KR20220054873A - 체적형 디스플레이 - Google Patents

체적형 디스플레이 Download PDF

Info

Publication number
KR20220054873A
KR20220054873A KR1020227011014A KR20227011014A KR20220054873A KR 20220054873 A KR20220054873 A KR 20220054873A KR 1020227011014 A KR1020227011014 A KR 1020227011014A KR 20227011014 A KR20227011014 A KR 20227011014A KR 20220054873 A KR20220054873 A KR 20220054873A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
user
liquid lens
display
light
Prior art date
Application number
KR1020227011014A
Other languages
English (en)
Inventor
히로마사 오쿠
Original Assignee
고쿠리츠다이가쿠호진 군마다이가쿠
고쿠리츠다이가쿠호진 군마다이가쿠
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고쿠리츠다이가쿠호진 군마다이가쿠, 고쿠리츠다이가쿠호진 군마다이가쿠 filed Critical 고쿠리츠다이가쿠호진 군마다이가쿠
Publication of KR20220054873A publication Critical patent/KR20220054873A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/50—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/33—Acousto-optical deflection devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/02—Viewing or reading apparatus
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
    • G02B3/14—Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/50—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
    • G02B30/54—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels the 3D volume being generated by moving a 2D surface, e.g. by vibrating or rotating the 2D surface
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/294—Variable focal length devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/005—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
    • G03B21/008—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto using micromirror devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033—LED or laser light sources
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2066—Reflectors in illumination beam
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/28—Reflectors in projection beam
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00—Stereoscopic photography
    • G03B35/16—Stereoscopic photography by sequential viewing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00—Stereoscopic photography
    • G03B35/18—Stereoscopic photography by simultaneous viewing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/322—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using varifocal lenses or mirrors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/344—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] with head-mounted left-right displays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/346—Image reproducers using prisms or semi-transparent mirrors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/365—Image reproducers using digital micromirror devices [DMD]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/388—Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/388—Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume
    • H04N13/393—Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume the volume being generated by a moving, e.g. vibrating or rotating, surface
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/398—Synchronisation thereof; Control thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)

Abstract

본 발명은, 고속의 화상 제시가 가능한 체적형 디스플레이를 제공하는 것을 목적으로 하는 기술이다. 공진형 액체 렌즈(2)의 초점 거리는, 액체의 공진을 사용하여 주기적으로 조절된다. 화상 투영부(1)는, 공진형 액체 렌즈(2)를 통해, 유저의 시점 위치를 향하여 화상을 투영한다. 또한, 화상 투영부(1)는, 초점 거리의 변동 주기의 1/10보다도 짧은 시간 내에, 시점 위치를 향하여 화상을 투영한다. 화상 투영부(1)는, 예를 들어 LED와 DMD에 의해 구성된다.

Description

체적형 디스플레이
본 발명은, 체적형 디스플레이에 관한 것이다.
근년의 VR 및 AR에 대한 관심이 높아짐에 따라, 다양한 헤드 마운트 디스플레이(HMD)가 개발되어, 주목을 모으고 있다. 그 중에서도 투과형 HMD는, 실세계에 애노테이션(추가 정보)을 중첩시켜 유저에게 제시하는 것이 가능해지기 때문에, AR 등에서의 응용에 특히 중요해진다고 생각된다.
특히 동적인 현실 세계에 대한 애노테이션의 중첩을 생각하면, 영상을 제시하는 디스플레이에는 밀리초 정도의 고속성이 있는 것이 이상적으로 여겨진다. 예를 들어, 터치 패널과 같이 지연에 의한 위치 어긋남을 인식하기 쉬운 상황에서는, 인간이 지연을 느끼지 않는 한계의 값으로서 2.38㎳라고 하는 보고가 있다(하기 비특허문헌 1).
HMD는 아니지만, 프로젝터를 사용하여 정보를 투영하는 projection based Mixed Reality(MR) 혹은 프로젝션 매핑의 분야에서는, 동적 프로젝션 매핑 기술이라고 하는, 고속성이 중요한 기술도 알려져 있다(하기 비특허문헌 2 및 3). HMD에 있어서도 고속의 영상 제시에 대하여 연구가 진행되고 있으며, 영상 제시의 지연을 적게 하는 방법(하기 비특허문헌 4 및 5)이나, 예측에 의한 보정을 사용하는 방법(하기 비특허문헌 6)이 제안되어 있다. 이들 연구는, 다른 이차원적인 영상을 각각의 눈에 제시하는 스테레오시에 의한 삼차원 정보 제시가 전제로 되어 있다.
한편, 스테레오시에 의한 삼차원 정보 제시에서는, 눈의 초점 조절과 폭주의 모순인 Vergence Accomodation Conflict(VAC)가 존재하는 것이 알려져 있고, 이것이 소위 입체 멀미라 불리는 피로·멀미의 증상의 원인이라 말해지고 있다. 이것을 해소하기 위해서는, 시차뿐만 아니라 초점의 실마리도 인간에게 제시하는 것이 필요하게 된다. 이것에 대한 해결 방법으로서, 라이트 필드(light field)를 이용하는 방법(하기 비특허문헌 7 및 8)이나, 가변 초점 렌즈(하기 비특허문헌 9 내지 11)를 이용하는 방법, 가변 하프 미러(하기 비특허문헌 12)에 의한 방법, 홀로그램을 이용하는 방법(하기 비특허문헌 13), SLM(Spacial Light Modulator)에 의한 파면 제어를 이용하는 방법(하기 비특허문헌 14) 등이 제안되어 있다. 또한, 라이트 필드에 의한 방법은, 아이 박스(eye box)가 작아져 버린다는 문제가 있지만, 이 방법과 비슷한 구성을 취하면서 비교적 넓은 아이 박스를 실현하는 SMV(Super multi-view)에 의한 방법(하기 비특허문헌 15)도 제안되어 있다. 인간의 초점 조절의 영향을 없애 버리는 어프로치로서, Maxwell시에 의한 깊은 DOF(Depth of Focus)와 HOE(Holographic Optical Element)에 의해 넓은 아이 박스를 실현한 방법(하기 비특허문헌 16) 등이 존재한다.
그러나 일반적으로 VAC를 저감하는 방식의 디스플레이에서는, 초점 조절에 정합하는 광선 장(場)을 제시할 필요가 있기 때문에, 프레임 레이트의 고속화가 어려워지는 경향이 있어, 지금으로서는 VAC의 저감과 고속성을 양립시키는 디스플레이 방식은 존재하지 않는다.
국제 공개 제2014/062912호 국제 공개 제2017/112084호 미국 특허 출원 공개 제2017/0184848호
R. Jota, A. Ng, P. Dietz, and D. Wigdor, "How fast is fast enough?," in Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems-CHI'13, 2013, p.2291. K. Okumura, H. Oku, and M. Ishikawa, "Lumipen: Projection-Based Mixed Reality for Dynamic Objects, "2012 IEEE Int. Conf. Multimed. Expo(ICME 2012), pp.699-704, 2012. G. Narita, Y. Watanabe, and M. Ishikawa, "Dynamic Projection Mapping onto Deforming Non-Rigid Surface Using Deformable Dot Cluster Marker," IEEE Trans. Vis. Comput. Graph., vol.23, no.3, pp.1235-1248, Mar. 2017. F. Zheng et al., "Minimizing latency for augmented reality displays: Frames considered harmful," in ISMAR 2014-IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality-Science and Technology 2014, Proceedings, 2014, pp.195-200. P. Lincoln et al., "From Motion to Photons in 80 Microseconds: Towards Minimal Latency for Virtual and Augmented Reality," IEEE Trans. Vis. Comput. Graph., vol.22, no.4, pp.1367-1376, 2016. Y. Itoh, J. Orlosky, K. Kiyokawa, and G. Klinker, "Laplacian Vision," in Proceedings of the 7th Augmented Human International Conference 2016 on-AH'16, 2016, pp.1-8. A. Maimone, D. Lanman, K. Rathinavel, K. Keller, D. Luebke, and H. Fuchs, "Pinlight displays," ACM Trans. Graph., vol.33, no.4, pp.1-11, Jul. 2014. F. -C. Huang, K. Chen, and G. Wetzstein, "The light field stereoscope," ACM Trans. Graph., vol.34, no.4, pp.60:1-60:12, Jul. 2015. R. Konrad, N. Padmanaban, E. Cooper, and G. Wetzstein, "Computational focus-tunable near-eye displays, "2016, pp.1-2. J. -H. R. Chang, B. V. K. V. Kumar, and A. C. Sankaranarayanan, "Towards Multifocal Displays with Dense Focal Stacks," vol.37, no.6, 2018. Sheng Liu, Hong Hua, and Dewen Cheng, "A Novel Prototype for an Optical See-Through Head-Mounted Display with Addressable Focus Cues," IEEE Trans. Vis. Comput. Graph., vol.16, no.3, pp.381-393, May 2010. D. Dunn et al., "Wide Field of View Varifocal Near-Eye Display Using See-Through Deformable Membrane Mirrors," IEEE Trans. Vis. Comput. Graph., vol.23, no.4, pp.1275-1284, 2017. A. Maimone, A. Georgiou, and J. S. Kollin, "Holographic near-eye displays for virtual and augmented reality," ACM Trans. Graph., vol.36, no.4, pp.1-16, Jul. 2017. N. Matsuda, A. Fix, and D. Lanman, "Focal surface displays," ACM Trans. Graph., vol.36, no.4, pp.1-14, 2017. T. Ueno and Y. Takaki, "Super multi-view near-eye display to solve vergence-accommodation conflict," Opt. Express, vol.26, no.23, p.30703, Nov. 2018. S. -B. Kim and J. -H. Park, "Optical see-through Maxwellian near-to-eye display with an enlarged eyebox," Opt. Lett., vol.43, no.4, p.767, 2018. A. Mermillod-Blondin, E. McLeod, and C. B. Arnold, "High-speed varifocal imaging with a tunable acoustic gradient index of refraction lens," Opt. Lett., vol.33, no.18, pp.2146-2148, 2008.
이상의 상황을 감안하여, 본 발명자는, VAC를 해소한 삼차원 광선 장을 고속으로 제시하는 것이 가능한 디스플레이 원리에 대하여 연구를 진행시켰다.
눈의 초점 조절에 정합하는 디스플레이 원리에 대하여 생각하면, 크게 나누어, 3개의 방법이 있다. 제1은, 소위 체적형 디스플레이 원리(상기 특허문헌 1 내지 3 참조)이며, 이것은, 디스플레이 공액상의 깊이 위치를 광학적으로 주사하면서(즉 깊이 위치를 변경하면서) 다른 영상을 제시하는 방법이다. 제2는, CGH(Computer Generated Holography)에 의해 광을, 위상도 포함시켜 파면으로서 생성하는 방법이다. 제3은 라이트 필드에 기초하는 것이며, 이것은 공간 중의 각 좌표와 방향의 양쪽에 대하여 광선 장을 생성하는 것이다.
이들 방법에는 각각 득실이 있지만, 고속의 영상의 생성을 목적으로 하여 생각할 때, 상기한 제2와 제3 방법은, 비교적 연산량이 많다는 문제를 안고 있다. 그것에 비해 체적형 디스플레이 원리는, 비교적 단순한 연산으로 영상의 생성이 가능하여, 고속화에 적합하다고 생각된다.
본 발명은, 상기한 상황을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 주된 목적은, 고속의 화상 제시가 가능한 체적형 디스플레이를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 해결하는 수단은, 이하의 항목과 같이 기재할 수 있다.
(항목 1)
화상 투영부와, 공진형 액체 렌즈를 구비하고 있고,
상기 공진형 액체 렌즈의 초점 거리는, 액체의 공진을 사용하여 주기적으로 조절되도록 되어 있고,
상기 화상 투영부는, 상기 공진형 액체 렌즈를 통해, 유저의 시점 위치를 향하여 화상을 투영하는 구성으로 되어 있고,
또한, 상기 화상 투영부는, 상기 초점 거리의 변동 주기의 1/10보다도 짧은 시간 내에 상기 화상을 투영하는 구성으로 되어 있는 체적형 디스플레이.
(항목 2)
상기 화상 투영부는, 발광부와 표시 소자를 구비하고 있고,
상기 표시 소자는, 상기 화상을 형성하는 구성으로 되어 있고,
상기 발광부는, 상기 표시 소자에 광을 조사함으로써, 상기 표시 소자에 형성된 상기 화상을 상기 시점 위치를 향하여 투영하는 구성으로 되어 있는 항목 1에 기재된 체적형 디스플레이.
(항목 3)
상기 발광부는, 상기 광을 발생시키는 LED를 구비하고 있고,
상기 표시 소자는, DMD에 의해 구성되어 있는 항목 2에 기재된 체적형 디스플레이.
(항목 4)
제어부를 더 구비하고 있고,
상기 제어부는, 상기 발광부의 발광 타이밍을, 유저에게 제시해야 할 화상의 초점 위치에 따라서 제어하는 구성으로 되어 있는 항목 2 또는 3에 기재된 체적형 디스플레이.
(항목 5)
하프 미러를 더 구비하고 있고,
상기 공진형 액체 렌즈를 투과한 상기 화상은, 상기 하프 미러를 통해 상기 유저의 시점 위치에 투영되는 구성으로 되어 있는 항목 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 체적형 디스플레이.
본 발명에 따르면, 고속의 화상 제시가 가능한 체적형 디스플레이를 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 체적형 디스플레이의 개략적 구성을 도시하는 설명도이다.
도 2의 (a)는 결상 위치와 LED의 발광 타이밍의 관계를 모식적으로 도시하고 있으며, 횡축은 시간(㎱), 종축은 결상 위치(임의 단위)이다. 도 2의 (b)는 DMD의 ON/OFF 타이밍을 모식적으로 도시하고 있으며, 횡축은 시간(㎲), 종축은 ON/OFF를 나타낸다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 체적형 디스플레이를, 도 1을 참조하면서 설명한다.
본 실시 형태의 체적형 디스플레이는, 화상 투영부(1)와, 공진형 액체 렌즈(2)를 주요한 구성으로서 구비하고 있다. 또한, 이 체적형 디스플레이는, 하프 미러(3)와 제어부(4)를 추가적인 요소로서 구비하고 있다.
(공진형 액체 렌즈)
공진형 액체 렌즈(2)의 초점 거리는, 액체의 공진을 사용하여 주기적으로 조절되도록 되어 있다. 보다 구체적으로는, 본 실시 형태의 공진형 액체 렌즈(2)로서는, TAG(Tunable Acoustic Gradient index) 렌즈가 사용되고 있다.
이 TAG 렌즈에 대하여 이하에서 설명한다. TAG 렌즈는, 수10㎑ 내지 수100㎑로 초점 거리를 진동시킬 수 있는 액체 렌즈의 1종이다(상기 비특허문헌 17 참조). 이 디바이스는, 원통형 용기에 봉입된 투명한 액체에 축대칭의 소밀파(초음파)의 공진을 여기하고, 그것에 의해 생성되는 축대칭의 굴절률 분포를 렌즈로서 이용하는 것이다. 굴절률 분포는, 물질의 굴절률이 그 밀도에 의존하고 있기 때문에 생성된다. 적절한 진동 모드를 선택하면, 굴절률 분포는, 축대칭의 베셀 함수를 진폭으로 하는 단진동이 되고, 광축 부근에서는 포물면에 가까운 분포가 된다. TAG 렌즈는, 굴절률 분포의 높이가 시간과 함께 진동하기 때문에, 볼록 렌즈와 오목 렌즈 사이를 계속해서 진동하게 된다. 진동의 주기는, 조밀파의 고유 주파수가 된다. 렌즈의 사이즈나 액체의 물성값에도 의존하지만, 손바닥 사이즈의 디바이스에 의해, 수10㎑ 내지 수100㎑의 고유 진동 주파수가 얻어지기 때문에, 매우 고속의 초점 거리의 진동을 얻을 수 있다. 공진형 액체 렌즈로서는, 예를 들어 TAG optics사로부터 시판되고 있는 TAG 렌즈를 사용할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 고유 진동 주파수 69㎑에서 굴절력이 -1[dpt=1/m] 내지 1[dpt]의 범위를 진동하는 TAG 렌즈를 가정하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
(화상 투영부)
화상 투영부(1)는, 공진형 액체 렌즈(2)를 통해, 유저의 시점 위치(5)(도 1 참조)를 향하여 화상을 투영하는 구성으로 되어 있다.
보다 구체적으로는, 본 실시 형태의 화상 투영부(1)는, 발광부(11)와 표시 소자(12)와 집광 렌즈(13)를 구비하고 있다.
표시 소자(12)는, 유저를 향하여 투영되어야 할 화상을 형성하는 구성으로 되어 있다. 보다 구체적으로는, 본 실시 형태의 표시 소자는, DMD(Digital Micromirror Device)에 의해 구성되어 있다.
발광부(11)는, 표시 소자(12)에 광을 조사함으로써, 표시 소자(12)에 형성된 화상을 유저의 시점 위치(5)를 향하여 투영하는 구성으로 되어 있다. 보다 구체적으로는, 본 실시 형태의 발광부(11)는, 표시 소자(12)를 향하여 조사되어야 할 광을 발생시키는 LED에 의해 구성되어 있다. 발광부(11)로부터의 광선을 도 1에 있어서 부호 14로 나타내고 있다.
발광부(11)는, 공진형 액체 렌즈(2)에 있어서의 초점 거리의 변동 주기의 1/10보다도 짧은 시간 내에(즉 짧은 타임 슬롯으로), 표시 소자(12)를 향하여 광을 조사하는 구성으로 되어 있다. 이에 의해, 본 실시 형태에서는, 유저를 향하여 투영되어야 할 화상을, 초점 거리의 변동 주기의 1/10보다도 짧은 시간 내에 투영할 수 있도록 되어 있다. 이 점에 대해서는 디스플레이의 동작으로서 후술한다.
도 1에 있어서는, 표시 소자(12)에 있어서 형성되는 모식적인 상을 부호 15에 의해 나타내고, 표시 소자(12)에 의한 상을 형성하기 위한 광선속을 부호 6으로 나타내고 있다. 또한, 부호 61은 광선속(6)의 주축 방향을 나타내고 있다.
(집광 렌즈)
집광 렌즈(13)는, 발광부(11)로부터의 광을 집광하여 표시 소자(12)에 보내는 것이다. 도 1의 예에서는, 집광 렌즈(13)로서 단렌즈를 사용하고 있지만, 복수의 렌즈의 조합에 의해 필요한 기능을 발휘하는 구성으로 하는 것도 가능하다.
(하프 미러)
하프 미러(3)는, 공진형 액체 렌즈(2)를 투과한 화상을, 유저의 시점 위치(5)를 향하여 반사할 수 있는 위치에 배치되어 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 공진형 액체 렌즈(2)를 투과한 화상이, 하프 미러(3)를 통해 유저의 시점 위치(5)에 투영되는 구성으로 되어 있다.
또한, 하프 미러(3)는, 외부로부터의 광을 투과시켜, 유저의 시점 위치에 보내도록 되어 있다. 이에 의해, 외부의 상(예를 들어 실공간의 상)에 투영상을 중첩할 수 있도록 되어 있다.
(제어부)
제어부(4)는, 발광부(11)(구체적으로는 LED)의 발광 타이밍을, 유저에게 제시해야 할 화상의 초점 위치에 따라서 제어하는 구성으로 되어 있다. 제어부(4)는, 적당한 컴퓨터 하드웨어 혹은 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구성할 수 있다. 이 제어부(4)의 상세한 동작에 대해서도 후술한다.
(본 실시 형태의 동작)
다음에, 본 실시 형태에 관한 체적형 디스플레이의 동작을, 도 2를 추가로 참조하면서 설명한다.
(기본적 동작)
먼저, 공진형 액체 렌즈(2)를 공진시킴으로써, 그 초점 거리를 변동시킨다. 이에 의해, 공진형 액체 렌즈(2)로부터 유저를 향하여 투영되는 상의 결상 위치도 변화된다. 결상 위치의 변화를 도 2의 (a)에 도시한다. 전형적으로는, 결상 위치는 사인파상으로 변화되지만, 이것에 제약되는 것은 아니다. 공진형 액체 렌즈(2)로서 사용하는 TAG 렌즈의 주파수가 69㎑인 것으로 하면, 결상 위치의 변동 주기 T는 14.5㎲ 정도가 된다. 단 이것도 이 수치에 제약되는 것은 아니다.
이 결상 위치의 변동 주기 T는, 일반적으로 입수할 수 있는 현재의 디스플레이의 프레임 주기보다도 빠르다. 예를 들어, DMD는 최고속의 프레임 레이트를 갖는 디스플레이의 하나이지만, DMD여도 프레임 레이트는 32000fps 정도가 한계이며, 그 프레임 주기는 31.3㎲ 정도이다. 이 프레임 레이트의 화상을 그대로 공진형 액체 렌즈(2)에 입사하면, 1프레임 동안에 결상 위치(즉 초점 거리)가 거의 2주기분 변동되어 버린다. 이것으로는 특정 초점 거리에 상을 제시할 수 없다.
본 실시 형태의 발광부(11)는, 공진형 액체 렌즈(2)에 있어서의 초점 거리의 변동 주기 T(도 2의 (a) 참조)의 1/10보다도 짧은 시간 내에, 표시 소자(12)를 향하여 광을 조사한다. 보다 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 500ns 정도 혹은 그 이하의 시간 W(도 2의 (a) 참조) 내에 발광부(11)의 LED를 발광시킨다. 발광부(12)로부터의 광의 발생 타이밍은, 본 예에서는, 제어부(4)에 의해 제어된다.
예를 들어, 도 2에 있어서의 시간 t1(도 2의 (a) 참조)에 있어서 발광부(11)를 시간 W만큼 발광시킨다. 이에 의해, 실질적으로(즉 인간의 감각에 있어서의) 특정 결상 위치 x1(도 2의 (a) 참조)에 있어서 상을 유저에게 제시할 수 있다.
또한, 1프레임의 시간 간격 V(예를 들어 31㎲, 도 2의 (b) 참조) 내에 있어서, 동일한 결상 위치 x1에 대응하는 시간 t2 내지 tn(도 2 (a)에서는 t5까지)에 발광부(11)를 발광시키면, 동일한 결상 위치에 있어서 동일한 상을, 짧은 시간 간격으로 단속적으로 유저에게 제시할 수 있다. 이에 의해, 유저에게 밝은 상을 제시할 수 있다는 이점이 있다.
삼차원상을 유저에게 제시하는 경우, 결상 위치(즉 깊이)에 대응한 상을, 1프레임 동안에 유저에게 제시한다. 이 경우, 그 결상 위치 xi에 대응한 시간 ti에 있어서 발광부(11)를 발광시키면, 그 결상 위치에 있어서의 상을 제시할 수 있다. 예를 들어, 도 1은 특정 위치(결상 위치에 대응하는 허상 위치) z1 내지 z4에 허상을 표시할 수 있는 것을 모식적으로 나타내고 있다. 또한, 도 1은 허상의 표시 위치의 변동 범위(7)도 모식적으로 나타내고 있다. 이들 위치 및 범위도 단순한 예시이며, 이들에 제약되지는 않는다.
이와 같이 하여, 유저에게 삼차원상을 제시할 수 있다. 삼차원상의 모식적인 예를 도 1에 있어서 부호 8로 나타낸다. 또한, 삼차원상이 나타나는 위치는, 허상 위치의 변동 범위(7)의 내부이다. 상기한 바와 같이, 1프레임 동안에, 동일한 결상 위치에서 복수의 상을 제시할 수 있도록 발광부(11)를 발광시킴으로써, 유저에게 밝은 상을 제시할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 하프 미러(3)를 통해 유저에게 투영상을 제시하고 있으므로, 유저는, 외부의 상(예를 들어 실공간의 상)에 투영상이 중첩된 화상을 시인할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태의 기술은, AR이나 MR의 실현에 기여할 수 있다.
(실시예)
상기 설명을 전제로 하여, 보다 구체적인 예를 이하에 설명한다. 이하에서는, 1㎳ 이내에 1volume(즉 하나의 삼차원상의 제시)의 제시를 행할 수 있는 것을 나타낸다.
만약, DMD의 프레임 레이트를 32000fps로 하고, 1000volumes/s의 레이트로 삼차원상을 제시하는 것을 생각하면, 1volume의 제시에 최대로 DMD의 32프레임을 할당할 수 있다.
예를 들어, 모노크롬 1bit 계조의 화상을 제시하는 것을 생각하는 경우, 깊이 방향으로 32단계로 각각의 상을 제시할 수 있다. 즉, 32단계의 깊이 정보를 갖는 삼차원상을, 1000volumes/s의 레이트로 유저에게 제시할 수 있다.
여기서, 상의 계조를 증가시켜, 모노크롬 3bit 계조의 화면 표시를 생각한다. 그렇게 하면, 1매의 화상의 제시에, DMD의 7프레임분(=1+2+4)이 필요하게 된다. 깊이 방향으로 4단계까지의 상을 제시하는 예이면, 7×4=28프레임을 요하게 된다. 이것은 32프레임 미만이므로, 본 실시 형태의 구성에 의해, 1㎳ 이내에, 계조 표현이 있는 하나의 삼차원상을 유저에게 제시 가능한 것을 알 수 있다.
도 2의 (b)는 DMD의 ON/OFF에 의해 계조를 나타내는 동작을 나타내는 예이다. 잘 알려져 있는 바와 같이, DMD에서는 각 마이크로미러의 ON/OFF를 전환함으로써 계조 표현을 행할 수 있다. DMD의 프레임 주기 V가 예를 들어 31㎲이면, 그 동안은, 마이크로미러의 ON/OFF는 일정하다. 상기한 바와 같이, 그 프레임 주기 동안에, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이 발광부를 동작시킴으로써, 특정 결상 위치에 있어서의 상을 유저에게 제시할 수 있다. 따라서, 상기 예에 의하면, 1/1000초마다, 표시 내용이 갱신된 입체상을 유저에게 제시할 수 있다. 여기서, 도 2는 어디까지나 모식적인 것이며, 도 2의 (a)의 축척과, 도 2의 (b)의 축척은 엄밀한 것은 아닌 것에 주의한다.
또한, 본 발명의 내용은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 특허 청구 범위에 기재된 범위 내에 있어서, 구체적인 구성에 대하여 다양한 변경을 가할 수 있는 것이다.
예를 들어, 상기한 실시 형태에서는, LED를 사용한 발광부(11)와 DMD를 사용한 표시 소자(12)를 사용하여 화상 투영부(1)를 구성하였지만, 이것에 제약되지는 않는다. 예를 들어, LED 대신에, LED와 동일 정도 혹은 더 고속의 발광 시간 제어가 가능한 발광 소자를 사용할 수도 있다. 또한 예를 들어, 화상 투영부로서 OLED, μLED, LED 어레이와 같은 디바이스를 사용할 수도 있다. 단, 그것들의 디바이스의 프레임 레이트가 충분히 빠른 것인 것이 바람직하다. 즉, 특정 결상 위치에 대응하는 짧은 시간 간격으로 투영을 행할 수 있는 것인 것이 바람직하다.
또한, 상기한 실시 형태에서는, 하프 미러(3)를 사용하여 유저에게 상(허상)을 제시하고 있지만, 하프 미러를 사용할 필요는 없다. 예를 들어, 공진형 액체 렌즈(2)에 의해 초점 조절된 상을, 유저의 눈에 직접적으로, 또는 어떠한 광학계를 통해 투영함으로써, 유저에게 상(허상)을 제시하는 것도 가능하다.
또한, 상기한 실시 형태에서는, 화상 투영부(1)가, 공진형 액체 렌즈(2)의 초점 거리의 변동 주기의 1/10보다도 짧은 시간 내에 화상을 투영하는 구성으로 하였다. 그러나, 1/10보다도 더 짧은 시간, 예를 들어 초점 거리의 변동 주기의 1/20이나 1/30인 것도 가능하다. 화상의 투영 시간이 짧을수록, 정밀한 입체상을 제시할 수 있다고 생각된다. 화상의 투영 시간이 짧은 경우, 입체상이 어두워지는 것도 생각되지만, 동일한 초점 위치에 있어서 복수회의 투영을 행함으로써, 밝은 입체상을 유저에게 제시할 수 있다.
1: 화상 투영부
11: 발광부
12: 표시 소자
13: 집광 렌즈
14: 광선
15: 제시 화상
2: 공진형 액체 렌즈
3: 하프 미러
4: 제어부
5: 시점 위치(유저의 눈)
6: 광선속
61: 주축 방향
7: 허상 위치의 변동 범위
8: 삼차원상

Claims (5)

  1. 화상 투영부와, 공진형 액체 렌즈를 구비하고 있고,
    상기 공진형 액체 렌즈의 초점 거리는, 액체의 공진을 사용하여 주기적으로 조절되도록 되어 있고,
    상기 화상 투영부는, 상기 공진형 액체 렌즈를 통해, 유저의 시점 위치를 향하여 화상을 투영하는 구성으로 되어 있고,
    또한, 상기 화상 투영부는, 상기 초점 거리의 변동 주기의 1/10보다도 짧은 시간 내에 상기 화상을 투영하는 구성으로 되어 있는, 체적형 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화상 투영부는, 발광부와 표시 소자를 구비하고 있고,
    상기 표시 소자는, 상기 화상을 형성하는 구성으로 되어 있고,
    상기 발광부는, 상기 표시 소자에 광을 조사함으로써, 상기 표시 소자에 형성된 상기 화상을 상기 시점 위치를 향하여 투영하는 구성으로 되어 있는, 체적형 디스플레이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 발광부는, 상기 광을 발생시키는 LED를 구비하고 있고,
    상기 표시 소자는, DMD에 의해 구성되어 있는, 체적형 디스플레이.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    제어부를 더 구비하고 있고,
    상기 제어부는, 상기 발광부의 발광 타이밍을, 유저에게 제시해야 할 화상의 초점 위치에 따라서 제어하는 구성으로 되어 있는, 체적형 디스플레이.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    하프 미러를 더 구비하고 있고,
    상기 공진형 액체 렌즈를 투과한 상기 화상은, 상기 하프 미러를 통해 상기 유저의 시점 위치에 투영되는 구성으로 되어 있는, 체적형 디스플레이.
KR1020227011014A 2019-09-06 2020-08-31 체적형 디스플레이 KR20220054873A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2019-162573 2019-09-06
JP2019162573A JP7353625B2 (ja) 2019-09-06 2019-09-06 体積型ディスプレイ
PCT/JP2020/032814 WO2021044990A1 (ja) 2019-09-06 2020-08-31 体積型ディスプレイ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220054873A true KR20220054873A (ko) 2022-05-03

Family

ID=74852945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227011014A KR20220054873A (ko) 2019-09-06 2020-08-31 체적형 디스플레이

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11668952B2 (ko)
JP (1) JP7353625B2 (ko)
KR (1) KR20220054873A (ko)
CN (1) CN114341711B (ko)
WO (1) WO2021044990A1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014062912A1 (en) 2012-10-18 2014-04-24 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Stereoscopic displays with addressable focus cues
US20170184848A1 (en) 2015-12-29 2017-06-29 Tuomas Vallius Augmented reality display system with variable focus
WO2017112084A1 (en) 2015-12-22 2017-06-29 E-Vision Smart Optics, Inc. Dynamic focusing head mounted display

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004163644A (ja) 2002-11-13 2004-06-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 三次元表示方法
EP1665985B1 (en) * 2003-09-11 2013-08-14 Hitachi Medical Corporation Organism light measuring device
JP5594718B2 (ja) 2006-04-25 2014-09-24 ザ ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティ オブ オクラホマ ３次元像をレンダリングする光表面ディスプレイ及び方法
JP4750626B2 (ja) * 2006-05-31 2011-08-17 シチズンホールディングス株式会社 自動合焦点装置
CN100483184C (zh) * 2007-05-29 2009-04-29 东南大学 可变焦透镜三维显示器
US20110075257A1 (en) * 2009-09-14 2011-03-31 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona 3-Dimensional electro-optical see-through displays
JP2011090054A (ja) * 2009-10-20 2011-05-06 Sony Corp 可変光学素子、液体レンズアレイ素子、可変照明装置及び２次元／３次元画像切替表示装置
CN102998729B (zh) * 2012-12-07 2015-11-25 深圳超多维光电子有限公司 一种透镜光栅及立体显示装置
KR20150045135A (ko) * 2013-10-18 2015-04-28 삼성디스플레이 주식회사 입체영상 표시장치와 그 구동방법
US9864205B2 (en) 2014-11-25 2018-01-09 Ricoh Company, Ltd. Multifocal display
CN111258068B (zh) * 2015-10-09 2022-03-01 麦克赛尔株式会社 平视显示装置
US10056057B2 (en) * 2016-04-13 2018-08-21 Google Llc Resonant modulation of varifocal liquid membrane lens to provide multiple concurrent focal planes in VR display for realistic focus cues
JP2018128531A (ja) * 2017-02-07 2018-08-16 凸版印刷株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置および画像表示方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014062912A1 (en) 2012-10-18 2014-04-24 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Stereoscopic displays with addressable focus cues
WO2017112084A1 (en) 2015-12-22 2017-06-29 E-Vision Smart Optics, Inc. Dynamic focusing head mounted display
US20170184848A1 (en) 2015-12-29 2017-06-29 Tuomas Vallius Augmented reality display system with variable focus

Non-Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. Maimone, A. Georgiou, and J. S. Kollin, "Holographic near-eye displays for virtual and augmented reality," ACM Trans. Graph., vol.36, no.4, pp.1-16, Jul. 2017.
A. Maimone, D. Lanman, K. Rathinavel, K. Keller, D. Luebke, and H. Fuchs, "Pinlight displays," ACM Trans. Graph., vol.33, no.4, pp.1-11, Jul. 2014.
A. Mermillod-Blondin, E. McLeod, and C. B. Arnold, "High-speed varifocal imaging with a tunable acoustic gradient index of refraction lens," Opt. Lett., vol.33, no.18, pp.2146-2148, 2008.
D. Dunn et al., "Wide Field of View Varifocal Near-Eye Display Using See-Through Deformable Membrane Mirrors," IEEE Trans. Vis. Comput. Graph., vol.23, no.4, pp.1275-1284, 2017.
F. -C. Huang, K. Chen, and G. Wetzstein, "The light field stereoscope," ACM Trans. Graph., vol.34, no.4, pp.60:1-60:12, Jul. 2015.
F. Zheng et al., "Minimizing latency for augmented reality displays: Frames considered harmful," in ISMAR 2014-IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality-Science and Technology 2014, Proceedings, 2014, pp.195-200.
G. Narita, Y. Watanabe, and M. Ishikawa, "Dynamic Projection Mapping onto Deforming Non-Rigid Surface Using Deformable Dot Cluster Marker," IEEE Trans. Vis. Comput. Graph., vol.23, no.3, pp.1235-1248, Mar. 2017.
J. -H. R. Chang, B. V. K. V. Kumar, and A. C. Sankaranarayanan, "Towards Multifocal Displays with Dense Focal Stacks," vol.37, no.6, 2018.
K. Okumura, H. Oku, and M. Ishikawa, "Lumipen: Projection-Based Mixed Reality for Dynamic Objects, "2012 IEEE Int. Conf. Multimed. Expo(ICME 2012), pp.699-704, 2012.
N. Matsuda, A. Fix, and D. Lanman, "Focal surface displays," ACM Trans. Graph., vol.36, no.4, pp.1-14, 2017.
P. Lincoln et al., "From Motion to Photons in 80 Microseconds: Towards Minimal Latency for Virtual and Augmented Reality," IEEE Trans. Vis. Comput. Graph., vol.22, no.4, pp.1367-1376, 2016.
R. Jota, A. Ng, P. Dietz, and D. Wigdor, "How fast is fast enough?," in Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems-CHI'13, 2013, p.2291.
R. Konrad, N. Padmanaban, E. Cooper, and G. Wetzstein, "Computational focus-tunable near-eye displays, "2016, pp.1-2.
S. -B. Kim and J. -H. Park, "Optical see-through Maxwellian near-to-eye display with an enlarged eyebox," Opt. Lett., vol.43, no.4, p.767, 2018.
Sheng Liu, Hong Hua, and Dewen Cheng, "A Novel Prototype for an Optical See-Through Head-Mounted Display with Addressable Focus Cues," IEEE Trans. Vis. Comput. Graph., vol.16, no.3, pp.381-393, May 2010.
T. Ueno and Y. Takaki, "Super multi-view near-eye display to solve vergence-accommodation conflict," Opt. Express, vol.26, no.23, p.30703, Nov. 2018.
Y. Itoh, J. Orlosky, K. Kiyokawa, and G. Klinker, "Laplacian Vision," in Proceedings of the 7th Augmented Human International Conference 2016 on-AH'16, 2016, pp.1-8.

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021044990A1 (ja) 2021-03-11
JP2021043232A (ja) 2021-03-18
US11668952B2 (en) 2023-06-06
US20220342231A1 (en) 2022-10-27
JP7353625B2 (ja) 2023-10-02
CN114341711A (zh) 2022-04-12
CN114341711B (zh) 2024-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11935206B2 (en) Systems and methods for mixed reality
JP7005644B2 (ja) 正しい単眼奥行き手がかりを持つニアアイシーケンシャルライトフィールドプロジェクタ
Jang et al. Retinal 3D: augmented reality near-eye display via pupil-tracked light field projection on retina
US10419731B2 (en) Virtual image generator
US10409082B2 (en) Adjustable focal plane optical system
CN113490873A (zh) 带有机械致动图像投影仪的可变像素密度显示系统
US11889045B2 (en) Dynamic focus 3D display
CN112462517B (zh) 使用全息投影的多图像显示装置
Suzuki et al. 1000-volume/s high-speed volumetric display for high-speed HMD
US11924401B2 (en) System and method for displaying a 3D image with depths
WO2021044990A1 (ja) 体積型ディスプレイ
US20240027748A1 (en) Scanning projector performing consecutive non-linear scan with multi-ridge light sources
Osmanis et al. Image sources in next-generation near-to-eye applications: challenges and solutions
中华人民共和国教育部 Research Hot Spots of Optical See-Through Augmented Reality Glasses