JP2018533047A - ヘッドトラッキングを備えたマルチビーム回折格子型ディスプレイ - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、参照によりその全体を本明細書に組み込む、2015年9月5日出願の米国仮特許出願第62/214979号の優先権を主張するものである。
なし
12 スクリーン
14 ビュー
16 視像方向
20 光線
30 回折格子
40 光導波路
50 外部結合光線
100 ヘッドトラッキングマルチビューディスプレイ
102’ 1次ビューセット
102’’ 2次ビュー
110 マルチビーム回折格子型バックライト
112 光線
114 光導波路
116 マルチビーム回折格子
120 ライトバルブアレイ
200 ヘッドトラッキングマルチビューディスプレイシステム
210 マルチビーム回折格子型マルチビューディスプレイ
220 ヘッドトラッカ
Claims (20)
- ヘッドトラッキングマルチビューディスプレイであって、
マルチビュー画像の異なる視像方向に対応する異なる主要角度方向を有する複数の光線を提供するように構成されたマルチビーム回折格子型バックライトと、
前記複数の光線を変調して、シーンの複数のビューを前記マルチビュー画像として提供するように構成されたライトバルブアレイであり、前記複数のビューが、1次ビューのセット、および前記1次ビューセットに角度的に隣接する前記シーンの視点ビューを表す2次ビューを含む、ライトバルブアレイとを含み、
前記ヘッドトラッキングマルチビューディスプレイが、ユーザのトラッキングされた場所に応じて、前記1次ビューセット、または前記2次ビューおよび前記1次ビューセットのビューのサブセットを含む拡張ビューセットのいずれかを選択的に提供するように構成される、ヘッドトラッキングマルチビューディスプレイ。 - 前記マルチビーム回折格子型バックライトが、
光を誘導するように構成された光導波路と、
前記光導波路の表面において互いに離間した複数のマルチビーム回折格子であり、前記複数の格子のうちのマルチビーム回折格子が、前記異なる主要角度方向を有する前記複数の光線として前記誘導光の一部分を前記光導波路から回折的に外部結合するように構成される、複数のマルチビーム回折格子とを含む、請求項1に記載のヘッドトラッキングマルチビューディスプレイ。 - 前記マルチビーム回折格子が、チャープ回折格子を含む、請求項2に記載のヘッドトラッキングマルチビューディスプレイ。
- 前記チャープ回折格子が、線形チャープを有する、請求項3に記載のヘッドトラッキングマルチビューディスプレイ。
- 前記マルチビーム回折格子が、前記光導波路の表面に隣接する湾曲した回折フィーチャを含み、前記湾曲した回折フィーチャが、前記光導波路の表面において互いに離間した複数の溝および複数のリッジのうちの一方を含む、請求項2に記載のヘッドトラッキングマルチビューディスプレイ。
- 前記マルチビーム回折格子型バックライトの入力に光学的に結合される光源をさらに含み、前記光源が、非ゼロ伝搬角を有する視準光として前記マルチビーム回折格子型バックライト内を誘導される光を提供するように構成される、請求項1に記載のヘッドトラッキングマルチビューディスプレイ。
- 前記非ゼロ伝搬角が、前記複数の光線の発出パターンを前記ユーザに向かって傾斜させるように設定される、請求項6に記載のヘッドトラッキングマルチビューディスプレイ。
- 請求項1に記載のヘッドトラッキングマルチビューディスプレイを含むヘッドトラッキングマルチビューディスプレイシステムであって、前記マルチビューディスプレイに対するユーザの頭部の場所を決定するように構成されたヘッドトラッカをさらに含み、決定された第1の場所にいるときには、前記ヘッドトラッキングマルチビューディスプレイが、前記1次ビューセットを選択的に提供するように構成され、決定された第2の場所にいるときには、前記ヘッドトラッキングマルチビューディスプレイが、前記拡張ビューセットを提供するように構成される、ヘッドトラッキングマルチビューディスプレイシステム。
- 前記ヘッドトラッカが、
前記ユーザの画像を取り込むように構成されたカメラと、
前記取り込まれた画像内の前記ユーザの場所を決定するように構成された画像プロセッサとを含む、請求項8に記載のヘッドトラッキングマルチビューディスプレイシステム。 - ヘッドトラッキングマルチビューディスプレイシステムであって、
シーンの複数のビューをマルチビュー画像として提供するように構成されたマルチビーム回折格子型マルチビューディスプレイであり、前記複数のビューが、前記シーンの1次ビューのセット、および前記1次ビューセットに角度的に隣接するシーン視点を表す2次ビューを含む、マルチビューディスプレイと、
前記マルチビーム回折格子型マルチビューディスプレイに対するユーザの頭部の場所を決定するように構成されたヘッドトラッカとを含み、決定された第1の場所にいるときには、前記マルチビューディスプレイが、前記1次ビューセットを提供するように構成され、決定された第2の場所にいるときには、前記マルチビューディスプレイが、前記2次ビューおよび前記1次ビューセットのビューのサブセットを含む拡張ビューセットを提供するように構成される、ヘッドトラッキングマルチビューディスプレイシステム。 - 前記マルチビーム回折格子型マルチビューディスプレイが、
その長さに沿った伝搬方向に光を誘導するように構成された光導波路と、
前記光導波路の長さに沿って互いに離間したマルチビーム回折格子のアレイであり、前記アレイのマルチビーム回折格子が、互いに異なる主要角度方向を有する複数の外部結合光線として前記誘導光の一部分を前記光導波路から回折的に外部結合するように構成される、マルチビーム回折格子のアレイと、
前記複数の外部結合光線を変調して前記複数のビューを提供するように構成されたライトバルブアレイとを含む、請求項10に記載のヘッドトラッキングマルチビューディスプレイシステム。 - 前記マルチビーム回折格子のアレイのマルチビーム回折格子が、湾曲した回折フィーチャを有するチャープ回折格子を含む、請求項11に記載のヘッドトラッキングマルチビューディスプレイシステム。
- 前記光導波路の入力に光学的に結合される光源をさらに含み、前記光源が、非ゼロ伝搬角を有する視準光として前記誘導光を提供するように構成される請求項11に記載のヘッドトラッキングマルチビューディスプレイシステム。
- 前記非ゼロ伝搬角が、前記複数の外部結合光線を、前記ヘッドトラッカから提供される前記ユーザの決定された場所に向かって選択的に傾斜させるように設定される、請求項13に記載のヘッドトラッキングマルチビューディスプレイシステム。
- 前記ヘッドトラッカが、
前記ユーザの画像を取り込むように構成されたカメラと、
前記取り込まれた画像内の前記ユーザの場所を決定するように構成された画像プロセッサとを含み、
前記決定された場所が、前記第1の位置および前記第2の位置のうちの一方に対応する、請求項10に記載のヘッドトラッキングマルチビューディスプレイシステム。 - ヘッドトラッキングを利用したマルチビュー表示動作の方法であって、
マルチビーム回折格子のアレイを含むマルチビューディスプレイを用いてシーンの複数のビューを提供するステップであり、前記複数のビューが、前記シーンの1次ビューのセット、および前記1次ビューセットに角度的に隣接するシーン視点を表す2次ビューを含む、ステップと、
前記マルチビューディスプレイに対するユーザの場所を決定するステップであり、前記マルチビューディスプレイが、前記ユーザが第1の場所にいると決定されたときには前記1次ビューセットを提供し、前記ユーザが第2の場所にいると決定されたときには拡張ビューセットを提供する、ステップとを含み、
前記拡張ビューセットが、前記2次ビュー、および前記1次ビューセットのビューのサブセットを含む、方法。 - 複数のビューを提供するステップが、
光導波路の長さに沿った伝搬方向に光を誘導するステップと、
前記マルチビーム回折格子アレイのマルチビーム回折格子を用いて前記誘導光の一部分を前記光導波路から回折的に外部結合して、前記マルチビューディスプレイのそれぞれ異なる視像方向に対応する異なる主要角度方向を有する複数の外部結合光線を提供するステップと、
複数のライトバルブを用いて前記外部結合光線を変調して、前記シーンの前記複数のビューをマルチビュー画像として提供するステップとを含む、請求項16に記載のマルチビュー表示動作の方法。 - 前記アレイのマルチビーム回折格子が、湾曲した回折フィーチャを有するチャープ回折格子を含む、請求項16に記載のマルチビュー表示動作の方法。
- 前記ユーザの場所を決定するステップが、
カメラを用いて前記ユーザの画像を取り込むステップと、
画像プロセッサを用いて前記取り込まれた画像内の前記ユーザの場所を決定するステップであり、前記決定される場所が、前記第1の位置および前記第2の位置のうちの一方に対応する、ステップとを含む、請求項16に記載のマルチビュー表示動作の方法。 - 前記マルチビューディスプレイから発出される光の発出パターンを、前記ユーザの前記決定された場所に対応するように傾斜させるステップをさらに含む、請求項16に記載のマルチビュー表示動作の方法。
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