の空間変化偏光子に対して衝突する、請求項３又は４に記載の光学システム。
6. 前記第３の空間変化偏光子は、前記第３の空間変化偏光子がアクティブになるのか又は非アクティブになるのかを示す第３の制御信号を受信するように構成された第３の制御入力を有し、前記第３の空間変化偏光子は、アクティブであるとき、前記補正部分を通過する前記光に対して第３の光学補正を提供するように動作可能である、請求項５に記載の光学システム。
7. 前記コントローラは、
   前記補正部分を通過する前記光に対して前記第３の光学補正を実装すると判断することと、
   前記補正部分を通過する前記光に対して前記第３の光学補正を実装すると判断したことに応答して、
   前記第１の空間変化偏光子が非アクティブになることを示す前記第１の制御信号を出力することと、
   前記第２の空間変化偏光子が非アクティブになることを示す前記第２の制御信号を出力することと、
   前記第３の空間変化偏光子がアクティブになることを示す前記第３の制御信号を出力することと
   を行うように構成されている、請求項６に記載の光学システム。
8. 前記補正部分を通過する前記光に対して前記第１の光学補正を提供することは、回折パタ－ンに従った回折、光コリメーション、光集束又は収差補正を実行することを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の光学システム。
9. 前記１つ又は複数の空間変化偏光子は、マルチツイストリターダ（ＭＴＲ）を含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の光学システム。
10. 支持構造体と、
    ディスプレイと、
    第１の光学サブシステム及び第２の光学サブシステムを有する光学システムであって、前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々は、
    １つ又は複数の空間変化偏光子を含む補正部分であって、前記１つ又は複数の空間変化偏光子のうちの第１の空間変化偏光子は、前記第１の空間変化偏光子がアクティブになるのか又は非アクティブになるのかを示す第１の制御信号を受信するように構成された第１の制御入力を有し、前記第１の空間変化偏光子は、アクティブであるとき、前記補正部分を通過する光に対して第１の光学補正を提供するように動作可能である、補正部分
    を含む、光学システムと、
    コントローラであって、前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、
    前記補正部分を通過する前記光に対して前記第１の光学補正を実装すべきか否かを判断することと、
    前記補正部分を通過する前記光に対して前記第１の光学補正を実装すると判断したことに応答して、前記第１の空間変化偏光子がアクティブになることを示す前記第１の制御信号を出力することと
    を行うように構成されている、コントローラと
    を備える、ヘッドマウントディスプレイシステム。
11. 前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記１つ又は複数の空間変化偏光子は、前記第１の空間変化偏光子との積層配置において第２の空間変化偏光子を含み、それにより、前記補正部分を通過する前記光が、前記第１の空間変化偏光子を通過した後に前記第２の空間変化偏光子に対して衝突する、請求項１０に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
12. 前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記第２の空間変化偏光子は、前記第２の空間変化偏光子がアクティブになるのか又は非アクティブになるのかを示す第２の制御信号を受信するように構成された第２の制御入力を有し、前記第２の空間変化偏光子は、アクティブであるとき、前記補正部分を通過する前記光に対して第２の光学補正を提供するように動作可能である、請求項１１に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
13. 前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記コントローラは、
    前記補正部分を通過する前記光に対して前記第２の光学補正を実装すると判断することと、
    前記補正部分を通過する前記光に対して前記第２の光学補正を実装すると判断したことに応答して、
    前記第１の空間変化偏光子が非アクティブになることを示す前記第１の制御信号を出力することと、
    前記第２の空間変化偏光子がアクティブになることを示す前記第２の制御信号を出力することと
    を行うように構成されている、請求項１２に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
14. 前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記１つ又は複数の空間変化偏光子は、前記第１の空間変化偏光子及び前記第２の空間変化偏光子との積層配置において第３の空間変化偏光子を含み、それにより、前記補正部分を通過する前記光が、前記第１の空間変化偏光子及び前記第２の空間変化偏光子を通過した後に前記第３の空間変化偏光子に対して衝突する、請求項１２又は１３に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
15. 前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記第３の空間変化偏光子は、前記第３の空間変化偏光子がアクティブになるのか又は非アクティブになるのかを示す第３の制御信号を受信するように構成された第３の制御入力を有し、前記第３の空間変化偏光子は、アクティブであるとき、前記補正部分を通過する前記光に対して第３の光学補正を提供するように動作可能である、請求項１４に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
16. 前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記コントローラは、
    前記補正部分を通過する前記光に対して前記第３の光学補正を実装すると判断することと、
    前記補正部分を通過する前記光に対して前記第３の光学補正を実装すると判断したことに応答して、
    前記第１の空間変化偏光子が非アクティブになることを示す前記第１の制御信号を出力することと、
    前記第２の空間変化偏光子が非アクティブになることを示す前記第２の制御信号を出力することと、
    前記第３の空間変化偏光子がアクティブになることを示す前記第３の制御信号を出力することと
    を行うように構成されている、請求項１５に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
17. 前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記補正部分を通過する前記光に対して前記第１の光学補正を提供することは、回折パタ－ンに従った回折、光コリメーション、光集束又は収差補正を実行することを含む、請求項１０から１６のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
18. 前記第１の光学サブシステム及び前記第２の光学サブシステムの各々について、前記１つ又は複数の空間変化偏光子は、マルチツイストリターダ（ＭＴＲ）を含む、請求項１０から１７のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。

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