JP7132129B2 - イメージング導波管に対する分散光操作 - Google Patents
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Description
本願は、2016年5月12日に出願され、“DISTRIBUTED LIGHT MANIPULATION OVER IMAGING WAVEGUIDE”と題された米国仮出願第62/335,223号、および2016年5月12日に出願され、“WAVELENGTH MULTIPLEXING IN WAVEGUIDES”と題された米国仮出願第62/335,232号に対する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、これらの両方は、全体が参照により本明細書中に援用される。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
導波管であって、
光を前記導波管の中に結合するように構成されている内部結合光学要素であって、前記光は、第1の波長および前記第1の波長と等しくない第2の波長を含む、内部結合光学要素と、
光を前記内部結合光学要素から受信し、全内部反射を介して、光を伝搬するように構成されている光分散要素であって、前記光分散要素は、前記第2の波長における内部結合された光を前記第1の波長における内部結合された光に対して減衰させるように構成されている波長選択的領域を含む、光分散要素と、
光を前記光分散要素から受信し、前記第1の波長における光を前記導波管から外部結合するように構成されている外部結合光学要素と
を含む、導波管。
(項目2)
前記内部結合光学要素は、格子を含む、項目1に記載の導波管。
(項目3)
前記波長選択的領域は、染料、着色剤、色素、ダイクロイックフィルタ、またはブラッグ格子を含む、項目1に記載の導波管。
(項目4)
前記内部結合光学要素は、波長選択的フィルタを含まない、項目1に記載の導波管。
(項目5)
前記外部結合光学要素は、波長選択的フィルタを含まない、項目1に記載の導波管。
(項目6)
前記波長選択的領域は、電子的に切替可能な領域を含む、項目1に記載の導波管。
(項目7)
前記電子的に切替可能な領域をオン状態とオフ状態との間で切り替えるように構成されている、コントローラをさらに含む、項目6に記載の導波管。
(項目8)
前記波長選択的領域は、ポリマー分散液晶格子を含む、項目1に記載の導波管。
(項目9)
前記光分散要素は、回折光学要素を含む、項目1に記載の導波管。
(項目10)
前記回折光学要素は、格子、ホログラム、または切替可能な回折光学要素を含む、項目9に記載の導波管。
(項目11)
スタックされた導波管アセンブリであって、
第1の導波管であって、前記第1の導波管は、
第1の波長における光を光分散要素の第1の層の中に結合するように構成されている、内部結合光学要素の第1の層であって、前記光分散要素は、波長選択的領域を含む、内部結合光学要素の第1の層と、
内部結合された光を前記内部結合光学要素の第1の層から受信し、前記第1の波長にない前記内部結合された光を前記第1の波長における内部結合された光に対して減衰させるように構成されている、前記波長選択的領域の第1の層であって、
前記光分散要素の第1の層は、前記第1の波長における内部結合された光を前記波長選択的領域の第1の層から外部結合するように構成されている、前記波長選択的領域の第1の層と、
前記第1の波長における内部結合された光を前記光分散要素の第1の層から受信し、前記内部結合された光を前記第1の導波管から外部結合するように構成されている、外部結合光学要素の第1の層と
を含む、第1の導波管と、
第2の導波管であって、前記第2の導波管は、
第2の波長における光を前記光分散要素の第2の層の中に結合するように構成されている、前記内部結合光学要素の第2の層であって、前記第2の波長は、前記第1の波長と異なる、前記内部結合光学要素の第2の層と、
内部結合された光を前記内部結合光学要素の第2の層から受信し、前記第2の波長にない前記内部結合された光を前記第2の波長における内部結合された光に対して減衰させるように構成されている、前記波長選択的領域の第2の層であって、
前記光分散要素の第2の層は、前記第2の波長における内部結合された光を前記波長選択的領域の第2の層から外部結合するように構成されている、前記波長選択的領域の第2の層と、
前記第2の波長における内部結合された光を前記光分散要素の第2の層から受信し、前記内部結合された光を前記第2の導波管から外部結合するように構成されている、前記外部結合光学要素の第2の層と
を含む、第2の導波管と
を含む、スタックされた導波管アセンブリ。
(項目12)
前記波長選択的領域の第1の層は、第1のカラーフィルタを含み、前記波長選択的領域の第2の層は、第2のカラーフィルタを含み、前記第1のカラーフィルタは、前記第2の波長における光を減衰させるように構成されており、前記第2のカラーフィルタは、前記第1の波長における光を減衰させるように構成されている、項目11に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
(項目13)
前記第1のカラーフィルタまたは前記第2のカラーフィルタは、染料、着色剤、色素、立体光学フィルタ、またはダイクロイックフィルタを含む、項目12に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
(項目14)
前記波長選択的領域の第1の層は、第1の電子的に切替可能な領域を含み、前記波長選択的領域の第2の層は、第2の電子的に切替可能な領域を含む、項目11に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
(項目15)
前記第1の電子的に切替可能な領域および前記第2の電子的に切替可能な領域を電子的に制御し、前記スタックされた導波管アセンブリ内の光を変調するように構成されている、コントローラをさらに含む、項目14に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
(項目16)
前記コントローラは、前記第1の電子的に切替可能な領域を切り替え、前記光分散要素の第1の層内の光を変調し、前記第2の電子的に切替可能な領域を切り替え、前記光分散要素の第2の層内の光を変調しないように構成されている、項目15に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
(項目17)
前記コントローラは、前記第1の電子的に切替可能な領域および前記第2の電子的に切替可能な領域を電子的に制御し、前記内部結合された光を操向し、視野を拡張させるように構成されている、項目15に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
(項目18)
前記波長選択的領域の第1の層は、前記第1の波長にない光の屈折率を改変するように構成されている、または、前記波長選択的領域の第2の層は、前記第2の波長にない光の屈折率を改変するように構成されている、項目11に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
(項目19)
前記波長選択的領域の第1の層または第2の層は、偏光器を含む、項目11に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
(項目20)
前記第1の波長は、色の第1の下位色と関連付けられ、前記第2の波長は、前記色の第2の下位色と関連付けられ、前記第2の下位色は、前記第1の下位色と異なる、項目11に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
3次元(3D)ディスプレイが、深度の真の感覚、より具体的には、表面深度のシミュレートされた感覚を生成するために、ディスプレイの視野内の点毎に、その仮想深度に対応する遠近調節応答を生成することが望ましくあり得る。ディスプレイ点に対する遠近調節応答が、収束および立体視の両眼深度キューによって判定されるようなその点の仮想深度に対応しない場合、ヒトの眼は、遠近調節衝突を体験し、不安定なイメージング、有害な眼精疲労、頭痛、および遠近調節情報の不在下では、表面深度のほぼ完全な欠如をもたらし得る。
導波管スタックアセンブリ
ARシステムの他のコンポーネント
例示的導波管ディスプレイ
波長選択的フィルタを使用する導波管の実施例
波長多重化ディスプレイの実施例
波長多重化および波長選択的フィルタリングを伴うディスプレイシステムの実施例
例示的色域
例示的側面
結論
Claims (10)
- スタックされた導波管アセンブリであって、
第1の導波管であって、前記第1の導波管は、
第1の波長における光を光分散要素の第1の層の中に結合するように構成されている、内部結合光学要素の第1の層であって、前記光分散要素は、波長選択的領域を含む、内部結合光学要素の第1の層と、
内部結合された光を前記内部結合光学要素の第1の層から受信し、前記第1の波長にない内部結合された光を前記第1の波長における内部結合された光に対して減衰させることによって前記内部結合された光をフィルタリングするように構成されている、前記波長選択的領域の第1の層であって、
前記光分散要素の第1の層は、前記第1の波長における前記フィルタリングされた内部結合された光を前記波長選択的領域の第1の層の外に結合するように構成されている、前記波長選択的領域の第1の層と、
前記第1の波長における前記内部結合された光を前記光分散要素の第1の層から受信し、前記第1の波長における前記内部結合された光を前記第1の導波管の外に結合するように構成されている、外部結合光学要素の第1の層であって、前記内部結合された光は、前記外部結合光学要素の第1の層へ伝搬させられる前に前記波長選択的領域の第1の層によってフィルタリングされており、前記波長選択的領域の第1の層は、i)前記光分散要素の第1の層内に配置され、ii)前記第1の導波管の前記内部結合光学要素の第1の層および前記外部結合光学要素の第1の層の両方から離れており、世界がユーザによって前記外部結合光学要素の第1の層を通して視認されかつ前記波長選択的領域の第1の層を通して視認されないように、前記外部結合光学要素の第1の層および前記波長選択的領域の第1の層が配置されている、外部結合光学要素の第1の層と
を含む、第1の導波管と、
第2の導波管であって、前記第2の導波管は、
第2の波長における光を前記光分散要素の第2の層の中に結合するように構成されている、前記内部結合光学要素の第2の層であって、前記第2の波長は、前記第1の波長と異なる、前記内部結合光学要素の第2の層と、
内部結合された光を前記内部結合光学要素の第2の層から受信し、前記第2の波長にない内部結合された光を前記第2の波長における内部結合された光に対して減衰させることによって前記内部結合された光をフィルタリングするように構成されている、前記波長選択的領域の第2の層であって、
前記光分散要素の第2の層は、前記第2の波長における内部結合された光を前記波長選択的領域の第2の層の外に結合するように構成されている、前記波長選択的領域の第2の層と、
前記第2の波長における前記内部結合された光を前記光分散要素の第2の層から受信し、前記第2の波長における前記内部結合された光を前記第2の導波管の外に結合するように構成されている、前記外部結合光学要素の第2の層であって、前記内部結合された光は、前記外部結合光学要素の第2の層へ伝搬させられる前に前記波長選択的領域の第2の層によってフィルタリングされており、前記波長選択的領域の第2の層は、i)前記光分散要素の第2の層内に配置され、ii)前記第2の導波管の前記内部結合光学要素の第2の層および前記外部結合光学要素の第2の層の両方から離れており、世界がユーザによって前記外部結合光学要素の第2の層を通して視認されかつ前記波長選択的領域の第2の層を通して視認されないように、前記外部結合光学要素の第2の層および前記波長選択的領域の第2の層が配置されている、外部結合光学要素の第2の層と
を含む、第2の導波管と
を含む、スタックされた導波管アセンブリ。 - 前記波長選択的領域の第1の層は、第1のカラーフィルタを含み、前記波長選択的領域の第2の層は、第2のカラーフィルタを含み、前記第1のカラーフィルタは、前記第2の波長における前記光を減衰させるように構成されており、前記第2のカラーフィルタは、前記第1の波長における前記光を減衰させるように構成されている、請求項1に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
- 前記第1のカラーフィルタまたは前記第2のカラーフィルタは、染料、着色剤、色素、立体光学フィルタ、またはダイクロイックフィルタを含む、請求項2に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
- 前記波長選択的領域の第1の層は、第1の電子的に切替可能な領域を含み、前記波長選択的領域の第2の層は、第2の電子的に切替可能な領域を含む、請求項1に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
- 前記第1の電子的に切替可能な領域および前記第2の電子的に切替可能な領域を電子的に制御し、前記スタックされた導波管アセンブリ内の光を変調するように構成されている、コントローラをさらに含む、請求項4に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
- 前記コントローラは、前記光分散要素の第1の層内の光を変調するように前記第1の電子的に切替可能な領域を切り替え、前記光分散要素の第2の層内の光を変調しないように前記第2の電子的に切替可能な領域を切り替えるように構成されている、請求項5に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
- 前記コントローラは、前記第1の電子的に切替可能な領域および前記第2の電子的に切替可能な領域を電子的に制御し、前記内部結合された光を操向し、視野を拡張させるように構成されている、請求項5に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
- 前記波長選択的領域の第1の層は、前記第1の波長にない光の屈折率を改変するように構成されている、または、前記波長選択的領域の第2の層は、前記第2の波長にない光の屈折率を改変するように構成されている、請求項1に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
- 前記波長選択的領域の第1の層または第2の層は、偏光器を含む、請求項1に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
- 前記第1の波長は、色の第1の下位色と関連付けられ、前記第2の波長は、前記色の第2の下位色と関連付けられ、前記第2の下位色は、前記第1の下位色と異なる、請求項1に記載のスタックされた導波管アセンブリ。
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