JP2023121777A - 仮想および拡張現実システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】イメージングシステムは、光ビームを生成するように構成される、光源を含む。本システムはまた、個別の第1および第2の入射部分を有し、全内部反射によって、光ビームの少なくとも個別の第1および第2の部分を伝搬するように構成される、第1および第2の光誘導光学要素を含む。本システムはさらに、光分配器入射部分、第1の出射部分、および第2の出射部分を有する、光分配器を含む。光分配器は、光ビームの第1および第2の部分を、それぞれ、第1および第2の入射部分に向かって指向するように構成される。光分配器入射部分および第1の出射部分は、第1の軸に沿って整合される。光分配器入射部分および第2の出射部分は、第1の軸と異なる第2の軸に沿って整合される。
【選択図】図1
Description
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(請求項1)
イメージングシステムであって、
光ビームを生成するように構成される光源と、
第1の入射部分を有する第1の光誘導光学要素であって、前記第1の光誘導光学要素は、全内部反射によって、前記光ビームの少なくとも第1の部分を伝搬するように構成される、第1の光誘導光学要素と、
第2の入射部分を有する第2の光誘導光学要素であって、前記第2の光誘導光学要素は、全内部反射によって、前記光ビームの少なくとも第2の部分を伝搬するように構成される、第2の光誘導光学要素と、
光分配器入射部分、第1の出射部分、および第2の出射部分を有する光分配器であって、前記光分配器は、前記光ビームの第1および第2の部分を、それぞれ、前記第1および第2の入射部分に向かって指向するように構成される、光分配器と
を備え、
前記光分配器入射部分および前記第1の出射部分は、第1の軸に沿って整合され、
前記光分配器入射部分および前記第2の出射部分は、前記第1の軸と異なる第2の軸に沿って整合される、
システム。
(請求項2)
前記第1および第2の光誘導光学要素および前記光分配器は、
前記光ビームが前記第1の出射部分と相互作用すると、前記光ビームの第1の出射ビームレットが、前記光分配器から出射し、前記第1の入射部分を介して、前記第1の光誘導光学要素に入射し、
前記光ビームが前記第2の出射部分と相互作用すると、前記光ビームの第2の出射ビームレットが、前記光分配器から出射し、前記第2の入射部分を介して、前記第2の光誘導光学要素に入射する
ように構成される、請求項1に記載のシステム。
(請求項3)
第1および第2のシャッタをさらに備え、前記第1および第2のシャッタは、それぞれ、第1および第2の出射部分と第1および第2の入射部分との間の第1および第2の光経路を選択的に中断するように構成される、請求項1に記載のシステム。
(請求項4)
前記第1および第2の光誘導光学要素は、前記光分配器の反対側に配置される、請求項1に記載のシステム。
(請求項5)
前記第1および第2の光誘導光学要素間に配置される集束回折光学要素をさらに備え、
前記集束回折光学要素は、前記光ビームの第2の出射ビームレットを前記第2の光誘導光学要素の第2の入射部分に向かって集束させるように構成される、請求項1に記載のシステム。
(請求項6)
前記第1の出射部分は、第1のビームスプリッタであり、前記第2の出射部分は、第2のビームスプリッタである、請求項1に記載のシステム。
(請求項7)
前記第1および第2のビームスプリッタは、異なるサイズを有する、請求項6に記載のシステム。
(請求項8)
前記第1および第2の入射部分は、前記第1および第2のビームスプリッタの異なるサイズに対応する異なるサイズを有する、請求項7に記載のシステム。
(請求項9)
前記光分配器入射部分は、前記光ビームを第1および第2の***ビームレットに分割するように構成される受信ビームスプリッタであり、前記第1および第2の***ビームレットは、それぞれ、前記第1および第2のビームスプリッタに指向されるように構成される、請求項6に記載のシステム。
(請求項10)
前記受信ビームスプリッタは、ダイクロイックビームスプリッタである、請求項9に記載のシステム。
(請求項11)
前記第1の***ビームレットは、緑色光を含み、前記第2の***ビームレットは、赤色光および青色光を含む、請求項10に記載のシステム。
(請求項12)
前記受信ビームスプリッタは、偏光ビームスプリッタであり、前記光ビームは、偏光された光を含む、請求項9に記載のシステム。
(請求項13)
前記偏光された光は、緑色光を含む、請求項12に記載のシステム。
(請求項14)
前記光分配器はまた、前記光ビームの一部の偏光角度を変化させるように構成される遅延フィルタを有する、請求項12に記載のシステム。
(請求項15)
前記光ビームの一部は、青色光を含む、請求項14に記載のシステム。
(請求項16)
前記受信ビームスプリッタは、X-立方体ビームスプリッタである、請求項9に記載のシステム。
(請求項17)
前記第1のビームスプリッタが前記光分配器ビームスプリッタと前記第3のビームスプリッタとの間にあるように前記第1の軸に沿って配置される第3のビームスプリッタをさらに備える、請求項6に記載のシステム。
(請求項18)
前記第1のビームスプリッタは、前記光ビームを第1および第2の***ビームレットに分割するように構成されるダイクロイックビームスプリッタであり、前記第1および第3のビームスプリッタは、前記第1の***ビームレットが、前記第1の入射部分に向かって指向され、前記第2の***ビームレットが、前記第3のビームスプリッタに向かって指向されるように構成される、請求項17に記載のシステム。
(請求項19)
前記第1の***ビームレットは、緑色光を含み、前記第2の***ビームレットは、赤色光および青色光を含む、請求項18に記載のシステム。
(請求項20)
前記第1のビームスプリッタは、偏光ビームスプリッタであり、前記光ビームは、偏光された光を含む、請求項17に記載のシステム。
(請求項21)
前記偏光された光は、緑色光を含む、請求項20に記載のシステム。
(請求項22)
前記光分配器はまた、前記光ビームの一部の偏光角度を変化させるように構成される、遅延フィルタを有する、請求項20に記載のシステム。
(請求項23)
前記光ビームの一部は、青色光を含む、請求項22に記載のシステム。
(請求項24)
イメージングシステムであって、
光ビームを生成するように構成される光源と、
第1の入射部分を有する第1の光誘導光学要素であって、前記第1の光誘導光学要素は、全内部反射によって、前記光ビームの少なくとも第1の部分を伝搬するように構成される、第1の光誘導光学要素と、
第2の入射部分を有する第2の光誘導光学要素であって、前記第2の光誘導光学要素は、全内部反射によって、前記光ビームの少なくとも第2の部分を伝搬するように構成される、第2の光誘導光学要素と、
光分配器入射部分、第1の出射部分、および第2の出射部分を有する光分配器であって、前記光分配器は、前記光ビームの少なくとも一部を前記第1および第2の光誘導光学要素の中に指向するように構成される、光分配器と
を備え、
前記光分配器入射部分は、前記第1および第2の出射部分間に配置される、システム。
(請求項25)
前記光分配器入射部分は、ダイクロイックビームスプリッタである、請求項24に記載のシステム。
(請求項26)
前記光分配器入射部分は、X-立方体ビームスプリッタである、請求項24に記載のシステム。
(請求項27)
イメージングシステムであって、
光ビームを生成するように構成される、光源と、
第1の入射部分を有する第1の光誘導光学要素であって、前記第1の光誘導光学要素は、全内部反射によって、前記光ビームの少なくとも第1の部分を伝搬するように構成される、第1の光誘導光学要素と、
第2の入射部分を有する第2の光誘導光学要素であって、前記第2の光誘導光学要素は、全内部反射によって、前記光ビームの少なくとも第2の部分を伝搬するように構成される、第2の光誘導光学要素と、
第1の外部結合格子および第2の外部結合格子を有する光分配器と
を備え、
前記第1および第2の光誘導光学要素および前記光分配器は、
前記光ビームが、前記第1の外部結合格子と相互作用すると、前記光ビームの第1の出射ビームレットが、前記光分配器から出射し、前記第1の入射部分を介して、前記第1の光誘導光学要素に入射し、
前記光ビームが、前記第2の外部結合格子と相互作用すると、前記光ビームの第2の出射ビームレットが、前記光分配器から出射し、前記第2の入射部分を介して、前記第2の光誘導光学要素に入射する
ように構成される、システム。
(請求項28)
前記第1の外部結合格子は、動的格子である、請求項27に記載のシステム。
(請求項29)
前記第1の外部結合格子は、静的格子である、請求項27に記載のシステム。
(請求項30)
前記第2の外部結合格子は、動的格子である、請求項27に記載のシステム。
(請求項31)
前記第2の外部結合格子は、静的格子である、請求項27に記載のシステム。
(請求項32)
イメージングシステムであって、
親光ビームを生成するように構成される光源と、
全内部反射によって、光ビームの少なくとも一部を伝搬するように構成される光誘導光学要素と
を備え、
前記光源は、前記親光ビームを第1および第2の光ビームに分割するように構成されるビームスプリッタを備える、システム。
(請求項33)
第1および第2のシャッタをさらに備え、前記第1および第2のシャッタは、それぞれ、第1および第2の光ビームを選択的にブロックするように構成される、請求項32に記載のシステム。
(請求項34)
イメージングシステムであって、
光ビームを生成するように構成される光源と、
全内部反射によって、前記光ビームの第1の部分を伝搬するように構成される第1の光誘導光学要素と、
全内部反射によって、前記光ビームの第2の部分を伝搬するように構成される第2の光誘導光学要素と
を備え、
前記光ビームの第1の部分は、緑色光を含み、
前記光ビームの第2の部分は、赤色光および青色光を含み、
前記第1および第2の光誘導光学要素は、前記光ビームの第1および第2の部分をユーザの第1および第2の眼に指向するように構成され、
前記第1および第2の光誘導光学要素はまた、第1および第2の画像を同一深度平面にレンダリングするように構成される、システム。
(請求項35)
イメージングシステムであって、
光ビームを生成するように構成される光源と、
入射部分を有する第1の光誘導光学要素であって、前記第1の光誘導光学要素は、全内部反射によって、前記光ビームの少なくとも一部を伝搬するように構成される、第1の光誘導光学要素と、
第2の光誘導光学要素と、
前記第1の光誘導光学要素に隣接する前記第2の光誘導光学要素の表面上に配置される反射コーティングと
を備え、
前記反射コーティングは、前記入射部分を通して通過する光を前記入射部分に反射させるように構成される、システム。
(問題および解決策の概要)
(例証的光学システム)
(第2の遭遇問題)
(瞳エクスパンダ)
(複数の深度光学システム)
Claims (20)
- イメージングシステムであって、
光ビームを生成するように構成される光源と、
第1の入射部分を含む第1の光誘導光学要素であって、前記第1の光誘導光学要素は、全内部反射によって、前記光ビームの少なくとも第1の部分を伝搬するように構成される、第1の光誘導光学要素と、
第2の入射部分を含む第2の光誘導光学要素であって、前記第2の光誘導光学要素は、全内部反射によって、前記光ビームの少なくとも第2の部分を伝搬するように構成される、第2の光誘導光学要素と、
光分配器入射部分、第1のアーム上の第1の出射部分、および第2のアーム上の第2の出射部分を含む光分配器であって、前記光分配器は、少なくとも、前記光ビームの第1および第2の部分を、それぞれ、前記第1および第2の光誘導光学要素の中に指向するように構成される、光分配器と
を備え、
前記光分配器入射部分は、前記第1および第2の出射部分間に配置され、
前記第1のアームは、前記第2のアームと垂直であり、
前記第1および第2のアームは、前記第1および第2のアームの個別の第1および第2の軸の両方に直交する軸に沿って相互から離間している、イメージングシステム。 - 前記第1および第2の光誘導光学要素および前記光分配器は、
前記光ビームが前記第1の出射部分と相互作用すると、前記光ビームの第1の出射ビームレットが、前記光分配器から出射し、前記第1の入射部分を介して、前記第1の光誘導光学要素に入射し、
前記光ビームが前記第2の出射部分と相互作用すると、前記光ビームの第2の出射ビームレットが、前記光分配器から出射し、前記第2の入射部分を介して、前記第2の光誘導光学要素に入射する
ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 第1および第2のシャッタをさらに備え、前記第1および第2のシャッタは、それぞれ、第1および第2の出射部分と第1および第2の入射部分との間の第1および第2の光経路を選択的に中断するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1および第2の光誘導光学要素は、前記光分配器の反対側に配置される、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1および第2の光誘導光学要素間に配置される集束回折光学要素をさらに備え、
前記集束回折光学要素は、前記光ビームの第2の出射ビームレットを前記第2の光誘導光学要素の第2の入射部分に向かって集束させるように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記第1の出射部分は、第1のビームスプリッタであり、前記第2の出射部分は、第2のビームスプリッタである、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1および第2のビームスプリッタは、異なるサイズを有する、請求項6に記載のシステム。
- 前記第1および第2の入射部分は、前記第1および第2のビームスプリッタの異なるサイズに対応する異なるサイズを有する、請求項7に記載のシステム。
- 前記光分配器入射部分は、前記光ビームを第1および第2の***ビームレットに分割するように構成される受信ビームスプリッタであり、前記第1および第2の***ビームレットは、それぞれ、前記第1および第2のビームスプリッタに指向される、請求項6に記載のシステム。
- 前記受信ビームスプリッタは、ダイクロイックビームスプリッタである、請求項9に記載のシステム。
- 前記第1の***ビームレットは、緑色光を含み、前記第2の***ビームレットは、赤色光および青色光を含む、請求項10に記載のシステム。
- 前記受信ビームスプリッタは、偏光ビームスプリッタであり、前記光ビームは、偏光された光を含む、請求項9に記載のシステム。
- 前記偏光された光は、緑色光を含み、
前記光分配器はまた、前記光ビームの一部の偏光角度を変化させるように構成される遅延フィルタを有し、
前記光ビームの前記一部は、青色光を含む、請求項12に記載のシステム。 - 前記受信ビームスプリッタは、X-立方体ビームスプリッタである、請求項9に記載のシステム。
- 前記第1のビームスプリッタと前記第2のビームスプリッタとの間に配置される第3のビームスプリッタをさらに備える、請求項6に記載のシステム。
- 前記第1の出射部分および前記第2の出射部分は、それぞれ、第1の外部結合格子および第2の外部結合格子であり、
前記第1および第2の光誘導光学要素および前記光分配器は、
前記光ビームが、前記第1の外部結合格子と相互作用すると、前記光ビームの第1の出射ビームレットが、前記光分配器から出射し、前記第1の入射部分を介して、前記第1の光誘導光学要素に入射し、
前記光ビームが、前記第2の外部結合格子と相互作用すると、前記光ビームの第2の出射ビームレットが、前記光分配器から出射し、前記第2の入射部分を介して、前記第2の光誘導光学要素に入射する
ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記第1の外部結合格子は、動的格子である、請求項16に記載のシステム。
- 前記第1の外部結合格子は、静的格子である、請求項16に記載のシステム。
- 第3の入射部分を含む第3の光誘導光学要素をさらに備え、前記第3の光誘導光学要素は、全内部反射によって、前記光ビームの少なくとも第3の部分を伝搬するように構成され、
前記光分配器はまた、第3の出射部分を含み、
前記光分配器は、少なくとも、前記光ビームの第1、第2、および第3の部分を、それぞれ、前記第1、第2、および第3の光誘導光学要素の中に指向するように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記光ビームの第1の部分は、赤色であり、
前記光ビームの第2の部分は、緑色であり、
前記光ビームの第3の部分は、青色である、請求項19に記載のシステム。
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