JPWO2022159119A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、ライトフィールド発生装置に関し、特に、ニアアイ視野に適用され、大部分の拡張現実感(Augmented reality, AR)と複合現実感(Mixed reality, MR)設備に発生した、適合的眼球離反運動の不一致(Vergence accommodation conflict, VAC)現象が低減される、ライトフィールド発生装置に関する。 The present invention relates to a light field generator, which is particularly applicable to the near-eye field of view, and which is applied to most augmented reality (AR ) and mixed reality ( MR) equipment. The present invention relates to a light field generating device in which the phenomenon of Vergence Accommodation Conflict (VAC) is reduced.
近年では、例えば、Google Glasses、ViveやOculus Riftのような仮想現実(Virtual reality, VR)や、拡張現実感(Augmented reality, AR)或いは、複合現実感(Mixed reality, MR)設備は、ともに、立体視覚原理に基づいて、三次元性(Three-dimensionality, 3D)の感覚が発生される。しかしながら、ディスプレイ器との間の距離のため、即ち、短いアイリリーフのため、人の目が、快適的に、長期に観覧できない。また、調節は、人の目の自然逸脱によって、変化しないから、周知の統合衝突が発生し、即ち、適合的眼球離反運動の不一致(Vergence accommodation conflict, VAC)により、長時間に設備を使用する視聴者は、気分が悪くなる。 In recent years, for example, virtual reality (VR), augmented reality (AR), or mixed reality (MR) equipment such as Google Glasses, Vive, and Oculus Rift have become popular. Based on the stereoscopic vision principle, a sensation of three-dimensionality (3D) is generated. However, due to the distance between the display device, ie, the short eye relief, human eyes cannot view it comfortably for a long period of time. In addition, accommodation does not change due to the natural deviation of the human eye, resulting in the well-known integration conflict, i.e., Vergence accommodation conflict (VAC), resulting in prolonged use of the equipment. Viewers feel sick.
本発明出願者は、ヘッドマウントディスプレイの発明であるUS 2020/0166734 Alと、そのニアアイライトフィールドディスプレイ装置を提案したが、それらのニアアイライトフィールドディスプレイ装置は、ダブルテレセントリックレンズを設置しることにより、大幅に、ニアアイライトフィールドディスプレイ装置の画質を向上するが、そのパネルと光学機器の体積が大きいため、既存のVRとARの人間工学のサイズに適用できない。また、プレノプティックカメラであるUS 7620309 B2は、メインレンズと感光デバイスとの間にマイクロレンズアレイ(Micro-lens array)を挿入することにより、四次元のライトフィールドが得られる。当該感光デバイスの前方に位置するマイクロレンズアレイによって、光線が、当該感光デバイスに集積する前に、各光線の走行経路が分散される。そのマイクロレンズアレイがなければ、ライトフィールドの各光線が、当該感光デバイスに集積されて表示されるが、集計処理によって、ライトフィールドの角度情報は、カメラサンプリングプロセスにおいて紛失される。 The applicant of the present invention proposed US 2020/0166734 Al, which is an invention of a head-mounted display, and its near- eye light field display device. Although it significantly improves the image quality of near- eye light field display devices, the large volume of its panels and optics makes it inapplicable to existing VR and AR ergonomic sizes. In addition, the plenoptic camera US 7620309 B2 can obtain a four-dimensional light field by inserting a micro-lens array between the main lens and the photosensitive device. A microlens array located in front of the photosensitive device disperses the travel path of each light ray before it is concentrated on the photosensitive device. Without the microlens array , each ray of the light field would be integrated and displayed on the photosensitive device, but due to the aggregation process , the angular information of the light field would be lost in the camera sampling process.
VRプロジェクターとヒューマンマシンインタフェース4.0等の視覺発明の發展に合わせて、リアルワールド複数フィールドディスプレイ応用の研究開発が始まって、市場規模も動き始め、また、網膜に形成されたライトフィールドの結像を、ARとVRに応用するために、人の目の網膜にディスプレイされた情報について、更に、画像の没入品質が向上されて、ライトフィールドグラスの実用化と普及化が実現される。そのため、VACに関連する問題と既存技術の欠点を解決できる発明は、不可欠である。 Along with the development of vision inventions such as VR projectors and human-machine interface 4.0, research and development of real-world multiple field display applications has begun, and the market scale has begun to change. For applications in AR and VR, the immersive quality of the image will be further improved for the information displayed on the retina of the human eye, and the practical application and popularization of light field glasses will be realized. Therefore, inventions that can solve the problems associated with VAC and the shortcomings of existing technology are essential.
本発明者は、上記欠点を解消するため、慎重に研究し、また、学理を活用して、有効に上記欠点を解消でき、設計が合理である本発明を提案する。 In order to eliminate the above drawbacks, the present inventor has carefully researched and utilized theory to propose the present invention, which can effectively eliminate the above drawbacks and has a rational design.
本発明の主な目的は、従来技術の上記問題を解消でき、ニアアイライトフィールドディスプレイを、ライトフィールドとして、再現する過程を提供し、特に、当該過程において、ライトフィールド発生装置から出力されたイメージに対して、マージして、収差を低減させるライトフィールド発生装置を提供する。 The main object of the present invention is to provide a process for reproducing a near -eye light field display as a light field, which can solve the above-mentioned problems of the prior art, and in particular, in this process , the image output from the light field generator is On the other hand, a light field generating device is provided in which the aberrations are reduced by merging.
本発明は、以上の目的を達成するための、ニアアイライトフィールドディスプレイに適用されるライトフィールド発生装置であり、複数に切り分けられるサブ領域に、各ライトフィールド角におけるライトフィールド情報がディスプレイされる表示パネルと、複数のサブ領域に分画された表示パネルのシーンを、共通絞りの後ろの位置に表示する投写レンズアレイ装置と、当該投写レンズアレイ装置を通した光が、結像面にディスプレイされて、3次元の実像のライトフィールドが形成されるフュージョンレンズ装置と、が含まれ、上記ライトフィールド発生装置によって生成された実像のライトフィールドが、アイピースユニットを介して、イメージとして、入の瞳孔に送られて、当該ライトフィールド発生装置によって、遠隔のイメージとして、網膜に透写される。 The present invention is a light field generation device applied to a near- eye light field display to achieve the above object, and the present invention is a display panel in which light field information at each light field corner is displayed in a plurality of sub-areas that are divided into a plurality of sub-areas. and a projection lens array device that displays the scene on the display panel divided into a plurality of sub-areas at a position behind a common aperture , and the light that has passed through the projection lens array device is displayed on the imaging plane. a fusion lens device in which a three-dimensional real image light field is formed, and the real image light field generated by the light field generator is transmitted as an image to the pupil of the eye through the eyepiece unit. and is transmitted to the retina as a remote image by the light field generator.
本発明の上記実施例によれば、当該表示パネル上の任意のサブ領域において、ディスプレイされた画像が、結像面に結像される。 According to the above embodiment of the present invention, the image displayed in any sub-region on the display panel is imaged on the imaging plane.
本発明の上記実施例によれば、当該表示パネルに位置する全てのサブ領域にディスプレイされたイメージは、ともに、当該結像面に結像されて、また、互いに重なり合う。 According to the above embodiment of the present invention, the images displayed in all the sub-regions located on the display panel are both focused on the image plane and overlap each other.
本発明の上記実施例によれば、当該表示パネルに位置する全てのサブ領域にディスプレイされたイメージの全てが、同じである場合、当該結像面に、互いに重なり合い、且つ、互いに近似するように結像される。 According to the above embodiment of the present invention, when all the images displayed in all the sub-regions located on the display panel are the same, the images are displayed on the imaging plane so that they overlap with each other and are similar to each other. imaged.
本発明の上記実施例によれば、当該フュージョンレンズ装置が、集束レンズシステムであり、当該当該投写レンズアレイ装置が、コリメーティングレンズアレイで、当該コリメーティングレンズアレイが、アレイ式コリメーティングレンズからなり、各コリメーティングレンズが、多数のレンズからなり、また、当該コリメーティングレンズの数が、当該表示パネルのサブ領域の数に関連する。 According to the above embodiment of the invention, the fusion lens device is a focusing lens system, the projection lens array device is a collimating lens array, and the collimating lens array is an array collimating system. each collimating lens comprises a number of lenses, and the number of collimating lenses is related to the number of sub-regions of the display panel.
本発明の上記実施例によれば、当該表示パネルと当該コリメーティングレンズアレイとの間の距離や、当該コリメーティングレンズアレイと当該集束レンズシステムとの間の距離は、当該コリメーティングレンズアレイの焦点距離と当該集束レンズシステムの焦点距離に関連する。 According to the above embodiments of the present invention, the distance between the display panel and the collimating lens array, and the distance between the collimating lens array and the focusing lens system are determined by the distance between the collimating lens array and the focusing lens system. It is related to the focal length of the array and the focal length of the focusing lens system.
本発明の上記実施例によれば、当該投写レンズアレイ装置と当該フュージョンレンズ装置とによるF 値(f-number)は、2乃至10の範囲内になる。 According to the above embodiment of the present invention, the F-number of the projection lens array device and the fusion lens device is in the range of 2 to 10.
以下、図面を参照しながら、本発明の特徴や技術内容について、詳しく説明するが、それらの図面等は、参考や説明のためであり、本発明は、それによって制限されることが無い。 Hereinafter, the features and technical content of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the drawings and the like are for reference and explanation, and the present invention is not limited thereby.
図1～図7を参照しながら、夫々、本発明に係るライトフィールド発生装置の構造概念図や、本発明に係るライトフィールド発生装置の光路概念図、本発明に係るライトフィールド発生装置のMTF図、本発明に係るライトフィールド発生装置の三次収差図、本発明に係るライトフィールド発生装置のVR応用構造概念図、本発明に係るライトフィールド発生装置のVR応用概念図、及び本発明に係るライトフィールド発生装置のAR応用構造概念図である。図のように、本発明は、ライトフィールド発生装置1であり、表示パネル11と、投写レンズアレイ装置12と、フュージョンレンズ装置13とから構成されて、光を、結像面14にディスプレイする。複数のサブ領域に切り分けられた表示パネル11からのシーンは、当該投写レンズアレイ装置12を介して、共通絞りの後ろの位置において、当該フュージョンレンズ装置13へ入り、3次元の実像のライトフィールドが形成され、これから、アイピースユニットを介して、イメージを人の目へ送る。 1 to 7, a structural conceptual diagram of a light field generating device according to the present invention, a conceptual optical path diagram of a light field generating device according to the present invention, a light field generating device according to the present invention, respectively. MTF diagram of the present invention, tertiary aberration diagram of the light field generation device according to the present invention, VR application structure conceptual diagram of the light field generation device according to the present invention, VR application conceptual diagram of the light field generation device according to the present invention, and 1 is a conceptual diagram of an AR application structure of a light field generating device according to the present invention; FIG. As shown in the figure, the present invention is a light field generating device 1, which is composed of a display panel 11, a projection lens array device 12, and a fusion lens device 13, and displays light on an imaging surface 14. The scene from the display panel 11, which has been cut into a plurality of sub-regions, enters the fusion lens device 13 at a position behind the common aperture via the projection lens array device 12 to form a three-dimensional real image light field. is formed , and the image is then sent to the human eye via the eyepiece unit.
デザインの検証と、ユーザーが、ライトフィールド品質に対する認知をチェックするために、本発明は、光学設計ソフトウェアCodeVを利用して、ライトフィールド発生装置1を実現し、そして、シミュレーション結果をチェックした。本発明によって設計されたライトフィールド発生装置1は、図1のようであり、全てのライトフィールド角の主光線が、結像面14に重ね合って、図2のようである。シミュレーションにおいて、本発明は、何種類の人の目の模型を利用して、その人の目の模型のパラメーターを調整して、アイピースユニットの変形を模擬してから、リフォーカスする。ディスプレイされたライトフィールドの明確性をチェックするために、本発明において、図3の示される発明の変調伝達関数(modulation transfer function, MTF)を分析した。文字をテストパタンとして、人類視覚認知研究によれば、人の目のレタービジョンは、5分弧である。 In order to verify the design and check the user's perception of the light field quality, the present invention utilized the optical design software CodeV to realize the light field generator 1 and checked the simulation results. The light field generating device 1 designed according to the present invention is as shown in FIG. 1, and the principal rays of all light field angles are superimposed on the imaging plane 14, as shown in FIG. 2. In the simulation, the present invention utilizes several types of human eye models, adjusts the parameters of the human eye models, simulates the deformation of the eyepiece unit, and then refocuses. In order to check the clarity of the displayed light field , we analyzed the modulation transfer function (MTF) of the invention shown in FIG. 3. According to human visual cognition research using letters as test patterns, the human eye's letter vision is a 5-minute arc.
本実験において、眼球の直径が、約17ミリメータ(mm)、網膜において、5分弧の画像の大きさが、約25ミクロン(μm)である。文字を解明するには、少なくとも、20サイクル/ミリメータ(cycles/mm)が必要である。図3のように、20cycles/mmの下で、本発明のデザインによれば、MTFにおいて、30%に達する。そのため、ディスプレイのライトフィールド効果が明確的で、距離効果がよく、被写界深度が深い。 In this experiment, the diameter of the eyeball was approximately 17 millimeters (mm), and the size of a 5-arc image on the retina was approximately 25 microns (μm). At least 20 cycles/mm are required to resolve the characters. As shown in Fig. 3, under 20 cycles/mm, the MTF reaches 30% according to the design of the present invention. Therefore, the light field effect of the display is clear, the distance effect is good, and the depth of field is deep.
また、三次収差分析結果は、図4のようである。本発明と単独の人の目模型との三次収差を比較することから、アイピースユニットによってライトフィールド発生装置の収差が元の人の目模型に類似する水平に低減され、各ライトフィールド角だけに変形が存在することが分かる。図4からも分かるように、網膜の曲率と変形度が相対的に高いが、変形は、ライトフュージョンの重要効果であり、言い換えれば、本発明によって、優れた効果が得られる。 Furthermore, the third-order aberration analysis results are as shown in FIG. Comparing the third-order aberrations between the present invention and a single human eye model, it can be seen that the eyepiece unit reduces the aberrations of the light field generator horizontally similar to the original human eye model, and only for each light field angle. It can be seen that there is a deformation in . As can be seen from FIG. 4, the curvature and degree of deformation of the retina are relatively high, but deformation is an important effect of light fusion, and in other words, the present invention can provide excellent effects.
以下の実施例は、本発明の内容と細部を説明するための例であり、本発明の請求範囲は、それによって、制限されることない。 The following examples are illustrative of the content and details of the invention, and the scope of the invention is not limited thereby.
本発明の具体実施例は、ニアアイライトフィールドディスプレイに適用できるライトフィールド発生装置1で、当該ライトフィールド発生装置1のライトフィールドレンズが、アイピースユニット2であり、その構造は、図5、6のようである。 A specific embodiment of the present invention is a light field generating device 1 that can be applied to a near- eye light field display, and the light field lens of the light field generating device 1 is an eyepiece unit 2, the structure of which is shown in FIGS. It seems like.
上記のライトフィールド発生装置1は、当該表示パネル11と、当該投写レンズアレイ装置12と、当該フュージョンレンズ装置13と、が含まれ、当該表示パネル11は、複数のサブ領域に切り分けられ、当該投写レンズアレイ装置12が、コリメーティングレンズアレイであり、当該コリメーティングレンズアレイは、アレイ式コリメーティングレンズ121からなり、当該コリメーティングレンズ121の数は、当該表示パネル11のサブ領域の数に関連し、また、各コリメーティングレンズ121は、多数のレンズからなり、当該フュージョンレンズ装置13は、集束レンズシステムであっても良い。また、当該表示パネル11と当該コリメーティングレンズアレイとの間の距離や、当該コリメーティングレンズアレイと当該集束レンズシステムとの間の距離は、当該コリメーティングレンズアレイの焦点距離と当該集束レンズシステムの焦点距離に関連し、当該投写レンズアレイ装置と当該フュージョンレンズ装置によるF 値(f-number)は、2乃至10の範囲内になる。 The above light field generation device 1 includes the display panel 11, the projection lens array device 12, and the fusion lens device 13, and the display panel 11 is divided into a plurality of sub-areas, and the projection lens array device 12 is divided into a plurality of sub-areas. The lens array device 12 is a collimating lens array, and the collimating lens array is composed of array-type collimating lenses 121, and the number of collimating lenses 121 is equal to the number of sub-areas of the display panel 11. Regarding numbers, each collimating lens 121 may also consist of a number of lenses, and the fusion lens device 13 may be a converging lens system. Furthermore, the distance between the display panel 11 and the collimating lens array and the distance between the collimating lens array and the focusing lens system are determined by the focal length of the collimating lens array and the focusing lens system. Related to the focal length of the lens system, the F-number of the projection lens array device and the fusion lens device will be in the range of 2 to 10.
拡張現実感(Augmented reality, AR)と複合現実感(Mixed reality, MR)とを利用する場合、当該ライトフィールド発生装置1から、ライトフィールドが投影され、当該アイピースユニット2を介して、コリメートされたニアアイライトフィールドを、ユーザーの人の目に展示し、その中、当該ライトフィールド発生装置1の当該表示パネル11にある各サブ領域に、各ライトフィールド角におけるライトフィールド情報がディスプレイされ、当該投写レンズアレイ装置12のコリメーティングレンズ121によって、当該表示パネル11からの光を、平行光にコリメートされ、当該フュージョンレンズ装置13によって、当該投写レンズアレイ装置12を通過した光を、結像面14に集中する。本実施例において、当該表示パネル11の任意サブ領域にディスプレイされたイメージが、結像面14に結像され、また、互いに重なり合い、そして、当該表示パネル11の全てのサブ領域にディスプレイされたイメージは、ともに、同じである場合、当該結像面14に位置する結像は、互いに重なり合い、且つ、互いに近似し、また、当該表示パネル11は、レーサビーム走査器であっても良い。 When using augmented reality (AR) and mixed reality (MR), a light field is projected from the light field generator 1 and collimated via the eyepiece unit 2. The light field information at each light field angle is displayed in each sub-area on the display panel 11 of the light field generator 1, and the light field information at each light field corner is displayed in the user's eyes. The collimating lens 121 of the projection lens array device 12 collimates the light from the display panel 11 into parallel light, and the fusion lens device 13 converts the light that has passed through the projection lens array device 12 to the imaging plane. Focus on 14. In this embodiment, the images displayed in any sub-area of the display panel 11 are formed on the imaging plane 14, overlap each other, and the images displayed in all the sub-areas of the display panel 11 are overlapped with each other. are the same, the images located on the imaging plane 14 overlap and approximate each other, and the display panel 11 may be a laser beam scanner.
上記ライトフィールド発生装置1から放射した光線が、複数のレンズ21からなるアイピースユニット2を通過してから、人の目3の瞳孔へ入射し、当該ライトフィールド発生装置1から透写したイメージは、網膜に投影されて、そして、遠隔のイメージとして、認知される。 The light beam emitted from the light field generating device 1 passes through the eyepiece unit 2 consisting of a plurality of lenses 21 and then enters the pupil of the human eye 3, and the image is projected from the light field generating device 1. is projected onto the retina and perceived as a distant image.
本発明に係るライトフィールド発生装置1は、上記図5のVR応用構造でも良いが、図7のようなAR応用構造でも良い。当該図7を参照しながら、本発明は、ニアアイライトフィールドディスプレイに適合し、ニアアイARを実演できる多重ディスプレイ装置であるライトフィールド発生装置1を、提案する。当該ライトフィールド発生装置1のライトフィールドレンズは、アイピースユニット2であり、この実施例のデザインによれば、45度双方向2色性板ガラス4を利用して、軸上と軸外の光線の収差を低減する。 The light field generating device 1 according to the present invention may have the VR applied structure shown in FIG. 5, but may also have an AR applied structure as shown in FIG. Referring to FIG. 7, the present invention proposes a light field generating device 1 that is a multiple display device that is compatible with a near- eye light field display and can demonstrate near-eye AR. The light field lens of the light field generator 1 is an eyepiece unit 2, and according to the design of this embodiment, a 45 degree bidirectional dichroic plate glass 4 is used to separate on-axis and off-axis rays. Reduce aberrations.
これにより、本発明は、ニアアイ視野に適用されて、大部分の立体VR設備に存在する適合的眼球離反運動の不一致(Vergence accommodation conflict, VAC)を低減できるライトフィールド発生装置を提案する。当該デザインにおいて、ニアアイライトフィールドディスプレイが、ライトフィールド再現過程として認知されて、当該過程において、ライトフィールド発生装置から出力したイメージに対して、マージして、収差を低減する。人の目模型を利用して、生成されたライトフィールドの3D知覚(3D perception)を検証できる。ライトフィールド発生装置は、焦点距離調整可能なカメラによって、検証され、VACの問題を解消できて、ARが実現されえることが証明される。 Accordingly, the present invention proposes a light field generation device that can be applied to the near-eye visual field to reduce the vergence accommodation conflict (VAC) that exists in most stereoscopic VR equipment. In this design, the near- eye light field display is recognized as a light field reproduction process, in which it is merged with the image output from the light field generator to reduce aberrations. Using a human eye model, the 3D perception of the generated light field can be verified . The light field generator is verified with an adjustable focal length camera, which proves that the VAC problem can be overcome and AR can be realized.
以上のように、本発明に係るライトフィールド発生装置は、有効的に、従来の諸欠点を解消でき、リレーレンズモジュールを、ニアアイVRディスプレイ装置として、ライトフィールドを再現でき、また、ライトフィールド発生装置のアイピースユニットをデザインして、カメラアレイで捕獲したライトフィールドをマージし、また、同時に、軸上外の光線の収差を最小化でき、それから、本発明は、焦点距離調整可能なカメラによって検証され、適合的眼球離反運動の不一致(Vergence accommodation conflict, VAC)の問題を解消できて、拡張現実感(Augmented reality, AR)が実現され、そのゆえ、本発明は、より進歩的で、且つ、より実用的であるため、法に従って、特許請求を出願する。 As described above, the light field generation device according to the present invention can effectively eliminate various drawbacks of the conventional technology, can reproduce a light field by using a relay lens module as a near-eye VR display device, and can generate a light field . The eyepiece unit of the device can be designed to merge the light fields captured by the camera array, and at the same time minimize the aberration of off-axis rays, then the present invention It has been verified that the problem of Vergence accommodation conflict (VAC) can be solved and Augmented reality (AR) is realized, therefore, the present invention is more advanced and , because it is more practical, file a patent claim in accordance with the law.
以上は、ただ、本発明のより良い実施例であり、本発明は、それによって制限されることが無く、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが、本発明の特許請求の範囲内に含まれる。 The above are merely better embodiments of the present invention, and the present invention is not limited thereby, and the present invention is not limited thereto, and is subject to equivalent changes and modifications made based on the content of the claims and specification relating to the present invention. All modifications are included within the scope of the following claims.
1 ライトフィールド発生装置
11 表示パネル
12 投写レンズアレイ装置
121 コリメーティングレンズ
13 フュージョンレンズ装置
14 結像面
2 アイピースユニット
21 レンズ
3 人の目
4 双方向2色性板ガラス
1 light field generator
11 Display panel
12 Projection lens array device
121 Collimating Lens
13 Fusion lens device
14 Image plane
2 Eyepiece unit
21 Lens
three people's eyes
4 Bidirectional dichroic plate glass
Claims (10)
当該ライトフィールドディスプレー装置には、表示パネルと、投射レンズアレイ装置と、フュージョンレンズ装置と、が、この順に配列されており、
前記表示パネルは、複数のサブ領域を有し、
それぞれのサブ領域ごとに、同じシーンを異なる角度で見たときに対応する光線の角度に応じたライトフィールドの画像情報を提供し、
前記投射レンズアレイ装置は、前記各サブ領域の前記各ライトフィールドの画像情報を、途中に絞りを介して、前記フュージョンレンズ装置に投射し、
前記フュージョンレンズ装置は、前記投射レンズアレイ装置から投射されてくる前記各サブ領域の前記各ライトフィールドの画像情報を一つの結像面に集束させて一つの像を前記結像面に生成させ、このとき、前記複数のサブ領域間で対応する点同士は前記結像面において同一の点に集束するようにして一つの像を前記結像面に生成する
ことを特徴とするライトフィールドディスプレー装置。 A light field display device ,
The light field display device includes a display panel, a projection lens array device, and a fusion lens device arranged in this order,
The display panel has a plurality of sub- areas,
For each sub-region, it provides image information of the light field according to the angle of the corresponding light ray when the same scene is viewed from different angles,
The projection lens array device projects the image information of each light field of each sub-region onto the fusion lens device via an aperture in the middle,
The fusion lens device focuses image information of each of the light fields of each of the sub-regions projected from the projection lens array device onto one imaging plane to generate one image on the imaging plane, At this time, corresponding points among the plurality of sub-regions are converged on the same point on the imaging plane to generate one image on the imaging plane.
A light field display device characterized by:
さらに、アイピースユニットを備え、
前記アイピースユニットを介して前記結像面の像が人の瞳孔に送られて網膜に投写される、
ことを特徴とするライトフィールドディスプレー装置。 The light field display device according to claim 1,
Furthermore, it is equipped with an eyepiece unit,
An image of the image plane is sent to the person's pupil via the eyepiece unit and projected onto the retina .
A light field display device characterized by:
前記アイピースユニットは、前記結像面の像をコリメートして、人の瞳孔に送り、網膜に投写するThe eyepiece unit collimates the image on the imaging plane, sends it to the person's pupil, and projects it on the retina.
ことを特徴とするライトフィールドディスプレー装置。A light field display device characterized by:
前記結像面と前記アイピースユニットとの間にダイクロイックガラスを配置して、前記ダイクロイックガラスを介して前記結像面の像を前記アイピースユニットに導くことにより、光軸上と光軸外との間の収差が低減された像を前記人の瞳孔に送り、網膜に投写するBy arranging dichroic glass between the image forming surface and the eyepiece unit and guiding the image of the image forming surface to the eyepiece unit via the dichroic glass, the image between on the optical axis and off the optical axis is created. An image with reduced aberrations is sent to the person's pupil and projected onto the retina.
ことを特徴とするライトフィールドディスプレー装置。A light field display device characterized by:
前記フュージョンレンズ装置が、集束レンズシステムであり、
前記投射レンズアレイ装置が、コリメーティングレンズアレイで、前記コリメーティングレンズアレイが、アレイ式コリメーティングレンズからなって、各コリメーティングレンズが、多数のレンズからなり、前記コリメーティングレンズの数が、前記表示パネルの前記サブ領域の数に関連する
ことを特徴とするライトフィールドディスプレー装置。 The light field display device according to claim 1,
the fusion lens device is a focusing lens system;
The projection lens array device is a collimating lens array , the collimating lens array is composed of an array type collimating lens, each collimating lens is composed of a number of lenses , and the collimating lens array The number of lenses is related to the number of sub -regions of the display panel.
A light field display device characterized by :
前記コリメーティングレンズと前記表示パネルの前記サブ領域とは、一対一の関係で配置されているThe collimating lens and the sub-region of the display panel are arranged in a one-to-one relationship.
ことを特徴とするライトフィールドディスプレー装置。A light field display device characterized by:
前記表示パネルの前記サブ領域と前記コリメーティングレンズアレイとの間の距離や、前記コリメーティングレンズアレイと前記集束レンズシステムとの間の距離は、前記コリメーティングレンズアレイの焦点距離と前記集束レンズシステムの焦点距離に関連する
ことを特徴とするライトフィールドディスプレー装置。 The light field display device according to claim 5 or 6,
The distance between the sub-region of the display panel and the collimating lens array and the distance between the collimating lens array and the focusing lens system are the focal length of the collimating lens array . A light field display device characterized in that the focal length of the focusing lens system is related to the focal length of the focusing lens system.
前記表示パネルの前記サブ領域と前記コリメーティングレンズアレイとの間の距離は、前記コリメーティングレンズアレイの焦点距離と同じであるThe distance between the sub-region of the display panel and the collimating lens array is the same as the focal length of the collimating lens array.
ことを特徴とするライトフィールドディスプレー装置。A light field display device characterized by:
前記投射レンズアレイ装置と前記フュージョンレンズ装置とによるF値(f-number)は、2乃至10の範囲内である
ことを特徴とするライトフィールドディスプレー装置。 The light field display device according to claim 1,
The F -number of the projection lens array device and the fusion lens device is within a range of 2 to 10.
A light field display device characterized by :
前記表示パネルに代えて、レーサビーム走査器を適用し、
前記レーザービーム走査器が、それぞれのサブ領域ごとに、同じシーンを異なる角度で見たときに対応する光線の角度に応じたライトフィールドの画像情報を提供する
ことを特徴とするライトフィールドディスプレー装置。 The light field display device according to any one of claims 1 to 9 ,
Applying a laser beam scanner instead of the display panel ,
The laser beam scanner provides, for each sub-region, image information of the light field according to the angle of the corresponding light beam when the same scene is viewed from different angles.
A light field display device characterized by :
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