JP2023511116A - マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ、そのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2020年1月20日に出願された米国仮特許出願第62/963493号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
なし
12 スクリーン
14 ビュー
16 ビュー方向
20 光ビーム
100 マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ
100a マルチビュー画像
100b 2D画像
102 放射光
102’ 広角放射光
102’’ 指向性放射光
103 伝播方向
104 導波光
110 広角バックライト
110’ 平面発光面
112 光源
114 導光構造体
114a 抽出機構
116 ディフューザ
117 輝度向上フィルム
118 偏光リサイクル層
119 反射層
120 マルチビューバックライト
122 導光体
122’ 第1の表面
122’’ 第2の表面
124 マルチビーム要素
126 光源
130 ライトバルブ
130 ライトバルブアレイ
130’ マルチビューピクセル
140 ヘッドトラッカ
200 マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ・システム
202 変調光
202’ 変調された広角放射光
202’’ 変調された指向性放射光
204 広角放射光
206 指向性放射光
210 広角バックライト
220 マルチビューバックライト
222 導光体
224 マルチビーム要素
230 ライトバルブアレイ
240 ディスプレイコントローラ
300 マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイの動作方法
310 ユーザグループ内のユーザの位置を判定するステップ
320 ユーザグループが所定のビューゾーン内にいるとき、マルチビュー画像を提供するステップ
330 ユーザグループが所定のビューゾーンの外側にいるとき、2D画像を提供するステップ
Claims (23)
- マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイであって、
広角放射光を提供するように構成された広角バックライトと、
マルチビュー画像の様々なビュー方向に対応する方向を有する指向性光ビームを含む、指向性放射光を提供するように構成されたマルチビューバックライトと、
前記広角放射光を変調して二次元(2D)画像を提供し、前記指向性放射光を変調して前記マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイの所定のビューゾーン内に前記マルチビュー画像を提供するように構成された、ライトバルブのアレイと、を備え、
前記マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイは、ユーザグループが前記所定のビューゾーン内にいるときの前記マルチビュー画像、又は前記ユーザグループが前記所定のビューゾーン外にいるときの前記2D画像の、いずれかを選択的に提供するように構成される、マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ。 - 前記マルチビューバックライトは、前記広角バックライトと前記ライトバルブのアレイとの間に配置され、前記マルチビューバックライトは、前記広角放射光に対して光学的に透過性である、請求項1に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ。
- 前記マルチビューバックライトが、
所定のコリメーション係数を有する導波光として光を導くように構成された導光体と、
前記導光体にわたって互いに離間しているマルチビーム要素アレイであって、前記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素は、前記指向性放射光の前記指向性光ビームとして、導波光の一部を導光体から散乱させるように構成される、マルチビーム要素アレイとを備え、
前記マルチビーム要素アレイのマルチビーム要素のサイズは、前記ライトバルブアレイの、ライトバルブのサイズの25%~200%である、請求項1に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ。 - 前記マルチビーム要素アレイのマルチビーム要素が、前記導波光を回折的に散乱させるように構成された回折格子、前記導波光を反射的に散乱させるように構成されたマイクロ反射要素、及び前記導波光を屈折的に散乱させるように構成されたマイクロ屈折要素のうちの、1つ又はそれ以上を含む、請求項3に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ。
- 前記マルチビーム要素の前記回折格子、前記マイクロ反射要素、及び前記マイクロ屈折要素のうちの1つ又はそれ以上が、前記マルチビーム要素の境界内に配置された複数のサブ要素を含む、請求項4に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ。
- 前記所定のビューゾーンは、前記マルチビーム要素アレイ内の対応するマルチビーム要素の位置に対して、前記ライトバルブアレイのマルチビューピクセルの位置を変更することによって、動的に調整されるように構成され、前記所定のビューゾーンは、前記ユーザグループを前記所定のビューゾーン内に保つように動的に調整される、請求項3に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ。
- 前記2D画像は、前記ユーザグループが前記所定のビューゾーンの調整範囲を超えている場合にのみ提供される、請求項6に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ。
- 前記マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイの前記所定のビューゾーンに対する前記ユーザグループのユーザの位置を判定し、前記判定された位置に基づいて前記広角バックライト又は前記マルチビューバックライトのうちの1つを選択的に起動するように構成されたヘッドトラッカを更に備え、前記マルチビューバックライトは、前記ユーザグループが前記所定のビューゾーン内にいると判定されたときに、前記ヘッドトラッカによって起動されて、前記マルチビュー画像を提供し、前記広角バックライトは、前記ユーザグループが前記所定のビューゾーンの外側にいると判定されたときに、前記ヘッドトラッカによって起動されて、前記2D画像を提供する、請求項1に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ。
- 前記ヘッドトラッカは、
前記ユーザグループの画像を周期的に取り込むように構成されたカメラと、
前記マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイの前記所定のビューゾーンに対する前記ユーザグループの周期的な位置測定値を提供するために、前記周期的に取り込まれた画像内の前記ユーザグループの位置を判定するように構成された画像プロセッサとを備える、請求項8に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ。 - 前記ヘッドトラッカは、
前記周期的な位置測定値間の前記マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイの相対運動を追跡して、前記マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイの前記相対運動を判定するように構成されたモーションセンサを更に備え、
前記相対運動は、前記周期的な位置測定値間の、前記ユーザグループの前記位置の推定値を提供するために使用される、請求項9に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ。 - マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ・システムであって、
広角放射光を提供するように構成された広角バックライトと、
マルチビュー画像の様々なビュー方向に対応する方向を有する指向性光ビームを含む、指向性放射光を提供するように構成された、マルチビーム要素アレイを備えるマルチビューバックライトと、
前記広角放射光を変調して二次元(2D)画像を提供し、前記指向性放射光を変調して前記マルチビュー画像を提供するように構成された、ライトバルブのアレイと、
前記マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ・システムのユーザグループの位置が、前記マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ・システムの所定のビューゾーン内にあると判定された場合に、前記マルチビュー画像を提供し、そうでない場合には前記2D画像を提供するように、前記マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ・システムを制御するように構成された、ディスプレイコントローラと、を含む、マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ・システム。 - 前記マルチビューバックライトが、
導波光として光を導く導光体を更に備え、
前記マルチビーム要素アレイは、前記導光体にわたって互いに離間しており、前記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素は、前記指向性光ビームとして前記導波光の一部を前記導光体から散乱させるように構成されている、請求項11に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ・システム。 - 前記導光体は、コリメーション係数に従って、コリメートされた導波光として前記導波光を導くように構成され、前記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素のサイズは、前記ライトバルブアレイの、ライトバルブのサイズの1/4~2倍である、請求項12に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ・システム。
- 前記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素が、前記導波光を回折的に散乱させるように構成された回折格子、前記導波光を反射的に散乱させるように構成されたマイクロ反射要素、及び前記導波光を屈折的に散乱させるように構成されたマイクロ屈折要素のうちの1つ又はそれ以上を含む、請求項12に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ・システム。
- 前記ディスプレイコントローラが、前記ユーザグループのユーザの前記位置を決定するように構成されたヘッドトラッカを備え、
前記ディスプレイコントローラは更に、前記ユーザ位置が前記所定のビューゾーン内にあると判定されたとき、前記マルチビューバックライトの光源を起動して、指向性光ビームを提供し、かつ前記ライトバルブアレイを制御してマルチビュー画像を提供し、一方、前記ユーザ位置が所定のビューゾーンの外側にあると判定されたときには、前記広角バックライトの光源を起動して、前記広角放射光を提供し、かつ前記ライトバルブアレイを制御して2D画像を提供するように構成されている、請求項11に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ・システム。 - 前記ディスプレイコントローラは更に、前記マルチビーム要素アレイの対応するマルチビーム要素の位置に対して、前記ライトバルブアレイのマルチビューピクセルの位置を変更することによって、前記所定のビューゾーンを動的に調整するように構成され、前記所定のビューゾーンは、前記ユーザグループを前記所定のビューゾーン内に保つように前記ディスプレイコントローラによって動的に調整され、前記2D画像は、前記ユーザグループが前記所定のビューゾーンの調整範囲を超えている場合にのみ提供される、請求項11に記載のマルチユーザ・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は、前記ユーザグループの前記ユーザ位置を判定するように構成された、光検出と測距センサ、飛行時間センサ、及びカメラのうちの1つ又はそれ以上を含む、請求項15に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイ・システム。
- マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイの動作方法であって、
ヘッドトラッカを使用して前記マルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイのユーザグループ内のユーザ位置を判定するステップと、
前記ユーザグループの前記ユーザ位置が前記マルチユーザディスプレイの所定のビューゾーン内にあると判定されたとき、マルチビュー画像を提供するステップであって、前記マルチビュー画像は、ライトバルブアレイを使用してマルチビューバックライトからの指向性放射光を変調することによって提供される、ステップと、
前記ユーザグループの前記ユーザ位置が所定のビューイングゾーンの外側にあるとき、二次元(2D)画像を提供するステップであって、前記2D画像は、前記ライトバルブアレイを使用して広角バックライトからの広角放射光を変調することによって提供される、ステップと、を含む方法。 - 前記ユーザグループの前記ユーザ位置を判定する前記ステップが、
前記ヘッドトラッカを使用して前記ユーザの各位置を追跡するステップと、
前記ユーザグループの前記各ユーザの前記位置を、前記所定のビューイングゾーンと比較して、前記ユーザが集合的に所定のビューゾーンの内側にいるか、外側にいるかを判定するステップとを含む、請求項18に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイの動作方法。 - 前記ヘッドトラッカは、前記ユーザグループの前記ユーザの前記位置を判定するように構成された、光検出と測距(LIDAR)センサ、飛行時間センサ、及びカメラのうちの1つ又はそれ以上を含む、請求項19に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイの動作方法。
- 前記マルチビューバックライトが、
所定のコリメーション係数を有する導波光として光を導くように構成された導光体と、
導光体にわたって互いに離間しているマルチビーム要素アレイであって、前記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素は、前記指向性放射光の指向性光ビームとして、前記導波光の一部を前記導光体から散乱させるように構成される、マルチビーム要素アレイとを備え、
前記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素のサイズは、前記ライトバルブアレイの、各ライトバルブのサイズの25%~200%である、請求項18に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイの動作方法。 - 前記方法が、
前記マルチビューバックライトからの前記指向性放射光を、前記ユーザグループに向かって傾斜させることによって、前記所定のビューゾーンを動的に調整するステップであって、前記所定のビューゾーンは、前記ユーザグループの前記ユーザを前記所定のビューゾーン内に保つように動的に調整される、ステップを更に含み、
前記2D画像は、前記ユーザグループが前記所定のビューゾーンの調整範囲を超えている場合にのみ提供される、請求項18に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイの動作方法。 - 前記マルチビューバックライトがマルチビーム要素アレイを含み、前記指向性放射光を傾斜させることが、前記マルチビーム要素アレイの対応するマルチビーム要素の位置に対して、前記ライトバルブアレイのマルチビューピクセルの位置を変更することを含む、請求項22に記載のマルチユーザ・マルチビュー・ディスプレイの動作方法。
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