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公開番号2024103537
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-01
出願番号2024082382,2023032869
出願日2024-05-21,2019-03-12
発明の名称傾斜アレイベースのディスプレイ
出願人マジックリープ, インコーポレイテッド,Magic Leap,Inc.
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G02B 27/02 20060101AFI20240725BHJP(光学)
要約【課題】好適な傾斜アレイベースのディスプレイを提供すること。
【解決手段】本明細書に説明される種々の実施形態は、画像を眼に送達するように構成される、拡張現実頭部搭載型ディスプレイ接眼レンズのための光学システムを備え、光学システムは光学系を含む。光学系は、光源から出力された光を受け取るように配置される。光学系はさらに、光源から受け取られた光が、光学系を通して通過し、空間光変調器アレイを照明するように、空間光変調器アレイに対して配列される。空間光変調器アレイを照明する光は、光学系を通して戻るように再指向され、複数の内部結合光学要素のうちの1つを通して、複数の導波管のうちの1つの中に結合される。結合される光の少なくとも一部は、少なくとも1つの外部結合光学要素によって、導波管から射出され、ユーザの眼に指向される。空間光変調器を備える視認光学系アセンブリは、空間光変調器を回転させるように構成される。
【選択図】図26A
特許請求の範囲【請求項１】
本明細書に記載の発明。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
（任意の優先出願に対する参照による組み込み）
本願は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）下、その開示が参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、２０１８年３月１２日に出願され、「ＶＥＲＹＨＩＧＨＩＮＤＥＸＥＹＥＰＩＥＣＥＳＵＢＳＴＲＡＴＥ－ＢＡＳＥＤＶＩＥＷＩＮＧＯＰＴＩＣＳＡＳＳＥＭＢＬＹＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥＳ」と題された、米国特許出願第６２／６４１，９７６号の優先権の利益を主張する。
続きを表示（約 2,600 文字）【０００２】
本開示は、空間光変調器照明および画像投影の両方のための共通光学系を有する、ディスプレイシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
現代のコンピューティングおよびディスプレイ技術は、いわゆる「仮想現実」または「拡張現実」体験のためのシステムの開発を促進しており、デジタル的に再現された画像またはその一部が、現実であるように見える、すなわち、そのように知覚され得る様式でユーザに提示される。仮想現実、または「ＶＲ」シナリオは、典型的には、他の実際の実世界の視覚的入力に対する透過性を伴わずに、デジタルまたは仮想画像情報の提示を伴い、拡張現実、すなわち、「ＡＲ」シナリオは、典型的には、ユーザの周囲の実際の世界の可視化に対する拡張としてのデジタルまたは仮想画像情報の提示を伴う。複合現実、すなわち、「ＭＲ」シナリオは、一種のＡＲシナリオであって、典型的には、自然世界の中に統合され、それに応答する、仮想オブジェクトを伴う。例えば、ＭＲシナリオは、実世界内のオブジェクトによって遮断されて見える、または別様にそれと相互作用するように知覚される、ＡＲ画像コンテンツを含んでもよい。
【０００４】
図１を参照すると、拡張現実場面１０が、描写されている。ＡＲ技術のユーザには、人々、木々、背景における建物を特徴とする、実世界公園状設定２０と、コンクリートプラットフォーム３０とが見える。ユーザはまた、実世界プラットフォーム３０上に立っているロボット像４０、およびマルハナバチの擬人化のように見える、飛んでいる漫画のようなアバタキャラクタ５０等の「仮想コンテンツ」を「見ている」と知覚する。これらの要素５０、４０は、実世界には存在しないという点で、「仮想」である。ヒトの視知覚系は、複雑であって、他の仮想または実世界画像要素間における仮想画像要素の快適で、自然のような感覚で、かつ豊かな提示を促進する、ＡＲ技術の生成は、困難である。
【０００５】
本明細書に開示されるシステムおよび方法は、ＡＲまたはＶＲ技術に関連する種々の課題に対処する。
【０００６】
偏光ビームスプリッタが、ディスプレイシステム内で使用され、偏光を光変調器に指向し、次いで、本光を視認者またはユーザに指向してもよい。ディスプレイシステムのサイズを低減させることの継続した需要が存在し、概して、その結果、偏光ビームスプリッタを利用する構成部分を含む、ディスプレイシステムの構成部分のサイズを低減させることの需要もまた存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に説明される種々の実施形態は、画像を眼に送達するように構成される、拡張現実頭部搭載型ディスプレイ接眼レンズのための光学システムを備え、光学システムは、光学系を含む。光学系は、光源から出力された光を受け取るように配置される。光学系はさらに、光源から受け取られた光が、光学系を通して通過し、空間光変調器アレイを照明するように、空間光変調器アレイに対して配列される。空間光変調器アレイを照明する光は、光学系を通して戻るように再指向され、複数の内部結合光学要素のうちの１つを通して、複数の導波管のうちの１つの中に結合される。結合される光の少なくとも一部は、少なくとも１つの外部結合光学要素によって、導波管から射出され、ユーザの眼に指向される。空間光変調器アレイは、光を内部結合光学要素のうちの適切なものの中に指向するように傾斜するように構成される。
【０００８】
空間光変調器照明および画像投影の両方のための共通光学を有する、下記に列挙される実施例等の頭部搭載型ディスプレイシステムの種々の実施例が、本明細書に説明される。
【０００９】
実施例１：光をユーザの眼に投影し、拡張現実画像コンテンツをユーザの視野内に表示するように構成される、頭部搭載型ディスプレイシステムであって、ユーザの頭部上に支持されるように構成される、フレームと、光を出力するように構成される、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの光源からの光を受け取るように配置される、空間光変調器アレイと、フレーム上に配置される、接眼レンズであって、接眼レンズは、空間光変調器アレイからの光をユーザの眼の中に指向し、拡張現実画像コンテンツをユーザの視野に表示するように構成され、接眼レンズの少なくとも一部は、透明であって、ユーザが頭部搭載型ディスプレイシステムを装着するとき、ユーザの眼の正面の場所に配置され、透明部分は、ユーザの正面の物理的環境の一部からの光をユーザの眼に透過させ、ユーザの正面の物理的環境の一部のビューを提供し、（ａ）少なくとも１つの導波管と、（ｂ）空間光変調器アレイからの光を少なくとも１つの導波管の中に内部結合するように構成される、少なくとも１つの内部結合光学要素と、（ｃ）導波管内で誘導される光を導波管から外に結合し、光をユーザの眼に指向するように構成される、少なくとも１つの外部結合光学要素とを備える、接眼レンズと、屈折力を有する、光学系であって、光学系は、光源から出力された光を受け取るように配置され、光源から受け取られた光が、光学系を通して通過し、空間光変調器アレイを照明するように、空間光変調器アレイに対して配列される、光学系とを備え、頭部搭載型ディスプレイシステムは、空間光変調器アレイを照明する光が、光学系を通して戻るように再指向され、少なくとも１つの内部結合光学要素を通して、少なくとも１つの導波管の中に結合され、結合される光の少なくとも一部が、少なくとも１つの外部結合光学要素によって、少なくとも１つの導波管から射出され、ユーザの眼に指向されるように構成され、該空間光変調器アレイは、該少なくとも１つの光源からのより多くの光を異なる時間において該少なくとも１つの内部結合光学要素の異なるものに指向するように傾斜するように構成される、頭部搭載型ディスプレイシステム。
【００１０】
実施例２：少なくとも１つの導波管は、それと関連付けられた個別の第１および第２の内部結合光学要素を有する、第１および第２の導波管を備える、実施例１に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
（【００１１】以降は省略されています）

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