JP7221362B2 - 二重混合光照射フィールドデバイス - Google Patents
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Description
本出願は、2015年5月19日に出願された「DUAL COMPOSITE LIGHT FIELD DEVICE」という題名の米国仮特許出願第62/163,733号に対して優先権を主張する。上記文献は、その全体として参照することによって本明細書において援用される。
本発明は、拡張現実システムにおいて使用される光学デバイスに関する。拡張現実システムは、世界の景色を伝送しながら、また、コンピュータ生成画像を生成し、ユーザに送達するための平面導波管を含むタイプである。本発明では、1つ以上の付加的導波管が、世界から画像を捕捉するために提供される。
ユーザに対して拡張現実を作り出すシステムを開発することが、大いに着目されている。そのようなシステムの一実施例では、ユーザは、外界を視認するためのウィンドウを含む、ヘッドマウントデバイスを提供されるであろう。ウィンドウは、画像情報を生成し、その画像情報をユーザの眼に投影する能力を有するであろう。そのようなシステムでは、仮想的な物体の画像が、生成され、現実世界の風景に追加され得る。
上記に議論される実施形態のそれぞれでは、光源が、画像情報を導波管に投入し、DOEを使用し、光を装着者に分配するために提供される。以下に議論されるように、本発明では、平面導波管および回折光学要素を含む類似する組み合わせが、導波管の平面のうちの1つに入射する光を捕捉し、次いで、センサを用いて捕捉された光を測定するために使用される。収集導波管は、単独で、または出力導波管との組み合わせにおいて使用されることができる。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
装置であって、
対向する平面入力および出力面を有する第1の導波管と、
前記第1の導波管を横断して形成された回折光学要素(DOE)であって、前記DOEは、前記導波管を通過する光の一部を前記導波管に結合させるためのものであり、前記導波管に結合された光は、全内部反射を介して、前記導波管上の出射場所に指向される、DOEと、
前記第1の導波管の出射場所から出射する光を捕捉するためにそこに隣接して位置付けられた入力を有し、かつ、それに対応する出力信号を生成する、光センサと
を備える、装置。
(項目2)
前記第1の導波管と整合された狭帯域波長フィルタをさらに含む、項目1に記載の装置。
(項目3)
前記第1の導波管の出射場所に対する前記センサの角度および位置は、移動可能であり、プロセッサの制御下にある、項目1に記載の装置。
(項目4)
対向する平面入力および出力面を有する第2の導波管であって、前記第2の導波管は、前記第1の導波管と整合され、前記第1の導波管に平行である、第2の導波管と、
前記第2の導波管を横断して形成されたDOEであって、前記DOEは、前記第2の導波管の面を横断する場所において反射率のレベルを制御するためのものである、DOEと、
光を前記第2の導波管に投入するために、前記第2の導波管に隣接して位置付けられた出力を有する光発生器であって、プロセッサは、前記第2の導波管に投入される光を制御し、全内部反射を介して前記第2の導波管に入射する光を誘導し、前記第2の導波管の出力面を横断する特定の場所において前記導波管から出射させる、光発生器と
をさらに備える、項目1に記載の装置。
(項目5)
前記第1の導波管の縁に沿って延在する第3の導波管をさらに含み、前記第3の導波管は、前記第1の導波管の出射場所から出射する光を捕捉し、前記光を前記センサに送達するためのものである、項目1に記載の装置。
図7は、本発明のシステム700の第1の実施形態の概略図である。システム700は、その中に形成される少なくとも1つの回折光学要素704を有する、平面導波管702を含む。導波管702は、上記に議論される出力タイプの導波管のいずれかと類似する様式で構築され得ることが想定される。使用時、現実世界からの光線は、導波管を通してユーザの眼706に部分的に伝送されるであろう。
Claims (10)
- 装置であって、
プロセッサと、
第1の導波管と、
前記第1の導波管を横断して形成された第1の回折光学要素(DOE)であって、前記第1のDOEは、光を前記第1の導波管に結合させるように構成され、前記第1の導波管に結合された前記光は、全内部反射を介して前記第1の導波管の出射場所に指向させられる、第1のDOEと、
入力要素を備える光センサであって、前記入力要素は、前記第1の導波管の前記出射場所に隣接して位置付けられ、前記出射場所から出射する光を捕捉し、それに対応する出力信号を生成する、光センサと
を備え、
前記第1の導波管の前記出射場所に対する前記光センサの角度および位置は、移動可能であり、
前記出力信号は、前記捕捉された光に対応する極座標ピクセルを含む、装置。 - 前記光センサは、走査ファイバを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記プロセッサは、極形式で前記極座標ピクセルに対して処理動作を実行するように構成され、前記処理動作は、前記極座標ピクセルを直角形式に変換することなく極形式で出力を決定する、請求項1に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記極座標ピクセルを対応する直角座標ピクセルに変換するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記極座標ピクセルを対応する直角座標ピクセルに変換することは、前記直角座標ピクセルと、関連付けられる極座標ピクセル投影との間の関係を事前算出することを含む、請求項4に記載の装置。
- 方法であって、
第1の回折光学要素(DOE)を介して、第1の導波管に第1の光を結合させることであって、前記第1の導波管は、前記第1の光を、全内部反射を介して前記第1の導波管の出射場所に指向させるように構成されている、ことと、
光センサを介して前記第1の導波管から前記第1の光を捕捉することと、
前記光センサを介して捕捉された前記第1の光に対応する出力信号を生成することと
を含み、
前記第1のDOEは、前記第1の導波管を横断して形成され、
前記光センサは、入力要素を備え、前記入力要素は、前記第1の導波管の前記出射場所に隣接して位置付けられ、
前記第1の導波管の前記出射場所に対する前記光センサの角度および位置は、移動可能であり、
前記出力信号は、前記第1の光に対応する極座標ピクセルを含む、方法。 - 前記光センサは、走査ファイバを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記極座標ピクセルを直角形式に変換することなく、極形式で前記極座標ピクセルを処理し、極形式で出力を決定することをさらに含む、請求項6に記載の方法。
- 前記極座標ピクセルを対応する直角座標ピクセルに変換することをさらに含む、請求項6に記載の方法。
- 前記極座標ピクセルを対応する直角座標ピクセルに変換することは、前記直角座標ピクセルと、関連付けられる極座標ピクセル投影との間の関係を事前算出することを含む、請求項9に記載の方法。
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