【手続補正書】
【提出日】令和3年3月12日(2021.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼追跡システムであって、
２つのフレームを含む眼鏡と、
前記眼鏡に結合され、光のビームを走査して複数のピクセルを含む画像フレームを投影するように動作可能である光走査プロジェクタと、
前記２つのフレームのうちの１つの中に搭載され、前記光走査プロジェクタに光学的に結合される接眼レンズであって、前記接眼レンズは、前記光のビームの少なくとも一部をユーザの眼に向かって指向するように動作可能な射出瞳エキスパンダを含む、接眼レンズと、
前記眼鏡に結合され、１つ以上の時変反射信号を検出するように動作可能である１つ以上の光検出器であって、前記１つ以上の時変反射信号のそれぞれは、前記画像フレームの前記複数のピクセルと関連付けられる、１つ以上の光検出器と、
前記光走査プロジェクタおよび前記１つ以上の光検出器に結合されるプロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、前記１つ以上の時変反射信号を前記複数のピクセルと相関させ、第１の眼配向を決定するように動作可能である、眼追跡システム。
【請求項２】
前記光走査プロジェクタは、ファイバ走査プロジェクタを備える、請求項１に記載の眼追跡システム。
【請求項３】
前記眼鏡は、テンプルを含み、前記光走査プロジェクタは、前記２つのフレームのうちの１つの中に搭載され、前記１つ以上の光検出器は、前記テンプル内に搭載される、請求項１に記載の眼追跡システム。
【請求項４】
前記１つ以上の光検出器は、前記接眼レンズと前記ユーザの眼との間の縦方向位置において前記テンプル内に搭載される、請求項３に記載の眼追跡システム。
【請求項５】
前記接眼レンズは、複数の平面導波管を備える、請求項１に記載の眼追跡システム。
【請求項６】
前記光走査プロジェクタは、表示信号および特性評価信号を出力するように動作可能である、請求項１に記載の眼追跡システム。
【請求項７】
前記表示信号は、１つ以上の可視波長を含み、前記特性評価信号は、１つ以上の不可視波長を含む、請求項６に記載の眼追跡システム。
【請求項８】
眼追跡を実施する方法であって、前記方法は、
光走査プロジェクタ、フレーム内に搭載される接眼レンズ、および前記フレームの周辺の周囲に位置付けられる１つ以上の光学検出器を提供することと、
前記光走査プロジェクタおよび前記接眼レンズを使用して、第１の複数のピクセルを含む第１の画像フレームを眼に投影することと、
前記１つ以上の光学検出器を使用して、１つ以上の時変反射信号のセットを検出することであって、前記セットにおける前記１つ以上の時変反射信号のそれぞれは、前記第１の画像フレームの前記第１の複数のピクセルと関連付けられる、ことと、
前記セットにおける前記１つ以上の時変反射信号を前記第１の複数のピクセルと相関させることと、
第１の眼配向を決定することと、
前記光走査プロジェクタおよび前記接眼レンズを使用して、第２の複数のピクセルを含む第２の画像フレームを前記眼に投影することと、
前記１つ以上の光学検出器を使用して、１つ以上の複数の時変反射信号の第２のセットを検出することであって、前記第２のセットにおける前記１つ以上の時変反射信号のそれぞれは、前記第２の画像フレームの前記第２の複数のピクセルと関連付けられる、ことと、
前記第２のセットにおける前記１つ以上の時変反射信号を前記第２の複数のピクセルと相関させることと、
第２の眼配向を決定することと
を含む、方法。
【請求項９】
前記１つ以上の光学検出器は、前記接眼レンズと前記眼との間の縦方向位置に配置される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記１つ以上の光学検出器は、前記フレームに機械的に結合されるテンプル内に搭載される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の眼配向および前記第２の眼配向に関連する軌道を出力することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記１つ以上の時変反射信号のセットは、前記第１の画像フレームの間の前記光走査プロジェクタの増加する走査角度と関連付けられる、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記１つ以上の複数の時変反射信号の第２のセットは、前記第２の画像フレームの間の前記光走査プロジェクタの増加する走査角度と関連付けられる、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記接眼レンズは、複数の平面導波管を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の画像フレームを前記眼に投影することは、
前記第１の画像フレームの一部を前記複数の平面導波管のそれぞれの中に結合することと、
前記結合された部分の少なくとも一部を前記眼に透過することと
を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２の画像フレームを前記眼に投影することは、
前記第２の画像フレームの一部を前記複数の平面導波管のそれぞれの中に結合することと、
前記結合された部分の少なくとも一部を前記眼に透過することと
を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の画像フレームおよび前記第２の画像フレームは、ビデオ画像の連続フレームである、請求項８に記載の方法。
【請求項１８】
１つ以上の付加的画像フレームが、前記第１の画像フレームと前記第２の画像フレームとの間に位置付けられる、請求項８に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
従来の技法に優る多数の利益が、本発明の方法によって達成される。例えば、本発明の実施形態は、小型形状因子を有する導波管ディスプレイと併せて眼追跡を可能にする方法およびシステムを提供する。加えて、いくつかの実施形態は、入力放射としてディスプレイを駆動するために提供される光を利用し、本表示光の反射に基づいて眼を追跡し、それによって、システム複雑性を低減させる。本発明のこれらおよび他の実施形態は、その利点および特徴の多くとともに、下記のテキストおよび添付される図と併せてより詳細に説明される。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
眼追跡システムであって、
光走査プロジェクタと、
前記光走査プロジェクタに光学的に結合される接眼レンズと、
光学センサと、
前記光走査プロジェクタおよび前記光学センサに結合されるプロセッサと
を備える、眼追跡システム。
（項目２）
前記光走査プロジェクタは、走査点光源を備える、項目１に記載の眼追跡システム。
（項目３）
前記光走査プロジェクタは、走査導波管プロジェクタを備える、項目２に記載の眼追跡システム。
（項目４）
前記走査導波管プロジェクタは、ファイバ走査プロジェクタを備える、項目３に記載の眼追跡システム。
（項目５）
フレームを有する眼鏡をさらに備え、前記光走査プロジェクタ、前記接眼レンズ、および前記光学センサは、前記フレーム内に搭載される、項目１に記載の眼追跡システム。
（項目６）
前記接眼レンズは、複数の平面導波管を備える、項目１に記載の眼追跡システム。
（項目７）
前記複数の平面導波管は、４つの平面導波管を備える、項目６に記載の眼追跡システム。
（項目８）
前記光学センサは、光検出器を備える、項目１に記載の眼追跡システム。
（項目９）
前記光走査プロジェクタは、表示信号および特性評価信号を出力するように動作可能である、項目１に記載の眼追跡システム。
（項目１０）
前記表示信号は、１つ以上の可視波長を含み、前記特性評価信号は、１つ以上の不可視波長を含む、項目９に記載の眼追跡システム。
（項目１１）
前記１つ以上の可視波長は、赤色、緑色、および青色波長を含み、前記１つ以上の不可視波長は、赤外波長を含む、項目１０に記載の眼追跡システム。
（項目１２）
前記接眼レンズは、複数の平面導波管を備え、
前記複数の平面導波管は、
赤色波長に対応する第１の平面導波管と、
緑色波長に対応する第２の平面導波管と、
青色波長に対応する第３の平面導波管と、
赤外波長に対応する第４の平面導波管と
を含む、項目１１に記載の眼追跡システム。
（項目１３）
光走査プロジェクタと、接眼レンズと、光学センサとを含む、眼追跡システムを動作させる方法であって、前記方法は、
前記光走査プロジェクタを使用して、光学信号を生成することと、
前記光学信号の少なくとも一部を前記接眼レンズの中に結合することと、
前記接眼レンズから、ユーザの眼によって視認可能な画像を投影することと、
前記光学センサを使用して、前記ユーザの眼から反射された光を検出することと、
前記ユーザの眼の位置を追跡することと
を含む、方法。
（項目１４）
前記光走査プロジェクタは、ファイバ走査プロジェクタを備える、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記光学信号は、表示信号と、特性評価信号とを含む、項目１３に記載の方法。
（項目１６）
前記表示信号は、１つ以上の可視波長を含み、前記特性評価信号は、１つ以上の不可視波長を含む、項目１５に記載の方法。
（項目１７）
前記１つ以上の可視波長は、赤色、緑色、および青色波長を含み、前記１つ以上の不可視波長は、赤外波長を含む、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
前記接眼レンズは、複数の平面導波管を備える、項目１３に記載の方法。
（項目１９）
前記複数の平面導波管は、４つの平面導波管を備える、項目１８に記載の方法。
（項目２０）
前記光学センサは、光検出器を備える、項目１３に記載の方法。
（項目２１）
前記ユーザの眼の位置を追跡することは、前記画像の一連のピクセルの位置を前記ユーザの眼から反射された前記光の一連の強度と相関させることを含む、項目１３に記載の方法。
（項目２２）
第１の配向から第２の配向への眼移動を追跡する方法であって、前記方法は、
ビデオ画像の第１の画像フレームを形成するために、光走査プロジェクタの出力ビームを走査することであって、第１の一連のピクセルが、前記第１の画像フレームを定義する、ことと、
前記第１の画像フレームを複数の平面導波管を含む接眼レンズの中に結合することと、
前記第１の画像フレームの少なくとも一部をユーザの眼に透過することと、
第１の一連の反射強度を検出することであって、前記第１の一連のものはそれぞれ、前記第１の一連のピクセルのうちのピクセルと関連付けられる、ことと、
前記第１の一連の反射強度を前記第１の一連のピクセルと相関させることと、
前記眼の第１の配向を決定することと、
前記ビデオ画像の第２の画像フレームを形成するために、前記出力ビームを走査することであって、第２の一連のピクセルが、前記第２の画像フレームを定義する、ことと、
前記第２の画像フレームを前記接眼レンズの中に結合することと、
前記第２の画像フレームの少なくとも一部を前記ユーザの眼に透過することと、
第２の一連の反射強度を検出することであって、前記第２の一連のものはそれぞれ、前記第２の一連のピクセルのうちのピクセルと関連付けられる、ことと、
前記第２の一連の反射強度を前記第２の一連のピクセルと相関させることと、
前記眼の第２の配向を決定することと
を含む、方法。
（項目２３）
前記第１の配向および前記第２の配向に関連する軌道を出力することをさらに含む、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
前記複数の平面導波管は、
赤色波長に対応する第１の平面導波管と、
緑色波長に対応する第２の平面導波管と、
青色波長に対応する第３の平面導波管と、
赤外波長に対応する第４の平面導波管と
を含む、項目２２に記載の方法。
（項目２５）
前記第１の画像フレームおよび前記第２の画像フレームは、前記ビデオ画像の連続フレームである、項目２２に記載の方法。
（項目２６）
１つ以上の付加的画像フレームが、前記第１の画像フレームと前記第２の画像フレームとの間に位置付けられる、項目２２に記載の方法。
（項目２７）
前記第１の画像フレームを前記接眼レンズの中に結合することおよび前記第２の画像フレームを前記接眼レンズの中に結合することは、回折光学要素を使用して、前記第１の画像フレームおよび前記第２の画像フレームを回折することを含む、項目２２に記載の方法。
（項目２８）
前記第１の画像フレームの少なくとも一部を前記ユーザの眼に透過することおよび前記第２の画像フレームの少なくとも一部を前記ユーザの眼に透過することは、１つ以上の回折光学要素を使用して、前記第１の画像フレームの少なくとも一部および前記第２の画像フレームの少なくとも一部を回折することを含む、項目２２に記載の方法。
（項目２９）
前記１つ以上の回折光学要素は、前記接眼レンズの平面内で光を回折するように動作可能な第１の回折光学要素と、前記接眼レンズの平面から光を回折するように動作可能な第２の回折光学要素とを備える、項目２８に記載の方法。
（項目３０）
眼配向を特性評価する方法であって、前記方法は、
ビデオ画像の画像フレームの第１の部分を形成するために、ファイバ走査プロジェクタのファイバを走査することであって、第１の一連のピクセルが、前記画像フレームの第１の部分を定義する、ことと、
前記画像フレームの第１の部分を複数の平面導波管を含む接眼レンズの中に結合することと、
前記画像フレームの第１の部分の少なくとも一部をユーザの眼に透過することと、
複数の光学検出器のそれぞれにおいて、時間的反射信号を検出することと、
前記複数の時間的反射信号を前記第１の一連のピクセルと相関させることと、
前記ビデオ画像の画像フレームの第２の部分を形成するために、前記ファイバを走査することであって、第２の一連のピクセルが、前記画像フレームの第２の部分を定義する、ことと、
前記画像フレームの第２の部分を前記接眼レンズの中に結合することと、
前記画像フレームの第２の部分の少なくとも一部を前記ユーザの眼に透過することと、
前記複数の光学検出器のそれぞれにおいて、第２の時間的反射信号を検出することと、
前記複数の第２の時間的反射信号を前記第２の一連のピクセルと相関させることと、
前記眼配向を決定することと
を含む、方法。
（項目３１）
前記複数の光学検出器は、複数の光検出器を備える、項目３０に記載の方法。
（項目３２）
前記複数の光検出器は、前記眼の周辺領域の周囲に整列される、項目３１に記載の方法。
（項目３３）
前記接眼レンズは、周辺を有するフレーム内に搭載される、項目３１に記載の方法。
（項目３４）
前記複数の光検出器は、前記フレームの周辺に配置される、項目３３に記載の方法。
（項目３５）
前記複数の光検出器は、前記フレームに結合されるテンプル内に配置される、項目３３に記載の方法。
（項目３６）
前記複数の平面導波管は、
赤色波長に対応する第１の平面導波管と、
緑色波長に対応する第２の平面導波管と、
青色波長に対応する第３の平面導波管と、
赤外波長に対応する第４の平面導波管と
を含む、項目３０に記載の方法。
（項目３７）
眼追跡システムであって、
２つのフレームを含む眼鏡と、
前記眼鏡に結合され、光のビームを走査するように動作可能である光走査プロジェクタと、
前記２つのフレームのうちの１つの中に搭載され、前記光走査プロジェクタに光学的に結合される接眼レンズであって、前記接眼レンズは、前記光のビームの少なくとも一部をユーザの眼に向かって指向するように動作可能な射出瞳エキスパンダを含む、接眼レンズと、
前記眼鏡に結合される１つ以上の光検出器と、
前記光走査プロジェクタおよび前記１つ以上の光検出器に結合されるプロセッサと
を備える、眼追跡システム。
（項目３８）
前記光走査プロジェクタは、ファイバ走査プロジェクタを備える、項目３７に記載の眼追跡システム。
（項目３９）
前記眼鏡は、テンプルを含み、前記光走査プロジェクタは、前記２つのフレームのうちの１つの中に搭載され、前記１つ以上の光検出器は、前記テンプル内に搭載される、項目３７に記載の眼追跡システム。
（項目４０）
前記１つ以上の光検出器は、前記接眼レンズと前記ユーザの眼との間の縦方向位置において前記テンプル内に搭載される、項目３９に記載の眼追跡システム。
（項目４１）
前記接眼レンズは、複数の平面導波管を備える、項目３７に記載の眼追跡システム。
（項目４２）
前記光走査プロジェクタは、表示信号および特性評価信号を出力するように動作可能である、項目３７に記載の眼追跡システム。
（項目４３）
前記表示信号は、１つ以上の可視波長を含み、前記特性評価信号は、１つ以上の不可視波長を含む、項目４２に記載の眼追跡システム。
（項目４４）
眼追跡を実施する方法であって、前記方法は、
光走査プロジェクタ、フレーム内に搭載される接眼レンズ、および前記フレームの周辺の周囲に整列される１つ以上の光学検出器を提供することと、
前記光走査プロジェクタおよび前記接眼レンズを使用して、第１の画像フレームを眼に投影することと、
前記１つ以上の光学検出器を使用して、複数の時変反射信号を検出することと、
第１の眼配向を決定することと、
前記光走査プロジェクタおよび前記接眼レンズを使用して、第２の画像フレームを前記眼に投影することと、
前記１つ以上の光学検出器を使用して、第２の複数の時変反射信号を検出することと、
第２の眼配向を決定することと
を含む、方法。
（項目４５）
前記１つ以上の光学検出器は、前記接眼レンズと前記眼との間の縦方向位置に配置される、項目４４に記載の方法。
（項目４６）
前記１つ以上の光学検出器は、前記フレームに機械的に結合されるテンプル内に搭載される、項目４５に記載の方法。
（項目４７）
前記第１の眼配向および前記第２の眼配向に関連する軌道を出力することをさらに含む、項目４４に記載の方法。
（項目４８）
前記複数の時変反射信号は、前記第１の画像フレームの間の前記光走査プロジェクタの増加する走査角度と関連付けられる、項目４４に記載の方法。
（項目４９）
前記第２の複数の時変反射信号は、前記第２の画像フレームの間の前記光走査プロジェクタの増加する走査角度と関連付けられる、項目４４に記載の方法。
（項目５０）
前記接眼レンズは、複数の平面導波管を含む、項目４４に記載の方法。
（項目５１）
前記第１の画像フレームを前記眼に投影することは、
前記第１の画像フレームの一部を前記複数の平面導波管のそれぞれの中に結合することと、
前記結合された部分の少なくとも一部を前記眼に透過することと
を含む、項目５０に記載の方法。
（項目５２）
前記第２の画像フレームを前記眼に投影することは、
前記第２の画像フレームの一部を前記複数の平面導波管のそれぞれの中に結合することと、
前記結合された部分の少なくとも一部を前記眼に透過することと
を含む、項目５０に記載の方法。
（項目５３）
前記第１の画像フレームおよび前記第２の画像フレームは、ビデオ画像の連続フレームである、項目４４に記載の方法。
（項目５４）
１つ以上の付加的画像フレームが、前記第１の画像フレームと前記第２の画像フレームとの間に位置付けられる、項目４４に記載の方法。