JP2023511065A - ２つのミラー走査リレー光学系 - Google Patents

Abstract

ある方向に走査する、第１のミラーと、光学リレーシステムと、第１のミラーから垂直方向に走査する、第２のミラーとに指向され、レーザビームの２次元走査を提供する、コリメートされたレーザビームを採用する、２つのミラー走査プロジェクタが、説明される。本願は、コリメートされた光が、ある方向に走査される第１のミラーから反射され、垂直方向に走査する、第２のミラー上に再結合され、２次元走査を与える、２つのミラー走査構成を採用する、光学投影システムを開示する。本機能を達成するために、開示される光学走査システムによって使用される、光学系および要素の幾何学形状および配列は、コンパクトで、無彩色であり、高度のコリメーションを維持する。

Description

本願は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、２０２０年１月２２日に出願された、米国仮出願第６２／９６４，５０８号の利益および優先権を主張する。

デジタルマイクロミラーデバイスは、画像投影システムにおいて使用されてきた。例えば、米国特許第６，８５６，４４６号は、その中で多くの個々に蝶着され、制御可能なマイクロミラー要素が、デジタルピクセルのアレイを投影するように、反射光の方向を制御するために使用され得る、マイクロミラーアレイを説明する。これらのデバイスは、多くの場合、フルカラー画像を投影するために異なる色のための色相環または３つの個々のピクセルアレイの使用を要求し、概して、大および高強度光源を使用し、投影システムのコンパクト性を限定する。

本開示は、光学投影システムおよび画像投影のためのその使用に関する。開示される光学走査システムは、折畳された構成を提供する、複数のミラーを備える光学リレーシステムを含み、これは、コンパクトかつ省スペース型構成において、走査微小電気機械システムミラーのような２つの走査ミラーデバイスの間の光学連通を可能にすることができる。

第１の側面では、光学投影システムが、本明細書に説明される。いくつかの実施例では、本側面の光学投影システムは、コリメートされた光源と、源からコリメートされた光を受信するように位置付けられる、第１の微小電気機械システムミラーであって、第１の微小電気機械システムミラーは、第１の走査軸を有し、第１の走査軸を中心として、第１の範囲の伝搬方向に沿って、コリメートされた光を源から反射させるように構成または位置付けられる、第１の微小電気機械システムミラーと、第１の走査軸を中心として、第１の範囲の伝搬方向に沿って、コリメートされた光を第１の微小電気機械システムミラーから受信し、反射されたコリメートされた光を指向させるように位置付けられる、光学リレーシステムと、コリメートされた光を光学リレーシステムから受信するように位置付けられる、第２の微小電気機械システムミラーであって、第２の微小電気機械システムミラーは、第１の走査軸と垂直に配向される、第２の走査軸を有し、第２の走査軸を中心として、第２の範囲の伝搬方向において、コリメートされた光を光学リレーシステムから反射させるように構成または位置付けられる、第２の微小電気機械システムミラーとを備えてもよい。随意に、本側面の光学投影システムはさらに、第２の微小電気機械システムミラーから反射された光を受信するように位置付けられる、接眼レンズを備えてもよい。

微小電気機械システムミラーはまた、走査ミラーと本明細書で称され得、経時的に位置を変更するように、構成、適合、または構造化される反射面を伴う、マイクロ加工されるデバイスを備えてもよい。走査ミラーは、例えば、反射面の傾斜角を調節することによって、走査軸を中心として、発振し得る。いくつかの実施例では、第１の微小電気機械システムミラーは、１ｋＨｚ～約１０ＭＨｚの第１の走査周波数を有する。いくつかの実施例では、第２の微小電気機械システムミラーは、約１５Ｈｚ～約５００Ｈｚの第２の走査周波数を有する。例示的微小電気機械システムミラーは、その両方が、参照することによってそれらの全体として本明細書に組み込まれる、例えば、２０２０年１月１６日に出願された、米国仮出願第６２／９６２，１６８号、および２０２０年７月２９日に出願された、米国仮出願第６３／０５８，３８４号で説明される。

種々の異なる構成が、本明細書に説明される光学投影システムで使用される、光学リレーのために使用されることができる。いくつかの実施例では、光学リレーシステムは、１つまたはそれを上回る平面ミラー、１つまたはそれを上回る凸面ミラー、または１つまたはそれを上回る凹面ミラーを備える。より具体的には、光学リレーシステムは、１つまたはそれを上回る円筒形ミラー、１つまたはそれを上回る球状ミラー、１つまたはそれを上回るトロイダル形ミラー、または１つまたはそれを上回る非球状ミラーを備えてもよい。光学リレーシステムのミラーは、ある場合には、単回通過リレーまたは単回通過構成と称され得る、３回またはそれを上回る反射を可能にするための構成で配列されてもよい。光学リレーシステムのミラーは、ある場合には、２回通過リレーまたは２回通過構成と称され得る、５回またはそれを上回る反射を可能にするための構成で配列されてもよい。

いくつかの実施例では、光学リレーシステムは、１つまたはそれを上回る円筒形ミラーを有する、単回通過リレーまたは２回通過リレーを備える。いくつかの実施例では、光学リレーシステムは、第１のコンポーネントと、第２のコンポーネントと、第３のコンポーネントとを備える、分割円筒形要素を有する、単回通過リレーまたは２回通過リレーを備える。随意に、第３のコンポーネントは、第１のコンポーネントと第２のコンポーネントと異なる曲率半径または焦点距離を有する。随意に、第１のコンポーネントと、第２のコンポーネントとは、異なる曲率半径または焦点距離を有する。いくつかの実施例では、光学リレーシステムは、焦点構成を呈し得る。いくつかの実施例では、光学リレーシステムは、コリメートされた光を受信する、非コリメートされた光を発生させる、およびコリメートされた光を出力するために構成または位置付けられる。

いくつかの実施例では、光学投影システムは、円筒形ミラーおよびトロイダル形ミラーまたは非球面ミラーを有する、単回通過リレーまたは２回通過リレーを備える。ある場合には、光学リレーのミラーは、円筒形対称性を伴う１つの軸と、トロイダル形または非球面構成を伴う別の軸とを有してもよい。

いくつかの実施例では、光学リレーシステムは、傾斜構成を伴う、単回通過リレーまたは２回通過リレーを備える。そのような構成は、光学リレーに進入するコリメートされた光が、光学リレーのミラーの配列に対してある角度で配列され得ることを意味し得る。例えば、コリメートされた光は、第１の微小電気機械システムミラーから伝搬角度の範囲と垂直な軸に沿って、光学リレーの中心に向かって指向されてもよい。

いくつかの実施例では、光学リレーシステムは、角倍率を呈する、単回通過リレーまたは２回通過リレーを備える。他の実施例では、光学リレーシステムは、任意の角倍率を伴わない、単回通過リレーまたは２回通過リレーを備える。

随意に、第１の微小電気機械システムミラーは、第１の走査軸を中心として、第１の微小電気機械システムミラー内の移動を誘発するために制御可能である、アクチュエータを含む。随意に、第２の微小電気機械システムミラーは、第２の走査軸を中心として、第２の微小電気機械システムミラー内の移動を誘発するために制御可能である、アクチュエータを含む。

別の側面では、画像を投影するための方法が、説明される。いくつかの実施例では、本側面の方法が、コリメートされた光を生成することと、コリメートされた光を第１の走査ミラーに指向させることであって、第１の走査ミラーは、第１の走査軸を有し、第１の走査軸を中心として、第１の範囲の伝搬方向に沿って、コリメートされた光を反射させるために構成または配列される、ことと、第１の走査ミラーからコリメートされた光を光学リレーシステムに指向させることであって、光学リレーシステムは、第１の範囲の伝搬方向に沿って、コリメートされた光を受信し、コリメートされた光を反射させるように構成される、ことと、光学リレーシステムからコリメートされた光を第２の走査ミラーに指向させることであって、第２の走査ミラーは、第２の走査軸を有し、第２の走査軸を中心として、第２の範囲の伝搬方向に沿ってコリメートされた光を反射させるように構成または配列されることとを含む。いくつかの実施例では、本側面の方法は、さらに、コリメートされた光を第２の走査ミラーから接眼レンズに指向させることを含んでもよい。本側面の方法は、上記で説明されるものを含む、本明細書に説明される光学投影システムのいずれかを採用してもよい。

別の側面では、頭部搭載ディスプレイシステムが、本明細書に説明される。いくつかの実施例では、本側面の頭部搭載ディスプレイシステムは、本明細書に説明される光学投影システムのいずれかと、第２の微小電気機械システムミラーによって反射された光をユーザの１つまたは２つの眼に受信および再指向させるように構成または位置付けられる、１つまたはそれを上回る光学コンポーネントを備える、接眼レンズとを備える。随意に、コリメートされた光源によって生産された光は、ユーザに提示されるべき仮想コンテンツを表す光を備える。

いくつかの実施例では、光学投影システムまたは頭部搭載ディスプレイシステムが、コリメートされた光源に動作可能に結合される、制御回路と、第１の微小電気機械システムミラーと、第２の微小電気機械システムミラーとを備えてもよい。随意に、制御回路は、同期して、１つまたはそれを上回る画像のピクセルに対応する、コリメートされた光を放出するようにコリメートされた光源を制御すること、それぞれ、第１および第２の走査軸を中心として、第１および第２の微小電気機械システムミラー内の移動を誘発するように、第１および第２の微小電気機械システムミラーのアクチュエータを制御することによって、１つまたはそれを上回る画像を表示するように構成される。

具体的例示的方法は、詳細な説明および図において下記で説明される。さらに、付加的特徴、利点、および実施形態は、詳細な説明、図、および請求項において下記で説明される。

図１は、例示的光学投影システムの概略図を提供する。

図２は、例示的光学投影システムの概略断面図を提供する。

図３は、例示的光学投影システムの透視分解図を提供する。

図４Ａは、例示的光学投影システムの透視分解図を提供し、図４Ｂは、例示的光学投影システムの透視組立図を提供する。

図５は、同心円筒形ミラーを備える、単回通過光学リレーの概略図を提供する。

図６は、同心円筒形ミラーを備える、２回通過光学リレーの概略図を提供する。

図７は、入力光のために傾斜された入射角を伴う同心円筒形ミラーを備える、単回通過光学リレーの３次元レンダリングを提供する。

図８は、入力光のために傾斜された入射角を伴う同心円筒形ミラーを備える、２回通過光学リレーの３次元レンダリングを提供する。

図９Ａおよび図９Ｂは、***構成を有する１つのミラーを伴う、同心円筒形ミラーを備える、２回通過光学リレーの概略図を提供する。

図１０Ａは、３つの同心円筒形ミラーを備える、単回通過光学リレーの概略図を提供する。図１０Ｂは、図１０Ａに示される光学リレーの３次元レンダリングを提供する。

図１１Ａおよび図１１Ｂは、非球状コンポーネントを伴うトロイダル形ミラーを備える、単回通過光学リレーの概略図を提供する。

図１２Ａおよび図１２Ｂは、非球状コンポーネントを伴うトロイダル形ミラーを備える、２回通過光学リレーの概略図を提供する。

図１３は、非球状コンポーネントを伴うトロイダル形ミラーを備える、２回通過光学リレーの３次元レンダリングを提供する。

図１４は、いくつかの実施形態による、例示的画像投影方法の概要を提供する。

詳細な説明
本願は、コリメートされた光が、ある方向に走査される第１のミラーから反射され、垂直方向に走査する、第２のミラー上に再結合され、２次元走査を与える、２つのミラー走査構成を採用する、光学投影システムを開示する。本機能を達成するために、開示される光学走査システムによって使用される、光学系および要素の幾何学形状および配列は、コンパクトで、無彩色であり、高度のコリメーションを維持する。

開示される光学投影システムは、２次元および多次元画像およびビデオを投影するために有用である。光学投影システムを使用して、光および画像を投影する方法もまた、開示される。開示される光学投影システムは、第１の走査ミラー上に光を放出するコリメートされた光源と、第１の走査ミラーから反射されたコリメートされた光を受信し、出力されるコリメートされた光を出力平面（例えば、頭部搭載ディスプレイシステムの接眼レンズであり得る）にさらに反射させ得る、第２の走査ミラーに向かってリレーされるコリメートされた光を指向させるための光学リレーシステムとを組み込むことができる。

開示される光学投影システムは、２次元光学走査および画像投影のための利点を提供する特徴を呈する。例えば、光学投影システムは、その中で入射するコリメートされた光が、複数回、反射され、随意に、出力されるコリメートされた光を発生させるために、集束および脱集束される、折畳された光学リレー等を利用することによって、サイズをコンパクトにまたは限定されることができる。さらに、光学リレーシステムは、第１の軸を中心とした、第１の走査ミラーの傾斜によって支持される方向の範囲等に沿って、異なる方向に沿って伝搬する、入射光に適応し、第１の軸を中心として、第１の走査の配向における変化に起因する、伝搬方向の変動にもかかわらず、出力光がコリメートされたままであり、第２の走査ミラーによって受信されることを可能にすることができる。

図１は、例示的光学投影システム１００の概略図を提供する。光学投影システム１００は、第１の反射体１１０を含む、第１の走査マイクロミラーデバイス１０５と、光学リレー１１５と、第２の反射体１２５を含む、第２の走査マイクロミラーデバイス１２０とを備える。画像投影システム１００はまた、光１３５を光源１３０から第１の反射体１１０に指向させるために、第１の反射体１１０と光学連通して配列される光源１３０を含み、そこで、光を第２の反射体１２５に指向させる光学リレー１２０に向かって、反射され、そこから投影のために出力される。第１の走査マイクロミラーデバイス１０５および第２の走査マイクロミラーデバイス１２０の運動は、頭部搭載ディスプレイデバイスの接眼レンズであり得る、またはそのような接眼レンズと光学連通する、出力反射光１３５を投影平面１４０に指向させるような方法で駆動されることができる。第１の走査マイクロミラーデバイス１０５および第２の走査マイクロミラーデバイス１２０の発振運動を用いて、光源１３０によって出力される光１３５の色、強度、およびタイミングを制御することによって、出力光１４５は、投影平面１４０において画像を発生させることができる。繰り返される走査を用いることで、画像および／またはビデオのシーケンスは、投影されてもよい。

いくつかの実施例では、第１の走査マイクロミラーデバイス１０５は、出力光１４５が、一連の水平（左から右および右から左）通過を形成し得るように、第１の軸を中心として発振し得る一方、第２の走査マイクロミラーデバイス１２０は、出力反射光１４５もまた、投影平面１４０を横断して上から下および／または下から上に垂直に発振し得るように、第２の軸を中心として発振し得る。水平方向に沿った発振周波数は、例えば、１ｋＨｚ～１０ＭＨｚ等の範囲では、非常に高速であることができる。いくつかの投影システムは、１つの垂直方向（例えば、上から下）における規則的間隔の水平通過を作成するために有用であり得る、鋸歯状または三角形形状である、垂直方向に沿った発振パターンを使用し得るが、シヌソイド発振パターンもまた、使用され得る。垂直方向に沿った発振周波数は、例えば、１５Ｈｚ～２ｋＨｚ等の範囲内でよりゆっくりであることができる。上から下に繰り返される投影のみが、所望される場合、第２の走査マイクロミラーデバイス１２０が、上向き方向に発振する間、光が光源１３０によって発生されない、ブランキング周期が、使用され得る。しかしながら、ある場合には、上から下および下から上の投影の両方が、使用されることができる。ブランキング周期はまた、投影平面１４０の側縁における投影を回避するために、水平寸法の極限上で使用されることができる。

水平（または左から右および右から左）方向および垂直（または下から上および上から下）の言及は、単に、図１に示される投影平面１４０の配向を参照した、標識の一実施例であることを理解されたい。水平および垂直方向標識が切り替えられる、または他の標識が使用される、他の構成も、本開示の範囲内であることが想定される。ある場合には、第１の走査マイクロミラーデバイス１０５および第２の走査マイクロミラーデバイスの発振周波数は、反対であり得、例えば、第１の走査マイクロミラーデバイス１０５の発振周波数は、１５Ｈｚ～２ｋＨｚ等の範囲内でより低速であり得る一方、第２の走査マイクロミラーデバイス１２０の発振周波数は、例えば、１ｋＨｚ～１０ＭＨｚ等の範囲内でより高速であり得る。

光学投影システム１００は、例えば、投影平面において静止画像またはビデオ画像を投影するために使用され得る、光学プロジェクタのコンポーネントであり得る。ある場合には、光学投影システム１００は、頭部搭載ディスプレイデバイスのコンポーネントであり得、および／または頭部搭載ディスプレイデバイスの接眼レンズ等の接眼レンズの中に投影された光を結合するために使用され得る。投影平面１４０は、いくつかの実施例では、接眼レンズまたはユーザの網膜に対応し得る。光学投影システム１００は、随意に、図１に図示されないが、ミラー、レンズ、コリメータ、フィルタ、格子、または同等物等の他の光学系を含み、例えば、光源１３０と投影平面１４０との間の光学経路内に位置付けられることができる。光源１３０は、単色または多色光源であり得、例えば、例えば、最大１００ＭＨｚ等の高レートで、切替可能または変調可能に出力され得る、発光ダイオードまたはレーザソースを含み得る。随意に、光源１３０は、異なる色（例えば、赤色、緑色、青色）を出力するレーザダイオード等の複数の個々に変調可能光源を備える、または対応することができる。

図２は、例示的光学投影システム２００のさらなる詳細の概略図を提供する。光学投影システム２００は、独立して、加工および組み立てられ得る、種々の個々のコンポーネントを備え得る。図示されるように、光学投影システム２００は、第１の微小電気機械システムミラー２０５と、第１のミラー２１０、第２のミラー２１５、第３のミラー２２０を備える、光学リレーシステムと、第２の微小電気機械システムミラー２２５と、コリメートされた光源２３０とを備える。シャーシ２３５が、相互に対して適切な位置にコンポーネントを位置付けるために使用されてもよい。光学リレーシステムは、源２３０から出力され、第１の微小電気機械システムミラー２１０から反射されたコリメートされた光を受信し、コリメートされた光を第２の微小電気機械システムミラー２２５にリレーするように位置付けられる。

図示される構成では、第１のミラー２１０は、平面ミラーを備え、第２のミラー２１５は、凹面円筒形ミラーを備え、第３のミラー２２０は、凸面円筒形ミラーを備える。随意に、第２のミラー２１５は、凸面円筒形ミラーを備え、第３のミラー２２０は、凹面円筒形ミラーを備える。第２のミラーが、凹面領域、平面領域、および／または凸面領域を有するような、または第３のミラーが、凹面領域、平面領域、および／または凸面領域を有するような、他のミラー構成がまた、採用されてもよい。いくつかの構成では、平面ミラー、円筒形ミラー、球状ミラー、トロイダル形ミラー、および／または非球状ミラーが、光学リレーシステムにおいて使用されてもよい。

第１の微小電気機械システムミラー２０５は、第１の走査軸を中心として、第１の範囲の伝搬方向に沿って、コリメートされた光が源２３０から反射されることを可能にする、第１の走査軸を有することができる。第２のミラー２１５および第３のミラー２２０のための凹面および凸面円筒形ミラーの使用は、第２の微小電気機械システムミラー２２５に向かって指向される、第３のミラー２２０から出る光がコリメートされるような方法で、例えば、第２のミラー２１５と第３のミラー２２０によって、かつその間に第１のミラー２１０によって反射されたコリメートされた光が、反射および集束されることを可能にすることができる。いくつかの実施例では、第１の微小電気機械システムミラー２０５から反射された光は、２、３、４、５、６、またはそれを上回る回数の反射等、第２の微小電気機械システムミラー２２５に到達する前に、光学リレーにおいて１回または複数回の反射を受けることができる。いくつかの実施例では、光は、第２の微小電気機械システムミラー２２５に到達する前に、複数回、第２のミラー２１５と第３のミラー２１５との間で反射されることができる。示されるように、光は、第２の微小電気機械システムミラー２２５に到達する前に、複数回、第２のミラー２１５と第３のミラー２１５との間で５回反射される。

第２の微小電気機械システムミラー２２５は、接眼レンズ２４０に向かって出力光を指向し得る、第１の走査軸と垂直に配向されるような、第２の走査軸を有することができる。一実施例では、第１の走査軸は、第１の微小電気機械システムミラー２０５からの光の反射が、図２に示される例証の画像の平面外の方向に変動し得るように、図２に示される例証の平面内で配列され得る一方、第２の走査軸は、第２の微小電気機械システムミラー２２５からの光の反射が、図２に示される例証の画像の平面内の方向に変動し得るように、図２に示される例証の平面と垂直に配列され得る。

図３は、図２に描写される光学投影システム２００と同一または異なり得る、別の例示的光学投影システム３００の分解透視概略図を提供する。光学投影システム３００は、第１の微小電気機械システムミラー３０５と、第１のミラー３１０、第２のミラー３１５、および第３のミラー３２０を備える、光学リレーシステムと、第２の微小電気機械システムミラー３２５と、シャーシ３３５とを備える。コリメートされた光源が、光学投影システム３００に含まれ得るが、他の詳細を曖昧にしないように、図３に図示されない。

図示される構成では、第１のミラー３１０は、平面ミラーを備え、第２のミラー３１５は、凹面円筒形ミラーを備え、第３のミラー３２０は、凸面円筒形ミラーを備える。第１のミラー３１０、第２のミラー３１５、第３のミラー３２０、および第２の微小電気機械システムミラー３２５はそれぞれ、可撤性または固定結合構成等を用いて、シャーシ３３５に結合されてもよい。シャーシ３３５は、随意に、基部３４０に結合されてもよい。第１の微小電気機械システムミラー３０５は、随意に、基部３４０またはシャーシ３３５に結合されてもよい。

図４Ａは、別の実施例光学投影システム４００の分解透視概略図を提供し、図４Ｂは、光学投影システム４００の組み立てられた透視概略図を提供する。光学投影システム４００は、図２に描写される光学投影システム２００および／または図３に描写される光学投影システム３００と同一または異なってもよい。光学投影システム４００は、第１の微小電気機械システムミラー４０５と、第２の微小電気機械システムミラー４２５と、コリメートされた光源４３０と、シャーシ４３５とを備える。光学リレーが、光学投影システム４００に含まれ得るが、他の詳細を曖昧にしないように、図４Ａまたは図４Ｂに図示されない。

図示される構成では、第１の微小電気機械システムミラー４０５と、第２の微小電気機械システムミラー４２５と、コリメートされた光源４３０とは全て、コンポーネントの間に好適な光学整合を提供するような構成で、シャーシ４３５に結合する。光学リレーのコンポーネントは、図４Ａまたは図４Ｂに示される斜視図から不可視の位置に、シャーシ４３５の内部に位置付けられてもよい。

上記に述べられたように、種々のミラー構成が、光学リレーシステムにおいて使用されてもよい。例えば、光学リレーシステムは、１つまたはそれを上回る平面ミラー、凸面ミラー、または凹面ミラーを備えてもよい。光学リレーシステムのミラーは、円筒形ミラー、球状ミラー、トロイダル形ミラー、または非球状ミラーであってもよい。光学リレーシステムにおけるそのようなミラーの使用は、光学リレーシステムが、コンパクトな構成で、第１の走査ミラー（例えば、微小電気機械システムミラー）から反射されるような、入射光の入力角度の拡散を可能にし、１つまたは複数の反射および／または集束を介して、入射光を望ましくない光学効果を導入せずに、第２の走査ミラーにリレーすることを可能にし得る。光学リレーへの入射光は、第１の走査ミラーの傾斜角に応じて、種々の入力角度を呈し得、したがって、光学リレーシステムは、光学リレーを通して通過するにつれて、光の拡散に適応するために十分大きい、またはそのような光学構成を呈するが、依然として、光を第２の走査ミラーに指向しなければならない。

種々の異なる光学リレーシステム構成が、そのような構成を達成するために有用であり得る。例えば、ある場合には、光学リレーシステムは、１つまたはそれを上回る円筒形ミラーを有する、無限焦点の２回通過リレーを備える。ある場合には、円筒形ミラーのうちの１つまたはそれを上回るものは、相互から異なる曲率半径を有する、１つまたはそれを上回るコンポーネント等を用いて、***されてもよい。光学リレーシステムにおけるミラーは、同心または非同心であってもよい。

本明細書に説明される光学投影システムを用いることで有用になる光学リレーは、空間内の偏移される位置にオブジェクトの画像を発生させるものを含む。オフナーリレータイプ構成は、参照することによって本明細書に組み込まれる、米国特許第３，７４８，０１５号に説明されるように、使用されてもよい。図５は、示される構成では同心である、第１のミラー５０５および第２のミラー５１０を含む、２つのミラー光学リレー５００の例示的構成を描写し、その焦点が整合されることを意味し、断面図を提供する。コリメートされた光５１５は、光学リレー５００への入力として、受け取られる。第１のミラー５０５は、第２のミラー５１０に向かって光５１５を反射および集束され、これは、光５１５を第１のミラー５０５に向かって脱集束され、これは、次いで、もう一度、コリメートされた光５１５を出力する。本構成では、３回の反射、すなわち、第１のミラー５０５における２回の反射、第２のミラー５１０における１回の反射は、空間内でコリメートされた光を偏移および再指向させる。本場合は、例えば、「単回通過」構成と称され得、円筒形ミラーを採用し得る。円筒形ミラーの場合では、入力光５１５は、例証の平面内にある走査マイクロミラーの走査軸に基づいて、例証の平面外の方向に入力角度の分布を有してもよい。ある場合には、付加的光学コンポーネントは、付加的ミラー、およびレンズ、フィルタ、または同等物等の図５に示されるもの以外の光学リレー５００に含まれてもよい。

図６は、示される構成では同心である、第１のミラー６０５および第２のミラー６１０を含む、２つのミラー光学リレー６００の例示的構成を描写し、その焦点が整合されることを意味し、若干斜視からの図を提供する。コリメートされた光６１５は、光学リレー６００への入力として受け取られる。本構成では、５回の反射、すなわち、第１のミラー６０５における３回、第２のミラー６１０における２回は、空間内でコリメートされた光を偏移、集束、脱集束、および再指向させる。本場合は、「２回通過」構成と称され得、再び、例えば、円筒形ミラーを採用し得る。

図５－６に示される構成では、コリメートされた光は、ミラーの焦点を通して通過する軸と平行である。他の場合は、コリメートされた光が、ミラーの焦点を通して通過する軸と平行ではない構成で配列されるような、傾斜された配列を使用してもよい。

図７は、入力光７１５が単回通過構成に関する入力角度の拡散に基づいてとり得る、異なる経路を示すために、円筒形ミラーを使用して図５に示される、光学リレー５００に類似する、２つのミラー光学リレー７００の例示的３次元レンダリングを描写する。光学リレー７００は、示される構成では同心である、第１のミラー７０５および第２のミラー７１０を含み、その焦点が整合されることを意味する。図７は、光７１５が、第２のミラー７１５において線焦点になり得る、方法を図示する。図７に示される場合では、入力光７１５は、第１のミラー７０５に向かって直接水平に伝搬しない、傾斜構成を有するが、入力光７１５を提供する走査ミラーの走査軸における傾斜に起因し得る、水平から約１５度の角度で伝搬する。そのような構成は、有利なこととして、出射瞳の重複を確実にし得る。

図８は、入力光８１５が２回通過構成に関する入力角度の拡散に基づいてとり得る、異なる経路を示すために、円筒形ミラーを使用して、図６に示される光学リレー８００に類似する、２つのミラー光学リレー８００の例示的３次元レンダリングを描写する。光学リレー８００は、示される構成では同心である、第１のミラー８０５および第２のミラー８１０を含む。図８に示される場合では、入力光８１５は、第１のミラー８０５に向かって直接水平に伝搬しない、傾斜構成を有するが、入力光８１５を提供する走査ミラーの走査軸における傾斜に起因し得る、水平から約１５度の角度で伝搬し得る。そのような構成は、有利なこととして、出射瞳の重複を確実にし得る。有利なこととして、図５－８に示されるもののような円筒形ミラーシステムは、走査角度の拡散の平面内のビームを再結像するために有用である一方、図７および図８において明白な線焦点によって示されるように、ビームを垂直方向に影響を及ぼさないままにさせる。

図６に示される２回通過構成では、光６１５は、第１のミラー６０５の中心に集束する。これは、第１のミラー６０５を複数のコンポーネントの中に***させ、光が集束する角度を調節することによって、光の角度を制御するための好機を提供することができる。実施例として、図９Ａおよび図９Ｂは、第１のミラーが、複数のコンポーネント９０５、９０６、および９０７の中に***する構成を伴う、光学リレー９００を描写する。図９Ａは、光学リレー９００の若干斜視からの図を示し、第１の走査ミラーデバイスの走査軸が、例証の平面内に配向され、図９Ｂは、図９Ａに示される図に約９０度で上面図を示す。コリメートされた光９１５は、最初に、第１のミラーコンポーネント９０５と相互作用し、そこで、第２のミラー９１０に反射され、これは、ひいては、光９１５を第１のミラーコンポーネント９０６に反射させる。そこから、光９１５は、第２のミラー９１０に反射され、これは、ひいては、光９１５を第１のミラーコンポーネント９０７に反射させる。第１のミラーコンポーネント９０５、９０６、および９０７のサイズは、重複出力を提供するように、光９１５のための全ての入力角度を含有するために十分である必要がある。本構成の利点は、コンポーネント９０５と９０６との間に第１のミラーコンポーネント９０６を挿入することによって、光９１５の異なる入力ビームの角度が、それらが重複するように容易に変化され得る一方、第２のミラー９１０および第１のミラーコンポーネント９０５および９０６が、良好なコリメーションを維持するために使用されることができることである。有利なこととして、光学リレー９００は、色収差を限定または最小限にし得る。第１のミラーコンポーネント９０６が、焦点で光９１５と相互作用するため、第１のミラーコンポーネント９０６は、性能の損失を伴わずに、平面ミラー、非球状ミラー、または円筒形ミラーであることができる。

図５－９Ｂに示される構成では、コリメートされた光は、殆どまたは全く角倍率（例えば、約１．０の角倍率）を呈し得ない。ある場合には、第１のミラーは、例えば、角倍率を可能にし得る、非対称位置を伴う２つの別個のミラーに完全に***され得る。図１０Ａは、第１のミラーが、別個のコンポーネントに***される、光学リレー１０００を示す。コリメートされた光１０１５は、最初に、ある傾斜角度で接近する、第１のミラー１００５と相互作用する。第１のミラー１００５は、光を第２のミラー１０１０に指向し、これはさらに、光を第３のミラー１００６に指向させる。図１０Ｂは、光学リレー１０１０の３次元レンダリングを示す。第１のミラー１００５と、第２のミラー１０１０と、第３のミラー１００６とに関する異なる曲率半径を使用することによって、角倍率は、１を上回るまたはそれ未満であり得る。

円筒形ミラーが、上記に説明されるように使用され得るが、トロイダル形構成を伴うミラーは、非球状コンポーネントを伴うトロイダル形ミラー等を使用し得る。そのようなミラーは、円筒形対称性を伴う１つの軸と、性質上、トロイダル形／非球状である１つの軸とを有し得る。そのようなミラーは、円筒形ミラーの場合に提示され得る、トロイダル軸に沿って、付加的集束を実施してもよい。図１１Ａおよび図１１Ｂは、図１１Ａが、トロイダル軸に沿った図を示すような、例示的光学リレー１１００を示し、図１１Ｂが、単回通過構成を示す、図１１Ａ（円筒形対称性の軸に沿った）に示されるものに対して、約９０度における図を示す。第１のミラー１１０５が、光１１１５を、示される構成では、第２のミラー１１１０上に集束し、これは、第２のミラー１１１０が、単に、説明されるようなトロイダル形／円筒形構成を有するだけではなく、そのようなミラーが、逆曲率も有することさえも可能にすることができる。

図１２Ａおよび図１２Ｂは、２回通過構成を伴い、図１１Ａおよび図１１Ｂに示される光学リレー１１００に類似する、非球状コンポーネントを伴うトロイダル形ミラーを採用する、例示的光学リレー１２００を示す。図１２Ａは、トロイダル軸に沿った若干斜視である図を示し、図１２Ｂは、円筒形対称性の軸に沿って、図１２Ａに示されるものに対して約９０度における図を示す。光学リレー１２００は、第１のミラー１２０５と、第２のミラー１２１０とを含み、これは、所望の場合、２つの別個のコンポーネント１２１０および１２１１に***されてもよい。コリメートされた光１２１５は、それが出力のために反射される、第１のミラー１２０５から第２のミラーコンポーネント１２１０に、そして、第１のミラー１２０５に戻り、第２のミラーコンポーネント１２１１に、そして、第１のミラー１２０５に戻るように、反射する。

図１３は、２回通過構成を伴う、非球状コンポーネントを伴い、トロイダル形ミラーを採用する、光学リレー１２００に類似する、光学リレー１３００の例示的３次元レンダリングを描写する。光学リレー１３００は、第１のミラー１３０５と、第２のミラー１３１０とを含み、コリメートされた光１３１５が、種々の入力角度をとり得る経路を示す。図１３に示される構成において、第２のミラー１３１０は、第１のミラー１３０５のトロイダル軸に対向して配列されるトロイダル軸を有する一方、第１のミラー１３０５および第２のミラー１３１０の円筒形軸は、同心である。

図１４は、画像を投影するための例示的方法１４００の概要を提供する。画像は、例えば、図１に関して上記で説明されるように、ラスタ走査画像を備えてもよい。画像は、ある場合には、複数の画像が、シーケンスで、１回またはそれを上回って方法１４００を繰り返すことによって、シーケンスで表示され得る、ビデオ画像内にフレームを備え得る。画像を発生させるために、光源が、ラスタ走査画像を作り出すピクセルのシーケンスを表示するために、２つの走査ミラーにおける傾斜角の変調を用いて、時間内に変調されてもよい。

ブロック１４０５では、コリメートされた光が、発生される。コリメートされた光は、例えば、レーザまたは発光ダイオードからの光を備えてもよい。ある場合には、複数の光源は、異なる色を放出する光源等のコリメートされた光を発生させるために使用されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、緑色光源と、青色光源と、赤色光源とが、各色の強度の変調を混合することによって、任意の具体的色の投影を可能にするために、使用および組み合わせられてもよい。

ブロック１４１０では、コリメートされた光は、第１の走査ミラーに指向される。ある場合には、コリメートされた光は、光源から第１の走査ミラー上に直接放出される。しかしながら、他の場合では、レンズ、ミラー、導波管、または同等物等の１つまたはそれを上回る介在光学要素が、使用されてもよい。ある場合には、複数の光源は、組み合わせ要素を使用して、混合されてもよい。第１の走査ミラーは、コリメートされた光が第１の走査軸を中心として、第１の範囲の伝搬方向に沿って反射することを可能にするために、第１の走査軸が、第１の走査ミラーを第１の範囲の角度に沿って傾斜させることを可能にしてもよい。

ブロック１４１５では、第１の走査ミラーからコリメートされた光は、第１の走査ミラーから光学リレーシステムに指向される。光学リレーシステムは、コリメートされた光を第１の走査ミラーから第１の範囲の伝搬方向に沿って受信するように、構成、定寸、および／または配列されてもよい。光学リレーシステムは、コリメートされた光を第１の走査ミラーから第２の走査ミラーにリレーするように、相互に対して配列される、複数の平面ミラー、凹面ミラー、および／または凸面ミラーを備えてもよい。

ブロック１４２０では、光学リレーシステムからコリメートされた光は、第２の走査ミラーに指向される。第２の走査ミラーは、第１の走査軸と垂直に配列されるような、第２の走査軸を有してもよい。第２の走査ミラーは、第１の走査軸を中心として、第２の範囲の伝搬方向に沿って、コリメートされた光を反射させることを可能にするように、第２の範囲の角度に沿って傾斜されてもよい。垂直に配列される走査軸を使用することによって、ラスタ画像が、第１の走査ミラーおよび第２の走査ミラーを適切に走査することによって、投影されてもよい。

ブロック１４２５では、第２の走査ミラーからコリメートされた光は、例えば、投影のために、頭部搭載ディスプレイデバイスの接眼レンズまたは頭部搭載ディスプレイデバイスの接眼レンズに対する入力開口または構造に指向される。

コリメートされた光の変調と、第１の走査ミラーおよび第２の走査ミラーの走査にわたる制御等の方法１４００の側面が、コンピューティングデバイスによって制御されてもよい。ある場合には、コンピューティングデバイスが、画像を投影するための光学投影システムの側面またはコンポーネントを制御するために、さらに下記に詳細に説明されるように、プロセッサ実行可能命令を実施してもよい。
コンピューティングデバイスコンポーネント

コンピューティングデバイスが、画像投影システム、頭部搭載ディスプレイシステム、および２次元走査システム等の前述で説明されたシステムの一部として、組み込まれてもよい。コンピューティングデバイスは、前述で説明された方法およびシステムの側面を実施するために有用であり得る。例えば、コンピューティングデバイスは、光ビームの変調を制御するために有用であり得る。コンピューティングデバイスはまた、走査ミラーの配向および／または発振を制御するために有用であり得る。コンピューティングデバイスはまた、電圧または電流の印加を制御するために有用であり得る。例示的コンピューティングデバイスが、バスを介して電気的に結合され得る（または別様に通信し得る）、ハードウェア要素を備える。ハードウェア要素は、限定ではないが、１つまたはそれを上回る汎用プロセッサおよび／または１つまたはそれを上回る専用プロセッサ（デジタル信号処理チップ、グラフィックス高速化プロセッサ、ビデオデコーダ、および／または同等物等）を含む、１つまたはそれを上回るプロセッサと、限定ではないが、マウス、タッチスクリーン、キーボード、遠隔制御装置、音声入力、および／または同等物を含み得る、１つまたはそれを上回る入力デバイスと、限定ではないが、ディスプレイデバイス、プリンタ、スピーカ、サーボ、線形アクチュエータ、回転アクチュエータ等を含み得る、１つまたはそれを上回る出力デバイスとを含んでもよい。

コンピューティングデバイスはさらに、限定ではないが、ローカルおよび／またはネットワークアクセス可能記憶装置を備え得る、および／または、限定ではないが、プログラム可能、フラッシュ更新可能、および／または同等物であり得る、ディスクドライブ、ドライブアレイ、光学記憶デバイス、ソリッドステート記憶デバイス、例えば半導体ドライブ（「ＳＳＤ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、および／または読取専用メモリ（「ＲＯＭ」）等を含み得る、１つまたはそれを上回る非一過性記憶デバイスを含み得る（および／またはそれと通信する）。そのような記憶デバイスは、限定ではないが、種々のファイルシステム、データベース構造、および／または同等物を含む、任意の適切なデータ記憶を実装するように構成されてもよい。

コンピューティングデバイスはまた、限定ではないが、モデム、ネットワークカード（無線または有線）、赤外線通信デバイス、無線通信デバイス、無線通信デバイス、および／またはチップセット（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）低エネルギーまたはＢＬＥデバイス、８０２．１１デバイス、８０２．１５．４デバイス、ＷｉＦｉデバイス、ＷｉＭａｘデバイス、セルラー通信デバイス等）、Ｇ．ｈｎデバイス、および／または同等物を含み得る、通信サブシステムを含んでもよい。通信サブシステムは、ネットワーク、他のコンピュータシステム、および／または本明細書に説明される任意の他のデバイスとデータを交換されることを可能にしてもよい。多くの実施形態では、コンピューティングデバイスは、さらに、上記に説明されるようなＲＡＭまたはＲＯＭデバイスを含み得る、作業メモリを備えるであろう。

コンピューティングデバイスはまた、種々の実施形態によって提供されるコンピュータプログラムを備え得る、および／または本明細書に説明されるような他の実施形態によって提供される方法を実装する、および／またはシステムを構成するように設計され得る、１つまたはそれを上回るアプリケーションプログラム等のオペレーティングシステム、デバイスドライバ、実行可能ライブラリ、および／または他のコードを含む、作業メモリ内に現在位置するものとして示される、ソフトウェア要素を含み得る。単に、一例として、上記に議論される方法に対して説明される１つまたはそれを上回るプロシージャは、コンピュータ（および／またはコンピュータ内のプロセッサ）によって実行可能なコードおよび／または命令として実装され得、ある側面では、次いで、そのようなコードおよび／または命令は、説明される方法に従った１つまたはそれを上回る動作を実施するようにコンピュータ（または他のデバイス）または説明されるデバイスおよびシステムの動作のために、構成および／または適合するように使用され得る。

これらの命令および／またはコードのセットが、上記に説明される非一過性記憶装置デバイス等の非一過性コンピュータ可読記憶媒体上に記憶されてもよい。ある場合には、記憶媒体は、上記に説明されるコンピューティングデバイス等のコンピュータシステム内に組み込まれ得る。他の実施形態では、記憶媒体は、記憶媒体が、その上に記憶される命令／コードを用いて、コンピュータをプログラム、構成、および／また適合するように使用され得るように、コンピュータシステムと別個である（例えば、コンパクトディスク等の可撤性媒体、またはクラウドまたはネットワークベースの記憶装置システム）、および／またはインストールパッケージ内に提供され得る。これらの命令は、コンピューティングデバイスまたはそのコンポーネントによって実行可能である、実行可能コードの形態をとり得、および／またはコンピューティングデバイスのコンパイルおよび／またはインストールに応じて（例えば、種々の概して利用可能なコンパイラ、インストールプログラム、圧縮／解凍ユーティリティ等のいずれかを使用して）、ソースおよび／またはインストール可能コードの形態をとり得、次いで、実行可能コードの形態をとる。

実質的変形例が、具体的要件に従って作製されてもよいことが、当業者に明白となるであろう。例えば、カスタマイズされたハードウェアもまた、使用され得る、および／または特定の要素が、ハードウェア、ソフトウェア（アプレット等のポータブルソフトウェアを含む）、または両方内に実装され得る。さらに、ネットワーク入／出力デバイス等の他のコンピューティングデバイスへの接続も、採用されてもよい。

上記に記述されるように、一側面では、いくつかの実施形態は、種々の実施形態による方法を実施するために、コンピューティングデバイスを採用してもよい。一式の実施形態によると、そのような方法のプロシージャのうちのいくつかまたは全ては、作業メモリ内に含有される１つまたはそれを上回る命令の１つまたはそれを上回るシーケンス（アプリケーションプログラム等のオペレーティングシステムおよび／または他のコードに組み込まれ得る）を実行するプロセッサに応答して、コンピューティングデバイスによって実施される。そのような命令は、１つまたはそれを上回る非一過性記憶装置デバイス等の別のコンピュータ可読媒体から作業メモリの中に読み取られてもよい。単に、一例として、作業メモリ内に含有される命令のシーケンスの実行は、プロセッサに、本明細書に説明される方法の１つまたはそれを上回るプロシージャを実施させ得る。

用語「機械可読媒体」、「コンピュータ可読記憶媒体」、および「コンピュータ可読媒体」は、本明細書で使用されるように、機械を具体的方式で動作させるデータを提供することに関わる、任意の媒体を指す。これらの媒体は、非一過性であってもよい。コンピューティングデバイスを使用して実装される、ある実施形態では、種々のコンピュータ可読媒体は、実行のための命令／コードをプロセッサに提供することに関与し得る、および／またはそのような命令／コードを記憶および／または搬送するために使用され得る。多くの実装では、コンピュータ可読媒体が、物理的および／または有形記憶媒体である。そのような媒体は、不揮発性媒体または揮発性媒体の形態をとってもよい。不揮発性媒体は、例えば、非一過性記憶装置デバイス等の光学および／または磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、限定ではないが、作業メモリ等の動的メモリを含む。

一般的形態の物理的および／または有形コンピュータ可読媒体は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、可撓性ディスク、ハードディスク、磁気テープ、または任意の他の磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、任意の他の光学媒体、マークのパターンを伴う任意の他の物理的媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ－ＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、またはコンピュータが命令および／またはコードを読み取り得る任意の他の媒体を含む。ネットワークベースおよびクラウドベースの記憶装置システムはまた、コンピュータ可読媒体の有用な形態であり得る。

種々の形態のコンピュータ可読媒体が、実行のための１つまたはそれを上回る命令の１つまたはそれを上回るシーケンスをプロセッサに搬送することに関与し得る。単に、一例として、命令は、最初に、遠隔コンピュータの磁気ディスクおよび／または光学ディスク上で搬送されてもよい。遠隔コンピュータが、命令をその動的メモリの中にロードし、コンピューティングデバイスによって受信および／または実行されるように、伝送媒体を経由して命令を信号として送信し得る。

通信サブシステム（および／またはそのコンポーネント）は、概して、信号を受信し、バスが、次いで、信号（および／または信号によって搬送されるデータ、命令等）を作業メモリに搬送し得、そこから、プロセッサが、命令を読み出し、実行する。作業メモリによって受信される命令は、随意に、プロセッサによる実行の前または後のいずれかで、非一過性記憶デバイス上に記憶されてもよい。

さらに、コンピューティングデバイスのコンポーネントが、分散され得ることが理解されるべきである。例えば、いくつかの処理が、第１のプロセッサを使用して、１つの場所で実施され得る一方、他の処理は、第１のプロセッサから遠隔の別のプロセッサによって実施され得る。随意に、本明細書に説明されるシステムは、命令を交換し得るか、またはコマンドを発行し得るか、またはデータを相互に提供し得る、複数の独立プロセッサを含み得る。コンピューティングデバイスの他のコンポーネントも同様に、分散されてもよい。したがって、コンピューティングデバイスが、複数の場所で処理を実施する、分散されたコンピューティングシステムとして解釈されてもよい。いくつかのインスタンスでは、コンピューティングデバイスが、コンテキストに応じて、明確に異なるラップトップ、デスクトップコンピュータ、または同等物等の単一コンピューティングデバイスとして解釈されてもよい。

本発明の好ましい実施形態が、図示および説明されているが、本発明は、これらの実施形態のみに限定されないことが、明白であろう。多数の修正、変更、変動、代用、および均等物は、請求項で説明されるように、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、それらの当業者に明白となるであろう。

Claims (20)

1. 光学投影システムであって、
   コリメートされた光源と、
   前記源からコリメートされた光を受信するように位置付けられる第１の微小電気機械システムミラーであって、前記第１の微小電気機械システムミラーは、第１の走査軸を有し、前記第１の微小電気機械システムミラーは、前記第１の走査軸を中心として、第１の範囲の伝搬方向に沿って、コリメートされた光を前記源から反射させるように構成される、第１の微小電気機械システムミラーと、
   光学リレーシステムであって、前記光学リレーシステムは、前記第１の走査軸を中心として、前記第１の範囲の伝搬方向に沿って、コリメートされた光を前記第１の微小電気機械システムミラーから受信し、反射されたコリメートされた光を指向させるように位置付けられる、光学リレーシステムと、
   コリメートされた光を前記光学リレーシステムから受信するように位置付けられる第２の微小電気機械システムミラーであって、前記第２の微小電気機械システムミラーは、前記第１の走査軸と垂直に配向される第２の走査軸を有し、前記第２の微小電気機械システムミラーは、前記第２の走査軸を中心として、第２の範囲の伝搬方向において、コリメートされた光を前記光学リレーシステムから反射させるように構成される、第２の微小電気機械システムミラーと
   を備える、光学投影システム。
2. 前記第２の微小電気機械システムミラーから反射された光を受信するように位置付けられる接眼レンズをさらに備える、請求項１に記載の光学投影システム。
3. 前記光学リレーシステムは、１つまたはそれを上回る平面ミラー、１つまたはそれを上回る凸面ミラー、または１つまたはそれを上回る凹面ミラーを備える、請求項１に記載の光学投影システム。
4. 前記光学リレーシステムは、１つまたはそれを上回る円筒形ミラー、１つまたはそれを上回る球状ミラー、１つまたはそれを上回るトロイダル形ミラー、または１つまたはそれを上回る非球状ミラーを備える、請求項１に記載の光学投影システム。
5. 前記光学リレーシステムは、１つまたはそれを上回る円筒形ミラーを有する単回通過リレーまたは２回通過リレーを備える、請求項１に記載の光学投影システム。
6. 前記光学リレーシステムは、第１のコンポーネントと、第２のコンポーネントと、第３のコンポーネントとを備える分割円筒形要素を有する単回通過リレーまたは２回通過リレーを備え、前記第３のコンポーネントは、前記第１のコンポーネントおよび前記第２のコンポーネントと異なる曲率半径を有する、請求項１に記載の光学投影システム。
7. 前記光学リレーシステムは、円筒形ミラーおよびトロイダル形ミラーまたは非球面ミラーを有する単回通過リレーまたは２回通過リレーを備える、請求項１に記載の光学投影システム。
8. 前記光学リレーシステムは、傾斜構成を伴う単回通過リレーまたは２回通過リレーを備える、請求項１に記載の光学投影システム。
9. 前記光学リレーシステムは、角倍率を呈する単回通過リレーまたは２回通過リレーを備える、請求項１に記載の光学投影システム。
10. 前記第１の微小電気機械システムミラーから反射されたコリメートされた光は、前記第２の微小電気機械システムミラーに到達することに先立って、前記光学リレーシステムにおいて少なくとも３回の反射を受ける、請求項１に記載の光学投影システム。
11. 前記第１の微小電気機械システムミラーから反射されたコリメートされた光は、前記第２の微小電気機械システムミラーに到達することに先立って、前記光学リレーシステムにおいて少なくとも５回の反射を受ける、請求項１に記載の光学投影システム。
12. 画像を投影するための方法であって、前記方法は、
    コリメートされた光を生成することと、
    前記コリメートされた光を第１の走査ミラーに指向させることであって、前記第１の走査ミラーは、第１の走査軸を有し、前記第１の走査軸を中心として、第１の範囲の伝搬方向に沿って、コリメートされた光を反射させるように構成される、ことと、
    前記第１の走査ミラーからコリメートされた光を光学リレーシステムに指向させることであって、前記光学リレーシステムは、前記第１の範囲の伝搬方向に沿って、コリメートされた光を受信し、コリメートされた光を反射させるように構成される、ことと、
    前記光学リレーシステムからコリメートされた光を第２の走査ミラーに指向させることであって、前記第２の走査ミラーは、第２の走査軸を有し、前記第２の走査軸を中心として、第２の範囲の伝搬方向に沿ってコリメートされた光を反射させるように構成される、ことと
    を含む、方法。
13. コリメートされた光を前記第２の走査ミラーから接眼レンズに指向させることをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記光学リレーシステムは、１つまたはそれを上回る平面ミラー、１つまたはそれを上回る凸面ミラー、または１つまたはそれを上回る凹面ミラー、１つまたはそれを上回る円筒形ミラー、１つまたはそれを上回る球状ミラー、１つまたはそれを上回るトロイダル形ミラー、または１つまたはそれを上回る非球状ミラーを含む、請求項１２に記載の方法。
15. 前記光学リレーシステムは、１つまたはそれを上回る円筒形ミラーを有する単回通過リレーまたは２回通過リレーを含む、請求項１２に記載の方法。
16. 前記光学リレーシステムは、第１のコンポーネントと、第２のコンポーネントと、第３のコンポーネントとを備える分割円筒形要素を有する、単回通過リレーまたは２回通過リレーを備え、前記第３のコンポーネントは、前記第１のコンポーネントおよび前記第２のコンポーネントと異なる曲率半径を有する、請求項１２に記載の方法。
17. 前記光学リレーシステムは、円筒形ミラーおよびトロイダル形ミラーまたは非球面ミラーを有する単回通過リレーまたは２回通過リレーを含む、請求項１２に記載の方法。
18. 前記光学リレーシステムは、傾斜構成を伴う単回通過リレーまたは２回通過リレーを含む、請求項１２に記載の方法。
19. 前記光学リレーシステムは、角倍率を呈する単回通過リレーまたは２回通過リレーを含む、請求項１２に記載の方法。
20. 頭部搭載ディスプレイシステムであって、
    光学投影システムであって、前記光学投影システムは、
    コリメートされた光源と、
    前記源からコリメートされた光を受信するように位置付けられる第１の微小電気機械システムミラーであって、前記第１の微小電気機械システムミラーは、第１の走査軸を有し、前記第１の微小電気機械システムミラーは、前記第１の走査軸を中心として、第１の範囲の伝搬方向に沿って、コリメートされた光を前記源から反射させるように構成される、第１の微小電気機械システムミラーと、
    光学リレーシステムであって、前記光学リレーシステムは、前記第１の走査軸を中心として、前記第１の範囲の伝搬方向に沿って、コリメートされた光を前記第１の微小電気機械システムミラーから受信し、反射されたコリメートされた光を指向させるように位置付けられる、光学リレーシステムと、
    コリメートされた光を前記光学リレーシステムから受信するように位置付けられる第２の微小電気機械システムミラーであって、前記第２の微小電気機械システムミラーは、前記第１の走査軸と垂直に配向される第２の走査軸を有し、前記第２の微小電気機械システムミラーは、前記第２の走査軸を中心として、第２の範囲の伝搬方向において、コリメートされた光を前記光学リレーシステムから反射させるように構成される、第２の微小電気機械システムミラーと
    を備える、光学投影システムと、
    接眼レンズであって、前記接眼レンズは、前記第２の微小電気機械システムミラーによって反射された光を受信し、ユーザの１つまたは２つの眼に再指向させるように構成される１つまたはそれを上回る光学コンポーネントを備える、接眼レンズと
    を備える、頭部搭載ディスプレイシステム。

Images