JP7190580B2 - ニアアイディスプレイのバーチャル像の色補正 - Google Patents
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Description
白色光= NRW R + nGW G + nBW B
ここで、nRW、nGW、nBWは、知覚される白色光を生成するために各成分色R、G、Bに必要なそれぞれの比率である。拡張光源10の各光源セル30は、赤色光源32、緑色光源34、および青色光源36の放射エネルギー出力をそれぞれの比率に従って調整することにより、白色光を生成することができる。可視スペクトルの他の色は、R、G、Bの出力を異なる比率で調整することによって、個々のセル30によって再現することができる。デジタル色変換を支援するために、追加の色光源を各セル30に追加することができる。
測定されたR光=nRM R
測定されたG光=nGM G
測定されたB光=nBM B
反転R=nRW-nRM
反転G=nGW-nGM
反転B=nBW-nBM
ここで、nRM、nGM、nBMは、FOVの領域からの赤、緑、青の各成分の測定値であり、nRW、nGW、nBWは、白色画像を形成するために必要な赤、緑、青の各光の量である。図1に示すコンピュータ12およびコントローラ20は、空間光変調器44の画像生成領域に対応するFOVの領域ごとに反転カラーマップ、反転R、反転G、反転B値を用いてプログラムされる。コントローラ20は、各光源セル30で生成される光の各成分R、G、Bの量を調整して、空間光変調器44の出力で反転カラーマップを再現することができる。そうしなければ、空間光変調器44は完全に白い画像を生成するように設定される。すなわち、空間光変調器44は白色画像を生成するように設定されているが、照明器42は、空間光変調器44によって生成された画像が反転カラーマップと一致するような光パターンを照明平面62で生成できるように、構成されている。他の画像が空間光変調器44によって生成されている間、同じ照明パターンを維持する。これにより、そうしなければ視者に提示されるバーチャル像を劣化させるであろう系統的なカラーグラデーションを、補償することができる。
Claims (20)
- ニアアイディスプレイ用のプロジェクタであって、
複数のセルを有し、個々のセルの相対的な色出力を変化させるために各セルが調節可能な異なる色の光源を含む拡張光源と、
複数の光チャンネル内の前記複数のセルからの光を集め、前記複数の光チャンネルからの光を照明平面で部分的にオーバーラップさせる部分ホモジナイザーと、
前記照明平面に配置され、前記照明平面で部分的に重ね合わされた光を選択的に変調することによって、実像を生成する空間光変調器と、
生成された上記実像のバーチャル像を視者に見せるべく伝送するために、前記空間光変調器からの変調光を瞳孔に向ける接眼光学系と、
前記拡張光源に接続されたコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記複数のセルのうちの1以上のセルの相対的な色出力を調整して、前記空間光変調器に入射する前記照明平面上の光の色分布を変更するように動作可能である、プロジェクタ。 - 前記複数のセルの各セル内の異なる色の光源が、少なくとも3つの異なる波長帯を出力するように動作可能であり、これら異なる波長帯の相対的な光出力が相対的に調整可能である、請求項1に記載のプロジェクタ。
- 前記コントローラは、前記複数のセルの第1の集合内での1つの波長帯の出力を相対的に減少させ、前記複数のセルの第2の集合内の前記1つの波長帯の出力を相対的に増大させることを提供する請求項2に記載のプロジェクタ。
- 前記複数のセルの前記第1、第2の集合からの光が、前記照明平面内で相対的にオフセットされている、請求項3に記載のプロジェクタ。
- 前記部分ホモジナイザーがコンデンサを含み、このコンデンサは、前記複数の光チャンネルからの光を、このコンデンサの焦点面からオフセットされた位置にある前記照明平面で部分的にオーバーラップさせるように動作可能である、請求項1に記載のプロジェクタ。
- 前記部分ホモジナイザーが、前記複数のセルからの光を前記複数の光チャンネル内で伝送するための第1アレイレンズと第2アレイレンズを含む、請求項1に記載のプロジェクタ。
- 前記第1アレイレンズと前記第2アレイレンズは、それぞれレンズレットのアレイを含み、前記第1アレイレンズは、前記複数のセルから収集された光を、前記第2アレイレンズのレンズレットのそれぞれのアパーチャに向ける、請求項6に記載のプロジェクタ。
- コンデンサが、前記第1アレイレンズのレンズレットのアパーチャを、前記照明平面からオフセットされた均質化平面でオーバーラップするようにして画像化するために、前記第1、第2アレイレンズに対して配置される、請求項7に記載のプロジェクタ。
- 前記部分ホモジナイザーが、前記複数の光チャンネル内の前記複数のセルから光を収集し、前記複数の光チャンネルを前記照明平面において少なくとも60パーセントでオーバーラップさせ、前記複数の光チャンネルの少なくともいくつかを前記照明平面において90パーセント以下でオーバーラップさせることを提供する、請求項1に記載のプロジェクタ。
- 前記コントローラが、前記複数のセルのうちの1以上のセルの放射エネルギー出力を調整して、前記空間光変調器に入射する前記照明平面にわたる光強度分布を変更することを提供する、請求項1に記載のプロジェクタ。
- 前記コントローラが、画像形成に使用されていない前記空間光変調器の部分を照明する前記複数のセルのうちの1以上のセルを暗くすることを提供する、請求項10に記載のプロジェクタ。
- ニアアイディスプレイであって、
複数のセルを有し各セルが異なる色の光源を含む拡張光源と、前記複数のセルからの光を照明平面で部分的にオーバーラップさせる部分ホモジナイザーと、を含む照明器と、
前記照明平面に配置され、前記照明平面で部分的に重ね合わされた光を選択的に変調することによって、実像を生成する空間光変調器と、
前記空間光変調器からの変調光を、複数の角度的にエンコードされた光ビームとして瞳孔に向ける接眼光学系と、
透過型の導波路と、前記導波路に沿って配置されたインカップリング光学要素と、前記導波路に沿って配置されたアウトカップリング光学要素と、を備え、前記インカップリング光学要素が前記角度的にエンコードされた光ビームを前記導波路内に向けるように動作可能であり、前記アウトカップリング光学要素が、前記角度的にエンコードされた光ビームを前記導波路から出てアイボックスに向けるように動作可能である画像光ガイドと、
前記拡張光源に接続されたコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記複数のセルのうちの1以上のセルの相対的な色出力を調整して、前記空間光変調器に入射する前記照明平面上の光の色分布を変更するように動作可能である、ニアアイディスプレイ。 - 前記部分ホモジナイザーが、複数の光チャンネル内の前記複数のセルから光を収集し、前記複数の光チャンネルを前記照明平面において少なくとも60パーセントでオーバーラップさせ、前記複数の光チャンネルの少なくともいくつかを前記照明平面において90パーセント以下でオーバーラップさせることを提供する、請求項12に記載のニアアイディスプレイ。
- 前記部分ホモジナイザーがコンデンサを含み、このコンデンサは、前記複数のセルからの光を、このコンデンサの焦点距離からオフセットされた位置にある前記照明平面で部分的にオーバーラップさせるように動作可能である、請求項12に記載のニアアイディスプレイ。
- 前記部分ホモジナイザーが、第1アレイレンズと第2アレイレンズとコンデンサを有し、前記第1アレイレンズは前記複数のセルからの光を集めるレンズレットを備え、第2アレイレンズは前記複数のセルから集められた光がそれぞれ向かうアパーチャを有するレンズレットを備え、前記コンデンサは、前記第1アレイレンズのレンズレットのアパーチャを、前記照明平面からオフセットされた均質化平面でオーバーラップするようにして画像化するために、前記第1、第2アレイレンズに対して配置される、請求項12に記載のニアアイディスプレイ。
- 前記複数のセルの各セル内の異なる色の光源が、少なくとも3つの異なる波長帯を出力するように動作可能であり、異なる波長帯の相対的な光出力が調整可能である、請求項12に記載のニアアイディスプレイ。
- 前記コントローラは、前記複数のセルの第1の集合内での1つの波長帯の出力を相対的に減少させ、前記複数のセルの第2の集合内の前記1つの波長帯の出力を相対的に増大させることを提供する請求項16に記載のニアアイディスプレイ。
- 前記複数のセルの第1、第2の集合からの光が、照明平面内で相対的にオフセットされている、請求項17に記載のニアアイディスプレイ。
- 前記コントローラが、前記複数のセルのうちの1以上のセルの放射エネルギー出力を調整して、前記空間光変調器に入射する前記照明平面にわたる光強度分布を変更し、これによりバーチャル像にわたる光強度分布を調整することを提供する、請求項12に記載のニアアイディスプレイ。
- 前記コントローラが、画像形成に使用されていない前記空間光変調器の部分を照明する前記複数のセルのうちの1以上のセルを暗くすることを提供する、請求項19に記載のニアアイディスプレイ。
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