JP7143300B2 - 周囲光源からの光を操作するためのシステムおよび方法 - Google Patents
周囲光源からの光を操作するためのシステムおよび方法 Download PDFInfo
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Description
本願は、2016年12月22日に出願された米国仮特許出願第62/438,325号の利益を主張するものであり、該米国仮特許出願は、その全体が参照により本明細書中に援用される。
本願はまた、2017年12月13日に出願された米国特許出願第15/841,043号に関連しており、該米国特許出願は、その全体が参照により本明細書中に援用される。
導波管を通したユーザを囲繞する環境のビューを可能にすることと、、
光を導波管からユーザの眼の中に指向することによって画像を形成することと
を行うように構成される、実施例1に記載のユーザウェアラブルデバイス。
処理電子機器は、第1の眼球領域を通した周囲光の強度、周囲光のスペクトル成分、または周囲光の方向のうちの少なくとも1つが、第2の眼球領域を通した周囲光の強度、周囲光のスペクトル成分、または周囲光の方向と比較して異なるように変化されるように、センサによって取得される情報に基づいて、源をトリガし、刺激をディスプレイの一部に提供し、材料の物理的および/または化学的変化をもたらすように構成される、実施例1-19に記載のユーザウェアラブルデバイス。
処理電子機器は、第1のレンズの一部を通して透過される周囲光の強度が第1のレンズの別の部分よりも大きい量だけ低減されるように、センサによって取得される情報に基づいて、源をトリガし、刺激をディスプレイに提供し、第1のレンズと関連付けられた可変光学材料の物理的および/または化学的変化をもたらすように構成される、実施例1-19に記載のユーザウェアラブルデバイス。
(例示的ディスプレイシステム)
(可変光透過率の領域を伴うディスプレイシステム)
Claims (46)
- ユーザウェアラブルディスプレイデバイスであって、
前記ユーザ上に搭載するように構成されているフレームと、
前記フレームに取り付けられている拡張現実ディスプレイであって、前記拡張現実ディスプレイは、画像を前記ユーザの眼に指向するように、かつ、前記ユーザを囲繞する環境の第1の視野を提供するように構成されている、拡張現実ディスプレイと、
前記ユーザを囲繞する前記環境内の周囲光条件についての情報を取得するように構成されている1つ以上のセンサであって、前記1つ以上のセンサのうちの少なくとも1つは、前記ユーザを囲繞する前記環境の第2の視野を有する画像捕捉デバイスであり、前記第2の視野は、前記第1の視野からオフセットされている、1つ以上のセンサと、
刺激に応答して、物理的変化および/または化学的変化を受ける可変光学材料と、
前記刺激を提供するように構成されている源と、
処理電子機器であって、前記処理電子機器は、周囲光の強度、周囲光のスペクトル成分、または、周囲光の方向のうちの少なくとも1つが変化されるように、前記1つ以上のセンサによって取得される情報と、前記拡張現実ディスプレイの前記第1の視野と前記画像捕捉デバイスの前記第2の視野との関係とに基づいて選択される場所において、前記源をトリガし、前記刺激を前記可変光学材料に提供することにより、前記材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、処理電子機器と
を備え、
前記ユーザウェアラブルディスプレイデバイスは、
前記環境における前記ユーザの位置を決定することと、
前記環境における前記ユーザの位置に少なくとも部分的に基づいて、前記刺激を提供することと
を行うように構成されている、ユーザウェアラブルディスプレイデバイス。 - 前記拡張現実ディスプレイは、導波管を備え、
前記導波管は、
前記導波管を通した前記ユーザを囲繞する前記環境のビューを可能にすることと、
光を前記導波管から前記ユーザの眼の中に指向することによって画像を形成することと
を行うように構成されている、請求項1に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。 - 前記導波管は、導波管のスタックの一部であり、前記スタックの各導波管は、前記導波管のスタックの1つ以上の他の導波管と比較して、異なる発散量を有する光を出力するように構成されている、請求項1~2のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記1つ以上のセンサは、全地球測位サブシステムまたは環境センサをさらに含む、請求項1~3のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記ユーザウェアラブルディスプレイデバイスは、前記ユーザの眼の移動を追跡するように構成されている別の画像捕捉デバイスをさらに備える、請求項1~4のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記ユーザウェアラブルディスプレイデバイスは、前記ユーザの眼に指向される前記画像に関連付けられたデータに基づいて、投影ビームを生成するように構成されている入力光をさらに備える、請求項1~5のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記源は、可視光または不可視光を前記ディスプレイの1つ以上の部分に指向するように構成されている光学源を備える、請求項1~6のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記源は、電気信号を前記ディスプレイの1つ以上の部分に提供するように構成されている電気源を備える、請求項1~6のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記源は、熱放射を前記ディスプレイの1つ以上の部分に提供するように構成されている熱源を備える、請求項1~6のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記源は、音波/超音波エネルギーを前記ディスプレイの1つ以上の部分に提供するように構成されている音波/超音波システムを備える、請求項1~6のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記可変光学材料は、前記ディスプレイの表面に内蔵されている、請求項1~10のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記可変光学材料は、前記ディスプレイの表面にわたって配置されている、請求項1~10のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記可変光学材料は、有機化合物または無機化合物を含む、請求項1~6、11、12のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記可変光学材料は、電気活性タンパク質を備える、請求項1~6、11、12のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記可変光学材料は、前記刺激に応答して、サイズまたは形状の変化を呈する分子を備える、請求項1~6、11、12のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記可変光学材料は、前記刺激に応答して、移動、回転、捻転、または、偏移する分子を備える、請求項1~6、11、12のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記可変光学材料は、前記刺激に応答して、ともに移動するおよび/またはともに接着する分子を備える、請求項1~6、11、12のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記可変光学材料は、前記刺激に応答して、相互から離れるように移動する分子を備える、請求項1~6、11、12のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記可変光学材料は、前記刺激に応答して、ナノ構造を形成する分子を備える、請求項1~6、11、12のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記ディスプレイは、前記ユーザの第1の眼に対応する第1の眼球領域と、前記ユーザの第2の眼に対応する第2の眼球領域とを備え、
前記処理電子機器は、周囲光の強度、周囲光のスペクトル成分、または、周囲光の方向のうちの少なくとも1つが、前記第1の眼球領域を通して、前記処理電子機器によってトリガされる源からの刺激の結果として変化されるように、前記1つ以上のセンサによって取得される情報に基づいて、前記源をトリガし、前記刺激を前記ディスプレイの一部に提供することにより、前記可変光学材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項1~19のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。 - 前記ディスプレイは、前記ユーザの第1の眼に対応する第1の眼球領域と、前記ユーザの第2の眼に対応する第2の眼球領域とを備え、
前記処理電子機器は、前記第1の眼球領域を通した周囲光の強度、周囲光のスペクトル成分、または、周囲光の方向のうちの少なくとも1つが、前記第2の眼球領域を通した周囲光の強度、周囲光のスペクトル成分、または、周囲光の方向と比較して異なるように変化されるように、前記1つ以上のセンサによって取得される情報に基づいて、前記源をトリガし、前記刺激を前記ディスプレイの一部に提供することにより、前記材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項1~19のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。 - 前記処理電子機器は、前記ディスプレイの第1の部分を通して透過される周囲光の強度の減衰が、前記ディスプレイの第2の部分を通して透過される周囲光の強度の減衰よりも大きいように、前記1つ以上のセンサによって取得される情報に基づいて、前記源をトリガし、前記刺激を前記ディスプレイに提供することにより、前記材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項1~19のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記ディスプレイの前記第1の部分上に入射する周囲光の強度は、前記ディスプレイの前記第2の部分上に入射する周囲光の強度よりも大きい、請求項22に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記処理電子機器は、前記ディスプレイの前記第2の部分を通して透過される周囲光の強度が低減されるように、前記1つ以上のセンサによって取得される情報に基づいて、前記源をトリガし、前記刺激を前記ディスプレイに提供することにより、前記材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項22~23のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記ディスプレイは、前記ユーザの第1の眼に対応する第1の眼球領域と、前記ユーザの第2の眼に対応する第2の眼球領域とを備え、
前記処理電子機器は、前記第1の眼球領域の一部を通して透過される周囲光の強度が低減されるように、前記1つ以上のセンサによって取得される情報に基づいて、前記源をトリガし、前記刺激を前記ディスプレイに提供することにより、前記材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項1~19のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。 - 前記処理電子機器は、前記ディスプレイの第1の部分を通して透過される周囲光のスペクトルが前記ディスプレイの第2の部分を通して透過される周囲光のスペクトルと異なるように、前記1つ以上のセンサによって取得される情報に基づいて、前記源をトリガし、前記刺激を前記ディスプレイに提供することにより、前記材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項1~19のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記ディスプレイは、前記ユーザの第1の眼に対応する第1のレンズと、前記ユーザの第2の眼に対応する第2のレンズとを備え、
前記処理電子機器は、前記処理電子機器によってトリガされる源からの刺激の結果として、前記第1のレンズを通して透過される周囲光の強度のみが低減されるように、前記1つ以上のセンサによって取得される情報に基づいて、前記源をトリガし、前記刺激を前記ディスプレイに提供することにより、前記第1のレンズに関連付けられた前記可変光学材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項1~19のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。 - 前記ディスプレイは、前記ユーザの第1の眼に対応する第1のレンズと、前記ユーザの第2の眼に対応する第2のレンズとを備え、
前記処理電子機器は、前記第1のレンズの第1の部分を通して透過される周囲光の強度が前記第1のレンズの第2の部分よりも大きい量だけ低減されるように、前記1つ以上のセンサによって取得される情報に基づいて、前記源をトリガし、前記刺激を前記ディスプレイに提供することにより、前記第1のレンズに関連付けられた前記可変光学材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項1~19のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。 - 前記処理電子機器は、前記第2のレンズの一部を通して透過される周囲光の強度が低減されるように、前記1つ以上のセンサによって取得される情報に基づいて、前記源をトリガし、前記刺激を前記ディスプレイに提供することにより、前記第2のレンズに関連付けられた前記可変光学材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項28に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記ディスプレイは、前記ユーザの第1の眼に対応する第1のレンズと、前記ユーザの第2の眼に対応する第2のレンズとを備え、
前記処理電子機器は、前記第1のレンズを通して透過される周囲光の強度が前記第2のレンズを通してより減衰されるように、前記1つ以上のセンサによって取得される情報に基づいて、前記源をトリガし、前記刺激を前記ディスプレイに提供することにより、前記第1のレンズに関連付けられた前記可変光学材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項1~19のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。 - 前記処理電子機器は、前記第2のレンズを通して透過される周囲光の強度が低減されるように、前記1つ以上のセンサによって取得される情報に基づいて、前記源をトリガし、前記刺激を前記ディスプレイに提供することにより、前記第2のレンズに関連付けられた前記可変光学材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項30に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記ディスプレイは、前記ユーザの第1の眼に対応する第1のレンズと、前記ユーザの第2の眼に対応する第2のレンズとを備え、
前記処理電子機器は、前記第1のレンズおよび前記第2のレンズを通して透過される周囲光のスペクトルが異なるように、前記1つ以上のセンサによって取得される情報に基づいて、前記源をトリガし、前記刺激を前記ディスプレイに提供することにより、前記第1のレンズまたは前記第2のレンズに関連付けられた可変光学材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項1~19のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。 - 前記ディスプレイは、前記ユーザの第1の眼に対応する第1のレンズと、前記ユーザの第2の眼に対応する第2のレンズとを備え、
前記処理電子機器は、前記第1のレンズの第1の部分を通して透過される周囲光のスペクトルが前記第1のレンズの第2の部分と異なるように、前記1つ以上のセンサによって取得される情報に基づいて、前記源をトリガし、前記刺激を前記ディスプレイに提供することにより、前記第1のレンズまたは前記第2のレンズに関連付けられた前記可変光学材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項1~19のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。 - 前記ディスプレイは、前記ユーザの第1の眼に対応する第1のレンズと、前記ユーザの第2の眼に対応する第2のレンズとを備え、
前記処理電子機器は、前記第1のレンズの第1の部分を通して透過される周囲光のスペクトルが前記第2のレンズの第2の部分と異なるように、前記1つ以上のセンサによって取得される情報に基づいて、前記源をトリガし、前記刺激を前記ディスプレイに提供することにより、前記第1のレンズまたは前記第2のレンズに関連付けられた前記可変光学材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項33に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。 - 前記ディスプレイを通して、前記装着者の眼によって見られるようなオブジェクトが、前記ディスプレイの少なくとも一部と整合されるように現れ、
前記処理電子機器は、前記オブジェクトからの光の強度、前記オブジェクトからの前記光のスペクトル成分、または、前記オブジェクトからの前記光の方向のうちの少なくとも1つが変化されるように、前記オブジェクトが整合されるように現れる前記ディスプレイの前記少なくとも一部に前記刺激を提供することを前記源に行わせることにより、前記可変光学材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項1~19のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。 - 前記処理電子機器は、前記1つ以上のセンサによって追跡される前記ユーザの頭部の移動に基づいて、前記オブジェクトが整合されるように現れる前記ディスプレイの前記少なくとも一部を決定するように構成されている、請求項35に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記処理電子機器は、前記周囲光の強度が低減されるように、前記ディスプレイの前記少なくとも一部に前記刺激を提供することを前記源に行わせることにより、前記可変光学材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすように構成されている、請求項35~36のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記ユーザウェアラブルディスプレイデバイスは、頭部姿勢センサをさらに備える、請求項1~37のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記ユーザウェアラブルディスプレイデバイスは、前記ディスプレイの前記少なくとも一部の場所を調節するようにさらに構成されており、前記ディスプレイの前記少なくとも一部を通して、周囲光の強度、周囲光のスペクトル成分、または、周囲光の方向のうちの少なくとも1つが、前記ユーザからのフィードバックに基づいて変化される、請求項35~37のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記ユーザウェアラブルディスプレイデバイスは、前記ディスプレイの前記少なくとも一部のサイズを調節するようにさらに構成されており、前記ディスプレイの前記少なくとも一部を通して、周囲光の強度、周囲光のスペクトル成分、または、周囲光の方向のうちの少なくとも1つは、前記ユーザからのフィードバックに基づいて変化される、請求項35~37、39のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記ユーザウェアラブルディスプレイデバイスは、周囲光の強度、周囲光のスペクトル成分、または、周囲光の方向のうちの少なくとも1つが前記ユーザからのフィードバックに基づいて変化される量を調節するようにさらに構成されている、請求項1~40のうちのいずれか一項に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- ユーザウェアラブルディスプレイデバイスを通して透過される光を操作する方法であって、前記ユーザウェアラブルディスプレイデバイスは、ユーザを囲繞する環境の第1の視野を有し、前記ユーザウェアラブルディスプレイデバイスは、ディスプレイ表面を備え、前記ディスプレイ表面は、刺激に応答して、前記ディスプレイ表面を通して透過される周囲光の強度、周囲光のスペクトル成分、または、周囲光の方向のうちの少なくとも1つを変動させる可変光学材料を含み、前記方法は、
1つ以上のセンサを使用して、前記ユーザを囲繞する前記環境内の周囲光条件についての1つ以上の測定値を取得することであって、前記1つ以上のセンサのうちの少なくとも1つは、前記ユーザを囲繞する前記環境の第2の視野を有する画像捕捉デバイスであり、前記第2の視野は、前記第1の視野からオフセットされている、ことと、
前記ディスプレイ表面の第1の部分に関連付けられた第1の場所および前記ディスプレイ表面の第2の部分に関連付けられた第2の場所上に入射する光の強度を決定することであって、前記第1の場所は、前記第2の部分より前記ディスプレイ表面の前記第1の部分に近く、前記第2の場所は、前記第1の部分より前記ディスプレイ表面の前記第2の部分に近い、ことと、
前記第1の部分上に入射する周囲光の強度、周囲光のスペクトル成分、または、周囲光の方向のうちの少なくとも1つが第1の量だけ変化されるように、前記1つ以上のセンサによって取得される前記1つ以上の測定値と、前記ユーザウェアラブルディスプレイデバイスの前記第1の視野と前記画像捕捉デバイスの前記第2の視野との関係とに基づいて選択される場所において、源を制御し、第1の刺激を前記ディスプレイ表面の第1の部分に提供することにより、前記材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすことと、
前記第2の部分上に入射する周囲光の強度、周囲光のスペクトル成分、または、周囲光の方向のうちの少なくとも1つが第2の量だけ変化されるように、前記源を制御し、第2の刺激を前記ディスプレイ表面の第2の部分に提供することにより、前記材料の物理的変化および/または化学的変化をもたらすことと
を含み、
前記第1の刺激または前記第2の刺激を提供することは、前記環境における前記ユーザの位置に少なくとも部分的に基づく、方法。 - 前記第1の量は、前記第2の量とは異なる、請求項42に記載の方法。
- 前記ユーザウェアラブルディスプレイデバイスは、
前記環境における周囲光源の1つ以上の場所を格納することと、
前記周囲光源の前記格納された1つ以上の場所に対する前記ユーザの位置に基づいて、前記刺激を提供することと
を行うようにさらに構成されている、請求項1に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。 - 前記ユーザウェアラブルディスプレイデバイスは、時刻に基づいて前記刺激を変化させるようにさらに構成されている、請求項1に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
- 前記可変光学材料は、前記ディスプレイの一部が前記ディスプレイの他の部分と比較して前記可変光学材料のより高い密度を有するように、前記ディスプレイを横断して不均一に分散されている、請求項1に記載のユーザウェアラブルディスプレイデバイス。
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