(57)【要約】  シースルー透明（又は半透明）ニアアイ光モジュールは、複数の画素又は画素パッチを含む透明な疎に集合したニアアイディスプレイと、疎に集合した透明ニアアイディスプレイの複数の画素又は画素パッチと光学的に位置合わせして位置決めされた複数のマイクロレンズを含む疎に集合したマイクロレンズアレイとを含む。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、ニアアイディスプレイを少なくとも部分的に透明にすることが可能な画素フィルファクタを有する。透明な疎に集合したニアアイモジュールの外側から生ずる光線は、透明な疎に集合したニアアイディスプレイ及び透明ニアアイモジュールの疎に集合したマイクロレンズアレイを通過して使用者の眼に至り、その結果、使用者により知覚される実像を形成する。透明な疎に集合したニアアイディスプレイはさらに、アクティブ画素を用いて発生させた光線を生成し、この光線は、位置合わせされたマイクロレンズを通過して、使用者の眼に知覚される虚像を形成する。使用者の眼に知覚される実像と虚像との組合せは、使用者に対して拡張現実又は複合現実の知覚を引き起こす。使用者の眼から離れて投影される光線は、透明ニアアイディスプレイによって低減され又は遮断される。【選択図】図１ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素及び／又は画素パッチを含むシースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイと、マイクロレンズを含むマイクロレンズアレイとであり、位置合わせされ且つ距離をおいて離されている、シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイ及びマイクロレンズアレイ、並びに
電気コネクタ
を含む、シースルーニアアイ光モジュールであって、
封止されている、シースルーニアアイ光モジュール。
【請求項２】
前記シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイが、８０％以上の透明度を有する、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項３】
前記画素の１つ又は複数が、各画素の後ろに光ブロックを含み、前記光ブロックが、使用者の眼から離れる方向に向かう前記シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイからの光を低減させることが可能である、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項４】
前記シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイには、前記画素又は画素パッチが部分的に集合している、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項５】
前記シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイの画素フィルファクタが１０％以下である、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項６】
前記シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイの画素フィルファクタが５％以下である、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項７】
前記マイクロレンズアレイには、前記マイクロレンズが部分的に集合している、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項８】
前記マイクロレンズアレイのマイクロレンズフィルファクタが５０％以下である、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項９】
前記マイクロレンズアレイのマイクロレンズフィルファクタが４０％以下である、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項１０】
複数の前記マイクロレンズが両凸面である、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項１１】
複数の前記マイクロレンズが非球面である、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項１２】
複数の前記マイクロレンズが、前記シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイの複数の前記画素又は画素パッチに位置合わせされる、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項１３】
複数の前記マイクロレンズが、前記シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイの前記画素又は画素パッチの１つ又は複数に位置合わせされる、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項１４】
前記マイクロレンズの１つのサイズが、位置合わせされた画素又は画素パッチのサイズよりも大きい、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項１５】
前記シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイが、前記マイクロレンズアレイのものに位置合わせされ且つ距離をおいて離され、そこに直接又は間接的に取着される、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項１６】
前記画素又は画素パッチが、ＯＬＥＤ、ｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）、及び／又はＴＯＬＥＤから構成される、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項１７】
前記シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイが、３０Ｈｚから１００Ｈｚの間で変調することが可能であり、５０％以下であるデューティサイクルを有する、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項１８】
前記封止が気密封止である、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項１９】
前記画素が、前記画素パッチ内に含有される、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項２０】
複数の前記画素パッチが、タイル内に含有される、請求項１９に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項２１】
複数の前記タイルには、使用者の眼のために眼鏡レンズのセクションの端から端まで面が付けられ、前記シースルーニアアイ光モジュールに曲率が提供される、請求項２０に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項２２】
前記シースルーニアアイ光モジュールが、眼鏡レンズ（複数可）、バイザー、又はフェイスシールドの１つの正面に埋め込まれる、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項２３】
前記シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイと前記マイクロレンズアレイとが、前記シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイと前記マイクロレンズアレイとの間に位置付けられた距離分離により距離をおいて離され、前記距離分離が空隙又は材料層を含む、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項２４】
前記画素の画素サイズが、１．５ミクロンから８ミクロンの間である、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項２５】
前記シースルーニアアイ光モジュールが、環境から使用者の眼に光を通して実像を形成することが可能であり、前記シースルーニアアイ光モジュールが、前記シースルーニアアイ光モジュールから発生した光を前記使用者の前記眼に伝送して虚像を形成する、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項２６】
前記シースルーニアアイ光モジュールの光学部品が、使用者の眼に見える画像を拡大することが可能であり、そのような倍率は、前記シースルーニアアイ光モジュールの前記シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイにより発生させた当初の画像の２×から８×の範囲内にある、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項２７】
前記画素パッチの１つのサイズが、１５ミクロン×１５ミクロンから７５０ミクロン×７５０ミクロンの範囲内にある、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項２８】
前記画素パッチの１つの中の前記画素の数が、３画素×３画素から６４画素×６４画素の範囲内にある、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項２９】
前記マイクロレンズの１つ又は複数のサイズが、５０ミクロンから８００ミクロンの範囲内にある、請求項１に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【請求項３０】
前記距離分離が、２５ミクロンから２ｍｍの間である、請求項２３に記載のシースルーニアアイ光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、参照によりそれらの開示全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年６月１４日に出願されたＥＴ．Ｓ．特許出願第１６／００８，７０７号並びに下記のＥＴ．Ｓ．仮特許出願であってそれらの出願日及び表題と共に示されるものの開示に依拠すると共に、出願日の優先権及び利益を主張するものである。
第６２／６９４，２２２号、２０１８年７月５日出願：  拡張現実又は複合現実用にＴＯＬＥＤと共に使用するためのマイクロレンズアレイの最適化〔Optimizing Micro-Lens Array for use with TOLED for Augmented Reality or Mixed Reality〕
第６２／７００，６２１号、２０１８年７月１９日出願：  拡張現実又は複合現実用にＬＣ切換え可能なシースルーＴＯＬＥＤ光コンバイナ〔LC Switchable See-Through TOLED Optical Combiner for Augmented Reality or Mixed Reality〕
第６２／７００，６３２号、２０１８年７月１９日出願：  拡張現実又は複合現実用に改善されたシースルーＴＯＬＥＤ光コンバイナ〔Improved See-Through TOLED Optical Combiner for Augmented Reality or Mixed Reality〕
第６２／７０３，９０９号、２０１８年７月２７日出願：  拡張現実又は複合現実用のニアアイシースルーディスプレイ光コンバイナ〔Near Eye See-Through Display Optical Combiner for Augmented Reality or Mixed Reality〕
第６２／７０３，９１１号、２０１８年７月２７日出願：  拡張現実又は複合現実用のＬＣ切換え可能なニアアイシースルーディスプレイコンバイナ〔LC Switchable Near Eye See-Through Display Combiner for Augmented Reality or Mixed Reality〕
第６２／７１１，６６９号、２０１８年７月３０日出願：  拡張現実又は複合現実用のＬＣ切換え可能なレンズシステムを含むニアアイシースルーディスプレイ光コンバイナ〔Near Eye See-Through Display Optical Combiner Comprising LC Switchable Lensing System for Augmented Reality or Mixed Reality〕
第６２／７１７，４２４号、２０１８年８月１０日出願：  拡張現実又は複合現実及びＨＭＤ用のニアアイシースルーディスプレイ光コンバイナ〔Near Eye See-Through Display Optical Combiner for Augmented Reality or Mixed Reality and HMD〕
第６２／７２０，１１３号、２０１８年８月２０日出願：  ＡＲ及びＭＲ用の疎に集合したニアアイディスプレイ光コンバイナ及び静止マイクロ光アレイ〔Sparsely Populated Near Eye Display Optical Combiner and Static Micro-Optic Array for AR and MR〕
第６２／７２０，１１６号、２０１８年８月２１日出願：  ＡＲ及びＭＲ用の疎に集合したニアアイディスプレイ光コンバイナ〔Sparsely Populated Near Eye Display Optical Combiner for AR and MR〕
第６２／７２８，２５１号、２０１８年９月７日出願：  シースルーアイディスプレイ光コンバイナを含む眼鏡用のフィギュア〔Figures For Eyewear Comprising a See-Through Eye Display Optical Combiner〕
第６２／７３２，０３９号、２０１８年９月１７日出願：  動的シースルーニアアイディスプレイ光コンバイナを含む眼鏡〔Eyewear Comprising a Dynamic See-Through Near Eye Display Optical Combiner〕
第６２／７３２，１３８号、２０１８年９月１７日出願：  双眼鏡シースルーニアアイディスプレイ光コンバイナ〔Binocular See-Through Near Eye Display Optical Combiner〕
第６２／７３９，９０４号、２０１８年１０月２日出願：  シースルーニアアイディスプレイ光コンバイナモジュール及び取着手段〔See-Through Near Eye Display Optical Combiner Module and Attachment Mean〕
第６２／７３９，９０７号、２０１８年１０月２日出願：  動的シースルーニアアイディスプレイ光コンバイナモジュール及び取着手段〔Dynamic See-Through Near Eye Display Optical Combiner Module and Attachment Mean〕
第６２／７５２，７３９号、２０１８年１０月３０日出願：  フォトニック光コンバイナモジュール〔Photonic Optical Combiner Module〕
第６２／７５３，５８３号、２０１８年１０月３１日出願：  改善されたフォトニック光コンバイナモジュール〔Improved Photonic Optical Combiner Module〕
第６２／７５４，９２９号、２０１８年１１月２日出願：  さらに改善されたフォトニック光コンバイナモジュール〔Further Improved Photonic Optical Combiner Module〕
第６２／７５５，６２６号、２０１８年１１月５日出願：  ニアアイディスプレイシースルー光コンバイナ〔Near Eye Display See Through Optical Combiner〕
第６２／７５５，６３０号、２０１８年１１月５日出願：  静的シースルーニアアイディプレイ光コンバイナ〔Static See Through Near Eye Display Optical Combiner〕
第６２／７５６，５２８号、２０１８年１１月６日出願：  ＸＲ用の取外し可能、取着可能な、２セクションフレームフロント〔Detachable Attachable Two Section Frame Front for XR〕
第６２／７５６，５４２号、２０１８年１１月６日出願：  シースルーニアアイディスプレイ光コンバイナを備えた、光通信における眼鏡レンズ〔Spectacle Lens in Optical Communication with See-Through Near Eye Display Optical Combiner〕
第６２／７６９，８８３号、２０１８年１１月２０日出願：  強化型ニアアイディスプレイ光コンバイナモジュール〔Enhanced Near Eye Display Optical Combiner Module〕
第６２／７７０，２１０号、２０１８年１１月２１日出願：  さらに強化されたニアアイディスプレイ光コンバイナモジュール〔Further Enhanced Near Eye Display Optical Combiner Module〕
第６２／７７１，２０４号、２０１８年１１月２６日出願：  調節可能な視覚画像ニアアイディスプレイ光コンバイナモジュール〔Adjustable Virtual Image Near Eye Display Optical Combiner Module〕
第６２／７７４，３６２号、２０１８年１２月３日出願：  ＮＳＲ光コンバイナを備えた一体型レンズ〔Integrated Lens with NSR Optical Combiner〕
第６２／７７５，９４５号、２０１８年１２月６日出願：  フロント光ブロッカーを備えたシースルーニアアイディスプレイ光コンバイナモジュール〔See-Through Near Eye Display Optical Combiner Module With Front Light Blocker〕
第６２／７７８，９６０号、２０１８年１２月１３日出願：  不透明な画素パッチを有するシースルーニアアイディスプレイ〔See-Through Near Eye Display Having Opaque Pixel Patches〕
第６２／７７８，９７２号、２０１８年１２月１３日出願：  フロント光ブロッカーを備えた改善されたシースルーニアアイディスプレイ光コンバイナモジュール〔Improved See-Through Near Eye Display Optical Combiner Module With Front Light Blocker〕
第６２／７８０，３９１号、２０１８年１２月１７日出願：  装着者の眼からの光放出が低減され又は遮断されたシースルーモジュール化ニアアイディスプレイ〔See-Through Modulated Near Eye Display With Light Emission Away From The Eye of a Wearer Reduced or Blocked〕
第６２／７８０，３９６号、２０１８年１２月１７日出願：  低減され又は遮断された、装着者の眼からの光放出を有する、モジュール化ＭＬＡ及び／又はニアアイディスプレイ〔Modulated MLA and/or Near Eye Display Having Light Emission Away From The Eye of a Wearer Reduced or Blocked〕
第６２／７８３，５９６号、２０１８年１２月２１日出願：  モジュール化ＭＬＡ及び／又はニアアイディスプレイであってＥＴｓｅｒの眼からの光放出を伴うもの〔Modulated MLA and/or Near Eye Display With Light Emission Away From Eye of ETser〕
第６２／７８３，６０３号、２０１８年１２月２１日出願：  改善されたモジュール化ＭＬＡ及び／又はニアアイディスプレイであってＥＴｓｅｒの眼からの光放出を伴うもの〔Improved Modulated MLA and/or Near Eye Display With Light Emission Away From Eye of ETser〕
第６２／７８５，２８４号、２０１８年１２月２７日出願：  外向きの光放出が低減され又は遮断された高度シースルーモジュール化ニアアイディスプレイ〔Advanced See-Through Modulated Near Eye Display With Outward Light Emission Reduced or Blocked〕
第６２／７８７，８３４号、２０１８年１月３日出願：  ＮＳＲ光コンバイナを備えた高度一体化レンズ〔Advanced Integrated Lens with NSR Optical Combiner〕
第６２／７８８，２７５号、２０１９年１月４日出願：  高度シースルーニアアイディスプレイ光コンバイナ〔Advanced See-Through Near Eye Display Optical Combiner〕
第６２／７８８，９９３号、２０１９年１月７日出願：  シースルーニアアイディスプレイ光コンバイナとの一体化レンズの製作〔Fabricating an Integrated Lens with See-Through Near Eye Display Optical Combiner〕
第６２／７８８，９９５号、２０１９年１月７日出願：  さらなる高度シースルーニアアイディスプレイ光コンバイナ〔Further Advanced See-Through Near Eye Display Optical Combiner〕
第６２／７９０，５１４号、２０１９年１月１０日出願：  さらに、さらなる高度シースルーニアアイディスプレイ光コンバイナ〔Further, Further Advanced See-Through Near Eye Display Optical Combiner〕
第６２／７９０，５１６号、２０１９年１月１０日出願：  高度化した、高度シースルーニアアイディスプレイ光コンバイナ〔Advanced, Advanced See-Through Near Eye Display Optical Combiner〕
第６２／７９３，１６６号、２０１９年１月１６日出願：  ＸＲ用のニアアイディスプレイシースルーモジュール〔Near Eye Display See-Through Module for XR〕
第６２／７９４，７７９号、２０１９年１月２１日出願：  ニアアイモジュール、発明のサマリー〔Near Eye Module Invention Summary〕
第６２／７９６，３８８号、２０１９年１月２４日出願：  透明ニアアイディスプレイ、発明のサマリー〔Transparent Near Eye Display Invention Summary〕
第６２／７９６，４１０号、２０１９年１月２４日出願：  透明ニアアイモジュール、サマリー〔Transparent Near Eye Module Summary〕
【０００２】
本発明は、拡張現実及び複合現実の分野に関する。より詳細には、本発明は、実像及び虚像の両方を使用者に提供する透明ニアアイ光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００３】
今日の拡張及び／又は複合現実システムはほとんどの場合、大きいフォームファクタを有しており、無骨で重く、電力を大量消費し、手法が限られており、且つ高価である。これらのシステムが、高い採用レベルを有するには、大きな変換技術の変化が必要とされる。本明細書に開示される技術革新は、ＡＲ（拡張現実）及びＭＲ（複合現実）眼鏡／ヘッドウェアシステムに関するそのような変換の画期的進歩を教示する。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の実施形態によれば、透明ニアアイ光モジュールは、場合によってはニアアイディスプレイの全体にわたって画素のパッチに配置構成される複数の画素と、ニアアイディスプレイの１つ又は複数の画素（又は画素パッチ）から間隔を空けて配され且つそれらの画素に対して光学的にアライメントされて位置決めされたマイクロレンズアレイとを含む、透明ニアアイディスプレイを含む。透明ニアアイ光モジュールは、シースルー透明ニアアイ光モジュールである。光ブロックが、任意選択で各画素の後ろに配置され、使用者の目から最も遠く離れた側に位置付けられる。透明ニアアイ光モジュールは、封止されてもよい。透明ニアアイ光モジュールは、電気接続によって、単なる例として細いフレックスケーブル又はプリント回路によって、作動可能になる。透明ニアアイ光モジュールは、任意選択で、単なる例として：電気コネクタ、センサ、材料スペーサ、空隙、光ブロック、遮光アパーチャ、ナノホール、画素又は画素パッチのベースの周りの光学素子、追加の小型レンズ又は光学的な、例えば単なる例として画素パッチ又は画素のタイルの１つ又は複数も含有することができる。
【０００５】
本明細書で使用される透明ニアアイディスプレイは、単なる例として、透明ニアアイマイクロディスプレイのものである。ある特定の実施形態では、透明光モジュールが、一端又は一端付近のニアアイディスプレイ及び反対側の端部又は端部付近のマイクロレンズアレイに添着される、４面を含む。透明光モジュールが４面を含む場合、透明ニアアイ光モジュールを封止することができる。ある特定の実施形態では、透明ニアアイ光モジュールを気密封止することができる。封止は、透明ニアアイ光モジュール全体をカバーすることができる。ある特定のその他の実施形態では、透明ニアアイ光モジュールが２面を有し、他の実施形態では、透明光モジュールにそれらの面がない。
【０００６】
透明ニアアイ光モジュールはシースルーである。ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイがシースルーである。ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイが、オフに変調されたときにシースルーである。ある特定の実施形態では、マイクロレンズアレイがシースルーである。ある特定の実施形態では、マイクロレンズアレイがオフに切り換えられたときにシースルーである。ある特定の実施形態では、複数の画素又は画素パッチを支持する透明基板又は透明裏打ち材を有するニアアイディスプレイは、単なる例として、ニアアイディスプレイを少なくとも部分的に透明にすることが可能な画素フィルファクタを有するＯＬＥＤ及び／又はｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）を利用することができる。他の実施形態では、複数の画素又は画素パッチを支持する透明基板又は透明裏打ち材を有する透明ニアアイディスプレイは、単なる例として、ニアアイディスプレイを少なくとも部分的に透明にすることが可能なＴＯＬＥＤを利用することができる。
【０００７】
本明細書で使用される、疎に集合したニアアイディスプレイは、ニアアイディスプレイの面積に対する画素密度が、画素が密に集合した場合よりも少ないものとすることができる。本明細書で使用される、疎に集合したニアアイディスプレイは、アクティブ画素の数が、密に集合した同一のニアアイディスプレイのアクティブ画素の数の５％又はそれよりも少なくなるような手法で修正又は変更した後の、密に集合したニアアイディスプレイのものとすることができる。アクティブ画素とは、照明されることが可能な画素を意味する。修正又は変更されたとは、単なる例としてハードウェア又はソフトウェア修正を意味する。本明細書で使用される隙間は、材料がない又は材料で満たすことのできる空間である。隙間は、空隙、又は単なる例として材料層の形をとる材料スペーサのものとすることができる。材料層は、低屈折率材料のものとすることができる。
【０００８】
本明細書で使用される、密に集合したニアアイディスプレイは、使用時にニアアイディスプレイを疎に集合したニアアイディスプレイとして機能させるよう、したがって本特許出願を疎に集合したニアアイディスプレイにする目的で、複数の画素をオフにすることにより、疎に集合したニアアイディスプレイのものに修正することができる。ニアアイディスプレイが使用中であるときの所与の時点で、点灯することが可能「ではない」又は点灯しないディスプレイの複数の領域があることを意味し、したがって、アクティブ画素を含有し得る全ての可能性あるニアアイディスプレイ面積と比較して、ニアアイディスプレイの実際のアクティブ画素に関係するときに疎に集合させる。アクティブ画素は、点灯することが可能であり且つ常にオフのままになるようプログラムされない又は制御されない画素である。
【０００９】
本明細書で使用される、疎に集合したマイクロレンズアレイは、マイクロレンズアレイの面積に対するマイクロレンズ又は小型レンズの密度が、マイクロレンズが密に集合している場合よりも小さいマイクロレンズアレイである。
【００１０】
本明細書で使用されるニアアイディスプレイは、単なる例として；ＯＬＥＤ、ＴＯＬＥＤ、ｉＬＥＤ（マイクロ−ＬＥＤ）、ＰＨＯＬＥＤ（リン光ＯＬＥＤ）、ＷＯＬＥＤ（白色ＯＬＥＤ）、ＦＯＬＥＤ（フレキシブルＯＬＥＤ）、ＥＬＥＤ（エレクトロルミネセントディスプレイ）、ＴＦＥＬ（薄膜エレクトロルミネセント）、ＴＤＥＬ（厚膜誘電体エレクトロルミネセント）、又は量子ドットレーザの１つ又は複数から構成することができる。
【００１１】
本明細書で使用されるマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）は、単なる例として：平凸、両凸、凸、凹、非球面、アクロマティック、回折、屈折、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズ、Ｇａｂｏｒスーパーレンズ、ＧＩＮレンズ、プリズム、パターン化電極、電気活性小型レンズ、電気活性レンズ、電気活性光学部品、又は液体レンズ（電気湿潤及び／又は機械式）である光学部品の１つ又は複数から構成することができる。そのようなマイクロレンズアレイは、単なる例として、プラスチック材料、ガラス材料、又は両方の組合せで作製することができる。
【００１２】
ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイを、画素及び／又は１つ若しくは複数の画素パッチを表面に有するタイルから構成することができる。次いでこれらのタイルを、透明ニアアイディスプレイの全体にわたって拡げる。ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイは、タイルをなくして、透明ニアアイディスプレイの全体にわたって間隔を空けて拡げられた画素又は画素パッチから構成することができる。画素又は画素パッチは、マイクロレンズアレイのマイクロレンズに位置合わせすることができ、且つそれらの間で離間させることができる。
【００１３】
ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイには、画素が疎に集合している。ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイには、画素が密に集合している。ある特定の実施形態では、不透明な材料又は要素（光ブロック）が画素（又は画素のパッチ）の後ろに（使用者の眼から離れて）位置決めされて、使用者の眼から離れる画素からの外向きの光の量を低減させるように、及び可能な場合にはなくすようにする。１つの光ブロックは、画素パッチの後ろに位置付けることができ、又は光ブロックは、画素の後ろに位置付けることができる。このように、複数の光ブロックは、透明ニアアイディスプレイの部分であってもよい。そのような材料は、単なる例として、不透明材料又は要素とすることができる。他の実施形態では、単なる例として、ＴＯＬＥＤがニアアイディスプレイとして利用されるとき、この不透明材料又は要素は外向きの光線（光ブロック）及び実世界からの内向きの光線の両方を遮断し、この不透明材料又は要素がないと、光は画素の透明パッチを経て、次いでマイクロレンズアレイの並べられたマイクロレンズを経て伝達される可能性がある。
【００１４】
全てのそのような実施形態において、そのような不透明材料又は要素（光ブロック）が利用されるとき、材料又は要素のサイズは、単なる例として、画素パッチのもの又はそれよりも僅かに大きい、或いは画素パッチに位置合わせされたマイクロレンズのサイズのように大きく又は僅かに大きくすることができる。不透明材料又は要素の外周形状は、単なる例として、画素、画素パッチ、又は画素パッチに位置合わせされたマイクロレンズの形状のものとすることができる。１つの不透明材料又は要素（光ブロック）は、次の最も近い不透明材料又は要素（光ブロックから）から離れた距離にすることができる。このように、互いに離れた、且つそのそれぞれの画素パッチ（画素のパッチ）に合わせて成形されサイズ決めされ位置合わせされた、さらにマイクロレンズ（好ましい実施形態では、画素パッチに位置合わせされる）に位置合わせされた、複数の不透明材料又は要素（光ブロック）を利用することによって、透明光モジュールの高度な透明性を維持することが可能である。
【００１５】
ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイには画素が疎に集合し、マイクロレンズには、マイクロレンズアレイのマイクロレンズが疎に集合する。これらの実施形態では、マイクロレンズアレイのマイクロレンズが、透明ニアアイディスプレイの画素又は画素パッチに位置合わせされる。この実施形態では、マイクロレンズアレイのマイクロレンズが静的である（常に屈折力を有することを意味する）。したがって、マイクロレンズアレイは静的である。
【００１６】
ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイには画素が密に集合し、マイクロレンズアレイには、マイクロレンズアレイのマイクロレンズが密に集合する。これらの実施形態では、マイクロレンズアレイのマイクロレンズが、透明ニアアイディスプレイの画素又は画素パッチに位置合わせされる。これらの実施形態では、マイクロレンズアレイのマイクロレンズは、オン及びオフに電子切換え可能である。したがってマイクロレンズアレイは動的である。
【００１７】
ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイには画素が疎に集合しており、マイクロレンズアレイには、マイクロレンズアレイのマイクロレンズが密に集合する。これらの実施形態では、マイクロレンズアレイのマイクロレンズは、透明ニアアイディスプレイの画素又は画素パッチに位置合わせされる。これらの実施形態では、マイクロレンズアレイのマイクロレンズを、オン及びオフに電子切換え可能である。したがってマイクロレンズアレイは動的である。
【００１８】
ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイに、画素が密に集合し、マイクロレンズアレイには、マイクロレンズアレイのマイクロレンズが疎に集合する。これらの実施形態では、マイクロレンズアレイのマイクロレンズは、透明ニアアイディスプレイの画素又は画素パッチに位置合わせされる。これらの実施形態では、マイクロレンズアレイのマイクロレンズがオン及びオフに電子切換え可能である。したがってマイクロレンズアレイは動的である。
【００１９】
ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイに画素が疎に集合し、マイクロレンズアレイには、マイクロレンズアレイのマイクロレンズが疎に集合する。これらの実施形態では、マイクロレンズアレイのマイクロレンズは、透明ニアアイディスプレイの画素又は画素パッチに位置合わせされる。これらの実施形態で、マイクロレンズアレイのマイクロレンズはオン及びオフに電子切換え可能である。したがってマイクロレンズアレイは動的である。
【００２０】
本明細書で使用される、疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、種々のレベルの疎度〔sparseness〕を有することができる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイの軽い疎度は、１００％未満から７５％に至る、透明ニアアイディスプレイの画素フィルファクタを有するものである。疎に集合した透明ニアアイディスプレイの中間の疎度は、７５％未満から５０％に至る透明ニアアイディスプレイの画素フィルファクタを有するものである。疎に集合した透明ニアアイディスプレイのかなりの疎度は、５０％未満から２５％に至る透明ニアアイディスプレイの画素フィルファクタを有するものである。疎に集合した透明ニアアイディスプレイの極度な疎度は、２５％未満から０％よりもごく僅かだけ大きい（例えば、０．１％よりも上の）、透明ニアアイディスプレイの画素フィルファクタを有するものである。
【００２１】
本明細書で使用される、疎に集合したマイクロレンズは、種々のレベルの疎度を有することができる。疎に集合したマイクロレンズアレイの軽い疎度は、９５％から７５％に至るマイクロレンズアレイのマイクロレンズ（小型レンズ）フィルファクタを有するものである。疎に集合した透明ニアアイディスプレイの中間の疎度は、７５％未満から５０％に至る、マイクロレンズアレイのマイクロレンズ（小型レンズ）フィルファクタを有するものである。疎に集合したマイクロレンズアレイのかなりの疎度は、５０％未満から２５％に至る、マイクロレンズアレイのマイクロレンズ（小型レンズ）フィルファクタを有するものである。疎に集合したマイクロレンズアレイの極度な疎度は、２５％未満から０％よりもごく僅かだけ大きい（例えば、０．１％よりも上）、マイクロレンズアレイのマイクロレンズ（小型レンズ）フィルファクタを有するものである。
【００２２】
透明ニアアイディスプレイは、シースルーニアアイディスプレイである。透明ニアアイディスプレイは、透明基板を利用する。透明基材は、透明ニアアイディスプレイの画素（複数可）又は発光体を支持する。透明ニアアイディスプレイの伝導体は、透明である。伝導体は、単なる例として、ＩＴＯで作製される。透明ニアアイディスプレイは、透明ニアアイモジュールの正面で（使用者の眼から最も遠く離れて）距離をおいて発生する光線を、ニアアイディスプレイを通して、透明ニアアイモジュールの使用者の眼に伝送して、使用者により知覚される実像を形成することができる。実像を形成するそのような光線は、ニアアイディスプレイ及びマイクロレンズアレイの両方を通過する。ニアアイディスプレイはさらに、使用者により知覚される虚像が形成されるよう、ニアアイディスプレイのアクティブ画素を用いて発生させた光線を発生させることが可能である。虚像を形成する光線は、ニアアイディスプレイを用いて放たれ、マイクロレンズアレイの１つ又は複数のマイクロレンズをさらに通過し、その後、使用者の眼に進入する。
【００２３】
透明ニアアイディスプレイは、動的透明ニアアイディスプレイのものとすることができる。動的透明ニアアイディスプレイとは、ディスプレイが、単なる例として下記；変調された、デューティサイクルのオン及びオフを有し、画素の横及び／又は垂直変調のオン及びオフをもたらし、或いはある特定の画素及び／又は画素パッチをオフにすることの、１つ又は複数とすることができることを意味する。ディスプレイの動的態様は、単なる例として；コントローラ、ドライバ、プロセッサ、又はソフトウェアの１つ又は複数によって制御することができる。
【００２４】
実施形態では、２つの透明ニアアイディスプレイ（ＸＲ、ＡＲ、又はＭＲの１つに関して使用される）が、使用者の眼の輻輳を制御することができる。２つの透明ニアアイディスプレイのそれぞれによって使用されるアクティブ画素（１つがそれぞれの眼の正面に位置付けられる）同士の距離を変えることによって、使用者の眼に輻輳を引き起こすが可能である。単なる例として、使用者が、遠くで６３ｍｍ及び近くで５９ｍｍの距離ＩＰＤ（瞳孔間距離）を有するとするなら、２つの透明ニアアイディスプレイは、（単なる例として）無限に配置された虚像を見るために、２つのニアアイディスプレイの該当するアクティブ画素（又は画素パッチ）同士の間の距離、６３ｍｍを提供することができ、次いでコントローラ／ドライバを操作するソフトウェアが、（単なる例として）２フィートで見られる虚像を見るために、２つの透明ニアアイディスプレイの該当するアクティブ画素（又は画素パッチ）同士の間の距離、５９ｍｍに変化させることができる。したがって、この実施形態によれば、２つの透明ニアアイディスプレイは、使用者の眼の輻輳を制御することができる。
【００２５】
このことは、ある意味において、眼が動き、アイトラッカーが眼を追跡し次いでディスプレイ上の画像を変化させるアイトラッカーの反対である。この場合、透明ニアアイディスプレイ（複数可）は、使用者の眼（両眼可）を、該当する虚像上に固定させて、それらの視線の方向を変化させている。したがって、単なる例として、鳥の画像を含むビデオ又は静止コンテンツが、眼から２０フィートの距離で虚像として鳥が表示されるべきであることを示すものに関連した注釈を有するなら、２つの透明ニアアイディスプレイは、瞳孔の中心に対する画素の場所に該当する注視方向が、眼から必要距離２０フィートで輻輳をもたらすように、２つの透明ニアアイディスプレイの同一アクティブ画素（又は画素パッチ）同士の間の距離を提供することになる。一方、単なる例として、カップケーキの画像が、カップケーキは２フィートで虚像として表示されるべきことを示す注釈を有するなら、２つのニアアイディスプレイは、使用者の近くを見るＩＰＤの場合により近い、眼から２フィートで、２つの注視方向の輻輳をもたらす２つの透明ニアアイディスプレイの同一アクティブ画素（又は画素パッチ）同士の間の距離を提供することになる。ＩＰＤは、様々な距離で（遠くから中間、さらに近くまで）、各使用者ごとに測定し確立することができ、次いで特定の使用者用にＡＲシステムのメモリにプログラムすることができる。ある特定の場合には、近くの又はより近い虚像に関する使用者の眼の輻輳を引き起こすことは、より低く且つより近い２つの透明ニアアイディスプレイの該当するアクティブ画素（又は画素パッチ）を一緒に利用することができ、それに対して遠くの画像に関する輻輳は、より高く且つさらに離れた２つの透明ニアアイディスプレイの画素を利用することができる。
【００２６】
このソフトウェアの実施形態は、適切なハードウェアと共に利用するとき、知覚された虚像を、使用者の片眼又は両眼からＺ軸に沿った任意の距離で前方及び後方に移動させる。ある場合には、ＩＰＤは、大型アイボックスで、女性の場合には近くを見るときに５５ｍｍから６０ｍｍの間、及び男性の場合は６０ｍｍから６５ｍｍのデフォルトとして設定することができる。他の場合には、ＩＰＤは、使用者の厳密なＩＰＤに合わせてカスタマイズすることができる。
【００２７】
ユースケースに関して深さの知覚（ＸＲ、ＡＲ、又はＭＲに関して）が重要である、別の実施形態では、使用者の２つの眼の輻輳を制御するために、２つの透明ニアアイディスプレイが使用される（先の実施形態におけるように）。しかし、この実施形態では、右眼のための透明ニアアイディスプレイの該当するアクティブ画素（又は画素パッチ）及び左眼のためのニアアイディスプレイの該当するアクティブ画素（又は画素パッチ）を活性化させずに、使用者の眼に関して輻輳の同じ正確な距離が確立されるようにする。言い換えれば、同じ虚像の種々の部分への輻輳の距離は、立体視覚用に深さの知覚を高めるために、異なる距離で故意に設定される。１つのニアアイディスプレイのアクティブ画素（又は画素パッチ）は、もう１つのディスプレイの該当するアクティブ画素（又は画素パッチ）の相対位置に関し、意図的に僅かに不整合にしている。そのような不整合は、使用者の右眼及び使用者の左眼に輻輳を引き起こし、僅かに異なる距離で虚像を見せる。不整合の量／程度は、使用者の２つの眼を不整合にするが使用者のＰａｎｕｍ融像ゾーン内に留め、したがって使用者の眼による虚像の深さ知覚をもたらす。
【００２８】
高められた深さ知覚が望まれる、さらに別の実施形態では（単なる例として、３Ｄホログラムの場合のように）、第１の透明ニアアイディスプレイ（右眼の正面の）により第１の画像が右眼に提示され、異なる画像が、第２の透明ニアアイディスプレイ（左眼の正面にある）により左眼に提示される。２つの画像のフィーチャは合わされ／統合されて、３Ｄ様のホログラフィ画像又は意味のある３Ｄ画像を形成するように設計される。画像を一緒に合わせ又は統合させる手法は、単なる例として、使用者の右眼が変調を知覚できるよりも速く、右の透明ニアアイディスプレイによって表示された画像を変調させ、且つ使用者の左眼が変調を知覚できるよりも速く、左の透明ニアアイディスプレイによって表示された画像も変調させることによる。したがって使用者の眼はいかなる変調も知覚することができず、脳が２つの画像を一緒に統合して、意味のある深さ及び立体視野を有する１つの改良された画像を形成するようになる。右及び左の表示画像の一時的な変調を使用することによる、さらに別の実施形態では、一方が他方よりも５０ミリ秒から１５０ミリ秒以内で遅延するようにし、意味のある深さ知覚を実現することができる。
【００２９】
ある特定の実施形態では、関連あるキューを有するソフトウェアを使用して、虚像が使用者の眼の向きに対してどちらに向くのか、コントローラ／ドライバを促すことができる。単なる例として子供の画像に関連したある特定のキューは、単なる例として近距離に子供の虚像を位置付けることができる。単なる例として子供の画像に関連した異なるキューは、中間距離に子供の虚像を位置付けることができる。単なる例として子供の画像に関連したさらに異なるキューは、子供の虚像を遠距離に位置付けることができる。他の実施形態では、関連したキューを有するある特定のソフトウェアは、第１の透明ニアアイディスプレイがある特定のデューティサイクルで虚像を変調させるよう促すことができ、それと共にソフトウェアは、第２の透明ニアアイディスプレイが同じデューティサイクルで変調させるのを促すが、その場合、第２のディスプレイのデューティサイクルは第１のディスプレイのデューティサイクルの場合よりも僅かに時間遅延するようになされる。ある特定の実施形態では、特定のキューを有するソフトウェアは、使用者の眼（両眼可）からＺ軸に沿った距離に、虚像を位置合わせすることができる。ある特定の実施形態では、特定のキューを有するソフトウェアは、使用者の眼で見られる虚像に深さを持たせることができる。ある特定の実施形態では、特定のキューを有するソフトウェアは、使用者の眼で見られる虚像に、深さの知覚を持たせることができる。ある特定の実施形態では、特定のキューを有するソフトウェアは、使用者の眼で見られる虚像に意味のある深さの知覚を持たせることができる。ある特定の実施形態では、特定のキューを有するソフトウェアは、使用者の眼で見られる虚像に、ホログラムの知覚を持たせることができる。
【００３０】
別の実施形態では、さらなる立体視的及び調節的キューが、画像拡大によって提供される。一実施形態では、マイクロレンズアレイが、固定距離、単なる例として２０フィートで虚像を投影するように設計された、固定画像拡大を有する。別の実施形態では、マイクロレンズアレイは、対の眼の正面に配置されたニアアイディスプレイにより形成された虚像と合わせたときに虚像の立体視的距離を変えるために、例として動的集束素子を備えた小型レンズによって提供される可変倍率、又は、ニアアイディスプレイとマイクロレンズアレイとの間の距離を有する。２つのディスプレイにおけるアクティブ化画素の場所は、両目における虚像の画像拡大によってキューが出された立体視的距離を等しくする、輻輳距離を確実にする。
【００３１】
視覚障害者に使用することができる、さらに別の実施形態では、ニアアイディスプレイからのマイクロレンズアレイの距離から得られる倍率を、使用者の眼に映る虚像の増大した又は低減したレベルの倍率が得られるように調節することができる。単なる例として、マイクロレンズアレイとニアアイディスプレイとの間のより狭い空間／隙間又は距離は、使用者の眼の網膜上の虚像のより高い倍率をもたらすことになり、マイクロレンズアレイとニアアイディスプレイとの間のより広い空間／隙間又は距離は、使用者の眼の網膜上の虚像の、より低い倍率をもたらすことになる。このように、視覚障害者がより良く見えるのを助けるために、支援型視力デバイス（ロービジョンデバイス）用に表示された虚像の所望レベルの倍率を提供することが、可能である。
【００３２】
本明細書に開示されるある特定の実施形態では、マイクロレンズアレイは、動的な切換え可能（オン−オフ）なマイクロレンズアレイのものである。本明細書に開示されるその他の実施形態では、マイクロレンズアレイが静的な（常にオン）マイクロレンズアレイである。ある特定の実施形態では、マイクロレンズアレイには、マイクロレンズが密に集合している。その他の実施形態では、マイクロレンズアレイには、マイクロレンズが部分的に集合している。本明細書に開示されるある特定の実施形態（無限共役光学部品を利用する）では、マイクロレンズアレイのマイクロレンズが、マイクロレンズアレイのマイクロレンズを通過する光線を平行にし、使用者の眼の角膜に衝突したときに光線を互いに平行にする。この状態が生じたとき、使用者の眼の光学構造は、光を使用者の眼の中心窩に集束させる（使用者の眼は正視状態であると仮定する）。そうでない場合には、単なる例として矯正レンズ（眼鏡又はコンタクトレンズ）が装着され得る。無限共役光学部品が使用されるとき、使用者の眼に見える画像は、正立像である。本明細書に開示されるその他の実施形態（有限共役光学部品を利用する）では、マイクロレンズアレイのマイクロレンズは、マイクロレンズアレイのマイクロレンズを通過する光線を集束させ、光線を輻輳させ且つ使用者の眼の前に画像を形成する。形成された画像は眼の前で、眼に見えるが、網膜上に形成された画像は反転／倒立している。使用者が正視矯正レンズ状態ではない場合、単なる例として矯正レンズ（眼鏡又はコンタクトレンズ）が装着され得る。有限共役光学部品が利用されるとき、使用者の眼に見える画像は倒立している。したがって、有限共役光学部品を利用するこれらの実施形態では、ニアアイディスプレイは、使用者の眼に見えるような得られる画像が、反転するのとは対照的に適正な向きになるように、反転画像を提示するようプログラムされる。実像を構成する光線は、マイクロレンズアレイの有限共役光学部品を通過しないので、眼に到達した後に反転しない。実像（使用者の眼に見える）を形成する光線は透明光モジュール全体を通過することが、さらに指摘されるべきである。虚像（使用者の眼に見える）を形成する光線は、透明光モジュールの部分のみを通過する。
【００３３】
１つ又は複数のフィーチャ（単なる例として）、画素サイズ、画素ピッチ、厚さ、ＭＬＡマイクロレンズ屈折力、又は隙間距離（空隙又は材料スペーサのいずれか）を変化させることにより、本明細書に教示される透明ニアアイ光モジュールは、単なる例として、使用者の眼の近くで利用される任意のニアアイディスプレイデバイスと共に、又はこのデバイスに取着されて、又はこのデバイスの内部に埋め込まれて利用することができる。単なる例として、１）全ての形の眼鏡（例として；スポーツ用眼鏡、射撃用眼鏡、自転車用眼鏡、安全眼鏡、工業用眼鏡、宇宙用ゴーグル、ドレス用眼鏡、軍用眼鏡、ロービジョン用眼鏡；及び／又は２）全ての形のヘッドウェア、単なる例として；ヘルメット、フェイスシールドなど；及び／又は３）医療機器。上記のある場合には、眼の動き及び眼の位置を感知するセンサに関連して作用するアイトラッカー（複数可）が利用される。
【００３４】
透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、１つの眼に関して単眼のように利用することができ、又は２つのそのようなモジュールが使用されるときにはバイオプティック若しくは両眼のように；それぞれの眼に１つずつ利用することができる。ある特定の実施形態では、虚像の輝度のレベルは、屋外の実世界の周囲光の輝度に対して制御される必要がある。透明ニアアイディスプレイは、発光体、単なる例としてＯＬＥＤ、ＴＯＬＥＤ、又はマイクロ−ＬＥＤを使用することができる。１つ又は複数の光センサは、周囲光（屋外又は屋内）のレベル測定するために利用することができる。そのような実施形態では、透明ニアアイディスプレイの屋外での輝度は、屋外の実世界の光の周囲輝度の±２５％の範囲内で維持されるよう、上下に制御される。そのような実施形態では、透明ニアアイディスプレイの屋外の輝度は、屋内の光の周囲輝度の±２５％の範囲内に維持されるよう、上下に制御される。ある特定の場合には、屋外で使用されるときの透明ニアアイディスプレイは、透明ニアアイディスプレイの輝度強度を低減させるために、５０％よりも上であるが１００％よりも下であるデューティサイクルで変調される。ある特定の実施形態では、虚像の輝度のレベルは、屋内の周囲光に輝度に対して制御される必要がある。そのような実施形態では、透明ニアアイディスプレイの屋外の輝度は、屋内の光の周囲輝度の±２５％の範囲内に維持されるよう、上下に制御される。ある特定の場合には、屋内で使用されるときの透明ニアアイディスプレイは、透明ニアアイディスプレイモジュールの輝度強度を低減させるため、５０％よりも下のデューティサイクルで変調される。ある特定の実施形態では、ニアアイディスプレイ光モジュールは、透明ニアアイディスプレイモジュールを通過する実世界からの光の透過率のパーセンテージを変えることができる。このことは、単なる例としてフォトクロマティック、エレクトロクロミック、又はサーモクロミックである、前方の基板又はその表面のコーティング（使用者の眼から最も遠い）を用いて、実現することができる。
【００３５】
本発明の様々な態様を、以下に提示する。
【００３６】
態様Ａ１．  透明ニアアイディスプレイ光モジュールであり、このモジュールは、１つ又は複数の光学的に位置合わせされたマイクロレンズアレイ（複数可）から離れて配置された、疎に集合した透明ニアアイディスプレイを含み、疎に集合したニアアイディスプレイのアクティブ画素密度（単なる例として、ＯＬＥＤ及び／又はｉＬＥＤ）は、透明ニアアイディスプレイの面積の５０％未満、３５％未満、２５％未満、１５％未満、１０％未満、又は５％未満であり、実像（使用者の眼で見られる）を形成する実世界からの光線は、シースルーニアアイディスプレイ、ニアアイディスプレイとマイクロレンズアレイとの間の空間、及びマイクロレンズアレイを通過し（空隙又は材料スペーサとすることができる）、虚像（使用者の眼で見られる）を形成する光線は、疎に集合したニアアイディスプレイのアクティブ画素を用いて発生し、ニアアイディスプレイとマイクロレンズアレイとの間の空間内、次いでマイクロレンズアレイの１つ又は複数のマイクロレンズを通って行く。ニアアイディスプレイは、装着者の眼から放出される外向きの光が低減するように任意選択で構築することができる。無限遠を見る使用者の眼が、その網膜上に光を集束させるのに矯正屈折力を必要とするとき、そのような矯正レンズは、使用者の眼とマイクロレンズアレイとの間に位置付けられる。本明細書で使用される「アクティブ画素」という用語の使用は、どの時点においても光を放出することが可能な（１つ又は複数の画素）であることを意味する。このことにより、画素は、画像を表示するときに点灯することができ、透明ニアアイディスプレイが透明な疎に集合したニアアイディスプレイになるようにするために故意にオフにされ又はオフになるようにプログラムされていないことを意味する。
【００３７】
態様２．  単なる例としてＴＯＬＥＤなどの透明画素を含むその他の実施形態では、画素密度は、疎に集合した透明ニアアイディスプレイのもの（密に集合した透明ニアアイディスプレイの１００％未満の量）、又は密に集合した透明ニアアイディスプレイであってそのような密に集合したニアアイディスプレイのアクティブ画素をどの時点においても制限して、密に集合したニアアイディスプレイを疎に集合したニアアイディスプレイとして作用させ／模倣するものの、いずれかにすることができる。単なる例として、ＴＯＬＥＤのアクティブ画素の数を制限することにより、実世界からの光線の適切な量を、ＴＯＬＥＤディスプレイに伝送して、使用者の眼に見える実像を形成するようにすることができ、それと共にＴＯＬＥＤディスプレイは、使用者の眼に見える虚像を形成するために、適切な量の光線を提供／発生させることができる。
【００３８】
態様３．  さらにその他の実施形態では、透明ニアアイディスプレイは、実像がある期間のみ（どの画素も光を発生していないとき）見えるように且つ虚像がある期間のみ（画素の大部分が光を発生しているとき）見えるように、変調することができ且つオン及びオフのデューティサイクルを有することができる。次いでこの同じ状態を何度も何度も繰り返し継続する。そのようなデューティサイクルは、１．０％から５０％の範囲内にすることができる。そのような実施形態が利用されるとき、関連ある位置合わせされたマイクロレンズアレイも、ニアアイディスプレイのデューティサイクルを模倣するように及びそのデューティサイクルと同時のデューティサイクル（オフ及びオン）を有するように、変調させることができる。マイクロレンズアレイがオフにされ、屈折力がほとんど乃至全くない場合、実世界からの光線は大きく変化して通過することができる。
【００３９】
態様Ａ５．  透明ニアアイディスプレイ光モジュールであり、このモジュールは、透明ニアアイディスプレイ及び１つ又は複数の光学的に位置合わせされたマイクロレンズアレイ（複数可）を含み、ニアアイディスプレイの「アクティブ画素密度」は、透明ニアアイディスプレイの面積の２５％未満、２０％未満、１５％未満、１０％未満、又は５％未満であり、実像を形成する実世界からの光線は、シースルーニアアイディスプレイを通過し、虚像からの光線は、ニアアイディスプレイの点灯した画素を用いて発生し、ニアアイディスプレイは、装着者の眼から離れる光放出が低減するように構成される。
【００４０】
態様Ａ６．  任意の先行する態様のマイクロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイは、複数のマイクロレンズが、疎に集合した透明ニアアイディスプレイの複数のアクティブ画素からの光線を通し、その時間の５０％未満で虚像を形成するように、変調される。
【００４１】
態様Ａ７．  任意の先行する態様のマイクロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイは、複数のマイクロレンズが、疎に集合した透明ニアアイディスプレイの複数のアクティブ画素からの光線を通し、その時間の２５％未満で虚像を形成するように、変調される。
【００４２】
態様Ａ８．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイ光モジュールであり、このモジュールは、フォトニック光モジュールのものである。
【００４３】
態様Ａ９．  任意の先行する態様の光モジュールであり、このモジュールは眼鏡フレームに取着され、そのような取着は、眼鏡のフロント、ブリッジ、テンプルの１つの上又は中でトラックを用いることによる。
【００４４】
態様Ａ１０．  任意の先行する態様の、疎に集合した透明ニアアイディスプレイであり、この疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、ＴＯＬＥＤディスプレイを含む。
【００４５】
態様Ａ１１．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイであり、この透明ニアアイディスプレイは、シースルーマイクロＬＥＤディスプレイを含む。
【００４６】
態様Ａ１２．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイであり、この透明ニアアイディスプレイは、シースルーＯＬＥＤディスプレイを含む。
【００４７】
態様Ａ１３．  任意の先行する態様の、疎に集合した透明ニアアイディスプレイであり、この疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の距離分離型画素パッチを含む。
【００４８】
態様Ａ１４．  任意の先行する態様の、疎に集合した透明ニアアイディスプレイであり、この疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の距離分離型画素タイルを含む。
【００４９】
態様Ａ１５．  任意の先行する態様の、疎に集合した透明ニアアイディスプレイであり、この疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の距離分離型画素タイル又は画素パッチを含み、画素タイル間又は画素パッチ間の距離は、１５０ミクロンから５００ミクロンの範囲内にある。
【００５０】
態様Ａ１６．  任意の先行する態様の画素であり、この画素は、１ミクロン〜５ミクロンの範囲内のサイズを有する。
【００５１】
態様Ａ１７．  任意の先行する態様のマイクロレンズであり、このマイクロレンズは、２５ミクロン〜７５０ミクロンの範囲内のサイズを有する。
【００５２】
態様Ａ１８．  任意の先行する態様のマイクロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイの１つのマイクロレンズは、複数の画素と光学的に連絡する。
【００５３】
態様Ａ１９．  任意の先行する態様のマイクロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイの１つのマイクロレンズは、特定の画素パッチと光学的に連絡する。
【００５４】
態様Ａ２０．  任意の先行する態様のマイクロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイの１つのマイクロレンズは、特定の画素タイル（複数可）又は画素パッチ（複数可）と光学的に連絡する。
【００５５】
態様Ａ２１．  任意の先行する態様のマイクロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイの各マイクロレンズは、互いに７５ミクロンから１ｍｍの範囲内に位置付けられる。
【００５６】
態様Ａ２２．  任意の先行する態様の画素パッチ又はタイルであり、この画素パッチ又はタイルは、６２５〜１０，０００画素の範囲内の画素数を含む。
【００５７】
態様Ａ２３．  任意の先行する態様の画素のパッチ又はタイルであり、この画素のパッチ又はタイル内の各画素は、互いに１ｍｍミクロンから５ミクロンの範囲内に位置付けられる。
【００５８】
態様Ａ２４．  任意の先行する態様の画素のパッチ又はタイルであり、各画素パッチ又はタイルは、１５０ミクロン×１５０ミクロン〜７５０ミクロン×７５０ミクロンの範囲内と測定される。
【００５９】
態様Ａ２５．  任意の先行する態様の、疎に集合した透明ニアアイディスプレイであり、疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の距離分離型パッチ又はタイルを含み、１６〜３６のパッチ又はタイルは、どの時点においても装着者の眼で一度に見ることができる。
【００６０】
態様Ａ２６．  任意の先行する態様の、疎に集合した透明ニアアイディスプレイであり、アイトラッカーが、疎に集合した透明ニアアイディスプレイに関連付けて利用され、眼がニアアイディスプレイを横断して動くにつれ、ある特定のアクティブ画素がオフになる。
【００６１】
態様Ａ２７．  任意の先行する態様の、疎に集合した透明ニアアイディスプレイであり、アイトラッカーが、疎に集合した透明ニアアイディスプレイに関連付けて利用され、眼がニアアイディスプレイを横断して動くにつれ、ある特定のアクティブ画素がオンになる。
【００６２】
態様Ａ２８．  任意の先行する態様の、疎に集合した透明ニアアイディスプレイであり、この疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、１〜１０倍の範囲の間の虚像の倍率を提供する。
【００６３】
態様Ａ２９．  任意の先行する態様のモジュールであり、このモジュールは、それが光学的に連絡している眼鏡レンズの、フロントベースの曲面に向かって湾曲している。
【００６４】
態様Ａ３０．  任意の先行する態様のモジュールであり、このモジュールは、それが光学的に連絡している眼鏡レンズの水平曲面のものに対して水平方向に湾曲している。
【００６５】
態様Ａ３１．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイであり、この透明ニアアイディスプレイは、装着者の眼の視線が透明ニアアイディスプレイの断面を水平に横断して動くときに画素のパッチ又はタイルの断面を見通した場合、装着者の視線が垂直方向に対してゼロから１０、１５、２０、又は２５度以内になるように、面が付けられた又は傾斜が付けられた画素パッチ又はタイルを含む。
【００６６】
態様Ａ３２．  任意の先行する態様のモジュールであり、このモジュールは、空隙キャビティを含む。
【００６７】
態様Ａ３３．  任意の先行する態様のモジュールであり、このモジュールは眼鏡レンズの正面に位置付けられ、モジュールと眼鏡レンズの正面との間に隙間（空隙又は材料スペーサ）がある。
【００６８】
態様Ａ３４．  任意の先行する態様の隙間（材料スペーサ又は空隙）であり、この間隔（空隙又は材料スペーサ）の厚みは２５ミクロンから２．０ｍｍの範囲内にある。
【００６９】
態様Ａ３５．  任意の先行する態様の隙間（材料スペーサ又は空隙）であり、この間隔（空隙又は材料スペーサ）の厚みは５０ミクロンから１５０ミクロンの範囲内にある。
【００７０】
態様Ａ３６．  任意の先行する態様のマイクロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイの厚さは０．３ｍｍから２．０ｍｍの範囲内にある。
【００７１】
態様Ａ３７．  任意の先行する態様のマイクロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイの厚さは０．５ｍｍから１．０ｍｍの範囲内にある。
【００７２】
態様Ａ３８．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイであり、この透明ニアアイディスプレイの厚さが、０．３ｍｍから２．０ｍｍの範囲内にある。
【００７３】
態様Ａ３９．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイであり、この透明ニアアイディスプレイの厚さが０．３５ｍｍから１．０ｍｍの範囲内にある。
【００７４】
態様Ａ４０．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイモジュールであり、この透明ニアアイディスプレイモジュールは、１．０ｍｍから４．０ｍｍの範囲内の厚さを有する。
【００７５】
態様Ａ４１．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイであり、この透明ニアアイディスプレイは、面が付けられたディスプレイである。
【００７６】
態様Ａ４２．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイであり、この透明ニアアイディスプレイは、傾斜が付けられた多数の画素のパッチ又はタイルを有する。
【００７７】
態様Ａ４３．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイであり、この透明ニアアイディスプレイは、面が付けられた多数の画素のパッチ又はタイルを有する。
【００７８】
態様Ａ４４．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイであり、この透明ニアアイディスプレイは、疎に集合した、傾斜が付けられた、及び面が付けられた画素を有する。
【００７９】
態様Ａ４５．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイであり、この透明ニアアイディスプレイは、複数の着色画素からの色を積分する複数の積分器を有する。
【００８０】
態様Ａ４６．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイであり、この透明ニアアイディスプレイは単色性である。
【００８１】
態様Ａ４７．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイであり、この透明ニアアイディスプレイは多数の色を提供する。
【００８２】
態様Ａ４８．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイであり、この透明ニアアイディスプレイはＱＶＧＡである。
【００８３】
態様Ａ４９．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイであり、この透明ニアアイディスプレイは、ＱＶＧＡよりも大きい。
【００８４】
態様Ａ５０．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイであり、この透明ニアアイディスプレイは、フルＶＧＡである。
【００８５】
態様Ａ５１．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイモジュールであり、この透明ニアアイディスプレイモジュールは、虚像の時間系列変調を、実像のものと共に引き起こす。
【００８６】
態様Ａ５２．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイモジュールであり、この透明ニアアイディスプレイモジュールは、虚像及び実像を同時に見せる。
【００８７】
態様Ａ５３．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイモジュールであり、この透明ニアアイディスプレイモジュールは、複数の異なる眼鏡フレームに、取外し可能に取着することができる。
【００８８】
態様Ａ５４．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイモジュールであり、この透明ニアアイディスプレイモジュールの底縁は、装着者の眼（両眼可）の瞳孔の上縁に又はその上方に位置付けることができる。
【００８９】
態様Ａ５５．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイモジュールであり、この透明ニアアイディスプレイモジュールは、装着者の眼の瞳孔に対して調節可能にすることができる。
【００９０】
態様Ａ５６．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイモジュールであり、この透明ニアアイディスプレイモジュールは、虚像を変調させることができる。
【００９１】
態様Ａ５７．  任意の先行する態様の透明ニアアイディスプレイモジュールであり、この透明ニアアイディスプレイモジュールは、１〜１５ｎｉｔで、使用者の眼の瞳孔を照明することができる。
【００９２】
態様Ａ５８．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、マイクロ−ＯＬＥＤディスプレイである。
【００９３】
態様Ａ５９．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、マイクロ−ｉＬＥＤディスプレイである。
【００９４】
態様Ａ６０．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、ＯＬＥＤ又はＴＯＬＥＤから構成される。
【００９５】
態様Ａ６１．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、ｉＬＥＤから構成される。
【００９６】
態様Ａ６０．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、透明電極セクションを有する。
【００９７】
態様Ａ６３．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、画素のパッチ又はタイル間に透明な又は透光性のセクションを有する。
【００９８】
態様Ａ６４．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、画素のパッチ又はタイル間に透明な又は透光性のセクションを有する。
【００９９】
態様Ａ６５．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、画素間に透明な又は透光性のセクションを有する。
【０１００】
態様Ａ６６．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、装着者の眼から離れた側の不透明な画素のパッチ又はタイル間に透明な又は透光性のセクションを有する。
【０１０１】
態様Ａ６７．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、装着者の眼から離れた又は近くの側の不透明な画素のパッチ又はタイル間に、透明な又は透光性のセクションを有する。
【０１０２】
態様Ａ６８．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、５％、又はそれよりも少ない画素のフィルファクタを有する。
【０１０３】
態様Ａ６９．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、フィルファクタ又は１０％若しくはそれよりも低い画素を有する。
【０１０４】
態様Ａ７０．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、２０％以下の画素パッチのフィルファクタを有する。
【０１０５】
態様Ａ７１．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、５％以下の画素パッチ、又はフィルファクタを有する。
【０１０６】
態様Ａ７２．  任意の先行する態様のマイクロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイは、７５％又は５０％又はそれよりも低いフィルファクタを有する。
【０１０７】
態様Ａ７３．  任意の先行する態様のマイクロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイは、５０％以下のフィルファクタを有する。
【０１０８】
態様Ａ７４．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイがＴＯＬＥＤディスプレイである。
【０１０９】
態様Ａ７５．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイがＯＬＥＤディスプレイである。
【０１１０】
態様Ａ７６．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイがｉＬＥＤ又はマイクロ−ＬＥＤディスプレイである。
【０１１１】
態様Ａ７７．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、装着者の眼から最も離れた画素又は画素パッチの側にある、画素又は画素パッチの後ろにあるニアアイディスプレイのセクション（複数可）が不透明であり、画素及び／又は画素パッチ間のセクションが透明である。
【０１１２】
態様Ａ７８．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、装着者の眼から最も離れた画素又は画素パッチの側にある、画素又は画素パッチの後ろにあるニアアイディスプレイのセクション（複数可）が不透明であり、画素及び／又は画素パッチ間のセクションが半透明である。
【０１１３】
態様Ａ７９６．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイの電子バス（複数可）は垂直方向に向いている。
【０１１４】
態様Ａ８０．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイの電子バス（複数可）は水平方向に向いており、ニアアイディスプレイの上部に位置付けられる。
【０１１５】
態様Ａ８１．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、視線が、電子バスと交差せずにニアアイディスプレイにアクセスすることができる。
【０１１６】
態様Ａ８２．  任意の先行する態様のニアアイ光モジュールであり、前記光モジュールはマイクロレンズアレイを含む。
【０１１７】
態様Ａ８３．  任意の先行する態様のマイクロレンズアレイであり、前記マイクロレンズアレイは複数のマイクロレンズを含み、マイクロレンズはニアアイディスプレイからの光を平行にする。
【０１１８】
態様Ａ８４．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、装着者／使用者の眼により正立して見える反転画像を提供する。
【０１１９】
態様Ａ８５．  任意の先行する態様のマイクロレンズアレイであり、前記マイクロレンズアレイは複数のマイクロレンズを含み、マイクロレンズはニアアイディスプレイからの光を集束させる。
【０１２０】
態様Ａ８６．  任意の先行する態様のニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、装着者／使用者の眼により正立して見える正しい向きの画像を有する。
【０１２１】
態様Ａ８７．  任意の先行する態様のマイクロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイにはマイクロレンズが疎に集合している。
【０１２２】
態様Ａ８８．  ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイには画素が密に集合している。ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイには画素が密に集合している。ある特定の実施形態では、材料又は要素は、使用者の眼から離れる画素からの外向きの光の量を低減するように及び可能な場合はなくすように、画素（又は画素パッチ）の後ろに（使用者の眼から離れて）位置決めされる。そのような材料は、単なる例として、不透明な材料又は要素とすることができる。その他の実施形態では、単なる例として、ＴＯＬＥＤがニアアイディスプレイとして利用されるときにこの不透明な材料又は要素は、この不透明な材料又は要素がない場合に透明な画素パッチ内を通過し次いでマイクロレンズアレイの位置合わせされたマイクロレンズ内を通過し得る、実世界からの外向きの光及び内向きの光の両方を遮断する。
【０１２３】
態様Ａ８９．  実施形態では、そのような不透明な材料又は要素が利用されるとき、材料又は要素のサイズは、単なる例として画素パッチのサイズ若しくは僅かに大きいものとすることができ、又は画素パッチに位置合わせされたマイクロレンズのサイズ若しくは僅かに大きいサイズとすることができる。不透明な材料又は要素の外周形状は、単なる例として画素パッチ又は画素パッチに位置合わせされたマイクロレンズの形状とすることができる。１つの不透明な材料又は要素は、次の最も近い不透明な材料又は要素から遠く離すことができる。したがって、成形され、サイズが決められ、及びそのそれぞれの画素パッチ（画素のパッチ）に位置合わせされ、及びマイクロレンズ（画素パッチに位置合わせされた）にさらに位置合わせされた、複数の不透明な材料又は要素を利用することによって、透明光モジュールの高度な透明性を維持することが可能である。
【０１２４】
態様Ｂ１．  透明ニアアイディスプレイ、空隙、及びマイクロレンズアレイを含むＡＲモジュールであり、このマイクロレンズアレイはニアアイディスプレイに位置合わせされ、ニアアイディスプレイは、５０％未満、４０％未満、３０％未満、２０％未満、１０％未満、又は５％未満の画素のフィルファクタを含み、マイクロレンズアレイは、透明ニアアイディスプレイから来て装着者の眼に向かう光線を平行にする。
【０１２５】
態様Ｂ２．  態様Ｂ１のＡＲモジュールであり、このＡＲジュールは透明である。
【０１２６】
態様Ｂ３．  態様Ｂ１又はＢ２のＡＲモジュールであり、このＡＲモジュールは、眼鏡レンズから独立している。
【０１２７】
態様Ｂ４．  態様Ｂ１〜Ｂ３のいずれか１つのＡＲモジュールであり、このＡＲモジュールは、眼鏡レンズの正面の表面に取着することができ、眼鏡レンズの正面の表面に埋め込むことができ、眼鏡レンズから遠く離すことができ、及び眼鏡レンズの正面の表面の前に位置合わせすることができる。
【０１２８】
態様Ｂ５．  態様Ｂ１〜Ｂ４のいずれか１つのニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、光線を放出する複数の画素パッチを含み、各画素パッチからの光線は、位置合わせされたマイクロレンズ内を伝送され、各画素パッチは、装着者の眼の網膜上に虚像を形成することができる。
【０１２９】
態様Ｂ６．  態様Ｂ１〜Ｂ５のいずれか１つのニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、６０％、７０％、８０％、９０％よりも大きい透明性を有する。
【０１３０】
態様Ｂ７．  態様Ｂ１〜Ｂ６のいずれか１つのニアアイディスプレイであり、このニアアイディスプレイは、９０％よりも大きい透明性を有する。
【０１３１】
態様Ｂ８．  態様Ｂ１〜Ｂ７のいずれか１つのＡＲモジュールであり、このＡＲモジュールは、装着者の眼の網膜上に、３０×、２０×、１０×、又はそれよりも小さい、画素パッチにより形成される画像の倍率を引き起こす。
【０１３２】
態様Ｂ９．  態様Ｂ１〜Ｂ８のいずれか１つのＡＲモジュールであり、このＡＲモジュールは、プラス又はマイナス１２．５度から２５度の視野を提供する。
【０１３３】
態様Ｂ１０．  態様Ｂ１〜Ｂ９のいずれか１つのＡＲモジュールであり、このＡＲモジュールは、装着者の眼の網膜上にＱＶＧＡ解像度を提供する。
【０１３４】
態様Ｂ１１．  態様Ｂ１〜Ｂ０のいずれか１つのＡＲモジュールであり、このＡＲモジュールは気密封止される。
【０１３５】
添付図面は、本発明の実施形態のある特定の態様を示し、本発明を限定するのに使用されるべきではない。書き留められた記述と一緒に、図面は、本発明のある特定の原理を説明する。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１ａ】実施形態による、封止された透明ニアアイモジュールの上面を示す、概略図である。
【図１ｂ】実施形態による、透明ニアアイモジュールの側面を示す、概略図である。
【図２ａ】別の実施形態による、画素パッチ、個々の画素用の光ブロック、画素、並びに距離を離して位置合わせされたマイクロレンズ、屈折力を有する眼鏡レンズ、及び眼の網膜を含む、集合型透明ニアアイモジュールがどのように働くかの側面を示す、概略図である。
【図２ｂ】別の実施形態による、屈折力を有する眼鏡レンズと共に使用されないときに集合型透明ニアアイモジュールがどのように働くかの側面を示す、概略図である。
【図２ｃ】別の実施形態による、疎に集合した透明ニアアイディスプレイ及び疎に集合したマイクロレンズアレイが虚像をどのように形成し、実像を形成する実世界からの光をどのように通すのかを示す、透明ニアアイモジュールの側面を示す概略図である。
【図３ａ】実施形態による、それぞれがそれ自体の光ブロックを有する９画素で１つの画素パッチを有するタイルの正面を示し、且つ各画素及び光ブロックが互いからどのように距離を置いて離されているかを示す、概略図である。
【図３ｂ】それぞれがそれ自体の光ブロックを有する９個の画素を有する画素パッチの実施形態の正面を示し、且つ各画素及び光ブロックが互いにどのように距離を置いて離されているかを示す図である。
【図４ａ】それぞれが９画素で１つの画素パッチを有する、４つのタイルの実施形態の正面の図である。
【図４ｂ】それぞれが９画素で１つの画素パッチを有する、１６個のタイルの実施形態の正面の図である。
【図５ａ】眼鏡レンズの正面の表面に埋め込まれた透明ニアアイディスプレイ光モジュールの実施形態の側面図である。
【図５ｂ】眼鏡フレームの１対の眼鏡レンズの正面の表面の各部分が使用可能電子部品を含有する、２つの透明ニアアイ光モジュールの正面の、実施形態の図である。
【図５ｃ】使用可能電子部品を含有する、眼鏡フレームの１対の眼鏡レンズの正面の表面にそれぞれ埋め込まれた、２つの透明ニアアイ光モジュールの正面の実施形態の図である。
【図５ｄ】使用可能電子部品を含有する、眼鏡フレームの１対の眼鏡レンズの正面の表面にそれぞれ取着された、２つの透明ニアアイ光モジュールの正面の、実施形態の図である。
【図６ａ】距離分離型マイクロレンズに位置合わせされた１画素パッチをそれぞれが含む２５タイルの、実施形態の正面図であって、そこから生成された網膜像を示す、正面図である。
【図６ｂ】そのそれぞれが、距離分離型マイクロレンズに位置合わせされてより高い解像度及び輝度を提供し且つそこから生成された網膜像を示す、９画素パッチを有する１タイルの実施形態の正面図である。
【図６ｃ】それぞれが距離分離型マイクロレンズに位置合わせされた画素パッチが「オン」にされた１画素パッチ（すぐ後ろに光ブロックを備える）をそれぞれが含む、２５タイルの実施形態の正面図であり、実世界からの光が画素パッチ間及びマイクロレンズ間をどのように通過するかを示す図である。
【図６ｄ】距離分離型マイクロレンズに位置合わせされた画素パッチが「オフ」にされた１画素パッチ（すぐ後ろに光ブロックを備える）をそれぞれが含む、２５タイルの実施形態の正面図であり、画素パッチ間及びマイクロレンズ間を通過する実世界からの光を示す正面図である。
【図７ａ】マイクロレンズアレイのマイクロレンズに位置合わせされた画素パッチを取り囲む遮光アパーチャの、実施形態の正面図である。
【図７ｂ】画素の周り及び間に透明領域を示す、それぞれがマイクロレンズに位置合わせされた３画素パッチの、実施形態の正面図である。
【図７ｃ】距離分離型マイクロレンズに位置合わせされた光ブロックの最上部にある単一画素パッチの実施形態の正面図である。
【図８】実世界からの光が光ブロック間をどのように通過するかを示す、封止型透明ニアアイ光モジュールの使用者の眼を見ているある人の眼に見える、複数の距離分離型光ブロックを示す、実施形態の背面図である。
【図９】眼鏡レンズの正面の表面から距離をおいて離された、封止型透明ニアアイ光モジュールを含む、取外し可能に取着可能なＡＲ／ＭＲユニットを示す実施形態の側面図である。
【図１０】眼鏡レンズの正面の表面に載置された、封止型透明ニアアイ光モジュールを含む取外し可能に取着可能なＡＲ／ＭＲユニットを示す、実施形態の側面図である。
【図１１ａ】２つの透明ニアアイ光モジュールを有する取外し可能に取着されたＡＲ／ＭＲユニットを支持する眼鏡フレームの実施形態の正面図である。
【図１１ｂ】装着者の眼の瞳孔の上縁の上方に位置付けられている透明アイ光モジュールのそれぞれの底縁を示す、２つの透明ニアアイ光モジュールを有する取外し可能に取着されたＡＲ／ＭＲユニットを支持する眼鏡フレームの、別の実施形態の正面図である。
【図１２ａ】単一画素光と、この単一画素光が、マイクロレンズを通過した後の使用者の眼の網膜上でどのように拡大するかを示す図である。
【図１２ｂ】光をマイクロレンズアレイに通過させる９画素のパッチをそれぞれが有し、且つ得られた画像被覆率が網膜の±１２．５°又は２５°である、２５タイル（５×５）の実施形態の図である。
【図１３】９画素のパッチを有する１つのタイルの、実施形態の図であり、マイクロレンズアレイを通過した後の９画素パッチからの画像が、中心窩の±２度又は４度をどのようにカバーすることになるかを示す図である。
【図１４】指定された寸法、及びそのような画素の６５個が利用される場合に得られるサブ画像を有する、２．５ｍｍの距離分離型マイクロレンズに位置合わせされた、指定された寸法を有する６５画素を有する単一画素パッチの実施形態の図である。
【図１５ａ】ある特定の要素を含む、封止型透明ニアアイ光モジュールの実施形態の、側面図である。
【図１５ｂ】ある特定の要素を含む、封止型透明ニアアイ光モジュールの実施形態の、側面図である。
【図１５ｃ】ある特定の要素を含む、封止型透明ニアアイ光モジュールの実施形態の、側面図である。
【図１５ｄ】ある特定の要素を含む、封止型透明ニアアイ光モジュールの実施形態の、側面図である。
【図１５ｅ】ある特定の要素を含む、封止型透明ニアアイ光モジュールの実施形態の、側面図である。
【図１５ｆ】ある特定の要素を含む、封止型透明ニアアイ光モジュールの実施形態の、側面図である。
【図１５ｇ】ある特定の要素を含む、封止型透明ニアアイ光モジュールの実施形態の、側面図である。
【図１６ａ】眼鏡レンズの正面の表面の全体にわたって拡がった様々な要素を含む透明ニアアイ光モジュールを示す、面が付けられた実施形態の側面図である。
【図１６ｂ】ニアアイディスプレイと、眼鏡レンズの正面の表面の全体にわたって拡がるマイクロレンズアレイとの間に距離分離をもたらす色積分器を含む様々な要素を含む透明ニアアイ光モジュールを示す、面が付けられた実施形態の側面図である。
【図１６ｃ】ニアアイディスプレイと、眼鏡レンズの正面の表面の全体にわたって拡がるマイクロレンズアレイとの間に距離分離をもたらす遮光アパーチャを含む様々な要素を含む、面が付けられた透明ニアアイ光モジュールを示す、面が付けられた実施形態の側面図である。
【図１７ａ】画素とマイクロレンズとの間に位置付けられた垂直穴を有する遮光アパーチャを含む、封止型透明ニアアイ光モジュールの単一画素のものに限定された小さいセクションの実施形態の側面図である。
【図１７ｂ】画素と距離分離型マイクロレンズとの間に位置付けられた垂直穴を有する遮光アパーチャを含む、封止型透明ニアアイ光モジュールの単一画素のものに限定された小さいセクションの実施形態の正面図である。
【図１８ａ】２つの透明光モジュールであって、それらの底縁が、使用者の眼の瞳孔の上縁の上方にそれぞれ位置付けられた２つの透明光モジュールを示す、実施形態の正面図である。
【図１８ｂ】２つの透明光モジュールであって、それぞれが独立して水平に位置合わせすることが可能であり且つ眼鏡フレームに取着された、２つの透明光モジュールを示す、実施形態の正面図である。
【図１８ｃ】２つの透明光モジュールであって、それぞれが独立して水平に位置合わせすることが可能であり且つ眼鏡フレームに取着された、２つの透明光モジュールを示す、実施形態の正面図である。
【図１９】点光源、それに光学的に連絡する位置合わせされたマイクロレンズ、マイクロレンズが光線をどのように平行にするのか、及び眼が光をどのように網膜上に集束させるのかを示す、例示的な光線追跡実施形態である。
【図２０】単一画素パッチ、これと光学的に連絡しているマイクロレンズアレイの１つ又は複数の位置合わせされたマイクロレンズ、マイクロレンズ（複数可）が光線をどのように平行にするのか、及び眼が光を網膜上にどのように集束させるのかを示す、例示的な光線追跡実施形態である。
【図２１】多数の画素パッチ、多数の画素パッチに光学的に連絡しているマイクロレンズアレイの多数の位置合わせされたマイクロレンズ、マイクロレンズ（複数可）が光線をどのように平行にするのか、及び眼が光を網膜上にどのように集束させるのかを示す、例示的な光線追跡実施形態である。
【図２２】多数の画素パッチ、多数の画素パッチに光学的に連絡しているマイクロレンズアレイの多数の位置合わせされたマイクロレンズ、マイクロレンズ（複数可）が光線をどのように平行にするのか、及び眼が光を網膜上にどのように集束させるのかを示す、例示的な光線追跡実施形態である。
【図２３】３つの距離分離型画素パッチであって、それぞれがマイクロレンズアレイの異なるマイクロレンズに位置合わせされており、中心窩にそれぞれ集束される、眼を通過した３本の得られた平行光線を示す、例示的な光線追跡実施形態である。
【図２４】ＯＬＥＤディスプレイの様々な態様に関する表である。
【図２５】マイクロレンズアレイ及びニアアイディスプレイの様々な態様に関する表である。
【図２６】例示的なニアアイディスプレイ及び／又は発光体の表である。
【図２７】例示的な小型レンズ又はマイクロレンズの表である。
【図２８】ニアアイディスプレイ及び関連ある位置合わせされたマイクロレンズアレイの様々な例示的な組合せの表である。
【図２９】種々の例示的な切換え可能なマイクロレンズアレイ（オン及びオフ）及び種々の例示的な使用可能な手段の表である。
【図３０】種々の特性及びそれらの範囲の表である。
【図３１】ニアアイディスプレイの及び別の使用されるべきである切換え可能なオン／オフマイクロレンズアレイの、変調範囲及びデューティサイクル範囲の例示的な実施形態の表である。
【図３２】それぞれが異なる構成要素を含む透明ニアアイディスプレイモジュールの例示的な実施形態の表である。
【図３３】ヒト網膜の黄斑、周中心窩、傍中居窩、及び中心窩領域の寸法を示す図である。
【図３４】中心窩からの角距離の関数として錐体密度を示す図である。
【図３５ａ】上方に及び垂直に向いたフレックスケーブル又は平らなプリント回路を有する透明ニアアイ光モジュールの部分として、垂直に位置合わせされ分離されたバスを有する、透明ニアアイディスプレイの例示的な実施形態の図である。
【図３５ｂ】一次的に及び水平に向いたフレックスケーブル又は平らなプリント回路を有する透明ニアアイ光モジュールの部分として、垂直に位置合わせされ分離されたバスを有する、透明ニアアイディスプレイの例示的な実施形態の、別の図である。
【図３５ｃ】上方に及び垂直に向いたフレックスケーブル又は平らなプリント回路を有する透明ニアアイ光モジュールの部分として、上方に水平に位置合わせされ分離されたバスを有する、透明ニアアイディスプレイの例示的な実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【０１３７】
次に、本発明の様々な例示的な実施形態を詳細に参照する。例示的な実施形態の下記の考察は、本発明に対する限定を意図するものではないことを理解されたい。むしろ下記の考察は、読者に対して、本発明のある特定の態様及び特徴のより詳細な理解を与えるために提供される。
【０１３８】
本発明の実施形態によれば（図１ａ及び１ｂ参照）、透明ニアアイ光モジュールは、透明ニアアイディスプレイであってこのニアアイディスプレイ全体にわたって画素パッチ状に並べられることもある複数の画素を含む透明ニアアイディスプレイと、ニアアイディスプレイの１つ又は複数の画素（又は画素パッチ）から間隔を空けて配された且つこれらの画素に光学的に位置合わせされた状態で位置決めされたマイクロレンズアレイとを含む。光ブロックが、任意選択で、各画素の後ろに配置され且つ使用者の眼から最も離れた側に位置付けられる。透明ニアアイ光モジュールは、封止されてもよい。封止は、単なる例として、気密封止、眼鏡レンズ内への埋込み、及びオーバーコート、眼鏡レンズ樹脂内への埋込み、及びレンズ母材と連続するように硬化されることの、１つ又は複数とすることができる。単なる例として、多層化コーティングを、気密封止を行うため必要に応じて透明ニアアイ光モジュールに塗布することができる。そのようなコーティングは、単なる例として、パラリン−Ｃ及びＳｉＯｘが交互に堆積された多層などの封止材とすることができる。典型的には、２５ミクロン程度［１０〜３０ミクロンの範囲］の全厚をもたらす５〜１２層が塗布される。気密封止は、透明ニアアイ光モジュールの外表面積全体又はその一部をカバーすることができる。封止材は、透明ニアアイディスプレイ光モジュールの外表面からの光の反射を低減させる役割を演ずることもできる。透明ニアアイ光モジュールは、電気接続、単なる例として細いフレックスケーブル又はプリント回路を用いて使用可能にされる。透明ニアアイ光モジュールは、任意選択で、単なる例としてセンサ（複数可）、電気コネクタ、材料スペーサ、空隙、遮光アパーチャ、ナノホール、画素又は画素パッチのベースの周りの光学素子、追加の小型レンズ又は光学部品、例えば単なる例として、画素パッチ又は画素のタイルを含有することもできる。
【０１３９】
本開示において、ニアアイディスプレイ（ＮＥＤ）は、眼の光学系の主平面からある距離に配置される電子又は機械式ディスプレイと定義され、この場合、ＮＥＤで発生した網膜像は、眼の順応能力とは無関係にぼやけており、したがってその像は、画像認識の閾値を超えてぼやけるようになる。本明細書で利用されるＮＥＤは一般に、透明電子マイクロディスプレイである（本明細書で使用される透明という用語は、半透明を含むことが意図される）。
【０１４０】
単なる例として、下記の光源又は発光体のいずれかを、ニアアイディスプレイと共に又はニアアイディスプレイとして利用することができる：ＯＬＥＤマイクロディスプレイ；ｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）、ＴＯＬＥＤ（透明有機発光ダイオード）、ＰＨＯＬＥＤ（リン光ＯＬＥＤ）、ＦＯＬＥＤ（フレキシブルＯＬＥＤ）、ＷＯＬＥＤ（白色ＯＬＥＤ）、ＥＬＤ（エレクトロルミネセントディスプレイ）、ＴＦＥＬ（薄膜エレクトロルミネセント）、ＴＤＥＬ（厚膜誘電体エレクトロルミネセント）、又は上記のいずれかの組合せ。
【０１４１】
透明ニアアイディスプレイは、シースルーニアアイディスプレイである。透明ニアアイディスプレイは、透明基板を利用する。透明基板は、透明ニアアイディスプレイの画素又は発光体を支持する。透明ニアアイディスプレイの伝導体は透明である。伝導体は、単なる例として、ＩＴＯで作製される。透明ニアアイディスプレイは、透明ニアアイモジュールの正面で（使用者の眼から最も遠く離れて）距離をおいて発生する光線を、ニアアイディスプレイを通して、透明ニアアイモジュールの使用者の眼に伝送して、使用者により知覚される実像を形成することができる。実像を形成するそのような光線は、ニアアイディスプレイ及びマイクロレンズアレイの両方を通過する。ニアアイディスプレイはさらに、使用者に知覚される虚像が形成されるよう、ニアアイディスプレイのアクティブ画素を用いて光線を発生させることが可能である。虚像を形成する光線は、ニアアイディスプレイを用いて放たれ、マイクロレンズアレイの１つ又は複数のマイクロレンズをさらに通過し、その後、使用者の眼に進入する。
【０１４２】
透明ニアアイディスプレイは、透明画素及び／又は光が遮断された若しくは低減された画素を装着者の眼から最も離れた側に含むことができ、画素及び／又は画素パッチの間にディスプレイの透明又は半透明セクションを有することができ、それが実世界の光線を通過させることになる。画素又は画素パッチは、透明基板によって支持される。ある特定の実施形態では、光ブロックと呼ばれる不透明フィーチャを利用して、透明ニアアイディスプレイの使用者の眼から投影される光を低減させる。光ブロックは、使用者の眼から最も離れた画素又は画素パッチの側に位置付けることができる。光ブロックは、画素の後ろに位置付けることができる。光ブロックは、画素パッチの後ろに位置付けることができる。１つの光ブロックを、隣接する光ブロックから距離を空けて離して、実世界からの光を通過させ、それによって透明ニアアイディスプレイを透明にすることができる。
【０１４３】
ある特定の実施形態では、ニアアイディスプレイの画素を透明にすることができる。ある特定の実施形態では、ニアアイディスプレイの画素を不透明にすることができるが、画素間の空間は透明にすることができる。ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイは画素のパッチを含むことができ、この画素のそれぞれは、使用者の眼から最も遠い画素パッチの側に、画素パッチの後ろに位置付けられた不透明な光ブロックを有しており、透明ニアアイディスプレイのセクションは、隣接する光ブロック同士の間で透明である。他の実施形態では、ニアアイディスプレイは画素を含むことができ、この画素のそれぞれは、使用者の眼から最も遠い画素の側に、画素の後ろに位置付けられた不透明な光ブロックを有し、透明ニアアイディスプレイのセクションは、隣接する光ブロック同士の間で透明である。ニアアイディスプレイは、透光性にすることができる。ニアアイディスプレイは、透明にすることができる。ニアアイディスプレイは、半透明にすることができる。透明ニアアイディスプレイは、パッシブマトリックス又はアクティブマトリックスで作製することができる。
【０１４４】
ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイは、使用者の眼に面する透明ニアアイディスプレイの上又は中に位置付けられた光学ウェル内に位置決めされたその画素又はその画素パッチを有することができる。画素又はその画素パッチは、ウェル内にリセス形成される。ウェルの形状は、光線を、ほぼ平行な状態で使用者の眼に向かって投影させる。別の実施形態では、透明ニアアイディスプレイは、使用者の眼に面する透明ニアアイディスプレイの上又は中に位置付けられた光学ウェル内に位置決めされた画素又はその画素パッチを有することができる。画素又はその画素パッチは、ウェル内にリセス形成される。各ウェルをカバーするマイクロレンズは、光線を、平行な状態で使用者の眼に向かって投影させることができる。別の実施形態では、透明ニアアイディスプレイは、使用者の眼に面する透明ニアアイディスプレイの上又は中に位置付けられた光学ウェル内に位置決めされた、その画素又はその画素パッチを有することができる。画素又はその画素パッチは、ウェル内にリセス形成される。透明ニアアイディスプレイに取着された（直接又は間接的に）、位置決めされたマイクロレンズアレイは、光線を、平行な状態で使用者の眼に向かって投影させることができる。別の実施形態では、透明ニアアイディスプレイは、光線を平行な状態で使用者の眼に向かって投影する、透明ニアアイディスプレイに取着された（直接又は間接的に）マイクロレンズアレイの１つ又は複数のマイクロレンズに位置合わせされた及びそのレンズから距離を空けて離された、画素又は画素パッチを含む。本明細書に開示されている、ほとんどの実施形態において、しかし全ての実施形態ではないが、マイクロレンズはそれが位置合わせされている画素から何らかの手法で距離を空けて離される。
【０１４５】
マイクロレンズアレイは、透明基板上に形成されたマイクロレンズのアレイであってもよく、マイクロレンズアレイを構成する各マイクロレンズは、単なる例として：平凸、両凸、非球面、アクロマティック、回折、屈折、位相ラップＦｒｅｓｎｅｌレンズ、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズ、又はＧａｂｏｒスーパーレンズを形成するプラスマイナスレンズの組合せ、レンズ及びプリズムの組合せ、或いは屈折率勾配（ＧＲＩＮ）レンズの１つ又は複数であってもよい（例えば、図２ａ、２ｂ、２ｃ参照）。ほとんどの場合、しかし全ての場合ではないが、ＭＬＡ（マイクロレンズアレイ）は、片面又は両面にコーティングされた反射防止膜である。
【０１４６】
本明細書に教示される透明ニアアイモジュールは、その内部に実世界の光線を通過／伝送させて、使用者の眼により知覚されるような実像を形成すると共に、虚像を形成するニアアイディスプレイから光線を生成又は放つことも可能な、任意のニアアイディスプレイ（関連付けられたレンズアレイを持つ又は持たない）を含み、したがってその使用者又は装着者は、拡張現実又は複合現実を見ることができる。レンズアレイは、マイクロレンズアレイ又はマイクロ光学アレイのものとすることができる。画素パッチの１つ又は複数は、ニアアイディスプレイのタイル内に位置付けることができる。１画素パッチは、単なる例として、９個の画素を含むことができる（図３ａ、３ｂ参照）。１つのタイルは、単なる例として、６４画素パッチを含むことができる（図４ａ、４ｂ参照）。透明ニアアイディスプレイは、それぞれが１つ又は複数の画素パッチを有し且つ各画素パッチが複数の画素を有している、複数のタイルを有することができる。
【０１４７】
一実施形態では、透明ニアアイディスプレイ光モジュールであって、このモジュールが、１つ又は複数の光学的に位置合わせされたマイクロレンズアレイ（複数可）から間隔を空けて（そのような間隔は、単なる例として空隙又は材料スペーサとすることができる）疎に集合した透明ニアアイディスプレイを含み、疎に集合したニアアイディスプレイのアクティブ画素密度（単なる例として、ＯＬＥＤ及び／又はｉＬＥＤ）が、透明ニアアイディスプレイの面積の５０％未満、３５％未満、２５％未満、１５％未満、１０％未満、又は５％未満である、透明ニアアイディスプレイ光モジュールが使用される。実施形態において、実像を形成する実世界からの光線は、シースルーニアアイディスプレイを通過し、ニアアイディスプレイ及びマイクロレンズアレイ及びマイクロレンズアレイの間の空間を通過し、虚像を形成する光線は、疎に集合したニアアイディスプレイのアクティブ画素を用いて発生し、ニアアイディスプレイとマイクロレンズアレイとの間の空間内を移動し、次いでマイクロレンズアレイの１つ又は複数のマイクロレンズを通過し、ニアアイディスプレイは、装着者の眼から離れて放出される外向きの光を低減させるように構成される。無限遠を見るときの使用者の眼が、その網膜上に光を集束させるのに矯正屈折力を必要とするとき、そのような矯正レンズは、使用者の眼とマイクロレンズアレイとの間に位置付けられてもよい。本明細書で使用される「アクティブ画素」という単語の使用は、どの時点においても活性化して光を放出する画素であることを意味する。本明細書で使用される隙間という単語は、空間、又は透明ニアアイディスプレイの画素と、マイクロレンズアレイの位置合わせされたマイクロレンズとの間の距離である。隙間は、材料、空気、又は気体で満たすことができる。隙間は、２５ミクロン〜２ｍｍに及ぶ距離のものとすることができる。
【０１４８】
単なる例としてＴＯＬＥＤなどの透明画素に関わるその他の実施形態では、画素密度は、疎に集合したニアアイディスプレイのもの（密に集合したニアアイディスプレイの１００％未満の量）又はそのような密に集合したニアアイディスプレイのもののいずれかであり、そのような密に集合したニアアイディスプレイのアクティブ画素をどの時点においても制限して、密に集合したニアアイディスプレイを疎に集合したニアアイディスプレイとして作用させることができる。ＴＯＬＥＤディスプレイのアクティブ画素の数を制限することにより、実世界からの光線の適切な量をＴＯＬＥＤディスプレイ内に伝送して、使用者の眼に見える実像を形成するようにし、それと共にＴＯＬＥＤディスプレイで、使用者の眼に見える虚像を形成するための光線の適切な量を提供／発生させることができる。
【０１４９】
ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイには、画素が疎に集合している。ある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイには、画素が密に集合している。ある特定の実施形態では、材料又は要素（光ブロック）が、画素（又は画素パッチ）の後ろに（使用者の眼から離れて）位置決めされて、使用者の眼から離れて画素からの外向きの光の量を低減させ、及び可能な場合にはなくすようにしている。そのような材料は、単なる例として、不透明な材料又は要素（光ブロック）とすることができる。その他の実施形態では、単なる例として、ＴＯＬＥＤがニアアイディスプレイとして利用されるとき、この不透明な材料又は要素（光ブロック）は、外向きの光及び実世界からの内向きの光であってこの不透明な材料又は要素（光ブロック）がないと透明な画素パッチ内を移動する可能性があり次いでマイクロレンズアレイの位置合わせされたマイクロレンズ内を移動する可能性がある光の、両方を遮断する。
【０１５０】
そのような実施形態では、そのような不透明な材料又は要素（光ブロック）が利用されるとき、材料又は要素（光ブロック）のサイズは、単なる例として、画素若しくは画素パッチの又は僅かに大きいサイズ、或いは画素若しくは画素パッチに位置合わせされたマイクロレンズの又は僅かに大きいサイズとすることができる。不透明な材料又は要素（光ブロック）の外周形状は、単なる例として、画素若しくは画素パッチ又は画素パッチに位置合わせされたマイクロレンズの形状のものとすることができる。１つの不透明な材料又は要素（光ブロック）は、次に最も近接する不透明な材料又は要素（光ブロック）から距離をおいて離すことができる。このように、成形され、サイズが決められ、それらの対応する画素又は画素パッチ（画素のパッチ）に位置合わせされ、及びマイクロレンズ（対応する画素又は画素パッチに位置合わせされる）にさらに位置合わせされた、複数の不透明な材料又は要素（光ブロック）を利用することによって、透明ニアアイ光モジュールの高度な透明性を維持することが可能である。
【０１５１】
利用される光ブロックは、各画素又は画素パッチの背面に位置付けられる。光ブロックは、使用者の眼から最も離れて位置付けられた画素又は画素パッチの背面に位置付けられる。ある特定の実施形態では、光ブロックは、画素又は画素パッチのすぐ後ろに且つ隣接して位置付けられる。他の実施形態では、光ブロックは、画素又は画素パッチを支持する透明基板上に、及び画素又は画素パッチのすぐ後ろに位置付けられる。さらにその他の実施形態では、光ブロックは、画素又は画素パッチを支持する透明基板内に、及び画素又は画素パッチにすぐ後ろに位置付けられる。光ブロックは、単なる例として、フィルム、塗料、インク、コーティング、エッチング、又は不透明な材料層の１つにすることができる。
【０１５２】
さらに他の実施形態では、透明ニアアイディスプレイは、変調することができ、且つオン及びオフのデューティサイクル有することができ、それによって実像をある期間だけ（例えば、画素が光を発生しないとき）見えるようにし、且つ虚像をある期間だけ（例えば、画素の大部分が光を発生させるとき）見えるようにする。そのようなデューティサイクルは、１％から５０％の範囲内にすることができる。そのような実施形態が利用されるとき、関連ある位置合わせされたマイクロレンズアレイも変調させることができ、したがってニアアイディスプレイのデューティサイクルを模倣する及びそのようなデューティサイクルと同時のデューティサイクル（オフ及びオン）を有するようになる。マイクロレンズアレイがオフになると、屈折力をほとんど乃至全く持たず、実世界からの光線は、大きく変化せずに通過することができる（実世界からの光線が、マイクロレンズと関わることなく通過することを意味する）。
【０１５３】
明確にするため、透明ニアアイモジュールの正面は、装着者／使用者の眼から最も遠くに離れた部分である。透明ニアアイモジュールの背面は、装着者／使用者の眼に最も近い部分である。このように、単なる例として透明ニアアイディスプレイが眼鏡レンズの正面に埋め込まれ又は取着された場合、透明ニアアイディスプレイの正面は、装着者／使用者の眼から最も遠くに離れた眼鏡レンズの側にあると考えられ、ニアアイディスプレイの背面は、眼鏡レンズの場合と同様に装着者／使用者の眼に最も近くなるであろう。明確にするため、ニアアイ光モジュールの正面の表面は、装着者／使用者の眼から最も遠く離れた部分である。ニアアイ光モジュールの背面の表面は、装着者／使用者の眼に最も近い部分である。このことは、ニアアイディスプレイの背面がニアアイディスプレイ光モジュールの正面を形成することができ且つマイクロレンズアレイの背面がニアアイディスプレイ光モジュールの背面を形成することができるので、混乱し易い。透明ニアアイモジュールが眼鏡レンズの正面の表面に埋め込まれるとき、透明ニアアイ光モジュールの正面の表面（ニアアイディスプレイの背面である）は、それが埋め込まれ又は取着される眼鏡レンズの正面の表面に対してコンフォーマルになることができる（例えば、図５ａ、５、ｂ、５ｃ参照）。ニアアイディスプレイの背面は、それが；眼鏡フレームに埋め込まれ、取着され、又は添着され、及び眼鏡レンズの正面に位置決めされることの１つであるとき（例えば、眼鏡レンズ又はヘッドウェアレンズ）、眼鏡レンズの正面の表面のベース曲線を反映するように湾曲させることができる。眼鏡レンズは、光学的矯正力を有することができ又は光学的矯正力をなくすことができる（平面屈折力）。本明細書で使用される画素は発光体であり、画素を、サブ画素放出領域と呼ぶこともできる。このように、画素及びサブ画素放出領域は共に、同じにすることができる。
【０１５４】
透明ニアアイ光モジュールは、ニアアイディスプレイ、及びニアアイディスプレイから間隔を空けて光学的に位置合わせされたマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）を、含むことができる。間隔は、空隙及び／又は材料層の間隔を用いることができる（図１６ａ〜ｄ参照）。ニアアイディスプレイは、透明になるように、疎に画素化することができる（図６ａ〜ｄ参照）。ニアアイディスプレイは、ＴＯＬＥＤ、ＯＬＥＤ、又はマイクロＬＥＤの疎に集合したアイコンから構成することができる。ニアアイディスプレイは、疎に集合した画素パッチから構成することができる。ニアアイディスプレイは、疎に集合した画素から構成することができる。ニアアイディスプレイは、疎に集合したアイコンから構成することができる。マイクロレンズアレイは、透明ニアアイディスプレイに取着することができ且つ光学的に位置合わせすることができる。透明ニアアイディスプレイの複数の画素は、複数のマイクロレンズに光学的に位置合わせすることができ且つ光学的に連絡することができる（図２ａ、２ｂ、２ｃ、７ａ、７ｂ、及び７ｃ参照）。マイクロレンズアレイは、マイクロレンズアレイの複数のマイクロレンズが透明ニアアイディスプレイの複数の画素に位置合わせされるように、且つ複数のマイクロレンズ及び複数の画素が１つ又は複数の画素に位置合わせされた及び光学的に連絡する１つ又は複数のマイクロレンズを有して位置合わせされるように、透明ニアアイディスプレイに取着することができる。マイクロレンズアレイは、マイクロレンズアレイの複数のマイクロレンズが透明ニアアイディスプレイの複数の画素パッチに位置合わせされるように、透明ニアアイディスプレイに取着することができる。これにより１つのマイクロレンズは、１つの画素パッチ（画素のパッチ）に位置合わせされ且つ光学的に連絡することができるようになる。１つの画素パッチは、単なる例として、９個の画素を含むことができる。１つのタイルは、単なる例として６４個の画素パッチを含むことができる。
【０１５５】
ある特定の実施形態では、マイクロレンズアレイは、ニアアイディスプレイと眼鏡レンズとの間に配置される。他の実施形態では、マイクロレンズアレイは、ニアアイディスプレイと実際の環境との間に配置することができ、第２のマイクロレンズアレイは、ニアアイディスプレイと眼鏡レンズとの間に配置することができる。マイクロレンズアレイは、無限又は有限の共役光学部品を形成するように、配置構成することができる。本明細書に開示される本発明の実施形態は、１つ又は複数の光学的に位置合わせされたマイクロレンズアレイ（複数可）から距離をおいて離された、疎に集合した透明ニアアイディスプレイを含む、透明ニアアイ光モジュールとすることができる。マイクロレンズアレイは、間に空間を有する状態で透明ニアアイディスプレイに直接又は間接的に取着することができる。空間又は隙間は、空隙又は材料が充填された隙間／スペーサとすることができる。ある特定の実施形態では、空間又は隙間には、単なる例として、１．４１〜１．４５の範囲内の屈折率〔refractive index〕を有するシリコーンなどの低率〔low index〕材料層が満たされる。
【０１５６】
疎に集合したニアアイディスプレイのアクティブ画素密度は、実施形態において、透明ニアアイディスプレイの面積の５０％未満又は４０％未満であり、実像（使用者の眼に見える）を形成する実世界からの光線は透明ニアアイディスプレイを通過し、虚像（使用者の眼に見える）を形成する光線は、疎に集合したニアアイディスプレイのアクティブ画素を用いて発生する。透明ニアアイディスプレイは、装着者の眼から離れる光放出を低減させるよう、任意選択で構成することができる（図１ａ、２ａ、２ｃ、３ｂ、６ｄ、７ｃ及び８参照）。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、透明ニアアイディスプレイの面積の３０％又は２０％未満のアクティブ画素密度を有することができ、実像（使用者の眼に見える）を形成する実世界からの光線はシースルーニアアイディスプレイを通過し、虚像（使用者の眼に見える）を形成する光線は、疎に集合したニアアイディスプレイのアクティブ画素を用いて発生する。ニアアイディスプレイは、装着者の眼から離れる光放出を低減させるように、任意選択で構成される。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、極度な疎度を有することができ、したがって透明ニアアイディスプレイの面積の１５％未満、１０％未満、又は５％未満のアクティブ画素密度を有して、実像（使用者の眼に見える）を形成する実世界からの光線が透明ニアアイディスプレイのシースルー態様を通過することができるように、且つ虚像（使用者の眼に見える）を形成する光線が、疎に集合したニアアイディスプレイのアクティブ画素を用いて発生するようにすることができる。透明ニアアイディスプレイは、装着者の眼から離れる光放出が低減されるように、任意選択で構成される（例えば、図２ａ、２ｃ、及び３ｂ参照）。
【０１５７】
ニアアイ光モジュールは、ほとんどの、しかし全てではない実施形態において、封止される。したがって、ニアアイディスプレイ及びマイクロレンズアレイは取着され、空隙又は材料スペーサは、包封され封止される。前記別の手法で、透明ニアアイディスプレイの正面（使用者の眼に面する）及びマイクロレンズアレイのセクション（使用者の眼から最も遠く離れた）の、全てではなくともほとんどは、間にある空隙又は材料スペーサと一緒に、材料壁によって取り囲まれ、封止される。封止は、気密封止とすることができる（例えば、図１ａ及び１ｂ参照）。
【０１５８】
特に、図６ｃは、虚像のアクティブ画素変調による形態（アクティブ画素「ポリクローム又はモノクローム」）の実施形態を示す。この形態は、使用者の眼に見える実像を創出する実世界からの光線と、マイクロレンズアレイのマイクロレンズを通過するアクティブ画素からの光線により発生させた使用者の眼に見える虚像のものを示す。この図は、複数のタイル、不透明な部材又は要素、画素パッチ、１つのマイクロレンズが１つの画素パッチ（画素のパッチ）に位置合わせされている複数のマイクロレンズを示す。この図は、１つのマイクロレンズ及び１つの画素パッチに位置合わせされた、１つの不透明な部材又は要素（この場合、マイクロレンズ及び画素パッチの周りのボックスによって示される）も示す。ボックスとして成形された不透明な部材又は要素は、マイクロレンズの外周形状を有する（したがって、丸みの付いた又は何らかのその他の形状である）可能性があることにも留意することが重要である。虚像（使用者の眼に見える）及び実像（使用者の眼に見える）の両方は周期的に、同時に見え、実施形態において、その実像は、虚像よりも良く見える。明確にするため、透明ニアアイディスプレイは、そのデューティサイクルがオン又はオフで変調されてもそうでなくても、光線を、実像（使用者の眼に見える）を形成する実世界から透明ニアアイディスプレイを通して常に伝送している。しかし、同じ透明ニアアイディスプレイは、透明ニアアイディスプレイがそのデューティサイクルをオンに変調させたとき、虚像（使用者の眼に見える）を形成する光を発生させるだけである。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、極度に疎にすることができる。この実施形態では、透明ニアアイディスプレイの透明空間に対するアクティブ画素のフィルファクタが、１５％以下である。透明ニアアイディスプレイのこの透明空間は、光線をモジュールの外側から通すことができる。この実施形態による図は、オンになったＯＬＥＤ画素を示す（例えば、図６ｃ参照）。
【０１５９】
図６ｄは、虚像のアクティブ画素「オフ」変調による形態（アクティブ画素「不透明」）の実施形態を示す。この図は、複数のタイル、不透明な部材又は要素、画素パッチ、及び１つのマイクロレンズが１つの画素パッチ（画素のパッチ）に位置合わせされた複数のマイクロレンズを示す。この図は、１つのマイクロレンズ及び１つの画素パッチに位置合わせされた１つの不透明な部材又は要素（この場合、マイクロレンズ及び画素パッチの周りのボックスにより示される）も示す。ボックスとして成形された（光ブロック）不透明部材又は要素は、マイクロレンズの外周形状（したがって、丸みの付いた又は何らかのその他の形状）を有することもでき、又は単なる例として、それが後ろに位置付けられている画素、画素パッチ、又はマイクロレンズの１つの形状を有することもできる。そのような光ブロックのサイズは、画素、画素パッチ、又はマイクロレンズの１つのサイズに等しくすることができ又は僅かに大きくすることができる。この形態はさらに、ＯＬＥＤ画素の周りを通る、使用者の眼に見える実像を形成する実世界からの光線を示す。虚像は、実世界からの光が透明ニアアイディスプレイの透明領域とマイクロレンズアレイのマイクロレンズ間とを通過する間、オフになったＯＬＥＤ画素に起因して使用者の眼に見えない。図は、透明空間が光線をモジュールの外側から通すことができる間、オフになったＯＬＥＤ画素を示す。集合した透明ニアアイディスプレイの画素密度が極めて疎であるこの実施形態では、透明空間に対するアクティブ画素のフィルファクタが１５％以下である。集合した透明ニアアイディスプレイの画素密度が極めて疎である、ある特定のその他の実施形態では、疎に集合した透明ニアアイディスプレイが、透明ニアアイディスプレイの面積の１０％以下のアクティブ画素密度を有することができ、実像（使用者の眼に見える）を形成する実世界からの光線は、シースルーニアアイディスプレイを通過し、虚像（使用者の眼に見える）を形成する光線は、疎に集合した透明ニアアイディスプレイのアクティブ画素を用いて発生される。透明ニアアイディスプレイは、使用者の眼から離れて放出される１つ又は複数の画素パッチからの光を低減させるように、並びにある特定の実施形態では、透明ニアアイディスプレイの透明画素パッチを透過することができる、したがって次いでマイクロレンズアレイのマイクロレンズを通過することができる、実世界の光線を低減させ又はなくすように、任意選択で構成される。
【０１６０】
ある特定の実施形態では、単一画素が、マイクロレンズアレイの個々のマイクロレンズと光学的に連絡している。ある特定の実施形態では、画素のパッチが単一マイクロレンズと光学的に連絡している。ある特定の実施形態では、画素の単一パッチがマイクロレンズアレイの単一マイクロレンズと光学的に連絡している。ある特定の実施形態では、画素のパッチがマイクロレンズアレイの多数のマイクロレンズと光学的に連絡している。ある特定の実施形態では、画素の多数のパッチが単一マイクロレンズに位置合わせされる。ある特定の実施形態では、単一画素が、マイクロレンズアレイのマイクロレンズに位置合わせされる。ある特定の実施形態では、画素の多数のパッチが単一マイクロレンズに位置合わせされる。ある特定の実施形態では、画素の単一パッチが、マイクロレンズアレイの多数のマイクロレンズに光学的に位置合わせされる。ある特定の実施形態では、画素の多数のパッチが単一マイクロレンズに位置合わせされる。他の実施形態では、画素の１つのパッチが１つのマイクロレンズに位置合わせされる。
【０１６１】
マイクロレンズアレイは、疎に集合させることができる。単なる例として、ある特定の実施形態では、マイクロレンズアレイは、マイクロレンズアレイの全面積に対するマイクロレンズのフィルファクタが７５％未満であるが５０％以上であるとき、中程度の疎度を有することができる。マイクロレンズアレイは、マイクロレンズアレイのマイクロレンズ間に、実世界からの光線が大きく変化せずに通ることのできるセクションを有することができる。単なる例として、ある特定の実施形態では、マイクロレンズアレイは、マイクロレンズアレイの全面積に対するマイクロレンズのフィルファクタが５０％未満であるが２５％以上であるとき、かなりの疎度を有することができる。単なる例として、ある特定の実施形態では、マイクロレンズアレイは、マイクロレンズアレイの全面積に対するマイクロレンズのフィルファクタが２５％未満であるが０％よりも大きいとき、極度な疎度を有することができる。ある特定の実施形態では、疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の画素を含むことができる。ある特定の実施形態では、疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の画素パッチを含むことができる。ある特定の実施形態では、疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、５０％であるが２５％以上である、したがってかなりの疎度である、画素パッチのフィルファクタを有することができる。ある特定の実施形態では、疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、２５％未満であるが０％よりも大きい、したがって極度な疎度である、画素パッチのフィルファクタを有することができる。ある特定の実施形態では、疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、１０％以下の画素パッチのフィルファクタを有することができる。ある特定の実施形態では、疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、５％以下の画素パッチのフィルファクタを有することができる。画素パッチで満たされていない領域は、透明にすることができる。画素パッチで満たされていない領域は、半透明にすることができる。画素パッチで満たされていない領域は、透光性にすることができる。画素パッチは、次の最も近い画素パッチに対して３ミクロンから１，０００ミクロンの範囲内に位置付けることができる。画素パッチは、次の最も近い画素パッチに対して１５ミクロンから５００ミクロンの範囲内にすることができる。画素で満たされていない領域は、透明にすることができる。画素で満たされていない領域は、半透明にすることができる。画素で満たされていない領域は、透光性にすることができる。マイクロレンズで満たされていないマイクロレンズアレイの領域は、実世界からの光を大きく変化させずに通過させ、装着者／使用者の眼によって集束させることができる。透明なニアアイディスプレイは、ＴＯＬＥＤディスプレイとすることができる。透明ニアアイディスプレイは、ＯＬＥＤディスプレイとすることができる。ニアアイディスプレイは、マイクロ−ＯＬＥＤディスプレイとすることができる。透明ニアアイディスプレイは、マイクロ−ｉＬＥＤディスプレイとすることができる。透明ニアアイディスプレイは、ＴＯＬＥＤから構成することができる。透明ニアアイディスプレイは、ＯＬＥＤから構成することができる。透明ニアアイディスプレイは、ｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）から構成することができる。透明ニアアイディスプレイは、透明電極セクションを有することができる。ニアアイディスプレイは、透光性電極セクションを有することができる。ニアアイディスプレイは、画素パッチ間に透明な又は透光性のセクションを有することができる。ニアアイディスプレイは、画素間に透明な又は透光性のセクションを有することができる。ニアアイディスプレイは、装着者の眼から離れた側にある不透明な画素間に、透明な又は透光性のセクションを有することができる。ニアアイディスプレイは、装着者の眼から離れた側にある不透明な画素間に、透明な又は透光性のセクションを有することができる。画素は、透明又は透光性にすることができるが、装着者の眼から離れて放出される光を低減させる不透明な部材又は要素（光ブロック）を有することができる。画素は、透明又は透光性にすることができるが、装着者の眼から離れて放出される光を遮断する不透明な部材又は要素（光ブロック）を有することができる（例えば、図８参照）。
【０１６２】
画素は、透明又は透光性にすることができるが、関連ある１つ又は複数の画素に位置合わせされたマイクロレンズを通過して実世界から来る内向きの光を遮断する、不透明な部材又は要素を有することができる。画素パッチは、複数の画素から構成される。画素パッチは、透明、半透明、又は透光性にすることができる。個々の画素は、使用者の眼から離れて進む光線を遮断し且つ関連ある画素パッチに位置合わせされた１つ又は複数のマイクロレンズを通過して実世界から来る光線を遮断する、使用者の眼から最も遠い各画素の反対側にある不透明な部材又は要素（光ブロック）を有することができる。１つの光ブロックは、隣接する光ブロックから距離をおいて離れており、したがって画素パッチ内に、ある量の透明性を創出する。さらに、画素パッチは、隣接する画素パッチから距離をおいて離れており、したがってさらなる量の透明性が創出される。ある特定の実施形態では、複数の光ブロックが、画素パッチの複数の画素のそれぞれの後ろ（使用者の眼から最も遠い）又は複数の画素パッチのそれぞれの後ろに位置付けられる。他の実施形態では、複数の光ブロックは、複数の画素パッチのそれぞれの後ろ（使用者の眼から最も遠い）に位置付けられる。
【０１６３】
画素パッチの個々の画素の後ろにそれぞれ位置付けられた光ブロックを有する実施形態では、画素が互いから距離をおいて離れており且つ複数の光ブロックからも同様であるので、画素パッチは透明又は半透明である。この実施形態では、実世界からの光は、画素間に、さらに画素パッチ間に見ることができる。単一光ブロックが単一画素パッチの後ろに位置付けられた実施形態では、画素パッチは不透明であり、透明ニアアイディスプレイに関する透明性は、隣接する画素パッチ間又は隣接する光ブロック間で実世界からの光を見ることによって実現される。
【０１６４】
他の実施形態では、複数の画素を含むパッチは、１又は複数のマイクロレンズ又はマイクロレンズアレイに位置合わせすることができる（例えば、図２ａ、２ｂ、２ｃ、７ａ、７ｂ、及び７ｃ参照）。特に、図１４は、対応する網膜サブ画像（右側）を生成するＯＬＥＤパッチ（左側）（即ち、ＯＬＥＤ−ＭＬＡユニット）を取り囲むマイクロレンズアレイの単一小型レンズ構成要素の位置合わせの実施形態を示す。ＯＬＥＤパッチの例示的な寸法、単なる例として（２００ミクロン／辺）及び小型レンズ（マイクロレンズ）４５０ミクロンの直径が、示されている。この実施形態において、各ＯＬＥＤパッチはマイクロレンズに位置合わせされ、それらの間の離間は２．５ｍｍである。対応する網膜画像の例示的な寸法は、単なる例として、６４画素、±２．５度、又は６５画素、±２．４度であり、使用者の眼の中心窩をカバーし又はほとんどをカバーし、これらは図の右側に示されている。図６ａは、単なる例として、完全網膜画像（右側）を生成する５×５のレイアウト（左側）にある複数のＴＯＬＥＤ−ＭＬＡユニットの実施形態を示す。特に、図６ａは、ＭＬＡの複数の距離分離型の個々のマイクロレンズ（小型レンズ）に対する画素パッチの位置合わせを示す。これらのマイクロレンズは互いに分離され、それらの該当する画素パッチに位置合わせされ且つ距離をおいて離れた状態も示されている。図６ａは、互いに距離をおいて離れた状態で、疎に集合したマイクロレンズアレイに位置合わせされた、疎に集合したニアアイディスプレイを示す。この実施形態では、透明空間に対するアクティブ画素のフィルファクタは５０％未満であり、それによって透明性が促進される。図の右側には、単なる例として５×５の網膜サブ画像から生成された網膜像が、示されている。ＴＯＬＥＤディスプレイは疎に集合しているので、１つの画素パッチは、各網膜サブ画像を生成する。図示される全網膜像は、±２．５度（又は５度）の視野に該当する。図６ｂは、ＯＬＥＤ及びＭＬＡユニットが、より稠密に集合でき（単なる例として、各画素パッチの中心間が６５０ミクロン）、それによって、９画素パッチで１つのグループがタイル内にあり、そのようなグループ分けで１つの網膜サブ画像が生成され、サブ画像の輝度の増大をもたらすことを示す。
【０１６５】
図７ａ及び７ｂは、距離をおいて離され且つマイクロレンズに対して位置合わせされた、さらにそれらの間にある画素パッチを取り囲むアパーチャを有する、画素パッチを示す。アパーチャ構造は、画素パッチの周りに位置付けられ、ディスプレイの表面から、距離をおいて離され且つ位置決めされたマイクロレンズの表面に向かって生じる。アパーチャは、単なる例として、位置合わせされたマイクロレンズの外径に近い隆起した開環、位置合わせされたマイクロレンズの外径よりも僅かに大きい隆起した開環、又は開放シリンダにすることができる。隆起した環は、透明にすることができ、望ましくない光線の向きを変更してマイクロレンズアレイのマイクロレンズを透過しないように屈折力を有することができる。隆起環は、透光性にすることができ、望ましくない光線の向きを変更してマイクロレンズアレイのマイクロレンズを透過しないように屈折力を有することができる。隆起環は、不透明にすることができ、望ましくない光線の向きを変更してマイクロレンズアレイのマイクロレンズを透過しないように屈折力を有することができる。開放アパーチャの内壁は、不透明にすることができる。開放アパーチャの内壁は、そこを透過しようとする光線を消す光学デザインにすることができる。ある特定の実施形態では、アパーチャは、画素パッチの周りの領域に対してｘ及びｙ軸に沿って制限された状態で、ニアアイディスプレイとマイクロレンズアレイの間の空間又は隙間を満たす、ｚ軸方向の厚さを有する。ある特定の実施形態では、アパーチャは、画素パッチからの光を、位置合わせされたマイクロレンズに進入させ且つその内部を移行させる、開放アパーチャである。ある特定の実施形態では、アパーチャは、多数の画素からの光を、位置合わせされたマイクロレンズに進入させ且つその内部を移行させる、開放アパーチャである。ある特定の実施形態では、アパーチャは、画素からの光を、位置合わせされたマイクロレンズに進入させ且つその内部を移行させる、開放アパーチャである。アパーチャの周りの床部の外周は、任意の形状；単なる例として、丸い、楕円、正方形、又は長方形とすることができる。
【０１６６】
図６ｃ及び６ｄは、色又はモノクロームを提供するアクティブ画素のパッチによる虚像を変調させるための実施形態を示し、環は、タイルの中心に形成されたアクティブ画素の単一パッチに位置合わせされたマイクロレンズアレイの単一レンズである。簡単にし且つ明確にするために、ほとんどの図はタイル当たりに画素の単一パッチを示すが、ある特定の実施形態では、タイル当たりに画素の多数のパッチがあり、画素の各パッチはマイクロレンズアレイの１つのマイクロレンズに位置合わせされるようになされる。図７ｃは、単一マイクロレンズに位置合わせされた単一画素パッチを示し、正方形の形をとる、画素パッチの後ろ及び周りの不透明な裏打ち材がある。
【０１６７】
図６ｃは、疎に集合したマイクロレンズアレイ（図示せず）に位置合わせされ且つ距離をおいて離された、疎に集合した透明ニアアイディスプレイを示す。疎に集合した透明ニアアイディスプレイの画素フィルファクタは、単なる例として、５％未満である。位置合わせされたマイクロレンズアレイのマイクロレンズフィルファクタは、単なる例として、５０％未満である。図６ｃは、疎に集合した透明ニアアイディスプレイのデューティサイクルがオンであるときを示す。透明ニアアイディスプレイのデューティサイクルがオンであるとき、アクティブであり且つ疎に集合したマイクロレンズアレイの複数の距離分離型マイクロレンズに位置合わせされた、複数の画素パッチがある。画素の各パッチのベースの周りのボックスは、実世界からの光が画素パッチ内を移行するのを遮断し又は低減させ、さらに画素パッチからの光が使用者の眼から外向きに投影されるのを遮断し又は低減させる、不透明な裏打ち材を示す。図６ｃは、アクティブであり且つ光を透過させて使用者の眼に対して虚像を形成する画素パッチを示すが、画素パッチ間及び同様にマイクロレンズアレイのマイクロレンズ間の透明空間を通過し、したがって使用者の眼に見える実像を形成する、実世界からの光も示す。図６ｄは、疎に集合した透明ニアアイディスプレイの、オフであるデューティサイクルを示す。透明ニアアイディスプレイのデューティサイクルがオフであるとき、複数の画素パッチがオフであるが、それらは疎に集合したマイクロレンズアレイの複数の距離分離型マイクロレンズに位置合わせされたままである（図３ａ、３ｂも参照）。各画素パッチのベースの周りのボックスは、実世界からの光が画素パッチ内を移行するのを遮断し又は低減させ、且つさらに画素がアクティブであるときに画素パッチからの光が使用者の眼から外向きに投影されるのを遮断し又は低減させる、不透明な裏打ち材を示す。図６ｄは、アクティブではない、したがって光を伝送して使用者に眼に対して虚像を形成しない、画素パッチを示すが、非アクティブ画素パッチ間及び同様にマイクロレンズアレイのマイクロレンズ間の透明な空間を通過する、したがって使用者の眼に見える実像を形成する、実世界からの光をさらに示す。図６ｄは、画素パッチの後ろに位置付けられた不透明な裏打ち材（部材又は要素）のみ示す。不透明な裏打ち材（部材又は要素）は、光が画素パッチ又は画素を通過するのを及びマイクロレンズアレイのマイクロレンズを通過するのを遮断し又は低減させる。さらに、不透明な裏打ち材（部材要素）は、光が使用者の眼から外向きに投影されるのを遮断し又は低減させる。不透明な裏打ち材は、任意の形状のものにすることができると指摘されるべきである。不透明な裏打ち材（部材又は要素）は、円形、楕円形、正方形、長方形、又は三角形の形状にすることができる。
【０１６８】
図２ａ、２ｂ、及び２ｃに示されるように、実像を形成する光は、透明ニアアイ光モジュールを通して見たときにその時間の１００％で見られる。しかし、ある特定の実施形態では、虚像は、変調が使用者に対して途切れなく見えるような時間系列で、常に見える実像へと変調させることができる。これは透明ニアアイディスプレイをオン及びオフに変調させることによって行うことができる。
【０１６９】
下記は、ニアアイディスプレイ光モジュールの変調の様々な「例示的なタイプ」を表す：
ａ．  疎に集合した透明ニアアイディスプレイ（単なる例として、ＴＯＬＥＤなど）及び密に集合し位置合わせされたＭＬＡを利用し、このＭＬＡは、電子切換え光学部品を使用して電子的にオン及びオフに切り換えられるように、且つニアアイディスプレイは、そのオン／オフのデューティサイクルにより変調されるようになされている。ＭＬＡが電子的にオフに切り換えられると、実像が、高い忠実度で装着者の眼に見える。
ｂ．  疎に集合した透明ニアアイディスプレイ（単なる例として、ＴＯＬＥＤなど）及び疎に集合し位置合わせされたＭＬＡを利用し、このＭＬＡは、電子切換え光学部品を使用して電子的にオン及びオフに切り換えられるように、且つニアアイディスプレイは、そのオン／オフのデューティサイクルにより変調されるようになされている。ＭＬＡが電子的にオフに切り換えられると、実像が、高い忠実度で装着者の眼に見える。
ｃ．  密に集合した透明ニアアイディスプレイ（単なる例として、ＴＯＬＥＤなど）及び疎に集合し位置合わせされたＭＬＡを利用し、このＭＬＡは、電子切換え光学部品を使用して電子的にオン及びオフに切り換えられるように、且つニアアイディスプレイは、そのオン／オフのデューティサイクルにより変調されるようになされている。ＭＬＡが電子的にオフに切り換えられ、同時にニアアイディスプレイがオフに変調されると、実像が、高い忠実度で装着者の眼に見える。ＭＬＡが電子的にオンに切り換えられ、同時にニアアイディスプレイがオンに変調されると、虚像が装着者の眼に見える。
ｄ．  疎に集合した透明ニアアイディスプレイ（単なる例として、ＴＯＬＥＤなど）及び疎に集合し位置合わせされたＭＬＡを利用し、このＭＬＡは、電子切換え光学部品を使用して電子的にオン及びオフに切り換えられるように、且つニアアイディスプレイは、そのオン／オフのデューティサイクルにより変調されるようになされている。ＭＬＡが電子的にオフに切り換えられ、同時にニアアイディスプレイがオフに変調されると、実像が、高い忠実度で装着者の眼に見える。ＭＬＡが電子的にオンに切り換えられ、同時にニアアイディスプレイがオンに変調されると、虚像が装着者の眼に見える。
ｅ．  疎に集合した透明ニアアイディスプレイ（単なる例として、ＴＯＬＥＤなど）及び密に集合し位置合わせされたＭＬＡを利用し、このＭＬＡは、電子切換え光学部品を使用して電子的にオン及びオフに切り換えられるように、且つニアアイディスプレイは、そのオン／オフのデューティサイクルにより変調されるようになされている。ＭＬＡが電子的にオフに切り換えられ、同時にニアアイディスプレイがオフに変調されると、実像が、高い忠実度で装着者の眼に見える。ＭＬＡが電子的にオンに切り換えられ、同時にニアアイディスプレイがオンに変調されると、虚像が装着者の眼に見える。
ｆ．  疎に集合した透明ニアアイディスプレイ（単なる例として、ＯＬＥＤ又はマイクロ−ＬＥＤディスプレイなど）及び疎に集合し位置合わせされたＭＬＡを利用する。
ｇ．  疎に集合した透明ニアアイディスプレイ（単なる例として、ＴＯＬＥＤディスプレイなど）及び疎に集合し位置合わせされたＭＬＡを利用する。
【０１７０】
網膜像がニューロン応答を記録することになる最短時間は、１３ミリ秒である。これは、透明ニアアイディスプレイのリフレッシュを最大速度で７７ヘルツにできることを意味する。網膜像は、次の絵にスムーズにブレンドさせるため、４０ミリ秒よりも長く続くべきではない。したがって、虚像の一時的な変調又は持続時間の範囲は、虚像が変調される場合、１３〜４０ミリ秒又は２５ヘルツ〜７７ヘルツである。同じ範囲が、実像が変調される場合に実像に適用される。デューティサイクルは、態様において、実像及び虚像の輝度を制御し、１００％にしなければならない。実像及び虚像の両方が変調される場合、適切な範囲は、周囲の照明レベルに応じて、虚像に関しては５％〜２５％に、実像に関しては５％〜７５％の範囲になると考えられ、したがって虚像に関しては２５％〜９５％になり得る。しかし、虚像が変調され且つ実像が一定に見える実施形態では、虚像は、時間の５０％以下のデューティサイクルを有するべきであり；他の実施形態では、時間の４０％以下である。さらに他の実施形態では、時間の３０％以下である。ある特定の実施形態では、時間の２０％以下である。さらにその他の実施形態では、時間の１０％以下である。そのような実施形態は、単なる例として実像を強化するのにＡＲ／ＭＲを見るときに使用することができる。
【０１７１】
この変調は、画素、画素パッチ、又は画素パッチのタイル、さらに言うならニアアイディスプレイの、いずれか１つ又は複数を、オン及びオフにすることによって、同じ手法で引き起こすこともできる。変調は、虚像が装着者の眼に、時間の５０％以上、４０％以上、３０％以上、２０％以上、又は１０％以上、又は５％以上見えるようにすることができる。ニアアイディスプレイ及びマイクロレンズアレイが共に、ほとんどのしかし全てではない実施形態で疎に集合するという事実を踏まえると、実像を形成する実世界からの光は、時間の１００％で見える。実像が時間の１００％で見えない実施形態は、単なる例として、実世界からの光線が通過するのを遮断するのに液晶シャッタが利用され、又は密に集合した電子切換えマイクロレンズアレイが利用されるときである。実世界からの光が時間の１００％で見えないとき、実像を形成する光は、使用者の眼により一定の虚像が実像と共に知覚されるように、したがって拡張現実又は複合現実が知覚されるように、ニアアイディスプレイを形成する光により変調される。
【０１７２】
ある特定の実施形態では、マイクロレンズアレイが変調され、電子ニアアイディスプレイが変調されない（電子ディスプレイの通常のリフレッシュ速度以外）。他の実施形態では、電子ニアアイディスプレイが変調され、マイクロレンズアレイが変調されない。さらに他の実施形態では、マイクロレンズアレイ及び電子ニアアイディスプレイの両方が変調される。さらに他の実施形態では、マイクロレンズアレイも電子ニアアイディスプレイも変調されない。このことが生ずるとき（虚像又は実像の変調なし）、拡張現実／複合現実は、眼及び脳によって虚像を実像と組み合わせることにより実現される。電子ニアアイディスプレイが変調されると言うとき、本明細書で使用される変調の意味は、電子ニアアイディスプレイの標準のリフレッシュ速度とは異なる。その意味は異なるが、変調の速度は標準のリフレッシュ速度と同じにできるであろう。
【０１７３】
さらに別の実施形態では、虚像の変調は、色又はモノクロームの色のいずれかにおいて、ＭＬＡの複数のマイクロレンズに位置合わせされた複数のパッチ又は画素パッチのタイルをオンにすることによって（例えば、図６ｃ参照）、次いでこれらのパッチ又は画素パッチのタイルをオフに切り換えることによって（図６ｄ参照）行われる。この実施形態において、虚像が使用者の眼に見えるとき、実像も存在する。虚像が使用者の眼に見えないとき、実像のみが示される。
【０１７４】
透明ニアアイ光モジュールは、フォトニック光モジュールとすることができる。透明ニアアイ光モジュールは、トラックを用いて眼鏡フレームに取着することができる。透明ニアアイ光モジュールは、眼鏡フレームの正面、ブリッジ、及び／又はテンプルの１つ又は複数に取着することができる（例えば、図９、１０、及び１１参照）。テンプル、ブリッジ、又はフレームフロントのリッジは、トラックとすることができる。透明ニアアイ光モジュールは、眼鏡レンズの正面の表面に又はその内部に埋め込む又は取着することができる（例えば、図３Ｈ及び３１参照）。透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、眼鏡フレームの眼鏡リムに取着し、眼鏡レンズに挿入することができる（例えば、図５ａ、５ｂ、及び５ｃ参照）。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、ＴＯＬＥＤから構成することができる。透明ニアアイディスプレイは、シースルーマイクロ−ｉＬＥＤディスプレイから構成することができる。透明ニアアイディスプレイは、シースルーマイクロＬＥＤディスプレイから構成することができる。シースルーニアアイディスプレイは、ニアアイディスプレイ内を見たときに実像を見ることができる、任意の発光源から構成することができる。シースルーニアアイディスプレイは、疎に集合させることができる。疎に密集した透明ニアアイディスプレイは、複数の距離分離型画素パッチを含むことができる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の画素パッチのタイルを含むことができる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の距離分離型画素パッチを含むことができ、画素パッチ間の距離は、１５０ミクロンから７５０ミクロンの範囲内である。画素パッチ内に位置付けられた画素は、１．５ミクロン〜１０ミクロンの範囲内のサイズを有することができる。画素サイズは、より好ましくは１．５ミクロンから５ミクロンの範囲内にすることができる。画素は、マイクロレンズに位置合わせすることができる。画素パッチは、マイクロレンズに位置合わせすることができる。複数の画素は、マイクロレンズに位置合わせすることができる。
【０１７５】
マイクロレンズは、２５ミクロン〜７５０ミクロンの範囲内のサイズを有することができる。複数のマイクロレンズは、マイクロレンズアレイの部分にすることができる。マイクロレンズアレイは、疎に集合したマイクロレンズアレイにすることができる。マイクロレンズアレイは、画素パッチのものと同じサイズにすることができる。マイクロレンズは、画素パッチよりも大きくすることができる。単なる例として、１５０ミクロン×１５０ミクロンの画素パッチは、直径が４５０ミクロンのマイクロレンズ（小型レンズ）と光学的に連絡し且つ位置合わせすることができる。このように、単なる例としてマイクロレンズは、画素パッチのサイズの１．５×〜５×にすることができる。位置合わせされている画素パッチよりも大きいマイクロレンズを有することにより、回折が低減される。静的マイクロレンズアレイを含む透明ニアアイ光モジュールの実施形態では、マイクロレンズが位置合わせされる画素パッチよりも大きいマイクロレンズアレイのマイクロレンズを有することが好ましい（例えば、図１２、１３、及び１４参照）。しかし、実世界の光線を、疎に集合したマイクロレンズアレイのマイクロレンズ間に通すために、マイクロレンズのサイズは、位置合わせされた画素パッチよりも大きく、しかし実世界の光線を妨げるほど大きくならないように、サイズ決めされるべきである。動的切換え（オン／オフ）マイクロレンズを含む透明ニアアイディスプレイ光モジュールの実施形態では、マイクロレンズの全サイズを大きくすることができる。
【０１７６】
図３３では、中心窩は、５度（±２．５度）の角度寸法を有し、固定のために使用される。これは最も高い解像度が可能であり、最も微細な解像度を必要とする視作業に必要とされる。視覚認識は、より広い面積にわたり、その黄斑は、中心窩からの距離が増大するにつれて像解像度が急激に降下する場合であっても、２０度（±１０度）の角度寸法を有する。
【０１７７】
図３３及び３４では、中心窩及び黄斑の構造及び寸法が示される。中心窩は、鋭い中心視（中心窩視とも呼ばれる）の原因となり、読書及び運転など、視覚の詳細が主として重要である活動をヒトがするのに必要である。中心窩は、傍中心窩帯、及び周中心窩外部領域によって取り囲まれる。傍中心窩は中間帯であり、神経節細胞層が５列よりも多い細胞、並びに最高密度の錐体から構成され；周中心窩は最外領域であり、神経節細胞層が２から４列の細胞を含有し且つ視力が最適な値よりも下である。周中心窩は、さらにより減じられた錐体密度を含有し、最も中心にある中心窩が１００ミクロン当たり５０であるのに対して１００ミクロン当たり１２の密度を有する。これは中心窩撮像での圧縮パターンに従って、低解像度の高度に圧縮された情報を送出する、より広い周辺領域によって取り囲まれる。
【０１７８】
したがって、中心並びに周辺視野を完全に占有可能な場合、眼に見える虚像の最大サイズは約±１０度である。ほとんどの適用例では、±５度の角度幅が虚像に十分であり、実像は、黄斑の残りを占有する。幅が±５度よりも大きい虚像は、虚像の様々な部分に眼を固定しようとすることになるので、眼の動きを誘発することになる。
【０１７９】
図３４に、中心窩からの角度分離の関数として錐体密度を示す。
【０１８０】
【表１】
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上記表１は、指定されたレベルの網膜像品質を実現するために、眼からの様々な距離でディスプレイに必要とされる画素サイズを示す。眼から２５ｍｍにあるニアアイディスプレイの場合、最小画素サイズ６０〜９０ミクロンが、２０／４０から２０／６０の範囲の画像品質を実現するのに必要とされる。
【０１８１】
上記は、単なる例として透明ニアアイ光モジュールの光学態様の全てが完全であり且つ単なる例として２０／２０視野を実現するのに回折が生じない場合、合計で３，３００画素になる複数の３ミクロン画素をそれぞれが有する、複数の画素パッチをそれぞれが有する複数のタイルが必要となるであろうことを示す。上記は、単なる例として透明ニアアイ光モジュールの全ての光学態様が完全であり且つ単なる例として２０／４０視野を実現するのに回折が生じない場合、合計で１，６５０画素になる複数の６ミクロン画素をそれぞれが有する、複数の画素パッチをそれぞれが有する複数のタイルが必要となるであろうことを示す。
【０１８２】
マイクロレンズアレイは、複数の画素と光学的に連絡することができる。マイクロレンズアレイの１つのマイクロレンズは、特定の画素パッチと光学的に連絡することができる。マイクロレンズアレイは、特定の画素のタイルと光学的に連絡することができる。マイクロレンズアレイのマイクロレンズは、互いから７５ミクロンから１ｍｍの範囲内に位置付けることができる。画素のパッチ又はタイルは、２，５００〜１０，０００画素の範囲内の画素の数にすることができる。画素のパッチ又はタイル内の画素は、互いから１ミクロンから５ミクロンの範囲内に位置付けることができる。画素パッチ間又は画素のタイル間又は画素パッチ間の空間は、隣接する画素パッチ又はタイルからの迷光を最小限に抑える必要性によって決定される。画素のパッチ又はタイルは、１５０ミクロン×１５０ミクロン〜７５０ミクロン×７５０ミクロンの範囲内のサイズのものにすることができる。画素のタイル又は画素パッチは、１５０ミクロン×１５０ミクロン〜７５０ミクロン×７５０ミクロンの範囲内にすることができる。
【０１８３】
図６ａ及び６ｂに見られるように、パッチ内の画素の数を増やし又は画素のパッチ若しくはタイルの数をすぐ近くに動かすことによって（したがって、画素のパッチ間の離間を低減させる）、アイボックスも増大させながら装着者の眼の網膜上の輝度レベルを増大させることが可能である。
【０１８４】
アイトラッカーは、大きいアイボックスを含む、疎に集合した透明ニアアイディスプレイに関連付けて、利用することができる。眼がニアアイディスプレイの端から端まで動くにつれ、ある特定のアクティブ画素、画素パッチ、若しくは画素タイル、又はアイコンの１つ又は複数がオンになり、ある特定のその他のものを、オフにすることができる。これは２つ以上の重なり合う画像が一度に網膜上に形成されないように、行われる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、１〜１０の範囲内の虚像の倍率を提供することができる。
【０１８５】
透明ニアアイ光モジュールは、厚さを増大させることなく、その垂直及び水平サイズを増大させることができる。透明光モジュールは、装着者の眼の瞳孔程度にその面積を小さくすることができ（単なる例として、５ｍｍ×５ｍｍ）、又はヘッドウェア搭載バイザーの正面の表面と同じような広さにすることができる。サイズに応じて、透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、２グラム以下程度に小さい重量にすることができる。透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、眼鏡レンズの正面の表面に埋め込むことができ、眼鏡レンズの正面の表面積よりも小さいサイズのものにすることができる。透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、ヘッドウェア搭載バイザーの正面の表面に埋め込むことができ、ヘッドウェア搭載バイザーの正面の表面積よりも小さいサイズのものにすることができる。
【０１８６】
ある特定の実施形態における透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、使用者の眼の瞳孔内に１５Ｎｉｔ以上を提供することができ、その他の場合には１〜８Ｎｉｔである。ある特定の実施形態における透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、使用者の眼の瞳孔内に１から１５Ｎｉｔを提供することができ、その他の場合には１〜８Ｎｉｔである。透明ニアアイモジュールが、ほとんどの場合に使用者の眼から３０ｍｍ以下に位置付けられるとするなら、使用者の眼の瞳孔に到達する透明ニアアイモジュールにより放たれた光の光効率は、８０％よりも大きくすることができる。ある特定の実施形態では、使用者の眼の瞳孔に到達する透明ニアアイモジュールによって放たれた光の光効率は、９０％よりも大きくすることができる。
【０１８７】
透明ニアアイモジュールは、それが光学的に連絡している眼鏡レンズのフロントベースのカーブに向かって湾曲させることができる。透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、それが光学的に連絡している眼鏡レンズの水平カーブに向かって水平方向に湾曲させることができる。透明ニアアイディスプレイは、眼鏡レンズのセクションの端から端まで又は眼鏡レンズの正面に、面が付けられた又は傾斜が付けられた画素パッチのタイルを含むことができ、それによって、装着者の眼の視線が透明ニアアイディスプレイのセクションの端から端まで水平に動くにつれ、画素パッチのセクション内を見たときの装着者の視線を垂直のゼロから１０度以内にすることができるようにする（例えば、図１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、及び１５ｇ参照）。透明ニアアイ光モジュールは、空隙キャビティを含むことができる。図１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、及び１５ｇに示されるように、空隙は、透明ニアアイディスプレイ及びマイクロレンズアレイの間に位置付けられる。空隙又は材料層スペーサは、２５ミクロンから２．０ｍｍの範囲内とすることができる。空隙又は材料層スペーサは、５０ミクロンから１５０ミクロンの範囲内とすることができる。マイロレンズアレイは、０．３ｍｍから２．０ｍｍの範囲内の厚さを有することができる。透明ニアアイディスプレイは、０．３ｍｍから２．０ｍｍの範囲内の厚さを有することができる。透明ニアアイモジュールは、１．０ｍｍから４．０ｍｍの範囲内の厚さを有することができる。
【０１８８】
透明ニアアイディスプレイは、面が付けられたディスプレイとすることができる。透明ニアアイディスプレイは、傾斜が付けられた多数の画素パッチのタイルを有することができる（図１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、及び１６ｄ参照）。透明ニアアイディスプレイは、面が付けられた多数の画素のパッチ又はタイルを有することができる（図１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、及び１６ｄ参照）。透明ニアアイディスプレイは、疎に集合した画素と、傾斜が付けられ面が付けられた画素のタイルを有することができる。透明ニアアイディスプレイは、複数の着色画素からの色を積分する複数の積分器を含むことができる。単一積分器は、複数の着色画素と光学的に連絡することができる。多数の積分器は、ＭＬＡと複数の画素との間に位置付けることができる（図１６ｂ及び１６ｃ参照）。
【０１８９】
図１ａは、透明ニアアイ光モジュールの実施形態の上面図を示す。図１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、１５ｇ、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、及び１６ｄに示されるように、構成要素は、最前の構成要素（装着者の眼から最も遠くに離れている）が図の最上部に見られるように、また構成要素の追加の層が図の底部に向かって配置構成されて底層が装着者の眼に最も近付くように、配置構成される。図示されるように、最上セクションは、面が付けられ疎に集合したニアアイディスプレイがマイクロレンズアレイの正面に位置決めされている透明ニアアイ光モジュールを表し、この透明ニアアイ光モジュールは、間に隙間（空隙又は材料スペーサ）をおいて眼鏡レンズの正面に位置決めされている。透明ニアアイ光モジュールそのものは、例えば図１ｂに示されるように、疎に集合した透明ニアアイディスプレイと疎に集合したマイクロレンズアレイとの間に配置された空隙又は材料層スペーサを有することができる。
【０１９０】
図１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、及び１６ｄは、疎に集合した透明ニアアイディスプレイ構成要素の内部に、傾斜が付けられ面が付けられた画素パッチのアレイが、透明な空間をおいて配置され、個々のパッチ間でモジュールの外側からの光伝送を可能にすることを示す。ある特定の実施形態では、疎に集合した透明ニアアイディスプレイが、透明空間を備えた画素パッチを含む、傾斜が付けられ面が付けられたタイルのアレイであり、個々のパッチの間でモジュールの外側からの光伝送が可能になる。疎に集合したマイクロレンズアレイ構成要素の内部には、個々のマイクロレンズ又は小型レンズが、疎に集合したマイクロレンズアレイの正面に配置された疎に集合した透明ニアアイディスプレイの個々の画素パッチに位置合わせされ且つ光学的に連絡することが示されている。そのような、装着者の視線に対する位置合わせは、図１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、及び１６ｄ中、破線により示される。図１６ｂは、個々の小型レンズのそれぞれと画素パッチとの間でニアアイディスプレイ内に色積分器が配置された実施形態を示す。図７ａ、１６ｄ、１７ａ、及び１７ｂは、個々のマイクロレンズ又は小型レンズのそれぞれと距離分離型画素パッチとの間に不透明マイクロアパーチャが配置された、実施形態を示す。さらに、当業者なら、マイクロアパーチャ及び色積分器の組込み、１つ又は複数の追加の空隙など、上記実施形態のその他の変形例が本発明の範囲内に包含されることが、理解されよう。図１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、及び１６ｄにおける実線は、装着者の眼がニアアイディスプレイの内部を覗いて水平に見渡すとき、装着者の眼の視線は、装着者の眼が動くにつれ、複数の画素の垂線に対してゼロから１０度以内になることを例示する。
【０１９１】
疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、単色光を提供することができる。ニアアイディスプレイは、多数の色を提供することができる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、Ｑｕａｒｔｅｒ  Ｖｉｄｅｏ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ａｒｒａｙ（ＱＶＧＡ）を提供することができる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、ＱＶＧＡよりも良好に提供することができる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、フルビデオグラフィックアレイ（ＶＧＡ）を提供することができる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、０．５０％から５０％の間に及ぶ画素フィルファクタを有することができる。好ましくは、画素フィルファクタが１％から１０％の間である。
【０１９２】
図５ａ、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、及び１６ｄは、透明ニアアイディスプレイ光モジュール及びその構成要素を、それが光学的に連絡している眼鏡レンズのフロントベースのカーブに対して湾曲させることができることを示す。透明ニアアイディスプレイ光モジュール及びその構成要素は、平らにし及び傾斜を付けることができる。透明ニアアイディスプレイ光モジュール及びその構成要素は、それが光学的に連絡している眼鏡レンズの水平カーブに対して、水平方向に湾曲させることができる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、装着者の眼の視線が疎に集合した透明ニアアイディスプレイのセクションの端から端まで水平に動くように画素のセクション内を見るとき、装着者の視線を垂線のゼロから１０度以内にするように、より好ましくはゼロから５度以内にするように面が付けられた又は傾斜が付けられた画素から構成することができる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の距離分離型画素パッチ又は画素パッチのタイルを含むことができ、１６〜３６画素パッチを、装着者の眼で一度に見ることができる。任意選択のアイトラッカーは、眼がニアアイディスプレイの端から端まで動くにつれてある特定のアクティブ画素又は画素パッチがオフになるように、ニアアイディスプレイと関連付けて利用することができる。透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、疎に集合した透明ニアアイディスプレイと距離分離型であるが位置合わせされている疎に集合したマイクロレンズアレイとの間に空隙キャビティを含むことができる。透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、材料スペーサ（疎に集合したマイクロレンズアレイを含む材料とは異なる屈折率の媒体で満たされた空間）を含むことができる。透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、疎に集合した透明ニアアイディスプレイと、距離分離型であるが位置合わせされている疎に集合したマイクロレンズアレイとの間に材料スペーサを含むことができる。透明ニアアイディスプレイ光モジュールは；使用者が装着する眼鏡レンズの正面に位置付けられた、取着された、又は正面の表面に埋め込まれたものの１つにすることができる。
【０１９３】
空隙の厚さ（透明ニアアイディスプレイとマイクロレンズアレイとの間に位置付けられた）は、２５ミクロンから２．０ｍｍの範囲内にすることができる。隙間（空隙又は材料層スペーサ）の厚さは、２５ミクロンから１５０ミクロンの範囲内にすることができる。マイクロレンズアレイの厚さは、０．２ｍｍから２．０ｍｍの範囲内にすることができる。マイクロレンズアレイの厚さは、０．５ｍｍから１．０ｍｍの範囲内にすることができる。マイクロレンズアレイは、片面又は両面に反射防止膜を有することができる。ニアアイディスプレイの厚さは、０．３ｍｍから２．０ｍｍの範囲内にすることができる。ニアアイディスプレイの厚さは、０．３５ｍｍから１．０ｍｍの範囲内にすることができる。全モジュールの厚さ（疎に集合した透明ニアアイディスプレイと疎に集合したマイクロレンズアレイとの間の空隙を含む）は、１．０ｍｍから３．０ｍｍの範囲内にすることができる。
【０１９４】
全モジュールの厚さ（疎に集合した透明ニアアイディスプレイと疎に集合したマイクロレンズアレイとの間の空隙を含む）は、１．０ｍｍから３．０ｍｍの範囲内、好ましくは１．０ｍｍから２．０ｍｍの範囲内にすることができる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、面が付けられたディスプレイにすることができる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、傾斜が付けられた及び面が付けられた複数の画素パッチを有することができる。透明ニアアイ光モジュールニアアイディスプレイは、傾斜が付けられた及び面が付けられた複数の、画素パッチのタイルを有することができる。
【０１９５】
上記実施形態は、疎に集合した透明ニアアイディスプレイについて教示するが、傾斜が付けられた及び面が付けられた画素パッチ又は画素パッチのタイルを有する同じ手法を、密に集合した透明ニアアイディスプレイと共に使用することができる。
【０１９６】
透明ニアアイ光モジュールは、眼鏡フレームに取外し可能に取着することができる。透明ニアアイ光モジュールは、眼鏡レンズの正面の表面に埋め込むことができる。低率の接着剤を利用して、透明ニアアイ光モジュールを眼鏡レンズに結合することができる。この低率の接着剤を使用して、マイクロレンズアレイの回折効果を低減させることができる。ある特定の実施形態では、透明ニアアイ光モジュールの屈折率と眼鏡レンズの屈折率との間の屈折率を有する接着剤又は樹脂を利用して、透明ニアアイ光モジュールを眼鏡レンズに結合することができる。ある特定の実施形態では、透明ニアアイ光モジュールの屈折率と眼鏡レンズの屈折率との間の５０％の屈折率を有する接着剤又は樹脂を利用して、透明ニアアイ光モジュールを眼鏡レンズに結合することができる。
【０１９７】
透明ニアアイ光モジュールは、眼鏡フレームに取着することができ且つ眼鏡レンズから空間的に離して取着することができる（例えば、図１及び２参照）。透明ニアアイ光モジュールは、眼鏡レンズ〔eye glass lens〕又は眼鏡レンズ〔eyewear lens〕の正面の表面に埋め込み又は取着することができる。透明ニアアイ光モジュールの疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の疎に集合した画素パッチから構成することができ、この場合複数の画素パッチは、装着者の眼が彼又は彼女の眼を動かし且つ疎に集合した透明アイディスプレイのセクションに沿って見るにつれ、ある特定の画素パッチがオフになるように、アイトラッキング構成要素によって制御される。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の疎に集合した画素パッチから構成することができ、この場合、複数の画素パッチは、装着者の眼が彼又は彼女の眼を動かし且つ疎に集合した透明アイディスプレイのセクションに沿って見るにつれ、ある特定の画素パッチがオンになるように、アイトラッキング構成要素によって制御される。
【０１９８】
透明ニアアイ光モジュールの疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の疎に集合した画素から構成することができ、この場合、複数の画素は、装着者の眼が彼又は彼女の眼を動かし且つ疎に集合した透明アイディスプレイのセクションに沿って見るにつれ、ある特定の画素がオフになるように、アイトラッキング構成要素によって制御される。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の疎に集合した画素から構成することができ、この場合複数の画素は、装着者の眼が彼又は彼女の眼を動かし且つ疎に集合した透明アイディスプレイのセクションに沿って見るにつれ、ある特定の画素がオンになるように、アイトラッキング構成要素によって制御される。
【０１９９】
透明ニアアイ光モジュールの密に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の密に集合した画素パッチから構成することができ、この場合複数の画素パッチは、装着者の眼が彼又は彼女の眼を動かし且つ密に集合した透明アイディスプレイのセクションに沿って見るにつれ、ある特定の画素パッチがオフになるように、アイトラッキング構成要素によって制御される。アイトラッキング構成要素は、アイトラッキングデバイスとすることができる。アイトラッキング構成要素は、透明ニアアイ光モジュールに一体化された複数のセンサとすることができる。アイトラッキング構成要素は、透明ニアアイディスプレイに一体化された複数のセンサとすることができる。密に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の密に集合した画素パッチから構成することができ、この場合複数の画素パッチは、装着者の眼が彼又は彼女の眼を動かし且つ密に集合した透明アイディスプレイのセクションに沿って見るにつれ、ある特定の画素パッチがオンになるように、アイトラッキング構成要素によって制御される。
【０２００】
透明ニアアイ光モジュールの密に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の密に集合した画素から構成することができ、この場合、複数の画素は、装着者の眼が彼又は彼女の眼を動かし且つ密に集合した透明アイディスプレイのセクションに沿って見るにつれ、ある特定の画素がオフになるように、アイトラッキング構成要素によって制御される。密に集合した透明ニアアイディスプレイは、複数の疎に集合した画素から構成することができ、この場合複数の画素は、装着者の眼が彼又は彼女の眼を動かし且つ密に集合した透明アイディスプレイのセクションに沿って見るにつれ、ある特定の画素がオンになるように、アイトラッキング構成要素によって制御される。
【０２０１】
透明ニアアイ光モジュールの下縁は、使用者の（両）眼の瞳孔の上縁の上方に位置付けることができ（図１８ａ参照）、又は透明ニアアイ光モジュールの縁部を、一時的に使用者の眼の瞳孔に位置付けることができ、又は透明ニアアイ光モジュールの縁部を、使用者の眼の瞳孔に、鼻側で位置付けることができ、又は透明ニアアイ光モジュールの縁部を、使用者の眼の瞳孔に、下位から位置付けることができ、又は透明ニアアイ光モジュールを、使用者の（両）眼の瞳孔の正面に部分的に又は完全に位置付けることができる。ある特定の実施形態では、透明ニアアイ光モジュールは、眼鏡フレームに取着されたとき、装着者の眼の瞳孔に対して調節可能にすることができる（図１８ｂ及び１８ｃ参照）。透明ニアアイ光モジュールは、装着者の眼の瞳孔に対し、Ｘ、Ｙ軸に沿って調節可能にすることができる。透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、装着者の眼の瞳孔に対し、Ｘ、Ｙ、及びＺ軸に沿って調節可能にすることができる。透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、双眼とすることができる。透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、単眼とすることができる。１つの透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、複数の異なる眼鏡フレームに取外し可能に取着可能とすることができる。
【０２０２】
図９、１０、１１ａ、及び１１ｂは、実施形態による透明ニアアイ光モジュール及び眼鏡フレームへの取着手段を示す。モジュールの側面図を図９及び１０に示す。モジュールは、眼鏡フレームのリムの最上部に配置された、取着可能／取外し可能なＡＲ／ＭＲ透明ニアアイディスプレイ光モジュールを含む。図９及び１０は、疎に集合した透明ニアアイディスプレイ及び疎に集合したマイクロレンズアレイがＡＲ／ＭＲユニットから垂直に下向きに且つ眼鏡レンズの最上部に平行に延びることができるように、眼鏡フレームのリムの最上部を超えて延びる眼鏡フレームに取着された透明ニアアイ光モジュールを含む、取着可能／取外し可能なＡＲ／ＭＲユニットの単なる例を示す。図示されない他の実施形態では、透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、眼鏡レンズを完全にカバーすることができる。透明ニアアイ光モジュールは、ネジ、ボルト、又はピンなどの固定具を用いて眼鏡レンズ（複数可）に取着されると共に一緒に保持することができる。透明ニアアイ光モジュールは、眼鏡レンズの正面の表面に取着することができる。透明ニアアイディスプレイ光モジュールは、眼鏡レンズに磁気的に取着することができる。透明ニアアイ光モジュールは、装着者に対して下向きに延ばすことができる。透明ニアアイ光モジュールは、装着者の眼に向かって眼鏡のテンプルから延ばすことができる。透明ニアアイ光モジュールは、装着者の眼に向かって上向きに、眼鏡フレームから延ばすことができる。透明ニアアイ光モジュールは、装着者に対して下向きに、眼鏡レンズの正面の表面に沿って又は眼鏡レンズの正面の表面の前面に延ばすことができる。透明ニアアイ光モジュールは、眼鏡のテンプルから、眼鏡レンズの正面の表面に沿って装着者の眼に向かって、又は眼鏡レンズの正面の表面の前面に、延ばすことができる。透明ニアアイ光モジュールは、眼鏡フレームから、装着者の目に向かって上向きに、眼鏡レンズの正面の表面に沿って又は眼鏡レンズの正面の表面の前面に、延ばすことができる。図９及び１０に示されるように、モジュールは、レンズの取着が容易になるように、眼鏡レンズとマイクロレンズアレイとの間に且つ連絡してスペーサを有することができる。スペーサは、透明ニアアイ光モジュールの接続することができ又はこのモジュールの部分にすることができる。ある特定の実施形態では、スペーサが存在しなくてもよく、透明ニアアイ光モジュールは、眼鏡レンズの正面の表面に載置することができる。図９及び１０の両方で、眼鏡レンズと透明ニアアイ光モジュールとの間に空間又は空隙を置くことができる。眼鏡レンズは、処方度数がない又はあるレンズにすることができる。透明ニアアイディスプレイは、図示されるように電気接続を含むことができる。
【０２０３】
図１１ａ及び１１ｂは、取外し可能に取着可能なＡＲデバイスを示す、透明ニアアイ光モジュールの実施形態の正面図を示す。図１１ａ及び１１ｂには、ＡＲ／ＭＲユニットが上方に配置された眼鏡フレームが示される。図５ｂ、５ｃ、及び５ｄでは、ＡＲ／ＭＲユニットが、マイクロコントローラ、再充電可能なバッテリ、メモリ、及び無線周波数自動識別（ＲＦＩＤ）を含んでいてもよい。これらの図には、疎に集合した透明ニアアイディスプレイを駆動させるように構成されたグラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）も含まれ、これはこの実施形態では、単なる例として、透明基板上に位置付けられた透明有機発光ディスプレイ（ＴＯＬＥＤ）、ＯＬＥＤ、又はｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）の１つである。取着可能／取外し可能な実施形態は、眼鏡レンズの正面（装着者の眼から最も遠く離れた正面側）に位置付けられる。ＡＲ／ＭＲユニットは、任意選択で、図示される又は図示されないカメラを含むことができる。眼鏡レンズの正面に配置された透明ニアアイディスプレイは、図示される眼鏡の各レンズ用にアイトラッキング構成要素を含むことができる。
【０２０４】
マイクロレンズアレイのマイクロレンズは、単なる例として；球面凸レンズ、両凸レンズ、球面マイナスレンズ、複合レンズ、２つ以上の構成要素の光学部品、非球面レンズ、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズ、回折光学部品、屈折光学部品、アクロマティック光学部品、プリズム光学部品、Ｇａｂｏｒスーパーレンズ、屈折率勾配レンズ（ＧＲＩＮ）パターン化電極、又は液体レンズとすることができる。マイクロレンズアレイの各マイクロレンズが透明ニアアイディスプレイの各画素と光学的に連絡している実施形態では、マイクロレンズアレイのマイクロレンズのフィルファクタ比が、対応する透明ニアアイディスプレイの画素のフィルファクタとほぼ同じである。１つのマイクロレンズアレイが画素パッチと光学的に連絡している実施形態では、マイクロレンズアレイにおけるマイクロレンズのフィルファクタ比が、対応する透明ニアアイディスプレイにおける画素のフィルファクタよりも大きい。１つのマイクロレンズアレイが複数の画素パッチと光学的に連絡している実施形態では、マイクロレンズアレイにおけるマイクロレンズのフィルファクタ比が、対応する透明ニアアイディスプレイにおける画素のフィルファクタよりも大きい。マイクロレンズアレイは、疎に集合したマイクロレンズアレイとすることができる。
【０２０５】
画素がマイクロレンズのサイズを超えるサイズのものである、ある特定の実施形態では、光がマイクロレンズ内を適切に光学的に連絡できるよう画素からの光を遮断するために、画素上にアパーチャを配置することができる。マイクロレンズアレイは、疎に集合したマイクロレンズアレイにすることができる。画素がマイクロレンズのサイズを超えるサイズのものである、ある特定の実施形態では、位置合わせされたマイクロレンズ内を光が適切に光学的に連絡できるよう画素からの光を遮断するために、アパーチャアレイを画素上に配置することができる。マイクロレンズアレイは、疎に集合したマイクロレンズアレイにすることができる。画素パッチがマイクロレンズのサイズを超えるサイズのものである、ある特定の実施形態では、位置合わせされたマイクロレンズ内を光が適切に光学的に連絡できるよう画素パッチからの光を遮断するために、アパーチャアレイを画素パッチ上に配置することができる。
【０２０６】
マイクロレンズアレイは、密に集合したマイクロレンズアレイとすることができる。画素がマイクロレンズのサイズを超えるサイズのものである、ある特定の実施形態では、位置合わせされたマイクロレンズ内を光が適切に光学的に連絡できるよう画素からの光を遮断するために、アパーチャアレイを画素上に配置することができる（例えば、図８参照）。マイクロレンズアレイは、密に集合したマイクロレンズアレイとすることができる。画素パッチがマイクロレンズのサイズを超えるサイズのものである、ある特定の実施形態では、位置合わせされたマイクロレンズ内を光が適切に光学的に連絡できるよう画素パッチからの光を遮断するために、アパーチャアレイを画素パッチ上に配置することができる。
【０２０７】
図１７ｂは、実施形態による開放アパーチャ遮光材の構造の上面図を示し、図１７ａは、この実施形態の側面図を示す。１画素に関する構造が例示されており、これはニアアイディスプレイの端から端まで、画素ごとに、パッチごとに、又はタイルことに複製されるであろう。ある特定の実施形態では、開放アパーチャ遮光材が、画素の場合のみとは対照的に画素パッチをカバーする。図１７ａに示されるように、図の中央の画素は、個々のマイクロレンズ及び遮光材料によって取り囲まれる。遮光材料内の穴は、透明ニアアイディスプレイで又はその近くから始まる垂直円筒を形成する。円筒の内壁は、できるだけ吸収性又は不透明にすることができる。さらに、ある特定の実施系体では、１つのアパーチャ遮光穴が、画素パッチからマイクロレンズに光を提供することができる。ニアアイディスプレイの画素は、マイクロレンズアレイのレンズに位置合わせされ、アパーチャ遮光材料内に配置された穴は、画素とレンズとの間に、ニアアイディスプレイから又はその近くから始まる垂直円筒を形成する。明確にするために、遮光材は、透明ニアアイディスプレイで開始するために途中まで延びてＭＬＡに接触しないようにすることができ、又は全部延びてマイクロレンズアレイに接触することができる。アパーチャ遮光材料は、複数の画素又は画素パッチの周りに形成されたとき、アパーチャ遮光アレイを形成する。しかし、アパーチャ遮光材料がアパーチャ遮光アレイとして形成されたとき、画素パッチ間のアパーチャ遮光アレイのセクションは透明である。
【０２０８】
図１ａ及び１ｂにおいて、および図１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、及び１５ｇに示される透明ニアアイディスプレイ光モジュールにおいて、装置を、それらの外面で封止されたいくつかの層又は構成要素から構成することができる。封止は、気密封止にすることができる。発光体（又は画素）が配置される裏打ち材又は基板は、透明材料のものにすることができる。光ブロッカーは、点灯した画素の外向きの、装着者／使用者の眼から離れる光放出を、低減させ又は遮断する。そのような光ブロックは、単なる例として、不透明材料の遮蔽材、不透明な要素、堆積された不透明な材料、シャッタ（液晶シャッタなど）、付加された材料層、又は不透明な発光体であって、装着者／使用者の眼から最も遠く離れた側にあるものによって実現することができる。
【０２０９】
光ブロッカー（不透明な部材又は要素）は、使用者の眼から最も遠くに離れた発光体の側で、発光体の後ろに位置付けられる。光ブロッカーは、画素又は画素パッチに関して位置合わせされた対応するマイクロレンズのサイズにすることができる。光ブロッカーは、ｘ／ｙ平面に沿って位置合わせされた対応するマイクロレンズの外周サイズにすることができる。光ブロッカーは、ｘ／ｙ平面に沿って位置合わせされた対応するマイクロレンズの外周形状にすることができる（図２ａ、２ｃ、３ａ、及び３ｂ参照）。光ブロッカーは、位置合わせされた対応するマイクロレンズのサイズよりも５％から２０％大きくすることができる。光ブロッカーは、ｘ／ｙ平面に沿って位置合わせされた対応するマイクロレンズのサイズよりも５％から２０％大きい外周上にすることができる。光ブロッカーの形状は丸くすることができるが、任意の形状のもの、単なる例として長方形、正方形、楕円形、又は三角形にすることができる。材料の間隔又は空隙は、透明ニアアイディスプレイと、位置合わせされたマイクロレンズアレイとの間に配置することができる（例えば、図１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、及び１５ｇ参照）。それらの図は、光ブロック、ニアアイディスプレイ遮光材、材料間隔、並びに透明ニアアイディスプレイとマイクロレンズアレイとの間の空隙又はキャビティのその他の配置構成であって、ニアアイディスプレイとマイクロレンズアレイとの間及び／又はマイクロレンズアレイの後ろ（眼に最も近い）に配置された多数の構成要素の使用を含むものを実証する、種々の実施形態を例示する。
【０２１０】
ある特定の実施形態では、封止された透明ニアアイ光モジュールは、透明領域によって互いに分離された複数の光ブロックを含む。ある特定の実施形態では、封止された透明ニアアイ光モジュールは、透明領域によって互いに分離された複数の発光体を含む。ある特定の実施形態では、封止された透明ニアアイ光モジュールは、透明領域によって互いに分離された複数の遮光材を含む。ある特定の実施形態では、封止された透明ニアアイ光モジュールは、透明領域によって互いに分離された複数の色積分器を含む。ある特定の実施形態では、封止された透明ニアアイ光モジュールは、透明領域によって互いに分離された複数のマイクロレンズを含む。ある特定の実施形態では、封止された透明ニアアイ光モジュールは、透明領域によって互いに分離された複数の小型レンズを含む。ある特定の実施形態では、封止された透明ニアアイ光モジュールは、透明領域によって互いに分離された複数の空隙を含む。ある特定の実施形態では、封止された透明ニアアイ光モジュールは、透明領域によって互いに分離された複数の材料スペーサを含む。ある特定の実施形態では、封止された透明ニアアイ光モジュールは、複数の画素又は画素パッチと、位置合わせされた対応するマイクロレンズのそれぞれとの間に位置付けられた、空隙を含む。当業者により企図することができる本明細書に例示されていないその他の構成も、本発明の範囲内に含まれる。
【０２１１】
画素がマイクロレンズのサイズを超えるサイズのものである、ある特定の実施形態では、マイクロレンズ（複数可）内を光が適切に光学的に連絡できるよう画素からの光を遮断するために、アパーチャアレイを画素上に配置することができる。アパーチャアレイは、複数のアパーチャから構成することができる。アパーチャは、複数の画素上に位置合わせされたマイクロアパーチャにすることができる。例えば１つのアパーチャは、アパーチャの直径まで画素の光を絞り込み且つその光をマイクロレンズアレイのマイクロレンズに向けるために、画素当たりで位置合わせすることができ、又はマイクロアパーチャを画素パッチ上で位置合わせして、画素パッチからの光を絞り込み且つその光をマイクロレンズアレイのマイクロレンズに向けることができる。図１７ａ及び１７ｂに指し示されるように、ある特定の実施形態では、マイクロアパーチャアレイは、高さを有するマイクロアパーチャを有することができる。マイクロアパーチャアレイは、画素又は画素パッチ上に適合することができる。マイクロアパーチャアレイは、画素又は画素パッチの近く又は隣接して適合することができる。マイクロアパーチャアレイは、マイクロレンズアレイの近く又は隣接して適合することができる。マイクロアパーチャは、画素及びマイクロレンズに位置合わせすることができる。マイクロアパーチャは、画素パッチ及びマイクロレンズに位置合わせすることができる。他の実施形態では、マイクロアパーチャアレイは、高さはないが薄い材料層のみ、単なる例として被膜又はコーティングを有する、マイクロアパーチャを有することができる。
【０２１２】
マイクロアパーチャアレイは、穴以外を不透明にすることができる。マイクロアパーチャは、開放アパーチャ又は穴の壁に光を通過させない光学構造を有することができる。光学構造は、アパーチャ又は穴の外側に存在することができる。光学構造は、アパーチャ又は穴の内側に存在することができる。光学構造は、アパーチャ又は穴の構造上に存在することができる。マイクロアパーチャは、開放アパーチャ又は穴の壁に光を通過させないコーティングを有することができる。コーティングは、アパーチャ又は穴の外側に存在することができる。コーティングは、アパーチャ又は穴の内側に存在することができる。マイクロアパーチャは、開放アパーチャ又は穴の壁に光を通過させない仕上げを有することができる。仕上げは、アパーチャ又は穴の外側に存在することができる。仕上げは、アパーチャ又は穴の内側に存在することができる。
【０２１３】
ある特定の実施形態では、十分に画素化したＴＯＬＥＤニアアイディスプレイを利用することができる。しかし、任意の所与の時点である特定ＴＯＬＥＤ画素をオフにすることにより、画素化されたＴＯＬＥＤニアアイディスプレイは、疎に集合した画素化ニアアイディスプレイをシミュレートすることができる。「アクティブ」画素の同じ画素のフィルファクタは、どの時点においても、透明ニアアイディスプレイが使用中であるときに様々な画素又は画素パッチをオフにすることによって、疎に集合したニアアイディスプレイのように実現することができる。したがって、本明細書に開示される疎に集合した画素化ニアアイディスプレイの実施形態及び実施例のそれぞれは、密に集合した画素化ＴＯＬＥＤ又は透明ＯＬＥＤ又はｉＬＥＤニアアイディスプレイであってある特定の数のその画素又は画素パッチがどの時点においてもオフにされるものによって模倣することができる。透明ＯＬＥＤ又はｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）ディスプレイは、ＯＬＥＤ又はｉＬＥＤが堆積される裏打ち材の透明基板を含む。
【０２１４】
密に画素化された透明ニアアイディスプレイの、ある特定の実施形態では、ニアアイディスプレイ内の複数の異なる場所に特異的な異なる画素又は画素パッチがオフにされ、オフのままにされる。利用されるアクティブ画素は、常に利用されるアクティブ画素である。対応する、位置合わせされたマイクロレンズアレイは、アクティブ画素に位置合わせされるようにカスタマイズされ且つ静的である。別の実施形態では、アクティブ画素又は画素パッチを、オフにし且つオフにしたままにするのとは対照的に、周期的にオン及びオフにする。この実施形態では、対応する及び位置合わせされたマイクロレンズが、オン及びオフに切換え可能である。位置合わせされた各マイクロレンズは、対応する及び位置合わせされた画素又は画素パッチと協働するように、オン及びオフに切換え可能にすることができる。したがって、画素又は画素パッチがオンにされた場合、切換え可能なマイクロレンズはオンになり、画素又は画素パッチがオフにされた場合、切換え可能なマイクロレンズはオフになる。
【０２１５】
単なる例として、実施形態は、透明ニアアイ光モジュールであって、この透明ニアアイ光モジュールは、透明ＴＯＬＥＤ、ＯＬＥＤ、又はｉＬＥＤニアアイディスプレイの１つと、１つ又は複数の光学的に位置合わせされたマイクロレンズアレイ（複数可）とを含み、透明ニアアイディスプレイの「点灯した／アクティブ画素密度」は透明ニアアイディスプレイの面積の５０％以下であり、実像を形成する実世界からの光線は透明ニアアイディスプレイを通過し、虚像を形成する光線は透明ニアアイディスプレイの点灯したアクティブ画素を用いて発生する、透明ニアアイ光モジュールとすることができる。実施形態は、透明ニアアイ光モジュールであって、この透明ニアアイ光モジュールは、透明ＴＯＬＥＤ、ＯＬＥＤ、又はｉＬＥＤニアアイディスプレイの１つと、１つ又は複数の光学的に位置合わせされたマイクロレンズアレイ（複数可）とを含み、ニアアイディスプレイの「点灯画素密度」は透明ニアアイディスプレイの面積の２５％以下であり、実像を形成する実世界からの光線は透明ニアアイディスプレイを通過し、虚像を形成する光線は透明ニアアイディスプレイの点灯画素を用いて発生させる、透明ニアアイ光モジュールとすることができる。実施形態は、透明ニアアイディスプレイ光モジュールの１つであって、モジュールは、集合した透明ＴＯＬＥＤ、ＯＬＥＤ、又はｉＬＥＤニアアイディスプレイと、１つ又は複数の光学的に位置合わせされたマイクロレンズアレイ（複数可）とを含み、透明ニアアイディスプレイの「点灯画素密度」は透明ニアアイディスプレイの面積の２０％以下であり、実像を形成する実世界からの光線は透明ニアアイディスプレイを通過し、虚像を形成する光線は透明ニアアイディスプレイの点灯画素を用いて発生させる、透明ニアアイディスプレイ光モジュールの１つとすることができる。
【０２１６】
実施形態は、透明ニアアイモジュールの１つであって、透明ニアアイ光モジュールは、透明ＴＯＬＥＤ、ＯＬＥＤ、又はｉＬＥＤニアアイディスプレイと、１つ又は複数の光学的に位置合わせされたマイクロレンズアレイ（複数可）とを含み、透明ニアアイディスプレイの「点灯／アクティブ画素密度」は透明ニアアイディスプレイの面積の１５％以下であり、実像を形成する実世界からの光線はシースルー透明ニアアイディスプレイを通過し、虚像を形成する光線は透明ニアアイディスプレイの点灯画素を用いて発生させる、透明ニアアイモジュールの１つとすることができる。実施形態は、透明ニアアイ光モジュールの１つであって、透明ニアアイ光モジュールは、透明ＴＯＬＥＤ、ＯＬＥＤ、又はｉＬＥＤニアアイディスプレイと、１つ又は複数の光学的に位置合わせされたマイクロレンズアレイ（複数可）とを含み、透明ニアアイディスプレイの「点灯／アクティブ画素密度」は透明ニアアイディスプレイの面積の５％以下であり、実像を形成する実世界からの光線はシースルー透明ニアアイディスプレイを通過し、虚像を形成する光線は透明ニアアイディスプレイの点灯画素を用いて発生させる、透明ニアアイモジュールの１つとすることができる。これらの先行する実施例のそれぞれにおいて、ニアアイディスプレイは、装着者の眼から離れて放出される光が低減するように、製作することができる。これらの先行する実施形態のそれぞれにおいて、透明ニアアイディスプレイは、装着者の眼から離れて放出される光が遮断されるように、製作することができる。本明細書に開示される透明ニアアイディスプレイは、装着者の眼から最も離れた画素又は画素パッチの側で、画素又は画素パッチの後ろに不透明なセクション（複数可）を有することができ、且つ透明な画素及び／又は画素パッチの間にセクションを有することができる。本明細書に開示される透明ニアアイディスプレイは、装着者の眼から最も離れた画素又は画素パッチの側で、画素又は画素パッチの後ろに透明ニアアイディスプレイの不透明なセクション（複数可）を有することができ、画素及び／又は画素パッチの間のセクションは、半透明又は透明である。
【０２１７】
図８は、透明ニアアイディスプレイの装着者／使用者を見る者の眼によって見られるような、透明ニアアイディスプレイの正面から見える光ブロックによって覆われたアクティブ画素パッチ（点灯することが可能な画素のパッチ）を示す。この形態は、透明セクションを通過して装着者／使用者の眼に至る、使用者の眼に見える実像を創出する実世界からの光線を示し、一方、虚像は、装着者／使用者の眼に向かってマイクロレンズアレイを通過する、透明ニアアイディスプレイから放出される光によって創出される。この図で見られるように、装着者／使用者の眼から離れて前方に放出される光が遮断される。アレイの各構成要素（個々の正方形として示されるが、丸くすることができ又は任意の形状にすることができる）は、各ブロックを取り囲む、実世界からの光線を通す画素パッチの周りの透明空間で中央の画素パッチをカバーする光ブロックを示す。単なる例として、透明空間に対するアクティブ画素のフィルファクタは１５％未満にすることができる。
【０２１８】
ニアアイディスプレイは、装着者の眼から離れて外向きに進む、ディスプレイからの外に向かう光を遮断し又は低減させる、装着者の眼から最も離れたニアアイディスプレイの側に位置付けられた、画素化された液晶シャッタを有することができ、したがって、装着者ではなく観察者により観察されるニアアイディスプレイから放たれる光が低減される。ある特定の実施形態では、ニアアイディスプレイは、装着者の眼から離れて外向きに進む画素又は画素パッチからの外に向かう光を遮断し又は低減させる、装着者の眼から最も離れたニアアイディスプレイの側に位置付けられた、画素化された液晶シャッタを有することができ、したがって、装着者ではなく観察者により観察されるニアアイディスプレイから放たれた光が低減される。画素化された液晶シャッタは、画素又は画素パッチがオンになり点灯したときに不透明又はほぼ不透明になるように協働する。
【０２１９】
図３５ａ〜ｃに示されるように、透明ニアアイディスプレイは、ニアアイディスプレイのバスがニアアイディスプレイの底縁又は底部周辺と交差しないような手法で製作することができる。言い換えると、透明ニアアイディスプレイは、使用者の眼の瞳孔に最も近い透明ニアアイディスプレイの縁部に電子バスがなくなるように、製作することができる。透明ニアアイディスプレイは、透明ニアアイディスプレイが１つ又は複数の垂直バスを有するような手法で製作することができる。透明ニアアイディスプレイは、ニアアイディスプレイの底部に電子バスがなくなるように、製作することができる。透明ニアアイディスプレイは、透明ニアアイディスプレイ内を最初に見るときに使用者の眼の瞳孔が交差することになるディスプレイの側に、バスがなくなるように製作することができる。透明ニアアイディスプレイは、透明ニアアイディスプレイの１つ又は複数の側に電子バスがなくなるように、製作することができる。
【０２２０】
透明ニアアイディスプレイは、ニアアイディスプレイに対して垂直に、上方に取着されたフレキシブルプリント回路又は柔軟なケーブルを有することができる。透明ニアアイディスプレイは、ニアアイディスプレイに対して水平に鼻側に取着されたフレキシブルプリント回路又は柔軟なケーブルを有することができる。透明ニアアイディスプレイは、ニアアイディスプレイに水平に、一時的に取着されたフレキシブルプリント回路又は柔軟なケーブルを有することができる。好ましい実施形態において、透明ニアアイディスプレイが装着者の眼の瞳孔の上縁に又はその上方に位置付けられるとするなら、装着者の頭の傾きにより、眼が容易に且つ素早く透明ニアアイディスプレイの底縁を通り過ぎ、可能な限り早く虚像を見始めることが重要である。これが、１つ又は複数のバスが垂直に向けられる理由である。しかし、透明ニアアイディスプレイが鼻側に、一時的に、又は下方に位置付けられるとするなら、透明ニアアイディスプレイは、使用者の眼の瞳孔が、電子バスと交差せずに透明ニアアイディスプレイの最も近い縁部上を素早く移行することが確実になるように、製作することができる。
【０２２１】
透明ニアアイ光モジュールは、眼が真っ直ぐに正視する状態で見ているときに、使用者の眼の視線の範囲内に位置付けることができる。透明ニアアイ光モジュールは、眼が真っ直ぐに正視する状態で見ているときに、使用者の眼の視線の外に位置付けることができる。透明ニアアイ光モジュールは、眼が真っ直ぐに正視する状態で見ているときに、使用者の眼の視線の外側に位置付けることができるが、視線の１０度以内である。透明ニアアイ光モジュールは、眼が真っ直ぐに正視する状態で見ているときに、使用者の眼の視線の外側に位置付けることができるが、視線の５度以内である。透明ニアアイ光モジュールは、眼が真っ直ぐに正視する状態で見ているときに、使用者の眼の視線の外に位置付けることができるが、視線の２．５度以内である。透明ニアアイ光モジュールは、装着者の眼から３０ｍｍ以下の範囲内に位置付けることができる。透明ニアアイ光モジュールは、装着者の眼から２０ｍｍ以下の範囲内に位置付けることができる。透明ニアアイ光モジュールは、装着者の眼から１５ｍｍ以下の範囲内に位置付けることができる。
【０２２２】
例示的な実施形態において、図３５ａ、３５ｂ、及び３５ｃは、透明ニアアイディスプレイに対する種々の電気接続の様々な構成を示す。図３５ａ及び３５ｂの両方の実施形態（左及び右）に示されるように、バスは、バスがないニアアイディスプレイの底縁を離れて垂直方向に向けられ、したがって容易で即座に透明ニアアイディスプレイに接触でき、視覚妨害が最小限に抑えられ、一方、図３５ｂの実施形態は、ニアアイディスプレイの上方部分でバスを水平に向けることによってこれらの利点を提供する。図３５ａ及び３５ｃの左側に示される実施形態はさらに、透明ニアアイディスプレイの最上部と又はこの最上部で電気的に連絡して配置されたフレキシブルプリント回路又は平らで柔軟なケーブルを示し、一方、図３５ｂの右側に示される実施形態は、透明ニアアイディスプレイの側面と及びこの側面で電気的に連絡して配置されたフレキシブルプリント回路又は平らで柔軟なケーブルを示す。
【０２２３】
画素サイズが小さくなるにつれ、画素の充填は画素パッチ内でより高く位置決めすることができる。画素の数が多くなるほど、ディスプレイの解像度は高くなる。したがって、５ミクロン以下のサイズを有する画素が好ましい。装着者／使用者の眼の中心窩領域は、約±２度又は４度である。中心窩サイズは、約５００ミクロン×５００ミクロンである。画素パッチは、眼の中心窩領域をカバーするために、１．０３ｍｍの高さ×１．０３ｍｍの長さとすることができる。したがって単なる例として、２ミクロン×２ミクロンの画素を利用する場合、２ミクロン×２ミクロンの画素が２５Ｋであるパッチが中心窩領域全体をカバーすることができる。
【０２２４】
実施形態において、ｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）を有する疎に集合したニアアイディスプレイは、疎に集合したマイクロレンズアレイに位置合わせされる。疎の集合した透明ニアアイディスプレイは、２５％未満である画素対ニアアイディスプレイのフィルファクタを有する。疎に集合したマイクロレンズアレイは、５０％未満であるマイクロレンズ対マイクロレンズアレイのフィルファクタを有する。疎に密集した透明ニアアイディスプレイは、１つ又は複数の画素のパッチ（画素パッチ）をそれぞれが含むタイルから構成される。各画素パッチは、１．５ミクロン〜３．０ミクロンの発光体画素を含む。発光体は、ｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）である。タイルは、１から６４個の間の画素パッチを有することができる。各画素パッチは、態様において、距離をおいて離れており且つ１つのマイクロレンズに位置合わせされる。画素パッチとマイクロレンズとの間の距離分離は、隙間（空隙又は材料層スペーサ）である。距離分離は、５０ミクロンから２ミクロンの範囲内である。この実施形態において、透明ニアアイディスプレイは、時間の５０％未満で虚像が使用者の眼に見えるようなデューティサイクルを有する手法で変調させる。他の実施形態では、デューティサイクルは、時間の２５％未満で虚像が使用者の眼に見えるようなものである。またさらに他の実施形態では、デューティサイクルは、時間の１２．５％未満で虚像が使用者の眼に見えるようなものである。
【０２２５】
ある特定の実施形態では（しかし全ての実施形態とは限らない）、虚像の輝度のレベルを低減させる強度低減フィルタが使用される。強度低減フィルタは、ｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）と使用者の眼の間で、光学システム内の任意の場所に設けることができる。強度低減フィルタは、ｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）の正面の表面に位置付けることができる。強度低減フィルタは、マイクロレンズアレイのマイクロレンズとｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）との間に位置付けることができる。強度低減フィルタは、マイクロレンズ及び／又はマイクロレンズアレイを通る光伝送を低減させるマイクロレンズ及び／又はマイクロレンズアレイ内の色合いとすることができる。他の実施形態では、電子部品を使用可能にすることによって透明ニアアイディスプレイのｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）の光強度を低下させることが可能になり、したがって虚像の輝度の強度を低減させることが可能になる。さらに他の実施形態では、調整可能な電子部品を使用可能にすることによって、透明ニアアイディスプレイのｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）の光強度の調整が可能になり、したがって虚像の輝度の強度レベルが調整可能になる。
【０２２６】
実施形態において、疎に集合したニアアイディスプレイは、疎に集合したマイクロレンズアレイに位置合わせされたＯＬＥＤを有する。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、２５％未満の画素対ニアアイディスプレイのフィルファクタを有する。疎に集合したマイクロレンズアレイは、５０％未満のマイクロレンズ対マイクロレンズアレイのフィルファクタを有する。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、１つ又は複数の画素のパッチ（画素パッチ）をそれぞれが含むタイルから構成される。各画素パッチは、３ミクロンから８ミクロンに間でサイズが決められた発光体（複数可）を含む。発光体は、この場合はＯＬＥＤである。タイルは、１から６４個の間の画素パッチを有することができる。各画素パッチは、距離をおいて離されており且つ１つのマイクロレンズに位置合わせされる。画素パッチとマイクロレンズとの間の距離分離は、隙間（空隙又は材料層スペーサ）である。距離分離は、２５ミクロンから２ｍｍの範囲内である。この実施形態において、透明ニアアイディスプレイは、時間の５０％未満で虚像が使用者の眼に見えるように、デューティサイクルを有するような手法で変調される。他の実施形態では、デューティサイクルは、虚像が時間の２５％未満で使用者の眼に見えるようなものである。またさらに他の実施形態では、デューティサイクルは、虚像が時間の１２．５％未満で使用者の眼に見えるようなものである。
【０２２７】
図２ａ及び２ｂに示されるように、ある特定の実施形態でニアアイディスプレイからの発散光線を利用するとき、無限共役光学部品を使用して、マイクロレンズアレイは、使用者が彼又は彼女の屈折誤差を矯正する必要性を有する場合に眼鏡レンズに衝突することになる光線を平行にするのに、又は矯正眼鏡を必要としない使用者の角膜に衝突する場合に互いにほぼ平行なままにするのに使用される。しかし、マイクロレンズアレイによって引き起こされる画像拡大に起因して、パッチ当たりのより少ない数の画素を利用して、装着者／使用者の眼の中心窩領域をカバーすることができる。単なる例として、画像の７×倍率でのみ、パッチ当たり１Ｋの２ミクロン×２ミクロン画素を使用して、装着者／使用者の眼の全中心窩領域をカバーすることができる。したがって、いくつかの理由で、ほとんどの場合に小さい画素を使用することが望まれる。これらの理由は、ニアアイディスプレイの解像度を増大させるためであり、画素パッチ内に多くの画素を詰めるためであり、及び拡大の影響を最小限に抑えるためであり、したがって装着者／使用者の眼の中心窩領域をカバーするときに最大数の画素が使用可能になる。１０×よりも下で、より好ましくは６×よりも下で、マイクロレンズアレイの画像拡大作用を見ることが好ましい。黄斑は、直径５ｍｍ又は±１２．５度又は２５度である。小さい画素が使用される本発明のある特定の実施形態では、中心窩をカバーする画素パッチ内に詰められる画素の数が非常に明確であるので、解像度は非常に許容可能であるが、輝度が使用者の眼には明るすぎる。この場合、単なる例として；フィルタ、色合い、又は調整可能な電子照明を使用することができる。単なる例として、ｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）から構成される画素パッチは、許容可能な解像度を提供することができるが、透明ニアアイ光モジュールが装着者の眼から２５ｍｍ以下の範囲内に位置決めされる場合、使用者の眼には強すぎる輝度を有する可能性がある。
【０２２８】
さらに他の実施形態では、有限共役光学部品を使用して、マイクロレンズアレイから来る光線が、使用者の眼の正面に、使用者の眼に見える画像を形成する。これが生ずるとき、画像の拡大は無視できるが、画像は反転する可能性がある。これが生ずるとき、ディスプレイ画像を、ソフトウェア又はハードウェアによって反転させて、画像を正立状態で装着者／使用者に知覚させる。
【０２２９】
好ましい実施形態では、１画素パッチが中心窩上に撮像され、間にある透明又は半透明の空間で分離された複数の画素パッチが非中心窩黄斑領域上に撮像される。別の好ましい実施形態では、１画素パッチ又はより多くの隣接する画素パッチが中心窩上に撮像され、間にある透明又は半透明の空間で分離された複数の画素パッチが非中心窩黄斑領域上に撮像される。マイクロレンズアレイは、コリメート光学部品、集束光学部品、又は両方の組合せを使用することができる。マイクロレンズアレイは、疎に集合したマイクロレンズアレイとすることができる。疎に集合したマイクロレンズアレイは、疎に集合した透明ニアアイディスプレイに位置合わせすることができ且つ光学的に連絡することができる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、ディスプレイ表面の２．５％未満を占有する画素を有することができる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、ディスプレイ表面の５％未満を占有する画素を有することができる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、ディスプレイ表面の１０％未満を占有する画素を有することができる。疎に集合した透明ニアアイディスプレイは、ディスプレイ表面の２０％未満を占有する画素を有することができる。疎に集合したマイクロレンズアレイは、マイクロレンズアレイの６０％未満を占有するマイクロレンズを有することができる。疎に集合したマイクロレンズアレイは、マイクロレンズアレイの５０％未満を占有するマイクロレンズを有することができる。疎に集合したマイクロレンズアレイは、マイクロレンズアレイの４０％未満を占有するマイクロレンズを有することができる。
【０２３０】
図１９、２０、２１、２２、及び２３は、透明ニアアイモジュールからの光がどのように使用者の網膜上に投影されて画像を形成するのかを実証する、光線トレースを示す側面図を提示する。図１９は、図の最も左側に、透明ニアアイディスプレイの単一発光画素を示し、これはマイクロアレイの単一マイクロレンズに光学的に位置合わせされており、このマイクロレンズ自体は、この実施形態で屈折力を持たない眼鏡レンズの正面に配置される。図は、単一の小型レンズ（マイクロレンズ）及び単一の点光源が、無限光学共役を利用して、眼に光を送出することを示す。特に、個々のマイクロレンズは、平行コリメート光線を、図の右側に概略的に表される眼に伝送する。コリメート光線は眼の角膜を通過し、次いで水液層を通過し、次いで水晶体（水晶体の主平面を含む）を通過し、最後に硝子体を通過し、そこで光線を網膜の中心窩に集束させる。図２０は、透明ニアアイディスプレイの単一画素パッチから発せられる、透明ニアアイ光モジュールからの光を示し、マイクロレンズアレイの１つ又は複数のマイクロレンズが画素パッチからの光線を平行にするものであり、一方、図２１は、単一光源で部分的に満たされたいくつかのパッチから発せられる光を示す。図２２は、多数のパッチ／サブ画像（±２度又は合計で４度）から発せられる完全光線集合体の光線トレースを示す。
【０２３１】
図２３は、互いに対し且つ互いから７５０ミクロンの画素パッチピッチを有すると共にマイクロレンズアレイの異なるマイクロレンズに位置合わせされた、３つの距離分離型画素パッチからの無限共役Ｚｅｍａｘ（商標）光線トレースを示す。図の左には３つの画素が示され、下の画素が中心にある。図は、３本のコリメート光線（１本の光線は、異なる画素パッチの中心に位置付けられた各画素からのもの）を示す。コリメートは、マイクロレンズアレイに起因して生ずる。光線は、眼の構造の屈折力に起因して網膜の中心窩に集束する。
【０２３２】
本明細書に開示される例示及び実施例のほとんどは無限共役光学部品を利用するが、透明ニアアイ光モジュールは、無限共役光学部品又は有限共役光学部品のいずれかを利用することができる。光学システムのデザインは、どちらにも順応するように変化させることができる。
【０２３３】
ある特定の実施形態では、眼に見える虚像は、限定するものではないが色、空間周波数、デューティサイクル、解像度、又はその他のフィーチャに関して前処理される。その他の実施形態では、眼に見える虚像にはいかなる前処理もせず、これが、マイクロレンズアレイの１つ又は複数のマイクロレンズによって光学的に影響をうけた後に透明ニアアイディスプレイから得られた当初の虚像である。
【０２３４】
図１２ａ、１２ｂ、及び１３は、ニアアイディスプレイ（左側の格子によって表される）からの光が使用者の網膜（右側の格子によって表される）上にどのように画像を形成できるかを示す。特に、図の右側の網膜の格子表示は、±１２．５度（又は２５度）の視野を示す。格子の個々の正方形のそれぞれは、±２．０度（又は４度）の被覆視野を示す。図１２ａは、左に、疎に集合した透明ニアアイディスプレイの単一光源（単一画素）を持つ実施形態を示し、その結果、マイクロレンズによる画像拡大に起因して、右の網膜上に単一画素の拡大された画像が得られる。図１３は、左に、疎に集合した透明ニアアイディスプレイの９画素パッチを示し、その結果、マイクロレンズによる拡大に起因して、右に、９画素パッチからの単一中心窩画像が得られる。図１２ｂは、左に、疎に集合した透明ニアアイディスプレイの端から端まで複製された、疎に集合した９画素パッチを示し、その結果、右に、中心窩全体及び黄斑の部分をカバーする網膜の±１２．５度又は２５度の端から端まで複製された画素パッチ画像が得られる。
【０２３５】
透明ニアアイ光モジュールの例示的な仕様を示す表及び図示を、図２４〜３４に示す。表は、透明ニアアイ光モジュールを実現することができる方法であって限定を意図するものではない、追加の実施例を示すことが意図される。図２４は、実施形態によるＯＬＥＤディスプレイ、ＭＬＡ光学部品、及び網膜画像の様々な性質及び値を示す表である。図２５は、様々な性質の、ある特定の例示的な値を提供する。図２６は、使用することができるであろう様々な発光体及び／又はディスプレイのタイプの例である。図２７は、個々に又は組み合わせて使用することができるであろう例示的な小型レンズ（又はマイクロレンズ）を示す。図２８は、ニアアイディスプレイ及びマイクロレンズアレイの様々な例示的な組合せを示す。図２９は、切換え可能な光学部品（オン及びオフに切換え可能な屈折力）の例を示す。図３０は、様々な実施形態による例示的な特徴及び範囲を示す表である。図３１は、実施形態による透明ニアアイディスプレイ及びマイクロレンズアレイの変調及びデューティサイクルの範囲を示す表である。図３２は、種々の構成要素を含む様々な透明ニアアイディスプレイ光モジュールの例のリストである。図３３は、ヒト網膜の中心窩、傍中心窩、及び黄斑領域の寸法を示す図である。図３４は、小窩からの角度分離の関数としての錐体密度の図である。
【０２３６】
実施形態によれば、透明ニアアイディスプレイの変調及びＭＬＡの変調は、同じに且つ同期させることができる。ニアアイディスプレイ及びＭＬＡの変調は、異ならせることができる。透明ニアアイディスプレイ及びＭＬＡのデューティサイクルは、同じに且つ同期させることができる。透明ニアアイディスプレイ及びＭＬＡのデューティサイクルは、異ならせることができる。好ましい実施形態では、透明ニアアイディスプレイ及びＭＬＡのデューティサイクルは、同じに且つ同期させることができる。
【０２３７】
実施形態は、画素又は画素パッチを含むシースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイと、マイクロレンズを含むマイクロレンズアレイとを含む、シースルー透明又は半透明ニアアイ光モジュールであって、シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイ及びマイクロレンズアレイが位置合わせされており且つ距離をおいて離れており、シースルー透明又は半透明ニアアイ光モジュールが封止され、シースルー透明ニアアイ光モジュールが電気コネクタを含む、シースルー透明又は半透明ニアアイ光モジュールである。
【０２３８】
実施形態は、画素又は画素パッチを含むシースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイと、マイクロレンズを含むマイクロレンズアレイとを含む、シースルー透明又は半透明ニアアイ光モジュールであって、シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイ及びマイクロレンズアレイが位置合わせされ且つ距離をおいて離れており、シースルー透明又は半透明ニアアイ光モジュールが複数の光ブロックを含み、シースルー透明又は半透明ニアアイ光モジュールが封止され、シースルー透明ニアアイ光モジュールが電気コネクタを含む、シースルー透明又は半透明ニアアイ光モジュールである。
【０２３９】
実施形態は、画素又は画素パッチを含むシースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイと、マイクロレンズを含むマイクロレンズアレイとを含む、シースルー透明又は半透明ニアアイ光モジュールであって、シースルー透明又は半透明ニアアイディスプレイ及びマイクロレンズアレイが位置合わせされ且つ距離をおいて離れており、シースルー透明又は半透明ニアアイ光モジュールが複数の光ブロックを含み、光ブロックが、隣接する光ブロックから距離をおいて離れており、シースルー透明又は半透明ニアアイ光モジュールが封止され、シースルー透明ニアアイ光モジュールが電気コネクタを含む、シースルー透明又は半透明ニアアイ光モジュールである。
【０２４０】
透明ニアアイディスプレイは、±２．５度（５度以下）視野を提供する画素パッチ又は±１２．５度以下の視野を提供するタイルから構成することができる。透明ニアアイディスプレイは、画素のタイル又は複数の画素を含む画素パッチのタイルから構成することができる。ある特定の実施形態では、画素パッチは、虚像による中心窩被覆をもたらす。ある特定の実施形態では、画素パッチ又は画素のタイルは、虚像の中心及び周辺視野をもたらす。
【０２４１】
ある特定の実施形態では、透明ニアアイ光モジュールは、使用者が正視状態で真っ直ぐ見ている間、使用者の眼の正面に直接位置付けられる。他の実施形態では、透明ニアアイ光モジュールは、使用者が正視状態で真っ直ぐに見ている間は使用者の眼の視線から僅かに外れて位置付けられ、使用者がその眼を１０度未満動かすことによってアクセスできる。さらに他の実施形態では、透明ニアアイ光モジュールは、使用者が正視状態で真っ直ぐ見ている間は使用者の眼の視線から外れて位置付けられ、使用者がその眼を１０度超動かすことによってアクセスできる。さらに他の実施形態では、透明ニアアイ光モジュールは、使用者が正視状態で真っ直ぐ見ている間は使用者の眼の視線から僅かに離れて位置付けられ、使用者がその顎を１０度以下傾けることによってアクセスできる。
【０２４２】
態様において、透明ニアアイディスプレイは８０％以上の透明度を有する。画素はそれぞれ、各画素の後ろに不透明な光ブロックを含み、使用者の眼から離れて前方に向けられる光を低減させる。透明ニアアイディスプレイには、画素が疎に集合する。透明ニアアイディスプレイは、態様において１０％以下である透明ニアアイディスプレイの画素フィルファクタを有する。透明ニアアイディスプレイは、態様において５％以下である透明ニアアイディスプレイの画素フィルファクタを有する。マイクロレンズアレイには、マイクロレンズが疎に集合する。マイクロレンズアレイは、態様において５０％以下であるマイクロレンズアレイのマイクロレンズフィルファクタを有する。マイクロレンズアレイは、態様において４０％以下であるマイクロレンズアレイのマイクロレンズフィルファクタを有することができる。マイクロレンズアレイは、態様において、両凸であるマイクロレンズアレイの複数のマイクロレンズを有する。マイクロレンズアレイは、態様において、非球面であるマイクロレンズアレイの複数のマイクロレンズを有することができる。マイクロレンズは、透明ニアアイディスプレイの複数の画素にそれぞれ位置合わせされる。複数のマイクロレンズは、透明ニアアイディスプレイの複数の画素パッチの、対応する画素パッチにそれぞれ位置合わせされる。個々のマイクロレンズは、態様において、位置合わせされた画素パッチのサイズよりも大きい。透明ニアアイディスプレイは、マイクロレンズアレイのものに位置合わせされ且つ距離をおいて離され、そこに直接又は間接的に取着される。透明ニアアイディスプレイの画素は；ＯＬＥＤ、ｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）、又はＴＯＬＥＤの１つ又は複数から構成される。透明ニアアイディスプレイは、３０Ｈｚから１００Ｈｚの間で変調させ、５０％以下であるデューティサイクルを有する。透明ニアアイ光モジュールの封止は、気密封止のものである。
【０２４３】
透明ニアアイディスプレイの画素は、画素パッチ内に収容することができる。複数の画素パッチは、タイル内に収容される。タイルは、使用者の眼に対するレンズセクションの端から端まで面が付けられており、透明ニアアイ光モジュールに曲率を提供する。透明ニアアイディスプレイ光モジュールは；眼鏡レンズ、バイザー、又はフェイスシールドの１つの正面の表面に埋め込むことができる。透明ニアアイ光モジュールは、透明ニアアイディスプレイとマイクロレンズアレイとの間に位置付けられた空間を含み、空間は、空隙又は材料スペーサのものである。画素のサイズは１．５ミクロンから８ミクロンの間である。透明ニアアイ光モジュールは、実世界からの光を使用者の眼に通して実像を形成し、透明ニアアイ光モジュールは、透明ニアアイ光モジュール内で発生した光を、使用者の眼に向かって放つことにより、虚像を形成する。
【０２４４】
透明光モジュールは、使用者の眼に見える画像を拡大する。そのような倍率は、透明ニアアイ光モジュールの透明ニアアイディスプレイによって発生させた当初の画像の２×から８×の範囲内にある。画素パッチは、１５ミクロン×１５ミクロンから７５０ミクロン×７５０ミクロンの範囲内のサイズを有する。画素パッチ内の画素数は、３画素×３画素から６４画素×６４画素の範囲内にある。マイクロレンズのサイズは、５０ミクロンから８００ミクロンの範囲内である。透明ニアアイディスプレイとマイクロレンズアレイとの間の距離分離空間は、２５ミクロンから２ｍｍの間である。
【０２４５】
透明ニアアイディスプレイを実現する非限定的な例を、以下の実施例１〜３に提示する。
【０２４６】
［実施例１］仕様
透明ＡＭＯＬＥＤディスプレイ（透明又は半透明である画素又は画素パッチ間にセクションを有する、疎に集合したＯＬＥＤディスプレイ）
【０２４７】
解像度：ＱＶＧＡ（４００×３００画素）
【０２４８】
サイズ：１６ｍｍ×１２ｍｍ（したがって４０ｕｍ×４０ｕｍ画素）（サイズは６ｍｍ×６ｍｍ程度に小さくすることができ、又は最大６０ｍｍ×６０ｍｍ程度に大きい任意のサイズにすることができる）
【０２４９】
サブ画素放出面積（本明細書では画素サイズと呼ぶ）＝５ｕｍ×５ｕｍ（ディスプレイ面積の１．５１％が光を放出する）
【０２５０】
放出プロファイル：エネルギーのほとんどが前方方向に集束するキャビティ（好ましくは６０％＋、７５％＋、８５％＋など）
【０２５１】
ディスプレイ透明度：＞６０％（好ましくは７０％よりも大きく、より好ましくは８０％よりも大きい）
【０２５２】
色：緑（５３０〜５５０ｎｍ）又はフルカラーディスプレイ
【０２５３】
輝度＝アクティブ領域で１０，０００ｃｄ／ｍ２以上
【０２５４】
フレーム速度：９０Ｈｚ；鋭いカットオフを実現するためにオーバードライブできるべきである。
【０２５５】
電気接続を含むパッケージ厚＜０．５ｍｍ：放出画素からそれらの外側障壁層までの物理的距離は、最小であるべきである−好ましくは５０〜１００ｕｍで、それ以上ではない。
【０２５６】
基板：プラスチック又はガラス
【０２５７】
柔軟性：ディスプレイは一方向で、少なくとも１５０ｍｍの曲率半径まで曲げることができる。
【０２５８】
曲率：全てではないがほとんどの場合、曲率は、眼鏡レンズのベースカーブである。
【０２５９】
パッケージ：共形障壁コーティングにより気密封止される。
【０２６０】
厚さ：１．０ｍｍ未満、より好ましくは０．５０ｍｍ以下
【０２６１】
［実施例２］仕様
透明ｉＬＥＤ（マイクロＬＥＤ）ディスプレイ、透明又は半透明である画素又は画素間にセクションを有する疎に集合したマイクロＬＥＤディスプレイ。
【０２６２】
解像度：ＱＶＧＡ（４００×３００画素）
【０２６３】
サイズ：１６ｍｍ×１２ｍｍ（したがって、４０ｕｍ×４０ｕｍ画素）（サイズは６ｍｍ×６ｍｍ程度に小さくすることができ、又は最大６０ｍｍ×６０ｍｍ程度に大きい任意のサイズにすることができる）
【０２６４】
サブ画素放出面積（本明細書では、画素サイズと呼ぶ）＝２ｕｍ以下×２ｕｍ以下（ディスプレイ面積の１．５１％以下が光を放出する）
【０２６５】
放出プロファイル：エネルギーのほとんどが前方方向に集束するキャビティ（好ましくは、６０％＋、７５％＋、８５％＋など）
【０２６６】
ディスプレイ透明度：＞６０％（好ましくは７０％よりも大きく、より好ましくは８０％よりも大きい）
【０２６７】
色：緑（５３５〜５５０ｎｍ）又はフルカラーディスプレイ
【０２６８】
輝度＝アクティブ領域で最大１００，０００ｃｄ／ｍ２
【０２６９】
フレーム速度：９０Ｈｚ；鋭いカットオフを実現するためにオーバードライブできるべきである。
【０２７０】
電気接続を含むパッケージ厚＜０．５ｍｍ：放出画素からそれらの外側障壁層までの物理的距離は最小であるべきである−好ましくは５０〜１００ｕｍであり、それ以上ではない。
【０２７１】
基板：プラスチック又はガラス
【０２７２】
柔軟性：ディスプレイは、少なくとも１５０ｍｍの曲率半径まで、一方向に曲げ可能である。
【０２７３】
曲率：全てではないがほとんどの場合、曲率は、眼鏡レンズのベースカーブのものである。
【０２７４】
パッケージ：共形障壁コーティングにより気密封止される。
【０２７５】
厚さ：１．０ｍｍ未満、より好ましくは０．５０ｍｍ以下
【０２７６】
［実施例３］仕様
透明ＴＯＬＥＤディスプレイ、適切な透明度を提供するために点灯されない透明画素を有するＴＯＬＥＤディスプレイ。
【０２７７】
解像度：ＱＶＧＡ（４００×３００画素）
【０２７８】
サイズ：１６ｍｍ×１２ｍｍ（したがって４０ｕｍ×４０ｕｍ画素）（サイズは、６ｍｍ×６ｍｍ程度に小さくすることができ、又は最大で６０ｍｍ×６０ｍｍ程度に大きい任意のサイズにすることができる）
【０２７９】
サブ画素放出面積（本明細書では、画素サイズと呼ぶ）＝２ｕｍ以下×２ｕｍ以下（ディスプレイ面積の１．５１％以下が光を放出する）
【０２８０】
放出プロファイル：エネルギーのほとんどが前方方向に集束するキャビティ（好ましくは、６０％＋、７５％＋、８５％＋など）
【０２８１】
ディスプレイ透明度：＞６０％（好ましくは７０％よりも大きく、より好ましくは８０％よりも大きい）
【０２８２】
色：緑（５３５〜５５０ｎｍ）又はフルカラーディスプレイ
【０２８３】
輝度＝アクティブ領域で最大１００，０００ｃｄ／ｍ２
【０２８４】
フレーム速度：９０Ｈｚ；鋭いカットオフを実現するためにオーバードライブできるべきである。
【０２８５】
電気接続を含むパッケージ厚＜０．５ｍｍ：放出画素からそれらの外側障壁層までの物理的距離は、最小限にすべきである−好ましくは５０〜１００ｕｍであり、それ以上ではない。
【０２８６】
基板：プラスチック又はガラス
【０２８７】
柔軟性：ディスプレイは、少なくとも１５０ｍｍの曲率半径まで、一方向に曲げ可能である。
【０２８８】
曲率：全てではないがほとんどの場合、曲率は、眼鏡レンズのベースカーブのものである。
【０２８９】
パッケージ：共形障壁コーティングによって気密封止される。
【０２９０】
厚さ：１．０ｍｍ未満、より好ましくは０．５０ｍｍ以下
【０２９１】
本発明について、様々な特徴を有する特定の実施形態を参照しながら記述してきた。上記にて提供された本開示に照らし、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、本発明の実施に際して様々な修正及び変更を行うことができることが、当業者に明らかにされよう。当業者なら、開示された特徴は、所与の用途又は設計の要件及び仕様に基づいて、単独で、任意の組合せで、又は省略して使用され得ることが理解されよう。実施形態が、ある特徴を「含む〔comprising〕」と言う場合、実施形態は代替として、特徴のいずれか１つ又は複数「からなる〔consist of〕」又は「から本質的になる〔consist essentially of〕」とすることができることを理解されたい。本発明のその他の実施形態は、本発明の仕様及び実施を考慮することから、当業者に明らかにされよう。
【０２９２】
値の範囲が本明細書で提供された場合、その範囲の上限と下限との間の各値も特に開示されることに留意されたい。これらの、より狭い範囲の上限及び下限も同様に独立して、その範囲に含まれてもよく又は除外されてもよい。単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が他に明示しない限り、複数の指示対象を含む。仕様及び実施例は本質的に例示的であると見なされ、本発明の本質から逸脱しない変形例は、本発明の範囲内に含まれるものとする。さらに、本開示に引用される参考文献の全ては、それらの全体が本明細書に参照によりそれぞれ個々に組み込まれ、したがって、本発明の利用可能な開示を補う効率的な手法を提供すると共に、当業者のレベルを詳述する背景を提供するものとする。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１５ｃ】
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【図１５ｄ】
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【図１５ｅ】
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【図１５ｆ】
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【図１５ｇ】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１６ｃ】
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【図１６ｄ】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１８ｃ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５ａ】
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【図３５ｂ】
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【図３５ｃ】
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【国際調査報告】
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