JP6925342B2 - 自動立体視表示デバイス及び表示方法 - Google Patents
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Description
光出力のラインを提供するための光出力装置と、第1のレンチキュラレンズアレイとを備える操向可能ディスプレイバックライトと、
表示画像を生成するためのディスプレイサブピクセルのアレイを有するディスプレイパネルであって、操向可能ディスプレイバックライトによって照明される、ディスプレイパネルと、
異なる観察方向に少なくとも2つのビューを生成するための第2のレンチキュラレンズアレイと、
少なくとも2人の観察者を追跡するための頭部及び/又は眼追跡システムと、
ディスプレイパネル及び操向可能ディスプレイバックライトを制御するためのコントローラであって、追跡された観察者の両眼に同時にビューを提供し、異なる追跡された観察者の両眼に時系列的にビューを提供する、コントローラと
を備える、自動立体視ディスプレイが提供される。
ディスプレイの少なくとも2人の観察者を追跡するステップと、
追跡された観察者の位置に応じてバックライト光出力のラインを提供するステップと、
第1のレンチキュラレンズアレイを介してバックライト光出力のラインを指向させて、指向制御を提供するステップと、
指向制御されたバックライト光出力を使用してディスプレイサブピクセルのアレイを備えるディスプレイパネルを照明することによって、表示画像を生成するステップと、
第2のレンチキュラレンズアレイを使用して異なる観察方向に少なくとも2つのビューを生成するステップであって、追跡された観察者の両眼に同時にビューが提供され、異なる追跡された観察者の両眼に時系列的にビューが提供される、生成するステップと
を有する、自動立体視表示方法を提供する。
空間解像度の損失が少ないながらも、各観察者に最適な立体体験を依然として提供する3Dレンチキュラディスプレイが望まれている。
e=p/(2*tan(Φ2c/2))=7.12mm
によって与えられる。
バックライトは、極力広い照明幅Δxillを提供しつつも、依然として各観察者の顔を個別にアドレス指定できるようにデザインされる。これは、バックライトの「コーン角度」Φ0cbが最大化されるべきである一方で、2番目に近いバックライト「ビュー」の少ないオーバーラップが維持されるべきであることを意味する。
Δxill=2・(vd・tan(Φ0cb/2−β)+dw/2)=229cm
に対応する。
Φ0cb=2*sin−1(n2b*sin(Φ2cb/2))=70.5°
によって与えられる。
ディスプレイが特定の観察距離(たとえば180cm)用にデザインされていても、依然としてバックライトのビューイングコーンが大きいので、ディスプレイは広い視野範囲に対して完全に使用可能である。より近く(観察距離の約2/3)に移動した場合、より多くのバックライトビューが観察者間に存在し、これにより観察者間のバックライトビューの数が増えて、観察者間のクロストークが低減される。限界は自動立体視ディスプレイによって決定され、その理由は、(典型的には所期の観察距離の1/2において)観察者の眼の間に1つのビューイングコーンが存在する場合、左右の眼の間のクロストークが増加し、ステレオ効果は完全に減少するためである。実際の観察距離が所期のものよりも大きい場合、観察者間のバックライトビュー及び自動立体視ビューが少なくなり、個人内及び個人間両方のクロストークが距離と共に徐々に増加する。
p’/p=(V+D)/V
に従って導出され、ここで、Vは観察距離であり、Dは光学的厚さである。光学的厚さは、物理的厚さを屈折率で割ったもの(の積分)である。補正は小さいが重要であり、たとえばV=1m、D=2mmはp’/p=1.002を与える。
Claims (13)
- 光出力のラインを提供するための光出力装置と、第1のレンチキュラレンズアレイとを備える操向可能ディスプレイバックライトであって、該操向可能ディスプレイバックライトが、tan−1(1.5IOD/vd)とtan−1(5IOD/vd)との間の角度広がりを有する出力ビームを有し、ここで、IODは眼間距離であり、vdはディスプレイからの所期の観察者距離である、操向可能ディスプレイバックライトと、
表示画像を生成するためのディスプレイサブピクセルのアレイを有するディスプレイパネルであって、前記操向可能ディスプレイバックライトによって照明される、ディスプレイパネルと、
異なる観察方向に少なくとも2つのビューを生成するための第2のレンチキュラレンズアレイと、
1人又は複数人の観察者を追跡するための頭部及び/又は眼追跡システムと、
前記ディスプレイパネル及び前記操向可能ディスプレイバックライトを制御するためのコントローラであって、追跡された観察者の両眼に同時にビューを提供し、複数の観察者が存在する場合には、異なる追跡された観察者の両眼に時系列的にビューを提供する、コントローラと
を備える、自動立体視ディスプレイ。 - 前記第2のレンチキュラレンズアレイが少なくとも4つのビューを有し、前記コントローラが、追跡された観察者の両眼にビューを提供することを、前記第2のレンチキュラレンズアレイが、前記観察者の右の眼用の各サブピクセルから前記観察者の右の眼の推定位置に出力を投影する量に応じて、前記観察者の右の眼用のサブピクセルごとに少なくとも2つの入力ビューを割り当て、前記観察者の左の眼用の各サブピクセルから前記観察者の左の眼の推定位置に出力を投影する量に応じて、前記観察者の左の眼用のサブピクセルごとに少なくとも2つの入力ビューを割り当てることによって行う、請求項1に記載の自動立体視ディスプレイ。
- 前記第2のレンチキュラレンズアレイが10個を超えるフラクショナルビューを有し、前記コントローラが、追跡された観察者の両眼にビューを提供することを、前記第2のレンチキュラレンズアレイが、前記観察者の右の眼用の各サブピクセルから前記観察者の右の眼の推定位置に出力を投影する量に応じて、前記観察者の右の眼用のサブピクセルごとに少なくとも2つの入力ビューを割り当て、前記観察者の左の眼用の各サブピクセルから前記観察者の左の眼の推定位置に出力を投影する量に応じて、前記観察者の左の眼用のサブピクセルごとに少なくとも2つの入力ビューを割り当てることによって行う、請求項1又は2に記載の自動立体視ディスプレイ。
- 前記第2のレンチキュラレンズアレイを前記ディスプレイパネルに対してシフトさせるシフト装置をさらに備え、前記コントローラが、追跡された観察者の両眼に、ただ2つの可能なビューから選択されるビューを提供し、前記コントローラが、前記ディスプレイパネルに対する前記第2のレンチキュラレンズアレイのシフトを制御する、請求項1に記載の自動立体視ディスプレイ。
- 前記操向可能ディスプレイバックライトがtan−1(1.5IOD/vd)とtan−1(3IOD/vd)との間の角度広がりを有する出力ビームを有し、ここで、IODは眼間距離であり、vdは前記ディスプレイパネルからの所期の観察者距離である、請求項1から4のいずれか一項に記載の自動立体視ディスプレイ。
- 前記頭部及び/又は眼追跡システムが、前記ディスプレイパネルに対する前記観察者の横方向位置と前記観察者までの距離とを特定するためのものである、請求項1から5のいずれか一項に記載の自動立体視ディスプレイ。
- 前記ディスプレイパネルの片側に拡散板を備える、請求項1から6のいずれか一項に記載の自動立体視ディスプレイ。
- 1人又は複数人の観察者を追跡するステップと、
追跡された前記観察者の位置に応じてバックライト光出力のラインを提供するステップと、
第1のレンチキュラレンズアレイを介して前記バックライト光出力のラインを指向させて、指向制御を提供し、該指向制御を提供することで、tan−1(1.5IOD/vd)とtan−1(5IOD/vd)との間の角度広がりを有する出力を生成するステップであって、ここで、IODは眼間距離であり、vdはディスプレイからの所期の観察者距離であるステップと、
指向制御された前記バックライト光出力を使用してディスプレイサブピクセルのアレイを備えるディスプレイパネルを照明することによって、表示画像を生成するステップと、
第2のレンチキュラレンズアレイを使用して異なる観察方向に少なくとも2つのビューを生成するステップであって、追跡された観察者の両眼に同時にビューが提供され、複数の観察者が存在する場合には、異なる追跡された観察者の両眼に時系列的にビューが提供される、生成するステップと
を有する、自動立体視表示方法。 - tan−1(1.5IOD/vd)とtan−1(3IOD/vd)との間の角度広がりを有する出力ビームを生成するステップを有し、ここで、IODは眼間距離であり、vdは前記ディスプレイからの所期の観察者距離である、請求項8に記載の自動立体視表示方法。
- 少なくとも4つのいくつかの入力ビューを生成するステップと、前記第2のレンチキュラレンズアレイが、前記観察者の右の眼用の各サブピクセルから前記観察者の右の眼の推定位置に出力を投影する量に応じて、前記観察者の右の眼用のサブピクセルごとに少なくとも2つの入力ビューを割り当て、前記観察者の左の眼用の各サブピクセルから前記観察者の左の眼の推定位置に出力を投影する量に応じて、前記観察者の左の眼用のサブピクセルごとに少なくとも2つの入力ビューを割り当てるステップとを有する、請求項8又は9に記載の自動立体視表示方法。
- 10個未満、又は8個未満のいくつかのビューを生成するステップと、前記第2のレンチキュラレンズアレイが、前記観察者の右の眼用の各サブピクセルから前記観察者の右の眼の推定位置に出力を投影する量に応じて、前記観察者の右の眼用のサブピクセルごとに少なくとも2つの入力ビューを割り当て、前記観察者の左の眼用の各サブピクセルから前記観察者の左の眼の推定位置に出力を投影する量に応じて、前記観察者の左の眼用のサブピクセルごとに少なくとも2つの入力ビューを割り当てるステップとを有する、請求項8から10のいずれか一項に記載の自動立体視表示方法。
- 2つのビューを生成するステップと、追跡された観察者の両眼に前記2つのビューを提供するステップとを有し、前記第2のレンチキュラレンズアレイを前記ディスプレイパネルに対してシフトさせるステップをさらに有する、請求項8に記載の自動立体視表示方法。
- 前記ディスプレイパネルに対する前記観察者の横方向位置と前記観察者までの距離とを特定するステップを有する、請求項8から12のいずれか一項に記載の自動立体視表示方法。
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