JP7116856B2 - 分割瞳のための空間光変調器照明を伴うディスプレイシステム - Google Patents
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Description
本願は、2017年3月21日に出願された米国仮出願第62/474,568号(代理人管理番号MLEAP.084PR)に対する35 U.S.C. § 119(e)のもとでの優先権の利益を主張するものであり、該米国仮出願は、その全体が参照により本明細書中に援用される。
(項目1)
ディスプレイデバイスであって、
第1のスペクトル分布を有する第1の光エミッタと、
第1の導波管であって、前記第1の導波管は、前記第1の光エミッタに対して配置され、前記第1の光エミッタからの光を受光し、前記第1の導波管は、第1の経路に沿って、光を導波管から外に射出するように構成される、第1の導波管と、
前記第1の光エミッタの前記第1のスペクトル分布と異なる第2のスペクトル分布を有する第2の光エミッタと、
第2の導波管であって、前記第2の導波管は、前記第2の光エミッタに対して配置され、前記第2の光エミッタからの光を受光し、前記第2の導波管は、第2の経路に沿って、光を導波管から外に射出するように構成される、第2の導波管と、
空間光変調器であって、前記空間光変調器は、前記第1および第2の導波管に対して配置され、前記第1および第2の導波管から射出された前記光を受光し、前記光を変調させる、空間光変調器と
を備え、
前記ディスプレイデバイスは、前記第1および第2の導波管からの前記光が、前記空間光変調器によって変調された後、前記第1および第2の経路に沿って、異なる角度で指向され、前記第1の導波管からの前記光および前記第2の導波管からの前記光が、前記空間光変調器によって変調された後、前記導波管および空間光変調器からある距離における個別の第1および第2の空間場所上に入射するように構成される、ディスプレイデバイス。
(項目2)
前記第1および第2の光エミッタは、発光ダイオード(LED)を備える、項目1に記載のディスプレイデバイス。
(項目3)
前記第1および第2の光エミッタは、第1および第2の色の発光ダイオード(LED)を備え、前記第1の色のLEDは、前記第2のLEDと異なる色を有する、項目2に記載のディスプレイデバイス。
(項目4)
前記第1および第2の導波管は、平面導波管を備え、前記第1および第2のエミッタは、前記第1および第2の導波管の縁に対して配置され、光を、それぞれ、前記第1および第2の導波管の縁の中に投入する、項目1-3のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
(項目5)
前記第1および第2の導波管は、方向転換特徴を含み、それぞれ、第1および第2の経路に沿って、光を前記第1および第2の導波管から外に射出する、項目1-4のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
(項目6)
前記方向転換特徴は、回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面の一部を形成する、項目5に記載のディスプレイデバイス。
(項目7)
前記空間光変調器は、前記空間光変調器を通して透過される光を変調させるように構成される透過性空間光変調器を備える、項目1-6のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
(項目8)
前記空間光変調器は、その上に入射する光を反射および変調させるように構成される反射性空間光変調器を備える、項目1-6のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
(項目9)
前記第1および第2のスペクトル分布と異なる第3のスペクトル分布を有する第3の光エミッタと、
第3の導波管であって、前記第3の導波管は、前記第3の光エミッタに対して配置され、前記第3の光エミッタからの光を受光し、前記第3の導波管は、第3の経路に沿って、光を導波管から外に射出するように構成され、前記空間光変調器は、前記第3の導波管に対して配置され、前記第3の導波管から射出された前記光を受光し、前記光を変調させる、第3の導波管と
をさらに備え、
前記ディスプレイデバイスは、前記第3の導波管からの前記光が、前記空間光変調器によって変調された後、前記第3の経路に沿って、前記第1および第2の経路と異なる角度で指向され、前記第1、第2、および第3の導波管からの前記光が、前記空間光変調器によって変調された後、前記導波管および空間光変調器からある距離における個別の第1、第2、および第3の空間場所上に入射するように構成される、項目1に記載のディスプレイデバイス。
(項目10)
前記第1、第2、および第3の光エミッタは、発光ダイオード(LED)を備える、項目9に記載のディスプレイデバイス。
(項目11)
前記第1、第2、および第3の光エミッタは、第1、第2、および第3の色の発光ダイオード(LED)を備え、前記第1の色のLEDは、前記第2の色のLEDおよび第3の色のLEDと異なる色を有し、前記第2の色のLEDは、前記第3の色のLEDと異なる色を有する、項目10に記載のディスプレイデバイス。
(項目12)
前記第1、第2、および第3の光エミッタは、それぞれ、赤色、緑色、および青色の発光ダイオード(LED)を備える、項目11に記載のディスプレイデバイス。
(項目13)
前記第1、第2、および第3の導波管は、平面導波管を備え、前記第1、第2、および第3の光エミッタは、前記第1、第2、および第3の導波管の縁に対して配置され、光を、それぞれ、前記第1、第2、および第3の導波管の縁の中に投入する、項目9-12のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
(項目14)
前記第1、第2、および第3の導波管は、方向転換特徴を含み、それぞれ、第1、第2、および第3の経路に沿って、光を前記第1、第2、および第3の導波管から外に射出する、項目9-13のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
(項目15)
前記方向転換特徴は、回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面の一部を形成する、項目14に記載のディスプレイデバイス。
(項目16)
前記空間光変調器は、前記空間光変調器を通して透過される光を変調させるように構成される透過性空間光変調器を備える、項目9-15のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
(項目17)
前記空間光変調器は、その上に入射する光を反射および変調させるように構成される反射性空間光変調器を備える、項目9-15のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
(項目18)
第4の導波管であって、前記第4の導波管は、前記第1の導波管および前記第1の経路に対して配置され、前記空間光変調器によって変調された後、第1の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第4の導波管と、
第5の導波管であって、前記第5の導波管は、前記第2の導波管および前記第2の経路に対して配置され、前記空間光変調器によって変調された後、第2の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第5の導波管と
をさらに備え、
それぞれ、前記第4および第5の導波管と関連付けられた前記内部結合光学要素は、それぞれ、前記第1および第2の経路に沿って、前記第1および第2の空間場所に位置し、それぞれ、前記第1および第2の光エミッタからの前記光を受光する、項目1-17のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
(項目19)
前記第4および第5の導波管と関連付けられた前記内部結合光学要素は、光が、全内部反射によって、前記導波管内で誘導されるように、前記光を、それぞれ、第4および第5の導波管の中に方向転換させるように構成される、項目18に記載のディスプレイデバイス。
(項目20)
前記第4および第5の導波管のための前記内部結合光学要素は、全内部反射によって、その中で誘導されるように、光を、それぞれ、前記第4および第5の導波管の中に再指向するように構成される、方向転換特徴を備える、項目18または19に記載のディスプレイデバイス。
(項目21)
前記内部結合光学要素は、1つ以上の回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面を備える、項目20に記載のディスプレイデバイス。
(項目22)
前記内部結合光学要素のうちの1つ以上のものは、波長選択的光学要素を備える、項目18-21のいずれか1項に記載のディスプレイデバイス。
(項目23)
第6の導波管をさらに備える、項目18-20のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
(項目24)
前記第1および第2のスペクトル分布と異なる第3のスペクトル分布を有する第3の光エミッタと、
第3の導波管であって、前記第3の導波管は、前記第3の光エミッタに対して配置され、前記第3の光エミッタからの光を受光し、前記第3の導波管は、第3の経路に沿って、光を前記導波管から外に射出するように構成され、前記空間光変調器は、前記第3の導波管に対して配置され、前記第3の導波管から射出された前記光を受光し、前記光を変調させる、第3の導波管と
をさらに備え、
前記ディスプレイデバイスは、前記第3の導波管からの前記光が、前記空間光変調器によって変調された後、前記第3の経路に沿って、前記第1および第2の経路と異なる角度で指向され、前記第1、第2、および第3の導波管からの前記光が、前記空間光変調器によって変調された後、前記導波管および空間光変調器からある距離における個別の第1、第2、および第3の空間場所上に入射するように構成される、項目23に記載のディスプレイデバイス。
(項目25)
前記第6の導波管は、前記第3の導波管および前記第3の経路に対して配置され、前記空間光変調器によって変調された後、第3の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、項目24に記載のディスプレイデバイス。
(項目26)
前記第6の導波管と関連付けられた前記内部結合光学要素は、前記第3の経路に沿って、前記第3の空間場所に位置し、前記第3の光エミッタからの前記光を受光する、項目25に記載のディスプレイデバイス。
(項目27)
前記第1、第2、および第3の光エミッタは、第1、第2、および第3の色の発光ダイオード(LED)を備え、前記第1の色のLEDは、前記第2の色のLEDおよび第3の色のLEDと異なる色を有し、前記第2の色のLEDは、前記第3の色のLEDと異なる色を有する、項目24-26のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
(項目28)
前記第1、第2、および第3の光エミッタは、それぞれ、赤色、緑色、および青色の発光ダイオード(LED)を備える、項目27に記載のディスプレイデバイス。
(項目29)
前記第5の導波管と関連付けられた前記内部結合光学要素は、波長選択的であり、第1の色の光が、全内部反射によって、前記第5の導波管内で誘導されるように、より多くの第1の色の光を前記第5の導波管の中に方向転換させるように構成され、第2の色の光が、全内部反射によって、前記第6の導波管内で誘導されるように、より多くの第2の色の光を前記第6の導波管の中に方向転換させるように構成される、項目23に記載のディスプレイデバイス。
(項目30)
前記第5の導波管と関連付けられた前記波長選択的光学要素は、前記第1の色の光が、前記第5の導波管内で誘導され、前記第2の色の光が、前記波長選択的光学要素および前記第5の導波管を通して前記第6の導波管の中に透過され、前記第2の色の光が前記第6の導波管内で誘導されるように、前記波長選択的光学要素によって再指向されるように、反射によって、前記第1の色の光を前記第5の導波管の中に再指向するように構成される、項目29に記載のディスプレイデバイス。
(項目31)
前記第5の導波管と関連付けられた前記波長選択的光学要素は、1つ以上の回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面を備える、項目29または30に記載のディスプレイデバイス。
(項目32)
第3のスペクトル分布を有する第3の光エミッタをさらに備え、前記第3の光エミッタは、前記第3の導波管が、前記第3の光エミッタからの光を受光し、前記第3の導波管が、前記第3の経路に沿って、前記光を導波管から外に射出し、前記導波管および空間光変調器からある距離における前記第2の空間場所上に入射させるように、前記第3の導波管に対して配置される、項目29-31のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
(項目33)
前記第1の光エミッタは、点光源を備える、項目1に記載のディスプレイデバイス。
(項目34)
前記第1の光エミッタは、ライン光源を備える、項目1に記載のディスプレイデバイス。
(項目35)
前記第1の光エミッタは、略線形配列のLEDを備える、項目34に記載のディスプレイデバイス。
(項目36)
前記略線形配列のLEDは、マイクロレンズアレイと関連付けられる、項目35に記載のディスプレイデバイス。
(項目37)
光を前記第1の導波管の中に指向する光ガイドを備える、項目1に記載のディスプレイデバイス。
(項目38)
前記光ガイドは、前記第1の導波管の境界上に配置され、反射要素が、前記光ガイドの1つの境界に沿って配置される、項目37に記載のディスプレイデバイス。
(項目39)
光は、第1の外部結合要素を介して、前記第1の導波管から外部結合される、項目1に記載のディスプレイデバイス。
(項目40)
前記第1の外部結合要素は、体積位相格子を備える、項目39に記載のディスプレイデバイス。
(項目41)
前記第1の外部結合要素は、コレステリック液晶格子を備える、項目39に記載のディスプレイデバイス。
(項目42)
前記第1の外部結合要素の回折効率は、前記第1の光エミッタまでの前記第1の外部結合要素の距離に沿って変動する、項目39-40のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
(項目43)
前記回折効率は、前記第1の光エミッタからの距離の増加に伴って、単調に減少する、項目42に記載のディスプレイデバイス。
(項目44)
前記第1の外部結合要素のピッチは、前記第1の光エミッタまでの前記第1の外部結合要素の距離に沿って変動する、項目39-43のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
(項目45)
前記第1の外部結合要素は、複数の層のスタックを備える、項目39-43のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
(項目46)
前記スタック内の第1の層は、第1の色の光を前記第1の導波管から外部結合するように構成され、前記スタック内の第2の層は、第2の色の光を前記第1の導波管から外部結合するように構成される、項目45に記載のディスプレイデバイス。
(項目47)
前記スタック内の第1の層は、第1の色を外部結合するように構成され、前記スタック内の第2の層は、前記第1の色を外部結合するように構成される、項目45に記載のディスプレイデバイス。
(項目48)
前記スタック内の第1の層は、第1の角度で前記第1の導波管の境界に遭遇する光を外部結合するように構成され、前記スタック内の第2の層は、第2の角度で前記第1の導波管の境界に遭遇する光を外部結合するように構成される、項目45に記載のディスプレイデバイス。
(項目49)
第1の4分の1波リターダが、前記空間光変調器と前記第1の導波管との間に配置される、項目39に記載のディスプレイデバイス。
(項目50)
第2の4分の1波リターダが、前記空間光変調器と反対の前記導波管の境界上に配置される、項目49に記載のディスプレイデバイス。
(項目51)
前記第1の光エミッタからの光は、前記第1の導波管の実質的軸外に指向される、項目1に記載のディスプレイデバイス。
(項目52)
前記ディスプレイデバイスは、集束光学を前記第1の光エミッタと前記第1の導波管との間に備えない、項目1に記載のディスプレイデバイス。
(項目53)
前記第1の導波管は、略楔形状である、項目1に記載のディスプレイデバイス。
(項目54)
前記楔形状の第1の導波管は、前記第1の導波管の境界から反射する光の角度を変化させるように構成される、項目53に記載のディスプレイデバイス。
いくつかの側面によると、ディスプレイデバイスであって、
光を放出するように構成される、1つ以上の光エミッタと、
該1つ以上の光エミッタに対して配置され、該1つ以上の光エミッタからの光を受光する、第1の導波管であって、(i)第1の経路に沿って、第1の色を有する光を該導波管から外に射出し、(ii)第2の経路に沿って、第2の色を有する光を該第1の導波管から外に射出するように構成される、第1の導波管と、
該第1の導波管に対して配置され、該導波管から射出された該光を受光し、該光を変調させる、空間光変調器と、
を備え、
該1つ以上の光エミッタは、該第1および第2の色に対応するスペクトル成分を含む、スペクトル分布を有する、光を放出するように構成され、
該ディスプレイデバイスは、該第1の色および該第2の色の該第1の導波管からの該光が、該空間光変調器によって変調された後、該個別の第1および第2の経路に沿って、異なる角度で指向され、該第1の導波管および空間光変調器からある距離における、個別の第1および第2の空間場所上に入射するように構成される、
ディスプレイデバイスが、提供されてもよい。
光を放出するように構成される、1つ以上の光エミッタと、
該1つ以上の光エミッタに対して配置され、光が、全内部反射によって、その中で誘導されるように、該1つ以上の光エミッタからの光を受光する、第1の導波管であって、該第1の導波管内で誘導される光を該導波管から外に射出するように構成される、第1の導波管と、
第1のシャッタおよび第2のシャッタと、それぞれ、第1および第2の色の光を選択的に透過させるように構成される、対応する第1および第2の色のフィルタとを備える、シャッタシステムであって、該第1の導波管に対して配置され、該第1の導波管からの該第1および第2の色の光が、それぞれ、該個別の第1および第2の色のフィルタを通して、および該個別の第1のシャッタおよび第2のシャッタを通して、個別の第1および第2の光学経路に沿って、該第1の導波管からある距離における、個別の第1および第2の空間場所に通過するように、該導波管から射出された該光を受光する、シャッタシステムと、
該第1の導波管に対して配置され、該導波管から射出された該光を受光し、該光を変調させる、空間光変調器であって、該シャッタシステムは、該変調された光が、該第1および第2の光学経路に沿って、該空間光変調器からある距離における、該個別の第1および第2の空間場所に指向されるように、該空間光変調器に対して配置される、空間光変調器と、
該シャッタシステムおよび該空間光変調器と通信し、(i)該空間光変調器が、該第1の色に対応する画像を提示するように構成されると、該第1の色と関連付けられた該シャッタを第1の時間に開放し、該第2の色と関連付けられた該シャッタを閉鎖し、(ii)該空間光変調器が、該第2の色に対応する画像を提示するように構成されると、該第2の色と関連付けられた該シャッタを開放し、該第1の色と関連付けられた該シャッタを第2の時間に閉鎖する、電子機器と、
を備え、該1つ以上の光エミッタは、該第1および第2の色に対応するスペクトル成分を含む、スペクトル分布を有する、光を放出するように構成される、
ディスプレイデバイスが、提供されてもよい。
他の実施形態によると、ディスプレイデバイスであって、
光を放出するように構成される、1つ以上の光エミッタと、
該1つ以上の光エミッタに対して配置され、光が、全内部反射によって、その中で誘導されるように、該1つ以上の光エミッタからの光を受光する、第1の導波管であって、該第1の導波管内で誘導される光を該導波管から外に射出するように構成される、第1の導波管と、
第1のスペクトル分布の光および第1の色の光を第1の方向に沿って、第2のスペクトル分布の光を第2の方向に沿って選択的に指向するように構成される、第1のビームスプリッタであって、該第1のビームスプリッタは、該第1の導波管に対して配置され、該第1の導波管からの該第1および第2のスペクトル分布の光が、該第1のビームスプリッタ上に入射し、該第1および第2のスペクトル分布を有する該光が、個別の第1および第2の光学経路に沿って指向されるように、該導波管から射出された該光を受光し、該第1のスペクトル分布および第1の色の該光は、該第1の導波管からある距離における、個別の第1の空間場所に指向される、第1のビームスプリッタと、
該第1の導波管に対して配置され、該導波管から射出された該光を受光し、該光を変調させる、空間光変調器であって、該第1のビームスプリッタは、該変調された光が、該第1および第2の光学経路に沿って指向され、該第1の色の光が、該空間光変調器からある距離における、該第1の空間場所に指向されるように、該空間光変調器に対して配置される、空間光変調器と、
を備え、該1つ以上の光エミッタは、該個別の第1および第2の光学経路に沿って指向される該第1および第2のスペクトル分布に対応するスペクトル成分を含む、スペクトル分布を有する、光を放出するように構成される、
ディスプレイデバイスが、提供されてもよい。
導波管ベースの画像源であって、
光を放出するように構成される、1つ以上の光エミッタと、
該1つ以上の光エミッタに対して配置され、光が、全内部反射を介して、該1つ以上の光導波路内で誘導されるように、該1つ以上の光エミッタからの光を受光する、1つ以上の導波管であって、光を該導波管から外に射出するように構成される、1つ以上の導波管と、
1つ以上の導波管に対して配置され、該1つ以上の導波管から射出された該光を受光し、該光を変調させる、空間光変調器と、
を備え、
該1つ以上の光エミッタは、第1および第2の色に対応するスペクトル成分を含む、スペクトル分布を有する、光を放出するように構成され、
該導波管ベースの画像源は、該第1および第2の色の該光が、該空間光変調器によって変調された後、該個別の第1および第2の経路に沿って指向され、該1つ以上の導波管および該空間光変調器からある距離における、個別の第1および第2の空間場所上に入射するように構成される、
導波管ベースの画像源と、
導波管ベースの配光システムを備える接眼レンズ要素であって、
1つ以上の第1の導波管および該第1の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、該1つ以上の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第1の導波管と、
該1つ以上の導波管および該第2の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、該1つ以上の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第2の導波管と、
を備え、それぞれ、該第1および第2の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、それぞれ、該第1および第2の経路に沿って、該第1および第2の空間場所に位置し、それぞれ、該第1および第2の色の該光を受光する、
導波管ベースの配光システムを備える接眼レンズ要素と、
を備える、頭部搭載型ディスプレイのためのディスプレイデバイスが、提供されてもよい。
(例示的ディスプレイシステム)
(付加的変形例)
1.ディスプレイデバイスであって、
光を放出するように構成される、1つ以上の光エミッタと、
該1つ以上の光エミッタに対して配置され、該1つ以上の光エミッタからの光を受光する、第1の導波管であって、(i)第1の経路に沿って、第1の色を有する光を該導波管から外に射出し、(ii)第2の経路に沿って、第2の色を有する光を該第1の導波管から外に射出するように構成される、第1の導波管と、
該第1の導波管に対して配置され、該導波管から射出された該光を受光し、該光を変調させる、空間光変調器と、
を備え、
該1つ以上の光エミッタは、該第1および第2の色に対応するスペクトル成分を含む、スペクトル分布を有する、光を放出するように構成され、
該ディスプレイデバイスは、該第1の色および該第2の色の該第1の導波管からの該光が、該空間光変調器によって変調された後、該個別の第1および第2の経路に沿って、異なる角度で指向され、該第1の導波管および空間光変調器からある距離における、個別の第1および第2の空間場所上に入射するように構成される、ディスプレイデバイス。
2.1つ以上の光エミッタは、1つ以上の発光ダイオード(LED)を備える、実施例1に記載のディスプレイデバイス。
3.1つ以上の光エミッタは、1つ以上の白色の発光ダイオード(WLED)を備える、実施例2に記載のディスプレイデバイス。
4.該第1の導波管は、(iii)第3の経路に沿って、第3の色を有する、光を該第1の導波管から外に射出するように構成される、実施例1-3のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
5.該空間光変調器は、該第1の導波管に対して配置され、該第1の導波管から射出された該第3の色の該光を受光し、該光を変調させ、該第1の導波管は、該空間光変調器によって変調された後、該第1の導波管および空間光変調器からある距離における、該第1および第2の空間場所と異なる第3の空間場所上に入射するように、該第3の経路に沿って、該光を指向するように構成される、実施例4に記載のディスプレイデバイス。
6.
該第1の導波管および該第1の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、該第1の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第2の導波管と、
該第1の導波管および該第2の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、該第1の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第3の導波管と、
をさらに備え、それぞれ、該第2および第3の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、それぞれ、該第1および第2の経路に沿って、該第1および第2の空間場所に位置し、それぞれ、該第1および第2の色の該光を受光する、実施例1-5のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
7.該第2および第3の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、光が、全内部反射によって、該導波管内で誘導されるように、該光を、それぞれ、該第2および第3の導波管の中に方向転換させるように構成される、実施例6に記載のディスプレイデバイス。8.該第2および第3の導波管のための該内部結合光学要素は、全内部反射によって、その中で誘導されるように、光を、それぞれ、該第2および第3の導波管の中に再指向するように構成される、方向転換特徴を備える、実施例6または7に記載のディスプレイデバイス。
9.該内部結合光学要素は、1つ以上の回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面を備える、実施例6-8のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
10.該内部結合光学要素のうちの1つ以上のものは、波長選択的光学要素を備える、実施例6-9のいずれか1項に記載のディスプレイデバイス。
11.
該第1の導波管に対して配置される、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第4の導波管をさらに備え、
該第1の導波管は、(iii)第3の経路に沿って、第3の色を有する、光を該第1の導波管から外に射出するように構成され、
該空間光変調器は、該第1の導波管に対して配置され、該第1の導波管から射出された該第3の色の該光を受光し、該光を変調させ、該第1の導波管は、該第1の導波管および空間光変調器からある距離における、該第1および第2の空間場所と異なる第3の空間場所上に入射するように、該空間光変調器によって変調された後、第3の経路に沿って、該第3の色の該光を指向するように構成され、
該第4の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、それぞれ、該第3の経路に沿って、該第3の空間場所に位置し、該第3の色の該光を受光する、
実施例6-10のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
12.該第4の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、光が、全内部反射によって、該導波管内で誘導されるように、該光を該第4の導波管の中に方向転換させるように構成される、実施例11に記載のディスプレイデバイス。
13.該第4の導波管のための該内部結合光学要素は、全内部反射によって、その中で誘導されるように、光を、該第4の導波管の中に再指向するように構成される、方向転換特徴を備える、実施例11または12に記載のディスプレイデバイス。
14.該内部結合光学要素は、1つ以上の回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面を備える、実施例11-13のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
15.該第4の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、波長選択的光学要素を備える、実施例11-14のいずれか1項に記載のディスプレイデバイス。
16.該導波管は、該導波管内で誘導される光を、全内部反射によって、該導波管から外に方向転換させるように構成される、1つ以上の方向転換要素を含む、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
17.該1つ以上の方向転換要素は、該導波管内で誘導される光を、全内部反射によって、該導波管から外に再指向するように構成される、方向転換特徴を備える、実施例16に記載のディスプレイデバイス。
18.該1つ以上の方向転換要素は、1つ以上の回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面を備える、実施例16または17に記載のディスプレイデバイス。
19.該1つ以上の方向転換要素は、波長分散度を有する、実施例16-18のいずれか1項に記載のディスプレイデバイス。
20.該1つ以上の方向転換要素は、波長選択的光学要素を備える、実施例16-19のいずれか1項に記載のディスプレイデバイス。
21.ディスプレイデバイスであって、
光を放出するように構成される、1つ以上の光エミッタと、
該1つ以上の光エミッタに対して配置され、光が、全内部反射によって、その中で誘導されるように、該1つ以上の光エミッタからの光を受光する、第1の導波管であって、該第1の導波管内で誘導される光を該導波管から外に射出するように構成される、第1の導波管と、
第1のシャッタおよび第2のシャッタと、それぞれ、第1および第2の色の光を選択的に透過させるように構成される、対応する第1および第2の色のフィルタとを備える、シャッタシステムであって、該シャッタシステムは、該第1の導波管に対して配置され、該第1の導波管からの該第1および第2の色の光が、それぞれ、該個別の第1および第2の色のフィルタを通して、および該個別の第1のシャッタおよび第2のシャッタを通して、個別の第1および第2の光学経路に沿って、該第1の導波管からある距離における、個別の第1および第2の空間場所に通過するように、該導波管から射出された該光を受光する、シャッタシステムと、
該第1の導波管に対して配置され、該導波管から射出された該光を受光し、該光を変調させる、空間光変調器であって、該シャッタシステムは、該変調された光が、該第1および第2の光学経路に沿って、該空間光変調器からある距離における、該個別の第1および第2の空間場所に指向されるように、該空間光変調器に対して配置される、空間光変調器と、
該シャッタシステムおよび該空間光変調器と通信し、(i)該空間光変調器が、該第1の色に対応する画像を提示するように構成されると、該第1の色と関連付けられた該シャッタを第1の時間に開放し、該第2の色と関連付けられた該シャッタを閉鎖し、(ii)該空間光変調器が、該第2の色に対応する画像を提示するように構成されると、該第2の色と関連付けられた該シャッタを開放し、該第1の色と関連付けられた該シャッタを第2の時間に閉鎖する、電子機器と、
を備え、該1つ以上の光エミッタは、該第1および第2の色に対応するスペクトル成分を含む、スペクトル分布を有する、光を放出するように構成される、ディスプレイデバイス。
22.1つ以上の光エミッタは、1つ以上の発光ダイオード(LED)を備える、実施例21に記載のディスプレイデバイス。
23.1つ以上の光エミッタは、1つ以上の白色の発光ダイオード(WLED)を備える、実施例22に記載のディスプレイデバイス。
24.該シャッタシステムは、第3のシャッタと、第3の色の光を選択的に透過させるように構成される、対応する第3の色のフィルタとを含み、該シャッタシステムは、該第1の導波管に対して配置され、該第1の導波管からの該第3の色の光が、該第3の色のフィルタを通して、および該第3のシャッタを通して、個別の第3の光学経路に沿って、該第1の導波管からある距離における、該第1および第2の空間場所と別個の異なる第3の空間場所に選択的に透過されるように、該導波管から射出された該光を受光する、実施例21-23のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
25.
該1つ以上の光エミッタは、該第3の色に対応するスペクトル成分を含む、スペクトル分布を有する、光を放出するように構成され、
該シャッタシステムは、該空間光変調器からの該変調された光が、該第3の光学経路に沿って、該空間光変調器からある距離における、該第3の空間場所に指向されるように、該空間光変調器に対して配置され、
該電子機器は、該空間光変調器が、該第3の色に対応する画像を提示するように構成されると、(iii)該第3の色と関連付けられた該シャッタを第3の時間に開放し、該第1および第2の色と関連付けられた該シャッタを閉鎖するように構成される、
実施例24に記載のディスプレイデバイス。
26.該シャッタは、該色のフィルタと該空間場所との間の該光学経路に沿って配置される、実施例21-25のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
27.該色のフィルタは、該シャッタと該空間場所との間の該光学経路に沿って配置される、実施例21-26のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
28.
該第1の導波管および該第1の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、第1の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第2の導波管と、
該第1の導波管および該第2の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、第1の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第3の導波管と、
をさらに備え、それぞれ、該第2および第3の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、それぞれ、該第1および第2の経路に沿って、該第1および第2の空間場所に位置し、それぞれ、該第1および第2の色の該光を受光する、実施例21-25のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
29.該第2および第3の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、光が、全内部反射によって、該導波管内で誘導されるように、該光を、それぞれ、該第2および第3の導波管の中に方向転換させるように構成される、実施例26に記載のディスプレイデバイス。
30.該第2および第3の導波管のための該内部結合光学要素は、全内部反射によって、その中で誘導されるように、光を、それぞれ、該第2および第3の導波管の中に再指向するように構成される、方向転換特徴を備える、実施例26または27に記載のディスプレイデバイス。
31.該内部結合光学要素は、1つ以上の回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面を備える、実施例26-28のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
32.該内部結合光学要素のうちの1つ以上のものは、波長選択的光学要素を備える、実施例26-29のいずれか1項に記載のディスプレイデバイス。
33.
該第1の導波管および該第1の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、第1の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第2の導波管と、
該第1の導波管および該第2の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、第1の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第3の導波管と、
該第1の導波管および該第3の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、第1の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第4の導波管と、
をさらに備える、実施例25に記載のディスプレイデバイス。
34.該第2、第3、および第4の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、光が、全内部反射によって、該導波管内で誘導されるように、該光を、それぞれ、該第2、第3、および第4の導波管の中に方向転換させるように構成される、実施例33に記載のディスプレイデバイス。
35.該第2、第3、および第4の導波管のための該内部結合光学要素は、全内部反射によって、その中で誘導されるように、光を、それぞれ、該第2、第3、および第4の導波管の中に再指向するように構成される、方向転換特徴を備える、実施例34または35に記載のディスプレイデバイス。
36.該内部結合光学要素は、1つ以上の回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面を備える、実施例33-35のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
37.該内部結合光学要素のうちの1つ以上のものは、波長選択的光学要素を備える、実施例33-36のいずれか1項に記載のディスプレイデバイス。
38.該導波管は、該導波管内で誘導される光を、全内部反射によって、該導波管から外に方向転換させるように構成される、1つ以上の方向転換要素を含む、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
39.該1つ以上の方向転換要素は、該導波管内で誘導される光を、全内部反射によって、該導波管から外に再指向するように構成される、方向転換特徴を備える、実施例38に記載のディスプレイデバイス。
40.該1つ以上の方向転換要素は、1つ以上の回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面を備える、実施例38または39に記載のディスプレイデバイス。
41.該1つ以上の方向転換要素は、波長選択的光学要素を備える、実施例38-40のいずれか1項に記載のディスプレイデバイス。
42.ディスプレイデバイスであって、
光を放出するように構成される、1つ以上の光エミッタと、
該1つ以上の光エミッタに対して配置され、光が、全内部反射によって、その中で誘導されるように、該1つ以上の光エミッタからの光を受光する、第1の導波管であって、該第1の導波管内で誘導される光を該導波管から外に射出するように構成される、第1の導波管と、
第1のスペクトル分布の光および第1の色の光を第1の方向に沿って、第2のスペクトル分布の光を第2の方向に沿って選択的に指向するように構成される、第1のビームスプリッタであって、該第1のビームスプリッタは、該第1の導波管に対して配置され、該導波管から射出された該光を受光し、該第1の導波管からの該第1および第2のスペクトル分布の光が、該第1のビームスプリッタ上に入射し、該第1および第2のスペクトル分布を有する該光が、個別の第1および第2の光学経路に沿って指向されるように、該第1のスペクトル分布および第1の色の該光は、該第1の導波管からある距離における、個別の第1の空間場所に指向される、第1のビームスプリッタと、
該第1の導波管に対して配置され、該導波管から射出された該光を受光し、該光を変調させる、空間光変調器であって、該第1のビームスプリッタは、該変調された光が、該第1および第2の光学経路に沿って指向され、該第1の色の光が、該空間光変調器からある距離における、該第1の空間場所に指向されるように、該空間光変調器に対して配置される、空間光変調器と、
を備え、該1つ以上の光エミッタは、該個別の第1および第2の光学経路に沿って指向される該第1および第2のスペクトル分布に対応するスペクトル成分を含む、スペクトル分布を有する、光を放出するように構成される、ディスプレイデバイス。
43.1つ以上の光エミッタは、1つ以上の発光ダイオード(LED)を備える、実施例42に記載のディスプレイデバイス。
44.1つ以上の光エミッタは、1つ以上の白色の発光ダイオード(WLED)を備える、実施例43に記載のディスプレイデバイス。
45.該第1のビームスプリッタによって出力された該第2のスペクトル分布の該光を、該空間光変調器からある距離における、第2の空間場所に指向するための反射体をさらに備える、実施例42-44のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
46.該第1のビームスプリッタによって出力された該第2のスペクトル分布の該光を受光し、第2の色の光を第2の方向に沿って、第3の色の光を第3の方向に沿って選択的に指向するように構成される、第2のビームスプリッタをさらに備え、該第2のビームスプリッタは、該第1の導波管からの該第2および第3の色の光が、該第2のビームスプリッタ上に入射し、該個別の第2および第3の色の光が、個別の第2および第3の光学経路に沿って、該第1の導波管からある距離における、個別の第2および第3の空間場所に指向されるように、該第1の導波管に対して配置され、該導波管から射出された該光を受光する、実施例42-45のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
47.該1つ以上の光エミッタは、該第2および第3の色に対応するスペクトル成分を含む、スペクトル分布を有する、光を放出するように構成され、
該第2のビームスプリッタは、第2および第3の色を有する、該空間光変調器からの該変調された光が、該個別の第2および第3の光学経路に沿って、該空間光変調器からある距離における、該個別の第2および第3の空間場所に指向されるように、該空間光変調器に対して配置される、
実施例46に記載のディスプレイデバイス。
48.該第1のビームスプリッタは、該空間光変調器と該第1の空間場所との間の該光学経路に沿って配置される、実施例42-47のいずれかに記載のディスプレイデバイス。49.該第1および第2のビームスプリッタは、該空間光変調器と該第1、第2、および第3の空間場所との間の該光学経路に沿って配置される、実施例46または47に記載のディスプレイデバイス。
50.該第1のビームスプリッタは、該第2のビームスプリッタと該空間光変調器との間の該光学経路に沿って配置される、実施例46、47、または49のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
51.該第2のビームスプリッタは、該第1のビームスプリッタと該第2および第3の空間場所との間の該光学経路に沿って配置される、実施例46、47、49、または50のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
52.
該第1の導波管および該第1の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、該第1の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第2の導波管と、
該第1の導波管および該第2の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、該第1の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第3の導波管と、
をさらに備え、それぞれ、該第2および第3の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、それぞれ、該第1および第2の経路に沿って、該第1および第2の空間場所に位置し、それぞれ、第1および第2の色の該光を受光する、実施例42-51のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
53.該第2および第3の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、光が、全内部反射によって、該導波管内で誘導されるように、該光を、それぞれ、該第2および第3の導波管の中に方向転換させるように構成される、実施例52に記載のディスプレイデバイス。
54.該第2および第3の導波管のための該内部結合光学要素は、全内部反射によって、その中で誘導されるように、光を、それぞれ、該第2および第3の導波管の中に再指向するように構成される、方向転換特徴を備える、実施例52または53に記載のディスプレイデバイス。
55.該内部結合光学要素は、1つ以上の回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面を備える、実施例52-53のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
56.該内部結合光学要素のうちの1つ以上のものは、波長選択的光学要素を備える、実施例52-55のいずれか1項に記載のディスプレイデバイス。
57.該第1の導波管および該第1の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、該第1の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第2の導波管と、
該第1の導波管および該第2の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、該第1の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第3の導波管と、
該第1の導波管および該第3の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、該第1の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第4の導波管と、
をさらに備える、実施例46に記載のディスプレイデバイス。
58.該第2、第3、および第4の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、光が、全内部反射によって、該導波管内で誘導されるように、該光を、それぞれ、該第2、第3、および第4の導波管の中に方向転換させるように構成される、実施例57に記載のディスプレイデバイス。
59.該第2、第3、および第4の導波管のための該内部結合光学要素は、全内部反射によって、その中で誘導されるように、光を、それぞれ、該第2、第3、および第4の導波管の中に再指向するように構成される、方向転換特徴を備える、実施例57または58に記載のディスプレイデバイス。
60.該内部結合光学要素は、1つ以上の回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面を備える、実施例57-59のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
61.該内部結合光学要素のうちの1つ以上のものは、波長選択的光学要素を備える、実施例57-60のいずれか1項に記載のディスプレイデバイス。
62.該導波管は、該導波管内で誘導される光を、全内部反射によって、該導波管から外に方向転換させるように構成される、1つ以上の方向転換要素を含む、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
63.該1つ以上の方向転換要素は、該導波管内で誘導される光を、全内部反射によって、該導波管から外に再指向するように構成される、方向転換特徴を備える、実施例62に記載のディスプレイデバイス。
64.該1つ以上の方向転換要素は、1つ以上の回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面を備える、実施例62または63に記載のディスプレイデバイス。
65.該1つ以上の方向転換要素は、波長選択的光学要素を備える、実施例62-64のいずれか1項に記載のディスプレイデバイス。
1.頭部搭載型ディスプレイのためのディスプレイデバイスであって、
導波管ベースの画像源であって、
光を放出するように構成される、1つ以上の光エミッタと、
該1つ以上の光エミッタに対して配置され、光が、全内部反射を介して、該1つ以上の光導波路内で誘導されるように、該1つ以上の光エミッタからの光を受光する、1つ以上の導波管であって、光を該導波管から外に射出するように構成される、1つ以上の導波管と、
1つ以上の導波管に対して配置され、該1つ以上の導波管から射出された該光を受光し、該光を変調させる、空間光変調器と、
を備え、該1つ以上の光エミッタは、第1および第2の色に対応するスペクトル成分を含む、スペクトル分布を有する、光を放出するように構成され、
該導波管ベースの画像源は、該第1および第2の色の該光が、該空間光変調器によって変調された後、該個別の第1および第2の経路に沿って指向され、該1つ以上の導波管および該空間光変調器からある距離における、個別の第1および第2の空間場所上に入射するように構成される、
導波管ベースの画像源と、
導波管ベースの配光システムを備える接眼レンズ要素であって、
1つ以上の第1の導波管および該第1の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、該1つ以上の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第1の導波管と、
該1つ以上の導波管および該第2の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、該1つ以上の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた内部結合光学要素を有する、第2の導波管と、
を備え、それぞれ、該第1および第2の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、それぞれ、該第1および第2の経路に沿って、該第1および第2の空間場所に位置し、それぞれ、該第1および第2の色の該光を受光する、導波管ベースの配光システムを備える接眼レンズ要素と、
を備える、ディスプレイシステム。
42.1つ以上の光エミッタは、1つ以上の発光ダイオード(LED)を備える、実施例1に記載のディスプレイシステム。
43.1つ以上の光エミッタは、1つ以上の白色の発光ダイオード(WLED)を備える、実施例2に記載のディスプレイシステム。
44.該導波管ベースの画像源は、第3の経路に沿って、第3の色の光を出力するように構成される、実施例1-3のいずれかに記載のディスプレイシステム。
45.該1つ以上の光エミッタは、第3の色に対応するスペクトル成分を含む、スペクトル分布を有する、光を放出するように構成される、実施例1-3のいずれかに記載のディスプレイシステム。
46.該導波管ベースの画像源は、該第1、第2、および第3の色の光が、該1つ以上の導波管および空間光変調器からある距離における、個別の第1の第2、および第3の空間場所上に入射するように、該第3の色の該光が、該空間光変調器によって変調された後、該第1および第2の経路と異なる個別の第3の経路に沿って指向されるように構成される、実施例5に記載のディスプレイシステム。
47.該導波管ベースの配光システムは、該導波管ベースの画像源内の該1つ以上の導波管および該第3の経路に対して配置され、該空間光変調器によって変調された後、該1つ以上の導波管からの光を受光する、それと関連付けられた1つ以上の内部結合光学要素を有する、第3の導波管を備え、該第3の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、該第3の経路に沿って、該第3の空間場所に位置し、該第3の色の該光を受光する、実施例6のいずれかに記載のディスプレイシステム。
48.該第3の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、光が、全内部反射によって、該第3の導波管内で誘導されるように、該光を該第3の導波管の中に方向転換させるように構成される、実施例7に記載のディスプレイシステム。
49.該第3の導波管のための該内部結合光学要素は、全内部反射によって、その中で誘導されるように、光を、該第3の導波管の中に再指向するように構成される、方向転換特徴を備える、実施例7または8に記載のディスプレイシステム。
50.該第1および第2の導波管と関連付けられた該内部結合光学要素は、光が、全内部反射によって、該第1および第2の導波管内で誘導されるように、該光を、それぞれ、該第1および第2の導波管の中に方向転換させるように構成される、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイシステム。
51.該第1および第2の導波管のための該内部結合光学要素は、全内部反射によって、その中で誘導されるように、光を、それぞれ、該第1および第2の導波管の中に再指向するように構成される、方向転換特徴を備える、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイシステム。
52.該内部結合光学要素は、1つ以上の回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面を備える、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイシステム。
53.該内部結合光学要素のうちの1つ以上のものは、波長選択的光学要素を備える、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイシステム。
54.該1つ以上の導波管は、該導波管内で誘導される光を、全内部反射によって、該導波管から外に方向転換させるように構成される、1つ以上の方向転換要素を含む、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイシステム。
55.該1つ以上の方向転換要素は、該導波管内で誘導される光を、全内部反射によって、該導波管から外に再指向するように構成される、方向転換特徴を備える、実施例14に記載のディスプレイシステム。
56.該1つ以上の方向転換要素は、1つ以上の回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面を備える、実施例14または15に記載のディスプレイシステム。
57.該1つ以上の方向転換要素は、波長選択的光学要素を備える、実施例14-16のいずれか1項に記載のディスプレイシステム。
58.該導波管ベースの配光システムは、射出瞳エクスパンダを備える、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイシステム。
59.該頭部搭載型ディスプレイは、拡張現実頭部搭載型ディスプレイシステムを備え、該接眼レンズ要素内の該第1および第2の導波管は、透明である、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイシステム。
1ディスプレイデバイスであって、
光源と、
該光源に対して配置され、該光源からの光を受光する、導波管であって、光を該導波管から外に射出するように構成される、外部結合光学要素を含む、導波管と、
該導波管に対して配置され、該導波管から射出された該光を受光し、該光を変調させる、空間光変調器と、
を備え、該外部結合光学要素は、体積位相格子を備える、ディスプレイデバイス。
2.ディスプレイデバイスであって、
第1のスペクトル分布を有する、光源と、
該光源に対して配置され、該光源からの光を受光する、導波管であって、光を該導波管から外に射出するように構成される、外部結合光学要素を含む、導波管と、
該導波管に対して配置され、該導波管から射出された該光を受光し、該光を変調させる、空間光変調器と、
を備え、該外部結合光学要素は、液晶を備える、ディスプレイデバイス。
3.該外部結合光学要素は、コレステリック液晶を備える、実施例2に記載のディスプレイデバイス。
4.該外部結合光学要素は、液晶格子を備える、実施例2に記載のディスプレイデバイス。
5.該外部結合光学要素は、コレステリック液晶格子を備える、実施例2に記載のディスプレイデバイス。
6.ディスプレイデバイスは、拡張現実頭部搭載型ディスプレイ内に含まれ、画像コンテンツを提供する、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
7.該変調器からの該光は、拡張現実頭部搭載型ディスプレイの接眼レンズに指向される、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
以下の実施例は、節(例えば、第1節、第2節、第3節)のそれぞれにおける上記の実施例のいずれかに従属し得る。
1.1つ以上の光エミッタは、点光源を備える、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
2.1つ以上の光エミッタは、ライン光源を備える、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
3.1つ以上の光エミッタは、略線形配列のLEDを備える、実施例3に記載のディスプレイデバイス。
4.略線形配列のLEDは、マイクロレンズアレイと関連付けられる、実施例3に記載のディスプレイデバイス。
5.光を第1の導波管の中に指向する、光導波路を備える、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
6.光導波路は、第1の導波管の境界上に配置され、反射要素が、光導波路の1つの境界に沿って配置される、実施例5に記載のディスプレイデバイス。
7.光は、第1の外部結合要素を介して、第1の導波管から外部結合される、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
8.第1の外部結合要素は、体積位相格子を備える、実施例7に記載のディスプレイデバイス。
9.第1の外部結合要素は、コレステリック液晶格子を備える、実施例7に記載のディスプレイデバイス。
10.第1の外部結合要素の回折効率は、1つ以上の光エミッタまでの第1の外部結合要素の距離に沿って変動する、実施例7-9のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
11.回折効率は、1つ以上の光エミッタからの距離の増加に伴って、単調に減少する、実施例10に記載のディスプレイデバイス。
12.第1の外部結合要素のピッチは、1つ以上の光エミッタまでの第1の外部結合要素の距離に沿って変動する、実施例7-11のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
13.第1の外部結合要素は、複数の層のスタックを備える、実施例8-12に記載のディスプレイデバイス。
14.スタック内の第1の層は、第1の色の光を第1の導波管から外部結合するように構成され、スタック内の第2の層は、第2の色の光を第1の導波管から外部結合するように構成される、実施例13に記載のディスプレイデバイス。
15.スタック内の第1の層は、第1の色を外部結合するように構成され、スタック内の第2の層は、第1の色を外部結合するように構成される、実施例13に記載のディスプレイデバイス。
16.スタック内の第1の層は、第1の角度で第1の導波管の境界に遭遇する光を外部結合するように構成され、スタック内の第2の層は、第2の角度で第1の導波管の境界に遭遇する光を外部結合するように構成される、実施例13に記載のディスプレイデバイス。17.第1の4分の1波リターダが、空間光変調器と第1の導波管との間に配置される、実施例9に記載のディスプレイデバイス。
18.第2の4分の1波リターダが、空間光変調器と反対の導波管の境界上に配置される、実施例17に記載のディスプレイデバイス。
19.1つ以上の光エミッタからの光は、第1の導波管の実質的軸外に指向される、上記実施例のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
20.ディスプレイデバイスは、集束光学を1つ以上の光エミッタと第1の導波管との間に備えない、実施例19に記載のディスプレイデバイス。
21.第1の導波管は、略楔形状である、上記の実施例のいずれかに記載のディスプレイデバイス。
22.楔形状の第1の導波管は、第1の導波管の境界から反射する光の角度を変化させるように構成される、実施例21に記載のディスプレイデバイス。
Claims (11)
- ディスプレイデバイスであって、
第1のスペクトル分布を有する第1の光エミッタと、
第1の導波管であって、前記第1の導波管は、前記第1の光エミッタに対して配置され、前記第1の光エミッタからの光を受光し、前記第1の導波管は、第1の経路に沿って、光を前記第1の導波管から外に射出するように構成される、第1の導波管と、
前記第1の光エミッタの前記第1のスペクトル分布と異なる第2のスペクトル分布を有する第2の光エミッタと、
第2の導波管であって、前記第2の導波管は、前記第2の光エミッタに対して配置され、前記第2の光エミッタからの光を受光し、前記第2の導波管は、第2の経路に沿って、光を前記第2の導波管から外に射出するように構成される、第2の導波管と、
空間光変調器であって、前記空間光変調器は、前記第1および第2の導波管に対して配置され、前記第1および第2の導波管から射出された前記光を受光し、前記光を変調させる、空間光変調器と、
前記第1および第2のスペクトル分布と異なる第3のスペクトル分布を有する第3の光エミッタと、
第3の導波管であって、前記第3の導波管は、前記第3の光エミッタに対して配置され、前記第3の光エミッタからの光を受光し、前記第3の導波管は、第3の経路に沿って、光を前記第3の導波管から外に射出するように構成され、前記空間光変調器は、前記第3の導波管に対して配置され、前記第3の導波管から射出された前記光を受光し、前記光を変調させる、第3の導波管と、
第4の導波管であって、前記第4の導波管は、前記第1の導波管および前記第1の経路に対して配置され、前記空間光変調器によって変調された後、前記第1の導波管からの前記光を受光する、それと関連付けられた第1の内部結合光学要素を有する、第4の導波管と
を備え、
前記ディスプレイデバイスは、前記第1および第2の導波管からの前記光が、前記空間光変調器によって変調された後、それぞれ、前記第1および第2の経路に沿って、前記空間光変調器の法線方向に対して第1および第2の角度で指向され、前記第1の導波管からの前記光および前記第2の導波管からの前記光が、前記空間光変調器によって変調された後、前記導波管および空間光変調器からある距離に位置している個別の第1および第2の空間場所に指向されるように構成され、前記第1の角度と前記第2の角度は、相互に異なり、
前記ディスプレイデバイスは、前記第3の導波管からの前記光が、前記空間光変調器によって変調された後、前記第3の経路に沿って、前記法線方向に対して第3の角度で指向され、前記第1、第2、および第3の導波管からの前記光が、前記空間光変調器によって変調された後、前記導波管および空間光変調器からある距離に位置している個別の第1、第2、および第3の空間場所に指向されるように構成され、前記第3の角度は、前記第1の角度および前記第2の角度と異なり、
前記第1の内部結合光学要素は、前記第1の経路に沿って、前記第1の空間場所に位置し、前記第1の導波管から射出された前記光を受光する、ディスプレイデバイス。 - 前記第1、第2、および第3の光エミッタは、発光ダイオード(LED)を備える、請求項1に記載のディスプレイデバイス。
- 前記第1、第2、および第3の光エミッタは、第1、第2、および第3の色の発光ダイオード(LED)を備え、前記第1の色のLEDは、前記第2の色のLEDおよび第3の色のLEDと異なる色を有し、前記第2の色のLEDは、前記第3の色のLEDと異なる色を有する、請求項2に記載のディスプレイデバイス。
- 前記第1、第2、および第3の光エミッタは、それぞれ、赤色、緑色、および青色の発光ダイオード(LED)を備える、請求項3に記載のディスプレイデバイス。
- 前記第1、第2、および第3の導波管は、平面導波管を備え、前記第1、第2、および第3のエミッタは、それぞれ、前記第1、第2、および第3の導波管の縁に対して配置され、光を前記第1、第2、および第3の導波管の縁の中に投入する、請求項1に記載のディスプレイデバイス。
- 前記第1、第2、および第3の導波管は、方向転換特徴を含み、それぞれ、第1、第2、および第3の経路に沿って、光を前記第1、第2、および第3の導波管から外に射出する、請求項1に記載のディスプレイデバイス。
- 前記方向転換特徴は、回折光学要素、回折格子、ホログラフィック光学要素、またはメタ表面の一部を形成する、請求項6に記載のディスプレイデバイス。
- 前記空間光変調器は、前記空間光変調器を通して透過される光を変調させるように構成される透過性空間光変調器を備える、請求項1に記載のディスプレイデバイス。
- 前記空間光変調器は、その上に入射する光を反射および変調させるように構成される反射性空間光変調器を備える、請求項1に記載のディスプレイデバイス。
- 第5の導波管をさらに備え、前記第5の導波管は、前記第2の導波管および前記第2の経路に対して配置され、前記空間光変調器によって変調された後、前記第2の導波管からの前記光を受光する、それと関連付けられた第2の内部結合光学要素を有し、
前記第2の内部結合光学要素は、前記第2の経路に沿って、前記第2の空間場所に位置し、前記第2の導波管からの前記光を受光する、請求項1に記載のディスプレイデバイス。 - 第6の導波管をさらに備え、前記第6の導波管は、前記第3の導波管および前記第3の経路に対して配置され、前記空間光変調器によって変調された後、前記第3の導波管からの前記光を受光する、それと関連付けられた第3の内部結合光学要素を有し、
前記第3の内部結合光学要素は、前記第3の経路に沿って、前記第3の空間場所に位置し、前記第3の導波管からの前記光を受光する、請求項10に記載のディスプレイデバイス。
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