JP2020515895A - 操作可能な中心窩ディスプレイ - Google Patents

Abstract

少なくとも１度の単眼視野を有する中心窩ディスプレイを備えるディスプレイシステムが少なくとも２０度の走査可能な視野内に位置決めされ、当該中心窩ディスプレイはユーザーに対して位置決めされる。一実施形態では、当該中心窩ディスプレイは、ユーザーの中心窩に対して位置決めされる。【選択図】図３

Description

関連出願
本出願は、２０１７年３月２７日に出願された米国仮出願第６２／４７７，４０４号および２０１７年１０月２０日に出願された米国仮出願第６２／５７５，３５４号に対する優先権を主張し、両方の出願をその全体に組み入れる。

ニアアイディスプレイには、大きな視野（ＦＯＶ）にわたって、高解像度でイメージを表示するという競合する要件がある。仮想現実および拡張現実の多くのアプリケーションでは、視野は９０度を超えている必要があり、理想的には両眼の視野は１８０度を超えることになる。同時に、ディスプレイの解像度は人間の視覚システムの分解能と一致する必要があり、したがって、仮想イメージにおいてピクセル化がほとんどまたはまったく認識されない。これらの２つの要件を１つのシステムに組み合わせるには、いくつかの課題がある。ピクセル化が発生しないようにするには、ピクセルあたり０．０１〜０．０２度オーダーの解像度にする必要がある。９０度の方形視野では、これは片眼あたり４．５ｋｘ４．５ｋピクセル以上に相当する。このような解像度を達成することは、パネル、ドライブエレクトロニクス、およびレンダリングパイプラインのレベルでは困難である。

さらに、視野全体にわたって十分に高い解像度でユーザーに広いＦＯＶイメージを投影できる光学システムも設計が困難である。広い視野にわたって高解像度のイメージをユーザーに提供でき、同時にレンダリング、データレート、およびパネル要件を低減することができるシステムアーキテクチャによって、拡張現実システムおよび仮想現実システムのための新しいアプリケーションが可能になる。

本発明は、添付図面の図において、限定としてではなく例として示されており、同様の参照番号は同様の要素を指す。

眼を示す図であり、中心窩が示されている。

眼の視野範囲を示す図である。

中心窩からの距離と視力との関係を示す図である。

例示的な垂直視野を示す図である。

例示的な水平視野を示す図である。

第１の例示的な視線ベクトルを持つ眼を示す図である。

図１Ｆに示される第１の例示的な視線ベクトルの操作可能な中心窩ディスプレイの位置を示す図である。

第２の例示的な視線ベクトルを持つ眼を示す図である。

図１Ｈに示された第２の例示的な視線ベクトルに対する操作可能な中心窩ディスプレイの位置を示す図である。

各眼に対する中心窩ディスプレイおよびフィールドディスプレイを示す、両眼ディスプレイの一実施形態を示す図である。

各眼に対する中心窩ディスプレイおよび共有フィールドディスプレイを示す、両眼ディスプレイの一実施形態を示す図である。

本システムの一実施形態のブロック図である。

移動可能な中心窩ディスプレイにおける、高解像度領域の経時的な移動の一実施形態の図である。

ディスプレイを利用する一実施形態のフローチャートである。 ディスプレイを利用する一実施形態のフローチャートである。

ハイブリッドディスプレイの一実施形態の図である。

ロールオフによる拡大を使用するディスプレイの一実施形態の図である。

ハイブリッドディスプレイの一実施形態の図である。

ハイブリッドディスプレイの一実施形態の図である。

ハイブリッドディスプレイの一実施形態の図である。

ハイブリッドディスプレイの一実施形態の図である。

ハイブリッドディスプレイの一実施形態の図である。

ハイブリッドディスプレイの一実施形態の図である。

時分割多重化を使用するハイブリッドディスプレイの一実施形態の図である。

時分割多重化を使用するハイブリッドディスプレイの一実施形態の図である。 時分割多重化を使用するハイブリッドディスプレイの一実施形態の図である。

図１４Ａおよび１４Ｂは上述のシステムで使用できる導波路を使用した中心窩ディスプレイの一実施形態の図である。

図１５Ａおよび１５Ｂは上述のシステムで使用できる導波路を使用したフィールドディスプレイの一実施形態の図である。

ハイブリッドディスプレイシステムの別の実施形態の図である。

ハイブリッドディスプレイシステムの別の実施形態の図解である。

中心窩ディスプレイを外部ディスプレイとともに使用する一実施形態のフローチャートである。

より大きなディスプレイが関連付けられていない中心窩ディスプレイを使用する一実施形態のフローチャートである。

中心窩ディスプレイのエッジをブレンドする一実施形態のフローチャートである。

眼球運動分類を使用する一実施形態のフローチャートである。

例示的な眼球運動の種類を示す表である。

スマートポジショニングの一実施形態のフローチャートである。

本発明で使用できるコンピュータシステムの一実施形態のブロック図である。

詳細な説明
本出願は、中心窩ディスプレイと呼ばれる操作可能な中心窩ディスプレイ装置を開示している。一実施形態における中心窩ディスプレイは、ユーザーの中心窩が位置する高解像度領域を提供するように配置される。「中心窩」は、視力が最も高い眼の網膜の小さなくぼみである。図１Ａは、眼を説明する図であり、網膜と中心窩が示されている。視野の中心は、網膜錐状体が特に集中しているこの領域に焦点が合わせられる。中心窩の中心は、最大分解能を有する網膜の領域であるが、２度程度の視野を有している。最大分解能を有する中心窩領域から最小分解能を有する遠周辺領域までの視力の領域を図１Ｂに示す。眼の分解能は、中心窩の中心から２０度以上離れると、ほぼ一桁低下する。図１Ｃは、中心窩の中心からの距離（偏心）に基づく感度（スネレン比）の低下を示している。

一実施形態では、システムは、ユーザーの視野の中心または別の計算された位置と位置合わせされるように向けられた操作可能な中心窩ディスプレイを提供することで、これを利用する。一実施形態では、フィールドディスプレイは、より大きな視野にわたってより低い解像度のフィールドディスプレイイメージを提供する。これは、ユーザーが周辺視野と視線でイメージを知覚することを意味する。一実施形態では、システムは、主にユーザーの眼の視野の中心に向けられた中心窩ディスプレイを使用して高解像度イメージを提供し、第２のフィールドディスプレイを利用して広い視野にわたるフィールドディスプレイイメージを提供する。これは、ユーザーが周辺視野と視線でイメージを知覚することを意味する。一実施形態では、システムは、眼ごとに高ピクセル密度ディスプレイを使用して、小さな視野にわたって高解像度イメージを、大きな視野にわたって低解像度イメージをもたらし、両眼および周辺領域を埋める。一実施形態では、中心窩ディスプレイの解像度は、ピクセルあたり０．２アーク分から３アーク分の間である。一実施形態では、フィールドディスプレイの解像度は、ピクセルあたり１アーク分から２０アーク分の間である。 一実施形態では、フィールドディスプレイと中心窩ディスプレイを単一の可変ピクセルディスプレイに組み合わせることができる。一実施形態では、システムは、各眼に対して可変ピクセル密度ディスプレイを使用して、各眼の中心窩領域に小さな視野にわたり高解像度イメージを、また大きな視野にわたり低解像度イメージを提示し、両眼および周辺領域を埋める。一実施形態では、可変ピクセル密度ディスプレイは、可変密度で処理される標準ディスプレイであり得る。

このようなシステムは、広視野の高解像度イメージの知覚をもたらすと同時に、同等に高い知覚解像度を有する従来のニアアイディスプレイのピクセル数または処理量のほんの一部のみを必要とする。一実施形態では、そのようなシステムは、レンダリングされるピクセル数を減らすことにより、レンダリングシステムの電力消費も大幅に減らす。

システムは一実施形態において３つ以上のディスプレイを含むことができる。一実施形態では、各眼の中心窩領域、両眼重複領域、および周辺領域をカバーする３つのレベルの解像度があり得る。一実施形態では、複数のディスプレイおよび解像度に関するビデオ画像を一緒に集約することができる。別の実施形態では、複数のディスプレイおよび解像度に関するビデオ画像は別々であってもよい。

図１Ｄは、例示的な垂直視野を示し、５５度の焦点領域すなわち快適ゾーン、ならびに周辺領域を示している。シンボル認識領域は、垂直方向に約３０度である。

図１Ｅは、例示的な水平視野を示しており、６０度の焦点領域、３０度のシンボル認識ゾーン、ならびに周辺視野領域、および１３５度の全両眼範囲を示している。それらを超えると、単眼の範囲（右眼と左眼用）と、ユーザーが眼を動かしたときにのみ見える一時的な範囲がある。

一実施形態では、操作可能な中心窩ディスプレイは、垂直および水平の３０度のシンボル認識領域内に配置される。別の実施形態において、操作可能な中心窩ディスプレイは、５５度の垂直および６０度の水平の焦点領域／快適ゾーンの領域内に配置される。

図１Ｆおよび１Ｇは、片眼に関する中心窩ディスプレイの視野を示している。一実施形態では、中心窩ディスプレイ１１０は、視線ベクトル１０５を中心とするように配置される。視線ベクトルによって、眼の視野の中心が定められる。

一実施形態では、中心窩ディスプレイ１１０の視野は、１度に及ぶ最小視野と２０度に及ぶ最大視野の単眼視野である。一実施形態におけるフィールドディスプレイ１２０の視野は、４０度、最大で全単眼範囲にわたる単眼視野を備える。全単眼範囲の視野は、通常、鼻に向かって６０度、鼻から１０７度、水平から上方向に７０度、水平から下方向に８０度と見なされる。

一実施形態では、フィールドディスプレイ１２０は、中心窩ディスプレイ１１０の範囲外のイメージデータをもたらし得る。図１Ｆは、眼、および視線ベクトル１０５を中心とする中心窩ディスプレイ１１０の視野を示す上面図を示している。図１Ｇは、中心窩ディスプレイ１１０の視野の例示的な位置を示す正面図を示している。一実施形態では、中心窩ディスプレイ１１０は、２０〜１６０度の間の総走査可能視野１６０を有し、その範囲の中に配置することができる。上述のように、中心窩ディスプレイ１１０は、少なくとも１度の単眼視野を有する。一実施形態では、中心窩ディスプレイ中心窩１１０は１０度の単眼視野を有し、中心窩ディスプレイの総走査可能視野１６０は６０度である。これにより、中心窩ディスプレイ１１０を正しい位置に配置することができる。

図１Ｈおよび１Ｉは、ユーザーが左上を見ているときの、異なる場所に配置された中心窩ディスプレイ１１０の視野を示している。 この構成に見られるように、中心窩ディスプレイ１１０の視野は動かされ、中心窩ディスプレイ１１０の視野の上下にあるフィールドディスプレイの視野の部分は均一ではない。図１Ｉは、正面からのディスプレイの視野の例示的な位置決めを示している。

フィールドディスプレイと組み合わされた中心窩ディスプレイを含むシステムを使用すると、従来のニアアイディスプレイの数分の一のピクセル数と処理量だけで、広い視野で高解像度のイメージを知覚できる。一実施形態では、そのようなシステムは、レンダリングされるピクセル数を減らすことにより、レンダリングシステムの電力消費も大幅に削減する。

一実施形態では、システムは、眼ごとに３つ以上のディスプレイを備えることができる。一実施形態では、各眼の中心窩領域、両眼重複領域、および周辺領域をカバーする３つのレベルの解像度があり得る。別の実施形態では、システムは操作可能な中心窩ディスプレイのみを含み、フィールドディスプレイは外部システムによって提供されてもよい。別の実施形態では、システムは、フィールドディスプレイが関連付けられていない操作可能な中心窩ディスプレイのみで構成されてもよい。

図１Ｊは、右眼中心窩ディスプレイの視野１１０Ａ、および左眼中心窩ディスプレイの視野１１０Ｂを含む、両眼ディスプレイの一実施形態を示している。また、右眼１５０Ａおよび左眼１５０Ｂのそれぞれについて、それぞれより大きな視野１２０Ａおよび１２０Ｂを備えたフィールドディスプレイがある。一実施形態では、フィールドディスプレイの視野１２０Ａ、１２０Ｂは、少なくとも焦点の領域を通って延びる。

図１Ｋは、右眼中心窩ディスプレイの視野１１０Ａ、および左眼中心窩ディスプレイの視野１１０Ｂを含む、両眼ディスプレイの一実施形態を示している。しかしながら、この構成では、フィールドディスプレイ１７０は、ユーザーの視野全体に広がる単一のディスプレイである。一実施形態では、中心窩ディスプレイおよびフィールドディスプレイは、ゴーグルなどのウェアラブルディスプレイに組み込まれたディスプレイであってもよい。別の実施形態では、中心窩ディスプレイはウェアラブルデバイスの一部であってもよく、一方、フィールドディスプレイはプロジェクタやスクリーンなどの別個のディスプレイである。

図２は、例示的な光学システム２１０、２８０と、関連する処理システム２３８の一実施形態を示している。一実施形態では、処理システムは、プロセッサを含むコンピュータシステムに実装されてもよい。一実施形態では、処理システム２３８はディスプレイシステムの一部であってもよい。別の実施形態では、処理システム２３８はリモートであってもよい。 一実施形態では、光学システム２１０、２８０は、ヘッドマウントディスプレイなどのウェアラブルシステムに実装されてもよい。中心窩イメージは、中心窩ディスプレイを方向付ける右眼中心窩ディスプレイ２２０および左眼中心窩ディスプレイ２３０を通じてユーザーの眼に提示される。一実施形態では、中心窩ディスプレイ２２０、２３０は、中心窩ディスプレイイメージを主にユーザーの眼の視野の中心に向ける。別の実施形態では、以下で説明するように、イメージを異なる場所に向けることができる。

右眼に対する中心窩イメージは、第１の表示素子２２２を使用して作成される。一実施形態では、表示素子はデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）である。一実施形態では、表示素子２２２は、走査マイクロミラーデバイスである。一実施形態では、表示素子２２２は走査ファイバ装置である。一実施形態では、表示素子は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）である。一実施形態では、表示素子２２２は、液晶オンシリコン（ＬＣＯＳ）パネルである。一実施形態では、表示素子２２２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルである。 一実施形態では、表示素子２２２はマイクロＬＥＤまたはマイクロ発光ダイオード（μＬＥＤ）パネルである。一実施形態では、表示素子は走査されたレーザシステムである。 一実施形態では、システムは、軸外しホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）を備えたハイブリッドシステムである。一実施形態では、システムは導波路を含む。一実施形態では、導波路は多層導波路である。一実施形態では、表示素子は、そのような素子の組み合わせを含むことができる。以下の図５〜１６で、表示素子について詳しく説明する。

一実施形態では、第１の表示素子２２２は、眼鏡やゴーグルなどのニアアイ装置に配置される。

中心窩ディスプレイの焦点と視野は、中間光学素子２２４を使用して設定される。中間光学素子２２４は、レンズ、ミラー、および回折光学素子を含み得るが、これらに限定されない。一実施形態では、仮想イメージの焦点は無限遠に設定される。別の実施形態では、仮想イメージの焦点は無限遠より手前に設定される。一実施形態では、仮想イメージの焦点を変更することができる。一実施形態では、仮想イメージは、同時に知覚される２つ以上の焦点距離を有することができる。

一実施形態では、中心窩ディスプレイイメージは、主にユーザーの眼の視野の中心に向けられる。一実施形態では、中心窩ディスプレイイメージの視野（ＦＯＶ）は１度より大きい。一実施形態では、中心窩ディスプレイイメージのＦＯＶは、１度から２０度の間である。一実施形態では、中心窩ディスプレイイメージは６度以上であってもよく、これによって、視線追跡の不正確性への対処が行われ、ユーザーがブレンドを知覚できないよう成功裏にブレンドするために必要な領域が提供され、さまざまな種類の眼球運動に対する中心窩ディスプレイの再配置の時間が考慮される。

一実施形態では、システムは、２０〜２２０度の視野を有する低解像度のフィールドディスプレイイメージをさらに含む。

一実施形態では、中心窩ディスプレイイメージは、１つ以上の全体的または部分的に透明な位置決め素子２２６のセットを使用してユーザーの眼に直接投影される。一実施形態では、位置決め素子２２６は操作可能なミラーを含む。一実施形態では、位置決め素子２２６は曲面ミラーを含む。一実施形態では、位置決め素子２２６はフレネル反射器を含む。一実施形態では、位置決め素子２２６は回折素子を含む。一実施形態では、回折素子は表面レリーフ格子である。一実施形態では、回折素子は体積ホログラムである。一実施形態では、ディスプレイ２２０は、同一フレーム内の複数の焦点距離にあるイメージ要素をディスプレイが表示できるようにする焦点調節器２２３を含むことができる。一実施形態では、焦点調節器２２３は、２０１６年８月１２日に出願された米国特許出願第１５／２３６，１０１号に記載されているように、光路長延長器であってもよい。

同様の素子のセットが左眼中心窩ディスプレイ２３０に存在する。一実施形態では、右眼中心窩ディスプレイ２２０と左眼中心窩ディスプレイ２３０は一致する。別の実施形態では、それらは異なる素子を含んでもよい。

一実施形態では、視線追跡装置２４０は、眼が見ている場所などの、ユーザーの視線ベクトルを追跡する。一実施形態では、視線追跡システムはカメラベースの視線追跡システム２４０である。一実施形態では、視線追跡システム２４０は、受信センサーを備えた赤外線走査レーザーである。他の視線追跡機構が使用されてもよい。中心窩位置計算機２４５は、視線追跡システム２４０からのデータに基づいて、ユーザーの視野の中心を決定する。

一実施形態では、調節可能な位置決め素子２２６、２３６を使用して、中心窩ディスプレイ２２０、２３０を調整して、中心窩イメージを主にユーザーの眼の視野の中心に向けるように位置決めする。一実施形態では、イメージの方向は、位置素子２２６、２３６の１つであるミラーの角度を変えることにより調整される。一実施形態では、電磁力を使用してミラーの角度を変更する。一実施形態では、静電力を使用してミラーの角度を変更する。一実施形態では、圧電力を使用してミラーの角度を変更する。一実施形態では、調整可能な素子は、イメージを配置するために移動されるイメージ源、または表示素子２２２、２３２である。一実施形態では、中心窩イメージは、ユーザーの眼の視野の中心に向けられるように配置される。別の実施形態では、操作素子２２６、２３６など、別の位置素子２２６、２３６を変更することができる。

フィールドディスプレイ２８０は、通信ロジック２７０、２９０を介して処理システム２３８と通信する。一実施形態では、複数のディスプレイがあってもよい。ここでは、フィールドディスプレイ２８５と周辺ディスプレイ２８８の２つのフィールドディスプレイが示されている。その他のレベルの解像度が表示される場合もある。一実施形態では、フィールドディスプレイ２８０は、ユーザーの両眼で見られる単一のフィールドディスプレイ２８５、または片眼当たり１つのフィールドディスプレイを含むことができる。一実施形態では、フィールドディスプレイ２８０は可変解像度を有してもよい。

一実施形態では、フィールドディスプレイ２８０が別個のシステムである場合、同期信号発生器２９２を使用して、独立した中心窩ディスプレイ２１０のディスプレイをフィールドディスプレイ２８０のディスプレイと同期させる。一実施形態では、同期信号発生器２９２を使用して、調整可能なミラー、または中心窩ディスプレイの他の位置決め素子をフィールドディスプレイと同期させる。これにより、ディスプレイが同期される。一実施形態では、フィールドディスプレイ２８０は、移行が確実に滑らかになるように、中心窩ディスプレイイメージのエッジとフィールドディスプレイイメージのエッジとをブレンドするためのブレンダーシステム２９４を含む。

一実施形態では、低解像度のフィールドディスプレイイメージは、完全または部分的に透明な光学システムでユーザーに提示される。一実施形態では、この部分的に透明なシステムは、導波路光学システムを含む。一実施形態では、この部分的に透明なシステムは、平坦であるかまたは屈折力を有することができる部分ミラーを含む。一実施形態では、この部分的に透明なシステムは、回折光学素子を含む。一実施形態では、このイメージは、直視光学システムを介してユーザーに提示される。一実施形態では、この部分的に透明なシステムは、光を反射または散乱させるための包含物を含む。

フィールドディスプレイ２８０の一実施形態では、追加のディスプレイサブシステムを使用して、単眼視時の周辺視野２８８の領域にイメージを表示する。一実施形態では、このサブシステムはＬＥＤアレイである。一実施形態では、このサブシステムはＯＬＥＤアレイである。一実施形態では、このディスプレイサブシステムは、走査レーザーを使用する。一実施形態では、このサブシステムはＬＣＤパネルを使用する。一実施形態では、このサブシステムは、イメージのＦＯＶまたは焦点を操作するための中間光学素子を持たない。一実施形態では、このサブシステムは中間光学素子を有する。一実施形態では、これらの中間光学素子は、マイクロレンズアレイを含む。

操作可能な中心窩ディスプレイ２１０およびフィールドディスプレイ２８０によって表示されるイメージデータは、処理システム２３８によって生成される。一実施形態では、システムは視線追跡装置２４０を含む。一実施形態では、視線追跡装置２４０は、眼が見ている場所などの、ユーザーの視線ベクトルを追跡する。一実施形態では、視線追跡システムはカメラベースの視線追跡システム２４０である。別法として、視線追跡システム２４０は、赤外線レーザーに基づくものであってもよい。中心窩位置計算機２４５は、視線追跡システム２４０からのデータに基づいて、ユーザーの視野の中心を決定する。

一実施形態における処理システム２３８は、ディスプレイ２２０、２３０が確実かつ適切に位置決めされるように、位置素子２２６、２３６の位置決めを検証する中心窩位置検証器２４７をさらに含む。一実施形態では、これは、中心窩ディスプレイの動きを考慮して、ユーザーの眼の視野の中心に対して中心窩ディスプレイ位置を再評価することを含む。一実施形態では、中心窩位置検証器２４７は、感知機構を使用して、位置決め素子がその目標位置に到達したことを確認するフィードバックを提供する。一実施形態では、感知機構はカメラであってもよい。一実施形態では、感知機構は歯車であってもよい。感知機構は、光学素子の位置を決定できる別のタイプのセンサーであってもよい。一実施形態では、中心窩ディスプレイの実際の位置が目標位置ではない場合、中心窩位置検証器２４７は、ディスプレイを変更して正しいイメージデータを提供することができる。これについては、以下で詳しく説明する。

一実施形態では、眼球運動分類器２６０を使用して、ユーザーの視線ベクトルがどこに動くかを予測することができる。このデータは、ユーザーの視線ベクトルの次の位置に基づいて中心窩ディスプレイ２２０、２３０を移動させるために予測ポジショナー２６５によって使用され得る。一実施形態では、スマートポジショナー２６７は、眼球運動分類や視線の追跡などのユーザーデータを利用して、ディスプレイ２２０、２３０を予測的に配置することができる。一実施形態では、スマートポジショナー２６７は、ディスプレイ２２０、２３０の最適な位置決めを特定するために、表示されるフレーム内の今後のデータに関するデータをさらに使用することができる。一実施形態では、スマートポジショナー２６７は、視線ベクトルによって示されていない位置にディスプレイ２２０、２３０を配置することができる。例えば、表示されたフレームデータの関連データが少ない場合（例えば、暗い画面に照らされた蝶など）や、フレームの意図が視聴者に特定の位置を見せることである場合である。

処理システム２３８は、カットアウトロジック２５０をさらに含むことができる。カットアウトロジック２５０は、中心窩ディスプレイ２２０、２３０の位置を定め、カットアウトとともにディスプレイ情報を関連付けられたフィールドディスプレイ２８０に提供する。フィールドディスプレイ２８０は、このデータをレンダリングして、フィールドディスプレイ内のイメージの対応する部分のカットアウトを含む低解像度のフィールドディスプレイイメージを生成する。これにより、中心窩イメージとフィールドイメージとの間に干渉がないことが確実になる。一実施形態では、カットアウトがある場合、ブレンダーロジック２５５は、カットアウトのエッジを中心窩イメージとブレンドして、移行が確実に滑らかになるようにする。別の実施形態では、中心窩ディスプレイは、より低い解像度のフィールドイメージの上に重ねられたスプライトやより明るい要素を表示するために使用されてもよい。そのような場合、カットアウトロジック２５０もブレンダーロジック２５５も必要ない。一実施形態では、カットアウトロジック２５０およびブレンダーロジック２５５は、必要に応じて選択的に起動されてもよい。

一実施形態では、システムは、中心窩ディスプレイ２１０を独立したフィールドディスプレイ２８０と同期させることができる。この場合、一実施形態では、同期ロジック２７２によってディスプレイが同期される。一実施形態では、独立したフィールドディスプレイ２８０は、調整可能なミラーや、中心窩ディスプレイ２１０の他の位置決め素子と同期される。これにより、ディスプレイが同期される。フィールドディスプレイ２８０は、位置決めデータを受信し得る。一実施形態では、この場合、カットアウトがない場合がある。

一実施形態では、処理システム２３８は、イメージの中心からエッジにかけて歪みが増大する中心窩ディスプレイ２１０用の光学歪みシステム２７５を含むことができる。この意図的な歪みは、中心窩イメージの中心からエッジに移動する知覚されるサイズのピクセルを増加させる。知覚される解像度におけるこの変化は、中心窩ディスプレイイメージの同じ角度領域をカバーするために必要なピクセルがより少ないため、必要な処理量を削減する。

図５Ｂは、光軸からの角度が大きくなるにつれて解像度が低下する歪んだイメージの例を示している。光学的歪みは、中心窩ディスプレイ２１０とフィールドディスプレイ２８０との間のブレンドに役立つ場合がある。別の実施形態では、光学歪みシステム２７５を含む中心窩ディスプレイ２１０をフィールドディスプレイなしで使用することができる。また、これによって、光学設計が容易になり、ブレンディングの処理が節約される。

一実施形態では、可変解像度の高度に歪んだイメージは、中心とエッジの間に大きな比を有する。このディスプレイの合計ＦＯＶは大きくなるであろう（最大１８０度）。

一実施形態では、ロールオフロジック２７７は、ディスプレイのエッジでロールオフをもたらす。一実施形態におけるロールオフは、（ディスプレイ領域のエッジに向かって解像度を低下させる）解像度ロールオフを含むことができる。一実施形態では、これは、光学歪みシステム２７５による拡大によって実施され得る。一実施形態では、ロールオフは、輝度および／またはコントラストのロールオフ（エッジに向かって輝度および／またはコントラストを減少させる）を含む。このようなロールオフは、ディスプレイのエッジの急峻さを減らすように設計されている。一実施形態では、ロールオフは、「無」にロールオフするように設計することができ、この場合、最高の輝度／コントラストからグレーまたは黒や環境色に徐々に減少する。一実施形態では、関連付けられたフィールドディスプレイがない場合、中心窩ディスプレイ２１０によってロールオフロジック２７７を使用することができる。一実施形態では、システムにフィールドディスプレイがある場合、ロールオフロジック２９７はフィールドディスプレイ２８０の一部であってもよい。

図３は、ユーザーの眼が動くときの経時的な中心窩イメージの動きの一実施形態を示している。いずれの場合も、中心窩イメージが表示される小さなゾーンがある。（この例では）高解像度となる５度のディスプレイの位置は、ユーザーの視野の中心に焦点を合わせている。低解像度のフィールドイメージは、大きな視野を提供する。しかし、中心窩領域外の眼の相対分解能は低いため、ユーザーは、高解像度の小さな中心窩イメージと低解像度の大きなフィールドイメージを含むこの組み合わせイメージを、広い視野にわたる高解像度として知覚する。

図４Ａは、中心窩ディスプレイを利用する一実施形態のフローチャートである。プロセスはブロック４１０から始まる。一実施形態では、このプロセスの開始前に、ディスプレイシステムがユーザーに適合される。この初期設定には、ユーザーの「ベースライン」表示が確実に正確なものになるように、瞳孔間距離（ＩＰＤ）と必要な処置を決定することが含まれる。

ブロック４１５で、ユーザーの視線が追跡される。一実施形態では、ＩＲカメラが視線を追跡するために使用される。一実施形態では、視線追跡は、ユーザーが焦点を合わせている場所などの、ユーザーの視線ベクトルを識別する。視線追跡では、左右の視線ベクトル／角度、および視線中心（左／右の視線ベクトルから導出）を特定できる。視線追跡では、ベースライン基準フレームに対する左眼と右眼の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と方向（ロール、ピッチ、ヨー）を決定できる。一実施形態では、ベースライン基準フレームは、ディスプレイが最初にユーザーに適合し、ユーザーの瞳孔間距離、視度、および他の関連データが確立されたときに確立される。

ブロック４２０で、中心窩の位置が視線ベクトルデータに基づいて特定される。一実施形態では、中心窩位置は、各眼の座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）および方向（ロール、ピッチ、ヨー）を含む。

ブロック４２５で、プロセスは、中心窩ディスプレイを再配置すべきかどうかを判定する。これは、中心窩ディスプレイの現在の位置と、ユーザーの視線ベクトルまたは中心窩イメージの意図した位置との比較に基づいている。それらの位置がずれている場合、システムは中心窩ディスプレイを再配置する必要があると判断する。そうである場合、ブロック４３０で、ディスプレイは再配置される。一実施形態では、中心窩ディスプレイが特定の距離を超えて移動する場合、ディスプレイは移動中にオフになる。これにより、ユーザーが動きを知覚しないことが確実になる。一実施形態では、特定の距離とは０．５度を超える距離である。 一実施形態では、ユーザーが瞬きしている間に動きが生じている場合、中心窩ディスプレイはオフにならない。「再配置」という用語が使用されているが、これは一般にアイピースの物理的な動きがあることを意味するものではないことに留意されたい。一実施形態では、ディスプレイを位置決めするミラーまたは他の光学素子を使用して、中心窩イメージの中心の位置決めを変更する。次に、プロセスは、ディスプレイが再配置されたかどうかにかかわらず、ブロック４３５に進む。

ブロック４３５で、システムは、中心窩ディスプレイと同じ位置に配置されるフィールドディスプレイの部分を任意選択により切り取る。これにより、フィールドディスプレイが中心窩ディスプレイに干渉するのを防ぐ。一実施形態では、カットアウトは、レンダリングエンジンで実行される。別の実施形態では、中心窩イメージは、カットアウトが明確である必要がないスプライトや他の明るいイメージ要素であってもよい。その場合、このブロックはスキップされる。一実施形態では、ユーザーの視線追跡が、ユーザーの視線がベースライン基準から大幅に移動したことを示す場合、カットアウトはスキップされる。 ベースライン基準は、ユーザーのデフォルトの視線位置であり、そこから視線の動きが追跡される。ベースライン基準から大幅に動くと、システムはユーザーの正しい視線位置を判断できなくなる。この場合、一実施形態では、中心窩イメージをドロップするか、中心窩ディスプレイを瞬間的にオフにすることができる。

ブロック４４０で、一実施形態では、中心窩イメージとフィールドイメージとの間のエッジがブレンドされる。これにより、フィールドイメージと中心窩イメージとの間でスムーズかつ知覚できない移行が確実に行われる。ブロック４４５で、中心窩ディスプレイとフィールドディスプレイを組み込んだハイブリッドイメージがユーザーに表示される。次に、プロセスはブロック４１０に戻り、追跡と表示を続ける。説明は中心窩イメージとフィールドイメージについて述べているが、考えられるイメージはビデオの連続イメージを含むことに留意されたい。

図４Ｂは、中心窩ディスプレイの実際の位置が意図された位置と一致しないことをディスプレイ位置検証が示す場合に取られ得る是正措置の一実施形態を示す。プロセスはブロック４５０から始まる。

ブロック４５２で、中心窩ディスプレイの位置決めが開始される。一実施形態では、これは図４Ａのブロック４３０に対応する。図４Ｂに戻ると、ブロック４５４で、中心窩ディスプレイの実際の位置が確認される。一実施形態では、１つ以上のセンサーを使用して、中心窩ディスプレイの位置および方向が判断される。一実施形態では、センサーは、カメラ、調整可能なミラーの位置を検出する機械素子または他の位置決め素子などを含んでもよい。

ブロック４５６で、プロセスは、中心窩ディスプレイが正しく配置されているかどうかを判定する。正しい配置である場合、計算された位置に中心窩ディスプレイがあり、中心窩イメージがユーザーに適切な位置に表示される。中心窩ディスプレイが正しく配置されている場合、ブロック４６４でイメージが表示される。一実施形態では、これは、計算された位置にある中心窩イメージとこれに関連付けられたフィールドディスプレイイメージを含むハイブリッドイメージを表示することを含む。次に、プロセスはブロック４７５で終了する。

ブロック４５６で、中心窩ディスプレイが正しく配置されていないとプロセスが判断した場合、プロセスはブロック４５８に進む。

ブロック４５８で、プロセスは、中心窩ディスプレイを再配置するのに十分な時間があるかどうかを判定する。この判定は、移動する必要のある距離、移動速度、および処理システムによって次のイメージが送信されるまでの時間に基づいている。一実施形態では、それは、ユーザーの眼球運動にも依存する。一実施形態では、システムは、ユーザーが瞬きしている間、イメージが知覚されないときに、中心窩ディスプレイを優先的に移動する。一実施形態では、再配置はディスプレイのブランキング期間内に行われる。例えば、１つの座標に沿って１度だけ移動することは、中心窩ディスプレイを大きく、三次元で移動するよりも時間がかからない。十分な時間がある場合、プロセスはブロック４５２に戻り、中心窩ディスプレイを再配置する。そうでない場合、プロセスはブロック４６０に進む。

ブロック４６０で、プロセスは、中心窩ディスプレイの実際の位置が意図した位置の範囲内にあるかどうかを判定する。一実施形態では、この文脈における「範囲内」とは、システムが差異に関して表示を調整できることを意味する。範囲内にある場合、プロセスはブロック４６２に進む。

ブロック４６２で、中心窩イメージは実際の位置でのレンダリング用に調整され、イメージはブロック４６４で表示される。例えば、一実施形態では、位置差が非常に小さい場合、オリジナルの計算された中心窩イメージが視覚的アーチファクトを引き起こすことなく間違った場所にレンダリングされる可能性がある。別の実施形態では、中心窩イメージを調整して、実際の位置で適切にレンダリングすることができる。例えば、中心窩イメージをトリミングしたり、明るくしたり、歪めたり、コントラスト調整したり、色座標（ホワイトポイント）調整したり、トリミングしたり、位置差を考慮して横方向にシフトしたりすることができる。一実施形態では、エッジブレンディングの半径方向の位置をシフトしたり変更したりすることができる。一実施形態では、システムは、オーバーレンダリングすることができ、例えば５度の中心窩ディスプレイに対して５．５度の視覚イメージをレンダリングすることが可能であり、この場合再レンダリングを必要とせずに０．５度のシフトが可能になる。

中心窩ディスプレイが範囲内にない場合、ブロック４６６で、一実施形態では、フレームデータがフィールドディスプレイに送信され、レンダリングされる。ブロック４６８で、一実施形態では、中心窩イメージは表示されない。一実施形態では、フレームがドロップする。別の実施形態では、中心窩ディスプレイは瞬間的にオフになる。一実施形態では、ユーザーの視線追跡によって、ユーザーの視線がベースライン基準から遠すぎるところに移動したことが示される場合、中心窩ディスプレイは範囲内にあるとはみなされない。

ブロック４７０で、フィールドディスプレイイメージは、イメージのカットアウトなしで、また中心窩イメージの表示やレンダリングなしでレンダリングされる。ブロック４７２で、フィールドディスプレイイメージが表示される。次に、プロセスは終了する。

図５Ａは、中心窩ディスプレイサブシステム５１０およびフィールドディスプレイサブシステム５５０を含むディスプレイの一実施形態を示す。中心窩ディスプレイサブシステム５１０は、一実施形態では、ディスプレイパネル５１５または別のイメージソース、および中間光学素子５２０を含む。中間光学素子５２０の出力は、調整可能なミラー５２５または位置決めを提供する他の素子に向けられる。調整可能なミラー５２５は、イメージを部分ミラー５３０および曲面部分ミラー５３５に向け、これらはイメージをユーザーの眼５９０に向ける。一実施形態では、調整可能なミラー５２５は、ＯＰＴＯＴＵＮＥ^ＴＭのチューナブルプリズムＴＰ−１２−１６などのチューナブルプリズムで置き換えることができ、この置換えではプリズムの１つの面が動かされて角度を調整する。一実施形態では、調整可能なミラー５２５は、音響光学変調器およびミラーに置き換えることができる。一実施形態では、これらの素子のそれぞれを同様の素子に置き換えることができ、これにより、高解像度ディスプレイの選択的移動を、ユーザーの眼５９０の視野の中心に合わせるように向けることができる。一実施形態におけるフィールドディスプレイサブシステム５５０は、投影サブシステム５５５および導光体５６０を含む。代替実施形態では、フィールドディスプレイサブシステム５５０に異なる投影方法を利用してもよい。

図５Ｂは、中心窩イメージをフィールドイメージとブレンドするために使用できるロールオフの一実施形態を示している。一実施形態では、システム解像度ロールオフは、ディスプレイのエッジを拡大して、中心窩領域外の低解像度データを表示することを含む。これにより、視野も広がる。拡大は、ハードウェア、ソフトウェア、または組合せを使用してさまざまな方法で提供され得る。図１６Ｂは、解像度がロールオフしたときのピクセル密度の分布を示す例示的なディスプレイ５８０を示している。中央に見られるピクセルは均一なサイズである（中央の多角形５８５で示されている）。ディスプレイ領域のエッジに向かって、ピクセルサイズが大きくなり、歪む。これは、左のポリゴン５９５で確認できる。ピクセルエッジ間の距離が水平方向および垂直方向の両方で増加するため、一実施形態では、中央領域から水平方向および垂直方向に除去されたピクセルは、下のポリゴン１６８０に見られるように、より歪んで大きくなる。図５Ｂは、比較的小さなディスプレイを示し、中央ポリゴン５８５とコーナーポリゴン５９５との間の比率は、１より大きく１０以下の範囲であり得ることに留意されたい。

図６は、中心窩サブシステム６１０およびフィールドディスプレイサブシステム６５０を含むディスプレイの別の実施形態を示している。これらの２つのサブシステムに加えて、図６の実施形態は周辺視野ディスプレイ６７０を含む。一実施形態における周辺視野ディスプレイは、ＯＬＥＤディスプレイである。

図７は、中心窩ディスプレイサブシステム７１０およびフィールドディスプレイサブシステム７５０を含むディスプレイの別の実施形態を示している。この実施形態のフィールドディスプレイサブシステムは、マイクロレンズアレイを備えたＯＬＥＤ７６０である。

図８は、中心窩ディスプレイサブシステム８１０およびオプションのフィールドディスプレイサブシステム８５０を含むディスプレイの別の実施形態を示している。この実施形態では、中心窩ディスプレイサブシステム８１０は、眼鏡またはゴーグルに実装され、ユーザーが着用することができる。一実施形態におけるオプションのフィールドディスプレイサブシステム８５０は、ＴＶモニタ８６０などの表示画面であってもよい。フィールドディスプレイサブシステム８５０は、眼鏡またはゴーグルにオプションで取り付けられるモジュール素子であってもよい。一実施形態では、システムは、中心窩ディスプレイサブシステム８１０を通してのみ高解像度イメージを提供してもよい。ユーザーがオプションのフィールドディスプレイサブシステム８５０を利用できる場合、レンダリングシステム（図示せず）は中心窩ディスプレイサブシステム８１０と通信でき、フィールドディスプレイサブシステム８５０はより広い視野を提供する。一実施形態では、この構成において、中心窩ディスプレイサブシステムは、最大２０度の視野を提供し得る。

図９は、中心窩ディスプレイサブシステム９１０およびフィールドディスプレイサブシステム９５０を含むディスプレイの別の実施形態を示している。この実施形態では、中心窩ディスプレイサブシステム９１０は、４０〜５５度のＦｏＶを有する導光体９３０を備え、ＯＬＥＤマイクロディスプレイのようなディスプレイパネルとして機能するプロジェクタ９２０と結合される。一実施形態では、ディスプレイパネル９２０は、４０〜５５度のイメージ全体を送信する代わりに、ユーザーの視野の中心窩領域をカバーする領域に関連付けられた小さなイメージのみを送信する。スポットの外側の導波路９３０の残りは透明である。中心窩領域の外側は、ＯＬＥＤディスプレイ９６０などの低解像度のフィールドディスプレイ９５０で埋めることができる。

図１０は、中心窩ディスプレイサブシステム１０１０およびフィールドディスプレイサブシステム１０５０を含むディスプレイの別の実施形態を示している。この実施形態では、中心窩ディスプレイサブシステム１０１０は、ディスプレイパネル１０１５、中間光学素子１０２０、光を軸外しホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）１０３０に向ける調整可能なミラー１０２５を含む。ＨＯＥ１０３０は、ディスプレイ１０１５からの光をユーザーの眼に導く。調整可能なミラー１０２５がもたらす動きによって、中心窩ディスプレイサブシステム１０１０の正しい位置決めが可能になる。一実施形態では、フィールドディスプレイサブシステム１０５０は、投影サブシステム１０５５および導光体１０６０を含む。

図１１は、中心窩ディスプレイサブシステム１１１０およびフィールドディスプレイサブシステム１１５０を含むディスプレイの別の実施形態を示している。この実施形態では、中心窩ディスプレイサブシステム１１１０は、ディスプレイパネル１１１５、中間光学素子１１２０、埋込み部分ミラー１１３０を備えたプリズムに光を向ける調整可能なミラー１１２５を含む。プリズム内の埋込み部分ミラー１１３０からの光は、曲面部分ミラー１１４０によってユーザーの眼に反射される。調整可能なミラー１１２５がもたらす動きによって、中心窩ディスプレイサブシステム１１１０の正しい位置決めが可能になる。一実施形態では、フィールドディスプレイサブシステム１１５０は、投影サブシステム１１５５および導光体１１６０を含む。

図１２は、空間的に多重化された高解像度ディスプレイと低解像度ディスプレイを提供するディスプレイの別の実施形態を示している。図１２の実施形態では、光は単一ディスプレイパネル１２１０によって提供される。単一ディスプレイパネル１２１０によって、中心窩ディスプレイ部分とフィールドディスプレイ部分の２つの別個のイメージが表示される。中心窩ディスプレイの部分は、中心窩ディスプレイの中間光学素子１２２０、調整可能なミラー１２３０、部分ミラー１２４０および曲面部分ミラー１２４５を通過する。一実施形態では、ミラー１２４０、１２４５は、光の方向を変えるための別の機構に置き換えることができる。

一実施形態では、単一ディスプレイパネル１２１０からのフィールドディスプレイイメージ部分は、フィールドディスプレイ中間光学オプション１２５０に進み、そこから導光体１２６０に渡される。これにより、単一ディスプレイパネル１２１０は、空間多重化を利用して、中心窩ディスプレイとフィールドディスプレイの両方にデータを提供できる。一実施形態では、ディスプレイパネル１２１０上のイメージの相対的なサイズは、中心窩ディスプレイ部分のものとフィールドディスプレイ部分のものとで同一ではない。一実施形態では、表示サイズは同一であるが、フィールドディスプレイ中間光学素子１２５０は、フィールドディスプレイとして利用されるイメージの部分を拡大する。

図１３Ａおよび１３Ｂは、中心窩イメージおよび低解像度のフィールドディスプレイイメージを含む時間多重化ディスプレイの一実施形態を示す。システムは、単一ディスプレイパネル１３１０とあわせて、データを選択的に送信し通過させる（中心窩イメージデータの場合）かフィールドディスプレイの中間光学素子１３５５に反射させるカラーまたは偏光選択ミラー１３２５を利用する。ディスプレイパネル１３１０は、中心窩イメージデータおよび低解像度のフィールドディスプレイデータを時間多重化方式で表示し、例えば、人間の知覚で２組のイメージを作成するのに十分な速度でフレームを交互に切り替える。

図１３Ａは、中心窩イメージフレームの光路を示している。データは、中心窩ディスプレイの中間光学素子１３２０を通過し、その後、カラーまたは偏光感応ミラー１３２５を通過する。調整可能なミラー１３３０によって反射される。一実施形態では、部分ミラー１３４０および曲面部分ミラー１３４５を使用して、イメージをユーザーの眼に向ける。一実施形態において、追加の中心窩ディスプレイの中間光学素子１３２０は、色または偏光選択ミラー１３２５の後に配置されてもよい。イメージを方向付けるための代替構成を使用できる。

図１３Ｂは、フィールドディスプレイイメージデータの光路を示している。単一パネルディスプレイ１３１０からのイメージデータは、中心窩ディスプレイの中間光学素子１３２０を通過してから、色または偏光選択ミラー１３２５によって反射され、フィールドディスプレイの中間光学素子に向かう。一実施形態では、１つ以上の方向転換ミラー１３５０を使用して、光を方向付けることができる。フィールドディスプレイの中間光学素子１３５５から、光は導光体１３６０を通過する。次に、出力は、曲面部分ミラー１３４５および部分ミラー１３４０を通過してユーザーの眼に届く。

中心窩イメージとフィールドディスプレイイメージとの間で表示を迅速に切り替えることにより、システムは２つのイメージを時間多重化方式で表示し、両方がユーザーにより同時に認識されるようにする。

図１４Ａおよび１４Ｂは、導波路を使用した中心窩ディスプレイサブシステムの一実施形態を示している。中心窩ディスプレイサブシステムのこの構成は、一実施形態において、上記の実施形態のいずれかで使用され得る。一実施形態では、中心窩イメージはディスプレイパネル１４１０を利用する。ディスプレイパネル１４１０からの出射は光学素子１４２０を通過する。光学素子１４２０は単一のレンズとして示されているが、当業者は、任意の中間光学素子が光学素子１４２０として含まれ得ることを理解するであろう。光学素子１４２０の出力は操作素子１４３０に送られ、操作素子１４３０はそれを導光体の入射カプラー１４４０に向ける。操作素子１４３０は、光を導光体の入射カプラー１４４０の適切な部分に向ける。次に、イメージデータは、導光体１４５０を通過し、導光体の出射カプラー１４６０を通ってユーザーの眼に出力される。操作素子１４３０は、ユーザーの眼の位置に調整された中心窩イメージに光を正しく向ける。

図１５Ａおよび１５Ｂは、多層導光体を使用したフィールドディスプレイイメージの一実施形態を示している。この積層型導波路は、フィールドディスプレイについて上記で説明した構成で使用することができる。この例では、視野の各部分に１つずつ、２つの導波路がある。別の実施形態では、４つの積層型導波路があってもよい。

ディスプレイパネル１５１０からの出射は光学素子１５２０を通過する。光学素子１５２０は単一のレンズとして示されているが、当業者は、任意の中間光学素子が光学素子１５２０として含まれ得ることを理解するであろう。光学素子１５２０からの出射は、導光体の入射カプラー１５４０、１５４５に送られる。一実施形態では、光学素子１５２０は、色または偏光に基づいてディスプレイパネル１５１０からのデータを分割し、それを導光体の入射カプラー１５４０、１５４５の一方に向ける。この例では、上部の導光体１５５０はイメージの第１の視野部分に使用され、下部の導光体１５５５はイメージの第２の視野部分に使用される。中心窩の導光体１５５０、１５５５からの出射は、導光体の出射カプラー１５６０、１５６５によってユーザーの眼に向けられる。

図１６Ａは、中心窩ディスプレイサブシステム１６１０およびフィールドディスプレイサブシステム１６４０を含むディスプレイの別の実施形態を示している。この構成は、図５に関して上述した構成と同様であるが、調整可能なミラーを使用する代わりに、可動ディスプレイパネル１６１５を使用して、ユーザーの眼に対して中心窩ディスプレイを位置決めする。中心窩ディスプレイサブシステムの可動素子に関するこの構成は、上述のシステムで利用でき、調整可能なミラーに取って代わる。

図１６Ｂは、中心窩ディスプレイサブシステム１６５０およびフィールドディスプレイサブシステム１６９０を含むディスプレイの別の実施形態を示している。この構成は、図５に関して上述した構成と同様であるが、調整可能なミラーを使用する代わりに、チューナブルプリズム１６６５を使用して、ユーザーの眼に対して中心窩ディスプレイを位置決めする。この実施形態では、チューナブルプリズムの一方の面を動かし、角度を調整して中心窩イメージを位置決めする。チューナブルプリズムは、ＯＰＴＯＴＵＮＥ^ＴＭのチューナブルプリズムＴＰ−１２−１６であってもよい。中心窩ディスプレイサブシステムの可動素子に関するこの構成は、上述のシステムで利用でき、調整可能なミラーをチューナブルプリズム１６６５に置き換える。別の実施形態では、調整可能なミラー５２５は、音響光学変調器およびミラーに置き換えることができる。中心窩ディスプレイサブシステムの可動素子に関するこの構成は、上述のシステムで利用でき、調整可能なミラーに取って代わる。

図５〜１６Ａに示す構成には、光学素子と特定のレイアウトが示されていることに留意されたい。ただし、設計においてそれら特定のレイアウトが要求されているわけではなく、システムにおいて他の光学素子を使用することができる。さらに、構成間で素子を混在および一致させることができる。

図１７は、中心窩ディスプレイを外部ディスプレイとともに使用する一実施形態のフローチャートである。外部ディスプレイとは、中心窩ディスプレイと同じシステムによって制御されないディスプレイである。例えば、外部ディスプレイは、仮想現実（ＶＲ）ＣＡＶＥやフィールドディスプレイをもたらす別の環境などにおける投影システムであってもよい。一実施形態において、ユーザーは、拡張現実（ＡＲ）または仮想現実（ＶＲ）ヘッドセットを着用することができ、これにより環境との相互作用によるハイブリッドディスプレイがもたらされるが、このときＡＲ／ＶＲヘッドセットは、他のシステムにより提供されるフィールドディスプレイに加えて中心窩ディスプレイを提供する。

プロセスはブロック１７１０から始まる。ブロック１７１５で、中心窩ディスプレイシステムと外部ディスプレイシステムとの間でハンドシェイクが実行される。一実施形態では、ハンドシェイクによって、両方のシステムが協働して組合せディスプレイを提供できることが確立される。一実施形態では、ハンドシェイクは、中心窩ディスプレイシステムとフィールドディスプレイシステムとの間の接続を設定することを含む。

ブロック１７２０で、外部ディスプレイシステムからの同期データが設定される。中心窩システムは外部システムと完全に同期するように設計されているため、一実施形態では、この同期信号はフレームデータをもたらす。

ブロック１７２５で、中心窩ディスプレイの位置が決定される。上述のように、この決定は、ユーザーの視線ベクトル、予測視線、または表示されているフレームのデータに基づくスマートポジショニングに基づいてもよい。

ブロック１７３０で、プロセスは、選択された位置に表示するために中心窩ディスプレイを再配置すべきかどうかを判定する。そうである場合、ブロック１７３５で、位置決めがトリガーされる。

ブロック１７５０で、中心窩ディスプレイがオーバーレイされ、外部ディスプレイが強化される。一実施形態では、外部ディスプレイは別個であるため、カットアウトロジックを含まない。別の実施形態では、中心窩ディスプレイイメージが示されている場所からシステムが低解像度イメージの一部をレンダリングしないようにするカットアウトロジックがあってもよい。

ブロック１７６０では、中心窩ディスプレイイメージとフィールドディスプレイイメージとの間のエッジをブレンドするためにぼかしが適用される。ブロック１７７０で、中心窩イメージとフィールドイメージを含むハイブリッドイメージがユーザーに表示される。このようにして、ユーザーは、ＶＲ ＣＡＶＥや、視野は広いがフィールドディスプレイがある他のディスプレイ環境に入るときに、強化された表示品質を体験することができる。次に、プロセスはブロック１７２０にループバックして、ビデオまたはその他の表示が終了するまでプロセスを続行する。

図１８は、関連付けられたフィールドディスプレイなしで中心窩ディスプレイを使用する一実施形態のフローチャートである。この場合、システムは中心窩ディスプレイのみを提供し、上述のフィールドディスプレイは提供しない。しかしながら、一実施形態では、中心窩ディスプレイは、ブレンディングまたは拡大を適用して、視野を拡大してもよい。

ブロック１８２０で、プロセスは、ユーザーデータまたは他のデータに基づいて、中心窩ディスプレイの位置を決定する。ユーザーデータには、視線ベクトル、予測視線ベクトルなどが含まれる。外部データには、表示されるイメージデータに関する情報が含まれる場合がある。

ブロック１８３０で、プロセスは、中心窩ディスプレイを再配置すべきかどうかを判定する。ユーザーの視線は変化しないため、複数のフレームに対してディスプレイの位置を変更する必要はない。位置を変更する必要がある場合、ブロック１８４０で中心窩ディスプレイが調整される。一実施形態では、調整は、眼の位置を修正するための操作可能なアイボックスを含むことができる。一実施形態では、調整は、ユーザーの視野の中心窩領域に対してディスプレイの位置をシフトすることを含み得る。一実施形態では、移動が特定の距離よりも大きい場合、中心窩ディスプレイは移動中にオフにされる。一実施形態では、距離は０．５度より大きい。一実施形態では、ユーザーが移動中に瞬きしている場合、中心窩ディスプレイはオフにならない場合がある。

ブロック１８５０で、中心窩ディスプレイがユーザーにとって適切な位置に示される。

ブロック１８６０で、一実施形態では、ディスプレイのエッジにロールオフがもたらされる。一実施形態では、ロールオフは、（ディスプレイ領域のエッジに向かって解像度を低下させる）解像度ロールオフを含む。一実施形態では、ロールオフは、（エッジに向かって輝度および／またはコントラストを減少させる）輝度および／またはコントラストのロールオフを含む。このようなロールオフは、ディスプレイの端の急峻さを減らすように設計されている。一実施形態では、ロールオフは、「無」にロールオフするように設計することができ、この場合、最高の輝度／コントラストからグレーまたは黒や環境色に徐々に減少する。

一実施形態では、解像度ロールオフは、中心窩ディスプレイのエッジのピクセルサイズを拡大して、中心窩領域外の低解像度のフィールドディスプレイイメージとより良好にブレンドすることを含む。これにより、視野も広がる。拡大は、ハードウェア、ソフトウェア、または組合せを使用してさまざまな方法で提供され得る。図５Ｂは、解像度がロールオフしたときのピクセル密度の分布を示す例示的なディスプレイを示している。

ブロック１８７０で、適切な視線角ベースの補正がイメージに適用される。視線ベクトルが真っ直ぐから変化すると、視野全体の歪みが大きくなる。視線角ベースの補正は、位置決めに使用される既知の視線角を利用して、ソフトウェアの歪みを補正する。次に、プロセスはブロック１８２０に戻る。このようにして、操作可能な中心窩ディスプレイを使用して、ユーザーの視線または他の合図に従う操作可能な中心窩ディスプレイを提供することができる。一実施形態では、中心窩ディスプレイは、可変視野を提供し得る。

図１９は、中心窩ディスプレイのエッジをブレンドする一実施形態のフローチャートである。プロセスはブロック１９１０から始まる。上で説明したように、中心窩ディスプレイがフィールドディスプレイとともに位置決めされると、ディスプレイ間のエッジがブレンドされる。これにより、ユーザーに連続的な印象が与えられる。一実施形態では、このプロセスは、図４のブロック４４０および図１７のブロック１７６０に対応する。

ブロック１９２０で、プロセスは中心窩イメージのエッジを識別する。一実施形態では、エッジは、中心窩ディスプレイに利用可能な視野によって画定される。別の実施形態では、中心窩ディスプレイは、それが表示できる最大よりも小さい視野を表示してもよい。

ブロック１９３０で、プロセスは最良のブレンド技術を決定し、それを適用する。一実施形態では、ブレンド技術は、アルファマスク、ディザブレンド、インターレースピクセル、カラーベースのアルファチャンネルブレンド、ピクセルベースのアルファチャンネルブレンド、マルチサンプルアンチエイリアス（ＭＳＡＡ）、時間フィルタリングブレンド、および／または他のブレンド技術を使用したブレンドを含み得る。

ブロック１９５０で、プロセスは他の技術を適用すべきかどうかを判定する。そうである場合、ブロック１９６０で次の技術が選択され、プロセスはブロック１９４０に戻る。そうでない場合、プロセスはブロック１９７０で終了する。上述のように、一実施形態では、このプロセスは、高解像度の中心窩ディスプレイイメージと低解像度のフィールドディスプレイイメージとが重ね合わせられた各フレームで呼び出される。一実施形態では、中心窩ディスプレイが背景に重ねられたスプライトまたは他のイメージ要素を示すとき、ブレンドは適用されないことがある。

図２０は、眼球運動分類を使用する一実施形態のフローチャートである。眼球運動の分類は、ユーザーの眼の将来の位置を予測して中心窩ディスプレイを配置するために使用される。プロセスはブロック２０１０から始まる。ブロック２０１５で、ユーザーの視野の中心窩領域の位置が特定される２０１５。ブロック２０２０で、ユーザーの眼球運動が分類される。図２１は、識別され得るいくつかの例示的な眼球運動を示している。眼球運動には、固視、瞬き、マイクロサッケード、緩徐追従、高速運動／サッケードが含まれる。一実施形態では、眼球運動に加えて、頭部位置を使用して、眼球運動を分類し、予測を行うことができる。これらのタイプの眼球運動は、当技術分野で知られている。

ブロック２０２５で、プロセスは眼球運動に対する適切な反応を決定する。反応には、ディスプレイの位置の変更、視野の変更、解像度の変更、（３Ｄ視線ベクトルに依存し得る）深度データの変更、収束点の変更が含まれ得る。この決定は、眼球運動の分類に基づくユーザーの視線ベクトルに関するその後の位置の予測に基づいていてもよい。

ブロック２０３０で、プロセスは中心窩ディスプレイを変更すべきかどうかを判定する。そうである場合、ブロック２０３５で、中心窩ディスプレイが変更される。上述のように、変更には、位置、視野、解像度などの変更が含まれ得る。

ブロック２０４０で、プロセスは、分析に基づいてフィールドディスプレイを変更すべきかどうかを判定する。そうである場合、ブロック２０４５でフィールドディスプレイが変更される。一実施形態では、解像度、深度データ、収束点などを変更することにより、フィールドディスプレイを変更することができる。一実施形態では、フィールドディスプレイは操作可能ではないが、他の変更が行われてもよい。

ブロック２０５０で、中心窩ディスプレイとフィールドディスプレイイメージとの間でエッジにぼかしが適用される。ブロック２０６０で、ハイブリッドイメージがユーザーに表示される。次に、プロセスはブロック２０１５に戻り、次のイメージの処理を続行する。一実施形態では、このプロセスは非常に迅速に行われるため、表示の前に各フレームに対する評価が行われることに留意されたい。

図２２は、スマートポジショニングの一実施形態のフローチャートである。 プロセスはブロック２２１０から始まる。このプロセスは、システムが、ユーザーの視線ベクトルに基づくだけではなくポジショニングを利用するように設計されている場合に使用できる。

ブロック２２１５で、ユーザーの眼が追跡される。一実施形態では、ユーザーの頭部の運動も追跡することができる。これは、前庭眼反射に基づいてユーザーの眼の動きを予測するのに役立つ。頭部の運動と眼球運動を組み合わせて、各眼の位置と向きを決定することができる。

ブロック２２２０で、外部データが受信される。この外部データには、中心窩ディスプレイを使用して高解像度で表示する必要がある強調表示された要素、ユーザーの眼が誘導される位置、または別の外部要素が含まれ得る。一実施形態では、中心窩ディスプレイは、ユーザーの視線ベクトルにない関連要素に向けられてもよい。例えば、暗い画面で関心要素が１つのみの場合、高解像度の中心窩ディスプレイは関心要素に最適に展開される。別の例として、画面の大部分が意図的にぼやけているが、文章またはその他の詳細なコンテンツがある部分がある場合、中心窩ディスプレイを展開する場所である可能性がある。ディスプレイを位置決めする他の理由が持ち出され得る。

ブロック２２２５で、外部データおよびユーザーデータに基づき中心窩ディスプレイの最適な配置および構成が決定される。上述のように、ユーザーデータにはユーザーの眼と頭の位置が含まれる。一実施形態では、外部データはユーザーに依存せず、表示されているフレームに関する情報を反映する。一実施形態では、中心窩ディスプレイを再ターゲットする外部データがない限り、デフォルト構成は、ユーザーの中心窩の中心にそれを位置決めすることである。ただし、外部情報に基づいて、これは特定のフレームおよびコンテンツに対して変更される場合がある。

ブロック２２３０で、プロセスは、中心窩ディスプレイを変更すべきかどうかを判定する。変更は、位置、解像度、焦点距離などの変更であり得る。そうである場合、ブロック２２３５で、ディスプレイが変更される。

ブロック２２４０で、プロセスは、フィールドディスプレイ部分を変更すべきかどうかを判定する。変更は、解像度、輝度、コントラストなどの変更であり得る。そうである場合、ブロック２２４５で、表示が変更される。

ブロック２２５０で、中心窩ディスプレイとフィールドディスプレイイメージとの間のエッジがブレンドされ、ブロック２２５５で、組み合わせイメージが表示される。次に、プロセスはブロック２２１５に戻る。

上述のプロセスはフローチャート形式で示されているが、当業者は、これが単純化のために行われていることを理解するであろう。さまざまな要素の順序は、要素間に依存関係がない限り、同じままである必要はない。例えば、中心窩ディスプレイとフィールドディスプレイの調整は、任意の順序で実行できる。ユーザーの眼と頭の追跡は継続的に行われ得る。システムは、プロセスにおいて、外部データをそれが利用できるときに、継続的にまたは特定の時間にではなく受信することができる。フローチャートに対する他のそのような調整は、本発明の範囲内である。

図２３は、本発明で使用できるコンピュータシステムの一実施形態のブロック図である。しかしながら、さまざまなシステムアーキテクチャの他の代替システムも使用できることは当業者には明らかであろう。

図２３に示すデータ処理システムは、情報を通信するためのバスまたは他の内部通信手段２３４０と、情報を処理するためにバス２３４０に結合された処理ユニット２３１０とを備える。処理ユニット２３１０は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、または別のタイプの処理ユニット２３１０であってもよい。

システムは、一実施形態では、バス２３４０に結合され、プロセッサ２３１０によって実行される情報および命令を格納するためのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他の揮発性ストレージデバイス２３２０（メモリと呼ばれる）をさらに備える。メインメモリ２３２０は、処理ユニット２３１０による命令の実行中に一時変数または他の中間情報を格納するために使用されてもよい。

システムはまた、一実施形態では、バス２３４０に結合され、プロセッサ２３１０の静的情報および命令を格納するための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）２３５０および／または静的記憶装置２３５０を備える。一実施形態では、システムは、磁気ディスクまたは光ディスクおよびその対応するディスクドライブ、フラッシュメモリまたはシステムに電力が供給されないときにデータを保存できる他のストレージなどのデータストレージデバイス２３３０も含む。一実施形態におけるデータストレージデバイス２３３０は、バス２３４０に結合され、情報および命令を格納する。

システムはさらに、バス２３６０を介してバス２３４０に結合され、情報を出力する陰極線管（ＣＲＴ）や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの出力デバイス２３７０に結合されてもよい。出力デバイス２３７０は、視覚出力デバイス、音声出力デバイス、および／または触覚出力デバイス（例えば、振動）であり得る。

入力デバイス２３７５は、バス２３６０に結合されてもよい。入力デバイス２３７５は、ユーザーが情報およびコマンド選択を処理ユニット２３１０に伝達できるようにするための、英数字および他のキーを含むキーボードなどの英数字入力デバイスであり得る。その他のユーザー入力デバイス２３８０がさらに含まれてもよい。そのようなユーザー入力デバイス２３８０の１つは、マウス、トラックボール、スタイラス、カーソル方向キー、またはタッチスクリーンなどのカーソル制御デバイス２３８０であり、バス２３６０を介してバス２３４０に結合され、方向情報およびコマンド選択を処理ユニット２３１０に伝達し、表示デバイス２３７０上の動きを制御することができる。

オプションとしてコンピュータシステム２３００に結合され得る別のデバイスは、ネットワークを介して分散システムの他のノードにアクセスするためのネットワークデバイス２３８５である。通信デバイス２３８５は、イーサネット（登録商標）、トークンリング、インターネットまたはワイドエリアネットワーク、パーソナルエリアネットワーク、ワイヤレスネットワーク、または他のデバイスにアクセスする他の方法への結合に使用されるものなど、いくつかの市販のネットワーキング周辺デバイスのいずれかを含んでもよい。通信デバイス２３８５はさらに、ヌルモデム接続、またはコンピュータシステム２３００と外界との間の接続性を提供する任意の他のメカニズムであり得る。

図２３に示されるこのシステムのコンポーネントのいずれかまたはすべて、および関連するハードウェアは、本発明のさまざまな実施形態で使用できることに留意されたい。

本発明を具体化する特定の機械は、特定の実装に従ってさまざまな方法で構成され得ることが当業者には理解されるであろう。本発明を実施する制御論理またはソフトウェアは、メインメモリ２３２０、大容量ストレージデバイス２３３０、またはプロセッサ２３１０にローカルまたはリモートでアクセス可能な他の記憶媒体に格納することができる。

本明細書に記載のシステム、方法、およびプロセスは、メインメモリ２３２０または読み取り専用メモリ２３５０に格納され、プロセッサ２３１０によって実行されるソフトウェアとして実装できることは、当業者には明らかであろう。この制御ロジックまたはソフトウェアは、コンピュータ可読プログラムコードが組み込まれ、大容量ストレージデバイス２３３０によって読み取り可能であり、プロセッサ２３１０を方法および教示に従って動作させるためのコンピュータ可読媒体を含む製品に常駐してもよい。

本発明は、上記のコンピュータハードウェアコンポーネントのサブセットを含むハンドヘルドデバイスまたはポータブルデバイスで実施することもできる。例えば、ハンドヘルドデバイスは、バス２３４０、プロセッサ２３１０、メモリ２３５０および／または２３２０のみを含むように構成されてもよい。

ハンドヘルドデバイスは、ユーザーが利用可能なオプションのセットから選択できるボタンまたは入力信号コンポーネントのセットを含むように構成されてもよい。これらは、入力デバイス＃１ ２３７５または入力デバイス＃２ ２３８０と見なすことができる。ハンドヘルドデバイスはまた、ハンドヘルドデバイスのユーザーに情報を表示するための液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）またはディスプレイ要素マトリックスなどの出力デバイス２３７０を含むように構成されてもよい。そのようなハンドヘルドデバイスを実装するために、従来の方法が使用され得る。そのようなデバイスに対する本発明の実施は、本明細書で提供される本発明の開示を考慮すると、当業者には明らかであろう。

本発明は、キオスクまたは車両など、上述のコンピュータハードウェアコンポーネントのサブセットを含む特殊用途の機器で実施することもできる。例えば、機器は、処理ユニット２３１０、データストレージデバイス２３３０、バス２３４０、およびメモリ２３２０を含み、入力／出力メカニズムを含まないか、または小さなタッチスクリーンなどのユーザーが基本的な方法でデバイスと通信できるようにする初歩的な通信メカニズムのみを含むことができる。一般に、デバイスの用途が特殊であるほど、デバイスが機能するために必要な要素は少なくなる。一部のデバイスでは、ユーザーとの通信はタッチベースの画面または同様のメカニズムを介して行われる。一実施形態では、デバイスは、直接の入出力信号を提供しなくてもよいが、ネットワークデバイス２３８５を介して、ウェブサイトまたは他のネットワークベースの接続から構成およびアクセスすることができる。

コンピュータシステムとして実装される特定の機械の任意の構成が、特定の実装に従って使用されてもよいことは、当業者には理解されるであろう。本発明を実装する制御ロジックまたはソフトウェアは、プロセッサ２３１０にローカルまたはリモートでアクセス可能な任意の機械可読媒体に格納することができる。機械可読媒体は、機械（例えばコンピュータ）によって読み取り可能な形式で情報を保存するための任意のメカニズムを有する。例えば、機械可読媒体には、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスクストレージメディア、光学ストレージメディア、フラッシュメモリデバイス、または一時的もしくは永続的なデータストレージに使用できるその他のストレージメディアが含まれる 。一実施形態では、制御ロジックは、電気的、光学的、音響的、または他の形態の伝播信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号）などの送信可能なデータとして実装され得る。

前述の明細書では、本発明を、その特定の例示的な実施形態を参照して説明した。しかし、添付の特許請求の範囲に記載されている本発明のより広い精神および範囲から逸脱することなく、さまざまな修正および変更がそれに加えられ得ることは明らかであろう。したがって、明細書および図面は、制限的な意味ではなく、例示的な意味で見なされるべきである。

Claims (20)

1. ハイブリッドディスプレイシステムであって、
   少なくとも４０度の単眼視野を有するフィールドディスプレイと、
   少なくとも１度の単眼視野を有し、少なくとも２０度に及ぶ走査可能な視野内に位置決めされる中心窩ディスプレイであって、前記中心窩ディスプレイは、前記フィールドディスプレイの前記視野内でユーザーに対して位置決めされ、それにより前記フィールドディスプレイと前記中心窩ディスプレイのそれぞれからのイメージデータを含むハイブリッドディスプレイを提示する前記中心窩ディスプレイと を備えるハイブリッドディスプレイシステム。
2. 請求項１に記載のハイブリッドディスプレイシステムであって、さらに以下を備えるハイブリッドディスプレイシステム。
   ここで、前記中心窩ディスプレイは、ウェアラブルディスプレイの中心窩ディスプレイに実装されている。
3. 中心窩位置検証器をさらに備え、前記中心窩ディスプレイの実際の位置を確認し、実際の位置が意図した位置でない場合に中心窩ディスプレイイメージデータを調整する、請求項１に記載のハイブリッドディスプレイシステム。
4. 将来の眼の位置の予測に基づいて位置決めされる前記中心窩ディスプレイをさらに備える、請求項１に記載のハイブリッドディスプレイシステム。
5. ユーザーの眼の位置と向きを追跡する視線追跡装置と、
   眼球運動タイプを識別するための眼球運動分類器とをさらに備え、前記眼球運動分類は、前記中心窩ディスプレイを予測的に位置決めするための予測の提供に使用される、請求項３に記載のハイブリッドディスプレイシステム。
6. 
   前期フィールドディスプレイから中心窩ディスプレイイメージに対応する位置にあるフィールドディスプレイイメージの一部を切り取るカットアウトロジックをさらに備える、請求項１に記載のハイブリッドシステム。
7. 
   前記中心窩ディスプレイイメージと前記フィールドディスプレイイメージが重なり合うエッジをブレンドするブレンドロジックをさらに備える、請求項６に記載のハイブリッドディスプレイシステム。
8. 前記ブレンドは、アルファマスク、ディザブレンド、インターレースピクセル、カラーベースのアルファチャンネルブレンド、ピクセルベースのアルファチャンネルブレンド、マルチサンプルアンチエイリアス（ＭＳＡＡ）、および時間フィルタリングブレンドのうち１つまたは複数を含む、請求項７に記載のハイブリッドディスプレイシステム。
9. 前記フィールドディスプレイは外部ディスプレイであって、
   前記中心窩ディスプレイと前記フィールドディスプレイとの間でディスプレイを同期する同期ロジックをさらに備える、請求項１に記載のハイブリッドディスプレイシステム。
10. 前記中心窩ディスプレイの位置決め素子をさらに備え、前記操作可能な中心窩ディスプレイの移動を可能にする、請求項１に記載のハイブリッドディスプレイシステム。
11. 前記位置決め可能な素子は、調整可能なミラー、チューナブルプリズム、音響光学変調器、調整可能なディスプレイパネル、曲面ミラー、回折素子、およびフレネル反射器のうち１つまたは複数を含む、 請求項１０に記載のハイブリッドディスプレイシステム。
12. 少なくとも１度の単眼視野を有する中心窩ディスプレイを備え、少なくとも２０度の走査可能な視野内に位置決めされ、前記中心窩ディスプレイはユーザーに対して位置決めされるディスプレイシステム。
13. 
    フィールドディスプレイイメージを表示する少なくとも３０度の単眼視野を有するフィールドディスプレイをさらに備え、前記フィールドディスプレイイメージは前記中心窩ディスプレイイメージと重なり合い、
    前記中心窩ディスプレイと前記フィールドディスプレイの組合せによって広い視野および知覚される高解像度をもたらす、請求項１２に記載のディスプレイシステム。
14. 中心窩ディスプレイイメージの位置に対応する位置にあるフィールドディスプレイイメージの一部を切り取るカットアウトロジックをさらに備える、請求項１３に記載のディスプレイシステム。
15. 前記中心窩ディスプレイイメージと前記フィールドディスプレイイメージが重なり合うエッジをブレンドするブレンドロジックをさらに備える、請求項１４に記載のディスプレイシステム。
16. 前記ブレンドは、アルファマスク、ディザブレンド、インターレースピクセル、カラーベースのアルファチャンネルブレンド、ピクセルベースのアルファチャンネルブレンド、マルチサンプルアンチエイリアス（ＭＳＡＡ）、および時間フィルタリングブレンドのうち１つまたは複数を含む、請求項１５に記載のディスプレイシステム。
17. 
    前記中心窩ディスプレイと、フィールドディスプレイを提供する外部ディスプレイとの間でディスプレイを同期する同期ロジックをさらに備える、請求項１２に記載のディスプレイシステム。
18. 
    ユーザーの眼の位置と向きを追跡する視線追跡装置と、
    眼球運動タイプを識別するための眼球運動分類器とをさらに備え、前記眼球運動分類は、前記中心窩ディスプレイを予測的に位置決めするために使用される、請求項１２に記載のディスプレイシステム。
19. 前記中心窩ディスプレイの位置決め素子をさらに備え、前記操作可能な中心窩ディスプレイの移動を可能にする、請求項１２に記載のディスプレイシステム。
20. 前記位置決め素子は、調整可能なミラー、チューナブルプリズム、音響光学変調器、調整可能なディスプレイパネル、曲面ミラー、回折素子、およびフレネル反射器のうち１つまたは複数を含む、請求項１９に記載のディスプレイシステム。