(57)【要約】表示装置と、前記表示装置を介した表示方法とを開示する。前記表示装置は、画像をレンダリングする少なくとも１つの画像レンダラと、出射光学素子と、視覚キューを提供する手段と、前記少なくとも１つの画像レンダラと前記視覚キューを提供する手段とに接続される処理部と、を備える。前記表示装置がユーザの頭部に装着される場合、レンダリングされた画像の投影は前記出射光学素子を通って前記表示装置から出射して前記ユーザの眼に入射する。前記視覚キューは、前記出射光学素子のビューポートを実質的に取り囲む周辺領域内に提供される。前記処理部は、前記レンダリングされた画像の、前記出射光学素子の前記ビューポート内に見えない領域に少なくとも部分的に基づいて駆動信号を生成し、前記駆動信号を介して、前記視覚キューを提供する手段を制御する。【選択図】図３
2021500601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
・  画像をレンダリングする少なくとも１つの画像レンダラと、
・  出射光学素子と、
・  視覚キューを提供する手段と、
・  前記少なくとも１つの画像レンダラと前記視覚キューを提供する手段とに接続される処理部と、を備える表示装置であって、
前記表示装置がユーザの頭部に装着される場合、レンダリングされた画像の投影は前記出射光学素子を通って前記表示装置から出射して前記ユーザの眼に入射し、
前記視覚キューは、前記出射光学素子のビューポートを実質的に取り囲み前記ユーザの視野内にある周辺領域内に提供され、
前記処理部は、前記レンダリングされた画像の、前記出射光学素子の前記ビューポート内に見えない領域に少なくとも部分的に基づいて駆動信号を生成し、前記駆動信号を介して、前記視覚キューを提供する手段を制御するように構成される、
表示装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記レンダリングされた画像の後に、前記少なくとも１つの画像レンダラにおいてレンダリングされる少なくとも１つの後続画像に基づいて前記駆動信号を生成するように構成される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記視覚キューを提供する手段は、前記周辺領域に配置される複数の発光素子を備え、
前記処理部は、前記複数の発光素子によって放射される光の色および／または強度を制御するように構成される、請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示装置が前記ユーザの頭部に装着される場合、前記複数の発光素子と前記ユーザの眼との間の距離は、前記出射光学素子と前記ユーザの眼との間の距離とほぼ同じである、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記視覚キューを提供する手段は、前記複数の発光素子によって放射される光を拡散する複数の拡散体をさらに備える、請求項３または４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記複数の発光素子は、少なくとも第１の発光素子セットと第２の発光素子セットとを含み、
前記第１の発光素子セットによって放射される光の色および／または強度は、前記第２の発光素子セットによって放射される光の色および／または強度と異なる、請求項３から５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記視覚キューを提供する手段は、前記少なくとも１つの画像レンダラにおけるレンダリング境界の少なくとも一部から放射される光を前記周辺領域へと導くことにより、前記周辺領域を照明する、少なくとも１つの光学素子を備える、請求項１から６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの光学素子は、レンズと光ファイバ要素の少なくとも一方として実装される、請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
少なくとも１つの画像レンダラと、出射光学素子と、視覚キューを提供する手段とを備える表示装置を介した表示方法であって、
・  前記少なくとも１つの画像レンダラにおいて画像をレンダリングすることであって、前記表示装置がユーザの頭部に装着される場合、レンダリングされた画像の投影は、前記出射光学素子を通って前記表示装置から出射して前記ユーザの眼に入射する、レンダリングすることと、
・  前記レンダリングされた画像の、前記出射光学素子のビューポート内に見えない領域に少なくとも部分的に基づいて駆動信号を生成することと、
・  前記出射光学素子の前記ビューポートを実質的に取り囲み前記ユーザの視野内にある周辺領域内に視覚キューを提供するように、前記駆動信号を介して、前記視覚キューを提供する手段を制御することと、
を含む方法。
【請求項１０】
前記駆動信号を生成することは、前記レンダリングされた画像の後に、前記少なくとも１つの画像レンダラにおいてレンダリングされる少なくとも１つの後続画像に基づいて実行される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記視覚キューを提供する手段は、前記周辺領域に配置される複数の発光素子を備え、
前記方法は、前記複数の発光素子によって放射される光の色および／または強度を制御することをさらに含む、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記視覚キューを提供する手段は、前記複数の発光素子によって放射される光を拡散する複数の拡散体をさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の発光素子は、少なくとも第１の発光素子セットと第２の発光素子セットとを含み、
前記光の色および／または強度を制御することは、前記第１の発光素子セットによって放射される光の色および／または強度が、前記第２の発光素子セットによって放射される光の色および／または強度と異なるように、前記第１の発光素子セットと前記第２の発光素子セットとを制御することを含む、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記視覚キューを提供する手段は、前記少なくとも１つの画像レンダラにおけるレンダリング境界の少なくとも一部から放射される光を前記周辺領域へと導くことにより、前記周辺領域を照明する、少なくとも１つの光学素子を備える、請求項９から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの光学素子は、レンズと光ファイバ要素の少なくとも一方として実装される、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して仮想現実および拡張現実に関し、より具体的には、画像レンダラと、出射光学素子と、視覚キューを提供する手段と、処理部とを備える表示装置に関する。また、本開示は前述の表示装置を介した表示方法にも関する。
【背景】
【０００２】
近年、模擬環境をユーザに提示するための、仮想現実、拡張現実などの技術の開発や利用が急速に進んでいる。具体的には、そのような技術は、立体視などの現代の技術を用いて模擬環境への完全な没入感をユーザにもたらす。したがって、そのような模擬環境は、ユーザが知覚するユーザ周囲の現実感を向上させる。また、そのような模擬環境は、完全な仮想環境（すなわち、仮想現実環境）と、仮想オブジェクトが上に重ね合わされた実世界環境（すなわち、拡張現実環境）とに関する。
【０００３】
一般的に、そのような模擬環境を体験するために、ユーザは、例えば仮想現実デバイス、拡張現実デバイスなどのデバイスを用いることができる。概して、仮想現実デバイスおよび拡張現実デバイスは、ユーザの片眼ごとに専用の表示光学素子を備える双眼デバイスである。仮想現実デバイスの例として、ヘッドマウント仮想現実デバイス、仮想現実眼鏡などがある。また、拡張現実デバイスの例として、拡張現実ヘッドセット、拡張現実眼鏡などがある。
【０００４】
しかしながら、従来の仮想現実デバイスおよび拡張現実デバイスには、一定の制限が伴う。第一に、仮想現実デバイスおよび／または拡張現実デバイスの画像レンダリング機器は、ユーザの眼の視野よりも可視幅（visual width）が比較的狭い。したがって、画像レンダリング機器によって表示された画像は、画像レンダリング機器の縁部周囲で不連続的に見える。このため、ユーザに、そのような不連続の画像を用いて作成された模擬環境の視覚的シーンの周囲に境界（すなわち、黒い縁部）が見える場合がある。また、そのような境界により、没入感が最適ではなくなり、模擬環境におけるユーザ体験の質がかなり低下する。第二に、ユーザは、仮想現実デバイスおよび／または拡張現実デバイスの画像レンダリング機器の可視幅外（すなわち、ビューポート外）に広がる模擬環境の視覚的シーンを知覚しないことが多い。このため、そのような画像レンダリング機器の可視幅外に広がる視覚的シーンに対するユーザの反応がかなり制限される。
【０００５】
前述の説明を鑑みて、従来の仮想現実デバイスおよび拡張現実デバイスに関する前述の欠点を克服する必要がある。
【摘要】
【０００６】
本開示は、表示装置を提供することを目標とする。また、本開示は、そのような表示装置を介した表示方法を提供することも目標とする。本開示は、従来の仮想現実デバイスおよび拡張現実デバイスの画像により表示される画像の縁部周囲が不連続になり、模擬環境においてユーザが体験する没入感が最適ではなくなる、という既存の問題に対する解決策を提供することを目標とする。本開示の目的は、従来技術に見られる問題を少なくとも部分的に克服し、既存の表示装置における前述の問題を排除する堅牢で信頼性が高く効率的な表示装置を提供する解決策を提供することである。
【０００７】
ある態様において、本開示の一実施形態は表示装置を提供する。前記表示装置は、
・  画像をレンダリングする少なくとも１つの画像レンダラと、
・  出射光学素子と、
・  視覚キューを提供する手段と、
・  前記少なくとも１つの画像レンダラと前記視覚キューを提供する手段とに接続される処理部と、を備え
前記表示装置がユーザの頭部に装着される場合、レンダリングされた画像の投影は前記出射光学素子を通って前記表示装置から出射して前記ユーザの眼に入射し、
前記視覚キューは、前記出射光学素子のビューポートを実質的に取り囲み前記ユーザの視野内にある周辺領域内に提供され、
前記処理部は、前記レンダリングされた画像の、前記出射光学素子の前記ビューポート内に見えない領域に少なくとも部分的に基づいて駆動信号を生成し、前記駆動信号を介して、前記視覚キューを提供する手段を制御するように構成される。
【０００８】
別の態様において、本開示の一実施形態は、表示装置を介した表示方法を提供する。前記表示装置は、少なくとも１つの画像レンダラと、出射光学素子と、視覚キューを提供する手段とを備え、前記方法は、
・  前記少なくとも１つの画像レンダラにおいて画像をレンダリングすることであって、前記表示装置がユーザの頭部に装着される場合、レンダリングされた画像の投影は、前記出射光学素子を通って前記表示装置から出射して前記ユーザの眼に入射する、レンダリングすることと、
・  前記レンダリングされた画像の、前記出射光学素子のビューポート内に見えない領域に少なくとも部分的に基づいて駆動信号を生成することと、
・  前記出射光学素子の前記ビューポートを実質的に取り囲み前記ユーザの視野内にある周辺領域内に視覚キューを提供するように、前記駆動信号を介して、前記視覚キューを提供する手段を制御することと、を含む。
【０００９】
本開示の実施形態は、従来技術における前述の問題を実質的に排除または少なくとも部分的に対処し、画像の縁部周囲の連続性と、周辺領域内にありユーザの視野内にある視覚的シーンについてユーザに示す視覚キューの作成を促進する。
【００１０】
本開示の別の態様、利点、特徴、および目的は、以下に添付する特許請求の範囲と併せて解釈される、例示的実施形態の図面および詳細な説明から明らかにされるであろう。
【００１１】
本開示の特徴は、添付の特許請求の範囲に定められる本開示の範囲を逸脱することなく、様々に組合せ可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
前記の摘要と、下記の例示的な実施形態の詳細な説明は、添付の図面と共に読むことでよりよく理解される。本開示の説明の目的で、本開示の例示的な構成を図面に示している。しかしながら、本開示は、ここに開示する具体的な方法および手段に限定されるわけではない。また、図面は縮尺に従ったものではないことを、当業者は理解されるであろう。可能なかぎり、同様の要素は同番号で示している。
【００１３】
以下、本開示における実施形態を、単なる例示として、かつ添付の図面を参照して説明する。
【図１】図１は、本開示の一実施形態による表示装置のアーキテクチャのブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本開示の一実施形態により、表示装置がユーザの頭部に装着される場合のユーザの眼の視野を示す例示的な図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本開示の一実施形態により、図２Ａの出射光学素子のビューポートを実質的に取り囲む周辺領域に配置された、視覚キューを提供する手段を示す例示的な図である。
【図３】図３は、本開示の別の実施形態による表示装置の例示的な実装を示す図である。
【図４】図４は、本開示の別の実施形態による表示装置の例示的な実装を示す図である。
【図５】図５は、本開示の一実施形態による表示装置を介した表示方法のステップを示す図である。
【００１４】
添付図面において下線の引かれた番号は、その番号が位置するアイテムやその番号が隣接するアイテムを表すために使用される。下線が引かれていない番号は、その番号と線で結ばれて特定されるアイテムに関連している。番号に下線が引かれず矢印と共に記されている場合、その番号は矢印が指すアイテム全般を特定するために使用される。
【実施形態の詳細説明】
【００１５】
以下の詳細な説明は、本開示の実施形態およびそれらの実施形態を実装できる方法について説明している。本開示を実行する態様の一部を開示しているが、本開示を実行または実践する他の実施形態も可能であることを当業者は認識されるであろう。
【００１６】
ある態様において、本開示の一実施形態は表示装置を提供する。前記表示装置は、
・  画像をレンダリングする少なくとも１つの画像レンダラと、
・  出射光学素子と、
・  視覚キューを提供する手段と、
・  前記少なくとも１つの画像レンダラと前記視覚キューを提供する手段とに接続される処理部と、を備え
前記表示装置がユーザの頭部に装着される場合、レンダリングされた画像の投影は前記出射光学素子を通って前記表示装置から出射して前記ユーザの眼に入射し、
前記視覚キューは、前記出射光学素子のビューポートを実質的に取り囲み前記ユーザの視野内にある周辺領域内に提供され、
前記処理部は、前記レンダリングされた画像の、前記出射光学素子の前記ビューポート内に見えない領域に少なくとも部分的に基づいて駆動信号を生成し、前記駆動信号を介して、前記視覚キューを提供する手段を制御するように構成される。
【００１７】
別の態様において、本開示の一実施形態は、表示装置を介した表示方法を提供する。前記表示装置は、少なくとも１つの画像レンダラと、出射光学素子と、視覚キューを提供する手段とを備え、前記方法は、
・  前記少なくとも１つの画像レンダラにおいて画像をレンダリングすることであって、前記表示装置がユーザの頭部に装着される場合、レンダリングされた画像の投影は、前記出射光学素子を通って前記表示装置から出射して前記ユーザの眼に入射する、レンダリングすることと、
・  前記レンダリングされた画像の、前記出射光学素子のビューポート内に見えない領域に少なくとも部分的に基づいて駆動信号を生成することと、
・  前記出射光学素子の前記ビューポートを実質的に取り囲み前記ユーザの視野内にある周辺領域内に視覚キューを提供するように、前記駆動信号を介して、前記視覚キューを提供する手段を制御することと、を含む。
【００１８】
本開示は、前述の表示装置と、そのような表示装置を介した前述の表示方法とを提供する。本明細書において説明する表示装置は、該表示装置によって表示される画像の縁部周囲における不連続性を排除することができる。また、該表示装置により、ユーザは、コントラストおよび色が改善された画像を見ることができる。したがって、該表示装置は、該表示装置のユーザによる、より没入感のある模擬環境の体験を促進する。さらに、本明細書において説明する表示装置により、ユーザは、該表示装置の出射光学素子の可視幅外に広がる（すなわち、生じる）視覚的シーンを知覚することができる。
【００１９】
本開示全体において、本明細書で用いる「表示装置」という用語は、表示装置のユーザに画像を表示（すなわち、提示）するように構成された専用機器に関する。そのような場合、表示装置は、画像をユーザに提示するための（例えば、仮想現実ヘッドセット、拡張現実ヘッドセット、仮想現実眼鏡、拡張現実眼鏡などの）デバイスとして機能するように動作可能である。
【００２０】
前述のように、少なくとも１つの画像レンダラは画像をレンダリングする。具体的には、表示装置がユーザの頭部に装着される場合、レンダリングされた画像はユーザの眼に投影される。一実施形態によると、本明細書で用いる「画像」という用語は、表示装置によって表示される模擬環境（例えば、仮想現実環境など）の仮想シーンの表現に関する。
【００２１】
別の実施形態によると、本明細書で用いる「画像」という用語は、少なくとも１つの仮想オブジェクトの画像に関する。少なくとも１つの仮想オブジェクトの例として、仮想ナビゲーションツール、仮想ガジェット、仮想メッセージ、仮想エンティティ、仮想メディアなどが挙げられるが、これらに限定されない。また、そのような実施形態において、画像を実世界画像の投影上に重ね合わせて、結果として得られる模擬環境（例えば、拡張現実環境など）の視覚的シーンを構成してもよい。本開示全体において、本明細書で用いる「実世界画像」という用語は、ユーザが位置する実際の周囲を描写する画像に関する。任意で、表示装置は、実世界画像を撮像する少なくとも１つのカメラを備える。また任意で、表示装置は、前述の重ね合せ動作を実行し、結果として得られる模擬環境を、表示装置（例えば、拡張現実ヘッドセット、拡張現実眼鏡など）のユーザの眼に投影するために、少なくとも１つの光学機器をさらに備える。
【００２２】
さらに別の実施形態によると、本明細書で用いる「画像」という用語は、被写体の絵画的表現（すなわち、視覚認知）に関する。被写体の例として、物体、人物、地図、絵、風景、回路図、文章などが挙げられるが、これらに限定されない。任意で、画像は被写体の二次元表現である。
【００２３】
本開示全体において、本明細書で用いる「少なくとも１つの画像レンダラ」という用語は、画像のレンダリングを促進するように構成された機器に関する。任意で、少なくとも１つの画像レンダラは、少なくとも、コンテキスト画像をレンダリングするコンテキスト画像レンダラと、フォーカス画像をレンダリングするフォーカス画像レンダラとを備え、レンダリングされたコンテキスト画像の投影とレンダリングされたフォーカス画像の投影とは共に、レンダリングされた画像の投影を形成する。そのような場合、画像はコンテキスト画像とフォーカス画像とを含む。したがって、コンテキスト画像およびフォーカス画像は、少なくとも１つの画像レンダラにおいてレンダリングされる画像を集合的に構成するためにレンダリングされる。コンテキスト画像は、少なくとも１つのコンテキスト画像レンダラを介してレダリングおよび投影される、仮想シーン、少なくとも１つの仮想オブジェクト、または被写体の広角画像に関することを理解されたい。また、フォーカス画像は、少なくとも１つのフォーカス画像レンダラを介してレダリングおよび投影される、仮想シーン、少なくとも１つの仮想オブジェクト、または被写体の一部（すなわち、部分）を描写する別の画像に関する場合があることを理解されたい。さらに、フォーカス画像の寸法はコンテキスト画像よりも小さい。
【００２４】
任意で、レンダリングされたコンテキスト画像の投影の角度幅は４０度から２２０度までの範囲であり、レンダリングされたフォーカス画像の投影の角度幅は５度から６０度までの範囲である。そのような場合、レンダリングされたコンテキスト画像の投影の角度幅は、例えば、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、または１７０度から、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、または２２０度までであってもよく、レンダリングされたフォーカス画像の投影の角度幅は、例えば、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、または５０度から、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、または６０度までであってもよい。
【００２５】
本開示全体において、「角度幅」という用語は、表示装置を装着したユーザの眼から見た任意の投影の角度幅を指す。任意で、レンダリングされたコンテキスト画像の投影の角度幅は、レンダリングされたフォーカス画像の投影の角度幅より大きいことを理解されたい。これは、レンダリングされたフォーカス画像は通常はユーザの眼の中心窩およびその周囲に投影され、レンダリングされたコンテキスト画像はユーザの眼の網膜に投影されるためである。
【００２６】
本開示全体において、本明細書で用いる「コンテキスト画像レンダラ」という用語は、コンテキスト画像のレンダリングを促進するように構成された機器に関する。同様に、本明細書で用いる「フォーカス画像レンダラ」という用語は、フォーカス画像のレンダリングを促進するように構成された機器に関する。
【００２７】
一実施形態では、少なくとも１つの画像レンダラは、少なくとも１つのプロジェクタおよびそれに関連付けられた投影スクリーンとして実装される。任意で、少なくとも１つの画像レンダラを実装するために用いられる少なくとも１つのプロジェクタ間で１つの投影スクリーンを共有してもよい。別の実施形態では、少なくとも１つの画像レンダラは、レンダリングされた画像の投影を放射するように構成された少なくとも１つのディスプレイとして実装される。
【００２８】
前述のように、任意で、少なくとも１つの画像レンダラは、コンテキスト画像をレンダリングするコンテキスト画像レンダラと、フォーカス画像をレンダリングするフォーカス画像レンダラとを備える。したがって、一実施形態では、コンテキスト画像レンダラおよび／またはフォーカス画像レンダラは、前述の少なくとも１つのプロジェクタおよびそれに関連付けられた前述の投影スクリーンとして実装される。任意で、コンテキスト画像レンダラおよびフォーカス画像レンダラを実装するために用いられる少なくとも１つのプロジェクタ間で前述の１つの投影スクリーンを共有してもよい。別の実施形態では、コンテキスト画像レンダラは、レンダリングされたコンテキスト画像の投影を放射するように構成された少なくとも１つのコンテキストディスプレイとして実装され、フォーカス画像レンダラは、レンダリングされたフォーカス画像の投影を放射するように構成された少なくとも１つのフォーカスディスプレイとして実装される。
【００２９】
また任意で、表示装置は、レンダリングされたコンテキスト画像の投影と、レンダリングされたフォーカス画像の投影とを組み合わせて画像を作成する、少なくとも１つの光コンバイナを備える。
【００３０】
一実施形態では、処理部は、画像をレンダリングする少なくとも１つの画像レンダラを制御するように構成される。別の実施形態では、外部処理部（すなわち、表示装置の外部にある処理部）が、画像をレンダリングする少なくとも１つの画像レンダラを制御するように構成される。一例として、外部処理部は、表示装置に通信可能に接続された携帯電子デバイスの処理部であってもよい。
【００３１】
前述のように、表示装置がユーザの頭部に装着される場合、レンダリングされた画像の投影は、出射光学素子を通って表示装置から出射し、ユーザの眼に入射する。本開示全体において、「出射光学素子」という用語は、表示装置がユーザの頭部に装着される場合、レンダリングされた画像の投影をユーザの眼に向けるように構成された光学素子に関する。任意で、出射光学素子は、表示装置がユーザの頭部に装着される場合、レンダリングされたコンテキスト画像の投影およびレンダリングされたフォーカス画像の投影をユーザの眼に向けるように構成される。
【００３２】
任意で、出射光学素子は、レンダリングされた画像の投影のサイズ（または角度寸法）を拡大する。そのような場合、拡大光学素子を用いることにより、表示装置内で寸法の小さい構成要素（すなわち、寸法の小さい少なくとも１つの画像レンダラ）を用いることができる。また任意で、出射光学素子は、凸レンズ、平凸レンズ、液晶（Liquid Crystal：ＬＣ）レンズ、液体レンズ、フレネルレンズ、非球面レンズ、色消しレンズ、の少なくとも１つとして実装される。
【００３３】
任意で、出射光学素子は、ユーザの眼に対向する曲面を有する。そのような場合、曲面は凸状（すなわち、ユーザの眼に向かって膨らんでいる）または凹状（すなわち、ユーザの眼から離れるように内側に膨らんでいる）であってもよい。
【００３４】
前述のように、視覚キューを提供する手段は、周辺領域に視覚キューを提供する。周辺領域は、出射光学素子のビューポートを実質的に取り囲み、ユーザの視野内にある。本開示全体において、「周辺領域」という用語は、表示装置がユーザの頭部に装着される場合、ユーザの視野内の領域であって、ユーザの視野の境界と出射光学素子のビューポートとの間に実質的に位置する領域に関する。周辺領域は、表示装置がユーザの頭部に装着される場合、ユーザの眼の視野から出射光学素子のビューポートの領域を差し引くことで求められることを理解されたい。
【００３５】
また、本開示全体において、「視覚キュー」という用語は、表示装置を介してユーザの眼に提供される視覚的指示（すなわち、光の形式による指示）に関する。視覚キューは、レンダリングされた画像内におけるユーザの没入感（すなわち、視覚認知）を向上させることを理解されたい。一例として、視覚キューにより表示装置のユーザは、表示装置における出射光学素子のビューポート（すなわち、可視幅）内には見えない視覚的シーンを知覚することができ、有益である。また、別の例として、視覚キューにより、レンダリングされた画像の後に、少なくとも１つの画像レンダラによってレンダリングされる少なくとも１つの後続画像に関する指示を提供することができ、有益である。さらに、前述のように、視覚キューは、ユーザの視野内に位置するように、出射光学素子のビューポートの周囲（すなわち、周辺領域内）に設けられる。
【００３６】
本開示全体において、「視覚キューを提供する手段」という用語は、ユーザに視覚キューを提供するように構成された機器に関する。任意で、視覚キューを提供する手段は、表示装置のユーザに光の形式による指示を提供する。
【００３７】
前述のように、処理部は、少なくとも１つの画像レンダラと、視覚キューを提供する手段とに接続される。処理部は、レンダリングされた画像の、出射光学素子のビューポート内に見えない領域に少なくとも部分的に基づいて、駆動信号を生成するように構成される。駆動信号は、レンダリングされた画像の、出射光学素子のビューポート内に見えない領域に少なくとも部分的に基づくことによって、ユーザがそのような領域を直接見なくてもその領域を知覚できるようにすることを理解されたい。
【００３８】
一実施形態では、処理部は、表示装置の動作の制御に適切なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組合せとして実装される。
【００３９】
本開示全体において、本明細書で用いる「駆動信号」という用語は、視覚キューを提供する手段の動作の制御に用いられる動作信号に関する。前述のように、駆動信号は、レンダリングされた画像の、出射光学素子のビューポート内に見えない領域に少なくとも部分的に基づく。任意で、駆動信号は、出射光学素子のビューポート内に見えるレンダリングされた画像の性質、レンダリングされた画像の後に少なくとも１つの画像レンダラにおいてレンダリングされる少なくとも１つの後続画像の性質、ユーザの選択項目、ユーザの実際の周囲における環境光、の少なくとも１つに、少なくとも部分的に基づく。レンダリングされた画像および／または少なくとも１つの後続画像の性質の例として、レンダリングされた画像および／または少なくとも１つの後続画像の輝度、コントラスト、色、環境光、影などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４０】
処理部は、駆動信号を介して、視覚キューを提供する手段を制御するように構成される。視覚キューを提供する手段のそのような制御により、処理部は、例えば、提供される視覚キューの数、視覚キューを提供する期間、視覚キューを提供する領域、視覚キューの視覚属性などを制御できることを理解されたい。視覚キューの視覚属性の例として、視覚キューの色、視覚キューの輝度、視覚キューの鮮明度、視覚キューの寸法などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４１】
一例として、レンダリングされた画像Ｉは、家と、その家に隣接する公園との仮想シーンを描写する。そのような例において、画像Ｉにおける家を描写する領域Ｒ１は、出射光学素子のビューポート内に見えてもよく、画像Ｉにおける公園を描写する別の領域Ｒ２は、出射光学素子のビューポート内に見えなくてもよい。そのような場合、レンダリングされた画像Ｉの領域Ｒ２は、画像Ｉの領域Ｒ１とは異なる性質を有してもよい（例えば、公園を描写する領域Ｒ２のほうが明るくてもよい）。そのような場合、処理部は、領域Ｒ２に少なくとも部分的に基づいて駆動信号Ｄ１を生成し、出射光学素子のビューポート内に公園が見えなくても、公園の指示を提供することができる。したがって処理部は、生成された駆動信号Ｄ１を介して、白色光で周辺領域を照明するように、視覚キューを提供する手段を制御してもよい。
【００４２】
別の例として、ホラーゲームの模擬環境を表示装置を介して提示してもよい。そのような場合、レンダリングされた画像Ａは、廃墟の城の環境における視覚的シーンを描写してもよい。レンダリングされた画像において廃墟の城内の部屋を描写する領域ＲＲは、出射光学素子のビューポート内に見えてもよく、レンダリングされた画像において廃墟の城内の書斎を描写する領域ＲＬは、出射光学素子のビューポート内に見えなくてもよいことを理解されたい。そのような場合、表示装置のユーザは、周辺領域に提供される視覚キューを暗色にし、輝度を低くすることを選択することがある。したがって、処理部は、レンダリングされた画像Ａの、出射光学素子のビューポート内に見えない領域ＲＬと、ユーザの選択項目とに基づいて駆動信号を生成してもよい。
【００４３】
任意で、処理部は、レンダリングされた画像の後に、少なくとも１つの画像レンダラにおいてレンダリングされる少なくとも１つの後続画像に基づいて駆動信号を生成するように構成される。そのような場合、処理部は、表示装置によってレンダリングされる少なくとも１つの後続画像を受信してもよく、該少なくとも１つの後続画像の性質を特定してもよい。その後、処理部は、少なくとも１つの後続画像の性質に基づいて駆動信号を生成してもよい。例えば、レンダリングされた画像Ｘ１が低輝度の視覚的シーンを描写し、（レンダリングされた画像Ｘ１の後に、少なくとも１つの画像レンダラにおいてレンダリングされる）後続画像Ｘ２が高輝度である場合、処理部は、後続画像Ｘ２（すなわち、後続画像Ｘ２の性質）に基づいて駆動信号を生成してもよい。
【００４４】
任意で、視覚キューを提供する手段は、周辺領域に配置される複数の発光素子を備え、処理部は、複数の発光素子によって放射される光の色および／または強度を制御するように構成される。そのような場合、複数の発光素子は、表示装置がユーザに装着される場合に周辺領域を照明する光を放射するために用いられる。また、複数の発光素子は、出射光学素子のビューポートを実質的に取り囲む周辺領域に配置される。したがって、複数の発光素子はユーザの視野内にあり、そこから放射される光をユーザが見ることができる。複数の発光素子は、ユーザの片眼または両眼を照明するように動作可能であることを理解されたい。
【００４５】
本開示全体において、本明細書で用いる「複数の発光素子」という用語は、ユーザに視覚キューを提供するために、ユーザの眼に光を放射するように構成された少なくとも１つの光源に関する。この点において、任意で、複数の発光素子は、可視波長を有する光を放射するように構成される。複数の発光素子によって放射された光は、出射光学素子のビューポートを実質的に取り囲む、環境光効果をもたらし、レンダリングされた画像およびそのような光がユーザの眼に入射すると、没入感を向上させる。任意で、複数の発光素子は、ディスプレイ、好ましくは低解像度液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）として実装される。任意で、複数の発光素子は、発光ダイオード、光レーザ、投光器などの少なくとも１つとして実装される。別の実施形態では、複数の発光素子は、ディスプレイと、発光ダイオードなどの他の発光素子とを組み合わせて実装される。
【００４６】
前述のように、任意で、複数の発光素子によって放射される光の色および／または強度は調整可能である。そのような場合、任意で、放射される光の色および／または強度は、駆動信号の調整を介して調整可能であってもよい。放射される光の色および／または強度の前述の調整により、視覚キューの視覚属性を制御できることを理解されたい。一例として、低振幅の駆動信号により、複数の発光素子が低強度の光を放射するように制御してもよく、高振幅の駆動信号により、複数の発光素子が高強度の光を放射するように制御してもよい。任意で、処理部は、複数の発光素子によって放射される光の他の性質（例えば、波長、光路など）を制御するようにさらに構成される。
【００４７】
一実施形態では、処理部は、駆動信号を介して、複数の発光素子によって放射される光の色を制御するように構成される。別の実施形態では、処理部は、駆動信号を介して、複数の発光素子によって放射される光の強度を制御するように構成される。さらに別の実施形態では、処理部は、駆動信号を介して、複数の発光素子によって放射される光の色および強度を制御するように構成される。別の実施形態では、処理部は、発光素子に画像をレンダリングするように構成される。
【００４８】
説明目的のみにおいて、表示装置が画像Ｙをレンダリングする例について検討する。レンダリングされた画像Ｙは、家の内部環境の視覚的シーンを描写してもよい。そのような例において、画像Ｙにおける、家の中の薄暗い収納室を描写する領域Ｙ１は、出射光学素子のビューポート内に見えてもよく、画像Ｙにおける、その家の収納室に隣接する、日光で照らされたリビングルームを描写する領域Ｙ２は、出射光学素子のビューポート内に見えなくてもよい。そのような場合、レンダリングされた画像Ｙの領域Ｙ２は、画像Ｙの領域Ｙ１とは異なる性質を有してもよい（例えば、リビングルームを描写する領域Ｙ２のほうがより明るく照明されていてもよい）。そのような場合、処理部は、領域Ｙ２に少なくとも部分的に基づいて駆動信号Ｓを生成し、出射光学素子のビューポート内にリビングルームが見えなくても、リビングルームを照らす明るい日光の指示を提供することができる。したがって、処理部は、生成された駆動信号Ｓを介して、周辺領域を黄色い光で照明するように（すなわち、リビングルームを照らす日光の存在を示すように）、複数の発光素子によって放射される光の色を制御してもよい。また、処理部は、生成された駆動信号Ｓを介して、複数の発光素子によって放射される黄色い光の強度を制御してもよい。この場合、複数の発光素子は高強度の光を周辺領域に提供する。
【００４９】
任意で、表示装置がユーザの頭部に装着される場合、複数の発光素子とユーザの眼との間の距離は、出射光学素子とユーザの眼との間の距離とほぼ同じである。そのような場合、複数の発光素子は任意で、それらの形状／物理的構造がユーザの眼の焦点外に留まるように配置される。したがって、ユーザは複数の発光素子を見ることはできないが、それらから放射される光は見ることができる。そのような場合、ユーザの眼に関して周辺領域の空間解像度が低いため、複数の発光素子が互いに空間的に離れて位置する場合でも、複数の発光素子によって放射される光が均一に見えるため、有益である。発光素子が、画像がレンダリングされるディスプレイである場合、レンダリングされた画像はユーザの眼の焦点外になるため、低解像度のディスプレイで十分である。
【００５０】
また任意で、視覚キューを提供する手段は、複数の発光素子によって放射される光を拡散する複数の拡散体をさらに備える。複数の発光素子によって放射される光が散乱または広がってソフトライト効果をもたらすように、複数の拡散体は複数の発光素子に接続される。動作時には、複数の拡散体は、複数の発光素子によって放射される光の光路内に配置される。複数の拡散体は、放射された光を周辺領域内で徐々に（すなわち、わずかに）分散させる。
【００５１】
本開示全体において、「複数の拡散体」という用語は、複数の発光素子によって放射される光を均一または不均一に分散させて、目立って明るいおよび／または暗い箇所がないようにするために用いられる光学構成要素に関する。任意で、複数の拡散体は、すりガラス拡散体、テフロン（登録商標）拡散体、ホログラフィ拡散体、オパールガラス拡散体、灰色ガラス拡散体、の少なくとも２つとして実装される。
【００５２】
さらに任意で、複数の発光素子は、少なくとも第１の発光素子セットと第２の発光素子セットとを含み、第１の発光素子セットによって放射される光の色および／または強度は、第２の発光素子セットによって放射される光の色および／または強度と異なる。そのような場合、処理部は任意で、第１の発光素子セットおよび第２の発光素子セットを制御するための個別の駆動信号を生成する。また任意で、第１の発光素子セットおよび第２の発光素子セットは、第１の発光素子セットおよび第２の発光素子セットが互いに空間的に離間されるように周辺領域内に配置される。あるいは任意で、第１の発光素子セットおよび第２の発光素子セットは、周辺領域全体にわたって分散される。そのような場合、第１の発光素子セットおよび第２の発光素子セットは、周辺領域内での分散が均一であっても均一でなくてもよい。
【００５３】
一例において、表示装置がユーザの頭部に装着される場合、第１の発光素子セットは、周辺領域内において出射光学素子のビューポートの左側に配置されてもよく、第２の発光素子セットは、周辺領域内において出射光学素子のビューポートの右側に配置されてもよい。別の例において、第１の発光素子セットは、周辺領域内において出射光学素子のビューポートの上側に配置されてもよく、第２の発光素子セットは、周辺領域内において出射光学素子のビューポートの下側に配置されてもよい。さらに別の例において、第１の発光素子セットおよび第２の発光素子セットは、周辺領域内にランダムに分散されてもよい。
【００５４】
前述のように、任意で、第１の発光素子セットおよび第２の発光素子セットは、異なる色および／または強度を有する光を放射するように構成される。説明目的のみにおいて、一例について検討する。この例では、表示装置は少なくとも１つの画像レンダラにおいて視覚的シーンの画像Ｚをレンダリングしてもよく、画像Ｚは２つのオブジェクトＯＢ１およびＯＢ２を描写する。また、そのような場合、画像ＺにおけるオブジェクトＯＢ１を描写する領域Ｚ１は、出射光学素子のビューポート内に見えてもよく、画像ＺにおけるオブジェクトＯＢ２を描写する領域Ｚ２は、出射光学素子のビューポート内に見えなくてもよい。例えば画像Ｚは、領域Ｚ１に実質的に対応する左部分と、領域Ｚ２に実質的に対応する右部分とを含んでもよく、領域Ｚ１を見ているユーザが頭部を右に向けると、出射光学素子のビューポート内に領域Ｚ２が見えるようになってもよい。したがって、そのような場合、出射光学素子のビューポートの右側から領域Ｚ２が視覚的シーンに入ってくるように見える。また、そのような例において、第１の発光素子セットは前述のビューポートの左側に配置されてもよく、第２の発光素子セットは前述のビューポートの右側に配置されてもよい。したがって任意で、処理部は、オブジェクトＯＢ１およびＯＢ２の属性に基づいて、第１の発光素子セットおよび第２の発光素子セット用に異なる駆動信号を生成してもよく、第１の発光素子セットによって放射される光の色がオブジェクトＯＢ１の色と実質的に同じになり、第２の発光素子セットによって放射される光の色がオブジェクトＯＢ２の色と実質的に同じになるようにしてもよい。そのような実装により、オブジェクトＯＢ２が出射光学素子のビューポート内に見えない場合でも、オブジェクトＯＢ２に関する視覚的指示を提供できることを理解されたい。
【００５５】
任意で、表示装置は、動作検知器をさらに備える。動作検知器は、表示装置がユーザの頭部に装着される場合、ユーザの頭部の動きを検知するように構成される。さらに任意で、動作検知器は、加速計、ジャイロスコープ動作センサなどの少なくとも１つである。この点において、任意で、処理部は動作検知器および視覚キューを提供する手段と通信可能に接続され、処理部は、検知されたユーザの頭部の動きを動作検知器から受信し、検知されたユーザの頭部の動きに基づいて、駆動信号を介して、視覚キューを提供する手段を制御するように構成される。
【００５６】
一例として、表示装置は、少なくとも１つの画像レンダラにおいて視覚的シーンの画像Ｍをレンダリングしてもよく、画像Ｍは２つのオブジェクトＯ１およびＯ２を描写する。そのような例において、第１の発光素子セットは出射光学素子のビューポートの左側に配置されてもよく、第２の発光素子セットはビューポートの右側に配置されてもよい。また、そのような場合、画像ＭにおけるオブジェクトＯ１を描写する領域Ｍ１は、出射光学素子のビューポート内に見えてもよく、画像ＭにおけるオブジェクトＯ２を描写する領域Ｍ２は、出射光学素子のビューポート内に見えなくてもよい。ただし、領域Ｍ１を見ているユーザが頭部を右に向けると、出射光学素子のビューポート内にオブジェクトＯ２が見えるようになってもよい。そのような例において、領域Ｍ２内にあるオブジェクトＯ２が花火を描写する場合、処理部は、領域Ｍ２内にあるオブジェクトＯ２の属性に基づいて、駆動信号を介して、第２の発光素子セットを制御してもよい。例えば、処理部は、駆動信号を介して、第２の発光素子セットによって放射される光の色が黄色い光になるように（すなわち、花火の存在を示すように）制御してもよい。任意で、処理部は、第２の発光素子セットを定期的に点滅するように制御して、頭部を右に向けさせる視覚キューをユーザに提供してもよい。また、表示装置の動作検知器は、ユーザの頭部の右向きの動きを検知してもよく、ユーザの頭部の検知された動きを示す信号を処理部に送信してもよい。ユーザの頭部の動きにより、領域Ｍ２のオブジェクトＯ２が出射光学素子のビューポート内に見えるようになった場合、処理部は、駆動信号ＤＳ１を介して、視覚キューを提供する手段を制御して、第２の発光素子セットによる光の放射を停止または変更してもよい。任意で、ユーザの頭部の動きが、所望の方向から離れる（すなわち、左向き、上向き、または下向きの）動きである場合、処理部は、駆動信号ＤＳ２の送信を継続して、第２の発光素子セットから光を放射できるようにしてもよい。
【００５７】
また任意で、視覚キューを提供する手段は、少なくとも１つの画像レンダラにおけるレンダリング境界の少なくとも一部から放射される光を周辺領域へと導くことにより、周辺領域を照明する、少なくとも１つの光学素子を備える。この点において、任意で、少なくとも１つの光学素子は、少なくとも１つの画像レンダラのレンダリング境界に沿って配置される。
【００５８】
本開示全体において、「少なくとも１つの画像レンダラのレンダリング境界」という用語は、レンダリングされた画像の縁部に実質的に沿った、少なくとも１つの画像レンダラの領域に関する。一実施形態では、「少なくとも１つの画像レンダラのレンダリング境界」という用語は、少なくとも１つの画像レンダラを実装するために用いられる投影スクリーンの領域であって、そのような投影スクリーンにレンダリングされた画像の縁部に実質的に沿った領域に関する。別の実施形態では、「少なくとも１つの画像レンダラのレンダリング境界」という用語は、少なくとも１つのコンテキストディスプレイの領域であって、そのような少なくとも１つのコンテキストディスプレイにレンダリングされたコンテキスト画像の縁部に実質的に沿った領域に関する。
【００５９】
本開示全体において、本明細書で用いる「少なくとも１つの光学素子」という用語は、少なくとも１つの画像レンダラによって放射された光を周辺領域に導く（すなわち、方向付ける）ように動作可能な光学素子に関する。少なくとも１つの画像レンダラによって放射された光は、レンダリングされた画像の投影に実質的に対応することを理解されたい。したがって、少なくとも１つの光学素子を用いて、レンダリングされた画像に関する視覚キューを提供することができる。そのような視覚キューは、レンダリングされた画像と継ぎ目なく合成されるように見えてもよく、それによってレンダリングされた画像におけるユーザの没入感が向上するため、有益である。
【００６０】
任意で、少なくとも１つの光学素子は、レンズと光ファイバ要素の少なくとも一方として実装される。一実施形態では、少なくとも１つの光学素子は、レンズ（例えば、凸レンズなど）として実装される。別の実施形態では、少なくとも１つの光学素子は、光ファイバ要素として実装される。さらに別の実施形態では、光ファイバ要素およびレンズが少なくとも１つの光学素子として用いられる。
【００６１】
一例として、少なくとも１つの画像レンダラは、２００×１００画素の矩形ディスプレイとして実装されてもよい。そのような例において、ディスプレイは、水平方向（すなわち、長手方向）に２００画素を有し、垂直方向（すなわち、幅方向）に１００画素を有してもよい。そのような場合、視覚キューを提供する手段は、例えば、矩形ディスプレイにおけるレンダリング境界の少なくとも一部から放射される光を周辺領域へと導く、少なくとも１つの光学素子を備える。したがって、そのような矩形ディスプレイのレンダリング境界は、６００画素（すなわち、ディスプレイの上側境界と下側境界それぞれに２００画素ずつと、ディスプレイの左側境界と右側境界それぞれに１００画素ずつ）を有してもよい。そのような場合、１つの光学素子が、レンダリング境界の２０画素から放射された光をユーザの眼に導いてもよい。すなわち、ディスプレイの上側境界と下側境界の両方から放射された光を導くために２０個の光学素子を用いてもよく、ディスプレイの左側境界と右側境界の両方から放射された光を導くために１０個の光学素子を用いてもよい。別の例において、そのようなディスプレイが、アイピースのユーザ側でアイピースの近くにおいて、周辺領域内に配置されてもよい。
【００６２】
一実施形態では、少なくとも１つの光学素子によって放射される光が散乱または広がってソフトライト効果をもたらすように、複数の拡散体が少なくとも１つの光学素子に接続される。動作時には、複数の拡散体は、周辺領域を照明する光を放射する少なくとも１つの光学素子の一部に配置される。複数の拡散体は、放射された光を周辺領域内で徐々に（すなわち、わずかに）分散させる。
【００６３】
また任意で、表示装置は、処理部と通信可能に接続された、視線方向を検出するための手段を備える。表示装置の処理部は、
（ａ）  視線方向を検出するための手段から、検出されたユーザの視線方向を受信し、
（ｂ）  表示装置のユーザに表示する画像を受信し、検出されたユーザの視線方向を用いて、画像の高精度視領域を特定し、
（ｃ）  第１解像度を有するコンテキスト画像と、第２解像度を有するフォーカス画像とを生成するために画像を処理し、ここで
−  入力画像の高精度視領域に実質的に相当するコンテキスト画像の領域がマスクされ、
−  フォーカス画像は、入力画像の高精度視領域に実質的に相当し、
−  第２解像度は、第１解像度よりも高く、
（ｄ）  コンテキスト画像をコンテキスト画像レンダラに、かつフォーカス画像をフォーカス画像レンダラに、実質的に同時にレンダリングし、一方で、少なくとも１つの光コンバイナを制御して、レンダリングされたフォーカス画像の投影が、レンダリングされたコンテキスト画像のマスクされた領域の投影と実質的に重なるように、レンダリングされたコンテキスト画像の投影とレンダリングされたフォーカス画像の投影を組み合わせる、
ように構成される。
【００６４】
任意で、表示装置のユーザに表示される画像は、表示装置と通信可能に接続された撮像デバイスおよび／または記憶部から受信される。また、本明細書で用いる「高精度視領域」という用語は、表示装置のユーザが画像を見るときに、検出されたユーザの視線方向が向けられている（すなわち、フォーカスしている）画像の領域に関することを理解されたい。したがって、高精度視領域は画像内の凝視領域である。
【００６５】
また任意で、（フォーカス画像の）第２解像度は（コンテキスト画像の）第１解像度よりも高い。これは、レンダリングされたフォーカス画像は通常は表示装置によってユーザの眼の中心窩およびその周囲に投影され、レンダリングされたコンテキスト画像は表示装置によってユーザの眼の網膜に投影されるためである。フォーカス画像およびコンテキスト画像のそのような解像度により、表示装置のユーザが画像を見る際に人間の視覚系の特徴をエミュレートすることが可能になる。
【００６６】
また任意で、画像の高精度視領域が、低解像度のレンダリングされたコンテキスト画像と、高解像度のレンダリングされたフォーカス画像の両方の中で表現される。さらに、高解像度のレンダリングされたフォーカス画像は、低解像度のレンダリングされたコンテキスト画像より、画像の高精度視領域に関する情報をより多く含む場合がある。したがって、フォーカス画像の投影がレンダリングされたコンテキスト画像の投影と組み合わされるとき、画像の高精度視領域の光学的歪みを防ぐために、処理部は任意で、画像の高精度視領域に実質的に相当するコンテキスト画像の領域をマスクすることを理解されたい。
【００６７】
したがって、任意で、表示装置内で視線方向を検出するための手段を使用すると、表示装置内で能動的な中心窩視（すなわち、視線随伴性）を実行することができる。したがって、そのような表示装置は人間の視覚系の特徴を詳細にエミュレートする。
【００６８】
本開示は、前述の方法にも関する。前述の様々な実施形態およびその変形は、該方法にも同様に当てはまる。
【図面の詳細な説明】
【００６９】
図１を参照すると、本開示の一実施形態による表示装置１００のアーキテクチャのブロック図が示されている。図示のとおり、表示装置１００は、画像をレンダリングする少なくとも１つの画像レンダラ（画像レンダラ１０２として図示される）と、出射光学素子（図２Ａおよび図２Ｂに図示される）と、視覚キューを提供する手段１０４と、少なくとも１つの画像レンダラ１０２と視覚キューを提供する手段１０４とに接続される処理部１０６と、を備え、表示装置１００がユーザの頭部に装着される場合、レンダリングされた画像の投影は出射光学素子を通って表示装置１００から出射してユーザの眼に入射し、視覚キューは、出射光学素子のビューポートを実質的に取り囲みユーザの視野内にある周辺領域（図２Ａおよび図２Ｂに図示される）内に提供される。処理部１０６は、レンダリングされた画像の、出射光学素子のビューポート内に見えない領域に少なくとも部分的に基づいて駆動信号を生成し、駆動信号を介して、視覚キューを提供する手段１０４を制御するように構成される。任意で、処理部１０６は、レンダリングされた画像の後に、少なくとも１つの画像レンダラ１０２においてレンダリングされる少なくとも１つの後続画像に基づいて駆動信号を生成するように構成される。
【００７０】
図２Ａを参照すると、本開示の一実施形態により、表示装置（例えば、図１の表示装置１００など）がユーザの頭部に装着される場合のユーザの眼の視野２００を示す例示的な図が示されている。図示のとおり、ユーザの眼の視野２００は、出射光学素子２０４のビューポート２０２と、周辺領域２０６とを含む。周辺領域２０６は、出射光学素子２０４のビューポート２０２を実質的に取り囲み、ユーザの視野２００内にある。
【００７１】
図２Ｂを参照すると、本開示の一実施形態により、図２Ａの出射光学素子２０４のビューポート２０２を実質的に取り囲む周辺領域２０６に配置された、視覚キューを提供する手段２０８を示す例示的な図が示されている。図示のとおり、視覚キューを提供する手段２０８は、任意で複数の発光素子を備える。これらの発光素子は、周辺領域２０６内に配置された発光素子２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃ、２０８ｄ、２０８ｅ、および２０８ｆとして図示されている。
【００７２】
図３および図４を参照すると、表示装置（図示しない）内で用いられる、本開示の様々な実施形態による（図１に示すような）表示装置１００の例示的な実装が示されている。図３および図４は、明確さのために表示装置１００の実装の配置を簡略化したものであり、本明細書の請求の範囲を不当に限定するものではないことを当業者は理解されるであろう。当業者は、本開示の実施形態の多様な変形、変更、修正を認識されるであろう。
【００７３】
図３を参照すると、本開示の一実施形態による表示装置３００（例えば、図１の表示装置１００など）の例示的な実装が示されている。図示のとおり、表示装置３００は、画像をレンダリングする少なくとも１つの画像レンダラ（画像レンダラ３０２として図示される）と、出射光学素子３０４とを備える。表示装置３００がユーザの頭部に装着される場合、レンダリングされた画像の投影は出射光学素子３０４を通って表示装置３００から出射してユーザの眼３０６に入射する。表示装置３００は、視覚キューを提供する手段３０８をさらに備える。視覚キューは、出射光学素子３０４のビューポートを実質的に取り囲みユーザの視野内にある周辺領域内に提供される。表示装置３００は、少なくとも１つの画像レンダラ３０２と視覚キューを提供する手段３０８とに接続される処理部（図１の処理部１０６など）をさらに備える。処理部は、レンダリングされた画像の、出射光学素子３０４のビューポート内に見えない領域に少なくとも部分的に基づいて駆動信号を生成し、駆動信号を介して、視覚キューを提供する手段３０８を制御するように構成される。
【００７４】
任意で、図３に示すように、視覚キューを提供する手段３０８は、周辺領域に配置される複数の発光素子（発光素子３０８ａ、３０８ｂ、３０８ｃ、３０８ｄ、３０８ｅ、および３０８ｆとして図示される）を備え、処理部は、複数の発光素子３０８ａから３０８ｆによって放射される光の色および／または強度を制御するように構成される。また任意で、表示装置３００がユーザの頭部に装着される場合、複数の発光素子３０８ａから３０８ｆとユーザの眼３０６との間の距離は、出射光学素子３０４とユーザの眼３０６との間の距離とほぼ同じである。さらに任意で、複数の発光素子３０８ａから３０８ｆは、少なくとも第１の発光素子セットと第２の発光素子セットとを含み、第１の発光素子セットによって放射される光の色および／または強度は、第２の発光素子セットによって放射される光の色および／または強度と異なる。例えば、第１の発光素子セットは発光素子３０８ａ、３０８ｂ、および３０８ｃを含んでもよく、第２の発光素子セットは発光素子３０８ｄ、３０８ｅ、および３０８ｆを含んでもよい。また任意で、視覚キューを提供する手段３０８は、複数の発光素子３０８ａから３０８ｆによって放射される光を拡散する複数の拡散体（図示しない）をさらに備える。
【００７５】
図４を参照すると、本開示の別の実施形態による表示装置４００（例えば、図１の表示装置１００など）の例示的な実装が示されている。表示装置４００は、画像をレンダリングする少なくとも１つの画像レンダラ（画像レンダラ４０２として図示される）と、出射光学素子４０４とを備える。表示装置４００がユーザの頭部に装着される場合、レンダリングされた画像の投影は出射光学素子４０４を通って表示装置４００から出射してユーザの眼４０６に入射する。表示装置４００は、視覚キューを提供する手段４０８をさらに備える。視覚キューは、出射光学素子４０４のビューポートを実質的に取り囲みユーザの視野内にある周辺領域内に提供される。表示装置は、少なくとも１つの画像レンダラ４０２と視覚キューを提供する手段４０８とに接続される処理部（図１の処理部１０６など）をさらに備える。処理部は、レンダリングされた画像の、出射光学素子４０４のビューポート内に見えない領域に少なくとも部分的に基づいて駆動信号を生成し、駆動信号を介して、視覚キューを提供する手段４０８を制御するように構成される。
【００７６】
任意で、視覚キューを提供する手段は、少なくとも１つの画像レンダラ４０２におけるレンダリング境界の少なくとも一部から放射される光を周辺領域の一部４１２へと導くことにより、周辺領域を照明する、少なくとも１つの光学素子４１０（光学素子４１０として図示される）を備える。また任意で、少なくとも１つの光学素子４１０は、レンズと光ファイバ要素の少なくとも一方として実装される。
【００７７】
図５を参照すると、本開示の一実施形態による表示装置（例えば、図１の表示装置１００など）を介した表示方法５００のステップが示されている。ステップ５０２で、少なくとも１つの画像レンダラにおいて画像がレンダリングされる。表示装置がユーザの頭部に装着される場合、レンダリングされた画像の投影は、出射光学素子を通って表示装置から出射し、ユーザの眼に入射する。ステップ５０４で、レンダリングされた画像の、出射光学素子のビューポート内に見えない領域に少なくとも部分的に基づいて、駆動信号が生成される。ステップ５０６で、周辺領域内に視覚キューを提供するように、駆動信号を介して、視覚キューを提供する手段が制御される。周辺領域は、出射光学素子のビューポートを実質的に取り囲み、ユーザの視野内にある。
【００７８】
ステップ５０２から５０６は単なる例示であり、本明細書の請求の範囲から逸脱することなく、１つ以上のステップを追加したり、１つ以上のステップを省略したり、１つ以上のステップを異なる順序で提供したりすることにより、他のステップを提供することも可能である。例えば、方法５００は、レンダリングされた画像の後に、少なくとも１つの画像レンダラにおいてレンダリングされる少なくとも１つの後続画像に基づいて駆動信号を生成することをさらに含む。任意で、方法５００において、視覚キューを提供する手段は、周辺領域に配置される複数の発光素子を備え、方法５００は、複数の発光素子によって放射される光の色および／または強度を制御することをさらに含む。また任意で、方法５００において、視覚キューを提供する手段は、複数の発光素子によって放射される光を拡散する複数の拡散体をさらに備える。さらに任意で、方法５００において、複数の発光素子は、少なくとも第１の発光素子セットと第２の発光素子セットとを含み、光の色および／または強度を制御するステップは、第１の発光素子セットによって放射される光の色および／または強度が、第２の発光素子セットによって放射される光の色および／または強度と異なるように、第１の発光素子セットと第２の発光素子セットとを制御することを含む。任意で、方法５００において、視覚キューを提供する手段は、少なくとも１つの画像レンダラにおけるレンダリング境界の少なくとも一部から放射される光を周辺領域へと導くことにより、周辺領域を照明する、少なくとも１つの光学素子を備える。また任意で、方法５００において、少なくとも１つの光学素子は、レンズと光ファイバ要素の少なくとも一方として実装される。
【００７９】
添付の特許請求の範囲に定められる本開示の範囲を逸脱することなく、前述した本開示の実施形態への修正が可能である。本開示の記述と特許請求の範囲で用いられる「含む」、「備える」、「包含する」、「有する」、「存在する」などの表現は、明示的に記載されていないアイテムや部品、構成要素も含まれうる包括的構成であると解釈されることを意図している。単数による表記は、複数の場合も関連すると解釈される。
【図１】
2021500601.tif 000003
【図２Ａ】
2021500601.tif 000004
【図２Ｂ】
2021500601.tif 000005
【図３】
2021500601.tif 000006
【図４】
2021500601.tif 000007
【図５】
2021500601.tif 000008
【国際調査報告】
2021500601.tif 000009
2021500601.tif 000010