JPWO2021034413A5

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Publication number: JPWO2021034413A5
Application number: JP2022510973A
Authority: JP
Publication date: 2023-07-07
Anticipated expiration: 2040-07-02

Description

１つまたはそれを上回る実施形態の詳細は、付随の図面および下記の説明に記載される。他の特徴および利点は、説明および図面から、ならびに請求項から明白となるであろう。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
頭部搭載型ディスプレイデバイスであって、
光学連通する複数の光学要素であって、前記複数の光学要素は、前記頭部搭載型ディスプレイデバイスの動作の間、画像を前記頭部搭載型ディスプレイデバイスを装着しているユーザの視野内に投影するように構成される、複数の光学要素
を備え、
前記複数の光学要素の第１の光学要素は、前記複数の光学要素の第２の光学要素からの光を受け取るように構成され、
前記第１の光学要素は、前記第１の光学要素の周縁に沿って格子を画定し、前記格子は、
前記第１の光学要素の基部部分から延在する複数の突出部であって、前記複数の突出部は、光の可視波長に関する第１の光学分散プロファイルを有する第１の材料を含む、突出部と、
前記第１の光学要素の基部部分に沿って、前記複数の突出部のうちの少なくともいくつかの間に配置される第２の材料であって、前記第２の材料は、光の可視波長に関する第２の光学分散プロファイルを有する、第２の材料と
を備える、頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目２）
前記第２の材料は、二酸化チタン（ＴｉＯ _２）である、項目１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目３）
前記第１の材料は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）である、項目２に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目４）
前記第１の材料は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ _３）である、項目２に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目５）
前記第１の光学要素の基部部分は、前記第１の材料を含む、項目１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目６）
前記第１の光学要素の基部部分は、前記複数の突出部と同一材料から成る、項目１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目７）
前記第１の光学要素の基部部分は、前記複数の突出部と一体的に形成される、項目１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目８）
各突出部は、略矩形断面を有する、項目１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目９）
各突出部は、前記第１の光学要素の基部部分の表面の上方の第１の高さまで延在し、
前記第２の材料は、前記第１の光学要素の基部部分の表面の上方の第２の高さまで延在し、前記第２の高さは、前記第１の高さと異なる、
項目１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目１０）
前記第１の高さは、前記第２の高さを上回る、項目９に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目１１）
前記第１の高さは、約９０ｎｍである、項目１０に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目１２）
前記第２の高さは、約８０ｎｍである、項目１１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目１３）
前記格子は、前記第１の光学要素の基部部分の長さに沿って、周期に従って繰り返される、項目１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目１４）
前記周期は、約２０８ｎｍの長さに対応する、項目１３に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目１５）
各突出部は、実質的に等しい幅を有する、項目１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目１６）
各突出部は、約１４０ｎｍの幅を有する、項目１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目１７）
前記第１および第２の光学分散プロファイルは、前記第１の材料のみから成る格子と比較して、入射角の範囲に関して、入射光の第１の波長に対する前記格子の第１の回折効率性と、入射光の第２の波長に対する前記格子の第２の回折効率性と、入射光の第３の波長に対する前記格子の第３の回折効率性との間の変動を低減させる、項目１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目１８）
前記第１の波長は、前記可視スペクトル内の第１の色に対応し、前記第２の波長は、前記可視スペクトル内の第２の色に対応し、前記第３の波長は、前記可視スペクトル内の第３の色に対応し、前記第１の色、前記第２の色、および第３の色は、相互に異なる、項目１７に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目１９）
前記第１の色は、赤色であり、前記第２の色は、緑色であり、前記第３の色は、青色である、項目１８に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目２０）
前記入射角の範囲は、約－２０°～２０°である、項目１７に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
（項目２１）
頭部搭載型ディスプレイデバイスを構築する方法であって、前記方法は、
前記第１の光学要素の第１の表面に沿って形成される格子を備える第１の光学要素を提供することであって、前記格子は、複数の突出部であって、前記複数の突出部は、光の可視波長に関する第１の光学分散プロファイルを有する第１の材料を含む、複数の突出部と、前記第１の光学要素の第１の表面に沿って複数の突出部のうちの少なくともいくつかの間に堆積される第２の材料であって、前記第２の材料は、光の可視波長に関する第２の光学分散プロファイルを有する、第２の材料とを備える、ことと、
前記第１の光学要素を前記頭部搭載型ディスプレイデバイス内で第２の光学要素と光学連通するように位置付けることと
を含む、方法。
（項目２２）
前記第２の材料は、二酸化チタン（ＴｉＯ _２）である、項目２１に記載の方法。
（項目２３）
前記第１の材料は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）である、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
前記第１の材料は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ _３）である、項目２２に記載の方法。
（項目２５）
前記格子は、前記第１の表面に沿って、複数のチャネルを前記第１の光学要素上にエッチングすることであって、各チャネルは、第１の深度を有する、ことと、前記第１の表面に沿って、前記第２の材料を前記複数の突出部のうちの少なくともいくつかの間に堆積させることとによって形成される、項目２１に記載の方法。
（項目２６）
各チャネルは、略矩形断面を有する、項目２５に記載の方法。
（項目２７）
各チャネルは、実質的に等しい幅を有する、項目２５に記載の方法。
（項目２８）
各チャネルは、約６８ｎｍの幅を有する、項目２５に記載の方法。
（項目２９）
前記第２の材料を堆積させることは、前記第２の材料を前記チャネルのうちの少なくともいくつかの中に堆積させることを含む、項目２５に記載の方法。
（項目３０）
前記第２の材料を堆積させることは、前記第２の材料を前記チャネルのうちの少なくともいくつかの中にスパッタリングすることを含む、項目２５に記載の方法。
（項目３１）
前記第２の材料は、前記チャネル内で第１の高さまで延在するように堆積される、項目２９に記載の方法。
（項目３２）
前記第１の深度は、前記第１の高さを上回る、項目３１に記載の方法。
（項目３３）
前記第１の深度は、約９０ｎｍである、項目３２に記載の方法。
（項目３４）
前記第１の高さは、約８０ｎｍである、項目３３に記載の方法。
（項目３５）
前記格子は、前記第１の表面の長さに沿って、周期に従って形成される、項目２１に記載の方法。
（項目３６）
前記周期は、約２０８ｎｍの長さに対応する、項目３５に記載の方法。

Claims

頭部搭載型ディスプレイデバイスであって、
光学連通する複数の光学要素であって、前記複数の光学要素は、前記頭部搭載型ディスプレイデバイスの動作の間、画像を前記頭部搭載型ディスプレイデバイスを装着しているユーザの視野内に投影するように構成される、複数の光学要素
を備え、
前記複数の光学要素の第１の光学要素は、前記複数の光学要素の第２の光学要素からの光を受け取るように構成され、
前記第１の光学要素は、前記第１の光学要素の周縁に沿って格子を画定し、前記格子は、
前記第１の光学要素の基部部分から延在する複数の突出部であって、前記複数の突出部は、光の可視波長に関する第１の光学分散プロファイルを有する第１の材料を含み、前記複数の突出部の各々は、前記第１の光学要素の前記基部部分に対向する第１の表面を備える、突出部と、
前記第１の光学要素の前記基部部分に沿って、前記複数の突出部のうちの少なくともいくつかの間に配置される第２の材料であって、前記第２の材料は、光の可視波長に関する第２の光学分散プロファイルを有する、第２の材料と
を備え、
前記複数の突出部の前記第１の表面上には、前記第２の材料が存在しない、頭部搭載型ディスプレイデバイス。
前記第２の材料は、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）である、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
前記第１の材料は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）である、請求項２に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
前記第１の材料は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）である、請求項２に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
前記第１の光学要素の前記基部部分は、前記第１の材料を含む、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
前記第１の光学要素の前記基部部分は、前記複数の突出部と同一材料から成る、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
前記第１の光学要素の前記基部部分は、前記複数の突出部と一体的に形成される、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
各突出部は、略矩形断面を有する、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
各突出部は、前記第１の光学要素の前記基部部分の表面の上方の第１の高さまで延在し、
前記第２の材料は、前記第１の光学要素の前記基部部分の前記表面の上方の第２の高さまで延在し、前記第２の高さは、前記第１の高さと異なる、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
前記第１の高さは、前記第２の高さを上回る、請求項９に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
前記第１の高さは、約９０ｎｍである、請求項１０に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
前記第２の高さは、約８０ｎｍである、請求項１１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
前記格子は、前記第１の光学要素の前記基部部分の長さに沿って、周期に従って繰り返される、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
前記周期は、約２０８ｎｍの長さに対応する、請求項１３に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
各突出部は、実質的に等しい幅を有する、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
各突出部は、約１４０ｎｍの幅を有する、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
前記第１および第２の光学分散プロファイルは、前記第１の材料のみから成る格子と比較して、入射角の範囲に関して、入射光の第１の波長に対する前記格子の第１の回折効率性と、入射光の第２の波長に対する前記格子の第２の回折効率性と、入射光の第３の波長に対する前記格子の第３の回折効率性との間の変動を低減させる、請求項１に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
前記第１の波長は、可視スペクトル内の第１の色に対応し、前記第２の波長は、前記可視スペクトル内の第２の色に対応し、前記第３の波長は、前記可視スペクトル内の第３の色に対応し、前記第１の色、前記第２の色、および第３の色は、相互に異なる、請求項１７に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
前記第１の色は、赤色であり、前記第２の色は、緑色であり、前記第３の色は、青色である、請求項１８に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
前記入射角の範囲は、約－２０°～２０°である、請求項１７に記載の頭部搭載型ディスプレイデバイス。
頭部搭載型ディスプレイデバイスを構築する方法であって、前記方法は、
前記第１の光学要素の第１の表面に沿って形成される格子を備える第１の光学要素を提供することであって、前記格子は、
複数の突出部であって、前記複数の突出部は、光の可視波長に関する第１の光学分散プロファイルを有する第１の材料を含み、前記複数の突出部の各々は、前記第１の光学要素の基部部分に対向する第１の表面を備える、複数の突出部と、
前記第１の光学要素の前記第１の表面に沿って前記複数の突出部のうちの少なくともいくつかの間に堆積される第２の材料であって、前記第２の材料は、光の可視波長に関する第２の光学分散プロファイルを有する、第２の材料と
を備え、前記複数の突出部の前記第１の表面上には、前記第２の材料が存在しない、ことと、
前記第１の光学要素を前記頭部搭載型ディスプレイデバイス内で第２の光学要素と光学連通するように位置付けることと
を含む、方法。
前記第２の材料は、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）である、請求項２１に記載の方法。
前記第１の材料は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）である、請求項２２に記載の方法。
前記第１の材料は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）である、請求項２２に記載の方法。
前記格子は、前記第１の表面に沿って、複数のチャネルを前記第１の光学要素上にエッチングすることであって、各チャネルは、第１の深度を有する、ことと、前記第１の表面に沿って、前記第２の材料を前記複数の突出部のうちの少なくともいくつかの間に堆積させることとによって形成される、請求項２１に記載の方法。
各チャネルは、略矩形断面を有する、請求項２５に記載の方法。
各チャネルは、実質的に等しい幅を有する、請求項２５に記載の方法。
各チャネルは、約６８ｎｍの幅を有する、請求項２５に記載の方法。
前記第２の材料を堆積させることは、前記第２の材料を前記チャネルのうちの少なくともいくつかの中に堆積させることを含む、請求項２５に記載の方法。
前記第２の材料を堆積させることは、前記第２の材料を前記チャネルのうちの少なくともいくつかの中にスパッタリングすることを含む、請求項２５に記載の方法。
前記第２の材料は、前記チャネル内で第１の高さまで延在するように堆積される、請求項２９に記載の方法。
前記第１の深度は、前記第１の高さを上回る、請求項３１に記載の方法。
前記第１の深度は、約９０ｎｍである、請求項３２に記載の方法。
前記第１の高さは、約８０ｎｍである、請求項３３に記載の方法。
前記格子は、前記第１の表面の長さに沿って、周期に従って形成される、請求項２１に記載の方法。
前記周期は、約２０８ｎｍの長さに対応する、請求項３５に記載の方法。