KR20180107193A

KR20180107193A - 3차원 이미지용 디스플레이

Info

Publication number: KR20180107193A
Application number: KR1020187024797A
Authority: KR
Inventors: 아드리안 켈러
Original assignee: 매직 립, 인코포레이티드
Priority date: 2016-01-29
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2018-10-01
Also published as: CN108885352A; IL292790B1; US20220046227A1; EP3408704A4; EP3408704A1; IL292790A; IL260825B; US20200092538A1; JP7288988B2; AU2017211032A1; US11159783B2; CN108885352B; WO2017132050A1; JP2022044675A; EP3971874A1; AU2017211032B2; US10536690B2; JP7012017B2; JP2019512181A; US20170223344A1

Abstract

객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 장치들 및 방법들이 설명된다. 장치들은 회전가능 구조, 모터, 및 회전가능 구조 상에 배치된 다수의 광 필드 서브-디스플레이들을 포함할 수 있다. 장치들은 디스플레이되는 광 필드 이미지를 저장할 수 있고, 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉 방향들로 객체의 다수의 상이한 뷰들을 제공한다. 프로세서는 회전가능 구조를 회전시키고 회전 각도에 부분적으로 기반하여 광 필드 이미지를 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 매핑하도록 모터를 드라이빙하고, 그리고 매핑된 광 필드 이미지에 부분적으로 기반하여 광 필드 서브-디스플레이들을 조명할 수 있다. 장치들은 기점 뷰잉 방향으로부터 뷰잉되도록 구성된 디스플레이 패널 ― 디스플레이 패널은 기점 뷰잉 방향에 수직인 평면으로부터 곡선짐 ―, 및 디스플레이 패널 상에 배치된 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 포함할 수 있다.

Description

3차원 이미지용 디스플레이

[0001] 본 출원은 2016년 1월 29일에 출원되고 발명의 명칭이 "HOLOGRAPHIC PROPELLER"인 미국 가특허 출원 번호 제 62/288,680호, 2016년 5월 31일에 출원되고 발명의 명칭이 "DISPLAY FOR THREE-DIMENSIONAL IMAGE"인 미국 가특허 출원 번호 제 62/343,722호, 및 2016년 5월 31일에 출원되고 발명의 명칭이 "CURVED DISPLAY FOR THREE-DIMENSIONAL IMAGE"인 미국 가특허 출원 번호 제 62/343,767호를 35 U.S.C. § 119(e) 하에서 우선권으로 주장한다. 이들 종래 출원들 모두의 개시내용은 일부로 고려되고, 이로써 그 전체들이 인용에 의해 본원에 포함된다.

[0002] 본 개시내용은 객체의 3차원 표현을 디스플레이하기 위한 장치 및 방법들 및 더 구체적으로 상기 객체의 3차원 표현을 묘사하기 위해 객체의 광 필드(light field)를 디스플레이하는 것에 관한 것이다.

[0003] 자연 객체들로부터의 광은, 인간 눈과 접할 때, 공간의 각각의 포인트에서, 크기 및 방향에 따라 광선들의 측면에서 특정 콘텐츠를 가진다. 이 구조는 광 필드로서 알려졌다. 종래의 2차원(2D) 디스플레이들(회화들, 사진들, 컴퓨터 모니터들, 텔레비전들 등)은 광을 등방성으로 방출한다(예컨대, 광은 디스플레이로부터 균일하게 방출됨). 결과적으로, 이들 2D 디스플레이들은 이들이 나타내는 객체들의 광 필드만을 근사화할 수 있다.

[0004] 따라서, 자연 객체에 의해 생성되는 정확하거나 근사적인 광 필드를 재생하거나, 재생하도록 시도하는 디스플레이들을 구축하는 것이 바람직하다. 그런 디스플레이들은 3차원(3D)인 것으로 보이고 자연 객체라 오인될 수 있을 수 있는 더 강력한 이미지를 생성한다. 이들 업적들은 종래의 2D 디스플레이들에 의해 달성가능하지 않다.

[0005] 일부 실시예들에서, 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치들 및 방법들이 개시된다. 일 구현에서, 디스플레이 장치는 회전가능 구조; 회전가능 구조를 회전시키도록 구성된 모터; 회전가능 구조 상에 배치된 다수의 광 필드 서브-디스플레이들; 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지를 저장하도록 구성된 비-일시적 메모리 ― 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉(viewing) 방향들로 객체의 상이한 뷰들을 제공함 ―; 및 비-일시적 메모리, 모터 및 광 필드 서브-디스플레이들에 동작가능하게 커플링된 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 회전가능 구조를 회전 축을 중심으로 회전시키도록 모터를 드라이빙(drive)하고 ― 회전가능 구조는 시간의 함수로서 회전 각도로 포지셔닝됨 ―; 광 필드 이미지에 액세스하고; 회전 각도에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 이미지를 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 매핑(map)하고; 그리고 매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍될 수 있다.

[0006] 일부 실시예들에서, 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치들 및 방법들이 개시된다. 방법은 다수의 광 필드 서브-디스플레이들을 포함하는 회전가능 구조를 회전 축을 중심으로 회전시키도록 모터를 드라이빙하는 단계를 포함할 수 있고, 회전가능 구조는 시간의 함수로서 회전 각도로 포지셔닝된다. 방법은 또한 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지에 액세스하는 단계 ― 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉 방향들로 객체의 상이한 뷰들을 제공함 ―; 회전 각도에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 이미지를 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 매핑하는 단계; 및 매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하는 단계를 포함할 수 있다.

[0007] 일부 실시예들에서, 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치들 및 방법들이 개시된다. 일 구현에서, 디스플레이 장치는 회전되도록 구성된 광 필드 서브-디스플레이 ― 광 필드 서브-디스플레이는 다수의 디스플레잉 포지션들을 가짐 ―; 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지를 저장하도록 구성된 비-일시적 메모리 ― 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉 방향들로 객체의 상이한 뷰들을 제공함 ―; 및 비-일시적 메모리 및 광 필드 서브-디스플레이들에 동작가능하게 커플링된 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 광 필드 서브-플레이를 회전 축을 중심으로 회전시키고 ― 디스플레잉 포지션들은 시간의 함수로서 회전 각도에 기반함 ―; 광 필드 이미지에 액세스하고; 회전 각도에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 이미지를 디스플레잉 포지션들에 매핑하고; 그리고 매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 서브-디스플레이를 조명하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍될 수 있다.

[0008] 일부 실시예들에서, 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치들 및 방법들이 개시된다. 일 구현에서, 디스플레이 장치는 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들 ― 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각은 다수의 디스플레잉 포지션들을 가지며, 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들은 하나 또는 그 초과의 회전 축들을 중심으로 회전하도록 구성됨 ―; 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지를 저장하도록 구성된 비-일시적 메모리 ― 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉 방향들로 객체의 상이한 뷰들을 제공함 ―; 및 비-일시적 메모리 및 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들에 동작가능하게 커플링된 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 회전 축들 중 적어도 하나의 회전 축을 중심으로 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들의 회전을 드라이빙하고 ― 디스플레잉 포지션들은 시간의 함수로서 회전 각도에 기반함 ―; 및 광 필드 이미지 및 디스플레잉 포지션들에 적어도 부분적으로 기반하여 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍될 수 있다.

[0009] 일부 실시예들에서, 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치들 및 방법들이 개시된다. 일 구현에서, 디스플레이 장치는 기점 뷰잉 방향으로부터 뷰잉되도록 구성된 디스플레이 패널 ― 디스플레이 패널은 기점 뷰잉 방향에 수직하는 평면으로부터 곡선짐 ―, 및 디스플레이 패널 상에 배치된 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 포함할 수 있다. 디스플레이 장치는 또한 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지를 저장하도록 구성된 비-일시적 메모리 ― 광 필드 이미지는 상이한 관찰 방향들로 객체의 다수의 상이한 뷰들을 제공함 ―, 및 비-일시적 메모리 및 광 필드 서브-디스플레이들에 동작가능하게 커플링된 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 광 필드 이미지에 액세스하고; 디스플레이 평면 상의 광 필드 서브-디스플레이들의 포지션에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 이미지를 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 매핑하고; 그리고 매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍될 수 있다.

[0010] 일부 실시예들에서, 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치들 및 방법들이 개시된다. 방법은 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지에 액세스하는 단계를 포함할 수 있고, 광 필드 이미지는 상이한 관찰 방향들로 객체의 다수의 상이한 뷰들을 제공한다. 방법은 또한 디스플레이 패널 상의 광 필드 서브-디스플레이들의 포지션에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 이미지를 복수의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 매핑하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하는 단계를 포함할 수 있다.

[0011] 일부 실시예들에서, 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치들 및 방법들이 개시된다. 일 구현에서, 디스플레이 장치는 기점 뷰잉 방향으로부터 뷰잉되도록 구성된 디스플레이 패널을 포함할 수 있고, 디스플레이 패널은 기점 뷰잉 방향에 수직인 평면으로부터 곡선진다. 디스플레이 장치는 또한 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들을 포함할 수 있고, 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각은 디스플레이 패널 상에 포지션을 가진다. 디스플레이 장치는 또한 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지를 저장하도록 구성된 비-일시적 메모리 ― 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉 방향들로 객체의 다수의 상이한 뷰들을 제공함 ―, 및 비-일시적 메모리 및 광 필드 서브-디스플레이들에 동작가능하게 커플링된 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 광 필드 이미지에 액세스하고, 그리고 광 필드 이미지 및 디스플레이 패널 상의 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들의 포지션들에 적어도 부분적으로 기반하는 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍될 수 있다.

[0012] 일부 실시예들에서, 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치들 및 방법들이 개시된다. 일 구현에서, 디스플레이 장치는 다수의 광 필드 서브-디스플레이들을 포함하는 곡선진 패널을 포함할 수 있다.

[0013] 이 명세서에서 설명된 청구 대상의 하나 또는 그 초과의 구현들의 세부사항들은 아래의 첨부 도면들 및 상세한 설명에서 설명된다. 다른 특징들, 양상들 및 장점들은 상세한 설명, 도면들 및 청구항들로부터 자명하게 될 것이다. 이 요약 또는 다음 상세한 설명은 본 청구 대상의 범위를 정의하거나 제한하도록 하지 않는다.

[0014] 도 1은 예시적인 디스플레이 장치를 개략적으로 예시한다.
[0015] 도 2a 및 도 2b는 광 필드 이미지 정보를 출력하기 위한 광 필드 서브-디스플레이의 예를 개략적으로 예시하는 사시도(도 2a) 및 평면도(도 2b)이다.
[0016] 도 3a-도 3c는 도 2a 및 도 2b의 광 필드 서브-디스플레이들의 실시예들의 일부를 개략적으로 묘사하는 측 단면도들이다.
[0017] 도 4a 및 도 4b는 광 필드 이미지 정보를 사용자에게 출력하기 위한 도파관 스택(stack)의 예를 개략적으로 예시한다.
[0018] 도 5a-도 5g는 디스플레이 장치의 다양한 예들을 개략적으로 예시한다.
[0019] 도 6a 및 도 6b는 다수의 관찰자들이 뷰잉하는 이미지(이 예에서, 개)의 3D 표현을 디스플레이하는 예시적인 디스플레이 장치를 개략적으로 예시하는 사시도들이다.
[0020] 도 7은 다수의 관찰자들이 뷰잉하는 이미지의 3D 표현을 디스플레이하는 다른 예시적인 디스플레이 장치를 개략적으로 예시하는 사시도이다.
[0021] 도 8은 디스플레이 장치를 사용하여 객체의 3D 표현을 디스플레이하는 방법의 예의 프로세스 흐름도이다.
[0022] 도 9는 광 필드 이미지 정보를 디스플레이 장치의 광 필드 서브-디스플레이들에 매핑하는 방법의 예의 프로세스 흐름도이다.
[0023] 도 10은 디스플레이 장치의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하는 방법의 예의 프로세스 흐름도이다.
[0024] 도 11은 예시적인 디스플레이 장치를 개략적으로 예시하는 사시도이다.
[0025] 도 12a 및 도 12b는 다수의 관찰자들이 뷰잉하는 이미지(이 예에서, 개)의 3D 표현을 디스플레이하는 도 11의 예시적인 디스플레이 장치를 개략적으로 예시하는 평면도들이다.
[0026] 도 13a는 다른 예시적인 디스플레이 장치를 개략적으로 예시하는 사시도이다.
[0027] 도 13b는 다수의 관찰자들이 뷰잉하는 이미지의 3D 표현을 디스플레이하는 도 13a의 디스플레이 장치를 개략적으로 예시하는 평면도이다.
[0028] 도 14a-도 14e는 디스플레이 장치의 다양한 예들을 개략적으로 예시하는 사시도들이다.
[0029] 도 15는 디스플레이 장치를 사용하여 객체의 3D 표현을 디스플레이하는 방법의 예의 프로세스 흐름도이다.
[0030] 도 16은 광 필드 이미지 정보를 디스플레이 장치의 광 필드 서브-디스플레이들에 매핑하는 방법의 예의 프로세스 흐름도이다.
[0031] 도 17은 디스플레이 장치의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하는 방법의 예의 프로세스 흐름도이다.
[0032] 도면들 전반에 걸쳐, 참조 번호들은 참조된 엘리먼트들 사이의 대응을 표시하는데 재사용될 수 있다. 도면들은 본원에 설명된 예시적인 실시예들을 예시하기 위해 제공되고 본 개시내용의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.

개요

[0033] 현재 많은 타입들의 광 필드 디스플레이들은 값비싸고 그러므로 많은 애플리케이션들(예컨대, 상업 광고, 가정에서의 시청 등)에 적합하지 않다. 광 필드 디스플레이들의 현재 구현들, 예컨대 평판 디스플레이는 객체의 3D 표현을 모방하기 위해 다수의 픽셀들 및 도파관들을 활용한다. 임의의 단일 시점에서, 그런 표현은 몇몇 이미지들이 디스플레이되는 것을 요구하고, 각각의 이미지는, 객체가 3차원인 것으로 보이도록 가변 초점 깊이들뿐 아니라 객체를 뷰잉하는 상이한 방향을 렌더링한다. 일부 구현들에서, 편평한 디스플레이 패널을 활용하는 것은 편평한 디스플레이 패널에 대해 법선으로부터 점점 더 큰 각도들에 포지셔닝된 관찰자들에게 3D 표현의 점점 제한된 시야를 제공할 수 있다. 본 개시내용은 임의의 단일 인스턴스에서 다수의 뷰잉 각도들 또는 초점 깊이들을 디스플레이할 수 있는 광 필드 서브-디스플레이 기술을 구현하고 그리고 3차원 표현으로 디스플레이되는 객체의 다수의 상이한 뷰들 사이에서 스위칭하도록 제어될 수 있기 때문에, 엄청나게 값비싸지 않은 광 필드 디스플레이들의 예들을 설명한다. 본 개시내용은 3D 표현으로 디스플레이되는 객체의 더 큰 시야들을 제공하도록 구성될 수 있는 몇몇 예들을 설명한다. 그런 디스플레이들은 실내 또는 실외 디스플레이 애플리케이션들, 이를테면 광고, 가정 시청, 내부 또는 외부 장식, 예술들 등에 사용될 수 있다. 예컨대, 가게 전면 또는 다른 사업체는 종래의 2차원 디스플레이들과 반대로 3차원들로 객체들을 디스플레이함으로써 고객들의 마음을 끌기를 원할 수 있다. 3차원 표현은 편평한 2차원 표현과 반대로 행인에게 더 눈길을 끌거나 더 주목되게 할 개연성이 있을 수 있다.

[0034] 본 개시내용은 다수의 광 필드 서브-디스플레이들을 결합하는 회전가능 구조(예컨대, 프로펠러)를 포함하는 디스플레이 장치의 예들을 설명하고, 개별 광 필드 서브-디스플레이들은 회전가능 구조의 현재 회전 상태 및 디스플레이에 의해 투사되는 전체 이미지에 의존하는 상이한 이미지들로 스트로빙(strobe)된다. 스트로빙(strobing)의 레이트(예컨대, 디스플레이되는 콘텐츠를 스위칭하는 것)는 객체를 뷰잉하는 사람의 눈들에 인식할 수 없는 주파수일 수 있다. 회전가능 구조의 회전 모션은 광 필드 서브-디스플레이들이 특정 영역을 스위핑 아웃(sweep out)하게 하고 결과적으로 3D 이미지를 관찰자에게 제공하는 디스플레이의 더 낮은 비용 구현이 가능하다.

[0035] 본 개시내용은 또한 다수의 광 필드 서브-디스플레이들을 결합하는 곡선진 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치의 예들을 설명하고, 개별 광 필드 서브-디스플레이들은 디스플레이 패널 상의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션 및 디스플레이 장치에 의해 투사되는 전체 이미지에 의존하는 상이한 뷰잉 방향을 표현하는 상이한 이미지들로 조명된다. 디스플레이 패널의 곡선은 광 필드 서브-디스플레이들이 디스플레이 장치에 대해 법선으로부터 더 큰 각도들에 있는 관찰자에 의해 더 쉽게 인식되는 객체의 3D 표현을 디스플레이하게 할 수 있다.

예시적인 디스플레이 장치

[0036] 도 1은 객체의 3D 표현으로서 관찰가능한 이미지를 디스플레이하도록 구성된 디스플레이 장치(100)의 예를 예시한다. 디스플레이 장치(100)는 회전가능 구조(105), 모터(104) 및 제어 시스템(110)을 포함한다. 회전가능 구조(105)는 제어 시스템(110)의 로컬 데이터 프로세싱 모듈로부터의 입력들에 기반하여 회전가능 구조(105)를 회전 축(120)을 중심으로 경로(103)를 따라 드라이빙하도록 구성된 모터(104)에 커플링될 수 있다. 제어 시스템(110)은 디스플레이 장치(100)에 고정되게 부착되거나 디스플레이 장치(100)에 관하여 다른 곳에(예컨대, 룸 또는 중앙 제어 룸의 별도의 부분에) 위치되는 것과 같은 다양한 구성들로 장착될 수 있는 디스플레이 장치(100)에 동작가능하게 커플링될 수 있다. 회전가능 구조(105)는 하나 또는 그 초과의 세장형 엘리먼트들(102)을 따라 배치된 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 어레이를 포함할 수 있다. 광 필드 서브-디스플레이들(101)은 객체의 3D 표현을 생성하고 디스플레이하기 위해 제어 시스템(110)에 의해 제어될 수 있다.

[0037] 일부 구현들에서, 회전가능 구조(105)의 움직임은, 광 필드 서브-디스플레이들(101)을 조명하기 위해 제어 시스템(110)에 의해 드라이빙될 때, 디스플레이될 객체의 3D 표현으로서 행인에 의해 관찰가능한 이미지를 디스플레이는 경로(103)를 중심으로 광 필드 서브-디스플레이들(101)이 움직이게 한다. 예컨대, 디스플레이 장치(100)는, 디스플레이 장치(100)로부터 뷰잉가능 거리에 위치된 사람이 회전가능 구조(105)를 바라봄으로써 디스플레이 장치(100)에 의해 디스플레이되는 이미지를 뷰잉할 수 있는 가게 전면 또는 뷰잉가능 영역에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 객체의 확장된 3D 표현은, 모터(104)에 의해 회전가능 구조(105) 상에 부여된 회전 움직임으로 인해 광 필드 서브-디스플레이들(101)이 경로(103)를 중심으로 회전될 때 생성된다. 일부 실시예들에서, 다수의 광 필드 서브-디스플레이들(101)은, 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위해 디지털 메모리(112)(예컨대, 비-일시적 데이터 저장부)에 저장된 광 필드 이미지 데이터에 따라 조명될 수 있는 아래에서 설명된 바와 같은 하나 또는 그 초과의 픽셀들을 각각 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스피커(118)는 오디오 출력을 제공하기 위해 디스플레이 장치(100)에 커플링될 수 있다.

[0038] 다시 도 1을 참조하면, 회전가능 구조(105)는 축(120)을 중심으로 회전하는 프로펠러와 유사하게 배열될 수 있다. 도 1에 예시된 바와 같이, 프로펠러 어레인지먼트를 가지는 회전가능 구조(105)는 다수의 세장형 엘리먼트들(102)을 포함할 수 있다. 세장형 엘리먼트들(102)은 또한 프로펠러의 복수의 아암들 또는 블레이드(blade)들로서 구성될 수 있다. 도 1에 관련되어 디스플레이 장치(100)가 4개의 세장형 엘리먼트들(102)을 가지는 것으로 도시되지만, 세장형 엘리먼트들(102)의 수, 어레인지먼트, 길이, 폭 또는 형상은 상이할 수 있다(예컨도, 도 5a-도 5g를 참조). 예컨대, 세장형 엘리먼트들(102)의 수는 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 그 초과일 수 있다(예컨대, 도 5a 및 도 5b에 예시됨). 세장형 엘리먼트들(102)은 직선이거나(예컨대, 도 1, 도 5a 및 도 5b), 도 5c에 예시된 바와 같이 곡선지거나, 또는 프로펠러의 회전 축(120)에 수직인 평면 안팎으로 곡선(예컨대, 도 7)질 수 있다.

[0039] 도 1을 계속 참조하면, 각각의 세장형 엘리먼트(102)는 세장형 엘리먼트(102)의 길이를 따라 배치된 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 어레이를 포함한다. 비록, 도 1이 각각의 세장형 엘리먼트(102) 상에 배치된 5개의 광 필드 서브-디스플레이들(101)(및 세장형 엘리먼트들이 교차하는 디스플레이의 중심에 부가적인 선택적인 서브-디스플레이)을 도시하지만, 다른 실시예들이 가능하다. 예컨대, 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 수는 각각의 세장형 엘리먼트(102) 상에 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 그 초과일 수 있다. 다른 실시예에서, 회전가능 구조는 그 위에 배치된 단일 광-필드 서브-디스플레이를 포함할 수 있다. 광 필드 서브-디스플레이들(101)은 광 필드를 생성하도록 구성된 임의의 디스플레이일 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 필드 서브-디스플레이들(101)은 이방성 광(예컨대, 일방향으로 방출됨)을 방출하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 2a-도 3c와 관련되어 더 상세히 설명될 바와 같이, 광 필드 서브-디스플레이들(101)은 광을 마이크로-렌즈 어레이를 향하여 등방성으로 방출하는 픽셀 어레이에 인접하게 배치된 마이크로-렌즈 어레이를 포함할 수 있다. 마이크로-렌즈 어레이는 픽셀 어레이로부터의 광을, 광 필드 이미지를 생성하기 위해 상이한 출사(outgoing) 각도들로 전파하는 빔들의 어레이로 재지향시킨다. 일부 실시예들에서, 마이크로-렌즈 어레이의 각각의 마이크로-렌즈는 광 필드 서브-디스플레이(101)의 픽셀로서 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 광 필드 서브-디스플레이들(101)은 도 4a 및 도 4b와 관련되어 아래에서 설명된 바와 같이, 광 필드를 생성하는 도파관 스택 어셈블리를 포함할 수 있다.

[0040] 디스플레이 장치는 또한 회전가능 구조(105)를 드라이빙하도록 구성된 모터(104)를 포함한다. 예컨대, 모터(104)는 회전가능 구조(105)가 회전 경로(103)에 의해 예시된 바와 같이 원형 모션으로 회전 축(120)을 중심으로 회전하게 할 수 있다. 회전가능 구조(105)가 모터(104)에 의해 드라이빙될 때, 광 필드 서브-디스플레이들(101)은 유사하게 회전 경로(103)를 중심으로 회전된다. 제어 시스템(110)은 모터(104)에 의해 원하는 주파수로 회전가능 구조(105)에 적용되는 회전 레이트를 제어하도록 구성될 수 있다. 회전 주파수는, 회전가능 구조(102)가 뷰어에게 인식가능하지 않을 수 있도록 선택될 수 있고, 대신 뷰어는 인간 시각 시스템의 시각 잔상 효과(persistence of vision)로 인해 3D 이미지를 주로 인식한다. 그런 디스플레이들은 때때로 일반적으로 POV(persistence of vision) 디스플레이들로서 지칭된다. 다른 회전 주파수들도 가능하다. 회전하는 광 필드 서브-디스플레이들(101)과 각각의 광 필드 서브-디스플레이(101)의 조명의 조합은 관찰자들이 뷰잉할 수 있는 이미지의 표현을 투사한다. 이미지는 객체들, 그래픽들, 텍스트 등을 포함할 수 있다. 이미지는 비디오에서처럼 움직이거나 변화하는 것으로 보이는 객체 또는 물건을 투사하는 일련의 이미지 프레임들의 부분일 수 있다. 그 표현은 3D인 것으로 보일 수 있고 그리고 관찰자들이 투사가 아니라 자연 객체인 것으로 오인할 수 있다. 모터(104) 및 제어 시스템(110)은, 이들이 뷰어에게 명백하지 않도록(예컨대, 프로펠러 아래 및 적절한 기어링(gearing)을 통해 프로펠러에 연결됨) 배치될 수 있다. (프로펠러가 충분히 빠르게 회전될 때) 프로펠러의 아암들이 보이지 않기 때문에, 이미지는 공중에 떠있는 것으로 보이고 이에 의해 행인으로부터 관심을 끌 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치(100)는 광고, 마켓팅, 또는 판매들, 프리젠테이션(presentation)들, 또는 그렇지 않으면 관심을 생성하거나 정보를 뷰어들에게 전달하는 데 유리하게 사용될 수 있다.

[0041] 컴퓨터화된 제어 시스템(110)의 로컬 데이터 프로세싱 모듈은 하드웨어 프로세서(112) 및 디지털 메모리(114)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디지털 메모리(114)는 비-휘발성 메모리(예컨대, 플래시 메모리) 또는 임의의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체들일 수 있다. 디지털 메모리(114)는 하드웨어 프로세서(112)에 대한 명령들을 정의하는 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. 이들 명령들은 하드웨어 프로세서(112)가 디스플레이 장치(100)의 기능들을 수행하도록 구성된다. 예컨대, 하드웨어 프로세서(112) 및 디지털 메모리(114) 둘 모두는 광 필드 데이터의 프로세싱, 캐싱 및 저장을 돕는데 활용될 수 있다. 데이터는 a) 디스플레이될 객체의 광 필드 이미지, b) 시간의 함수로서 광 필드 서브-디스플레이 포지션들, 또는 c) 광 필드 서브-디스플레이 포지션들에 광 필드 이미지의 매핑에 관련된 데이터를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 필드 이미지는 객체의 다수의 렌더링된 프레임들을 포함하고, 여기서 각각의 렌더링된 프레임은 뷰잉 방향(예컨대, 관찰자가 디스플레이 장치(100)에 상대적일 수 있는 방향)에서의 객체의 2D 표현이다. 각각의 렌더링된 프레임은 이후에 렌더링된 픽셀들로 지칭되고, 디스플레이될 객체의 이미지를 표현하기 위해 결합되는 다수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 각각의 렌더링된 픽셀은 렌더링된 프레임에 대한 포지션(예컨대, 렌더링된 픽셀 포지션)과 연관될 수 있다. 다수의 렌더링된 프레임들 및 렌더링된 픽셀 포지션들은 제어 시스템(110)에 의해 액세스 및 사용을 위해 디지털 메모리(114)에 저장될 수 있다. 광 필드 이미지는 이미징 파라미터들(예컨대, 렌더링된 프레임을 디스플레이하기 위한 광의 컬러 및 세기)을 포함할 수 있고, 이미징 파라미터들은 렌더링된 프레임의 뷰잉 방향과 연관된다. 일부 실시예들에서, 광 필드 서브-디스플레이 포지션들은 회전가능 구조(105)의 회전 레이트에 기반한 시간 및 회전 각도의 함수로서 세장형 엘리먼트들(102)을 따른 광 필드 서브-디스플레이(101)의 포지션들에 의해 정의된다. 광 필드 서브-디스플레이 포지션들은 또한 시간의 함수로서 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 컴포넌트들(예컨대, 아래에서 설명되는 마이크로-렌즈들)의 포지션들을 포함할 수 있다.

[0042] 일부 실시예들에서, 하드웨어 프로세서(112)는 디지털 메모리(114)에 동작가능하게 커플링되고 디지털 메모리(114)의 데이터를 분석 및 프로세싱하도록 구성될 수 있다. 하드웨어 프로세서(112)는 또한 모터(104)에 동작가능하게 커플링되고 회전 레이트로 모터(104)를 드라이빙하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 회전 레이트는 광 필드 이미지, 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 수 또는 세장형 엘리먼트들(102)의 수에 기반하여 미리선택될 수 있다. 하드웨어 프로세서(112)는 또한 각각의 광 필드 서브-디스플레이(101)에 동작가능하게 커플링되고 디지털 메모리(114)에 저장된 광 필드 이미지에 기반하여 각각의 광 필드 서브-디스플레이(101)(예컨대, 아래에서 설명되는 바와 같이 각각의 광 필드 서브-디스플레이(101)의 픽셀들)를 드라이빙하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 회전가능 구조(105)가 하드웨어 프로세서(112)에 의해 실행되는 명령들에 기반하여 회전되는 동안, 회전은 광 필드 서브-디스플레이들(101)에 부여되어, 광 필드 서브-디스플레이들(101)이 회전 축(120)을 중심으로 회전 경로(103)를 따라 일련의 동심 원형 아크들을 스위핑 아웃하게 한다. 하드웨어 프로세서(112)는 또한, 광 필드 서브-디스플레이들(101)(또는 그 내부의 픽셀들)이 디지털 메모리(112)에 저장된 렌더링된 픽셀 포지션 및 이미지 파라미터들과 연관된 포지션에 도달할 때, 광을 방출하도록 각각의 광 필드 서브-디스플레이(101)(예컨대, 아래에서 설명된 픽셀들)을 드라이빙할 수 있다. 회전가능 구조(105)의 회전 레이트는 충분히 높을 수 있어서, 관찰자는, 세장형 엘리먼트들(102)이 회전할 때 회전가능 구조(105)의 세장형 엘리먼트들(102)을 인식하지 못하고(예컨대, 회전가능 구조(105)는 실제로 투명하게 보임) 대신 광 필드 서브-디스플레이들(101)로부터의 조명을 보고, 이에 의해 객체의 3D 표현이 디스플레이된다.

[0043] 객체의 3D 표현을 디스플레이하는 것이 달성될 수 있는 하나의 가능한 방식은, 제어 시스템(110) 또는 다른 렌더링 엔진에 의해 다수의 시점들이 미리 렌더링될 수 있다는 것이다. 회전가능 구조(105)의 임의의 주어진 배향(예컨대, 회전 각도)에 대해, (예컨대, 회전가능 구조(105)의 회전에 기반하여) 시간(t)에서 광 필드 서브-디스플레이(101)의 픽셀의 포지션(z)을 렌더링된 프레임(k)의 렌더링된 픽셀(u)에 매핑하는 매핑이 생성되거나 리트리빙(retrieve)될 수 있다. 이 매핑은 프로세서(112)에 의해 달성될 수 있고, 프로세서(112)는 마이크로프로세서 또는 마이크로제어기, GPU(graphics processing unit), 또는 특수 목적 하드웨어(예컨대, FPGA(floating point gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit))를 포함할 수 있다.

[0044] 일 실시예에서, 제어 시스템(110)은 렌더링된 프레임의 렌더링된 픽셀들을 매핑하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 렌더링된 프레임(k)은 디스플레이되는 객체의 뷰잉 방향과 연관될 수 있고 렌더링된 픽셀(u)은 렌더링된 프레임(k) 내의 포지션(예컨대, 좌표들, 예컨대 X 및 Y 좌표 또는 포지셔널 좌표에 의해 표현됨)을 가질 수 있다. 이 매핑은 일정하고 디스플레이되는 객체와 무관할 수 있고 따라서 미리-컴퓨팅되어 데이터 구조(예컨대, 룩업 테이블(LUT))에 (예컨대, 디지털 메모리(114)에) 저장될 수 있다.

[0045] 일 실시예에서, 제어 시스템(110)은 또한 렌더링된 픽셀 포지션들을 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 포지션들에 매핑하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 각각의 픽셀은 회전가능 구조(105)의 회전 레이트에 기반하여 상이한 시간들에서 상이한 포지션에 위치될 수 있다. 회전 레이트는 시간적으로 일정할 수 있지만, 그럴 필요가 없다. 게다가, 광 필드 서브-디스플레이들(101)이 시간에 따라 회전되기 때문에, 광 필드 서브-디스플레이(101)의 픽셀에 의해 방출된 광에 대한 렌더링된 픽셀 포지션은 이런 전체 회전 동안 트랜슬레이팅(translate)될 수 있다. 따라서, 렌더링된 프레임(k)의 각각의 렌더링된 픽셀 포지션(u)은, 픽셀이 경로(103)를 따라 스위핑 아웃할 때 시간(t)의 함수로서 세장형 엘리먼트(102)를 따른 픽셀의 포지션(z)에 기반하여 광 필드 서브-디스플레이(101)의 픽셀의 주어진 포지션과 연관될 수 있다. 따라서, 각각의 렌더링된 프레임의 대응하는 렌더링된 픽셀들은 함께 수집되어 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 픽셀들에 매핑될 수 있다. 매핑은, 렌더링된 픽셀 포지션들이 광 필드 서브-디스플레이(101)의 픽셀들로 트랜슬레이팅되어, 광 필드 서브-디스플레이들(101)로부터 방출된 광이 렌더링된 프레임의 뷰잉 방향에 기반하여 이방성으로 지향되도록 구성된다. 이것은 또한 미리-컴퓨팅되어 위에서 설명된 바와 동일한 데이터 구조 또는 상이한 데이터 구조일 수 있는 데이터 구조(예컨대, 룩업 테이블(LUT))에 (예컨대, 디지털 메모리(114)에) 저장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 필드 서브-디스플레이(101)의 픽셀들은, 회전가능 구조(105)가 회전할 때 렌더링된 프레임의 매핑되고 트랜슬레이팅된 이미지 파라미터들에 기반하여 스트로빙(예컨대, 광 필드 이미지의 상이한 렌더링된 프레임들 사이에서 교번되거나 스위칭됨)될 수 있다.

[0046] 일부 실시예들에서, 일부 광 필드 서브-디스플레이들(101)이 회전 축(120)으로부터 더 멀기 때문에, 일부 광 필드 서브-디스플레이들(101)은 회전 축(120)에 또는 회전 축(120)에 대해 더 가까운 광 필드 서브-디스플레이들(101)과 비교할 때 더 큰 원형 영역들을 스위핑 아웃한다. 일부 경우들에서, 디스플레이된 객체의 관찰자에 의해 뷰잉되는, 회전 축(120)으로부터 떨어진 광 필드 서브-디스플레이들(101)로부터의 광의 겉보기 세기가 회전 축(120)에 더 가까운 광 필드 서브-디스플레이들(101)로부터 방출된 광의 세기보다 더 낮은 경향이 있을 수 있는 데, 그 이유는 회전 축(120)으로부터 더 먼 광 필드 서브-디스플레이들(101)에 대해 영역당 조명 양이 감소하기 때문이다. 따라서, 일부 구현들에서, 회전가능 구조(105)에 걸쳐 이미지의 겉보기 세기를 비교적 일정하게 유지하기 위해, 조명의 밝기, 스트로브의 지속기간, 또는 둘 모두는 회전 축(120)으로부터의 거리에 기반하여 특정 광 필드 서브-디스플레이(101)에 대한 반경과 선형적으로 스케일링(scale)될 수 있다. 다른 구현들에서, 더 큰 반경들에서 광 필드 서브-디스플레이들(101)은 (회전 축에 더 가까운 광 필드 서브-디스플레이들(101)과 비교할 때) 증가된 사이즈, 증가된 수의 픽셀들 또는 둘 모두를 가진다. 또 다른 구현들에서, 더 많은 광 필드 서브-디스플레이들(101)은, 예컨대 인접한 광 필드 서브-디스플레이들(101) 사이의 간격을 감소시키거나 또는 회전 축으로부터의 거리가 증가함에 따라 세장형 엘리먼트들(102)이 서브-엘리먼트들로 분기됨으로써 더 큰 반경들에서 사용될 수 있다.

[0047] 제어 시스템(110)은 예컨대 디스플레이 장치(100)에 의해 디스플레이되는 이미지들 또는 이미지 디스플레이 명령들을 수신하기 위해 네트워크에 대한 연결을 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(100)는 오디오 능력을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치(100)는 투사된 이미지와 조합하여 오디오를 투사하기 위해 스피커 시스템(118)을 포함하거나 이에 연결될 수 있다. 일부 구현들에서, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 장치(100)가 뷰어들로부터 오디오 커맨드들 또는 코멘트들을 수신하고 프로세싱할 수 있게 하는 음성 인식 기술 및 마이크로폰(119)을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치(100)는 관심 뷰어들로부터의 코멘트들을 인식하고 코멘트들에 대한 응답으로 (예컨대, 투사된 이미지의 컬러를 변경, 투사된 이미지를 변경, 코멘트들에 대한 오디오 응답을 출력하는 것 등에 의해) 디스플레이 장치(100)를 수정하기 위한 액션을 취하도록 구성될 수 있다. 예로서, 소매점 환경에서, 디스플레이는 판매용 제품의 이미지를 보여줄 수 있고, 그리고 제품 가격의 질문에 대한 응답으로, 디스플레이는 청각적으로(예컨대, "제품은 현재 2 달러에 판매중임") 또는 디스플레이된 이미지(예컨대, 가격을 도시하는 텍스트 또는 그래픽들)의 변경에 의해 가격을 출력할 수 있다.

[0048] 디스플레이 장치(100)는, 객체가 가까이 있는지를 검출하기 위한 근접 센서(116)를 포함할 수 있고 제어 시스템(110)은 청각적 또는 시각적 경고를 디스플레이하거나 프로펠러의 회전을 차단 또는 감속하는 것 같은 적합한 액션을 취할 수 있다. 그런 구현들은, 뷰어가 빠르게 회전하는 프로펠러 아암들에 대해 알지 못하고, 보이는 3D 객체를 터치하려고 시도하는 경우 안전성 장점들을 제공할 수 있다.

[0049] 광 필드를 생성하기 위한 디바이스들의 예들이 본원에 설명되지만, 디스플레이 장치들에서 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위해 어떠한 단일 광 필드 서브-디스플레이 타입도 필요하지 않다는 것이 이해될 것이다. 다른 광 필드 디스플레이들은 고려되어, 복수의 광 필드 서브-디스플레이들은 객체의 3D 표현을 생성하기 위해 회전가능 구조 상에 배치된다. 예컨대, 2016년 1월 29일에 출원되고, 발명의 명칭이 "Holographic Propeller"인 미국 특허 출원 번호 제 62/288,680호(이 출원은 이것이 개시하는 모두에 대해 그 전체가 본원에 인용에 의해 포함됨)에 설명된 광 필드 서브-디스플레이들, 어셈블리들 또는 어레인지먼트들 중 임의의 것은 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위해 구현될 수 있다. 본원에 개시된 실시예들 중 일부의 하나의 비-제한적 장점은, 회전되는 세장형 엘리먼트를 따라 광 필드 서브-디스플레이들의 어레이를 부착함으로써, 디스플레이 장치가 픽셀들에 의해 커버되는 단일 비-회전 디스플레이와 비교할 때 3D 표현을 디스플레이하기 위해 감소된 수의 광 필드 서브-디스플레이들을 활용할 수 있다는 것이다. 본 실시예들의 다른 비-제한적 장점은, 이미지를 생성하기 위해 전체 디스플레이를 조명하는 단일 디스플레이와 비교할 때 더 적은 디스플레이 엘리먼트들 또는 광 필드 서브-디스플레이들이 어느 한 순간에 조명될 필요가 있다는 것이다. 일부 실시예들에서, 제어 시스템(110)은 디스플레이 장치(100)에 의해 투사되는 원하는 이미지에 기반하여 각각의 광 필드 서브-디스플레이(101)의 작동(예컨대, 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 조명의 타이밍, 세기 및 컬러)을 제어하도록 구성될 수 있다.

마이크로-렌즈 어레이 어셈블리를 포함하는 예시적인 광 필드 서브-디스플레이

[0050] 도 2a-도 2b는 도 1의 회전가능 구조(105)를 따라 배치될 수 있는 광 필드 서브-디스플레이(101)의 예를 예시한다. 일부 실시예들에서, 광 필드 서브-디스플레이(1010)는 아래에서 설명되는 바와 같이, 도 13a 또는 도 14a-도 14e의 디스플레이 패널(1305) 상에 배치될 수 있다. 도 2a는 복수의 픽셀들(205)을 포함하는 픽셀 어레이(220)로부터 떨어져 이격된 마이크로-렌즈 어레이(210)를 가진 광 필드 서브-디스플레이(101)의 일부의 분해 사시도이다. 마이크로-렌즈 어레이(210)는 복수의 마이크로-렌즈들(215)을 포함한다. 도 2b는 도 2a에 도시된 광 필드 디스플레이(101)의 부분의 평면도이다. 픽셀 어레이(220)의 픽셀들(205)은 액정(LC), 발광 다이오드(LED)들, 유기 LED(OLED)들, 또는 이미지를 렌더링하기 위해 광을 방출하도록 구성된 임의의 다른 타입의 픽셀 구조일 수 있다. 일반적으로, 픽셀 어레이(220)의 픽셀들(205)은 적어도 픽셀 어레이(220) 위의 방향 및 마이크로-렌즈 어레이(210)를 향해 실질적으로 등방성으로 광을 방출한다. 도 2a-도 2b, 및 본원에 예시된 다른 도면들은 실척이 아니라, 단지 예시적 목적들을 위한 것일 수 있다. 추가로, 이들 도면들은 4개보다 많은 마이크로-렌즈들(215) 및 100개보다 많은 픽셀들(205)을 포함할 수 있는 광 필드 서브-디스플레이(101)의 부분을 개략적으로 예시한다.

[0051] 도 2a 및 도 2b는, 광 필드 서브-디스플레이(101)가 다수의 마이크로-렌즈들(215)을 가지는 마이크로-렌즈 어레이(220)를 포함하는 것을 예시한다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 마이크로-렌즈 어레이(210)는 2x2 어레이의 마이크로-렌즈들(215)을 포함한다. 각각의 마이크로-렌즈(215)는 픽셀 어레이(220)의 픽셀들(205)의 서브세트와 연관된다. 예컨대, 마이크로-렌즈(215a)는 마이크로-렌즈(215a) 아래에 배치된 픽셀들 어레이(220)의 픽셀들(205)의 서브세트(225)로부터의 광을 다양한 각도 방향들로 방향 변경하는 데 사용된다. 마이크로-렌즈(215a)에 의한 광의 방향 변경은 도 3a-도 3c를 참조하여 설명될 것이다.

[0052] 도 2a-도 2b의 광 필드 서브-디스플레이(101)를 이용하는 디스플레이 장치(100)의 해상도는 예컨대 마이크로-렌즈 어레이(210)에 포함된 마이크로-렌즈들(215)의 수 및 각각의 마이크로-렌즈와 연관된 서브세트(225) 내의 픽셀들의 수에 의존할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 마이크로-렌즈(215)는 광 필드 서브-디스플레이(101)의 픽셀로서 구성될 수 있다. 예컨대, 도 2a에 예시된 픽셀 어레이(220)는 10 x 10 픽셀들의 어레이(쇄선(dashed line)들로 도시됨)를 포함한다. 각각의 마이크로-렌즈(215)는 예컨대 도 2a 및 도 2b에 예시된 바와 같이 픽셀들(205)의 서브세트(225)와 연관될 수 있고, 마이크로-렌즈(215a)는 픽셀들(205)의 5 x 5 서브세트(225)(실선들로 도시됨)와 연관된다. 마이크로-렌즈 어레이(210) 및 픽셀 어레이(220)는 예시인 것으로 의도되고, 다른 실시예들에서, 마이크로-렌즈들 및 픽셀들의 어레인지먼트, 수들, 형상들 등은 예시된 것과 상이할 수 있다. 예컨대, 픽셀 어레이(220)는, 각각의 마이크로-렌즈(215)가 픽셀 어레이(220) 상의 픽셀들의 10x10 어레이를 커버하도록 마이크로-렌즈들의 어레이(210)에 의해 커버되는 100x100 픽셀들을 포함할 수 있다.

[0053] 도 2a-도 2b에 도시된 예에서, 마이크로-렌즈들(215)의 단면 형상들은 원형으로서 묘사되지만, 이들은 직사각형 또는 임의의 다른 형상일 수 있다. 일부 실시예들에서, 개별 마이크로-렌즈들(215)의 형상 또는 간격은 마이크로-렌즈 어레이(210)에 걸쳐 가변할 수 있다. 또한, 비록 도 2a 및 도 2b가 10 x 10 픽셀 어레이에 걸쳐 배치된 2 x 2 마이크로-렌즈 어레이를 묘사하지만, 이것이 예시 목적을 위한 것이고 마이크로-렌즈 어레이(210) 또는 픽셀 어레이(220)에 대해 임의의 다른 수 또는 치수(n x m)(n, m = 1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 64, 100, 512, 768, 1024, 1280, 1920, 3840 또는 임의의 다른 정수)가 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

[0054] 마이크로-렌즈 어레이(210)를 활용하는 것의 하나의 비-제한적 장점은, 단일 광 필드 서브-디스플레이(101)의 각각의 마이크로-렌즈 어레이(210)가 디스플레이 장치의 관찰자들에게 광 필드를 제공할 수 있는 광 필드 디스플레이로서 구성될 수 있다는 것이다. 광 필드 디스플레이들은 컬러 및 세기와 함께 방출된 광의 방향을 제어할 수 있다. 대조적으로, 종래의 디스플레이들은 모든 방향들로 동위 원소로 광을 방출한다. 예컨대, 마이크로-렌즈(215a)는 픽셀들(205)의 서브세트(225)와 연관될 수 있다. 픽셀들(205)의 서브세트(225)는 등방성인 광을 방출할 수 있지만, 광이 마이크로-렌즈(215a)를 통과할 때, 광은, 관찰자가 포커싱하는 초점 평면에서 공간의 하나의 포인트로부터 발생하는 광의 어레이를 모방하거나 시뮬레이팅하는 관찰자를 향해 지향된다.

[0055] 도 3a-도 3c는 픽셀 어레이(220) 및 마이크로-렌즈 어레이(210)의 다수의 어레인지먼트들에 대한 광선 트레이스(trace)들의 예시적인 표현을 포함하는 광 필드 서브-디스플레이(101)의 부분 측면도들이다. 도 3a는 픽셀 어레이(220)의 픽셀들(205)의 서브세트(225)로부터 방출된 광선들을 포함하는 광 필드 서브-디스플레이(101)의 부분 측 단면도를 예시한다. 픽셀 어레이(220)의 픽셀들(205)은 마이크로-렌즈 어레이(210)로부터 a의 거리에 포지셔닝된다. 일부 실시예들에서, 하드웨어 프로세서는 디지털 메모리(114)에 저장된 이미지 데이터에 기반하여 광을 방출하기 위해 픽셀 어레이(220)의 각각의 픽셀(205)을 드라이빙하도록 구성된다. 개별 픽셀들(205)의 각각으로부터 방출된 광은 마이크로-렌즈 어레이(210)와 상호작용하여, 연관된 마이크로-렌즈(215a) 아래의 픽셀들(205)의 서브세트(225)로부터 방출된 광의 공간 범위는 상이한 출사 각도들로 전파되는 광 빔들(305a)의 어레이를 생성한다. 도 3a에 예시된 실시예에서, 마이크로-렌즈 어레이(210)와 개별 픽셀들(205) 사이의 거리는 마이크로-렌즈 어레이(210) 내 마이크로-렌즈(215)의 초점 길이(f)와 거의 동일하다. 그 거리가 초점 거리(f)와 동일할 때, 픽셀 어레이(220)의 개별 픽셀들(205)로부터 방출된 광은 마이크로-렌즈 어레이(210)와 상호작용하여, 픽셀들(205)의 서브세트(225)로부터 방출된 광의 공간 범위는 상이한 출사 각도들로 실질적으로 시준된 광 빔들(305a)의 어레이를 생성한다. 광선들(예컨대, 실선, 점선(dotted line)들 등)에 대한 상이한 라인 타입들은 광의 컬러 또는 세기를 지칭하는 것이 아니라, 단순히 상이한 픽셀들에 의해 방출된 광선들의 기하구조를 묘사하기 위해 예시된다.

[0056] 일부 실시예들에서, 각각의 개별 마이크로-렌즈(215) 아래에 배치된 픽셀들(205)의 서브세트(225)의 픽셀들의 수는 마이크로-렌즈 어레이(210)의 각각의 마이크로-렌즈로부터 방출되도록 선택된 광 빔들(305a)의 수에 기반하여 선택될 수 있다. 예컨대, 마이크로-렌즈(215a) 밑에 있는 픽셀들(205)의 n x m 서브세트(225)는 관찰자들에 의해 인식가능한 광 빔들의 n x m 어레이를 생성할 수 있고, 따라서 디스플레이 장치(100)에 의해 표현되는 객체의 n x m 상이한 뷰잉 방향들이 표현된다. 다양한 구현들에서, n 및 m(서로 상이할 수 있고, 그리고 픽셀들(205)의 각각의 서브세트(225)에서 상이할 수 있음)은 예컨대, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 16, 32, 64, 100, 256 또는 그 초과 같은 정수들일 수 있다. 예컨대, 픽셀들(205)의 5 x 5 서브세트(225)를 가지는 도 2a의 마이크로-렌즈(215a)는 25개의 상이한 방향들로 광을 방출할 수 있다. 각각의 방향은 디스플레이 장치(100)에 의해 디스플레이되는 이미지의 뷰잉 방향과 연관될 수 있다.

[0057] 도 3a에 예시된 실시예에서, 개별 픽셀들(205)은 마이크로-렌즈 어레이(210)의 초점 길이(f)에 포지셔닝되어, 개별 픽셀들(205)로부터 방출된 광은 마이크로-렌즈들(215)에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 시준되고 그리고 마이크로-렌즈(215) 밑에 있는 픽셀들(205)의 서브세트(225)가 디스플레이에 의해 생성된 전체 광 필드의 특정 각도에 각각 대응하는 다수의 광 빔들(305a)을 효과적으로 생성하도록 하는 출사 각도로 재지향될 것이다. 일부 구현들에서, 상대적으로 적은 픽셀들이 픽셀들(205)의 서브세트(225) 내에 있으면, 개별 시준된 광 빔들(305a) 사이에 갭들(310a)이 있을 수 있다. 갭들(310a)은 갭(310a)과 연관된 각도로 이미지를 뷰잉하는 관찰자에 의해 인식가능할 수 있고 그리고 갭(310a)의 각도 범위가 너무 크면 이미지의 외관으로부터 집중이 안되게 한다. 갭(310a)은 그 각도에서 관찰자에게 지향되는 광(305a)의 세기의 페이딩(fading)으로서 관찰될 수 있다. 갭들(310a)이 각도 범위에서 너무 크면, 관찰자는, 관찰자가 자신의 머리 또는 눈들을 움직이거나 디스플레이에 대해 자신의 포지션을 약간 변화시킬 때 변조된 것으로 디스플레이된 이미지의 밝기를 인식할 수 있고, 이는 집중이 안되게 할 수 있다. 일 실시예에서, 갭(310a)은, 갭들(310a)의 각도 범위가 충분히 작도록 픽셀들(205)의 서브세트(225)의 픽셀들의 수를 증가시킴으로써 감소될 수 있다. 광선 추적 소프트웨어는 광 필드 서브-디스플레이(101)로부터 광의 분포를 모델링하고 그리고 관찰자들이 디스플레이를 뷰잉하는 통상적인 거리, 허용가능한 변조의 양 등 같은 팩터들에 기반하여, 픽셀들 및 마이크로-렌즈들의 수, 간격, 공간 분포 등을 결정하는 데 사용될 수 있다.

[0058] 다른 실시예에서, 본원에 설명된 실시예들에 대안적으로 또는 조합하여, 픽셀들(205)의 서브세트(225)의 픽셀들은 마이크로렌즈들의 마이크로-렌즈들(215)의 초점 평면(230)(예컨대, 도 3b 및 도 3c를 참조)보다 약간 더 크거나 약간 더 작은 마이크로-렌즈 어레이(210)로부터의 거리에 배치될 수 있다. 이것은 개별 빔들의 일부 발산을 초래할 수 있어서, 광 필드 서브-디스플레이(101)로부터 파(far)-필드에서 광 필드의 갭들이 더 적거나, 감소되거나 없다. 예컨대, 도 3b는, 거리(a)가 초점 길이(f)보다 더 작고, 따라서 광 빔들(305b)이 외향으로 발산하고, 이에 의해 갭들(310b)의 각도 범위가 감소되는 시나리오를 예시한다. 도 3c는, 거리(a)가 초점 길이(f)보다 더 큰 시나리오를 예시하여, 빔들은 중심 빔을 향해 발산할 수 있고, 이는 일부 실시예들에서 더 큰 갭들(310c)을 초래할 수 있다.

도파관 스택 어셈블리를 포함하는 광 필드 서브-디스플레이

[0059] 도 2a-도 3c가 디스플레이 장치(100)에 사용하기 위한 마이크로-렌즈 어레이(210)를 포함하는 예시적인 광 필드 서브-디스플레이들(101)을 도시하지만, 이는 예시를 위한 것이고 제한이 아니다. 본원에 개시된 실시예들의 다양한 장점들이 광 필드 서브-디스플레이들(101) 중 하나 또는 그 초과로서 사용되는 광 필드를 생성할 수 있는 디스플레이의 임의의 변동 및 타입에 의해 달성될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예컨대, 2014년 11월 27일에 출원되고, 발명의 명칭이 "Virtual and Augmented Reality Systems and Methods"이며, 미국 특허 공개 번호 제 2015/0205126호로 공개된 미국 특허 출원 번호 제 14/555,585호(이로써 이 출원이 개시하는 모두에 대해 그 전체가 본원에 인용에 의해 포함됨)에 설명된 광 필드 디스플레이들, 스택된 도파관 어셈블리들 또는 다른 광학 방출기들 중 임의의 것은 도 1의 디스플레이(100)의 광 필드 서브-디스플레이들(101) 중 하나 또는 그 초과로서 또는 아래에서 설명되는 도 11의 디스플레이(1100)의 광 필드 서브-디스플레이들(1101) 중 하나 또는 그 초과로서 구현될 수 있다. 게다가, 스택된 도파관 어셈블리들은 도 2a 및 도 2b의 마이크로-렌즈 어레이를 포함하는 광 필드 서브-디스플레이들에 대안적으로 또는 조합하여 구현될 수 있다.

[0060] 도 4a 및 도 4b는 광 필드 서브-디스플레이(101)로서 구현될 수 있는 스택된 도파관 어셈블리(178)의 하나의 그런 실시예를 예시한다. 예컨대, 도 4a 및 도 4b는 다수의 깊이 평면들을 사용하여 3차원 이미저리(imagery)를 시뮬레이팅하기 위한 접근법의 양상들을 예시한다. 도 4a 및 도 4b에 예시된 광학기기는 상이한 초점 평면으로 광을 투사하도록 각각 구성된 투과성 빔분할기 기판들의 스택된 도파관 어셈블리에 대응한다.

[0061] 도 4a를 참조하면, 눈(404)(하나의 눈 또는 2개의 눈들일 수 있음)으로부터 다양한 거리들에 있는 객체들은 눈(404)에 의해 원근조절되어, 이들 객체들은 인 포커스(in focus)된다. 결과적으로, 특정 원근조절된 상태는 연관된 초점 거리와 함께, 특정 깊이 평면들과 연관되는 것으로 말해질 수 있어서, 특정 깊이 평면의 객체들 또는 객체들의 부분들은, 눈이 그 깊이 평면에 대해 원근조절된 상태에 있을 때 인 포커스된다. 일부 실시예들에서, 3차원 이미저리는 각각의 눈(404)에 대해 이미지의 상이한 프리젠테이션(presentation)들(예컨대, 상이한 렌더링된 프레임들)을 제공하고, 그리고 또한 깊이 평면들 또는 상이한 뷰잉 각도들의 각각에 대응하는 이미지의 상이한 프리젠테이션들을 제공함으로써 시뮬레이팅될 수 있다. 이론에 의해 제한되지 않고, 인간 눈이 통상적으로 깊이 인식을 제공하기 위해 유한의 수의 깊이 평면들을 해석할 수 있다는 것이 고려된다. 결과적으로, 인식된 깊이의 매우 믿을만한 시뮬레이션은, 눈에, 이들 제한된 수의 깊이 평면들 각각에 대응하는 이미지의 상이한 프리젠테이션들을 제공함으로써 달성될 수 있다.

[0062] 도 4a는 이미지 정보를 사용자에게 출력하기 위한 스택된 도파관 어셈블리(178)의 예를 예시한다. 스택된 도파관 어셈블리, 또는 도파관들의 스택(178)은 복수의 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)을 사용하여 3-차원 인식을 눈/뇌에 제공하는데 활용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도파관 어셈블리(178)는 도 1의 광 필드 서브-디스플레이(101)에 대응할 수 있다.

[0063] 도 4a를 계속 참조하면, 스택된 도파관 어셈블리(178)는 또한 도파관들 사이에 복수의 피처(feature)들(198, 196, 194, 192)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 피처들(198, 196, 194, 192)은 렌즈들일 수 있다. 도파관들(182, 184, 186, 188, 190) 또는 복수의 렌즈들(198, 196, 194, 192)은 다양한 레벨들의 파면 곡률 또는 광선 발산으로 이미지 정보를 눈에 전송하도록 구성될 수 있다. 각각의 도파관 레벨은 특정 깊이 평면과 연관될 수 있고 그 깊이 평면에 대응하는 이미지 정보를 출력하도록 구성될 수 있다. 이미지 주입 디바이스들(410, 420, 430, 440, 450)은, 눈(404)을 향한 출력을 위해, 각각의 개별 도파관을 통해 인입 광을 분배하도록 각각 구성될 수 있는 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)에 렌더링된 프레임 이미지 정보(위에서 설명됨)를 주입하는 데 활용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 단일 광의 빔(예컨대, 시준된 빔)은 특정 도파관과 연관되고 렌더링된 프레임의 깊이 평면에 대응하는 특정 각도들(및 발산량들)로 눈(404)을 향하여 지향되는 복제되고 시준된 빔들의 전체 필드를 출력하기 위해 각각의 도파관으로 주입될 수 있다.

[0064] 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)은 TIR(total internal reflection: 내부 전반사)에 의해 각각의 개별 도파관 내에서 광을 전파시키도록 구성될 수 있다. 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)은 각각 주 최상부 표면 및 최하부 표면, 그리고 이들 주 최상부 표면과 최하부 표면 사이에서 연장되는 에지들을 가진 평면일 수 있거나 다른 형상(예컨대, 곡선형)일 수 있다. 예시된 구성에서, 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)은 각각, 이미지 정보를 눈(404)으로 출력하기 위해 각각의 개별 도파관 내에서 전파되는 광을 도파관으로부터 재지향시킴으로써 도파관으로부터 광을 추출하도록 구성된 광 추출 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)을 포함할 수 있다 추출된 광빔은, 도파관 내에서 전파되는 광이 광 재지향 엘리먼트를 가격하는 위치들에서 도파관에 의해 출력된다. 광 추출 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)은 예컨대 반사성 또는 회절성 광학 피처들일 수 있다. 광 추출 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)은, 설명의 용이함 및 도면 명확성을 위해 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)의 최하부 주 표면들에 배치된 것으로 예시되지만, 일부 실시예들에서, 최상부 또는 최하부 주 표면들에 배치될 수 있거나, 또는 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)의 볼륨 내에 직접 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 추출 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)은 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)을 형성하기 위해 투명 기판에 부착된 재료 층에 형성될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)은 모놀리식 재료 피스(piece)일 수 있고 광 추출 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)은 그 재료 피스의 표면상에 또는 내부에 형성될 수 있다.

[0065] 도 4a를 계속 참조하면, 본원에서 논의된 바와 같이, 각각의 도파관(182, 184, 186, 188, 190)은 특정 깊이 평면 또는 뷰잉 방향에 기반하여 렌더링된 프레임 또는 프리젠테이션을 형성하도록 광을 출력하기 위해 구성된다. 예컨대, 눈에 가장 가까운 도파관(182)은, 그런 도파관(182)에 주입된 시준된 광을 눈(404)에 전달하도록 구성될 수 있다. 시준된 광은 광학 무한대 초점 평면을 나타낼 수 있다. 위쪽의 다음 도파관(184)은, 시준된 광이 눈(404)에 도달할 수 있기 전에 제1 렌즈(192)(예컨대, 네거티브 렌즈)를 통과하는 시준된 광을 전송하도록 구성될 수 있다. 제1 렌즈(192)는 약간 볼록 파면 곡률을 생성하도록 구성될 수 있어서, 눈/뇌는 그 다음 위쪽의 도파관(184)으로부터 오는 광을, 광학 무한대로부터 눈(404)을 향해 내측으로 더 가까운 제1 초점 평면 또는 뷰잉 방향으로부터 오는 것으로 해석한다. 유사하게, 위쪽의 제3 도파관(186)은 자신의 출력 광을 눈(404)에 도달하기 전에 제1 렌즈(192) 및 제2 렌즈(194) 둘 모두를 통해 통과시킨다. 제1 및 제2 렌즈들(192 및 194)의 결합된 광학 파워(power)는 다른 증분 양의 파면 곡률을 생성하도록 구성될 수 있어서, 눈/뇌는 제3 도파관(186)으로부터 오는 광을, 다음 위쪽의 도파관(184)으로부터의 광이기 보다 광학 무한대로부터 사람을 향하여 내측으로 훨씬 더 가까운 제2 초점 평면 또는 뷰잉 방향으로부터 오는 것으로 해석한다. 따라서, 도파관 스택의 하나 또는 그 초과의 도파관들은 다른 도파관들에 대안적으로 또는 조합하여, 광 필드 서브-디스플레이의 하나 또는 그 초과의 픽셀들로서 구성될 수 있다.

[0066] 다른 도파관 층들(예컨대, 도파관들(188, 190)) 및 렌즈들(예컨대, 렌즈들(196, 198))은 유사하게 구성되고, 스택 내 가장 높은 도파관(190)은, 자신의 출력을, 사람과 가장 가까운 초점 평면을 대표하는 총(aggregate) 초점 파워에 대해 자신과 눈 사이의 렌즈들 모두를 통하여 전송한다. 스택된 도파관 어셈블리(178)의 다른 측부 상에서 세계(144)로부터 오는 광을 보고/해석할 때 렌즈들(198, 196, 194, 192)의 스택을 보상하기 위하여, 보상 렌즈 층(180)이 아래쪽 렌즈 스택(198, 196, 194, 192)의 전체 파워를 보상하기 위해 스택의 최상부에 배치될 수 있다. 그런 구성은 이용가능한 도파관/렌즈 쌍들이 존재하는 만큼 많은 인식되는 초점 평면들을 제공한다. 도파관들의 광 추출 광학 엘리먼트들과 렌즈들의 포커싱 양상들 둘 모두는 정적(예컨대, 동적이거나 전자-활성이지 않음)일 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 어느 하나 또는 둘 모두는 전자-활성 피처들을 사용하여 동적일 수 있다.

[0067] 도 4a를 계속 참조하면, 광 추출 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)은 자신의 개별 도파관들로부터 광을 재지향하고 그리고 도파관과 연관된 특정 깊이 평면에 대해 적절한 양의 발산 또는 시준(또는 뷰잉 방향)으로 이 광을 출력하도록 구성될 수 있다. 결과로서, 상이한 연관된 깊이 평면들(또는 뷰잉 방향)을 가진 도파관들은 상이한 구성들의 광 추출 광학 엘리먼트들을 가질 수 있고, 광 추출 광학 엘리먼트들은 연관된 깊이 평면(또는 뷰잉 방향)에 의존하여 상이한 발산 양으로 광을 출력한다. 일부 실시예들에서, 본원에 논의된 바와 같이, 광 추출 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)은 특정 각도들에서 광을 출력하도록 구성될 수 있는 볼륨메트릭(volumetric) 또는 표면 피처들일 수 있다. 예컨대, 광 추출 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)은 볼륨 홀로그램들, 표면 홀로그램들, 및/또는 회절 격자들일 수 있다. 다른 실시예들에서, 이들은 간단히 스페이서들(예컨대, 공기 갭들을 형성하기 위한 구조들 또는 클래딩(cladding) 층들)일 수 있다.

[0068] 도 4b는 도파관에 의해 출력된 퇴장 빔들의 예를 도시한다. 하나의 도파관이 예시되지만, 도파관 어셈블리(178)의 다른 도파관들이 유사하게 기능할 수 있고, 여기서 도파관 어셈블리(178)가 다수의 도파관들을 포함한다는 것이 인식될 것이다. 광(400)은 도파관(182)의 입력 에지(382)에서 도파관(182)으로 주입되고 TIR에 의해 도파관(182) 내에서 전파된다. 광(400)이 광 추출 광학 엘리먼트(282) 상에 충돌하는 포인트들에서, 광의 일부는 퇴장 빔들(402)로서 도파관을 퇴장한다. 퇴장 빔들(402)은 실질적으로 평행한 것으로 예시되지만, 이들 퇴장 빔들(402)은 또한 도파관(182)과 연관된 깊이 평면 또는 뷰잉 각도에 의존하여, (예컨대, 발산하는 퇴장 빔들을 형성하는) 일정 각도로 눈(404)으로 전파되도록 재지향될 수 있다. 실질적으로 평행한 퇴장 빔들이 눈(404)으로부터 먼 거리(예컨대, 광학 무한대)에 있는 깊이 평면 상에 세팅되는 것으로 보이는 이미지들을 형성하기 위해 광을 추출하는 광 추출 광학 엘리먼트들을 갖는 도파관을 나타낼 수 있다는 것이 인식될 것이다. 다른 도파관들 또는 광 추출 광학 엘리먼트들의 다른 세트들은 더 발산하는 퇴장 빔 패턴을 출력할 수 있고, 이 퇴장 빔 패턴은 눈(404)이 망막 상으로 포커스를 이동하도록 더 가까운 거리에 원근조절되는 것을 요구할 것이고 광학 무한대보다 눈(404)에 더 가까운 거리로부터의 광으로서 뇌에 의해 해석될 것이다.

객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 대안적인 실시예들

[0069] 도 1이 광 필드 서브-디스플레이들(101)이 위에 배치된 4개의 세장형 엘리먼트(102)를 가진 회전가능 구조(105)를 포함하는 디스플레이 장치(100)의 예를 도시하지만, 디스플레이 장치(100)는 다른 실시예들에서 상이하게 구성될 수 있다. 예컨대, 회전가능 구조는 임의의 형상 또는 사이즈를 가진 임의의 수의 세장형 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 게다가, 회전가능 구조는 광 필드 서브-디스플레이들의 하나 또는 그 초과의 어레이들을 가진 단일 구조일 수 있다. 도 5a-도 5b는 본원의 개시내용에 따른 디스플레이 장치(100)의 실시예들 중 일부의 실시예를 예시하지만, 다른 구성들이 가능하다.

[0070] 도 5a 및 도 5b는, 세장형 엘리먼트들(102)의 수 및 어레인지먼트가 도 1에 예시된 것과 상이한 프로펠러로서 구성된 상이한 회전가능 구조들(105)을 가진 디스플레이 장치(100)를 예시한다(모터(104) 및 제어 시스템(110)은 도시되지 않음). 예컨대, 도 5a는 3개의 세장형 엘리먼트들(102a)을 포함하는 회전가능 구조(105a)를 예시한다. 도 1의 세장형 엘리먼트들(102)과 유사하게, 각각의 세장형 엘리먼트(102a)는 복수의 광 필드 서브-디스플레이들(101)을 포함한다. 도 5a가 3개의 동일하게 이격된 세장형 엘리먼트들(102a)의 어레인지먼트를 예시하지만, 세장형 엘리먼트들(102a)는 동일하게 이격될 필요가 있는 것이 아니라, 그 사이에 임의의 이격을 가질 수 있다. 도 5b는 6개의 세장형 엘리먼트들(102b)을 포함하는 회전가능 구조(105b)의 다른 예를 예시한다. 세장형 엘리먼트들은 길이 또는 폭이 동일한 필요가 없다. 게다가, 도 5a 및 도 5b에 예시된 바와 같이, 각각의 세장형 엘리먼트(102a, 102b) 상의 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 수는 동일하고, 이것은 회전가능 구조들의 모든 설계들에 대한 경우일 필요가 없다. 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 수는 디스플레이 장치(100)의 특정 애플리케이션에 의해 요구된 바와 같이 가변될 수 있다.

[0071] 일부 실시예들에서, 세장형 엘리먼트들이 직선일 필요가 있는 것이 아니라, 임의의 비-직선 형상(예컨대, 곡선, 아치형, 세그먼트화 등)을 가질 수 있다. 예컨대, 도 5c는 아크 형상을 가진 세장형 엘리먼트들(102c)을 가진 다른 회전가능 구조(105c)를 예시하고, 여기서 아크는, 광 필드 서브-디스플레이들(101)이 그 위에 배치된 동일한 평면을 따른다. 예컨대, 세장형 엘리먼트들(102c)은 회전가능 구조(105c)의 회전 축(120)에 대해 수직인 평면으로부터 곡선진다.

[0072] 일부 실시예들에서, 세장형 엘리먼트들은 정사각형 또는 직사각형 단면을 가질 필요가 없다. 예컨대, 각각의 세장형 엘리먼트는 원형 또는 난원형(ovular) 단면을 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 세장형 엘리먼트들은 임의의 다각형 형상의 단면(예컨대, 삼각형, 오각형, 육각형 등의 단면 형상)을 가질 수 있다. 도 1 및 도 5a-도 5c에 예시된 실시예들이 회전 축(120)에 대해 수직인 단일 평면 표면을 따라 배치된 복수의 광 필드 서브-디스플레이들(101)을 묘사하지만, 이는 반드시 그럴 필요는 없다. 예컨대, 도 5a를 참조하면, 광 필드 서브-디스플레이들(101a)(쇄선들로 도시됨)은 선택적으로 세장형 엘리먼트의 다른 표면들 상에 배치될 수 있다.

[0073] 유사하게, 각각의 세장형 엘리먼트는 회전가능 구조의 회전 축(120)과 상이한 제2 회전 축을 중심으로 회전될 수 있다. 예컨대, 도 5a를 참조하면, 각각의 세장형 엘리먼트(102a)는 세장형 엘리먼트를 따라 연장되는 축(530)을 가질 수 있다. 이어서, 디스플레이 장치(100)는 세장형 엘리먼트들(105a) 중 하나 또는 그 초과를 그들 자신의 축(530)을 중심으로 개별적으로 또는 조합하여 회전하도록 구성될 수 있다.

[0074] 일부 실시예들에서, 디스플레이 장치(100)는 다수의 회전가능 구조들을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 5d는 회전 축(120)을 중심으로 서로 독립적으로 회전될 수 있는 다수의 회전가능 구조들(105d 및 105e)을 예시한다. 도 5d는 2개의 회전가능 구조들(105d, 105e)을 예시하지만, 3, 4, 5 또는 그 초과의 회전가능 구조들이 활용될 수 있다. 도 5d에 도시된 바와 같이, 세장형 엘리먼트들(102d 및 102e)의 수는 각각의 회전가능 구조에 대해 동일할 필요는 없지만, 이들은 2개의 회전가능 구조들에 대해 수, 형상 및 어레인지먼트가 동일할 수 있다. 일부 실시예들에서, 회전가능 구조(105d)의 회전 레이트 또는 회전 방향은 회전가능 구조(105e)의 회전 레이트 또는 회전 방향과 동일하다. 다른 실시예에서, 회전 레이트들 또는 회전 방향들은 상이한 회전가능 구조들에 대해 상이하고, 예컨대 회전가능 구조들은 반대 방향들로 회전한다. 게다가, 각각의 회전가능 구조 상에 배치된 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 수는 동일하거나 동일한 어레인지먼트일 필요가 없다.

[0075] 일부 실시예들에서, 다수의 세장형 엘리먼트들의 사용에 부가적으로 또는 대안적으로, 디스플레이 장치(100)의 회전가능 구조(105)는 모터(104)에 의해 회전될 수 있는 투명 엘리먼트를 포함할 수 있다. 투명 엘리먼트는 플렉시유리(plexiglass) 디스크 또는 얇은 2차원 폴리머, 열가소성, 또는 아크릴 엘리먼트일 수 있다. 예컨대, 도 5e 및 도 5f는 그런 어레인지먼트의 예를 예시한다. 도 5e는 투명 엘리먼트(510)를 포함하는 예시적인 회전가능 구조(105f)의 사시도이다. 도 5f는 도 5e에 도시된 라인 A-A을 따라 취해진 디스플레이 장치(100)의 단면도이다. 광 필드 서브-디스플레이들(101)은 위에서 설명된 바와 같이, 임의의 적합한 어레인지먼트로 투명 엘리먼트(510)에 부착되고 제어 시스템(110)에 의해 조명될 수 있다. 도 5e 및 도 5f에 예시된 바와 같이, 광 필드 서브-디스플레이들(101)은 세장 방향(502f)을 따라 투명 엘리먼트(510)의 표면 상에 배치되어, 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 어레인지먼트는 도 1 및 도 5a-도 5c에 도시된 세장형 엘리먼트들(102)을 따르는 어레인지먼트와 유사하다. 도 5f가 투명 엘리먼트(510)의 상부 표면 상의 광 필드 서브-디스플레이들(101)을 예시하지만, 광 필드 서브-디스플레이들(101)은 투명 엘리먼트(510)의 하부 표면에 부착되거나 투명 엘리먼트(510) 내에 배치될 수 있다. 예컨대, 광 필드 서브-디스플레이들(101)은 제1 투명 디스크의 표면에 부착될 수 있고, 이어서 제1 디스크 위에 배치된 제2 투명 디스크에 부착될 수 있다. 그런 실시예들은 유리하게 서브-디스플레이들이 관찰자들 또는 환경 손상으로부터 터치되는 것을 보호할 수 있다.

[0076] 투명 엘리먼트(510)의 재료는 각각의 광 필드 서브-디스플레이(101)로부터의 광 투과의 광학 특성들에 대한 영향이 없거나 최소이도록 선택될 수 있다(예컨대, 그 재료는 실질적으로 가시 광선에 투명함). 다른 실시예들에서, 투명 엘리먼트(510)는 광 필드 서브-디스플레이들(101)로부터 방출된 광에 부여되는 컬러 필터링, 편광 수정 또는 다른 광학 특성들을 포함할 수 있다. 도 5e 및 도 5f의 디스플레이 장치의 하나의 비-제한적 장점은, 광 필드 서브-디스플레이들(101)이 회전 디스크에 부착되거나 포함되어, 도 1 및 도 5a-도 5c에 도시된 프로펠러 실시예들의 각각의 아암 사이에 외부 아이템(예컨대, 이미지를 뷰잉하는 사람으로부터의 손)이 삽입되는 위험을 최소화할 수 있고, 이에 의해 디스플레이장치(100)를 손상시키거나 외부 아이템을 해칠 수 있는 잠재력이 감소되는 것이다.

[0077] 도 5g는 정적인 디스플레이 장치의 실시예를 예시한다. 디스플레이 장치(500)는 투명 기판(550) 상에 배치된 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 어레이를 포함한다. 도 5g는 광 필드 서브-어레이들(101)의 11 x 11 어레이를 개략적으로 예시하지만, 광 필드 서브-디스플레이 어레이의 임의의 사이즈(n x m)는 구현될 수 있다. 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 어레이의 서브세트는 세장형 엘리먼트들(502g)의 임의의 수 또는 어레인지먼트를 생성하기 위해 제어 시스템(110)에 의해 조명됨으로써 세장형 피처(502g)를 형성할 수 있다. 조명되는 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 서브세트 어레이는 회전 레이트가 변경될 수 있어서, 세장형 피처(502g)는 디스플레이 장치(500)를 중심으로 전기적으로 회전된다. 실제로, 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 세장형 피처들(502g)을 순차적으로 조명함으로써, 제어 시스템(110)은 프로펠러의 아암들의 물리적 회전을 전자적으로 모방할 수 있다.

[0078] 세장형 피처(502g)가 회전하는 각각의 시간 인스턴스 동안, 세장형 피처(502g)를 구성하는 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 서브세트 어레이는 변화한다. 따라서, 세장형 피처(502g)는 광 필드 서브-디스플레이들(101)을 스트로빙 온 및 오프 또는 턴 온 및 오프하는 것의 결과로서 경로(503g)를 중심으로 회전하는 것으로 보인다. 세장형 피처(502g)가 "회전"됨에 따라, 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 서브세트 어레이의 광 필드 서브-디스플레이들(101)은 이미지의 3D 표현을 디스플레이하기 위해 제어기(110)에 의해 제어된다. 도 5g에 예시된 실시예의 하나의 비-제한적 장점은, 디스플레이 장치(500)의 부분들을 기계적으로 회전시키지 않고, 회전이 제어기에 의한 프로세싱을 통해 광 필드 서브-디스플레이들(101) 상에 부여된다는 것이다. 따라서, 주변 영역들에 손상 또는 부상을 유발할 수 있는 회전가능 구조가 없다. 도 5g에 도시된 실시예에서, 디스플레이 장치(500)가 정적이기 때문에 어떠한 모터도 사용되지 않는다. 그러나, 다른 실시예들에서, 모터는 기판(550)을 회전시키는 데 사용될 수 있어서, 기판(500)의 물리적 회전 및 조명되는 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 전자적 "회전"의 조합은 광 필드 이미지를 제공한다.

예시적인 비-평면 광 필드 디스플레이 장치

[0079] 도 6a 및 도 6b는 디스플레이 장치(100) 및 상이한 뷰잉 방향들로 디스플레이 장치(100)에 의해 디스플레이되는 (개의) 예시적인 이미지(610)를 뷰잉하는 다수의 관찰자들(620a, 620b)의 사시도들이다. 도 6a 및 도 6b에 예시된 디스플레이 장치(100)는 도 1 및 도 5a-도 5g의 디스플레이 장치(100)와 실질적으로 유사할 수 있다.

[0080] 도 6a는 디스플레이 장치(100)의 거의 전면에, 예컨대 회전 축(120)의 방향에 관해 작은 각도로 포지셔닝된 관찰자(620a)를 예시한다. 관찰자(620a)에 대한 디스플레이 장치(100)의 시야는 점선들(615a)로서 예시된다. 관찰자(620a)에 대해, 시야(615a)는 디스플레이 장치(100)에 의해 디스플레이되는 이미지를 완전히 뷰잉하기에 충분히 넓다.

[0081] 대조적으로, 도 6b는, 관찰자(620b)가 디스플레이 장치(100)에 의해 투사된 이미지(610)를 회전 축(120)으로부터 벗어난 각도로 뷰잉하도록 포지셔닝된 관찰자(620b)를 예시한다. 관찰자(620b)가 회전 축(120)으로부터 점점 더 큰 각도들로 이미지(610)를 뷰잉할 때, 시야(615b)는 점점 더 좁아지게 될 수 있다. 좁은 시야(615b)는 왜곡된 이미지, 평평한 이미지, 또는 심지어 뷰잉불가능 이미지를 초래할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이것은 광 필드 서브-디스플레이들(101)이 점점 더 큰 경사 각도들로부터 뷰잉되고, 그리고 광 필드 서브-디스플레이들(101)이 회전 축(120)으로부터 점점 더 큰 각도들로 광을 지향시킬 수 없기 때문일 수 있다. 디스플레이 장치(100)로부터 투사되는 광의 3D 광 필드 성질로 인해, 오프-축에 있는 관찰자들(예컨대, 관찰자(620b))은 디스플레이로부터 투사되는 상이한 인식의 이미지(610)를 인식할 것이다.

[0082] 따라서, 도 7은 회전 축(120)으로부터 더 큰 각도들에서 객체의 3D 표현을 디스플레이하도록 구성된 디스플레이 장치(100)의 실시예를 예시한다. 도 7은, 회전가능 구조(105)가 관찰자들(720a, 720b)에 대해 볼록하도록 곡선진 디스플레이 장치(100)의 예의 사시도를 예시한다.

[0083] 도 7에 예시된 실시예에서, 회전가능 구조(105)의 세장형 엘리먼트들(102)은 볼록성을 달성하기 위해 회전 축(120)에 대해 수직인 평면으로부터 곡선진다. 볼록 회전가능 구조(105)를 가진 디스플레이 장치(100)의 장점은, 디스플레이 장치의 바로 전면(예컨대, 관찰자(720a) 같은)에 있지 않은 관찰자(예컨대, 관찰자(720b))가 디스플레이 장치(100)의 상당한 시야(715b)(예컨대, 도 6a 및 도 6b의 편평한 회전가능 구조와 비교할 때 증가된 시야)를 볼 수 있다는 것이다.

[0084] 세장형 엘리먼트들(102)의 곡률은 디스플레이 장치(100)에 대해 원해지는 시야를 제공하도록 선택될 수 있다. 곡률은 세장형 엘리먼트(102)를 따라 일정하거나 각각의 세장형 엘리먼트(102)에 대해 동일할 필요가 없다. 예컨대, 각각의 세장형 엘리먼트는 상이한 곡률 반경을 가질 수 있거나, 또는 단일 세장형 엘리먼트(102)는 회전 축으로부터의 거리 또는 세장형 엘리먼트(102)를 따른 거리에 의존하는 곡률 반경을 가질 수 있다.

[0085] 게다가, 도 7이 도 1의 회전가능 구조(105)와 유사한 회전가능 구조(105)를 가지는 디스플레이 장치(100)를 예시하지만, 다른 실시예들에서, 디스플레이 장치(100)는 본원에서 설명된 임의의 회전가능 구조를 포함할 수 있다.

객체의 3 표현을 디스플레이하기 위한 예시적인 루틴

[0086] 도 8은 본원에서 설명된 디스플레이 장치를 사용하여 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 예시적인 루틴의 흐름도이다. 루틴(800)은 광 필드 이미지 데이터를 프로세싱하고 객체 또는 이미지의 3D 표현을 디스플레이하기 위해 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위한 예시적인 흐름이다. 루틴(800)은 디스플레이 장치(100)의 실시예들의 제어 시스템(110)에 의해 수행될 수 있다.

[0087] 루틴(800)은 블록(810)에서 시작되고 이어서 블록(820)으로 이동되고, 여기서 제어 시스템은 모터(104)에 의해 회전가능 구조를 드라이빙하여, 회전가능 구조(105)는 회전 레이트로 경로(103)를 회전 축(120)을 중심으로 회전된다. 모터(104)가 회전가능 구조(105)를 드라이빙하는 것의 결과로서, 회전가능 구조(105)의 광 필드 서브-디스플레이들(101)은 시간의 함수로서 회전 각도에 기반한 포지션과 연관된다. 일정한 회전 레이트 동안, 회전 각도는 시간에 의해 곱셈된 회전 레이트 더하기 초기 회전 각도(시간 = 0에서)이다. 일부 실시예들에서, 회전 레이트는 회전가능 구조(105)의 어레인지먼트(예컨대, 세장형 엘리먼트들의 수 또는 공간 어레인지먼트, 또는 회전가능 구조 상에 배치된 서브-디스플레이들)에 부분적으로 기반할 수 있다. 회전 레이트는 또한 디스플레이될 객체 및 디스플레이 장치(100)에 의해 표현되는 객체의 렌더링된 프레임들의 수에 부분적으로 기반할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 회전 레이트는, 인간 시각 시스템이 세장형 엘리먼트들을 인식하지 못하도록 충분히 빠를 수 있다.

[0088] 루틴(800)은 블록(830)으로 계속되고, 여기서 광 필드 이미지는 예컨대 메모리(114) 또는 다른 분리되거나 원격의 저장 유닛으로부터 액세스된다. 일부 구현들에서, 이미지는 디스플레이되는 객체의 광 필드 표현이다. 광 필드 이미지는 다수의 렌더링된 프레임들로 만들어질 수 있다. 각각의 렌더링된 프레임은 상이한 뷰잉 방향들로 디스플레이될 객체의 표현일 수 있다. 이런 방식으로, 다수의 렌더링된 프레임들은 객체의 뷰잉 방향과 각각 연관된다. 다른 구현들에서, 객체의 이미지들은, 객체가 공간에서 이동하는 것으로 보이도록 시퀀싱될 수 있다. 이 경우에, 액세스된 광 필드 이미지는 다수의 광 필드 이미지들을 포함할 수 있고, 여기서 각각의 광 필드 이미지는 비디오의 단일 프레임이다.

[0089] 루틴(800)은 블록(840)으로 계속되고, 여기서 광 필드 이미지는 광 필드 서브-디스플레이들에 매핑된다. 예컨대, 도 1의 제어 시스템(110)은 디스플레이 장치의 회전 각도에 부분적으로 기반하여 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 각각에, 액세스된 광 필드 이미지의 연관 또는 매핑을 생성하기 위한 명령들을 실행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 필드 이미지의 각각의 렌더링된 프레임은 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 픽셀들(예컨대, 도 2a 및 도 2b의 마이크로-렌즈)에 매핑될 수 있다. 매핑은 시간의 함수로서 회전가능 구조의 회전 레이트 또는 회전 각도에 부분적으로 기반할 수 있다. 광 필드 이미지의 매핑은 또한 광 필드 서브-디스플레이의 매핑된 픽셀(예컨대, 도 2a 및 도 2b의 마이크로-렌즈)에 의해 디스플레이되는 렌더링된 프레임과 연관된 뷰잉 방향으로 방출될 광의 컬러 및 세기를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 광 필드 서브-디스플레이들에 광 필드 이미지의 매핑은 도 9와 관련되어 아래에서 상세히 된 루틴에 따라 수행될 수 있다.

[0090] 루틴(800)은 블록(850)으로 계속되고, 여기서 광 필드 서브-디스플레이들이 조명된다. 예컨대, 광 필드 서브-디스플레이들은 매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 조명될 수 있다. 도 1의 제어 시스템(110)은 매핑된 광 필드 이미지 및 회전가능 구조(105)의 시간의 함수로서 회전 각도에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 서브-디스플레이들(101)이 조명되게 하는 명령들을 실행할 수 있다. 일 구현에서, 광 필드 서브-디스플레이들(101)은 렌더링된 프레임에 적어도 부분적으로 기반하고 시간의 함수로서 변조(예컨대, 턴 온 및 오프)될 수 있다. 예컨대, 광 필드 서브-디스플레이(101)의 포지션이 회전가능 구조(105)의 회전으로 인해 이동될 때, 표현될 렌더링된 프레임은 변경될 수 있고 광 필드 서브-디스플레이(101)는 다수의 렌더링된 프레임들 사이에서 스위칭(예컨대, 스트로빙)될 수 있다. 일 실시예에서, 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 조명은 도 10과 관련되어 아래에서 상세히 된 루틴에 따라 수행될 수 있다. 이후, 블록(860)에서, 루틴(800)은 종료된다.

[0091] 다양한 실시예들에서, 루틴(800)은 도 1의 디스플레이 장치(100)의 하드웨어 프로세서(예컨대, 도 1의 제어 시스템(110)의 하드웨어 프로세서(112))에 의해 수행될 수 있다. 다른 실시예들에서, 컴퓨터-실행가능 명령들을 가진 (디스플레이 장치와 네트워크 통신하는) 원격 컴퓨팅 디바이스는 디스플레이 장치가 루틴(800)의 양상들을 수행하게 할 수 있다.

광 필드 이미지를 광 필드 서브-디스플레이들에 매핑하기 위한 예시적인 루틴

[0092] 도 9는 광 필드 이미지를 광 필드 서브-디스플레이들에 매핑하기 위한 예시적인 루틴의 흐름도이다. 루틴(900)은 도 1의 제어 시스템(110)의 하드웨어 프로세서(112) 또는 원격 컴퓨팅 디바이스가 회전가능 구조(105)의 회전 각도에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 각각에 광 필드 이미지를 매핑할 수 있는 하나의 방법의 일 예일 수 있다.

[0093] 루틴(900)은 블록(910)에서 시작되고 이어서 블록(920)으로 이동되며, 여기서 광 필드 이미지의 하나 또는 그 초과의 렌더링된 프레임들은 리트리빙된다. 예컨대, 루틴(900)의 블록(920)에서, 광 필드 이미지는 제어 시스템(110)의 디지털 메모리(114)로부터 액세스되고, 여기서 광 필드 이미지는 다수의 렌더링된 프레임들을 포함할 수 있다. 각각의 렌더링된 프레임은 객체의 복수의 상이한 뷰들의 상이한 뷰를 나타낼 수 있다. 게다가, 렌더링된 프레임들은 디스플레이될 객체의 이미지를 표현하도록 결합될 수 있는 다수의 렌더링된 픽셀들을 포함할 수 있다. 루틴은 렌더링된 프레임의 각각의 렌더링된 픽셀에 대해 서브루틴(930)으로 계속된다.

[0094] 각각의 렌더링된 픽셀에 대해, 서브루틴(930)은 블록(940)으로 진행되고, 여기서 주어진 렌더링된 픽셀의 포지션은 리트리빙된다. 각각의 렌러링된 픽셀은 렌더링된 프레임 내의 포지션을 가질 수 있다. 예컨대, 렌더링된 프레임은 주어진 뷰잉 방향에 대해 객체의 2D 표현일 수 있고, 각각의 렌더링된 픽셀은 그 렌더링된 프레임 내의 좌표(예컨대, X 및 Y 좌표들) 포지션을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 필드 이미지의 각각의 렌더링된 프레임은 동일한 수의 렌더링된 픽셀들을 포함할 수 있어서, 렌더링된 픽셀들의 포지션들은 렌더링된 프레임으로부터 렌더링된 프레임까지 일정하다.

[0095] 블록(950)에서, 광 필드 서브-디스플레이 포지션들은 회전가능 구조의 (시간의 함수로서) 회전 레이트에 적어도 부분적으로 기반하여 시간의 함수로서 결정된다.

[0096] 블록(960)에서, 주어진 렌더링된 픽셀의 각각의 렌더링된 픽셀 포지션은 광 필드 서브-디스플레이 포지션과 연관된다. 일부 실시예들에서, 위에서 설명된 바와 같이, 렌더링된 픽셀(u)의 포지션은 시간(t)의 함수로서 (z)의 회전가능 구조(105) 상의 광 필드 서브-디스플레이 포지션과 연관될 수 있고, 여기서 각각의 광 필드 서브-디스플레이(101)의 포지션은 시간의 함수로서 회전 각도에 기반한다. 렌더링된 픽셀들의 수 및 포지션이 렌더링된 프레임들 사이에서 변화되지 않는 일부 실시예들에서, 광 필드 이미지의 임의의 렌더링된 프레임에 대해 연관이 일정할 수 있다. 블록(970)에서, 루틴(900)은 렌더링된 픽셀들을 광 필드 서브-디스플레이 포지션들과 연관시키는 데이터 구조(예컨대, 룩업 테이블(LUT))를 생성(및 저장)할 수 있다. 다수의 디스플레이 장치들은 서로 이격되어 위치되거나 물리적으로 분리된 다수의 디스플레이 장치에 의해 디스플레이된 이미지를 동기화하기 위해 동일한 룩업 테이블에 액세스할 수 있다. 블록(980)에서, 루틴은 종료된다.

광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위한 예시적인 루틴

[0097] 도 10은 디스플레이 장치(예컨대, 도 1의 디스플레이 장치(100))의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위한 예시적인 루틴의 흐름도이다. 루틴(1000)은 도 1의 제어 시스템(110)의 하드웨어 프로세서(112) 또는 원격 컴퓨팅 디바이스가 매핑된 광 필드 데이터에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 서브-디스플레이들(101)를 조명하는 데 사용될 수 있는 방법의 일 예일 수 있다.

[0098] 루틴(1000)은 블록(1010)에서 시작되고 이어서 블록(1020)으로 이동하며, 여기서 광 필드 이미지가 리트리빙된다. 위에서 설명된 바와 같이, 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉 방향들을 표현하는 다수의 렌더링된 프레임들을 포함할 수 있다. 다수의 렌더링된 프레임들은 이미지를 렌더링하기 위한 다른 광학 특성들 중에서, 렌더링된 프레임과 연관된 뷰잉 방향으로 객체를 묘사하기 위해 렌더링된 프레임의 각각의 렌더링된 픽셀과 연관된 컬러 및 세기(예컨대, 이미지 파라미터들)를 포함할 수 있다. 루틴(1000)은 각각의 렌더링된 프레임에 대한 서브루틴(1030)으로 계속된다.

[0099] 각각의 렌더링된 프레임에 대해, 서브루틴(1030)은 블록(1040)으로 진행되고, 여기서 트랜슬레이팅된 렌더링된 픽셀 포지션들이 결정된다. 트랜슬레이팅된 렌더링된 픽셀 포지션들은 예컨대 도 9의 루틴(900)에서 결정된 바와 같이, 연관된 광 필드 서브-디스플레이의 포지션으로 트랜슬레이팅된 렌더링된 픽셀들의 포지션들에 관련될 수 있다. 일부 실시예들에서, 트랜슬레이팅된 렌더링된 픽셀 포지션들의 결정은 데이터 구조(예컨대, 도 9의 블록(960)에서 생성된 데이터 구조)에 액세스함으로써 수행될 수 있다.

[0100] 블록(1050)에서, 광 필드 서브-디스플레이에 의해 방출되는 광의 컬러 및 세기는 디스플레이되는 렌더링된 프레임에 적어도 부분적으로 기반하여 결정된다. 일 구현에서, 컬러 및 세기는 광 필드 서브-디스플레이(101)에 의해 디스플레이되는 렌더링된 픽셀에 의해 정의될 수 있다. 예컨대, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 각각의 렌더링된 프레임은 뷰잉 방향과 연관된다. 광 필드 서브-디스플레이(101)의 픽셀 어레이(225)의 각각의 픽셀(예컨대, 픽셀(205))은 주어진 렌더링된 픽셀에 매핑될 수 있는 마이크로-렌즈(215a)와의 연관에 기반한 광 방출 방향과 연관될 수 있다. 따라서, 픽셀 어레이(225)의 각각의 픽셀(205)은 임의의 시간 인스턴스에서 주어진 뷰잉 방향과 연관될 수 있다. 이 연관에 기반하여, 렌더링된 프레임의 렌더링된 픽셀이 픽셀 어레이(225)의 주어진 픽셀(205)과 연관되는 것을 결정하는 것이 가능하다. 이 연관으로부터, 서브루틴(1030)은, 광 필드 서브-디스플레이(101)의 주어진 픽셀이 렌더링된 프레임의 뷰잉 방향에 기반하여 방출할 광의 컬러 및 세기를 결정하기 위해 렌더링된 픽셀의 컬러 및 세기를 리트리빙할 수 있다.

[0101] 서브루틴(1030)은 블록(1060)으로 계속되고, 여기서 각각의 광 필드 서브-디스플레이는 결정된 컬러 및 세기뿐 아니라, 회전가능 구조의 회전 각도에 기반하여 조명된다. 예컨대, 광 필드 서브-디스플레이(101)가 회전 경로(103)를 통해 회전될 때, 광 필드 서브-디스플레이(101)에 의해 디스플레이되는 렌더링된 프레임은 포지션 변화에 기반하여 변화할 수 있다. 따라서, 광 필드 서브-디스플레이(1010)의 픽셀들(205)은, 광 필드 서브-디스플레이(101)가 회전됨에 따라 광 필드 서브-디스플레이(101)에 의해 디스플레이되는 렌더링된 프레임에 기반하여 조명 또는 스트로빙(예컨대, 광 필드 이미지의 상이한 렌더링된 프레임들 사이에서 교번 또는 스위칭)될 수 있다. 이후, 블록(1080)에서, 루틴(1000)은 종료된다.

예시적인 평면 광 필드 디스플레이 장치

[0102] 도 11은 객체의 3D 표현으로서 관찰가능한 이미지를 디스플레이하도록 구성된 디스플레이 장치(1100)(예컨대, 이 예에서 편평한 스크린 또는 평면 텔레비전)의 예를 예시한다. 디스플레이 장치(1100)는 디스플레이 패널(1105) 및 제어 시스템(1110)을 포함한다. 도 11에 예시된 실시예에서, 디스플레이 장치(1100)는 또한 베젤(bezel)(1115) 및 스탠드(stand)(1130)(또는 디스플레이 장치를 수직 또는 수평 표면에 고정하는 다른 방식)를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(1105)은 디스플레이 패널의 뷰잉 표면 상에 배치되고 기점 뷰잉 방향(1120)에서 뷰잉되도록 구성된 광 필드 서브-디스플레이들(1101)의 어레이를 포함할 수 있다. 기점 뷰잉 방향(1120)은 디스플레이 패널(1105)의 평면에 수직일 수 있다. 따라서, 기점 뷰잉 방향(1120)은 디스플레이의 바로 전면에 포지셔닝된 뷰어의 방향으로 지향된다. 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 객체의 3D 표현을 생성하고 디스플레이하기 위해 제어 시스템(1110)에 의해 제어될 수 있다. 객체의 3D 표현을 디스플레이하는 것이 달성될 수 있는 하나의 가능한 방식은, 다수의 광 필드 서브-디스플레이들(1101)이 광 필드 이미지를 생성하기 위해 상이한 출사 각도들로 전파되는 광 빔들의 어레이로 광을 이방성으로 지향시킬 수 있는 것이다. 예컨대, 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 도 2a-도 3c와 관련되어 설명된 광 필드 서브-디스플레이들(101)과 실질적으로 유사할 수 있다. 그러나, 다른 구성들이 가능하다.

[0103] 도 12a 및 도 12b는 디스플레이 장치(1100) 및 상이한 뷰잉 방향들로 디스플레이 장치(1100)에 의해 디스플레이되는 (이 예에서, 개의) 예시적인 이미지(1210)를 뷰잉하는 다수의 관찰자들(1220a, 1220b)의 탑 다운(top down) 도면들이다. 도 12a 및 도 12b에 예시된 디스플레이 장치(1100)는 도 11의 디스플레이 장치(1100)와 실질적으로 유사할 수 있다.

[0104] 도 12a는 디스플레이 장치(1100)의 거의 전면에, 예컨대 기점 뷰잉 방향(1120)에 관해 작은 각도로 포지셔닝된 관찰자(1220a)를 예시한다. 관찰자(1220a)에 대한 디스플레이 장치(1100)의 시야는 점선들(1215a)로서 예시된다. 관찰자(1220a)에 대해, 시야(1215a)는 디스플레이 장치(1100)에 의해 디스플레이되는 이미지를 완전히 뷰잉하기에 충분히 넓다.

[0105] 대조적으로, 도 12b는, 관찰자(1220b)가 디스플레이 장치(1100)에 의해 투사된 이미지(1210)를 기점 뷰잉 방향(1120)으로부터 벗어난 각도로 뷰잉하도록 포지셔닝된 관찰자(1220b)를 예시한다. 관찰자(1220b)가 기점 뷰잉 방향(1120)으로부터 점점 더 큰 각도들로 이미지(1210)를 뷰잉할 때, 시야(1215b)는 점점 더 좁아지게 될 수 있다. 좁은 시야(1215b)는 왜곡된 이미지, 평평한 이미지, 또는 심지어 뷰잉불가능 이미지를 초래할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이것은 광 필드 서브-디스플레이들(1101)이 점점 더 큰 경사 각도들로부터 뷰잉되고, 그리고 광 필드 서브-디스플레이들(1101)이 기점 뷰잉 방향(1120)으로부터 점점 더 큰 각도들로 광을 지향시킬 수 없기 때문일 수 있다. 디스플레이 장치(1100)로부터 투사되는 광의 3D 광 필드 성질로 인해, 오프-축에 있는 관찰자들(예컨대, 관찰자(1220b))은 디스플레이로부터 투사되는 상이한 인식의 이미지(1210)를 인식할 것이다.

예시적인 비-평면 광 필드 디스플레이 장치

[0106] 도 13a는 객체의 3D 표현으로서 관찰가능한 이미지를 디스플레이하도록 구성된 디스플레이 장치(1100)의 예를 예시한다. 디스플레이 장치(1100)는 디스플레이 패널(1305) 및 제어 시스템(1110)을 포함한다. 제어 시스템(1110)은 디스플레이 장치(1100)에 고정되게 부착되거나 디스플레이 장치(1100)에 관하여 다른 곳에(예컨대, 룸 또는 중앙 제어 룸의 별도의 부분에) 위치되는 것과 같은 다양한 구성들로 장착될 수 있는 디스플레이 장치(1100)에 동작가능하게 커플링될 수 있다. 디스플레이 패널(1305)은 뷰잉 방향으로부터 뷰잉되도록 구성되고 뷰잉 표면 상에 배치된 광 필드 서브-디스플레이들(1101)의 어레이를 포함할 수 있다. 도 13a는 기점 뷰잉 방향(1120)으로부터 더 큰 각도들(예컨대, 도 11의 평면 디스플레이(1100)와 비교할 때 뷰잉 방향으로부터 더 큰 각도들)의 3D 표현을 디스플레이하도록 구성된 곡선진 디스플레이 패널(1305)을 가진 디스플레이 장치(1100)의 예를 묘사한다. 도 11을 참조하여 설명된 바와 같이, 기점 뷰잉 방향은 디스플레이의 중심에 접하는 평면에 수직일 수 있다(예컨대, 도 13a를 참조). 기점 뷰잉 방향(1120)은 일반적으로 디스플레이 장치(1100)의 바로 전면에 포지셔닝된 뷰어의 방향으로 지향된다. 일부 실시예들에서, 제어 시스템(1110)은 디스플레이 장치(1100)에 의해 투사되는 원하는 이미지에 기반하여 각각의 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 작동(예컨대, 각각의 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 조명의 타이밍, 세기 및 컬러)을 제어하도록 구성될 수 있다.

[0107] 도 13a에 예시된 실시예에서, 디스플레이 장치(1100)는 LCD(liquid crystal display) 텔레비전, LED(light emitting diode) 텔레비전 또는 다른 평평한 스크린 텔레비전들과 유사한 방식으로 동작될 수 있는 텔레비전으로서 묘사된다. 그런 구성들은 베젤(1115) 및 스탠드(1130)를 포함할 수 있다. 스탠드(1130)는 수평 표면(예컨대, 테이블 또는 선반) 상에 디스플레이 장치(100)를 지지하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 스탠드(1130)는 디스플레이 장치를 수직 표면(예컨대, 벽)에 부착하거나 또는 디스플레이 장치(1100)를 디스플레이 장치(1100) 위의 부착물로부터 매달도록 구성된 행잉(hanging) 디바이스로서 구성될 수 있다. 베젤(1115)은 제어 시스템(1110) 및 디스플레이 장치(1100)를 동작시키기 위한 다른 전자장치 및 드라이빙 회로를 포함할 수 있다.

[0108] 도 13a에 예시된 바와 같이, 디스플레이 패널(1305)은 거기에 곡선이 적용되었다. 예컨대, 디스플레이 패널(1305)은 기점 뷰잉 방향(1120)으로부터 뷰잉되고 그리고 기점 뷰잉 방향(1120)에 수직인 평면으로부터 곡선지도록 구성될 수 있다. 곡률의 반경은 도 13b와 관련되어 아래에서 설명된 바와 같이, 도 11의 평면 디스플레이(1100)와 비교할 때 뷰잉 방향으로부터 더 큰 각도를 제공하도록 구성된 임의의 원하는 곡률일 수 있다. 도 13a는, 기점 뷰잉 방향(1120)에 관하여 볼록이도록 디스플레이 패널(1305)이 기점 뷰잉 방향(1120)에 수직인 평면으로부터 곡선지는 디스플레이 장치(1100)의 예를 예시한다. 예컨대, 도 13a는 X, Y 및 Z 축들로서 도시된 가상적인 축들을 묘사한다. 이들 축들은 단지 예시 목적들을 위한 것이다. 도 13a의 실시예에서, Z 축은 기점 뷰잉 방향(1120)에 평행할 수 있다. X 및 Y 축들은 X 축에 대해 수직인 평면, 예컨대 기점 뷰잉 방향(120)을 형성할 수 있다. X 및 Y 축들은 또한 서로 수직일 수 있고, 여기서 X 축은 수평이고 Y 축은 수직이다. 도 13a에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(1305)은 뷰잉 방향에 대해 수직이고 수직(예컨대, Y) 축을 중심으로 볼록하게 곡선진 평면으로부터 곡선질 수 있다. 디스플레이 패널(1305)은 원통형인 형상을 가질 수 있고, 예컨대 디스플레이 패널(1305)은 일단부가 서 있는 원통형의 부분과 유사할 수 있다. 도 13a는 디스플레이 패널(1305)의 일 예를 예시하지만, 예컨대 도 14a-도 14e에 도시된 바와 같은 다른 구성들이 가능하다.

[0109] 도 13a를 계속 참조하면, 디스플레이 패널(1305)은 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 어레이가 그 위에 배치될 수 있다. 비록, 도 13a가 디스플레이 패널 상에 배치된 121개의 광 필드 서브-디스플레이들(1101)을 도시하지만, 다른 실시예들이 가능하다. 예컨대, 디스플레이 패널(1305) 상의 광 필드 서브-디스플레이들(1101)의 수는 아래에서 설명된 바와 같이, 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 그 초과만큼 작거나 또는 원하는 이미지 해상도를 제공하는 데 필요한 만큼 많을 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 패널(1305)은 단일 광-필드 서브-디스플레이(1101)가 그 위에 배치될 수 있다. 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 광 필드를 생성하도록 구성된 임의의 디스플레이일 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 이방성 광(예컨대, 일방향으로 방출됨)을 방출하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 2a-도 3c와 관련되어 더 상세히 설명되는 바와 같이, 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 광을 마이크로-렌즈 어레이를 향하여 등방성으로 방출하는 픽셀 어레이에 인접하게 배치된 마이크로-렌즈 어레이를 포함할 수 있다. 마이크로-렌즈 어레이는 픽셀 어레이로부터의 광을, 광 필드 이미지를 생성하기 위해 상이한 출사(outgoing) 각도들로 전파하는 빔들의 어레이로 재지향시킨다. 일부 실시예들에서, 마이크로-렌즈 어레이의 각각의 마이크로-렌즈는 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 픽셀로서 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 도 4a 및 도 4b와 관련되어 아래에서 설명된 바와 같이, 광 필드를 생성하는 도파관 스택 어셈블리를 포함할 수 있다.

[0110] 일부 구현들에서, 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 객체의 3D 표현을 생성하고 디스플레이하기 위해 제어 시스템(1110)에 의해 제어될 수 있다. 예컨대, 제어 시스템(1110)은 디스플레이될 객체의 3D 표현으로서 행인에 의해 관찰가능한 이미지를 디스플레이하기 위해 광 필드 서브-디스플레이들(1101)의 조명을 드라이빙하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 다수의 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은, 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위해 제어기(1110)의 디지털 메모리(1112)(예컨대, 비-일시적 데이터 저장부)에 저장된 광 필드 이미지 데이터에 따라 조명될 수 있는, 아래에서 설명된 바와 같은 하나 또는 그 초과의 픽셀들을 각각 포함할 수 있다. 각각의 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 조명은 관찰자들에 의해 뷰잉될 수 있는 이미지의 표현을 투사할 수 있다. 이미지는 객체들, 그래픽들, 텍스트 등을 포함할 수 있다. 이미지는 비디오에서처럼 움직이거나 변화하는 것으로 보이는 객체 또는 물건을 투사하는 일련의 이미지 프레임들의 부분일 수 있다. 그 표현은 3D인 것으로 보일 수 있고 그리고 관찰자들이 투사가 아니라 자연 객체인 것으로 오인할 수 있다. 광이 광 필드 서브-디스플레이들(1101)로부터 지향적으로 방출되기 때문에, 이미지는 공중에 떠 있는 것으로 보일 수 있고 이에 의해 행인으로부터 관심을 끌 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치(1100)는 광고, 마켓팅, 또는 판매들, 프리젠테이션들, 또는 그렇지 않으면 관심을 생성하거나 정보를 뷰어들에게 전달하는 데 유리하게 사용될 수 있다. 디스플레이 장치(1100)는, 디스플레이 장치(1100)로부터 뷰잉가능 거리에 위치된 사람이 디스플레이 패널(1305)을 바라봄으로써 디스플레이 장치(1100)에 의해 디스플레이되는 이미지를 뷰잉할 수 있는 가게 전면 또는 뷰잉가능 영역에 배치될 수 있다.

[0111] 컴퓨터화된 제어 시스템(1110)의 로컬 데이터 프로세싱 모듈은 하드웨어 프로세서(1112) 및 디지털 메모리(1114)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디지털 메모리(1114)는 비-휘발성 메모리(예컨대, 플래시 메모리) 또는 임의의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체들일 수 있다. 디지털 메모리(1114)는 하드웨어 프로세서(1112)에 대한 명령들을 정의하는 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. 이들 명령들은 하드웨어 프로세서(1112)가 디스플레이 장치(1100)의 기능들을 수행하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 하드웨어 프로세서(1112) 및 디지털 메모리(1114) 둘 모두는 광 필드 데이터의 프로세싱, 캐싱 및 저장을 돕는데 활용될 수 있다. 데이터는 a) 디스플레이될 객체의 광 필드 이미지, b) 디스플레이 패널(1305) 상의 광 필드 서브-디스플레이 포지션들, 또는 c) 광 필드 서브-디스플레이 포지션들에 광 필드 이미지의 매핑에 관련된 데이터를 포함할 수 있다.

[0112] 일부 실시예들에서, 광 필드 이미지는 객체의 다수의 렌더링된 프레임들을 포함하고, 여기서 각각의 렌더링된 프레임은 뷰잉 방향(예컨대, 관찰자가 디스플레이 장치(1100)에 상대적일 수 있는 방향)에서의 객체의 2D 표현이다. 각각의 렌더링된 프레임은 이후에 렌더링된 픽셀들로 지칭되고, 디스플레이될 객체의 이미지를 렌더링하기 위해 결합될 수 있는 다수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 각각의 렌더링된 픽셀은 렌더링된 프레임에 대한 포지션(예컨대, 렌더링된 픽셀 포지션)과 연관될 수 있다. 다수의 렌더링된 프레임들 및 렌더링된 픽셀 포지션들은 제어 시스템(1110)에 의해 액세스 및 사용을 위해 디지털 메모리(1114)에 저장될 수 있다. 광 필드 이미지는 이미징 파라미터들(예컨대, 렌더링된 프레임을 디스플레이하기 위한 광의 컬러 및 세기)을 포함할 수 있고, 이미징 파라미터들은 렌더링된 프레임의 뷰잉 방향과 연관된다.

[0113] 일부 실시예들에서, 광 필드 서브-디스플레이 포지션들은 디스플레이 패널(1305) 상의 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 포지션들일 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 도 13a에 예시된 바와 같이, 어레이 또는 그리드형 패턴으로 배열될 수 있다. 다른 구성들은 가능하다. 예컨대, 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 디스플레이 패널(1305) 상의 중심점으로부터 방사상으로 연장되는 나선형 어레인지먼트로 배열될 수 있다. 또는, 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 자전거 휠의 바퀴살들과 유사한 중심점으로부터 외향으로 연장되는 다수의 선형 어레인지먼트들로 배열될 수 있다. 광 필드 서브-디스플레이 포지션들은 또한 시간의 함수로서 각각의 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 컴포넌트들(예컨대, 아래에서 설명된 마이크로-렌즈들)의 포지션들을 포함할 수 있다.

[0114] 일부 실시예들에서, 하드웨어 프로세서(1112)는 디지털 메모리(1114)에 동작가능하게 커플링되고 디지털 메모리(1114)의 데이터를 분석 및 프로세싱하도록 구성될 수 있다. 하드웨어 프로세서(1112)는 또한 각각의 광 필드 서브-디스플레이(101)에 동작가능하게 커플링되고 디지털 메모리(1114)에 저장된 광 필드 이미지에 기반하여 각각의 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 픽셀들을 드라이빙하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 하드웨어 프로세서(1112)는 디지털 메모리(1112)에 저장된 이미지 파라미터들 및 렌더링된 픽셀 포지션과 연관된 광을 방출하도록 각각의 광 필드 서브-디스플레이(1101)(예컨대, 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 픽셀들)를 드라이빙할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이미지 파라미터들은, 렌더링된 프레임의 다른 렌더링된 픽셀들과 결합될 때, 이미지를 렌더링하는 렌더링된 픽셀의 특성들로서 구성될 수 있다. 비-제한적 예로서, 이미지 파라미터들은 컬러, 세기, 형상, 밝기 또는 이미지를 렌더링하기 위한 임의의 다른 광학 특성으로서 구성될 수 있다. 렌더링된 프레임의 지향 양상들은 관찰자가 광 필드 서브-디스플레이들(1101)로부터의 조명을 그 객체의 3D 표현을 디스플레이하는 것으로 인식하게 할 수 있다.

[0115] 객체의 3D 표현을 디스플레이하는 것이 달성될 수 있는 하나의 가능한 방식은, 제어 시스템(1110) 또는 다른 렌더링 엔진에 의해 다수의 시점들이 미리 렌더링될 수 있다는 것이다. 디스플레이 패널(1305) 상의 광 필드 서브-디스플레이들(1101)의 임의의 주어진 어레인지먼트에 대해, 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 픽셀의 포지션(z)을 디스플레이될 렌더링된 프레임(k)의 렌더링된 픽셀(u)에 매핑하는 매핑이 생성되거나 리트리빙될 수 있다. 이 매핑은 프로세서(112)에 의해 달성될 수 있고, 프로세서(112)는 마이크로프로세서 또는 마이크로제어기, GPU(graphics processing unit), 또는 특수 목적 하드웨어(예컨대, FPGA(floating point gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit))를 포함할 수 있다.

[0116] 일 실시예에서, 제어 시스템(1110)은 렌더링된 프레임의 렌더링된 픽셀들을 매핑하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 렌더링된 프레임(k)은 디스플레이되는 객체의 뷰잉 방향과 연관될 수 있고 렌더링된 픽셀(u)은 렌더링된 프레임(k) 내의 포지션(예컨대, 좌표들, 예컨대 X 및 Y 좌표 또는 포지셔널 좌표에 의해 표현됨)을 가질 수 있다. 이 매핑은 일정하고 디스플레이되는 객체와 무관할 수 있고 따라서 미리-컴퓨팅되어 데이터 구조(예컨대, 룩업 테이블(LUT))에 (예컨대, 디지털 메모리(1114)에) 저장될 수 있다.

[0117] 일 실시예에서, 제어 시스템(1110)은 또한 렌더링된 픽셀 포지션들을 광 필드 서브-디스플레이들(1101)의 포지션들에 매핑하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 광 필드 서브-디스플레이들(1101)의 각각의 픽셀은 디스플레이 패널(1305) 상의 상이한 포지션에 위치될 수 있다. 광 필드 서브-디스플레이(101)의 픽셀에 의해 방출된 광에 대한 렌더링된 픽셀 포지션은 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 포지션에 대해 트랜슬레이팅될 수 있다. 따라서, 렌더링된 프레임(k)의 각각의 렌더링된 픽셀 포지션(u)은 디스플레이 패널(1105) 상의 픽셀의 포지션(z)에 기반하여 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 픽셀의 주어진 포지션과 연관될 수 있다. 따라서, 각각의 렌더링된 프레임의 대응하는 렌더링된 픽셀들은 함께 수집되어 광 필드 서브-디스플레이들(1101)의 픽셀들에 매핑될 수 있다. 매핑은, 렌더링된 픽셀 포지션들이 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 픽셀들로 트랜슬레이팅되어, 광 필드 서브-디스플레이들(1101)로부터 방출된 광이 렌더링된 프레임의 뷰잉 방향에 기반하여 이방성으로 지향되도록 구성된다. 이것은 또한 미리-컴퓨팅되어 위에서 설명된 바와 동일한 데이터 구조 또는 상이한 데이터 구조일 수 있는 데이터 구조(예컨대, 룩업 테이블(LUT))에 (예컨대, 디지털 메모리(1114)에) 저장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 픽셀들은, 상이한 이미지 프레임들이 디스플레이됨에 따라(예컨대, 이미지는 비디오에서처럼 움직이거나 변화하는 것으로 보이는 객체 또는 물건을 투사하는 일련의 이미지 프레임들의 부분일 수 있음), 각각의 렌더링된 픽셀에 대한 이미지 파라미터들을 포함하여, 렌더링된 프레임의 트랜슬레이팅된 렌더링된 픽셀 포지션들에 기반하여 스트로빙(예컨대, 광 필드 이미지의 상이한 렌더링된 프레임들 사이에서 교번되거나 스위칭됨)될 수 있다.

[0118] 일부 실시예들에서, 이미지 파라미터들은 디스플레이 패널(305)의 형상 또는 광 필드 서브-디스플레이(1101)(또는 이의 픽셀들)의 포지션들에 기반할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 패널(1305)의 곡선으로 인해, 일부 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 다른 광 필드 서브-디스플레이들(1101)과 비교할 때 관찰자로부터 더 멀다. 디스플레이 패널(1305)의 중심에 가까이 배치된 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 관찰자에게 물리적으로 더 가까울 수 있지만, 디스플레이 패널(1305)의 에지들에 가까이 배치된 광 필드 서브-디스플레이들(101)(예컨대, 디스플레이 패널(1305)의 우측 또는 좌측 상의 광 필드 서브-디스플레이들)은 더 멀리 있다. 일부 경우들에서, 디스플레이된 객체의 관찰자에 의해 뷰잉되는, 관찰자로부터 떨어진 광 필드 서브-디스플레이들(1101)로부터의 광의 겉보기 세기가 관찰자에 더 가까운 광 필드 서브-디스플레이들(1101)로부터 방출된 광의 세기보다 더 낮은 경향이 있을 수 있는 데, 그 이유는 관찰자로부터 더 먼 광 필드 서브-디스플레이들(1101)에 대해 거리당 조명 양이 감소하기 때문이다. 따라서, 일부 구현들에서, 디스플레이 패널(1305)에 걸쳐 이미지의 겉보기 세기를 비교적 일정하게 유지하기 위해, 조명의 밝기는 관찰자로부터의 거리에 기반하여 스케일링될 수 있다. 예컨대, 조명은 가장 가까운 광 필드 서브-디스플레이(1101)와 특정 광 필드 서브-디스플레이(1101) 사이의 거리 차에 기반하여 스케일링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 스케일링은 디스플레이 패널(1305)의 형상에 기반할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스케일링은 디스플레이 패널(1305)의 형상에 관하여 선형이거나 곡선질 수 있다. 다른 구현들에서, 더 큰 거리들에서 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 (관찰자에 더 가까운 광 필드 서브-디스플레이들(1101)과 비교할 때) 증가된 사이즈, 증가된 수의 픽셀들 또는 둘 모두를 가질 수 있다. 또 다른 구현들에서, 더 많은 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 예컨대 인접한 광 필드 서브-디스플레이들(1101) 사이의 간격을 감소시킴으로써 더 큰 거리들에서 사용될 수 있다.

[0119] 제어 시스템(110)은 예컨대 디스플레이 장치(1100)에 의해 디스플레이되는 이미지들 또는 이미지 디스플레이 명령들을 수신하기 위해 네트워크에 대한 연결을 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(1100)는 오디오 능력을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치(1100)는 투사된 이미지와 조합하여 오디오를 투사하기 위해 스피커 시스템(1118)을 포함하거나 이에 연결될 수 있다. 일부 구현들에서, 디스플레이 장치(1100)는 디스플레이 장치(1100)가 뷰어들로부터 오디오 커맨드들 또는 코멘트들을 수신하고 프로세싱할 수 있게 하는 음성 인식 기술 및 마이크로폰(1119)을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치(1100)는 관심 뷰어들로부터의 코멘트들을 인식하고 코멘트들에 대한 응답으로 (예컨대, 투사된 이미지의 컬러를 변경, 투사된 이미지를 변경, 코멘트들에 대한 오디오 응답을 출력하는 것 등에 의해) 디스플레이 장치(1100)를 수정하기 위한 액션을 취하도록 구성될 수 있다. 예로서, 소매점 환경에서, 디스플레이는 판매용 제품의 이미지를 보여줄 수 있고, 그리고 제품 가격의 질문에 대한 응답으로, 디스플레이는 청각적으로(예컨대, "제품은 현재 2 달러에 판매중임") 또는 디스플레이된 이미지(예컨대, 가격을 도시하는 텍스트 또는 그래픽들)의 변경에 의해 가격을 출력할 수 있다.

[0120] 디스플레이 장치(1100)는, 객체가 가까이 있는지를 검출하기 위한 근접 센서(1116)를 포함할 수 있고 제어 시스템(1110)은 검출에 기반하여 적합한 액션을 취할 수 있다. 예컨대, 근접 센서(1116)는 행인을 검출하고 행인의 관심을 끌기 위한 객체를 디스플레이하기 위해 디스플레이 장치(1100)를 활성화할 수 있다. 일부 실시예들에서, 근접 센서(1116)는 관찰자의 부재를 검출하고 디스플레이 장치(1100)를 턴 오프하거나 차단하도록 구성될 수 있다.

[0121] 임의의 특정 과학 이론을 지지하지 않고, 본원에 설명된 실시예들의 하나의 비-제한적 장점은, 디스플레이 장치(1100)의 바로 전면에 있지 않은 관찰자가 도 13b에 묘사된 바와 같이 디스플레이 장치(1100)의 상당한 시야(예컨대, 도 12a 및 도 12b의 평면 디스플레이 패널(1105)과 비교할 때 증가된 시야)를 볼 수 있다는 것이다. 도 13b는 기점 뷰잉 방향(1120)으로부터 더 큰 각도들에서 객체의 3D 표현을 디스플레이하도록 구성된 도 13a의 디스플레이 장치(1100)의 실시예의 탑 다운 도면을 예시한다. 도 13b는, 디스플레이 패널(1305)이 관찰자들(1220a, 1220b)에 대해 볼록이도록 곡선진 디스플레이 장치(1100)의 예의 탑 다운 도면을 예시한다.

[0122] 도 13b에 예시된 실시예에서, 디스플레이 패널(1305)은 위에서 설명된 바와 같이, 볼록성을 달성하기 위해 기점 뷰잉 방향(1120)에 대해 수직인 평면으로부터 곡선진다. 볼록 디스플레이 패널(1305)을 가진 디스플레이 장치(1100)의 하나의 비-제한적 장점은, 디스플레이 장치의 바로 전면(예컨대, 관찰자(1220a) 같은)에 있지 않은 관찰자(예컨대, 관찰자(1220b))가 디스플레이 장치(1100)의 상당한 시야(1315b)(예컨대, 도 12a 및 도 12b의 편평한 디스플레이 패널(1105)과 비교할 때 증가된 시야)를 볼 수 있다는 것이다. 일부 실시예들에서, 관찰자의 시야는, 디스플레이 패널(1305)이 곡선지는 평면에 수직인 평면 상에서 증가될 수 있다. 예컨대, 도 13b에 예시된 바와 같이, 디스플레이 패널(1305)은 X 및 Y 축들에 의해 형성된 평면으로부터 곡선지고 관찰자(1220b)의 시야(1315b)는 X 및 Z 축에 의해 형성된 평면 상에서 (시야(1215b)에 비해) 증가된다. 다른 구성들은 예컨대 도 14a-도 14e에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널(1305)의 곡률에 기반하여 가능하다.

[0123] 디스플레이 패널(1305)의 곡률은 디스플레이 장치(1100)에 대해 원해지는 시야를 제공하도록 선택될 수 있다. 곡률은 디스플레이 패널(1305)을 따라 일정하거나 디스플레이 패널(1305)의 각각의 축에 대해 동일한 필요가 없다(예컨대, 도 14a-도 14e에 예시됨). 예컨대, Y 축을 중심으로 한 곡률의 반경은 X 축을 중심으로 한 곡률의 반경과 상이할 수 있다. 또는, 디스플레이 패널(1305)은 하나 또는 양쪽 축들을 중심으로 가변하는 곡률 반경을 가질 수 있다. 따라서, 도 13b가 도 13b의 디스플레이 패널(1305)과 유사한 디스플레이 패널(1305)을 가진 디스플레이 장치(1100)를 예시하지만, 다른 실시예들에서, 디스플레이 장치(1100)는 본원에 설명된 바와 같은 임의의 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.

[0124] 광 필드를 생성하기 위한 디바이스들의 예들이 본원에 설명되고 도 2a-도 4b를 참조하지만, 디스플레이 장치들에서 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위해 어떠한 단일 광 필드 서브-디스플레이 타입도 필요하지 않다는 것이 이해될 것이다. 다른 광 필드 디스플레이들은 고려되어, 복수의 광 필드 서브-디스플레이들은 객체의 3 표현을 생성하기 위해 곡선진 디스플레이 패널 상에 배치된다. 예컨대, 2016년 1월 29일에 출원되고 발명의 명칭이 "Holographic Propeller"인 미국 특허 출원 번호 제 62/288,680호 및 2016년 5월 31일에 출원되고 발명의 명칭이 "Display for Three-Dimensional Image"인 미국 특허 출원 번호 제 62/343,722호(이 출원 각각은 그것이 개시하는 모두에 대해 그 전체가 본원에 인용에 의해 포함됨)에 설명된 광 필드 서브-디스플레이들, 어셈블리들 또는 어레인지먼트들 중 임의의 것은 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위해 구현될 수 있다.

객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 대안적인 실시예들

[0125] 도 11이, 뷰잉 방향에 수직인 평면으로부터 곡선진 디스플레이 패널(1305)을 포함하는 디스플레이 장치(1100)의 예를 도시하지만, 디스플레이 장치(1100)는 다른 실시예들에서 상이하게 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치(1100)는 임의의 수의 광 필드 서브-디스플레이들을 포함할 수 있고, 예컨대 디스플레이 패널(1305)은 디스플레이 패널(1305)의 전체에 걸쳐 배치된 단일 광 필드 서브-디스플레이를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 조합하여 또는 대안적으로, 디스플레이 패널(1305)은 임의의 형상 또는 사이즈를 가질 수 있다. 도 14a-도14e는 본원의 개시내용에 따른 디스플레이 장치(1100)의 실시예들 중 일부의 실시예를 예시하지만, 다른 구성들이 가능하다. 일부 실시예들에서, 다양한 구성들은 원통형, 구형, 편구면 또는 회전 타원면의 일부로서 형성된 디스플레이 패널들을 생성할 수 있다.

[0126] 도 14a는 도 13a의 디스플레이 패널(1305)과 상이한 곡률로 구성된 디스플레이 패널(1305a)을 포함하는 디스플레이 장치(1100)를 예시한다. 예컨대, 도 14a는 도 13a에 묘사된 축들과 실질적으로 유사할 수 있는, 예시 목적들을 위한 가상 축들(X, Y 및 Z)을 묘사한다. 따라서, 도 14a는 기점 뷰잉 방향(1120)(예컨대, Z 축)에 대해 수직인 평면으로부터 곡선지고 수평(예컨대, X) 축을 중심으로 볼록으로 곡선진 디스플레이 패널(1305a)을 예시한다. 디스플레이 패널(1305a)은 원통형인 형상을 가질 수 있고, 예컨대 디스플레이 패널(1305a)은 곡선진 표면 상에 포지셔닝된 원통형의 부분과 유사할 수 있다.

[0127] 일부 실시예들에서, 디스플레이 장치(1100)는 예컨대 도 14b 및 도 14c에 도시된 바와 같이, 2개의 축들을 중심으로 곡선진 디스플레이 패널(1305)을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 14b는 수평(예컨대, X) 축 및 수직(예컨대, Y) 축을 중심으로 곡선진 디스플레이 패널(1305b)의 실시예를 예시한다. 일부 실시예들에서, 수평 및 수직 축들을 중심으로 한 곡률의 반경들은 실질적으로 동일할 수 있다. 유사하게 치수화된 반경들은 구형의 일부로서 형상화된 디스플레이 패널(1305b)을 초래할 수 있다. 다른 실시예들에서, 수평 및 수직 축들을 중심으로 한 곡률의 반경들은 예컨대 도 14c에 도시된 바와 같이 상이할 수 있다. 도 14c는 도 14b와 유사한 디스플레이 패널(1305c)의 실시예를 묘사하지만, 수평(예컨대, X) 축을 중심으로 한 곡률의 반경은 수직(예컨대, Y) 축을 중심으로 한 곡률 반경보다 더 작을 수 있다. 수직 축을 중심으로 한 곡률 반경보다 더 작은 수평 축을 중심으로 한 곡률 반경은 편구면의 일부로서 형상화된 디스플레이 패널(1305c)을 초래할 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서, 수평(예컨대, X) 축을 중심으로 한 곡률 반경은 회전 타원면의 일부로 형상화된 디스플레이 패널(도시되지 않음)을 초래할 수 있는 수직(예컨대, Y) 축을 중심으로 한 곡률 반경보다 더 클 수 있다.

[0128] 다른 구성들은 가능하다. 예컨대, 축들은 제1, 제2 및 제3 축들인 것으로 고려될 수 있다. 제3 축은 기점 뷰잉 방향(1120)에 평행할 수 있고 제1 및 제2 축은 위에서 설명된 축들과 유사한, 제3 축에 수직인 평면을 형성할 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 축은 서로 수직일 필요가 없고 각각의 축에 관해 90도보다 작거나 큰 어떤 각도일 수 있다. 일부 실시예들에서, 조합하여 또는 대안적으로, 제1 및 제2 축은 또한 수평 또는 수직일 필요가 없고, 그리고 도 13a 및 도 14a-도 14c와 관련되어 논의된 수평 또는 수직 어레인지먼트에 관해 임의의 각도일 수 있다. 따라서, 디스플레이 패널(1305)은 뷰잉 방향에 수직인 평면으로부터 곡선질 수 있고, 그리고 제1 축, 제2 축 또는 제1 및 제2 축들을 중심으로 곡선질 수 있다.

[0129] 일부 실시예들에서, 디스플레이 장치(1100)는 서로 독립적으로 곡선질 수 있는 복수의 디스플레이 지역들을 포함하는 디스플레이 패널(1305)을 포함할 수 있다(예컨대, 도 14d 및 도 14e). 예컨대, 디스플레이 패널은 비유적으로 복수의 디스플레이 지역들로 나뉘어질 수 있고, 각각의 디스플레이 지역은 광 필드 서브-디스플레이 또는 하나 또는 그 초과의 개별 광 필드 서브-디스플레이들의 부분을 포함한다. 각각의 디스플레이 지역은 평면 표면 또는 곡선진 표면을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 14d는 예시적인 라인들(1465d 및 1485e)(점선들로 도시됨)을 따라 나뉘어진 다수의 디스플레이 지역들(예컨대, 디스플레이 지역들(1460d, 1470d 및 1480d)을 포함하는 디스플레이 패널(1305d)의 실시예를 예시한다. 디스플레이 지역(1470d)은 디스플레이 패널(1305d)의 중심 영역 근처 또는 그 주변에 포지셔닝될 수 있다. 이 실시예에서, 디스플레이 지역(1470d)은, 디스플레이 지역(1470d)이 기점 뷰잉 방향(1120)에 실질적으로 수직이도록 곡선지지 않을 수 있다. 디스플레이 지역들(1460d 및 1480d)은 본원에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로, 뷰잉 방향에 수직인 평면으로부터 곡선질 수 있다. 유사하게, 도 14e는 예시적인 라인(1465e)(원형 점선 라인으로서 도시됨)을 따라 나뉘어진 2개의 디스플레이 지역들(460e 및 1470e)을 포함하는 디스플레이 패널(1305e)의 실시예를 예시한다. 디스플레이 지역(1470e)은, 디스플레이 지역(1470e)이 기점 뷰잉 방향(1120)에 실질적으로 수직이라는 점에서, 도 14d의 디스플레이 지역(1470d)과 유사할 수 있다. 디스플레이 지역(1460e)은 본원에서 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로, 뷰잉 방향에 수직인 평면으로부터 곡선질 수 있다. 따라서, 디스플레이 패널(1305e)은 디스플레이 지역(1470e)에 평면 표면을 가지는 부분 구형(또는 일부 실시예들에서 회전 타원체)일 수 있다.

[0130] 특정 실시예들이 본원에 설명되었지만, 다른 구성들이 가능하다. 예컨대, 디스플레이 패널은 임의의 수의 디스플레이 지역들, 예컨대 1, 2, 4, 5, 6 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 지역들의 각각에 적용된 곡선은 동일할 필요가 없고 다른 디스플레이 지역들과 비교할 때 각각의 디스플레이 지역에 대해 상이할 수 있다. 다른 실시예들에서, 디스플레이 패널은 디스플레이 지역들의 형상 또는 구성이 대칭일 필요가 없다. 일부 실시예들에서, 중심 영역에 가까이 배치된 디스플레이 지역은 평면일 필요가 없고 곡선일 수 있는 반면, 디스플레이 패널의 에지 또는 중심 지역으로부터 벗어난 다른 디스플레이 지역들은 평면일 수 있다.

객체의 3 표현을 디스플레이하기 위한 예시적인 루틴

[0131] 도 15는 본원에서 설명된 디스플레이 장치를 사용하여 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 예시적인 루틴의 흐름도이다. 루틴(1500)은 광 필드 이미지를 프로세싱하고 객체 또는 이미지의 3D 표현을 디스플레이하기 위해 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위한 예시적인 흐름이다. 루틴(1500)은 디스플레이 장치(1100)의 실시예들의 제어 시스템(1110)에 의해 수행될 수 있다.

[0132] 블록(1510)에서, 광 필드 이미지는 예컨대 메모리(1114) 또는 다른 분리되거나 원격의 저장 유닛으로부터 액세스된다. 일부 구현들에서, 이미지는 디스플레이되는 객체의 광 필드 표현이다. 광 필드 이미지는 다수의 렌더링된 프레임들로 만들어질 수 있다. 각각의 렌더링된 프레임은 상이한 뷰잉 방향들로 디스플레이될 객체의 표현일 수 있다. 이런 방식으로, 다수의 렌더링된 프레임들은 객체의 뷰잉 방향과 각각 연관된다. 다른 구현들에서, 객체의 이미지들은, 객체가 공간에서 이동하는 것으로 보이도록 시퀀싱될 수 있다. 이 경우에, 액세스된 광 필드 이미지는 다수의 광 필드 이미지들을 포함할 수 있고, 여기서 각각의 광 필드 이미지는 비디오의 단일 프레임이다.

[0133] 루틴(1500)은 블록(1520)으로 계속되고, 여기서 광 필드 이미지는 광 필드 서브-디스플레이들에 매핑된다. 예컨대, 도 13a의 제어 시스템(1110)은 디스플레이 패널(1305) 상의 광 필드 서브-디스플레이들(1101)의 포지션에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 서브-디스플레이들(1101)의 각각에, 액세스된 광 필드 이미지의 연관 또는 매핑을 생성하기 위한 명령들을 실행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 필드 이미지의 각각의 렌더링된 프레임은 광 필드 서브-디스플레이들(1101)의 픽셀들(예컨대, 마이크로-렌즈)에 매핑될 수 있다. 매핑은 디스플레이 패널(1305) 상의 픽셀들(예컨대, 도 2a 및 도 2b의 마이크로-렌즈들)의 포지션에 부분적으로 기반할 수 있다. 광 필드 이미지의 매핑은 또한 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 매핑된 픽셀(예컨대, 도 2a 및 도 2b의 마이크로-렌즈)에 의해 디스플레이되는 렌더링된 프레임과 연관된 뷰잉 방향으로 방출될 광의 컬러 및 세기를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 광 필드 서브-디스플레이들(1101)에 광 필드 이미지의 매핑은 도 16과 관련되어 아래에서 상세히 된 루틴에 따라 수행될 수 있다.

[0134] 루틴(1500)은 블록(1530)으로 계속되고, 여기서 광 필드 서브-디스플레이들이 조명된다. 예컨대, 광 필드 서브-디스플레이들은 매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 조명될 수 있다. 도 13a의 제어 시스템(1110)은 매핑된 광 필드 이미지 및 디스플레이 패널(1305) 상의 광 필드 서브-디스플레이들(1101)의 포지션에 부분적으로 기반하여 광 필드 서브-디스플레이들(1101)이 조명되게 하기 위해 명령들을 실행할 수 있다. 일 구현에서, 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은, 객체가 공간에서 움직이는 것을 보이도록 구성된 객체의 렌더링된 프레임들 사이의 스위칭에 부분적으로 기반하여 시간의 함수로서 변조(예컨대, 턴 온 및 오프)될 수 있다. 일 실시예에서, 광 필드 서브-디스플레이들(1101)의 조명은 도 17과 관련되어 아래에서 상세히 된 루틴에 따라 수행될 수 있다. 이후, 루틴(1500)은 종료된다.

[0135] 다양한 실시예들에서, 루틴(1500)은 도 13a의 디스플레이 장치(1100)의 하드웨어 프로세서(예컨대, 도 13a의 하드웨어 프로세서(1112))에 의해 수행될 수 있다. 다른 실시예들에서, 컴퓨터-실행가능 명령들을 가진 (디스플레이 장치와 네트워크 통신하는) 원격 컴퓨팅 디바이스는 디스플레이 장치가 루틴(1500)의 양상들을 수행하게 할 수 있다.

[0136] 도 16은 광 필드 이미지를 광 필드 서브-디스플레이들에 매핑하기 위한 예시적인 루틴의 흐름도이다. 루틴(1600)은 도 13a의 제어 시스템(1110)의 하드웨어 프로세서(1112) 또는 원격 컴퓨팅 디바이스가 디스플레이 패널(1305) 상의 광 필드 서브-디스플레이들(101)의 포지션에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 서브-디스플레이들(1101)의 각각에 광 필드 이미지를 매핑할 수 있는 하나의 방법의 일 예일 수 있다.

[0137] 루틴(1600)은 블록(1610)에서 시작되고, 여기서 광 필드 이미지의 하나 또는 그 초과의 렌더링된 프레임들이 리트리빙된다. 예컨대, 블록(1610)에서, 광 필드 이미지는 제어 시스템(1110)의 디지털 메모리(1114)로부터 액세스되고, 여기서 광 필드 이미지는 다수의 렌더링된 프레임들을 포함할 수 있다. 각각의 렌더링된 프레임은 객체의 복수의 상이한 뷰들의 상이한 뷰를 나타낼 수 있다. 게다가, 렌더링된 프레임들은 디스플레이될 객체의 이미지를 표현하도록 결합될 수 있는 다수의 렌더링된 픽셀들을 포함할 수 있다. 루틴은 렌더링된 프레임의 각각의 렌더링된 픽셀에 대해 서브루틴(1620)으로 계속된다.

[0138] 각각의 렌더링된 픽셀에 대해, 서브루틴(1620)은 블록(1630)으로 진행되고, 여기서 각각의 렌더링된 픽셀의 포지션이 리트리빙된다. 각각의 렌러링된 픽셀은 렌더링된 프레임 내의 포지션을 가질 수 있다. 예컨대, 렌더링된 프레임은 주어진 뷰잉 방향에 대해 객체의 2D 표현일 수 있고, 각각의 렌더링된 픽셀은 그 렌더링된 프레임 내의 좌표(예컨대, X 및 Y 좌표들) 포지션을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 필드 이미지의 각각의 렌더링된 프레임은 동일한 수의 렌더링된 픽셀들을 포함할 수 있어서, 렌더링된 픽셀들의 포지션들은 렌더링된 프레임으로부터 렌더링된 프레임까지 일정하다.

[0139] 블록(1640)에서, 광 필드 서브-디스플레이 포지션들은 디스플레이 패널 상의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션에 기반하여 결정된다. 예컨대, 도 13a의 각각의 광 필드 서브-디스플레이(1101)는 디스플레이 패널(1305) 내에 위치(예컨대, X 및 Y 좌표)를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 광 필드 서브-디스플레이(1101)(또는 예컨대, 이의 픽셀들)의 기점 뷰잉 방향(1120)(예컨대, Z 좌표)에 수직인 평면으로부터의 거리가 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 필드 서브-디스플레이들의 포지션은 고정된 채로 있을 수 있고, 따라서 결정은 미리 생성되거나 메모리(예컨대, 메모리(1114) 또는 원격 메모리 디바이스)에 저장될 수 있고 프로세서(예컨대, 프로세서(1112))에 의해 리트리빙되거나 액세스될 수 있다.

[0140] 블록(1650)에서, 각각의 렌더링된 픽셀 포지션은 광 필드 서브-디스플레이 포지션과 연관된다. 일부 실시예들에서, 위에서 설명된 바와 같이, 렌더링된 픽셀(u)의 포지션은 디스플레이 패널(1305) 상의 광 필드 서브-디스플레이 포지션(z)(예컨대, 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 픽셀 포지션)과 연관될 수 있다. 렌더링된 픽셀들의 수 및 포지션이 렌더링된 프레임들 사이에서 변화되지 않는 일부 실시예들에서, 광 필드 이미지의 임의의 렌더링된 프레임에 대해 연관이 일정할 수 있다. 블록(1660)에서, 루틴(1600)은 렌더링된 픽셀들을 광 필드 서브-디스플레이 포지션들과 연관시키는 데이터 구조(예컨대, 룩업 테이블(LUT))를 생성(및 저장)할 수 있다. 다수의 디스플레이 장치들은 서로 이격되어 위치되거나 물리적으로 분리된 다수의 디스플레이 장치에 의해 디스플레이된 이미지를 동기화하기 위해 동일한 룩업 테이블에 액세스할 수 있다. 이후, 루틴(1600)은 종료된다.

광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위한 예시적인 루틴

[0141] 도 17은 디스플레이 장치(예컨대, 도 13a의 디스플레이 장치(1100))의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위한 예시적인 루틴의 흐름도이다. 루틴(1700)은 도 13a의 제어 시스템(1110)의 하드웨어 프로세서(1112) 또는 원격 컴퓨팅 디바이스가 매핑된 광 필드 데이터에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 서브-디스플레이들(1101)을 조명하는 데 사용될 수 있는 방법의 일 예일 수 있다.

[0142] 루틴(1700)은 블록(1710)에서 시작되고, 여기서 광 필드 이미지가 리트리빙된다. 위에서 설명된 바와 같이, 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉 방향들을 표현하는 다수의 렌더링된 프레임들을 포함할 수 있다. 다수의 렌더링된 프레임들은 이미지를 렌더링하기 위한 다른 광학 특성들 중에서, 렌더링된 프레임과 연관된 뷰잉 방향으로 객체를 묘사하기 위해 렌더링된 프레임의 각각의 렌더링된 픽셀과 연관된 컬러 및 세기(예컨대, 이미지 파라미터들)를 포함할 수 있다. 루틴(1700)은 각각의 렌더링된 프레임에 대한 서브루틴(1720)으로 계속된다.

[0143] 각각의 렌더링된 프레임에 대해, 서브루틴(1720)은 블록(1730)으로 진행되고, 여기서 트랜슬레이팅된 렌더링된 픽셀 포지션들이 결정된다. 트랜슬레이팅된 렌더링된 픽셀 포지션들은 예컨대 도 16의 루틴(1600)에서 결정된 바와 같이, 연관된 광 필드 서브-디스플레이의 포지션으로 트랜슬레이팅된 렌더링된 픽셀들의 포지션들에 관련될 수 있다. 일부 실시예들에서, 트랜슬레이팅된 렌더링된 픽셀 포지션들의 결정은 데이터 구조(예컨대, 도 16의 블록(1660)에서 생성된 데이터 구조)에 액세스함으로써 수행될 수 있다.

[0144] 블록(1740)에서, 광 필드 서브-디스플레이에 의해 방출되는 광의 컬러 및 세기는 디스플레이되는 렌더링된 프레임에 적어도 부분적으로 기반하여 결정된다. 일 구현에서, 컬러 및 세기는 광 필드 서브-디스플레이(1101)에 의해 디스플레이되는 렌더링된 픽셀에 의해 정의될 수 있다. 예컨대, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 각각의 렌더링된 프레임은 뷰잉 방향과 연관된다. 광 필드 서브-디스플레이(101)의 픽셀 어레이(220)의 각각의 픽셀(예컨대, 픽셀(205))은 주어진 렌더링된 픽셀에 매핑될 수 있는 마이크로-렌즈(215a)와의 연관에 기반한 광 방출 방향과 연관될 수 있다. 따라서, 픽셀 어레이(220)의 각각의 픽셀(205)은 임의의 시간 인스턴스에서 주어진 뷰잉 방향과 연관될 수 있다. 이 연관에 기반하여, 렌더링된 프레임의 렌더링된 픽셀이 픽셀 어레이(220)의 주어진 픽셀(205)과 연관되는 것을 결정하는 것이 가능하다. 이 연관으로부터, 서브루틴(1720)은, 광 필드 서브-디스플레이(1101)의 주어진 픽셀이 렌더링된 프레임의 뷰잉 방향에 기반하여 방출할 광의 컬러 및 세기를 결정하기 위해 렌더링된 픽셀의 컬러 및 세기를 리트리빙할 수 있다.

[0145] 일부 실시예들에서, 블록(1740)에서, 광 필드 서브-디스플레이에 의해 방출되는 광의 세기는 관찰에 관한 광 필드 서브-디스플레이의 포지션에 기반하여 결정될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 패널(1305)의 곡선으로 인해, 일부 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 위에서 설명된 바와 같이, 다른 광 필드 서브-디스플레이들(1101)과 비교할 때 관찰자로부터 더 멀다. 디스플레이 패널(1305)의 중심에 가까이 배치된 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 관찰자에게 물리적으로 더 가까울 수 있는 반면, 디스플레이 패널(1305)의 에지들에 가까이 배치된 광 필드 서브-디스플레이들(1101)은 더 멀다. 일부 경우들에서, 디스플레이된 객체의 관찰자에 의해 뷰잉되는, 디스플레이 패널(1305)의 관찰자로부터 떨어진 광 필드 서브-디스플레이들(1101)로부터의 광의 겉보기 세기가 관찰자에 더 가까운 광 필드 서브-디스플레이들(1101)로부터 방출된 광의 세기보다 더 낮은 경향이 있을 수 있는 데, 그 이유는 관찰자로부터 더 먼 광 필드 서브-디스플레이들(1101)에 대해 거리당 조명 양이 감소하기 때문이다. 따라서, 일부 구현들에서, 디스플레이 패널(1305)에 걸쳐 이미지의 겉보기 세기를 비교적 일정하게 유지하기 위해, 조명의 밝기는 관찰자로부터의 거리에 기반하여 스케일링될 수 있다. 예컨대, 조명은 가장 가까운 광 필드 서브-디스플레이(1101)와 특정 광 필드 서브-디스플레이(1101) 사이의 거리 차에 기반하여 스케일링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 스케일링은 디스플레이 패널(1305)의 형상에 기반할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스케일링은 디스플레이 패널(1305)의 형상에 관하여 선형이거나 곡선질 수 있다.

[0146] 서브루틴(1720)은 블록(1750)으로 계속되고, 여기서 각각의 광 필드 서브-디스플레이는 결정된 컬러 및 세기뿐 아니라, 디스플레이 패널 상의 광 필드 서브-디스플레이들의 포지션에 기반하여 조명된다. 예컨대, 제어 시스템(1110)은, 트랜슬레이팅된 렌더링된 픽셀 포지션과 연관된 결정된 컬러 및 세기에 기반하여 디스플레이 패널(1305)의 각각의 광 필드 서브-디스플레이들(1101)을 조명하도록 명령들을 실행할 수 있다. 이후, 블록(1750)에서, 루틴(1700)은 종료된다.

부가적인 양상들

[0147] 제1 양상에서, 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치가 개시된다. 디스플레이 장치는: 회전가능 구조; 회전가능 구조를 회전시키도록 구성된 모터; 회전가능 구조 상에 배치된 복수의 광 필드 서브-디스플레이들; 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지를 저장하도록 구성된 비-일시적 메모리 ― 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉 방향들로 객체의 복수의 상이한 뷰들을 제공함 ―; 및 비-일시적 메모리, 모터 및 광 필드 서브-디스플레이들에 동작가능하게 커플링된 프로세서를 포함하고, 프로세서는: 회전 축을 중심으로 회전가능 구조를 회전시키도록 모터를 드라이빙하고 ― 회전가능 구조는 시간의 함수로서 회전 각도로 포지셔닝됨 ―, 회전 각도에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 메시지를 복수의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 매핑하고, 그리고 매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍된다.

[0148] 제2 양상에서, 양상의 장치에 있어서, 회전가능 구조는 복수의 세장형 엘리먼트들을 포함하고 복수의 광 필드 서브-디스플레이들은 세장형 엘리먼트들 또는 투명 회전가능 엘리먼트를 따라 배치된다.

[0149] 제3 양상에서, 양상 1 또는 양상 2의 장치에 있어서, 복수의 세장형 엘리먼트들은 회전 축에 수직인 평면으로부터 곡선진다.

[0150] 제4 양상에서, 양상 1 내지 양상 3 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 복수의 세장형 엘리먼트들은 회전 축에 수직인 평면으로부터 곡선진다.

[0151] 제5 양상에서, 양상 1 내지 양상 4 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 디스플레이 장치는 뷰잉 방향으로부터 뷰잉되도록 구성되고, 복수의 세장형 엘리먼트들은 뷰잉 방향으로부터 볼록이다.

[0152] 제6 양상에서, 양상 1 내지 양상 5 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 회전가능 구조의 적어도 일부는 투명하다.

[0153] 제7 양상에서, 양상 1 내지 양상 6 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 복수의 광 필드 서브-디스플레이들은 회전 축으로부터 방사상으로 배치된다.

[0154] 제8 양상에서, 양상 1 내지 양상 7 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 각각의 광 필드 서브-디스플레이는 회전 축으로부터의 자신의 포지션에 기반하여 대응하는 반경을 가지며, 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위해, 프로세서는 반경에 기반하여 광 필드 서브-디스플레이의 조명의 세기 또는 지속기간을 스케일링하도록 프로그래밍된다.

[0155] 제9 양상에서, 양상 1 내지 양상 8 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 스케일링은 광 필드 서브-디스플레이의 반경에 선형적이다.

[0156] 제10 양상에서, 양상 1 내지 양상 9 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 각각의 광 필드 서브-디스플레이는: 복수의 마이크로-렌즈들을 포함하는 마이크로-렌즈 어레이, 및 복수의 픽셀 서브세트들을 포함하는 픽셀 어레이를 포함하고, 각각의 픽셀 서브세트는 마이크로-렌즈와 연관되고 광을 생성하도록 구성되며, 각각의 픽셀 서브세트 및 연관된 마이크로-렌즈는 복수의 각도들의 출사 광을 생성하도록 배열되고, 픽셀 서브세트의 제1 픽셀로부터의 광은 픽셀 서브세트의 제2 픽셀의 각도와 상이한 각도로 광 필드 서브-디스플레이로부터 전파된다.

[0157] 제11 양상에서, 양상 1 내지 양상 10 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 픽셀 서브세트들은 연관된 마이크로-렌즈의 거의 초점 포인트에 포지셔닝된다.

[0158] 제12 양상에서, 양상 1 내지 양상 11 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 각각의 광 필드 서브-디스플레이는 하나 또는 그 초과의 도파관들을 포함하는 스택된 도파관 어셈블리를 포함하고, 하나 또는 그 초과의 도파관들 각각은 객체의 복수의 상이한 뷰들 중 하나 또는 그 초과의 뷰의 광을 투사하도록 구성된다.

[0159] 제13 양상에서, 양상 1 내지 양상 12 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 광 필드 이미지는 복수의 렌더링된 프레임들을 포함하고, 각각의 렌더링된 프레임은 객체의 복수의 상이한 뷰들의 상이한 뷰를 나타내고, 각각의 렌더링된 프레임은, 결합될 때, 렌더링된 프레임을 렌더링하는 복수의 렌더링된 픽셀들을 포함하고, 각각의 렌더링된 픽셀은 렌더링된 프레임 내에 포지션을 가진다.

[0160] 제14 양상에서, 양상 1 내지 양상 13 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 회전 각도에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 이미지를 복수의 광 필드 서브-디스플레이들에 매핑하기 위해, 프로세서는 각각의 렌더링된 픽셀의 포지션을 회전가능 구조 상의 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션과 연관시키도록 프로그래밍되고, 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션은 시간의 함수로서 회전 각도에 기반한다.

[0161] 제15 양상에서, 양상 1 내지 양상 14 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 렌더링된 픽셀 포지션들은 복수의 렌더링된 프레임들 사이에서 변화되지 않는다.

[0162] 제16 양상에서, 양상 1 내지 양상 15 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 광 필드 이미지를 복수의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 매핑하기 위해, 각각의 광 필드 서브-디스플레이에 대해, 프로세서는 디스플레이되는 렌더링된 프레임 및 회전가능 구조 상의 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션과 각각의 렌더링된 픽셀의 포지션의 연관에 기반하여 컬러 및 세기를 결정하도록 프로그래밍된다.

[0163] 제17 양상에서, 양상 1 내지 양상 16 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위해, 프로세서는: 주어진 렌더링된 프레임에 대해, 결정된 컬러 및 세기에 기반하여 각각의 광 필드 서브-디스플레이를 조명하고 ― 조명 방향은 렌더링된 프레임의 뷰잉 방향에 관련됨 ―, 그리고 회전가능 구조의 회전, 복수의 렌더링된 프레임, 및 회전가능 구조 상의 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션과 각각의 렌더링된 픽셀의 포지션의 연관에 기반하여 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 조명을 스트로빙하도록 프로그래밍된다.

[0164] 제18 양상에서, 양상 1 내지 양상 17 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하도록 프로그래밍된 프로세서와 조합하여 오디오를 투사하도록 구성된 스피커 시스템을 더 포함한다.

[0165] 제19 양상에서, 양상 1 내지 양상 18 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 오디오를 수신하도록 구성된 마이크로폰을 더 포함하고, 프로세서는: 마이크로폰으로부터 오디오 입력을 수신하고; 오디오 입력이 오디오 커맨드인 것을 인식하고; 그리고 오디오 커맨드에 기반하여 복수의 광 필드 서브-디스플레이들의 조명을 수정하기 위한 액션을 개시하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍된다.

[0166] 제20 양상에서, 양상 1 내지 양상 19 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 디스플레이 장치의 미리결정된 거리 내의 엔티티를 검출하도록 구성된 근접 센서를 더 포함하고, 프로세서는 근접 센서가 엔티티를 검출하는 것에 기반하여 액션을 개시하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍된다.

[0167] 제21 양상에서, 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 방법이 개시된다. 방법은: 회전 축을 중심으로, 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 포함하는 회전가능 구조를 회전시키기 위해 모터를 드라이빙하는 단계 ― 회전가능 구조는 시간의 함수로서 회전 각도로 포지셔닝됨 ―; 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지에 액세스하는 단계 ― 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉 방향들로 객체의 복수의 상이한 뷰들을 제공함 ―; 회전 각도에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 이미지를 복수의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 매핑하는 단계; 및 매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하는 단계를 포함한다.

[0168] 제22 양상에서, 양상 21의 방법에 있어서, 광 필드 이미지는 복수의 렌더링된 프레임들을 포함하고, 각각의 렌더링된 프레임은 객체의 복수의 상이한 뷰들의 상이한 뷰를 나타내고, 각각의 렌더링된 프레임은, 렌더링된 프레임을 렌더링하기 위해 결합하는 복수의 렌더링된 픽셀들을 포함하고, 각각의 렌더링된 픽셀은 렌더링된 프레임 내에 포지션을 가진다.

[0169] 제23 양상에서, 양상 21 또는 양상 22의 방법에 있어서, 광 필드 이미지를 복수의 광 필드 서브-디스플레이들에 매핑하는 단계는 회전 각도에 적어도 부분적으로 기반하고, 각각의 렌더링된 픽셀의 포지션을 회전가능 구조 상의 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션과 연관시키는 단계를 포함하고, 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션은 시간의 함수로서 회전 각도에 기반한다.

[0170] 제24 양상에서, 양상 21 내지 양상 23 중 어느 하나의 양상의 방법에 있어서, 렌더링된 픽셀 포지션들은 복수의 렌더링된 프레임들 사이에서 변화되지 않는다.

[0171] 제25 양상에서, 양상 21 내지 양상 24 중 어느 하나의 양상의 방법에 있어서, 광 필드 이미지를 복수의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 매핑하는 단계는, 각각의 광 필드 서브-디스플레이에 대해, 디스플레이되는 렌더링된 프레임 및 회전가능 구조 상의 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션과 각각의 렌더링된 픽셀의 포지션의 연관에 기반하여 컬러 및 세기를 결정하는 단계를 더 포함한다.

[0172] 제26 양상에서, 양상 21 내지 양상 25 중 어느 하나의 양상의 방법에 있어서, 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하는 단계는: 주어진 렌더링된 프레임에 대해, 결정된 컬러 및 세기에 기반하여 각각의 광 필드 서브-디스플레이를 조명하는 단계 ― 조명 방향은 렌더링된 프레임의 뷰잉 방향에 관련됨 ―, 그리고 회전가능 구조의 회전, 복수의 렌더링된 프레임, 및 회전가능 구조 상의 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션과 각각의 렌더링된 픽셀의 포지션의 연관에 기반하여 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 조명을 스트로빙하는 단계를 포함한다.

[0173] 제27 양상에서, 이미지의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치가 개시된다. 디스플레이 장치는: 회전되도록 구성된 광 필드 서브-디스플레이 ― 광 필드 서브-디스플레이는 복수의 디스플레잉 포지션들을 가짐 ―; 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지를 저장하도록 구성된 비-일시적 메모리 ― 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉 방향들로 객체의 복수의 상이한 뷰들을 제공함 ―; 비-일시적 메모리 및 광 필드 서브-디스플레이들에 동작가능하게 커플링된 프로세서를 포함하고, 프로세서는: 회전 축을 중심으로 광 필드 서브-디스플레이를 회전시키고 ― 복수의 디스플레잉 포지션들은 시간의 함수로서 회전 각도에 기반함 ―, 광 필드 이미지에 액세스하고, 회전 각도에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 메시지를 복수의 디스플레잉 포지션들에 매핑하고, 그리고 매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 서브-디스플레이를 조명하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍된다.

[0174] 제28 양상에서, 이미지의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치가 개시된다. 디스플레이 장치는: 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들 ― 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각은 복수의 디스플레잉 포지션들을 가지며, 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들은 하나 또는 그 초과의 회전 축들을 중심으로 회전하도록 구성됨 ―; 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지를 저장하도록 구성된 비-일시적 메모리 ― 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉 방향들로 객체의 복수의 상이한 뷰들을 제공함 ―; 비-일시적 메모리 및 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들에 동작가능하게 커플링된 프로세서를 포함하고, 프로세서는: 회전 축들 중 적어도 하나를 중심으로 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들의 회전을 드라이빙하고 ― 복수의 디스플레잉 포지션들은 시간의 함수로서 회전 각도에 기반함 ―, 그리고 광 필드 이미지 및 복수의 디스플레잉 포지션들에 적어도 부분적으로 기반하여 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍된다.

[0175] 제29 양상에서, 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치가 개시된다. 디스플레이 장치는: 기점 뷰잉 방향으로부터 뷰잉되도록 구성된 디스플레이 패널 ― 디스플레이 패널은 기점 뷰잉 방향에 수직인 평면으로부터 곡선짐 ―; 디스플레이 패널 상에 배치된 복수의 광 필드 서브-디스플레이들; 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지를 저장하도록 구성된 비-일시적 메모리 ― 광 필드 이미지는 상이한 관찰 방향들로 객체의 복수의 상이한 뷰들을 제공함 ―; 및 비-일시적 메모리 및 광 필드 서브-디스플레이들에 동작가능하게 커플링된 프로세서를 포함하고, 프로세서는: 광 필드 이미지에 액세스하고, 디스플레이 패널 상의 광 필드 서브-디스플레이들의 포지션에 적어도 부분적으로 기반하여 복수의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 광 필드 이미지를 매핑하고, 그리고 매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍된다.

[0176] 제30 양상에서, 양상 29의 장치에 있어서, 디스플레이 패널은 기점 뷰잉 방향에 관해 볼록이다.

[0177] 제31 양상에서, 양상 30의 장치에 있어서, 제1 축은 수평이고 디스플레이 패널은 제1 축을 중심으로 곡선진다.

[0178] 제32 양상에서, 양상 30 또는 양상 31의 장치에 있어서, 제2 축은 수직이고 디스플레이 패널은 제2 축을 중심으로 곡선진다.

[0179] 제33 양상에서, 양상 30 내지 양상 32 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 제1 및 제2 축들은 수직이고 디스플레이 패널은 제1 및 제2 축들 둘 모두를 중심으로 곡선진다.

[0180] 제34 양상에서, 양상 30 내지 양상 33 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 제1 축을 중심으로 한 곡률 반경은 제2 축을 중심으로 한 곡률 반경과 상이하다.

[0181] 제35 양상에서, 양상 30 내지 양상 33 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 제1 축을 중심으로 한 곡률 반경은 제2 축을 중심으로 한 곡률 반경과 실질적으로 동일하다.

[0182] 제36 양상에서, 양상 29 내지 양상 35 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 디스플레이 패널은 기점 뷰잉 방향에 수직인 제1 축 및 제2 축을 포함한다.

[0183] 제37 양상에서, 양상 29 내지 양상 36 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 디스플레이 패널은 복수의 디스플레이 지역들을 포함하고, 적어도 하나의 디스플레이 지역은 기점 뷰잉 방향에 수직인 평면으로부터 곡선진다.

[0184] 제38 양상에서, 양상 37의 장치에 있어서, 디스플레이 지역들 중 적어도 하나는 기점 뷰잉 방향에 실질적으로 수직이다.

[0185] 제39 양상에서, 양상 29 내지 양상 38 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 디스플레이 패널은 원통형, 구형, 편구면, 및 회전 타원면 중 적어도 하나인 형상을 가진다.

[0186] 제40 양상에서, 양상 29 내지 양상 39 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위해, 프로세서는 다른 광 필드 서브-디스플레이의 포지션에 관한 디스플레이 패널 상의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션에 기반하여 광 필드 서브-디스플레이의 조명 세기 또는 지속기간을 스케일링하도록 프로그래밍된다.

[0187] 제41 양상에서, 양상 29 내지 양상 40 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 각각의 광 필드 서브-디스플레이는: 복수의 마이크로-렌즈들을 포함하는 마이크로-렌즈 어레이, 및 복수의 픽셀 서브세트들을 포함하는 픽셀 어레이를 포함하고, 각각의 픽셀 서브세트는 마이크로-렌즈와 연관되고 광을 생성하도록 구성되며, 각각의 픽셀 서브세트 및 연관된 마이크로-렌즈는 복수의 각도들의 출사 광을 생성하도록 배열되고, 픽셀 서브세트의 제1 픽셀로부터의 광은 픽셀 서브세트의 제2 픽셀의 각도와 상이한 각도로 광 필드 서브-디스플레이로부터 전파된다.

[0188] 제42 양상에서, 양상 41의 장치에 있어서, 픽셀 서브세트들은 연관된 마이크로-렌즈의 거의 초점에 포지셔닝된다.

[0189] 제43 양상에서, 양상 29 내지 양상 42 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 각각의 광 필드 서브-디스플레이는 하나 또는 그 초과의 도파관들을 포함하는 스택된 도파관 어셈블리를 포함하고, 하나 또는 그 초과의 도파관들 각각은 객체의 복수의 상이한 뷰들 중 하나 또는 그 초과의 뷰의 광을 투사하도록 구성된다.

[0190] 제44 양상에서, 양상 29 내지 양상 43 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 광 필드 이미지는 복수의 렌더링된 프레임들을 포함하고, 각각의 렌더링된 프레임은 객체의 복수의 상이한 뷰들의 상이한 뷰를 나타내고, 각각의 렌더링된 프레임은, 결합될 때, 렌더링된 프레임을 렌더링하는 복수의 렌더링된 픽셀들을 포함하고, 각각의 렌더링된 픽셀은 렌더링된 프레임 내에 포지션을 가진다.

[0191] 제45 양상에서, 양상 44의 장치에 있어서, 광 필드 이미지를 복수의 광 필드 서브-디스플레이들에 매핑하기 위해, 프로세서는 각각의 렌더링된 픽셀의 포지션을 디스플레이 패널 상의 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션과 연관시키도록 프로그래밍된다.

[0192] 제46 양상에서, 양상 45의 장치에 있어서, 렌더링된 픽셀 포지션들은 복수의 렌더링된 프레임들 사이에서 변화되지 않는다.

[0193] 제47 양상에서, 양상 44 내지 양상 46 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 광 필드 이미지를 복수의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 매핑하기 위해, 각각의 광 필드 서브-디스플레이에 대해, 프로세서는 디스플레이되는 렌더링된 프레임 및 디스플레이 패널 상의 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션과 각각의 렌더링된 픽셀의 포지션의 연관에 기반하여 컬러 및 세기를 결정하도록 프로그래밍된다.

[0194] 제48 양상에서, 양상 47의 장치에 있어서, 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위해, 프로세서는: 주어진 렌더링된 프레임에 대해, 결정된 컬러 및 세기에 기반하여 각각의 광 필드 서브-디스플레이를 조명하도록 프로그래밍되고, 조명 방향은 렌더링된 프레임의 뷰잉 방향 및 디스플레이 패널 상의 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션과 각각의 렌더링된 픽셀의 포지션의 연관에 관련된다.

[0195] 제49 양상에서, 양상 29 내지 양상 48 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하도록 프로그래밍된 프로세서와 조합하여 오디오를 투사하도록 구성된 스피커 시스템을 더 포함한다.

[0196] 제50 양상에서, 양상 29 내지 양상 49 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 오디오를 수신하도록 구성된 마이크로폰을 더 포함하고, 프로세서는: 마이크로폰으로부터 오디오 입력을 수신하고; 오디오 입력이 오디오 커맨드인 것을 인식하고; 그리고 오디오 커맨드에 기반하여 복수의 광 필드 서브-디스플레이들의 조명을 수정하기 위한 액션을 개시하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍된다.

[0197] 제51 양상에서, 양상 29 내지 양상 50 중 어느 하나의 양상의 장치에 있어서, 디스플레이 장치의 미리결정된 거리 내의 엔티티의 존재 또는 부재를 검출하도록 구성된 근접 센서를 더 포함하고, 프로세서는 엔티티의 존재 또는 부재를 검출하는 근접 센서에 기반하여 액션을 개시하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍된다.

[0198] 제52 양상에서, 객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 방법이 개시된다. 방법은: 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지에 액세스하는 단계 ― 광 필드 이미지는 상이한 관찰 방향들로 객체의 복수의 상이한 뷰들을 제공함 ―; 디스플레이 패널 상의 광 필드 서브-디스플레이들의 포지션에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 이미지를 복수의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 매핑하는 단계; 및 매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하는 단계를 포함할 수 있다.

[0199] 제53 양상에서, 양상 52의 방법에 있어서, 광 필드 이미지는 복수의 렌더링된 프레임들을 포함하고, 각각의 렌더링된 프레임은 객체의 복수의 상이한 뷰들의 상이한 뷰를 나타내고, 각각의 렌더링된 프레임은, 렌더링된 프레임을 렌더링하기 위해 결합하는 복수의 렌더링된 픽셀들을 포함하고, 각각의 렌더링된 픽셀은 렌더링된 프레임 내에 포지션을 가진다.

[0200] 제54 양상에서, 양상 53의 방법에 있어서, 디스플레이 상의 광 필드 서브-디스플레이들의 포지션에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 이미지를 복수의 광 필드 서브-디스플레이들에 매핑하는 단계는 각각의 렌더링된 픽셀의 포지션을 디스플레이 패널 상의 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션과 연관시키는 단계를 포함한다.

[0201] 제55 양상에서, 양상 54의 방법에 있어서, 디스플레이 패널 상의 광 필드 서브-디스플레이들의 포지션에 적어도 부분적으로 기반하여 광 필드 이미지를 복수의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 매핑하는 단계는, 각각의 광 필드 서브-디스플레이에 대해, 디스플레이되는 렌더링된 프레임 및 각각의 렌더링된 픽셀의 포지션과 디스플레이 패널 상의 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션의 연관에 기반하여 컬러 및 세기를 결정하는 단계를 더 포함한다.

[0202] 제56 양상에서, 양상 55의 방법에 있어서, 매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하는 단계는: 주어진 렌더링된 프레임에 대해, 결정된 컬러 및 세기에 기반하여 각각의 광 필드 서브-디스플레이를 조명하는 단계를 더 포함하고, 조명 방향은 렌더링된 프레임의 뷰잉 방향에 관련된다.

[0203] 제57 양상에서, 양상 52 내지 양상 56 중 어느 하나의 양상의 방법에 있어서, 렌더링된 픽셀 포지션들은 복수의 렌더링된 프레임들 사이에서 변화되지 않는다.

[0204] 제58 양상에서, 이미지의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치가 개시된다. 디스플레이 장치는: 기점 뷰잉 방향으로부터 뷰잉되도록 구성된 디스플레이 패널 ― 디스플레이 패널은 기점 뷰잉 방향에 수직인 평면으로부터 곡선짐 ―; 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들 ― 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각은 디스플레이 패널 상에 포지션을 가짐 ―; 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지를 저장하도록 구성된 비-일시적 메모리 ― 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉 방향들로 객체의 복수의 상이한 뷰들을 제공함 ―; 비-일시적 메모리 및 광 필드 서브-디스플레이들에 동작가능하게 커플링된 프로세서를 포함하고, 프로세서는: 광 필드 이미지에 액세스하고, 그리고 광 필드 이미지 및 디스플레이 패널 상의 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들의 포지션들에 적어도 부분적으로 기반하여 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍된다.

[0205] 제59 양상에서, 광 필드 디스플레이 장치가 개시된다. 광 필드 디스플레이 장치는 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 포함하는 곡선진 패널을 포함한다.

[0206] 제60 양상에서, 양상 59의 장치에 있어서, 곡선진 패널은 수평 방향을 따라 곡선지거나, 수직 방향을 따라 곡선지거나, 또는 수평 방향 및 수직 방향 둘 모두를 따라 곡선진다.

결론

[0207] 본원에 설명되거나 또는 첨부 도면들에 묘사된 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들 각각은 하나 또는 그 초과의 물리적 컴퓨팅 시스템들, 하드웨어 컴퓨터 프로세서들, 주문형 회로 또는 특정 그리고 특별 컴퓨터 명령들을 실행하도록 구성된 전자 하드웨어에 의해 실행되는 코드 모듈들로 구현되고, 그리고 코드 모듈들에 의해 완전히 또는 부분적으로 자동화될 수 있다. 예컨대, 컴퓨팅 시스템들은 특정 컴퓨터 명령들 또는 특수 목적 컴퓨터들, 특수 목적 회로 등으로 프로그래밍된 범용 컴퓨터들(예컨대, 서버들)을 포함할 수 있다. 코드 모듈은 실행가능 프로그램으로 컴파일링되거나 링크되거나, 동적 링크 라이브러리에 설치되거나, 또는 해석된 프로그래밍 언어로 쓰여질 수 있다. 일부 구현들에서, 특정 동작들 및 방법들은 주어진 기능에 특정한 회로에 의해 수행될 수 있다.

[0208] 추가로, 본 개시내용의 기능성의 특정 구현들은 충분히 수학적으로, 컴퓨테이셔널적으로 또는 기술적으로 복잡하여, 예컨대 수반된 계산들의 볼륨 또는 복잡성으로 인해 또는 실질적으로 실시간으로 이미지 디스플레이 결과들을 제공하기 위해, (적절한 전문화된 실행가능 명령들을 활용하는) 주문형 하드웨어 또는 하나 또는 그 초과의 물리적 컴퓨팅 디바이스들 또는 전문화된 그래픽 프로세싱 유닛들이 그러한 기능성을 수행할 필요가 있을 수 있다. 예컨대, 비디오는 많은 프레임들(각각의 프레임은 수백만의 픽셀들을 가짐)을 포함할 수 있고, 상업적으로 합리적인 시간 양에서 원하는 이미지 프로세싱 임무 또는 애플리케이션을 제공하기 위해 특별하게 프로그래밍된 컴퓨터 하드웨어가 비디오 데이터를 프로세싱할 필요가 있다.

[0209] 코드 모듈들 또는 임의의 타입의 데이터는 임의의 타입의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체, 이를테면 하드 드라이브들, 고체 상태 메모리, RAM(random access memory), ROM(read only memory), 광학 디스크, 휘발성 또는 비-휘발성 저장부, 이들의 조합들 등을 포함하는 물리적 컴퓨터 저장부 상에 저장될 수 있다. 방법들 및 모듈들(또는 데이터)은 또한 생성된 데이터 신호들로서(예컨대, 반송파의 부분 또는 다른 아날로그 또는 디지털 전파 신호로서) 무선 기반 및 유선/케이블 기반 매체들을 포함하는 다양한 컴퓨터-판독가능 송신 매체들 상에서 송신될 수 있고, 다양한 형태들(예컨대, 단일 또는 멀티플렉싱된 아날로그 신호의 부분으로서, 또는 다중 이산 디지털 패킷들 또는 프레임들로서)을 취할 수 있다. 개시된 프로세스들 또는 프로세스 단계들의 결과들은 임의의 타입의 비-일시적, 유형의 컴퓨터 저장부에 영구적으로 또는 다른 방식으로 저장될 수 있거나 또는 컴퓨터-판독가능 송신 매체를 통해 통신될 수 있다.

[0210] 본원에 설명되거나 또는 첨부 도면들에 묘사된 흐름도들의 임의의 프로세스들, 블록들, 상태들, 단계들, 또는 기능성들은 (예컨대, 로지컬 또는 산술적) 특정 기능들 또는 프로세스의 단계들을 구현하기 위한 하나 또는 그 초과의 실행가능 명령들을 포함하는 코드 모듈들, 세그먼트들 또는 코드의 부분들을 잠재적으로 표현하는 것으로 이해되어야 한다. 다양한 프로세스들, 블록들, 상태들, 단계들 또는 기능성들은 본원에 제공된 예시적인 예들로부터 조합되거나, 재배열되거나, 부가되거나, 삭제되거나, 수정되거나 다르게 변화될 수 있다. 일부 실시예들에서, 부가적인 또는 상이한 컴퓨팅 시스템들 또는 코드 모듈들은 본원에 설명된 기능성들 중 일부 또는 모두를 수행할 수 있다. 본원에 설명된 방법들 및 프로세스들은 또한 임의의 특정 시퀀스로 제한되지 않고 이에 관련된 블록들, 단계들 또는 상태들은 적절한 다른 시퀀스들로, 예컨대 직렬로, 병렬로, 또는 일부 다른 방식으로 수행될 수 있다. 임무들 또는 이벤트들은 개시된 예시적인 실시예들에 부가되거나 제거될 수 있다. 게다가, 본원에 설명된 구현들에서 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 예시 목적들을 위한 것이고 모든 구현들에서 그런 분리를 요구하는 것으로 이해되지 않아야 한다. 설명된 프로그램 컴포넌트들, 방법들 및 시스템들이 일반적으로 단일 컴퓨터 제품으로 함께 통합되거나 다수의 컴퓨터 제품들로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 많은 구현 변형들이 가능하다.

[0211] 프로세스들, 방법들 및 시스템들은 네트워크(또는 분산) 컴퓨팅 환경에서 구현될 수 있다. 예컨대, 제어 시스템(110)은 네트워크 환경과 통신할 수 있다. 네트워크 환경들은 전사적 컴퓨터 네트워크들, 인트라넷들, LAN(local area network)들, WAN(wide area network)들, PAN(personal area network)들, 클라우드 컴퓨팅 네트워크들, 크라우드-소스드(crowd-sourced) 컴퓨팅 네트워크들, 인터넷, 및 월드 와이드 웹(World Wide Web)을 포함한다. 네트워크는 유선 또는 무선 네트워크 또는 임의의 다른 타입의 통신 네트워크일 수 있다.

[0212] 본 개시내용의 시스템들 및 방법들 각각은 몇몇 혁신적인 양상들을 가지며, 본원에 개시된 바람직한 속성들을 위해 이 양상들 중 단지 하나가 전적으로 책임지거나 요구되지 않는다. 위에서 설명된 다양한 특징들 및 프로세스들은 서로 독립적으로 사용될 수 있거나, 또는 다양한 방식들로 조합될 수 있다. 모든 가능한 조합들 및 서브조합들은 본 개시내용의 범위 내에 속하도록 의도된다. 본 개시내용에 설명된 구현들에 대한 다양한 수정들은 당업자들에게 쉽게 자명할 수 있고, 그리고 본원에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 구현들에 적용될 수 있다. 따라서, 청구항들은 본원에 도시된 구현들로 제한되는 것으로 의도되는 것이 아니라, 본 개시내용, 본원에 개시된 원리들 및 신규 특징들과 일치하는 가장 넓은 범위에 부합될 것이다.

[0213] 별개의 구현들의 맥락에서 이 명세서에 설명된 특정 특징들은 또한 단일 구현으로 결합하여 구현될 수 있다. 대조적으로, 단일 구현의 맥락에서 설명된 다양한 특징들은 또한 별도로 다수의 구현들로 또는 임의의 적절한 서브조합으로 구현될 수 있다. 게다가, 비록 특징들이 특정 조합들로 작용하고 심지어 처음에 이에 따라 청구되는 것으로 위에서 설명될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 또는 그 초과의 특징들은 일부 경우들에서 조합으로부터 제거될 수 있고, 그리고 청구된 조합은 서브조합 또는 서브조합의 변형에 관련될 수 있다. 단일 특징 또는 특징들의 그룹이 각각 및 모든 실시예에 필요하거나 필수적인 것이 아니다.

[0214] 특정하게 다르게 언급되지 않거나, 사용된 맥락 내에서 다르게 이해되지 않으면, 본원에 사용된 조건어, 이를테면 특히, "할 수 있다" 및 "예컨대" 등은, 일반적으로 특정 실시예들이 특정 특징들, 엘리먼트들 또는 단계들을 포함하지만, 다른 실시예들이 포함하지 않는 것을 전달하기 위해 의도된다. 따라서, 그런 조건어는 일반적으로, 특징들, 엘리먼트들 또는 단계들이 어쨌든 하나 또는 그 초과의 실시예들을 위해 요구되거나 또는 하나 또는 그 초과의 실시예들이 반드시 저자(author) 입력 또는 프롬프팅으로 또는 이들 없이, 이들 특징들, 엘리먼트들 또는 단계들이 임의의 특정 실시예에 포함되는지 임의의 특정 실시예에서 수행되는지를 판정하기 위한 로직을 포함하는 것을 의미하도록 의도되지 않는다. 용어 "포함하는" 등은 동의어이고 오픈-엔디드(open-ended) 방식으로 포괄적으로 사용되고, 그리고 부가적인 엘리먼트들, 특징들, 작용들, 동작들 등을 배제하지 않는다. 또한, 용어 "또는"은 포괄적인 의미(및 배타적 의미가 아님)로 사용되어, 예컨대 엘리먼트들의 리스트를 연결하기 위해 사용될 때, 용어 "또는"은 리스트 내 엘리먼트들 중 하나, 몇몇 또는 모두를 의미한다. 게다가, 이 출원 및 첨부된 청구항들에 사용된 단수들은 다르게 특정되지 않으면 "하나 또는 그 초과" 또는 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 이해될 것이다.

[0215] 본원에 사용된 바와 같이, 아이템들의 리스트 중 "적어도 하나"를 지칭하는 어구는 단일 부재들을 포함하는 이들 아이템들의 임의의 조합을 지칭한다. 예로서, "A, B 또는 C 중 적어도 하나"는 "A, B, C; A 및 B; A 및 C; B 및 C; 및 A, B 및 C를 커버하도록 의도된다. 특정하게 다르게 언급되지 않으면 "X, Y 및 Z 중 적어도 하나"라는 어구 같은 결합 어구는, 일반적으로 아이템, 용어 등이 X, Y 또는 Z 중 적어도 하나 일 수 있다는 것을 전달하기 위해 사용되는 맥락으로 이해된다. 따라서, 그런 결합 언어는 일반적으로, 특정 실시예들이 X 중 적어도 하나, Y 중 적어도 하나 및 Z 중 적어도 하나가 각각 존재할 것을 요구하는 것을 의미하도록 의도되지 않는다.

[0216] 유사하게, 동작들이 특정 순서로 도면들에 도시되지만, 이것은, 원하는 결과들을 달성하기 위해, 그런 동작들이 도시된 특정 순서 또는 순차적 순서로 수행되거나, 또는 모든 예시된 동작들이 수행될 필요가 없다는 것이 인식될 것이다. 추가로, 도면들은 흐름도 형태로 하나 또는 그 초과의 예시적 프로세스들을 개략적으로 묘사할 수 있다. 그러나, 도시되지 않은 다른 동작들은 개략적으로 예시된 예시적인 방법들 및 프로세스들에 통합될 수 있다. 예컨대, 하나 또는 그 초과의 부가적인 동작들은 예시된 동작들 중 임의의 동작 이전, 이후, 동시에, 또는 사이에 수행될 수 있다. 부가적으로, 동작들은 다른 구현들에서 재배열되거나 재정렬될 수 있다. 특정 환경들에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 게다가, 위에서 설명된 구현들에서 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 모든 구현들에서 그런 분리를 요구하는 것으로 이해되지 않아야 하고, 그리고 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들이 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합될 수 있거나 다수의 소프트웨어 제품들로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 부가적으로, 다른 실시예들은 다음 청구항들의 범위 내에 있다. 일부 경우들에서, 청구항들에 열거된 액션들은 상이한 순서로 수행될 수 있고 여전히 원하는 결과들을 달성할 수 있다.

Claims

객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치로서,
상기 디스플레이 장치는:
회전가능 구조;
상기 회전가능 구조를 회전시키도록 구성된 모터;
상기 회전가능 구조 상에 배치된 복수의 광 필드 서브-디스플레이들;
상기 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지를 저장하도록 구성된 비-일시적 메모리 ― 상기 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉(viewing) 방향들로 상기 객체의 복수의 상이한 뷰(view)들을 제공함 ―; 및
상기 비-일시적 메모리, 상기 모터 및 상기 광 필드 서브-디스플레이들에 동작가능하게 커플링된 프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는:
회전 축을 중심으로 상기 회전가능 구조를 회전시키기 위해 상기 모터를 드라이빙(drive)하고 ― 상기 회전가능 구조는 시간의 함수로서 회전 각도로 포지셔닝됨 ―,
상기 광 필드 이미지에 액세스하고,
상기 회전 각도에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 광 필드 이미지를 상기 복수의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 매핑(map)하고, 그리고
매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명
하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍되는,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,
상기 회전가능 구조는 복수의 세장형(elongated) 엘리먼트들을 포함하고 상기 복수의 광 필드 서브-디스플레이들은 상기 세장형 엘리먼트들 또는 투명 회전가능 엘리먼트를 따라 배치되는,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치.
제2 항에 있어서,
상기 복수의 세장형 엘리먼트들은 상기 회전 축에 수직인 평면으로부터 곡선지는,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치.
제2 항에 있어서,
상기 디스플레이 장치는 뷰잉 방향으로부터 뷰잉되도록 구성되고, 상기 복수의 세장형 엘리먼트들은 상기 뷰잉 방향으로부터 볼록인,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 광 필드 서브-디스플레이들은 상기 회전 축으로부터 방사상으로 배치되는,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,
각각의 광 필드 서브-디스플레이는 상기 회전 축으로부터의 자신의 포지션에 기반하여 대응하는 반경을 가지며, 상기 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하기 위해, 상기 프로세서는 상기 반경에 기반하여 광 필드 서브-디스플레이의 조명의 세기 또는 지속기간을 스케일링(scale)하도록 프로그래밍되는,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치.
제6 항에 있어서,
상기 스케일링은 상기 광 필드 서브-디스플레이의 반경과 선형적인,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치.
제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 광 필드 서브-디스플레이는:
복수의 마이크로-렌즈들을 포함하는 마이크로-렌즈 어레이, 및
복수의 픽셀 서브세트들을 포함하는 픽셀 어레이
를 포함하고,
각각의 픽셀 서브세트는 마이크로-렌즈와 연관되고 광을 생성하도록 구성되고,
각각의 픽셀 서브세트 및 연관된 마이크로-렌즈는 복수의 각도들로 출사 광을 생성하도록 배열되고, 상기 픽셀 서브세트의 제1 픽셀로부터의 광은 상기 픽셀 서브세트의 제2 픽셀의 각도와 상이한 각도로 상기 광 필드 서브-디스플레이로부터 전파되는,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하도록 프로그래밍된 프로세서와 조합하여 오디오를 투사하도록 구성된 스피커 시스템을 더 포함하는,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,
오디오를 수신하도록 구성된 마이크로폰을 더 포함하고,
상기 프로세서는:
상기 마이크로폰으로부터 오디오 입력을 수신하고;
상기 오디오 입력이 오디오 커맨드인 것을 인식하고; 그리고
상기 오디오 커맨드에 기반하여 상기 복수의 광 필드 서브-디스플레이들의 조명을 수정하기 위한 액션을 개시
하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍되는,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,
상기 디스플레이 장치의 미리결정된 거리 내의 엔티티를 검출하도록 구성된 근접 센서를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 근접 센서가 상기 엔티티를 검출하는 것에 기반하여 액션을 개시하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍되는,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치.
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 방법으로서,
복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 포함하는 회전가능 구조를 회전 축을 중심으로 회전시키도록 모터를 드라이빙하는 단계 ― 상기 회전가능 구조는 시간의 함수로서 회전 각도로 포지셔닝됨 ―;
디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지에 액세스하는 단계 ― 상기 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉 방향들로 상기 객체의 복수의 상이한 뷰들을 제공함 ―;
상기 회전 각도에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 광 필드 이미지를 상기 복수의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 매핑하는 단계; 및
매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하는 단계
를 포함하는,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 방법.
제12 항에 있어서,
상기 광 필드 이미지는 복수의 렌더링된 프레임들을 포함하고, 각각의 렌더링된 프레임은 상기 객체의 상기 복수의 상이한 뷰들의 상이한 뷰를 나타내고, 각각의 렌더링된 프레임은, 상기 렌더링된 프레임을 렌더링하기 위해 결합하는 복수의 렌더링된 픽셀들을 포함하고, 각각의 렌더링된 픽셀은 상기 렌더링된 프레임 내에 포지션을 가지는,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 방법.
제13 항에 있어서,
상기 광 필드 이미지를 복수의 광 필드 서브-디스플레이들에 매핑하는 단계는 상기 회전 각도에 적어도 부분적으로 기반하고, 각각의 렌더링된 픽셀 포지션을 상기 회전가능 구조 상의 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션과 연관시키는 단계를 포함하고, 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션은 시간의 함수로서 상기 회전 각도에 기반하는,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 방법.
제14 항에 있어서,
상기 렌더링된 픽셀 포지션들은 상기 복수의 렌더링된 프레임들 사이에서 변화되지 않는,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 방법.
제14 항에 있어서,
상기 광 필드 이미지를 상기 복수의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각에 매핑하는 단계는, 각각의 광 필드 서브-디스플레이에 대해, 디스플레이되는 렌더링된 프레임 및 상기 회전가능 구조 상의 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션과 각각의 렌더링된 픽셀의 포지션의 연관에 기반하여 컬러 및 세기를 결정하는 단계를 더 포함하는,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 방법.
제14 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명하는 단계는:
주어진 렌더링된 프레임에 대해, 결정된 컬러 및 세기에 기반하여 각각의 광 필드 서브-디스플레이를 조명하는 단계 ― 조명 방향은 상기 렌더링된 프레임의 상기 뷰잉 방향에 관련됨 ―; 및
상기 회전가능 구조의 회전, 상기 복수의 렌더링된 프레임 및 상기 회전가능 구조 상의 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 포지션과 각각의 렌더링된 픽셀의 포지션의 연관에 기반하여 각각의 광 필드 서브-디스플레이의 조명을 스트로빙(strobing)하는 단계
를 포함하는,
객체의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 방법.
이미지의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치로서,
상기 디스플레이 장치는:
하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들 ― 상기 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들의 각각은 복수의 디스플레잉 포지션들을 가지며, 상기 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들은 하나 또는 그 초과의 회전 축들을 중심으로 회전하도록 구성됨 ―;
상기 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 광 필드 이미지를 저장하도록 구성된 비-일시적 메모리 ― 상기 광 필드 이미지는 상이한 뷰잉 방향들로 객체의 복수의 상이한 뷰들을 제공함 ―;
상기 비-일시적 메모리 및 상기 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들에 동작가능하게 커플링된 프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는:
상기 회전 축들 중 적어도 하나의 회전 축을 중심으로 상기 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들의 회전을 드라이빙하고 ― 상기 복수의 디스플레잉 포지션들은 시간의 함수로서 회전 각도에 기반함 ―, 그리고
상기 광 필드 이미지 및 상기 복수의 디스플레잉 포지션들에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명
하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍되는,
이미지의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치.
제18 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 회전 축들을 중심으로 상기 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들의 회전에 기반하여 회전되도록 구성되는 회전가능 구조를 더 포함하고, 상기 복수의 광 필드 서브-디스플레이들은 상기 회전가능 구조 상에 배치되는,
이미지의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치.
제18 항 또는 제19 항에 있어서,
상기 프로세서는:
상기 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들의 회전에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 광 필드 이미지를 상기 복수의 디스플레잉 포지션들에 매핑하고, 그리고
매핑된 광 필드 이미지에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 하나 또는 그 초과의 광 필드 서브-디스플레이들을 조명
하기 위한 실행가능 명령들로 프로그래밍되는,
이미지의 3D 표현을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치.