KR102607225B1 - 합성 시야를 활용하는 웨어러블 디스플레이 디바이스 - Google Patents

합성 시야를 활용하는 웨어러블 디스플레이 디바이스 Download PDF

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Abstract

증강 현실 환경에서 사용하기에 적합한 웨어러블 디스플레이 디바이스가 개시된다. 웨어러블 디스플레이 디바이스는 회절 광학 엘리먼트를 통해 광을 프로젝팅하도록 구성된 프로젝터를 포함할 수 있으며, 이 회절 광학 엘리먼트는 그 후 다수의 디스플레이 구역들에 광을 분배하도록 구성된다. 디스플레이 구역들 각각은 웨어러블 디스플레이 디바이스로부터 사용자의 눈을 향해 광을 프로젝팅하도록 배열될 수 있다. 디스플레이 구역들 각각은 사용자의 눈에 대해 상이한 위치들에 포지셔닝되기 때문에, 결과적으로, 각각의 디스플레이 구역은 상이한 방향으로 광을 지향시킨다. 이러한 방식으로, 웨어러블 디스플레이의 사용자에 대한 겉보기 시야가 실질적으로 증가될 수 있다.

Description

합성 시야를 활용하는 웨어러블 디스플레이 디바이스
[0001] 본 출원은 2017년 3월 22일에 출원되고 발명의 명칭이 "Wearable Display Device Utilizing A Composite Field Of View"인 미국 가특허 출원 번호 제62/475,087호를 우선권으로 주장한다.
[0002] 웨어러블 디스플레이 디바이스들은 종종 이미지 필드를 실질적으로 균일한 방향으로 사용자의 눈들 내로 프로젝팅하는 접안렌즈들을 포함한다. 웨어러블 디스플레이 디바이스들의 제조에서 이러한 관행이 계속된 하나의 이유는, 회절 도파관들의 디커플링 광학기(decoupling optics)에 의해 방출된 이미지 필드가 일 방향으로 배향되어 디스플레이 애플리케이션들에서 시야가 제한되게 하므로, 그 디커플링 광학기가 일반적으로 제한되기 때문이다. 이러한 방식으로 이미지 필드를 디커플링하는 것은 설계를 단순하게 하지만, 이러한 접안렌즈들과 사용자의 눈들이 아주 근접하면 종종, 웨어러블 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이 가능한 시야의 크기가 제한된다. 디스플레이의 픽셀들의 서비스 각도를 증가시키는 것과 같은 소정의 디스플레이 변동들은 이러한 이슈들을 어느 정도 개선할 수 있지만, 이러한 변화들은 종종 부가적인 전력을 필요하게 하며, 심지어는 소정의 디스플레이 설계들의 경우 기술적으로 실현 가능하지 않을 수 있다. 웨어러블 디바이스들이 일반적으로 배터리로 전력을 공급받는 것을 고려하면, 더 높은 전력 출력들은 웨어러블 디바이스의 사용 가능한 동작 시간량을 실질적으로 감소시킬 수 있다.
[0003] 본 개시내용은 일반적으로 웨어러블 디스플레이 디바이스를 사용할 때 사용자의 유효 시야를 확장시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
[0004] 웨어러블 디바이스의 유효 시야는 접안렌즈의 각각의 디스플레이 구역으로부터 출력된 광이 일반적으로 사용자의 눈을 향해 배향되도록, 접안렌즈와 연관된 상이한 디스플레이 구역들로부터의 광을 상이한 방향들로 배향시킴으로써 확장될 수 있다. 이러한 방식으로, 사용자의 주변 시야에 로케이팅되는 디스플레이 구역의 부분들에 의해 방출되는 광은 사용자의 눈에 도달할 수 있다. 일부 실시예들에서, 유효 시야를 추가로 증가시키기 위해 더 많은 수의 디스플레이 구역들이 사용될 수 있다. 더 많은 수의 디스플레이 구역들은, 각각의 디스플레이 구역이 일 방향으로 배향된 이미지 필드를 방출하는 것으로 제한되는 구성에서 도움이 된다. 예컨대, 사용자 시야의 먼 주변 구역만을 점유하는 디스플레이 구역은 사용자 시야의 가까운 그리고 먼 주변 구역들 둘 모두를 점유하는 디스플레이 구역보다 사용자의 눈을 향해 보다 정밀하게 지향될 수 있다. 더 많은 수의 디스플레이 구역들을 활용하는 실시예들은 또한, 더 많은 수의 디스플레이 구역들을 지원하기 위해 더 많은 수의 광원들, 이를테면, 프로젝터들을 활용할 수 있다.
[0005] 웨어러블 디스플레이 디바이스가 개시되며, 이 웨어러블 디스플레이 디바이스는 프로젝터; 및 광학 엘리먼트들을 포함하는 도파관 시스템을 포함하고, 광학 엘리먼트들은, 프로젝터로부터 수신된 광을 제1 각도로 사용자를 향해 재지향시키도록 구성된, 제1 입력 구역을 갖는 제1 광학 통로, 및 제1 입력 구역에 인접한 제2 입력 구역을 가지며, 프로젝터로부터 수신된 광을, 제1 각도와 상이한 제2 각도로 사용자를 향해 재지향시키도록 구성된 제2 광학 통로를 정의한다.
[0006] 프로젝터; 및 도파관 시스템을 포함하는 다른 웨어러블 디스플레이 디바이스가 설명된다. 도파관 시스템은, 프로젝터로부터 광을 수신하도록 구성된 제1 입력 구역 및 제2 입력 구역을 갖는 입력 커플링 격자, 제1 입력 구역 및 제2 입력 구역 중 대응하는 하나로부터 수신된 광을 투과시키도록 구성된 제1 직교 동공 확장기 및 제2 직교 동공 확장기들, 및 직교 동공 확장기들 중 대응하는 하나로부터 광을 수신하고 광을 사용자를 향해 재지향시키도록 구성된 제1 출사동 확장기 및 제2 출사동 확장기를 포함한다. 제2 출사동 확장기는 제1 출사동 확장기와 상이한 각도에서 도파관 시스템으로부터 광을 디커플링(decouple)하도록 구성된다.
[0007] 프로젝터; 및 제1 광학 통로, 및 제1 광학 통로와 별개이고 제1 광학 통로와 구별되는 제2 광학 통로를 정의하는 광학 엘리먼트들을 포함하는 회절 도파관 시스템을 포함하는 다른 웨어러블 디스플레이 디바이스가 설명된다. 제1 광학 통로 및 제2 광학 통로는 프로젝터로부터 광을 수신하도록 구성된다. 제1 광학 통로는 프로젝터로부터 수신된 광의 제1 부분을 제1 각도로 사용자를 향해 디커플링하도록 구성되고, 제2 광학 통로는 프로젝터로부터의 광의 제2 부분을 제1 각도와 상이한 제2 각도로 사용자를 향해 디커플링하도록 구성된다.
[0008] 본 발명의 다른 양상들 및 이점들은, 예로서 설명된 실시예들의 원리들을 예시하는 첨부 도면들과 함께 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
[0009] 본 개시내용은 유사한 참조 번호들이 유사한 구조적 엘리먼트들을 지정하는 첨부 도면들과 함께 다음의 상세한 설명에 의해 쉽게 이해될 것이다.
[0010] 도 1은 예시적인 웨어러블 디바이스의 사시도를 도시한다.
[0011] 도 2a는 일 방향으로 배향된 광을 방출하도록 구성된 출사동 확장기를 갖는, 유니터리 디스플레이 구역을 포함하는 도파관 시스템의 일부의 측면도를 도시한다.
[0012] 도 2b는 설명된 실시예들에 따라, 사용자의 눈에 넓은 시야를 협력적으로 제시하도록 구성된 다수의 디스플레이 구역들로 광을 분배하는 도파관 시스템의 일부의 측면도를 도시한다.
[0013] 도 3a는 설명된 실시예들에 따라, 프로젝터에 의해 방출된 광을 사용자의 눈을 향해 재지향시키도록 구성된 다른 도파관 시스템의 사시도를 도시한다.
[0014] 도 3b 및 도 3c는 설명된 실시예들에 따라, 도파관 시스템들의 정면도, 및 사용자에게의 디스플레이를 위해 광선들이 직교 동공 확장기들을 통해 출사동 확장기들 내로 어떻게 이동하는지에 대한 정면도를 도시한다.
[0015] 도 3d는 일부 실시예들에서, 광선들이 2개의 상이한 디스플레이 구역들로부터 어떻게 방출되고 대향하는 방향들로 사용자의 눈을 향해 어떻게 디커플링될 수 있는지를 도시한다.
[0016] 도 4는 설명된 실시예들에 따라, 2개의 접안렌즈들(여기서 각각의 접안렌즈는 2개의 별개의 디스플레이 구역들을 포함함)을 포함하는 다른 도파관 시스템의 사시도를 도시한다.
[0017] 도 5a는 설명된 실시예들에 따른 다른 도파관 시스템의 사시도를 도시한다.
[0018] 도 5b는 설명된 실시예들에 따라, 도파관 시스템을 활용하는 디스플레이 디바이스의 사용자에 의해 느껴지는 몰입 레벨을 추가로 개선하기 위해 각각의 디스플레이 구역 내의 광선들이 각각의 접안렌즈의 중앙 구역을 향해 어떻게 편향될 수 있는지를 도시한다.
[0019] 도 5c 내지 도 5e는 설명된 실시예들에 따른 다른 도파관 시스템의 사시도 및 정면도를 도시한다.
[0020] 도 6은 설명된 실시예들에 따라, 도파관 시스템의 상위 및 하위 단부들 근처에 포지셔닝된 프로젝터들을 갖는 도파관 시스템을 도시한다.
[0021] 도 7은 설명된 실시예들에 따라 프로젝팅된 광을 눈들에 분배하기 위한 방법을 도시하는 흐름도를 도시한다.
[0022] 본 출원에 따른 방법들 및 장치의 대표적인 애플리케이션들이 이 섹션에서 설명된다. 이들 예들은 단지 설명된 실시예들의 이해를 돕고 맥락을 추가하기 위해 제공된다. 따라서, 설명된 실시예들은 이들 특정한 세부사항들 중 일부 또는 전부 없이도 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 경우들에서, 잘 알려진 프로세스 단계들은 설명된 실시예들을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해 상세히 설명되지 않았다. 다른 애플리케이션들이 가능하여서, 다음의 예들은 제한하는 것으로 받아들여지지 않아야 한다.
[0023] 벽-장착 디스플레이들과 같은 종래의 디스플레이들은 종종, 다수의 상이한 각도들로부터 볼 수 있게 설계된다. 이러한 방식으로, 콘텐츠는 그러한 디스플레이 부근 내의 다수의 상이한 위치들에 포지셔닝된 사용자들에게 제시될 수 있다. 이를 달성하기 위해, 디스플레이의 각각의 픽셀 위치는 종종, 디스플레이를 보는 사용자가 다수의 상이한 포지션들로부터 디스플레이의 일관된 뷰를 즐길 수 있도록 그것이 방출하는 광을 큰 서비스 각도에 걸쳐 확산시키도록 요구된다. 불행하게도, 픽셀들이 큰 서비스 각도들을 갖는 디스플레이의 경우 원하는 화상 밝기를 유지하는 것은 일반적으로, 픽셀들이 작은 서비스 각도들을 갖는 디스플레이보다 더 많은 에너지를 요구한다. 큰 서비스 각도 구성은 벽 콘센트에 플러깅된 대형 고정 디스플레이에 적합할 수 있지만, 이 구성은 배터리 전력에 의존하는 모바일 디스플레이 디바이스에는 이상적이지 않을 수 있다.
[0024] 한편으로, 본 발명의 실시예들과 관련하여 본원에서 설명된 것들과 같은 웨어러블 디스플레이 디바이스들은 포지션이 일반적으로 알려진 단일 사용자에게 콘텐츠를 제시하는 역할을 할 수 있다. 이러한 이유로, 이러한 웨어러블 디스플레이 디바이스는, 벽-장착 디스플레이들 및 넓은 스펙트럼의 뷰잉 포지션들에 걸쳐 일관된 화상 품질을 제공하도록 의도된 다른 디스플레이 디바이스들의 설계들에 반영된 비효율적인 엘리먼트들 중 일부를 포함할 필요가 없다. 예컨대, 각각의 픽셀에 대한 서비스 각도는 실질적으로 감소될 수 있고 광 출력은 사용자의 눈들의 예상된 포지션과 정렬될 수 있다. 아래에서 추가로 상세히 설명되는 바와 같이, 이를 달성하기 위한 하나의 방식은 웨어러블 디스플레이의 각각의 접안렌즈들을 다수의 디스플레이 구역들로 세그먼팅하여서, 디스플레이 구역들이 합성 이미지 또는 이미지 스트림을 협력적으로 생성하게 하는 것이다. 각각의 디스플레이 구역은 그 후, 연관된 이미지 스트림 또는 이미지의 부분을 디커플링하고 사용자 눈들의 예상된 포지션을 향해 광을 배향시키도록 구성될 수 있다.
[0025] 일부 실시예들에서, 웨어러블 디스플레이 디바이스는 프로젝터로부터의 광을 웨어러블 디바이스의 사용자의 눈들 내로 지향시키도록 구성된 회절 광학 엘리먼트들을 포함한다. 회절 광학 엘리먼트들에 의해 수신된 광은 다수의 광학 통로들로 분배될 수 있으며, 통로들 각각은 각각의 디스플레이 구역들 중 하나에 대응한다. 광학 통로들 각각은 프로젝팅된 광을 수신하도록 구성된 입력 커플링 격자 및 광을 하나 이상의 출사동 확장기들로 분배하도록 구성된 직교 동공 확장기들 및 출사동 확장기들에 의해 정의될 수 있으며, 이 출사동 확장기들은 사용자의 눈을 향해 광을 디커플링하도록 구성된다.
[0026] 일부 실시예들에서, 단일 입력 커플링 격자는 다수의 입력 구역들로 세분될 수 있어서, 입력 커플링 격자에 의해 수신된 광은 다수의 디스플레이 구역들에 분배될 수 있다. 입력 커플링 격자는 프로젝터로부터 수신된 광을 다수의 갈래(way)들로 분할할 수 있다. 일부 실시예들에서, 입력 커플링 격자의 상이한 구역들은 웨어러블 디바이스의 상이한 디스플레이 구역들에 대응할 수 있다. 입력 커플링 격자의 인접 구역들 사이의 크로스토크를 방지하기 위해 차광 엘리먼트들이 입력 커플링 격자 내에 포지셔닝될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로젝터는 특정 광학 통로에 따라 프로젝팅된 광의 특성을 변경하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 프로젝팅된 광의 상이한 부분들은 상이한 편광들을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 편광은 입력 커플링 격자에 진입하는 광이 제1 방향으로 이동하게 할 것이고, 제2 편광은 입력 커플링 격자에 진입하는 광이 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 이동하게 할 것이다. 편광-민감성 입력 커플링 엘리먼트들(예컨대, 콜레스테릭 액정 격자들) 및 편광-민감성 입력 커플링 엘리먼트들이 광학적으로 커플링되어 있는 도파관 시스템 아키텍처들의 예들은 2018년 2월 22일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제15/902,927호에서 추가로 상세히 설명된다. 적어도 일부 예들에서, 본원에서 설명된 시스템들 및 기술들 중 하나 이상은 편광에 기초하여 광을 상이한 접안렌즈 컴포넌트들로 선택적으로 라우팅하도록 이러한 편광-민감성 입력 커플링 엘리먼트들 및 도파관 시스템 아키텍처들을 이용할 수 있다는 결론이 내려진다. 대안적으로, 프로젝터는 제1 세트의 파장 범위들 내의 광이 하나의 광학 통로를 따라 이동하고 제2 세트의 파장 범위들이 다른 광학 통로를 따라 이동하게 하도록 광의 파장을 조정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도파관의 각각의 광학 통로에 내장된 성질들은 우연히 잘못된 광학 통로에 진입한 광이 사용자를 향해 아웃커플링되는 것을 방지할 수 있다.
[0027] 이들 및 다른 실시예들이 도 1 내지 도 7을 참조하여 아래에서 논의되지만; 당업자들은 이들 도면과 관련하여 본원에서 주어진 상세한 설명이 단지 설명 목적들을 위한 것이며, 제한적인 것으로 해석되어서는 안 된다는 것을 쉽게 인지할 것이다.
[0028] 도 1은 웨어러블 디바이스(100)의 사시도를 도시한다. 웨어러블 디바이스(100)는 점선 박스들로 표시된 바와 같이, 프레임(102)의 내향 표면 따라 다양한 포지션들에서 하나 이상의 프로젝터들을 지지하도록 구성된 프레임(102)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 프로젝터들은 템플들(106) 근처의 포지션들(104)에 부착될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가로, 다른 프로젝터가 포지션(108)에 배치될 수 있다. 이러한 프로젝터들은 예컨대, 하나 이상의 LCoS(liquid crystal on silicon) 모듈들 또는 섬유 스캐닝 디바이스들을 포함하거나 이들과 함께 동작할 수 있다. 일부 실시예들에서, 포지션들(104 및 108)에 배치된 프로젝터들로부터의 광은 사용자의 눈들로의 디스플레이를 위해 접안렌즈들(110)로 안내될 수 있다. 포지션들(112)에 배치된 프로젝터들은 도파관 시스템에 아주 가까이 프로젝터들을 제공하기 때문에 다소 작을 수 있다. 더 가까울수록, 도파관 시스템이 프로젝터들로부터 접안렌즈(110)로 광을 안내하는 동안 손실되는 광의 양을 감소시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 포지션들(112)에 있는 프로젝터들은 포지션들(108 또는 104)에 배치된 프로젝터와 함께 활용될 수 있다. 도시되진 않았지만, 일부 실시예들에서, 프로젝터들은 또한 접안렌즈들(110) 아래의 포지션들에 로케이팅될 수 있다. 센서들(114 및 116)을 포함하는 웨어러블 디바이스(100)가 또한 도시된다. 센서들(114 및 116)은 웨어러블 디바이스(100) 주위의 실세계 환경을 특성화하도록 구성된 전향 및 측향(lateral-facing) 광학 센서들의 형태를 취할 수 있다.
[0029] 도 2a는 출사동 확장기로부터 방출된 이미지 필드(202)를 일 방향으로 배향시키도록 구성된 출사동 확장기를 갖는, 유니터리 디스플레이 구역을 포함하는 접안렌즈(110)의 측면도를 도시한다. 출사동 확장기는 고정된 출력 원뿔들(202-1, 202-2 및 202-3) 모두가 실질적으로 동일한 방향으로 배향되게 하는 균일한 출력 구성을 갖는 회절 격자의 형태를 취할 수 있다. 도 2a의 예에서, 접안렌즈(110)의 중심 구역을 따라 디스플레이되는 이미저리는 사용자의 눈(204)에 도달할 수 있는 반면, 접안렌즈(110)의 주변부를 따라 디스플레이되는 이미저리 중 일부만이 사용자의 눈(204)에 도달할 수 있다. 보다 구체적으로, 고정된 출력 원뿔(202-2)을 통해 출사동 확장기를 빠져나가는 광은 사용자의 눈(204)에 도달할 수 있지만, 고정된 출력 원뿔들(202-1 또는 202-3)을 통해 동공 확장기를 빠져나가는 광은 사용자의 눈(204)에 의해 관찰되지 않을 수 있다. 실제로, 접안렌즈(110)의 픽셀들이 큰 서비스 각도와 연관되더라도, 이미지 필드가 단일 방향으로 배향되기 때문에, 도파관 시스템(110)에 의해 생성된 이미지 필드를 구성하는 광의 상당 부분은 눈(204)에 도달하지 않을 수 있다. 따라서, 사용자는 이미지 필드 내에서 가상 콘텐츠의 서브세트만을 지각할 수 있을 수 있다.
[0030] 도 2b는 넓은 시야를 협력적으로 제시하도록 구성된 상이한 구성들을 갖는 다수의 디스플레이 구역들(206, 208 및 210)을 포함하는 접안렌즈(110)의 측면도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 구역들은 상이한 방향으로 광선들을 프로젝팅하는 상이하게 구성된 회절 격자 섹션들을 각각 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 구역(206)과 연관된 예시적인 출력 원뿔들(202-4)은 디스플레이 구역(206) 내의 이산 위치들로부터 확산되는 광을 표현할 수 있다. 도시된 바와 같이, 출력 원뿔들(202-4) 각각은 실질적으로 동일한 각도로 눈(204)을 향해 하향으로 기울어진다. 출력 원뿔들(202-4)의 그룹은 눈(204)을 향해 배향되는 이미지 필드를 표현한다. 특히, 디스플레이 구역들을 빠져나가는 광은 눈(204)을 향해 편향될 수 있어서, 모든 회절 격자 섹션들이 동일한 방향으로 배향된 경우 보통은 도달했을 것보다 실질적으로 더 많은 광이 눈(204)에 도달할 수 있다. 도시된 3개의 디스플레이 구역들이 유사하게 크기가 정해진 것으로 도시되지만, 일부 경우들에서, 디스플레이 구역(208)은 디스플레이 구역들(206 및 210)보다 실질적으로 더 클 수 있다는 것이 인지되어야 한다. 예컨대, 디스플레이 구역(208)은 눈(204)으로 볼 수 있는 최대 크기에 대응하는 구역을 점유할 수 있다. 이는 디스플레이 구역들(206 및 210)에 의해 방출된 광선들이 더 큰 각도로 배향될 수 있게 하며, 이는 눈(204)에 대한 유효 시야를 추가로 증가시킬 수 있다.
[0031] 도 3a는 프로젝터(302)로부터의 광을 사용자의 눈들 내로 지향시키도록 구성된 도파관 시스템(300)의 사시도를 도시한다. 회절 광학기를 사용하는 도파관 시스템의 보다 상세한 설명은 관련 출원 번호 제15/849,527호에서 보다 상세하게 도시된다. 일부 실시예들에서, 프로젝터(302)는 도 1에 도시된 바와 같은 포지션(108)에서 디스플레이 프레임에 장착될 수 있다. 도파관 시스템은 입력 커플링 격자(304), 직교 동공 확장기들(306) 및 출사동 확장기들(308)을 포함한다. 입력 커플링 격자(304)는 광이 직교 동공 확장기들(306)을 향해 배향되도록 프로젝터(302)에 의해 방출된 광을 약 90도 회절시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 입력 커플링 격자(304)는 광이 잘못된 직교 동공 확장기(306)로 우연히 이동하는 것을 방지하도록 구성된 하나 이상의 차광 엘리먼트(310)를 포함할 수 있다. 차광 엘리먼트들(310)은 도파관 시스템(300) 내에 매립된 광학 흡수성 구조들의 형태를 취할 수 있다. 흡수성 구조들은 흡수성 입자들(예컨대, 흑색 페인트), 캐비티들, 또는 별개의 계면 이를테면, 도파관 시스템 내의 절단 유리를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 차광 엘리먼트들(310)은 미광을, 웨어러블 디바이스의 하나 이상의 다른 컴포넌트들에 의해 소비될 수 있는 전력으로 변환하기 위한 하나 이상의 광전지 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 직교 동공 확장기(OPE)들(306)은 입력 커플링 격자(304) 주위에 분배될 수 있고, 디스플레이 구역들(312-1 내지 312-4)에 걸쳐 광을 분배하는 다양한 출사동 확장기(EPE)들(308) 내로 인입 광을 지향시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 차광 엘리먼트들은 또한 OPE들 간의 크로스토크를 방지하기 위해 인접한 직교 동공 확장기들 사이에 포지셔닝될 수 있다. 그 후, EPE들(308)은 도파관 시스템(300)으로부터 그리고 사용자의 눈을 향해 광을 디커플링한다.
[0032] 도 3b는 도파관 시스템(300)의 정면도, 및 광선들(314)이 입력 커플링 격자(304)의 입력 구역들(316-1, 316-2, 316-3 또는 316-4) 중 하나에서, 그 후 직교 동공 확장기들(306)의 대응하는 하나를 통해, 마지막으로 사용자의 눈들을 향한 아웃커플링을 위해 출사동 확장기들(308)까지 도파관 시스템(300) 내에서 어떻게 이동하는지를 도시한다. 일부 실시예들에서, 각각의 입력 구역은 자체 입력 커플링 격자를 갖는 물리적으로 별개의 광학 엘리먼트이다. 이들 실시예들에서, 차광 엘리먼트들(310)은 도파관 시스템(300) 내에 매립되지 않을 수 있고, 입력 구역들(316-1, 316-2, 316-3 또는 316-4)이 대응하는 4개의 광학 엘리먼트들 각각 사이에 대신 배치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 광선들(314)은, 이들이 직교 동공 확장기들(306)을 통해 이동함에 따라 방향의 변화들을 겪는다. 일부 실시예들에서, 입력 커플링 격자(304)에 의해 수신된 광선들(314)의 적어도 일부는, 광선들(314)이 도파관 시스템(300)을 통해 이동함에 따라 디스플레이 구역의 상이한 부분들로 분배되는 다수의 광선들(314)로 분할 또는 회절될 수 있다. 예컨대, 입력 구역(316-1)을 디스플레이 구역(312-1)에 커플링하는 직교 동공 확장기(306)의 하위 표면은 입력 구역(316-1)으로부터 이동하는 광선들(314) 중 일부가 출사동 확장기(308) 내로 직선으로 통과하도록 허용하면서, 동일한 직교 동공 확장기(306)의 상위 표면을 향해 남은 광선들을 재지향시키는 빔-분할 기능을 제공할 수 있다. 출사동 확장기(308) 내로 직선으로 통과하는 광선들(314)은 이 예에서, 디스플레이 구역(312-1)의 하위 부분을 통해 출력되도록 제공될 수 있다. 동일한 직교 동공 확장기(306)의 상위 표면은 결국, 디스플레이 구역(312-1)의 상위 부분을 통해 출력되도록 남은 광선들(314)을 출사동 확장기(308)로 재지향시키기 위한 미러로서 기능하거나 이를 포함할 수 있다. 직교 동공 확장기들(306)은 유사한 방식으로 기능할 수 있다. 디스플레이 구역들(312)에 걸쳐 직선으로 이동하는 광선들(314)이 도시되지만, 도파관 시스템(300)으로부터 광선들을 디커플링하는 것 외에도, 출사동 확장기들(308)은 또한 디스플레이 구역들(312-1 - 312-4)에 걸쳐 광선들(314)을 분배하도록 구성된 광학 엘리먼트들을 포함할 수 있다는 것이 인지되어야 한다.
[0033] 도 3c는 도파관 시스템(300)과 유사한 피처들을 갖는 도파관 시스템(350)을 도시한다. 특히, 직교 동공 확장기들(306)의 내부 표면들(352)은, 광(314) 중 일부가 직교 동공 확장기(306)를 떠나고 그 후 디스플레이 구역들(312) 중 하나 내로 다시 진입할 수 있게 하는 반투명 측벽들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 내부 표면들(352)은, 올바른 배향으로 편광된 광선들(314)의 그러한 부분들만이 통과하도록 허용하면서, 광선들(314)의 다른 부분들을 직교 동공 확장기들(306) 내에 유지하도록 편광될 수 있다. 도 3d는, 일부 실시예들에서, 2개의 상이한 디스플레이 구역들(312-2 및 312-4)로부터 방출된 광선들(314)이 상반되는 방향들로 디스플레이 구역들(312)로부터 디커플링됨으로써 눈(204)을 향해 디커플링될 수 있게 안쪽으로 집중되도록 입력 커플링 격자(304)가 어떻게 시프트 다운(shifted down)되는지를 도시한다.
[0034] 도 4는 2개의 접안렌즈들(401)을 갖는 도파관 시스템(400)의 사시도를 도시한다. 도파관 시스템(400)은 포지션들(104)(도 1 참조)에 배치된 2개의 프로젝터들(402)을 포함한다. 각각의 프로젝터(402)는 각각의 접안렌즈(401)의 2개의 별개의 디스플레이 구역들(404)에 광을 분배하도록 구성될 수 있다. 프로젝터들(402)에 의해 방출된 가상 콘텐츠는, 사용자에 의해 관찰된 가상 콘텐츠가 동기화된 채로 유지되도록 동기화될 수 있다. 프로젝터들(402)에 의해 방출된 광의 라우팅은 도 3b에 도시된 광선들과 유사한 방식들로 행해질 수 있다. 예컨대, 입력 커플링 격자(406)는 광을 2개의 별개의 직교 동공 확장기들(408)로 재지향시키도록 설계된 2개의 별개의 입력 구역들(406)을 포함하는 것으로 도시된다.
[0035] 도 5a는 도파관 시스템(500)의 사시도를 도시한다. 도파관 시스템(500)은 프로젝팅된 광을 접안렌즈들(501) 각각에 대한 4개의 별개의 디스플레이 구역들로 분배하도록 구성될 수 있다. 이는, 포지션들(104 및 108)(도 1 참조)에 각각 배치된 측방향 프로젝터들(502) 및 중앙 프로젝터들(504) 둘 모두를 사용하여 광을 도파관 시스템(500)으로 프로젝팅함으로써 달성될 수 있다. 각각의 프로젝터로부터의 광은 입력 커플링 격자(506) 및 직교 동공 확장기(508)에 의해 수신되어 대응하는 디스플레이 구역(510)으로 분배된다. 디스플레이 구역들(510) 각각 내에 배치된 출사동 확장기들은 사용자의 눈들의 포지션에 대응하는 포지션을 향해 수직 및 수평 둘 모두로, 프로젝팅된 광을 편향시키도록 구성될 수 있다. 수평 바이어싱은 사용자의 수평 시야가 수직 시야보다 더 넓은 경향이 있기 때문에 사용자의 총 유효 시야를 확장시키는 데 특히 도움이 될 수 있다.
[0036] 도 5b에 도시된 바와 같이, 도파관 시스템(500)을 활용하는 디스플레이 디바이스의 사용자에 의해 느껴지는 몰입 레벨을 추가로 개선하기 위해 각각의 디스플레이 구역(510) 내의 광선들(512)이 각각의 접안렌즈(501)의 중앙 구역을 향해 편향될 수 있다. 이러한 방식으로, 접안렌즈(501)의 각각의 상위 및 하위 측들 상에 포지셔닝된 광선들(512)의 수직 컴포넌트들은 대향하는 방향들로 배향된다. 유사하게, 접안렌즈들(501) 중 하나의 접안렌즈의 각각의 좌측 및 우측 상에 포지셔닝된 광선들(512)은 대향하는 수평 컴포넌트들을 갖는다. 도시된 실시예는 점선 파티셔닝 디스플레이 구역들(510)을 따라 포지셔닝된 차광 엘리먼트들에 의해 4개의 동일한 크기의 디스플레이 구역들(510)로 분할된 접안렌즈들(501) 각각을 도시하지만, 디스플레이 구역들(510)은 또한 불균일하게 분할될 수 있다는 것이 인지되어야 한다. 예컨대, 연관된 웨어러블 디스플레이 디바이스의 템플들에 더 근접하게 포지셔닝된 디스플레이 구역들(510)은 연관된 웨어러블 디스플레이 디바이스의 브리지에 더 근접하게 포지셔닝된 디스플레이 구역들(510)보다 더 넓거나 좁을 수 있다.
[0037] 도 5c 내지 도 5d는 다른 도파관 시스템(550)의 뷰들을 도시한다. 도 5c는 도파관 시스템(550)이 접안렌즈들(501)의 각각의 입력 커플링 격자(506) 내로 광을 프로젝팅하도록 구성된 2개의 프로젝터들(502)을 어떻게 포함하는지를 도시한다. 도 5c는 또한, 접안렌즈들(501)이 상위 직교 동공 확장기들(552-1) 및 하위 직교 동공 확장기들(552-2)을 어떻게 포함하는지를 도시하며, 이 상위 직교 동공 확장기들(552-1) 및 하위 직교 동공 확장기들(552-2)은 입력 커플링 격자들(506) 중 하나로부터 수신된 광을 디스플레이 구역들(510-2, 510-3, 510-6 또는 510-7) 중 하나와 연관된 출사동 확장기 내로 전달하도록 각각 구성된다.
[0038] 도 5d는 도파관 시스템(550)을 통해 이동하는 광이 도파관 시스템(550)의 회절 광학기를 통해 어떻게 라우팅되는지를 도시한다. 도파관 시스템(550)은 입력 커플링 격자들(506) 각각 주위에 배열된 4개의 직교 동공 확장기들을 포함한다. 입력 커플링 격자들(506)에서 수신된 광은 4개의 직교 동공 확장기들 중 하나 내로 지향되며, 이는 광을 디스플레이 구역들(510) 중 대응하는 하나로 전달한다. 상위 직교 동공 확장기들(514-1)은 디스플레이 구역들(510-2 또는 510-3) 내에 배열된 출사동 확장기들 내로 광을 지향시킨다. 하위 직교 동공 확장기들(514-2)은 광을 수직 및 수평 둘 모두로 시프트하는 디스플레이 구역들(510-6 및 510-7) 내에 배열된 출사동 확장기들 내로 광을 분배한다.
[0039] 도 5e는 입력 커플링 격자들(506) 중 하나의 확대도를 도시한다. 입력 커플링 격자(506)는 입력 커플링 격자(506)의 하위 구역으로부터 입력 커플링 격자(506)의 상위 구역을 분할하는 차광 엘리먼트(554)를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 입력 커플링 격자(506)의 상위 구역 내로 프로젝팅된 임의의 광이 입력 커플링 격자(506)의 하위 구역으로 우연히 전달되는 것이 방지될 수 있다. 입력 커플링 격자(506)는 또한 직교 동공 확장기들(552)에 대해 의도된 광으로부터 직교 동공 확장기들(508)에 대해 의도된 광을 재지향시키도록 구성된 빔 스플리터들(556)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 빔 스플리터들(556)은 편광 빔 스플리터들의 형태를 취할 수 있다. 이러한 실시예에서, 프로젝터들(502)에 의해 방출된 광은 디스플레이 구역들(510) 중 의도된 하나를 향해 광을 지향시키기 위해 상이한 방향들로 편광될 수 있다. 일부 실시예들에서, 빔 스플리터들(556)은 대안적으로, 인입 광의 파장에 기초하여 인입 광을 분할할 수 있는 이색성 빔 스플리터들의 형태를 취할 수 있다.
[0040] 도 6은 도파관 시스템(600)의 상위 단부 및 하위 단부 근처에 포지셔닝된 프로젝터들(602)을 갖는 도파관 시스템(600)을 도시한다. 특히, 도파관 시스템(600)의 상위 단부들에 있는 프로젝터들(602)은 포지션들(112)(도 1 참조)에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 프로젝터들(602)은 입력 커플링 격자들(604) 내로 광을 프로젝팅할 수 있으며, 이는 그 후 다수의 상이한 디스플레이 구역들(606)로 재지향될 수 있다. 디스플레이 구역들(606)은 이전에 설명된 실시예들에서 위에서 설명된 바와 같이, 사용자의 눈들 내로 프로젝팅된 광을 재지향시키기 위해 직교 동공 확장기들 및 출사동 확장기들을 포함하는 도파관들을 통합할 수 있다. 도파관 시스템(600)은 프로젝터들(602)이 디스플레이 구역(606)과 아주 가깝기 때문에, 단지 매우 작을 수 있거나 또는 일부 실시예들에서, 어떠한 직교 동공 확장기도 포함하지 않을 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 이 구성에서, 입력 커플링 격자(604) 및 대응하는 디스플레이 구역들(606)과 연관된 출사동 확장기들은 디스플레이 구역들(606)에 걸쳐 광을 협력적으로 분배할 수 있다. 이러한 방식으로, 도파관 시스템(600)이 차지하는 공간의 양은, 감소된 직교 동공 확장기들을 갖거나 직교 동공 확장기를 갖지 않는 이러한 구성으로 인해 실질적으로 감소될 수 있다. 인접한 디스플레이 구역들 사이의 각도(608)는 크게 변동될 수 있다는 것이 인지되어야 한다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 디스플레이 구역들(606)은 서로에 대해 경사질 수 있어서, 상위 및 하위 디스플레이 구역들(606)은 약 180도 내지 약 90도 사이에서 변동될 수 있는 각도(608)만큼 오프셋될 수 있게 된다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 구역들(606)을 상향으로 그리고 하향으로 경사지게 함으로써, 디스플레이 구역들(606) 내에 배치된 출사동 확장기들은 실질적으로 동일한 설계를 가질 수 있다. 일반적으로, 두 각도들(608)은 실질적으로 동일하여서, 사용자의 두 눈들에는 유사한 뷰잉 경험이 제공될 수 있다.
[0041] 도 7은 프로젝팅된 광을 디스플레이 디바이스의 사용자의 눈들로 재지향시키기 위한 방법을 설명하는 흐름도(700)를 도시한다. 702에서, 프로젝팅된 광은 디스플레이 디바이스의 입력 커플링 격자에 의해 수신된다. 입력 커플링 격자는 다수의 입력 구역들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 입력 구역들은 하나의 입력 구역에 의해 수신된 광이 인접한 입력 구역과 연관된 도파관을 따라 우연히 이동하는 것을 방지하는 차광 구조들에 의해 분리될 수 있다. 다른 실시예들에서, 입력 커플링 격자에 진입하는 광이 향하는 방향은 예컨대, 편광 빔 스플리터 또는 이색성 빔 스플리터와 같은 다른 수단에 의해 제어될 수 있다. 704에서, 각각의 입력 구역으로부터 수신된 광은 직교 동공 확장기 및 출사동 확장기 둘 모두를 포함할 수 있는 대응하는 도파관을 따라 지향된다. 706에서, 도파관을 통해 투과된 프로젝팅된 광은 대응하는 출사동 확장기들에 도달한다. 일부 실시예들에서, 입력 구역으로부터 출사동 확장기로 광을 투과시키는 직교 동공 확장기는 출사동 확장기들에 걸쳐 그리고 이들을 향해 광을 분배 및 지향시키기 위해 90도 각도로 광을 반복적으로 반사한다. 708에서, 상이한 출사동 확장기들은 상이한 각도들로 프로젝팅된 광을 출력하도록 구성된다. 출사동 확장기들 각각으로부터 디커플링된 광에 대한 디커플링 각도는 실질적으로 동일할 수 있다.
[0042] 설명된 실시예들의 다양한 양상들, 실시예들, 구현들 또는 특징들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 설명된 실시예들의 다양한 양상들은 소프트웨어, 하드웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다. 설명된 실시예들은 또한 제조 동작들을 제어하기 위한 컴퓨터 판독 가능 매체 상의 컴퓨터 판독 가능 코드로서 또는 제조 라인을 제어하기 위한 컴퓨터 판독 가능 매체 상의 컴퓨터 판독 가능 코드로서 구체화될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이며, 이는 이후에 컴퓨터 시스템에 의해 판독될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체의 예들은 판독-전용 메모리, 랜덤-액세스 메모리, CD-ROM들, HDD들, DVD들, 자기 테이프 및 광학 데이터 저장 디바이스들을 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 또한 네트워크-커플링된 컴퓨터 시스템들에 걸쳐 분배될 수 있어서, 컴퓨터 판독 가능 코드는 분배된 방식으로 저장 및 실행될 수 있다.
[0043] 위의 설명은 설명 목적들을 위해, 설명된 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해 특정 명칭을 사용하였다. 그러나, 특정한 세부사항들이 설명된 실시예들을 실시하기 위해 요구되는 것은 아니라는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 특정 실시예들의 위의 설명은 예시 및 설명의 목적들로 제시된다. 이들은 설명된 실시예들을 개시된 그 형태들로 제한하거나 총망라하려는 것은 아니다. 위의 교시들을 고려하여 다수의 수정들 및 변형들이 가능하다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (20)

  1. 웨어러블 디스플레이 디바이스로서,
    이미지의 제1 부분 및 제2 부분과 연관된 광을 방출하도록 구성된 프로젝터 ― 상기 이미지의 제1 부분은 상기 이미지의 제2 부분과 상이함 ―;
    광학 엘리먼트들을 포함하는 도파관 시스템 ― 상기 광학 엘리먼트들은,
    상기 프로젝터로부터 상기 이미지의 제1 부분과 연관된 상기 광을 수신하고 그리고 상기 이미지의 제1 부분과 연관된 상기 광을 제1 디스플레이 구역으로부터 제1 각도로 사용자의 한쪽 눈을 향해 재지향시키도록 구성된, 제1 입력 구역을 갖는 제1 광학 통로, 및
    상기 제1 입력 구역에 인접한 제2 입력 구역을 가지며, 상기 프로젝터로부터 상기 이미지의 제2 부분과 연관된 상기 광을 수신하고 그리고 상기 이미지의 제2 부분과 연관된 상기 광을 제2 디스플레이 구역으로부터 제2 각도로 상기 사용자의 상기 한쪽 눈을 향해 재지향시키도록 구성된 제2 광학 통로 ― 상기 제2 각도는 상기 제1 각도와 상이하고, 상기 제2 입력 구역은 상기 제1 입력 구역과 동일 평면에 있고, 상기 제2 디스플레이 구역은 상기 제1 디스플레이 구역과 동일 평면에 있으며 상기 제1 디스플레이 구역으로부터 측방으로 오프셋되며, 상기 이미지의 제1 부분과 연관된 상기 광은 상기 제1 디스플레이 구역에서 상기 제1 광학 통로로부터 디커플링되고 상기 이미지의 제2 부분과 연관된 상기 광은 상기 제2 디스플레이 구역에서 상기 제2 광학 통로로부터 디커플링되어 상기 제1 디스플레이 구역 및 상기 제2 디스플레이 구역은 합성 이미지를 협력적으로 형성함 ―
    를 정의함 ―; 및
    상기 제1 입력 구역과 상기 제2 입력 구역 사이에 포지셔닝된 차광 엘리먼트 ― 상기 차광 엘리먼트는 상기 광이 상기 제1 광학 통로와 상기 제2 광학 통로 사이에서 우연히(inadvertently) 이동하는 것을 방지함 ―
    를 포함하는,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 입력 구역은 입력 커플링 격자의 제1 측 상에 로케이팅되고, 상기 제2 입력 구역은 상기 입력 커플링 격자의 제2 측 상에 로케이팅되는,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 입력 커플링 격자는 상기 제1 입력 구역에서 수신된, 상기 이미지의 제1 부분과 연관된 상기 광을 제1 직교 동공 확장기(orthogonal pupil expander)로 재지향시키고, 상기 제2 입력 구역에서 수신된, 상기 이미지의 제2 부분과 연관된 상기 광을, 상기 제1 직교 동공 확장기와 별개이고 상기 제1 직교 동공 확장기와 구별되는 제2 직교 동공 확장기로 재지향시키는,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 프로젝터는 상기 이미지의 제1 부분 및 제2 부분과 연관된 상기 광을 상기 제1 입력 구역 및 상기 제2 입력 구역 둘 모두에 동시에 지향시키도록 구성되는,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 도파관 시스템은 입력 커플링 격자, 제1 직교 동공 확장기 및 제2 직교 동공 확장기, 및 제1 출사동 확장기(exit pupil expander) 및 제2 출사동 확장기를 포함하는,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 출사동 확장기는 상기 제1 디스플레이 구역을 포함하고, 상기 제2 출사동 확장기는 상기 제2 디스플레이 구역을 포함하는,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 광학 엘리먼트들은 회절 광학 엘리먼트들을 포함하는,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
  8. 웨어러블 디스플레이 디바이스로서,
    이미지의 제1 부분 및 제2 부분과 연관된 광을 방출하도록 구성된 프로젝터 ― 상기 이미지의 제1 부분은 상기 이미지의 제2 부분과 상이함 ―;
    도파관 시스템 ― 상기 도파관 시스템은,
    상기 프로젝터로부터 각각 상기 이미지의 제1 부분 및 제2 부분과 연관된 상기 광을 수신하도록 구성된 제1 입력 구역 및 제2 입력 구역 ― 상기 제2 입력 구역은 상기 제1 입력 구역과 동일 평면임 ―,
    상기 제1 입력 구역 및 상기 제2 입력 구역 중 대응하는 하나로부터 수신된, 상기 이미지의 제1 부분 및 제2 부분과 연관된 상기 광을 투과시키도록 구성된 제1 직교 동공 확장기 및 제2 직교 동공 확장기, 및
    상기 직교 동공 확장기들 중 대응하는 하나로부터, 상기 이미지의 제1 부분 및 제2 부분과 연관된 상기 광을 수신하고 그리고 상기 이미지의 제1 부분 및 제2 부분과 연관된 상기 광을 사용자의 한쪽 눈을 향해 재지향시키도록 구성된 제1 출사동 확장기 및 제2 출사동 확장기 ― 상기 제1 출사동 확장기 및 상기 제2 출사동 확장기는 동일 평면에 있으며 서로 측방향으로 오프셋되며, 상기 이미지의 제1 부분과 연관된 상기 광은 상기 제1 출사동 확장기에서 제1 광학 통로로부터 디커플링되고 상기 이미지의 제2 부분과 연관된 상기 광은 상기 제2 출사동 확장기에서 제2 광학 통로로부터 디커플링됨 ―
    를 포함함 ―; 및
    상기 제1 입력 구역과 상기 제2 입력 구역 사이에 포지셔닝된 차광 엘리먼트
    를 포함하고,
    상기 제2 출사동 확장기는 상기 제1 출사동 확장기와 상이한 각도에서 상기 도파관 시스템으로부터 상기 이미지의 제2 부분과 연관된 상기 광을 디커플링하도록 구성되어 상기 제1 출사동 확장기 및 상기 제2 출사동 확장기는 합성 이미지를 협력적으로 형성하는,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 입력 구역 및 상기 제2 입력 구역은 입력 커플링 격자의 인접한 부분들인,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 프로젝터는 제1 프로젝터이고 상기 웨어러블 디스플레이 디바이스는 제2 프로젝터를 더 포함하는,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 도파관 시스템은 상기 제1 프로젝터 및 상기 제2 프로젝터 둘 모두로부터 방출된 광의 적어도 일부를 상기 웨어러블 디스플레이 디바이스의 사용자의 상기 한쪽 눈으로 전달하도록 구성되는,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
  14. 웨어러블 디스플레이 디바이스로서,
    이미지의 제1 부분 및 제2 부분과 연관된 광을 방출하도록 구성된 프로젝터 ― 상기 이미지의 제1 부분은 상기 이미지의 제2 부분과 상이함 ―;
    광학 엘리먼트들을 포함하는 회절 도파관 시스템 ― 상기 광학 엘리먼트들은,
    제1 광학 통로; 및
    상기 제1 광학 통로와 별개이고 상기 제1 광학 통로와 구별되는 제2 광학 통로를 정의하고,
    상기 제1 광학 통로 및 상기 제2 광학 통로는 상기 프로젝터로부터 상기 이미지의 제1 부분 및 제2 부분과 연관된 상기 광을 수신하도록 구성되고, 상기 제1 광학 통로는 상기 이미지의 제1 부분과 연관된 상기 광을 제1 디스플레이 구역으로부터 제1 각도로 사용자의 한쪽 눈을 향해 디커플링하도록 구성되고, 상기 제2 광학 통로는 상기 이미지의 제2 부분과 연관된 상기 광을 제2 디스플레이 구역으로부터 제2 각도로 상기 사용자의 상기 한쪽 눈을 향해 디커플링하도록 구성되고, 상기 제2 각도는 상기 제1 각도와 상이하고, 상기 제2 디스플레이 구역은 상기 제1 디스플레이 구역과 동일 평면에 있으며 상기 제1 디스플레이 구역으로부터 측방으로 오프셋되며, 상기 제1 디스플레이 구역 및 상기 제2 디스플레이 구역은 합성 이미지를 협력적으로 형성함 ―;
    상기 제1 광학 통로와 상기 제2 광학 통로 사이에 포지셔닝된 차광 엘리먼트 ― 상기 차광 엘리먼트는 상기 광이 상기 제1 광학 통로와 상기 제2 광학 통로 사이에서 우연히 이동하는 것을 방지함 ―; 및
    상기 회절 도파관 시스템을 지지하도록 크기가 정해진 개구를 정의하는 프레임 ― 상기 프레임은 상기 사용자의 귀와 맞물리도록 구성된 템플(temple)을 포함하고, 상기 프로젝터는 상기 템플에 커플링되고 상기 광을 상기 사용자의 상기 한쪽 눈으로부터 멀어지게 지향시키도록 구성됨 ―
    을 포함하는,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 광학 통로는 제1 입력 구역을 포함하고, 상기 제2 광학 통로는 상기 제1 입력 구역에 인접한 제2 입력 구역을 포함하고, 상기 제1 입력 구역 및 상기 제2 입력 구역은 상기 프로젝터로부터 상기 이미지의 제1 부분 및 제2 부분과 연관된 상기 광을 수신하도록 구성되는,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 회절 도파관 시스템은, 상기 프로젝터로부터 상기 이미지의 제3 부분 및 제4 부분과 연관된 광을 수신하도록 구성되고 상기 사용자의 다른쪽 눈을 향해 상기 이미지의 각각의 제3 부분 및 제4 부분을 디커플링하는 제3 광학 통로 및 제4 광학 통로를 더 포함하는,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
  19. 제14 항에 있어서,
    상기 프로젝터는 제1 프로젝터이고 상기 웨어러블 디스플레이 디바이스는 상기 회절 도파관 시스템의 제3 광학 통로 및 제4 광학 통로 내로 상기 이미지의 제3 부분 및 제4 부분과 연관된 광을 프로젝팅하도록 구성된 제2 프로젝터를 더 포함하는,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
  20. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 광학 통로는 제1 입력 커플링 격자, 제1 직교 동공 확장기, 및 제1 출사동 확장기를 포함하고 ― 상기 제1 출사동 확장기는 상기 제1 디스플레이 구역을 포함함 ―,
    상기 제2 광학 통로는 상기 제1 입력 커플링 격자에 인접한 제2 입력 커플링 격자, 제2 직교 동공 확장기 및 제2 출사동 확장기를 포함하는 ― 상기 제2 출사동 확장기는 상기 제2 디스플레이 구역을 포함함 ―,
    웨어러블 디스플레이 디바이스.
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