特表 2024-507352 高効率のニアアイライトフィールド表示システム及びニアアイライトフィールド表示システムを用いた投影仮想画素の投影方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-19

(54)【発明の名称】高効率のニアアイライトフィールド表示システム及びニアアイライトフィールド表示システムを用いた投影仮想画素の投影方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/02 20060101AFI20240209BHJP

   G02B 30/10 20200101ALI20240209BHJP

   H04N 5/64 20060101ALI20240209BHJP

【ＦＩ】

G02B27/02 Z

G02B30/10

H04N5/64 511A

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023549074

(86)(22)【出願日】2021-02-18

(85)【翻訳文提出日】2023-08-15

(86)【国際出願番号】 IB2021051373

(87)【国際公開番号】W WO2022175716

(87)【国際公開日】2022-08-25

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】519171480

【氏名又は名称】クリアル・ソシエテ・アノニム

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100191835

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真介

(74)【代理人】

【識別番号】100221981

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 大成

(74)【代理人】

【識別番号】100208258

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 友子

(72)【発明者】

【氏名】スルカ・トマシュ

【テーマコード（参考）】

2H199

【Ｆターム（参考）】

2H199BA06

2H199BA20

2H199BA61

2H199BA68

2H199BB02

2H199BB03

2H199BB06

2H199BB23

2H199CA04

2H199CA12

2H199CA42

2H199CA86

2H199CA97

(57)【要約】

【課題】ニアアイライトフィールド発光表示装置の有効解像度とコリメーションを改良する。
【解決手段】本開示は、ニアアイライトフィールド表示システムに関し、この表示システムは、複数の表示画素（１０、１２）を備える発光表示装置（１）と、レンズアレイ（１４）とを備える。各表示画素（１０、１２）は、色情報を持ち、非作動又は作動に設定されるように個別にアドレス指定可能であって、光ビーム（１１１）を生成する。レンズアレイ（１４）は複数のレンズ（１４０）を備え、作動表示画素（１０、１２）の光ビーム（１１１）を投影して投影仮想画素画像（２６）を形成するように構成されている。投影画素画像（２６）は、作動表示画素（１０、１２）の数と発光表示装置（１）上の作動表示画素（１０、１２）のの位置とによって決定される色情報と空間内の位置とを持つ。本開示はさらに、ニアアイライトフィールド表示システムを用いて投影仮想画素を投影する方法に関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

近焦点面（２２）と瞳孔面（１３０）の間に位置して、非作動又は作動に設定されるように個別にアドレス指定可能である発光表示装置（１）であって、各表示画素（１０、１２）が色情報を持ちそして瞳孔面（１３０）に向かって光ビーム（１１１）を生成する複数の前記表示画素（１０、１２）を備える、発光表示装置（１）と、
前記発光表示装置（１）と前記瞳孔面（１３０）との間に位置するレンズアレイ（１４）であって、複数のレンズ（１４０）を備えるアレイを備え、作動表示画素（１０、１２）によって生成された光ビーム（１１１）を投影して投影仮想画素画像（２６）を形成するように構成されているレンズアレイ（１４）と、
を備えるニアアイライトフィールド表示システムにおいて、
前記投影画素画像（２６）の色情報及び前記投影画素画像（２６）の空間内の位置は、前記作動表示画素（１０，１２）の数及び前記発光表示装置（１）上の前記作動表示画素（１０，１２）の位置によって決定される、ニアアイライトフィールド表示システム。

【請求項2】

前記レンズアレイ（１４）は、２５個と６４個の間の個数のレンズ（１４０）を備える行列アレイを備える、請求項１に記載のニアアイライトフィールド表示システム。

【請求項3】

前記レンズ（１４０）が１から５ｍｍのサイズを持つ、請求項２に記載のニアアイライトフィールド表示システム。

【請求項4】

前記表示画素（１０、１２）の色深度が、１ビット色又は２ビット色である、請求項１から３のいずれか一項に記載のニアアイライトフィールド表示システム。

【請求項5】

前記光ビーム（１１１）を像面（２２）に投射するように構成された結像光学素子（１６）を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のニアアイライトフィールド表示システム。

【請求項6】

前記瞳孔面（１３０）でアイボックス（２０）を画定するような前記光ビーム（１１１）を投影するように構成された投影光学系（１８）を備える、請求項５に記載のニアアイライトフィールド表示システム。

【請求項7】

前記発光表示装置（１）が、各表示画素（１０、１２）を作動又は非作動に設定するように複数の前記表示画素（１０、１２）を制御するように構成された駆動回路を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のニアアイライトフィールド表示システム。

【請求項8】

請求項１から７に記載のニアアイライトフィールド表示装置を備える、仮想現実又は拡張現実用途用の着用可能な装置。

【請求項9】

仮想現実又は拡張現実メガネを備える、請求項８に記載の着用可能な装置。

【請求項10】

請求項１から７のいずれか一項に記載のニアアイライトフィールド表示システムを用いて投影仮想画素を投影する方法であって、
前記投影仮想画素（２６）の色情報と、前記瞳孔面（１３０）に対する前記投影画素画像（２６）の位置に対応するベクターデータを提供することと、
前記発光表示装置（１）の前記表示画素（１１０、１２０）のサブセットを選択するように前記ベクターデータで発光表示装置（１）をアドレス指定することと、
表示画素（１１０、１２０）の前記選択されたサブセット内の各表示画素（１０、１２）が光ビーム（１１１）を生成するように、表示画素（１１０、１２０）の前記選択されたサブセットを作動に設定することと
を備える、前記ニアアイライトフィールド表示システムを用いて投影仮想画素を投影する方法。

【請求項11】

前記ベクターデータが色モデルと座標セットを備える、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記色モデルが、色の赤、緑、青の成分を表す３バイトの１６進数を備える、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記座標セットがデカルトｘ、ｙ、ｚ座標を備える、請求項１１又は１２に記載の方法。

【請求項14】

前記ベクターデータが、発光表示装置（１）上の、表示画素（１１０、１２０）の選択された前記サブセットに対応する２次元座標の計算に使用される、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】

前記発光表示装置（１）は、各表示画素（１０、１２）を作動又は非作動に設定するような複数の表示画素（１０、１２）を制御するように構成された駆動回路を備え、
前記方法が、前記ベクターデータを前記駆動回路に提供することを備える、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項16】

処理能力を持つ装置によって実行される場合、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の方法を実行するように適合される指示を備えたコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示装置に関し、より詳細には、正しい単眼深度キューを持つ三次元（３Ｄ）画像を提供する表示装置に関する。より特定的には、仮想及び拡張現実ゴーグル及びメガネ、並びに仮想及び拡張現実の用途用のニアアイライトフィールド表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

今日のライトフィールド表示装置は、他の概念の中でも、従来の発光二次元（２Ｄ）表示装置を、取り付けられたレンズアレイ又は同じことを行う他の光学素子と組み合わせて使用する。このようなライトフィールド表示装置では、投影された各仮想画素は、（表示装置上の）複数の実際の表示画素によって表される。これが通常、システム全体の有効解像度の低下をもたらし、仮想画素あたりの色情報の冗長性を引き起こす。冗長性は最大３０から６０倍である。別の欠点は、実際の画素によって放出された光に対して各レンズによって実行されるコリメーション（平行光線を得ること）が不完全であり、部分的にはレンズの光学特性が必然的に不完全であるだけでなく、それらの小さな開口部での回折のためにも不完全である。

【発明の概要】

【0003】

本開示は、出願時最新技術の欠点及び限界を克服するレンズアレイを備えた２次元発光表示装置を使用するニアアイライトフィールド表示システムに関する。

【0004】

本開示は、近焦点面と瞳孔面との間に位置する発光表示装置を備えるニアアイライトフィールド表示システムに関し、複数の表示画素を備える発光表示装置は、色情報を持つ各表示画素を個々にアドレス指定可能であり、瞳孔面に向かって光ビームを発生させるような非作動又は作動に設定される。
ライトフィールド表示システムは、発光表示装置と瞳孔面との間に位置するレンズアレイをさらに備える。レンズアレイは、複数のレンズを備えるアレイを備え、作動表示画素によって生成された光ビームを投影して、投影仮想画素画像を形成するよう構成されている。投影画素画像の色情報及び投影画素画像の空間内位置は、作動表示画素の数及び発光表示装置上のそれらの位置によって決定される。

【0005】

本開示はさらに、ニアアイライトフィールド表示システムを用いて投影仮想画素を投影する方法に関する。

【0006】

本開示はさらに、実行されると計算システムに、ニアアイライトフィールド表示システムを使用して投影仮想画素を投影する方法を実行させる機械実行可能命令を格納する非一時的な機械可読媒体に関する。

【0007】

各画素の色解像度が低い高密度発光表示装置を使用して、既知のシステムを使用する場合と少なくとも同じ知覚品質を提供するのに、本明細書で開示されるニアアイライトフィールド表示システムに必要なデータと計算負荷は、最小限である。

【0008】

本発明の例示的な実施形態は、説明において開示され、図面によって図示される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態による発光表示装置を備えるニアアイライトフィールド表示システムを示す。

【図2】図２は、図１のニアアイライトフィールド表示システムを表し、実施形態による、光ビームの投影及び仮想画像の投影された仮想画素を示す。

【図3】図３は、発光表示装置の作動表示画素からの仮想画素２つの投影（図３ａ）と、第１仮想画素（図３ｂ）及び第２仮想画素（図３ｃ）を構築する作動表示画素の分布及び実施形態による２つの仮想画素を構築する分布の組み合わせを示す。

【図4】図４は、一実施形態に係るニアアイライトフィールド表示システムを備えるウェアラブル装置を示す。

【図5】図５は、第１及び第２仮想画素（図５ａ）に対する表示画素のサブセットの構成及び個々の物理サブパネルへの分布（図５ｂ）を示すニアアイライトフィールド表示システムを使用して投影仮想画素を投影する方法を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１は、一実施形態に係るニアアイライトフィールド表示システムを示す。ライトフィールド表示システムは、複数の表示画素１０、１２を備える発光表示装置１を備え、各表示画素１０、１２は、色情報を持ち、光を生成しない「オフ」状態（非作動）に、もしくは瞳孔面１３０に向かって光ビーム１１１を生成するような「オン」状態（作動）にアドレス指定可能である。換言すると、発光表示装置１は、デジタル階調表示の発光期間が「発光」と「非発光」のバイナリ表示であるためバイナリ表示である。ライトフィールド表示システムは、発光表示装置１と瞳孔面１３０との間に配置されるレンズアレイ１４をさらに備える。レンズアレイ１４は、複数のレンズ１４０を備えるアレイを備え、各レンズ１４０は、複数の表示画素１０、１２のサブセット（下位セット、部分セット）を包含する。発光表示装置１は二次元である。

【0011】

レンズアレイ１４内のレンズ１４０は、回折格子光学素子、屈折光学素子、フレネル光学素子、ホログラフィック光学素子、又はこれらの光学素子の組み合わせを備えてよい。

【0012】

図２に示すように、レンズアレイ１４は、作動表示画素１０、１２によって生成された光ビーム１１１を投影して、仮想画像の投影仮想画素２６を形成するように構成されている。投影仮想画素２６の色情報及び瞳孔面１３０に対する投影仮想画素２６の位置は、作動表示画素１０，１２の数及び発光表示装置１上のそれらの位置によって決定される。例えば、平坦な発光表示装置１上に作動表示画素が統合されている。

【0013】

ライトフィールド表示システムは、レンズアレイ１４と瞳孔面１３０との間に位置するプロジェクタ像面２２を形成するような光ビーム１１１を投射するように構成された結像光学素子１６を備えてよい。結像光学素子１６は、光ビーム１１１が交差するように偏向し、投影仮想画素２６を投影画像面２２内に形成する。

【0014】

ライトフィールド表示システムは、瞳孔面１３０でアイボックス２０を画定するような光ビーム１１１を投影するように構成された投影光学系１８をさらに備えてよい。アイボックス２０は、予想される直径、向き（すなわち、回転）、及び瞳孔の位置のような、観察者の眼の特性を定義する。投影光学系１８は、接眼レンズ又はコンバイナを備えてよい。

【0015】

図２はさらに、アイボックス２０から見た仮想画像の投影光学系１８とアイボックス仮想画素２４の前の単一の投影仮想画素２６の構成を示す。投影仮想画素２４及びアイボックス仮想画素２６は、作動表示画素１０、１２によって生成された光ビーム１１１の断面から構成される。特に、投影仮想画素２４及びアイボックス仮想画素２６の各々は、対応する表示画素１０、１２が作動している各レンズ１４０によって投影された光ビーム１１１の合計から構成される。

【0016】

１実施形態では、レンズアレイ１４は、２５個と６４個の間の個数のレンズ１４０を備える行列アレイを備える。このような構成において、投影仮想画素２４及びアイボックス仮想画素２６は、作動表示画素１０、１２によって生成された光ビーム１１１から構築可能であり、各表示画素１０、１２は、１個のレンズ１４０を照らし、２５個の表示画素１０、１２によって生成された光ビーム１１１の断面を形成する。

【0017】

投影仮想画素２４及びアイボックス仮想画素２６の色は、作動表示画素１０、１２対非作動表示画素１０、１２の割合によって決定される。仮想画素２４，２６の投影及びアイボックスの色情報は、発光表示装置１上の作動表示画素１０，１２の色情報の総和である。

【0018】

図３ａは、作動表示画素１０、１２の第１セット（灰色の点）によって生成された光ビーム１１１からの第１投影仮想画素２６ａの投影を示し、第１セットの各作動表示画素１０、１２は、レンズアレイ１４の別個のレンズ１４０によって投影される。図３ａはさらに、作動表示画素１０、１２の第２組（黒点）によって生成された光ビーム１１１からの第２投影仮想画素２６ｂの投影を示し、第２組の各作動表示画素１０、１２はレンズアレイ１４の別個のレンズ１４０によって投影される。図３ａの例では、５ｘ５レンズ１４０を備えるレンズアレイ１４が説明用に使用される。第１投影仮想画素２６ａ及び第２投影仮想画素２６ｂは、（図３には図示しない）投影光学系１８の前に作られる。

【0019】

第１投影仮想画素２６ａ及び第２投影仮想画素２６ｂの各々は、非作動表示画素１０、１２に対する作動表示画素１０、１２の事前定義された割合に対応できる。第１投影仮想画素２６ａ及び第２投影仮想画素２６ｂの各々は、発光表示装置１上の作動表示画素１０、１２のランダム分布に対応できる。図３ｂは、第１投影仮想画素２６ａを構築する発光表示装置１上の作動表示画素１０、１２の例示的な割合及び分布を示す。図３ｃは、第２投影仮想画素２６ｂを構築する発光表示装置１上の作動表示画素１０、１２の例示的な割合及び分布を示す。図３ｄは、第１投影仮想画素２６ａ及び第２投影仮想画素２６ｂを構成する発光表示装置１上の作動表示画素１０、１２の割合及び分布の組み合わせを示す。第１及び第２投影仮想画素２６ａ，２６ｂの組み合わせは、バイナリ発光表示装置１上の複数の低色解像度表示画素１０，１２からのフルカラー仮想画素に対応できる。

【0020】

様々な実施形態において、表示画素１０、１２は、１ビットの色解像度（２色、しばしば白黒）を備えてよい。ここで、投影仮想画素２６ａ，２６ｂは、バイナリ発光表示装置１上の表示画素１０，１２からのベースカラー毎に２６階調レベルを持てる。代替的には、表示画素１０、１２は、投影仮想画素２６ａ、２６ｂが１０４のグレースケールレベルを持てるように、２ビットの色解像度を備えてよい。表示画素１０，１２は１ビット以上の色解像度を備えるので、発光表示装置１はもはやバイナリ表示ではない。表示画素１０、１２は、投影仮想画素２６ａ、２６ｂが２０８グレースケールレベルを持てるように、３ビットの色解像度を備えてよい。表示画素１０、１２は、３ビット以上の色解像度をさらに備えてよい。２５６のグレースケールレベルを持つ投影仮想画素２６ａ，２６ｂは、例えば、レンズアレイ１４が１６ｘ１６レンズ１４０のアレイを備え、表示画素１０、１２が１ビットの色解像度を備える場合、又はレンズアレイ１４が８ｘ８レンズ１４０及び表示画素１０、１２のアレイを備える場合、２ビットの色解像度を備える。

【0021】

いくつかの観点では、グレースケールレベルは、画素密度によって増やしてよい。最適レベルに準じた光学系１４、１６、１８を使用する場合、画素解像度は、光学系１４、１６、１８の光学解像度よりも高くできる。例えば、バイナリ発光表示装置１上の２ｘ２表示画素は、５つの色レベルを持つ１画素として認識できる。

【0022】

色解像度は、レンズアレイ１４内のレンズ１４０の数に比例して増加する。一方、色解像度は、幅広い拡張現実用途では要件が低くなる。

【0023】

様々な実施形態において、レンズアレイ１４は、（縦横）２ｘ２、４ｘ４、５ｘ５、６ｘ６、７ｘ７、８ｘ８、９ｘ９、１０ｘ１０、１１ｘ１１、１２ｘ１２、１３ｘ１３、１４ｘ１４、１５ｘ１５、１６ｘ１６のレンズ１４０のアレイを備えてよい。しかしながら、レンズアレイ１４の他の配置は可能であり、例えばレンズアレイ１４ａは、長方形の行列又は任意の他の行列幾何形状を備えてよい。

【0024】

レンズアレイ１４は、観察者の（アイボックスの）収容範囲外に配置され（レンズアレイの画像は、典型的には、観察者の瞳孔と一致するアイボックス２０内に位置する）、技術的にはフーリエ空間内に配置されるので、レンズアレイ１４は、低密度かつ大きなレンズ１４０を持てる。

【0025】

いくつかの観点では、レンズ１４０は、１から５ｍｍの間の幅（又はレンズピッチ）を持つ。

【0026】

実用的には、レンズアレイ１４は、各レンズが直径１から５ｍｍの２ｘ２レンズ１４０のアレイを備えてよい。このような構成では、各表示画素１０、１２は、高い色情報（１ビット以上の色解像度）を当然持っている。さらに、各視点のピンホール投影（レンズ１４０の像）を近似するために、追加の絞りフィルタが必要となる場合がある。

【0027】

一方、１６ｘ１６を超えるレンズ１４０を備えるレンズアレイ１４は、各画素ビーム（光ビーム１１１）のサイズを許容可能な開口又は自己回折限界以上に保つために、（例えば、直径０．３ｍｍから１ｍｍの）小さなレンズ１４０であっても、より大きな発光表示装置パネルを必要とし得る。

【0028】

５ｘ５と８ｘ８の間の（構成の）レンズ１４０を備えるレンズアレイ１４は、ほとんどの用途に最適（有利）と考えられる。

【0029】

発光表示装置１は、高密度の表示画素１０、１２を持ってよい。例えば、発光表示装置１は、マイクロメートルスケール又はサブミクロン画素ピッチが可能な複数のマイクロＬＥＤ、マイクロＯＬＥＤ、又は他の発光装置を備えてよい。上述したように、表示画素１０、１２は、（１ビット色解像度のような）低色解像度とできる。

【0030】

結像光学素子１６及び投影光学系１８のいずれか一方又は両方は、ライトフィールド表示システムが機能するには任意である。つまり、レンズアレイ１４単独では、ライトフィールド投影系の射出瞳とできる。一方、結像光学素子１６と投影光学系１８との少なくとも一方は、ライトフィールド源（発光表示装置１）とアイボックス２０との間に物理的距離を作り出せるようにするものである。例えば、結像光学素子１６と投影光学系１８との少なくとも一方は、より大きなアイレリーフを可能にする。

【0031】

図２では、結像光学素子１６と投影光学系１８の軸対称配置は例示に過ぎない。結像光学素子１６及び投影光学系１８は、非対称であってよく、光学系が投影仮想画素２４及びアイボックス仮想画素２６、２４によって形成される画像のライトフィールド部分における入射瞳又は個々の画素ビーム（光ビーム１１１）を複製しない限り、導光路及び回折光学素子を備えてよい。

【0032】

一観点では、ライトフィールド表示システムは、例えば画像の周辺部分の瞳孔拡大のために、画像化アウトカップリング要素を備える画像化導波路などの瞳孔複製装置（図示せず）を備えてよい。瞳孔複製装置は、アイボックス２０サイズを拡大する周辺アイボックス領域を作成できる。

【0033】

１実施形態では、着用可能な（ウェアラブル）装置は、本明細書に開示されるニアアイライトフィールド表示システムを備える。ウェアラブル装置は、仮想現実又は拡張現実用途に適合できる。ウェアラブル装置は、仮想現実又は拡張現実メガネを備えてよい。図４に図示されるように、ウェアラブル装置は、２つの発光表示装置１及び２つのレンズアレイ１４を備える眼鏡の形状要因に具体化して、双眼ニアアイライトフィールド表示装置を形成でき、ここで、第１発光表示装置及びレンズアレイセットがユーザの左目に関連付けられ、第２発光表示装置及びレンズアレイセットがユーザの右眼に関連付けられる。図４の構成において、投影光学系１８は、メガネのレンズに一体化されたコンバイナを備える（コンバイナは、現実世界からの光に対して透明であり、すなわち、外光を観察者の眼瞳孔に通過させ、一方、光ビーム１１１をアイボックス２０に向けて投射する）。発光表示装置１及び結像光学素子１６は、眼鏡のヒンジ又はテンプルの別の部分に含めてよい。

【0034】

図５ａ及び図５ｂは、一実施形態によるニアアイライトフィールド表示システムを使用する方法を示す。この方法は
投影仮想画素２６の色情報と、瞳孔面１３０に対する投影画素２６の位置とに対応するベクターデータを提供することと、
発光表示装置１の表示画素１１０、１２０のサブセットを選択するようなベクターデータで発光表示装置１をアドレス指定することと、
表示画素１１０、１２０の選択されたサブセット内の各表示画素１０、１２が光ビーム１１１を生成するように、表示画素１１０、１２０の選択されたサブセットをオン状態に設定（起動する）ことと
を備える。

【0035】

一観点では、ベクターデータは、カラーモデルと座標セットとを備えてよい。例えば、色モデルは、色の赤、緑、青の成分を表す３バイトの１６進数を備えてよい。座標セットは、デカルトｘ、ｙ、ｚ座標を備えてよい。

【0036】

図５ａは、作動表示画素ａ１からａ２５を備え、第１投影仮想画素２６ａに対応するベクターデータから計算された表示画素１１０の第１サブセットを示す。図５ａは、作動表示画素ｂ１からｂ２５を備え、第２投影仮想画素２６ｂに対応するベクターデータから計算された表示画素１２０の第２サブセットをさらに示す。表示画素１１０、１２０の第１及び第２サブセットは、異なる数の作動表示画素１０、１２の異なる数（ａ１からａＮ及びｂ１からｂＮ）と、発光表示装置１上の作動表示画素１０、１２の分布との少なくとも一方に対応してよい。

【0037】

ベクターデータは、表示画素１１０、１２０の選択されたサブセットに対応する発光表示装置１上の２次元座標の計算に使用してよい。計算は三角法に基づいて行ってよい。仮想画素２６ａ、２６ｂの座標セットは、表示画素１１０、１２０のサブセットにおける各作動表示画素１０、１２の２次元座標を決定する。表示画素１１０、１２０のサブセットの各作動表示画素１０、１２は、仮想画素２６ａ及び２６ｂの部分的な色情報を運ぶ。

【0038】

この方法は、表示画素１１０、１２０の２つのサブセットを用いて図示されているが、それは、表示画素１１０、１２０及び複数の仮想画素２６ａ、２６ｂの２つより多いサブセットに適用される。

【0039】

図５ｂに図示されるように、表示画素１１０、１２０のサブセット内の作動表示画素１０、１２は、それから、個々の物理的サブパネルに分配される。ここで、サブパネルは、複数の表示画素１０、１２のサブセットを包含するレンズ１４０に対応してよい。

【0040】

発光表示装置１は、各表示画素１０、１２を非作動又は作動に設定するような複数の表示画素１０、１２を制御するように構成された駆動回路（図示せず）を備えてよい。その後、ベクターデータを駆動回路に提供できる。

【0041】

１実施形態では、処理能力を持つ装置によって実行されると、本明細書に開示される方法を実行するように適合される命令を備えるコンピュータプログラムである。

【符号の説明】

【0042】

１ 発光表示装置
１０，１２ 表示画素
１１０ 表示画素の第１サブセット
１１１ 光ビーム
１２０ 表示画素の第２サブセット
１４ レンズアレイ
１６ 結像光学素子
１８ 投影光学系、アイピース
２０ アイボックス
２２ 発光表示装置の画像面
２４ アイボックス仮想画素
２６、２６ａ、２６ｂ 投影仮想画素
１３０ 瞳孔面
１４０ レンズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5(a)】

【図5(b)】

【手続補正書】

【提出日】2023-08-22

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0004】

本開示は、複数の表示画素を備える発光表示装置を備えるニアアイライトフィールド表示システムに関し、色情報を持つ各表示画素を個々にアドレス指定可能であり、各表示画素は瞳孔面に向かって光ビームを発生させるように非作動又は作動に設定される。
ライトフィールド表示システムは、発光表示装置と瞳孔面との間に位置するレンズアレイをさらに備える。レンズアレイは、複数のレンズを備えるアレイを備え、作動表示画素によって生成された光ビームを投影して、投影仮想画素画像を形成するよう構成されている。投影画素画像の色情報及び投影画素画像の空間内位置は、作動表示画素の数及び発光表示装置上のそれらの位置によって決定される。投影画素画像の色情報は、作動表示画素の色情報の総計である。

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の表示画素を備える発光表示装置であって、各表示画素が色情報を持ち、瞳孔面に向かって光ビームを生成するように非作動又は作動に設定されるように前記各画素が個別にアドレス指定可能である、発光表示装置と、
前記発光表示装置と前記瞳孔面との間に位置するレンズアレイであって、複数のレンズを備えるアレイを備え、作動表示画素によって生成された光ビームを投影して投影仮想画素画像を形成するように構成されているレンズアレイと、
を備えるニアアイライトフィールド表示システムにおいて、
前記投影画素画像の色情報及び前記投影画素画像の空間内の位置は、前記作動表示画素の数及び前記発光表示装置上の前記作動表示画素の位置によって決定され、
前記投影画素画像の前記色情報が前記作動表示画素の色情報の総計である、ニアアイライトフィールド表示システム。

【請求項2】

前記レンズアレイは、２５個と６４個の間の個数のレンズを備える行列アレイを備える、請求項１に記載のニアアイライトフィールド表示システム。

【請求項3】

前記レンズが１から５ｍｍのサイズを持つ、請求項２に記載のニアアイライトフィールド表示システム。

【請求項4】

前記表示画素の色深度が、１ビット色又は２ビット色である、請求項１に記載のニアアイライトフィールド表示システム。

【請求項5】

前記光ビームを像面に投射するように構成された結像光学素子を備える、請求項１に記載のニアアイライトフィールド表示システム。

【請求項6】

前記瞳孔面でアイボックスを画定するような前記光ビーム）を投影するように構成された投影光学系を備える、請求項５に記載のニアアイライトフィールド表示システム。

【請求項7】

前記発光表示装置が、各表示画素を作動又は非作動に設定するように複数の前記表示画素を制御するように構成された駆動回路を備える、請求項１に記載のニアアイライトフィールド表示システム。

【請求項8】

複数の表示画素を備える発光表示装置であって、各表示画素が色情報を持ち、瞳孔面に向かって光ビームを生成するように非作動又は作動に設定されるように前記各表示画素が個別にアドレス指定可能である、発光表示装置と、
前記発光表示装置と瞳孔面との間に位置するレンズアレイであって、複数のレンズを備えるアレイを備え、作動表示画素によって生成された光ビームを投影して投影仮想画素画像を形成するように構成されているレンズアレイと、
を備えるニアアイライトフィールド表示装置を備える、仮想現実又は拡張現実用途用の着用可能な装置において、
前記投影画素画像の色情報及び前記投影画素画像の空間内の位置は、前記作動表示画素の数及び前記発光表示装置上の前記作動表示画素の位置によって決定され、
前記投影画素画像の前記色情報が前記作動表示画素の色情報の総計である、仮想現実又は拡張現実用途用の着用可能な装置。

【請求項9】

仮想現実又は拡張現実メガネを備える、請求項８に記載の着用可能な装置。

【請求項10】

複数の表示画素を備える発光表示装置であって、各表示画素が色情報を持ち、瞳孔面に向かって光ビームを生成するように非作動又は作動に設定されるように前記各表示画素が個別にアドレス指定可能である、発光表示装置と、
前記発光表示装置と瞳孔面との間に位置するレンズアレイであって、複数のレンズを備えるアレイを備え、作動表示画素によって生成された光ビームを投影して投影仮想画素画像を形成するように構成されているレンズアレイと、
を備えるニアアイライトフィールド表示装置において、
前記投影画素画像の色情報及び前記投影画素画像の空間内の位置は、前記作動表示画素の数及び前記発光表示装置上の前記作動表示画素の位置によって決定され、
前記投影画素画像の前記色情報が前記作動表示画素の色情報の総計である、
前記ニアアイライトフィールド表示システムを用いて投影仮想画素を投影する方法であって、前記方法が
前記投影仮想画素の色情報と、前記瞳孔面に対する前記投影画素画像の位置に対応するベクターデータを提供することと、
前記発光表示装置の前記表示画素のサブセットを選択するように前記ベクターデータで発光表示装置をアドレス指定することと、
表示画素の前記選択されたサブセット内の各表示画素が光ビームを生成するように、表示画素の前記選択されたサブセットを作動に設定することと
を備える、前記ニアアイライトフィールド表示システムを用いて投影仮想画素を投影する方法。

【請求項11】

前記ベクターデータが色モデルと座標セットを備える、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記色モデルが、色の赤、緑、青の成分を表す３バイトの１６進数を備える、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記座標セットがデカルトｘ、ｙ、ｚ座標を備える、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

前記ベクターデータは、発光表示装置上の、表示画素の選択された前記サブセットに対応する２次元座標の計算に使用される、請求項１０に記載の方法。

【請求項15】

前記発光表示装置は、各表示画素を作動又は非作動に設定するような複数の表示画素を制御するように構成された駆動回路を備え、
前記方法が、前記ベクターデータを前記駆動回路に提供することを備える、請求項１０に記載の方法。

【請求項16】

処理能力を持つ装置によって実行される場合、請求項１０に記載の方法を実行するように適合される指示を備えたコンピュータプログラム。

【国際調査報告】