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公開番号2025013385
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2024190540,2023074418
出願日2024-10-30,2017-02-10
発明の名称深度平面間の低減された切り替えを伴う多深度平面ディスプレイシステム
出願人マジックリープ, インコーポレイテッド,Magic Leap,Inc.
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G02B 27/02 20060101AFI20250117BHJP(光学)
要約【課題】好適な深度平面間の低減された切り替えを伴う多深度平面ディスプレイシステムを提供すること。
【解決手段】多深度平面ディスプレイシステムの深度平面間の切り替え低減のための方法およびシステムが開示される。ディスプレイシステムは、異なる波面発散を用いて仮想コンテンツを複数の深度平面上に提供するように構成される拡張現実ディスプレイシステムであり得る。システムは、ユーザの眼の各々の視線に基づいて、凝視点を監視し、各凝視点は、ユーザの視野内の3次元場所である。ユーザに提示されるべき仮想オブジェクトの場所情報が得られ、各仮想オブジェクトは、深度平面に関連付けられる。いくつかの実施形態では、仮想オブジェクトが提示されるべき深度平面は、ユーザの眼の凝視点に基づいて修正される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
図面に記載のシステム、方法、など。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、米国特許法§１１９（ｅ）に基づき、米国仮出願第６２／２９４，１４７号（２０１６年２月１１日出願、名称「ＡＵＧＭＥＮＴＥＤＲＥＡＬＩＴＹＳＹＳＴＥＭＳＡＮＤＭＥＴＨＯＤＳＵＴＩＬＩＺＩＮＧＶＩＥＷＥＲＲＥＦＬＥＣＴＩＯＮＳ」）、米国仮出願第６２／３６６，５３３号（２０１６年７月２５日出願、名称「ＡＵＧＭＥＮＴＥＤＲＥＡＬＩＴＹＳＹＳＴＥＭＳＡＮＤＭＥＴＨＯＤＳＵＴＩＬＩＺＩＮＧＲＥＦＬＥＣＴＩＯＮＳ」）、米国仮出願第６２／４４０，３３６号（２０１６年１２月２９日出願、名称「ＡＵＧＭＥＮＴＥＤＲＥＡＬＩＴＹＳＹＳＴＥＭＳＡＮＤＭＥＴＨＯＤＳＵＴＩＬＩＺＩＮＧＲＥＦＬＥＣＴＩＯＮＳ」）、米国仮出願第６２／４４５，６３０号（２０１７年１月１２日出願、名称「ＡＵＧＭＥＮＴＥＤＲＥＡＬＩＴＹＳＹＳＴＥＭＳＡＮＤＭＥＴＨＯＤＳＵＴＩＬＩＺＩＮＧＲＥＦＬＥＣＴＩＯＮＳ」）、米国仮出願第６２／３６６，５９９号（２０１６年７月２５日出願、名称「ＩＭＡＧＩＮＧＭＯＤＩＦＩＣＡＴＩＯＮ，ＤＩＳＰＬＡＹＡＮＤＶＩＳＵＡＬＩＺＡＴＩＯＮＵＳＩＮＧＡＵＧＭＥＮＴＥＤＡＮＤＶＩＲＴＵＡＬＲＥＡＬＩＴＹＥＹＥＷＥＡＲ」）、米国仮出願第６２／３９６，０７１号（２０１６年７月１６日出願、名称「ＩＭＡＧＩＮＧＭＯＤＩＦＩＣＡＴＩＯＮ，ＤＩＳＰＬＡＹＡＮＤＶＩＳＵＡＬＩＺＡＴＩＯＮＵＳＩＮＧＡＵＧＭＥＮＴＥＤＡＮＤＶＩＲＴＵＡＬＲＥＡＬＩＴＹＥＹＥＷＥＡＲ」）、および米国仮出願第６２／４４０，３３２号（２０１６年１２月２９日出願、名称「ＩＭＡＧＩＮＧＭＯＤＩＦＩＣＡＴＩＯＮ，ＤＩＳＰＬＡＹＡＮＤＶＩＳＵＡＬＩＺＡＴＩＯＮＵＳＩＮＧＡＵＧＭＥＮＴＥＤＡＮＤＶＩＲＴＵＡＬＲＥＡＬＩＴＹＥＹＥＷＥＡＲ」）の優先権に対する利益を主張し、上記出願の各々は、あらゆる目的のために参照により本明細書に引用される。
続きを表示（約 4,900 文字）【０００２】
加えて、本願は、以下の特許出願の各々の全体を参照により引用する：米国特許出願第１４／５５５，５８５号（２０１４年１１月２７日出願）、米国特許出願第１４／６９０，４０１号（２０１５年４月１８日出願）、米国特許出願第１４／２１２，９６１号（２０１４年３月１４日出願）、および米国特許出願第１４／３３１，２１８号（２０１４年７月１４日出願）。
【０００３】
（分野）
本開示は、拡張現実結像および可視化システムを含むディスプレイシステムに関する。
【背景技術】
【０００４】
現代のコンピューティングおよびディスプレイ技術は、いわゆる「仮想現実」または「拡張現実」体験のためのシステムの開発を促進しており、デジタル的に再現された画像またはその一部が、現実であるように見える、もしくはそのように知覚され得る様式でユーザに提示される。仮想現実または「ＶＲ」シナリオは、典型的には、他の実際の実世界の視覚的入力に対する透明性を伴わずに、デジタルまたは仮想画像情報の提示を伴い、拡張現実または「ＡＲ」シナリオは、典型的には、ユーザの周囲の実際の世界の可視化に対する拡張としてのデジタルまたは仮想画像情報の提示を伴う。複合現実または「ＭＲ」シナリオは、一種のＡＲシナリオであり、典型的には、自然世界の中に統合され、それに応答する、仮想オブジェクトを伴う。例えば、ＭＲシナリオは、実世界内のオブジェクトによってブロックされて見えるか、または別様にそれと相互作用するように知覚されるＡＲ画像コンテンツを含み得る。
【０００５】
図１を参照すると、拡張現実場面１０が、描写されている。ＡＲ技術のユーザは、背景における人々、木々、建物を特徴とする実世界公園状設定２０と、コンクリートプラットフォーム３０とを見る。ユーザは、実世界プラットフォーム３０上に立っているロボット像４０、および、マルハナバチの擬人化のように見える飛んでいる漫画のようなアバタキャラクタ５０等の「仮想コンテンツ」も「見ている」と知覚する。これらの要素５０、４０は、実世界には存在しないという点で、「仮想」である。ヒトの視知覚系は、複雑であり、他の仮想または実世界画像要素間における仮想画像要素の快適で、自然のような感覚で、かつ豊かな提示を促進するＡＲ技術の生成は、困難である。
【０００６】
本明細書に開示されるシステムおよび方法は、ＡＲまたはＶＲ技術に関連する種々の課題に対処する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
いくつかの非限定的実施形態は、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のプロセッサによって実行されると、１つ以上のプロセッサに動作を行わせる命令を記憶している１つ以上のコンピュータ記憶媒体とを備えているシステムを含む。動作は、ユーザの眼の凝視点を決定することであって、凝視点は、ユーザの視野内の３次元場所である、ことと、ユーザに提示すべき第１の仮想オブジェクトに関連付けられた場所情報を得ることであって、第１の仮想オブジェクトは、関連付けられたユーザからの深度を有する、ことと、第１の仮想オブジェクトの１つ以上の深度キューを調節し、第１の仮想オブジェクトの深度キューと凝視点のための深度キューとの間の差異を低減させることと、ディスプレイデバイスを介して、調節された１つ以上の深度キューを用いて、第１の仮想オブジェクトのユーザへの提示を生じさせることとを含む。
【０００８】
いくつかの他の実施形態では、ディスプレイシステムが、提供される。ディスプレイシステムは、仮想オブジェクトをユーザに提示するように構成されているディスプレイデバイスであって、各仮想オブジェクトは、複数の深度平面の１つ以上の深度平面上にある、ディスプレイデバイスと、１つ以上のプロセッサと、ディスプレイシステムによって実行されると、ディスプレイシステムに、動作を行わせる、命令を記憶している１つ以上のコンピュータ記憶媒体とを備えている。動作は、ユーザの眼移動に関連付けられた情報を監視することと、監視される情報に基づいて、ユーザの眼の凝視点を決定することであって、各凝視点は、経時的に追跡されたユーザの眼によって凝視されている３次元場所を示す、ことと、決定された凝視点に基づいて、少なくとも１つの仮想オブジェクトが、決定された凝視点が閾値メトリックを上回って含まれる深度平面領域に対応する同一深度平面上に表示されるように、少なくとも１つの仮想オブジェクトを調節することとを含む。決定された凝視点は、少なくとも１つの仮想オブジェクトを調節する前に、閾値メトリックを上回って深度平面領域内にあるように決定される。
【０００９】
方法の実施形態が、説明される。方法は、１つ以上のプロセッサを備えているシステムによって行われる。方法は、ユーザの眼の凝視点を決定することであって、凝視点は、ユーザの視野内の３次元場所である、ことと、ユーザに提示すべき第１の仮想オブジェクトに関連付けられた場所情報を得ることであって、第１の仮想オブジェクトは、関連付けられたユーザからの深度を有する、ことと、第１の仮想オブジェクトの１つ以上の深度キューを調節し、第１の仮想オブジェクトの深度キューと凝視点のための深度キューとの間の差異を低減させることと、ディスプレイデバイスを介して、調節された１つ以上の深度キューを用いて、第１の仮想オブジェクトのユーザへの提示を生じさせることとを含む。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
１つ以上のプロセッサと命令を記憶している１つ以上のコンピュータ記憶媒体とを備えているシステムであって、前記命令は、前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、
ユーザの眼の凝視点を決定することであって、前記凝視点は、前記ユーザの視野内の３次元場所である、ことと、
前記ユーザに提示すべき第１の仮想オブジェクトに関連付けられた場所情報を得ることであって、前記第１の仮想オブジェクトは、関連付けられた前記ユーザからの深度を有する、ことと、
前記第１の仮想オブジェクトの１つ以上の深度キューを調節し、前記第１の仮想オブジェクトの深度キューと前記凝視点のための深度キューとの間の差異を低減させることと、
ディスプレイデバイスを介して、前記調節された１つ以上の深度キューを用いて、前記第１の仮想オブジェクトの前記ユーザへの提示を生じさせることと
を含む動作を前記１つ以上のプロセッサに行わせる、システム。
（項目２）
前記深度キューは、サイズ、遠近調節キュー、および／または両眼キューを備えている、項目１に記載のシステム。
（項目３）
１つ以上の深度キューを調節することは、前記調節された１つ以上の深度キューに対応する深度平面を前記凝視点の深度平面と合致させることを含む、項目１に記載のシステム。
（項目４）
前記動作は、前記ユーザが、閾値頻度を上回る頻度で、前記第１の仮想オブジェクトと第２のオブジェクトとの間で凝視点を交互させていることを決定することをさらに含み、
前記凝視点は、前記第２のオブジェクトの３次元場所と一致し、前記第２のオブジェクトは、仮想オブジェクトまたは実世界オブジェクトである、項目３に記載のシステム。
（項目５）
前記動作は、ユーザ選好の指示に基づいて、または、前記第１の仮想オブジェクトが第１の仮想オブジェクトに関連付けられた深度と異なる深度を有する第２のオブジェクトよりも少なく凝視されていることの決定に基づいて、前記第１の仮想オブジェクトのための１つ以上の深度キューが調節されるべきことを識別することをさらに含み、前記第２のオブジェクトは、仮想オブジェクトまたは実世界オブジェクトである、項目１に記載のシステム。
（項目６）
前記１つ以上の深度キューを調節することは、遠近調節キューを調節することを含み、前記動作は、
前記調節された遠近調節キューを用いた前記第１の仮想オブジェクトの提示に関連付けられた遠近調節・両眼離反運動不整合を決定することと、
閾値を超える前記遠近調節・両眼離反運動不整合に応答して、両眼キューを調節することと
をさらに含む、項目１に記載のシステム。
（項目７）
前記ディスプレイデバイスをさらに備え、前記ディスプレイデバイスは、複数のスタックされた導波管を備え、
前記複数のスタックされた導波管は、ディスプレイエリアを形成し、前記ディスプレイエリアを通して周囲環境のビューを提供し、前記複数の導波管のうちの少なくともいくつかの導波管は、他の導波管と異なる波面発散を伴う光を出力するように構成され、各導波管は、深度平面に関連付けられている、項目１に記載のシステム。
（項目８）
１つ以上の深度キューを調節することは、前記第１の仮想オブジェクトを形成するための光を出力する導波管を変えることを含む、項目７に記載のシステム。
（項目９）
ディスプレイシステムであって、前記ディスプレイシステムは、
仮想オブジェクトをユーザに提示するように構成されているディスプレイデバイスであって、各仮想オブジェクトは、複数の深度平面の１つ以上の深度平面上にある、ディスプレイデバイスと、
１つ以上のプロセッサと、
命令を記憶している１つ以上のコンピュータ記憶媒体と
を備え、
前記命令は、前記ディスプレイシステムによって実行されると、
前記ユーザの眼移動に関連付けられた情報を監視することと、
前記監視される情報に基づいて、前記ユーザの眼の凝視点を決定することであって、各凝視点は、前記ユーザの眼によって凝視されている３次元場所を示し、経時的に追跡される、ことと、
前記決定された凝視点に基づいて、少なくとも１つの仮想オブジェクトを調節することと
を含む動作を前記ディスプレイシステムに行わせ、
前記少なくとも１つの仮想オブジェクトは、前記決定された凝視点が含まれる深度平面領域に対応する同一深度平面上に表示され、前記決定された凝視点は、閾値メトリックを上回って前記深度平面領域内に含まれるように決定されている、ディスプレイシステム。
（項目１０）
前記ユーザが閾値メトリックを上回って凝視している凝視点は、特定の仮想オブジェクトの場所に対応している、項目９に記載のディスプレイシステム。
（項目１１）
前記動作は、少なくとも１つの仮想オブジェクトが前記特定のオブジェクトより少なく凝視されていることの決定に基づいて、前記少なくとも１つの仮想オブジェクトが調節されるべきことを識別することをさらに含む、項目１０に記載のディスプレイシステム。
（項目１２）
前記ユーザが閾値メトリックを上回って凝視している前記凝視点は、実世界オブジェクトの場所に対応している、項目９に記載のディスプレイシステム。
（項目１３）
前記少なくとも１つの仮想オブジェクトを調節することは、遠近調節キューおよび両眼キューの一方または両方を調節することを含む、項目９に記載のディスプレイシステム。
（項目１４）
前記遠近調節キューは、調節されており、前記動作は、
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、ＡＲデバイスを通した拡張現実（ＡＲ）のユーザのビューを図示する。
（【００１１】以降は省略されています）

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