JP2009509177A - オートステレオスコピック視域の角度範囲の制御 - Google Patents

Abstract

ディスプレイから受けるオートステレオスコピック視域の増大された角度範囲を提供する方法およびシステムが提示される。この設計は、ベースライン数のビューが関連付けられている第１のデータ列を提供することを含み、前記第１のデータ列が、ディスプレイに関連付けられたレンズシート内の少なくとも１つのレンティキュールに提供される。この設計は、第１の数量のデータ列を、少なくとも１つのレンティキュールに提供される第２の数量のデータ列に改変することをさらに含む。第２の数量の列は、ベースライン数のビューより多数のビューを含む。オートステレオスコピック画像を構築するとき第２の数量の列を使用することにより、特定の視距離についてオートステレオスコピック画像の比較的明瞭な表示物を有するディスプレイが提供される。

Description

本設計は、オートステレオスコピック画像の投影に関し、詳細には、オートステレオスコピックディスプレイから受けたオートステレオスコピック画像に対する強い奥行き効果を、そのディスプレイからの広範囲の視距離にわたって生成することに関する。

本願は、発明者レニー・リプトンらの２００５年６月７日出願の「コントローリング ザ アンギュラー エクステント オブ オートステレオスコピック ビューイング ゾーンズ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｔｈｅ Ａｎｇｕｌａｒ Ｅｘｔｅｎｔ ｏｆ Ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ Ｖｉｅｗｉｎｇ Ｚｏｎｅｓ）」という名称の米国特許仮出願第６０／６８８，１００号の利益を主張し、その全体を本願に引用して援用する。

オートステレオスコピックディスプレイは、レンティキュラシート（また場合によっては、多かれ少なかれ光学的にレンティキュラシートと交換可能なラスタバリア）を選択デバイス（selection device）として使用し、観察者によって着用される個々の選択デバイス（眼鏡）を使用することなしに、立体画像の観視を可能にする。これらの種類のディスプレイに使用される技術の用語は、２つを超えるビューが提供されるとき、「パノラマグラム」であり、または「視差パノラマグラム」であることもある。

パノラマグラムでは、大越によって「スリー ディメンジョナル イメージング テクニックス（Ｔｈｒｅｅ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）」ＮＹ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、１９７６年において述べられているように、レンズシートによって描写（imaged）されるように複数の遠近画（perspective view）が組み合わされる。レンティキュラ（またはラスタバリア）立体ディスプレイにおける１つの懸念は、ディスプレイに対する頭部の移動またはユーザ位置である。水平方向で頭部を移動すると、観察者は、ディスプレイ上の画像が観視される状態で、ディスプレイに対する空間領域である視域内の遠近感（perspective）の変化を目にすることになる。観察者が視域間を移動することによる等で視域から視域に移行したとき、遠近画は隣接する視域内で反復する。換言すれば、横方向で移動したとき１次視域内で発生する、変化する遠近感は、２次および他の周辺域内で反復する。これらの２次、３次、およびｎ次の視域は、１次域と同様の画像品質を有する。ｎ次域を越えると、相対的な画像品質は、著しく劣化する傾向がある。動作（performance）は、１次域の周りで対称であり、諸域の角度範囲（angular extent）は同様である。視域から視域への移行は、一般に短く、全域の合計が、観視可能な画像の最大角度範囲をもたらす。

選択は画面の平面部で行われるため、大きな角度範囲を有する視域を実現するために、多数の遠近画が必要とされる。視差ステレオグラムと呼ばれることがある、２つのビューが提供されるだけのディスプレイの場合には、わずかな頭部の移動が許容可能であり、観察者の位置は制限される。そのような移動の制限は、不快でもあり、望ましくないものでもある。

電子ディスプレイパノラマグラムは、２つの異なる観視状況において良好に機能するように調整することができる。第１の観視状況はたとえばディスプレイから４〜１５フィート（１．２２〜４．５７ｍ）離れた歩み寄り（walk-up）視距離の範囲であり、また、たとえばディスプレイが頭上に取り付けられ、１５フィート（４．５７ｍ）以上から観視される空港の環境に一致している距離の範囲である。現在、市販のパノラマグラムで、どちらの状況でも良好に機能するものはない。

したがって、従来使用可能な設計には、ディスプレイに対する観視者の位置の変動に伴う問題がある。観視者がディスプレイから様々な距離で位置に着くことを可能にすることによって画像のオートステレオスコピックディスプレイを向上させる、または最適化する設計を提供することが有利であろう。

本発明の一態様によれば、第１の数量のデータ列が関連付けられているディスプレイから受けるパノラマグラム視域の角度範囲を変える能力を提供する方法およびシステムが提供される。この設計は、ベースライン数のビューが関連付けられている第１のデータ列を提供することを含み、前記第１のデータ列が、ディスプレイに関連付けられたレンズシート内の少なくとも１つのレンティキュールに提供される。この設計は、第１の数量のデータ列を、少なくとも１つのレンティキュールに提供される第２の数量のデータ列に改変することをさらに含む。第２の数量の列は、ベースライン数のビューより多数のビューを含む。オートステレオスコピック画像を構築するとき第２の数量の列を使用することにより、特定の視距離についてオートステレオスコピック画像の比較的明瞭な表示物（viewing）を有するディスプレイが提供される。

本発明のこれらの、また他の利点は、本発明についての以下の詳細な説明、および添付の図面から、当業者には明らかになるであろう。

本設計は、図１Ａおよび図１Ｂに示されているタイプの屈折半円筒形レンティキュールを使用する。そのような構造では、共に同様の特性を有する２つの関連するタイプのレンズシートが使用可能である。レンティキュラシートまたはラスタバリアは、観察者によって着用される個々の選択デバイス（眼鏡）を使用することなしに、立体画像の観視を可能にし、光学的に交換可能である。本教示は、どちらのタイプの選択デバイスにも当てはまる。

観察者は、オートステレオスコピック画像を見るために、近すぎず、また遠すぎず、ディスプレイからある距離範囲内にいなければならない。遠すぎる距離からでは、観察者は、下記でより完全に論じるように、図２Ｂと図３Ｂを比較することによってわかるように遠近差が減少した状態でビューを見ることになる。立体奥行き効果の強度は、カメラ位置間の軸間分離（interaxial separation）に比例し、前記カメラは、視覚分野またはコンピュータ分野内に存在する。特定の視域または領域内の遠近画は、空間内で扇形に広がり、観察される立体奥行き効果は、観察者によって見られる特定の立体写真対によって調節される。ディスプレイからの十分に大きな距離からの極端な場合では、観察者が１つの遠近感しか目にしないため、遠近差が存在しない。

本設計は、この問題に対処し、観察者が広範囲の視距離にわたって位置する可能性がある場合でも、立体奥行き効果をもたらすソフトウェア変更を提供する。ディスプレイは、たとえば４〜１５フィート（１．２２〜４．５７ｍ）からの売り場（point-of-sale）の応用例において有用となる可能性がある。状況によっては、好ましくは同じディスプレイが、たとえば１５〜３０フィート（４．５７〜９．１４ｍ）からの異なる範囲の視距離にわたって機能し、依然として立体視体験を提供する。視域の角度範囲は、立体視のための十分な遠近差をもたらすように、減少される可能性がある。このようにして、観察者の目には、より大きな軸間分離から生成された、または取り込まれた遠近画が見える。より大きな距離から良好な立体効果を達成するために、視域の角度範囲は減少されるが、ディスプレイからの距離もまたより大きいため、視域の幅は、依然として大きい可能性がある。所与の角度では、視距離が大きくなるほど、視域の幅が大きくなる。

本設計は、観察者がさらに遠い所与の距離にいるとき、視域の水平幅を維持するが、角度範囲は維持しない。換言すれば、遠くで観視するための奥行き効果が、近くで観視するのに比べて維持される。

動作時には、観察者は、ディスプレイの中心から離れるように左または右に移動したとき、１次列に隣接する画像列を観視する。各列は、遠近画の完全なセットを備える。１次列は、図２Ａに示されているように、関連のレンティキュールのすぐ後ろに位置する。したがって、同じレンティキュールは、軸外しで見るために使用されたとき、本明細書で「１次列」と呼ばれる最も近接する列の左または右に対応する遠近列（perspective column）の描写を提供する。境界内では、非１次視域の挙動は１次視域の挙動と同様である。

頭部の水平位置または側部から側部（side-to-side）への位置の重要性に加えて、ディスプレイからの観察者の距離もまた重要である。画像が近接視のために最適化される場合、たとえば、観察者がさらに遠くに移動したとき、立体効果が減少し、これは望ましくない。

視域の角度範囲は、立体奥行き効果を制御する上で鍵となる重要なものである。視域が狭くなるほど、立体効果が深くなる。視域が広くなるほど、観察者は、良好な立体画像を見るために、より容易に位置を決めることができる。限られた数の遠近画が使用可能であるにすぎないため、視域の角度範囲と奥行き効果とのバランスが求められる。ある視域について可能な限り最大の角度範囲を有することが望ましいが、遠近画の数が限られているので、観察者が一定の距離にいることを考えると、視域の角度範囲を増大することにより、奥行き効果が減少する。一方、視域の角度範囲を減少させると、奥行き効果は増大するが、立体画を見ることができるエリアが制限される。重要なパラメータは、必ずしも視域の角度範囲ではなく、むしろ所与の視距離での視域の水平幅である。

視域の角度範囲の制御がクリティカルな関心事である。典型的には、１次視域が存在し、多少等角度範囲の２次視域および３次視域が１次域の両側に広がり、立体画像は他の周辺域内で観視することができる。２次、３次、および他の周辺視域の角度の広がりは、典型的には、１次視域の角度範囲に対応する。

本設計は、レンティキュラアレイ（またはラスタバリア）を使用する新規の電子パノラマグラムである。本設計は、レンティキュラ画面に対する変化なしに、異なる距離で、異なる位置においてディスプレイモニタが使用されることを可能にするインターディジテーション（interdigitation）工程に対してソフトウェア変更を加えることをさらに含む。

執筆者の中には、インターリービングや、ステレオスコピックス コープ（ＳｔｅｒｅｏＧｒａｐｈｉｃｓ Ｃｏｒｐ．）によって使用された用語であるインタージギング（Ｉｎｔｅｒｚｉｇｇｉｎｇ）と呼ぶ人もあるインターディジテーションという用語は、複数の遠近画がサンプリングされ、次いで単一の画像ファイルにマップされる工程である。ヘスによって米国特許第１１２８９７９号において述べられているように、その最も単純な形態では、左右の画像が、光学的に垂直にスライスされ、レンティキュラ画面の後ろで、並置するように交互配置される。多数のビューが存在する従来のハードコピーの光学的に生成されたパノラマグラムでは、各ビューが、サンプリングされ、垂直に走る（vertical-going）各レンティキュールの後ろで画像ストライプの形に配列される。このタイプのレンティキュラ画面が図１Ａに示されている。ストライプの反復する遠近画の配列が列であり、１つの列は、垂直に走るレンティキュールと同じ幅であり、そのすぐ後ろにある。コンピュータインターディジテーションに関して、ストライプと列の説明は、単純化されたものである。図１Ｂのものなど、ウィンネク（Winnek）レンズアレイを使用するとき、必要に応じて、より複雑なマッピングが必要とされる可能性がある。本設計は、図２Ａおよび図３Ａの部分２０２および３０１に関して、ストライプと列の説明を使用する。

図１は、半円筒形またはコーデュロイのような構造１０３で構成されたレンティキュラディスプレイ１０１Ａを示す。レンティキュラディスプレイ１０１Ａの背面は、電子ディスプレイ１０１に面する。電子ディスプレイ表面１０１は、典型的にはフラットパネルディスプレイである。レンティキュール１０２のピッチは、矢印に囲まれたＰによって示されているレンティキュールの幅として規定することができる。半円筒形の境界または交差部（intersection）は、互いに平行であり、また、ディスプレイ１０１の垂直の縁部に対して平行であり、このとき、ディスプレイは、従来の矩形を有する。

図１Ｂは、この方式の変形形態を示し、米国特許第３４０９３５１号に示されているようなウィンネクの設計を使用する。半円筒形の交差部境界は、互いに平行であるが、ディスプレイの垂直の縁部に対して平行ではなく、むしろ、点１１２で示されているように、ある角度で傾斜される。この斜めに走るレンズシート１１３は、フラットパネルディスプレイ１０１に関連付けられる。本明細書で示されている技法は、普遍性を失うことなしに、標準的な垂直に走るレンティキュラアレイ、ウィンネクの斜めに走るアレイ、または垂直に走る配向もしくはウィンネクの教示に従うラスタバリアアレイに当てはまる。

図２Ａは、単一のレンティキュール２０１の横断面、およびディスプレイ画像列２０２の関連の区間を示し、ストライプの横断面は、レンティキュールによって描写される個々の遠近画を示すために、１、２、３、４の符号が付けられている。任意の数のビューを使用することができるが、話を簡単にするために４つ提示されている。図２Ａの設計は、垂直に走るレンティキュール、ウィンネク傾斜型レンズシート、垂直に走るものでもウィンネク傾斜型でもよいラスタバリア選択デバイスに当てはまる。考察を簡単にするために、図面は、正確な比率にされていない。場合によっては、説明を容易にするために、誇張したものや簡略化したものがある。

図２Ｂは、レンズシート２０８によって覆われた電子ディスプレイパネル２０３を示し、レンズシート２０８は、図２Ａによって与えられているような複数の個々のレンティキュラ要素で構成される。ディスプレイの前面の空間は、１次視域２０４を含み、その角度範囲がαによって与えられている。この角度範囲は、図３Ｂに示されている１次視域に比較される。図２Ｂに示されている１次視域の角度範囲は、図３Ｂに示されている視域の角度範囲のおよそ２倍の大きさである。

話を簡単にするために、２次、３次、および他の周辺視域は、本明細書に示されておらず、上述のような特性を有する。本明細書で論じられている設計態様および光学現象は、これらの視域に当てはまり、１次視域の角度範囲が変化したとき、それに比例して周辺域が変化する。視空間内において点２０７で扇形に広がって、４つの遠近画が示されており、各ビューは、図２Ａにおいて点２０２によって示されている遠近画に対応する。限定されたピクセル構造を備える電子ディスプレイが使用されるため、遠近画はピクセルまたはサブピクセルの集合から構成される可能性がある。ビューのそれぞれは、空間内で扇形に広がる、多かれ少なかれ垂直なスライス内で発生する。図３Ｂの上面図は、パイの断片のようにスライスされた視域を表し、４、３、２、１の符号が付けられた遠近サブセクションが左から右に走る。サブセクションに関する方向変化は、レンティキュール２０１が遠近表示２０２を光学的に反転するため、引き起こされる。

２０５によって与えられている１対の目は、より大きな距離を開けたように点２０６で示されている。瞳孔間距離は、両方の目について同じであり、tによって与えられている。図３Ｂから、立体ビューを見るために、視域を跨ぐことが必要である。例として、ビュー２およびビュー３は、点２０５での観察者に対するものである。観察者が、点２０６によって示されている距離で、十分離れている場合、左右の目には、遠近差がわからない可能性がある。というのは、観察者の目が、この場合にはストライプ３によって示されている単一のストライプの範囲内にあることになるからである。

パノラマグラムを観視するために、ある最適な範囲が生じ、観察者が、レンズシート２０８を備えるディスプレイ２０３からさらに遠くに移動したとき、立体写真対を見る機会が低減される。観察者がディスプレイに近づいたとき、見られる立体写真対を構成するビューは、観察者がディスプレイからより遠くにいるときもたらされる軸間分離より大きな軸間分離によって生成される。したがって、境界内でディスプレイに近づいていると、強い立体効果が得られ、逆に、さらに遠くにいると、減少した立体効果が得られる。極端な場合には、点２０６を参照すると理解することができるように、立体効果は存在しない。立体効果はまた、視域の角度範囲の関数である。すなわち、視域の幅が広くなるほど、固定されたｔによって与えられる、知覚される遠近画がさらに離れる。逆に、視域の範囲が狭くなるほど、画像の奥行きが深くなって見える。というのは、見られる遠近画が、より大きな距離から撮影される、または取り込まれるからである。立体効果の強度は、立体写真対の軸間分離、または生成された、もしくは取り込まれた画像間の距離の関数である。

本設計は、観察者が近い距離で位置に着いたとき見ることができるものと同じビューを、左右の目がディスプレイから大きな距離を置いた状態で観察者が見ることを可能にする。

図３Ａおよび図３Ｂは、立体効果の強度を増大すること、または「ポップ」を絵で表す。１つの手法は、レンズシートを変更する、または取り替えることである。レンティキュールのその焦点距離または複数の焦点距離を増大することにより、視域２０４の角度範囲αを狭めることが可能になる。レンズを変更する、または取り替えることは、現実の世界の状況では非現実的である。本設計は、点３０１によって示されているように、各単一のレンティキュールの下で、ストライプのピッチ内および幅内で遠近画を２回反復する。実際には、この遠近画の反復は、レンティキュラピッチが２倍の細かさである、またはレンティキュールの幅がその実際の物理的な幅の半分であるかのように、ディスプレイをインターディジテーション工程において処理する。この実装では、画像列が、レンズの幅またはピッチと同じ幅である。したがって、遠近画の各セットが２回反復され、その結果、点３０１で示されているように、１、２、３、４によって与えられている遠近画が各レンティキュールの下で再び１、２、３、４として反復される。点３０１は、図２Ａで使用されているレンティキュールと同一であるレンティキュール２０１に関連付けられる。図３Ａは、図２Ａにおける１、２、３、４と同じ列幅を占める、点３０１によって示されている遠近画またはストライプ１、２、３、４、１、２、３、４を示す。２０１によって示されているレンティキュールは、単に、図１Ａおよび図１Ｂからの例示されているレンズシートの１つのレンティキュールである。話を簡単にするために、前述のものは、例として２倍の反復を使用するが、他のより大きな倍率もまた、良好に機能する可能性がある。

図３Ｂは、この反復を使用することにより視域の範囲が半分になり、その結果、点３０４での角度α／２は、いまや図２Ｂに示されている１次視域の水平角度範囲の半分であることを示す。同様に、２次視域および３次視域もまた、角度範囲が減少される。（図２Ｂに示されている部分と同一の）レンズシート２０８を備える電子ディスプレイ２０３については、遠近ストライプシーケンスは、単一のレンティキュールの下で２回反復する。したがって、１、２、３、４であったパターンが反復され、レンティキュールの下の列数は２倍になり、その結果、レンティキュールの下のパターンは、１、２、３、４、１、２、３、４となる。

図２Ｂにおいて２０６で示されているものと同じ距離で位置に着いている観察者３０５は、いまや図２Ｂで使用可能なものより大きな軸間分離を有する点３０６で遠近画を見ることができる。図３Ｂに示されている例では、図２Ｂと比較して、ｔで固定された瞳孔間分離を有する観察者は、いまや単にビュー３ではなく、遠近画３および２を見ている。次に、これにより、立体ビューを知覚することになる。この特定の例は、改良が非立体視から立体視に向かう極端な場合である。同様の効果は、さらに離れている遠近画を見る観察者に関して当てはまる。たとえば、所与の距離で観察者がビュー３および２を見て、視域の角度範囲の減少が本明細書において教示されている通りである場合、観察者は、ビュー４および１を見る可能性があり、その結果、より深い立体画像を見ている。

同じ原理が、２次、３次、および他の周辺視域に対して有効である。この設計は、パターンを３回、たとえば１、２、３、４、１、２、３、４、１、２、３、４、または実際には、ｎ回反復することを含むことができる。遠近画のパターンを反復し、視域の角度範囲を減少させ、したがって立体効果を増大する能力は、ディスプレイの解像度によって制限されるだけである。パターンを反復することにより、観察者は、ディスプレイからさらに遠くで強い立体効果を見ることができる。ディスプレイから比較的遠い観察者は、解像度の低下を引き起こし、その結果、画像をほとんど見ることができない。

本考察は、４つのビューの使用を提示するが、実際には、そのような限定はない。９、１６、または他の数のビューを含めて、任意の数のビューを使用することができる。さらに、本明細書では屈折またはレンティキュラディスプレイの場合について述べられているが、この手順は、ラスタバリアにも当てはまる。さらに、この設計は、本明細書において、個々のレンティキュールに何が起こるかを示すことによって例示されているが、その１つのレンティキュールは、単にレンズシート全体の元での諸動作を表したものであり、レンズシートは、数万個のレンティキュールを備える可能性がある。

本設計は、それだけには限らないが、２５６０×１６００ピクセルの解像度を有する対角３０インチのディスプレイ画面を備えるアップル シネマ モニター（Ａｐｐｌｅ Ｃｉｎｅｍａ Ｍｏｎｉｔｏｒ）を含めて、いくつかのデバイスおよび／またはディスプレイのいずれかに実装することができる。このモニタの解像度は、現代の標準では大きいものであり、遠近パターンを反復するように、レンティキュールの下で十分なピクセルを可能にする。そのような構成では、０．０９０インチ（２．２９ｍｍ）程度のものなど、比較的薄いガラス基板を使用することができ、その基板上に、ピッチが０．８０ｍｍ程度のレンティキュールをキャスティングすることができる。ステレオグラフィック コーポレーション（ＳｔｅｒｅｏＧｒａｐｈｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によるインタージグ（Ｉｎｔｅｒｚｉｇ）など、知的所有権のあるアルゴリズム、または他のインターディジテーションアルゴリズムを使用することができる。インタージグ（Ｉｎｔｅｒｚｉｇ）は、上述のようなウィンネクタイプのレンズシートの光学系を考慮している。

このタイプの傾斜配列を使用するとき、列と遠近ストライプとを含み、ディスプレイの水平の縁部に対して平行に走る行にビューがマップされるだけでなく、ビューは、列内において垂直方向でも、または実際に斜めの方向でも配列される。９個の遠近画の画像グループなど、複数ビューの遠近画像グループを使用することができる。従来の垂直に走るパノラマグラムに対して、この設計では、ある列内で９本のストライプが設けられ、単一のレンティキュールの下の列内で、行に沿ってストライプが進み、１から９に進む。

ウィンネク配列を用いると、画像グループがレンティキュールの下でいくつかの行を占めるが、前述の原理が依然として当てはまる。本説明は、教示のために、垂直に走るレンティキュラ境界を備える従来のパノラマグラムを使用しているが、応用例に応じて、いくつかの追加の複雑さに対処することが必要とされる。ビューは、各レンティキュールの下で列ごとに１つの行内で漸次配列され、列が、行の下でストライプの形にインターディジテーションされた遠近表示によって形成されようと、あるいは、遠近画が、ウィンネク配列によって必要とされる、より複雑な形で配列されようと、設計に関する原理全体、すなわち限られた数の遠近画が予め提供されている複数の遠近画を提供することは当てはまる。フラットパネルディスプレイについては、ピクセルは、赤、緑、青のサブピクセルのクラスタで構成される。インタージグ（Ｉｎｔｅｒｚｉｇ）マッピングアルゴリズムなどインターディジテーションアルゴリズムは、サブピクセルの出現に基づいて値を考慮し計算するので、この設計は、より複雑になる傾向がある。

現行の設計の１つの実装は、およそ３．２０４のピクセル／レンティキュール（Ｐ／Ｌ）配列を使用する。これは、レンティキュールの下の列内で９個のビューをもたらす。Ｐ／Ｌ比をおよそ１．６０２に変更すると、反復パターン１．．．９、１．．．９で、各レンティキュールの下で１８個のビューが得られる。視域は、角度範囲において半分にされ、奥行き効果は、大きな距離から観視されたとき非常に強化された。具体的には、およそ３．２０４にあるＰ／Ｌの場合、約５〜１５フィート（１．５２〜４．５７ｍ）から、１０度の角度範囲の視域内で良好な立体画像を観視することができる。１次域に加えて、良好な２次、３次、および２つの追加の外部域の、合計７つの良好な視域が、適度な観視を可能にする。Ｐ／Ｌを半分にして約１．６０２にすることにより、１５フィートを越えて良好な立体視が得られる。良好な視域の数は、本設計を使用して増大する。

視域のビューの角度が半分にされることにもかかわらず、「ヘッドボックス」すなわち新しい視域内の許容可能な頭部移動の水平範囲はかなりあり、容易な観視を可能にする。その頂点がディスプレイの平面に近接した二等辺三角形を形成する視域を想像することができる。ディスプレイの表面に対して平行な、またディスプレイの水平の縁部に平行な平面内に含まれる線分によって測定される視域幅は、画面からの距離にほぼ比例する。視域の角度範囲が半分に減少される場合、視距離を２倍にすることにより、ほぼ同じ視域幅が得られる。そのような場合には、観察者がより大きな距離を置いていても、（視域内の側部から側部への、または横方向の位置に応じて）同じ遠近ストライプが観察される可能性がある。したがって、立体奥行き効果が、より大きな距離全体にわたって維持される。この設計を使用する画像は、レンティキュールの下の画像の解像度が半分にされることにもかかわらず、比較的くっきりと見える傾向がある。ディスプレイからかなり遠くで位置に着いている観察者は、画像形成に使用可能なピクセルの数によって決定される解像度の減少を補償することができる。

より大きな距離から奥行きを知覚する能力を拡張することに加えて、本明細書で提示されている設計はまた、通常の視距離範囲内で奥行き効果を増大するために使用することもできる。というのは、視域角度範囲の減少には、視域範囲減少前より大きな軸間分離を有する立体写真対を目に対して提示する効果があることになるからである。

ソフトウェア内のインターディジテーション定数をこのように変更することにより、レンズシートの各レンティキュールの下で遠近画の反復パターンが得られ、これによりビューの角度を半分にすることができ、それに伴って、観視者がたとえばディスプレイからの元の距離の２倍にいるとき、立体効果が増大する。このようにして、短い距離から楽しく見られる同じオートステレオスコピックディスプレイに、大きな距離から、増大された立体奥行き効果を持たせることができる。

本明細書で反映されている一般的な設計が、図４に表されている。一般に、ソフトウェアは、必須とされるわけではないが、ポイント４０１でベースラインプロフィルを確立することができ、このベースラインプロフィルは、単一のレンティキュールの下で提供されるいくつかのビューを表す。前述の例の１つでは、ビュー１、２、３、４が提示される。ポイント４０２は、２倍にすること、または他の方法でビューの数に倍率を乗じることなど、レンティキュールの下で提供されるビューの数を増大することを表し、同じレンティキュールの下にある、たとえばビュー１、２、３、４、１、２、３、４、１、２、３、４をもたらす。次いで、そのように提示された値またはビューは、ポイント４０３で、インターディジテーション工程またはプログラムに適用される。汎用プロセッサまたはコンピューティングデバイスなら、ベースライン、予想されるベースライン、または一般に理解されているビューの数に基づいて、各レンティキュールの下で提供されるビューの数を確立することができ、伝送しようとする増大された数のビューを計算することができる。次いで、プロセッサは、レンティキュール当たりのビューの数、および実際のビューをインターディジテーションプログラムに渡してもよく、あるいは、ステレオグラフィック コーポレーション（ＳｔｅｒｅｏＧｒａｐｈｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の知的所有権のあるソフトウェアの場合には、インターディジテーションまたはインタージギングするために、計算された数のビューをインターディジテーション処理デバイスまたはモジュールに送るようにメモリデバイスまたは他の適切なデバイスもしくは回路に協力を求めてもよい。

この設計を探る代替の方法は、この設計により、第１の数量のデータ列が関連付けられているディスプレイから受けるパノラマグラム視域の角度範囲を変える能力が提供されることである。この設計は、ベースライン数のビューが関連付けられている第１のデータ列を提供する。第１のデータ列が、ディスプレイに関連付けられたレンズシート内の少なくとも１つのレンティキュールに提供される。この設計は、第１の数量のデータ列から改変された第２の数量のデータ列を少なくとも１つのレンティキュールに提供することをさらに含む。第２の数量の列は、ベースライン数のビューより多数のビューを含む。オートステレオスコピック画像を構築するとき第２の数量の列を使用することにより、特定の視距離についてオートステレオスコピック画像の比較的明瞭な表示物を有するディスプレイが提供される。

本明細書で述べられているデバイス、工程、および特徴は、他のデバイス、工程、および特徴を排除せず、達成される特定の目的に従って変形および追加を実施することができる。たとえば、本明細書で述べられているデバイスおよび工程は、諸特徴の他の組合せを提供し、同じデバイス内で同時に動作し、または他の目的に役立つように、本明細書で述べられていない他のデバイスおよび工程と一体化し、またはそれらと相互使用可能なものとすることができる。したがって、図に示されている上述の実施形態は、例として提供されているにすぎないことを理解されたい。本発明は、特定の実施形態に限定されず、特許請求の範囲、およびそれらの均等物の範囲内に入る様々な変形、組合せ、および入替えに及ぶ。

本明細書で提示されている設計、および例示されている特定の態様は、限定しないものとし、代替の構成要素を含むことができ、一方、依然として本発明の教示および利益を組み入れる。したがって、本発明について、その特定の実施形態に関連して述べたが、本発明は他の変形が可能であることが理解されるであろう。本明細書は、本発明の原理に概して従う本発明の任意の変形形態、使用、または翻案を包含するものとし、本開示からのそのような逸脱を、本発明が関連する技術内の既知の慣行内に入るものとして含む。

特定の実施形態についての前述の説明は、一般的な概念から逸脱することなしに、他者が現在の知識を適用することにより、様々な応用例のためにシステムおよび方法を容易に修正し、かつ／または適合させることができる本開示の一般的な性質を十分に明らかにしている。したがって、そのような翻案および変形は、開示されている実施形態の均等物の意味および範囲内にある。本明細書で使用されている表現または術語は、説明のためのものであり、限定するものではない。

レンティキュラアレイの斜視図である。 ウィンネクタイプのレンティキュラアレイの斜視図である。 フラットパネルディスプレイに関連付けられた遠近画を示す、レンティキュラアレイのうちの単一のレンティキュールの拡大横断面図である。 図２Ａの光学設計の視空間の概略図である。 フラットパネルディスプレイに関連付けられた遠近画を示す、レンティキュラアレイのうちの単一のレンティキュールの拡大横断面図である。 図３Ａの光学設計の視空間の概略図である。 本設計の動作の一般的な流れ図である。

Claims (20)

1. 第１の数量のデータ列が関連付けられているディスプレイから受けるパノラマグラム視域の角度範囲を変える能力を提供する方法において、
   ベースライン数のビューが関連付けられている第１のデータ列を提供することであって、前記第１のデータ列が、前記ディスプレイに関連付けられたレンズシート内の少なくとも１つのレンティキュールに提供されること、および
   前記第１の数量のデータ列から改変された第２の数量のデータ列を前記少なくとも１つのレンティキュールに提供することを含み、
   前記第２の数量の列は、前記ベースライン数のビューより多数のビューを含み、さらに、オートステレオスコピック画像を構築するとき前記第２の数量の列を使用することにより、特定の視距離についてオートステレオスコピック画像の比較的明瞭な表示物を有するディスプレイが提供されることを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、前記オートステレオスコピック画像を生み出すために、前記多数のビューをインターディジテーション工程に提供することをさらに含むことを特徴とする方法。
3. 請求項１に記載の方法であって、各レンティキュールが、垂直の向きからオフセットされたある角度で設けられることを特徴とする方法。
4. 請求項１に記載の方法であって、前記多数のビューが、前記ベースライン数のビューの整数倍を含み、前記整数が少なくとも２であることを特徴とする方法。
5. 請求項１に記載の方法であって、さらに、前記多数のビューが、前記ディスプレイからの、角度が減少された視域をもたらし、一方、比較的明瞭な表示物が前記ディスプレイから、より大きな距離で利用可能であることを特徴とする方法。
6. 請求項１に記載の方法であって、各ビューが、各レンティキュールの下で列ごとに１つの行内で漸次配列され、列が、行の下でストライプの形にインターディジテーションされた遠近表示によって形成されることを特徴とする方法。
7. 請求項１に記載の方法であって、前記レンズシートがガラス基板から形成されることを特徴とする方法。
8. 少なくとも１つのレンティキュールを備えるレンズシートが形成されているディスプレイにオートステレオスコピック画像を伝送する方法において、オートステレオスコピック画像を複数のビューから形成するインターディジテーション工程を使用する方法であって、改良が、
   前記少なくとも１つのレンティキュールに提供される増大された数のビューを決定することを含み、前記増大された数のビューが、ベースライン数のビューより多数のビューを含み、
   後で前記ディスプレイに提供されるオートステレオスコピック画像を構築する際に前記増大された数のビューを使用することにより、特定の視域内で前記オートステレオスコピック画像の比較的明瞭な表示物が可能になることを特徴とする方法。
9. 請求項８に記載の方法であって、前記オートステレオスコピック画像を生み出すために、前記増大された数のビューをインターディジテーション工程に提供することをさらに含むことを特徴とする方法。
10. 請求項８に記載の方法であって、各レンティキュールが、垂直の向きからオフセットされたある角度で設けられることを特徴とする方法。
11. 請求項８に記載の方法であって、前記増大された数のビューが、前記ベースライン数のビューの整数倍を含み、前記整数が少なくとも２であることを特徴とする方法。
12. 請求項８に記載の方法であって、さらに、前記増大された数のビューを使用することにより、前記ディスプレイからの、角度が減少された視域がもたらされ、一方、比較的明瞭な表示物が前記ディスプレイから、より大きな距離で利用可能であることを特徴とする方法。
13. 請求項８に記載の方法であって、ビューが、各レンティキュールの下で列ごとに１つの行内で漸次配列され、列が、行の下でストライプの形にインターディジテーションされた遠近表示によって形成されることを特徴とする方法。
14. 請求項８に記載の方法であって、前記レンズシートがガラス基板から形成されることを特徴とする方法。
15. 少なくとも１つのレンティキュールを備えるレンズシートが関連付けられているディスプレイについてオートステレオスコピック視域の角度範囲を増大するように構成された装置であって、
    前記少なくとも１つのレンティキュールに提供される増大された数のビューを決定するように構成されたプロセッサを備え、前記増大された数のビューが、ベースライン数のビューより多数のビューを含み、
    後で前記ディスプレイに提供されるオートステレオスコピック画像を構築する際に前記増大された数のビューを使用することにより、特定の視域内でオートステレオスコピック画像の比較的明瞭な表示物が可能になることを特徴とする装置。
16. 請求項１５に記載の装置であって、前記増大された数のビューを受け取り、オートステレオスコピック画像を生み出すように構成されたインターディジテーションプロセッサをさらに備えることを特徴とする装置。
17. 請求項１５に記載の装置であって、各レンティキュールが、垂直の向きからオフセットされたある角度で設けられることを特徴とする装置。
18. 請求項１５に記載の装置であって、前記増大された数のビューが、前記ベースライン数のビューの整数倍を含み、前記整数が少なくとも２であることを特徴とする装置。
19. 請求項１５に記載の装置であって、前記増大された数のビューを使用することにより、前記ディスプレイからの、角度が減少された視域がもたらされ、一方、比較的明瞭な表示物が前記ディスプレイから、より大きな距離で利用可能であることを特徴とする装置。
20. 請求項８に記載の装置であって、ビューが、各レンティキュールの下で列ごとに１つの行内で漸次配列され、列が、行の下でストライプの形にインターディジテーションされた遠近表示によって形成されることを特徴とする装置。

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