特表 2024-541211 反射された光線に基づいてライトフィールドディスプレイから照射された画像に関するシステム及び方法

(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】2024-11-08

(54)【発明の名称】反射された光線に基づいてライトフィールドディスプレイから照射された画像に関するシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/04815 20220101AFI20241031BHJP

   H04N 13/302 20180101ALI20241031BHJP

   H04N 13/366 20180101ALI20241031BHJP

   G02B 30/10 20200101ALI20241031BHJP

   A63G 31/16 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

G06F3/04815

H04N13/302

H04N13/366

G02B30/10

A63G31/16

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024523652

(86)(22)【出願日】2022-10-17

(85)【翻訳文提出日】2024-06-19

(86)【国際出願番号】 US2022046918

(87)【国際公開番号】W WO2023069371

(87)【国際公開日】2023-04-27

(31)【優先権主張番号】17/505,285

(32)【優先日】2021-10-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】511077292

【氏名又は名称】ユニバーサル シティ スタジオズ リミテッド ライアビリティ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100119013

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 一夫

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100139712

【弁理士】

【氏名又は名称】那須 威夫

(74)【代理人】

【識別番号】100141553

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 信彦

(72)【発明者】

【氏名】クラウトハマー アキヴァ メイア

【テーマコード（参考）】

2H199

5E555

【Ｆターム（参考）】

2H199BA20

2H199BA43

2H199BA45

2H199BA52

2H199BB17

2H199BB52

5E555AA76

5E555BA01

5E555BA74

5E555BB01

5E555BC04

5E555BE16

5E555CA12

5E555CA42

5E555CB12

5E555CB45

5E555CB48

5E555CC22

5E555DA11

5E555DB53

5E555DC05

5E555DC13

5E555DC43

5E555DC84

5E555EA11

5E555EA14

5E555EA22

5E555FA00

(57)【要約】

本明細書で示されているシステム及び方法は、第一のメガネレス３Ｄ画像を表示し、かつ、同時に（例えば、リアルタイムで自身の第一のメガネレス３Ｄ画像を表示しながら）、表示装置を介して第二のメガネレス３Ｄ画像を表示するために、表示装置（例えば、反射装置又はカメラのいずれか一方）に向かって光線を照射するように構成されているライトフィールドディスプレイも含まれる。ライトフィールドディスプレイから照射された光線は、表示装置に反射された光線の検出に少なくとも部分的に基づいて制御システムにより決定されることができる、表示装置の位置データ（例えば、位置、方向及び／又は動き）に少なくとも部分的に基づいて制御システムにより制御されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一のメガネレス３Ｄ画像を表示し、１以上の表示装置を介して第二のメガネレス３Ｄ画像を表示するために、前記１以上の表示装置に向かって光線を照射するように構成されている１以上のライトフィールドディスプレイと、
前記１以上の表示装置に反射された前記光線を検出するように構成されている１以上のカメラと、
制御システムであって、
前記１以上のカメラにより検出された前記光線に少なくとも部分的に基づいて物理的環境で前記１以上の表示装置の位置、方向及び／又は動きを決定し、
前記物理的環境における前記１以上の表示装置の決定された位置、方向及び／又は動きに少なくとも部分的に基づいて前記１以上の表示装置に向かって前記１以上のライトフィールドディスプレイにより照射された前記光線に関するそれぞれのライトフィールドベクトル関数を計算し、
前記１以上のライトフィールドディスプレイに、前記１以上の表示装置を介して次の第二のメガネレス３Ｄ画像を表示するために、それぞれ計算された前記ライトフィールドベクトル関数に従って、前記１以上の表示装置に向かって次の光線を照射させるように構成されている制御システムと、を備える、
ライトフィールドディスプレイシステム。

【請求項2】

前記１以上のカメラが１以上の表示装置のそれぞれの第一の反射表面に反射する前記光線を検出するように構成されていることを特徴とする、
請求項１に記載のライトフィールドディスプレイシステム。

【請求項3】

前記１以上のカメラは、前記１以上の表示装置に固く取り付けられている１以上の第二の反射表面に反射された前記光線を検出するように構成されていることを特徴とする
請求項１に記載のライトフィールドディスプレイシステム。

【請求項4】

前記制御システムは、前記１以上のライトフィールドディスプレイから照射された前記光線と前記１以上の表示装置に反射された光線の間の交点を決定することによって前記物理的環境における前記１以上の表示装置の位置、方向及び／又は動きを決定するように構成されていることを特徴とする、
請求項１に記載のライトフィールドディスプレイシステム。

【請求項5】

前記制御システムは、前記１以上の表示装置に反射された前記光線において色、明るさ、時系列、又は特別なパターンに基づいて前記１以上の表示装置に反射された前記光線を個別認識するように構成することを特徴とする、
請求項１に記載のライトフィールドディスプレイシステム。

【請求項6】

前記１以上の表示装置の１つの表示装置上に表示された次の第二のメガネレス３Ｄ画像は、前記表示装置に結び付けられた人間の両目に視認可能になるように構成され、前記表示装置に対して他の位置からは、黒く見えるように構成されることを特徴とする、
請求項１に記載のライトフィールドディスプレイシステム。

【請求項7】

前記制御システムは、
前記１以上の表示装置と関連付けられた１以上の人間がある要件を満たす場合に限り、前記１以上のライトフィールドディスプレイに、前記１以上の表示装置に向かって前記次の光線を照射させるように構成されていること、を特徴とする、
請求項１に記載のライトフィールドディスプレイシステム。

【請求項8】

前記制御システムは、前記次の第二のメガネレス３Ｄ画像を前記物理的環境における物理的対象物と調和された前記１以上の表示装置上に表示させるように構成されていること、を特徴とする、
請求項１に記載のライトフィールドディスプレイシステム。

【請求項9】

前記１以上の表示装置の各々の表示装置上で表示された前記次の第二のメガネレス３Ｄ画像は、前記表示装置に結び付けられている物理的スペースに配置されているように見えること、を特徴とする、
請求項１に記載のライトフィールドディスプレイシステム。

【請求項10】

前記制御システムは、前記１以上のライトフィールドディスプレイに、前記１以上の表示装置に向かって順番に、前記次の光線を照射させるように構成されていること、を特徴とする、
請求項１に記載のライトフィールドディスプレイシステム。

【請求項11】

前記制御システムは、
前記１以上のライトフィールドディスプレイと、前記物理的環境における前記１以上の表示装置の位置、方向及び／又は動きに、少なくとも部分的に基づいて、前記１以上の表示装置の１つの表示装置との間にやがて発生するオクルージョンを予告し、
やがて発生するオクルージョンを正当化し、説明するためにオクルージョンの前に前記表示装置に対して前記１以上のライトフィールドディスプレイから照射される前記次の光線を調整するように構成されていること、を特徴とする、
請求項１に記載のライトフィールドディスプレイシステム。

【請求項12】

１以上のライトフィールドディスプレイを介して、第一のメガネレス３Ｄ画像を表示することと、
１以上のカメラを介して１以上の表示装置に反射された光線を検出することと、
制御システムを介して、前記１以上のカメラにより検出された前記光線に少なくとも部分的に基づいて物理的環境における前記１以上の表示装置の位置、方向及び／又は動きを決定することと、
前記制御システムを介して、前記物理的環境における前記１以上の表示装置の決定された位置、方向及び／又は動きに少なくとも部分的に基づいて前記１以上の表示装置に向かって前記１以上のライトフィールドディスプレイにより照射された光線に関するそれぞれのライトフィールドベクトル関数を計算することと、
前記制御システムを介して、前記１以上のライトフィールドディスプレイに、前記１以上の表示装置を介して次の第二のメガネレス３Ｄ画像を表示するためにそれぞれ計算された前記ライトフィールドベクトル関数に従って、前記１以上の表示装置に向かって次の光線を照射させることと、
を含む方法。

【請求項13】

前記１以上のカメラを介して、前記１以上の表示装置のそれぞれ第一の反射表面に反射された前記光線を検出すること、
を含む請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記１以上のカメラを介して、前記１以上の表示装置に固く取り付けられている１以上の第二の反射表面に反射された前記光線を検出すること、
を含む請求項１２に記載の方法。

【請求項15】

前記制御システムを介して、前記物理的環境における前記１以上の表示装置の位置、方向及び／又は動きを決定することは、前記１以上のライトフィールドディスプレイから照射された前記光線と前記１以上の表示装置に反射された前記光線との間の交点を決定することを含むことを特徴とする、
請求項１２に記載の方法。

【請求項16】

前記制御システムを介して、前記１以上の表示装置に反射された前記光線において色、明るさ、時系列、又は特別なパターンに基づいて前記１以上の表示装置に反射された前記光線を個別認識すること、
を含む請求項１２に記載の方法。

【請求項17】

前記制御システムを介して、前記１以上の表示装置と関連付けられた１以上の人間がある要件を満たす場合に限り、前記制御システムを介して、前記１以上の表示装置に向かって前記１以上のライトフィールドディスプレイに、前記次の光線を照射させること、
を含む請求項１２に記載の方法。

【請求項18】

前記制御システムを介して、前記１以上のライトフィールドディスプレイに、順番に前記１以上の表示装置に向かって、前記次の光線を照射させること、
を含む請求項１２に記載の方法。

【請求項19】

前記制御システムを介して、前記１以上のライトフィールドディスプレイと、前記物理的環境における前記１以上の表示装置の位置、方向及び／又は動きに少なくとも部分的に基づいて前記１以上の表示装置の１つの表示装置と、の間にやがて発生するオクルージョンを予告することと、
前記制御システムを介して、やがて発生するオクルージョンを正当化し、説明するためにオクルージョンの前に前記表示装置に対して前記１以上のライトフィールドディスプレイから照射される前記次の光線を調整することと、を含む
請求項１２に記載の方法。

【請求項20】

ライトフィールドディスプレイシステムは、第一のメガネレス３Ｄ画像を表示し、１以上の表示装置を介して第二のメガネレス３Ｄ画像を表示するために１以上の表示装置に向かって光線を照射するように構成されている１以上のライトフィールドディスプレイと、
制御システムであって、
前記１以上の表示装置に反射された光線に少なくとも部分的に基づいて、前記物理的環境で前記１以上の表示装置の位置、方向及び／又は動きを決定し、
物理的環境における前記１以上の表示装置の決定された位置、方向及び／又は動きに少なくとも部分的に基づいて前記１以上の表示装置に向かって前記１以上のライトフィールドディスプレイにより照射された光線に関するそれぞれのライトフィールドベクトル関数を計算し、
前記１以上のライトフィールドディスプレイに、前記１以上の表示装置を介して次の第二のメガネレス３Ｄ画像を表示するためにそれぞれの計算された前記ライトフィールドベクトル関数に従って前記１以上の表示装置に向かって次の光線を照射させるように構成される制御システムと、を備える、
ライトフィールドディスプレイシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、アミューズメントパークの特殊効果に関するもので、さらに具体的には、アミューズメントパークの特殊効果を生じさせるためのライトフィールドディスプレイの使用に関するものである。

【背景技術】

【0002】

アミューズメントパーク環境では、来場者達の中に、興奮、恐怖そして好奇心の感情を起こす特殊効果（例えば、視覚効果）を提供することが望ましい場合がある。具体的にいうと、例えば毎日の生活で人々が伝統的に経験することと反対の幻想を生成することが望ましい。そのような幻想は、興奮を生じさせるのに使用されることができ、テーマに合わせて構成された環境で、没入させるような経験を与えることに使用されることができる。技術は、そのような特殊効果を与えるために使用されることができる。従って、本明細書で説明されているように、改良された特殊効果の技術やテクノロジーは、エンターテインメント体験を改良することに関して、望ましいということが現在では認識されている。

【0003】

本節は、以下で説明され及び／又は特許請求されている本技術の様々な態様に関連する場合がある様々な技術的態様を読者に紹介することを意図している。この議論は読者に、本開示の様々な解釈の、よりよい理解を容易にするための背景情報を提供する助けになると信じられている。従って、これらの説明は、先行技術の自白としてではなく、この観点において読まれるべきものであると理解されるべきである。

【発明の概要】

【0004】

当初特許請求された主題の範囲に応じた、ある実施形態は以下に要約されている。これらの実施形態は特許請求された主題の適用範囲を制限するものではなく、むしろただ、これらの実施形態は、主題の可能な形態の簡単な要約を提供するだけのものである。実際、その主題は、以下に示す実施形態に類似する又は異なることができる様々な形態を包含することができる。

【0005】

一実施形態では、ライトフィールドディスプレイシステムは第一のメガネレス３Ｄ（オートステレオピック：autostereoscopic）画像を表示し、１以上の表示装置を介して第二のメガネレス３Ｄ画像を表示するために、１以上の表示装置に向かって光線を照射するように構成されている１以上のライトフィールドディスプレイを含む。ライトフィールドディスプレイシステムはまた、１以上の表示装置に反射された光線を検出するように構成されている１以上のカメラを含む。ライトフィールドディスプレイシステムはさらに１以上のカメラにより検出された光線に少なくとも部分的に基づいて物理的環境で１以上の表示装置の位置、方向及び／又は動きを決定し、物理的環境で１以上の表示装置の決定された位置、方向及び／又は動きに少なくとも部分的に基づいて１以上の表示装置に向かって１以上のライトフィールドディスプレイにより照射された光線に関するそれぞれのライトフィールドベクトル関数を計算し、１以上の表示装置を介して次の第二のメガネレス３Ｄ画像を表示するためにそれぞれ計算されたライトフィールドベクトル関数に従って、１以上の表示装置に向かって次の光線を１以上のライトフィールドディスプレイに照射させるように構成されている制御システムを含む。

【0006】

一実施形態では、方法は、１以上のライトフィールドディスプレイを介して第一のメガネレス３Ｄ画像を表示することを含む。方法は、また、１以上のカメラを介して１以上の表示装置に反射された光線を検出することを含む。方法は、さらに、１以上のカメラにより検出された光線に少なくとも部分的に基づいて物理的環境で制御システムを介して、１以上の表示装置の位置、方向及び／又は動きを決定することを含む。加えて、方法は、物理的環境で１以上の表示装置の決定された位置、方向及び／又は動きに少なくとも部分的に基づいて１以上の表示装置に向かって１以上のライトフィールドディスプレイにより照射される光線に関するそれぞれのライトフィールドベクトル関数を、制御システムを介して計算することを含む。方法はまた、１以上の表示装置を介して次の第二のメガネレス３Ｄ画像を表示するためにそれぞれ計算されたライトフィールドベクトル関数に従って、１以上の表示装置に向かって次の光線を、制御システムを介して１以上のライトフィールドディスプレイに照射させることを含む。

【0007】

上記に示されたその特徴の様々な改良を本開示の様々な態様に関連して行うことができる。さらなる特徴が、また、同様にこれらの様々な態様において組み込まれることができる。これらの改良と追加の特徴は個別に存在し、又は任意の組み合わせで存在することができる。

【0008】

図面全体を通して文字のようなものが部分を表す図面を参照して、以下の詳述された説明が読まれるとき、本開示のこれらの及び他の特徴、態様そして、優位性はよりよく理解されることになるだろう。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本開示の実施形態のとおり、三次元で見える表示対象物を表示するメガネレス３Ｄ画像を生成するように構成されているライトフィールドディスプレイの概要図である。

【図2】図２は、本開示の実施形態のとおり、図１のライトフィールドディスプレイが、ライトフィールドディスプレイ上にメガネレス３Ｄ画像を生成するだけでなく、一台又はそれ以上の反射装置に反射されているときも反射装置上にメガネレス３Ｄ画像を生成する光線を同時に照射する、図１における反射ライトフィールドディスプレイシステムを示している。

【図3】図３は、本開示の実施形態のとおり、複数のそれぞれのアミューズメントパークの来場者により保持されている複数のそれぞれの反射装置に対する光線を図１のライトフィールドディスプレイが照射する反射ライトフィールドディスプレイシステムを示す。

【図4】図４は、本開示の実施形態のとおり、ライトフィールドディスプレイシステムにより生成される効果の概要図である。

【図5】図５は、本開示の実施形態のとおり、ライトフィールドディスプレイにより生成される別の効果の概要図である。

【図6】図６は、本開示の実施形態のとおり、ライトフィールドディスプレイにより生成される別の効果の概要図である。

【図7】図７は、本開示の実施形態のとおり、ライトフィールドディスプレイにより生成される別の効果の概要図である。

【図8】図８は、本開示の実施形態のとおり、図１のライトフィールドディスプレイが、そこに配置された１以上のカメラを有し、物理的環境で配置された反射装置に対する光線を照射する、反射ライトフィールドディスプレイシステムを示す。

【図9】図９は、本開示の実施形態のとおり、図１のライトフィールドディスプレイが、そこに配置された１以上のカメラを有し物理的環境で配置された反射装置に対する光線を照射し、反射装置は、表示装置に固く取り付けられている追加の鏡を含む反射ライトフィールドディスプレイシステムを示す。

【図10】図１０は、本開示の実施形態のとおり、図９の表示装置の透視図である。

【図11】図１１は、本開示の実施形態のとおり、ライトフィールドディスプレイシステムを作動させるための方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の１以上の具体的な実施形態は以下に説明されるだろう。これらの実施形態の簡潔な説明をするため、必ずしも実際の実装のすべての特徴が明細書に説明されてはいない場合がある。どんな実際の実装のような開発においても、どんなエンジニアリングや設計のプロジェクトにおいても同様に、実装によっては異なる場合があるシステム関連やビジネス関連の制約の遵守のような開発者の特定の目的を達成するために、数多くの実装特有の決定を下されなければならないことが理解されるべきである。しかも、このような開発する労力は複雑であり、時間を消費するだろうが、それにもかかわらず、本開示の利益を受ける当業者にとっては、設計、製作、そして製造を日常的に引き受けることになるであろうことが理解されるべきである。さらに、本明細書で、使用されている平行、垂直などのような、ある用語の範囲で、これらの用語が、例えば、製造上の不完全性及び公差に関連した偏差を許容するために、厳格な数学的定義から、ある偏差を許容することを理解されるべきである。

【0011】

本開示の様々な実施形態の要素を紹介すると、冠詞の“a”、“an”、“the”は、１以上の要素があると意味することを意図される。“comprising”、“including”、そして“having”という用語は、包括的であることが意図し、リストされた要素以外に他の追加の要素が存在する場合があるということを意味している。加えて、本開示の“one embodiment”や“an embodiment”への言及は、列挙された特徴もまた組み込んだ追加の実施形態の存在を除くように解釈されるつもりはないことを理解されるべきである。

【0012】

本開示は、一般に、ライトフィールドディスプレイから照射される光線が向かっている表示装置、及び／又は、表示装置と関連付けられている（例えば、表示装置を保持する）人間の、位置追跡データ（例えば、位置、方向及び／又は動き）に少なくとも部分的に基づいて、ライトフィールドディスプレイからの画像を照射するシステムと方法に関する。この技術は、鏡では見える画像が物理的環境では見えない特殊効果を作り出すために使用されうる。例えば、この効果は、アミューズメントパークの来場者にあたかも彼らが魔法具を使っているような感覚にすることができる。もし、アミューズメントパークの来場者は鏡を固定位置に固定されている鏡を持つことよりも、むしろ彼らの手で鏡を持つことができれば、この効果の魔法のような性質は大きく増すだろう。この効果を最大限に成功させるには、多くのアミューズメントパークの来場者達にとってそれは、同時に正しく見えなければならない。

【0013】

本明細書で使用される、“automatic”と“automatically”という用語は、人間を介さず、コンピュータ装置又はコンピュータシステム（例えば、１以上のコンピュータ装置）によって、実行されている動作を指す。例えば、人間のユーザーが誰もコンピュータ装置又はコンピュータシステムにそのような機能の実行を促してきたということはないという事実にもかかわらず、コンピュータ装置又はコンピュータシステムにより蓄積されたデータ及び／又は受信されたデータにのみに基づいて、自動的実行機能は、コンピュータ装置又はコンピュータシステムによって実行されることができる。しかし、非限定的な一例だが、コンピュータ装置又はコンピュータシステムは、その決定に関連するどんな他の入力にも関係なく、コンピュータ装置又はコンピュータシステムによりなされた決定のみに基づいて決定すること及び／又は他の機能を開始することができる。

【0014】

本明細書で使用されているように、「リアルタイム（“real time”）」と「実質的にリアルタイム（“substantially real time”）」という用語は、実行中にいかなる人間が知覚できる遅れもなく他の実行と実質的に、同時に実行される動作を指す。例えば、「実質的にリアルタイム（“substantially real time”）」に実行された二つの機能が互いに数秒以内に（又はミリ秒単位以内にでさえ）生じる。しかし、非限定的な一例として、実質的にリアルタイムで実行される２つの実行される機能は、互いに１秒以内、０．１秒以内、０．０１秒以内等で生じる。

【0015】

本開示の実施形態はライトフィールドディスプレイから光線が照射されて向かっている表示装置、及び／又は、表示装置に関連付けられた（例えば、保持している）人間の位置の追跡されたデータ（例えば、位置、方向及び／又は動き）に少なくとも部分的に基づいて、ライトフィールドディスプレイからの画像を照射するためのシステム及び方法を可能にするものである。具体的には、本明細書で説明されているライトフィールドディスプレイは、第一のメガネレス３Ｄ画像を表示し、かつ、同時に（例えば、リアルタイムで自身の第一のメガネレス３Ｄ画像を表示しながら）、表示装置を介して第二のメガネレス３Ｄ画像を表示するために、表示装置（例えば、反射装置又はカメラのいずれか）に向かって光線を照射するように構成されている。本明細書でより詳細に説明するように、ライトフィールドディスプレイから照射される光線は、表示装置、及び／又は、人間の一部（例えば、視線の追跡のための人間の目、頭部の追跡のための人間の頭等のような人間自身の一部又は特定の人間の一部）の追跡データ（例えば、位置、方向及び／又は動き）に少なくとも部分的に基づいて制御システムによって制御されており、これらの位置追跡データは、表示装置のセンサ及び／又は表示装置及び人間が配置されている物理的環境の周囲に配置されたカメラを介して検出されることができる。具体的には、制御システムは、その特定の表示装置及び／又はそれの関連付けられた人間の位置追跡データに少なくとも部分的に基づいて各個別の表示装置に向かって照射されるための光線に関するライトフィールドベクトル関数を計算する。

【0016】

加えて、本明細書では、主に第一のメガネレス３Ｄ画像を表示し、かつ、同時に表示装置を介して第二のメガネレス３Ｄ画像を表示するために、表示装置に向かって光線を照射することが説明されているが、他の実施形態では、ライトフィールドディスプレイは代わりに第一の非メガネレス３Ｄ画像を表示し及び／又は表示装置を介して第二の非メガネレス３Ｄ画像を表示するために、表示装置に向かって光線を照射することができる。例えば、そのような実施形態では、ライトフィールドディスプレイは、依然として、表示装置よりも異なる方向に異なった画像を表示することが可能であり得るが、それらの画像の角密度は本明細書でより詳細に説明するように、メガネレス３Ｄ画像に必要とされるものより低い値になるだろう。

【0017】

図１は、３次元で見える対象物を表示するメガネレス３Ｄ画像を生成するよう構成されているライトフィールドディスプレイ１０の概要図である。しかし、主に本明細書では、アミューズメントパークのアトラクションに適用できることが説明されているが、本明細書で説明されているライトフィールドディスプレイシステムは、メガネレス３Ｄ画像の生成からメリットが得られる他のアプリケーションにも拡張されることができることは理解されるだろう。加えて、本明細書で主に単一のライトフィールドディスプレイ１０であるとして説明されるが、他の実施形態では、本明細書で説明される光照射を行うために、複数のライトフィールドディスプレイ１０を互いに組み合わせて使用されることができる。

【0018】

図１で示されているように、ライトフィールドディスプレイ１０は、多数の画素１２を含むことができ、そこでは、各個別の画素１２から放射する光が個々の３次元の指向性を有する。特に、ある実施形態では、各個々の画素１２は、ライトフィールドディスプレイ１０によって表示されるメガネレス３Ｄ画像を見ているアミューズメントパークの来場者の目の位置に応じて任意の数の画像も表示するように構成されていることができる。例えば、ある実施形態では、各個別の画素１２は、特定の画素１２を見るアミューズメントパークの来場者の目１４の位置に応じて、光と色の何百、何千、又はそれ以上の異なる組み合わせでさえを表示するように構成されていることができる。ライトフィールドディスプレイ１０の一部として表示された画素１２の数は単なる例示的なものであり、実際の実装においては、ライトフィールドディスプレイ１０は、数百万の画素１２又はそれ以上の画素１２でさえも含み得ることが理解されるだろう。

【0019】

このように、ある実施形態においては、制御システム１６は、いかにしてライトフィールドディスプレイ１０により表示されたメガネレス３Ｄ画像を生成するために画素１２が光線を生成するかを決定するライトフィールド（例えば、ベクトル関数）を計算するように構成されることができる。各個別の画素１２は、個々の３次元の指向性を有する光線を生成するので、制御システム１６により計算されたベクトル関数は、光線それ自身の色と放射輝度と同様に５次元空間（例えば、３次元の指向性と結合された個々の画素１２の３次元スペース）を含むことができる。

【0020】

ある実施形態では、制御システム１６はプロセッサ１８（例えば、汎用プロセッサ又はその他のプロセッサ）及びメモリ２０のような処理回路を含むことができる。そこでは、プロセッサ１８はメモリ２０に蓄積されたコンピュータが実行可能な命令を実行することができる。この命令は、プロセッサ１８によって実行されると、プロセッサ１８にライトフィールドベクトル関数を計算させ、次いで、ライトフィールドディスプレイ１０により表示されたライトフィールドを形成する光線を作り出すためにライトフィールドディスプレイ１０の個々の画素１２に対して制御シグナルを送信させる。これらの関数を実行するためのコンピュータを実行可能な命令は、メモリ２０及び／又はその他のストレジのように、実体的であり非一時的なコンピュータが可読であるメディアに蓄積されたプログラム又はコードに符号化されることができる。ある実施形態では、プロセッサ１８は汎用プロセッサ、システム・オン・チップ（ＳｏＣ）デバイス、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又はいくつかの同様のプロセッサ構成であることができる。ある実施形態では、プロセッサ１８は、複数のプロセッサを含むことができる。

【0021】

上記で説明されているように、ライトフィールドディスプレイ１０により生成された画像は、メガネレス３Ｄである。このように、ライトフィールドディスプレイ１０により生成される画像を見るために、ヘッドマウントディスプレイは必要とされない。しかしながら、図１で示されている実施形態はメガネレス３Ｄ画像が生成されることができる一つの方法にすぎない。例えば、図２は反射ライトフィールドディスプレイシステム２２を示す。その中で、図１のライトフィールドディスプレイ１０は、ライトフィールドディスプレイ１０上に第一のメガネレス３Ｄ画像を生成するだけでなく、同時に（例えば、メガネレス３Ｄ画像を表示しながら、リアルタイムで）光線２４を照射し、この光線２４は、１以上の反射装置２６（すなわち、鏡、光沢面、モバイル機器用スクリーン等のような表示装置）に反射されるとき、第二のメガネレス３Ｄ画像を反射装置２６上に生成し、そして、それは、ライトフィールドディスプレイ１０により生成された第一のメガネレス３Ｄ画像とは全く異なることができる。このように、ライトフィールドディスプレイ１０の画素１２を直接的に制御する制御システム１６に加えて、図２に示されている制御システム１６は、また、ライトフィールドディスプレイ１０から照射された光線２４を同時に（例えば、自身の第一のメガネレス３Ｄ画像を表示するために、ライトフィールドディスプレイ１０を制御しながら、リアルタイムで、）制御するように構成され、この光線２４は、反射装置２６上で第二のメガネレス３Ｄ画像を生成するために反射装置２６に反射されることができる。ある実施形態では、各反射装置２６が、基本的には、鏡の反射しない側上で配置された保護カバーの付いた鏡のみから構成されることができる。実際、ある実施形態では、反射装置２６は、いかなる動作中の表示要素も含まず、しかし、むしろライトフィールドディスプレイ１０により生成された光線２４を反射させるために鏡のみを用いる。

【0022】

上記で説明されているように、主に本明細書では第一のメガネレス３Ｄ画像を表示することと同時に、反射装置２６を介して第二のメガネレス３Ｄ画像を表示する光線２４を反射装置２６に向かって照射するように説明されているが、他の実施形態で、ライトフィールドディスプレイ１０は、その代わりとして第一の非メガネレス３Ｄ画像を表示し、及び／又は反射装置２６を介して、第二の非メガネレス３Ｄ画像を表示するために、反射装置２６に向かって表示光線を照射することができる。例えば、そのような実施形態では、ライトフィールドディスプレイ１０は、反射装置２６とは異なる方向で異なる画像を表示できることが依然として可能である。しかし、それらの画像の角密度は、本明細書でより詳細に説明するように、メガネレス３Ｄ画像に関して必要とされるよりも低いものになるだろう。

【0023】

任意の特定の反射装置２６に関してライトフィールドディスプレイ１０から照射されるべきである光線２４を決定するライトフィールドベクトル関数を計算するために、制御システム１６は、少なくとも特定の反射装置２６の位置、方向及び／又は動きを知ることを必要であるだろうことが理解されるだろう。そのため、ある実施形態では、各反射装置２６は、反射装置２６が配置される範囲であり、ライトフィールドディスプレイ１０が光線２４を生成するための物理的環境３０に対する反射装置２６の位置、方向及び／又は動きを感知するように構成された、１以上の位置／方向センサ２８（例えば、加速度計、磁力計、ジャイロスコープ、GPS受信機、電磁気式及びソリッドステート式のモーショントラッキングセンサのようなモーショントラッキングセンサ等）を含むことができる。加えて、ある実施形態では、各反射装置２６は物理的環境３０に対する反射装置２６の位置、方向及び／又は動きに関するデータの通信を容易にするよう構成されている通信回線３２を含むことができる。具体的には、そのようなデータは制御システム１６の通信回路３４を介して制御システム１６に対して通信されることができる。そのため、制御システム１６は、特定の反射装置２６に関してライトフィールドディスプレイ１０から照射されるべき光線２４を決定するライトフィールドベクトル関数を自動的に計算するために物理的環境３０に対する特定の反射装置２６の位置、方向及び／又は動きに関するデータを活用することができる。この計算は、物理的環境３０に対する反射装置２６の位置、方向及び／又は動きの検出に関して実質上リアルタイムでなされることができる。

【0024】

加えて、ある実施形態では、制御システム１６はそれ自体、反射装置２６及び反射装置２６を保持するアミューズメントパークの来場者が位置する物理的環境３０に対して、反射装置２６、及び／又は、反射装置２６を保持するアミューズメントパークの来場者の位置、方向及び／又は動きを検知するように構成されていることができる。制御システム１６は、特定の反射装置２６に関して、ライトフィールドディスプレイ１０から照射されるべき光線２４を決定するライトフィールドベクトル関数を自動的に計算するために、反射装置２６、及び／又は、反射装置２６を保持しているアミューズメントパークの来場者の物理的環境３０に対する検出された位置、方向、及び又は動きに関するデータを活用することができる。制御システム１６による自動計算は、反射装置２６、及び／又は、反射装置２６を保持しているアミューズメントパークの来場者の物理的環境３０に対する位置、方向、及び又は動きの検出に関して実質的にリアルタイムでされることができる。例えば、ある実施形態では、制御システム１６に関連付けられた１以上のカメラ３６は、物理的環境３０における画像及び／又はビデオのキャプチャするよう構成されることができ、そして、制御システム１６は、物理的環境３０に対して、反射装置２６、及び／又は、反射装置２６を保持するアミューズメントパークの来場者の位置、方向及び／又は動きを追跡する目的で、反射装置２６、及び／又は、反射装置２６を保持しているアミューズメントパークの来場者を個別認識するためにキャプチャされた物理的環境３０における画像及び／又はビデオを分析するよう構成されることができる。特に、反射装置２６（例えば、１以上のカメラ３６によってキャプチャされた画像及び／又はビデオに対する項目で制御システム１６により実行された頭部追跡及び／又は視線追跡アルゴリズムを介して）を保持するアミューズメントパークの来場者の両目１４に対する反射装置２６の位置、方向及び／又は動きは、特定の反射装置２６に関する光線２４を照射するのに適切なライトフィールドベクトル関数を計算するためのパラメータである。

【0025】

ある実施形態では、制御システム１６のプロセッサ１８は制御システム１６のメモリ２０に蓄積されたコンピュータで実行可能な命令を実行することができ、命令は、プロセッサ１８により実行されたとき、反射装置２６の１以上の位置／方向センサ２８及び／又は１以上のカメラ３６から物理的環境３０に対する反射装置２６、及び／又は、反射装置２６を保持するアミューズメントパークの来場者の位置、方向及び／又は動きに関連したデータをプロセッサ１８に受信させ、物理的環境３０に対する、反射装置２６、及び／又は、反射装置２６を保持しているアミューズメントパークの来場者の位置、方向及び／又は動きの検出に関して実質的にリアルタイムで特定の反射装置２６に関してライトフィールドディスプレイ１０から照射されるべき光線２４を決定するライトフィールドベクトル関数を自動的に計算するためのデータをプロセッサ１８に分析させ、そして、ライトフィールドベクトル関数の計算に関して実質的にリアルタイムに反射装置２６を保持するアミューズメントパークの来場者の視点から特定の反射装置上で、メガネレス３Ｄ画像が見えるように計算されたライトフィールドベクトル関数に従って、光線２４を照射するためのライトフィールドディスプレイ１０に自動的に制御信号をプロセッサ１８に送らせる。

【0026】

そのため、ある実施形態では、制御システム１６は、１以上の特定の反射装置２６の位置／方向センサ２８からのフィードバックに基づく特定の反射装置２６の位置、方向及び／又は動きに関連するデータ及び／又は、特定の反射装置２６に関するライトフィールドディスプレイ１０から照射されるべき光線２４を決定するライトフィールドベクトル関数をいかに計算するかを決定する制御システム１６の１以上のカメラ３６からのフィードバックに基づく特定の反射装置２６、及び／又は、特定の反射装置２６を保持するアミューズメントパークの来場者の位置、方向及び／又は動きに関するデータの組み合わせを活用することができる。そのため、この明細書で説明される制御システム１６の１以上の反射装置２６の位置／方向センサ２８及び／又は１以上のカメラ３６は、反射装置２６に関するライトフィールドディスプレイ１０から照射されるべきである光線２４を決定することを目的とするための反射装置２６、及び／又は、反射装置２６を保持するアミューズメントパークの来場者の追跡された位置、方向及び／又は動きに関する３次元追跡システムとして、共同で機能することができる。

【0027】

ある実施形態では、制御システム１６により計算されたライトフィールドベクトル関数は、反射装置２６を保持する特定のアミューズメントパークの来場者の両目１４により見られることを意図しているが、例えば、反射装置２６が見られるところから他の位置からは、黒色（例えば、可視光がない）にみえることができる光線２４のみをライトフィールドディスプレイ１０に出力させる。そのため、他の視点から他のアミューズメントパークの来場者によって見られるとき、反射装置２６が、例えば、光線２４によって与えられた追加のイメージの表面空隙（例えば、場合によっては、黒い表面）のように見えるのに反して、特定の反射装置２６に反射されたメガネレス３Ｄ画像は、特定の反射装置２６を保持する特定のアミューズメントパークの来場者の両目１４に対し向けられることができる。代わりに、特定の状態で、他の視点から他のアミューズメントパークの来場者により見られたとき、反射装置２６は他の画像を映すことができるのに反して、特定の反射装置２６に反射されたメガネレス３Ｄ画像は、特定の反射装置２６を保持するアミューズメントパークの来場者の両目１４に対して直接的に向けられることができる。換言すれば、特定の反射装置２６に関連する異なる位置からの異なる視点は、全く異なる画像を映すことができる（又は、光線２４により提供される追加の画像がない）。特定の反射装置２６を保持する特定のアミューズメントパークの来場者の両目１４に対し、ただ光線２４を照射するためだけのライトフィールドディスプレイ１０の能力は、ライトフィールドディスプレイ１０が反射装置２６を介して、表示されたメガネレス３Ｄ画像をアミューズメントパークの来場者により不正な方法で記録されることなく照射するのを可能にすることが理解されるだろう。

【0028】

図２において示されている実施形態は、使用されている唯一の反射装置２６を含む。しかしながら、他の実施形態においては、ライトフィールドディスプレイ１０は、特定の物理的環境３０において、複数の反射装置２６に対する光線２４を照射することに使用されることができる。図３は、図１のライトフィールドディスプレイ１０が特定の物理的環境３０において、複数のそれぞれのアミューズメントパークの来場者３８Ａ、３８Ｂにより保持されている複数のそれぞれの反射装置２６Ａ、２６Ｂに対して、光線２４Ａ、２４Ｂを照射しているライトフィールドディスプレイシステム２２を示す。２人のそれぞれのアミューズメントパークの来場者３８Ａ、３８Ｂにより保持されている２つの反射装置２６Ａ、２６Ｂのみを含んでいることとして図３で示されているが、アミューズメントパークの来場者３８により保持される任意の数の反射装置２６でも特定の物理的環境３０において使用されることができるということが理解されるだろう。

【0029】

図３に示されているこれらのような実施形態では、制御システム１６は、ライトフィールドディスプレイ１０が、図２に関して上記で説明されているように、適切な方法で、反射装置２６Ａ、２６Ｂを割り当てるために光線２４Ａ、２４Ｂを照射することができるために、特定のアミューズメントパークの来場者３８Ａを他のアミューズメントパークの来場者３８Ｂと区別し、特定の反射装置２６Ａから他の反射装置２６Ｂとを区別するように構成されている。ある実施形態では、制御システム１６は、顔認識技術、衣服認識技術、動作認識技術（例えば、特定のアミューズメントパークの来場者３８Ａ，３８Ｂと同視できる足取りを検出すること）及び／又は他の来場者認識技術（例えば、制御システム１６の１以上のカメラ３６によりキャプチャされた画像及び／又はビデオに関して、制御システム１６により実行された来場者認識アルゴリズムを介して）に少なくとも部分的に基づいて特定のアミューズメントパークの来場者３８Ａ、３８Ｂを個別認識するように（例えば、本明細書でより詳細に説明されているように、物理的環境３０における１以上のカメラ３６によってキャプチャされた画像及び／又はビデオを分析することによって）、及び／又は反射装置２６Ａ、２６Ｂ上で存在する幾何学的側面又はマーキングに少なくとも部分的に基づいて、特定の反射装置２６Ａ、２６Ｂを個別認識するように（例えば、制御システム１６の１以上のカメラ３６によりキャプチャされた画像及び／又はビデオに関して、制御システム１６により実行された反射装置認識アルゴリズムを介して）構成されることができる。

【0030】

ライトフィールドディスプレイ１０が複数のそれぞれのアミューズメントパークの来場者３８により保持された複数のそれぞれの反射装置２６に対して光線２４を照射するある実施形態では、ライトフィールドディスプレイ１０は、特定の状態で、すべての反射装置２６を介して、すべてのアミューズメントパークの来場者３８に対し、同じメガネレス３Ｄ画像を照射するように構成されることができる。代わりに、他の状態でライトフィールドディスプレイ１０は、彼らのそれぞれの反射装置２６を介して、アミューズメントパークの来場者３８の一人又は選択された部分集合に対してのみメガネレス３Ｄ画像を照射することができる。ある実施形態では、特定のアミューズメントパークの来場者３８だけが、特定のアミューズメントパークの来場者３８についてのデータに基づいて、彼らのそれぞれの反射装置２６を介して特定のメガネレス３Ｄ画像を視認可能となることができる。例えば、ある実施形態では、制御システム１６は、ゲームの中で、アミューズメントパークの来場者３８がどの特定のチームのメンバーであるかの追跡し続けることができ、特定のチームにおけるアミューズメントパークの来場者３８の反射装置２６に、メガネレス３Ｄ画像を照射することのみをライトフィールドディスプレイ１０に指示することができる。

【0031】

本明細書でより詳細に説明されているように、ある実施形態では、ライトフィールドディスプレイ１０がまた、１以上の表示装置２６を介して、第二のメガネレス３Ｄ画像を表示するために１以上の表示装置２６の方へ向けられている光線２４を発生させ、照射すると同時に、第一のメガネレス３Ｄ画像は、ライトフィールドディスプレイ１０を介して表示されることができる。そのため、本明細書で説明されている実施形態は、他の方法では、不可能であろう様々な異なる光学の効果を可能にすることができる。例えば、ある実施形態では、ライトフィールドディスプレイ１０を直接的に見ているとき、メガネレス３Ｄ画像は、視認可能とできるが、反射装置２６を介して見られたときは視認不可能にできる。限定されない実例としては、例えば、図４で示されるようにライトフィールドディスプレイ１０を直接的に見ているときは目に見えるバンバイヤのようなキャラクタが存在することができるが、反射装置２６においては、そのキャラクタは見られることができない。そのような環境においては、ライトフィールドディスプレイ１０により照射される光線２４は、無効にされることができる。

【0032】

加えて、ある実施形態では、メガネレス３Ｄ画像は、反射装置２６におけるそれらの反射が物理的環境３０において物理的対象物と調和するような方法で生成されることができる。この方法では、図５に示されているように、反射装置２６は、物理的環境３０における対象物に対する付近で保持されたとき、物理的環境３０で物理的に置かれていない対象物を見せる魔法のフィルタとして機能することができる（例えば、物理的壁４２を通り抜けるＸ線投影図４０）。このような実施形態では、半透鏡（例えば、部分的に反射し、部分的に透明である）は反射装置２６として、使用されることができる。換言すれば、ある実施形態では、いくつかの光もまた、反射装置２６を突き抜けて通過するのに対して、反射装置２６の一部だけが反射することができる。

【0033】

加えて、ある実施形態では、反射装置２６におけるそれらの反射が反射装置２６に結びつけられている物理的スペースで見られるような方法で、メガネレス３Ｄ画像は、生成されることができる。例えば、図６に示されているように、ある実施形態では、特定の反射装置２６を保持するアミューズメントパークの来場者３８は、反射装置２６の後ろ側における箱４４の内側の３次元スペース（例えば、反射装置２６それ自体よりはるかに大きなサイズのものになることができる）として、ライトフィールドディスプレイ１０から照射された光線２４の反射を知覚することができる。特定の反射装置２６を保持するアミューズメントパークの来場者３８は、反射装置２６において入力装置４６（例えば、タッチパネル）を使用するこれらの画像と相互に影響しあうことができる可能性がある（例えば、図２を参照）。加えて、ある実施形態では、反射装置２６の後ろ側において箱の中で出現している小さなデジタルの対象物４８は、本明細書でより詳細に説明されているように、反射装置２６の１以上の位置／方向センサ２８により検知されることができる、特定の反射装置２６の方向に基づいた制御システム１６によって実行される物理シミュレーションに基づいて、（例えば、矢印５０により示されているように）動き回ることができる。

【0034】

加えて、第一のメガネレス３Ｄ画像を表示すること及び反射装置２６を介して、第二のメガネレス３Ｄ画像を表示するために、反射装置２６に向かって、同時に光線２４を照射することとして、本明細書で主に説明されているが、他の実施形態では、ライトフィールドディスプレイ１０は、その代わりに第一の非メガネレス３Ｄ画像を表示し、及び／又は反射装置２６を介して第二の非メガネレス３Ｄ画像を表示するために反射装置２６に向かって光線を照射することができる。例えば、このような実施形態では、ライトフィールドディスプレイ１０は依然として、反射装置２６よりも異なる方向に異なる画像を表示可能とすることができるが、しかし、本明細書でより詳細に説明されているように、これらの画像の角密度はメガネレス３Ｄ画像に関して必要とされるものより低くなるだろう。

【0035】

加えて、ある実施形態では、制御システム１６は、光線２４Ａ、２４Ｂが特別な順序で複数の反射装置２６Ａ、２６Ｂに反射されるように本明細書で説明されているライトフィールドベクトル関数を計算することができる。この方法では、アミューズメントパークの来場者３８が反射の反射を見るとき、依然として効果が働くことができる。図７は様々な反射装置２６Ａ、２６Ｂ上で、いかにして各々の反射が変化できるかを示す。

【0036】

図３に戻ると、本明細書で説明されるライトフィールドディスプレイ１０及び表示装置２６の間のオクルージョン（occlusion）は、アミューズメントパークの来場者３８が物理的環境３０の周辺で彼らのそれぞれの反射装置２６を動かすときに、他のアミューズメントパークの来場者３８が彼ら自身の物理的環境３０の周辺で、動くときと同様に、生じることができるということが理解されるだろう。表示装置２６に対して照射される光線２４が、アミューズメントパークの来場者３８及び／又は他の表示装置２６により、彼らの意図した表示装置２６に届くことを遮られたとき（例えば、物理的に塞がれたとき）、その経験の没入感が中断され及び／又はアミューズメントパークの来場者３８は彼らがそれぞれの反射装置２６を介してもはやメガネレス３Ｄ画像を見ることができないため、いらいらさせられる場合がある。

【0037】

ある実施形態では、反射装置２６、及び／又は、反射装置２６を保持するアミューズメントパークの来場者の検出された位置、方向及び／又は動作に基づいてまさにオクルージョンが生じるとき、制御システム１６は、予告することができる。ある実施形態では、特定の表示装置２６に関してやがて来るオクルージョンの予告が生じた後に、そして、特定の表示装置２６においてオクルージョンが実際に起こる前に、制御システム１６は、やがて来るオクルージョンを正当化し、説明するために、ライトフィールドディスプレイ１０に特定の表示装置２６を保持するアミューズメントパークの来場者３８に対して画像を表示する光線２４を照射させることができる。例えば、表示された画像は、物理的環境３０を含むアミューズメントパークアトラクションの視覚的な美的感覚に合う装飾された静電気（例えば、魔法の粒子、静電気等）を含むことができる。換言すれば、制御システム１６は、テーマに合わせた構成が行われた環境における没入感と一貫性を持つ方法で遮断を文脈によって解釈可能にする演出を生み出すことができる。具体的な例としては、制御システム１６によって今にも起こりそうなオクルージョンが予告される、表示装置に演出されているキャラクタは、まさに魔法のように消えようとし（例えば、魔法のテーマに合わせたシナリオで）、又は、技術的困難が生じている（例えば、サイエンスフィックションのテーマに合わせたシナリオで）といういくつかの示唆を提供することができる。

【0038】

ある実施形態では、特定の表示装置２６に関してやがて来るオクルージョンの予告が生じた後に、そして、特定の表示装置２６においてオクルージョンが実際に起こる前に、制御システム１６は、ライトフィールドディスプレイ１０に特定の表示装置２６を保持するアミューズメントパークの来場者３８に対してオクルージョンを避けるために彼らが特定の表示装置２６を動かすためにどんな指示を必要とするかということに関して、指示する画像（例えば、方向指示矢印、命令メッセージ等）を表示する光線２４を照射させることができる。ある実施形態では、メッセージは、オクルージョンが起こった後に、特定の表示装置２６に結びつけられているいくつかの他の表示装置上に表示されることができる。例えば、ある実施形態では、液晶ディスプレイ（LCD）は、特定の（例えば、部分的に透明の）表示装置２６の後ろに配置されることができ、そして、オクルージョンが生じたとき、例えば、特定の表示装置２６がオクルージョンを元通りにするために動かされうる方向を指し示す矢印を見せるためにのみ、スイッチをオン（例えば、制御システム１６から受け取られた制御シグナルに基づいて）にすることができる。

【0039】

追跡システム（例えば、位置／方向センサ２８及び／又は１以上のカメラ３６）の比較的限定的な更新速度及び本明細書で説明されているライトフィールドディスプレイ１０のために、もし、表示装置２６又は表示装置２６を保持するアミューズメントパークの来場者３８が比較的早く動けば、表示装置２６は、画像が照射されているエリアから出たため、画像は表示装置２６上に出現するのを停止する可能性がある。ある実施形態では、この問題を避けるか又は少なくとも軽減するために、ライトフィールドディスプレイ１０は、表示装置２６が実際に取るエリアより、広いエリアに対して、光線２４を照射することができる。この解決策は、更新を生じる必要がある前に表示装置２６に動くためにいくつかの追加のスペースを与えることができる。

【0040】

加えて、概して、正しい画像が、ライトフィールドディスプレイ１０により表示装置２６に向かって振り向けられることができるようにするために、表示装置２６の位置、方向及び／又は動きは、概して、実質的にリアルタイムに追跡される必要がある。一般的に言うと、理想の追跡の解決策は、最低限の数の余分な構成要素（例えば、ライトフィールドディスプレイ１０及び表示装置２６に加えて）を有する。特に、実質的にリアルタイムで対象物の位置、方向及び／又は動きを追跡することは多くの可能な解決策がある一方で、多くのこれらの解決策は追跡された対象物（例えば、マーカー、位置／方向センサ等）に直接結び付けられる余分な構成要素を要する。これらの余分な構成要素は、システムのサイズ、コスト、そして複雑さが増加するので、概して望ましくない。加えて、ある光学の解決策は、鏡のような反射表面を追跡することに苦心する。

【0041】

本明細書で説明される実施形態は、追跡システムのコスト及び複雑さを削減するために本明細書で説明されるライトフィールドディスプレイ１０及び表示装置２６の鏡の性質をうまく利用する。特に、ある実施形態では、１以上のカメラは固定され及び知られた場所のスペースにおいて配置される。図８は、図１のライトフィールドディスプレイ１０が、そこに配置された１以上のカメラ５２を有する物理的環境に配置された反射装置２６に対し光線２４を照射する反射ライトフィールドディスプレイシステム２２を示す。図８に示されているように、ライトフィールドディスプレイ１０により照射された一部の光線２４は、１以上のカメラ５２によりその後、受け取られる反射された光線５６のように表示装置２６の鏡５４に反射するだろう。特に、図８に示されているように、ある実施形態では、ライトフィールドディスプレイ１０により照射されている光線２４は、それぞれの反射された光線５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄのように複数のカメラ５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄに向かって、複数の方向において表示装置２６の鏡５４（例えば、メイン又は第一の反射表面）に反射することができる。物理的環境３０において配置された４つのカメラ５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄを含むこととして図８で示されたが、いくつものカメラ５２も特別な物理的環境３０で使用されることができるということが理解されるだろう。各々のカメラ５２は、表示装置２６の鏡５４に反射されておりそれぞれに受け取られた光線５６と関係しているデータを制御システム１６とやり取りすることができる。制御システム１６とのやり取りを可能にするために各々のカメラ５２は、そこに含まれた通信回路５８を含むことができる。

【0042】

それぞれのカメラ５２から受信されたデータにおいて含まれる色、明るさ、時系列、又は特別なパターンの仕方によってそれぞれのカメラ５２に受け取られた光線５６を制御システム１６は個別認識することができる。特に、各々の受信されたデータの集まりに関して制御システム１６は、ライトフィールドディスプレイ１０から照射された光線２４（例えば、制御システム１６によって生成された制御シグナルに基づいて生成されたようなもの）及びそれぞれのカメラ５２によって受け取られた光線５６（例えば、表示装置２６の鏡５４に反射されたようなもの）の交点を計算できる。理解されるだろうように、ライトフィールドディスプレイ１０から照射された光線２４と、それぞれのカメラ５２により受け取られた光線５６の間の交点は、表示装置２６の鏡５４の表面にある。少なくとも３点についてこの計算を行うことによって、表示装置２６の鏡５４の表面は、制御システム１６により、物理的環境３０の３次元スペースにおいて決定されることができる。ある実施形態では、表示装置２６の鏡５４の端を個別認識するため、表示装置２６の鏡５４の領域を「埋める」ために、さらに多くの交点が制御システム１６により計算されることができる。表示装置２６の鏡５４の平面を計算することにより表示装置２６の各々の鏡５４の位置、方向／動きは、制御システム１６により計算されることができる。

【0043】

別の実施形態では、１以上の追加の鏡は、表示装置２６のメインの鏡５４に固く取り付けられることができる。図９は、図１のライトフィールドディスプレイ１０が、そこに配置された１以上のカメラ５２を有する物理的環境３０に配置された反射装置２６に対し光線２４を照射する、反射ライトフィールドディスプレイシステム２２を示している。そこでは、反射装置２６は、表示装置２６に固く取り付けられた１以上の追加の鏡６０（例えば、追加の、又は第二の反射表面）を有する。図１０は、図９の表示装置２６の透視図である。図１０で示されたように、ある実施形態では、表示装置２６に固く取り付けられた各々の追加の鏡６０が、表示装置２６のメインの鏡５４に対して、少し角度を曲げることができる。図９に示されたように、図８で示された実施形態と同様に、そこで１以上のカメラ５２により受け取られるライトフィールドディスプレイ１０から照射された一部の光線２４は、反射された光線５６として表示装置２６の追加の鏡６０を反射するだろう。

【0044】

それぞれのカメラ５２から受信されたデータにおいて含まれる色、明るさ、時系列、又は特別なパターンを通ってそれぞれのカメラ５２に受け取られた光線を制御システム１６は個別認識することができる。特に、各々の受信されたデータの集まりに関して制御システム１６は、ライトフィールドディスプレイ１０から照射された光線２４（例えば、制御システム１６によって生成された制御シグナルに基づいて生成されたようなもの）及びそれぞれのカメラ５２によって受け取られた光線５６（例えば、表示装置２６の追加の鏡６０に反射されたようなもの）の交点を計算できる。上記で説明されたように、ライトフィールドディスプレイ１０から照射された光線２４とそれぞれのカメラ５２により受け取られた光線５６との間の交点は表示装置２６の追加の鏡６０の表面上にある。少なくとも３点の計算を行うことにより、表示装置２６の追加の鏡６０の表面は、物理的環境３０の３次元スペースにおいて制御システム１６により決定されることができる。ある実施形態では、表示装置２６の追加の鏡６０の端を個別認識するため、表示装置２６の追加の鏡６０の領域を「埋める」ために、さらに多くの交点が制御システム１６により計算されることができる。

【0045】

表示装置２６の各々の追加の鏡６０の平面を計算することによって、各々の追加の鏡の位置、方向及び／又は動きは、制御システム１６により計算されることができる。それから、表示装置２６の追加の鏡６０の位置、方向及び／又は動きを使用することで、制御システム１６は、表示装置２６のメインの鏡５４に関連付けられた位置、方向及び／又は動きを順番に決定することができる。実際、ある実施形態では、制御システム１６は、特定の表示装置２６を独自に個別認識するために、追加の鏡６０の鏡面の固有の配列を用いることができる。例えば、そのような実施形態では、表示装置２６は、追加の鏡６０の識別に基づいて制御システム１６により独自に個別認識されることができるようにするために、物理的環境３０に配置された各々の表示装置２６は、関連付けられたメインの鏡５４に対して、追加の鏡６０の独特のコンビネーション及び／又は追加の鏡６０の位置及び方向の独特のコンビネーションを有することができる。

【0046】

図１１は、本明細書で説明されているライトフィールドディスプレイシステム２２を作動させるための方法６２のフローチャートである。図１１で示されているように、ある実施形態では、方法６２は、１以上のライトフィールドディスプレイ１０を介して第一のメガネレス３Ｄ画像を表示することを含む（ブロック６４）。加えて、ある実施形態で、方法６２は、１以上のカメラ５２を介して１以上の表示装置２６に反射された光線５６を検出することを含む（ブロック６６）。加えて、ある実施形態では、方法６２は、制御システム１６を介して、１以上のカメラ５２により検出された光線５６に少なくとも部分的に基づいて、物理的環境３０で１以上の表示装置２６の位置、方向及び／又は動きを決定することを含む（ブロック６８）。加えて、ある実施形態では、方法６２は、制御システム１６を介して、物理的環境３０において、１以上の表示装置２６の決定された位置、方向及び／動きに少なくとも部分的に基づいて、１以上の表示装置２６に向かって、１以上のライトフィールドディスプレイ１０により照射された光線２４に関するそれぞれのライトフィールドベクトル関数を計算することを含む（ブロック７０）。加えて、ある実施形態で、方法６２は、１以上のライトフィールドディスプレイ１０に対して、制御システム１６を介して、１以上の表示装置２６を介して、次の第二のメガネレス３Ｄ画像を表示するために、それぞれ計算されたライトフィールドベクトル関数に従って、１以上の表示装置２６に向かって次の光線２４を照射させることを含む（ブロック７２）。

【0047】

本明細書では、唯一特定の特徴が示され及び説明されている一方で、多くの修正及び変更が当業者には思い浮かぶだろう。それゆえ、添付された特許請求の範囲は、開示の真の精神の範囲内に属するようにすべてのそのような修正及び変更を網羅していることを意図していることが理解される。

【0048】

本明細書で、述べられ及び特許請求された技術は、現在の技術分野を明らかに向上させ、及び従って、抽象的でなく、漠然としておらず、又は純粋に理論的でもない実用的な性質の有形物及び具体例が参照され及び適用される。さらにまた、もし、この明細書の最後に添付されたいずれの特許請求の範囲の請求項も“［機能］を［実行］する方法”又は“［機能］を［実行］するステップ”として指定される１以上の要素を含むならば、米国特許法１１２条（ｆ）のもとでそのような要素が解釈されるべきことを意図している。しかしながら、どんな他の方法において指定された要素を含んでいるどんな特許請求の範囲の請求項に関しても、米国特許法１１２条（ｆ）のもとでそのような要素は解釈されるべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】