JP2023508342A - 立体視画像を見せるための方法およびディスプレイシステム - Google Patents

Abstract

ディスプレイシステムは、立体視画像の左構成要素および右構成要素を生成する画像源と、左画像構成要素および右画像構成要素を表示するように適合されたスクリーンと、平行ライトストリップを放射する光源と、光源からの光をスクリーンの方へ向けるための平行レンズを有するレンチキュラーパネルと、視聴者の位置の追跡システムとを備える。コントローラは、視聴者の位置を受信し、第1のタイムスロットにおいて、画像源に、スクリーンを通して視聴者の左目の方へレンチキュラーパネルによって向けられたいくつかのライトストリップのライティングを制御しながら立体視画像の左構成要素を生成させ、第2のタイムスロットにおいて、画像源に、スクリーンを通して視聴者の右目の方へレンチキュラーパネルによって向けられた他のライトストリップのライティングを制御しながら立体視画像の右構成要素を生成させる。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、開示が参照により本明細書に組み込まれている、2019年12月19日に出願した米国仮特許出願第62/950,298号の優先権を主張するものである。

本開示は、電子映像機器(electronic video equipment)の分野に関する。より具体的には、本開示は、3次元画像を見せるための方法およびディスプレイシステムに関する。

立体視は、2つのオフセット画像を視聴者の左目および右目に別々に提示することによって、画像における奥行きの錯覚を引き起こすか、または増強するための技術を指す。3次元(3D)ディスプレイとも呼ばれる立体視覚ディスプレイは、急速に至る所で見られるようになってきている。

これらのデバイスは、一般に、3D映画の視聴またはゲーミングアプリケーションに使用されている。立体視技術の使用は、視聴者の各目に固有のビューを提示することを通じて対象に奥行きを持たせることによって、よりリアルなゲームまたは風景を創出し得る。偏光方式の3Dテレビでは、直線偏光および円偏光が使用されて、2つの相補的画像を分離する。したがって、立体映像では、異なる偏光で放射された、2つの相補的画像を同時に見せる必要がある。いくつかの3Dビジョン方法によれば、左画像および右画像は、交互に見せられ、視聴者は、左側と右側に異なるフィルタを有する特殊なメガネ、たとえばシャッターメガネを着用し、各目が相補的画像のうちの異なる1つの画像を知覚することを確実にする。

裸眼立体視ディスプレイは、立体視画像を知覚するために、視聴者が専用メガネをかけることを必要としない。いくつかの裸眼立体視ディスプレイは、頭部追跡システムまたは視線追跡システムを使用して、スクリーンから視聴者の左目および右目に向けて放射される相補的画像を能動的に、適応的に偏向させる。

従来、頭部追跡裸眼立体視ディスプレイは、利用可能な解像度の半分だけ、または半分未満を提供し、垂直インターレース立体画像を各対応する目に向けるために機械的レンチキュラー変位(mechanical lenticular displacement)に依存するか、またはピクセルサイズよりもかなり小さい非常に小さなストリップを有する制御可能バリアを使用するかのいずれかであってよい。さらに、複雑な電気光学的配置構成が、同一スクリーン上で3Dおよび2次元(2D)イメージングをサポートするために必要である。

従来の立体視システムまたは裸眼立体視システムは、視聴者が所定の位置にいるときを除き、リアルな遠近感のあるビューを提供しない。

したがって、専用メガネをかけることを視聴者に要求することなく良好な解像度の3D画像を見せ、その一方で視聴者の位置に応じて3D画像の遠近感を適応させながら視聴者の自由な動きを許し、現実の視聴者の体験に近づける仕方で、物体または風景のリアルなビューを作成する方法およびデバイスが必要とされる。

第1の態様において、本開示は、立体視画像を見せるためのディスプレイシステムを提供する。ディスプレイシステムは、立体視画像の左構成要素および右構成要素を生成するように適合された画像源と、画像源に動作可能に接続され、立体視画像の左構成要素および右構成要素を表示するように適合されているスクリーンと、複数の平行ライトストリップ(light strip)を選択的に放射するように適合されている光源と、複数の平行レンズを有するレンチキュラーパネルであって、レンチキュラーパネルの各所与のレンズは光源の所与のライトストリップからの光を所与のライトストリップおよび所与のレンズの相対的位置によって決定される方向でスクリーンの方へ向けるように構成される、レンチキュラーパネルと、視聴者の位置を追跡するように適合された追跡システムと、画像源、光源、および追跡システムに動作可能に接続されているコントローラとを備える。コントローラは、追跡システムから視聴者の位置を受信し、視聴者の位置に基づき視聴者の左目および右目の位置を計算し、繰り返す一連のタイムスロットのうちの第1のタイムスロットにおいて、(i)画像源に立体視画像の左構成要素を生成させ、(ii)スクリーンを通して視聴者の左目の方へレンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第1のグループのライティングを制御し、その繰り返す一連のタイムスロットのうちの第2のタイムスロットにおいて、(i)画像源に立体視画像の右構成要素を生成させ、(ii)スクリーンを通して視聴者の右目の方へレンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第2のグループのライティングを制御するように構成される。

第2の態様において、本開示は、立体視画像を見せるためのディスプレイシステムを提供する。ディスプレイシステムは、立体視画像の左構成要素および右構成要素を生成するように適合された画像源と、画像源に動作可能に接続され、立体視画像の左構成要素および右構成要素を表示するように適合されているスクリーンと、複数の平行ライトストリップを選択的に放射するように適合されている光源と、複数の平行レンズを有するレンチキュラーパネルであって、レンチキュラーパネルの各所与のレンズは光源の所与のライトストリップからの光を所与のライトストリップおよび所与のレンズの相対的位置によって決定される方向でスクリーンの方へ向けるように構成される、レンチキュラーパネルと、視聴者の左目および右目の位置を追跡するように適合された追跡システムと、画像源、光源、および追跡システムに動作可能に接続されているコントローラとを備える。コントローラは、追跡システムから視聴者の左目および右目の位置を受信し、繰り返す一連のタイムスロットのうちの第1のタイムスロットにおいて、(i)画像源に立体視画像の左構成要素を生成させ、(ii)スクリーンを通して視聴者の左目の方へレンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第1のグループのライティングを制御し、その繰り返す一連のタイムスロットのうちの第2のタイムスロットにおいて、(i)画像源に立体視画像の右構成要素を生成させ、(ii)スクリーンを通して視聴者の右目の方へレンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第2のグループのライティングを制御するように構成される。

第3の態様において、本開示は、立体視画像を見せるための方法を提供する。方法は、視聴者の左目および右目の位置を追跡することを含む。方法は、また、繰り返す一連のタイムスロットのうちの第1のタイムスロットにおいて、スクリーン上に立体視画像の左構成要素を見せることと、光源を使用してスクリーンを、視聴者の左目の方へ向けられたライトストリップの第1のグループで照らすこととを含む。この方法は、その繰り返す一連のタイムスロットのうちの第2のタイムスロットにおいて、スクリーン上に立体視画像の右構成要素を見せることと、光源を使用してスクリーンを、視聴者の右目の方へ向けられたライトストリップの第2のグループで照らすこととをさらに含む。

第4の態様において、本開示は、複数の視聴者に立体視画像を見せるための方法を提供する。この方法は、視聴者の数に対応する数の第1のタイムスロットと、視聴者の数に対応する数の第2のタイムスロットとを含む、繰り返す一連の重複しないタイムスロットを定義することを含む。この方法は、また、複数の視聴者の各々の左目および右目の位置を追跡することと、各所与の視聴者について、特定の第1のタイムスロットおよび特定の第2のタイムスロットを割り当てることであって、特定の第1および第2のタイムスロットは所与の視聴者のために予約される、割り当てることとを含む。この方法は、特定の第1のタイムスロットにおいて、所与の視聴者のための特定の立体視画像の左構成要素をスクリーン上に見せ、光源を使用して、所与の視聴者の左目の方へ向けられたライトストリップの特定の第1のグループでスクリーンを照らすことと、特定の第2のタイムスロットにおいて、所与の視聴者のための特定の立体視画像の右構成要素をスクリーン上に見せ、光源を使用して、所与の視聴者の右目の方へ向けられたライトストリップの特定の第2のグループでスクリーンを照らすこととをさらに含む。

第5の態様において、本開示は、少なくとも2人の視聴者に画像を見せるためのディスプレイシステムを提供する。ディスプレイシステムは、第1の視聴者または視聴者の第1のグループに対する第1の画像、および第2の視聴者または視聴者の第2のグループに対する第2の画像を生成するように適合されている画像源と、画像源に動作可能に接続され、第1および第2の画像を表示するように適合されているスクリーンと、複数の平行ライトストリップを選択的に放射するように適合されている光源と、複数の平行レンズを有するレンチキュラーパネルであって、レンチキュラーパネルの各所与のレンズは光源の所与のライトストリップからの光を所与のライトストリップおよび所与のレンズの相対的位置によって決定される方向でスクリーンの方へ向けるように構成される、レンチキュラーパネルと、第1の視聴者の位置または視聴者の第1のグループの位置を追跡し、第2の視聴者の位置または視聴者の第2のグループの位置を追跡するように適合されている追跡システムと、画像源、光源、および追跡システムに動作可能に接続されているコントローラとを備える。コントローラは、追跡システムから第1の視聴者の位置または視聴者の第1のグループの位置を受信し、繰り返す一連のタイムスロットのうちの第1のタイムスロットにおいて、(i)画像源に第1の画像を生成させ、(ii)スクリーンを通して第1の視聴者の位置の方へまたは視聴者の第1のグループの位置の方へレンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第1のグループのライティングを制御し、追跡システムから第2の視聴者の位置または視聴者の第2のグループの位置を受信し、繰り返す一連のタイムスロットのうちの第2のタイムスロットにおいて、(i)画像源に第2の画像を生成させ、(ii)スクリーンを通して第2の視聴者の位置の方へまたは視聴者の第2のグループの位置の方へレンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第2のグループのライティングを制御するように構成される。

第6の態様において、本開示は、少なくとも2人の視聴者に画像を見せるためのディスプレイシステムを提供する。ディスプレイシステムは、第1の視聴者または視聴者の第1のグループに対する平面視画像を生成し、第2の視聴者に対する立体視画像を生成するように適合されている画像源と、第1および第2の画像源に動作可能に接続され、平面視画像および立体視画像を表示するように適合されているスクリーンと、複数の平行ライトストリップを選択的に放射するように適合されている光源と、複数の平行レンズを有するレンチキュラーパネルであって、レンチキュラーパネルの各所与のレンズは光源の所与のライトストリップからの光を所与のライトストリップおよび所与のレンズの相対的位置によって決定される方向でスクリーンの方へ向けるように構成される、レンチキュラーパネルと、第1の視聴者の位置または視聴者の第1のグループの位置を追跡し、第2の視聴者の左目および右目の位置を追跡するように適合されている追跡システムと、画像源、光源、および追跡システムに動作可能に接続されているコントローラとを備える。コントローラは、追跡システムから第1の視聴者の位置または視聴者の第1のグループの位置を受信し、繰り返す一連のタイムスロットのうちの第1のタイムスロットにおいて、(i)画像源に平面視画像を生成させ、(ii)スクリーンを通して第1の視聴者の位置の方へまたは視聴者の第1のグループの位置の方へレンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第1のグループのライティングを制御し、追跡システムから第2の視聴者の左目および右目の位置を受信し、その繰り返す一連のタイムスロットのうちの第2のタイムスロットにおいて、(i)画像源に立体視の第2の画像の左構成要素を生成させ、(ii)スクリーンを通して第2の視聴者の左目の位置の方へレンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第2のグループのライティングを制御し、その繰り返す一連のタイムスロットのうちの第3のタイムスロットにおいて、(i)画像源に立体視の第2の画像の右構成要素を生成させ、(ii)スクリーンを通して第2の視聴者の右目の位置の方へレンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第2のグループのライティングを制御するように構成される。

第7の態様において、本開示は、少なくとも2人の視聴者に異なる画像を同時に見せるための方法を提供する。第1の視聴者または視聴者の第1のグループの位置が追跡される。第2の視聴者または視聴者の第2のグループの位置も追跡される。繰り返す一連のタイムスロットのうちの第1のタイムスロットにおいて、第1の画像がスクリーン上に見せられ、光源が第1の視聴者または視聴者の第1のグループの位置の方へ向けられたライトストリップの第1のグループでスクリーンを照らすために使用される。その繰り返す一連のタイムスロットのうちの第2のタイムスロットにおいて、第2の画像がスクリーン上に見せられ、光源は第2の視聴者または視聴者の第2のグループの位置の方へ向けられたライトストリップの第2のグループでスクリーンを照らすために使用される。

第8の態様において、本開示は、平面視画像および立体視画像を同時に見せるための方法を提供する。第1の視聴者または視聴者の第1のグループの位置が追跡される。第2の視聴者の左目および右目の位置も追跡される。繰り返す一連のタイムスロットのうちの第1のタイムスロットにおいて、平面視画像がスクリーン上に見せられ、光源が第1の視聴者または視聴者の第1のグループの位置の方へ向けられたライトストリップの第1のグループでスクリーンを照らすために使用される。その繰り返す一連のタイムスロットのうちの第2のタイムスロットにおいて、立体視画像の左構成要素がスクリーン上に見せられ、光源は第2の視聴者の左目の位置の方へ向けられたライトストリップの第2のグループでスクリーンを照らすために使用される。その繰り返す一連のタイムスロットのうちの第3のタイムスロットにおいて、立体視画像の右構成要素がスクリーン上に見せられ、光源は第2の視聴者の右目の位置の方へ向けられたライトストリップの第3のグループでスクリーンを照らすために使用される。

前述のおよび他の特徴は、添付図面を参照しつつ例のみを用いて与えられている、本発明の例示的な実施形態の次の非限定的な説明を読むことでより明らかになるであろう。

本開示の実施形態は、添付図面を参照しつつ例のみを用いて、以下で説明される。

ディスプレイシステムおよび視聴者の概略頂面図であり、ディスプレイシステムは一実施形態による第1のタイムスロットにおける左側画像を見せる、図である。 図1のディスプレイシステムおよび視聴者の概略頂面図であり、ディスプレイシステムは第2のタイムスロットにおける右側画像を見せる、図である。 図1のディスプレイシステムおよび視聴者の概略側面図である。 図1のディスプレイシステムおよび視聴者の概略表現図であり、視聴者の位置の変化に応じて変わる表示画像の遠近感も示す、図である。 図1のディスプレイシステムおよび視聴者の概略表現図であり、視聴者の位置の変化に応じて変わる表示画像の遠近感も示す、図である。 一実施形態によるレンチキュラーパネルと方向性ディフューザとの間の角度を示す図1のディスプレイシステムの概略正面図である。 一実施形態による垂直方向にコリメートされたバックライトを有するディスプレイシステムの概略的な側面図である。 一実施形態によるバックライトおよびバルブマトリクスパネル(valve matrix panel)を有する光源の概略頂面図である。 一実施形態による発光マトリクスパネルを有する光源の概略頂面図である。 一実施形態による様々なレンチキュラー構成の概略頂面図である。 一実施形態による様々なレンチキュラー構成の概略頂面図である。 一実施形態による様々なレンチキュラー構成の概略頂面図である。 一実施形態による様々なレンチキュラー構成の概略頂面図である。 ディスプレイシステムおよび視聴者の概略頂面図であり、ディスプレイシステムは一実施形態による平凸レンチキュラー構成を有する、図である。 一実施形態によるブラックアウトストリップなしの平凸レンチキュラー構成の概略頂面図である。 一実施形態によるブラックアウトストリップありの平凸レンチキュラー構成の概略頂面図である。 一実施形態によるレンズ間ブラックアウトフィラー(inter-lens blackout filler)を有する平凸レンチキュラー構成の概略頂面図である。 図11bのブラックアウトストリップを有する、または図11cのレンズ間ブラックアウトフィラーを有する平凸レンズ構成の概略正面図である。 ディスプレイシステムおよび視聴者の概略側面図であり、ディスプレイシステムは一実施形態によるセグメント化バックライトシステムを有する、図である。 図13のセグメント化バックライトシステムの概略正面図である。 一実施形態による、第1のタイムスロットにおける視聴者の2つのグループのうちの一方に2つの画像のうちの一方を見せるディスプレイシステムの概略頂面図である。 第1の視聴者に物体の平面視画像を見せ、第2の視聴者に物体の立体視画像を見せるディスプレイシステムの概略図であり、一実施形態による第2の視聴者の位置の変化に応じて変わる立体視画像の遠近感も示す、図である。 第1の視聴者に物体の平面視画像を見せ、第2の視聴者に物体の立体視画像を見せるディスプレイシステムの概略図であり、一実施形態による第2の視聴者の位置の変化に応じて変わる立体視画像の遠近感も示す、図である。 一実施形態による立体視画像を見せるための方法の動作を示すシーケンス図である。 一実施形態による立体視画像を見せるための方法の動作を示すシーケンス図である。 一実施形態による立体視画像を見せるための方法の動作を示すシーケンス図である。 一実施形態による立体視画像を見せるための方法の動作を示すシーケンス図である。 一実施形態による2人の視聴者に立体視画像を見せるための方法の動作を示すシーケンス図である。 一実施形態による少なくとも2人の視聴者に異なる画像を同時に見せるための方法の動作を示すシーケンス図である。 一実施形態による平面視画像および立体視画像を同時に見せるための方法の動作を示すシーケンス図である。 一実施形態によるディスプレイシステムのコントローラのブロック図である。

類似の番号は、様々な図面上の類似の特徴を表している。

本開示の様々な態様は、一般的に、専用メガネをかけることを視聴者に要求することなく、しかも視聴者の位置に応じて3D画像の遠近感を適応させながら視聴者に自由な移動も許しつつ、ディスプレイ上に良好な解像度の3D画像を見せることに関係する問題のうちの1つまたは複数を解決する。

一般的に言えば、ディスプレイシステムは、スクリーン上に、一連の連続するタイムスロットで立体視画像を見せる。この文脈において、「スクリーン」という用語は、視聴者に直接見える画像生成構成要素を指す。立体視画像の左構成要素が第1のタイムスロットでスクリーン上に見せられ、立体視画像の右構成要素が第2のタイムスロットでスクリーン上に見せられ、その後、第1のタイムスロットの次のインスタンスにおいて立体視画像の左構成要素を再び見せる、というように続いて行く。見せられる画像は、固定画像であるか、または動きのある映像であってもよい。スクリーンの前の視聴者の位置が追跡され、視聴者の左目および右目の位置が決定される。第1のタイムスロットにおいて、方向性ライトストリップのグループがスクリーンの背後で点灯し、光を視聴者の左目の方へ向ける。第2のタイムスロットにおいて、方向性ライトストリップの別のグループがスクリーンの背後で点灯し、光を視聴者の右目の方へ向ける。2つのタイムスロットは、急速なペースで、次々に連続的に生成され、それにより、視聴者の各目は、対応する左または右の画像構成要素をあたかも連続的に表示されているかのように知覚する。たとえば、限定はしないが、2つのタイムスロットは、50Hzの周波数またはそれより高い周波数で繰り返され得る。立体視画像を3次元(3D)で知覚するために、視聴者が専用メガネをかける必要はない。視聴者は、スクリーンの前で自由に動いてよく、ディスプレイシステムは、視聴者の位置に応じてライトストリップの選択を連続的に調整し、立体視画像の視聴者の3D知覚を維持する。

本明細書において特に断らない限り、「第1」、「第2」、「第3」および類似の言い回しは、たとえば、異なるタイムスロットに関係するときに、同様のエンティティの間の区別を行うことを意味し、これらのエンティティの間の任意の特定の順序、優先順位、または優先度を指定することを意味しないことに留意されたい。

次に図面を参照すると、図1は、ディスプレイシステムおよび視聴者の概略頂面図であり、ディスプレイシステムは一実施形態による第1のタイムスロットにおける左側画像を見せる、図である。図2は、図1のディスプレイシステムおよび視聴者の概略頂面図であり、ディスプレイシステムは第2のタイムスロットにおける右側画像を見せる、図である。図3は、図1のディスプレイシステムおよび視聴者の概略側面図である。立体視画像を見せるためのディスプレイシステム100は、画像源120および追跡システム130に接続されているコントローラ110を備える。コントローラ110は、プロセッサ、コンピュータ、プロセッサおよび/またはコンピュータの組合せであってよく、場合によっては、メモリ、インターフェース、および類似の構成要素を含む。コントローラは、ディスプレイシステム100の機能を持たせるためにハード配線され得るか、またはこれらの機能を持たせるためのプログラム可能なコードを含み得る。ディスプレイシステム100は、光源140と、レンズの垂直アレイであるレンチキュラーパネル150と、方向性ディフューザ160と、スクリーン170とをさらに備える。図示されているような実施形態において、レンチキュラーパネル150は、光源140の前に位置決めされ、方向性ディフューザ160は、レンチキュラーパネル150の前に位置決めされ、スクリーン170は、方向性ディフューザ160の前に位置決めされる。視聴者180は、3つの軸のうちのいずれか1つに沿ってスクリーン170の前を移動し得る。様々なタイプの光源140が企図されている。たとえば、図8は、一実施形態による発光マトリクスパネルを有する光源の概略頂面図である。光源140は、コントローラ110によってアドレス指定可能であり、また制御可能であり、光生成マトリクスパネル141、たとえば、限定はしないが、有機発光ダイオード(OLED)パネル、マイクロ発光ダイオード(micro-LED)パネルを含み得るか、または複数の小さな光源から形成される組合せを備えてもよい。代替的に、たとえば、一実施形態によるバックライトおよびバルブマトリクスパネルを有する光源の概略頂面図である、図7に示されているように、光源140は、コントローラ110によってアドレス指定可能また制御可能な一様な光源143およびバルブマトリクス145を備え得る。一実施形態において、バルブマトリクス145は、たとえば、液晶ディスプレイ(LCD)パネルとして実装され得る。一実施形態において、レンチキュラーパネル150は、LCDパネル145のピクセル配置構成とLCDパネル170のピクセル配置構成との間の干渉によって引き起こされ得る干渉模様を最小限度に抑えるためにLCDパネル145に関して軸方向に回転され得る。

図1、図2、図3、および図8の実施形態において、光源140とレンチキュラーパネル150との間の距離は、レンチキュラーパネル150のレンズ152の焦点距離に設定され、焦点距離は、各レンズ152の中心とその焦点との間の距離である。そのようなものとして、光源140から来る光は、レンズ152によってコリメートにされる。同様に図6(以下に紹介する)および図7の実施形態において、バルブマトリクス145とレンチキュラーパネル150との間の距離は、レンチキュラーパネル150のレンズ152の焦点距離に設定され、それにより、バルブマトリクス145から来る光は、レンズ152によってコリメートされる。図6には示していないけれども、バルブマトリクス145とスクリーン170との間の任意の位置に半波長リターダが挿入され得ることが企図されている。半波長リターダは、バルブマトリクス145とスクリーン170との間の位相差を半周期だけ修正するために使用され得る。その結果、半波長リターダは、バルブマトリクス145の直線偏光方向とスクリーン170の直線偏光方向とを一致させることを可能にし得る。

光源140は、複数の平行ライトストリップ142を選択的にオン、オフすることができ、グループ142aおよび142bはコントローラ110から受信された制御情報に従ってオン、オフされる光源140の多数の選択されたライトストリップ142を含む。光源140の構造の例は、以下で説明される。レンチキュラーパネル150は、複数の平行レンズ152を含む。図1および図2に例示されているように、レンズ152は、平凸レンズである。レンチキュラーパネル150は、以下に説明されるように、他のタイプのレンズを含み得る。方向性ディフューザ160は、別のレンチキュラーパネル、疑似ランダム焦点距離および/または疑似ランダム幅分布を有する複数のレンズを含むパネル、および/または疑似ランダム角度/幅プリズムアレイ分布であってもよい。スクリーン170は、たとえば、液晶ディスプレイ(LCD)スクリーン、またはスクリーンがその後側から照らされたときに画像源120によって提供される画像または映像をその前側に表示するように適合されている他の任意のスクリーンであってもよい。スクリーン170の解像度は、ディスプレイシステム100が立体視画像を見せる能力に影響しない。第1および第2のタイムスロットの両方におけるスクリーン170に表示される画像は、ディスプレイシステム100に提供されるスクリーン170の本来の解像度で表示される。限定はしないが、画質向上のために、スクリーン170は、たとえば、高品位(HD)スクリーンまたは任意のサイズのピクセル定義を有するクアッドHD(QHD)LCDスクリーンであってもよい。

例示を容易にするために、また本開示の一般性を制限することなく、様々な図は、ライトストリップ142が垂直に延在し、レンズ152も一般的に垂直に延在することを示している。いくつかのデバイス、たとえばデジタルサイネージにおけるモニターまたはTVは、横向きまたは縦向きのいずれかで使用され得る。ライトストリップ142の垂直性の言及は、レンズ152の言及であり、スクリーン170の横向きの向きを指す。スクリーン170が縦向きのフォームファクタである場合、本開示の一般性を損なわない。

非限定的な一実施形態において、光源140は、6000個のライトストリップ142を制御し、レンチキュラーパネル150は、500個のレンズ152から形成され得る。したがって、レンズ152の各々は、1から12のライトストリップ142から光を受け、方向性ディフューザ160を通してスクリーン170の特定の領域の方へ光の向きを変更し得る。光源140のライトストリップ142の数とレンチキュラー150のレンズ152の数との間の異なる比も企図され、ライトストリップ142およびレンズ152の上記の数は、例示を目的としたものであり、本開示を限定することを意図されていない。任意の所与のライトストリップ142からの光の向きは、スクリーン170の異なる領域の方へ異なるレンズ152によって変更され得る。

追跡システム130は、視聴者180の頭または顔を追跡して、スクリーン170の前の視聴者180の現在の位置に関する情報をコントローラ110に提供し得る。コントローラ110は、視聴者180の現在の位置を使用して、視聴者180の左目182、右目184の位置を推定し得る。代替的に、追跡システム130によって提供される情報は、実際には、視聴者180の左目182および右目184のそれぞれの位置を含み得る。一実施形態において、追跡システム130は、視聴者180の目の位置を追跡(たとえば、瞳孔の位置を追跡)し得る。図1を考慮すると、第1のタイムスロットにおいて、コントローラ110が画像源120にスクリーン170上で見せられるべき立体視画像の左構成要素を生成させる間、ライトストリップ142の第1のグループ142aが点灯される。コントローラ110は、レンズ152の、光源140上の平行なライトストリップ142の相対的位置の間の関係のマップを使用して、それらの光がレンズ152のいくつかによって方向付けられ、方向性ディフューザ160を通過して立体視画像の左構成要素のピクセルを見せるスクリーン170の領域を照らした後に視聴者の左目182に到達するようにライトストリップ142の第1のグループ142aを選択する。図2は、第2のタイムスロットにおいて、コントローラ110が画像源120に立体画像の右構成要素を生成させる間、ライトストリップ142の第2のグループ142bが点灯されることを示している。コントローラ110は、関係のマップを使用して、それらの光がレンズ152のいくつかを通過し、方向性ディフューザ160を通過して立体視画像の右構成要素のピクセルを見せるスクリーン170の別の領域を照らした後に視聴者の右目184に到達するようにライトストリップ142の第2のグループ142bを選択する。

一実施形態において、追跡システム130、または2つの追跡システム130は、2つの異なる視聴者の位置を追跡し、これらの位置をコントローラ110に報告し得る。ディスプレイシステム100は、画像源120に、第1の画像、たとえば平面視画像または映像を第1のタイムスロットにおいて表示させ、光源140を制御して、第1の視聴者の方向で第1の画像を照らすライトストリップ142の第1のグループを選択し得る。次いで、ディスプレイシステム100は、画像源120に、第2の画像を第2のタイムスロットにおいて表示させ、光源140を制御して、第2の視聴者の方向で第2の画像を照らすライトストリップ142の第2のグループを選択し得る。複数の視聴者のために、より多くのタイムスロットが、複数の画像を表示するために使用されてもよい。

2人の視聴者が2つの立体視画像を見ることを可能にするために、コントローラは、第2の視聴者の左目に第2の立体視画像の左構成要素を見せるための第3のタイムスロット、および第2の視聴者の左目に第2の立体視画像の右構成要素を見せるための第4のタイムスロットを実装し得る。この第2の立体視画像は、第2の視聴者に、第1の視聴者が見る第1の立体視画像の内容と同じ内容を見せて、たとえば、2人の視聴者の間の共同作業を可能にし得る。2つの立体視画像は、代替的に、互いに独立していてもよい。

他の実施形態では、追跡システム130、または複数の追跡システム130は、複数の異なる視聴者の位置を追跡し、これらの位置をコントローラ110に提供し得る。コントローラ110は、繰り返す一連の重複しない第1のタイムスロットおよび第2のタイムスロットを定義してもよい。1つの特定の第1のタイムスロットおよび1つの特定の第2のタイムスロットが、各所与の視聴者に割り当てられる。所与の視聴者に対して、特定の立体視画像の左構成要素および右構成要素は、その所与の視聴者に対する特定の第1および第2のタイムスロットにおいてスクリーン170上に表示される。

関係のマップは、平行ライトストリップ142とレンズ152との間のすべての可能な相対的位置を記憶するものとしてよい。図1を考慮すると、一番右のライトストリップ142によって放射された光は、一番左のレンズ152に決して到達し得ず、もし到達したとすれば、一番左のレンズ152は、一番右のライトストリップ142からの光をスクリーン170から遠ざけることになるであろう。その結果、関係のマップは、表示システム100において実際に使用され得るそれらの相対的位置のみを記憶するように配置構成され得る。

ライトストリップ142のグループ142aおよび142bの選択は、コントローラ110によって次のように行われ得る。第1のタイムスロットにおいて、立体視画像の左構成要素の所与のセクション毎に、コントローラ110は、視聴者180の左目182と、立体視画像の左構成要素の所与のセクションが見せられるべきスクリーン170上の領域との間の第1の方向を決定する。コントローラ110は、ライトストリップ142の第1のグループ142a内に、第1の方向に光を放射する1つまたは複数のライトストリップ142を含む。第2のタイムスロットにおいて、立体視画像の右構成要素の所与のセクション毎に、コントローラ110は、視聴者180の右目184と、立体視画像の右構成要素の所与のセクションが見せられるべきスクリーン170上の領域との間の第2の方向を決定する。コントローラ110は、ライトストリップ142の第2のグループ142b内に、第2の方向に光を放射する1つまたは複数のライトストリップ142を含む。これらの第1および第2のタイムスロットの各々において、コントローラ110は、光源140の各所与のライトストリップ142によって放射される光の方向を、所与のライトストリップ142からの光を方向付けるレンチキュラーパネル150の各所与のレンズ152の方向性効果に鑑みて決定し得る。図1および図2は、第1のグループ142aおよび第2のグループ142bがライトストリップ142の異なるグループとして示しているけれども、これらのグループ142aおよび142bは、スクリーン170の前の視聴者180の位置および決定された第1および第2の方向に応じて、光源140内で実際には重なり得る。

視聴者180は、X軸に沿って、スクリーン170の幅に関して水平方向に移動し、Y軸に沿って、スクリーン170の高さに関して垂直方向に移動し得る。視聴者180は、また、Z軸に沿って、スクリーン170に近づくか、またはスクリーン170から遠ざかるものとしてよい。視聴者180がX軸に沿って、スクリーン170の左側の方へ移動する場合、コントローラ110は、光源140の右側の方へライトストリップ142の第1のグループ142aおよび第2のグループ142bをシフトする。視聴者180がスクリーン170の右側の方へ移動するときにその反対が成り立つ。視聴者180がスクリーン170からZ軸に沿って遠ざかる場合、第1のグループ142aおよび第2のグループ142bは両方とも、光源140のより中心に配置されているライトストリップ142のいくつかを含む傾向がある。視聴者180がスクリーン170に近づくときにその反対が成り立つ。

図3に示されているように、方向性ディフューザ160は、レンチキュラーパネル150とスクリーン170との間の光の経路に位置決めされる。方向性ディフューザ160は、光源140によってレンチキュラーパネル150を通して放射された光を垂直方向に拡散させる。図5は、一実施形態によるレンチキュラーパネルと方向性ディフューザとの間の角度を示す図1のディスプレイシステムの概略正面図である。光源150のライトストリップ142およびレンチキュラーパネル150のレンズ152は、すべてで一般的に垂直であるけれども、ライトストリップ142とレンズ150との間には非常に小さな角度が付いていてもよい。図5に示すように、方向性ディフューザ160は、レンチキュラーパネル150に対して、時計回りまたは反時計回りに、適度な角度162だけ軸回転される。方向性ディフューザ160の軸方向の回転は、レンズ152のパターンを隠すという観点から、レンチキュラーパネル150によって方向付けられる光を混合し均質化するのに有用である。方向性ディフューザ160の間の実際の角度162は、より小さい角度162によって提供される所望の方向性と、より大きい角度162によって提供される所望のレベルの混合との間の妥協に基づき選択される。コントローラ110は、方向性ディフューザ160とレンチキュラーパネル150との間の実際の角度162に応じて、視聴者180がY軸に沿って上または下に移動するときに第1のグループ142aおよび第2のグループ142bのライトストリップをわずかに変位させ得る。

図4aおよび図4bは、図1のディスプレイシステムおよび視聴者の概略表現図であり、視聴者の位置の変化に応じて変わる表示画像の遠近感も示す、図である。コントローラ110は、追跡システム110から提供される位置情報を使用して、視聴者180の左目182および右目184の位置に基づき仮想カメラ位置を計算する。コントローラ110は、図4aおよび図4bの実施形態において、3Dレンダリングデバイスを含む画像源120にこれらの仮想カメラ位置を転送する。仮想カメラ位置は、視聴者180の左目および右目によって現在保持されている位置にあるであろうカメラの位置を反映する。使用され得る3Dレンダリングデバイスの例は、限定はしないが、Unity Technologies社のUnity(商標)、Epic Game, Inc社のUnreal Engine(商標)、またはDassault Systemes SE社のSolidworks(商標)計算支援ソフトウェアを実装するコンピュータを含む。360度カメラ、または調整可能な視点を有する静止または移動3D画像を生成するのに適している任意のデバイスが、画像源120として使用されてもよい。図4aにおいて、視聴者180は、スクリーン170の前の第1の位置にある。仮想物体190の左ビュー190Lは、画像源120によって生成され、第1のタイムスロットにおいてスクリーン170上に表示される。物体190の右ビュー190Rは、第2のタイムスロットにおいてスクリーン170上に表示される。物体190は、視聴者180によって、スクリーン170の前にあると知覚される。より詳細には、物体190は、スクリーン170の正面から距離Aのところにあり、スクリーン170の右縁から距離Bのところにあり、奥行きCを有しているように見える。

図4bにおいて、視聴者180は、スクリーン170の前の第2の位置へと自分の左に移動し、これでスクリーン170により近くなっている。追跡システム130からの更新された位置情報に基づき、コントローラ110は、画像源120に供給される新しい仮想カメラ位置を計算する。物体190の左ビュー190Lおよび右ビュー190Rは、スクリーン170上の右に移動し、より大きくなる。視聴者180は、依然として、物体190が、スクリーン170の前にあり、スクリーン170の前から距離Aのところにあり、スクリーン170の右縁から距離Bのところにあるように知覚する。物体190は依然として奥行きCを有するように見える。視聴者180による物体190の画角は、視聴者180が図4aに示されているような位置にいたときには見えなかった物体190の側面192が、図4bに示されているような位置にいる視聴者180には見えるように変更される。

図6は、一実施形態による垂直方向にコリメートされたバックライトを有するディスプレイシステムの概略的な側面図である。ディスプレイシステム200は、ディスプレイシステム100と同じ構成要素の多くを備え、したがって、異なる構成要素のみが説明される。光源140は、垂直方向にコリメートされた光源240と置き換えられる。光源240は、コリメートされた光源244と、コリメートされた光源244からの光を選択的に通過させるか、または遮断してライトストリップ142を形成する制御可能なピクセルマトリクス145とを備える。コリメートされた光源244は、コリメートされた光源244からの光を垂直方向にコリメートさせる複数の放物面レンズ248を備える。方向性ディフューザ160は、レンチキュラーパネル150に近づきコリメートされた光を垂直方向に拡散させる。1つの方向性ディフューザ260(または、より多くの追加の方向性ディフューザ、1つが示されている)は、スクリーン170の近くに位置決めされ、レンチキュラーパネル150および方向性ディフューザ160によって透過される光の増大された垂直分散および混合を提供する。方向性ディフューザ260は、レンチキュラーパネル150に関して適度な軸回転を伴い、Y軸に沿って垂直方向に配向される。方向性ディフューザ260は、方向性ディフューザ160を通過した垂直方向にコリメートされた光を混合する。垂直方向にコリメートされた光源244を使用することにより、レンズ152と方向性拡散板160との間の角度による光の拡散を排除して、放射される光の水平方向の広がりを狭める。光は垂直方向にコリメートされ、視聴者180の垂直方向位置に従って第1のグループ142aおよび第2のグループ142bのライトストリップ142の選択を調整する必要がもはやなくなる。

図9aから図9dは、一実施形態による様々なレンチキュラー構成の概略頂面図である。図10は、ディスプレイシステムおよび視聴者の概略頂面図であり、ディスプレイシステムは一実施形態による平凸レンチキュラー構成を有する、図である。図9aは、図1、図2、および図3の説明で導入されたレンズ152を有するレンチキュラーパネル150を示している。レンズ152は、平凸レンズである。図9bは、凸平レンズ152bを備えるレンチキュラーパネル150bを示している。図9cは、非球面レンズ152cを備えるレンチキュラーパネル150cを示している。図9dは、凹凸レンズ152dを備えるレンチキュラーパネル150dを示している。非球面レンズ152cを使用することで、光のコリメーションを改善し得る。凹凸レンズ152dを使用することで、レンチキュラーパネル150dの焦点距離を一定にし得る。図10に示されているように、ディスプレイシステム300は、凸平レンズ152bを備えるレンチキュラーパネル150bを使用している点のみが、ディスプレイシステム100と異なる。これらのタイプのレンズのうちの複数のレンズの組合せを含むレンチキュラーパネルの使用も企図される。ディスプレイシステム300は、ディスプレイシステム100と同じ方式で機能する。レンチキュラーパネル150bまたは150cまたは150dは、特定のアプリケーションの必要性に従って、ディスプレイシステム200に一体化され得る。

図11aおよび図11bは、一実施形態によるブラックアウトストリップなしの平凸レンチキュラー構成の概略頂面図である。図11cは、一実施形態によるレンズ間ブラックアウトフィラーを有する平凸レンチキュラー構成の概略頂面図である。図12は、図11bのブラックアウトストリップを有する、または図11cのレンズ間ブラックアウトフィラーを有する平凸レンズ構成の概略正面図である。図11aは、そのレンズ152を有するレンチキュラーパネル150を示している。図11bは、修正済みレンチキュラー150eの後側でレンズ152の各対の間に挿入されたブラックアウトストリップ154を有する修正済みレンチキュラー150eを示している。図11cは、修正済みレンチキュラー150fの前側に挿入されたレンズ間ブラックアウトフィラー156を有する別の修正済みレンチキュラー150fを示している。これらのブラックアウトストリップ154およびレンズ間ブラックアウトフィラー156は、レンズ152の対の間の各接合部のところの光散乱を制限する傾向がある。図11bおよび11cはそれぞれ、平凸レンズ152を備える修正済みレンチキュラーを例示しているけれども、ブラックアウトストリップ154および/またはブラックアウトフィラー156は、図9bの凸平レンズ152b、図9cの非球面レンズ152c、および/または図9dの凹凸レンズ152dと組み合わせて使用されてもよい。

図13は、ディスプレイシステムおよび視聴者の概略側面図であり、ディスプレイシステムは一実施形態によるセグメント化バックライトシステムを有する、図である。図14は、図13のセグメント化バックライトシステムの概略正面図である。本明細書において導入された光源140および240ならびにレンチキュラーパネル150は、ディスプレイシステム100、200、および300の高さにわたって垂直方向に延在する連続パネルを形成するが、ディスプレイシステム400は、水平空隙444によって分離された複数の水平セグメント442から形成された光源440と、光源440のセグメント442に対応する別の複数の水平セグメント452から形成されたレンチキュラーパネル450とを備え、水平セグメント452は光源442の水平空隙444に対応する水平空隙454によって分離されている。ディスプレイシステム400の幅に沿って考えたときに、光源440の各水平セグメント442は、前に説明されている光源のいずれかの特徴を含み得る。同様に、ディスプレイシステム400の幅に沿って考えたときに、レンチキュラーパネル450の各水平セグメント452は、前に説明されているレンチキュラーパネルのいずれかの特徴を含み得る。ディスプレイシステム400において、方向性ディフューザ160は、光源440によって放射され、レンチキュラーパネル450によって方向付けられる光を均質化するように構成されてよく、それにより、視聴者180は間隙442および452からのいかなる効果をも知覚し得ない。

図15は、一実施形態による、第1のタイムスロットにおける視聴者の2つのグループのうちの一方に2つの画像のうちの一方を見せるディスプレイシステムの概略頂面図である。図1、図2、および図3の説明で導入されたディスプレイシステム100は、異なる画像を異なる視聴者に表示するために使用され得る。複数の視聴者のうちの1人が2つまたはそれ以上の異なる視聴者グループの各々に集められ、ディスプレイシステム100は、異なる視聴者グループの各々に対して異なる画像を生成する。異なる視聴者グループの数には先験的な制限はない。図15は、2つの異なるグループに表示される2つの異なる画像を伴う単純なユースケースを例示している。

図15は、視聴者180Aの第1のグループおよび視聴者180Bの第2のグループ(図示を簡単にするために、1つの視聴者180Bのみが図示されている)を示している。追跡システム130は、視聴者180Aの第1のグループの少なくとも1人の視聴者の位置、および視聴者180Bの第2のグループの少なくとも1人の視聴者の位置を追跡する。追跡システム130は、これらの位置をコントローラ110に提供する。第1のタイムスロットにおいて、コントローラ110は、画像源120に、視聴者180Aの第1のグループを対象とする画像を生成させる。また、第1のタイムスロットにおいて、コントローラ110は、光源140を制御して、光が視聴者180Aの第1のグループの一般位置に到達するように選択されているライトストリップの第1のグループ142cを点灯する。次いで、第2のタイムスロットにおいて、コントローラ110は、光源140を制御して、光が視聴者180Bの第2のグループに到達するように選択されているライトストリップの第2のグループ(図示せず)を点灯する。したがって、ディスプレイシステム100は、異なるユーザまたはユーザの異なるグループに見せる異なる画像(映像を含む)を表示し得る。

図16aおよび図16bは、第1の視聴者に物体の平面視画像を見せ、第2の視聴者に物体の立体視画像を見せるディスプレイシステムの概略図であり、一実施形態による第2の視聴者の位置の変化に応じて変わる立体視画像の遠近感も示す、図である。図16aおよび図16bは、図4aおよび図4bの内容を再現しており、仮想物体190の左ビュー190Lおよび右ビュー190Rを見せている。仮想物体の平面視(2D)ビュー190Mは、別の視聴者180Mから見ることができる。

この目的のために、追跡システム130は、視聴者180の左目182および右目184の位置を追跡し、視聴者180Mの位置も追跡する。コントローラ110は、追跡システム130から取得された位置情報を使用して、第1のタイムスロットにおいて仮想物体190の左ビュー190Lを、第2のタイムスロットにおいて仮想物体190の右ビュー190Rを、第3のタイムスロットにおいて仮想物体190の平面視ビュー190Mを生成する。コントローラ110は、また、光源140に、光を第1のタイムスロットにおいて視聴者180の左目182の方へ、第2のタイムスロットにおいて視聴者180の右目184の方へ、第3のタイムスロットにおいて視聴者180Mの方へ向けることを行わせる。

図16Aおよび図16Bでは、視聴者180Mは、その位置に応じて、同じ平面視画像を、または異なる平面視画像を提示され得る複数の視聴者180Mを含み得る。

以前の立体視ディスプレイでは、第1の視聴者は、物体の3Dレンダリングを知覚し、その一方で第2の視聴者は、同じ物体の2Dレンダリングを知覚するものとしてよく、その物体の2Dレンダリングは、従来の3Dディスプレイが使用されるときに視聴者が立体視メガネをかけないときのように、ぼやけることがある。第1の視聴者が移動した場合、物体の3Dレンダリングは変化し、物体の2Dレンダリングが修正されることを引き起こし、ますますぼやけるか、歪むことがあり得、第2の視聴者の視覚的体験を損なうほどである。図16Aおよび17Bの例では、視聴者180Mによって見られるような平面視画像190Mは、視聴者180の動きの影響を受けない。

図16aおよび16bの例は、仮想物体190以外の物体の平面視画像を視聴者180Mに見せることによって、または異なる平面視画像を異なる視聴者180Mに見せることによって修正されてもよいことは理解されるであろう。

図17a～図17dは、一実施形態による立体視画像を見せるための方法の動作を示すシーケンス図である。図17a～図17dにおいて、シーケンス500は、複数の動作を含み、そのうちのいくつかは可変の順序で実行されてもよく、動作のいくつかは場合によっては同時に実行され、動作のいくつかは任意選択である。動作505において、コントローラ110は、光源140上の平行ライトストリップ142のうちの少なくともいくつかの位置と、平行ライトストリップ142からの光をスクリーン170の方へ向けるレンズ152の少なくともいくつかの位置との間の、ディスプレイシステム100、200、300、または400内の関係のマップを記憶し得る。いくつかの実施形態において、コントローラ110は、すべての可能なそのような関係を記憶し得る。少なくともいくつかの実施形態において、平行ライトストリップ142のうちのいくつかとレンズ152のうちのいくつかとの間の相対的位置は、いくつかのライトストリップ142から放射され、いくつかのレンズ152を通過した光が物理的にスクリーン170に到達し得ないようなものであり得る。そのような理由から、コントローラ110は、ディスプレイシステム100、200、300、または400において実際に使用され得るそれらの関係のみを記憶するように構成されてもよい。

視聴者180の左目182および右目184の位置は、追跡システム130によって追跡され、動作510でコントローラ110に提供される。一実施形態において、視聴者180の左目および右目の位置は、追跡システム130によって追跡され得る。視聴者180の左目182および右目184の位置は、スクリーン170の幅に沿った横方向の位置(図1のX軸)、ならびに左目182および右目184とスクリーン170の見える面との間の距離(図1のZ軸)を含む少なくとも2つの次元で定義される。視聴者の左目182および右目184の位置は、スクリーン170の高さに沿った第3の垂直方向の次元でさらに定義され得る(図3上のY軸として最もよく示されている)。動作515において、コントローラ110は、視聴者180の左目182および右目184の位置に基づき仮想カメラ位置を計算してもよく、この場合、動作520において、仮想カメラ位置は、コントローラ110によって、立体視画像の左構成要素および右構成要素を生成する画像源120に提供され得る。立体視画像は、静止画像であるか、または動画を含み得る。

動作505から520に続いて、繰り返す一連の2つのタイムスロットが、立体視画像の左構成要素および右構成要素をそれぞれ見せるために開始される。一実施形態において、2つのタイムスロットは、任意の頻度で実行されるが、視聴者からのちらつき知覚を回避するために完全な立体視画像が少なくとも毎秒50、60、72回またはそれ以上の速さでリフレッシュされるように好ましくは少なくとも20ミリ秒に一度実行される。第1のタイムスロットにおいて、動作530で、立体視画像の左構成要素は、スクリーン170上に見せられる。動作540において、動作530と同時に、光源140は、視聴者180の左目182の方へ向けられるライトストリップ142の第1のグループでスクリーン170を照らすために使用される。

第1のグループを識別するために、動作540は、スクリーン上に表示されるべき立体視画像の左構成要素上の所与のセクション毎に、副動作542、544および/または546のうちの1つまたは複数を含み得る。副動作542では、視聴者の左目182と、左構成要素上の所与のセクションが表示されるべきであるスクリーン170の領域との間の第1の方向が決定される。副動作544において、第1の方向に光を放射する1つまたは複数のライトストリップが、ライトストリップ142の第1のグループに含まれる。コントローラ110は、(i)視聴者180の左目182の位置、および(ii)動作505で記憶された関係のマップを使用して、副動作546でライトストリップ142の第1のグループを選択し得る。一実施形態において、副動作542、544および/または546は、視聴者180の位置が一定のままであれば第2のタイムスロットの各パスにおいて実行され得ない。

第2のタイムスロットにおいて、動作550で、立体視画像の右構成要素は、スクリーン170上に見せられる。動作560において、動作550と同時に、光源140は、視聴者180の右目184の方へ向けられるライトストリップ142の第2のグループでスクリーン170を照らすために使用される。

第2のグループを識別するために、動作560は、スクリーン上に表示されるべき立体視画像の右構成要素上の所与のセクション毎に、副動作562、564および/または566のうちの1つまたは複数を含み得る。副動作562では、視聴者の右目184と、右構成要素上の所与のセクションが表示されるべきであるスクリーン170の領域との間の第2の方向が決定される。副動作564において、第2の方向に光を放射する1つまたは複数のライトストリップが、ライトストリップ142の第2のグループに含まれる。コントローラ110は、(i)視聴者180の右目184の位置、および(ii)動作505で記憶された関係のマップを使用して、副動作566でライトストリップ142の第2のグループを選択し得る。一実施形態において、副動作562、564および/または566は、視聴者180の位置が一定のままであれば第2のタイムスロットの各パスにおいて実行され得ない。

たとえば、限定はしないが、2つのタイムスロットは、50Hzの周波数で繰り返されてもよく、このリフレッシュレートは、ほとんどの視聴者にとってちらつき知覚のない映像を見せるのに十分である。

コントローラ110は、視聴者180の左目182および右目184の位置が一時的に失われるか、または不確かであると決定し得る。この決定は、たとえば、コントローラ110が視聴者180の追跡の喪失を示す信号を追跡システム130から受信したときに行われ得る。そのような状況において、コントローラ110は、スクリーン170上に立体視画像の平面視画像構成要素を見せることを画像源120に行わせ、その一方でライトストリップ142のすべてでスクリーン170を照らすことを光源140に行わせ得る。そのときに、ディスプレイシステム100、200、300、または400は、追跡システム130が視聴者180の左目182および右目184の確定位置を提供することに戻るときまで、表示画像の2次元ビューを提供する。視聴者の左目および右目の位置の追跡が再開されたときに、動作530、540、550、および560(および、該当する場合にそれらの副動作)も再開される。

追跡システム130は、動作570において視聴者180の左目182および右目184の位置の変化をコントローラ110に報告し得る。図17dの動作560の後に示されているけれども、動作570は、シーケンス500の過程の任意の時点に生じ得る。一実施形態において、コントローラ110は、動作575において、第1および第2のタイムスロットの各実行後の視聴者180の左目182および右目184の位置を検証し得る。異なる時間または異なる頻度で動作575を実行することもまた、企図される。

それにかかわらず、視聴者180の左目182および右目184の位置が動作575で変化しない場合、シーケンス500は、第1のタイムスロットに対して動作530および540の別のインスタンスを、第2のタイムスロットに対して動作550および560の別のインスタンスを継続する。コントローラ110が、動作575において、視聴者180の左目182および右目184の位置が変化したことを検出した場合に、動作580において、ライトストリップ142の第1および第2のグループが、これらの位置変化に応じて修正される。動作580は、副動作542、544、546、562、564、および566のいくつかまたはすべてを含み得る。コントローラ110は、また、動作585において、視聴者180の左目182および右目184の位置の変化に応じて立体視画像の内容の遠近感を修正してもよい。

図18は、一実施形態による2人の視聴者に立体視画像を見せるための方法の動作を示すシーケンス図である。図18において、シーケンス600は、複数の動作を含み、そのうちのいくつかは可変の順序で実行されてもよく、動作のいくつかは場合によっては同時に実行され、動作のいくつかは任意選択である。第1の画像および立体視画像は、第1および第2の視聴者のそれぞれの視点に従って見える同じ物体または同じシーンのビューであってもよい。代替的に、第1および第2の立体視画像は、異なる物体のビューまたは異なるシーンのビューであってもよい。シーケンス600は、4つの異なるタイムスロットが、それぞれの位置に応じて2人の異なる視聴者に左画像構成要素および右画像構成要素を見せるために使用される点を除き、シーケンス500に類似している。

第1の視聴者の左目および右目の位置は、追跡システム130によって追跡され、動作610でコントローラ110に提供され、第2の視聴者の左目および右目の位置は、追跡システム130によって追跡され、動作620でコントローラ110に提供される。

動作630における第1のタイムスロットでは、第1の立体視画像の左構成要素が、スクリーン170上に見せられ、同時に、光源140は、第1の視聴者の左目の方へ向けられたライトストリップ142の第1のグループでスクリーン170を照らす。動作640における第2のタイムスロットでは、第1の立体視画像の右構成要素が、スクリーン170上に見せられ、同時に、光源140は、第1の視聴者の右目の方へ向けられたライトストリップ142の第2のグループでスクリーン170を照らす。

動作650における第3のタイムスロットでは、第2の立体視画像の左構成要素が、スクリーン170上に見せられ、同時に、光源140は、第2の視聴者の左目の方へ向けられたライトストリップ142の第3のグループでスクリーン170を照らす。動作660における第4のタイムスロットでは、第2の立体視画像の右構成要素が、スクリーン170上に見せられ、同時に、光源140は、第2の視聴者の右目の方へ向けられたライトストリップ142の第4のグループでスクリーン170を照らす。

第1のタイムスロットに対する動作630は、第4のタイムスロットに対する動作660に続く。第1、第2、第3、および第4のタイムスロットは、繰り返す一連のタイムスロットにおいて重複することなく連続して出現する。

一実施形態において、タイムスロットの順序は、たとえば、第1および第2の立体視画像の左構成要素が第1および第2の視聴者に見せられ、その後、第1および第2の立体視画像の右構成要素を第1および第2の視聴者に見せるように修正され得る。他の実施形態は、タイムスロットの異なる順序を使用してよく、本開示は、様々なタイムスロットの任意の可能な順序を含む。

図18には示されていないけれども、シーケンス600は、ディスプレイシステム100、200、300、または400内に関係のマップを記憶するための動作505を含んでもよい。シーケンス600は、動作515、520、570、575、580、および585、またはそれらの等価動作の1つもしくは複数、さらには動作640および650内の副動作542、544、546、ならびに動作640および660内の副動作562、564、および566、またはこれらの副動作の等価動作を含んでいてもよく、これらの動作および副動作は2人の視聴者の各々について独立して実行される。

シーケンス600は、複数の異なる視聴者に立体視画像を見せることを可能にするように拡張され得る。追跡システム130、または複数の追跡システム130は、各視聴者の位置を追跡する。コントローラ110は、繰り返す一連の重複しない第1のタイムスロットおよび第2のタイムスロットを定義する。1つの特定の第1のタイムスロットおよび1つの特定の第2のタイムスロットが、各所与の視聴者に割り当てられ、予約される。所与の視聴者に対して、特定の立体視画像の左構成要素および右構成要素は、上で説明されているのと同じ方式で、その所与の視聴者に対する特定の第1および第2のタイムスロットにおいてスクリーン170上に表示される。

図19は、一実施形態による少なくとも2人の視聴者に異なる画像を同時に見せるための方法の動作を示すシーケンス図である。図19において、シーケンス700は、複数の動作を含み、そのうちのいくつかは可変の順序で実行されてもよく、動作のいくつかは場合によっては同時に実行され、動作のいくつかは任意選択である。

第1の視聴者または視聴者の第1のグループの位置が、動作710において追跡される。動作720において、第2の視聴者または視聴者の第2のグループの位置も追跡される。動作730および740は、繰り返す一連のタイムスロットで次々に実行される。動作730における第1のタイムスロットで、第1の画像がスクリーン170上に見せられ、光源140は第1の視聴者または視聴者の第1のグループの位置の方へ向けられたライトストリップ142の第1のグループでスクリーン170を照らすために使用される。動作740における第2のタイムスロットで、第2の画像がスクリーン170上に見せられ、光源140は第2の視聴者または視聴者の第2のグループの位置の方へ向けられたライトストリップ142の第2のグループでスクリーン170を照らすために使用される。

シーケンス700は、1人もしくは複数のユーザの位置を追跡すること、またはユーザの1つもしくは複数の追加のグループの位置を追跡すること、およびその一連のタイムスロットで1つまたは複数の追加のタイムスロットを定義することによって拡張され得る。コントローラ110は、1つまたは複数の追加のタイムスロットにおいて、1つまたは複数の追加の画像をスクリーン170上に見せることを行わせ、光源140に、1人もしくは複数の追加の視聴者の方へ、またはユーザの1つもしくは複数の追加のグループの方へ向けられたライトストリップ172の1つまたは複数の追加のグループでスクリーン170を照らすことを行わせ得る。したがって、対応する数の画像およびタイムスロットが、対応する数のユーザまたはユーザのグループによって定義され得る。

図20は、一実施形態による平面視画像および立体視画像を同時に見せるための方法の動作を示すシーケンス図である。図20において、シーケンス800は、複数の動作を含み、そのうちのいくつかは可変の順序で実行されてもよく、動作のいくつかは場合によっては同時に実行され、動作のいくつかは任意選択である。

第1の視聴者または視聴者の第1のグループの位置が、動作810において追跡される。第2の視聴者の左目および右目の位置が、動作820で、追跡される。動作830、840、および850は、繰り返す一連のタイムスロットで次々に実行される。動作830における第1のタイムスロットで、平面視画像がスクリーン170上にあり、光源140は第1の視聴者または視聴者の第1のグループの位置の方へ向けられたライトストリップ142の第1のグループでスクリーン170を照らすために使用される。動作840における第2のタイムスロットで、立体視画像の左構成要素がスクリーン170上に見せられ、光源140は第2の視聴者の左目の位置の方へ向けられたライトストリップ142の第2のグループでスクリーン170を照らすために使用される。動作850における第3のタイムスロットで、立体視画像の右構成要素がスクリーン170上に見せられ、光源140は第2の視聴者の右目の位置の方へ向けられたライトストリップ142の第3のグループでスクリーン170を照らすために使用される。

シーケンス700の場合のように、シーケンス800は、1人もしくは複数のユーザの位置を追跡すること、またはユーザの1つもしくは複数の追加のグループの位置を追跡すること、ならびに追加の平面視および/または立体視画像を見せるためにその一連のタイムスロットで1つまたは複数の追加のタイムスロットを定義することによって拡張され得る。

シーケンス700および800の両方において、前のシーケンス500および600と同様に、他の実施形態は、タイムスロットの異なる順序を使用してよく、本開示は、様々なタイムスロットの任意の可能な順序を含む。シーケンス700および800は、たとえば、動作505、515、520、570、575、580、および585のうちの1つもしくは複数、またはそれらの等価動作、ならびに/あるいは副動作542、544、546、562、564、および566のうちの1つもしくは複数、またはそれらの等価動作を含む、シーケンス500の様々な動作を組み込み得るので、例示を容易にするために簡略化される。

シーケンス500、600、700、および800の動作は、1つまたは複数のプロセッサによって処理されるように構成され、1つまたは複数のプロセッサはメモリに結合され得る。たとえば、図21は、一実施形態によるディスプレイシステムのコントローラのブロック図である。コントローラ110は、プロセッサ112または複数の連携するプロセッサ(簡単のために1つのプロセッサ112のみが示されている)、メモリデバイス114または複数のメモリデバイス(簡単のために1つのメモリデバイス114のみが示されている)、入力デバイス116、および出力デバイス118を備える。入力デバイス116および出力デバイス118は、単一の入力/出力デバイスに組み合わされ得る。入力デバイス116および出力デバイス118は、追跡システム130、画像源120、および光源140に接続可能である。メモリデバイス114、入力デバイス116、および出力デバイス118は、すべてプロセッサ112に動作可能に接続される。メモリデバイス114は、プロセッサ112によって実行される命令を記憶する非一時的記憶媒体を備え得る。

プロセッサ112は、たとえば、入力デバイス116を介して、追跡システム130から視聴者180の位置を受信し、視聴者180の位置に基づき視聴者180の左目182および右目184の位置を計算し得る。代替的に、プロセッサ112は、入力デバイス116を介して、追跡システム130から、視聴者180の左目182および右目184の位置を受信し得る。それにもかかわらず、繰り返す一連のタイムスロットのうちの第1のタイムスロットにおいて、プロセッサ112は、出力デバイス118を介して、(i)画像源120に立体視画像の左構成要素を生成させ、(ii)ライトストリップ142の第1のグループのライティングを制御するための制御情報を送信する。次いで、その繰り返す一連のタイムスロットのうちの第2のタイムスロットにおいて、プロセッサ112は、出力デバイス118を介して、(i)画像源120に立体視画像の右構成要素を生成させ、(ii)ライトストリップ142の第2のグループのライティングを制御するための制御情報を送信する。

プロセッサ112は、シーケンス500、600、700、および800において説明されているように、制御デバイス110の他の動作を実行するための、メモリデバイス114に記憶されている命令を実行するようにさらに構成され得る。

当業者であれば、立体視画像を見せるための方法およびディスプレイシステムの説明は例示的に過ぎず、決して限定することを意図していないことを理解するであろう。他の実施形態も、本開示の利益を有する当業者には容易にわかるであろう。さらに、開示されている方法およびディスプレイシステムは、3D画像を見せることに関係する既存のニーズおよび問題に対する価値ある解決策を提供するようにカスタマイズされ得る。わかりやすくするために、方法およびディスプレイシステムの実装形態のふつうの特徴のすべてが示され、説明されているわけではない。特に、特徴の組合せは、付属の請求項に列挙されている要素の組合せは本開示の不可欠な部分を形成するので、前述の説明で提示されているものに限定されない。もちろん、方法およびディスプレイシステムの任意のそのような実際の実装形態の開発において、アプリケーション関係、システム関係、およびビジネス関係の制約への準拠など、開発者の特定の目標を達成するために多数の実装形態固有の決定が行われる必要があり得ること、またこれらの特定の目標が、実装形態毎に、および開発者毎に異なることは理解されるであろう。さらに、開発努力は複雑で時間がかかる可能性もあるが、それにもかかわらず、本開示を利用する電子映像機器の分野の当業者にとってデバイス設計の日常業務であることは理解されるであろう。

本開示により、本明細書において説明されている構成要素、プロセス動作、および/またはデータ構造は、様々なタイプのオペレーティングシステム、コンピューティングプラットフォーム、ネットワークデバイス、コンピュータプログラム、および/または汎用機を使用して実装され得る。それに加えて、当業者であれば、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、ハード配線されたデバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)、または同様のものなどの、汎用性が低いデバイスも使用され得ることを認識するであろう。一連の動作を含む方法が、コンピュータ、メモリに動作可能に接続されているプロセッサ、または機械によって実施される場合、それらの動作は、機械、プロセッサ、またはコンピュータによって読み取り可能な一連の命令として記憶され、非一時的な有形の媒体に記憶されてもよい。

本明細書において説明されているシステムおよびモジュールは、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、または本明細書において説明されている目的に適しているソフトウェア、ファームウェア、もしくはハードウェアの任意の組合せを含み得る。ソフトウェアおよび他のモジュールは、プロセッサによって実行され、サーバ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯情報端末(PDA)、および本明細書において説明されている目的に適している他のデバイスのメモリに常駐していてもよい。ソフトウェアおよび他のモジュールは、ローカルメモリを介して、ネットワークを介して、ブラウザもしくは他のアプリケーションを介して、または本明細書において説明されている目的に適している他の手段を介してアクセス可能であり得る。本明細書において説明されているデータ構造は、コンピュータファイル、変数、プログラミングの配列、プログラミングの構造、または本明細書において説明されている目的に適している任意の電子情報記憶方式もしくは方法、あるいはそれらの任意の組合せを含み得る。

本開示は、例として提供される非制限的な例示的実施形態を用いて前述の明細書において説明されている。これらの例示的な実施形態は、随意に修正され得る。特許請求の範囲は、例で述べられている実施形態によって制限されるべきではなく、全体として説明と一致する最も広い解釈を与えられるべきである。

100 ディスプレイシステム
110 コントローラ
112 プロセッサ
114 メモリデバイス
116 入力デバイス
118 出力デバイス
120 画像源
130 追跡システム
140 光源
141 光生成マトリクスパネル
142 ライトストリップ
142aおよび142b グループ
143 光源
145 バルブマトリクス
150 レンチキュラーパネル
150b レンチキュラーパネル
150c レンチキュラーパネル
150d レンチキュラーパネル
150e 修正済みレンチキュラー
150f 修正済みレンチキュラー
152 レンズ
152b 凸平レンズ
152c 非球面レンズ
152d 凹凸レンズ
154 ブラックアウトストリップ
156 レンズ間ブラックアウトフィラー
160 方向性ディフューザ
162 角度
170 スクリーン
172 ライトストリップ
180 視聴者
180A 視聴者
180B 視聴者
180M 別の視聴者
182 左目
184 右目
190 仮想物体
190L 左ビュー
190R 右ビュー
190M 平面視(2D)ビュー
192 側面
200 ディスプレイシステム
240 垂直方向にコリメートされた光源
244 コリメートされた光源
248 放物面レンズ
260 方向性ディフューザ
300 ディスプレイシステム
400 ディスプレイシステム
440 光源
442 水平セグメント
442 光源
444 水平空隙
450 レンチキュラーパネル
452 水平セグメント
454 水平空隙
500、600 シーケンス

Claims (45)

1. 立体視画像を見せるためのディスプレイシステムであって、
   前記立体視画像の左構成要素および右構成要素を生成するように適合されている画像源と、
   前記画像源に動作可能に接続され、前記立体視画像の前記左構成要素および前記右構成要素を表示するように適合されているスクリーンと、
   複数の平行ライトストリップを選択的に放射するように適合されている光源と、
   複数の平行レンズを有するレンチキュラーパネルであって、前記レンチキュラーパネルの各所与のレンズは前記光源の所与のライトストリップからの光を前記所与のライトストリップおよび前記所与のレンズの相対的位置によって決定される方向で前記スクリーンの方へ向けるように構成される、レンチキュラーパネルと、
   視聴者の位置を追跡するように適合された追跡システムと、
   前記画像源、前記光源、および前記追跡システムに動作可能に接続されているコントローラであって、前記コントローラは、
   前記追跡システムから前記視聴者の前記位置を受信し、
   前記視聴者の前記位置に基づき前記視聴者の左目および右目の位置を計算し、
   繰り返す一連のタイムスロットのうちの第1のタイムスロットにおいて、(i)前記画像源に前記立体視画像の前記左構成要素を生成させ、(ii)前記スクリーンを通して前記視聴者の前記左目の方へ前記レンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第1のグループのライティングを制御し、
   前記繰り返す一連のタイムスロットのうちの第2のタイムスロットにおいて、(i)前記画像源に前記立体視画像の前記右構成要素を生成させ、(ii)前記スクリーンを通して前記視聴者の前記右目の方へ前記レンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第2のグループのライティングを制御するように構成される、コントローラとを備えるディスプレイシステム。
2. 立体視画像を見せるためのディスプレイシステムであって、
   前記立体視画像の左構成要素および右構成要素を生成するように適合されている画像源と、
   前記画像源に動作可能に接続され、前記立体視画像の前記左構成要素および前記右構成要素を表示するように適合されているスクリーンと、
   複数の平行ライトストリップを選択的に放射するように適合されている光源と、
   複数の平行レンズを有するレンチキュラーパネルであって、前記レンチキュラーパネルの各所与のレンズは前記光源の所与のライトストリップからの光を前記所与のライトストリップおよび前記所与のレンズの相対的位置によって決定される方向で前記スクリーンの方へ向けるように構成される、レンチキュラーパネルと、
   視聴者の左目および右目の位置を追跡するように適合された追跡システムと、
   前記画像源、前記光源、および前記追跡システムに動作可能に接続されているコントローラであって、前記コントローラは、
   前記追跡システムから前記視聴者の前記左目および前記右目の前記位置を受信し、
   繰り返す一連のタイムスロットのうちの第1のタイムスロットにおいて、(i)前記画像源に前記立体視画像の前記左構成要素を生成させ、(ii)前記スクリーンを通して前記視聴者の前記左目の方へ前記レンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第1のグループのライティングを制御し、
   前記繰り返す一連のタイムスロットのうちの第2のタイムスロットにおいて、(i)前記画像源に前記立体視画像の前記右構成要素を生成させ、(ii)前記スクリーンを通して前記視聴者の前記右目の方へ前記レンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第2のグループのライティングを制御するように構成される、コントローラとを備えるディスプレイシステム。
3. 前記追跡システムは、前記視聴者の前記左目および前記右目の位置を追跡するようにさらに適合され、
   前記コントローラは、
   前記追跡システムから前記視聴者の前記左目および前記右目の前記位置を受信し、
   ライトストリップの前記第1のグループのライティングを制御して、光を前記視聴者の前記左目の方へ向け、
   ライトストリップの前記第2のグループのライティングを制御して、光を前記視聴者の前記右目の方へ向けるようにさらに構成される請求項2に記載のディスプレイシステム。
4. 前記コントローラは、
   前記スクリーンに表示されるべき前記立体視画像の前記左構成要素上の各所与のセクションについて、
   前記視聴者の前記左目と、前記左構成要素上の前記所与のセクションが表示されるべきである前記スクリーンの領域との間の第1の方向を決定し、
   ライトストリップの前記第1のグループ内に、前記第1の方向に光を放射する1つまたは複数のライトストリップを含み、
   前記スクリーンに表示されるべき前記立体視画像の前記右構成要素上の各所与のセクションについて、
   前記視聴者の前記右目と、前記右構成要素上の前記所与のセクションが表示されるべきである前記スクリーンの領域との間の第2の方向を決定し、
   ライトストリップの前記第2のグループ内に、前記第2の方向に光を放射する1つまたは複数のライトストリップを含む、ようにさらに構成される請求項1から3のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
5. 前記コントローラは、前記光源の各所与のライトストリップによって放射される光の方向を、前記所与のライトストリップからの光を方向付ける前記レンチキュラーパネルの各所与のレンズの方向性効果に鑑みて決定するようにさらに構成される請求項4に記載のディスプレイシステム。
6. 前記コントローラは、前記光源上の前記ライトストリップの少なくともいくつかの位置と前記レンチキュラーパネルの前記レンズの少なくともいくつかの位置との間の関係のマップを記憶するように適合されているメモリを備え、
   前記コントローラは、(i)前記視聴者の前記左目および前記右目の前記位置、および(ii)前記メモリに記憶されている関係の前記マップを使用して、ライトストリップの前記第1および第2のグループを選択するように構成される請求項1から5のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
7. 前記光源は、
   一様な光源と、
   前記一様な光源からの光を選択的に通過させるか、または遮断して前記ライトストリップを形成するように適合されている制御可能なピクセルマトリクスとを備える請求項1から6のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
8. 前記制御可能なピクセルマトリクスは、液晶ディスプレイ(LCD)パネルを含む請求項7に記載のディスプレイシステム。
9. 前記レンチキュラーパネルは、前記LCDパネルに関して軸方向に回転される請求項8に記載のディスプレイシステム。
10. 前記光源は、前記コントローラによってアドレス指定可能であり、制御可能である請求項1から6のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
11. 前記光源は、有機発光ダイオード(OLED)パネル、マイクロ発光ダイオード(micro-LED)パネル、および複数の小さな光源から形成されている組合せから選択される請求項1から6のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
12. 前記画像源は、3次元(3D)レンダリングデバイスを備える請求項1から11のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
13. 前記コントローラは、
    前記視聴者の前記左目および前記右目の前記位置に基づき仮想カメラ位置を計算し、
    前記仮想カメラ位置を前記3Dレンダリングデバイスに提供するようにさらに構成される請求項12に記載のディスプレイシステム。
14. 前記レンチキュラーパネルの前記レンズは、平凸レンズ、凸平レンズ、非球面レンズ、凹凸レンズ、およびそれらの組合せから選択される請求項1から13のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
15. 前記レンチキュラーパネルの前記レンズの各対の間に位置決めされたブラックアウトストリップをさらに備える請求項1から14のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
16. 前記レンチキュラーパネルと前記スクリーンとの間の前記光の経路内に位置決めされた方向性ディフューザをさらに備え、前記レンチキュラーパネルに関する前記方向性ディフューザの軸回転は前記レンチキュラーパネルの前記レンズのパターンを少なくとも一部は隠すことを可能にする請求項1から15のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
17. 前記方向性ディフューザは、レンチキュラーパネル、疑似ランダム焦点距離分布を有する複数のレンズを含むパネル、疑似ランダム幅分布を有する複数のレンズを含むパネル、および疑似ランダム角度および幅分布を有する複数のプリズムを含むプリズムアレイパネルから選択される請求項15または16に記載のディスプレイシステム。
18. 前記光源は、垂直方向にコリメートされた光を生成し、前記ディスプレイシステムは
    前記レンチキュラーパネルと前記スクリーンとの間の前記垂直方向にコリメートされた光の経路内に位置決めされた第1の方向性ディフューザおよび第2の方向性ディフューザをさらに備え、前記第1の方向性ディフューザは前記レンチキュラーパネルに関して軸回転され、前記垂直方向にコリメートされた光を混合し、前記第2の方向性ディフューザは前記レンチキュラーパネルに関して軸回転され、前記レンチキュラーパネルの前記レンズのパターンを少なくとも一部は隠す請求項16に記載のディスプレイシステム。
19. 前記光源の前記ライトストリップおよび前記レンチキュラーパネルの前記レンズは、垂直方向に延在し、
    前記光源は、第1の複数の水平セグメントから形成され、
    前記レンチキュラーパネルは、前記光源の前記第1の複数のセグメントに対応する第2の複数の水平セグメントから形成される請求項1から18のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
20. 前記レンチキュラーパネルは、第1の数のレンズを備え、
    前記光源は、第2の数のライトストリップを生成するように適合され、前記第2の数は前記第1の数よりも大きい請求項1から19のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
21. 前記レンチキュラーパネルは、前記光源と前記スクリーンとの間に位置決めされ、前記レンチキュラーパネルと前記光源との間の距離は前記レンチキュラーパネルの前記レンズの焦点距離に設定される請求項1から20のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
22. 立体視画像を見せるための方法であって、
    視聴者の左目および右目の位置を追跡するステップと、
    繰り返す一連のタイムスロットのうちの第1のタイムスロットにおいて、
    スクリーン上に前記立体視画像の左構成要素を見せるステップと、
    光源を使用して前記スクリーンを、前記視聴者の前記左目の方へ向けられたライトストリップの第1のグループで照らすステップと、
    前記繰り返す一連のタイムスロットのうちの第2のタイムスロットにおいて、
    前記スクリーン上に前記立体視画像の右構成要素を見せるステップと、
    前記光源を使用して前記スクリーンを、前記視聴者の前記右目の方へ向けられたライトストリップの第2のグループで照らすステップとを含む方法。
23. 前記視聴者の左目および右目の位置を追跡するステップは、前記視聴者の左目および右目の位置を追跡するステップを含む請求項22に記載の方法。
24. 前記スクリーンに表示されるべき前記立体視画像の前記左構成要素上の各所与のセクションについて、
    前記視聴者の前記左目と、前記左構成要素上の前記所与のセクションが表示されるべきである前記スクリーンの領域との間の第1の方向を決定するステップと、
    ライトストリップの前記第1のグループ内に、前記第1の方向に光を放射する1つまたは複数のライトストリップを含むステップと、
    前記スクリーンに表示されるべき前記立体視画像の前記右構成要素上の各所与のセクションについて、
    前記視聴者の前記右目と、前記右構成要素上の前記所与のセクションが表示されるべきである前記スクリーンの領域との間の第2の方向を決定するステップと、
    ライトストリップの前記第2のグループ内に、前記第2の方向に光を放射する1つまたは複数のライトストリップを含むステップをさらに含む請求項22または23に記載の方法。
25. 前記視聴者の前記左目および前記右目の前記位置の追跡の喪失を検出するステップと、
    トラッキングの前記喪失を検出した後、前記視聴者の前記左目および前記右目の位置を追跡するステップが再開されるまでの後続の第1および第2のタイムスロットにおいて、前記光源のすべてのライトストリップを使用して前記スクリーンを照らしている間に前記立体視画像の内容全体を含む平面視画像を前記スクリーン上に見せるステップとをさらに含む請求項22から24のいずれか一項に記載の方法。
26. 前記光源上の前記ライトストリップのうちの少なくともいくつかの位置と、前記ライトストリップからの光を前記スクリーンの方へ向ける複数のレンズのうちの少なくともいくつかの位置との間の関係のマップを記憶するステップと、
    (i)前記視聴者の前記左目および前記右目の前記位置、および(ii)前記関係マップを使用して、ライトストリップの前記第1のグループおよび前記第2のグループを選択するステップとをさらに含む請求項22から25のいずれか一項に記載の方法。
27. 前記視聴者の前記左目および前記右目の前記位置に基づき仮想カメラ位置を計算するステップと、
    前記仮想カメラ位置を、前記立体視画像の前記左構成要素および前記右構成要素を生成する画像源に提供するステップとをさらに含む請求項22から26のいずれか一項に記載の方法。
28. 前記立体視画像は、動画を含む請求項22から27のいずれか一項に記載の方法。
29. 前記視聴者の前記左目および前記右目の前記位置の変化を追跡するステップと、
    前記視聴者の前記左目および前記右目の前記位置の変化に応じてライトストリップの前記第1のグループおよび前記第2のグループを修正するステップとをさらに含む請求項22から28のいずれか一項に記載の方法。
30. 前記視聴者の前記左目および前記右目の前記位置の前記変化に応じて前記立体視画像の内容の遠近感を修正するステップをさらに含む請求項29に記載の方法。
31. 前記視聴者の前記左目および前記右目の前記位置は、前記スクリーンの幅に沿った前記視聴者の前記左目および前記右目の横方向位置、前記スクリーンの高さに沿った前記視聴者の前記左目および前記右目の垂直方向位置、ならびに前記視聴者の前記左目および前記右目と前記スクリーンの表面との間の距離を含む3次元で定義される請求項22から30のいずれか一項に記載の方法。
32. 前記視聴者は、第1の視聴者であり、前記立体視画像は、第1の立体視画像であり、前記方法は、
    第2の視聴者の左目および右目の位置を追跡するステップと、
    前記繰り返す一連のタイムスロットのうちの第3のタイムスロットにおいて、
    前記スクリーン上に第2の立体視画像の左構成要素を見せるステップと、
    前記光源を使用して前記スクリーンを、前記第2の視聴者の前記左目の方へ向けられたライトストリップの第3のグループで照らすステップと、
    前記繰り返す一連のタイムスロットのうちの第4のタイムスロットにおいて、
    前記スクリーン上に前記第2の立体視画像の右構成要素を見せるステップと、
    前記光源を使用して前記スクリーンを、前記第2の視聴者の前記右目の方へ向けられたライトストリップの第4のグループで照らすステップとをさらに含み、
    前記第1、第2、第3、および第4のタイムスロットは、前記繰り返す一連のタイムスロットにおいて重複することなく連続して出現する請求項22から31のいずれか一項に記載の方法。
33. 前記第1の立体視画像および前記第2の立体視画像は、前記第1の視聴者および前記第2の視聴者のそれぞれの視点に応じて見える同じ物体またはシーンのビューである請求項32に記載の方法。
34. 前記第1の立体視画像および前記第2の立体視画像は、異なる物体またはシーンのビューである請求項32に記載の方法。
35. 複数の視聴者に立体視画像を見せるための方法であって、
    繰り返す一連の重複しないタイムスロットを定義するステップであって、前記タイムスロットは
    前記視聴者の数に対応する数の第1のタイムスロットと、
    前記視聴者の前記数に対応する数の第2のタイムスロットとを含む、ステップと、
    前記複数の視聴者の各々の左目および右目の位置を追跡するステップと、
    各所与の視聴者について、
    特定の第1のタイムスロットおよび特定の第2のタイムスロットを割り当てるステップであって、前記特定の第1および第2のタイムスロットは前記所与の視聴者のために予約される、ステップと、
    前記特定の第1のタイムスロットにおいて、
    前記所与の視聴者に対して前記スクリーン上で特定の立体視画像の左構成要素を見せるステップと、
    光源を使用して前記スクリーンを、前記所与の視聴者の前記左目の方へ向けられたライトストリップの特定の第1のグループで照らすステップと、
    前記特定の第2のタイムスロットにおいて、
    前記所与の視聴者に対して前記スクリーン上で前記特定の立体視画像の右構成要素を見せるステップと、
    前記光源を使用して前記スクリーンを、前記所与の視聴者の前記右目の方へ向けられたライトストリップの特定の第2のグループで照らすステップとを含む方法。
36. 少なくとも2人の視聴者に画像を見せるためのディスプレイシステムであって、
    第1の視聴者または視聴者の第1のグループに対する第1の画像、および第2の視聴者または視聴者の第2のグループに対する第2の画像を生成するように適合されている画像源と、
    前記画像源に動作可能に接続され、前記第1の画像および前記第2の画像を表示するように適合されているスクリーンと、
    複数の平行ライトストリップを選択的に放射するように適合されている光源と、
    複数の平行レンズを有するレンチキュラーパネルであって、前記レンチキュラーパネルの各所与のレンズは前記光源の所与のライトストリップからの光を前記所与のライトストリップおよび前記所与のレンズの相対的位置によって決定される方向で前記スクリーンの方へ向けるように構成される、レンチキュラーパネルと、
    前記第1の視聴者の位置または視聴者の前記第1のグループの位置を追跡し、前記第2の視聴者の位置または視聴者の前記第2のグループの位置を追跡するように適合されている追跡システムと、
    前記画像源、前記光源、および前記追跡システムに動作可能に接続されているコントローラであって、前記コントローラは、
    前記追跡システムから前記第1の視聴者の前記位置または視聴者の前記第1のグループの前記位置を受信し、
    繰り返す一連のタイムスロットのうちの第1のタイムスロットにおいて、(i)前記画像源に前記第1の画像を生成させ、(ii)前記スクリーンを通して前記第1の視聴者の前記位置の方へまたは視聴者の前記第1のグループの前記位置の方へ前記レンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第1のグループのライティングを制御し、
    前記追跡システムから前記第2の視聴者の前記位置または視聴者の前記第2のグループの前記位置を受信し、
    前記繰り返す一連のタイムスロットのうちの第2のタイムスロットにおいて、(i)前記画像源に前記第2の画像を生成させ、(ii)前記スクリーンを通して前記第2の視聴者の前記位置の方へまたは視聴者の前記第2のグループの前記位置の方へ前記レンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第2のグループのライティングを制御するように構成される、コントローラとを備えるディスプレイシステム。
37. 前記画像源は、前記第1の画像を生成するように適合された第1の画像源と、前記第2の画像を生成するように適合された第2の画像源とを備える請求項36に記載のディスプレイシステム。
38. 前記追跡システムは、前記第1の視聴者の前記位置または視聴者の前記第1のグループの前記位置を追跡するように適合された第1の追跡システムと、前記第2の視聴者の前記位置または視聴者の前記第2のグループの前記位置を追跡するように適合された第2の追跡システムとを備える請求項36または37に記載のディスプレイシステム。
39. 前記画像源は、複数の視聴者のために複数の画像を生成するように適合され、
    前記追跡システムは、前記複数の視聴者の各々の位置を追跡するように適合され、
    前記コントローラは、
    前記複数の視聴者の各々の前記位置を受信し、
    複数のタイムスロットを定義し、1つのタイムスロットは前記複数の視聴者の各々について定義され、
    所与のタイムスロットにおいて、前記画像源に前記複数の視聴者にうちの所与の1人の視聴者に対する画像を生成させ、(ii)前記スクリーンを通して前記所与の視聴者の位置の方へ前記レンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの所与のグループのライティングを制御するようにさらに構成される請求項36から38のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
40. 少なくとも2人の視聴者に画像を見せるためのディスプレイシステムであって、
    第1の視聴者または視聴者の第1のグループに対する平面視画像を生成し、第2の視聴者に対する立体視画像を生成するように適合されている画像源と、
    第1の画像源および第2の画像源に動作可能に接続され、前記平面視画像および前記立体視画像を表示するように適合されているスクリーンと、
    複数の平行ライトストリップを選択的に放射するように適合されている光源と、
    複数の平行レンズを有するレンチキュラーパネルであって、前記レンチキュラーパネルの各所与のレンズは前記光源の所与のライトストリップからの光を前記所与のライトストリップおよび前記所与のレンズの相対的位置によって決定される方向で前記スクリーンの方へ向けるように構成される、レンチキュラーパネルと、
    前記第1の視聴者の位置または視聴者の前記第1のグループの位置を追跡し、前記第2の視聴者の左目および右目の位置を追跡するように適合された追跡システムと、
    前記画像源、前記光源、および前記追跡システムに動作可能に接続されているコントローラであって、前記コントローラは、
    前記追跡システムから前記第1の視聴者の前記位置または視聴者の前記第1のグループの前記位置を受信し、
    繰り返す一連のタイムスロットのうちの第1のタイムスロットにおいて、(i)前記画像源に前記平面視画像を生成させ、(ii)前記スクリーンを通して前記第1の視聴者の前記位置の方へまたは視聴者の前記第1のグループの前記位置の方へ前記レンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第1のグループのライティングを制御し、
    前記追跡システムから前記第2の視聴者の前記左目および前記右目の前記位置を受信し、
    前記繰り返す一連のタイムスロットのうちの第2のタイムスロットにおいて、(i)前記画像源に立体視の第2の画像の左構成要素を生成させ、(ii)前記スクリーンを通して前記第2の視聴者の前記左目の前記位置の方へ前記レンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第2のグループのライティングを制御し、
    前記繰り返す一連のタイムスロットのうちの第3のタイムスロットにおいて、(i)前記画像源に前記立体視の第2の画像の右構成要素を生成させ、(ii)前記スクリーンを通して前記第2の視聴者の前記右目の前記位置の方へ前記レンチキュラーパネルによって向けられたライトストリップの第2のグループのライティングを制御するように構成される、コントローラとを備えるディスプレイシステム。
41. 前記画像源は、前記平面視画像を生成するように適合された第1の画像源と、前記立体視画像を生成するように適合された第2の画像源とを備える請求項40に記載のディスプレイシステム。
42. 前記追跡システムは、前記第1の視聴者の前記位置または視聴者の前記第1のグループの前記位置を追跡するように適合された第1の追跡システムと、前記第2の視聴者の前記左目および前記右目の前記位置を追跡するように適合された第2の追跡システムとを備える請求項40または41に記載のディスプレイシステム。
43. 少なくとも2人の視聴者に異なる画像を同時に見せるための方法であって、
    第1の視聴者または視聴者の第1のグループの位置を追跡するステップと、
    第2の視聴者または視聴者の第2のグループの位置を追跡するステップと、
    繰り返す一連のタイムスロットのうちの第1のタイムスロットにおいて、
    スクリーン上に第1の画像を見せるステップと、
    光源を使用して前記スクリーンを、前記第1の視聴者または視聴者の前記第1のグループの前記位置の方へ向けられたライトストリップの第1のグループで照らすステップと、
    前記繰り返す一連のタイムスロットのうちの第2のタイムスロットにおいて、
    前記スクリーン上に第2の画像を見せるステップと、
    前記光源を使用して前記スクリーンを、前記第2の視聴者または視聴者の前記第2のグループの前記位置の方へ向けられたライトストリップの第2のグループで照らすステップとを含む方法。
44. 平面視画像および立体視画像を同時に見せるための方法であって、
    第1の視聴者または視聴者の第1のグループの位置を追跡するステップと、
    第2の視聴者の左目および右目の位置を追跡するステップと、
    繰り返す一連のタイムスロットのうちの第1のタイムスロットにおいて、
    スクリーン上に前記平面視画像を見せるステップと、
    光源を使用して前記スクリーンを、前記第1の視聴者または視聴者の前記第1のグループの前記位置の方へ向けられたライトストリップの第1のグループで照らすステップと、
    前記繰り返す一連のタイムスロットのうちの第2のタイムスロットにおいて、
    前記スクリーン上に前記立体視画像の左構成要素を見せるステップと、
    前記光源を使用して前記スクリーンを、前記第2の視聴者の前記左目の前記位置の方へ向けられたライトストリップの第2のグループで照らすステップと、
    前記繰り返す一連のタイムスロットのうちの第3のタイムスロットにおいて、
    前記スクリーン上に前記立体視画像の右構成要素を見せるステップと、
    前記光源を使用して前記スクリーンを、前記第2の視聴者の前記右目の前記位置の方へ向けられたライトストリップの第3のグループで照らすステップとを含む方法。
45. 前記一連のタイムスロットは、前記スクリーン上に1つまたは複数の追加の画像を見せるため、ならびに前記光源を使用して前記スクリーンを、1人もしくは複数の追加の視聴者または視聴者の1つもしくは複数の追加のグループの位置の方へ向けられたライトストリップの1つもしくは複数の追加のグループで照らすための1つまたは複数の追加のタイムスロットを含む請求項43または44に記載の方法。

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