(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023164927
(43)【公開日】2023-11-14
(54)【発明の名称】低減された偏光感度を有する回折格子を伴うディスプレイデバイス
(51)【国際特許分類】
G02B 27/02 20060101AFI20231107BHJP
G02B 5/18 20060101ALI20231107BHJP
G02B 26/10 20060101ALN20231107BHJP
G02C 11/00 20060101ALN20231107BHJP
【FI】
G02B27/02 Z
G02B5/18
G02B26/10 109Z
G02C11/00
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023142738
(22)【出願日】2023-09-04
(62)【分割の表示】P 2022515698の分割
【原出願日】2020-09-11
(31)【優先権主張番号】62/899,063
(32)【優先日】2019-09-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/899,673
(32)【優先日】2019-09-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/902,295
(32)【優先日】2019-09-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】514108838
【氏名又は名称】マジック リープ, インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Magic Leap,Inc.
【住所又は居所原語表記】7500 W SUNRISE BLVD,PLANTATION,FL 33322 USA
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】ビクラムジト シン
(72)【発明者】
【氏名】ルオ カン
(72)【発明者】
【氏名】デン シャオペイ
(72)【発明者】
【氏名】ヤン シューチャン
(72)【発明者】
【氏名】フランク ワイ. シュー
(72)【発明者】
【氏名】ケビン メッサー
(57)【要約】
【課題】低減された偏光感度を有する回折格子を伴うディスプレイデバイスの提供。
【解決手段】回折格子は、例えば、光を導波管の中に内部結合する、または光をそこから外に外部結合するための光学要素を頭部搭載型ディスプレイシステム内に提供する。これらの回折格子は、低減された偏光感度を有するように構成されてもよい。そのような格子は、例えば、類似レベルの効率性を伴って、異なる偏光の光を内部結合または外部結合し得る。回折格子および導波管は、透過性層と、金属層とを含んでもよい。回折格子は、ブレーズド格子を備えてもよい。
【選択図】なし
【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】
(関連出願の相互参照)
本願は、35 U.S.C. §119(e)(米国特許法第119条(e))下、そのそれぞれの開示が、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、2019年9月11日に出願され、「DISPLAY DEVICE WITH DIFFRACTION GRATING HAVING REDUCED POLARIZATION SENSITIVITY」と題された、米国仮出願第62/899063号、2019年9月12日に出願され、「DISPLAY DEVICE WITH DIFFRACTION GRATING HAVING REDUCED POLARIZATION SENSITIVITY」と題された、米国仮出願第62/899673号、および2019年9月18日に出願され、「DISPLAY DEVICE WITH DIFFRACTION GRATING HAVING REDUCED POLARIZATION SENSITIVITY」と題された、米国仮出願第62/902295号の優先権の利益を主張する。
【0002】
(分野)
本開示は、ディスプレイシステムに関し、より具体的には、拡張および仮想現実ディスプレイシステムに関する。
【背景技術】
【0003】
(背景)
(関連技術の説明)
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、または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、すなわち、「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、あるタイプのARシナリオであり、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シナリオでは、AR画像コンテンツが、実世界内のオブジェクトによって遮断される、または別様にそれと相互作用するものとして知覚され得る。
【0004】
図1を参照すると、拡張現実場面10が、描写され、AR技術のユーザには、人々、木々、背景における建物、コンクリートプラットフォーム30を特徴とする、実世界公園状設定20が見える。これらのアイテムに加え、AR技術のユーザはまた、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と、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」とが「見える」と知覚するが、これらの要素40、50は、実世界には存在しない。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の中で仮想画像要素の快適で、自然な感覚で、かつ豊かな提示を促進する、AR技術を生産することは、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およびVR技術に関連する種々の課題に対処する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
(要約)
本開示を要約する目的のために、ある側面、利点、および新規特徴が、本明細書に説明される。必ずしも、全てのそのような利点が、本明細書に開示される任意の特定の実施形態に従って、達成され得るものではないことを理解されたい。したがって、本明細書に開示される実施形態は、必ずしも、その他を達成せずに、本明細書に教示または提案されるような1つの利点または利点の群を達成または最適化する様式において、具現化または実施されることができる。
【0007】
本明細書に開示されるものは、頭部搭載型ディスプレイシステムである。1つの構成では、頭部搭載型ディスプレイシステムは、頭部搭載可能フレームと、光投影システムと、フレームによって支持される、導波管と、回折格子と、該回折格子にわたる第1の層と、第1の層にわたって配置される、金属を含む、第2の層とを含むことができる。光投影システムは、光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成されることができる。導波管は、該光投影システムからの光の少なくとも一部を導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を含むことができる。回折格子は、該基板にわたって、該基板と異なる材料を含むことができる。回折格子は、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有することができ、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率を有することもでき、第1の回折効率は、第2の回折効率の1~2倍である。
【0008】
別の構成では、頭部搭載型ディスプレイシステムは、頭部搭載可能フレームと、光投影システムと、フレームによって支持される、導波管と、基板内に形成される、回折格子と、該基板内に形成される該回折格子にわたって配置される、第1の層と、該基板内に形成される該回折格子にわたって配置される、金属を含む、第2の層とを含むことができる。光投影システムは、光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成されることができる。導波管は、基板を含むことができる。基板は、光学的に透明な材料を含むことができる。基板は、該回折格子を介して、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成されることができる。回折格子は、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有することができ、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率を有することもでき、第1の回折効率は、第2の回折効率の1~2倍である。
【0009】
いくつかの構成では、頭部搭載型ディスプレイシステムは、頭部搭載可能フレームと、光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を含み得る、導波管と、該基板にわたって、該基板と異なる材料を含み得る、第1の回折格子と、該第1の回折格子にわたって配置される、第1の層と、該回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率と、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率とを有し、第1の回折効率が、第2の回折効率の1~2倍であるように、該第1の回折格子にわたって配置される、金属を含み得る、第2の層とを含むことができる。
【0010】
いくつかの構成では、頭部搭載型ディスプレイシステムは、頭部搭載可能フレームと、光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、フレームによって支持される、導波管であって、導波管は、光学的に透明な材料を含み得る、基板と、該基板内に形成される、第1の回折格子とを含むことができ、該基板は、該基板内に形成される該第1の回折格子にわたって配置される、第1の層と、第1の回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率と、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率とを有し、第1の回折効率が、第2の回折効率の1~2倍であるように、該基板内に形成される、第1の回折格子にわたって配置される、金属を含み得る、第2の層とを介して、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、導波管とを含むことができる。
【0011】
いくつかの構成では、頭部搭載型ディスプレイシステムは、頭部搭載可能フレームと、光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を含み得る、導波管と、該基板と異なる材料を含み得る、第1の回折格子と、第1の回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率を上回る、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように、該第1の回折格子にわたって配置される、第1の層と、第1の回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる該第1の偏光のための第4の回折効率を上回る、その上に入射する光の該範囲の角度にわたる該第2の偏光のための第3の回折効率を有するように、該第1の回折格子にわたって配置される、第2の層とを含むことができ、第1の回折格子と第1および第2の層とをまとめた組み合わせの回折効率は、その上に入射する光のその範囲の角度にわたって第1の偏光のための第5の回折効率を提供するように構成され、その上に入射する光のその範囲の角度にわたって第2の偏光のための第6の回折効率を有し、第5の回折効率は、第6の回折効率の1~2倍である。
【0012】
いくつかの構成では、頭部搭載型ディスプレイシステムは、頭部搭載可能フレームと、光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、フレームによって支持される、導波管であって、導波管は、光学的に透明な材料を含み得る、基板と、該基板内に形成される、第1の回折格子とを含むことができ、該基板は、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成され、該基板内に形成される該第1の回折格子にわたって配置される、第1の層であって、該第1の回折格子とともに、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率を上回る、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を提供するように構成される、第1の層と、該基板内に形成される該第1の回折格子にわたって配置される、第2の層であって、該第1の回折格子とともに、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる該第1の偏光のための第4の回折効率を上回る、その上に入射する光の該範囲の角度にわたる該第2の偏光のための第3の回折効率を提供するように構成される、第2の層とを含むことができ、第1の回折格子は、第1および第2の層とともに、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第5の回折効率と、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第2の偏光のための第6の回折効率とを提供するように構成され、第5の回折効率は、第6の回折効率の1~2倍である。
【0013】
いくつかの構成では、頭部搭載型ディスプレイシステムは、頭部搭載可能フレームと、光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を含み得る、導波管と、該基板にわたって、該基板と異なる材料を含み得る、第1の回折格子と、該第1の回折格子にわたって配置される、多層コーティングを含み得る、第1の層であって、第1の回折格子は、第1の層とともに、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率を上回る、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように構成される、第1の層とを含むことができる。
【0014】
いくつかの構成では、頭部搭載型ディスプレイシステムは、頭部搭載可能フレームと、光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を含み得る、導波管と、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率を上回る、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように構成される、第1の回折格子とを含むことができる。
【0015】
いくつかの構成では、頭部搭載型ディスプレイシステムは、頭部搭載可能フレームと、光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を含み得る、導波管と、該基板にわたって、該基板と異なる材料を含み得る、第1の回折格子であって、基板は、第1の屈折率を有する、材料を含み得る、第1の回折格子と、該第1の回折格子にわたって配置される、第1の層であって、第2の屈折率を有する、材料を含み得る、第1の層と、第2の屈折率と空気の屈折率との間の第3の屈折率を有する、該第1の層にわたって配置される、材料とを含むことができ、該第1の回折格子は、第1の層および第1の層にわたる材料とともに、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率を上回る、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように構成される。
【0016】
いくつかの構成では、頭部搭載型ディスプレイシステムは、頭部搭載可能フレームと、光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を含み得る、導波管と、第1の回折格子と、該回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率の1~2倍である、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように、該第1の回折格子にわたって配置される、第1の層とを含むことができる。
【0017】
低減された偏光感度を伴う回折格子を加工する方法であって、本方法は、光投影システムからの光の少なくとも一部を基板の中に結合されるように誘導するように構成される、基板内または上に、1つまたはそれを上回る回折特徴を形成するステップと、第1の層を該1つまたはそれを上回る回折特徴にわたって堆積させるステップと、1つまたはそれを上回る回折特徴が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率と、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率とを有し、第1の回折効率が、第2の回折効率の1~2倍であるように、第2の層を該1つまたはそれを上回る回折特徴にわたって堆積させるステップとを含むことができる。
【0018】
いくつかの構成では、頭部搭載型ディスプレイシステムは、頭部搭載可能フレームと、光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を含み得る、導波管と、該回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率の1~2倍である、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように構成される、第1の回折格子とを含むことができる。
【0019】
いくつかの構成では、頭部搭載型ディスプレイシステムは、頭部搭載可能フレームと、光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、フレームによって支持される、導波管であって、導波管は、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を含み得、該基板は、1.9未満の屈折率を有する、導波管と、該回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率の1~2倍である、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように構成される、第1の回折格子とを含むことができる。
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システムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される光投影システムと、
前記フレームによって支持される導波管であって、前記導波管は、前記光投影システムからの光の少なくとも一部を前記導波管の中に結合されるように誘導するように構成される基板を備える、導波管と、
前記基板にわたる前記基板と異なる材料を含む第1の回折格子と、
前記第1の回折格子にわたって配置される第1の層と、
第2の層であって、前記第2の層は、前記回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたって、第1の偏光のための第1の回折効率を有し、その上に入射する光の前記範囲の角度にわたって、第2の偏光のための第2の回折効率を有し、前記第1の回折効率が、前記第2の回折効率の1~2倍であるように、前記第1の回折格子にわたって配置される金属を含む、第2の層と
を備える、頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目2)
前記基板は、少なくとも1.9の屈折率を有する材料を含む、項目1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目3)
前記第1の回折格子材料は、ポリマーを含む、項目1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目4)
前記第1の回折格子材料は、インプリント可能材料を含む、項目1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目5)
前記第1の回折格子材料は、1.4~1.95の屈折率を有する、項目1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目6)
前記第1の回折格子材料は、前記基板より低い屈折率を有する、項目1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目7)
前記第1の回折格子は、ブレーズド回折格子を備える、項目1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目8)
前記第1の層は、二酸化チタン(TiO
2
)、二酸化ジルコニウム(ZrO
2
)、または炭化ケイ素(SiC)を含む、項目1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目9)
前記第1および第2の偏光は、それぞれ、横方向磁気および横方向電気偏光を備える、項目1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目10)
前記第1および第2の偏光は、それぞれ、横方向電気および横方向磁気偏光を備える、項目1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目11)
前記第1の回折効率は、前記第2の回折効率の1~1.5倍である、項目1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目12)
前記第1の回折効率は、前記第2の回折効率の1~1.3倍である、項目11に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目13)
前記第1の回折効率は、前記第2の回折効率の1~1.2倍である、項目12に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目14)
前記角度の範囲は、少なくとも12度である、項目1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目15)
前記角度の範囲は、少なくとも22度である、項目14に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目16)
前記角度の範囲は、前記基板の平面に対して±6度の間である、項目1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目17)
前記角度の範囲は、前記基板の平面に対して±11度の間である、項目16に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目18)
前記導波管は、光を前記頭部搭載型ディスプレイを装着しているユーザの眼に指向するように構成される接眼レンズ内に含まれる、項目1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目19)
頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される光投影システムと、
前記フレームによって支持される導波管であって、前記導波管は、前記光投影システムからの光の少なくとも一部を前記導波管の中に結合されるように誘導するように構成される基板を備える、導波管と、
第1の回折格子と、
第1の層であって、前記第1の層は、前記回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率の1~2倍である、その上に入射する光の前記範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように、前記第1の回折格子にわたって配置される、第1の層と
を備える、頭部搭載型ディスプレイシステム。
(項目20)
前記第1の層がその上に形成される前記第1の回折格子は、透過性回折格子を備える、項目19に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図面全体を通して、参照番号は、参照される要素間の対応を示すために再使用される。図面は、本明細書に説明される特徴の実施形態を図示するために提供され、その範囲を限定するものではない。
【0021】
【
図1】
図1は、ARデバイスを通した拡張現実(AR)のユーザのビューを図示する。
【0022】
【
図2】
図2は、ユーザのための3次元画像をシミュレートするための従来のディスプレイシステムを図示する。
【0023】
【
図3】
図3A-3Cは、曲率半径と焦点半径との間の関係を図示する。
【0024】
【
図4A】
図4Aは、ヒト視覚系の遠近調節-輻輳・開散運動応答の表現を図示する。
【0025】
【
図4B】
図4Bは、ユーザの一対の眼の異なる遠近調節状態および輻輳・開散運動状態の実施例を図示する。
【0026】
【
図4C】
図4Cは、ディスプレイシステムを介してコンテンツを視認しているユーザの上下図の表現の実施例を図示する。
【0027】
【
図4D】
図4Dは、ディスプレイシステムを介してコンテンツを視認しているユーザの上下図の表現の別の実施例を図示する。
【0028】
【
図5】
図5は、波面発散を修正することによって3次元画像をシミュレートするためのアプローチの側面を図示する。
【0029】
【
図6】
図6は、画像情報をユーザに出力するための導波管スタックの実施例を図示する。
【0030】
【
図7】
図7は、導波管によって出力された出射ビームの実施例を図示する。
【0031】
【
図8】
図8は、各深度面が、複数の異なる原色を使用して形成される画像を含む、スタックされた導波管アセンブリの実施例を図示する。
【0032】
【
図9A】
図9Aは、それぞれ、内部結合光学要素を含む、スタックされた導波管のセットの実施例の断面側面図を図示する。
【0033】
【0034】
【
図9C】
図9Cは、
図9Aおよび9Bの複数のスタックされた導波管の実施例の上下平面図を図示する。
【0035】
【
図9D】
図9Dは、ウェアラブルディスプレイシステムの実施例を図示する。
【0036】
【
図10】
図10Aおよび10Bは、2つの例示的回折格子の偏光依存性を図示する。
【0037】
【
図11A】
図11Aは、単一偏光のための高効率性を有し得る、単一コーティングを伴う、例示的格子の図を図示する。
【0038】
【
図11B】
図11Bは、1つを上回る偏光のための高効率性を有し得る、複数のコーティングを伴う、例示的格子の図を図示する。
【0039】
【
図12A】
図12Aは、例えば、光を導波管の中に内部結合するためのその上に配置される回折格子を有する、導波管の一部の断面図を図式的に図示する。
【0040】
【
図12B】
図12Bは、導波管の視野(FOV)Δαを示す、その上に配置されるブレーズド回折格子を有する、導波管の断面図を図示する。
【0041】
【
図13A】
図13Aは、回折格子を形成するために使用され得る、回折特徴のための異なる例示的幾何学形状を図示する。
【0042】
【0043】
【
図13C】
図13Cは、回折特徴の2次元(2D)アレイを有する、例示的デバイスを図示する。
【0044】
【
図13D】
図13D-1および13D-2は、それぞれ、対称回折特徴の例示的2Dアレイの断面側面図および上面図を示す。
【0045】
【
図13E】
図13Eは、ブレーズされる、回折特徴の2Dアレイを有する、別の例示的デバイスを示す。
【0046】
【
図13F】
図13F-1および13F-2は、それぞれ、非対称回折特徴の例示的アレイの断面側面図および上面図を示す。
【0047】
【
図13G-1】
図13G-1は、基板内または上に形成され、2つの方向にブレーズされる、回折特徴の2Dアレイを有する、例示的デバイスを示す。
【0048】
【
図13G-2】
図13G-2は、より多くの光を2つの特定の方向に指向する、例示的回折特徴を示す。
【0049】
【0050】
【0051】
【0052】
【
図14】
図14は、材料の層を回折光学要素の回折特徴上に堆積させる例示的方法を図示する。本層は、種々の実装では、光学的に透過性の層であってもよい。
【0053】
【
図15】
図15は、複数のサブ層を備える、透過性層内の例示的回折特徴と、そのような例示的回折特徴から形成される回折光学要素の表面からの反射の対応するグラフとを図示する。
【0054】
【
図16】
図16は、誘電および金属層等の材料の層を、回折格子等の回折光学要素を形成する、複数の回折特徴上に堆積させる例示的方法を図示する。
【0055】
【
図17A】
図17Aは、内部結合光学要素および外部結合光学要素を形成する、回折格子等の複数の回折光学要素を含む、例示的導波管を図示する。回折光学要素、例えば、内部結合光学要素のうちの少なくとも1つは、低減された偏光感度回折格子を備えてもよい。
【0056】
【
図17B】
図17Bは、内部結合光学要素および/または外部結合光学要素を形成する、回折格子等の複数の回折光学要素を含む、別の例示的導波管を図示する。回折光学要素、例えば、内部結合光学要素は、TM偏光より多くのTE偏光を導波管の中に結合する、回折格子と、TE偏光より多くのTM偏光を導波管の中に結合する、回折格子とを備えてもよい。
【0057】
【
図17C】
図17Cは、高効率性を伴って、TEおよびTMの両方を導波管内で結合する、内部結合光学要素を形成する、回折格子等の回折光学要素を含む、別の例示的導波管を図示する。
【0058】
【
図17D】
図17D-1-17D-4は、例えば、
図17Cに図示されるような内部結合光学要素として使用され得る、異なる回折光学要素設計と、個別の異なる回折光学要素に関するTMおよびTE効率性プロファイルとを図示する。
【0059】
【
図18】
図18は、反射損失を低減させ得る、例示的回折特徴を図示する。
【発明を実施するための形態】
【0060】
(詳細な説明)
ある好ましい実施形態および実施例が、下記に開示されるが、本発明の主題は、具体的に開示される実施形態以外にも、本発明の他の代替実施形態および/または使用およびその修正および均等物まで拡張する。したがって、本明細書に開示される本発明の範囲は、下記に説明される特定の実施形態のいずれかによって限定されない。例えば、本明細書に開示される任意の方法またはプロセスでは、方法またはプロセスの行為または動作は、任意の好適なシーケンスで実施されてもよく、必ずしも、任意の特定の開示されるシーケンスに限定されない。種々の実施形態と先行技術を対比する目的のために、これらの実施形態のある側面および利点が、説明される。必ずしも、全てのそのような側面または利点が、任意の特定の実施形態によって達成されるわけではない。したがって、例えば、種々の実施形態は、必ずしも、同様に本明細書に教示または提案され得るような他の側面または利点を達成せずに、本明細書に教示されるような1つの利点または利点の群を達成または最適化する様式において行われてもよい。
【0061】
ARシステムは、依然として、ユーザにその周囲の世界が見えることを可能にしながら、仮想コンテンツをユーザまたは視認者に表示し得る。好ましくは、本コンテンツは、例えば、画像情報をユーザの眼に投影する、アイウェアの一部としての、頭部搭載型ディスプレイ上に表示される。加えて、ディスプレイはまた、周囲環境からの光をユーザの眼に透過させ、その周囲環境のビューを可能にし得る。本明細書で使用されるように、「頭部搭載型」または「頭部搭載可能」ディスプレイは、視認者またはユーザの頭部上に搭載され得る、ディスプレイであることを理解されたい。
【0062】
いくつかのARシステムでは、比較的に高視野(FOV)を有する、仮想/拡張/複合ディスプレイは、視認体験を向上させ得る。ディスプレイのFOVは、それを通して視認者にその眼の中に投影された画像が見える、接眼レンズの導波管によって出力される光の角度に依存する。例えば、2.0またはそれを上回る、比較的に高屈折率を有する、導波管は、比較的に高FOVを提供することができる。しかしながら、光を高屈折率導波管の中に効率的に結合するために、回折光学結合要素もまた、対応して、高屈折率を有するべきである。利点の中でもとりわけ、本目標を達成するために、本明細書に説明される実施形態によるARシステムのためのいくつかのディスプレイは、Liベースの酸化物等の、対応して高屈折率を伴う、その上に形成される個別の回折格子を有する、比較的に高屈折率(例えば、2.0を上回るまたはそれに等しい)材料を含む、導波管を含む。例えば、回折格子は、Liベースの酸化物から形成される導波管の表面部分をパターン化することによって、直接、Liベースの酸化物導波管上に形成されてもよい。
【0063】
内部結合または外部結合光学要素等のいくつかの高屈折率回折光学結合要素は、強い偏光依存性を有する。例えば、回折光学結合要素が高屈折率材料を含む、光を導波管の中に内部結合するための内部結合格子(ICG)は、別の偏光の光より有意に多くの所与の偏光の光を受け取り得る。そのような要素は、例えば、TE偏光を伴う光の約3倍の率を伴って、TM偏光を伴う光を導波管の中に内部結合し得る。本種類の偏光依存性を伴う、回折光学結合要素は、低減された効率性を有し得(1つの偏光の不良効率性および全般的阻止に起因して)、また、コヒーレントアーチファクトを作成し、導波管から外に結合される光によって形成される、遠視野画像の均一性を低減させ得る。偏光に鈍感である、または少なくとも低減された偏光感度を有する(例えば、偏光から比較的に独立したある効率性を伴って、光を結合する)、回折光学結合要素を取得するために、本明細書に説明される種々の実装によるARシステムのためのいくつかのディスプレイは、ブレーズド幾何学形状を用いて形成される、回折格子を伴う、導波管を含む。回折格子はまた、直接、高屈折率材料(例えば、少なくとも1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、または最大2.7またはこれらの値のいずれかの間の任意の範囲の屈折率を有する)を含み得る、導波管内に形成されてもよい。回折格子は、例えば、高屈折率材料をブレーズド幾何学形状を用いてパターン化することによって、例えば、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)またはタンタル酸リチウム(LiTaO3)のようなLiベースの酸化物または酸化ジルコニウム(ZrO2)、二酸化チタン(TiO2)または炭化ケイ素(SiC)等の高屈折率材料内に形成されてもよい。
【0064】
ここで、同様の参照番号が、全体を通して同様の部分を指す、図が参照されるであろう。別様に示されない限り、図面は、概略であって、必ずしも正確な縮尺で描かれていない。
【0065】
図2は、ユーザのための3次元画像をシミュレートするための従来のディスプレイシステムを図示する。ユーザの眼は、離間されており、空間内の実オブジェクトを見ているとき、各眼は、オブジェクトの若干異なるビューを有し、オブジェクトの画像を各眼の網膜上の異なる場所に形成し得ることを理解されたい。これは、両眼視差と称され得、ヒト視覚系によって、深度の知覚を提供するために利用され得る。従来のディスプレイシステムは、仮想オブジェクトが所望の深度における実オブジェクトであるように各眼によって見えるであろう仮想オブジェクトのビューに対応する、眼210、220毎に1つの同一仮想オブジェクトの若干異なるビューを伴う2つの明確に異なる画像190、200を提示することによって、両眼視差をシミュレートする。これらの画像は、ユーザの視覚系が深度の知覚を導出するために解釈し得る、両眼キューを提供する。
【0066】
図2を継続して参照すると、画像190、200は、z-軸上で距離230だけ眼210、220から離間される。z-軸は、その眼が視認者の直前の光学無限遠におけるオブジェクトを固視している状態の視認者の光学軸と平行である。画像190、200は、平坦であって、眼210、220から固定距離にある。それぞれ、眼210、220に提示される画像内の仮想オブジェクトの若干異なるビューに基づいて、眼は、必然的に、オブジェクトの画像が眼のそれぞれの網膜上の対応する点に来て、単一両眼視を維持するように回転し得る。本回転は、眼210、220のそれぞれの視線を仮想オブジェクトが存在するように知覚される空間内の点上に収束させ得る。結果として、3次元画像の提供は、従来、ユーザの眼210、220の輻輳・開散運動を操作し得、ヒト視覚系が深度の知覚を提供するように解釈する、両眼キューを提供することを伴う。
【0067】
しかしながら、深度の現実的かつ快適な知覚の生成は、困難である。眼からの異なる距離におけるオブジェクトからの光が、異なる発散量を伴う波面を有することを理解されたい。
図3A-3Cは、距離と光線の発散との間の関係を図示する。オブジェクトと眼210との間の距離は、減少距離R1、R2、およびR3の順序で表される。
図3A-3Cに示されるように、光線は、オブジェクトまでの距離が減少するにつれてより発散する。逆に言えば、距離が、増加するにつれて、光線は、よりコリメートされる。換言すると、点(オブジェクトまたはオブジェクトの一部)によって生成されるライトフィールドは、点がユーザの眼から離れている距離の関数である、球状波面曲率を有すると言え得る。曲率は、オブジェクトと眼210の間との距離の減少とともに増加する。単眼210のみが、例証を明確にするために、
図3A-3Cおよび本明細書の他の図に図示されるが、眼210に関する議論は、視認者の両眼210および220に適用され得る。
【0068】
図3A-3Cを継続して参照すると、視認者の眼が固視しているオブジェクトからの光が、異なる波面発散度を有し得る。異なる波面発散量に起因して、光は、眼の水晶体によって異なるように集束され得、これは、ひいては、水晶体に、異なる形状をとり、合焦画像を眼の網膜上に形成することを要求し得る。合焦画像が、網膜上に形成されない場合、結果として生じる網膜ぼけは、合焦画像が網膜上に形成されるまで、眼の水晶体の形状に変化を生じさせる、遠近調節のためのキューとして作用する。例えば、遠近調節のためのキューは、眼の水晶体を囲繞する毛様筋の弛緩または収縮を誘起し、それによって、水晶体を保持する提靭帯に印加される力を変調させ、したがって、固視されているオブジェクトの網膜ぼけが排除される、または最小限にされるまで、眼の水晶体の形状を変化させ、それによって、固視されているオブジェクトの合焦画像を眼の網膜(例えば、中心窩)上に形成し得る。眼の水晶体が形状を変化させるプロセスは、遠近調節と称され得、固視されているオブジェクトの合焦画像を眼の網膜(例えば、中心窩)上に形成するために要求される眼の水晶体の形状は、遠近調節状態と称され得る。
【0069】
ここで
図4Aを参照すると、ヒト視覚系の遠近調節-輻輳・開散運動応答の表現が、図示される。オブジェクトを固視するための眼の移動は、眼にオブジェクトからの光を受光させ、光は、画像を眼の網膜のそれぞれの上に形成する。網膜上に形成される画像内の網膜ぼけの存在は、遠近調節のためのキューを提供し得、網膜上の画像の相対的場所は、輻輳・開散運動のキューを提供し得る。遠近調節のためのキューは、遠近調節を生じさせ、眼の水晶体に、オブジェクトの合焦画像を眼の網膜(例えば、中心窩)上に形成する特定の遠近調節状態をとらせる。一方で、輻輳・開散運動のためのキューは、各眼の各網膜上に形成される画像が、単一両眼視を維持する対応する網膜点にあるように、輻輳・開散運動移動(眼の回転)を生じさせる。これらの位置では、眼は、特定の輻輳・開散運動状態をとっていると言え得る。
図4Aを継続して参照すると、遠近調節は、眼が特定の遠近調節状態を達成するプロセスであると理解され得、輻輳・開散運動は、眼が特定の輻輳・開散運動状態を達成するプロセスであると理解され得る。
図4Aに示されるように、眼の遠近調節および輻輳・開散運動状態は、ユーザが別のオブジェクトを固視する場合、変化し得る。例えば、遠近調節された状態は、ユーザがz-軸上の異なる深度における新しいオブジェクトを固視する場合、変化し得る。
【0070】
理論によって限定されるわけではないが、オブジェクトの視認者は、輻輳・開散運動と遠近調節の組み合わせに起因して、オブジェクトを「3次元」として知覚し得ると考えられる。上記のように、相互に対する2つの眼の輻輳・開散運動(例えば、瞳孔が相互に向かって、またはそこから離れるように移動し、眼の視線を収束させ、オブジェクトを固視するような眼の回転)は、眼の水晶体の遠近調節と密接に関連付けられる。正常条件下、焦点を1つのオブジェクトから異なる距離における別のオブジェクトに変化させるための眼の水晶体の形状の変化は、自動的に、「遠近調節-輻輳・開散運動反射」として知られる関係下、同一距離への輻輳・開散運動の合致する変化を自動的に生じさせるであろう。同様に、輻輳・開散運動の変化は、正常条件下、水晶体形状における合致する変化を誘起するであろう。
【0071】
ここで
図4Bを参照すると、眼の異なる遠近調節および輻輳・開散運動状態の実施例が、図示される。一対の眼222aが、光学無限遠におけるオブジェクトを固視する一方、一対の眼222bは、光学無限遠未満におけるオブジェクト221を固視する。着目すべきこととして、各対の眼の輻輳・開散運動状態は、異なり、一対の眼222aが、まっすぐ指向される一方、一対の眼222は、オブジェクト221上に収束する。各対の眼222aおよび222bを形成する眼の遠近調節状態もまた、水晶体210a、220aの異なる形状によって表されるように異なる。
【0072】
望ましくないことに、従来の「3-D」ディスプレイシステムの多くのユーザは、これらのディスプレイにおける遠近調節と輻輳・開散運動状態との間の不一致に起因して、そのような従来のシステムを不快であると見出す、または奥行感を全く知覚しない場合がある。上記のように、多くの立体視または「3-D」ディスプレイシステムは、若干異なる画像を各眼に提供することによって、場面を表示する。そのようなシステムは、それらが、とりわけ、単に、場面の異なる提示を提供し、眼の輻輳・開散運動状態に変化を生じさせるが、それらの眼の遠近調節状態に対応する変化を伴わないため、多くの視認者にとって不快である。むしろ、画像は、眼が全ての画像情報を単一遠近調節状態において視認するように、ディスプレイによって眼から固定距離に示される。そのような配列は、遠近調節状態における合致する変化を伴わずに輻輳・開散運動状態に変化を生じさせることによって、「遠近調節-輻輳・開散運動反射」に逆らう。本不一致は、視認者の不快感を生じさせると考えられる。遠近調節と輻輳・開散運動との間のより良好な合致を提供する、ディスプレイシステムは、3次元画像のより現実的かつ快適なシミュレーションを形成し得る。
【0073】
理論によって限定されるわけではないが、ヒトの眼は、典型的には、有限数の深度面を解釈し、深度知覚を提供し得ると考えられる。その結果、知覚された深度の高度に真実味のあるシミュレーションが、眼にこれらの限定数の深度面のそれぞれに対応する画像の異なる提示を提供することによって達成され得る。いくつかの実施形態では、異なる提示は、輻輳・開散運動のためのキューおよび遠近調節のための合致するキューの両方を提供し、それによって、生理学的に正しい遠近調節-輻輳・開散運動合致を提供し得る。
【0074】
図4Bを継続して参照すると、眼210、220からの空間内の異なる距離に対応する、2つの深度面240が、図示される。所与の深度面240に関して、輻輳・開散運動キューが、眼210、220毎に適切に異なる視点の画像を表示することによって提供されてもよい。加えて、所与の深度面240に関して、各眼210、220に提供される画像を形成する光は、その深度面240の距離におけるある点によって生成されたライトフィールドに対応する波面発散を有してもよい。
【0075】
図示される実施形態では、点221を含有する、深度面240のz-軸に沿った距離は、1mである。本明細書で使用されるように、z-軸に沿った距離または深度は、ユーザの眼の射出瞳に位置するゼロ点を用いて測定されてもよい。したがって、1mの深度に位置する深度面240は、眼が光学無限遠に向かって指向された状態でそれらの眼の光学軸上のユーザの眼の射出瞳から1m離れた距離に対応する。近似値として、z-軸に沿った深度または距離は、ユーザの眼の正面のディスプレイから(例えば、導波管の表面から)測定され、デバイスとユーザの眼の射出瞳との間の距離に関する値が加えられてもよい。その値は、瞳距離と呼ばれ得、ユーザの眼の射出瞳と眼の正面のユーザによって装着されるディスプレイとの間の距離に対応する。実践では、瞳距離に関する値は、概して、全ての視認者に使用される、正規化された値であってもよい。例えば、瞳距離は、20mmであると仮定され得、1mの深度における深度面は、ディスプレイの正面の980mmの距離にあり得る。
【0076】
ここで
図4Cおよび4Dを参照すると、合致遠近調節-輻輳・開散運動距離および不一致遠近調節-輻輳・開散運動距離の実施例が、それぞれ、図示される。
図4Cに図示されるように、ディスプレイシステムは、仮想オブジェクトの画像を各眼210、220に提供してもよい。画像は、眼210、220に、眼が深度面240上の点15上に収束する、輻輳・開散運動状態をとらせ得る。加えて、画像は、その深度面240における実オブジェクトに対応する波面曲率を有する、光によって形成され得る。結果として、眼210、220は、画像がそれらの眼の網膜上で合焦する、遠近調節状態をとる。したがって、ユーザは、仮想オブジェクトを深度面240上の点15にあるものとして知覚し得る。
【0077】
眼210、220の遠近調節および輻輳・開散運動状態はそれぞれ、z-軸上の特定の距離と関連付けられることを理解されたい。例えば、眼210、220からの特定の距離におけるオブジェクトは、それらの眼に、オブジェクトの距離に基づいて、特定の遠近調節状態をとらせる。特定の遠近調節状態と関連付けられる距離は、遠近調節距離Adと称され得る。同様に、特定の輻輳・開散運動状態または相互に対する位置における眼と関連付けられる特定の輻輳・開散運動距離Vdが、存在する。遠近調節距離および輻輳・開散運動距離が合致する場合、遠近調節と輻輳・開散運動との間の関係は、生理学的に正しいと言える。これは、視認者にとって最も快適なシナリオであると見なされる。
【0078】
しかしながら、立体視ディスプレイでは、遠近調節距離および輻輳・開散運動距離は、常に合致するわけではない場合がある。例えば、
図4Dに図示されるように、眼210、220に表示される画像は、深度面240に対応する波面発散を伴って表示され得、眼210、220は、その深度面上の点15a、15bが合焦する、特定の遠近調節状態をとり得る。しかしながら、眼210、220に表示される画像は、眼210、220を深度面240上に位置しない点15上に収束させる、輻輳・開散運動のためのキューを提供し得る。結果として、遠近調節距離は、いくつかの実施形態では、眼210、220の射出瞳から深度面240への距離に対応する一方、輻輳・開散運動距離は、眼210、220の射出瞳から点15までのより大きい距離に対応する。遠近調節距離は、輻輳・開散運動距離と異なる。その結果、遠近調節-輻輳・開散運動の不一致が存在する。そのような不一致は、望ましくないと見なされ、不快感をユーザに生じさせ得る。不一致は、距離(例えば、V
d-A
d)に対応し、ジオプタを使用して特性評価され得ることを理解されたい。
【0079】
いくつかの実施形態では、眼210、220の射出瞳以外の参照点も、同一参照点が遠近調節距離および輻輳・開散運動距離のために利用される限り、遠近調節-輻輳・開散運動の不一致を決定するための距離を決定するために利用され得ることを理解されたい。例えば、距離は、角膜から深度面まで、網膜から深度面まで、接眼レンズ(例えば、ディスプレイデバイスの導波管)から深度面まで等、測定され得る。
【0080】
理論によって限定されるわけではないが、ユーザは、不一致自体が有意な不快感を生じさせることなく、依然として、最大約0.25ジオプタ、最大約0.33ジオプタ、および最大約0.5ジオプタの遠近調節-輻輳・開散運動の不一致を生理学的に正しいと知覚し得ると考えられる。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるディスプレイシステム(例えば、ディスプレイシステム250、
図6)は、約0.5ジオプタまたはそれ未満の遠近調節-輻輳・開散運動の不一致を有する、画像を視認者に提示する。いくつかの他の実施形態では、ディスプレイシステムによって提供される画像の遠近調節-輻輳・開散運動の不一致は、約0.33ジオプタまたはそれ未満である。さらに他の実施形態では、ディスプレイシステムによって提供される画像の遠近調節-輻輳・開散運動の不一致は、約0.1ジオプタまたはそれ未満を含む、約0.25ジオプタまたはそれ未満である。
【0081】
図5は、波面発散を修正することによって、3次元画像をシミュレートするためのアプローチの側面を図示する。ディスプレイシステムは、画像情報でエンコードされる光770を受け取り、その光をユーザの眼210に出力するように構成される、導波管270を含む。導波管270は、所望の深度面240上のある点によって生成されるライトフィールドの波面発散に対応する、定義された波面発散量を伴って光650を出力してもよい。いくつかの実施形態では、同一量の波面発散が、その深度面上に提示される全てのオブジェクトのために提供される。加えて、ユーザの他方の眼は、類似導波管からの画像情報を提供され得ることが図示されるであろう。
【0082】
いくつかの実施形態では、単一の導波管が、単一または限定数の深度面に対応する設定された波面発散量を伴う光を出力するように構成されてもよい、および/または導波管は、限定された範囲の波長の光を出力するように構成されてもよい。その結果、いくつかの実施形態では、複数またはスタックの導波管が、異なる深度面のための異なる波面発散量を提供する、および/または異なる範囲の波長の光を出力するために利用されてもよい。本明細書で使用されるように、深度面は、平坦、または湾曲表面の輪郭に追従し得ることを理解されたい。
【0083】
図6は、画像情報をユーザに出力するための導波管スタックの実施例を図示する。ディスプレイシステム250は、複数の導波管270、280、290、300、310を使用して3次元知覚を眼/脳に提供するために利用され得る、導波管のスタックまたはスタックされた導波管アセンブリ260を含む。ディスプレイシステム250は、いくつかの実施形態では、ライトフィールドディスプレイと見なされ得ることを理解されたい。加えて、導波管アセンブリ260はまた、接眼レンズとも称され得る。
【0084】
いくつかの実施形態では、ディスプレイシステム250は、輻輳・開散運動するための実質的に連続的なキューおよび遠近調節のための複数の離散キューを提供するように構成されてもよい。輻輳・開散運動のためのキューは、異なる画像をユーザの眼のそれぞれに表示することによって提供されてもよく、遠近調節のためのキューは、選択可能な離散量の波面発散を伴う画像を形成する光を出力することによって提供されてもよい。換言すると、ディスプレイシステム250は、可変レベルの波面発散を伴う光を出力するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、波面発散の各離散レベルが、特定の深度面に対応し、導波管270、280、290、300、310のうちの特定のものによって提供されてもよい。
【0085】
図6を継続して参照すると、導波管アセンブリ260はまた、複数の特徴320、330、340、350を導波管の間に含んでもよい。いくつかの実施形態では、特徴320、330、340、350は、1つまたはそれを上回るレンズであってもよい。導波管270、280、290、300、310、および/または複数のレンズ320、330、340、350は、種々のレベルの波面曲率または光線発散を用いて、画像情報を眼に送信するように構成されてもよい。各導波管レベルは、特定の深度面と関連付けられてもよく、その深度面に対応する画像情報を出力するように構成されてもよい。画像投入デバイス360、370、380、390、400は、導波管のための光源として機能してもよく、それぞれ、本明細書に説明されるように、眼210に向かって出力するために、各個別の導波管を横断して入射光を分散させるように構成され得る、導波管270、280、290、300、310の中に画像情報を投入するために利用されてもよい。光は、画像投入デバイス360、370、380、390、400の出力表面410、420、430、440、450から出射し、導波管270、280、290、300、310の対応する入力表面460、470、480、490、500の中に投入される。いくつかの実施形態では、入力表面460、470、480、490、500はそれぞれ、対応する導波管の縁であってもよい、または対応する導波管の主要表面の一部(すなわち、世界510または視認者の眼210に直接面する導波管表面のうちの1つ)であってもよい。いくつかの実施形態では、光の単一ビーム(例えば、コリメートされたビーム)が、各導波管の中に投入され、特定の導波管と関連付けられる深度面に対応する特定の角度(および発散量)において眼210に向かって指向される、クローン化されるコリメートビームの場全体を出力してもよい。いくつかの実施形態では、画像投入デバイス360、370、380、390、400のうちの単一のものが、複数(例えば、3つ)の導波管270、280、290、300、310と関連付けられ、その中に光を投入してもよい。
【0086】
いくつかの実施形態では、画像投入デバイス360、370、380、390、400は、それぞれ、対応する導波管270、280、290、300、310の中への投入のための画像情報をそれぞれ生成する、離散ディスプレイである。いくつかの他の実施形態では、画像投入デバイス360、370、380、390、400は、例えば、1つまたはそれを上回る光学導管(光ファイバケーブル等)を介して、画像情報を画像投入デバイス360、370、380、390、400のそれぞれに送り得る、単一の多重化されたディスプレイの出力端である。画像投入デバイス360、370、380、390、400によって提供される画像情報は、異なる波長または色(例えば、本明細書に議論されるように、異なる原色)の光を含み得ることを理解されたい。
【0087】
いくつかの実施形態では、導波管270、280、290、300、310の中に投入される光は、発光ダイオード(LED)等の光エミッタを含み得る、光モジュール530を備える、光プロジェクタシステム520によって提供される。光モジュール530からの光は、ビームスプリッタ550を介して、光変調器540、例えば、空間光変調器に指向され、それによって修正されてもよい。光変調器540は、導波管270、280、290、300、310の中に投入される光の知覚される強度を変化させ、光を画像情報でエンコードするように構成されてもよい。空間光変調器の実施例は、シリコン上液晶(LCOS)ディスプレイを含む、液晶ディスプレイ(LCD)を含む。画像投入デバイス360、370、380、390、400は、図式的に図示され、いくつかの実施形態では、これらの画像投入デバイスは、光を導波管270、280、290、300、310の関連付けられるものの中に出力するように構成される、共通投影システム内の異なる光経路および場所を表し得ることを理解されたい。いくつかの実施形態では、導波管アセンブリ260の導波管は、導波管の中に投入される光をユーザの眼に中継しながら、理想的レンズとして機能し得る。本概念では、オブジェクトは、空間光変調器540であってもよく、画像は、深度面上の画像であってもよい。
【0088】
いくつかの実施形態では、ディスプレイシステム250は、光を種々のパターン(例えば、ラスタ走査、螺旋走査、リサジューパターン等)で1つまたはそれを上回る導波管270、280、290、300、310の中に、最終的には、視認者の眼210に投影するように構成される、1つまたはそれを上回る走査ファイバを備える、走査ファイバディスプレイであってもよい。いくつかの実施形態では、図示される画像投入デバイス360、370、380、390、400は、光を1つまたは複数の導波管270、280、290、300、310の中に投入するように構成される、単一走査ファイバまたは走査ファイバの束を図式的に表し得る。いくつかの他の実施形態では、図示される画像投入デバイス360、370、380、390、400は、それぞれ、光を導波管270、280、290、300、310のうちの関連付けられるものの中に投入するように構成される、複数の走査ファイバまたは走査ファイバの複数の束を図式的に表し得る。1つまたはそれを上回る光ファイバは、光を光モジュール530から1つまたはそれを上回る導波管270、280、290、300、310に透過させるように構成され得ることを理解されたい。1つまたはそれを上回る介在光学構造が、走査ファイバまたは複数のファイバと、1つまたはそれを上回る導波管270、280、290、300、310との間に提供され、例えば、走査ファイバから出射する光を1つまたはそれを上回る導波管270、280、290、300、310の中に再指向し得ることを理解されたい。
【0089】
コントローラ560は、画像投入デバイス360、370、380、390、400、光源530、および光変調器540の動作を含む、スタックされた導波管アセンブリ260のうちの1つまたはそれを上回るものの動作を制御する。いくつかの実施形態では、コントローラ560は、ローカルデータ処理モジュール140の一部である。コントローラ560は、例えば、本明細書に開示される種々のスキームのいずれかに従って、導波管270、280、290、300、310への画像情報のタイミングおよび提供を調整する、プログラミング(例えば、非一過性媒体内の命令)を含む。いくつかの実施形態では、コントローラは、単一の一体型デバイスまたは有線または無線通信チャネルによって接続される分散型システムであってもよい。コントローラ560は、いくつかの実施形態では、処理モジュール140または150(
図9D)の一部であってもよい。
【0090】
図6を継続して参照すると、導波管270、280、290、300、310は、全内部反射(TIR)によって各個別の導波管内で光を伝搬するように構成されてもよい。導波管270、280、290、300、310はそれぞれ、主要上部および底部表面およびそれらの主要上部表面と底部表面との間に延在する縁を伴う、平面である、または別の形状(例えば、湾曲)を有してもよい。図示される構成では、導波管270、280、290、300、310はそれぞれ、各個別の導波管内で伝搬する光を導波管から外に再指向させ、画像情報を眼210に出力することによって、光を導波管から抽出するように構成される、外部結合光学要素570、580、590、600、610を含んでもよい。抽出された光はまた、外部結合光と称され得、外部結合光学要素はまた、光抽出光学要素と称され得る。抽出された光のビームは、導波管によって、導波管内で伝搬する光が光抽出光学要素に衝打する場所において出力され得る。外部結合光学要素570、580、590、600、610は、例えば、本明細書にさらに議論されるような回折光学特徴を含む、格子であってもよい。説明を容易にし、図面を明確にするために、導波管270、280、290、300、310の底部主要表面に配置されて図示されるが、いくつかの実施形態では、外部結合光学要素570、580、590、600、610は、本明細書にさらに議論されるように、上部および/または底部主要表面に配置されてもよく、および/または導波管270、280、290、300、310の体積内に直接配置されてもよい。いくつかの実施形態では、外部結合光学要素570、580、590、600、610は、透明基板に取り付けられ、導波管270、280、290、300、310を形成する、材料の層内に形成されてもよい。いくつかの他の実施形態では、導波管270、280、290、300、310は、材料のモノリシック片であってもよく、外部結合光学要素570、580、590、600、610は、その材料片の表面上および/または内部に形成されてもよい。
【0091】
図6を継続して参照すると、本明細書に議論されるように、各導波管270、280、290、300、310は、光を出力し、特定の深度面に対応する画像を形成するように構成される。例えば、眼の最近傍の導波管270は、眼210にコリメートされた光(そのような導波管270の中に投入された)を送達するように構成されてもよい。コリメートされた光は、光学無限遠焦点面を表し得る。次の上方の導波管280は、眼210に到達し得る前に、第1のレンズ350(例えば、負のレンズ)を通して通過する、コリメートされた光を送出するように構成されてもよい。そのような第1のレンズ350は、眼/脳が、その次の上方の導波管280から生じる光を光学無限遠から眼210に向かって内向きにより近い第1の焦点面から生じるものとして解釈するように、若干の凸面波面曲率を生成するように構成されてもよい。同様に、第3の上方の導波管290は、眼210に到達する前に、その出力光を第1のレンズ350および第2のレンズ340の両方を通して通過させる。第1の350および第2の340レンズの組み合わせられた屈折力は、眼/脳が、第3の上方の導波管290から生じる光が次の上方の導波管280からの光であったよりも光学無限遠から人物に向かって内向きにさらに近い第2の焦点面から生じるものとして解釈するように、別の漸増量の波面曲率を生成するように構成されてもよい。
【0092】
他の導波管層300、310およびレンズ330、320も同様に構成され、スタック内の最高導波管310が、人物に最も近い焦点面を表す集約焦点力のために、その出力をそれと眼との間のレンズの全てを通して送出する。スタックされた導波管アセンブリ260の他側の世界510から生じる光を視認/解釈するとき、レンズ320、330、340、350のスタックを補償するために、補償レンズ層620が、スタックの上部に配置され、下方のレンズスタック320、330、340、350の集約力を補償してもよい。そのような構成は、利用可能な導波管/レンズ対と同じ数の知覚される焦点面を提供する。導波管の外部結合光学要素およびレンズの集束側面は両方とも、静的であってもよい(すなわち、動的または電気活性ではない)。いくつかの代替実施形態では、一方または両方とも、電気活性特徴を使用して動的であってもよい。
【0093】
いくつかの実施形態では、導波管270、280、290、300、310のうちの2つまたはそれを上回るものは、同一の関連付けられる深度面を有してもよい。例えば、複数の導波管270、280、290、300、310が、同一深度面に設定される画像を出力するように構成されてもよい、または導波管270、280、290、300、310の複数のサブセットが、深度面毎に1つのセットを用いて、同一の複数の深度面に設定される画像を出力するように構成されてもよい。これは、それらの深度面において拡張された視野を提供するようにタイル化された画像を形成するための利点を提供し得る。
【0094】
図6を継続して参照すると、外部結合光学要素570、580、590、600、610は、導波管と関連付けられる特定の深度面のために、光をそれらの個別の導波管から外に再指向し、かつ本光を適切な量の発散またはコリメーションを伴って出力するように構成されてもよい。その結果、異なる関連付けられる深度面を有する導波管が、関連付けられる深度面に応じて、異なる量の発散を伴う光を出力する、外部結合光学要素570、580、590、600、610の異なる構成を有してもよい。いくつかの実施形態では、光抽出光学要素570、580、590、600、610は、光を具体的角度で出力するように構成され得る、立体または表面特徴であってもよい。例えば、光抽出光学要素570、580、590、600、610は、立体ホログラム、表面ホログラム、および/または回折格子であってもよい。いくつかの実施形態では、特徴320、330、340、350は、レンズではなくてもよい。むしろ、それらは、単に、スペーサであってもよい(例えば、空隙を形成するためのクラッディング層および/または構造)。
【0095】
いくつかの実施形態では、外部結合光学要素570、580、590、600、610は、回折パターンを形成する回折特徴または「回折光学要素」(本明細書では、「DOE」とも称される)である。好ましくは、DOEは、ビームの光の一部のみが、DOEの各交点で眼210に向かって偏向される一方、残りが、TIRを介して、導波管を通して移動し続けるように、十分に低回折効率を有する。画像情報を搬送する光は、したがって、複数の場所において導波管から出射する、いくつかの関連出射ビームに分割され、その結果、導波管内でバウンスする本特定のコリメートされたビームに関して、眼210に向かって非常に均一なパターンの出射放出となる。
【0096】
いくつかの実施形態では、1つまたはそれを上回るDOEは、それらが能動的に回折する「オン」状態と有意に回折しない「オフ」状態との間で切替可能であり得る。例えば、切替可能なDOEは、微小液滴がホスト媒体内に回折パターンを備える、ポリマー分散液晶の層を備えてもよく、微小液滴の屈折率は、ホスト材料の屈折率に実質的に合致するように切り替えられてもよい(その場合、パターンは、入射光を著しく回折させない)、または微小液滴は、ホスト媒体のものに合致しない屈折率に切り替えられてもよい(その場合、パターンは、入射光を能動的に回折させる)。
【0097】
いくつかの実施形態では、カメラアセンブリ630(例えば、可視光および赤外線光カメラを含む、デジタルカメラ)が、眼210および/または眼210の周囲の組織の画像を捕捉し、例えば、ユーザ入力を検出する、および/またはユーザの生理学的状態を監視するために提供されてもよい。本明細書で使用されるように、カメラは、任意の画像捕捉デバイスであってもよい。いくつかの実施形態では、カメラアセンブリ630は、画像捕捉デバイスと、光(例えば、赤外線光)を眼に投影し、それが、次いで、眼によって反射され、画像捕捉デバイスによって検出され得る、光源とを含んでもよい。いくつかの実施形態では、カメラアセンブリ630は、フレーム80(
図9D)に取り付けられてもよく、カメラアセンブリ630からの画像情報を処理し得る、処理モジュール140および/または150と電気通信してもよい。いくつかの実施形態では、1つのカメラアセンブリ630が、眼毎に利用され、各眼を別個に監視してもよい。
【0098】
ここで
図7を参照すると、導波管によって出力される出射ビームの実施例が、示される。1つの導波管が図示されるが、導波管アセンブリ260(
図6)内の他の導波管も同様に機能し得、導波管アセンブリ260は、複数の導波管を含むことを理解されたい。光640が、導波管270の入力表面460において導波管270の中に投入され、TIRによって導波管270内を伝搬する。光640がDOE570上に衝突する点では、光の一部は、導波管から出射ビーム650として出射する。出射ビーム650は、略平行として図示されるが、本明細書に議論されるように、それらはまた、導波管270と関連付けられる深度面に応じて、ある角度において眼210に伝搬する(例えば、発散出射ビームを形成する)ように再指向されてもよい。略平行出射ビームは、眼210からの遠距離(例えば、光学無限遠)における深度面上に設定されるように現れる画像を形成するように光を外部結合する、外部結合光学要素を伴う導波管を示し得ることを理解されたい。他の導波管または他の外部結合光学要素のセットが、より発散する、出射ビームパターンを出力してもよく、これは、眼210がより近い距離に遠近調節し、網膜上に合焦させることを要求し、光学無限遠より眼210に近い距離からの光として脳によって解釈されるであろう。
【0099】
いくつかの実施形態では、フルカラー画像が、原色、例えば、3つまたはそれを上回る原色のそれぞれに画像をオーバーレイすることによって、各深度面において形成されてもよい。
図8は、各深度面が、複数の異なる原色を使用して形成される画像を含む、スタックされた導波管アセンブリの実施例を図示する。図示される実施形態は、深度面240a-240fを示すが、より多いまたはより少ない深度もまた、検討される。各深度面は、第1の色Gの第1の画像、第2の色Rの第2の画像、および第3の色Bの第3の画像を含む、それと関連付けられる3つまたはそれを上回る原色画像を有してもよい。異なる深度面が、文字G、R、およびBに続くジオプタ(dpt)に関する異なる数字によって図に示される。単なる実施例として、これらの文字のそれぞれに続く数字は、ジオプタ(1/m)、すなわち、視認者からの深度面の逆距離を示し、図中の各ボックスは、個々の原色画像を表す。いくつかの実施形態では、異なる波長の光の眼の集束における差異を考慮するために、異なる原色に関する深度面の正確な設置が、変動し得る。例えば、所与の深度面に関する異なる原色画像が、ユーザからの異なる距離に対応する深度面上に設置されてもよい。そのような配列は、視力およびユーザ快適性を増加させ得る、および/または色収差を減少させ得る。
【0100】
いくつかの実施形態では、各原色の光が、単一の専用導波管によって出力されてもよく、その結果、各深度面が、それと関連付けられる複数の導波管を有してもよい。そのような実施形態では、文字G、R、またはBを含む、図中の各ボックスが、個々の導波管を表すと理解され得、3つの導波管が、3つの原色画像が深度面毎に提供される、深度面毎に提供されてもよい。各深度面と関連付けられる導波管は、本図面では、説明を容易にするために相互に隣接して示されるが、物理的デバイスでは、導波管は全て、レベル毎に1つの導波管を伴うスタックで配列され得ることを理解されたい。いくつかの他の実施形態では、複数の原色が、例えば、単一の導波管のみが深度面毎に提供され得るように、同一導波管によって出力されてもよい。
【0101】
図8を継続して参照すると、いくつかの実施形態では、Gは、緑色であって、Rは、赤色であって、Bは、青色である。いくつかの他の実施形態では、マゼンタ色およびシアン色を含む、光の他の波長と関連付けられる他の色も、赤色、緑色、または青色のうちの1つまたはそれを上回るものに加えて使用されてもよい、またはそれらに取って代わってもよい。
【0102】
本開示の全体を通した所与の光の色の言及は、視認者によってその所与の色であるものとして知覚される、光の波長の範囲内の1つまたはそれを上回る波長の光を包含すると理解されるであろうことを理解されたい。例えば、赤色光は、約620~780nmの範囲内の1つまたはそれを上回る波長の光を含んでもよく、緑色光は、約492~577nmの範囲内の1つまたはそれを上回る波長の光を含んでもよく、青色光は、約435~493nmの範囲内の1つまたはそれを上回る波長の光を含んでもよい。
【0103】
いくつかの実施形態では、光源530(
図6)は、視認者の視覚的知覚範囲外の1つまたはそれを上回る波長、例えば、赤外線および/または紫外線波長の光を放出するように構成されてもよい。加えて、ディスプレイ250の導波管の内部結合、外部結合、および他の光再指向構造は、例えば、結像および/またはユーザ刺激用途のために、本光をディスプレイからユーザの眼210に向かって指向および放出するように構成されてもよい。
【0104】
ここで
図9Aを参照すると、いくつかの実施形態では、導波管に衝突する光は、その光を導波管の中に内部結合するために再指向される必要があり得る。内部結合光学要素が、光をその対応する導波管の中に再指向および内部結合するために使用されてもよい。
図9Aは、それぞれ、内部結合光学要素を含む、複数またはセット660のスタックされた導波管の実施例の断面側面図を図示する。導波管はそれぞれ、1つまたはそれを上回る異なる波長または1つまたはそれを上回る異なる波長範囲の光を出力するように構成されてもよい。スタック660は、スタック260(
図6)に対応し得、スタック660の図示される導波管は、画像投入デバイス360、370、380、390、400のうちの1つまたはそれを上回るものからの光が、光が内部結合のために再指向されることを要求する位置から導波管の中に投入されることを除いて、複数の導波管270、280、290、300、310の一部に対応し得ることを理解されたい。
【0105】
スタックされた導波管の図示されるセット660は、導波管670、680、および690を含む。各導波管は、関連付けられる内部結合光学要素(導波管上の光入力面積とも称され得る)を含み、例えば、内部結合光学要素700は、導波管670の主要表面(例えば、上側主要表面)上に配置され、内部結合光学要素710は、導波管680の主要表面(例えば、上側主要表面)上に配置され、内部結合光学要素720は、導波管690の主要表面(例えば、上側主要表面)上に配置される。いくつかの実施形態では、内部結合光学要素700、710、720のうちの1つまたはそれを上回るものは、個別の導波管670、680、690の底部主要表面上に配置されてもよい(特に、1つまたはそれを上回る内部結合光学要素が、反射性偏向光学要素である場合)。図示されるように、内部結合光学要素700、710、720は、特に、それらの内部結合光学要素が、透過性偏向光学要素である場合に、それらの個別の導波管670、680、690の上側主要表面(または次の下側導波管の上部)上に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、内部結合光学要素700、710、720は、個別の導波管670、680、690の本体内に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に議論されるように、内部結合光学要素700、710、720は、他の光の波長を透過させながら、1つまたはそれを上回る光の波長を選択的に再指向するように、波長選択的である。それらの個別の導波管670、680、690の片側または角に図示されるが、内部結合光学要素700、710、720は、いくつかの実施形態では、それらの個別の導波管670、680、690の他の面積内に配置され得ることを理解されたい。
【0106】
図示されるように、内部結合光学要素700、710、720は、相互から側方にオフセットされてもよい。いくつかの実施形態では、各内部結合光学要素は、その光が別の内部結合光学要素を通して通過することなく、光を受け取るようにオフセットされてもよい。例えば、各内部結合光学要素700、710、720は、
図6に示されるように、光を異なる画像投入デバイス360、370、380、390、および400から受け取るように構成されてもよく、光を内部結合光学要素700、710、720の他のものから実質的に受け取らないように、他の内部結合光学要素700、710、720から分離されてもよい(例えば、側方に離間される)。
【0107】
各導波管はまた、関連付けられる光分散要素を含み、例えば、光分散要素730は、導波管670の主要表面(例えば、上部主要表面)上に配置され、光分散要素740は、導波管680の主要表面(例えば、上部主要表面)上に配置され、光分散要素750は、導波管690の主要表面(例えば、上部主要表面)上に配置される。いくつかの他の実施形態では、光分散要素730、740、750は、それぞれ、関連付けられる導波管670、680、690の底部主要表面上に配置されてもよい。いくつかの他の実施形態では、光分散要素730、740、750は、それぞれ、関連付けられる導波管670、680、690の上部および底部両方の主要表面上に配置されてもよい、または光分散要素730、740、750は、それぞれ、異なる関連付けられる導波管670、680、690内の上部および底部主要表面のうちの異なるものの上に配置されてもよい。
【0108】
導波管670、680、690は、例えば、材料のガス、液体、および/または固体層によって離間および分離されてもよい。例えば、図示されるように、層760aは、導波管670および680を分離してもよく、層760bは、導波管680および690を分離してもよい。いくつかの実施形態では、層760aおよび760bは、低屈折率材料(すなわち、導波管670、680、690のうちの直接隣接するものを形成する材料より低い屈折率を有する材料)から形成される。好ましくは、層760a、760bを形成する材料の屈折率は、導波管670、680、690を形成する材料の屈折率を0.05または0.10またはそれを下回る。有利なこととして、より低い屈折率層760a、760bは、導波管670、680、690を通して光の全内部反射(TIR)(例えば、各導波管の上部および底部主要表面間のTIR)を促進する、クラッディング層として機能してもよい。いくつかの実施形態では、層760a、760bは、空気から形成される。図示されないが、導波管の図示されるセット660の上部および底部は、直近のクラッディング層を含み得ることを理解されたい。
【0109】
好ましくは、製造および他の考慮点を容易にするために、導波管670、680、690を形成する材料は、類似または同一であって、層760a、760bを形成する材料は、類似または同一である。いくつかの実施形態では、導波管670、680、690を形成する材料は、1つまたはそれを上回る導波管間で異なり得る、および/または層760a、760bを形成する材料は、依然として、上記の種々の屈折率関係を保持しながら、異なり得る。
【0110】
図9Aを継続して参照すると、光線770、780、790が、導波管のセット660に入射する。光線770、780、790は、1つまたはそれを上回る画像投入デバイス360、370、380、390、400(
図6)によって、導波管670、680、690の中に投入されてもよいことを理解されたい。
【0111】
いくつかの実施形態では、光線770、780、790は、異なる色に対応し得る、異なる性質、例えば、異なる波長または異なる波長範囲を有する。内部結合光学要素700、710、720はそれぞれ、光が、TIRによって、導波管670、680、690のうちの個別のものを通して伝搬するように、入射光を偏向させる。いくつかの実施形態では、内部結合光学要素700、710、720はそれぞれ、他の波長を下層導波管および関連付けられる内部結合光学要素に透過させながら、1つまたはそれを上回る特定の光の波長を選択的に偏向させる。
【0112】
例えば、内部結合光学要素700は、それぞれ、異なる第2および第3の波長または波長範囲を有する、光線780および790を透過させながら、第1の波長または波長範囲を有する、光線770を偏向させるように構成されてもよい。透過された光線780は、第2の波長または波長範囲の光を偏向させるように構成される、内部結合光学要素710に衝突し、それによって偏向される。光線790は、第3の波長または波長範囲の光を選択的に偏向させるように構成される、内部結合光学要素720によって偏向される。
【0113】
図9Aを継続して参照すると、偏向された光線770、780、790は、対応する導波管670、680、690を通して伝搬するように偏向される。すなわち、各導波管の内部結合光学要素700、710、720は、光をその対応する導波管670、680、690の中に偏向させ、光を対応する導波管の中に内部結合する。光線770、780、790は、光をTIRによって個別の導波管670、680、690を通して伝搬させる角度で偏向される。光線770、780、790は、導波管の対応する光分散要素730、740、750に衝突するまで、TIRによって個別の導波管670、680、690を通して伝搬する。
【0114】
ここで
図9Bを参照すると、
図9Aの複数のスタックされた導波管の実施例の斜視図が、図示される。上記のように、内部結合された光線770、780、790は、それぞれ、内部結合光学要素700、710、720によって偏向され、次いで、それぞれ、導波管670、680、690内でTIRによって伝搬する。光線770、780、790は、次いで、それぞれ、光分散要素730、740、750に衝突する。光分散要素730、740、750は、それぞれ、外部結合光学要素800、810、820に向かって伝搬するように、光線770、780、790を偏向させる。
【0115】
いくつかの実施形態では、光分散要素730、740、750は、直交瞳エクスパンダ(OPE)である。いくつかの実施形態では、OPEは、光を外部結合光学要素800、810、820に偏向または分散し、いくつかの実施形態では、また、外部結合光学要素に伝搬するにつれて、本光のビームまたはスポットサイズを増加させ得る。いくつかの実施形態では、光分散要素730、740、750は、省略されてもよく、内部結合光学要素700、710、720は、光を外部結合光学要素800、810、820に直接偏向させるように構成されてもよい。例えば、
図9Aを参照すると、光分散要素730、740、750は、それぞれ、外部結合光学要素800、810、820と置換されてもよい。いくつかの実施形態では、外部結合光学要素800、810、820は、視認者の眼210(
図7)内で光を指向する、射出瞳(EP)または射出瞳エクスパンダ(EPE)である。OPEは、少なくとも1つの軸においてアイボックスの寸法を増加させるように構成され得、EPEは、OPEの軸と交差する、例えば、直交する軸においてアイボックスを増加させ得ることを理解されたい。例えば、各OPEは、光の残りの部分が導波管を辿って伝搬し続けることを可能にしながら、OPEに衝打する光の一部を同一導波管のEPEに再指向するように構成されてもよい。再び、OPEへの衝突に応じて、残りの光の別の部分が、EPEに再指向され、その部分の残りの部分が、導波管等を辿ってさらに伝搬し続ける。同様に、EPEへの衝打に応じて、衝突光の一部が、ユーザに向かって導波管から外に指向され、その光の残りの部分が、EPに再び衝打するまで、導波管を通して伝搬し続け、その時点で、衝突光の別の部分が、導波管から外に指向される等となる。その結果、内部結合された光の単一ビームが、その光の一部がOPEまたはEPEによって再指向される度に、「複製」され、それによって、
図6に示されるように、クローン化された光のビーム野を形成し得る。いくつかの実施形態では、OPEおよび/またはEPEは、光のビームのサイズを修正するように構成されてもよい。
【0116】
故に、
図9Aおよび9Bを参照すると、いくつかの実施形態では、導波管のセット660は、原色毎に、導波管670、680、690と、内部結合光学要素700、710、720と、光分散要素(例えば、OPE)730、740、750と、外部結合光学要素(例えば、EP)800、810、820とを含む。導波管670、680、690は、各1つの間に空隙/クラッディング層を伴ってスタックされてもよい。内部結合光学要素700、710、720は、(異なる波長の光を受け取る異なる内部結合光学要素を用いて)入射光をその導波管の中に再指向または偏向させる。光は、次いで、個別の導波管670、680、690内にTIRをもたらすであろう角度で伝搬する。示される実施例では、光線770(例えば、青色光)は、前述に説明された様式において、第1の内部結合光学要素700によって偏光され、次いで、導波管を辿ってバウンスし続け、光分散要素(例えば、OPE)730、次いで、外部結合光学要素(例えば、EP)800と相互作用する。光線780および790(例えば、それぞれ、緑色および赤色光)は、導波管670を通して通過し、光線780は、内部結合光学要素710上に衝突し、それによって偏向される。光線780は、次いで、TIRを介して、導波管680を辿ってバウンスし、その光分散要素(例えば、OPE)740、次いで、外部結合光学要素(例えば、EP)810に進む。最後に、光線790(例えば、赤色光)は、導波管690を通して通過し、導波管690の光内部結合光学要素720に衝突する。光内部結合光学要素720は、光線が、TIRによって、光分散要素(例えば、OPE)750、次いで、TIRによって、外部結合光学要素(例えば、EP)820に伝搬するように、光線790を偏向させる。外部結合光学要素820は、次いで、最後に、光線790を視認者に外部結合し、視認者はまた、他の導波管670、680から外部結合された光も受け取る。
【0117】
図9Cは、
図9Aおよび9Bの複数のスタックされた導波管の実施例の上下平面図を図示する。図示されるように、導波管670、680、690は、各導波管の関連付けられる光分散要素730、740、750および関連付けられる外部結合光学要素800、810、820とともに、垂直に整合されてもよい。しかしながら、本明細書に議論されるように、内部結合光学要素700、710、720は、垂直に整合されない。むしろ、内部結合光学要素は、好ましくは、非重複する(例えば、上下図に見られるように、側方に離間される)。本明細書にさらに議論されるように、本非重複空間配列は、1対1ベースで異なるリソースから異なる導波管の中への光の投入を促進し、それによって、具体的光源が具体的導波管に一意に結合されることを可能にする。いくつかの実施形態では、非重複の空間的に分離される内部結合光学要素を含む、配列は、偏移瞳システムと称され得、これらの配列内の内部結合光学要素は、サブ瞳に対応し得る。
【0118】
図9Dは、本明細書に開示される種々の導波管および関連システムが統合され得る、ウェアラブルディスプレイシステム60の実施例を図示する。いくつかの実施形態では、ディスプレイシステム60は、
図6のシステム250であって、
図6は、そのシステム60のいくつかの部分をより詳細に図式的に示す。例えば、
図6の導波管アセンブリ260は、ディスプレイ70の一部であってもよい。
【0119】
図9Dを継続して参照すると、ディスプレイシステム60は、ディスプレイ70と、そのディスプレイ70の機能をサポートするための種々の機械的および電子的モジュールおよびシステムとを含む。ディスプレイ70は、ディスプレイシステムユーザまたは視認者90によって装着可能であり、ユーザ90の眼の正面にディスプレイ70を位置付けるように構成される、フレーム80に結合されてもよい。ディスプレイ70は、いくつかの実施形態では、接眼レンズと見なされ得る。いくつかの実施形態では、スピーカ100が、フレーム80に結合され、ユーザ90の外耳道に隣接して位置付けられるように構成される(いくつかの実施形態では、示されない別のスピーカが、随意に、ユーザの他方の外耳道に隣接して位置付けられ、ステレオ/成形可能音制御を提供してもよい)。ディスプレイシステム60はまた、1つまたはそれを上回るマイクロホン110または他のデバイスを含み、音を検出してもよい。いくつかの実施形態では、マイクロホンは、ユーザが入力またはコマンド(例えば、音声メニューコマンドの選択、自然言語質問等)をシステム60に提供することを可能にするように構成される、および/または他の人物(例えば、類似ディスプレイシステムの他のユーザ)とのオーディオ通信を可能にしてもよい。マイクロホンはさらに、オーディオデータ(例えば、ユーザおよび/または環境からの音)を収集するように、周辺センサとして構成されてもよい。いくつかの実施形態では、ディスプレイシステムはまた、フレーム80と別個であって、ユーザ90の身体に(例えば、ユーザ90の頭部、胴体、四肢等の上)に取り付けられ得る、周辺センサ120aを含んでもよい。周辺センサ120aは、いくつかの実施形態では、ユーザ90の生理学的状態を特性評価するデータを入手するように構成されてもよい。例えば、センサ120aは、電極であってもよい。
【0120】
図9Dを継続して参照すると、ディスプレイ70は、有線導線または無線コネクティビティ等の通信リンク130によって、ローカルデータ処理モジュール140に動作可能に結合され、これは、フレーム80に固定して取り付けられる、ユーザによって装着されるヘルメットまたは帽子に固定して取り付けられる、ヘッドホンに内蔵される、または別様にユーザ90に除去可能に取り付けられる(例えば、リュック式構成において、ベルト結合式構成において)等、種々の構成において搭載されてもよい。同様に、センサ120aは、通信リンク120b、例えば、有線導線または無線コネクティビティによって、ローカルプロセッサおよびデータモジュール140に動作可能に結合されてもよい。ローカル処理およびデータモジュール140は、ハードウェアプロセッサおよび不揮発性メモリ(例えば、フラッシュメモリまたはハードディスクドライブ)等のデジタルメモリを備えてもよく、その両方とも、データの処理、キャッシュ、および記憶を補助するために利用され得る。随意に、ローカルプロセッサおよびデータモジュール140は、1つまたはそれを上回る中央処理ユニット(CPU)、グラフィック処理ユニット(GPU)、専用処理ハードウェア等を含んでもよい。データは、(a)画像捕捉デバイス(カメラ等)、マイクロホン、慣性測定ユニット、加速度計、コンパス、GPSユニット、無線デバイス、ジャイロスコープ、および/または本明細書に開示される他のセンサ等の(例えば、フレーム80に動作可能に結合される、または別様にユーザ90に取り付けられ得る)センサから捕捉されるデータ、および/または(b)可能性として、処理または読出後にディスプレイ70への通過のために、遠隔処理モジュール150および/または遠隔データリポジトリ160(仮想コンテンツに関連するデータを含む)を使用して入手および/または処理されるデータを含んでもよい。ローカル処理およびデータモジュール140は、これらの遠隔モジュール150、160が、相互に動作可能に結合され、ローカル処理およびデータモジュール140へのリソースとして利用可能であるように、有線または無線通信リンク等を介して、通信リンク170、180によって、遠隔処理モジュール150および遠隔データリポジトリ160に動作可能に結合されてもよい。いくつかの実施形態では、ローカル処理およびデータモジュール140は、画像捕捉デバイス、マイクロホン、慣性測定ユニット、加速度計、コンパス、GPSユニット、無線デバイス、および/またはジャイロスコープのうちの1つまたはそれを上回るものを含んでもよい。いくつかの他の実施形態では、これらのセンサのうちの1つまたはそれを上回るものは、フレーム80に取り付けられてもよい、または有線または無線通信経路によってローカル処理およびデータモジュール140と通信する独立型構造であってもよい。
【0121】
図9Dを継続して参照すると、いくつかの実施形態では、遠隔処理モジュール150は、例えば、1つまたはそれを上回る中央処理ユニット(CPU)、グラフィック処理ユニット(GPU)、専用処理ハードウェア等を含む、データおよび/または画像情報を分析および処理するように構成される、1つまたはそれを上回るプロセッサを備えてもよい。いくつかの実施形態では、遠隔データリポジトリ160は、デジタルデータ記憶設備を備えてもよく、これは、インターネットまたは「クラウド」リソース構成における他のネットワーキング構成を通して利用可能であってもよい。いくつかの実施形態では、遠隔データリポジトリ160は、情報、例えば、拡張現実コンテンツをローカル処理およびデータモジュール140および/または遠隔処理モジュール150に生成するための情報を提供する、1つまたはそれを上回る遠隔サーバを含んでもよい。いくつかの実施形態では、全てのデータが、記憶され、全ての算出が、ローカル処理およびデータモジュールにおいて実施され、遠隔モジュールからの完全に自律的な使用を可能にする。随意に、CPU、GPU等を含む、外部システム(例えば、1つまたはそれを上回るプロセッサ、1つまたはそれを上回るコンピュータのシステム)が、処理(例えば、画像情報を生成する、データを処理する)の少なくとも一部を実施し、例えば、無線または有線接続を介して、情報をモジュール140、150、160に提供し、そこから情報を受信してもよい。
【0122】
A.低減された偏光感度を有する回折格子
高品質の没入型の体験を、上記に説明される仮想/拡張/複合ディスプレイ用途のために構成される、種々のディスプレイシステム等の導波管ベースのディスプレイシステムのユーザに提供することは、とりわけ、ディスプレイシステムの接眼レンズ内の導波管の中および/またはそこから外への光結合の種々の特性に依存し得る。例えば、高光内部結合および外部結合効率を有する、仮想/拡張/複合ディスプレイは、ユーザの眼に指向される光の明度を増加させることによって、視認体験を向上させ得る。上記に議論されるように、内部結合回折格子等の内部結合光学要素が、光を全内部反射によってその中で誘導されるように導波管の中に結合するために採用されてもよい。同様に、外部結合回折格子等の外部結合光学要素が、全内部反射によって導波管内で誘導される光を導波管から外に結合するために採用されてもよい。
【0123】
例えば、
図6および7を参照して上記に説明されるように、本明細書に説明される種々の実装によるディスプレイシステムは、光学要素、例えば、回折格子を含み得る、内部結合光学要素、外部結合光学要素、および光分散要素を含んでもよい。例えば、
図7を参照して上記に説明されるように、導波管270の入力表面460において導波管270の中に投入される、光640は、導波管270内で伝搬し、全内部反射(TIR)によって誘導される。種々の実装では、光640が外部結合光学要素570上に衝突する、点では、導波管内で誘導される光の一部は、ビームレット650として、導波管から出射し得る。いくつかの実装では、例えば、
図6における光学要素570、580、590、600、610のいずれかが、回折格子として構成されることができる。
【0124】
導波管270、280、290、300、310の中への光の内部結合(またはそこからの光の外部結合)の望ましい特性を達成するために、回折格子として構成される、光学要素570、580、590、600、610は、好適な材料から形成され、偏光の関数としての回折効率等の回折性質を含む、種々の光学性質を制御するための好適な構造を有することができる。可能性として考えられる望ましい回折性質は、性質の中でもとりわけ、以下、すなわち、スペクトル選択性、角度選択性、偏光選択性(または非選択性)、高スペクトル帯域幅、高回折効率、または広視野(FOV)のうちの任意の1つまたはそれを上回るものを含んでもよい。
【0125】
いくつかの回折格子は、強い偏光依存性を有し、したがって、比較的に減少された全体的効率性(1つの偏光の阻止に起因して)を有し得る。ある場合には、そのような回折格子はまた、コヒーレントアーチファクトを作成し、遠視野画像の均一性を低減させ得る。例えば、回折格子は、パターン化可能材料の層をインプリントし、(例えば、レジストの)パターン化された層を金属化し、複数の回折特徴を形成することによって形成され得る。このように形成されるいくつかの格子設計は、より多くの光を所与の回折次数に回折し得る。そのような回折格子は、1つの偏光(例えば、TMまたはP-偏光)において高度に効率的であり得るが、非偏光に関しては非効率的であり得る。
【0126】
図10Aおよび10Bは、2つの例示的回折格子(1102、1122)の偏光依存性を図示する。例えば、
図10Aは、回折格子1102に関する度単位における入射角の関数として、回折効率を図示する。回折格子1102は、パターン化されたフォトレジストを備える、内部結合格子(ICG)パターン1106上に堆積される、金属コーティング1104を含むことができる。回折格子1102は、限定ではないが、少なくとも1つの直線側壁、傾きが付けられた側壁、凹角(例えば、基部表面に対して鋭角凹角を伴う側壁)または凹面側壁、多段側壁、他のタイプの側壁、またはそれらのある組み合わせを伴う、非対称形態を含む、非対称回折特徴を有する、ブレーズド格子または別の格子であってもよい。結果として生じる回折効率1108は、P-偏光に関しては高くあり得る(例えば、-20~20度の入射角の範囲にわたって、例えば、平均して約70%)。しかしながら、回折格子1102は、S-偏光に関してあまり効率的ではあり得ない(例えば、-20および20度の入射角の範囲にわたって、例えば、平均して約20%または30%)。したがって、回折格子1102は、非偏光に関して全体的なより低い効率性をもたらし得る(例えば、-20および20度の入射角の範囲にわたって、例えば、平均して約40%または45%)。入射角の列挙される範囲内および外の他の効率性値もまた、可能性として考えられる。
【0127】
別の実施例では、
図10Bは、異なる回折格子1122に関する度単位における入射角の関数として、回折効率を図示する。回折格子1122は、限定ではないが、少なくとも1つの直線側壁、傾きが付けられた側壁、凹角(例えば、基部表面に対して鋭角凹角を伴う側壁)または凹面側壁、多段側壁、他のタイプの側壁、またはそれらのある組み合わせを伴う、非対称形態を含む、非対称回折特徴を有する、ブレーズド格子または別の格子を含んでもよい。
図10Bに示される回折格子1122は、例えば、パターン化されたフォトレジストを備える、ICGパターン1106上に堆積される、ZrO
2、TiO
2、またはSiC等の非金属透過性コーティング1124を有してもよい。S-偏光に関する結果として生じる回折効率1128は、P-偏光に関する回折効率1126より高くあり得る。例えば、S-偏光は、約-20~20度の入射角の範囲にわたって、80%、60%、または40%のS-偏光に関する平均効率性1128を有し得る。別の実施例では、P-偏光は、約-20~20度の入射角の範囲にわたって、10%、15%、または20%のP-偏光に関する平均効率性1126を有し得る。入射角の列挙される範囲内および外の他の効率性値もまた、可能性として考えられる。
【0128】
低減された偏光感度を有する(例えば、偏光から比較的に独立した効率性を伴って、光を結合する)、回折格子を提供するために、本明細書に説明される実装によるARシステムのためのいくつかのディスプレイは、複数のコーティングを有する、回折格子がその中に形成される、導波管を含む。例えば、回折格子は、その上に形成される第1の透過性層、可能性として、非金属(例えば、誘電または半導体)コーティングと、第1の透過性層にわたる、金属を含む、第2の層とを有する、パターン化された誘電体(例えば、パターン化されたフォトレジスト)を含むことができる。いくつかの実装では、コーティングされた回折格子は、所与の回折次数のための向上された格子回折効率を達成し得る一方、他の次数のための回折効率は、低減または最小限にされる。結果として、より多くの光が、いくつかの実装では、他の次数のいずれかとは対照的に、特定の所与の回折次数に指向されてもよい。
【0129】
図11Aおよび11Bは、それぞれ、単一偏光(例えば、TEまたはS-偏光)において高効率性を有し得る、単一コーティングを伴う、例示的格子と、TEおよびTM偏光の両方において高効率性を伴って、本明細書に開示されるような複数のコーティングを伴う、例示的格子との図を図示する。
【0130】
例えば、
図11Aに図示されるように、回折格子1201は、ICGパターン1202と、透過性層1204とを含むことができる。ICGパターン1202は、鋸歯パターン等の任意の好適な格子パターンであることができる。これらの回折特徴は、パターン化されたレジスト(例えば、フォトレジスト)等のパターン化されたポリマーを備えてもよく、ナノインプリント等のインプリントによって形成されてもよい。透過性層1204は、ZrO
2、TiO
2、またはSiC等の誘電または半導体材料等の非金属材料を含むことができる。画像1200は、TiO
2コーティング1204を有する、鋸歯パターンICG1202を有し得る、回折格子1201等の回折格子の例示的走査電子顕微鏡写真を示す。透過性層1204(例えば、TiO
2コーティング)は、かすめ角堆積(GLAD)を使用して堆積された。故に、図示されるように、透過性層の多くが、回折特徴の他側より回折特徴の片側上にある。表1は、回折格子1201上に入射する、TE偏光、TM偏光、および非偏光を含む、異なるタイプの光と関連付けられる、例示的効率性を示す。表1に示されるように、格子1201は、TM偏光および非偏光と比較して、TE偏光における増加された効率性を有する。上記に議論されるように、そのような偏光依存効率性は、望ましくあり得ない。
【表1】
【0131】
図11Bに図示されるように、回折格子1205は、ICGパターン1202と、その上に形成される、透過性層1204と、透過性層上に形成される、金属層1206とを含むことができる。ICGパターン1202は、示される鋸歯パターンのようなブレーズド格子パターン等の任意の好適な格子パターンであることができる。これらの回折特徴は、パターン化されたレジスト(例えば、フォトレジスト)等のパターン化されたポリマーを備えてもよく、ナノインプリント等のインプリントによって形成されてもよい。透過性層1204は、ZrO
2またはTiO
2のような誘電体等の非金属材料、またはSiC等の他の高n低k材料を含むことができる。透過性層1204(例えば、TiO
2コーティング)は、かすめ角堆積(GLAD)を使用して堆積された。故に、図示されるように、透過性層の多くが、回折特徴の他側より回折特徴の片側上にある。金属層1206は、Al、Ag、またはAlSi等の任意の好適な金属を含むことができる。本金属層は、共形金属層であってもよい。画像1203は、金属層1206が、回折格子にわたって形成される、透過性層にわたって配置され得る方法の実施例を示す。表2は、回折格子1205上に入射する、TE偏光、TM偏光、および非偏光を含む、異なるタイプの光と関連付けられる、例示的効率性を示す。
【0132】
表2に示されるように、
図11Bに図示される格子1205は、
図11Aに図示される格子1201にわたって、非偏光において改良された効率性を有する。
図11Bに図示される格子1205は、類似する、TE偏光、TM偏光、および非偏光に関する効率性をもたらす。したがって、有利なこととして、格子1205は、低減された偏光感度を有する。本偏光鈍感性は、TE回折効率を改良する、透過性非金属層1204と、TM回折効率を改良する、金属層1206との両方を使用することによって遂行される。ICGパターン1202上に、TE偏光の効率性を改良する、第1の層と、TM偏光の効率性を改良する第2の層とを提供することによって、両方の層の効果は、格子1205の偏光感度を低減させることに役立ち得る。いくつかの実装では、増加された均一性およびより明るい画像が、それによって、達成され得る。
【表2-1】
【表2-2】
【0133】
1.例示的格子パターン
図12Aおよび12Bは、導波管1004である、基板上に形成される、回折格子1008の一部の例示的断面図を図示する。示される実装では、ブレーズド回折格子1008は、基板/導波管1004(本実施例では、平面である)内に形成される。基板または導波管1004の表面は、回折格子1008をともに形成する、回折特徴を備える、表面トポグラフィを有する。ブレーズド回折格子1008は、その上に入射する光が、TIRによって、導波管1004内で誘導されるように、可視スペクトル内の波長を有する、光を回折するように構成される。導波管1004は、透明であってもよく、それを通してユーザに見え得る、接眼レンズの一部を形成してもよい。そのような導波管1004および接眼レンズは、拡張現実ディスプレイ等の頭部搭載型ディスプレイ内に含まれてもよい。導波管1004は、例えば、
図9A-9Cに関して上記に説明される、例えば、導波管670、680、690のうちの1つに対応し得る。ブレーズド回折格子1008は、例えば、
図9A-9Cに関して上記に説明される、内部結合光学要素700、710、720のうちの1つに対応し得る。光を導波管1004の中に内部結合するように構成される、ブレーズド回折格子1008は、本明細書では、内部結合格子(ICG)と称され得る。ディスプレイデバイス1000は、加えて、例えば、光分散要素(例えば、
図9A-9Cに示される光分散要素730、740、750のうちの1つ)または外部結合光学要素(例えば、
図9A-9Cに示される外部結合光学要素800、810、820のうちの1つ)に対応し得る、光学要素1012を含んでもよい。
【0134】
動作時、画像コンテンツを提供する、光投影システムから等の入射光ビーム1016、例えば、可視光が、ブレーズド回折格子または基板/導波管の延在される表面または平面および/または導波管1004の表面1004S、例えば、その上に格子が形成される、導波管の主要表面(y-x平面と平行に延在するものとして
図12Aに示される)に対して法線方向または直交する、面法線1002に対して測定された入射角αにおいて、ブレーズド回折格子1008上に入射すると、ブレーズド回折格子は、少なくとも部分的に、面法線1002に対して測定された回折角度θにおいて、回折された光ビーム1024として、入射光ビーム1016を回折する。回折された光ビーム1024が、導波管1004内の全内部反射の発生のための臨界角θ
TIRを超える、回折角度θにおいて回折されると、回折された光ビーム1024は、導波管1004内で伝搬し、概して、x-軸と平行方向に沿って、かつ導波管の長さに沿って、全内部反射(TIR)を介して誘導される。導波管1004内で誘導される本光の一部は、光分散要素730、740、750のうちの1つまたは外部結合光学要素(800、810、820、
図9A-9C)のうちの1つに到達し、例えば、再び、回折され得る。
【0135】
本明細書に説明されるように、図示される実装におけるように、面法線1002に対して時計回り方向(すなわち、面法線1002の右側)にある角度で入射する、光ビームは、負のα(α<0)を有すると称される一方、面法線1012に対して反時計回り方向(すなわち、面法線の左側)にある角度で入射する、光ビームは、正のα(α>0)を有すると称される。
【0136】
高屈折率材料および/または回折格子1008の構造の好適な組み合わせは、本明細書では、受光角または視野(FOV)の範囲と称される、入射角αの特定の範囲(Δα)をもたらし得る。1つの範囲Δαは、負および/または正の値に及ぶある角度の範囲によって説明され得、その外側では、回折効率は、α=0またはある他の方向における回折効率に対して、10%、25%超、50%超、または75%、80%、90%、95%超、またはこれらの値のいずれかの間の任意の範囲において降下する。いくつかの実装では、回折効率が、比較的に高く、一定である、範囲内のΔαを有することが、望ましくあり得る、例えば、回折される光の均一強度が、Δα内で所望される。したがって、いくつかの実装では、Δαは、Δα内の入射光ビーム1016が、表面法線1002(例えば、y-z平面と平行方向)に対して回折角度θで回折格子1008によって効率的に回折されるように、回折格子1008の角度帯域幅と関連付けられ、θは、回折される光が、全内部反射(TIR)下で導波管1004内で誘導されるように、θ
TIRを超える。いくつかの実装では、本角度Δα範囲は、ユーザによって見られる視野に影響を及ぼし得る。種々の実装では、光は、両側から内部結合格子(ICG)上に指向され得ることに留意されたい。例えば、光は、基板または導波管1004を通して、
図12Aに示されるもの等の反射性内部結合格子(ICG)1008上に入射するように指向されることができる。光は、同一効果を受ける、例えば、光が、全内部反射によって、基板または導波管内で誘導されるように、内部結合格子1008によって、基板または導波管1004の中に結合され得る。本明細書では、受光角または視野(FOV)の範囲と称される、入射角αの範囲(Δα)は、基板または導波管材料の屈折率によって影響され得る。
図12Aでは、例えば、低減された角度の範囲(Δα’)は、内部結合格子(ICG)上に入射する光に及ぼされる高屈折率材料の屈折の効果を示す。しかしながら、角度(Δα)またはFOVの範囲は、より大きい。
【0137】
図12Bは、例示的ブレーズド回折格子1008の断面図を図示する。格子1008は、ピーク1003と、溝1005とを有する、格子特徴から成る。ブレーズド伝送格子1008は、示される断面から視認されるように、「鋸歯」形状パターンを有する、基板または導波管の表面1004Sに対応する、表面を備える。パターン化される「鋸歯」は、最初に、表面1004Sの部分1007を傾けることによって形成される。
図12Bに示される実施例では、格子1008はまた、第2の(より急峻な)傾きのある部分1009を含む。示される実施例では、第1の傾きのある部分1007は、より急峻な傾きを有する、第2の傾きのある部分1009より浅い傾きを有する。第1の傾きのある部分1007はまた、本実施例では、第2の傾きのある部分1009より広い。
【0138】
ピーク1003は、溝1005の底部からピーク1003の上部までの距離に対応する、高さHを有する。故に、本値は、本明細書では、ピーク高および/または溝深度および格子高または格子深度または回折格子の回折特徴の高さと称され得る。
図12Bに示される実施例では、溝1005の底部は、2つの隣接するピーク1003の第1および第2の傾きのある部分1007、1009の交点によって形成される。第1の傾きのある部分1007は、隣接するピーク1003の一方の上にあって、第2の傾きのある部分1009は、他方の隣接するピーク上にある。同様に、ピーク1003の上部は、ピーク1003の上部における、第1および第2の傾きのある部分1007、1009の交点によって形成される。しかしながら、他の構成も、可能性として考えられる。例えば、第1および第2の傾きのある部分は、例えば、下記に議論されるように、溝1005の底部が、平坦基部を有する場合、またはピーク1003の上部が、平坦平坦域を含む場合、必ずしも、交差するとは限らない。ブレーズド回折格子1008は、いくつかの実装では、一定であり得る、線間隔またはピッチdを有する。本線間隔またはピッチdは、例えば、
図12Bに示されるものと類似する形状を有する、格子1008内のピーク1003の頂点の分離の測定値であり得る。同様に、線間隔またはピッチdは、隣接する溝1005の最深場所の分離の測定値であり得る。線間隔またはピッチdは、格子特徴上の他の位置から測定されてもよい。
【0139】
傾きは、格子1008または導波管の表面と平行な平面に対して角度δで傾斜されることができる(例えば、
図12Aの格子に対向する導波管の格子または表面1004S’を越えて延在し得る、導波管の表面1004S)。第1の(より浅い)傾きのある部分1007の本角度δは、本明細書では、ブレーズ角と称され得る。
【0140】
図12Bに図示されるように、ブレーズド回折格子1008は、非対称形状を有する、例えば、非対称的に成形されたピーク1003および/または溝1005を備える、格子線または特徴を含むことができる。例えば、
図12Bに示される回折格子では、回折特徴は、非対称三角形断面形状を有する、ピーク1003および/または溝1005を備える。上記に議論されるように、本非対称形状は、第1および第2の傾きのある部分1007、1009の異なる傾きおよび/または幅をもたらす。しかしながら、他の形状も、可能性として考えられる。
【0141】
回折特徴が非対称である、例えば、第1の傾きのある部分の傾きが、より浅い一方、第2の傾きのある部分の傾きが、より急峻である、設計では、回折特徴は、繰り返し傾きおよび段から形成されると見なされ得る。そのような構造は、本明細書では、傾斜された段構造と称され得る。いくつかの実装では、第2の部分は、傾きほど急峻ではなくてもよい。例えば、第2の部分は、法線1002と平行であってもよい。
【0142】
他の実装では、「鋸歯」パターン、例えば、ピーク1003および/または溝1005は、対称であってもよい。例えば、第1および第2の傾きのある部分1007、1009は、同一傾きを有し、同一幅であってもよい。
【0143】
図12Bに示される断面パターンは、本明細書では、下記に議論される、多段構造と比較して、単段幾何学形状と称され得る。多段構造は、例えば、
図11Dに示される。
【0144】
回折特徴が非対称または対称であるかどうかにかかわらず、いくつかの実装では、平坦域または平坦部分は、下記に議論されるように、ピーク1003の上部に位置してもよい。平坦域または平坦部分をピーク1003の上部に有する、回折特徴を備える、回折格子1008は、例えば、
図10Bおよび11Dに示される。
【0145】
図12Bは、法線方向1002に対して角度αで格子1008上に入射する、入射光ビーム1016を示す。(
図12Aに関して上記に議論されるように、光は、他の実施例では、基板または導波管1004を通して通過し、他側から回折格子1008上に入射することができる。)上記に議論されるように、法線1002は、ブレーズド回折格子1008の延在される表面または格子または導波管の平面および/または導波管1004の表面1004S、例えば、その上に格子が形成される導波管の主要表面または対向平面表面1004S’に対して法線方向であるまたは直交する。
図12Bでは、回折格子1008上に入射する光1016は、法線方向1002に対して角度βで回折されるものととして示される。
【0146】
種々の実施形態によると、内部結合光学要素または内部結合回折格子として構成されると、回折格子1008は、上記に説明されるように、導波管であり得る、基板1004の中に入射する光を回折結合することができる。回折格子1008は、所望に応じて、外部結合光学要素として構成されてもよく、そのような実施形態では、同様に上記に説明されるように、導波管であり得る、基板1004からの光を回折結合することができる。
【0147】
図12Aおよび12Bを参照すると、いくつかの実装では、基板1004は、ポリマーを含む。例えば、ポリマーは、高粘度多官能成分、低粘度単または多官能成分、光開始剤、光安定化剤、酸化防止剤、表面活性剤、無機ナノ粒子または分子レベルクラスタ、これらの任意の組み合わせ等の1つまたはそれを上回る材料の重合化可能組成を含むことができる、または他の材料を含んでもよい。基板は、ポリマーを含み、低屈折率(例えば、1.6またはそれ未満)を有する、または高屈折率(例えば、1.6を上回る)を有してもよい。基板1004は、例えば、低屈折率(例えば、1.6未満)から成る有機ポリマーまたは高屈折率有機樹脂(例えば、1.6を上回る)を含んでもよい。PC、PMMA、PVA等、またはUVおよび/または熱硬化に応じて架橋結合され得る、樹脂を含有するアクリレート等の低屈折率有機ポリマーは、1.5~1.6の屈折率を有してもよい。いくつかの高屈折率有機ポリマーは、硫黄および/または芳香族基をアクリレート架橋結合分子の中に有することができる。
【0148】
ポリマーは、パターン化され、例えば、エッチングされ、格子構造を加工してもよい。線等の回折格子1008、1010の回折特徴は、基板の表面内等、基板1004内に形成される。回折特徴は、例えば、基板の片側または両側に、ポリマーを含む基板1004の中にエッチングされてもよい。基板は、例えば、ポリマーを含んでもよく、回折格子は、基板の表面をエッチングまたはパターン化することによって、ポリマー基板内に形成されてもよい。
【0149】
故に、いくつかの実装では、基板および/または導波管は、例えば、材料に応じて、1.4~2.7の屈折率を有する、材料を含んでもよい。例えば、基板は、SiO2、LiNbO3、LiTaO3、SiC、または他の無機材料等の無機材料、または限定ではないが、以下の材料、すなわち、SiO2、TiO2、B2O3、Li2O、La2O3、ZrO2、ZnO、Si3N4、または他のガラス材料を伴う、ガラス基板であってもよい。基板は、したがって、設計に応じて、異なる屈折率を有してもよい。いくつかの実装では、基板は、低屈折率(例えば、1.6またはそれ未満)を有し得る、または高屈折率(例えば、1.6を上回る)を有し得る、ポリマーを含む。例えば、基板および/または導波管は、低屈折率(1.6屈折率未満等)または高屈折率有機樹脂(1.6屈折率を上回る)等の有機ポリマーを含んでもよい。PC、PMMA、PVA等の1.5~1.6の屈折率を有する、低屈折率有機ポリマーが、例えば、使用されてもよい、またはUVおよび/または熱硬化に応じて架橋結合され得る、樹脂を含有するアクリレートが、採用されてもよい。いくつかの例示的高屈折率有機ポリマーは、硫黄および/または芳香族基をアクリレート架橋結合分子内に有することができる。
【0150】
故に、上記に説明されるように、本明細書に説明される種々の実装では、回折格子1008および基板1004または導波管は両方とも、同一材料、例えば、ポリマーを含む。いくつかの実装では、回折格子1008は、回折格子1008および基板1004が、単一片またはモノリシック構造を形成するように、直接、基板1004の中にパターン化される。例えば、基板1004は、直接、導波管または基板の表面内に形成される、回折格子1008を有する、導波管を備えてもよい。これらの実装では、バルクポリマー材料が、表面1004Sにパターン化され、回折格子1008を形成し得る一方、回折格子1008の下方のポリマー材料は、導波管を形成し得る。他の材料も、上記に議論されるように、基板として使用されてもよく、パターン化され、回折特徴をその中に形成してもよい。第1の偏光のための回折効率を増加させる、第1の層、および第1の偏光と異なる、第2の偏光の回折効率を増加させる、第2の層等の材料の第1および第2の層が、回折格子にわたって(例えば、回折特徴にわたって)堆積されてもよい。上記に議論されるように、第1の層は、光学的に透過性のまたは透明材料を含んでもよく、いくつかの実装では、誘電体または半導体等の非金属材料を含んでもよい。第2の層は、金属を含んでもよい。そのような層の組み合わせは、第1および第2の偏光の両方のための回折効率を増加させ、したがって、非偏光のための回折効率を増加させ得る。
【0151】
しかしながら、いくつかの他の実装では、回折格子1008、1010を形成する、線等の回折特徴は、基板のものと異なる、材料を含んでもよい。回折格子1008を形成するようにパターン化されたバルクまたは基板1004および表面1004Sは、したがって、異なる材料を含んでもよい。例えば、ポリマーは、表面領域にパターン化され、回折格子1008を形成してもよい一方、より高い屈折率材料は、基板1004を形成する、回折格子1008の下方にあってもよい。いくつかの実装では、そこからベースパターンが形成される、パターン化可能材料は、1.4~1.95の範囲内の屈折率を有する、ポリマーを含む。いくつかの実装では、基板は、少なくとも1.9の屈折率を有する、高屈折率材料を含む。屈折率は、例えば、少なくとも2.0、少なくとも2.1、少なくとも2.2、または少なくとも2.3であることができ、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8以下であってもよい、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲内であってもよい、またはこれらの範囲外であってもよい。いくつかの実装では、例えば、基板は、ニオブ酸リチウム等のLiベースの酸化物を含む。高屈折率を有する、他の材料もまた、使用されてもよい。基板は、いくつかの実装では、例えば、炭化ケイ素(SiC)を含んでもよい。基板は、例えば、可能性として、例えば、Ti、Z、Hf、La、Ba、Ca、Si、またはO2を含有する、晶質、隠微晶質、または非晶質基板を含んでもよい。基板は、例えば、Liベースの酸化物(例えば、ニオブ酸リチウム、LiNbO3)等の高屈折率材料を含んでもよい一方、回折特徴は、高屈折率基板上に形成されるポリマー等の異なる材料から形成されてもよい。いくつかの実装では、基板上に形成される、本他の材料は、例えば、基板より低い屈折率を有してもよい。
【0152】
第1の偏光のための回折効率を増加させる、第1の層、および第1の偏光と異なる、第2の偏光の回折効率を増加させる、第2の層等の材料の第1および第2の層が、回折格子にわたって堆積されてもよい。上記に議論されるように、第1の層は、光学的に透過性または透明材料を含んでもよく、誘電体または半導体等の非金属材料を含んでもよい。第2の層は、金属を含んでもよい。そのような層の組み合わせは、第1および第2の偏光の両方のための回折効率を増加させ、したがって、非偏光のための回折効率を増加させ得る。
【0153】
図12Aおよび12Bを参照すると、種々の実施形態によると、回折格子1008は、種々の寸法を有してもよい。例えば、回折格子1008の回折特徴は、設計に従って、10nm~150nm、100nm~200nm、150nm~300nm、または300nm~500nmの高さ(H)、またはこれらの値のいずれかによって定義された範囲内の高さ(例えば、100nm~600)を有してもよい。本高さは、いくつかの実装では、ピーク1003の高さおよび/またはピーク間の溝1005または領域(例えば、間隙)の深度に対応し得る。しかしながら、他の高さも、可能性として考えられ得る。
【0154】
回折格子1008は、種々の実施形態によると、200nm~300nm、または300nm~400nm、400nm~550nmのピッチ、またはこれらの値のいずれかによって定義された任意の範囲内のピッチを有してもよい。他のピッチもまた、可能性として考えられる。
【0155】
回折格子1008は、約20~70度(浅サイズ)または20~85度のブレーズ角度および70~150度の逆ブレーズ角(急峻側)または同一角度方向に測定されたこれらの値によって定義された範囲内の任意の値を有してもよい。
【0156】
これらの範囲のこれらのいずれかの外の値もまた、可能性として考えられる。
【0157】
図13Aは、
図12Aおよび12Bを参照して上記に説明されるもの等の回折格子1008内の回折特徴のための例示的幾何学的形態1302を図示する。例えば、幾何学的形態は、直線側壁(例えば、
図13Aの上行の第1の列)、傾きが付けられた側壁(例えば、上行の第2の列、鋸歯の実施例)、凹角または凹面側壁、多段側壁(例えば、第1の行の第3の列)、他のタイプの側壁、またはそれらのある組み合わせを伴って、対称であることができる。別の実施例では、幾何学的形態は、少なくとも1つの直線側壁、傾きが付けられた側壁(例えば、
図13Aの第2の行の第1および第3の列、凹角(例えば、鮫尾とも称される、第2の行の第3の列に示されるような基部表面に対して鋭角凹角を伴う、側壁)または凹面側壁、多段側壁(例えば、第2の行の第2の列)、他のタイプの側壁、またはそれらのある組み合わせを伴って、非対称であることができる。回折特徴が非対称または対称であるかどうかにかかわらず、いくつかの実装では、平坦域または平坦部分が、特徴の上部(例えば、ピーク)に位置してもよい。
【0158】
いくつかの実施例では、非対称幾何学的形態は、第1の側壁が20~85度の角度を基板と形成する、プロファイルを含んでもよい。いくつかの実施例では、第2の側壁は、第1の側壁と異なる、角度を形成する。いくつかの実施例では、第2の側壁が、格子上への略直線堆積(
図14に図示されるように)の間、コーティングを第1の側壁上に含むが、第2の側壁上には含まない、またはより少ないコーティングを第2の側壁上に含み得る(例えば、第2の側壁上には、より薄いまたはより少ない被覆)、バイアスされた堆積を提供するように、90度またはそれを上回る角度を基板と形成することが有利であり得る。いくつかの実施例では、格子特徴の高さは、100nm~600nmであることができる。いくつかの実施例では、格子特徴のピッチは、290nm~690nmであることができる。これらの範囲外の他の値もまた、可能性として考えられる。
【0159】
回折格子は、1次元(1D)格子または2次元(2D)格子であってもよい。例えば、
図13B-1および13B-2に図示されるように、回折格子は、線または溝(例えば、直線または溝)のアレイ等の格子特徴の1Dアレイを備えることができる。そのような1D格子は、例えば、起伏する、繰り返す、または1つの方向に周期的または準周期的であってもよい。ある場合には、1Dアレイは、線形隆起部分および/または線形低部分等の複数の平行線形特徴を備えてもよい。例えば、
図13B-1は、1つの方向(例えば、
図13B-2における水平方向)に側方に配列される一連の回折特徴3303を有する、例示的デバイス3300の断面側面図を示す。回折特徴3303は、1つの方向(例えば、
図13B-2における水平方向)に起伏し、したがって、1Dと称される。
図13B-2は、例示的デバイス3300の上面図を示す。回折特徴3303は、1つの方向(例えば、
図13B-2における垂直方向)に延在する線等の一連の伸長縦方向特徴を形成することができる。伸長縦方向特徴は、1つの方向(例えば、
図13B-2における水平方向)に沿って配列され、その方向に繰り返される。
【0160】
別の実施例では、回折格子は、突出部または高点または領域と、高点、領域、または突出部間の穴、間隙、または低面積の2Dアレイ等の格子特徴の2Dアレイを含むことができる。2Dアレイは、例えば、ある場合には、格子模様パターンのようなものであってもよい。本明細書に説明される構造の1Dアレイのいずれかはまた、2つの方向に配列され、回折特徴の2Dアレイを形成することができる。回折特徴の2Dアレイは、複数の起伏を2つの方向に含むことができる。いくつかのインスタンスでは、起伏は、周期的であることができる一方、他のインスタンスでは、起伏のピッチは、変動し得る。
図13Cは、回折特徴3403(例えば、2つの寸法または方向に側方に配列される、回折特徴3403)の2Dアレイを有する、例示的デバイス3400を示す。本実施例では、アレイは、格子模様パターンに類似する。これらの特徴は、突出部、またはこの場合、柱と称され得る。本実施例では、回折特徴3403は、水平軸に略直交する側壁を伴って、対称である。他の実施例では、回折特徴、例えば、突出部は、角度付けられたまたは傾斜された側壁を伴って、対称であることができる。例えば、
図13D-1および13D-2は、それぞれ、対称回折特徴の例示的アレイの断面側面図および上面図を示す。左および右側壁は両方とも、回折特徴が、テーパ状になる、または幅が、高さの増加に伴ってより小さくなるように、内向きに傾斜する。故に、本実施例では、第1の側壁は、1つの方向に傾斜され、第2の側壁は、第2の対向方向に傾斜される。本実施例では、側壁傾斜角度は、水平軸に対して約30度であって、両側において対称である。いくつかの実装では、2Dアレイは、2つの1D格子構造の直交覆設によって形成される、格子特徴を含むことができる。例えば、2Dアレイは、
図12Aおよび12Bを参照して説明されるような2つのブレーズ格子構造の直交覆設を含むことができる。1Dおよび2D格子の他の構成も、可能性として考えられる。
図13Aに示される幾何学的形態1302は、1Dまたは2D格子のいずれかの回折特徴の断面に対応し得る。そのような回折特徴は、例えば、1Dまたは2Dアレイに配列されてもよい。
【0161】
図13Eは、回折特徴3603の2Dアレイを有する、別の例示的デバイス3600を示す。回折特徴は、本実施例では、非対称である。
図13F-1および13F-2は、それぞれ、非対称回折特徴の例示的アレイの断面側面図および上面図を示す。本2D回折格子は、ブレーズド回折格子を備える。回折特徴は、例えば、高さに伴って、幅または厚さにおいて、テーパ状であってもよい。
図13Eに示される実施例では、回折特徴は、一方が他方より傾きがある、2つの傾きのある側壁またはファセットを有するが、
図13F-1および13F-2に示される実施例では、一方の側壁は、傾きが付けられるが、他方の対向側壁は、傾きが付けられない、または第2の側壁上の任意の傾きは、無視可能である。両方の場合において、一方の側壁の傾きは、回折特徴が非対称およびブレーズされるように、(該当する場合)他方のものより大きい。結果として、回折特徴は、他の方向より1つの方向における光を優先的に回折する。そのような回折格子は、例えば、プロジェクタから受け取られた光を、配光要素、外部結合光学要素、または配光要素と外部結合光学要素の組み合わせ、例えば、CPEまたは組み合わせられた瞳エクスパンダ-抽出器に向かって回折するように構成される、内部結合光学要素として有用であり得る。そのような回折格子はまた、ユーザおよび頭部搭載型ディスプレイの正面の環境または世界と対向方向とは対照的に、光を眼に外部結合するために有用であり得る。側壁傾斜角度は、いくつかの実装では、片側上では、水平軸に対して30度未満であって、他側上では、80度(可能性として、90度)より大きい。しかしながら、他の傾斜および傾斜角度も、可能性として考えられる。いくつかのインスタンスでは、回折特徴は、鋸歯ナノ構造等の鋸歯構造の2Dアレイを形成することができる。
【0162】
故に、種々の実装では、対称または非対称回折特徴の2Dアレイは、ブレーズド回折格子を提供することができる。上記に議論されるように、回折特徴の形状(例えば、側壁の傾斜角度)は、格子が、光を指向する、または優先的に光を指向する、方向を決定することができる。例えば、格子は、より多くの光を、他の格子(例えば、EPE、OPE、またはCPE)に向かって、および/または視認者に向かって指向してもよい。いくつかのインスタンスでは、回折特徴は、2つまたはそれを上回る方向に、光の伝搬をバイアスするようにファセット化される(例えば、複数の方向にブレーズされる)ことができる。例えば、
図13G-1は、基板3701内または上に形成される、回折特徴3703の2Dアレイを有する、例示的デバイス3700を示す。回折特徴3703は、傾斜される、第1の側壁またはファセット3703b-1と、第2の側壁またはファセット3703b-2とを有する。故に、回折特徴は、高さに伴って、例えば、厚さまたは幅において、テーパ状である。回折特徴3703は、第1および第2の側壁またはファセット3703b-1、3703b-2の傾斜角度に基づく方向に、光を優先的に指向するように構成されることができる。
図13G-2は、より多くの光を2つの特定の方向に指向する、例示的回折特徴を示す(右上向きにおよび左下向きに指向される、2つの太実線矢印によって図示されるように)。他の実施例も、可能性として考えられる。
【0163】
故に、格子構造等の本明細書に説明される構造またはデバイスのいずれかは、1D格子を備えてもよい。同様に、格子構造等の本明細書に説明される構造またはデバイスのいずれかは、2D格子を備えてもよい。そのような2D格子は、光を拡散させ得る。これらの格子はまた、ブレーズド格子を備えてもよい。そのようなブレーズド格子は、優先的に、光をある方向に指向し得る。いくつかの実装では、2D格子(例えば、1つの傾斜されたファセットを回折特徴上に有する)は、優先的に、光を1つの方向に指向する一方、他の実装では、2D格子(例えば、異なるように2つの傾斜されたファセットを回折特徴上に有する)は、優先的に、光を複数の方向に指向する。同様に、本明細書に説明される方法またはプロセスのいずれかは、1D格子のために使用されることができる。同様に、本明細書に説明される方法またはプロセスのいずれかは、2D格子のために使用されることができる。1Dまたは2Dである、これらの格子は、基板および/または導波管上に含まれてもよく、接眼レンズ内に含まれ、可能性として、本明細書に開示されるような頭部搭載型ディスプレイの中に統合されてもよい。これらの格子は、例えば、入力格子(例えば、ICG)、出力格子(EPE)、配光格子(OPE)、または組み合わせられた配光格子/出力格子(例えば、CPE)として採用されてもよい。
【0164】
回折格子のパターンは、導波管を含み得る、基板内に形成されてもよい。いくつかの実装では、パターン化可能材料は、ポリマーを含む。パターンは、例えば、フォトレジスト等のパターン化可能材料が、導波管を備え得る、基板上に堆積され得る、フォトリソグラフィを使用して、形成されてもよい。パターン化可能材料/フォトレジストは、
図13Aに図示されるような幾何学的形態を有するように、パターン化されてもよい。ナノインプリント等のインプリントが、パターン化可能材料をパターン化するために使用されてもよい。パターン幾何学形状をパターン化可能材料内に形成することは、いくつかの実装では、単一ステップ「鋸歯」パターン等のパターンをフォトレジスト内にインプリントする(例えば、フォトレジストを基板上に堆積させ、次いで、ブレーズド幾何学形状をインプリントする)ことを伴い得る。パターン化された材料、例えば、フォトレジストは、パターン化後、硬質マスク等のマスクを構成し得る。
【0165】
パターン化可能材料、例えば、ポリマー、フォトレジスト等は、残差相互接続層厚(RLT)を伴って、またはRLTを伴わずに、インプリントされることができる、またはポリマーまたはレジストパターンは、RLTの有無にかかわらず、フォトリソグラフィパターンであってもよい。モノリシックポリマー基板は、導波管の片側または両側に定義された表面レリーフパターンを有してもよい。パターン(例えば、複数の回折特徴)は、加えて、または代替として、例えば、いったんパターンが、基板上にインプリントまたは別様に形成されると、基板(例えば、屈折率1.45~2.0を有する)の中にエッチングされることができる。
【0166】
種々の実装では、パターン化された材料(例えば、ポリマーまたはフォトレジスト)および基板は、エッチングされ、
図13Aを参照して説明されるもの等のパターンを基板内に形成してもよい。フォトレジストおよび基板をエッチングすることは、例えば、ドライプラズマまたは化学エッチングおよび/またはウェット化学エッチングを伴ってもよい。いくつかの実装では、エッチングは、パターン化されたフォトレジストが最厚である部分が、基板から材料の無視可能または無除去をもたらす一方、パターン化されたフォトレジストが最薄である(または存在しない)部分が、基板の中に最深エッチングをもたらすように、比較的に一定率で材料をエッチングしてもよい。
【0167】
いくつかの他の実装では、パターン化可能材料は、エッチングされ、パターン化可能材料の回折特徴を形成する。そのような実装では、パターン化可能材料を備える、回折特徴は、基板上に残り、これは、パターン化される必要はない。
【0168】
図13Hは、ブレーズド格子を形成する例示的方法3800を示す。方法3800は、テンプレートまたはマスタ3810を提供する。回折特徴が、角度付けられる、傾けられる、または傾斜されるべきである場合、テンプレート3810は、パターン化され、角度付けられた構造を形成することができる。種々のプロセス、例えば、エッチングプロセスは、指向性であって、そのような角度付けられた構造を形成するように角度付けられてもよい。角度付けられたエッチングプロセス等の角度付けられたプロセスのいくつかの実施例は、イオンビームミリング、角度付けられたドライエッチング、イオンエッチング、GLADエッチング、傾斜されたエッチング、ファラデーケージエッチング等を含む。いくつかの実装では、テンプレート3810のために採用される材料の選択は、角度付けられた側壁をテンプレート内に有する、角度付けられた構造を生産することを補助し得る。本実施例では、角度付けられた構造は、角度付けられた伸長突出部(例えば、1D格子のため)または角度付けられた柱(例えば、2D格子のため)を備える。これらの角度付けられた伸長突出部または角度付けられた柱は、同一方向に傾斜され、ある場合には、略平行であり得る、側壁を有してもよい。いったんテンプレート3810が、加工されると、パターン化可能材料(例えば、ポリマー、レジスト、フォトレジスト等)の層が、基板3801上に堆積されることができ、本層は、インプリントテンプレート3810を用いて、インプリントされることができる。テンプレート3810は、基板3801上のパターン化可能材料(例えば、レジスト材料)3805の中にインプリントされ、基板のためのマスク3805を形成することができる。他の実装では、パターン化可能材料は、テンプレート上に堆積されることができ、基板は、パターン化可能材料をその上に伴う、テンプレートに接触されることができる。テンプレートは、除去されることができ、レジスト材料3805および下層基板3801は、ドライエッチングされ、回折特徴3803を基板3801内に(または基板3801上に配置される、材料の層内に)形成することができる。種々の実装では、ドライエッチングが、示されるように採用される。エッチングは、指向性であってもよい。示される実施例では、エッチングプロセスは、角度付けられない。基板3801内に(または基板3801上に配置される、材料の層内に)形成される、結果として生じる回折特徴3803は、ある形状を有してもよい、例えば、マスク3805内の角度付けられた特徴の結果としてブレーズされてもよい。示される実施例では、回折特徴の断面は、2つの傾きのある辺を伴う、台形または略三角形形状を有する。辺は、対向方向に傾く。示される実施例では、1つの辺は、他の辺より傾きが付けられ、非対称またはブレーズド構造を作成する。本プロセスは、回折特徴の1Dまたは2Dアレイを形成するために使用されてもよい。
【0169】
図13Iは、ブレーズド回折特徴を形成する、別の例示的方法3850を示す。マスク3855および下層基板3851(または基板3851上に配置される、材料の層)は、ある角度でエッチング(例えば、ドライエッチング)され、回折特徴3853を基板3851内に(または基板3851上に配置される、材料の層内に)形成することができる。角度付けられた指向性エッチングプロセス(例えば、角度付けられたエッチング)のいくつかの実施例は、イオンビームミリング、角度付けられたドライエッチング、イオンエッチング、GLADエッチング、傾斜されたエッチング、ファラデーケージエッチング等を含む。テンプレートは、伸長突出部(例えば、1D格子のため)、または台形または略三角形断面を備える、テーパ状柱(例えば、2D格子のため)を備えてもよい。これらの伸長突出部またはテーパ状柱は、対向方向に傾斜される、側壁を有してもよい。一方の側壁は、他方の側壁より傾斜されてもよい。角度付けられたエッチングプロセスをこれらの伸長突出部またはテーパ状柱に適用することは、ブレーズド格子を、伸長突出部またはテーパ状柱の下層の材料、例えば、基板または基板上に配置される材料の層内に生産し得る。同一方向に傾斜された辺を有する、ブレーズド回折特徴が、生産されてもよい。種々の実装では、辺のうちの一方は、他方の辺より傾斜される。本プロセスは、回折特徴の1Dまたは2Dアレイを形成するために使用されてもよい。
【0170】
種々の実装では、結果として生じる回折特徴は、マスク内の角度付けられた特徴の結果として(例えば、
図13Hに示されるように)、および/または角度付けられたプロセスを使用する結果として(例えば、
図13Iに示されるように)、2つまたはそれを上回る方向にブレーズされてもよい(例えば、
図13G-1に示されるように)。2つまたはそれを上回る方向にブレーズされる回折特徴または格子は、2回、エッチングすることによって生産されてもよい。いくつかの実装では、例えば、2つまたはそれを上回る方向にブレーズされる回折特徴または格子は、第1のマスクを用いてエッチングし、再び、第2の異なるマスクを用いてエッチングすることによって生産されてもよい。いくつかのインスタンスでは、
図13Jに示されるように、マスク3905および基板3901は、エッチングされ、回折特徴3903の第1の側壁を基板3901内に形成してもよい。加えて、パターン化は、第2の側壁を形成するために提供されてもよい。種々の実装では、異なる配向および/または形状を有する、第2のマスクが、第2の側壁を形成するために使用されてもよい。第2のマスク(例えば、第1の側壁に対してある角度および/または異なる配向にある)は、例えば、エッチングされ、第2の側壁を形成してもよい。いくつかの実装では、回折特徴3903の第1の側壁が、形成された後、平面化層3907が、中間回折特徴3903および基板3901に追加されてもよい。平面化層3907、中間回折特徴3903、および/または基板3901は、パターン化およびエッチングされ(例えば、第1の側壁に対してある角度で)、第2の側壁を形成してもよい。上記の実施例は、基板をパターン化するコンテキストにおいて議論されるが、いくつかの実装では、上記に説明されるプロセスは、基板上に形成される層をパターン化し、基板をパターン化しないために採用されてもよい。代替として、いくつかの実装では、上記に説明されるプロセスは、基板上に形成される層および基板をパターン化するために採用されてもよい。
【0171】
加えて、例示的方法3800、3850、3900は、非対称回折特徴の2Dアレイを形成するように図示されるが、本方法はまた、対称回折特徴の2Dアレイ(角度付けられた側壁の有無にかかわらず)を形成するために使用されることができる。本方法はまた、回折特徴の1Dアレイを形成するために使用されることができる。いくつかのインスタンスでは、1Dアレイ内の回折特徴は、角度付けられた側壁の有無にかかわらず、対称であることができる。いくつかのインスタンスでは、1Dアレイ内の回折特徴は、例えば、角度付けられた側壁を伴って、非対称であることができる。故に、ある場合には、ブレーズド回折特徴が、形成されてもよい。
【0172】
2.例示的層
1つまたはそれを上回る透過性層が、ベースパターン上に設置されてもよい。例えば、
図14に図示されるように、ベースパターン上への1つまたはそれを上回る透過性層の堆積は、共形的(1402A、1402B、1402C)または指向性に(1404A、1404B、1404C、1406A、1406B、1406C)行われることができる。
【0173】
共形堆積(1402A、1402B、1402C)は、下層特徴の種々の表面を被覆する材料層をもたらし得る、材料1412を堆積させるための種々の堆積技法を含むことができる。堆積される層は、潜在的に、ベースパターン幾何学形状1410にわたって、実質的に等しい厚さであり得る。いくつかの実施例では、指向性堆積は、堆積される材料1412が、基板の平面または水平方向または平面主要表面に対して略直交角度でベースパターン1410上に入射するように、直線堆積(1404A、1404B、1404C)を含んでもよい。別の実施例では、指向性堆積は、堆積される材料1412が、基板の平面または水平方向または平面主要表面に対して角度1414でベースパターン1410上に入射するように、角度付けられた堆積(1406A、1406B、1406C)を含んでもよい。例えば、角度1414は、パターン幾何学形状に基づいて選択されてもよい。例えば、回折格子は、鋸歯構造を有する、ブレーズド回折格子であってもよい。角度1414は、堆積される材料1412が、1406A、1406B、1406Cに図示されるように、鋸歯構造の一部(または具体的側壁)上により多く実質的に堆積するように、鋸歯構造の表面に対して略直交であってもよい。
【0174】
堆積タイプおよびベースパターン幾何学形状は、堆積される材料1412の層の厚さおよび設置場所に影響を及ぼし得る。有利なこととして、堆積される材料1412の層の厚さおよび設置場所を制御し、バイアスまたは角度付けられた堆積プロファイルを生成することは、ICGからある方向に光を発射するためのより良好な制御を可能にすることができる。
図13および14に図示されるように、パターン幾何学形状は、1つまたはそれを上回る直線側壁、傾きが付けられた側壁、凹角または凹面側壁、多段側壁、他の側壁、またはそれらのある組み合わせを有する、非対称であってもよい。例えば、パターン幾何学形状は、1402A、1404A、1406Aに示されるように、2つの非対称の傾きが付けられた側壁を伴う、鋸歯であってもよい。別の実施例では、パターン幾何学形状は、1402B、1404B、1406Bに示されるように、直線側壁と、多段側壁とを有してもよい。別の実施例では、パターン幾何学形状は、1402C、1404C、1406Cに示されるように、凹角側壁と、傾きが付けられた側壁とを有してもよい。共形堆積の場合、層1412は、回折特徴の上部および側面を被覆してもよい。ある場合には、層1412の厚さは、異なるタイプのパターン幾何学形状(またはパターン幾何学形状の大部分)を横断して、実質的に等しくてもよい。指向性堆積の場合、直線または角度付けられた堆積のいくつかの場合に関して、上部および1つまたはそれを上回る側上に堆積される量は、異なってもよい(例えば、1404B、1406B参照)または2つの異なる(例えば、対向側)上に堆積される量は、異なってもよい(例えば、1404A、1404B、1404C、1406A、1406B、1406C参照)。ある場合には、1つまたはそれを上回る側は、1406A、1406B、および1406Cおよび1404Bおよび1404Cにおけるように、暴露され、その上に堆積されるごく少量の材料を有してもよい。加えて、指向性堆積の場合、異なるタイプのパターン幾何学形状を横断した層1412の厚さは、パターン幾何学形状により強く依存し得る。例えば、鋸歯幾何学形状1404Aの場合、直線指向性堆積は、より低い傾きを伴う鋸歯の部分1416上に、より高い傾きを伴う鋸歯の部分1418より多く実質的に堆積させてもよい。別の実施例では、鋸歯幾何学形状1406Aの場合、基板の表面1420に対して45°~135°または60°~120°または80°~100°度の角度1414 θで略垂直に角度付けられた堆積は、そのような表面1420上に、表面1422が堆積の方向と平行な角度付けられた堆積(例えば、表面に対して20°または10°未満の小角度θを有する)より多くの材料を堆積させる可能性が高いであろう。
【0175】
光学的に透過性または透明層は、S-偏光またはTE偏光等の偏光のための回折効率を改良し得る、光学的に透過性の材料を含むことができる。いくつかの実装では、透過性層は、金属ではない。いくつかの実装では、例えば、透過性層は、誘電体または半導体である。いくつかの実施例では、透過性層は、二酸化チタン(TiO2)、二酸化ジルコニウム(ZrO2)、Si3N4、ZnO、SiC、ZnTe、GaP、BP、または他の材料等の高屈折率誘電体であることができる。いくつかの実施例では、高屈折率材料1502は、1.9~3.5の屈折率を有してもよい。透過性材料は、2.2、3、3.5、4.0、または他の高屈折率等の2を上回るまたはそれに等しい屈折率を有してもよい、またはこれらの値によって形成される任意の範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、材料は、炭化ケイ素(SiC)等の、低k(例えば、kは、0.05より低い)を伴う、高屈折率材料(例えば、nは、2を上回る)である。
【0176】
いくつかの実施例では、透過性層は、複数のサブ層を備えることができる。例えば、サブ層は、2つの交互材料を含むことができる。
図15は、基板のパターン化された表面1506上に堆積される交互層を有する、例示的回折格子1500を図示する。いくつかの実装では、サブ層は、干渉コーティングまたは帯域通過フィルタコーティングを形成する。ある場合には、サブ層は、4分の1波スタックを備える。
【0177】
サブ層が交互材料を含む、実施例では、透過性層は、高屈折率材料1502および低屈折率材料1504の交互サブ層を含むことができる。例えば、高屈折率材料1502は、2.2の屈折率を有する、TiO2、またはSi3N4、ZnO、ZrO2.TiO2、SiC、ZnTe、GaP、またはBP等の、1.9または2を上回るまたはそれに等しい屈折率を有する、材料を含むことができる。いくつかの実施例では、高屈折率材料1502は、1.9~3.5の屈折率を有してもよい。加えて、いくつかの設計では、低屈折率材料1504は、1.45の屈折率を有する、SiO2を含み得る、1.6未満等の1.9または2より低いまたはそれに等しい屈折率を有する、材料を含むことができる。いくつかの実施例では、交互層は、高屈折率材料1502の第1の層と、低屈折率材料1504の第2の層と、高屈折率材料1504の第3の層とを含むことができる。
【0178】
いくつかの実装では、合成層内のサブ層のうちの1つまたはそれを上回るものの厚さは、光のある波長内の所望の反射率を達成するために、変動されてもよい。例えば、透過性層は、高屈折率材料の薄い層と、低屈折率材料のより厚い層とを含むことができる。低屈折率材料の層等の透過性層内の1つまたはそれを上回るサブ層の厚さは、ある波長における透過性層の反射率を増加させるように調整されることができる。例えば、一方または両方のサブ層の厚さは、材料の屈折率のλ/4倍であってもよく、λは、増加された反射率を有する、波長または波長の範囲、または他の設計波長に対応する。
図15のグラフ1501は、例示的回折格子1500に関する波長の関数として、反射率を図示し、透過性層内の材料の厚さは、示される範囲内で増加された反射率1508を提供するように調整されている。
【0179】
図15に示される実施例では、SiO
2等の低屈折率材料1504が、TiO
2等の高屈折率材料1502の層間に設置され、高度に反射性の表面を作成する。材料のサブ層1502、1504のうちの1つまたはそれを上回るものの厚さを変動させることによって、回折格子1500は、ある波長内における最大反射率を可能にし、潜在的に、カラーフィルタとしての役割を果たす、またはある程度の色調整を提供するように構成されることができる。例えば、層の厚さは、650nmにおける赤色等の他の波長より450nmにおける青色等の波長を選択するためのICG回折を作製するように構成されてもよい。
【0180】
上記に議論されるように、1つまたはそれを上回る金属層が、透過性層にわたって配置されてもよい。例えば、
図16に図示されるように、透過性層上への1つまたはそれを上回る金属層の堆積は、共形的(1602A、1602B、1602C)または指向性に(1604A、1604B、1604C、1606A、1606B、1606C)行われることができる。堆積タイプは、透過性層の堆積タイプと同一または異なることができる。
図16は、種々の組み合わせを図示する。例えば、透過性層は、共形的に堆積されてもよく(1402A)、金属層は、共形的に(1602A)または指向性に直線に堆積される(1604A)、または指向性に角度付けられて堆積されてもよい(1606A)。別の実施例では、透過性層は、指向性に直線に堆積されてもよく(1404A)、金属層は、共形的に(1602B)または指向性に直線に堆積される(1604B)、または指向性に角度付けられて堆積されてもよい(1606B)。別の実施例では、透過性層は、指向性に角度付けられてもよく(1404A)、金属層は、共形的に(1602C)または指向性に直線に堆積される(1604C)、または指向性に角度付けられて堆積されてもよい(1606C)。
【0181】
共形堆積(1602A、1602B、1602C)は、ベースパターン幾何学形状1410上に配置される透過性層の異なる側および部分を被覆する、材料層をもたらし得る、材料1612を堆積させるための種々の堆積技法を含むことができる。いくつかの実施例では、指向性堆積は、堆積される材料1610が、基板の平面または水平方向または主要な平面表面に対して略直交角度で透過性層材料1412に入射するように、直線堆積(1604A、1604B、1604C)を含んでもよい。別の実施例では、指向性堆積は、堆積される材料1610が、基板の平面または水平方向または主要な平面表面に対して角度1616で透過性層材料1412に入射するように、角度付けられた堆積(1606A、1606B、1606C)を含んでもよい。例えば、角度1616は、パターン幾何学形状に基づいて選択されてもよい。例えば、回折格子は、鋸歯構造を有する、ブレーズド回折格子であってもよい。方向は、堆積される材料1610が、1605A、1606B、1606Cに図示されるように、鋸歯構造の一部(または具体的側壁)上により多く実質的に堆積するように、鋸歯構造の表面に対して略直交であってもよい。
【0182】
堆積タイプおよびベースパターン幾何学形状は、堆積される材料1612の層の厚さおよび設置場所に影響を及ぼし得る。
図14を参照して上記に議論されるように、有利なこととして、堆積される材料1612の層の厚さおよび設置場所を制御し、バイアスまたは角度付けられた堆積プロファイルを生成することは、ICGからある方向に光を発射するためのより良好な制御を可能にすることができる。
図13-15に図示されるように、パターン幾何学形状は、直線側壁、傾きが付けられた側壁、凹角または凹面側壁、多段側壁、他の側壁、またはそれらのある組み合わせを有する、非対称であってもよい。共形堆積の場合、層1612の厚さは、異なるタイプのパターン幾何学形状(またはパターン幾何学形状の大部分)を横断して、実質的に等しくてもよい。指向性堆積の場合、異なるタイプのパターン幾何学形状を横断した層1412、1610の厚さは、パターン幾何学形状により強く依存し得る。例えば、鋸歯幾何学形状1604Aの場合、直線指向性堆積は、より低い傾きを伴う鋸歯の部分上に、より高い傾きを伴う鋸歯の部分よりも多く実質的に堆積させ得る。別の実施例では、鋸歯幾何学形状1606Aの場合、基板の平面または水平表面または主要な平面表面に略直交する、角度付けられた堆積は、浅い傾きのある表面1420上に、急峻な傾きのある表面1422上よりも多くの材料1612を堆積させ得る。
【0183】
金属層は、アルミニウム、銀、金、銅、またはその合金を含む、材料等の金属または伝導性材料を含むことができる。いくつかの設計では、金属層内で使用される金属は、光のある波長を消光させるように選定されることができる。例えば、金または銅は、600nmを下回る光を消光させるために使用されることができる。
【0184】
透過性層は、ベースパターン上の第1の層として議論され、金属層は、第2の層として議論されるが、層は、任意の好適な順序で設置されてもよい。加えて、または代替として、1つまたはそれを上回る付加的材料の層が、ベースパターン、透過性層、または金属層間に存在してもよい。いくつかの実施例では、1つまたはそれを上回る層が、繰り返される、または交互されてもよい。いくつかの実施例では、1つまたはそれを上回る層は、層の一部であり得る材料が、基板またはベースパターンの一部上に堆積されるように、部分的層であってもよい。
【0185】
いくつかの実施例では、界面層が、金属層と透過性層との間に存在してもよい。界面層は、金属層の接着強度およびスタックの環境信頼性を増加させ得る。例えば、界面層を伴わない場合、Ag、Au、Cu、またはAl金属等の金属層は、熱および湿度等の好ましくない環境条件の間、格子から剥離し得る。いくつかの実施例では、界面層は、金属層をポリマー表面に接合することに役立ち得る、TiO2または他の層を含むことができる。
【0186】
透過性層、金属層、または任意の他の層の堆積は、物理的蒸着(PVD)を含むことができる。PVDは、スパッタリング、蒸発、または他の形態の物理的蒸着を含むことができる。共形堆積が所望される、実施例では、スパッタリングが、使用されてもよい。指向性堆積が所望される、実施例では、蒸発が、使用されてもよい。加えて、または代替として、透過性層、金属層、または任意の他の層の堆積は、化学蒸着(CVD)を含むことができる。CVDは、プラズマ増強低圧堆積、大気圧、堆積、原子層堆積(ALD)、または他の形態の化学蒸着を含むことができる。CVDの形態は、共形堆積が所望される場合に使用されてもよい。PVDまたはCVDの側面は、堆積される層の物理的性質に影響を及ぼすように変動されてもよい。例えば、堆積厚バイアスは、一度に1つの単層ずつ原子スケールで行われるもの等、非常に共形性のプロセスに関しては、減少されてもよい。別の実施例では、コーティング品質(例えば、粒子サイズまたは密度の観点から)は、処理温度および圧力への変更によって影響され得る。コーティング品質は、ひいては、層のnおよびkおよび堆積される層の上部にコーティングされる隣接する層の形状に影響を及ぼし得る。
【0187】
3.低減された偏光感度を伴う回折格子を含む、例示的導波管
上記に説明されるような低減された偏光感度を有する、回折格子は、ARディスプレイのコンテキスト内で使用されることができる。例えば、ARディスプレイの一部であり得る導波管は、導波管(
図6および7を参照して説明されるもの等)の1つまたはそれを上回る側上で、内部結合光学要素および/または光分散要素および/または外部結合光学要素としての役割を果たし得る、回折格子を含むことができる。
図17Aは、内部結合光学要素として作用し得る、低減された偏光感度回折格子を含む、複数の回折格子を有する、例示的導波管を図示する。例えば、図示されるように、導波管1710は、1つまたはそれを上回る内部結合格子(ICG)1712、1714と、配光および/または外部結合を実施する、1つまたはそれを上回る回折格子1720、1722とを含んでもよい。本実施例では、格子1720、1722は、瞳エクスパンダ-抽出器(CPE)領域を備えてもよく、これは、光分散要素および外部結合格子の両方として動作する。光1702は、導波管1710の片側の中に、透過性ICG1714を通して投入され得る。透過性ICG1714は、光1702を導波管1710の中に通過させ、光1706を回折し得る。光1706は、導波管1710に沿って、1つまたはそれを上回る瞳エクスパンダ-抽出器格子1720、1722に向かって伝搬され得る。導波管1710の対向側上にあり得る、第2の反射性ICG1712はまた、光1704を導波管の1710中に反射させるように構成されることができる。反射された光1704は、導波管1710に沿って、1つまたはそれを上回る瞳エクスパンダ-抽出器格子1720、1722に向かって伝搬され得る。有利なこととして、1つまたはそれを上回るICG1712、1714の含有は、源光(例えば、LED、マイクロLED、レーザ、偏光源、または非偏光源)に応じて、画像均一性および/またはアイボックス効率性に役立ち得る。
【0188】
反射性ICG1712または透過性ICG1714は、回折格子を備えてもよい。反射性ICG1712または透過性ICG1714の両方または一方の回折格子は、導波管または基板上の層内または導波管自体内に形成されてもよい。回折格子は、例えば、
図12A-12Bおよび
図13A-13Jを参照して上記に説明されるような回折特徴を有してもよい。例えば、回折格子の回折特徴は、種々の寸法および対称または非対称形態を有してもよい。
【0189】
いくつかの実施例では、反射性ICG1712および/または透過性ICG1714の回折特徴の幾何学的形態は、直線側壁、傾きが付けられた側壁、凹角または凹面側壁、多段側壁(例えば、
図13Aの第1の行の第3の列参照)、他のタイプの側壁、またはそれらのある組み合わせを伴って、対称であることができる。別の実施例では、幾何学的形態は、少なくとも1つの直線側壁、傾きが付けられた側壁、凹角(例えば、
図13Aの第2の行の第3の列参照)または凹面側壁、多段側壁(例えば、
図13Aの第2の行の第2の列参照)、他のタイプの側壁、またはそれらのある組み合わせを伴って、非対称であることができる。回折特徴が非対称または対称であるかどうかにかかわらず、いくつかの実装では、平坦域または平坦部分が、特徴の上部(例えば、ピーク)に位置してもよい。格子は、100nm~600nmの高さまたはその範囲によって定義されたものを上回るまたはそれ未満の高さを有してもよい。例えば、格子は、100~300nm、300~600nm、200~400nm、300~500nm等、またはこれらの値のいずれかによって定義された任意の範囲の基部からピークまで測定された深度または高さを有してもよい。格子は、290nm~690nmのピッチまたはその範囲によって定義されたものを上回るまたはそれ未満のピッチを有してもよい。格子が、ブレーズド格子である場合、格子は、同一角度方向に測定される、例えば、20~85度、45~80度、または別の角度のブレーズ角と、例えば、約70~150度またはこれらの値によって定義された範囲内の任意の値の逆ブレーズ角とを有してもよい。これらの範囲のこれらのいずれかの外の値もまた、可能性として考えられる。
【0190】
反射性ICG1712は、1つまたはそれを上回る透過性層1713および/または1つまたはそれを上回る金属層1711を含むことができる。金属層1711は、反射性であってもよい。いくつかの実施例では、1つまたはそれを上回る透過性層1713は、1つまたはそれを上回る波長範囲内においてTE偏光を回折する際に効率的であり得る。例えば、1つまたはそれを上回る透過性層は、赤色と関連付けられる波長の範囲(例えば、約620~780nm)、緑色と関連付けられる波長の範囲(約492~577nm)、または青色と関連付けられる波長の範囲(例えば、435~493nm)内においてTE偏光を回折する際に効率的であり得る。いくつかの実施例では、1つまたはそれを上回る金属層1711は、1つまたはそれを上回る波長範囲内においてTM偏光を回折する際に効率的であり得る。例えば、1つまたはそれを上回る金属層は、赤色と関連付けられる波長の範囲(例えば、約620~780nm)、緑色と関連付けられる波長の範囲(約492~577nm)、または青色と関連付けられる波長の範囲(例えば、435~493nm)内においてTM偏光を回折する際に効率的であり得る。透過性ICG1714は、
図14および15を参照して上記に説明されるような1つまたはそれを上回る透過性層1715を含むことができる。いくつかの実施例では、1つまたはそれを上回る透過性層は、1つまたはそれを上回る波長範囲内においてTE偏光を回折する際に効率的であり得る。例えば、1つまたはそれを上回る透過性層は、赤色と関連付けられる波長の範囲(例えば、約620~780nm)、緑色と関連付けられる波長の範囲(約492~577nm)、または青色と関連付けられる波長の範囲(例えば、435~493nm)内においてTE偏光を回折する際に効率的であり得る。いくつかの実施例では、1つまたはそれを上回る透過性層1715は、限定ではないが、ZrO
2、TiO
2、またはSiCを含む、誘電または半導体材料等の非金属材料を含むことができる。種々の実装では、回折される光は、一次回折次数(例えば、+1または-1)を備える。回折される光の大部分は、一次内で行われてもよい。
【0191】
画像プロジェクタ等のプロジェクタから受け取られた光は、本光または少なくともその一部が、全内部反射によって、例えば、瞳エクスパンダ-抽出器格子に向かって、導波管内で誘導されるように、ある角度または角度の範囲で、1つまたはそれを上回る格子1712、1714によって回折され得る。回折特徴の幾何学形状、例えば、非対称性またはブレーズドは、例えば、瞳エクスパンダ-抽出器格子に向かって、光を優先的に指向させ得る。瞳エクスパンダ-抽出器格子は、導波管からの光をユーザまたは装着者の眼に外部結合するように構成されてもよい。瞳エクスパンダ-抽出器格子は、加えて、それにわたって光が導波管から出射する、面積(2つの寸法において)を増加させてもよい。このように、瞳エクスパンダ-抽出器格子は、いくつかの実装では、潜在的に、アイボックスを増加させ得る。種々の設計では、プロジェクタは、非偏光または円偏光を出力し、導波管の中への入力のために、本非偏光または円偏光をICGに指向する。非偏光または円偏光を出力し、画像を形成する、そのようなプロジェクタのいくつかの実施例は、例えば、マイクロLEDプロジェクタ、デジタル光プロジェクタ(DLP)、およびシリコン上液晶(LCOS)ベースのプロジェクタを含み得るが、その他も、可能性として考えられる。
【0192】
図17Bは、内部結合光学要素として作用し得る、複数の回折格子を有する、例示的導波管を図示する。例えば、図示されるように、導波管1710は、1つまたはそれを上回る内部結合格子(ICG)1717、1714と、配光および外部結合を実施する、1つまたはそれを上回る格子1720、1722とを含んでもよい。格子1720、1722は、1つまたはそれを上回る瞳エクスパンダ-抽出器(CPE)領域を備えてもよく、これは、光分散要素および外部結合格子の両方として動作する。光1702は、導波管1710の片側の中に、透過性ICG1714を通して投入され得る。透過性ICG1714(例えば、透過性格子を備える)は、光1702を導波管1710の中に通過させ、光1706を回折し得る。透過性ICG1714は、TM効率性より高いTE回折効率を有し得る。光1706は、導波管1710に沿って、1つまたはそれを上回る瞳エクスパンダ-抽出器格子1720、1722に向かって伝搬され得る。透過性ICG1714と直列であって(例えば、整合され)、導波管1710の対向側上にあり得る、第2の反射性ICG1713(例えば、反射性ICGは、反射性回折格子を備える)は、光1704を導波管1710の中に回折および反射させるように構成されることができる。第2の反射性ICG1717は、反射モードで動作し得、TE効率性より高いTM回折効率を有し得る。回折/反射された光1704は、導波管1710に沿って、1つまたはそれを上回る瞳エクスパンダ-抽出器格子1720、1722に向かって伝搬され得る。有利なこととして、1つまたはそれを上回るICG1712、1717の含有は、可能性として、幾分、源光(例えば、LED、マイクロLED、レーザ、偏光、または非偏光源)に応じて、画像(例えば、明度および/または色)均一性および/またはアイボックス効率性に役立ち得る。
【0193】
透過性ICG1714および/またはICG1717は、回折格子を備えてもよい。反射性ICG1717または透過性ICG1714の両方または一方の回折格子は、導波管上の層内または導波管または基板自体内に形成されてもよい。回折格子は、
図12A-12Bおよび
図13A-13Jを参照して上記に説明されるような回折特徴を有してもよい。例えば、回折格子の回折特徴は、種々の寸法および異なる幾何学的形態を有してもよい。例えば、鋸歯(例えば、行1、列2および行2、列1)、多段(例えば、行1、列3および行2、列2)、および凹角(例えば、
図13Aの行2、列3)を示す、
図13Aを参照されたい。本明細書に説明されるように、回折特徴は、ブレーズされ(例えば、
図13Aの行2参照)、光を特定の方向に指向してもよい。
【0194】
いくつかの実施例では、透過性ICG1714および/または反射性ICG1717の回折特徴の幾何学的形態は、直線側壁、傾きが付けられた側壁、凹角または凹面側壁、多段側壁、他のタイプの側壁、またはそれらのある組み合わせを伴って、対称であることができる。別の実施例では、幾何学的形態は、少なくとも1つの直線側壁、傾きが付けられた側壁、凹角または凹面側壁、多段側壁、他のタイプの側壁、またはそれらのある組み合わせを伴って、非対称であることができる。回折特徴が非対称または対称であるかどうかにかかわらず、いくつかの実装では、平坦域または平坦部分が、特徴の上部(例えば、ピーク)に位置してもよい。格子は、100nm~600nmの高さおよび/または深度またはその範囲によって定義されたものを上回るまたはそれ未満の高さ(例えば、200~400nm、205~350nm、210~400nm、350~500nm、300~600nm、400~600nm、200~600nm、200~500nm、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲)を有してもよい。格子は、290nm~690nmのピッチまたはその範囲によって定義されたものを上回るまたはそれ未満のピッチを有してもよい。格子が、ブレーズド格子である場合、格子は、同一角度方向に測定される、例えば、約20~85度のブレーズ角と、例えば、約70~150度またはこれらの値によって定義された範囲内の任意の値の逆ブレーズ角とを有してもよい。これらの角度は、回折格子の基部から対応する側壁または表面まで測定される、内角を表し得る。これらの範囲のこれらのいずれかの外の値もまた、可能性として考えられる。
【0195】
透過性ICG1714は、
図14、15および17Aを参照して上記に説明されるような1つまたはそれを上回る透過性層1715を含むことができる。反射性ICG1717はまた、1つまたはそれを上回る金属層1711を含むことができる。いくつかの実施例では、1つまたはそれを上回る金属層1711は、1つまたはそれを上回る波長範囲内のTM偏光を回折する際に効率的である、格子を構築する際に効果的であり得る。例えば、1つまたはそれを上回る金属層の含有は、赤色と関連付けられる波長の範囲(例えば、約620~780nm)、緑色と関連付けられる波長の範囲(約492~577nm)、または青色と関連付けられる波長の範囲(例えば、435~493nm)内のTM偏光の増加された回折効率を提供し得る。TM偏光を回折する、またはTM偏光を優先的に回折する際に効率的である、回折格子の他の設計もまた、可能性として考えられる。
【0196】
有利なこととして、TE光を導波管の中にその中で誘導されるように優先的に回折する、透過性ICGと、TM光を導波管の中にその中で誘導されるように優先的に回折する、反射性ICGの組み合わせは、TEおよびTM偏光の両方の効率的回折および内部結合を提供する。故に、これらの格子の本組み合わせは、非偏光等のTEおよびTM偏光の両方を含む、光をより効率的に回折し、ICGの場合、本光を導波管の中に結合することができる。上記に説明されるように、種々の設計では、回折光は、+1および/または-1回折次数等の一次内で行われる。
【0197】
故に、画像プロジェクタ等のプロジェクタから受け取られた光は、ある角度でまたは角度の範囲において、プロジェクタからの本光または少なくともその一部が、導波管の中に回折および結合され、全内部反射によって、例えば、瞳エクスパンダ-抽出器格子、光分散要素および/または外部結合光学要素に向かってその中で誘導されるように、1つまたはそれを上回る格子1717、1714によって回折され得る。回折特徴の幾何学形状、例えば、非対称性またはブレーズドは、例えば、瞳エクスパンダ-抽出器格子に向かって等、特定の方向に、光を優先的に指向され得る。瞳エクスパンダ-抽出器格子は、導波管からの光をユーザまたは装着者の眼に外部結合するように構成されてもよい。瞳エクスパンダ-抽出器格子は、加えて、それにわたって光が導波管から出射する、面積を増加させてもよい(2つの寸法において)。このように、瞳エクスパンダ-抽出器格子は、いくつかの実装では、潜在的に、アイボックスを増加させ得る。種々の実装では、プロジェクタは、非偏光または円偏光を出力し、導波管の中への入力のために、本非偏光または円偏光をICGに指向する。非偏光または円偏光を出力し、画像を形成する、そのようなプロジェクタまたは光源のいくつかの実施例は、例えば、マイクロLEDおよびマイクロLEDプロジェクタ、デジタル光プロジェクタ(DLP)、およびシリコン上液晶(LCOS)ベースのプロジェクタを含み得るが、その他も、可能性として考えられる。
【0198】
図17Cは、光をその中に結合する効率性を増加させるように構成される、別の例示的導波管を図示する。導波管は、内部結合光学要素として作用し得る、少なくとも1つの低減された偏光感度回折格子を含む。例えば、図示されるように、導波管1710は、少なくとも1つの内部結合格子(ICG)1730と、外部結合格子1720、1722とを含んでもよい。格子1720、1722は、瞳エクスパンダ-抽出器(CPE)領域を備えてもよく、これは、光分散要素および外部結合格子の両方として動作する。例えば、1つまたはそれを上回る光源(例えば、マイクロLED、レーザ、LED)を備える、プロジェクタからの光1702は、導波管1710の片側の中に、例えば、それを通して透過される光の少なくとも一部を回折する、透過性回折格子を備える、透過性ICG1730を通して投入され得る。透過性ICG1730は、光1702をその格子を通して導波管1710の中に通過させ、格子を通して伝搬するにつれて、光1706を回折し得る。透過性ICG1730は、高TMおよび高TE回折効率の両方を有するように構成されてもよい。格子1730は、ある方向の中へのある角度の範囲、または導波管内で全内部反射される角度の範囲内の、その上に入射する光を回折するように設計されてもよい。故に、光1706は、導波管1710に沿って、1つまたはそれを上回る瞳エクスパンダ-抽出器格子1720、1722に向かって誘導または伝搬され得る。有利なこととして、透過性ICG1730の含有は、源光(例えば、LED、レーザ、偏光、または非偏光)に応じて、画像均一性および/またはアイボックス効率性に役立ち得る。
【0199】
透過性ICG1730は、回折格子を備えてもよい。透過性ICG1730の回折格子は、導波管または基板上の層内または導波管または基板自体内、例えば、その表面上に形成されてもよい。回折格子は、
図12A-12Bおよび
図13A-13Jを参照して上記に説明されるような回折特徴を有してもよい。例えば、回折格子の回折特徴は、種々の寸法および幾何学的形態を有してもよい。例えば、回折特徴の幾何学的形態は、直線側壁、傾きが付けられた側壁、凹角または凹面側壁、多段側壁、他のタイプの側壁、またはそれらのある組み合わせを伴って、対称であることができる。別の実施例では、幾何学的形態は、少なくとも1つの直線側壁、傾きが付けられた側壁、凹角または凹面側壁、多段側壁、他のタイプの側壁、またはそれらのある組み合わせを伴って、非対称であることができる。凹角または鮫尾形状の側壁の実施例は、
図13A(例えば、第2の行、第3の列)および
図14の第3の行に見出されることができる。回折特徴が非対称または対称であるかどうかにかかわらず、いくつかの実装では、平坦域または平坦部分が、特徴の上部(例えば、ピーク)に位置してもよい。格子は、100nm~600nmの高さまたはその範囲によって定義されたものを上回るまたはそれ未満の高さを有してもよい。本明細書に説明されるように、高さは、100~200nm、200~300nm、205~310nm、210~310nm、250~350nm、300~400nm、400~500nm、500~600nm、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲であってもよく、かつこれらの範囲外であってもよい。格子は、290nm~690nmのピッチまたはその範囲によって定義されたものを上回るまたはそれ未満のピッチを有してもよい。格子が、ブレーズド格子である場合、格子は、同一角度方向に測定される、例えば、約20~85度のブレーズ角と、例えば、約70~150度またはこれらの値によって定義された範囲内の任意の値の逆ブレーズ角とを有してもよい。上記に説明されるように、これらの角度は、回折格子の基部から対応する側壁または表面まで測定される、内角を表し得る。これらの範囲のこれらのいずれかの外の値もまた、可能性として考えられる。
【0200】
画像プロジェクタ等のプロジェクタ(例えば、マイクロLEDを備える)から受け取られた光は、1つまたはそれを上回る格子1730によって回折され、本光または少なくともその一部が、全内部反射によって、瞳エクスパンダ-抽出器格子に向かって、導波管内で誘導されるように、ある角度または角度の範囲で指向され得る。回折特徴の幾何学形状、例えば、非対称性またはブレーズは、例えば、瞳エクスパンダ-抽出器格子に向かって、光を優先的に指向させ得る。瞳エクスパンダ-抽出器格子は、導波管からの光をユーザまたは装着者の眼に外部結合するように構成されてもよい。瞳エクスパンダ-抽出器格子は、加えて、それにわたって光が導波管から出射する、面積を増加させてもよい(2つの寸法において)。このように、瞳エクスパンダ-抽出器格子は、いくつかの実装では、潜在的に、アイボックスを増加させ得る。種々の実装では、プロジェクタが、非偏光または円偏光を出力し、導波管の中への入力のために、本非偏光または円偏光をICGに指向する。非偏光または円偏光を出力し、画像を形成する、そのようなプロジェクタのいくつかの実施例は、例えば、マイクロLEDプロジェクタ、デジタル光プロジェクタ(DLP)、およびシリコン上液晶(LCOS)ベースのプロジェクタを含み得るが、その他も、可能性として考えられる。
【0201】
透過性ICG1730は、TMおよびTEの両方において効率的であるように構成される、高屈折率格子を含むことができる。例えば、ICG1730は、光の入力角度のある範囲にわたって、光の偏光に鈍感かつ効率的な回折を得るように改良されたICGプロファイルおよび/または材料組成を有することができる。例えば、ICG1730は、TEモードに関して、40~90パーセント(例えば、50%~60%、60%~70%、70%~80%、80%~90%、またはこれらの値のいずれかの間の任意の範囲)またはそれを上回り、およびTMモードに関して、40~90パーセント(例えば、50~60%、60~70%、70~80%、80~90%、またはこれらの値のいずれかの間の任意の範囲)またはそれを上回る、範囲内の回折効率を有し得る。いくつかの実施例では、ICG1730は、TEモードおよびTMモードにおいて類似効率性を有し得る。例えば、ICG1730は、TEモード効率性の5%、10%、20%、25%、30%内(またはこれらの値のいずれかの間の任意の範囲内)のTMモード効率性を有し得る。または、ICG1730は、TMモード効率性の5%、10%、20%、25%、30%内(またはこれらの値のいずれかの間の任意の範囲内)のTEモード回折効率を有し得る。故に、種々の実装では、TEおよびTMモードに関する回折効率の回折効率における差異は、TEモード効率性の5%、10%、20%、25%、30%(またはこれらの値のいずれかの間の任意の範囲内)であり得る。他の実施例もまた、可能性として考えられる。これらの効率性は、ある角度の範囲(例えば、5度、10度、20度、30度、40度、50度、またはこれらの値のいずれかの間の任意の範囲)にわたる平均効率性であり得る。同様に、これらの効率性は、可能性として、例えば、可視スペクトル光の波長、または具体的色、例えば、赤色、青色、または緑色に関する波長または複数の波長にわたって平均されてもよい。例えば、複数の着色光源を含み得る、プロジェクタ内の光源によって出力された波長が、考慮されてもよい。上記に説明されるように、回折は、+1および/または-1回折次数等の一次モード等のある回折モードまたは複数のモード内で行われてもよい。
【0202】
図17D-1-17D-4は、
図17Cに図示されるICG1730等の内部結合格子内で偏光鈍感性を達成するために使用され得る、例示的傾けられたICGプロファイルおよび組成と、対応する偏光効率性グラフとを図示する。例えば、格子1742は、グラフに示されるTMおよびTE効率性プロファイル1741を生成し得、格子1744は、グラフに示されるTMおよびTE効率性プロファイル1743を生成し得、格子1746は、TMおよびTE効率性プロファイル1745を生成し得、格子1748は、TMおよびTE効率性プロファイル1747を生成し得る。
【0203】
図17D-1に図示される格子1742は、θの傾斜角度を伴う、傾けられた回折特徴を有する、格子を含んでもよい。傾斜角度は、角度20~85度または別の角度を含んでもよい。これらの角度は、回折格子の基部から対応する側壁または表面まで測定される、内角を表し得る。いくつかの実施例では、格子1742のデューティサイクル1762Aは、格子のピッチのあるパーセントであり得る。例えば、デューティサイクルは、ピッチの20~80パーセント、例えば、ピッチの50パーセントであってもよい。格子の高さ1764Aは、例えば、100~600nm(例えば、100~200、200~300、300~400、400~500、500~600ナノメートル、またはこれらの値のいずれかの間の任意の範囲)の高さであってもよい。故に、高さは、200nm、205nm、300nm、400nm、500nm、600nmを上回る、または700nmまたは800nmを上回る等、より大きい、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲内であってもよい。いくつかの実施例では、格子1742は、導波管または基板上の層上または導波管または基板自体の一部内に配置されてもよい(例えば、基板の表面内にエッチングされる)。いくつかの実施例では、基板は、1.65~1.75の範囲内の屈折率等の1.9未満の屈折率を有する、材料であってもよい。同様に、基板の屈折率は、ある実装では、1.4~1.5、1.5~1.6、1.6~1.7、1.7~1.8、および/または1.8~1.9未満、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲内であってもよい。いくつかの実施例では、格子特徴は、基板または導波管と類似または同一屈折率の材料を含んでもよい。図示される実施例では、格子1742は、1.75の屈折率を有する、基板上に、1.75の屈折率を有する、回折特徴を備える。回折特徴を形成し、基板を構成するために使用される材料は、同一または異なってもよい。回折特徴は、基板の中にエッチングされてもよい、または同一または異なる(例えば、より高いまたはそれより低い)屈折率を有する、材料の層が、回折特徴のために使用されてもよい。例えば、基板は、回折特徴を形成する材料より低い屈折率を有してもよい。ある場合には、例えば、その基板は、1.9未満の屈折率を有する一方、回折特徴は、1.9より大きい、または2.0または2.1、または2.2または2.4または2.6または2.7より大きい、例えば、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲内の屈折率を有する。これらの範囲外の値もまた、可能性として考えられる。いくつかの実施例では、格子1742は、高屈折率レジストおよび接触インプリントを使用して、または高屈折率材料を堆積させ、材料の層の中にエッチングすることによって、生成されてもよい。
【0204】
格子1742と関連付けられる、TMおよびTE回折効率プロファイル(それぞれ、1750、1752)は、グラフ1743に図示されるように、ある入射角の範囲にわたって、ほぼ合致し得、および/またはある入射角の範囲内の点において、TEにおいてより効率的であり、TMにおいてより効率的であり得る。いくつかの実施例では、平均回折効率は、-10度~10度等の入射角の範囲にわたって、またはより広いまたはより小さい範囲(例えば、少なくとも6度、少なくとも10度、20度、25度、30度、35度、40度、またはこれらの値のいずれかの間の任意の範囲)にわたって、40%~60%または0.4~0.6であり得る、または少なくとも0.45、または0.5、または0.6または0.7または0.8または0.9または0.95または0.99(例えば、少なくとも45%、50%、55%、60%、65%、70%80%、90%、95%、または99%、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲内の平均効率性を有する)であり得る。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲または他の角度範囲(例えば、少なくとも3度、少なくとも6度、少なくとも10度、少なくとも12度、少なくとも18度、少なくとも20度、25度、30度、35度、40度、またはこれらの値のいずれかの間の任意の範囲)にわたって、平均して少なくとも0.4(または少なくとも0.45または少なくとも0.50、または少なくとも0.55、または少なくとも0.6または少なくとも0.65または少なくとも0.7または少なくとも0.8または少なくとも0.9)である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.4または0.5または0.6または0.7または0.8または0.9である。いくつかの実施例では、回折効率は、平均して少なくとも0.4または0.5または0.6または0.7または0.8または0.9である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.4または0.5または0.6または0.7または0.8である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.4または0.5または0.6または0.7または0.8である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.4または0.5または0.6または0.7または0.8である。回折効率は、これらの角度範囲のいずれかにわたって、または同様に、可能性として、他のより大きい角度範囲にわたって、これらの値のいずれかの間の任意の範囲内であってもよい。同様に、上記に説明されるように、ある波長の範囲にわたる平均回折効率は、3°、6°、12°、18°、20°、25°、30°、35°、40°、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲等の角度の範囲にわたって、30%、25%、20%、15%、10%、5%、2.5%、1%内、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲内であってもよい。回折効率は、いくつかの設計では、TEモードに関してより高くてもよい、またはいくつかの設計では、TMモードに関してより高くてもよい。いくつかの設計では、回折効率は、TEモードに関して、いくつかの角度において、TMモードに関して、他の角度において、より高くてもよい。
【0205】
平均回折効率は、
図17D-2の格子1744に図示されるようなより高い屈折率材料(例えば、2を上回る屈折率を有する材料)を使用して、増加されてもよい。格子1744は、
図17D-1を参照して説明されるものに類似するが、TiO
2等の2.2屈折率材料またはSiC等の2.6屈折率材料等のより高い屈折率材料1766から成る、回折特徴を伴う、幾何学形状および特徴を伴う、傾けられた格子を含む。結果として生じるTMおよびTE効率性プロファイル(それぞれ、1750、1752)は、ある入射角の範囲にわたって、ほぼ合致し得(例えば、30%、20%、15%、10%、8%、5%等以内)、および/またはグラフ1745に図示されるように、ある入射角の範囲内の点において、TEにおいてより効率的であって、TMにおいてより効率的であり得る(またはその逆)。いくつかの実施例では、平均回折効率性は、-10度~10度の入射角の範囲にわたって、約80%~100%または0.8~0.1のピークを有し得る。いくつかの実施例では、平均回折効率は、少なくとも10、20、30、40、50、または60度の光の入射角範囲、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲にわたって、平均して少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも40度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。
【0206】
格子1742と同様に、
図17D-2に図示されるような格子1744は、θの傾斜角度を伴う、傾けられた回折特徴を有する、格子を含んでもよい。傾斜角度は、角度20~85度または別の角度を含んでもよい。片側または側壁は、凹角側壁であって、断面は、鮫尾形状を有する。断面は、傾斜された平行四辺形の形状であるが、他の形状も、可能性として考えられる。いくつかの実施例では、格子1744のデューティサイクル1762Bは、格子のピッチのあるパーセントであり得る。例えば、デューティサイクルは、ピッチの20~80パーセント、例えば、ピッチの50パーセントであってもよい。格子の高さ1764Bは、例えば、100~600nm(例えば、100~300、200~400、300~500、400~600ナノメートル、またはこれらの値のいずれかの間の任意の範囲)の高さであってもよい。種々の実装では、高さまたは深度は、同様に、200nm、205nm、210nm、250nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nmより大きい、またはこれらの値のいずれかの間の任意の範囲またはこれらの範囲外である。いくつかの実施例では、格子1744は、例えば、基板の中にエッチングすることによって、導波管または基板上の層上に配置される、または導波管または基板自体の一部である、またはそれに内蔵されてもよい。いくつかの実施例では、基板は、1.75の屈折率等の2未満または1.9未満の屈折率を有する、材料を含んでもよい。いくつかの実施例では、格子特徴は、基板または導波管の屈折率を上回る屈折率を伴う、材料を含んでもよい。図示される実施例では、格子1744は、1.75の屈折率を有する、基板上に、2.2の屈折率を有する、回折特徴を備える。これらの範囲外の値もまた、可能性として考えられる。いくつかの実施例では、格子1744は、高屈折率レジストおよび接触インプリントを使用して生成されてもよい。いくつかの実施例では、格子1744は、角度付けられた指向性エッチング等の傾きエッチングを使用して生成されてもよい。ある方向に優先的にエッチングする、材料もまた、採用されてもよい。エッチングのいくつかの例示的方法は、
図13H-13Jに関連して説明される。他の方法が、採用されてもよい。
図13Hは、例えば、対向方向に傾く、第1および第2の傾きのある側壁を有する、鋸歯形状のパターンを有する、ブレーズド(非対称)回折特徴(3803)を加工する方法を示す。
図13Iは、例えば、同一方向に傾く、第1および第2の傾きのある側壁を有する、「鮫尾」形状の断面を有する、ブレーズド(非対称)回折特徴(3853)を加工する方法を示す。
図13Iにおける第2の側壁は、凹角側壁または表面の実施例である。
図17D-1-17D-4はまた、同一方向に傾き、凹角側壁または表面である、第2の側壁を有する、第1および第2の傾きのある側壁を示す。他の屈折率を有する、他の材料組成を伴う、他のタイプの格子もまた、可能性として考えられる。
【0207】
しかしながら、製造のモードとしての接触インプリントは、改良された効率性および容易な製造に起因して、エッチングより有利であり得る。したがって、ICGを生成するための接触インプリント技法と併用するために好適な材料を使用することが望ましくあり得る。例えば、格子1746および1748は、1.65の屈折率を伴う、ICGプロファイルを含む。
【0208】
格子1746は、2未満または1.9または1.8未満、例えば、1.65の屈折率を有する、材料を伴う、傾けられた格子と、TiO2等の2.2の屈折率を伴う材料またはSiC等の2.6の屈折率を伴う材料等、1.9を上回るまたは2を上回る屈折率を有する、材料を用いて、格子の縁上に堆積される、コーティングとを含む。結果として生じるTMおよびTE効率性プロファイル(それぞれ、1750、1752)は、グラフ1745に図示されるように、ある入射角の範囲にわたって、近似またはほぼ合致し、および/またはある入射角の範囲内の点において、または平均して、TEにおいてより効率的であって、TMにおいてより効率的であり得る。いくつかの実施例では、平均偏光効率性は、-10度~10度の入射角の範囲にわたって、約80%~100%または0.8~0.1のピークを有し得る。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.8である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.8である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.8である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.8である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.8である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.8である。
【0209】
いくつかの実施例では、平均回折効率は、少なくとも3、6、10、12、18、20、30、40、50、または60度の光の入射角範囲、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲にわたって、平均して少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも40度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。
【0210】
格子1748はまた、2未満または1.9または1.8未満、例えば、1.65の屈折率を有する、ブレーズド格子と、TiO2等の2.2の屈折率を伴う材料またはSiC等の2.6の屈折率を伴う材料等、1.9または2を上回る屈折率を有する材料を用いて、格子の縁上に堆積される、コーティングとを含む。結果として生じるTMおよびTE効率性プロファイル(それぞれ、1750、1752)は、グラフ1747に図示されるように、ある入射角の範囲にわたって、近似またはほぼ合致し、および/またはある入射角の範囲内の点において、TEにおいてより効率的であって、TMにおいてより効率的であり得る。いくつかの実施例では、平均偏光効率性は、-10度~10度の入射角の範囲にわたって、約80%~100%または0.8~0.1のピークを有し得る。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.8である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.8である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.8である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.8である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.8である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.8である。
【0211】
いくつかの実施例では、平均回折効率は、少なくとも3、6、10、12、18、20、30、40、50、または60度の光の入射角範囲、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲にわたって、平均して少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも40度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。いくつかの実施例では、回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.5または0.6、または0.7または0.8または0.9または0.95、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲である。
【0212】
加えて、上記に説明されるように、波長の範囲にわたる平均回折効率は、3°、6°、12°、18°、20°、25°、30°、35°、40°等の角度の範囲、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲にわたって、30%、25%、20%、15%、10%、5%、2.5%、1%、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲内であり得る。回折効率は、いくつかの設計では、TEモードに関してより高くあり得る、またはいくつかの設計では、TMモードに関してより高くあり得る。いくつかの設計では、回折効率は、TEモードに関して、いくつかの角度において、TMモードに関して、他の角度において、より高くあり得る。
図17D-3および17D-4に図示されるように、格子1746または格子1748等のICGは、傾けられたまたは鮫尾格子、ブレーズド格子、または他の幾何学形状を含んでもよい。格子が、格子1746等の傾けられた格子である場合、格子は、限定ではないが、角度20~70度または別の角度を含み得る、傾斜角度を有してもよい。格子が、格子1748等のブレーズド格子である場合、格子は、同一角度方向に測定される、約20~85度(浅サイズ)ブレーズ角と、70~150度またはこれらの値によって定義された範囲内の任意の値の逆ブレーズ角(急峻側)とを有してもよい。これらの角度は、回折格子の基部から対応する側壁または表面まで測定される、内角を表し得る。
【0213】
また、上記に説明されるように、種々の方法が、回折特徴を加工するために採用されてもよい。いくつかの実装では、インプリントが、可能性として、基板上に配置されるポリマーの層から回折特徴を形成するために、費用効果的に採用され得る。インプリントテンプレートは、ポリマー層に接触し得、これは、ある場合には、UVおよび/または熱硬化を用いて硬化され得る。エッチングのいくつかの例示的方法もまた、
図13H-13Jに関連して説明される。
【0214】
加えて、回折格子特徴上に堆積される高屈折率材料は、例えば、かすめ入射角堆積を使用して、バイアスされ、回折格子特徴の片側に、他側より多くの材料を提供してもよい。故に、厚さおよび/または被覆は、回折特徴の片側上の第1の側壁上において、回折特徴の対向側上の第2の側壁上より大きくなり得る。いくつかの実装では、可能性として、一方の側壁上には、殆ど被覆が存在しない。例えば、第2の側壁の90%または95%が、被覆され得ない。ある場合には、傾斜された回折特徴上への堆積(例えば、指向性堆積)は、より多くの被覆またはより厚い被覆が、回折特徴の第1の側壁または側上に提供される一方、回折特徴の第2の側壁または側上に殆ど堆積されないようなバイアスをもたらし得る。ある場合には、下層回折特徴のトポグラフィは、
図14、例えば、第3の行の第2および第3の列に図示されるように、受動バイアス堆積を促進し得る。可能性として、直線または角度付けられた指向性エッチングは、材料を、凹角表面または側壁(
図14の行3に示される回折特徴内の左側壁)を有する、回折特徴上に堆積させるために使用されると、凹角側壁または表面上に殆ど被覆をもたらし得ない。
【0215】
格子1746を参照すると、格子1746のデューティサイクル1778は、格子のピッチのあるパーセントであり得る。例えば、デューティサイクルは、ピッチの20~80パーセント、例えば、ピッチの50パーセントであってもよい。格子の高さ1774は、例えば、10~600nmの高さであってもよい。いくつかの実施例では、格子1746は、基板または導波管上に配置される、または導波管自体の一部であってもよい。いくつかの実施例では、基板は、1.75の屈折率を有する、材料であってもよい。いくつかの実施例では、格子特徴は、基板または導波管の屈折率と異なる屈折率を伴う、材料を含んでもよい。図示される実施例では、格子1746は、1.75の屈折率を有する、基板上に、1.65の屈折率を有する、回折特徴1770を備える。これらの範囲外の値もまた、可能性として考えられる。いくつかの実施例では、材料1772は、回折特徴1770上に堆積されてもよい。材料1772は、回折特徴1770より高い屈折率であってもよい。例えば、材料1772は、2.2の屈折率を有してもよい。他の値もまた、可能性として考えられる。材料1772の厚さ1776は、約10~600nmまたは別の値であってもよい。
【0216】
格子1748を参照すると、ブレーズド格子特徴1780の上部における幅(WT)は、ブレーズド格子1784の基部における幅(WB)より大きくあり得る。いくつかの実施例では、WTは、変動されてもよく、ゼロであってもよい。いくつかの実施例では、WBは、変動されてもよい。例えば、WBは、高屈折率コーティングによって、底部幅の少なくとも部分的充填を可能にするために十分な幅であってもよい。例えば、WBは、幅の50%超が高屈折率コーティングによって充填されることを可能にするための十分な幅であってもよい。いくつかの実施例では、高屈折率コーティングは、コーティングが、第2の側壁(例えば、凹角側壁、垂直側壁、またはさらに傾きのある側壁)より第1の側壁上に優先的に堆積されるように、バイアス堆積を用いて適用されてもよい。有利なこととして、ある場合には、本バイアス堆積は、全体的平均TMおよびTE効率性を改良し得る。
【0217】
格子の高さ1782は、例えば、100~600nmの高さであってもよい。いくつかの実施例では、格子1748は、基板または導波管上に配置される、または導波管自体の一部であってもよい。いくつかの実施例では、基板は、1.75の屈折率を有する、材料であってもよい。いくつかの実施例では、格子特徴は、基板または導波管の屈折率と異なる屈折率を伴う、材料を含んでもよい。図示される実施例では、格子1746は、1.75の屈折率を有する、基板上に、1.65の屈折率を有する、回折特徴1770を備える。これらの範囲外の値もまた、可能性として考えられる。いくつかの実施例では、材料1772は、回折特徴1770上に堆積されてもよい。材料1772は、回折特徴1770より高い屈折率であってもよい。例えば、材料1772は、2.2の屈折率を有してもよい。他の値もまた、可能性として考えられる。材料1772の厚さ1786は、約100~600nmまたは別の値であってもよい。他のこれらの範囲外の値もまた、可能性として考えられる。
【0218】
上記に議論されるように、いくつかの実施例では、格子1744は、高屈折率レジストおよび接触インプリントを使用して生成されてもよい。いくつかの実施例では、格子1744は、傾きエッチングを使用して生成されてもよい。他の屈折率を有する他の材料組成を伴う、他のタイプの格子もまた、可能性として考えられる。
【0219】
有利なこととして、格子1748を参照して議論されるような2.2の屈折率コーティングを伴う、ブレーズド格子等の格子は、改良された平均回折効率、および偏光鈍感性、および可能性として、他の設計より高い製造可能性を有し得る。有利なこととして、
図17Cおよび17D-3-17D-4を参照して説明されるようなICGは、透過性モードおよび
図6を参照して上記に説明されるような導波管スタック内の直列方式において、非偏光源(例えば、マイクロLED源)と併用されることができる。本能力は、ICGを利用する接眼レンズが、増加された明度および/または視野を有することを可能にし得る。例えば、入射光の1つを上回る色は、スタック内の各導波管色において各ICGと相互作用し得、これは、不透明かつ高度に反射性であって、したがって、空間的にオフセットされ、入射光が各導波管を通して通過することを可能にし得る、高TM効率性を伴う従来のICGより有利であり得る。
【0220】
図17Aおよび17Bに示される導波管と同様に、増加された偏光鈍感性を有する、一対の直列(整合される)ICGまたは回折格子が、導波管の対向側上に含まれてもよい。ICGの一方は、透過性格子であってもよく、他方のICGは、反射性ICGであってもよい。故に、画像プロジェクタからの光は、導波管の近位表面上の透過性ICGに向かって指向され得る。本光の少なくとも一部は、透過性ICGによって回折され、光が、全内部反射によって、導波管内で誘導されるような角度で、導波管の中に方向転換されるであろう。本光は、例えば、第1の回折次数内にあり得る。回折されない、例えば、ゼロ次内の他の光は、前方へ継続し、透過性ICGと整合される反射性ICG上に入射し得る。反射性ICG上に入射する本光の少なくとも一部は、回折され、それによって、導波管の中に結合され、全内部反射によって、その中で誘導され得る。再び、いくつかの実装では、本回折される光は、反射性回折格子の第1の回折次数に対応する。いくつかの実装では、例えば、
図17D-1、17D-2、17D-3、17D-4に示されるような透過性回折格子またはICGが、使用されてもよい。議論されるように、そのような格子は、低減された偏光感度と、TEおよびTMモードの両方に関して増加された回折効率とを有し得る。同様に、透過性格子によって回折されない光は、反射性ICG上に入射し、本光の少なくとも一部が、全内部反射によって、導波管内で誘導されるような角度で、導波管の中に回折され得る。いくつかの実装では、例えば、
図11Bに示されるような反射回折格子またはICGが、使用されてもよい。議論されるように、そのような格子は、低減された偏光感度と、TEおよびTMモードの両方に関する増加された回折効率とを有し得る。直列(または整合された)回折格子またはICGのそのような配列は、プロジェクタから導波管および接眼レンズの中への非偏光等の光の結合の効率性を増加させ、したがって、可能性として、増加された明度を視認者に提供し得る。加えて、2つのICGの使用は、明度および色非均一性を低減させることを補助し得る。
【0221】
図18は、
図17Aおよび17Bを参照して議論される透過性ICG1714等の透過性ICGが、反射を低減させ、それによって、また、可能性として、導波管によってユーザ/視認者に出力された光の明度を増加させるように構成され得る方法を図示する。例えば、
図18に図示されるように、透過性ICG1801は、空気に暴露されるICG1801の側を通して、光1802を受け取り得る。光1804のゼロ次反射が、格子1801から生じ、1つまたはそれを上回る透過性層1822を通して通過し、ICG1820の中に回折し、導波管1818の中に進入する、光1802の望ましくない反射損失をもたらし得る。
【0222】
反射損失は、透過性層1822が、上記に議論されるように、1つまたはそれを上回るサブ層1824、1826を備える場合、第1のICG1714内で低減され得る。例えば、
図18に図示されるように、透過性ICG1803は、1つまたはそれを上回るサブ層を伴う、透過性層1822を含むことができる。1つまたはそれを上回るサブ層は、TiO
2等の1つまたはそれを上回る高屈折率サブ層1826と、SiO
2等の1つまたはそれを上回る低屈折率サブ層1824とを含むことができる。そのような構成では、ゼロ次反射光1804は、低減され得る。上記に議論されるように、いくつかの実装では、サブ層1824、1826または付加的サブ層は、4分の1波スタック等の干渉コーティングを備えてもよい。いくつかの実施例では、本構成はまた、ICG1803内の光1806の一次回折次数を低減させ得る。しかしながら、ICGの中に、基板を通して、第2のICGに向かって進む、反射損失の低減は、例えば、増加されたアイボックス効率性および導波管スタック内の残影またはコヒーレントアーチファクト等のアーチファクトの低減によって、画質を改良することができる。
【0223】
加えて、または代替として、反射損失は、空気と第1のICG1714の1つまたはそれを上回る透過性層1822との間の屈折率を有する、材料1828を含むことによって低減され得る。例えば、
図18に図示されるように、透過性ICG1805は、ICGのベースパターン1820のものに類似する屈折率を有する、材料1828を含むことができる。例えば、材料1828は、1.3~1.5の範囲内の屈折率を有してもよい。材料1828は、ゼロ次反射1808を低減させることに役立ち得る。いくつかの実施例では、本構成はまた、ICG1803内の光1806の一次回折次数を低減させ得る。しかしながら、反射損失の全体的低減は、例えば、増加されたアイボックス効率性および導波管スタック内の残影またはコヒーレントアーチファクト等のアーチファクトの低減によって、画質を改良し得る。
【0224】
B.付加的実施例
付加的実施例-パートI
実施例1:頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、
フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を備える、導波管と、
該基板にわたる、該基板と異なる材料を含む、第1の回折格子と、
該第1の回折格子にわたって配置される、第1の層と、
該回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたって、第1の偏光のための第1の回折効率と、その上に入射する光の範囲の角度にわたって、第2の偏光のための第2の回折効率とを有し、第1の回折効率が、第2の回折効率の1~2倍であるように、該第1の回折格子にわたって配置される、金属を含む、第2の層と、
を備える、頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0225】
実施例2:基板は、リチウムベースの酸化物を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0226】
実施例3:基板は、ニオブ酸リチウムを含む、実施例1または2に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0227】
実施例4:基板は、炭化ケイ素を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0228】
実施例5:基板は、少なくとも1.9の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0229】
実施例6:基板は、少なくとも2.0の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0230】
実施例7:基板は、少なくとも2.1の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0231】
実施例8:基板は、少なくとも2.2の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0232】
実施例9:基板は、少なくとも2.3の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0233】
実施例10:第1の回折格子材料は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0234】
実施例11:第1の回折格子材料は、インプリント可能材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0235】
実施例12:第1の回折格子材料は、1.4~1.95の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0236】
実施例13:第1の回折格子材料は、該基板より低い、屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0237】
実施例14:該第1の回折格子は、ブレーズド回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0238】
実施例15:該第1の回折格子は、その間の溝によって離間されたピークを備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0239】
実施例16:該第1の回折格子は、複数の直線を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0240】
実施例17:該回折格子は、非対称である、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の導波管。
【0241】
実施例18:第1の層は、二酸化チタン(TiO2)、二酸化ジルコニウム(ZrO2)、または炭化ケイ素(SiC)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0242】
実施例19:第1の層は、二酸化チタン(TiO2)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0243】
実施例20:第1の層は、二酸化ジルコニウム(ZrO2)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0244】
実施例21:第1の層は、炭化ケイ素(SiC)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0245】
実施例22:第1の層は、第1のより高い屈折率材料と、第2のより低い屈折率材料とを備える、複数のサブ層を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0246】
実施例23:第1のより高い屈折率材料は、二酸化チタン(TiO2)を含み、第2のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素(SiO2)を含む、実施例22に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0247】
実施例24:複数のサブ層は、2つのみのサブ層を備える、実施例22または23に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0248】
実施例25:複数のサブ層は、少なくとも4つのサブ層を備える、実施例22または23に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0249】
実施例26:複数のサブ層は、第1の材料と第2の材料との間で交互する、実施例22-25のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0250】
実施例27:複数のサブ層は、干渉コーティングを備える、実施例22-26のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0251】
実施例28:複数のサブ層は、4分の1波スタックを備える、実施例22-27のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0252】
実施例29:金属は、アルミニウム、銀、金、または銅を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0253】
実施例30:第1および第2の偏光は、異なる偏光角度を有する、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0254】
実施例31:第1および第2の偏光は、直交方向に配向される、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0255】
実施例32:第1および第2の偏光は、それぞれ、横方向磁気および横方向電気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0256】
実施例33:第1および第2の偏光は、それぞれ、横方向電気および横方向磁気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0257】
実施例34:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0258】
実施例35:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0259】
実施例36:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.5倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0260】
実施例37:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.4倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0261】
実施例38:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.3倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0262】
実施例39:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.2倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0263】
実施例40:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.1倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0264】
実施例41:角度の範囲は、少なくとも6度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0265】
実施例42:角度の範囲は、少なくとも12度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0266】
実施例43:角度の範囲は、少なくとも18度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0267】
実施例44:角度の範囲は、少なくとも22度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0268】
実施例45:角度の範囲は、基板の平面に対して±3度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0269】
実施例46:角度の範囲は、基板の平面に対して±6度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0270】
実施例47:角度の範囲は、基板の平面に対して±9度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0271】
実施例48:角度の範囲は、基板の平面に対して±11度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0272】
実施例49:該導波管は、光を該頭部搭載型ディスプレイを装着しているユーザの眼に指向するように構成される、接眼レンズ内に含まれる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0273】
実施例50:該接眼レンズは、フレーム上に配置され、光投影システム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、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する、実施例49に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0274】
実施例51:該接眼レンズは、該少なくとも1つの導波管を備え、該少なくとも1つの導波管は、ユーザに導波管を通して見え得るように、可視光に対して透明である、実施例49または50に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0275】
実施例52:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管の中にその中で誘導されるように結合するための内部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0276】
実施例53:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管から外に結合し、該光をユーザの眼に指向し、該画像コンテンツを視認者に提示するための外部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0277】
実施例54:該第1の回折格子は、該導波管内で誘導される該光投影システムからの光を該導波管から外に外部結合するように構成される、外部結合格子(EPE)を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0278】
実施例55:該第1の回折格子は、該光投影システムからの光を該導波管の中に内部結合するように構成される、内部結合格子(ICG)を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0279】
実施例56:第2の層は、第1の層にわたって配置されるように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0280】
実施例57:該第1の層と該第2の層との間に配置される、第3の層をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0281】
実施例58:第3の層は、該第2の層を該第1の層に接合することに役立つように構成される、実施例57に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0282】
実施例59:
該基板にわたって配置される、該基板と異なる材料を含む、第2の回折格子と、
第2の回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたって第1の偏光のための第3の回折効率を有するように、該第2の回折格子にわたって配置される、第4の層と、を備え、第1の回折格子は、該基板の第1の側上において、該基板にわたって配置され、第2の回折格子は、該基板の該第1の側に対向する、該基板の第2の側上において、該基板にわたって配置される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0283】
実施例60:第1の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上に共形的に堆積される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0284】
実施例61:第1の層は、1つまたはそれを上回る回折特徴上にある角度で指向性に堆積される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0285】
実施例62:角度は、基板の平面主要表面に対して75~105度を含む、実施例61に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0286】
実施例63:角度は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴の表面に対して75~105度である、実施例61に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0287】
実施例64:第2の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上に共形的に堆積される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0288】
実施例65:第2の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上にある角度で指向性に堆積される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0289】
実施例66:角度は、基板の平面主要表面に対して75~105度を含む、実施例65に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0290】
実施例67:角度は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴の表面に対して75~105度である、実施例65に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0291】
実施例68:第1の回折格子は、1Dアレイに形成される、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0292】
実施例69:第1の回折格子は、2Dアレイに形成される、回折特徴を備える、実施例1-68のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0293】
実施例70:2Dアレイは、正方形アレイを備える、実施例69に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0294】
実施例71:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、非対称である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0295】
実施例72:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、その上に非対称的に堆積される材料を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0296】
実施例73:該第1の回折格子は、光を少なくとも2つの方向に優先的に指向するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0297】
実施例74:該第1の回折格子は、2つの方向にブレーズされる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0298】
実施例75:第1の回折格子は、1次元格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0299】
実施例76:第1の回折格子は、2次元格子を備える、実施例1-75のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0300】
実施例77:
該基板にわたって配置される、該基板と異なる材料を含む、第2の回折格子と、
第2の回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたって第1の偏光のための第3の回折効率と、その上に入射する光のその範囲の角度にわたって第2の偏光のための第4の回折効率とを有するように、該第2の回折格子にわたって配置される、第4の層と、
を備え、第1の回折格子は、該基板の第1の側上において、該基板にわたって配置され、第2の回折格子は、該基板の該第1の側に対向する、該基板の第2の側上において、該基板にわたって配置される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0301】
実施例78:
該基板内に形成される、第2の回折格子と、
第2の回折格子は、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第3の回折効率と、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第2の偏光のための第4の回折効率とを有するように、該第2の回折格子にわたって配置される、第4の層と、
を備え、第1の回折格子は、該基板の第1の側上において、該基板にわたって配置され、第2の回折格子は、該基板の該第1の側に対向する、該基板の第2の側上において、該基板にわたって配置される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0302】
実施例79:該基板は、該第2の回折格子を介して、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0303】
実施例80:その上に入射する光のある範囲の角度にわたる該第1の偏光のための第3の回折効率は、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる該第2の偏光のための第4の回折効率を上回る、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0304】
実施例81:第3の回折効率は、該角度の範囲にわたる第4の回折効率の少なくとも6倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0305】
実施例82:その上に入射する光のある範囲の角度にわたる該第1の偏光のための第3の回折効率は、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる該第2の偏光のための第4の回折効率未満である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0306】
実施例83:第4の回折効率は、該角度の範囲にわたる第3の回折効率の少なくとも6倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0307】
実施例84:第4の層は、誘電体を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0308】
実施例85:基板は、2.6以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0309】
実施例86:基板は、2.7以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0310】
実施例87:基板は、2.8以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0311】
実施例88:第1の層は、誘電体を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0312】
実施例89:第1の層は、1.9またはそれを上回る屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0313】
実施例90:第1の層は、2.0またはそれを上回る屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0314】
実施例91:第1の層は、2.1またはそれを上回る屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0315】
実施例92:該第1の層にわたって複数のサブ層をさらに備え、該複数のサブ層は、第1のより高い屈折率材料と、第2のより低い屈折率材料とを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0316】
実施例93:第1のより高い屈折率材料は、二酸化チタン(TiO2)を含む、第2のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素(SiO2)を含む、実施例92に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0317】
実施例94:複数のサブ層は、2つのみのサブ層を備える、実施例92または93に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0318】
実施例95:複数のサブ層は、少なくとも4つのサブ層を備える、実施例92または93に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0319】
実施例96:複数のサブ層は、第1の材料と第2の材料との間で交互する、実施例92-95のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0320】
実施例97:複数のサブ層は、干渉コーティングを備える、実施例92-96のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0321】
実施例98:複数のサブ層は、4分の1波スタックを備える、実施例92-97のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0322】
実施例99:該第1の層にわたる複数のサブ層は、帯域通過フィルタを形成する、実施例92-98のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0323】
実施例100:該第1の層にわたる複数のサブ層は、ノッチフィルタを形成する、実施例92-98のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0324】
実施例101:該第1の層にわたる複数のサブ層は、反射防止(AR)コーティングを形成する、実施例92-98のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0325】
実施例102:第1のより低い屈折率材料は、1.6またはそれ未満の屈折率を有する、実施例92-101のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0326】
実施例103:第2のより高い屈折率材料は、1.9またはそれを上回る屈折率を有する、実施例92-102のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0327】
実施例104:第1のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素を含む、実施例92-103のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0328】
実施例105:第2のより高い屈折率材料は、二酸化チタンを含む、実施例92-104のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0329】
実施例106:第2のより高い屈折率材料は、二酸化ジルコニウムを含む、実施例92-104のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0330】
実施例107:第2のより高い屈折率材料は、酸化亜鉛を含む、実施例92-104のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0331】
実施例108:該第1の回折格子は、該角度の範囲にわたる該第1の偏光のための平均回折効率を備え、該第2の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第2の偏光のための平均回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0332】
実施例109:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも40%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0333】
実施例110:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも50%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0334】
実施例111:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも60%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0335】
実施例112:角度の範囲は、少なくとも25度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0336】
実施例113:角度の範囲は、少なくとも30度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0337】
実施例114:角度の範囲は、少なくとも35度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0338】
実施例115:角度の範囲は、少なくとも40度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0339】
実施例116:角度の範囲は、基板の平面に対して±15度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0340】
実施例117:角度の範囲は、基板の平面に対して±18度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0341】
実施例118:角度の範囲は、基板の平面に対して±20度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0342】
実施例119:第1の回折格子は、第1および第2の側壁を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0343】
実施例120:該第1および第2の側壁は、平坦域によって分離される、実施例119に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0344】
実施例121:該第1および第2の側壁は、顕著な角度を該回折特徴の上部に形成するように継合する、実施例119に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0345】
実施例122:少なくとも該第1の側壁は、該第1の側壁が該第2の側壁ほど急峻ではないような角度で傾きが付けられる、実施例119-121のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0346】
実施例123:該第1の側壁は、該第2の側壁より広い、実施例119-122のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0347】
実施例124:該第1の側壁は、該回折特徴の基部に45°~85°の角度を形成する、実施例119-123のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0348】
実施例125:該第2の側壁は、該回折特徴の基部に鋭角凹角を形成する、実施例119-124のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0349】
実施例126:該第1の回折格子は、鮫尾形状の回折特徴を備える、実施例119-125のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0350】
実施例127:該第2の側壁は、該回折特徴の基部に鈍角凹角を形成する、実施例119-124のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0351】
実施例128:該第2の側壁は、垂直である、実施例119-124のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0352】
実施例129:該第1の回折格子は、鋸歯形状の回折特徴を備える、実施例119-124または127-128のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0353】
実施例130:該第1の層は、バイアスされた堆積を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0354】
実施例131:該第1の層は、かすめ角堆積を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0355】
実施例132:該第1の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より多くの被覆を提供するようにバイアスされる、実施例119-131のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0356】
実施例133:該第1の層は、該第2の側壁より大きい該第1の側壁の割合を被覆する、実施例119-132のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0357】
実施例134:該第1の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より厚い被覆を提供するようにバイアスされる、実施例119-133のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0358】
実施例135:該第1の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より平均して厚い被覆を提供する、実施例119-134のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0359】
実施例136:該第1の側壁は、該第2の層によって完全に被覆される、実施例119-135のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0360】
実施例137:該第2の側壁の少なくとも一部は、該第1の層によって被覆されない、実施例119-136のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0361】
実施例138:該第2の側壁は、該第1の側壁より多くの該第1の層によって被覆されない面積を含む、実施例119-137のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0362】
実施例139:該第2の層は、共形堆積を備える、実施例119-138のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0363】
実施例140:該第1および第2の側壁は、該第2の層によって完全に被覆される、実施例119-139のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0364】
実施例141:該第2の層は、該第2の側壁より該第1の側壁を多く被覆するようにバイアスされない、実施例119-140のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0365】
実施例142:該第2の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より厚い被覆を提供しない、実施例119-141のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0366】
実施例143:該第2の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より平均して厚い被覆を提供しない、実施例119-142のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0367】
実施例144:該第2の側壁は、該第2の層によって全体的に被覆される、実施例119-143のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0368】
実施例145:該第2の側壁は、該第1の側壁より多くの該第2の層によって被覆されない面積を含まない、実施例119-144のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0369】
実施例146:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該第2の偏光のための該第2の回折効率の20%以内である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0370】
実施例147:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該第2の偏光のための該第2の回折効率の30%以内である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0371】
実施例148:該第1および第2の層がその上に形成される、該第1の回折格子は、反射性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0372】
実施例149:該第1および第2の層がその上に形成される、該第1の回折格子は、反射された光を回折し、光を全内部反射によってその中で誘導されるように該導波管の中に結合するように構成される、反射性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0373】
実施例150:該第1および第2の層がその上に形成される、該第1の回折格子は、反射された光を回折し、該導波管内で誘導される光を全内部反射によって該導波管から外に結合するように構成される、反射性回折格子を備える、実施例1-148のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0374】
実施例151:該回折特徴は、100~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0375】
実施例152:該回折特徴は、200~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0376】
実施例153:該回折特徴は、300~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0377】
実施例154:該回折特徴は、290nm~690nmのピッチを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0378】
実施例155:該光投影システムは、マイクロLEDを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0379】
実施例156:該光投影システムは、DLPまたはLCOSディスプレイを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0380】
実施例157:該基板は、ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0381】
実施例158:該基板は、無機ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0382】
実施例159:該基板は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0383】
付加的実施例-パートII
実施例1:頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、
フレームによって支持される、導波管であって、導波管は、光学的に透明な材料を含む、基板と、該基板内に形成される、第1の回折格子とを備え、該基板は、
該基板内に形成される該第1の回折格子にわたって配置される、第1の層と、
第1の回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率と、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率とを有し、第1の回折効率が、第2の回折効率の1~2倍であるように、該基板内に形成される該第1の回折格子にわたって配置される、金属を含む、第2の層と、
を介して、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、導波管と、
を備える、頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0384】
実施例2:基板を構成する、光学的に透明な材料は、1.45~2.0の屈折率を有する、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0385】
実施例3:該基板を構成する、透明材料は、ポリマーを含む、実施例1または2に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0386】
実施例4:第1の層は、二酸化チタン(TiO2)、二酸化ジルコニウム(ZrO2)、または炭化ケイ素(SiC)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0387】
実施例5:第1の層は、複数のサブ層を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0388】
実施例6:第1の層は、第1のより高い屈折率材料と、第2のより低い屈折率材料とを備える、複数のサブ層を備える、実施例5に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0389】
実施例7:第1のより高い屈折率材料は、二酸化チタン(TiO2)を含み、第2のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素(SiO2)を含む、実施例5または6に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0390】
実施例8:複数のサブ層は、2つのみのサブ層を備える、実施例5-7のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0391】
実施例9:複数のサブ層は、少なくとも4つのサブ層を備える、実施例5-7のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0392】
実施例10:複数のサブ層は、第1の材料と第2の材料との間で交互する、実施例6-9のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0393】
実施例11:複数のサブ層は、干渉コーティングを備える、実施例5-10のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0394】
実施例12:複数のサブ層は、4分の1波スタックを備える、実施例5-11のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0395】
実施例13:金属は、アルミニウム、銀、金、または銅を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0396】
実施例14:該第1の回折格子は、ブレーズド回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0397】
実施例15:該第1の回折格子は、その間の溝によって離間されたピークを備える、回折特徴を備える、実施例14に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0398】
実施例16:該第1の回折格子は、複数の直線を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0399】
実施例17:回折格子は、非対称である、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の導波管。
【0400】
実施例18:第1および第2の偏光は、異なる偏光角度を有する、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0401】
実施例19:第1および第2の偏光は、直交方向に配向される、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0402】
実施例20:第1および第2の偏光方向は、それぞれ、横方向磁気および横方向電気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0403】
実施例21:第1および第2の偏光方向は、それぞれ、横方向電気および横方向磁気偏光を備える、実施例1-19のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0404】
実施例22:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備える、実施例1-19のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0405】
実施例23:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備える、実施例1-19のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0406】
実施例24:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.5倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0407】
実施例25:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.4倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0408】
実施例26:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.3倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0409】
実施例27:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.2倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0410】
実施例28:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.1倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0411】
実施例29:角度の範囲は、少なくとも6度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0412】
実施例30:角度の範囲は、少なくとも12度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0413】
実施例31:角度の範囲は、少なくとも18度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0414】
実施例32:角度の範囲は、少なくとも22度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0415】
実施例33:角度の範囲は、基板の平面に対して±3度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0416】
実施例34:角度の範囲は、基板の平面に対して±6度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0417】
実施例35:角度の範囲は、基板の平面に対して±9度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0418】
実施例36:角度の範囲は、基板の平面に対して±11度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0419】
実施例37:該導波管は、光を該頭部搭載型ディスプレイを装着しているユーザの眼に指向するように構成される、接眼レンズ内に含まれる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0420】
実施例38:該接眼レンズは、フレーム上に配置され、光投影システム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、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する、実施例37に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0421】
実施例39:該接眼レンズは、該少なくとも1つの導波管を備え、該少なくとも1つの導波管は、ユーザに導波管を通して見え得るように、可視光に対して透明である、実施例37または38に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0422】
実施例40:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管の中にその中で誘導されるように結合するための内部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0423】
実施例41:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管から外に結合し、該光をユーザの眼に指向し、該画像コンテンツを視認者に提示するための外部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0424】
実施例42:該第1の回折格子は、該光投影システムからの光を該導波管の中に内部結合するように構成される、内部結合格子(ICG)を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0425】
実施例43:該第1の回折格子は、該導波管内で誘導される該光投影システムからの光を該導波管から外に外部結合するように構成される、外部結合格子(EPE)を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0426】
実施例44:第2の層は、第1の層にわたって配置されるように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0427】
実施例45:該第1の層と該第2の層との間に配置される、第3の層をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0428】
実施例46:第3の層は、該第2の層を該第1の層に接合することに役立つように構成される、実施例45に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0429】
実施例47:導波管は、該基板内に形成される、第2の回折格子を備え、該基板は、該第2の回折格子を介して、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成され、頭部搭載型ディスプレイシステムはさらに、第2の回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたって第1の偏光のための第3の回折効率を有するように、該第2の回折格子にわたって配置される、第4の層を備え、
第1の回折格子は、該基板の第1の側上において、該基板内に形成され、第2の回折格子は、該基板の該第1の側に対向する、該基板の第2の側上において、該基板内に形成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0430】
実施例48:第1の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上に共形的に堆積される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0431】
実施例49:第1の層は、1つまたはそれを上回る回折特徴上にある角度で指向性に堆積される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0432】
実施例50:角度は、基板の平面主要表面に対して75~105度を含む、実施例49に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0433】
実施例51:角度は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴の表面に対して75~105度である、実施例49に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0434】
実施例52:第2の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上に共形的に堆積される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0435】
実施例53:第2の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上にある角度で指向性に堆積される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0436】
実施例54:角度は、基板の平面主要表面に対して75~105度を含む、実施例53に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0437】
実施例55:角度は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴の表面に対して75~105度である、実施例53に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0438】
実施例56:第1の回折格子は、1Dアレイに形成される、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0439】
実施例57:第1の回折格子は、2Dアレイに形成される、回折特徴を備える、実施例1-55のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0440】
実施例58:2Dアレイは、正方形アレイを備える、実施例57に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0441】
実施例59:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、非対称である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0442】
実施例60:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、その上に非対称的に堆積される材料を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0443】
実施例61:該第1の回折格子は、光を少なくとも2つの方向に優先的に指向するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0444】
実施例62:該第1の回折格子は、2つの方向にブレーズされる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0445】
実施例63:第1の回折格子は、1次元格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0446】
実施例64:第1の回折格子は、2次元格子を備える、実施例1-62のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0447】
実施例65:
該基板内に形成される、第2の回折格子と、
第2の回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたって第1の偏光のための第3の回折効率と、その上に入射する光のその範囲の角度にわたって第2の偏光のための第4の回折効率とを有するように、該第2の回折格子にわたって配置される、第4の層と、
を備え、第1の回折格子は、該基板の第1の側上において、該基板にわたって配置され、第2の回折格子は、該基板の該第1の側に対向する、該基板の第2の側上において、該基板にわたって配置される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0448】
実施例66:
該基板にわたって配置される、該基板と異なる材料を含む、第2の回折格子と、
第2の回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたって第1の偏光のための第3の回折効率と、その上に入射する光のその範囲の角度にわたって第2の偏光のための第4の回折効率とを有するように、該第2の回折格子にわたって配置される、第4の層と、
をさらに備え、第1の回折格子は、該基板の第1の側上において、該基板にわたって配置され、第2の回折格子は、該基板の該第1の側に対向する、該基板の第2の側上において、該基板にわたって配置される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0449】
実施例67:該基板は、該第2の回折格子を介して、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0450】
実施例68:その上に入射する光のある範囲の角度にわたる該第1の偏光のための第3の回折効率は、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる該第2の偏光のための第4の回折効率を上回る、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0451】
実施例69:第3の回折効率は、該角度の範囲にわたる第4の回折効率の少なくとも6倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0452】
実施例70:その上に入射する光のある範囲の角度にわたる該第1の偏光のための第3の回折効率は、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる該第2の偏光のための第4の回折効率未満である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0453】
実施例71:第4の回折効率は、該角度の範囲にわたる第3の回折効率の少なくとも6倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0454】
実施例72:第4の層は、誘電体を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0455】
実施例73:基板は、2.6以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0456】
実施例74:基板は、2.7以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0457】
実施例75:基板は、2.8以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0458】
実施例76:第1の層は、誘電体を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0459】
実施例77:第1の層は、1.9またはそれを上回る屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0460】
実施例78:第1の層は、2.0またはそれを上回る屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0461】
実施例79:第1の層は、2.1またはそれを上回る屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0462】
実施例80:該第1の層にわたって複数のサブ層をさらに備え、該複数のサブ層は、第1のより高い屈折率材料と、第2のより低い屈折率材料とを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0463】
実施例81:第1のより高い屈折率材料は、二酸化チタン(TiO2)を含み、第2のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素(SiO2)を含む、実施例80に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0464】
実施例82:複数のサブ層は、2つのみのサブ層を備える、実施例80または81に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0465】
実施例83:複数のサブ層は、少なくとも4つのサブ層を備える、実施例80または81に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0466】
実施例84:複数のサブ層は、第1の材料と第2の材料との間で交互する、実施例80-83のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0467】
実施例85:複数のサブ層は、干渉コーティングを備える、実施例80-84のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0468】
実施例86:複数のサブ層は、4分の1波スタックを備える、実施例80-85のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0469】
実施例87:該第1の層にわたる複数のサブ層は、帯域通過フィルタを形成する、実施例80-86のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0470】
実施例88:該第1の層にわたる複数のサブ層は、ノッチフィルタを形成する、実施例80-86のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0471】
実施例89:該第1の層にわたる複数のサブ層は、反射防止(AR)コーティングを形成する、実施例80-86のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0472】
実施例90:第1のより低い屈折率材料は、1.6またはそれ未満の屈折率を有する、実施例80-89のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0473】
実施例91:第2のより高い屈折率材料は、1.9またはそれを上回る屈折率を有する、実施例80-90のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0474】
実施例92:第1のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素を含む、実施例80-91のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0475】
実施例93:第2のより高い屈折率材料は、二酸化チタンを含む、実施例80-92のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0476】
実施例94:第2のより高い屈折率材料は、二酸化ジルコニウムを含む、実施例80-92のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0477】
実施例95:第2のより高い屈折率材料は、酸化亜鉛を含む、実施例80-92のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0478】
実施例96:該第1の回折格子は、該角度の範囲にわたる該第1の偏光のための平均回折効率を備え、該第2の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第2の偏光のための平均回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0479】
実施例97:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも40%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0480】
実施例98:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも50%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0481】
実施例99:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも60%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0482】
実施例100:角度の範囲は、少なくとも25度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0483】
実施例101:角度の範囲は、少なくとも30度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0484】
実施例102:角度の範囲は、少なくとも35度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0485】
実施例103:角度の範囲は、少なくとも40度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0486】
実施例104:角度の範囲は、基板の平面に対して±15度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0487】
実施例105:角度の範囲は、基板の平面に対して±18度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0488】
実施例106:角度の範囲は、基板の平面に対して±20度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0489】
実施例107:第1の回折格子は、第1および第2の側壁を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0490】
実施例108:該第1および第2の側壁は、平坦域によって分離される、実施例107に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0491】
実施例109:該第1および第2の側壁は、顕著な角度を該回折特徴の上部に形成するように継合する、実施例107に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0492】
実施例110:少なくとも該第1の側壁は、該第1の側壁が該第2の側壁ほど急峻ではないような角度で傾きが付けられる、実施例107-109のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0493】
実施例111:該第1の側壁は、該第2の側壁より広い、実施例107-110のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0494】
実施例112:該第1の側壁は、該回折特徴の基部に45°~85°の角度を形成する、実施例107-111のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0495】
実施例113:該第2の側壁は、該回折特徴の基部に鋭角凹角を形成する、実施例107-112のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0496】
実施例114:該第1の回折格子は、鮫尾形状の回折特徴を備える、実施例107-113のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0497】
実施例115:該第2の側壁は、該回折特徴の基部に鈍角凹角を形成する、実施例107-112のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0498】
実施例116:該第2の側壁は、垂直である、実施例107-112のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0499】
実施例117:該第1の回折格子は、鋸歯形状の回折特徴を備える、実施例107-112または115-116のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0500】
実施例118:該第1の層は、バイアスされた堆積を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0501】
実施例119:該第1の層は、かすめ角堆積を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0502】
実施例120:該第1の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より多くの被覆を提供するようにバイアスされる、実施例107-119のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0503】
実施例121:該第1の層は、該第2の側壁より大きい該第1の側壁の割合を被覆する、実施例107-120のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0504】
実施例122:該第1の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より厚い被覆を提供するようにバイアスされる、実施例107-121のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0505】
実施例123:該第1の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より平均して厚い被覆を提供する、実施例107-122のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0506】
実施例124:該第1の側壁は、該第2の層によって完全に被覆される、実施例107-123のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0507】
実施例125:該第2の側壁の少なくとも一部は、該第1の層によって被覆されない、実施例107-124のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0508】
実施例126:該第2の側壁は、該第1の側壁より多くの該第1の層によって被覆されない面積を含む、実施例107-125のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0509】
実施例127:該第2の層は、共形堆積を備える、実施例107-126のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0510】
実施例128:該第1および第2の側壁は、該第2の層によって完全に被覆される、実施例107-127のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0511】
実施例129:該第2の層は、該第2の側壁より該第1の側壁を多く被覆するようにバイアスされない、実施例107-128のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0512】
実施例130:該第2の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より厚い被覆を提供するようにバイアスされない、実施例107-129のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0513】
実施例131:該第2の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より平均して厚い被覆を提供しない、実施例107-130のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0514】
実施例132:該第2の側壁は、該第2の層によって全体的に被覆される、実施例107-131のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0515】
実施例133:該第2の側壁は、該第1の側壁より多くの該第2の層によって被覆されない面積を含まない、実施例107-132のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0516】
実施例134:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該第2の偏光のための該第2の回折効率の20%以内である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0517】
実施例135:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該第2の偏光のための該第2の回折効率の30%以内である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0518】
実施例136:該第1および第2の層がその上に形成される、該第1の回折格子は、反射性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0519】
実施例137:該第1および第2の層がその上に形成される、該第1の回折格子は、反射された光を回折し、光を全内部反射によってその中で誘導されるように該導波管の中に結合するように構成される、反射性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0520】
実施例138:該回折特徴は、100~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0521】
実施例139:該回折特徴は、200~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0522】
実施例140:該回折特徴は、300~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0523】
実施例141:該回折特徴は、290nm~690nmのピッチを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0524】
実施例142:該光投影システムは、マイクロLEDを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0525】
実施例143:該光投影システムは、DLPまたはLCOSディスプレイを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0526】
実施例144:該基板は、ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0527】
実施例145:該基板は、無機ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0528】
実施例146:該基板は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0529】
付加的実施例-パートIII
実施例1:頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、
フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を備える、導波管と、
該基板と異なる材料を含む、第1の回折格子と、
第1の回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率を上回る、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように、該第1の回折格子にわたって配置される、第1の層と、
第1の回折格子が、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる該第1の偏光のための第4の回折効率を上回る、その上に入射する光の該範囲の角度にわたる該第2の偏光のための第3の回折効率を有するように、該第1の回折格子にわたって配置される、第2の層と、
を備え、第1の回折格子と第1および第2の層とを合わせた組み合わせの回折効率は、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第1の偏光のための第5の回折効率と、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第2の偏光のための第6の回折効率とを提供するように構成され、第5の回折効率は、第6の回折効率の1~2倍である、または第6の回折効率は、第5の回折効率の1~2倍である、頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0530】
実施例2:基板は、リチウムベースの酸化物の材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0531】
実施例3:基板は、ニオブ酸リチウムの材料を含む、実施例1または2に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0532】
実施例4:基板は、炭化ケイ素の材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0533】
実施例5:基板は、少なくとも1.9の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0534】
実施例6:基板は、少なくとも2.0の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0535】
実施例7:基板は、少なくとも2.1の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0536】
実施例8:基板は、少なくとも2.2の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0537】
実施例9:基板は、少なくとも2.3の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0538】
実施例10:第1の回折格子材料は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0539】
実施例11:第1の回折格子材料は、インプリント可能材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0540】
実施例12:第1の回折格子材料は、1.4~1.95の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0541】
実施例13:第1の回折格子材料は、該基板より低い、屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0542】
実施例14:該第1の回折格子は、ブレーズド回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0543】
実施例15:該第1の回折格子は、その間の溝によって離間されたピークを備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0544】
実施例16:該第1の回折格子は、複数の直線を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0545】
実施例17:該回折格子は、非対称である、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の導波管。
【0546】
実施例18:第1の層は、二酸化チタン(TiO2)、二酸化ジルコニウム(ZrO2)、または炭化ケイ素(SiC)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0547】
実施例19:第1の層は、二酸化チタン(TiO2)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0548】
実施例20:第1の層は、二酸化ジルコニウム(ZrO2)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0549】
実施例21:第1の層は、炭化ケイ素(SiC)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0550】
実施例22:第1の層は、第1のより高い屈折率材料と、第2のより低い屈折率材料とを備える、複数のサブ層を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0551】
実施例23:第1のより高い屈折率材料は、二酸化チタン(TiO2)を含み、第2のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素(SiO2)を含む、実施例22に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0552】
実施例24:複数のサブ層は、2つのみのサブ層を備える、実施例22または23に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0553】
実施例25:複数のサブ層は、少なくとも4つのサブ層を備える、実施例22または23に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0554】
実施例26:複数のサブ層は、第1の材料と第2の材料との間で交互する、実施例22-25のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0555】
実施例27:複数のサブ層は、干渉コーティングを備える、実施例22-26のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0556】
実施例28:複数のサブ層は、4分の1波スタックを備える、実施例22-27のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0557】
実施例29:第2の層は、アルミニウム、銀、金、または銅を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0558】
実施例30:第1および第2の偏光は、異なる偏光角度を有する、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0559】
実施例31:第1および第2の偏光は、直交方向に配向される、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0560】
実施例32:第1および第2の偏光方向は、それぞれ、横方向磁気および横方向電気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0561】
実施例33:第1および第2の偏光方向は、それぞれ、横方向電気および横方向磁気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0562】
実施例34:第5の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備え、第6の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0563】
実施例35:第5の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備え、第6の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0564】
実施例36:第5の回折効率は、第6の回折効率の1~1.5倍である、または第6の回折効率は、第5の回折効率の1~1.5倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0565】
実施例37:第5の回折効率は、第6の回折効率の1~1.4倍である、または第6の回折効率は、第5の回折効率の1~1.4倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0566】
実施例38:第5の回折効率は、第6の回折効率の1~1.3倍である、または第6の回折効率は、第5の回折効率の1~1.3倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0567】
実施例39:第5の回折効率は、第6の回折効率の1~1.2倍である、または第6の回折効率は、第5の回折効率の1~1.2倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0568】
実施例40:第5の回折効率は、第6の回折効率の1~1.1倍である、または第6の回折効率は、第5の回折効率の1~1.1倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0569】
実施例41:角度の範囲は、少なくとも6度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0570】
実施例42:角度の範囲は、少なくとも12度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0571】
実施例43:角度の範囲は、少なくとも18度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0572】
実施例44:角度の範囲は、少なくとも22度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0573】
実施例45:角度の範囲は、基板の平面に対して±3度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0574】
実施例46:角度の範囲は、基板の平面に対して±6度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0575】
実施例47:角度の範囲は、基板の平面に対して±9度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0576】
実施例48:角度の範囲は、基板の平面に対して±11度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0577】
実施例49:該導波管は、光を該頭部搭載型ディスプレイを装着しているユーザの眼に指向するように構成される、接眼レンズ内に含まれる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0578】
実施例50:該接眼レンズは、フレーム上に配置され、光投影システム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、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、該接眼レンズは含む、実施例49に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0579】
実施例51:該接眼レンズは、該少なくとも1つの導波管を備え、該少なくとも1つの導波管は、ユーザに導波管を通して見え得るように、可視光に対して透明である、実施例49または50に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0580】
実施例52:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管の中にその中で誘導されるように結合するための内部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0581】
実施例53:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管から外に結合し、該光をユーザの眼に指向し、該画像コンテンツを視認者に提示するための外部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0582】
実施例54:該第1の回折格子は、該導波管内で誘導される該光投影システムからの光を該導波管から外に外部結合するように構成される、外部結合格子(EPE)を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0583】
実施例55:該第1の回折格子は、該光投影システムからの光を該導波管の中に内部結合するように構成される、内部結合格子(ICG)を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0584】
実施例56:第2の層は、第1の層にわたって配置されるように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0585】
実施例57:該第1の層と該第2の層との間に配置される、第3の層を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0586】
実施例58:第3の層は、該第2の層を該第1の層に接合することに役立つように構成される、実施例57に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0587】
実施例59:
該基板にわたって配置される、該基板と異なる材料を含む、第2の回折格子と、
第2の回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第7の回折効率を有するように、該第2の回折格子にわたって配置される、第4の層と、
を備え、第1の回折格子は、該基板の第1の側上において、該基板にわたって配置され、第2の回折格子は、該基板の該第1の側に対向する、該基板の第2の側上において、該基板にわたって配置される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0588】
実施例60:第1の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上に共形的に堆積される、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0589】
実施例61:第1の層は、1つまたはそれを上回る回折特徴上にある角度で指向性に堆積される、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0590】
実施例62:角度は、基板の平面主要表面に対して75~105度を含む、実施例61に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0591】
実施例63:角度は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴の表面に対して75~105度である、実施例61に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0592】
実施例64:第2の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上に共形的に堆積される、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0593】
実施例65:第2の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上にある角度で指向性に堆積される、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0594】
実施例66:角度は、基板の平面主要表面に対して75~105度を含む、実施例65に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0595】
実施例67:角度は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴の表面に対して75~105度である、実施例65に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0596】
実施例68:第1の回折格子は、1Dアレイに形成される、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0597】
実施例69:第1の回折格子は、2Dアレイに形成される、回折特徴を備える、実施例1-68のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0598】
実施例70:2Dアレイは、正方形アレイを備える、実施例69に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0599】
実施例71:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、非対称である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0600】
実施例72:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、その上に非対称的に堆積される材料を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0601】
実施例73:該第1の回折格子は、光を少なくとも2つの方向に優先的に指向するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0602】
実施例74:該第1の回折格子は、2つの方向にブレーズされる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0603】
実施例75:第1の回折格子は、1次元格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0604】
実施例76:第1の回折格子は、2次元格子を備える、実施例1-75のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0605】
実施例77:該光投影システムは、マイクロLEDを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0606】
実施例78:該光投影システムは、DLPまたはLCOSディスプレイを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0607】
実施例79:該基板は、ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0608】
実施例80:該基板は、無機ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0609】
実施例81:該基板は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0610】
付加的実施例-パートIV
実施例1:頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、
フレームによって支持される、導波管であって、導波管は、光学的に透明な材料を含む、基板と、該基板内に形成される、第1の回折格子とを備え、該基板は、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、導波管と、
該基板内に形成される該第1の回折格子にわたって配置される、第1の層であって、該第1の回折格子とともに、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率を上回る、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を提供するように構成される、第1の層と、
該基板内に形成される該第1の回折格子にわたって配置される、第2の層であって、該第1の回折格子とともに、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる該第1の偏光のための第4の回折効率を上回る、その上に入射する光の該範囲の角度にわたる該第2の偏光のための第3の回折効率を提供するように構成される、第2の層と、
を備え、第1の回折格子は、第1および第2の層とともに、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第1の偏光のための第5の回折効率と、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第2の偏光のための第6の回折効率とを提供するように構成され、第5の回折効率は、第6の回折効率の1~2倍である、または第6の回折効率は、第5の回折効率の1~2倍である、頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0611】
実施例2:基板を構成する、光学的に透明な材料は、1.45~2.0の屈折率を有する、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0612】
実施例3:該基板を構成する、透明材料は、ポリマーを含む、実施例1または2に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0613】
実施例4:第1の層は、二酸化チタン(TiO2)、二酸化ジルコニウム(ZrO2)、または炭化ケイ素(SiC)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0614】
実施例5:第1の層は、複数のサブ層を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0615】
実施例6:第1の層は、第1のより高い屈折率材料と、第2のより低い屈折率材料とを備える、複数のサブ層を備える、実施例5に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0616】
実施例7:第1のより高い屈折率材料は、二酸化チタン(TiO2)を含み、第2のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素(SiO2)を含む、実施例5または6に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0617】
実施例8:複数のサブ層は、2つのみのサブ層を備える、実施例5-7のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0618】
実施例9:複数のサブ層は、少なくとも4つのサブ層を備える、実施例5-7のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0619】
実施例10:複数のサブ層は、第1の材料と第2の材料との間で交互する、実施例6-9のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0620】
実施例11:複数のサブ層は、干渉コーティングを備える、実施例5-10のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0621】
実施例12:複数のサブ層は、4分の1波スタックを備える、実施例5-11のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0622】
実施例13:金属は、アルミニウム、銀、金、または銅を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0623】
実施例14:該第1の回折格子は、ブレーズド回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0624】
実施例15:該第1の回折格子は、その間の溝によって離間されたピークを備える、回折特徴を備える、実施例14に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0625】
実施例16:該第1の回折格子は、複数の直線を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0626】
実施例17:回折格子は、非対称である、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の導波管。
【0627】
実施例18:第1および第2の偏光は、異なる偏光角度を有する、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0628】
実施例19:第1および第2の偏光は、直交方向に配向される、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0629】
実施例20:第1および第2の偏光方向は、それぞれ、横方向磁気および横方向電気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0630】
実施例21:第1および第2の偏光方向は、それぞれ、横方向電気および横方向磁気偏光を備える、実施例1-19のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0631】
実施例22:第5の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備える、実施例1-19のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0632】
実施例23:第6の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備える、実施例1-19のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0633】
実施例24:第5の回折効率は、第6の回折効率の1~1.5倍である、または第6の回折効率は、第5の回折効率の1~1.5倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0634】
実施例25:第5の回折効率は、第6の回折効率の1~1.4倍である、または第6の回折効率は、第5の回折効率の1~1.4倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0635】
実施例26:第5の回折効率は、第6の回折効率の1~1.3倍である、または第6の回折効率は、第5の回折効率の1~1.3倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0636】
実施例27:第5の回折効率は、第6の回折効率の1~1.2倍である、または第6の回折効率は、第5の回折効率の1~1.2倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0637】
実施例28:第5の回折効率は、第6の回折効率の1~1.1倍である、または第6の回折効率は、第5の回折効率の1~1.1倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0638】
実施例29:角度の範囲は、少なくとも6度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0639】
実施例30:角度の範囲は、少なくとも12度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0640】
実施例31:角度の範囲は、少なくとも18度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0641】
実施例32:角度の範囲は、少なくとも22度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0642】
実施例33:角度の範囲は、基板の平面に対して±3度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0643】
実施例34:角度の範囲は、基板の平面に対して±6度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0644】
実施例35:角度の範囲は、基板の平面に対して±9度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0645】
実施例36:角度の範囲は、基板の平面に対して±11度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0646】
実施例37:該導波管は、光を該頭部搭載型ディスプレイを装着しているユーザの眼に指向するように構成される、接眼レンズ内に含まれる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0647】
実施例38:該接眼レンズは、フレーム上に配置され、光投影システム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、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する、実施例37に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0648】
実施例39:該接眼レンズは、該少なくとも1つの導波管を備え、該少なくとも1つの導波管は、ユーザに導波管を通して見え得るように、可視光に対して透明である、実施例37または38に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0649】
実施例40:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管の中にその中で誘導されるように結合するための内部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0650】
実施例41:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管から外に結合し、該光をユーザの眼に指向し、該画像コンテンツを視認者に提示するための外部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0651】
実施例42:該第1の回折格子は、該光投影システムからの光を該導波管の中に内部結合するように構成される、内部結合格子(ICG)を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0652】
実施例43:該第1の回折格子は、該導波管内で誘導される該光投影システムからの光を該導波管から外に外部結合するように構成される、外部結合格子(EPE)を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0653】
実施例44:第2の層は、第1の層にわたって配置されるように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0654】
実施例45:該第1の層と該第2の層との間に配置される、第3の層を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0655】
実施例46:第3の層は、該第2の層を該第1の層に接合することに役立つように構成される、実施例45に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0656】
実施例47:導波管は、該基板内に形成される、第2の回折格子を備え、該基板は、該第2の回折格子を介して、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成され、頭部搭載型ディスプレイシステムは、
第2の回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第7の回折効率を有するように、該第2の回折格子にわたって配置される、第4の層を備え、
第1の回折格子は、該基板の第1の側上において、該基板内に形成され、第2の回折格子は、該基板の該第1の側に対向する、該基板の第2の側上において、該基板内に形成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0657】
実施例48:第1の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上に共形的に堆積される、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0658】
実施例49:第1の層は、1つまたはそれを上回る回折特徴上にある角度で指向性に堆積される、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0659】
実施例50:角度は、基板の平面主要表面に対して75~105度を含む、実施例49に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0660】
実施例51:角度は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴の表面に対して75~105度である、実施例49に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0661】
実施例52:第2の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上に共形的に堆積される、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0662】
実施例53:第2の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上にある角度で指向性に堆積される、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0663】
実施例54:角度は、基板の平面主要表面に対して75~105度を含む、実施例53に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0664】
実施例55:角度は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴の表面に対して75~105度である、実施例53に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0665】
実施例56:第1の回折格子は、1Dアレイに形成される、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0666】
実施例57:第1の回折格子は、2Dアレイに形成される、回折特徴を備える、実施例1-56のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0667】
実施例58:2Dアレイは、正方形アレイを備える、実施例57に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0668】
実施例59:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、非対称である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0669】
実施例60:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、その上に非対称的に堆積される材料を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0670】
実施例61:該第1の回折格子は、光を少なくとも2つの方向に優先的に指向するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0671】
実施例62:該第1の回折格子は、2つの方向にブレーズされる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0672】
実施例63:第1の回折格子は、1次元格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0673】
実施例64:第1の回折格子は、2次元格子を備える、実施例1-62のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0674】
実施例65:該光投影システムは、マイクロLEDを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0675】
実施例66:該光投影システムは、DLPまたはLCOSディスプレイを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0676】
実施例67:該基板は、ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0677】
実施例68:該基板は、無機ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0678】
実施例69:該基板は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0679】
付加的実施例-パートV
実施例1:頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、
フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を備える、導波管と、
該基板にわたる、該基板と異なる材料を含む、第1の回折格子と、
該第1の回折格子にわたって配置される、多層コーティングを備える、第1の層であって、第1の回折格子は、第1の層とともに、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率を上回る、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように構成される、第1の層と、
を備える、頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0680】
実施例2:基板は、リチウムベースの酸化物の材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0681】
実施例3:基板は、ニオブ酸リチウムの材料を含む、実施例1または2に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0682】
実施例4:基板は、炭化ケイ素の材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0683】
実施例5:基板は、少なくとも1.9の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0684】
実施例6:基板は、少なくとも2.0の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0685】
実施例7:基板は、少なくとも2.1の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0686】
実施例8:基板は、少なくとも2.2の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0687】
実施例9:基板は、少なくとも2.3の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0688】
実施例10:第1の回折格子材料は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0689】
実施例11:第1の回折格子材料は、インプリント可能材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0690】
実施例12:第1の回折格子材料は、1.4~1.95の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0691】
実施例13:第1の回折格子材料は、該基板より低い、屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0692】
実施例14:該第1の回折格子は、ブレーズド回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0693】
実施例15:該第1の回折格子は、その間の溝によって離間されたピークを備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0694】
実施例16:該第1の回折格子は、複数の直線を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0695】
実施例17:該回折格子は、非対称である、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の導波管。
【0696】
実施例18:第1の層は、二酸化チタン(TiO2)、二酸化ジルコニウム(ZrO2)、または炭化ケイ素(SiC)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0697】
実施例19:第1の層は、二酸化チタン(TiO2)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0698】
実施例20:第1の層は、二酸化ジルコニウム(ZrO2)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0699】
実施例21:第1の層は、炭化ケイ素(SiC)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0700】
実施例22:第1の層は、第1のより高い屈折率材料と、第2のより低い屈折率材料とを備える、複数のサブ層を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0701】
実施例23:第1のより高い屈折率材料は、二酸化チタン(TiO2)を含み、第2のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素(SiO2)を含む、実施例22に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0702】
実施例24:複数のサブ層は、2つのみのサブ層を備える、実施例22または23に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0703】
実施例25:複数のサブ層は、少なくとも4つのサブ層を備える、実施例22または23に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0704】
実施例26:複数のサブ層は、第1の材料と第2の材料との間で交互する、実施例22-25のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0705】
実施例27:複数のサブ層は、干渉コーティングを備える、実施例22-26のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0706】
実施例28:複数のサブ層は、4分の1波スタックを備える、実施例22-27のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0707】
実施例29:第1および第2の偏光は、異なる偏光角度を有する、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0708】
実施例30:第1および第2の偏光は、直交方向に配向される、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0709】
実施例31:第1および第2の偏光方向は、それぞれ、横方向磁気および横方向電気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0710】
実施例32:第1および第2の偏光方向は、それぞれ、横方向電気および横方向磁気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0711】
実施例33:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0712】
実施例34:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0713】
実施例35:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.5倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0714】
実施例36:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.4倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0715】
実施例37:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.3倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0716】
実施例38:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.2倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0717】
実施例39:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.1倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0718】
実施例40:角度の範囲は、少なくとも6度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0719】
実施例41:角度の範囲は、少なくとも12度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0720】
実施例42:角度の範囲は、少なくとも18度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0721】
実施例43:角度の範囲は、少なくとも22度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0722】
実施例44:角度の範囲は、基板の平面に対して±3度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0723】
実施例45:角度の範囲は、基板の平面に対して±6度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0724】
実施例46:角度の範囲は、基板の平面に対して±9度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0725】
実施例47:角度の範囲は、基板の平面に対して±11度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0726】
実施例48:該導波管は、光を該頭部搭載型ディスプレイを装着しているユーザの眼に指向するように構成される、接眼レンズ内に含まれる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0727】
実施例49:該接眼レンズは、フレーム上に配置され、光投影システム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、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、該接眼レンズは含む、実施例48に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0728】
実施例50:該接眼レンズは、該少なくとも1つの導波管を備え、該少なくとも1つの導波管は、ユーザに導波管を通して見え得るように、可視光に対して透明である、実施例48または49に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0729】
実施例51:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管の中にその中で誘導されるように結合するための内部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0730】
実施例52:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管から外に結合し、該光をユーザの眼に指向し、該画像コンテンツを視認者に提示するための外部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0731】
実施例53:該第1の回折格子は、該光投影システムからの光を該導波管の中に内部結合するように構成される、内部結合格子(ICG)を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0732】
実施例54:第1の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上に共形的に堆積される、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0733】
実施例55:第1の層は、1つまたはそれを上回る回折特徴上にある角度で指向性に堆積される、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0734】
実施例56:角度は、基板の平面主要表面に対して75~105度を含む、実施例55に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0735】
実施例57:角度は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴の表面に対して75~105度である、実施例55に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0736】
実施例58:第1の回折格子は、1Dアレイに形成される、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0737】
実施例59:第1の回折格子は、2Dアレイに形成される、回折特徴を備える、実施例1-58のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0738】
実施例60:2Dアレイは、正方形アレイを備える、実施例59に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0739】
実施例61:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、非対称である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0740】
実施例62:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、その上に非対称的に堆積される材料を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0741】
実施例63:該第1の回折格子は、光を少なくとも2つの方向に優先的に指向するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0742】
実施例64:該第1の回折格子は、2つの方向にブレーズされる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0743】
実施例65:第1の回折格子は、1次元格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0744】
実施例66:第1の回折格子は、2次元格子を備える、実施例1-64のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0745】
実施例67:該光投影システムは、マイクロLEDを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0746】
実施例68:該光投影システムは、DLPまたはLCOSディスプレイを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0747】
実施例70:該基板は、ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0748】
実施例71:該基板は、無機ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0749】
実施例72:該基板は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0750】
付加的実施例-パートVI
実施例1:頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、
フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を備える、導波管と、
その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率を上回る、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように構成される、第1の回折格子と、
第2の回折格子であって、該基板は、該第2の回折格子を介して、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成され、第2の回折格子は、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第4の回折効率未満である、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第1の偏光のための第3の回折効率を有するように構成される、第2の回折格子と、
を備え、第1の回折格子は、該基板の第1の側上にあって、第2の回折格子は、該基板の該第1の側に対向する、該基板の第2の側上にある、頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0751】
実施例3:該第1の回折格子は、透過性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0752】
実施例4:該第1の回折格子は、透過される光を回折し、光を全内部反射によってその中で誘導されるように該導波管の中に結合するように構成される、透過性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0753】
実施例5:該第2の回折格子は、反射性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0754】
実施例6:該第2の回折格子は、反射された光を回折し、光を全内部反射によってその中で誘導されるように該導波管の中に結合するように構成される、反射性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0755】
実施例7:該第1および第2の回折格子は、直列格子を構成する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0756】
実施例8:該第1および第2の回折格子は、回折されずに該第1の回折格子を通して透過される光が、該第2の回折格子上に入射するであろうように整合される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0757】
実施例9:該第1の回折格子は、該基板にわたって、該基板と異なる材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0758】
実施例10:該第1の回折格子は、該基板内に形成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0759】
実施例11:該第1の回折格子にわたって配置される、第1の層をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0760】
実施例12:該第2の回折格子は、該基板にわたって、該基板と異なる材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0761】
実施例13:該第2の回折格子は、該基板内に形成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0762】
実施例14:該第2の回折格子にわたって配置される、第2の層をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0763】
実施例15:基板は、リチウムベースの酸化物の材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0764】
実施例16:基板は、ニオブ酸リチウムの材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0765】
実施例17:基板は、炭化ケイ素の材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0766】
実施例18:基板は、少なくとも1.9の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0767】
実施例19:基板は、少なくとも2.0の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0768】
実施例20:基板は、少なくとも2.1の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0769】
実施例21:基板は、少なくとも2.2の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0770】
実施例22:基板は、少なくとも2.3の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0771】
実施例23:第1の回折格子材料は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0772】
実施例24:第1の回折格子材料は、インプリント可能材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0773】
実施例25:第1の回折格子材料は、1.4~1.95の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0774】
実施例26:第1の回折格子材料は、該基板より低い、屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0775】
実施例27:該第1の回折格子は、ブレーズド回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0776】
実施例28:該第1の回折格子は、その間の溝によって離間されたピークを備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0777】
実施例29:該第1の回折格子は、複数の直線を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0778】
実施例30:該第1の回折格子は、非対称である、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の導波管。
【0779】
実施例31:第2の回折格子材料は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0780】
実施例32:第2の回折格子材料は、インプリント可能材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0781】
実施例33:第2の回折格子材料は、1.4~1.95の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0782】
実施例34:第2の回折格子材料は、該基板より低い、屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0783】
実施例35:該第2の回折格子は、ブレーズド回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0784】
実施例36:該第2の回折格子は、その間の溝によって離間されたピークを備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0785】
実施例37:該第2の回折格子は、複数の直線を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0786】
実施例38:該第2の回折格子は、非対称である、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の導波管。
【0787】
実施例39:第1の層は、1.95~2.7の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0788】
実施例40:第1の層は、2.1~2.7の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0789】
実施例41:第1の層は、2.2~2.7の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0790】
実施例42:第1の層は、2.3~2.7の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0791】
実施例43:第1の層は、誘電体を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0792】
実施例44:第1の層は、二酸化チタン(TiO2)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0793】
実施例45:第2の層は、金属を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0794】
実施例46:第2の層は、Al、Ag、またはAlSiを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0795】
実施例47:第1および第2の偏光は、異なる偏光角度を有する、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0796】
実施例48:第1および第2の偏光は、直交方向に配向される、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0797】
実施例49:第1および第2の偏光は、それぞれ、横方向磁気および横方向電気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0798】
実施例50:第1および第2の偏光は、それぞれ、横方向電気および横方向磁気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0799】
実施例51:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0800】
実施例52:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0801】
実施例53:第1の回折効率は、第2の回折効率の少なくとも2倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0802】
実施例54:第4の回折効率は、第3の回折効率の少なくとも2倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0803】
実施例55:第1の回折効率は、第2の回折効率の少なくとも4倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0804】
実施例56:第4の回折効率は、第3の回折効率の少なくとも4倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0805】
実施例57:第1の回折効率は、第2の回折効率の少なくとも6倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0806】
実施例58:第4の回折効率は、第3の回折効率の少なくとも6倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0807】
実施例59:第1の回折効率は、そこから反射される光より多くのそれを通して透過される光を回折する、透過性回折格子である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0808】
実施例60:第2の回折効率は、それを通して透過される光より多くのそこから反射される光を回折する、反射性回折格子である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0809】
実施例61:角度の範囲は、少なくとも6度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0810】
実施例62:角度の範囲は、少なくとも12度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0811】
実施例63:角度の範囲は、少なくとも18度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0812】
実施例64:角度の範囲は、少なくとも22度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0813】
実施例65:角度の範囲は、基板の平面に対して±3度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0814】
実施例66:角度の範囲は、基板の平面に対して±6度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0815】
実施例67:角度の範囲は、基板の平面に対して±9度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0816】
実施例68:角度の範囲は、基板の平面に対して±11度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0817】
実施例69:該導波管は、光を該頭部搭載型ディスプレイを装着しているユーザの眼に指向するように構成される、接眼レンズ内に含まれる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0818】
実施例70:該接眼レンズは、フレーム上に配置され、光投影システム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、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、該接眼レンズは含む、実施例48に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0819】
実施例71:該接眼レンズは、該少なくとも1つの導波管を備え、該少なくとも1つの導波管は、ユーザに導波管を通して見え得るように、可視光に対して透明である、実施例48または49に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0820】
実施例72:該第1の回折格子は、該光投影システムからの光を該導波管の中に内部結合するように構成される、内部結合格子(ICG)を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0821】
実施例73:第1の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上に共形的に堆積される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0822】
実施例74:第1の層は、1つまたはそれを上回る回折特徴上にある角度で指向性に堆積される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0823】
実施例75:角度は、基板の平面主要表面に対して75~105度を含む、実施例73に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0824】
実施例76:角度は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴の表面に対して75~105度である、実施例73に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0825】
実施例77:第1の回折格子は、1Dアレイに形成される、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0826】
実施例78:第1の回折格子は、2Dアレイに形成される、回折特徴を備える、実施例1-75のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0827】
実施例79:2Dアレイは、正方形アレイを備える、実施例77に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0828】
実施例80:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、非対称である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0829】
実施例81:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、その上に非対称的に堆積される材料を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0830】
実施例82:該第1の回折格子は、光を少なくとも2つの方向に優先的に指向するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0831】
実施例83:該第1の回折格子は、2つの方向にブレーズされる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0832】
実施例84:第1の回折格子は、1次元格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0833】
実施例85:第1の回折格子は、2次元格子を備える、実施例1-64のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0834】
実施例86:基板は、2.6以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0835】
実施例87:基板は、2.7以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0836】
実施例88:基板は、2.8以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0837】
実施例89:第1の層は、誘電体を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0838】
実施例90:第1の層は、1.9またはそれを上回る屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0839】
実施例91:該第1の回折格子の反射を低減させるための反射防止性コーティングをさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0840】
実施例92:該第1の回折格子のスペクトル反射率および/またはスペクトル透過率を改変するための帯域通過フィルタまたはノッチフィルタをさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0841】
実施例93:該第1の層にわたって複数のサブ層をさらに備え、該複数のサブ層は、第1のより高い屈折率材料と、第2のより低い屈折率材料とを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0842】
実施例94:第1のより高い屈折率材料は、二酸化チタン(TiO2)を含み、第2のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素(SiO2)を含む、実施例92に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0843】
実施例95:複数のサブ層は、2つのみのサブ層を備える、実施例92または93に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0844】
実施例96:複数のサブ層は、少なくとも4つのサブ層を備える、実施例92または93に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0845】
実施例97:複数のサブ層は、第1の材料と第2の材料との間で交互する、実施例92-95のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0846】
実施例98:複数のサブ層は、干渉コーティングを備える、実施例92-96のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0847】
実施例99:複数のサブ層は、4分の1波スタックを備える、実施例92-97のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0848】
実施例100:該第1の層にわたる複数のサブ層は、帯域通過フィルタを形成する、実施例92-98のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0849】
実施例101:該第1の層にわたる複数のサブ層は、ノッチフィルタを形成する、実施例92-98のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0850】
実施例102:該第1の層にわたる複数のサブ層は、反射防止(AR)コーティングを形成する、実施例92-98のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0851】
実施例103:第1のより低い屈折率材料は、1.6またはそれ未満の屈折率を有する、実施例92-101のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0852】
実施例104:第2のより高い屈折率材料は、1.9またはそれを上回る屈折率を有する、実施例92-102のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0853】
実施例105:第1のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素を含む、実施例92-103のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0854】
実施例106:第2のより高い屈折率材料は、二酸化チタンを含む、実施例92-104のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0855】
実施例107:第2のより高い屈折率材料は、二酸化ジルコニウムを含む、実施例92-104のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0856】
実施例108:第2のより高い屈折率材料は、酸化亜鉛を含む、実施例92-104のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0857】
実施例109:該第1の回折格子は、該角度の範囲にわたる該第1の偏光のための平均回折効率を備え、該第2の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第2の偏光のための平均回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0858】
実施例110:角度の範囲は、少なくとも25度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0859】
実施例111:角度の範囲は、少なくとも30度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0860】
実施例112:角度の範囲は、少なくとも35度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0861】
実施例113:角度の範囲は、少なくとも40度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0862】
実施例114:角度の範囲は、基板の平面に対して±15度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0863】
実施例115:角度の範囲は、基板の平面に対して±18度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0864】
実施例116:角度の範囲は、基板の平面に対して±20度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0865】
実施例117:第1の回折格子は、第1および第2の側壁を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0866】
実施例118:少なくとも該第1の側壁は、傾きが付けられる、実施例116に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0867】
実施例119:該第1および第2の側壁は、平坦域によって分離される、実施例116または117に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0868】
実施例120:該第1および第2の側壁は、顕著な角度を該回折特徴の上部に形成するように継合する、実施例116または117に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0869】
実施例121:該第1の側壁は、該第1の側壁が該第2の側壁ほど急峻ではないような角度で傾きが付けられる、実施例116-119のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0870】
実施例122:該第1の側壁は、該第2の側壁より広い、実施例116-120のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0871】
実施例123:該第1の側壁は、該回折特徴の基部に45°~85°の角度を形成する、実施例116-121のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0872】
実施例124:該第2の側壁は、該回折特徴の基部に鋭角凹角を形成する、実施例116-122のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0873】
実施例125:該第1の回折格子は、鮫尾形状の回折特徴を備える、実施例116-123のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0874】
実施例126:該第2の側壁は、該回折特徴の基部に鈍角凹角を形成する、実施例116-122のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0875】
実施例127:該第2の側壁は、垂直である、実施例116-122のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0876】
実施例128:該第1の回折格子は、鋸歯形状の回折特徴を備える、実施例116-122または125-126のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0877】
【0878】
実施例129:該第1の層は、バイアスされた堆積を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0879】
実施例130:該第1の層は、かすめ角堆積を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0880】
実施例131:該第1の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より多くの被覆を提供するようにバイアスされる、実施例116-129のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0881】
実施例132:該第1の層は、該第2の側壁より大きい該第1の側壁の割合を被覆する、実施例116-130のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0882】
実施例133:該第1の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より厚い被覆を提供するようにバイアスされる、実施例116-131のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0883】
実施例134:該第1の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より平均して厚い被覆を提供する、実施例116-132のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0884】
実施例135:第2の回折格子は、第1および第2の側壁を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0885】
実施例136:該第1の側壁は、より浅い角度で傾き、該第2の側壁は、より急峻な角度で傾く、実施例134に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0886】
実施例137:該第1の側壁は、該第2の層によって完全に被覆される、実施例134または135のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0887】
実施例138:該第2の側壁の少なくとも一部は、該第2の層によって被覆されない、実施例134-136のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0888】
実施例139:該第2の側壁は、該第1の側壁より多くの該第2の層によって被覆されない面積を含む、実施例134-137のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0889】
実施例140:該第2の層は、共形堆積を備える、実施例134-138のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0890】
実施例141:該第1および第2の側壁は、該第2の層によって完全に被覆される、実施例134-139のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0891】
実施例142:
【0892】
実施例143:該第2の層は、該第2の側壁より該第1の側壁を多く被覆するようにバイアスされない、実施例134-140のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0893】
実施例144:該第2の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より厚い被覆を提供しない、実施例134-141のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0894】
実施例145:該第2の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より平均して厚い被覆を提供しない、実施例134-142のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0895】
実施例146:該第2の側壁は、該第2の層によって全体的に被覆される、実施例134-143のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0896】
実施例147:該第2の側壁は、該第1の側壁より多くの該第2の層によって被覆されない面積を含まない、実施例134-144のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0897】
実施例148:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該第2の偏光のための該第2の回折効率より40%超高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0898】
実施例149:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該第2の偏光のための該第2の回折効率より50%超高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0899】
実施例150:該第2の偏光のための該第2の回折効率は、該第1の偏光のための該第1の回折効率より40%超高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0900】
実施例151:該第2の偏光のための該第2の回折効率は、該第1の偏光のための該第1の回折効率より50%超高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0901】
実施例152:該第2の層がその上に形成される、該第2の回折格子は、反射性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0902】
実施例153:該第2の層がその上に形成される、該第2の回折格子は、反射された光を回折し、光を全内部反射によってその中で誘導されるように該導波管の中に結合するように構成される、反射性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0903】
実施例154:該回折特徴は、100~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0904】
実施例155:該回折特徴は、200~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0905】
実施例156:該回折特徴は、300~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0906】
実施例157:該回折特徴は、290nm~690nmのピッチを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0907】
実施例158:頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、
フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を備える、導波管と、
該基板にわたる、該基板と異なる材料を含む、第1の回折格子と、
第1の回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率を上回る、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように、該第1の回折格子にわたって配置される、第1の層と、
該基板にわたって、該基板と異なる材料を含む、第2の回折格子であって、該基板は、該第2の回折格子を介して、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、第2の回折格子と、
第2の回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第4の回折効率未満である、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第3の回折効率を有するように、該第2の回折格子にわたって配置される、第2の層と、
を備え、第1の回折格子は、該基板の第1の側上にあって、第2の回折格子は、該基板の該第1の側に対向する、該基板の第2の側上にある、頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0908】
実施例159:該光投影システムは、マイクロLEDを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0909】
実施例160:該光投影システムは、DLPまたはLCOSディスプレイを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0910】
実施例161:該基板は、ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0911】
実施例162:該基板は、無機ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0912】
実施例163:該基板は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0913】
付加的実施例-パートVII
実施例1:頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、
フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を備える、導波管と、
該基板にわたる、該基板と異なる材料を含む、第1の回折格子であって、基板は、第1の屈折率を有する、材料を含む、第1の回折格子と、
該第1の回折格子にわたって配置される、第1の層であって、第2の屈折率を有する、材料を含む、第1の層と、
第2の屈折率と空気の屈折率との間の第3の屈折率を有する、該第1の層にわたって配置される、材料と、
を備え、該第1の回折格子は、第1の層および第1の層にわたる材料とともに、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率を上回る、その上に入射する光の該範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有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。
【0914】
実施例2:基板は、リチウムベースの酸化物の材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0915】
実施例3:基板は、ニオブ酸リチウムの材料を含む、実施例1または2に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0916】
実施例4:基板は、炭化ケイ素の材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0917】
実施例5:基板は、少なくとも1.9の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0918】
実施例6:基板は、少なくとも2.0の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0919】
実施例7:基板は、少なくとも2.1の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0920】
実施例8:基板は、少なくとも2.2の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0921】
実施例9:基板は、少なくとも2.3の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0922】
実施例10:第1の回折格子材料は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0923】
実施例11:第1の回折格子材料は、インプリント可能材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0924】
実施例12:第1の回折格子材料は、1.4~1.95の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0925】
実施例13:第1の回折格子材料は、該基板より低い、屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0926】
実施例14:該第1の回折格子は、ブレーズド回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0927】
実施例15:該第1の回折格子は、その間の溝によって離間されたピークを備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0928】
実施例16:該第1の回折格子は、複数の直線を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0929】
実施例17:該回折格子は、非対称である、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の導波管。
【0930】
実施例18:第1の層は、二酸化チタン(TiO2)、二酸化ジルコニウム(ZrO2)、または炭化ケイ素(SiC)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0931】
実施例19:第1の層は、二酸化チタン(TiO2)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0932】
実施例20:第1の層は、二酸化ジルコニウム(ZrO2)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0933】
実施例21:第1の層は、炭化ケイ素(SiC)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0934】
実施例22:第1の層は、第1のより高い屈折率材料と、第2のより低い屈折率材料とを備える、複数のサブ層を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0935】
実施例23:第1のより高い屈折率材料は、二酸化チタン(TiO2)を含み、第2のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素(SiO2)を含む、実施例22に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0936】
実施例24:複数のサブ層は、2つのみのサブ層を備える、実施例22または23に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0937】
実施例25:複数のサブ層は、少なくとも4つのサブ層を備える、実施例22または23に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0938】
実施例26:複数のサブ層は、第1の材料と第2の材料との間で交互する、実施例22-25のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0939】
実施例27:複数のサブ層は、干渉コーティングを備える、実施例22-26のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0940】
実施例28:複数のサブ層は、4分の1波スタックを備える、実施例22-27のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0941】
実施例29:第1および第2の偏光は、異なる偏光角度を有する、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0942】
実施例30:第1および第2の偏光は、直交方向に配向される、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0943】
実施例31:第1および第2の偏光方向は、それぞれ、横方向磁気および横方向電気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0944】
実施例32:第1および第2の偏光方向は、それぞれ、横方向電気および横方向磁気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0945】
実施例33:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0946】
実施例34:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0947】
実施例35:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.5倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0948】
実施例36:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.4倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0949】
実施例37:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.3倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0950】
実施例38:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.2倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0951】
実施例39:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.1倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0952】
実施例40:角度の範囲は、少なくとも6度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0953】
実施例41:角度の範囲は、少なくとも12度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0954】
実施例42:角度の範囲は、少なくとも18度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0955】
実施例43:角度の範囲は、少なくとも22度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0956】
実施例44:角度の範囲は、基板の平面に対して±3度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0957】
実施例45:角度の範囲は、基板の平面に対して±6度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0958】
実施例46:角度の範囲は、基板の平面に対して±9度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0959】
実施例47:角度の範囲は、基板の平面に対して±11度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0960】
実施例48:該導波管は、光を該頭部搭載型ディスプレイを装着しているユーザの眼に指向するように構成される、接眼レンズ内に含まれる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0961】
実施例49:該接眼レンズは、フレーム上に配置され、光投影システム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、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、該接眼レンズは含む、実施例48に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0962】
実施例50:該接眼レンズは、該少なくとも1つの導波管を備え、該少なくとも1つの導波管は、ユーザに導波管を通して見え得るように、可視光に対して透明である、実施例48または49に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0963】
実施例51:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管の中にその中で誘導されるように結合するための内部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0964】
実施例52:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管から外に結合し、該光をユーザの眼に指向し、該画像コンテンツを視認者に提示するための外部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0965】
実施例53:該第1の回折格子は、該光投影システムからの光を該導波管の中に内部結合するように構成される、内部結合格子(ICG)を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0966】
実施例54:第1の回折格子は、1次元格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0967】
実施例55:第1の回折格子は、2次元格子を備える、実施例1-53のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0968】
実施例56:第1の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上に共形的に堆積される、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0969】
実施例57:第1の層は、1つまたはそれを上回る回折特徴上にある角度で指向性に堆積される、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0970】
実施例58:角度は、基板の平面主要表面に対して75~105度を含む、実施例57に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0971】
実施例59:角度は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴の表面に対して75~105度である、実施例57に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0972】
実施例60:第1の回折格子は、1Dアレイに形成される、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0973】
実施例61:第1の回折格子は、2Dアレイに形成される、回折特徴を備える、実施例1-60のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0974】
実施例62:2Dアレイは、正方形アレイを備える、実施例61に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0975】
実施例63:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、非対称である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0976】
実施例64:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、その上に非対称的に堆積される材料を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0977】
実施例65:該第1の回折格子は、光を少なくとも2つの方向に優先的に指向するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0978】
実施例66:該第1の回折格子は、2つの方向にブレーズされる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【0979】
実施例67:該光投影システムは、マイクロLEDを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0980】
実施例68:該光投影システムは、DLPまたはLCOSディスプレイを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0981】
実施例69:該基板は、ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0982】
実施例70:該基板は、無機ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0983】
実施例71:該基板は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【0984】
付加的実施例-パートVIII
実施例1:低減された偏光感度を伴う回折格子を加工する方法であって、
光投影システムからの光の少なくとも一部を基板の中に結合されるように誘導するように構成される、基板内または上に、1つまたはそれを上回る回折特徴を形成するステップと、
第1の層を該1つまたはそれを上回る回折特徴にわたって堆積させるステップと、
1つまたはそれを上回る回折特徴が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率と、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率とを有し、第1の回折効率が、第2の回折効率の1~2倍であるように、第2の層を該1つまたはそれを上回る回折特徴にわたって堆積させるステップと、
を含む、方法。
【0985】
実施例2:基板は、リチウムベースの酸化物を含む、実施例1に記載の方法。
【0986】
実施例3:基板は、ニオブ酸リチウムを含む、実施例1または2に記載の方法。
【0987】
実施例4:基板は、炭化ケイ素の材料を含む、実施例1に記載の方法。
【0988】
実施例5:基板は、少なくとも1.9の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の方法。
【0989】
実施例6:基板は、少なくとも2.0の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の方法。
【0990】
実施例7:基板は、少なくとも2.1の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の方法。
【0991】
実施例8:基板は、少なくとも2.2の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の方法。
【0992】
実施例9:基板は、少なくとも2.3の屈折率を有する、材料を含む、実施例1に記載の方法。
【0993】
実施例10:基板は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【0994】
実施例11:1つまたはそれを上回る回折特徴を形成するステップは、1つまたはそれを上回る回折特徴を基板の中にインプリントするステップを含む、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【0995】
実施例12:1つまたはそれを上回る回折特徴は、ブレーズド回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【0996】
実施例13:1つまたはそれを上回る回折特徴は、その間の溝によって離間される、ピークを備える、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【0997】
実施例14:1つまたはそれを上回る回折特徴は、非対称回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【0998】
実施例15:第1の層を堆積させるステップは、少なくとも1つの材料を1つまたはそれを上回る回折特徴上に共形的に堆積させるステップを含む、実施例1に記載の方法。
【0999】
実施例16:第1の層を堆積させるステップは、少なくとも1つの材料を1つまたはそれを上回る回折特徴上にある角度で指向性に堆積させるステップを含む、実施例1に記載の方法。
【1000】
実施例17:角度は、基板の平面主要表面に対して75~105度を含む、実施例10に記載の方法。
【1001】
実施例18:角度は、1つまたはそれを上回る回折特徴の表面に対して75~105度である、実施例10に記載の方法。
【1002】
実施例19:第2の層を堆積させるステップは、少なくとも1つの材料を1つまたはそれを上回る回折特徴上に共形的に堆積させるステップを含む、実施例1に記載の方法。
【1003】
実施例20:第2の層を堆積させるステップは、少なくとも1つの材料を1つまたはそれを上回る回折特徴上にある角度で指向性に堆積させるステップを含む、実施例1に記載の方法。
【1004】
実施例21:角度は、基板の平面主要表面に対して75~105度を含む、実施例14に記載の方法。
【1005】
実施例22:角度は、1つまたはそれを上回る回折特徴の表面に対して75~105度である、実施例14に記載の方法。
【1006】
実施例23:第1の層は、二酸化チタン(TiO2)、二酸化ジルコニウム(ZrO2)、または炭化ケイ素(SiC)を含む、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1007】
実施例24:第1の層は、二酸化チタン(TiO2)を含む、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1008】
実施例25:第1の層は、二酸化ジルコニウム(ZrO2)を含む、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1009】
実施例26:第1の層は、炭化ケイ素(SiC)を含む、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1010】
実施例27:第1の層は、第1のより高い屈折率材料と、第2のより低い屈折率材料とを備える、複数のサブ層を備える、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1011】
実施例28:第1のより高い屈折率材料は、二酸化チタン(TiO2)を含み、第2のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素(SiO2)を含む、実施例27に記載の方法。
【1012】
実施例29:複数のサブ層は、2つのみのサブ層を備える、実施例27または28に記載の方法。
【1013】
実施例30:複数のサブ層は、少なくとも4つのサブ層を備える、実施例27または28に記載の方法。
【1014】
実施例31:複数のサブ層は、第1の材料と第2の材料との間で交互する、実施例27-30のいずれかに記載の方法。
【1015】
実施例32:複数のサブ層は、干渉コーティングを備える、実施例27-31のいずれかに記載の方法。
【1016】
実施例33:複数のサブ層は、4分の1波スタックを備える、実施例27-32のいずれかに記載の方法。
【1017】
実施例34:金属は、アルミニウム、銀、金、または銅を含む、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1018】
実施例35:第1および第2の偏光は、異なる偏光角度を有する、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1019】
実施例36:第1および第2の偏光は、直交方向に配向される、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1020】
実施例37:第1および第2の偏光方向は、それぞれ、横方向磁気および横方向電気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1021】
実施例38:第1および第2の偏光方向は、それぞれ、横方向電気および横方向磁気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1022】
実施例39:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1023】
実施例40:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1024】
実施例41:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.5倍である、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1025】
実施例42:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.4倍である、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1026】
実施例43:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.3倍である、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1027】
実施例44:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.2倍である、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1028】
実施例45:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.1倍である、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1029】
実施例46:角度の範囲は、少なくとも6度である、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1030】
実施例47:角度の範囲は、少なくとも12度である、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1031】
実施例48:角度の範囲は、少なくとも18度である、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1032】
実施例49:角度の範囲は、少なくとも22度である、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1033】
実施例50:角度の範囲は、基板の平面に対して±3度の間である、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1034】
実施例51:角度の範囲は、基板の平面に対して±6度の間である、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1035】
実施例52:角度の範囲は、基板の平面に対して±9度の間である、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1036】
実施例53:角度の範囲は、基板の平面に対して±11度の間である、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1037】
実施例54:第2の層は、第1の層にわたって配置されるように構成される、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1038】
実施例55:該第1の層と該第2の層との間に配置される、第3の層をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1039】
実施例56:第3の層は、該第2の層を該第1の層に接合することに役立つように構成される、実施例55に記載の方法。
【1040】
実施例57:第1の回折格子は、1Dアレイに形成される、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1041】
実施例58:第1の回折格子は、2Dアレイに形成される、回折特徴を備える、実施例1-56のいずれかに記載の方法。
【1042】
実施例59:2Dアレイは、正方形アレイを備える、実施例58に記載の方法。
【1043】
実施例60:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、非対称である、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1044】
実施例61:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、その上に非対称的に堆積される材料を有する、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1045】
実施例62:該第1の回折格子は、光を少なくとも2つの方向に優先的に指向するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1046】
実施例63:該第1の回折格子は、2つの方向にブレーズされる、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1047】
実施例64:かすめ角堆積(GLAD)は、該第2の層を堆積させるために使用される、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1048】
実施例65:かすめ角堆積(GLAD)は、該第2の層を堆積させるために使用される、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1049】
実施例66:該回折格子の該回折特徴は、第1および第2の側壁を有し、該第2の側壁は、堆積が、該第2の凹角側壁上に該第1の凹角側壁上より少ない該第2の層の被覆を受動的に提供するように、凹角側壁を備える、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1050】
実施例67:該回折格子の該回折特徴は、第1および第2の側壁を有し、該第2の表面は、堆積が、該第2の側壁上に該第1の側壁上より少ない該第2の層の被覆を提供するように傾斜される、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1051】
実施例68:該回折格子の該回折特徴は、第1および第2の側壁を有し、該第2の側壁は、堆積が、該第2の側壁上に該第1の側壁上より少ない該第2の層の被覆を提供するように、回折格子の基部から測定されるような鈍角内角を有する、上記実施例のいずれかに記載の方法。
【1052】
実施例69:該光投影システムは、マイクロLEDを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1053】
実施例70:該光投影システムは、DLPまたはLCOSディスプレイを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1054】
実施例71:該基板は、ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1055】
実施例72:該基板は、無機ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1056】
付加的実施例-パートIX
実施例1:頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、
フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を備える、導波管と、
第1の回折格子と、
該回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率の1~2倍である、その上に入射する光の該範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように、該第1の回折格子にわたって配置される、第1の層と、
を備える、頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1057】
実施例2:第1の回折格子は、該基板にわたる、該基板と異なる材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1058】
実施例3:第1の回折格子は、該基板内に形成される、実施例1または2に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1059】
実施例4:基板は、SiO2、B2O3、Li2O、またはLa2O3を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1060】
実施例5:基板は、ガラスを含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1061】
実施例6:基板は、LiNbO3、LiTaO3、TiO2、ZrO2、ZnO、Si3N4、またはSiCを含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1062】
実施例7:基板は、ポリマーを含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1063】
実施例8:基板は、PC、PMMA、PVA、または樹脂を含有するアクリレートを含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1064】
実施例9:基板は、1.4~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1065】
実施例10:基板は、1.4~1.6の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1066】
実施例11:基板は、1.5~1.6の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1067】
実施例12:基板は、1.6~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1068】
実施例13:基板は、1.7~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1069】
実施例14:基板は、1.8~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1070】
実施例15:基板は、1.9~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1071】
実施例16:基板は、2.0~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1072】
実施例17:基板は、2.1~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1073】
実施例18:基板は、2.2~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1074】
実施例19:基板は、2.3~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1075】
実施例20:基板は、2.4~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1076】
実施例21:基板は、2.4~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1077】
実施例22:基板は、1.6~1.8の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1078】
実施例23:第1の回折格子材料は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1079】
実施例24:第1の回折格子材料は、PC、PMMA、PVA、または樹脂を含有するアクリレートを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1080】
実施例25:第1の回折格子材料は、インプリント可能材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1081】
実施例26:第1の回折格子材料は、ガラスを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1082】
実施例27:第1の回折格子材料は、1.4~1.7の屈折率を有する、実施例1-22のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1083】
実施例28:第1の回折格子材料は、1.4~1.6の屈折率を有する、実施例1-22のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1084】
実施例29:第1の回折格子材料は、1.5~1.6の屈折率を有する、実施例1-22のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1085】
実施例30:第1の回折格子材料は、1.6~1.8の屈折率を有する、実施例1-22のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1086】
実施例31:第1の回折格子材料は、1.7~1.8の屈折率を有する、実施例1-22のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1087】
実施例32:第1の回折格子材料は、1.8~2.2の屈折率を有する、実施例1-22のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1088】
実施例33:第1の回折格子材料は、1.9~2.2の屈折率を有する、実施例1-22のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1089】
実施例34:第1の回折格子材料は、2.0~2.4の屈折率を有する、実施例1-22のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1090】
実施例35:第1の回折格子材料は、2.2~2.4の屈折率を有する、実施例1-22のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1091】
実施例36:第1の回折格子材料は、2.2~2.6の屈折率を有する、実施例1-22のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1092】
実施例37:第1の回折格子材料は、該基板より低い、屈折率を有する、実施例1-22のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1093】
実施例38:該第1の回折格子は、ブレーズド回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1094】
実施例39:該第1の回折格子は、その間の溝によって離間されたピークを備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1095】
実施例40:該第1の回折格子は、複数の直線を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1096】
実施例41:該回折格子は、非対称である、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の導波管。
【1097】
実施例42:第1の層は、Si3N4、ZnO、ZrO2、TiO2、SiC、ZnTe、GaP、BPを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1098】
実施例43:第1の層は、1.9~3.5の屈折率を有する、実施例1-41のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1099】
実施例44:第1の層は、1.9~2.2の屈折率を有する、実施例1-41のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1100】
実施例45:第1の層は、2.0~2.4の屈折率を有する、実施例1-41のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1101】
実施例46:第1の層は、2.2~2.6の屈折率を有する、実施例1-41のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1102】
実施例47:第1の層は、2.0~2.6の屈折率を有する、実施例1-41のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1103】
実施例48:第1の層は、2.0~2.7の屈折率を有する、実施例1-41のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1104】
実施例49:第1の層は、2.0~3.5の屈折率を有する、実施例1-41のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1105】
実施例50:第1の層は、2.1~2.7の屈折率を有する、実施例1-41のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1106】
実施例51:第1の層は、2.1~3.5の屈折率を有する、実施例1-41のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1107】
実施例52:第1の層は、2.2~2.7の屈折率を有する、実施例1-41のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1108】
実施例53:第1の層は、2.2~3.5の屈折率を有する、実施例1-41のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1109】
実施例54:第1の層は、該第1の回折格子を上回る、屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1110】
実施例55:第1の層は、該基板を上回る、屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1111】
実施例56:第1および第2の偏光は、異なる偏光角度を有する、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1112】
実施例57:第1および第2の偏光は、直交方向に配向される、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1113】
実施例58:第1および第2の偏光は、それぞれ、横方向磁気および横方向電気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1114】
実施例59:第1および第2の偏光は、それぞれ、横方向電気および横方向磁気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1115】
実施例60:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1116】
実施例61:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1117】
実施例62:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.8倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1118】
実施例63:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.7倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1119】
実施例64:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.6倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1120】
実施例65:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.5倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1121】
実施例66:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.4倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1122】
実施例67:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.3倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1123】
実施例68:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.2倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1124】
実施例69:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.1倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1125】
実施例70:角度の範囲は、少なくとも6度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1126】
実施例71:角度の範囲は、少なくとも12度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1127】
実施例72:角度の範囲は、少なくとも18度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1128】
実施例73:角度の範囲は、少なくとも22度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1129】
実施例74:角度の範囲は、基板の平面に対して±3度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1130】
実施例75:角度の範囲は、基板の平面に対して±6度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1131】
実施例76:角度の範囲は、基板の平面に対して±9度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1132】
実施例77:角度の範囲は、基板の平面に対して±11度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1133】
実施例78:該導波管は、光を該頭部搭載型ディスプレイを装着しているユーザの眼に指向するように構成される、接眼レンズ内に含まれる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1134】
実施例79:該接眼レンズは、フレーム上に配置され、光投影システム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、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、該接眼レンズは含む、実施例78に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1135】
実施例80:該接眼レンズは、該少なくとも1つの導波管を備え、該少なくとも1つの導波管は、ユーザに導波管を通して見え得るように、可視光に対して透明である、実施例78または79に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1136】
実施例81:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管の中にその中で誘導されるように結合するための内部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1137】
実施例82:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管から外に結合し、該光をユーザの眼に指向し、該画像コンテンツを視認者に提示するための外部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1138】
実施例83:該第1の回折格子は、該光投影システムからの光を該導波管の中に内部結合するように構成される、内部結合格子(ICG)を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1139】
実施例84:第1の層は、1つまたはそれを上回る回折特徴上にある角度で指向性に堆積される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1140】
実施例85:角度は、基板の平面主要表面に対して75~105度を含む、実施例84に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1141】
実施例86:角度は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴の表面に対して75~105度である、実施例84に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1142】
実施例87:第1の回折格子は、1Dアレイに形成される、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1143】
実施例88:第1の回折格子は、2Dアレイに形成される、回折特徴を備える、実施例1-86のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1144】
実施例89:2Dアレイは、正方形アレイを備える、実施例88に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1145】
実施例90:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、非対称である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1146】
実施例91:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、その上に非対称的に堆積される材料を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1147】
実施例92:該第1の回折格子は、光を少なくとも2つの方向に優先的に指向するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1148】
実施例93:該第1の回折格子は、2つの方向にブレーズされる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1149】
実施例94:第1の回折格子は、1次元格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1150】
実施例95:第1の回折格子は、2次元格子を備える、実施例1-93のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1151】
実施例96:第1の回折格子は、少なくとも第1および第2の表面部分を回折特徴の対向側上に有する、該基板上に配置される、回折特徴を備え、回折特徴の該第1の表面部分の少なくとも一部は、該第1の層を含まない一方、該第2の表面部分の少なくとも一部は、該第1の層をその上に含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1152】
実施例97:第1の回折格子は、上部を有する、回折特徴を備え、少なくとも第1および第2の対向側壁および回折特徴の該第1の側壁の少なくとも一部は、該第1の層を含まない一方、該第2の側壁の少なくとも一部は、該第1の層をその上に含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1153】
実施例98:該第1の層は、該第2の側より多く該第1の側を被覆する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1154】
実施例99:第1の回折格子は、少なくとも第1および第2の対向側を有する、該基板上に配置される、回折特徴を備え、該第1の層は、該第2の側より多く該第1の側を被覆する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1155】
実施例100:第1の回折格子は、上部を有する、回折特徴を備え、少なくとも第1および第2の対向側および該第1の層は、該第2の側より多く該第1の側を被覆する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1156】
実施例101:該第1の層は、かすめ入射角堆積層を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1157】
実施例102:該回折特徴の大部分は、該第1の側上の該第1の回折格子の第1の回折特徴と、該回折特徴の第2の側上の該第1の回折格子の第2の回折特徴とを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1158】
実施例103:該回折特徴は、傾斜された突出部を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1159】
実施例104:該回折特徴は、傾きのある側壁を有する、平行四辺形の断面形状を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1160】
実施例105:該回折特徴は、上部表面と、少なくとも1つの傾きのある側壁とを備える、断面を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1161】
実施例106:該回折特徴は、上部表面と、2つの傾きのある側壁とを備える、断面を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1162】
実施例107:該回折特徴は、上部表面と、同一方向に傾く、2つの傾きのある側壁とを備える、断面を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1163】
実施例108:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1164】
実施例109:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1165】
実施例110:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1166】
実施例111:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1167】
実施例112:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1168】
実施例113:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1169】
実施例114:基板は、2.6以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1170】
実施例115:基板は、2.7以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1171】
実施例116:基板は、2.8以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1172】
実施例117:第1の層は、誘電体を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1173】
実施例118:第1の層は、1.9またはそれを上回る屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1174】
実施例119:第1の層は、2.0またはそれを上回る屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1175】
実施例120:第1の層は、2.1またはそれを上回る屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1176】
実施例121:該第1の層にわたって複数のサブ層をさらに備え、該複数のサブ層は、第1のより高い屈折率材料と、第2のより低い屈折率材料とを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1177】
実施例122:第1のより高い屈折率材料は、二酸化チタン(TiO2)を含み、第2のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素(SiO2)を含む、実施例121に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1178】
実施例123:複数のサブ層は、2つのみのサブ層を備える、実施例121または122に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1179】
実施例124:複数のサブ層は、少なくとも4つのサブ層を備える、実施例121または122に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1180】
実施例125:複数のサブ層は、第1の材料と第2の材料との間で交互する、実施例121-124のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1181】
実施例126:複数のサブ層は、干渉コーティングを備える、実施例121-125のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1182】
実施例127:複数のサブ層は、4分の1波スタックを備える、実施例121-126のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1183】
実施例128:該第1の層にわたる複数のサブ層は、帯域通過フィルタを形成する、実施例121-127のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1184】
実施例129:該第1の層にわたる複数のサブ層は、ノッチフィルタを形成する、実施例121-127のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1185】
実施例130:該第1の層にわたる複数のサブ層は、反射防止(AR)コーティングを形成する、実施例121-128のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1186】
実施例131:第1のより低い屈折率材料は、1.6またはそれ未満の屈折率を有する、実施例121-130のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1187】
実施例132:第2のより高い屈折率材料は、1.9またはそれを上回る屈折率を有する、実施例121-131のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1188】
実施例133:第1のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素を含む、実施例121-132のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1189】
実施例134:第2のより高い屈折率材料は、二酸化チタンを含む、実施例121-133のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1190】
実施例135:第2のより高い屈折率材料は、二酸化ジルコニウムを含む、実施例121-133のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1191】
実施例136:第2のより高い屈折率材料は、酸化亜鉛を含む、実施例121-133のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1192】
実施例137:該第1の回折格子は、該角度の範囲にわたる該第1の偏光のための平均回折効率を備え、該第2の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第2の偏光のための平均回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1193】
実施例138:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも40%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1194】
実施例139:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも50%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1195】
実施例140:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも60%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1196】
実施例141:角度の範囲は、少なくとも25度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1197】
実施例142:角度の範囲は、少なくとも30度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1198】
実施例143:角度の範囲は、少なくとも35度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1199】
実施例144:角度の範囲は、少なくとも40度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1200】
実施例145:角度の範囲は、基板の平面に対して±15度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1201】
実施例146:角度の範囲は、基板の平面に対して±18度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1202】
実施例147:角度の範囲は、基板の平面に対して±20度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1203】
実施例148:第1の回折格子は、第1および第2の側壁を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1204】
実施例149:該第1および第2の側壁は、平坦域によって分離される、実施例148に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1205】
実施例150:該第1および第2の側壁は、顕著な角度を該回折特徴の上部に形成するように継合する、実施例148に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1206】
実施例151:少なくとも該第1の側壁は、該第1の側壁が該第2の側壁ほど急峻ではないような角度で傾きが付けられる、実施例148-150のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1207】
実施例152:該第1の側壁は、該第2の側壁より広い、実施例148-151のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1208】
実施例153:該第1の側壁は、該回折特徴の基部に45°~85°の角度を形成する、実施例148-152のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1209】
実施例154:該第2の側壁は、該回折特徴の基部に鋭角凹角を形成する、実施例148-153のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1210】
実施例155:該第1の回折格子は、鮫尾形状の回折特徴を備える、実施例148-154のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1211】
実施例156:該第2の側壁は、該回折特徴の基部に鈍角凹角を形成する、実施例148-153のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1212】
実施例157:該第2の側壁は、垂直である、実施例148-153のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1213】
実施例158:該第1の回折格子は、鋸歯形状の回折特徴を備える、実施例148-153または156-157のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1214】
実施例159:該第1の層は、バイアスされた堆積を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1215】
実施例160:該第1の層は、かすめ角堆積を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1216】
実施例161:該第1の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より多くの被覆を提供するようにバイアスされる、実施例148-160のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1217】
実施例162:該第1の層は、該第2の側壁より大きい該第1の側壁の割合を被覆する、実施例148-161のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1218】
実施例163:該第1の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より厚い被覆を提供するようにバイアスされる、実施例148-162のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1219】
実施例164:該第1の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より平均して厚い被覆を提供する、実施例148-163のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1220】
実施例165:該第1の側壁は、該第2の層によって完全に被覆される、実施例148-164のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1221】
実施例166:該第2の側壁の少なくとも一部は、該第1の層によって被覆されない、実施例148-165のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1222】
実施例167:該第2の側壁は、該第1の側壁より多くの該第1の層によって被覆されない面積を含む、実施例148-166のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1223】
実施例168:該第2の側壁の平均して少なくとも80%は、該第1の層によって被覆されない、実施例148-165のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1224】
実施例169:該第2の側壁の平均して少なくとも90%は、該第1の層によって被覆されない、実施例148-165のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1225】
実施例170:該第2の側壁の平均して少なくとも95%は、該第1の層によって被覆されない、実施例148-165のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1226】
実施例171:該第2の側壁の平均して少なくとも98%は、該第1の層によって被覆されない、実施例148-165のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1227】
実施例172:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該第2の偏光のための該第2の回折効率の20%以内である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1228】
実施例173:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該第2の偏光のための該第2の回折効率の30%以内である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1229】
実施例174:該第1の層がその上に形成される、該第1の回折格子は、透過性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1230】
実施例175:該第1の層がその上に形成される、該第1の回折格子は、透過される光を回折し、光を全内部反射によってその中で誘導されるように該導波管の中に結合するように構成される、透過性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1231】
実施例176:該第1の層がその上に形成される、該第1の回折格子は、反射された光を回折し、全内部反射によって該導波管内で誘導される光を該導波管から外に結合するように構成される、透過性回折格子を備える、実施例1-173のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1232】
実施例177:該回折特徴は、100~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1233】
実施例178:該回折特徴は、200~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1234】
実施例179:該回折特徴は、300~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1235】
実施例180:該回折特徴は、290nm~690nmのピッチを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1236】
実施例181:該光投影システムは、マイクロLEDを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1237】
実施例182:該光投影システムは、DLPまたはLCOSディスプレイを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1238】
実施例183:該基板は、ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1239】
実施例184:該基板は、無機ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1240】
実施例185:該基板は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1241】
付加的実施例-パートX
実施例1:頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、
フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を備える、導波管と、
回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率の1~2倍である、その上に入射する光の該範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように構成される、第1の回折格子と、
を備える、頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1242】
実施例2:第1の回折格子は、該基板にわたる、該基板と異なる材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1243】
実施例3:第1の回折格子は、該基板内に形成される、実施例1または2に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1244】
実施例4:基板は、SiO2またはガラスを含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1245】
実施例5:基板は、B2O3、Li2O、またはLa2O3を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1246】
実施例6:基板は、TiO2、ZrO2、ZnO、またはSi3N4を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1247】
実施例7:基板は、LiNbO3、LiTaO3、またはSiCを含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1248】
実施例8:基板は、ポリマーを含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1249】
実施例9:基板は、PC、PMMA、PVA、または樹脂を含有するアクリレートを含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1250】
実施例10:基板は、1.4~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1251】
実施例11:基板は、1.4~1.6の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1252】
実施例12:基板は、1.5~1.6の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1253】
実施例13:基板は、1.4~1.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1254】
実施例14:基板は、1.5~1.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1255】
実施例15:基板は、1.4~1.8の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1256】
実施例16:基板は、1.5~1.8の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1257】
実施例17:基板は、少なくとも1.4かつ1.9未満の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1258】
実施例18:基板は、少なくとも1.5かつ1.9未満の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1259】
実施例19:基板は、1.6~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1260】
実施例20:基板は、1.7~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1261】
実施例21:基板は、1.8~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1262】
実施例22:基板は、1.9~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1263】
実施例23:基板は、2.0~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1264】
実施例24:基板は、2.1~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1265】
実施例25:基板は、2.2~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1266】
実施例26:基板は、2.3~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1267】
実施例27:基板は、2.4~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1268】
実施例28:基板は、2.4~2.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1269】
実施例29:基板は、1.6~1.8の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1270】
実施例30:第1の回折格子材料は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1271】
実施例31:第1の回折格子材料は、PC、PMMA、PVA、または樹脂を含有するアクリレートを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1272】
実施例32:第1の回折格子材料は、インプリント可能材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1273】
実施例33:第1の回折格子材料は、ガラスを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1274】
実施例34:第1の回折格子材料は、1.4~1.7の屈折率を有する、実施例1-29のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1275】
実施例35:第1の回折格子材料は、1.4~1.6の屈折率を有する、実施例1-29のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1276】
実施例36:第1の回折格子材料は、1.5~1.6の屈折率を有する、実施例1-29のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1277】
実施例37:第1の回折格子材料は、1.6~1.8の屈折率を有する、実施例1-29のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1278】
実施例38:第1の回折格子材料は、1.7~1.8の屈折率を有する、実施例1-29のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1279】
実施例39:第1の回折格子材料は、1.8~2.2の屈折率を有する、実施例1-29のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1280】
実施例40:第1の回折格子材料は、1.9~2.2の屈折率を有する、実施例1-29のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1281】
実施例41:第1の回折格子材料は、2.0~2.4の屈折率を有する、実施例1-29のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1282】
実施例42:第1の回折格子材料は、2.2~2.4の屈折率を有する、実施例1-29のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1283】
実施例43:第1の回折格子材料は、2.2~2.6の屈折率を有する、実施例1-29のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1284】
実施例44:第1の回折格子材料は、該基板より高い、屈折率を有する、実施例1-29のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1285】
実施例45:第1の回折格子材料は、該基板と同一である、屈折率を有する、実施例1-29のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1286】
実施例46:第1の回折格子材料は、該基板より低い、屈折率を有する、実施例1-29のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1287】
実施例47:該第1の回折格子は、ブレーズド回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1288】
実施例48:該第1の回折格子は、その間の溝によって離間されたピークを備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1289】
実施例49:該第1の回折格子は、複数の直線を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1290】
実施例50:該回折格子は、非対称である、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の導波管。
【1291】
実施例51:第1および第2の偏光は、異なる偏光角度を有する、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1292】
実施例52:第1および第2の偏光は、直交方向に配向される、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1293】
実施例53:第1および第2の偏光は、それぞれ、横方向磁気および横方向電気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1294】
実施例54:第1および第2の偏光は、それぞれ、横方向電気および横方向磁気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1295】
実施例55:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1296】
実施例56:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1297】
実施例57:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.8倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1298】
実施例58:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.7倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1299】
実施例59:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.6倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1300】
実施例60:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.5倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1301】
実施例61:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.4倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1302】
実施例62:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.3倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1303】
実施例63:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.2倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1304】
実施例64:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.1倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1305】
実施例65:角度の範囲は、少なくとも6度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1306】
実施例66:角度の範囲は、少なくとも12度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1307】
実施例67:角度の範囲は、少なくとも18度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1308】
実施例68:角度の範囲は、少なくとも22度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1309】
実施例69:角度の範囲は、基板の平面に対して±3度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1310】
実施例70:角度の範囲は、基板の平面に対して±6度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1311】
実施例71:角度の範囲は、基板の平面に対して±9度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1312】
実施例72:角度の範囲は、基板の平面に対して±11度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1313】
実施例73:該導波管は、光を該頭部搭載型ディスプレイを装着しているユーザの眼に指向するように構成される、接眼レンズ内に含まれる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1314】
実施例74:該接眼レンズは、フレーム上に配置され、光投影システム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、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、該接眼レンズは含む、実施例73に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1315】
実施例75:該接眼レンズは、該少なくとも1つの導波管を備え、該少なくとも1つの導波管は、ユーザに導波管を通して見え得るように、可視光に対して透明である、実施例73または74に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1316】
実施例76:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管の中にその中で誘導されるように結合するための内部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1317】
実施例77:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管から外に結合し、該光をユーザの眼に指向し、該画像コンテンツを視認者に提示するための外部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1318】
実施例78:該第1の回折格子は、該光投影システムからの光を該導波管の中に内部結合するように構成される、内部結合格子(ICG)を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1319】
実施例79:第1の回折格子は、1Dアレイに形成される、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1320】
実施例80:第1の回折格子は、2Dアレイに形成される、回折特徴を備える、実施例1-78のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1321】
実施例81:2Dアレイは、正方形アレイを備える、実施例80に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1322】
実施例82:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、非対称である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1323】
実施例83:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、その上に非対称的に堆積される材料を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1324】
実施例84:該第1の回折格子は、光を少なくとも2つの方向に優先的に指向するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1325】
実施例85:該第1の回折格子は、2つの方向にブレーズされる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1326】
実施例86:第1の回折格子は、1次元格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1327】
実施例87:第1の回折格子は、2次元格子を備える、実施例1-93のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1328】
実施例88:該回折特徴の大部分は、該第1の側上の該第1の回折格子の第1の回折特徴と、該回折特徴の第2の側上の該第1の回折格子の第2の回折特徴とを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1329】
実施例89:該回折特徴は、傾斜された突出部を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1330】
実施例90:該回折特徴は、傾きのある側壁を有する、平行四辺形の断面形状を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1331】
実施例91:該回折特徴は、上部表面と、少なくとも1つの傾きのある側壁とを備える、断面を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1332】
実施例92:該回折特徴は、上部表面と、2つの傾きのある側壁とを備える、断面を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1333】
実施例93:該回折特徴は、上部表面と、同一方向に傾く、2つの傾きのある側壁とを備える、断面を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1334】
実施例94:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1335】
実施例95:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1336】
実施例96:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1337】
実施例97:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1338】
実施例98:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1339】
実施例99:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1340】
実施例100:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.2である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1341】
実施例101:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.2である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1342】
実施例102:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.2である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1343】
実施例103:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.2である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1344】
実施例104:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.2である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1345】
実施例105:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.2である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1346】
実施例106:基板は、2.6以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1347】
実施例107:基板は、2.7以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1348】
実施例108:基板は、2.8以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1349】
実施例109:基板は、1.9未満の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1350】
実施例110:基板は、1.8以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1351】
実施例111:基板は、1.75以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1352】
実施例112:基板は、1.7以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1353】
実施例113:基板は、1.6以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1354】
実施例114:基板は、1.5以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1355】
実施例115:該第1の回折格子にわたる複数のサブ層をさらに備え、該複数のサブ層は、第1のより高い屈折率材料と、第2のより低い屈折率材料とを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1356】
実施例116:第1のより高い屈折率材料は、二酸化チタン(TiO2)を含み、第2のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素(SiO2)を含む、実施例115に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1357】
実施例117:複数のサブ層は、2つのみのサブ層を備える、実施例115または116に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1358】
実施例118:複数のサブ層は、少なくとも4つのサブ層を備える、実施例115または116に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1359】
実施例119:複数のサブ層は、第1の材料と第2の材料との間で交互する、実施例115-118のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1360】
実施例120:複数のサブ層は、干渉コーティングを備える、実施例115-119のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1361】
実施例121:複数のサブ層は、4分の1波スタックを備える、実施例115-120のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1362】
実施例122:該第1の層にわたる複数のサブ層は、帯域通過フィルタを形成する、実施例115-121のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1363】
実施例123:該第1の層にわたる複数のサブ層は、ノッチフィルタを形成する、実施例115-121のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1364】
実施例124:該第1の層にわたる複数のサブ層は、反射防止(AR)コーティングを形成する、実施例115-121のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1365】
実施例125:第1のより低い屈折率材料は、1.6またはそれ未満の屈折率を有する、実施例115-124のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1366】
実施例126:第2のより高い屈折率材料は、1.9またはそれを上回る屈折率を有する、実施例115-125のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1367】
実施例127:第1のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素を含む、実施例115-126のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1368】
実施例128:第2のより高い屈折率材料は、二酸化チタンを含む、実施例115-127のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1369】
実施例129:第2のより高い屈折率材料は、二酸化ジルコニウムを含む、実施例115-127のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1370】
実施例130:第2のより高い屈折率材料は、酸化亜鉛を含む、実施例115-127のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1371】
実施例131:該第1の回折格子は、該角度の範囲にわたる該第1の偏光のための平均回折効率を備え、該第2の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第2の偏光のための平均回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1372】
実施例132:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも10%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1373】
実施例133:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも20%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1374】
実施例134:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも30%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1375】
実施例135:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも40%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1376】
実施例136:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも50%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1377】
実施例137:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも60%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1378】
実施例138:角度の範囲は、少なくとも25度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1379】
実施例139:角度の範囲は、少なくとも30度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1380】
実施例140:角度の範囲は、少なくとも35度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1381】
実施例141:角度の範囲は、少なくとも40度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1382】
実施例142:角度の範囲は、基板の平面に対して±15度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1383】
実施例143:角度の範囲は、基板の平面に対して±18度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1384】
実施例144:角度の範囲は、基板の平面に対して±20度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1385】
実施例145:第1の回折格子は、第1および第2の側壁を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1386】
実施例146:該第1および第2の側壁は、平坦域によって分離される、実施例145に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1387】
実施例147:該第1および第2の側壁は、顕著な角度を該回折特徴の上部に形成するように継合する、実施例145に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1388】
実施例148:少なくとも該第1の側壁は、該第1の側壁が該第2の側壁ほど急峻ではないような角度で傾きが付けられる、実施例145-147のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1389】
実施例149:該第1の側壁は、該第2の側壁より広い、実施例145-148のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1390】
実施例150:該第1の側壁は、該回折特徴の基部に45°~85°の角度を形成する、実施例145-149のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1391】
実施例151:該第2の側壁は、該回折特徴の基部に鋭角凹角を形成する、実施例145-150のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1392】
実施例152:該第1の回折格子は、鮫尾形状の回折特徴を備える、実施例145-151のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1393】
実施例153:該第2の側壁は、該回折特徴の基部に鈍角凹角を形成する、実施例145-150のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1394】
実施例154:該第2の側壁は、垂直である、実施例145-150のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1395】
実施例155:該第1の回折格子は、鋸歯形状の回折特徴を備える、実施例145-150または153-154のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1396】
実施例156:該第1および第2の側壁は、略平行である、実施例148-152または154-155のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1397】
実施例157:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該第2の偏光のための該第2の回折効率の20%以内である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1398】
実施例158:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該第2の偏光のための該第2の回折効率の30%以内である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1399】
実施例159:該第1の回折格子は、透過性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1400】
実施例160:該第1の回折格子は、透過される光を回折し、光を全内部反射によってその中で誘導されるように該導波管の中に結合するように構成される、透過性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1401】
実施例161:該回折特徴は、100~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1402】
実施例162:該回折特徴は、200~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1403】
実施例163:該回折特徴は、200を上回り、かつ600ナノメートル以下の高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1404】
実施例164:該回折特徴は、205~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1405】
実施例165:該回折特徴は、210~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1406】
実施例166:該回折特徴は、220~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1407】
実施例167:該回折特徴は、250~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1408】
実施例168:該回折特徴は、280~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1409】
実施例169:該回折特徴は、300~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1410】
実施例170:該回折特徴は、400~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1411】
実施例171:該回折特徴は、290nm~690nmのピッチを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1412】
実施例172:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも65%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1413】
実施例173:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも70%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1414】
実施例174:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも75%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1415】
実施例175:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも80%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1416】
実施例176:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも85%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1417】
実施例177:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.6である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1418】
実施例178:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.6である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1419】
実施例179:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.6である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1420】
実施例180:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.6である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1421】
実施例181:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.6である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1422】
実施例182:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.6である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1423】
実施例183:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.65である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1424】
実施例184:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.65である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1425】
実施例185:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.65である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1426】
実施例186:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.65である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1427】
実施例187:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.65である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1428】
実施例188:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.65である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1429】
実施例189:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.7である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1430】
実施例190:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.7である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1431】
実施例191:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.7である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1432】
実施例192:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.7である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1433】
実施例193:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.7である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1434】
実施例194:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.7である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1435】
実施例195:該光投影システムは、マイクロLEDを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1436】
実施例196:該光投影システムは、DLPまたはLCOSディスプレイを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1437】
実施例197:該基板は、ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1438】
実施例198:該基板は、無機ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1439】
付加的実施例-パートXI
実施例1:頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、
フレームによって支持される、導波管であって、導波管は、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を備え、該基板は、1.9未満の屈折率を有する、導波管と、
回折格子が、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率の1~2倍である、その上に入射する光の該範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように構成される、第1の回折格子と、
を備える、頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1440】
実施例2:第1の回折格子は、該基板にわたる、該基板と異なる材料を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1441】
実施例3:第1の回折格子は、該基板内に形成される、実施例1または2に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1442】
実施例4:基板は、SiO2またはガラスを含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1443】
実施例5:基板は、B2O3、Li2O、またはLa2O3を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1444】
実施例6:基板は、ポリマーを含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1445】
実施例7:基板は、PC、PMMA、PVA、または樹脂を含有するアクリレートを含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1446】
実施例8:基板は、1.4~1.9未満の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1447】
実施例9:基板は、1.4~1.6の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1448】
実施例10:基板は、1.5~1.6の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1449】
実施例11:基板は、1.4~1.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1450】
実施例12:基板は、1.5~1.7の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1451】
実施例13:基板は、1.4~1.8の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1452】
実施例14:基板は、1.5~1.8の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1453】
実施例15:基板は、少なくとも1.4かつ1.9未満の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1454】
実施例16:基板は、少なくとも1.5かつ1.9未満の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1455】
実施例17:基板は、1.6~1.9未満の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1456】
実施例18:基板は、1.7~1.9未満の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1457】
実施例19:基板は、1.8~1.9未満の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1458】
実施例20:基板は、1.6~1.8の屈折率を有する、材料を含む、実施例1-3のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1459】
実施例21:第1の回折格子材料は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1460】
実施例22:第1の回折格子材料は、PC、PMMA、PVA、または樹脂を含有するアクリレートを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1461】
実施例23:第1の回折格子材料は、インプリント可能材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1462】
実施例24:第1の回折格子材料は、ガラスを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1463】
実施例25:第1の回折格子材料は、1.4~1.7の屈折率を有する、実施例1-20のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1464】
実施例26:第1の回折格子材料は、1.4~1.6の屈折率を有する、実施例1-20のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1465】
実施例27:第1の回折格子材料は、1.5~1.6の屈折率を有する、実施例1-20のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1466】
実施例28:第1の回折格子材料は、1.6~1.8の屈折率を有する、実施例1-20のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1467】
実施例29:第1の回折格子材料は、1.7~1.8の屈折率を有する、実施例1-20のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1468】
実施例30:第1の回折格子材料は、1.8~2.2の屈折率を有する、実施例1-20のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1469】
実施例31:第1の回折格子材料は、1.9~2.2の屈折率を有する、実施例1-20のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1470】
実施例32:第1の回折格子材料は、2.0~2.4の屈折率を有する、実施例1-20のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1471】
実施例33:第1の回折格子材料は、2.2~2.4の屈折率を有する、実施例1-20のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1472】
実施例34:第1の回折格子材料は、2.2~2.6の屈折率を有する、実施例1-20のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1473】
実施例35:第1の回折格子材料は、該基板より高い、屈折率を有する、実施例1-20のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1474】
実施例36:第1の回折格子材料は、該基板と同一である、屈折率を有する、実施例1-20のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1475】
実施例37:第1の回折格子材料は、該基板より低い、屈折率を有する、実施例1-20のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1476】
実施例38:該第1の回折格子は、ブレーズド回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1477】
実施例39:該第1の回折格子は、その間の溝によって離間されたピークを備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1478】
実施例40:該第1の回折格子は、複数の直線を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1479】
実施例41:該回折格子は、非対称である、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の導波管。
【1480】
実施例42:第1および第2の偏光は、異なる偏光角度を有する、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1481】
実施例43:第1および第2の偏光は、直交方向に配向される、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1482】
実施例44:第1および第2の偏光は、それぞれ、横方向磁気および横方向電気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1483】
実施例45:第1および第2の偏光は、それぞれ、横方向電気および横方向磁気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1484】
実施例46:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1485】
実施例47:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1486】
実施例48:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.8倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1487】
実施例49:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.7倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1488】
実施例50:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.6倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1489】
実施例51:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.5倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1490】
実施例52:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.4倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1491】
実施例53:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.3倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1492】
実施例54:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.2倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1493】
実施例55:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.1倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1494】
実施例56:角度の範囲は、少なくとも6度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1495】
実施例57:角度の範囲は、少なくとも12度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1496】
実施例58:角度の範囲は、少なくとも18度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1497】
実施例59:角度の範囲は、少なくとも22度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1498】
実施例60:角度の範囲は、基板の平面に対して±3度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1499】
実施例61:角度の範囲は、基板の平面に対して±6度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1500】
実施例62:角度の範囲は、基板の平面に対して±9度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1501】
実施例63:角度の範囲は、基板の平面に対して±11度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1502】
実施例64:該導波管は、光を該頭部搭載型ディスプレイを装着しているユーザの眼に指向するように構成される、接眼レンズ内に含まれる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1503】
実施例65:該接眼レンズは、フレーム上に配置され、光投影システム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、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、該接眼レンズは含む、実施例64に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1504】
実施例66:該接眼レンズは、該少なくとも1つの導波管を備え、該少なくとも1つの導波管は、ユーザに導波管を通して見え得るように、可視光に対して透明である、実施例64または65に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1505】
実施例67:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管の中にその中で誘導されるように結合するための内部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1506】
実施例68:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管から外に結合し、該光をユーザの眼に指向し、該画像コンテンツを視認者に提示するための外部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1507】
実施例69:該第1の回折格子は、該光投影システムからの光を該導波管の中に内部結合するように構成される、内部結合格子(ICG)を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1508】
実施例70:第1の回折格子は、1Dアレイに形成される、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1509】
実施例71:第1の回折格子は、2Dアレイに形成される、回折特徴を備える、実施例1-69のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1510】
実施例72:2Dアレイは、正方形アレイを備える、実施例71に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1511】
実施例73:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、非対称である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1512】
実施例74:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、その上に非対称的に堆積される材料を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1513】
実施例75:該第1の回折格子は、光を少なくとも2つの方向に優先的に指向するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1514】
実施例76:該第1の回折格子は、2つの方向にブレーズされる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1515】
実施例77:第1の回折格子は、1次元格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1516】
実施例78:第1の回折格子は、2次元格子を備える、実施例1-76のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1517】
実施例79:該回折特徴の大部分は、該第1の側上の該第1の回折格子の第1の回折特徴と、該回折特徴の第2の側上の該第1の回折格子の第2の回折特徴とを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1518】
実施例80:該回折特徴は、傾斜された突出部を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1519】
実施例81:該回折特徴は、傾きのある側壁を有する、平行四辺形の断面形状を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1520】
実施例82:該回折特徴は、上部表面と、少なくとも1つの傾きのある側壁とを備える、断面を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1521】
実施例83:該回折特徴は、上部表面と、2つの傾きのある側壁とを備える、断面を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1522】
実施例84:該回折特徴は、上部表面と、同一方向に傾く、2つの傾きのある側壁とを備える、断面を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1523】
実施例85:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1524】
実施例86:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1525】
実施例87:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1526】
実施例88:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1527】
実施例89:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1528】
実施例90:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.4である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1529】
実施例91:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.2である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1530】
実施例92:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.2である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1531】
実施例93:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.2である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1532】
実施例94:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.2である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1533】
実施例95:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.2である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1534】
実施例96:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.2である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1535】
実施例97:基板は、1.89以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1536】
実施例98:基板は、1.88以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1537】
実施例99:基板は、1.85以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1538】
実施例100:基板は、1.8以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1539】
実施例101:基板は、1.75以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1540】
実施例102:基板は、1.7以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1541】
実施例103:基板は、1.6以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1542】
実施例104:基板は、1.5以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1543】
実施例105:該第1の回折格子にわたる複数のサブ層をさらに備え、該複数のサブ層は、第1のより高い屈折率材料と、第2のより低い屈折率材料とを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1544】
実施例106:第1のより高い屈折率材料は、二酸化チタン(TiO2)を含み、第2のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素(SiO2)を含む、実施例105に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1545】
実施例107:複数のサブ層は、2つのみのサブ層を備える、実施例105または106に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1546】
実施例108:複数のサブ層は、少なくとも4つのサブ層を備える、実施例105または106に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1547】
実施例109:複数のサブ層は、第1の材料と第2の材料との間で交互する、実施例105-108のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1548】
実施例110:複数のサブ層は、干渉コーティングを備える、実施例105-109のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1549】
実施例111:複数のサブ層は、4分の1波スタックを備える、実施例105-110のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1550】
実施例112:該第1の層にわたる複数のサブ層は、帯域通過フィルタを形成する、実施例105-111のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1551】
実施例113:該第1の層にわたる複数のサブ層は、ノッチフィルタを形成する、実施例105-111のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1552】
実施例114:該第1の層にわたる複数のサブ層は、反射防止(AR)コーティングを形成する、実施例105-111のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1553】
実施例115:第1のより低い屈折率材料は、1.6またはそれ未満の屈折率を有する、実施例105-114のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1554】
実施例116:第2のより高い屈折率材料は、1.9またはそれを上回る屈折率を有する、実施例105-115のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1555】
実施例117:第1のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素を含む、実施例105-116のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1556】
実施例118:第2のより高い屈折率材料は、二酸化チタンを含む、実施例105-117のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1557】
実施例119:第2のより高い屈折率材料は、二酸化ジルコニウムを含む、実施例105-117のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1558】
実施例120:第2のより高い屈折率材料は、酸化亜鉛を含む、実施例105-117のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1559】
実施例121:該第1の回折格子は、該角度の範囲にわたる該第1の偏光のための平均回折効率を備え、該第2の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第2の偏光のための平均回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1560】
実施例122:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも10%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1561】
実施例123:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも20%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1562】
実施例124:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも30%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1563】
実施例125:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも40%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1564】
実施例126:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも50%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1565】
実施例127:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも60%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1566】
実施例128:角度の範囲は、少なくとも25度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1567】
実施例129:角度の範囲は、少なくとも30度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1568】
実施例130:角度の範囲は、少なくとも35度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1569】
実施例131:角度の範囲は、少なくとも40度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1570】
実施例132:角度の範囲は、基板の平面に対して±15度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1571】
実施例133:角度の範囲は、基板の平面に対して±18度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1572】
実施例134:角度の範囲は、基板の平面に対して±20度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1573】
実施例135:第1の回折格子は、第1および第2の側壁を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1574】
実施例136:該第1および第2の側壁は、平坦域によって分離される、実施例135に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1575】
実施例137:該第1および第2の側壁は、顕著な角度を該回折特徴の上部に形成するように継合する、実施例135に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1576】
実施例138:少なくとも該第1の側壁は、該第1の側壁が該第2の側壁ほど急峻ではないような角度で傾きが付けられる、実施例135-137のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1577】
実施例139:該第1の側壁は、該第2の側壁より広い、実施例135-138のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1578】
実施例140:該第1の側壁は、該回折特徴の基部に45°~85°の角度を形成する、実施例135-139のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1579】
実施例141:該第2の側壁は、該回折特徴の基部に鋭角凹角を形成する、実施例135-140のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1580】
実施例142:該第1の回折格子は、鮫尾形状の回折特徴を備える、実施例135-141のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1581】
実施例143:該第2の側壁は、該回折特徴の基部に鈍角凹角を形成する、実施例135-140のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1582】
実施例144:該第2の側壁は、垂直である、実施例135-140のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1583】
実施例145:該第1の回折格子は、鋸歯形状の回折特徴を備える、実施例135-140または143-144のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1584】
実施例146:該第1および第2の側壁は、略平行である、実施例138-142または144-145のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1585】
実施例147:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該第2の偏光のための該第2の回折効率の20%以内である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1586】
実施例148:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該第2の偏光のための該第2の回折効率の30%以内である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1587】
実施例149:該第1の回折格子は、透過性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1588】
実施例150:該第1の回折格子は、透過される光を回折し、光を全内部反射によってその中で誘導されるように該導波管の中に結合するように構成される、透過性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1589】
実施例151:該回折特徴は、100~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1590】
実施例152:該回折特徴は、200~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1591】
実施例153:該回折特徴は、300~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1592】
実施例154:該回折特徴は、200を上回り、かつ600ナノメートル以下の高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1593】
実施例155:該回折特徴は、205~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1594】
実施例156:該回折特徴は、210~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1595】
実施例157:該回折特徴は、220~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1596】
実施例158:該回折特徴は、250~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1597】
実施例159:該回折特徴は、280~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1598】
実施例160:該回折特徴は、300~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1599】
実施例161:該回折特徴は、400~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1600】
実施例162:該回折特徴は、290nm~690nmのピッチを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1601】
実施例163:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも65%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1602】
実施例164:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも70%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1603】
実施例165:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも75%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1604】
実施例166:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも80%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1605】
実施例167:該角度の範囲にわたって平均される該第1の回折効率および該角度の範囲にわたって平均される該第2の回折効率は、少なくとも85%の効率性を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1606】
実施例168:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.6である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1607】
実施例169:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.6である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1608】
実施例170:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.6である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1609】
実施例171:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.6である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1610】
実施例172:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.6である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1611】
実施例173:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.6である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1612】
実施例174:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.65である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1613】
実施例175:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.65である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1614】
実施例176:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.65である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1615】
実施例177:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.65である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1616】
実施例178:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.65である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1617】
実施例179:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.65である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1618】
実施例180:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.7である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1619】
実施例181:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.7である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1620】
実施例182:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、平均して少なくとも0.7である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1621】
実施例183:該第1および第2の回折効率は、少なくとも10度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.7である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1622】
実施例184:該第1および第2の回折効率は、少なくとも20度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.7である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1623】
実施例185:該第1および第2の回折効率は、少なくとも30度の光の入射角範囲にわたって、少なくとも0.7である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1624】
実施例186:該光投影システムは、マイクロLEDを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1625】
実施例187:該光投影システムは、DLPまたはLCOSディスプレイを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1626】
実施例188:該基板は、ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1627】
実施例189:該基板は、無機ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1628】
実施例170:該基板は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1629】
付加的実施例-パートXII
実施例1:頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、
フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を備える、導波管と、
その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率と、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率とを有するように構成される、第1の回折格子であって、第1の回折効率は、第2の回折効率の1~2倍である、第1の回折格子と、
第2の回折格子であって、該基板は、該第2の回折格子を介して、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成され、第2の回折格子は、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第3の回折効率と、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第2の偏光のための第4の回折効率とを有するように構成され、第4の回折効率は、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第3の回折効率の1~2倍である、または第3の回折効率は、第4の回折効率の1~2倍である、第2の回折格子と、
を備え、第1の回折格子は、該基板の第1の側上にあって、第2の回折格子は、該基板の該第1の側に対向する、該基板の第2の側上にある、頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1630】
実施例3:該第1の回折格子は、透過性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1631】
実施例4:該第1の回折格子は、透過される光を回折し、光を全内部反射によってその中で誘導されるように該導波管の中に結合するように構成される、透過性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1632】
実施例5:該第2の回折格子は、反射性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1633】
実施例6:該第2の回折格子は、反射された光を回折し、光を全内部反射によってその中で誘導されるように該導波管の中に結合するように構成される、反射性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1634】
実施例7:該第1および第2の回折格子は、直列格子を構成する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1635】
実施例8:該第1および第2の回折格子は、回折されずに該第1の回折格子を通して透過される光が、該第2の回折格子上に入射するであろうように整合される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1636】
実施例9:該第1の回折格子は、該基板にわたって、該基板と異なる材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1637】
実施例10:該第1の回折格子は、該基板内に形成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1638】
実施例11:該第1の回折格子にわたって配置される、第1の層をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1639】
実施例12:該第2の回折格子は、該基板にわたって、該基板と異なる材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1640】
実施例13:該第2の回折格子は、該基板内に形成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1641】
実施例14:該第2の回折格子にわたって配置される、第2の層をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1642】
実施例14:該第2の層にわたって配置される、第3の層をさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1643】
実施例15:基板は、リチウムベースの酸化物を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1644】
実施例16:基板は、ニオブ酸リチウムを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1645】
実施例17:基板は、炭化ケイ素を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1646】
実施例18:基板は、少なくとも1.9の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1647】
実施例19:基板は、少なくとも2.0の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1648】
実施例20:基板は、少なくとも2.1の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1649】
実施例21:基板は、少なくとも2.2の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1650】
実施例22:基板は、少なくとも2.3の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1651】
実施例23:第1の回折格子材料は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1652】
実施例24:第1の回折格子材料は、インプリント可能材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1653】
実施例25:第1の回折格子材料は、1.4~1.95の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1654】
実施例26:第1の回折格子材料は、該基板より低い、屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1655】
実施例27:該第1の回折格子は、ブレーズド回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1656】
実施例28:該第1の回折格子は、その間の溝によって離間されたピークを備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1657】
実施例29:該第1の回折格子は、複数の直線を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1658】
実施例30:該第1の回折格子は、非対称である、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の導波管。
【1659】
実施例31:第2の回折格子材料は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1660】
実施例32:第2の回折格子材料は、インプリント可能材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1661】
実施例33:第2の回折格子材料は、1.4~1.95の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1662】
実施例34:第2の回折格子材料は、該基板より低い、屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1663】
実施例35:該第2の回折格子は、ブレーズド回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1664】
実施例36:該第2の回折格子は、その間の溝によって離間されたピークを備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1665】
実施例37:該第2の回折格子は、複数の直線を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1666】
実施例38:該第2の回折格子は、非対称である、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の導波管。
【1667】
実施例39:第1の層は、1.95~2.7の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1668】
実施例40:第1の層は、2.1~2.7の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1669】
実施例41:第1の層は、2.2~2.7の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1670】
実施例42:第1の層は、2.3~2.7の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1671】
実施例43:第1の層は、誘電体を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1672】
実施例44:第1の層は、二酸化チタン(TiO2)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1673】
実施例39:第2の層は、1.95~2.7の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1674】
実施例40:第2の層は、2.1~2.7の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1675】
実施例41:第2の層は、2.2~2.7の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1676】
実施例42:第2の層は、2.3~2.7の屈折率を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1677】
実施例43:第2の層は、誘電体を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1678】
実施例44:第2の層は、二酸化チタン(TiO2)を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1679】
実施例45:第3の層は、金属を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1680】
実施例46:第3の層は、Al、Ag、またはAlSiを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1681】
実施例47:第1および第2の偏光は、異なる偏光角度を有する、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1682】
実施例48:第1および第2の偏光は、直交方向に配向される、第1および第2の線形偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1683】
実施例49:第1および第2の偏光は、それぞれ、横方向磁気および横方向電気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1684】
実施例50:第1および第2の偏光は、それぞれ、横方向電気および横方向磁気偏光を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1685】
実施例51:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1686】
実施例52:第1の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向電気偏光のための回折効率を備え、第2の回折効率は、可視光スペクトルを横断して平均される、横方向磁気偏光のための回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1687】
実施例53:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.5倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1688】
実施例54:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.4倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1689】
実施例55:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.3倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1690】
実施例56:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.2倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1691】
実施例57:第1の回折効率は、第2の回折効率の1~1.1倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1692】
実施例58:第3の回折効率は、第4の回折効率の1~1.5倍である、または第4の回折効率は、第3の回折効率の1~1.5倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1693】
実施例59:第3の回折効率は、第4の回折効率の1~1.4倍である、または第4の回折効率は、第3の回折効率の1~1.4倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1694】
実施例60:第3の回折効率は、第4の回折効率の1~1.3倍である、または第4の回折効率は、第3の回折効率の1~1.3倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1695】
実施例61:第3の回折効率は、第4の回折効率の1~1.2倍である、または第4の回折効率は、第3の回折効率の1~1.2倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1696】
実施例62:第3の回折効率は、第4の回折効率の1~1.1倍である、または第4の回折効率は、第3の回折効率の1~1.1倍である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1697】
実施例63:第1の回折格子は、そこから反射される光より多くのそれを通して透過される光を回折する、透過性回折格子である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1698】
実施例64:第2の回折格子は、それを通して透過される光より多くのそこから反射される光を回折する、反射性回折格子である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1699】
実施例65:角度の範囲は、少なくとも6度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1700】
実施例66:角度の範囲は、少なくとも12度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1701】
実施例67:角度の範囲は、少なくとも18度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1702】
実施例68:角度の範囲は、少なくとも22度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1703】
実施例69:角度の範囲は、基板の平面に対して±3度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1704】
実施例70:角度の範囲は、基板の平面に対して±6度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1705】
実施例71:角度の範囲は、基板の平面に対して±9度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1706】
実施例72:角度の範囲は、基板の平面に対して±11度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1707】
実施例73:該導波管は、光を該頭部搭載型ディスプレイを装着しているユーザの眼に指向するように構成される、接眼レンズ内に含まれる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1708】
実施例74:該接眼レンズは、フレーム上に配置され、光投影システム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、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、該接眼レンズは含む、実施例73に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1709】
実施例75:該接眼レンズは、該少なくとも1つの導波管を備え、該少なくとも1つの導波管は、ユーザに導波管を通して見え得るように、可視光に対して透明である、実施例73または74に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1710】
実施例76:該第1の回折格子は、該光投影システムからの光を該導波管の中に内部結合するように構成される、内部結合格子(ICG)を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1711】
実施例77:第1の層は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴上に共形的に堆積される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1712】
実施例78:第1の層は、1つまたはそれを上回る回折特徴上にある角度で指向性に堆積される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1713】
実施例79:角度は、基板の平面主要表面に対して75~105度を含む、実施例78に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1714】
実施例80:角度は、第1の回折格子の1つまたはそれを上回る回折特徴の表面に対して75~105度である、実施例78に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1715】
実施例81:第1の回折格子は、1Dアレイに形成される、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1716】
実施例82:第1の回折格子は、2Dアレイに形成される、回折特徴を備える、実施例1-75のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1717】
実施例83:2Dアレイは、正方形アレイを備える、実施例82に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1718】
実施例84:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、非対称である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1719】
実施例85:回折特徴は、ブレーズド格子を提供するように、その上に非対称的に堆積される材料を有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1720】
実施例86:該第1の回折格子は、光を少なくとも2つの方向に優先的に指向するように構成される、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1721】
実施例87:該第1の回折格子は、2つの方向にブレーズされる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【1722】
実施例88:第1の回折格子は、1次元格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1723】
実施例89:第1の回折格子は、2次元格子を備える、実施例1-87のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1724】
実施例90:基板は、2.6以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1725】
実施例91:基板は、2.7以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1726】
実施例92:基板は、2.8以下の屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1727】
実施例93:第1の層は、誘電体を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1728】
実施例94:第1の層は、1.9またはそれを上回る屈折率を有する、材料を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1729】
実施例95:該第1の回折格子の反射を低減させるための反射防止性コーティングをさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1730】
実施例96:該第1の回折格子のスペクトル反射率および/またはスペクトル透過率を改変するための帯域通過フィルタまたはノッチフィルタをさらに備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1731】
実施例97:該第1の層にわたって複数のサブ層をさらに備え、該複数のサブ層は、第1のより高い屈折率材料と、第2のより低い屈折率材料とを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1732】
実施例98:第1のより高い屈折率材料は、二酸化チタン(TiO2)を含み、第2のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素(SiO2)を含む、実施例97に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1733】
実施例99:複数のサブ層は、2つのみのサブ層を備える、実施例97または98に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1734】
実施例100:複数のサブ層は、少なくとも4つのサブ層を備える、実施例97または98に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1735】
実施例101:複数のサブ層は、第1の材料と第2の材料との間で交互する、実施例97-100のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1736】
実施例102:複数のサブ層は、干渉コーティングを備える、実施例97-101のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1737】
実施例103:複数のサブ層は、4分の1波スタックを備える、実施例97-102のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1738】
実施例104:該第1の層にわたる複数のサブ層は、帯域通過フィルタを形成する、実施例97-103のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1739】
実施例105:該第1の層にわたる複数のサブ層は、ノッチフィルタを形成する、実施例97-104のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1740】
実施例106:該第1の層にわたる複数のサブ層は、反射防止(AR)コーティングを形成する、実施例97-105のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1741】
実施例107:第1のより低い屈折率材料は、1.6またはそれ未満の屈折率を有する、実施例97-106のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1742】
実施例108:第2のより高い屈折率材料は、1.9またはそれを上回る屈折率を有する、実施例97-107のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1743】
実施例109:第1のより低い屈折率材料は、二酸化ケイ素を含む、実施例97-108のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1744】
実施例110:第2のより高い屈折率材料は、二酸化チタンを含む、実施例97-109のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1745】
実施例111:第2のより高い屈折率材料は、二酸化ジルコニウムを含む、実施例97-109のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1746】
実施例112:第2のより高い屈折率材料は、酸化亜鉛を含む、実施例97-109のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1747】
実施例113:該第1の回折格子は、該角度の範囲にわたる該第1の偏光のための平均回折効率を備え、該第2の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第2の偏光のための平均回折効率を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1748】
実施例114:角度の範囲は、少なくとも25度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1749】
実施例115:角度の範囲は、少なくとも30度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1750】
実施例116:角度の範囲は、少なくとも35度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1751】
実施例117:角度の範囲は、少なくとも40度である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1752】
実施例118:角度の範囲は、基板の平面に対して±15度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1753】
実施例119:角度の範囲は、基板の平面に対して±18度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1754】
実施例120:角度の範囲は、基板の平面に対して±20度の間である、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1755】
実施例121:第1の回折格子は、第1および第2の側壁を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1756】
実施例122:少なくとも該第1の側壁は、傾きが付けられる、実施例121に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1757】
実施例123:該第1および第2の側壁は、平坦域によって分離される、実施例121または122に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1758】
実施例124:該第1および第2の側壁は、顕著な角度を該回折特徴の上部に形成するように継合する、実施例121または122に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1759】
実施例125:該第1の側壁は、該第1の側壁が該第2の側壁ほど急峻ではないような角度で傾きが付けられる、実施例116-119のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1760】
実施例126:該第1の側壁は、該第2の側壁より広い、実施例116-120のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1761】
実施例127:該第1の側壁は、該回折特徴の基部に45°~85°の角度を形成する、実施例116-121のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1762】
実施例128:該第2の側壁は、該回折特徴の基部に鋭角凹角を形成する、実施例116-122のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1763】
実施例129:該第1の回折格子は、鮫尾形状の回折特徴を備える、実施例116-123のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1764】
実施例130:該第2の側壁は、該回折特徴の基部に鈍角凹角を形成する、実施例116-122のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1765】
実施例131:該第2の側壁は、垂直である、実施例116-122のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1766】
実施例132:該第1の回折格子は、鋸歯形状の回折特徴を備える、実施例116-122または125-126のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1767】
実施例133:該第1の層は、バイアスされた堆積を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1768】
実施例134:該第1の層は、かすめ角堆積を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1769】
実施例135:該第1の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より多くの被覆を提供するようにバイアスされる、実施例121-134のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1770】
実施例136:該第1の層は、該第2の側壁より大きい該第1の側壁の割合を被覆する、実施例121-135のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1771】
実施例137:該第1の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より厚い被覆を提供するようにバイアスされる、実施例121-136のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1772】
実施例138:該第1の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より平均して厚い被覆を提供する、実施例121-137のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1773】
実施例139:第2の回折格子は、第1および第2の側壁を備える、回折特徴を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1774】
実施例140:該第1の側壁は、より浅い角度で傾き、該第2の側壁は、より急峻な角度で傾く、実施例139に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1775】
実施例141:該第1の側壁は、該第2の層によって完全に被覆される、実施例139または140のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1776】
実施例142:該第2の側壁の少なくとも一部は、該第2の層によって被覆されない、実施例139-141のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1777】
実施例143:該第2の側壁は、該第1の側壁より多くの該第2の層によって被覆されない面積を含む、実施例139-142のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1778】
実施例144:該第3の層は、共形堆積を備える、実施例139-143のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1779】
実施例145:該第1および第2の側壁は、該第3の層によって完全に被覆される、実施例139-144のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1780】
実施例146:該第3の層は、該第2の側壁より該第1の側壁を多く被覆するようにバイアスされない、実施例139-145のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1781】
実施例147:該第3の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より厚い被覆を提供しない、実施例139-146のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1782】
実施例148:該第3の層は、該第1の側壁上に該第2の側壁より平均して厚い被覆を提供しない、実施例139-147のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1783】
実施例149:該第2の側壁は、該第3の層によって全体的に被覆される、実施例139-148のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1784】
実施例150:該第2の側壁は、該第1の側壁より多くの該第3の層によって被覆されない面積を含まない、実施例139-149のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1785】
実施例151:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第2の偏光のための該第2の回折効率より20%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1786】
実施例152:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第2の偏光のための該第2の回折効率より30%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1787】
実施例153:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第2の偏光のための該第2の回折効率より40%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1788】
実施例154:該第1の偏光のための該第1の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第2の偏光のための該第2の回折効率より50%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1789】
実施例155:該第2の偏光のための該第2の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第1の偏光のための該第1の回折効率より20%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1790】
実施例156:該第2の偏光のための該第2の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第1の偏光のための該第1の回折効率より30%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1791】
実施例157:該第2の偏光のための該第2の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第1の偏光のための該第1の回折効率より40%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1792】
実施例158:該第2の偏光のための該第2の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第1の偏光のための該第1の回折効率より50%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1793】
実施例159:該第1の偏光のための該第3の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第2の偏光のための該第4の回折効率より20%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1794】
実施例160:該第1の偏光のための該第3の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第2の偏光のための該第4の回折効率より30%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1795】
実施例161:該第1の偏光のための該第3の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第2の偏光のための該第4の回折効率より40%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1796】
実施例162:該第1の偏光のための該第3の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第2の偏光のた
めの該第4の回折効率より50%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1797】
実施例163:該第2の偏光のための該第4の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第1の偏光のための該第3の回折効率より20%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1798】
実施例164:該第2の偏光のための該第4の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第1の偏光のための該第3の回折効率より30%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1799】
実施例165:該第2の偏光のための該第4の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第1の偏光のための該第3の回折効率より40%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1800】
実施例166:該第2の偏光のための該第4の回折効率は、該角度の範囲にわたる該第1の偏光のための該第3の回折効率より50%以下で高い、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1801】
実施例167:該第2および第3の層がその上に形成される、該第2の回折格子は、反射性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1802】
実施例168:該第2および第3の層がその上に形成される、該第2の回折格子は、反射された光を回折し、光を全内部反射によってその中で誘導されるように該導波管の中に結合するように構成される、反射性回折格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1803】
実施例169:該回折特徴は、100~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1804】
実施例170:該回折特徴は、200~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1805】
実施例171:該回折特徴は、300~600ナノメートルの高さを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1806】
実施例172:該回折特徴は、290nm~690nmのピッチを有する、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1807】
実施例173:該光投影システムは、マイクロLEDを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1808】
実施例174:該光投影システムは、DLPまたはLCOSディスプレイを備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1809】
実施例175:該基板は、ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1810】
実施例176:該基板は、無機ナノ粒子を含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1811】
実施例177:該基板は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1812】
付加的実施例-パートXIII
実施例1:頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、
フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成される、基板を備える、導波管と、
その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第2の偏光のための第2の回折効率を上回る、その上に入射する光の該範囲の角度にわたる第1の偏光のための第1の回折効率を有するように構成される、第1の回折格子と、
第2の回折格子であって、該基板は、該第2の回折格子を介して、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中に結合されるように誘導するように構成され、第2の回折格子は、その上に入射する光のある範囲の角度にわたる第1の偏光のための第3の回折効率と、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第2の偏光のための第4の回折効率とを有するように構成され、第4の回折効率は、その上に入射する光のその範囲の角度にわたる第3の回折効率の1~2倍である、または第3の回折効率は、第4の回折効率の1~2倍である、第2の回折格子と、
を備え、第1の回折格子は、該基板の第1の側上にあって、第2の回折格子は、該基板の該第1の側に対向する、該基板の第2の側上にある、頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1813】
付加的実施例-パートXIV
実施例1:頭部搭載型ディスプレイシステムであって、
頭部搭載可能フレームと、
光を出力し、画像コンテンツを提供するように構成される、光投影システムと、
フレームによって支持される、導波管であって、該光投影システムからの光の少なくとも一部を該導波管の中およびユーザの眼に結合されるように誘導するように構成される、基板を備える、導波管と、
基板内または上に形成される、少なくとも1つの回折格子と、
を備え、基板は、ナノ粒子を含む、頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1814】
実施例2:該ナノ粒子は、無機ナノ粒子を含む、実施例1に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1815】
実施例3:該回折格子は、内部結合格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1816】
実施例4:該回折格子は、外部結合格子を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1817】
実施例5:該導波管は、光を該頭部搭載型ディスプレイを装着しているユーザの眼に指向するように構成される、接眼レンズ内に含まれる、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1818】
実施例6:該接眼レンズは、フレーム上に配置され、光投影システム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、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する、実施例7に記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1819】
実施例7:該導波管は、該光投影システムからの光を導波管の中にその中で誘導されるように結合するための内部結合光学要素を備える、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1820】
実施例8:該基板は、ポリマーを含む、上記実施例のいずれかに記載の頭部搭載型ディスプレイシステム。
【1821】
パートのいずれかにおける上記実施例のいずれかは、組み合わせられてもよい。
【1822】
C.付加的考慮点
前述の明細書では、本発明は、その具体的実施形態を参照して説明された。しかしながら、種々の修正および変更が、本発明のより広義の精神および範囲から逸脱することなくそこに行われ得ることが明白となるであろう。明細書および図面は、故に、限定的意味ではなく、例証と見なされるべきである。
【1823】
実際、本開示のシステムおよび方法は、それぞれ、いくつかの革新的側面を有し、そのうちのいかなるものも、本明細書に開示される望ましい属性に単独で関与しない、またはそのために要求されないことを理解されたい。上記に説明される種々の特徴およびプロセスは、相互に独立して使用され得る、または種々の方法で組み合わせられ得る。全ての可能性として考えられる組み合わせおよび副次的組み合わせが、本開示の範囲内に該当することが意図される。
【1824】
別個の実施形態の文脈において本明細書に説明されるある特徴はまた、単一の実施形態における組み合わせにおいて実装されてもよい。逆に、単一の実施形態の文脈において説明される種々の特徴もまた、複数の実施形態において別個に、または任意の好適な副次的組み合わせにおいて実装されてもよい。さらに、特徴がある組み合わせにおいて作用するものとして上記に説明され、さらに、そのようなものとして最初に請求され得るが、請求される組み合わせからの1つまたはそれを上回る特徴は、ある場合には、組み合わせから削除されてもよく、請求される組み合わせは、副次的組み合わせまたは副次的組み合わせの変形例を対象とし得る。いかなる単一の特徴または特徴の群も、あらゆる実施形態に必要または必須ではない。
【1825】
とりわけ、「~できる(can)」、「~し得る(could)」、「~し得る(might)」、「~し得る(may)」、「例えば、(e.g.)」、および同等物等の本明細書で使用される条件文は、別様に具体的に記載されない限り、または使用されるような文脈内で別様に理解されない限り、概して、ある実施形態が、ある特徴、要素、および/またはステップを含む一方、他の実施形態がそれらを含まないことを伝えることを意図していることを理解されたい。したがって、そのような条件文は、概して、特徴、要素、および/またはステップが、1つまたはそれを上回る実施形態に対していかようにも要求されること、または1つまたはそれを上回る実施形態が、著者の入力または促しの有無を問わず、これらの特徴、要素、および/またはステップが任意の特定の実施形態において含まれる、または実施されるべきかどうかを決定するための論理を必然的に含むことを含意することを意図するものではない。用語「~を備える(comprising)」、「~を含む(including)」、「~を有する(having)」、および同等物は、同義語であり、非限定的方式で包括的に使用され、付加的要素、特徴、行為、動作等を除外しない。また、用語「または」は、例えば、要素のリストを接続するために使用されると、用語「または」が、リスト内の要素のうちの1つ、いくつか、または全てを意味するように、その包括的意味で使用される(かつその排他的意味で使用されない)。加えて、本願および添付される請求項で使用されるような冠詞「a」、「an」、および「the」は、別様に規定されない限り、「1つまたはそれを上回る」または「少なくとも1つ」を意味するように解釈されるべきである。同様に、動作は、特定の順序で図面に描写され得るが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が、示される特定の順序で、または連続的順序で実施される必要がない、または全ての図示される動作が実施される必要はないことを認識されたい。さらに、図面は、フローチャートの形態で1つまたはそれを上回る例示的プロセスを図式的に描写し得る。しかしながら、描写されない他の動作も、図式的に図示される例示的方法およびプロセス内に組み込まれ得る。例えば、1つまたはそれを上回る付加的動作が、図示される動作のいずれかの前に、その後に、それと同時に、またはその間に実施され得る。加えて、動作は、他の実施形態において再配列される、または再順序付けられ得る。ある状況では、マルチタスクおよび並列処理が、有利であり得る。さらに、上記に説明される実施形態における種々のシステムコンポーネントの分離は、全ての実施形態におけるそのような分離を要求するものとして理解されるべきではなく、説明されるプログラムコンポーネントおよびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品においてともに統合される、または複数のソフトウェア製品にパッケージ化され得ることを理解されたい。加えて、他の実装も、以下の請求項の範囲内である。ある場合には、請求項に列挙されるアクションは、異なる順序で実施され、依然として、望ましい結果を達成することができる。
【1826】
したがって、請求項は、本明細書に示される実施形態に限定されることを意図されず、本明細書に開示される本開示、原理、および新規の特徴と一貫する最も広い範囲を与えられるべきである。
【外国語明細書】