JP7269326B2 - 外光管理のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
本願は、その内容が、完全に記載される場合と同様に、参照することによってその全体として明示的および完全に本明細書に組み込まれる、2018年9月14日に出願され、「SYSTEMS AND METHODS FOR EXTERNAL LIGHT MANAGEMENT」と題された、米国仮特許出願第62/731,755号の優先権を主張する。本願は、弁理士整理番号第ML.20065.00号の下で2017年4月5日に出願され、「SYSTEM AND METHOD FOR AUGMENTED REALITY」と題された、米国特許出願第15/479,700号、弁理士整理番号第ML.20020.00号の下で2014年7月14日に出願され、「PLANAR WAVEGUIDE APPARATUS WITH DIFFRACTION ELEMENT(S) AND SYSTEM EMPLOYING SAME」と題された、米国特許出願第14/331,218号、弁理士整理番号第ML.20011.00号の下で2014年11月27日に出願され、「VIRTUAL AND AUGMENTED REALITY SYSTEMS AND METHODS」と題された、米国特許出願第14/555,585号、弁理士整理番号第ML.20016.00号の下で2015年5月29日に出願され、「METHODS AND SYSTEMS FOR VIRTUAL AND AUGMENTED REALITY」と題された、米国特許出願第14/726,424号、弁理士整理番号第ML.20017.00号の下で2015年5月29日に出願され、「METHODS AND SYSTEMS FOR CREATING FOCAL PLANES IN VIRTUAL AND AUGMENTED REALITY」と題された、米国特許出願第14/726,429号、弁理士整理番号第ML.20018.00号の下で2015年5月29日に出願され、「METHODS AND SYSTEMS FOR DISPLAYING STEREOSCOPY WITH A FREEFORM OPTICAL SYSTEM WITH ADDRESSABLE FOCUS FOR VIRTUAL AND AUGMENTED REALITY」と題された、米国特許出願第14/726,396号、弁理士整理番号第ML-0676USPRV号の下で2018年7月23日に出願され、「SYSTEMS AND METHODS FOR EXTERNAL LIGHT MANAGEMENT」と題された、米国仮特許出願第62/702,212号、および弁理士整理番号第ML-0607US号の下で2019年8月30日に出願され、「SPATIALLY-RESOLVED DYNAMIC DIMMING FOR AUGMENTED REALITY DEVICE」と題された、米国特許出願第16/557,706号に関連する。前述の特許出願の内容は、完全に記載される場合と同様に、参照することによってその全体として明示的および完全に本明細書に組み込まれる。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
拡張現実システムであって、
仮想光ビームを生成するための光源であって、前記仮想光ビームは、仮想オブジェクトに関する情報を搬送する、光源と、
光誘導光学要素であって、前記光誘導光学要素は、第1の実世界光ビームの第1の部分がそれを通して通過することを可能にし、前記仮想光ビームは、前記光誘導光学要素に入射し、実質的全内部反射(TIR)によって、前記光誘導光学要素を通して伝搬し、前記光誘導光学要素から出射する、光誘導光学要素と、
前記光誘導光学要素に隣接して、その表面の外部に配置されるレンズであって、前記レンズは、前記実世界光ビームの第2の部分を減衰させ、前記実世界光の第1の部分が前記レンズを通して通過することを可能にする光変調機構を備える、レンズと
を備える、システム。
(項目2)
前記光変調機構は、
液晶層と、
前記液晶層に隣接して、その対向側に配置される第1および第2の電極と、
第1および第2の補償フィルムであって、前記第1および第2の補償フィルムは、それぞれ、前記第1および第2の電極に隣接して、その外部に配置される、第1および第2の補償フィルムと、
第1および第2の偏光器であって、前記第1および第2の偏光器は、それぞれ、前記第1および第2の補償フィルムに隣接して、その外部に配置される、第1および第2の偏光器と
を備える、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記第1および第2の偏光器はそれぞれ、異なる偏光度をそれを通して通過する光上に付与するように構成される複数の領域を含む、項目2に記載のシステム。
(項目4)
前記液晶層は、前記第1および第2の電極によって印加される電圧に応答して、遅延または偏光回転度をそれを通して通過する光上に付与するように構成される、項目3記載のシステム。
(項目5)
前記液晶層によって付与される偏光度は、前記第1および第2の電極によって印加される電圧に比例する、項目4に記載のシステム。
(項目6)
前記第1および第2の電極は、前記液晶層内の方向に沿って変動する電圧を前記液晶層に印加するように構成される、項目2に記載のシステム。
(項目7)
前記方向は、前記液晶層の底部から前記液晶層の上部までである、項目6に記載のシステム。
(項目8)
前記第1および第2の電極は、前記液晶層内の前記方向に沿って増加する距離によって分離される、項目6に記載のシステム。
(項目9)
前記第1の電極は、前記距離が前記液晶層内の前記方向に沿って増加するように、前記第2の電極から離れるようにテーパ状になる、項目8に記載のシステム。
(項目10)
前記第1の電極は、複数のセグメントを備え、各隣接する対のセグメントは、前記方向において、後続セグメントと比較して前記第2の電極からより遠くに配置される先行セグメントを有する、項目8に記載のシステム。
(項目11)
前記第1の電極は、前記方向に沿って減少する厚さを有する、項目6に記載のシステム。
(項目12)
前記第1の電極は、前記方向に沿って配置される第1、第2、および第3のセグメントを備え、
前記第1および第3のセグメントは、前記第2のセグメントの第2の抵抗より低い第1および第3の抵抗を有する、
項目6に記載のシステム。
(項目13)
前記第1および第3のセグメントは、酸化インジウムスズを含む、項目12に記載のシステム。
(項目14)
前記第2のセグメントは、グラフェンを含む、項目12に記載のシステム。
(項目15)
前記第1の電極の前記第1および第3のセグメントに電気的に結合される第1および第2の電圧源をさらに備える、項目12に記載のシステム。
(項目16)
前記第1の電極は、複数のセグメントを備え、前記複数のセグメントは、前記方向に沿って配置され、対応する複数の抵抗器によって相互から電気的に分離される、項目2に記載のシステム。
(項目17)
前記方向に沿って、前記第1の電極の遠端において前記複数のセグメントの第1のセグメントに電気的に結合される電圧源をさらに備える、項目16に記載のシステム。
(項目18)
前記第1の電極は、平坦形状を有し、
前記複数の抵抗器は、前記第1の電極の縁に沿って配置される、
項目16に記載のシステム。
(項目19)
前記複数のセグメントは、複数の電気絶縁部材によって、相互から物理的に分離される、項目18に記載のシステム。
(項目20)
前記複数の抵抗器はそれぞれ、前記複数のセグメントの個別の対の間に物理的に配置される、項目16に記載のシステム。
(問題およびソリューションの概要)
(例証的拡張現実システム)
(瞳エクスパンダ)
(レインボーアーチファクト問題)
(光誘導光学要素に対して外部の被覆レンズ)
(制御可能外部被覆レンズシステム)
Claims (18)
- 拡張現実システムであって、
仮想光ビームを生成するための光源であって、前記仮想光ビームは、仮想オブジェクトに関する情報を搬送する、光源と、
光誘導光学要素であって、前記光誘導光学要素は、第1の実世界光ビームの第1の部分がそれを通して通過することを可能にし、前記仮想光ビームは、前記光誘導光学要素に入射し、実質的全内部反射(TIR)によって、前記光誘導光学要素を通して伝搬し、前記光誘導光学要素から出射する、光誘導光学要素と、
前記光誘導光学要素に隣接して、その表面の外部に配置されるレンズであって、前記レンズは、前記実世界光ビームの第2の部分を減衰させ、前記実世界光の第1の部分が前記レンズを通して通過することを可能にする光変調機構を備え、前記光変調機構は、
液晶層と、
前記液晶層に隣接して、その対向側に配置される第1および第2の電極と、
第1および第2の補償フィルムであって、前記第1および第2の補償フィルムは、それぞれ、前記第1および第2の電極に隣接して、その外部に配置される、第1および第2の補償フィルムと、
第1および第2の偏光器であって、前記第1および第2の偏光器は、それぞれ、前記第1および第2の補償フィルムに隣接して、その外部に配置される、第1および第2の偏光器と
を備える、レンズと
を備え、
前記第1および第2の偏光器はそれぞれ、異なる偏光度をそれを通して通過する光上に付与するように構成される複数の領域を含む、システム。 - 前記液晶層は、前記第1および第2の電極によって印加される電圧に応答して、遅延または偏光回転度をそれを通して通過する光上に付与するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記液晶層によって付与される偏光度は、前記第1および第2の電極によって印加される電圧に比例する、請求項2に記載のシステム。
- 拡張現実システムであって、
仮想光ビームを生成するための光源であって、前記仮想光ビームは、仮想オブジェクトに関する情報を搬送する、光源と、
光誘導光学要素であって、前記光誘導光学要素は、第1の実世界光ビームの第1の部分がそれを通して通過することを可能にし、前記仮想光ビームは、前記光誘導光学要素に入射し、実質的全内部反射(TIR)によって、前記光誘導光学要素を通して伝搬し、前記光誘導光学要素から出射する、光誘導光学要素と、
前記光誘導光学要素に隣接して、その表面の外部に配置されるレンズであって、前記レンズは、前記実世界光ビームの第2の部分を減衰させ、前記実世界光の第1の部分が前記レンズを通して通過することを可能にする光変調機構を備え、前記光変調機構は、
液晶層と、
前記液晶層に隣接して、その対向側に配置される第1および第2の電極であって、前記第1および第2の電極は、前記液晶層内の方向に沿って変動する電圧を前記液晶層に印加するように構成される、第1および第2の電極と、
第1および第2の補償フィルムであって、前記第1および第2の補償フィルムは、それぞれ、前記第1および第2の電極に隣接して、その外部に配置される、第1および第2の補償フィルムと、
第1および第2の偏光器であって、前記第1および第2の偏光器は、それぞれ、前記第1および第2の補償フィルムに隣接して、その外部に配置される、第1および第2の偏光器と
を備える、レンズと
を備える、システム。 - 前記方向は、前記液晶層の底部から前記液晶層の上部までである、請求項4に記載のシステム。
- 前記第1および第2の電極は、前記液晶層内の前記方向に沿って増加する距離によって分離される、請求項4に記載のシステム。
- 前記第1の電極は、前記距離が前記液晶層内の前記方向に沿って増加するように、前記第2の電極から離れるようにテーパ状になる、請求項6に記載のシステム。
- 前記第1の電極は、複数のセグメントを備え、各隣接する対のセグメントは、前記方向において、後続セグメントと比較して前記第2の電極からより遠くに配置される先行セグメントを有する、請求項6に記載のシステム。
- 前記第1の電極は、前記方向に沿って減少する厚さを有する、請求項4に記載のシステム。
- 前記第1の電極は、前記方向に沿って配置される第1、第2、および第3のセグメントを備え、
前記第1および第3のセグメントは、前記第2のセグメントの第2の抵抗より低い第1および第3の抵抗を有する、請求項4に記載のシステム。 - 前記第1および第3のセグメントは、酸化インジウムスズを含む、請求項10に記載のシステム。
- 前記第2のセグメントは、グラフェンを含む、請求項10に記載のシステム。
- 前記第1の電極の前記第1および第3のセグメントに電気的に結合される第1および第2の電圧源をさらに備える、請求項10に記載のシステム。
- 拡張現実システムであって、
仮想光ビームを生成するための光源であって、前記仮想光ビームは、仮想オブジェクトに関する情報を搬送する、光源と、
光誘導光学要素であって、前記光誘導光学要素は、第1の実世界光ビームの第1の部分がそれを通して通過することを可能にし、前記仮想光ビームは、前記光誘導光学要素に入射し、実質的全内部反射(TIR)によって、前記光誘導光学要素を通して伝搬し、前記光誘導光学要素から出射する、光誘導光学要素と、
前記光誘導光学要素に隣接して、その表面の外部に配置されるレンズであって、前記レンズは、前記実世界光ビームの第2の部分を減衰させ、前記実世界光の第1の部分が前記レンズを通して通過することを可能にする光変調機構を備え、前記光変調機構は、
液晶層と、
前記液晶層に隣接して、その対向側に配置される第1および第2の電極と、
第1および第2の補償フィルムであって、前記第1および第2の補償フィルムは、それぞれ、前記第1および第2の電極に隣接して、その外部に配置される、第1および第2の補償フィルムと、
第1および第2の偏光器であって、前記第1および第2の偏光器は、それぞれ、前記第1および第2の補償フィルムに隣接して、その外部に配置される、第1および第2の偏光器と
を備える、レンズと
を備え、
前記第1の電極は、複数のセグメントを備え、前記複数のセグメントは、前記液晶層内の方向に沿って配置され、対応する複数の抵抗器によって相互から電気的に分離される、システム。 - 前記方向に沿って、前記第1の電極の遠端において前記複数のセグメントの第1のセグメントに電気的に結合される電圧源をさらに備える、請求項14に記載のシステム。
- 前記第1の電極は、平坦形状を有し、
前記複数の抵抗器は、前記第1の電極の縁に沿って配置される、請求項14に記載のシステム。 - 前記複数のセグメントは、複数の電気絶縁部材によって、相互から物理的に分離される、請求項16に記載のシステム。
- 前記複数の抵抗器はそれぞれ、前記複数のセグメントの個別の対の間に物理的に配置される、請求項14に記載のシステム。
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