(57)【要約】  ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）デバイス（１００）は、１つ以上のアクティブシャッタ（１２８、１３０）と、同期信号を検出するように構成された第１のフォトダイオード（１３２、５０２、５０４、５０６、６１２）と、同期信号に基づいて１つ以上のアクティブシャッタを制御するように構成されたコントローラ（４１２、５０８）とを含む。１つ以上のアクティブシャッタは、ＨＭＤデバイスの内部に位置決めされたモバイルデバイス（１２０）の表示画面（１２２、４０６、５０６、６０４）のデューティサイクルを減少させるために、光を透過する開状態と光を遮断する閉状態とを交互に繰返すように構成される。同期信号は、表示画面の画素のサブセットに対応する表示更新の持続時間中に表示画面からの光を遮断するタイミングを提供する。
2021517763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）デバイス（１００）を備え、前記ＨＭＤデバイスは、
１つ以上のアクティブシャッタ（１２８、１３０）と、
同期信号を検出するように構成された第１のフォトダイオード（１３２、５０２、５０４、５０６、６１２）と、
前記１つ以上のアクティブシャッタおよび前記第１のフォトダイオードに結合され、検出された前記同期信号に基づいて前記１つ以上のアクティブシャッタの動作を制御するように構成されたコントローラ（４１２、５０８）とを含む、装置。
【請求項２】
前記１つ以上のアクティブシャッタは、前記ＨＭＤデバイスの内部に位置決めされたモバイルデバイス（１２０）の表示画面（１２２、４０６、５０６、６０４）のデューティサイクルを減少させるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記１つ以上のアクティブシャッタは、検出された前記同期信号に基づいて、光を透過する開状態と光を遮断する閉状態とを交互に繰返す一対のＬＣＤシャッタを備え、
前記一対のＬＣＤシャッタのうちの第１のＬＣＤシャッタが前記開状態にある間、前記一対のＬＣＤシャッタのうちの第２のＬＣＤシャッタは前記閉状態にある、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記１つ以上のアクティブシャッタは複数のＬＣＤシャッタを備え、
前記複数のＬＣＤシャッタの各々は、前記表示画面の画素のサブセットに対応する表示更新の持続時間中に前記同期信号に基づいて光を遮断するように構成される、請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記第１のフォトダイオードは、前記表示画面によって表示される同期画素（１３４、４１０、６１４）のセットとして前記同期信号を検出するように位置決めされる、請求項２から４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
第２のフォトダイオード（１３２、５０２、５０４、５０６、６１２）をさらに備え、
前記第１のフォトダイオードおよび前記第２のフォトダイオードは、前記モバイルデバイスの前記表示画面の両側に表示される画素を検出するように前記ＨＭＤデバイスの内部に位置決めされる、請求項２から５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記第１のフォトダイオードおよび前記第２のフォトダイオードは、表示更新と画像フレームとの間のタイミング差に基づいて前記同期信号を検出するように位置決めされる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
ヘッドマウントディスプレイシステム（１００）であって、
光を透過する開状態と光を遮断する閉状態とを各々が交互に繰返す１つ以上のアクティブシャッタ（１２８、１３０）と、
同期信号を検出するように構成された第１のフォトダイオード（１３２、５０２、５０４、５０６、６１２）と、
前記第１のフォトダイオードおよび前記１つ以上のアクティブシャッタに結合され、検出された前記同期信号に基づいて前記１つ以上のアクティブシャッタの動作を制御するように構成されたコントローラ（４１２、５０８）とを備える、ヘッドマウントディスプレイシステム。
【請求項９】
１つ以上のアクティブシャッタは一対のＬＣＤシャッタを備え、さらに、
前記一対のＬＣＤシャッタのうちの第１のＬＣＤシャッタが前記開状態にある間、前記一対のＬＣＤシャッタのうちの第２のＬＣＤシャッタは前記閉状態にある、請求項８記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
【請求項１０】
前記１つ以上のアクティブシャッタは複数のＬＣＤシャッタを備え、
前記複数のＬＣＤシャッタの各々は、前記ヘッドマウントディスプレイシステムの内部で表示するために位置決めされたモバイルデバイスの表示画面の画素のサブセットに対応する表示更新の持続時間中に前記同期信号に基づいて光を遮断するように構成される、請求項９に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
【請求項１１】
前記第１のフォトダイオードは、前記ヘッドマウントディスプレイシステムの内部で表示するために位置決めされたモバイルデバイス（１２０）によって表示される同期画素（１３４、４１０、６１４）のセットとして前記同期信号を検出するように位置決めされる、請求項８から１０のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
【請求項１２】
第２のフォトダイオード（１３２、５０２、５０４、５０６、６１２）をさらに備え、
前記第１のフォトダイオードおよび前記第２のフォトダイオードは、前記ヘッドマウントディスプレイシステムの内部で表示するために位置決めされたモバイルデバイス（１２０）の表示画面（１２２、４０６、５０６、６０４）の両側に表示される画素を検出するように位置決めされる、請求項８から１１のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
【請求項１３】
前記第１のフォトダイオードおよび前記第２のフォトダイオードは、表示更新と画像フレームとの間のタイミング差に基づいて前記同期信号を検出するように位置決めされる、請求項１２に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
【請求項１４】
方法であって、
第１のフォトダイオード（１３２、５０２、５０４、５０６、６１２）を用いて、表示画面更新ダイナミクスデータのセットを備える同期信号を検出することと、
前記同期信号に基づいて、表示画面（１２２、４０６、５０６、６０４）のデューティサイクルを減少させるために前記表示画面更新ダイナミクスデータのセットに基づいて１つ以上のアクティブシャッタ（１２８、１３０）の動作を制御することとを備える、方法。
【請求項１５】
前記同期信号を受信することは、
前記表示画面によって表示される同期画素（１３４、４１０、６１４）のセットを前記第１のフォトダイオードにおいて検出することを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記１つ以上のアクティブシャッタの動作を制御することは、
前記１つ以上のアクティブシャッタの各々の、前記表示画面から発せられた光を透過する開状態と、前記表示画面から発せられた光を遮断する閉状態とを交互に繰返すことを同期させることを備え、
前記交互に繰返すことを同期させることは、前記表示画面のローリング更新を一致させることを含む、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記１つ以上のアクティブシャッタのうちの第１のアクティブシャッタに関連付けられた前記表示画面の第１の部分が第１の画像（２０２、３０２）を提示するために更新されている間、前記第１のアクティブシャッタに前記閉状態に入るように信号伝達することと、
前記第１のアクティブシャッタに関連付けられた前記表示画面の第２の部分が前記第１の画像を提示するために更新されている間、前記１つ以上のアクティブシャッタのうちの第２のアクティブシャッタに前記閉状態に入るように信号伝達することとをさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２のアクティブシャッタに関連付けられた前記表示画面の前記第２の部分が前記第１の画像を提示するために更新されている間、前記第１のアクティブシャッタに前記開状態に入るように信号伝達することをさらに備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のアクティブシャッタに関連付けられた前記表示画面の前記第１の部分が第２の画像（２０４、３０６）を提示するために更新されている間、前記第１のアクティブシャッタに前記閉状態に入るように信号伝達することと、
前記第１のアクティブシャッタに関連付けられた前記表示画面の前記第１の部分が前記第２の画像を提示するために更新されている間、前記第２のアクティブシャッタに前記開状態に入るように信号伝達することとをさらに備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１のフォトダイオードを用いて、第１の画像を提示する表示更新の第１のタイミングを検出することと、
第２のフォトダイオード（１３２、５０２、５０４、５０６、６１２）を用いて、前記第１の画像を提示する前記表示更新の第２のタイミングを検出することと、
前記第１のタイミングおよび前記第２のタイミングに基づいて前記表示更新のローリング更新方向を判定することとをさらに備える、請求項１４から１９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
背景
ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）デバイスは、仮想現実（ＶＲ）コンテンツ、拡張現実（ＡＲ）コンテンツなどのさまざまな種類のコンテンツを作成および表示するために、モバイルデバイスまたは表示パネルおよびその他の電子コンピューティングコンポーネントを組込んでいる場合がある。ＶＲシステムおよびＡＲシステムで用いられる表示画面の中には低持続性で駆動されるものがあり、この場合、画面持続性は、表示画面の画素が実際に点灯しているビデオフレーム持続時間の百分率である。高持続性で駆動される表示画面もあり、この場合、現在表示されている画像の画素は、次の画像が表示のために提示されるまで点灯して見え続けている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
添付の図面を参照することによって、本開示がよりよく理解され得、その多くの特徴および利点が当業者に明白になり得る。異なる図面における同じ参照符号の使用は、類似のまたは同一の項目を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】いくつかの実施形態に従う、アクティブシャッタが開構成にあるＨＭＤデバイスの斜視図である。
【図２】いくつかの実施形態に従う、表示画面のローリング更新と同期したアクティブシャッタの開閉の交互の繰返しを示す図である。
【図３】いくつかの実施形態に従う、表示画面のローリング更新と同期したローリングアクティブシャッタの開閉の交互の繰返しを示す図である。
【図４】いくつかの実施形態に従うアクティブシャッタ同期を示す図である。
【図５】いくつかの実施形態に従う、表示画面更新ダイナミクスの検出に基づくアクティブシャッタ同期を示す図である。
【図６】いくつかの実施形態に従う、同期画素の表示位置と対応するフォトダイオード検出器との位置合わせを示す図である。
【図７】いくつかの実施形態に従う、表示されたＶＲコンテンツのデューティサイクルを減少させる方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
詳細な説明
異なる種類の表示画面は、ディスプレイに送られた各画像がそのディスプレイ上にどれだけ長く留まるかの尺度である画像持続性に差があることが多く、そのような差はユーザ体験に影響を及ぼし得る。たとえば、画像内のオブジェクトが当該画像を横切って移動する場合、ユーザの脳はそれが滑らかに行われることを期待する。高持続性または完全持続性ディスプレイ（すなわち、各画像は次の画像が到着するまでディスプレイ上に留まる）では、オブジェクトはフレーム更新ごとに画面を「ジャンプ」して、各フレームの持続時間中は静止している。これらのジャンプはユーザ体験をかなり劣化させ得る。たとえば、第１のフレームと第２のフレームとの中間にある場合、ユーザの脳は、オブジェクトを第１のフレーム内のオブジェクトの位置と第２のフレーム内のオブジェクトの位置との中間に見つけることを期待する。しかしながら、表示は完全持続表示でまだ更新されていないため、オブジェクトは第１のフレーム内のオブジェクトの場所に表示されたままである。オブジェクトの予測位置と実際の位置とのこの不一致はモーションブラーの原因となる。
【０００５】
一般に、持続性が低下すると動きが明瞭になる。しかしながら、ＨＭＤシステムによって採用されることが多いモバイルデバイスは、表示の低持続性モードを提供するように構成されていない。結果として生じるモーションブラーによって、特に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイなどの高持続性ディスプレイでは、これらのデバイスのＶＲ／ＡＲに大きな視覚的アーティファクトが生じ得る。たとえば、ＬＣＤディスプレイは完全持続性を用いるのが一般的である。バックライトの光は液晶を通り、液晶は偏光フィルタと共に各画素を着色する。バックライトは常に点灯したままであり、液晶は各フレームの持続時間中は同じ構成のままであり、次のフレームが表示されるまでシーン内のオブジェクトの記録された点サンプルを表示し続ける。すなわち、ＬＣＤディスプレイの画素がアドレス指定されると、その画素は値でロードされ、次にアドレス指定されるまでその光出力値に留まる。低持続性は目への全輝度を低下させるため、従来のモバイルデバイスは低持続性サポートをネイティブに提供しないことが多い。さらに、応答時間もモーションブラーの一因となる。たとえば、ＬＣＤデバイスでは、応答時間は１フレームの持続時間を超える場合がある。
【０００６】
本明細書でさらに説明するように、低持続性サポートをさらなるモバイルデバイスに拡張するために、さまざまな実施形態は、同期モジュールに結合された１つ以上のアクティブシャッタを有するヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）デバイスを含む。同期モジュールは、同期信号を検出して１つ以上のアクティブシャッタの動作を制御するように構成された第１のフォトダイオードを含む。１つ以上のアクティブシャッタは、ＨＭＤデバイスの内部に位置決めされたモバイルデバイスの表示画面のデューティサイクルを減少させるために、光を透過する開状態と光を遮断する閉状態とを交互に繰返すように構成される。同期信号は、表示画面の画素のサブセットに対応する表示更新の持続時間中に表示画面からの光を遮断するタイミングを提供する。このデューティサイクルの減少により、表示画面からの画像が鮮明になり、知覚可能なモーションブラーが減少し、それによって、アクティブシャッタ光学部品はＨＭＤデバイス筐体に統合されているので、モバイルデバイス自体にはいかなる変更も必要とせずに低持続性視聴が提供される。
【０００７】
図１は、いくつかの実施形態に従う、アクティブシャッタが開構成にあるＨＭＤデバイス１００の斜視図である。ＨＭＤデバイス１００は、ヒンジ１０８およびファスナ１１０によってＨＭＤ筐体１０６のデバイス対向面１０４に結合されたＨＭＤドアコンポーネント１０２を含む。ファスナ１１０は、ファスナ１１０を把持すること、およびファスナをＨＭＤ筐体１０６の外面１１６上のポストまたはペグ１１４にかけることを容易にするタグ１１２を含む。別の例では、ストラップがファスナ１１０の代わりとなってもよく、フック・アンド・ループファスナ（ファスナの一方の表面がストラップ上にあり、ファスナの他方の表面が外面１１６上にある）がファスナ１１０をペグ１１４にかける固定機構の代わりとなる。ＨＭＤ筐体１０６はストラップ１１８によってユーザの頭に保持される。
【０００８】
図１に示すように、モバイルデバイス１２０は、ＨＭＤデバイスが閉構成にある（たとえば、ファスナ１１０がペグ１１４に締結されている）ときにモバイルデバイス１２０の表示画面１２２がＨＭＤ筐体１０６のデバイス対向面１０４に面するように、ＨＭＤドアコンポーネント１０２のデバイス対向面（図示せず）上に位置決めされる。たとえば、ファスナ１１０のタグ１１２はペグ１１４の上に配置されて、ＨＭＤドアコンポーネント１０２を閉位置に位置決めし、ＨＭＤデバイス１００の内部でモバイルデバイス１２０に対して力または圧力を作用させる。
【０００９】
モバイルデバイス１２０は、ヘッドマウントディスプレイ、タブレットコンピュータ、コンピューティング対応の携帯電話（たとえば「スマートフォン」）、ノートブック型コンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）など、１人以上のユーザによって操作されるさまざまな携帯用電子機器のうちのいずれかを含み得る。表示画面１２２は、レンダリングされた画像を表示するための画素のアレイを含む。いくつかの実施形態では、表示画面１２２は、単位時間当たりに表示されるビデオフレームの数と、対応するフレーム持続時間とを指定するリフレッシュレート（たとえば、リフレッシュレートが１００Ｈｚである場合、１００フレームが毎秒表示され、フレーム持続時間は１０ミリ秒（ｍｓ）である）に従って動作する。図示した例では、モバイルデバイス１２０は典型的に、ユーザの目が表示画面１２２を向くようにユーザに対して方向付けられる。
【００１０】
したがって、参照しやすいように、この例示的な向きを反映して、図１においてモバイルデバイス１２０が位置決めされる表面は本明細書ではＨＭＤドアコンポーネント１０２の「ユーザ対向」面と称される場合もあり、ＨＭＤ筐体１０６のデバイス対向面１０４は「デバイス対向」面と称される場合もあるが、これら表面の向きはこれら相対的な名称によって限定されない。ＨＭＤドアコンポーネント１０２のユーザ対向面は、閉じられると、ＨＭＤ筐体１０６のデバイス対向面１０４に可逆的に嵌合または結合される。モバイルデバイス１２０の背面（たとえば、表示画面１２２の表面と反対側の表面）はＨＭＤドアコンポーネント１０２のユーザ対向面に接して配置され、モバイルデバイスの前面（たとえば、表示画面１２２）はＨＭＤ筐体１０６のデバイス対向面１０４に接して配置される。
【００１１】
ＨＭＤデバイス１００は、ユーザがＨＭＤデバイス１００を装着すると表示画面１２２がユーザの顔に向かう方向において光学部品に向けて方向付けられるようにＨＭＤ筐体１０６の内部に配置されたさまざまな光学部品を含む。ＨＭＤ筐体１０６は、第１または右チャンバ１２４と第２または左チャンバ１２６とに分けられる。ＨＭＤドアコンポーネント１０２が閉じられると、ユーザはチャンバ１２４、１２６の各々を通して表示画面１２２のそれぞれの部分を見ることができる。たとえば、さまざまな実施形態において、チャンバ１２４、１２６の各々は、ユーザの両目に画像を提示するための１つ以上のレンズ（図示せず）などの光学部品を含む。
【００１２】
モーションブラーを減少させるために、さまざまな実施形態において、ＨＭＤデバイス１００は、知覚のためにユーザの目に送られる光の全フレーム時間（たとえば、画像フレームごとの露光時間）を減少させるように動作可能な１つ以上のアクティブシャッタを含む。図１に示すように、ＨＭＤデバイス１００は、モバイルデバイス１２０によって表示されるＶＲビデオコンテンツのデューティサイクル（たとえば、信号がアクティブである１周期の数分の１）を減少させるために、右チャンバ１２４内に位置決めされた第１または右アクティブシャッタ１２８と、左チャンバ１２６内に位置決めされた第２または左アクティブシャッタ１３０とを含む。すなわち、モバイルデバイス１２０の表示画面１２２は高持続性または完全持続性ディスプレイ（たとえばＯＬＥＤディスプレイ）であってもよいが、アクティブシャッタ１２８、１３０は、表示画面１２２が発する光の一部を時間的に変化するように遮断して、ユーザの目が知覚する照明時間を減少させる。右アクティブシャッタ１２８および左アクティブシャッタ１３０を閉じることで、表示画面１２２のデューティサイクルを減少させ、それによって各ユーザに対する露光時間を減少させることにより、ユーザの目への光子量の減少を犠牲にして画像が鮮明になりモーションブラーが減少する。
【００１３】
いくつかの実施形態では、アクティブシャッタ１２８、１３０は液晶（ＬＣ）シャッタ（ＬＣＤシャッタとしても公知）で実現される。ＬＣシャッタに電圧を印加して、開状態（当該シャッタが透明または透光性である）と閉状態（当該シャッタが不透光性である）とを切換える。たとえば、ねじれネマチック、超ねじれネマチック、またはパイセル技術をベースとするＬＣシャッタを用いてもよい。ＬＣシャッタは、切替え可能な偏光回転子として動作し、印加電圧に起因するその偏光状態に応じて選択的に光を通過させるか遮断する。本明細書において記載する「開状態」という用語は、アクティブシャッタが光透過性であるようにアクティブシャッタが全体的に開いている（たとえば、大部分が開いている）ことを指すが、アクティブシャッタが１００％光透過性であることを必ずしも意味しない。同様に、「閉状態」という用語は、アクティブシャッタが不透光性であるように全体的に閉じている（たとえば、大部分が閉じている）ことを指すが、アクティブシャッタが１００％不透光性であることを必ずしも意味しない。
【００１４】
ここでは主にＬＣシャッタの文脈で説明しているが、当業者は、本開示の範囲から逸脱することなくさまざまな他のシャッタシステムがＨＭＤデバイス１００において用いられ得ることを認識するであろう。たとえば、いくつかの実施形態では、アクティブシャッタ１２８、１３０は、機械的または物理的シャッタ、電気泳動、電気光学、ＭＥＭＳなどであってもよい。他の実施形態では、強誘電性ＬＣシャッタを用いてもよい。さまざまなシャッタは異なる一連の駆動特性を有し得る。しかしながら、一般に、アクティブシャッタ１２８、１３０は、ＨＭＤデバイス１００のディスプレイ光学部品を覆って露光を調節可能な任意のシャッタ技術を含み得る。
【００１５】
図１の実施形態では右アクティブシャッタ１２８および左アクティブシャッタ１３０がディスプレイ光学部品の前に（すなわち、モバイルデバイス１２０とディスプレイ光学部品との間に）位置決めされていると示しているが、当業者は、他の実施形態では、右アクティブシャッタ１２８および左アクティブシャッタ１３０が、表示画面１２２から発せられた光がまずディスプレイ光学部品を通過した後に右アクティブシャッタ１２８および左アクティブシャッタ１３０を通過するかまたは当該シャッタによって遮断されるように、ディスプレイ光学部品の後ろに（すなわち、ディスプレイ光学部品とユーザの目との間に）位置決めされることを認識するであろう。
【００１６】
ＨＭＤデバイス１００の表示画面１２２は、さまざまな実施形態によると、画像の表示が１行の画素ごとに更新されるローリング更新方式で一般に更新される。すなわち、任意の所与の画像についてのすべての画像画素がグローバルリフレッシュを介して一度に到着するのではなく、すべての画像更新は行ごとに順次ロールアウトされる。これにより、高速オブジェクトは水平および／または垂直せん断を示す。したがって、ＨＭＤデバイス１００はローリング更新（本明細書では「ローリング表示」または「ローリングリフレッシュ」とも称される）と同期し、更新中のフレームがユーザの目に見えないように右アクティブシャッタ１２８および左アクティブシャッタ１３０の開閉のタイミングを互い違いにずらす。ＨＭＤデバイス１００は、表示画面１２２が発する同期画素１３４のセットを検出してアクティブシャッタ１２８、１３０をモバイルデバイス１２０の表示画面１２２と同期させるフォトダイオード１３２または他の光検出器を含む。ＨＭＤデバイス１００はまた、ＨＭＤ筐体１０６のデバイス対向面１０４から突出する２つ以上のタッチ点１３６を含み、当該２つ以上のタッチ点１３６は、モバイルデバイス１２０がＨＭＤドアコンポーネント１０２とＨＭＤ筐体１０６のデバイス対向面１０４との間に位置決めされるようにＨＭＤデバイス１００が閉構成にあるときに、モバイルデバイス１２０の表示画面１２２と接触する。以下により詳細に説明するように、２つ以上のタッチ点１３６と表示画面１２２との接触位置に基づいて、ＨＭＤデバイス１００は、フォトダイオード１３２に対するモバイルデバイス１２０およびその関連する同期画素１３４の位置合わせを決定する。さらに、以下により詳細に説明するように、同期画素１３４のセットに基づいて、ＨＭＤデバイス１００は、モバイルデバイスのレンダリングシステムによって規定される間隔でアクティブシャッタ１２８、１３０を閉じる。別々の左右画像（すなわち、立体画像対）の表示を交互に繰返すことにより、表示されるＶＲコンテンツのデューティサイクルが減少するため、ユーザの頭が動く際に知覚されるモーションブラーが減少する。
【００１７】
図２は、いくつかの実施形態に従う、表示画面のローリング更新と同期したアクティブシャッタの開閉の交互の繰返しを示す図である。この例では、表示画面はローリング更新方式で左から右に更新され、アクティブシャッタの開閉のタイミングは、更新中に前のフレームを表示しないように互い違いにずらされる。図２に示すように、第１の画像２０２の左画像（たとえば、立体画像対の左画像）が行単位で更新されているとき、左シャッタ（たとえば、図１の左アクティブシャッタ１３０）は、更新中に第１の画像２０２の左画像からの光が通過してユーザの目に届かないように閉じている。一方、右シャッタ（たとえば、図１の右アクティブシャッタ１２８）は、第１の画像２０２の前の画像の光が通過してユーザが光を受けるように開いている。第１の画像２０２の左画像が更新され、第１の画像２０２の右画像（たとえば、立体画像対の右画像）が行単位の更新を開始した後は、右シャッタは、更新中に第１の画像２０２の右画像からの光が通過してユーザの目に届かないように閉じている。一方、左シャッタは、更新の終了直後の第１の画像２０２の左画像の光が通過してユーザが光を受けるように開いている。
【００１８】
その後、第１の画像２０２が表示画面１２２上での更新を終了した後、第２の画像２０４の左画像が行単位で更新されているとき、左シャッタ（たとえば、図１の左アクティブシャッタ１３０）は、更新中に第２の画像２０４の左画像からの光が通過してユーザの目に届かないように閉じている。一方、右シャッタ（たとえば、図１の右アクティブシャッタ１２８）は、第１の画像２０２の右画像の光が通過してユーザが光を受けるように開いている。第２の画像２０４の左画像が更新され、第２の画像２０４の右画像が行単位の更新を開始した後は、右シャッタは、更新中に第２の画像２０４の右画像からの光が通過してユーザの目に届かないように閉じている。一方、左シャッタは、更新の終了直後の第２の画像２０４の左画像の光が通過してユーザが光を受けるように開いている。
【００１９】
左画像が更新されているとき、ローリング更新の境界が表示画面を横切り、表示画面の左部分からの光がユーザの目に達しないため、左シャッタは閉じられる。左画像の更新終了後、左シャッタを開けて、右画像の更新中に右シャッタを閉じた状態で左画像を視聴のためにユーザに見せる。このように、ＨＭＤデバイス１００は、右アクティブシャッタ１２８の特性を透光性から不透光性に、そして透光性に交互に変化させ、左アクティブシャッタ１３０の特性を不透光性から透光性に、そして不透光性に交互に変化させる。
【００２０】
図３は、いくつかの実施形態に従う、表示画面のローリング更新と同期したローリングアクティブシャッタの開閉の交互の繰返しを示す図である。この例では、ローリング更新中に一対のアクティブシャッタを交互に繰返して左画像または右画像の全体を遮るのではなく、ＨＭＤデバイス１００は、表示画面のローリング更新と同期するシャッタのアレイを含む。図２に関連して先に説明したように、左画像または右画像の全体を遮るのではなく、シャッタのアレイの各アクティブシャッタの開閉を、更新中の特定の行（または列）がユーザの目に見えないように、表示画面のローリング更新と同期させる。
【００２１】
図３に示すように、第１の画像３０２が行単位で更新されているとき、複数のアクティブシャッタ３０４（Ｎ）（たとえば、Ｎ個のアクティブシャッタ）のうちの１つのアクティブシャッタ３０４（１）は、更新中、第１の画像３０２の特定の１行以上の画素に対応する時間ｔ１において閉じられる。アクティブシャッタ３０４（１）が閉じている間、第１の画像３０２からの当該特定の１行以上の画素からの光は通過せずユーザの目に届かない。一方、複数のアクティブシャッタ３０４（Ｎ）の他のすべては、第１の画像３０２に対応する表示画面の他のすべての行の画素からの光が通過してユーザが光を受けるように、時間ｔ１において開く。その後、第１の画像３０２の異なる１行以上の画素に対応する時間ｔ２において、複数のアクティブシャッタ３０４（Ｎ）のうちの異なるアクティブシャッタ３０４（２）が閉じられる。一方、アクティブシャッタ３０４（２）以外の複数のアクティブシャッタ３０４（Ｎ）のすべては、第１の画像３０２に対応する表示画面の他のすべての行の画素からの光が通過してユーザが光を受けるように、時間ｔ２において開く。したがって、アクティブシャッタ３０４（２）に対応する異なる１行以上の画素からの光は、更新中は通過せずユーザの目に届かない。このローリング更新プロセスは、表示画面の全体が更新されて第１の画像３０２を表示するまで、時間ｔ３にわたって継続する。
【００２２】
その後、第１の画像３０２が更新された後、第２の画像３０６が表示画面の先頭行で更新を開始する。第２の画像３０６が行単位で更新されているとき、複数のアクティブシャッタ３０４（Ｎ）（たとえば、Ｎ個のアクティブシャッタ）のうちの１つのアクティブシャッタ３０４（１）は、更新中、第２の画像３０６の特定の１行以上の画素に対応する時間ｔ４において閉じられる。アクティブシャッタ３０４（１）が閉じている間、第２の画像３０６からの当該特定の１行以上の画素からの光は通過せずユーザの目に届かない。一方、複数のアクティブシャッタ３０４（Ｎ）の他のすべては、第２の画像３０６に対応する表示画面の他のすべての行の画素からの光が通過してユーザが光を受けるように、時間ｔ４において開く。その後、第２の画像３０６の異なる１行以上の画素に対応する時間ｔ５において、複数のアクティブシャッタ３０４（Ｎ）のうちの異なるアクティブシャッタ３０４（２）が閉じられる。一方、アクティブシャッタ３０４（２）以外の複数のアクティブシャッタ３０４（Ｎ）のすべては、第２の画像３０６に対応する表示画面の他のすべての行の画素からの光が通過してユーザが光を受けるように、時間ｔ５において開く。したがって、アクティブシャッタ３０４（２）に対応する異なる１行以上の画素からの光は、更新中は通過せずユーザの目に届かない。このプロセスは、表示画面の全体が更新されて第２の画像３０６を表示するまで、ローリング更新の後に継続する。このように、複数のアクティブシャッタ３０４（Ｎ）が表示画面のローリング更新に合わせて開閉されることにより、表示のデューティサイクルは図２の実施形態よりも低い程度まで減少する。
【００２３】
ここではアクティブシャッタを電話のディスプレイのローリング更新と同期させるという文脈で説明しているが、当業者は、当該デューティサイクルは、知覚されるモーションブラーを減少させるために他の表示画面ダイナミクスにも適用され得ることを認識するであろう。たとえば、他の実施形態では、表示画面は、全画素が同時に更新されるグローバル更新ディスプレイである。このような実施形態では、アクティブシャッタの開閉をローリング更新と一致するように同期させる必要はない。したがって、ＨＭＤデバイスは、各画像フレームの表示時間の一部の間にわたって閉じられることによってデューティサイクルを減少させるように動作可能な単一のグローバルシャッタを含む。あるいは、図２〜図３で説明したような１つ以上のアクティブシャッタを用いてもよい。しかしながら、アクティブシャッタの開閉を交互に繰返す代わりに、すべてのシャッタが各画像フレームの表示時間の一部の間にわたって閉じられる（すなわち、複数のアクティブシャッタが単一のグローバルシャッタとして効果的に動作する）。
【００２４】
さらに、ここでは左から右への行のローリング更新に基づいてアクティブシャッタを電話のディスプレイのローリング更新と同期させるという文脈で説明しているが、当業者は、表示画面は列、行、または両方としてローリング方式で構成および起動され得ることを認識するであろう。さまざまな実施形態において、各個々のモバイルデバイスは、表示画面がどのように更新されるかに関するそれぞれ固有のダイナミクスを含む。たとえば、上記の実施形態では、表示画面のローリング更新は左から右に行われる。他の実施形態では、ローリング更新は右から左に行われ、さらに、ユーザがモバイルデバイスをＨＭＤデバイス１００の内部に位置決めする向きに依存し得る。さらに、異なるモバイルデバイスは、異なるフレームレート、異なる画像更新間のタイミングまたは遅延、製造業者間のタイミング特異性などを有する表示画面を含む。
【００２５】
したがって、図１で先に示したように、ＨＭＤデバイス１００は、表示画面１２２が発する同期画素１３４の対応するセットを検出してアクティブシャッタ１２８、１３０をモバイルデバイス１２０の表示画面１２２と同期させるフォトダイオード１３２または他の光検出器を含む。理想的には、図２の文脈において、左画像の更新中に左シャッタが閉じられると同時に右シャッタが開いて右画像を表示し、右画像の更新中に右シャッタが閉じられると同時に左シャッタが開いて左画像を表示する。
【００２６】
図４はいくつかの実施形態に従うアクティブシャッタ同期を示す図である。図４の表示画面対向ビュー４００は、表示画面４０６（図１の表示画面１２２など）上での表示のために提示される立体画像対の左画像４０２および右画像４０４を示す。さまざまな実施形態において、本明細書に記載のアクティブシャッタは、表示画面４０６の隅における表示のために提示される同期画素４１０（図１の同期画素１３４など）のセクションを検出するように位置決めされるＨＭＤデバイスの可視光スペクトルダイオード４０８（図１のフォトダイオード１３２など）を含む同期システムに接続される。
【００２７】
同期画素４１０は、左画像４０２および右画像４０４などのＶＲコンテンツの表示中に提示され、モバイルデバイスとＨＭＤデバイスとの間の有線接続を必要とすることなく、アクティブシャッタに結合されたコントローラモジュール４１２に同期データを提供する。一実施形態では、同期画素４１０は、ＨＭＤデバイスの内部に位置決めされたモバイルデバイスの特定のモデルを識別するパルスシーケンスを提供する。同期画素４１０によって提供されたモデル識別情報に基づいて、コントローラモジュール４１２は、さまざまなモバイルデバイスモデルについて測定された更新ダイナミクスおよび関連するアクティブシャッタ動作パラメータを含むルックアップテーブルを介するなどして、モバイルデバイスのその特定のモデルの固有の更新ダイナミクスを判定する。同期画素を符号化するか複数の表示フレームに拡散して、アクティブシャッタを表示画面４０６と同期させることができることが理解されるであろう。さらに、同期画素４１０は、グレースケールパルスシーケンス、フルカラー画素ディスプレイなどのいずれかとして提示されてもよい。
【００２８】
ここでは同期画素４１０を表示画面４０６の隅に表示するために提示するという文脈で説明しているが、当業者は、同期画素４１０は、関連する可視光スペクトルダイオード４０８によって検出可能な表示画面４０６の任意の部分における表示のために提示されてもよいことを認識するであろう。たとえば、他の実施形態では、同期画素４１０は、立体左画像４０２と右画像４０４との間の表示画面４０６の中央に表示される。さらに、同期画素４１０は画素の矩形状アレイとして示されているが、任意のサイズ、形状、または構成（たとえば、細い棒、球形などとして）の画素としての表示のために提示されてもよい。一般に、ＶＲコンテンツを表示するために用いられていない任意の画素が同期画素４１０を表示するために用いられ得る。
【００２９】
コントローラモジュール４１２のシステムクロックは、ＶＲコンテンツを表示するモバイルデバイスのシステムクロックと厳密に一致する可能性は低い。というのも、それらは互いにわずかに異なる周波数で動作する可能性が高いからである。したがって、ＨＭＤデバイスのモバイルデバイスおよびコントローラモジュール４１２の動作周波数の知識があっても、表示画面４０６の表示更新に対するアクティブシャッタの開閉間の同期は時間とともに互いにずれる場合がある。同期画素４１０は、コントローラモジュール４１２がある期間にわたって蓄積された位相誤差を再同期させることを可能にするデータを提供する。たとえば、一実施形態では、同期画素４１０は、４秒ごとにコントローラモジュール４１２を表示画面４０６と再同期させる。しかしながら、さまざまな他の実施形態では、同期画素４１０は、コントローラモジュール４１２のシステムクロックとモバイルデバイスのシステムクロックとが互いにどれだけ近いかに応じて、より短い間隔またはより長い間隔でコントローラモジュール４１２を表示画面４０６と再同期させる。
【００３０】
動作時、モバイルデバイスが（図１に示すように）ＨＭＤデバイス内に位置決めされた後、表示画面４０６は、同期画素４１０を画面の隅における同期信号として送信しながら、表示画面４０６の他の部分においてＶＲコンテンツ出力をレンダリングする。コントローラモジュール４１２は、図２に関連して先に説明したように、モバイルデバイスのレンダリングシステムと同期するように規定される間隔でアクティブシャッタを閉じるようにアクティブシャッタに信号伝達する。したがって、モバイルデバイスのレンダリングシステムおよびコントローラモジュール４１２は、同期画素４１０によって提供されるタイミングデータを介して、少なくとも画像更新期間（たとえば、ＬＣＤディスプレイのＬＣＤ液晶移行期間）中はアクティブシャッタを閉じ、その後再び開く。モバイルデバイスによるスキャンラインレーシング（たとえば、ローリング更新）と同時に起こるように左右のアクティブシャッタを閉じるタイミングを交互に繰返すことにより、特に高持続性ディスプレイで、表示画面４０６のデューティサイクルが減少し、見かけ上の目に見える待ち時間が減ることでモーションブラーの知覚が減少する。
【００３１】
他の実施形態では、上記のように同期画素４１０および関連する可視光スペクトルダイオード４０８を介して同期データを光学的に提供するのではなく、ＨＭＤデバイスは、モバイルデバイスとコントローラモジュール４１２との間の物理的な有線接続を含む。アクティブシャッタシステムのコントローラモジュール４１２をモバイルデバイスに物理的にテザリングすることにより、コントローラモジュール４１２は、同期画素４１０の使用を必要とすることなくモバイルデバイスと通信し、更新ダイナミクスに関するデータ（たとえば、垂直同期（Ｖｓｙｎｃ）データ）などの同期データをモバイルデバイスから直接受信することができる。
【００３２】
別の実施形態において、図５は、いくつかの実施形態に従う、表示画面更新ダイナミクスの検出に基づくアクティブシャッタ同期を示す図である。図５の表示画面対向ビュー５００は、表示画面５０６の両側を向くように位置決めされたＨＭＤデバイスの第１の可視光スペクトルダイオード５０２および第２の可視光スペクトルダイオード５０４を含む同期システムを示す。したがって、（図１および図４に示すように）表示画面に面するようにＨＭＤデバイス内に位置決めされた単一のフォトダイオードではなく、図５の例はＨＭＤデバイス内に位置決めされた一対のフォトダイオードを含む。
【００３３】
一対の可視光スペクトルダイオード５０２、５０４は、表示画面５０６に表示された同期画素を介して、符号化された同期データを受信しない。むしろ、可視光スペクトルダイオード５０２、５０４は、ローリングシャッタ方向と、ＨＭＤデバイスのアクティブシャッタの位相遅延を制御するタイミングとの直接測定を実行する。たとえば、図５に示すように、第１の可視光スペクトルダイオード５０２は第１の時間ｔ１において画素の表示更新を検出し、第２の可視光スペクトルダイオード５０４は第２の時間ｔ２において画素の表示更新を検出する。この情報に基づいて、コントローラモジュール５０８は、表示画面５０６のローリング更新が左から右に進行すると判定する。さらに、コントローラモジュール５０８は、表示画面に関連するさまざまな表示更新ダイナミクスを判定する。たとえば、第１の可視光スペクトルダイオード５０２による次の表示更新の検出に基づいて、コントローラモジュール５０８は、フレーム間の表示バッファのロードなどに起因する画像フレーム更新間の遅延を判定する。別の例として、複数のフレームにわたる第１および第２の可視光スペクトルダイオード５０２、５０４による表示更新の繰返し検出に基づいて、コントローラモジュール５０８は表示画面５０６のフレームレートを判定する。
【００３４】
このように、コントローラモジュール５０８は、ＨＭＤデバイスの内部に現在位置決めされているモバイルデバイスが（図４に関連して説明したように）同期画素を表示する必要なしに、またはユーザが電話のモデルに関するデータを手動で提供する必要なしに、モバイルデバイスについての特定の更新ダイナミクスを判定するために必要なデータ点を得ることができる。さらに、このフォトダイオードを用いる表示更新パラメータの検出によってユーザ体験が容易になる。ユーザがモバイルデバイス識別情報を手動で入力する必要性をなくすことに加えて、ユーザはモバイルデバイスを挿入する向きを心配する必要もない。たとえば、図５に示す向きの代わりに、ユーザがモバイルデバイスを反転させてＨＭＤデバイス内に位置決めした場合、コントローラモジュール５０８は表示画面５０６のローリング更新が右から左に進行すると判定し、それに応じてアクティブシャッタを表示画面５０６と同期させることになる。
【００３５】
図６は、いくつかの実施形態に従う、同期画素の表示位置と対応するフォトダイオード検出器との位置合わせを示す図である。図６の表示画面対向ビュー６００は、モバイルデバイスの表示画面６０４に対するＨＭＤ筐体のデバイス対向面６０２（図１のデバイス対向面１０４など）の位置合わせ不良を示す。したがって、タッチ点６０６（図１のタッチ点１３６など）は、モバイルデバイスがたとえばデバイス対向面６０２と位置合わせされるように図１に示すようにＨＭＤデバイスの内部で中心に置かれた場合に接触するようには、表示画面６０４の中心６０８と接触していない。たとえば、モバイルデバイスの表示画面６０４上の接触位置６１０における接触に基づいて、モバイルデバイスは位置合わせ不良を識別し、ＨＭＤ筐体のフォトダイオード６１２が表示画面６０４によって表示される同期画素６１４を検出できないと判定する。接触位置６１０の知識などによる、ＨＭＤ筐体に対する表示画面６０４の向きを用いて、同期画素６１４の表示位置がフォトダイオードと位置合わせされるように表示画面６０４上の画像のレンダリングを更新する。この同期画素６１４の表示位置の移動により、ユーザがＶＲコンテンツ視聴のためにモバイルデバイス１２０をＨＭＤデバイス１００に挿入する際に必要な正確さが低下する。
【００３６】
図７は、いくつかの実施形態に従う、表示されたＶＲコンテンツのデューティサイクルを減少させる方法７００を示すフロー図である。方法７００は、ブロック７０２において、表示画面更新ダイナミクスデータのセットを含む同期信号を同期モジュールにおいて受信することで開始する。いくつかの実施形態では、同期信号を受信することは、モバイルデバイスの表示画面によって表示される同期画素のセットを第１のフォトダイオードにおいて検出することを含む。たとえば、図４に関連してより詳細に上述したように、同期画素４１０のセクションが表示画面４０６の隅における表示のために提示される。同期画素４１０はＶＲコンテンツの表示中に提示される。一実施形態では、同期画素４１０は、ＨＭＤデバイスの内部に位置決めされたモバイルデバイスの特定のモデルを識別するパルスシーケンスを提供する。同期画素４１０によって提供されたモデル識別情報に基づいて、コントローラモジュール４１２は、さまざまなモバイルデバイスモデルについて測定された更新ダイナミクスおよび関連するアクティブシャッタ動作パラメータを含むルックアップテーブルを介するなどして、モバイルデバイスのその特定のモデルの固有の更新ダイナミクスを判定し、それにより、モバイルデバイスとＨＭＤデバイスとの間の有線接続を必要とすることなく、アクティブシャッタに結合されたコントローラモジュール４１２に表示画面更新ダイナミクスデータを提供する。
【００３７】
他の実施形態では、同期信号を受信することは、第１の画像を提示する表示更新の第１のタイミングを第１のフォトダイオードにおいて検出することと、第１の画像を提示する表示更新の第２のタイミングを第２のフォトダイオードにおいて検出することとを含む。たとえば、図５に関連してより詳細に上述したように、一対のフォトダイオードが、ローリングシャッタ方向と、ＨＭＤデバイスのアクティブシャッタの位相遅延を制御するタイミングとの直接測定を実行する。たとえば、図５に示すように、第１の可視光スペクトルダイオード５０２は第１の時間ｔ１において画素の表示更新を検出し、第２の可視光スペクトルダイオード５０４は第２の時間ｔ２において画素の表示更新を検出する。この情報に基づいて、コントローラモジュール５０８は、表示画面５０６のローリング更新方向が左から右に進行すると判定する。さらに、コントローラモジュール５０８は、表示画面に関連するさまざまな表示更新ダイナミクスを判定する。たとえば、第１の可視光スペクトルダイオード５０２による次の表示更新の検出に基づいて、コントローラモジュール５０８は、フレーム間の表示バッファのロードなどに起因する画像フレーム更新間の遅延を判定する。別の例として、複数のフレームにわたる第１および第２の可視光スペクトルダイオード５０２、５０４による表示更新の繰返し検出に基づいて、コントローラモジュール５０８は表示画面５０６のフレームレートを判定する。このように、コントローラモジュール５０８は、ＨＭＤデバイスの内部に現在位置決めされているモバイルデバイスが同期画素を表示する必要なしに、モバイルデバイスについての特定の更新ダイナミクスを判定するために必要なデータ点を得ることができる。
【００３８】
ブロック７０４において、方法７００は続いて、表示画面のデューティサイクルを減少させるために、受信したブロック７０２の表示画面更新ダイナミクスデータのセットに基づいて１つ以上のアクティブシャッタの動作を制御する。一実施形態では、図２に関連してより詳細に上述したように、１つ以上のアクティブシャッタの動作を制御することは、１つ以上のアクティブシャッタの、表示画面から発せられた光を透過する開状態と、表示画面から発せられた光を遮断して表示画面のローリング更新を一致させる閉状態との交互の繰返しを同期させることを含む。これは、１つ以上のアクティブシャッタのうちの第１のアクティブシャッタに関連付けられた表示画面の第１の部分が第１の画像を提示するために更新されている間、第１のアクティブシャッタに閉状態に入るように信号伝達することと、第１のアクティブシャッタに関連付けられた表示画面の第２の部分が第１の画像を提示するために更新されている間、１つ以上のアクティブシャッタのうちの第２のアクティブシャッタに閉状態に入るように信号伝達することとを含む。さらに、第２のアクティブシャッタに関連付けられた表示画面の第２の部分が第１の画像を提示するために更新されている間、第１のアクティブシャッタに開状態に入るように信号伝達する。その後、第１のアクティブシャッタに関連付けられた表示画面の第１の部分が第２の画像を提示するために更新されている間、第１のアクティブシャッタに閉状態に入るように信号伝達し、第２のアクティブシャッタに開状態に入るように信号伝達することによって、それらの開閉を交互に繰返す。
【００３９】
たとえば、図２に示すように、第１の画像２０２の左画像が行単位で更新されているとき、左シャッタは、更新中に第１の画像２０２の左画像からの光が通過してユーザの目に届かないように閉じている。一方、右シャッタは、第１の画像２０２の前の画像の光が通過してユーザが光を受けるように開いている。第１の画像２０２の左画像が更新され、第１の画像２０２の右画像が行単位の更新を開始した後は、右シャッタは、更新中に第１の画像２０２の右画像からの光が通過してユーザの目に届かないように閉じている。一方、左シャッタは、更新の終了直後の第１の画像２０２の左画像の光が通過してユーザが光を受けるように開いている。
【００４０】
その後、第１の画像２０２が表示画面１２２上での更新を終了した後、第２の画像２０４の左画像が行単位で更新されているとき、左シャッタは、更新中に第２の画像２０４の左画像からの光が通過してユーザの目に届かないように閉じている。一方、右シャッタは、第１の画像２０２の右画像の光が通過してユーザが光を受けるように開いている。第２の画像２０４の左画像が更新され、第２の画像２０４の右画像が行単位の更新を開始した後は、右シャッタは、更新中に第２の画像２０４の右画像からの光が通過してユーザの目に届かないように閉じている。一方、左シャッタは、更新の終了直後の第２の画像２０４の左画像の光が通過してユーザが光を受けるように開いている。
【００４１】
図３に関連してより詳細に上述したような別の実施形態では、ブロック７０４において１つ以上のアクティブシャッタの動作を制御することは、ローリングアクティブシャッタの開閉を表示画面のローリング更新と同期して交互に繰返すことを含む。左画像または右画像の全体を遮るのではなく、シャッタのアレイの各アクティブシャッタの開閉を、更新中の特定の行（または列）がユーザの目に見えないように、表示画面のローリング更新と同期させる。図３に示すように、第１の画像３０２が行単位で更新されているとき、複数のアクティブシャッタ３０４（Ｎ）（たとえば、Ｎ個のアクティブシャッタ）のうちの１つのアクティブシャッタ３０４（１）は、更新中、第１の画像３０２の特定の１行以上の画素に対応する時間ｔ１において閉じられる。アクティブシャッタ３０４（１）が閉じている間、第１の画像３０２からの当該特定の１行以上の画素からの光は通過せずユーザの目に届かない。一方、複数のアクティブシャッタ３０４（Ｎ）の他のすべては、第１の画像３０２に対応する表示画面の他のすべての行の画素からの光が通過してユーザが光を受けるように、時間ｔ１において開く。その後、第１の画像３０２の異なる１行以上の画素に対応する時間ｔ２において、複数のアクティブシャッタ３０４（Ｎ）のうちの異なるアクティブシャッタ３０４（２）が閉じられる。一方、アクティブシャッタ３０４（２）以外の複数のアクティブシャッタ３０４（Ｎ）のすべては、第１の画像３０２に対応する表示画面の他のすべての行の画素からの光が通過してユーザが光を受けるように、時間ｔ２において開く。したがって、アクティブシャッタ３０４（２）に対応する異なる１行以上の画素からの光は、更新中は通過せずユーザの目に届かない。このローリング更新プロセスは、表示画面の全体が更新されて第１の画像３０２を表示するまで、時間ｔ３にわたって継続する。
【００４２】
他の実施形態では、同期画素の応答時間は、非常に高いレート（たとえば、−ｋＨｚ以上）でサンプリングされるフォトダイオード信号から直接外挿される。これにより、任意の所与のモバイルデバイスについてのフレームの終わりがどこであるかについて、より正確なタイミングが可能になる。これは、応答時間が遅いために特にＬＣＤ表示装置に関連する。
【００４３】
ここで説明するシステムおよび方法は、さまざまな実施形態において、グラフィックスレンダリングシステムを有するモバイルデバイスがＨＭＤデバイス（ドロップインＶＲビューアなど）の内部に位置決めされるＶＲ視聴システムを提供する。当該ＨＭＤデバイスは、電話の画面の隅にある画素のセクションを読取るように配置された可視光スペクトルダイオードを含む同期システムに接続されたアクティブシャッタを含む。モバイルデバイスの表示画面は、同期画素の形態で表示画面の隅に同期信号を送信しながら、表示画面の残りの部分にＶＲ歪み出力を表示する。モバイルデバイスのレンダリングシステムによって規定される間隔でＨＭＤデバイスのアクティブシャッタを閉じ、表示画像の更新期間中はシャッタを閉じたままにすることによって、ユーザの頭が動く際のモーションブラーの出現が減少するため、より応答性の高い改善された視覚的経験がユーザに提供される。
【００４４】
いくつかの実施形態では、本明細書で説明するシステムは、ＨＭＤ筐体の光学部品を通して見たときにモバイルの表示画面上にレンダリングされる画像データの三次元ビューを可能にするシャッタ光学部品および／またはシャッタ制御ロジックを含む。たとえば、さまざまな実施形態において、筐体に統合されたシャッタ光学部品を含む、仮想現実コンテンツをレンダリングするためのシステムが提供される。ディスプレイ光学部品は、筐体がユーザの頭に取り付けられるとユーザの目に向けて方向付けられるように構成された筐体の内側において方向付けられる。一例では、モバイルデバイスの画面は筐体のディスプレイ光学部品に向けて方向付けられる。スマートフォンは、筐体の電子機器とスマートフォンの電子機器との間のデータ通信を可能にするためにホルダとのデータ接続を有する。シャッタ制御ロジックは筐体の電子機器とインタフェースされる。光学部品制御ロジックはシャッタ光学部品とインタフェースされる。プロセッサはシャッタ制御ロジックおよび光学部品制御ロジックとインタフェースするように構成される。いくつかの実装例では、当該システムは、スマートフォンを筐体に接続するためのデバイスインターフェース（有線または無線）も含む。
【００４５】
いくつかの実施形態では、上述の技法のある局面は、ソフトウェアを実行する処理システムの１つ以上のプロセッサによって実装されてもよい。ソフトウェアは、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるかそうでなければ有形に具現化される実行可能な命令の１つ以上のセットを備える。ソフトウェアは、１つ以上のプロセッサによって実行されると、当該１つ以上のプロセッサを操作して上述の技法の１つ以上の局面を実行させる、命令および特定のデータを含み得る。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、たとえば、磁気または光ディスク記憶装置、フラッシュメモリ、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他の１つ以上の不揮発性メモリ装置などの固体記憶装置などを含み得る。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体上に格納された実行可能な命令は、ソースコード、アセンブリ言語コード、オブジェクトコード、または１つ以上のプロセッサによって解釈されるかそうでなければ実行可能である他の命令フォーマットであってもよい。
【００４６】
コンピュータ可読記憶媒体は、命令および／またはデータをコンピュータシステムに提供するために、使用中にコンピュータシステムがアクセス可能な任意の記憶媒体または記憶媒体の組み合わせを含んでもよい。そのような記憶媒体は、光媒体（たとえば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク）、磁気媒体（たとえば、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ、もしくは磁気ハードドライブ）、揮発性メモリ（たとえば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）もしくはキャッシュ）、不揮発性メモリ（たとえば、読出専用メモリ（ＲＯＭ）もしくはフラッシュメモリ）、または微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースの記憶媒体を含み得るが、これらに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピューティングシステムに埋込まれてもよく（たとえば、システムのＲＡＭまたはＲＯＭ）、コンピューティングシステムに固定的に取り付けられてもよく（たとえば、磁気ハードドライブ）、コンピューティングシステムに取外し可能に取り付けられてもよく（たとえば、光ディスクまたはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ベースのフラッシュメモリ）、有線または無線ネットワークを介してコンピュータシステムに結合されてもよい（たとえば、ネットワークアクセス可能ストレージ（ＮＡＳ））。
【００４７】
なお、一般的な説明において上述した要素のすべてが必須であるわけではなく、特定の例示的な装置の一部は不要な場合もあり、説明したものに加えて、１つ以上のさらに他の要素が含まれてもよい。さらにまた、特徴または構成要素が本明細書で説明した例および図面において現れる順序は、当該特徴および構成要素が本明細書で一般的に説明した装置を作成するために組合せられ得る多くの方法のうちのいくつかに過ぎない。特定の実施形態を参照して概念を説明した。しかしながら、当業者は、下記の特許請求の範囲に記載されるような本開示の範囲から逸脱することなく、さまざまな修正および変更が可能であることを認識する。したがって、本明細書および図面は限定的ではなく例示的に考慮されるべきであり、そのような修正はすべて本開示の範囲内に含まれることが意図される。
【００４８】
利益、他の利点、および問題に対する解決策を特定の実施形態に関して上記に説明した。しかしながら、任意の利益、利点、または問題に対する解決策を生じさせ得るまたはより顕著にし得る当該利益、利点、問題に対する解決策、および任意の特徴は、任意のまたはすべての請求項の決定的な、必要な、または必須の特徴として解釈されるべきではない。さらに、開示した主題は、本明細書の教示の利益を享受する当業者に明らかな、異なるが同等の方法で修正および実践され得るため、上記に開示した特定の実施形態は例示に過ぎない。下記の特許請求の範囲に記載されているもの以外に、本明細書に示されている構造または設計の詳細に対する限定は意図されていない。したがって、上記に開示された特定の実施形態は変更または修正されてもよいことが明らかであり、すべてのそのような変形例は開示された主題の範囲内にあると見なされる。したがって、本明細書において求められる保護は下記の特許請求の範囲に記載の通りである。
【図１】
2021517763.tif 000003
【図２】
2021517763.tif 000004
【図３】
2021517763.tif 000005
【図４】
2021517763.tif 000006
【図５】
2021517763.tif 000007
【図６】
2021517763.tif 000008
【図７】
2021517763.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和3年1月6日(2021.1.6)
【手続補正１】
【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】
装置であって、
ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）デバイスを備え、前記ＨＭＤデバイスは、
１つ以上のアクティブシャッタと、
同期信号を検出するように構成された第１のフォトダイオードと、
前記１つ以上のアクティブシャッタおよび前記第１のフォトダイオードに結合され、検出された前記同期信号に基づいて前記１つ以上のアクティブシャッタの動作を制御するように構成されたコントローラとを含む、装置。
【請求項２】
前記１つ以上のアクティブシャッタは、前記ＨＭＤデバイスの内部に位置決めされたモバイルデバイスの表示画面のデューティサイクルを減少させるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記１つ以上のアクティブシャッタは、検出された前記同期信号に基づいて、光を透過する開状態と光を遮断する閉状態とを交互に繰返す一対のＬＣＤシャッタを備え、
前記一対のＬＣＤシャッタのうちの第１のＬＣＤシャッタが前記開状態にある間、前記一対のＬＣＤシャッタのうちの第２のＬＣＤシャッタは前記閉状態にある、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記１つ以上のアクティブシャッタは複数のＬＣＤシャッタを備え、
前記複数のＬＣＤシャッタの各々は、前記表示画面の画素のサブセットに対応する表示更新の持続時間中に前記同期信号に基づいて光を遮断するように構成される、請求項２または請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記第１のフォトダイオードは、前記表示画面によって表示される同期画素のセットとして前記同期信号を検出するように位置決めされる、請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
第２のフォトダイオードをさらに備え、
前記第１のフォトダイオードおよび前記第２のフォトダイオードは、前記モバイルデバイスの前記表示画面の両側に表示される画素を検出するように前記ＨＭＤデバイスの内部に位置決めされる、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記第１のフォトダイオードおよび前記第２のフォトダイオードは、表示更新と画像フレームとの間のタイミング差に基づいて前記同期信号を検出するように位置決めされる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
ヘッドマウントディスプレイシステムであって、
光を透過する開状態と光を遮断する閉状態とを各々が交互に繰返す１つ以上のアクティブシャッタと、
同期信号を検出するように構成された第１のフォトダイオードと、
前記第１のフォトダイオードおよび前記１つ以上のアクティブシャッタに結合され、検出された前記同期信号に基づいて前記１つ以上のアクティブシャッタの動作を制御するように構成されたコントローラとを備える、ヘッドマウントディスプレイシステム。
【請求項９】
１つ以上のアクティブシャッタは一対のＬＣＤシャッタを備え、さらに、
前記一対のＬＣＤシャッタのうちの第１のＬＣＤシャッタが前記開状態にある間、前記一対のＬＣＤシャッタのうちの第２のＬＣＤシャッタは前記閉状態にある、請求項８に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
【請求項１０】
前記１つ以上のアクティブシャッタは複数のＬＣＤシャッタを備え、
前記複数のＬＣＤシャッタの各々は、前記ヘッドマウントディスプレイシステムの内部で表示するために位置決めされたモバイルデバイスの表示画面の画素のサブセットに対応する表示更新の持続時間中に前記同期信号に基づいて光を遮断するように構成される、請求項９に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
【請求項１１】
前記第１のフォトダイオードは、前記ヘッドマウントディスプレイシステムの内部で表示するために位置決めされたモバイルデバイスによって表示される同期画素のセットとして前記同期信号を検出するように位置決めされる、請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
【請求項１２】
第２のフォトダイオードをさらに備え、
前記第１のフォトダイオードおよび前記第２のフォトダイオードは、前記ヘッドマウントディスプレイシステムの内部で表示するために位置決めされたモバイルデバイスの表示画面の両側に表示される画素を検出するように位置決めされる、請求項８〜請求項１１のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
【請求項１３】
前記第１のフォトダイオードおよび前記第２のフォトダイオードは、表示更新と画像フレームとの間のタイミング差に基づいて前記同期信号を検出するように位置決めされる、請求項１２に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
【請求項１４】
方法であって、
第１のフォトダイオードを用いて、表示画面更新ダイナミクスデータのセットを備える同期信号を受信することと、
前記同期信号に基づいて、表示画面のデューティサイクルを減少させるために前記表示画面更新ダイナミクスデータのセットに基づいて１つ以上のアクティブシャッタの動作を制御することとを備える、方法。
【請求項１５】
前記同期信号を受信することは、
前記表示画面によって表示される同期画素のセットを前記第１のフォトダイオードにおいて検出することを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記１つ以上のアクティブシャッタの動作を制御することは、
前記１つ以上のアクティブシャッタの各々の、前記表示画面から発せられた光を透過する開状態と、前記表示画面から発せられた光を遮断する閉状態とを交互に繰返すことを同期させることを備え、
前記交互に繰返すことを同期させることは、前記表示画面のローリング更新を一致させることを含む、請求項１４または請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記１つ以上のアクティブシャッタのうちの第１のアクティブシャッタに関連付けられた前記表示画面の第１の部分が第１の画像を提示するために更新されている間、前記第１のアクティブシャッタに前記閉状態に入るように信号伝達することと、
前記第１のアクティブシャッタに関連付けられた前記表示画面の第２の部分が前記第１の画像を提示するために更新されている間、前記１つ以上のアクティブシャッタのうちの第２のアクティブシャッタに前記閉状態に入るように信号伝達することとをさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２のアクティブシャッタに関連付けられた前記表示画面の前記第２の部分が前記第１の画像を提示するために更新されている間、前記第１のアクティブシャッタに前記開状態に入るように信号伝達することをさらに備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のアクティブシャッタに関連付けられた前記表示画面の前記第１の部分が第２の画像を提示するために更新されている間、前記第１のアクティブシャッタに前記閉状態に入るように信号伝達することと、
前記第１のアクティブシャッタに関連付けられた前記表示画面の前記第１の部分が前記第２の画像を提示するために更新されている間、前記第２のアクティブシャッタに前記開状態に入るように信号伝達することとをさらに備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１のフォトダイオードを用いて、第１の画像を提示する表示更新の第１のタイミングを検出することと、
第２のフォトダイオードを用いて、前記第１の画像を提示する前記表示更新の第２のタイミングを検出することと、
前記第１のタイミングおよび前記第２のタイミングに基づいて前記表示更新のローリング更新方向を判定することとをさらに備える、請求項１４〜請求項１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
コンピュータの１以上のプロセッサによって実行されることにより、前記コンピュータに請求項１４〜請求項２０のいずれか１項に記載の方法を実施させる、プログラム。
【国際調査報告】
2021517763.tif 000010
2021517763.tif 000011