JP2008507722A5 - - Google Patents

Claims (48)

1. 視野を画定する複数の角度で光学装置に衝突する光を伝達するための光学装置であって、該光学装置は少なくとも１つの入力光学素子および複数の出力光学素子を具設した光透過性基材および前記光透過性基材に衝突する前に光を視準するためのコリメータを含み、前記少なくとも１つの入力光学素子は、視野の異なる部分に対応する光の異なる部分が前記光透過性基材内で異なる方向に伝搬するように、光を前記光透過性基材内に回折させるように設計かつ構築され、前記複数の出力光学素子は、前記光透過性基材から前記光の異なる部分を相補的に回折し、複数の個々の視野の組み合わせが装置に衝突する光の視野を実質的に再構築するように複数の個々の視野を提供するように設計かつ構築されて成る、光学装置。
2. 前記少なくとも１つの入力光学素子および前記複数の出力光学素子の各々は、独立した線形回折格子である請求項１に記載の装置。
3. 前記複数の出力光学素子は、視野の第１部分を回折する第１出力光学素子と、視野の第２部分を回折する第２出力光学素子とを含む請求項１に記載の装置。
4. 視野を画定する複数の角度で光学装置に衝突する光を伝達するための光学装置であって、該光学装置は少なくとも１つの入力光学素子、第１出力光学素子および第２出力光学素子を具設した光透過性基材を含み、前記少なくとも１つの入力光学素子は、
   光の少なくとも１つの第１光線が前記第１出力光学素子に衝突するが前記第２出力光学素子に衝突しないように前記光透過性基材内で内部全反射によって回折および伝搬され、
   光の少なくとも１つの第２光線が前記第２出力光学素子に衝突するが前記第１出力光学素子に衝突しないように前記光透過性基材内で内部全反射によって回折および伝搬されるように、
   設計および構築されて成る、光学装置。
5. 前記少なくとも１つの入力光学素子、前記第１出力光学素子、および前記第２出力光学素子の各々は、独立した線形回折格子である請求項３または４に記載の装置。
6. 前記光透過性基材および前記線形回折格子の少なくとも１つは、視野の前記第一部分と前記第二部分の間の所定の重なり部分を提供するように選択される請求項５に記載の装置。
7. 光はスペクトルを画定する複数の波長を有し、さらに前記スペクトルの異なる部分は、前記複数の出力光学素子によって前記光透過性基材から相補的に回折される請求項１または４に記載の装置。
8. 光は複数の波長依存視野にそれぞれ対応する複数の波長を有し、さらに、前記光透過性基材、前記少なくとも１つの入力光学素子、および前記複数の出力光学素子は、前記複数の波長依存視野間の重なり部分を最大化するように設計かつ構築される請求項１に記載の装置。
9. 前記複数の出力光学素子は第１出力光学素子および第２出力光学素子を含む請求項７に記載の装置。
10. 前記スペクトルは第１部分および第２部分を有し、前記スペクトルの前記第１および前記第２部分の各々が、前記第１および前記第２出力光学素子の少なくとも１つによって前記光透過性基材から回折される請求項９に記載の装置。
11. 前記光透過性基材、前記少なくとも１つの入力光学素子、前記第１出力光学素子、および前記第２出力光学素子は、前記スペクトルの前記第１および前記第２部分が第１の所定の範囲内の角度で光学装置に衝突する場合に、前記スペクトルの前記第１部分が前記第１出力光学素子によって前記光透過性基材から回折され、かつ前記スペクトルの前記第２部分が前記第２出力光学素子によって前記光透過性基材から回折されるように設計かつ構築される請求項１０に記載の装置。
12. 前記光透過性基材、前記少なくとも１つの入力光学素子、前記第１出力光学素子、および前記第２出力光学素子は、前記スペクトルの前記第１部分が第１の所定の範囲内の角度で光学装置に衝突する場合に、前記スペクトルの前記第１部分が前記第１出力光学素子によって前記光透過性基材から回折され、かつ前記スペクトルの前記第１部分が第２の所定の範囲内の角度で光学装置に衝突する場合に、前記スペクトルの前記第１部分が前記第２出力光学素子によって前記光透過性基材から回折されるように設計かつ構築される請求項１０に記載の装置。
13. 画像を構成する光をユーザの第１の目および第２の目に伝達するための双眼装置であって、
    光透過性基材に形成され、かつ光を前記光透過性基材に回折させることのできる入力光学素子と、
    前記光透過性基材に形成され、かつ画像の第１部分を構成する光を前記光透過性基材から第１の目に回折させることのできる第１出力光学素子と、
    前記光透過性基材に形成され、かつ画像の第２部分を構成する光を前記光透過性基材から第２の目に回折させることのできる第２出力光学素子と、
    前記光透過性基材に対する前記光の衝突の前に、画像を構成する光を視準するためのコリメータと
    を含む双眼装置。
14. 多色画像を構成する光をユーザの第１の目および第２の目に伝達するための双眼装置であって、光は、第１部分および第２部分を有するスペクトルによって特徴付けられ、双眼装置は、
    光透過性基材に形成され、かつ光を回折して内部全反射によって前記光透過性基材において伝搬させることのできる入力光学素子と、
    前記光透過性基材に形成され、かつ画像の第１部分を構成する光を前記光透過性基材から第１の目に回折させることのできる第１出力光学素子と、
    前記光透過性基材に形成され、かつ画像の第２部分を構成する光を前記光透過性基材から第２の目に回折させることのできる第２出力光学素子と
    を含み、
    スペクトルの第１部分の少なくとも１つの光線は、前記入力光学素子によって回折され、前記第１出力光学素子に衝突するが前記第２出力光学素子に衝突しないように内部全反射を介して伝搬し、スペクトルの第２部分の少なくとも１つの光線は、前記入力光学素子によって回折され、前記第２出力光学素子に衝突するが前記第１出力光学素子に衝突しないように内部全反射を介して伝搬する、双眼装置。
15. 前記入力光学素子、前記第１出力光学素子、および前記第２出力光学素子の各々は、独立した線形回折格子である請求項１３または１４に記載の装置。
16. 前記光透過性基材および前記線形回折格子の少なくとも１つは、画像の前記第１部分と前記第２部分の間の所定の重なり部分を提供するように選択される請求項１５に記載の装置。
17. 画像は、スペクトルが第１部分および第２部分を有し、前記スペクトルの前記第１および前記第２部分の各々が前記第１および前記第２出力光学素子の少なくとも１つによって前記光透過性基材から回折されることを特徴とする多色画像である請求項１３に記載の装置。
18. 画像の前記第１部分の前記スペクトルの前記第１部分は、前記第１出力光学素子によって前記光透過性基材から回折され、画像の前記第２部分の前記スペクトルの前記第１部分は、前記第２出力光学素子によって前記光透過性基材から回折される請求項１７に記載の装置。
19. 画像の前記第１部分の前記スペクトルの前記第１部分は、前記第１出力光学素子によって前記光透過性基材から回折され、画像の前記第１部分の前記スペクトルの前記第２部分は、前記第２出力光学素子によって前記光透過性基材から回折される請求項１７に記載の装置。
20. 画像は画像の複数の波長依存部分にそれぞれ対応する複数の波長を有する多色画像であり、さらに、前記光透過性基材、前記少なくとも１つの入力光学素子、および前記複数の出力光学素子は、画像の前記複数の波長依存部分の間の重なり部分を最大化するように設計かつ構築される請求項１３に記載の装置。
21. 視野を画定する複数の角度で光透過性基材に衝突する視準された光を伝達する方法であって、
    （ａ）視野の異なる部分に対応する光の異なる部分が光透過性基材内を異なる方向に伝搬するように、光を光透過性基材内に回折させるステップ、および
    （ｂ）前記光の異なる部分を光透過性基材から相補的に回折させ、複数の個々の視野の組み合わせが、光透過性基材に衝突する視準された光の視野を実質的に再構築するように複数の個々の視野を提供するステップ、
    を含む方法。
22. 前記ステップ（ａ）および（ｂ）は各々独立して線形回折格子によって達成される請求項２１に記載の方法。
23. 前記ステップ（ａ）および（ｂ）は、視野の前記第１と前記第２部分の間の所定の重なり部分がもたらされるように実行される請求項２１に記載の方法。
24. 光は第１部分および第２部分を有するスペクトルを画定する複数の波長を有し、前記スペクトルの前記第１および前記第２部分の各々が少なくとも１つの線形回折格子によって前記光透過性基材から回折される請求項２２に記載の方法。
25. 前記ステップ（ｂ）は、前記スペクトルの前記第１および前記第２部分の両方が第１の所定の範囲内の角度で光透過性基材に衝突する場合、前記スペクトルの前記第１部分を第１線形回折格子によって回折し、前記スペクトルの前記第２部分を第２線形回折格子によって回折することを含む請求項２４に記載の方法。
26. 前記ステップ（ｂ）は、前記スペクトルの前記第１部分が第１の所定の範囲内の角度で光透過性基材に衝突する場合、前記スペクトルの前記第１部分を第１線形回折格子によって回折し、前記スペクトルの前記第１部分が第２の所定の範囲内の角度で光透過性基材に衝突する場合、前記スペクトルの前記第１部分を第２線形回折格子によって回折することを含む請求項２４に記載の方法。
27. 光によって構成される画像を、画像生成装置を用いて生成することをさらに含む請求項２４に記載の方法。
28. コリメータを用いて前記光を視準することをさらに含む請求項２７に記載の方法。
29. 視準された光によって構成される画像をユーザの第１の目および第２の目に伝達する方法であって、
    （ａ）視準された光を光透過性基材内に回折させるステップ、
    （ｂ）画像の第１部分を構成する光を前記光透過性基材から第１の目に回折させるステップ、および
    （ｃ）画像の第２部分を構成する光を前記光透過性基材から第２の目に回折させるステップ、
    を含む方法。
30. 前記ステップ（ａ）〜（ｃ）は各々独立して線形回折格子によって達成される請求項２９に記載の方法。
31. 前記ステップ（ａ）〜（ｃ）は、画像の前記第１と前記第２部分の間の所定の重なり部分を提供するように実行される請求項３０に記載の方法。
32. 画像は、スペクトルが第１部分および第２部分を有し、前記スペクトルの前記第１および前記第２部分の各々が前記光透過性基材から少なくとも１つの目に回折されることを特徴とする多色画像である請求項３０に記載の方法。
33. 前記ステップ（ｂ）は前記スペクトルの前記第１部分を第１の目に回折させることを含み、前記ステップ（ｃ）は前記スペクトルの前記第１部分を第２の目に回折させることを含む請求項３０に記載の方法。
34. 前記ステップ（ｂ）はさらに、前記スペクトルの前記第２部分を第２の目に回折させることを含む請求項３３に記載の方法。
35. 画像は画像の複数の波長依存部分にそれぞれ対応する複数の波長を有する多色画像であり、さらに前記ステップ（ａ）〜（ｃ）は画像の前記複数の波長依存部分間の重なり部分を最大化するように実行される請求項３０に記載の方法。
36. 画像生成装置を用いて画像を生成することをさらに含む請求項２９に記載の方法。
37. コリメータを用いて画像を構成する光を視準することをさらに含む請求項３６に記載の方法。
38. 画像をユーザの第１の目および第２の目に伝達するための双眼装置と、前記双眼装置に前記画像を提供するための画像生成装置とを含む、ユーザに画像を提供するためのシステムであって、
    前記双眼装置が、第１の目に画像の第１の非対称視野を提供するための第１単眼装置と、第２の目に画像の第２の非対称視野を提供するための第２単眼装置とを含み、前記第１および第２の非対称視野が、前記第１および第２の非対称視野の各々より広い複合視野に対して相互に補完的である、システム。
39. 前記双眼装置に接続されるウェアラブル装置をさらに含む請求項３８に記載のシステム。
40. 前記双眼装置と一体化されるか、または前記双眼装置に装着された視力矯正装置をさらに含む請求項３８に記載のシステム。
41. 前記第１および前記第２単眼装置の各々は、前記第１および前記第２単眼装置が光透過性基材および入力光学素子を共有するように、光透過性基材、入力光学素子、および出力光学素子によって画定される請求項３８に記載のシステム。
42. 前記第１および前記第２単眼装置は、前記第１の非対称視野と前記第２の非対称視野との間に所定の重なり部分がもたらされるように設計かつ構築される請求項３８に記載のシステム。
43. 画像は、第１部分および第２部分を有するスペクトルによって特徴付けられる多色画像であり、さらに前記第１および前記第２単眼装置は、前記スペクトルの前記第１および前記第２部分の少なくとも１つが各目に提供されるように設計かつ構築される請求項３８に記載のシステム。
44. 前記第１および前記第２単眼装置は、前記スペクトルの前記第１および前記第２部分が第１の所定の範囲内の角度で双眼装置に衝突する場合、第１の目に前記スペクトルの前記第１部分が提供され、かつ第２の目に前記スペクトルの前記第２部分が提供されるように設計かつ構築される請求項４３に記載のシステム。
45. 前記第１および前記第２単眼装置は、前記スペクトルの前記第１部分が第１の所定の範囲内の角度で双眼装置に衝突する場合、第１の目に前記スペクトルの前記第１部分が提供され、前記スペクトルの前記第１部分が第２の所定の範囲内の角度で双眼装置に衝突する場合、第２の目に前記スペクトルの前記第１部分が提供されるように設計かつ構築される請求項４３に記載のシステム。
46. 画像は、各々が波長依存複合視野に対応する複数の波長を有する多色画像であり、さらに前記第１および前記第２単眼装置は、少なくとも２つの波長依存複合視野間の重なり部分を最大化するように設計かつ構築される請求項３８に記載のシステム。
47. 前記画像生成装置によって放射されるか又は前記画像生成装置を通して伝搬される光を視準するためのコリメータをさらに含む請求項３８に記載のシステム。
48. 画像を観視する方法であって、
    （ａ）画像生成装置を用いて、視準された光によって担持される画像を生成するステップ、および
    （ｂ）前記画像の第１の非対称視野が第１の目によって観視され、かつ前記画像の第２の非対称視野が第２の目によって観視されるように、第１の目および第２の目を用いて双眼装置を通して前記画像を観視するステップを含み、
    前記第１および第２の非対称視野が、前記第１および第２の非対称視野の各々より広い複合視野に対して相互に補完的である、方法。