特許7490286IP Force 特許公報全文掲載

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関連出願の相互参照 本出願は、２０２１年２月２５日に出願された米国仮特許出願第６３／１５３，４３３号、及び２０２２年１月７日に出願された米国仮特許出願第６３／２９７，２９９号からの優先権を主張し、それらの開示は、参照により、それらの全体が本明細書に組み込まれる。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

本発明のいくつかの添付の図面を参照して、例としてのみ本明細書に記載されている。詳細な、図面への具体的な言及について、示された細目は、例として、及び本発明の実施形態の例示的な考察の目的のためであることを強調しておく。これに関して、図面と併せてなされた説明により、本発明の実施形態がどのように実施され得るかが当業者に明らかになる。 ここで、図面に注意を向けると、図面では、同様の参照番号又は文字は、対応する又は同様の構成要素を示す。図面は以下のとおりである。
【図1A】 本発明の第１の態様の実施形態の教示による、複数の部分反射内面を有する第１の矩形光導波路を有し、複数の部分反射内面を有する第２の薄いスラブ型光導波路と光学的に結合された光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図及び概略側面図である。
【図1B】 本発明の第１の態様の実施形態の教示による、複数の部分反射内面を有する第１の矩形光導波路を有し、複数の部分反射内面を有する第２の薄いスラブ型光導波路と光学的に結合された光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図及び概略側面図である。
【図1C】 図１Ｂと同様の概略側面図であるが、第２の光導波路を形成する光透過基板の外面において展開されるカバープレートがない第２の光導波路を示す。
【図2】 本発明の実施形態による、２つの光導波路間の境界面領域の大部分における、入射角（ＡＯＩ）の関数としての反射率のグラフである。
【図3】 本発明の実施形態による、光を矩形光導波路中に結合させるために使用することができる光内部結合構成を示す等角図である。
【図4A】 本発明の実施形態による、ボトムアップ構成で展開された図３の光内部結合構成と共に、図１Ａ及び１Ｂに対応する光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図、概略側面図、及び概略上面図である。
【図4B】 本発明の実施形態による、ボトムアップ構成で展開された図３の光内部結合構成と共に、図１Ａ及び１Ｂに対応する光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図、概略側面図、及び概略上面図である。
【図4C】 本発明の実施形態による、ボトムアップ構成で展開された図３の光内部結合構成と共に、図１Ａ及び１Ｂに対応する光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図、概略側面図、及び概略上面図である。
【図5】 本発明の実施形態による、光内部結合構成の変形例を示す、図４Ａと同様の概略正面図である。
【図6A】 本発明の実施形態による、矩形光導波路に結合された光学基板と共に、トップダウン構成で展開された図３の光内部結合構成を示す、それぞれ、概略正面図及び概略側面図である。
【図6B】 本発明の実施形態による、矩形光導波路に結合された光学基板と共に、トップダウン構成で展開された図３の光内部結合構成を示す、それぞれ、概略正面図及び概略側面図である。
【図7A】 本発明の実施形態による、結合反射板を備える結合プリズムとして展開された光内部結合構成を示す、それぞれ、図４Ｂ及び４Ｃと同様の概略側面図及び概略上面図である。
【図7B】 本発明の実施形態による、結合反射板を備える結合プリズムとして展開された光内部結合構成を示す、それぞれ、図４Ｂ及び４Ｃと同様の概略側面図及び概略上面図である。
【図8A】 本発明の実施形態による、２つの光導波路間の境界面領域内に展開された部分反射表面を有する光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図及び概略側面図である。
【図8B】 本発明の実施形態による、２つの光導波路間の境界面領域内に展開された部分反射表面を有する光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図及び概略側面図である。
【図9A】 本発明の第２の態様の実施形態の教示による、第２の薄いスラブ型光導波路に光学的に結合され、かつ不活性材料のブロックに更に結合された第１の矩形光導波路を有する光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図及び概略側面図であり、その中で、部分反射表面は、第２の光導波路に光学的に結合されている矩形光導波路の面に対して平行であり、かつ関連付けられており、並びに第２の光導波路は、複数の部分反射内面を有する。
【図9B】 本発明の第２の態様の実施形態の教示による、第２の薄いスラブ型光導波路に光学的に結合され、かつ不活性材料のブロックに更に結合された第１の矩形光導波路を有する光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図及び概略側面図であり、その中で、部分反射表面は、第２の光導波路に光学的に結合されている矩形光導波路の面に対して平行であり、かつ関連付けられており、並びに第２の光導波路は、複数の部分反射内面を有する。
【図10】 本発明の実施形態による、図９Ａの光学アパーチャ増倍器と同様の光学アパーチャ増倍器を示す概略正面図であるが、その中で、矩形光導波路は、第２の光導波路に対して傾斜している。
【図11】 本発明の実施形態による、図９Ａの光学アパーチャ増倍器と同様の光学アパーチャ増倍器を示す概略等角図であり、その中で、２つの光導波路間の境界面領域は、その２つの光導波路間を接続して、図３の光内部結合構成の展開に適応する面の、全部ではない大部分に沿って延在する材料又はコーティングを有する。
【図12】 本発明の実施形態による、図１１に表された光学アパーチャ増倍器と同様の光学アパーチャ増倍器を示す概略等角図であるが、その中で、矩形光導波路の結合面に関連付けられている部分反射表面は、各領域で異なる反射率を有する複数の非重複領域に分割されている。
【図13】 ４つの例示的な入射角（ＡＯＩ）における、図１２の領域の例示的な反射率のグラフである。
【図14】 本発明の実施形態による、矩形光導波路から外部に結合された画像のうちの１つのみが第２の光導波路中に結合されるように、矩形光導波路が第２の光導波路に対して傾斜している光学アパーチャ増倍器を示す概略側面図である。
【図15A】 本発明の第２の態様の実施形態の教示による、第２の薄いスラブ型光導波路に光学的に結合された第１の矩形光導波路を有する光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図及び概略側面図であり、その中で、部分反射表面は、第２の光導波路に光学的に結合されている矩形光導波路の面に関連付けられ、かつカバー部材は、矩形光導波路の外面の一部をカバーするように展開されている。
【図15B】 本発明の第２の態様の実施形態の教示による、第２の薄いスラブ型光導波路に光学的に結合された第１の矩形光導波路を有する光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図及び概略側面図であり、その中で、部分反射表面は、第２の光導波路に光学的に結合されている矩形光導波路の面に関連付けられ、かつカバー部材は、矩形光導波路の外面の一部をカバーするように展開されている。
【図16A】 左眼及び右眼のために眼上構成で展開された、図１５Ａ及び１５Ｂの光学アパーチャ増倍器をそれぞれ示す。
【図16B】 左眼及び右眼のために眼上構成で展開された、図１５Ａ及び１５Ｂの光学アパーチャ増倍器をそれぞれ示す。
【図17A】 それぞれ左眼及び右眼のために眼下構成で展開された、図１５Ａ及び１５Ｂの光学アパーチャ増倍器を示す。
【図17B】 それぞれ左眼及び右眼のために眼下構成で展開された、図１５Ａ及び１５Ｂの光学アパーチャ増倍器を示す。
【図18A】 本発明の実施形態による、図１５Ａ及び１５Ｂの光学アパーチャ増倍器と同様であるが、カバー部材を備えず、かつ回折内部結合素子及び回折外部結合素子を有する光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図及び概略側面図である。
【図18B】 本発明の実施形態による、図１５Ａ及び１５Ｂの光学アパーチャ増倍器と同様であるが、カバー部材を備えず、かつ回折内部結合素子及び回折外部結合素子を有する光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図及び概略側面図である。
【図19A】 本発明の第２の態様の実施形態の教示による、第２の薄いスラブ型光導波路に光学的に結合された第１の矩形光導波路を有する光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図及び側面図であり、その中で、部分反射表面は、第２の光導波路に光学的に結合されている矩形光導波路の面に関連付けられ、かつ第２の光導波路は、第１の領域内に光方向転換配置、及び第２の領域内に複数の部分反射内面を有する。
【図19B】 本発明の第２の態様の実施形態の教示による、第２の薄いスラブ型光導波路に光学的に結合された第１の矩形光導波路を有する光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図及び側面図であり、その中で、部分反射表面は、第２の光導波路に光学的に結合されている矩形光導波路の面に関連付けられ、かつ第２の光導波路は、第１の領域内に光方向転換配置、及び第２の領域内に複数の部分反射内面を有する。
【図20A】 本発明の実施形態による、図１９Ａ及び１９Ｂに表されるような光学アパーチャ増倍器と同様であり、回折内部結合素子及び回折外部結合素子を有する、光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図及び概略側面図である。
【図20B】 本発明の実施形態による、図１９Ａ及び１９Ｂに表されるような光学アパーチャ増倍器と同様であり、回折内部結合素子及び回折外部結合素子を有する、光学アパーチャ増倍器を示す、それぞれ、概略正面図及び概略側面図である。
【図21】 図１５Ａに表された光学アパーチャ増倍器を示す概略正面図であり、矩形導波路の遠端部及び近端部で伝播するビームを示す。
【図22】 図１５Ａ～２０Ｂのいずれかの２つの光導波路間の境界面における部分反射表面のコーティングを設計するために使用することができる、ＡＯＩの関数としてのｓ偏光及びｐ偏光の反射率のグラフである。
【図23】 本発明の実施形態による、矩形光導波路と薄いスラブ型光導波路との間の種々の結合幾何形状を示す概略等角図である。
【図24A】 本発明の実施形態による光学アパーチャ増倍器の作製プロセスで使用される一連の工程を示す概略等角図である。
【図24B】 本発明の実施形態による光学アパーチャ増倍器の作製プロセスで使用される一連の工程を示す概略等角図である。
【図24C】 本発明の実施形態による光学アパーチャ増倍器の作製プロセスで使用される一連の工程を示す概略等角図である。
【図24D】 本発明の実施形態による光学アパーチャ増倍器の作製プロセスで使用される一連の工程を示す概略等角図である。
【図24E】 本発明の実施形態による光学アパーチャ増倍器の作製プロセスで使用される一連の工程を示す概略等角図である。
【図24F】 本発明の実施形態による光学アパーチャ増倍器の作製プロセスで使用される一連の工程を示す概略等角図である。

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