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公開番号2024056717
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-23
出願番号2024008346,2022093443
出願日2024-01-23,2017-07-17
発明の名称ホログラフィック超解像度のための符号化されたエネルギー導波路
出願人ライトフィールドラボ、インコーポレイテッド
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類G02B 30/10 20200101AFI20240416BHJP(光学)
要約【課題】エネルギー指向装置に関する。
【解決手段】複数のエネルギー伝搬経路に沿ってエネルギーを指向するように構成された導波路素子のアレイと、エネルギーの伝搬を制限するように動作可能なエネルギー符号化素子とを有するエネルギー装置。エネルギーが抑制されていない伝搬経路は、エネルギー位置のうちの第1および第2の領域を通って延在し、2つの領域は重なり合いかつオフセットしており、エネルギー符号化素子は、2つの領域内の各エネルギー位置を通るエネルギーの伝搬を1つの抑制されていないエネルギー伝搬経路に制限する。エネルギー符号化素子は、それぞれの瞬間において、対応する各領域を通る抑制されていない伝搬経路に沿った伝搬を制限する。エネルギー装置サブシステムおよびエネルギー結合器を備えるエネルギーシステムは、第1および第2の複数のエネルギー位置からのエネルギーを重ね合わせ、第3の複数のエネルギー位置を形成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
エネルギー装置であって、
導波路素子のアレイであって、前記導波路素子のアレイが、第１の側面および第２の側面を備え、前記導波路素子のアレイが、前記アレイの前記第１の側面上の複数のエネルギー位置を通って延在する複数のエネルギー伝搬経路に沿って、前記アレイを通ってエネルギーを指向させるように構成されている、導波路素子のアレイと、
前記複数のエネルギー伝搬経路に沿ってエネルギーの伝搬を制限するように動作可能なエネルギー符号化素子と、を備え、
前記導波路素子のアレイのうちの第１および第２の導波路素子を通る抑制されていないエネルギー伝搬経路が、エネルギー位置のうちの第１および第２の領域を画定し、前記第１および第２の領域が、重なり合い、かつオフセットしており、さらに、前記エネルギー符号化素子が、前記第１および第２の領域内の各エネルギー位置を通るエネルギーの伝搬を１つの抑制されていないエネルギー伝搬経路に実質的に制限し、
前記第１および第２の導波路素子を通る前記抑制されていないエネルギー伝搬経路が、４Ｄプレノプティック関数により定義された体積エネルギーフィールドの少なくとも一部分を形成する、エネルギー装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、エネルギー指向装置に関し、具体的には、４Ｄプレノプティック関数に従って共有されたエネルギー位置から符号化されたアパーチャからのエネルギーを指向させるように構成されたエネルギー導波路に関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ＧｅｎｅＲｏｄｄｅｎｂｅｒｒｙのＳｔａｒＴｒｅｋにより世間一般に普及され、１９００年代初期に作家ＡｌｅｘａｎｄｅｒＭｏｓｚｋｏｗｓｋｉによって当初計画された「ホロデッキ」室内のインタラクティブな仮想世界の夢は、ほぼ一世紀の間、空想科学小説および技術革新に対するインスピレーションである。しかしながら、この経験の画期的な実現は、文献、メディア、ならびに子供達および同様に大人達の集合的な想像力の外には、全く存在していない。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態において、エネルギー装置は、導波路素子のアレイを備えることができ、この導波路素子のアレイは、第１の側面および第２の側面を備えることができ、アレイの第１の側面上の複数のエネルギー位置を通って延在する複数のエネルギー伝搬経路に沿って、エネルギーを指向させるように構成され得る。このエネルギー装置は、複数のエネルギー伝搬経路に沿ってエネルギーの伝搬を制限するように動作可能なエネルギー符号化素子をさらに備え得る。
【０００４】
一実施形態では、導波路素子のアレイのうちの第１および第２の導波路素子を通る抑制されていないエネルギー伝搬経路は、エネルギー位置のうちの第１および第２の領域を画定し得、第１および第２の領域は、重なり合い、かつオフセットしている。エネルギー符号化素子は、第１および第２の領域内の各エネルギー位置を通るエネルギーの伝搬を、１つの抑制されていないエネルギー伝搬経路に実質的に制限することができる。第１および第２の導波路素子を通る抑制されていないエネルギー伝搬経路は、４Ｄプレノプティック関数により定義される体積エネルギーフィールドの少なくとも一部分を形成し得る。
【０００５】
一実施形態では、複数のエネルギー位置を通過するエネルギーは、２つの異なるエネルギー状態で符号化され得、エネルギー符号化素子は、複数の第１の領域および複数の第２の領域を備えることができ、各第１の領域は、第１のエネルギー状態のエネルギーが、実質的に抑制されていない状態でそこを通過し、かつ第２のエネルギー状態のエネルギーの伝搬を実質的に抑制することを可能にするように構成され、各第２の領域は、第２のエネルギー状態のエネルギーが、実質的に抑制されていない状態でそこを通過し、かつ第１のエネルギー状態のエネルギーの伝搬を実質的に抑制することを可能にするように構成されている。
一実施形態では、第１の瞬間において、エネルギー符号化素子は、第１の領域内のエネルギー位置を通るエネルギー伝搬経路を実質的に抑制し得、エネルギー符号化素子は、第２の領域内のエネルギー位置を通る実質的に抑制されていないエネルギー伝搬経路を可能にし得、第２の瞬間において、エネルギー符号化素子は、第２の領域内のエネルギー位置を通るエネルギー伝搬経路を実質的に抑制し得、エネルギー符号化素子は、第１の領域内のエネルギー位置を通る実質的に抑制されていないエネルギー伝搬経路を可能にし得る。
【０００６】
一実施形態では、エネルギーシステムは、エネルギー装置サブシステムであって、第１の複数のエネルギー位置を有する第１のエネルギー装置、および第２の複数のエネルギー位置を有する第２のエネルギー装置を備える、エネルギー装置サブシステムと、エネルギー結合素子であって、エネルギー装置サブシステムと、エネルギー結合素子上に形成されたエネルギー位置表面との間でエネルギーをリレーするように構成された、エネルギー結合素子と、を備え、複数のエネルギー位置は、エネルギー結合素子のエネルギー位置表面上に配置され得る。
【０００７】
一実施形態では、第１および第２のエネルギー装置は、第１の複数のエネルギー位置の配置、および第２の複数のエネルギー位置の配置を重ね合わせることが、結果として、エネルギー位置表面における第３の複数のエネルギー位置になるように、相対的な配向に重ね合わされ得、第３の複数のエネルギー位置の数は、第１または第２のエネルギー位置のいずれとも異なる、結果として得られたエネルギー位置サイズを有する、各非境界領域に対して結合された第１および第２の複数の和よりも大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
エネルギー指向システムの設計パラメータを例解する概略図である。
機械的なエンベロープを備えた能動装置領域を有するエネルギーシステムを例解する概略図である。
エネルギーリレーシステムを例解する概略図である。
ベース構造体に一緒に接着および締着されたエネルギーリレー素子の一実施形態を例解する概略図である。
マルチコア光ファイバを通るリレーされた画像の一例を例解する概略図である。
横方向アンダーソン局在原理の特性を呈する光学リレー器を通るリレーされた画像の一例を例解する概略図である。
エネルギー表面から視認者に伝搬された光線を示す概略図である。
エネルギー導波路素子および複数のエネルギー位置によって規定される視界を有する実施形態を例解する。
１２０度の視界を達成するように設計された有効焦点距離を有するエネルギー導波路素子を備えるシステムに関して、困難な特性を実証する実施形態を例解する。
エネルギー装置と、エネルギー結合素子上に形成されたエネルギー位置表面との間でエネルギーをリレーするように構成されたエネルギー結合素子の実施形態の例解図である。
エネルギー装置の実施形態を例解する。
エネルギー装置の実施形態を例解する。
第１および第２の瞬間におけるエネルギー指向装置の実施形態の例解図である。
第１および第２の瞬間におけるエネルギー指向装置の実施形態の例解図である。
第１および第２の瞬間におけるエネルギー指向装置の実施形態の例解図である。
第１および第２の瞬間におけるエネルギー指向装置の実施形態の例解図である。
第１および第２の瞬間におけるエネルギー指向装置の実施形態の例解図である。
第１および第２の瞬間におけるエネルギー指向装置の実施形態の例解図である。
第１および第２の瞬間におけるエネルギー指向装置の実施形態の例解図である。
第１および第２の瞬間におけるエネルギー指向装置の実施形態の例解図である。
第１および第２の瞬間におけるエネルギー指向装置の実施形態の例解図である。
第１および第２の瞬間におけるエネルギー指向装置の実施形態の例解図である。
第１および第２の瞬間におけるエネルギー指向装置の実施形態の例解図である。
第１および第２の瞬間におけるエネルギー指向装置の実施形態の例解図である。
例示的な能動エネルギー符号化素子の上面例解図である。
エネルギー結合システムの側面例解図である。
俯瞰図において、エネルギー結合器表面の一部を示す。
エネルギー装置の代替の実施形態を示す平面図を示す。
アナモフィックなエネルギーリレー素子を活用することによって、どのようにして同じ有効ピクセル密度を達成し、ピクセルアスペクト比を変化させることができるかを例解する追加の実施形態を例示する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ホロデッキ（Ｈｏｌｏｄｅｃｋ）（集合的に「ホロデッキ設計パラメータ」と呼ばれる）の一実施形態は、十分なエネルギー刺激を提供して、人間の感覚受容器をだまし、仮想的、社会的、およびインタラクティブな環境内で受容されたエネルギーインパルスが真実であると信じ込ませ、１）外付けアクセサリ、ヘッドマウントアイウェア、または他の周辺機器を伴わない両眼視差、２）任意の数の視認者に対して同時に視認体積全域にわたる正確な運動視差、閉鎖、および不透明度、３）知覚されたすべての光線に対する、同期収束、目の遠近調節、および縮瞳を介した視覚的焦点、ならびに４）視覚、聴覚、触覚、味覚、嗅覚、および／またはバランスに対して人間の感覚「解像度」を超えるほどの十分な密度および解像度の収束エネルギー波伝搬を提供する。
【００１０】
これまでの従来の技術に基づいて、視覚系、聴覚系、体性感覚系、味覚系、嗅覚系、および前庭系を含むホロデッキ設計パラメータ（ＨｏｌｏｄｅｃｋＤｅｓｉｇｎＰａｒａｍｅｔｅｒ）によって示唆されたように、画期的な方法ですべての受容野を提供することが可能な技術から、我々は、数世紀とまでは言わないが、数十年経過したところにある。
（【００１１】以降は省略されています）

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