JP2019507380A - 中心窩レンダリングされるディスプレイ - Google Patents

Abstract

ディスプレイシステム（４００）は、ディスプレイパネル（１００，４０１）を備え、ディスプレイパネルは、ピクセルデータ（６１４，８１５）を受信する入力（４３１）であって、ピクセルデータは複数のピクセル値を含む入力と、ピクセル（１０４，４０４）のアレイ（１０２，４０２）であって、中心窩領域（１１０，２１０，３１０）と、１つ以上の周辺領域（１１２，２１２，３１２−１，３１２−２）とに分割されるアレイと、１つ以上の周辺領域におけるピクセルを２つ以上のピクセルのサブセットにグループ化し、各サブセットを、複数のピクセル値のうちの対応する単一のピクセル値を使用して制御するアレイコントローラ（１０５，４０５）と、を備える。ディスプレイシステムは、表示イメージを、アレイに対する中心窩領域および１つ以上の周辺領域の位置に基づき、中心窩レンダリングするレンダリングシステム（４２１）であって、周辺領域のうちの１つ以上の内でピクセルを有する表示イメージの各行について、ピクセルデータにおいて行について表されるピクセル値の数は、行におけるピクセルの数未満であるレンダリングシステムをさらに含んでよい。

Description

本開示は、一般にディスプレイシステムに関し、より詳細には中心窩レンダリングおよびディスプレイに関する。

人間の眼は、中心窩が網膜内で最高密度の錐体を有するため、中心窩に投影された表示イメージの領域において、詳細について最も高感度である。網膜が詳細を知覚する能力は、よって、中心窩からの距離にしたがって低下する。仮想現実（ＶＲ）システム、拡張現実（ＡＲ）システム、および他のディスプレイシステムは、中心窩レンダリングと呼ばれる処理において、網膜のこの特徴を有効利用する。中心窩レンダリングでは、眼の焦点である（つまり、中心窩に当たる）イメージの領域は高い解像度でレンダリングされる一方、イメージの残りの部分は低い解像度でレンダリングされる。中心窩レンダリングは、したがって、通常、従来の最大解像度のレンダリング処理よりも低い計算負荷を有する。しかしながら、ＶＲまたはＡＲに使用される従来のディスプレイは、通常、全体のディスプレイパネルにわたり、一定または均等なディスプレイピクセル密度を有する。これは、ディスプレイは、ユーザが注視し得るディスプレイの任意の領域から、ユーザの眼の中心窩にイメージを提供可能な必要があるとの要求に少なくとも部分的に基づく。結果的に、そのような従来のディスプレイパネルを駆動するため、高解像度のピクセルデータを伝送することが依然として必要である。したがって、表示イメージのレンダリングにおける計算負荷は減少し得るが、従来のディスプレイを用いる中心窩レンダリングの実装では、表示データをディスプレイに送信するための帯域幅要件が減少することはなく、中心窩レンダリングされる表示イメージ用のピクセルデータをクロックインするためにディスプレイバックプレーンにより消費される電力が減少することもない。

いくつかの実施形態による、中心窩に関して構成可能である例示的なディスプレイパネルを説明する図。 いくつかの実施形態による、現在の注視方向に基づき位置づけられた中心窩領域を有する、中心窩に関して構成可能である例示的なディスプレイパネルを説明する図。 いくつかの実施形態による、複数の周辺領域を有する、中心窩に関して構成可能である例示的なディスプレイパネルを説明する図。 いくつかの実施形態による、中心窩に関して構成可能なディスプレイパネルを実装するディスプレイシステムを説明する図。 いくつかの実施形態による、図４のディスプレイシステムの動作の方法を説明するフローチャート。 いくつかの実施形態による、中心窩に関して構成可能なディスプレイパネルの例示的な実装を説明する図。 いくつかの実施形態による、中心窩に関して構成可能なディスプレイパネルの別の例示的な実装を説明する図。 いくつかの実施形態による、中心窩に関して構成可能なディスプレイパネルのさらに別の例示的な実装を説明する図。

本開示は、付属の図面を参照することにより、当業者によって良く理解され、その複数の特徴および利点は、当業者に対して明らかになり得る。異なる図面における同じ参照符号の使用は、同様または同一の項目を示す。

以下の記載は、中心窩に関して構成可能なディスプレイを利用するディスプレイシステムを含む複数の特定の実施形態および詳細を提供することにより、本開示についての十分な理解を与えるよう意図されている。しかしながら、本開示は、単なる例示であるこれら特定の実施形態および詳細に限定されず、本開示の範囲は、したがって、以下の特許請求の範囲およびその同等物によってのみ限定されるよう意図されていることが理解される。当業者は、周知のシステムおよび方法に照らし合わせて、特定の設計および他の必要性によっては、意図された目的のための開示の使用および任意の数の代替的な実施形態における利益を認識するであろうことがさらに理解される。

図１乃至８は、ディスプレイパネルに送信されるピクセルデータの量を削減し、よってディスプレイ電力消費、帯域幅要件、および関連する計算量を削減するために、中心窩レンダリングを用いて中心窩に関して構成可能なディスプレイパネルを利用する例示的なシステムおよび技術を説明する。少なくともいくつかの実施形態において、レンダリングされる表示イメージのピクセルアレイ、つまり像空間は、ユーザの注視の対象であると期待または推定される表示イメージの領域を表す中心窩領域と、この中心窩領域を囲む１つ以上の周辺領域と、を少なくとも含む２つ以上の領域に論理分割される。中心窩レンダリング処理は、最高解像度でレンダリングされる中心窩領域と、低い解像度でレンダリングされる１つまたは複数の周辺領域（いくつかの実施形態においては、周辺領域の解像度は中心窩領域から該領域までの距離に少なくとも部分的に基づき得る）とによって、識別された領域に基づき表示イメージを中心窩レンダリングするレンダリングシステムにより用いられる。

中心窩レンダリングされる表示イメージは、その後、中心窩に関して構成可能なディスプレイでの表示のために、レンダリングシステムからスキャンアウトされる。１つ以上の実施形態においては、中心窩に関して構成可能なディスプレイは、行および列に配置されたピクセルのアレイを含み、また、受信したピクセルデータにおける単一のピクセル値が、対応するペアまたはグループ内の全てのピクセルを駆動するために使用されるように、周辺領域に対応する位置を有するピクセルをペアにするかまたはグループにまとめるために構成可能なアレイコントローラをさらに含む。つまり、周辺領域内のピクセルの各グループは、送信されたピクセルデータからの同じピクセル値を共有する。一方で、中心窩領域に対応する位置を有するピクセルは、別個のピクセル値を利用して継続的に制御および駆動される。つまり、中心窩領域内の各ピクセルは、別個のユニークなピクセルデータで駆動される。この手法の元では、より少ないピクセルデータが、レンダリングシステムと中心窩に関して構成可能なディスプレイとの間に周辺領域用に転送される。これは、関連するピクセルデータのクロックインにおけるディスプレイパネルによる電力消費を減少させるだけでなく、中心窩レンダリングされる表示イメージ用のピクセルデータをディスプレイに送信するための帯域幅要件を削減させる効果を有する。

図１は、本開示の１つ以上の実施形態による、中心窩レンダリングされる表示イメージを表示する、中心窩に関して構成可能である例示的なディスプレイパネル１００を説明する。ディスプレイパネル１００は、行および列に配置されたピクセル１０４のアレイ１０２を含む。示された実施例において、アレイ１０２は、１４個の列（列０−１３）と、８個の行（行０−７）とにより比較的低い解像度で図示され、よって１１２個のピクセル１０４を有する。しかしながら、実際の実装では、ディスプレイパネル１００は、典型的には数千または数万のオーダーの列や行による、はるかに高い解像度を一般に有することが理解される。各ピクセル１０４は、赤、緑、青（ＲＧＢ）サブピクセルの特定の配置等のサブピクセルマトリックスとして実装されてよく、サブピクセルの各々は、対応する色の光を、対応する輝度で放出するよう制御される。光の色とその輝度の組み合わせは、全体として、該ピクセルに対して意図された明るさおよび色になる。ピクセル１０４の例示的なピクセル構成は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）および有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含んでよい。

ディスプレイパネル１００はさらに、列制御部１０６と、行制御部１０８と、中心窩制御部１０９と、を含むアレイコントローラ１０５を含む。以下により詳細に記載されるように、列制御部１０６は、列ごとにピクセル１０４を制御するために共に動作をする、ピクセルデータバッファと、ラインドライバと、列組み合わせロジックとを含んでよい。同様に、また以下に記載されるように、行制御部１０８は、行ごとにピクセル１０４を制御するために共に動作をする、行選択ロジックと、行組み合わせロジックとを含んでよい。

以下に記載されるように、ディスプレイパネル１００を用いるレンダリングシステムは、アレイ１０２においてユーザの期待される注視方向に対応する中心窩領域１１０を識別する。いくつかの実施形態では、この中心窩領域１１０は、アレイ１０２の固定された領域である。例えば、ユーザは、主に、ディスプレイパネル１００の中心を注視し得ることが期待されてよく、よって、中心窩領域１１０は、ディスプレイパネル１００の中心点を中心とするピクセル１０４の領域に設定されてよい。他の実施形態では、レンダリングシステムは、ユーザの眼の一方または両方の注視方向を追跡し、ここから、ユーザの注視の対象であるアレイ１０２における位置（この位置は、本明細書においては「注視対象位置」と呼ばれる）を識別する注視トラッキングシステムを用いてよい。例えば、図２は、例示的なディスプレイパネル２００（ディスプレイパネル１００の１つの実施形態）を図示する。ディスプレイパネル２００を用いるディスプレイシステムの注視トラッキングシステムは、ユーザの注視方向を識別し、ここから、ディスプレイパネル２００における位置２０２を現在の注視対象位置として推定する。これに基づき、ディスプレイシステムは、例えば、レンダリングされる次の表示イメージについて、この位置２０２を中心とする８×８アレイのピクセル２０４を、中心窩領域２１０として指定し、残りのピクセル２０４を、周辺領域２１２として指定してよい。

図１に戻ると、このように推定または識別された注視対象位置により、中心窩領域１１０は、この注視対象位置を囲む領域として判定されてよい。アレイ１０２の残りは、図１に示されるように、中心窩領域１１０を囲む単一の周辺領域１１２等の１つまたは複数の周辺領域に論理分割されてよい。中心窩領域１１０の寸法（ピクセル１０４単位で測定される）は、ディスプレイパネル１００の全体の解像度と、実装される異なる周辺領域の数と、ディスプレイパネル１００とユーザの眼との間の距離、ディスプレイパネル１００とユーザの眼との間の任意のレンズまたは他の光学システムの存在およびディスプレイパネル１００のユーザの知覚へのその効果等と、を含む複数の要因に基づいてよい。例えば、中心視覚が、眼の光軸の水平＋／−５度および垂直＋／−５度の範囲に現れるとすれば、中心窩領域１１０は、この中心窩の視野をカバーする寸法にされてよく、さらに多少の追加的な余裕を含んでよい。含まれる余裕の量は、眼の注視方向の推定の際の潜在的な誤差に基づいてよい。例えば、図１の例については、４×４ピクセルの領域は中心窩の視野を表し、４×４領域（この例においては垂直の眼のトラッキング誤差は無視できると仮定する）の各側面にピクセルの１つの列を追加することで補償される、水平方向における注視トラッキングの誤差の余裕が存在し、よって、６ピクセル×４ピクセルの寸法にされた例示的な中心窩領域１１０になると仮定してよい。さらに、図１の例においては、これが中心窩領域の固定された位置であるため、またはアイトラッキングシステムが、ユーザの注視を、ディスプレイパネル１００の中心に現在向けられていると推定したため、中心窩領域１１０は、アレイ１０２内で中央にあると識別される。

図１の実施例は、単一の周辺領域１１２を図示しているが、いくつかの実施形態においては、ディスプレイパネル１００の残りの領域は、複数の周辺領域に分割されてよい。例えば、図３は例示的なディスプレイパネル３００を図示する。中心窩領域３１０が定義され、ディスプレイパネル３００の残りのピクセルは、中心窩領域３１０を囲む近傍周辺領域３１２−１と、近傍周辺領域３１２−１を囲む末端周辺領域３１２−２の２つの同心の周辺領域に分割される。複数の周辺領域が存在する例においては、表示イメージは中心窩レンダリングされてよく、また、ディスプレイパネル３００は、各周辺領域内に実装される結果の解像度が中心窩領域からの距離にしたがって減少するよう、対応して構成されてよい。例えば、近傍周辺領域３１２−１におけるピクセル３０４は、近傍周辺領域３１２−１における各Ｎ個（Ｎ≧２）のピクセル３０４が単一のピクセル値に基づき制御されるよう、Ｎ個のピクセル３０４からなるサブセットにグループ化されてよい。これに対し、末端周辺領域３１２−２におけるピクセル３０４は、末端周辺領域３１２−２における各Ｍ個（Ｍ＞Ｎ）のピクセル３０４が単一のピクセル値に基づき制御されるよう、Ｍ個のピクセル３０４からなるサブセットにグループ化されてよい。

図１に戻ると、識別された中心窩領域１１０の位置および寸法により（結果的に識別された１つまたは複数の周辺領域１１２の位置および寸法に加えて）、処理システムは、結果の表示イメージを、中心窩領域１１０に対応する領域内では高い解像度で、１つまたは複数の周辺領域１１２に対応する領域内では低い解像度でレンダリングする中心窩レンダリング処理を使用して、次の表示イメージをレンダリングしてよい。従来のディスプレイ上にイメージを表示するために用いられた従来の中心窩レンダリング処理においては、結果のレンダリングされたイメージは、ディスプレイの各ピクセル用の別個のピクセルデータを有する。そのような従来の中心窩レンダリング処理における計算負荷の節減は、各ピクセルに対してユニークなピクセル値を計算することが必要となるのではなく、非中心窩の、つまり周辺領域の、イメージの領域に位置する１つまたは複数のピクセルに対して同じピクセル値が複製されてよいということから生じる。したがって、周辺領域におけるピクセル用のピクセル値のこの複製は、レンダリング計算の数を減少させる一方、従来の中心窩レンダリング処理を典型的に使用してレンダリングされる表示イメージ用に生成されるピクセルデータの量は、中心窩レンダリングなしの表示イメージ用に生成されるピクセルデータの量と、同じ任意のディスプレイ解像度について、同じになる。

中心窩に関して構成可能なディスプレイパネル１００は、アレイ１０２のピクセル１０４を、中心窩領域１１０および１つまたは複数の周辺領域１１２に論理分割するよう構成されてよい。容易な参照のため、中心窩領域に含まれるピクセルは、本明細書において「中心窩ピクセル」と呼ばれるのに対し、周辺領域に含まれるピクセルは、本明細書において「周辺ピクセル」と呼ばれる。ディスプレイパネル１００は、次いで、周辺領域１１２内のサブセットのピクセル１０４を、それらが同じ単一のピクセル値を使用して駆動その他によって制御されるように、ペアその他によってグループ化してよい。したがって、この機能により、レンダリングシステムに用いられる中心窩レンダリング処理は、周辺領域内の表示イメージのピクセルがピクセルのサブセットへと組み合わされるかまたはグループ化されるように、また、そのようなピクセルの各サブセットが、対応する表示イメージ用のピクセルデータ中で単一のピクセル値としてレンダリングされるように、表示イメージをレンダリングしてよい。したがって、従来の中心窩レンダリング手法とは対照的に、レンダリングシステムからディスプレイパネル１００に送信されるピクセルデータの量が削減され得ることで、このピクセルデータのクロックインにおいてディスプレイパネル１００により消費される電力を減少させるだけでなく、ディスプレイパネル１００とレンダリングシステムとの間の接続の帯域幅要件を削減する。

１つの実施形態においては、アレイコントローラ１０５は、周辺領域１１２内の任意の行における２つ以上の隣接するピクセルが、対応するサブセットにグループ化されるよう、列制御部１０６を介して行に基づき周辺ピクセルをグループ化する。例えば、ビュー１２０は、列制御部１０６を介して実装される構成を示す。アレイ１０２の行１のピクセル１０４が２ピクセルからなるサブセットにグループ化される。この実施例では、行１の全体が周辺領域１１２内にあるため、行１の各ピクセル１０４は、このグループ構成に含まれる。結果として、Ｘは行を表しＹは列を表す（Ｘ，Ｙ）として指定されたアレイ１０２内のピクセル位置を基準として、（１，０）および（１，１）のピクセル１０４は１つのサブセットにグループ化され、（１，２）および（１，３）のピクセル１０４は１つのサブセットにグループ化され、（１，４）および（１，５）のピクセル１０４は１つのサブセットにグループ化され、（１，６）および（１，７）のピクセル１０４は１つのサブセットにグループ化され、（１，８）および（１，９）のピクセル１０４は１つのサブセットにグループ化され、（１，１０）および（１，１１）のピクセル１０４は１つのサブセットにグループ化され、（１，１２）および（１，１３）のピクセル１０４は１つのサブセットにグループ化される。結果として、行１における１４個のピクセル１０４は、７個のピクセルサブセットにグループ化される。各ピクセルサブセットは、その後、列制御部１０６によって提供される構成に基づき、単一のピクセル値を使用して駆動される。例えば、ピクセル値ＰＶ１は、第１サブセットのピクセル１０４を駆動するために使用され、ピクセル値ＰＶ２は、第２サブセットのピクセル１０４を駆動するために使用される等が行われる。したがって、この構成では、行１のピクセル１０４を駆動する時に、行１用のピクセルデータにおける行１の１４個のピクセルを駆動するために、７個のピクセル値のみが、レンダリングシステムからディスプレイパネル１００に送信される必要がある。同じ水平解像度を有する従来のディスプレイは、行１を駆動するには１４個のピクセル値を必要とし、よって、周辺領域に対するグループ化されたピクセルサブセット手法は、この特定の実施例では、行１用に送信されるデータにおける５０％の減少を実現する。

ビュー１２２は、中心窩領域１１０内のピクセルを含む行について、列制御部１０６によって実装される構成を示す。この実施例では、行２は、中心窩領域１１０における６個のピクセル１０４を含み、これらの６個のピクセルは、各側面で周辺領域１１２における４個のピクセル１０４に縁取られている。したがって、行２のピクセル１０４を駆動する時に、列制御部１０６は、周辺領域１１２に位置する行２のピクセル１０４を、２つ以上のピクセル１０４からなるサブセットにグループ化してよい。図示された実施例では、これらのピクセルは、（２，０）および（２，１）のピクセル１０４は１つのサブセットにグループ化され、（２，２）および（２，３）のピクセル１０４は１つのサブセットにグループ化され、（２，１０）および（２，１１）のピクセル１０４は１つのサブセットにグループ化され、（２，１２）および（２，１３）のピクセル１０４は１つのサブセットにグループ化されるよう、２個のピクセル１０４からなるサブセットにグループ化される。（２，４）、（２，５）、（２，６）、（２，７）、（２，８）、（２，９）のピクセル１０４は、中心窩領域１１０に位置しており、よって、サブセットにグループ化されない。ピクセルサブセットの各々は、単一のピクセル値を使用して駆動され、また、中心窩領域１１０におけるピクセル１０４の各々は、別個のピクセル値を使用して駆動されるので、行２のピクセル１０４を駆動する時に、周辺領域１１２における４個のピクセルサブセットのピクセル１０４を駆動するために使用されるピクセル値ＰＶ１、ＰＶ２、ＰＶ９、ＰＶ１０と、中心窩領域１１０における行２の６個のピクセル１０４を駆動するために使用されるピクセル値ＰＶ３、ＰＶ４、ＰＶ５、ＰＶ６、ＰＶ７、ＰＶ８と、を有する１０個のピクセル値がディスプレイパネル１００に送信される必要がある。対照的に、同じ水平解像度を有する従来のディスプレイは、行２を駆動するには１４個のピクセル値を必要とし、よって、周辺領域に対するグループ化されたピクセルサブセット手法は、この特定の実施例では、行２用に送信されるデータにおける２８．５％の減少を実現する。

ピクセル１０４が周辺領域に含まれる場合に同じ行におけるピクセル１０４をグループ化することに加えて、周辺領域ピクセル１０４のグループ化は、隣接する行における周辺領域ピクセルが対応するサブセットに含まれるよう、周辺領域ピクセルの行制御部１０８を介する複数の隣接する列間のグループ化に及んでもよい。例えば、行０および行１は全て、周辺ピクセル１０４（つまり、中心窩領域１１０に含まれる行０および行１のピクセル１０４はない）からなり、よって、行０の特定の列におけるピクセル１０４が行１の同じ列におけるピクセル１０４にグループ化されるよう、行制御部１０８は行０および行１をつなぎ合わせてよい。行０および行１のピクセル１０４は、よって、同じピクセル値を使用して駆動される。行６および行７も、全て周辺ピクセル１０４からなるので、同様につなぎ合わされてよい。さらに、行に基づいたグループ化により実装された場合、単一のピクセル値は、列隣接する複数の周辺ピクセル１０４だけでなく、行隣接する複数の周辺ピクセル１０４を駆動するために使用されてよい。例えば、ビュー１２４は、列制御部１０６および行制御部を介する例示的な構成を示す。行０のピクセル１０４は、２ピクセルのサブセットにグループ化され、行１のピクセルは、２つのピクセルサブセットにグループ化され、列隣接するサブセットは、７つの４ピクセルサブセットを形成するためにグループ化される。各サブセットは、行０における行隣接する２個のピクセル１０４と、行０におけるピクセルペアに列隣接する、行０における行隣接する２個のピクセルとを備える。したがって、この例示的な構成においては、単一のピクセル値は、４個の周辺ピクセル１０４を駆動するために使用されてよく、よって、行０および行１の２８個のピクセル１０４を駆動するために、７個のピクセル値のみがディスプレイパネル１００に送信される必要があり、よって、従来のディスプレイ実装と比較して、必要なデータ送信において７５％の減少を実現する。

図４は、１つ以上の実施形態による、中心窩レンダリングおよび中心窩に関して構成可能なディスプレイパネルを利用する、例示的なディスプレイシステム４００を図示する。ディスプレイシステム４００は、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、ヘッドアップディスプレイ、または他のニアアイディスプレイ装置中に実装されるディスプレイシステムを備えてよい。容易な参照のため、ディスプレイシステム４００は、ＶＲまたはＡＲ機能をサポートするＨＭＤの例示的なコンテクストにおいて以下に記載される。しかしながら、ディスプレイシステム４００は、本明細書において提供されるガイドラインを使用して他のコンテクストにおいて実装されてよい。

ディスプレイシステム４００は、列制御部４０６および行制御部４０８を有するアレイコントローラ４０５だけでなく、行および列に配置されたピクセル４０４のアレイ４０２を有する、中心窩に関して構成可能なディスプレイパネル４０１（ディスプレイパネル１００の１つの実施形態）を含む。図示された実施例においては、列制御部４０６は、行バッファ４１０と、列ドライバ４１２のセット（アレイ４０２の各列に１つ）と、列組み合わせロジック４１４とを含む。行制御部４０８は、行選択ロジック４１６および行組み合わせロジック４１８を含む。アレイコントローラ４０５は、列組み合わせロジック４１４と行組み合わせロジック４１８とに結合された中心窩制御部４２０をさらに含む。立体視の実装において、ディスプレイシステム４００は、ディスプレイパネル４０１を、１つずつがユーザの各々の眼に対応する、２つの領域に論理分割し、各領域に対して別個の表示イメージを駆動してよい。他の実施形態では、ディスプレイシステム４００は、ユーザの各々の眼に対して、別個のディスプレイパネル４０１と、フレームバッファ４２６と、ディスプレイコントローラ４２８とを実装してよい。

ディスプレイシステム４００はさらに、プロセッサ４２２と、システムメモリ４２４と、フレームバッファ４２６（システムメモリ４２４中に実装されてよい）と、インターコネクト４２９を介してディスプレイパネル４０１に接続されたディスプレイコントローラ４２８と、いくつかの実施形態においては、注視トラッキングシステム４３０とを備えるレンダリングシステム４２１を含む。注視トラッキングシステム４３０は、当該分野で周知の、対応するディスプレイパネルに関してユーザの注視を追跡するために利用される、様々な注視トラッキングシステムの任意の物を備えてよい。プロセッサ４２２は、１つまたは複数の中央演算処理装置（ＣＰＵ）、グラフィック処理装置（ＧＰＵ）、または１つまたは複数のＣＰＵおよび１つまたは複数のＧＰＵの組み合わせを備える。ディスプレイコントローラ４２８は、例えば、ＡＳＩＣ、プログラマブル論理、記載された機能を提供するために１つまたは複数のＧＰＵを操作するソフトウェアを実行する１つまたは複数のＧＰＵとして、またはその組み合わせとして実装されてよい。動作において、プロセッサ４２２は、ユーザにＶＲ／ＡＲ機能を提供するＶＲ／ＡＲアプリケーション４２３（例えば、システムメモリ８０４に記憶される）を実行する。この処理の一部として、ＶＲ／ＡＲアプリケーション４２３は、プロセッサ４２２または関連付けられたプロセッサを操作し、ＶＲまたはＡＲシーンを表す一連のイメージでディスプレイパネル４０１において表示するため、一連のイメージをレンダリングする。ディスプレイコントローラ４２８は、この一連のイメージを構成するピクセルデータを、インターコネクト４２９を介してスキャンインロジック（図４には記載されない）に送信する動作を行う。これは、ディスプレイパネル４０１のピクセルデータ入力４３１として機能し、すると、ディスプレイパネル４０１は、本明細書においてより詳細に記載されるように、このピクセルデータに基づき一連のイメージを表示する動作を行う。

図５は、ＶＲまたはＡＲイメージを表す一連の表示イメージの中心窩レンダリングおよび中心窩表示用のディスプレイシステム４００の動作の例示的な方法５００を図示する。ディスプレイシステム４００が注視トラッキングシステム４３０を実装する実装においては、方法５００は、同時に実行されるフロー５０１およびフロー５０２の２つの別個の方法フローによって表される。ディスプレイシステム４００が固定された中心窩領域を実装する実装においては、フロー５０１は省略されてよい。

フロー５０１は、ユーザの眼の現在の注視方向を追跡および更新し、それにしたがって、ディスプレイパネル４０１の中心窩領域の位置（例えば図１の中心窩領域１１０）と１つまたは複数の周辺領域（例えば図１の周辺領域１１２）とを更新する、注視トラッキングシステム４３０および中心窩制御部４２０の動作を表す。したがって、ブロック５０４では、注視トラッキングシステム４３０は、現在の注視方向４３２（図４）を決定するため適切な注視追跡処理を実行し、現在の注視方向４３２の表示を中心窩制御部４２０に提供する（例えば、現在の注視方向４３２を表す１つまたは複数の値をレジスタまたは中心窩制御部４２０が利用可能な他の記憶位置に記憶することによって）。ブロック５０６では、中心窩制御部４２０は、現在の注視方向４３２に基づきディスプレイパネル４０１内の注視対象位置（例えば図２の注視対象位置２０２）を決定し、ここから、ディスプレイパネル４０１の現在の中心窩領域を識別する。いくつかの実施形態では、中心窩領域の寸法は、例えば、Ｎ×Ｍピクセルの領域として固定されてよく、よって、中心窩制御部４２０は、注視対象位置を囲む該Ｎ×Ｍピクセルが中心窩ピクセルとして指定されるよう、注視対象位置を実質的に中心とするように中心窩領域の位置を設定してよい。他の実施形態では、中心窩領域の寸法および／または形状は、複数の要因に基づき変更されてよい。例えば、中心窩領域の寸法は、ディスプレイパネル４０１の中心からの距離にしたがって減少、または増加してよい。形状は、注視対象位置の特定の位置に基づき変更されてよい。

中心窩領域の位置が決定された場合、中心窩制御部４２０は、中心窩領域位置識別子４３４をレジスタ、バッファ、または他の記憶素子に記憶してよい。例えば、中心窩領域に対して固定された寸法を仮定すると、中心窩領域位置識別子４３４は、例えば、中心窩領域の最上段左端のピクセル４０４の行および列を表す座標ペア（Ｘ，Ｙ）によって表されてよい。中心窩領域が１つまたは複数の可変の寸法を有する場合、中心窩領域位置は、中心窩領域の最上段左隅を定義するピクセル４０４と、さらに、中心窩領域のピクセルに関して、水平範囲および垂直範囲を表す２つの値とを識別する、例えば、座標ペア（Ｘ，Ｙ）によって表されてよい。ブロック５０４および５０６の処理は、注視トラッキングシステム４３０の注視方向更新頻度またはディスプレイシステムのフレームレート等の特定の速度で、このように繰り返されてよい。

フロー５０１の注視方向更新／中心窩領域更新処理と同時に、フロー５０２は、ディスプレイパネル４０１を介して一連のイメージをレンダリングおよび表示する動作を行う。したがって、ブロック５０８では、ディスプレイシステム４００は、フレームレート、中心窩領域寸法等の様々なパラメータを設定する開始処理を実行する。この開始処理の一部は、ＶＲ／ＡＲソフトウェアアプリケーション４２３のロードおよび実行の開始を含んでよい。この開始後、ディスプレイシステム４００は、ＶＲまたはＡＲイメージを表す一連の表示イメージのレンダリングおよび表示を開始する。

したがって、ブロック５１０では、ＶＲ／ＡＲソフトウェアアプリケーション４２３は、現在の中心窩領域位置に基づき、表示イメージのレンダリングを開始する。そのために、ディスプレイシステム４００は、現在の中心窩領域位置に対応する表示イメージの領域が、記憶された中心窩領域位置識別子４３４に基づき識別され、高い解像度でレンダリングされるのに対し、表示イメージの残りは、１つまたは複数の低い解像度でレンダリングされる（単一のピクセル値は、アレイ４０２の２つ以上のピクセル４０４の対応するグループ化の動作を制御するために使用される）よう、表示イメージをレンダリングする中心窩レンダリング処理４３６（図４）を実行する。中心窩レンダリング処理４３６は、プロセッサ４２２により、ハードコードされたロジックとして、ＶＲ／ＡＲソフトウェアアプリケーション４２３の一部のソフトウェアコードとして、または別個のソフトウェア機能（例えば、ＶＲ／ＡＲソフトウェアアプリケーション４２３に呼び出されたアプリケーションプログラムインターフェイス（ＡＰＩ））、として実行されてよい。結果の中心窩レンダリングされる表示イメージは、フレームバッファ４２６にバッファリングされる。

従来のディスプレイパネルと同様に、ディスプレイパネル４０１は、典型的には最上行から開始される、ピクセルの各行用のピクセルデータがスキャンインおよび順に表示される、行ごとにイメージを表示する動作を行う。したがって、ディスプレイパネル４０１のピクセルの任意の行を駆動する前に、ブロック５１０では、中心窩制御部４２０、列組み合わせロジック４１４、および行組み合わせロジック４１８は、各ピクセル４０４が位置する特定の領域に基づき現在の行のピクセル４０４を構成するために共に動作を行う。現在の中心窩領域に含まれる現在の行の任意のピクセル４０４は、別個のピクセル４０４として維持される。他のピクセル４０４は、よって、上に記載されるように、２つ以上のピクセルのサブセットにグループ化される。図６乃至８は、周辺ピクセルのこのグループ化を実装する列組み合わせロジック４１４および行組み合わせロジック４１８の例示的な構成を図示する。

ブロック５１２の構成処理の前、間、または後で、ブロック５１４では、ディスプレイコントローラ４２８は、フレームバッファ４２６からフレームイメージのピクセルデータの現在の行にアクセスし、該ピクセルデータをディスプレイパネル４０１に送信し、すると、ピクセルデータが行バッファ４１０に対してスキャンインされる。現在のピクセル行用のピクセルデータのスキャンインが完了した後、ブロック５１６では、行選択ロジック４１６は、ディスプレイパネル４０１の現在のピクセル行に関連付けられたコントロールラインをアサートし、列ドライバ４１２のセットは、対応する列ライン上で電圧を駆動する。各列ドライバの該駆動電圧は、同じ列に関連付けられた対応するピクセル値に基づく。以下に図６乃至８を参照により詳細に記載されるように、このピクセル駆動処理の間、列組み合わせロジック４１４および行選択ロジック４１６の構成は、ディスプレイコントローラ４２８により送信されるピクセルデータの行における単一のピクセル値が使用され、現在の行における複数の周辺ピクセルを駆動するよう動作し、よって、少ないピクセル値が、周辺領域に少なくとも部分的に重複する表示イメージの行用にレンダリングおよび送信されることを可能にする。さらに、現在の行および隣接する行が全て周辺ピクセルからなる場合は、２つ以上の行において周辺ピクセルを駆動するために、同じピクセル値が使用されてよく、このことでさらにピクセルデータ送信要件を削減する。

現在のピクセル行に対する駆動処理が完了した後、ディスプレイシステム４００は、ブロック５１８において、現在のピクセル行が表示イメージの最終のピクセル行であるかどうかを判定する。現在のピクセル行が表示イメージの最終のピクセル行でない場合、行選択ロジック４１６は、次の行に進み、ブロック５１２、５１４、５１６、５１８の処理は、表示フレームの次の行およびディスプレイパネル４０１の対応する行に対して繰り返される。または、現在のピクセル行が表示イメージの最後の行である場合、方法５００は、中心窩レンダリングおよび次の表示イメージの表示のために、ブロック５１０に戻る。

図６乃至８は、アレイ４０２のピクセル４０４の中心窩領域および１つまたは複数の周辺領域を構成するためのディスプレイパネル４０１の行ごとの構成に向けた、列組み合わせロジック４１４と、行組み合わせロジック４１８と、中心窩制御部４２０との例示的な実装を図示する。図６に図示されたディスプレイパネル４０１の実装においては、行バッファ４１０は、列バッファ６０２のセットとして実装される。各列バッファ６０２は、ピクセル４０４の対応する列に関連付けられ、また、対応する電圧を対応する列に関連付けられた列コントロールライン６０４に印加する列ドライバ（図６には記載されない）を制御するピクセル値を記憶するよう構成される。さらに、列組み合わせロジック４１４は、複数のトランジスタまたは他のスイッチ部６０８およびコントロールビットバッファ６０９を備えるスイッチアレイ６０６として実装される。各スイッチ部６０８は、２つの隣接する列コントロールライン６０４に接続されている。ビット値「１」が対応するコントロールビットバッファ６０９に記憶されている場合、スイッチ部６０８が連結され、スイッチ部６０８に接続された２つの隣接する列コントロールライン６０４を電気的に接続する動作を行う。反対に、ビット値「０」が対応するコントロールビットバッファ６０９に記憶されている場合、スイッチ部６０８は解除され、よって、２つの隣接する列コントロールライン６０４を電気的に切り離す。したがって、このように、中心窩制御部４２０は、適宜、制御信号４１１を介してコントロールビットバッファ６０９の各々に対して「０」または「１」を有するコントロールビットを書くことで、任意の行内でピクセル４０４のグループ化を構成することが可能である。

２つの隣接する列コントロールライン６０４がペアになった場合（例えば、電気的に接続されて）、単一の列ドライバが使用され、両方の列コントロールライン６０４を駆動してもよい（よって、各列ドライバは、両方のコントロールラインを駆動するために必要な駆動力を補償するための追加の回路を含んでよい）。したがって、各列バッファ６０２に別個のピクセル値を書き込む必要の代わりに、ペアになったピクセルに対しては、単一のピクセル値が該ペア用の列バッファ６０２のうちの１つに書き込まれてよく、それに対応する列ドライバは、その単一のピクセル値に基づき両方の列コントロールライン６０４を駆動し、よって、同じ色および強度の光を放出するために行のペアになった２個のピクセルを制御する。

例えば、図６に示されるような中心窩領域６１０および周辺領域６１２を仮定すると、行２を表示するためのディスプレイパネル４０１を構成する場合、中心窩制御部４２０は、列０および１に対する列コントロールライン６０４を接続するコントロールビットバッファ６０９に「１」を書き込み、よって、ピクセル（２，０）および（２，１）をペアにし、列２および３に対する列コントロールライン６０４を接続するコントロールビットバッファ６０９に「１」を書き込み、よって、ピクセル（２，２）および（２，３）をペアにし、列４乃至９に対する列コントロールライン６０４に関連付けられたコントロールビットバッファ６０９に「０」を書き込み、よって、ピクセル（２，４），（２，５），（２，６），（２，７），（２，８），（２，９）を中心窩領域６１０内にあるためペアにされないピクセルとして維持し、列１０および１１ならびに列１２および１３に対する列コントロールライン６０４を接続するコントロールビットバッファ６０９に「１」を書き込み、よってピクセル（２，１０）および（２，１１）をペアにし、ピクセル（２，１２）および（２，１３）をペアにしてよい。さらに、この実施例においては、この構成における行２用のピクセルデータ６１４は、以下の表１に示されるように、１０個のピクセル値からなると仮定される。

この構成においては、行２の１４個のピクセルを駆動するために１０個のピクセル値だけが必要とされる一方、この実施例においては、行バッファ４１０は、１４個のピクセル４０４に対する１４個の列バッファ６０２を有することが理解される。したがって、ピクセル値および対応するピクセルの適切な整合を可能とするには、中心窩制御部４２０は、制御信号６１６を、列バッファ６０２に対してピクセルデータ６１４をスキャンインするために使用されるスキャンインロジック６１９に提供してよく、列バッファ６０２では、制御信号６１６は、どのピクセルをペアにするかを識別する。この情報に基づいて、スキャンインロジック６１９は、対応するピクセル値を、ペアになったピクセルセットの２個の列バッファ６０２のうちの１つに書き込み、他の列バッファ６０２をスキップするか、ゼロ値または他のヌル値を、ペアになったピクセルセットの他の列バッファ６０２に書き込む。

さらに、隣接する行におけるピクセルがペアまたはグループ化され得る実施形態では、行組み合わせロジック４１８は、図６の列組み合わせロジック４１４と同様な方法で実装されてよい。したがって、行組み合わせロジック４１８は、複数のトランジスタまたは他のスイッチ部６２０およびコントロールビットバッファ６２２を備えるスイッチアレイ６１８を含んでよい。各スイッチ部６２０は、２つの隣接する行コントロールライン６２４に接続され、また、対応するコントロールビットバッファ６２２に現在記憶されているビット値に基づき、中心窩制御部４２０によって提供される制御信号６１３を介して２つの行コントロールライン６２４を電気的に接続または電気的に切り離す動作を行う。したがって、中心窩制御部４２０は、対応するピクセル値に基づき対応する列コントロールライン６０４が列ドライバによって駆動される場合、そのピクセル値に基づき同じ色および強度の光を放出するために、その列においてペアになった２個のピクセルが制御されるよう、全て周辺ピクセルからなるピクセルの２つの行をつなぎ合わせてよい。したがって、同じピクセル値に関連付けられた行隣接する２個のピクセルと、列隣接する対応したピクセルに関連付けられることが可能なこれらのピクセルの各々とにより、スイッチアレイ６０６および６１８の対応する構造を通じて、１個のピクセル値が、２×２アレイのピクセル４０４を駆動するために使用されてよく、よって、各ピクセルに対して別個のピクセル値がスキャンインされる必要がある従来のディスプレイパネルと比較して、この２×２アレイのピクセル４０４用のピクセルデータ送信およびクロックイン電力消費を７５％減少させる。

図７は、いくつかの実施形態による、ディスプレイパネル４０１の別の例示的な実装を図示する。上記の図６と同様に、行バッファ４１０は、列バッファ６０２のセットとして実装されてよい。各列バッファ６０２は、ピクセル４０４の対応する列に関連付けられ、また、対応する列に関連付けられた列コントロールライン６０４上で対応する電流を駆動する列ドライバ（図７には記載されない）を制御するピクセル値を記憶するよう構成される。しかしながら、図７の実装においては、列コントロールライン６０４のペアを共に接続するスイッチアレイを有するのではなく、ディスプレイパネル４０１に対する入力として機能するスキャンインロジック７１９を介してピクセルデータがスキャンインされるにつれて、行用の受信したピクセルデータにおける単一のピクセル値が、ペアになった周辺ピクセル４０４のバッファに対して複製される。

１つ以上の実施形態において、ディスプレイコントローラ４２８から行バッファ４１０までのピクセルデータのスキャンインは、２つのクロックを使用して制御される。つまり、ディスプレイパネル４０１のディスプレイコントローラ４２８およびスキャンインロジック７１９の間の相互接続用のデータ信号のタイミングを制御するために使用されるデータクロック７０４と、スキャンインロジック７１９によって使用され、対応する列バッファ６０２に移動されるピクセル値を取得するためにデータ信号をサンプリングするピクセルクロック７０６である。したがって、１つ以上の実施形態において、中心窩制御部４２０は、受信ピクセルデータからの同じピクセル値が、ペアになったピクセルセットの２つの列バッファ６０２へ複製されるように、そうしたピクセル値をスキャンインする場合に制御信号７０８を介してデータクロック７０４を遅くすることによりスキャンイン処理を操作してよい。これによって、ピクセル値を表すデータ信号が、ピクセルクロック７０６に基づきスキャンインロジック６１９によって２回サンプリングされ、したがって、２つの隣接する列バッファ６０２に記憶するためスキャンインロジック７１９によって２回出力される。図７のタイミング図７２０は、中心窩領域６１０に含まれるピクセルと周辺領域６１２に含まれるピクセルとの両方を含む、行２のピクセルを駆動するための１０個のピクセル値からなるピクセルデータ６１４を表すデータ信号の受信に関して、図６に示されるものと同じ実施例を使用するこの処理を示す。代わりに、ピクセルクロック７０６の周期を２倍にする一方で、ピクセル値のこの２倍のサンプリングを取得するためにデータクロック７０４を一定の周期で維持してよい。

ピクセルデータをロードする単一のシリアルパスを使用するのではなく、いくつかのディスプレイパネルは、ピクセルクロックの周期を削減するためにピクセルデータを送信する複数の並列レーンを利用する。図８は、ピクセルデータをロードするために複数のレーン（この実施例においては４つ）が利用され、レーンのサブセットをつなぎ合わせることで周辺ピクセルのグループ化が行われる例示的な実装を図示する。この例示的な実装では、行バッファ４１０は、列バッファ８０２（図示される１６個のピクセル列に対する１６個の列バッファ８０２）と、それぞれがレーン１乃至レーン４で示される４つのレーンバッファ８１１乃至８１４とのセットとして実装される。ピクセルの行用のピクセルデータは、４つのレーンバッファ８１１乃至８１４に対して並列にロードされる。レーンバッファ８１１は、そのロードされたピクセル値を列０，４，８，１２に対する列バッファ８０２に移動させ、レーンバッファ８１２は、そのロードされたピクセル値を列１，５，９，１３に対する列バッファ８０２に移動させ、レーンバッファ８１３は、そのロードされたピクセル値を列２，６，１０，１４に対する列バッファ８０３に移動させ、レーンバッファ８１４は、そのロードされたピクセル値を列３，７，１１，１５に対する列バッファ８０３に移動させる。

周辺ピクセル用のピクセル値のロードの複製を行うため、列組み合わせロジック４１４は、２つのそれぞれのレーンをペアにするスイッチのセットとして実装される。スイッチ８１６は、作動された場合、レーン１および２を電気的に接続するよう動作可能であり、スイッチ８１７は、作動された場合、レーン２および３を電気的に接続するよう動作可能であり、スイッチ８１８は、作動された場合、レーン３および４を電気的に接続するよう動作可能であり、中心窩制御部４２０は、制御信号８２１乃至８２３を介してスイッチ８１６乃至８１８をそれぞれ制御する。

この手法によれば、中心窩制御部４２０は、レーン１および２がペアにされ、レーン３および４がペアにされ、または４つのレーンの全てがつなぎ合わされ得るよう、スイッチ８１６乃至８１８のうちの１つまたは複数を選択的に作動させ、２つ以上のレーンをつなぎ合わせることが可能である。スイッチ８１６乃至８１８を介して接続される２つ以上のレーンに対しては、ピクセルデータは、レーンのうちの１つのみに供給されればよく、対応するスイッチによって与えられる接続によって、接続された他のレーンにおいては複製されたピクセルデータになる。したがって、この４つのレーンの手法を使用して、ディスプレイパネル４０１は、最大解像度、半分の解像度、または４分の１の解像度で動作されてよい。したがって、スイッチ８１６乃至８１８を介するレーン接続の制御を通じて、ピクセルデータの行のスキャンインは、表示イメージの中心窩領域の部分用のピクセルデータを含む行があったとしても、その行の部分だけ高い解像度で動作すればよい。

例えば、ディスプレイパネル４０１のピクセル４０４を、中心窩領域８１０および近傍周辺領域８１３に分割すると仮定する。この分割に基づき表示イメージが中心窩レンダリングされる場合、制御情報は中心窩制御部４２０に対して生成される。列０および１における行２のピクセルは、ペアになった周辺ピクセルとしてまとめてグループ化され、列２および３における行２のピクセルは、ペアになった周辺ピクセルとしてまとめてグループ化され、列４、５、６、７、８、９、１０、および１１における行２のピクセルは、中心窩ピクセルとしてグループ化されないままであり、列１２および１３における行２のピクセルは、ペアになった周辺ピクセルとしてまとめてグループ化され、列１４および１５における行２のピクセルは、ペアになった周辺ピクセルとしてまとめてグループ化されることを制御情報が示す。したがって、行２用のピクセルデータのロードは、中心窩制御部４２０によって開始され、スイッチ８１６を作動させることで、列０および１に対する列バッファ８０２をつなぎ合わせる効果を有する。したがって、行２用の第１ピクセル値が、行２用に送信されたピクセルデータ８１５からレーン１に対してロードされる場合、このピクセル値は複製され、両列０および１に対する列バッファ８０２に記憶される。中心窩制御部４２０は、その後スイッチ８１６の動作を停止させ、スイッチ８１８を作動させることで、列２および３に対する列バッファ８０２をつなぎ合わせる。したがって、第２ピクセル値がレーン３に対してロードされた場合、その値は複製され、よって、同じピクセル値が列２および３に対する列バッファ８０２に記憶される。中心窩制御部４２０は、その後スイッチ８１６乃至８１８の全ての動作を停止させ、第３ピクセル値、第４ピクセル値、第５ピクセル値、および第６ピクセル値はレーン１乃至４に対してそれぞれロードされ、その後列４乃至７に対する列バッファ８０２にそれぞれ転送される。第７、８、９、および１０ピクセル値は、その後レーン１乃至４に対してそれぞれロードされ、その後列８乃至１１に対する列バッファ８０２にそれぞれ転送される。その後、レーン１おける第１１受信ピクセル値がレーン２に対して複製されるために、中心窩制御部４２０は再びスイッチ８１６を作動させ、よって、列１２および１３の列バッファ８０２を第１１ピクセル値で満たす。中心窩制御部４２０は、その後、レーン３における第１２受信ピクセル値がレーン４において複製されるようスイッチ８１８を作動させ、よって、列１４および１５に対する列バッファ８０２は両方とも第１２ピクセル値で満たされる。行選択ロジック４１４は、その後、行２に対するコントロールラインを作動させ、列ドライバは、対応する列バッファ８０２に記憶されたピクセル値に基づき、行２のピクセルを駆動する。

本開示の中心窩ディスプレイ技術は、説明を容易にするため、比較的低い解像度を有する実施例を参照して上に記載された。しかしながら、これらの技術を利用し得る実際のディスプレイパネルのより高い解像度に照らして考慮する場合、ピクセルデータ帯域幅およびディスプレイバックプレーンの切り替え電力消費における有効な削減はより明らかとなる。例えば、水平、垂直の両方向に１１０度の視野を有するディスプレイパネルを考えてみる。約１分の角度の中心窩解像度を仮定すると、そのようなディスプレイは、水平方向に約６６００ピクセルおよび垂直方向に６６００ピクセル、つまり合計では４３．５６百万のピクセルを必要とする。各ピクセルが３バイト（赤、緑、青のサブピクセルに対して１バイトずつ）を必要とすると、表示イメージは約１３１メガバイト（ＭＢ）を必要とする。１２０ヘルツ（Ｈｚ）のフレームレートでは、従来のディスプレイパネルは、毎秒約１５．７ギガバイト（ＧＢ／ｓ）の帯域幅を、対応するレートの切り替え電力消費と共に必要とする。

しかしながら、本明細書に記載された技術を使用することで、水平方向５度×垂直方向５度の中心窩領域が実装される場合に、中心窩領域は、９００００ピクセルおよび１ピクセル毎に３バイトを必要とし、各表示イメージの中心窩領域は、約２７０キロバイト（ＫＢ）になる。したがって、１２０Ｈｚのフレームレートでは、各表示イメージの中心窩領域を転送するのに必要なデータ帯域幅は、約３２．４ＭＢ／ｓである。近傍周辺領域、つまり、ピクセル毎に２分で３０度×３０度の境界領域も実装し、この近傍周辺領域が、半分の解像度（つまり、ピクセルは２ピクセルのサブセットのペアにされる）で実装される場合、表示イメージの近傍周辺領域を送信するのに必要なデータレートは約２０３ＭＢ／ｓである。表示イメージの残りの領域が、４分の１の解像度（つまり、ピクセルは４ピクセルのサブセットにグループ化される）で末端周辺領域として実装される場合、表示イメージの末端周辺領域を送信するのに必要なデータレートは約５１８ＭＢ／ｓである。したがって、この実施例における上記の技術にしたがって中心窩レンダリングされる表示イメージを転送するための合計のデータレートは、従来のディスプレイパネルに対する上記１５．７ＧＢ／ｓのデータレートと比較して約７５３ＭＢ／ｓである。したがって、この実施例は、人間の眼の中心窩の知覚的特徴によって、従来の手法と比較すると、知覚されるイメージ品質における悪影響がわずかな、またはない、必要なピクセルデータ転送帯域幅における２０分の１の削減を示す。

上記の独創的な機能の大部分、および複数の独創的な原理は、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）等の集積回路（ＩＣ）での、またはそれにおける実装がふさわしい。当業者は、例えば、利用可能な時間、現在の技術、および経済的考慮に動機付けられた多大な努力と複数の設計変更の可能性にもかかわらず、本明細書に開示された概念および原理に導かれる場合、最低限の実験でそのようなＩＣを作製することが容易に可能であると期待される。したがって、本開示による原理および概念を不明瞭にする危険性を小さく最小限にするために、そのようなソフトウェアおよびＩＣのさらなる検討は、あるとしても、好ましい実施形態内の原理および概念に関する重要な点に限定される。

いくつかの実施形態においては、上記の技術のある態様は、ソフトウェアを実行する処理システムの１つまたは複数のプロセッサによって実装されてよい。ソフトウェアは、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体中に記憶されたまたは有形に具体化される実行可能な命令の１つまたは複数のセットを備える。ソフトウェアは、１つまたは複数のプロセッサによって実行された場合に、上記の技術の１つまたは複数の態様を実行するためにその１つまたは複数のプロセッサを操作する命令およびあるデータを含んでよい。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、例えば、磁気的または光学的ディスク記憶装置、フラッシュメモリ等の固体記憶装置、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、または他の非揮発性のメモリ装置等を含んでよい。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体上に記憶される実行可能な命令は、ソースコード、アッセンブリ言語コード、オブジェクトコード、または１つまたは複数のプロセッサによって解釈されるかまたは実行される、他の命令形式でよい。

本明細書においては、第１、第２等の関係語は、実体または行為間の実際の関係または順序を必ずしも必要とする、または示唆することなく、１つの実体または行為を別の実体または行為を識別するために単独で使用されてよい。「備える」「備えている」の用語またはそれらの他の変形例は、一連の要素を備える処理、方法、項目、または装置が、それらの要素のみを含むことにならず、明示的に列挙されていない、またはそのような処理、方法、項目、もしくは装置に固有な他の要素を含み得るよう、非排他的な包含をカバーするよう意図されている。「〜を備える」で記載される要素は、さらなる制約なく、その要素を備える処理、方法、項目、または装置における追加の同一の要素の存在、を排除しない。本明細書において使用されるような「別」の用語は、少なくとも第２以上として定義される。本明細書において使用されるような「含む」および／または「有する」の用語は、「備える」として定義される。本明細書において、電気光学技術に関連して使用されるような「結合された」の用語は、必ずしも直接的ではなく、また必ずしも機械的ではなくても、「接続された」として定義される。本明細書において使用されるような「プログラム」の用語は、コンピュータシステム上で実行するために意図された一連の命令として定義される。「アプリケーション」、つまり「ソフトウェア」は、サブルーチン、関数、手順、オブジェクトメソッド、オブジェクト実装、実行可能なアプリケーション、アプレット、サーブレット、ソースコード、オブジェクトコード、共用ライブラリ／ダイナミックロードライブラリ、および／またはコンピュータシステム上で実行するために意図された他の一連の命令を含んでよい。

明細書および図面は、例としてのみ理解されるべきであり、開示の範囲は、したがって、以下の特許請求の範囲およびその等価物によってのみ制限されるよう意図されている。実施例における上記の全ての機能または要素が必要とされるわけではなく、特定の機能または装置の一部は、必要とされなくてよく、記載されたものに加えて、１つまたは複数のさらなる機能が実行されるか、要素が含まれてよいことに注意すべきである。さらに、機能が列挙された順序は、必ずしも実行される順番ではない。上記のフローチャートのステップは、特に他の規定がない限り、任意の順番でよく、ステップは、実装によっては、削除、反復、および／または追加されてよい。また、概念は、特定の実施形態を参照して記載された。しかしながら、当業者によって、以下の特許請求の範囲において提示された本開示の範囲から逸脱することなく、様々な変形例および変更が可能であることが理解される。したがって、明細書および図面は、限定的ではなく説明的な意味として考慮されるべきであり、そのような変形例の全ては、本開示の範囲内に含まれるよう意図される。

利益、他の利点、および問題の解決法が、特定の実施形態に関して上記された。しかしながら、利益、利点、問題の解決法、および何らかの利益、利点、または解決法を生じ得るもしくは顕著にし得る任意の特徴は、任意または全ての特許請求の範囲の決定的、必要的、または不可欠な特徴として解釈されるべきではない。

Claims (20)

1. ディスプレイシステム（４００）であって、
   ディスプレイパネル（１００，４０１）を備え、
   前記ディスプレイパネルは、
   ピクセルデータ（６１４，８１５）を受信する入力（４３１）であって、前記ピクセルデータは複数のピクセル値を含む入力と、
   ピクセル（１０４，４０４）のアレイ（１０２，４０２）であって、中心窩領域（１１０，２１０，３１０）と、１つ以上の周辺領域（１１２，２１２，３１２−１，３１２−２）とに分割されるアレイと、
   前記１つ以上の周辺領域におけるピクセルを２つ以上のピクセルからなるサブセットにグループ化し、各サブセットを、前記複数のピクセル値のうちの対応する単一のピクセル値を使用して制御するアレイコントローラ（１０５，４０５）と、を備えるディスプレイシステム。
2. 前記アレイコントローラは、前記アレイの行の２つ以上の隣接するピクセルを、対応するサブセットにグループ化する列組み合わせロジック（４１４）を備える請求項１に記載のディスプレイシステム。
3. 前記アレイコントローラは、
   列バッファ（６０２）のセットであって、各列バッファは、前記アレイの対応する列に関連付けられ、前記対応する列の列コントロールライン（６０４）を駆動するために列ドライバ（４１２）によって使用されるピクセル値を記憶する列バッファのセットと、
   複数のスイッチ（６０８）およびコントロールビットバッファ（６０９）を含むスイッチアレイ（６０６）であって、各スイッチは、前記アレイの２つ以上の列の対応するサブセットの前記列コントロールラインを、対応するコントロールビットバッファに記憶されたコントロールビットに基づき、選択的かつ電気的に接続するように動作可能であるスイッチアレイと、
   コントロールビットを、前記中心窩領域の位置および前記１つ以上の周辺領域の各々の位置に基づき、前記コントロールビットバッファに記憶する中心窩制御部（４１０）と、をさらに備える請求項２に記載のディスプレイシステム。
4. 前記アレイコントローラは、
   列バッファ（６０２）のセットであって、各列バッファは、前記アレイの対応する列に関連付けられ、前記対応する列の列コントロールライン（６０４）を駆動するために列ドライバ（４１２）によって使用されるピクセル値を記憶する列バッファのセットと、
   前記ピクセル値を生成するために、前記ピクセルデータを表すデータ信号をサンプリングするスキャンインロジック（７１９）であって、各サンプリングされたピクセル値は、対応する列バッファ中への記憶のために提供されるスキャンインロジックと、
   ２つ以上のピクセルからなる前記サブセットの各々について、単一のピクセル値を表す、前記データ信号の対応する部分が、前記サブセットに関連付けられた前記列バッファの各列バッファに対して前記ピクセル値を複製するために、複数回サンプリングされるよう、前記スキャンインロジックのサンプリングレートを制御する中心窩制御部（４２０）と、をさらに備える請求項２に記載のディスプレイシステム。
5. 前記アレイコントローラは、
   列バッファ（８０２）のセットであって、各列バッファは、前記アレイの対応する列に関連付けられ、前記対応する列の列コントロールライン（６０４）を駆動するために列ドライバ（４１２）によって使用されるピクセル値を記憶する列バッファのセットと、
   前記ピクセルデータを並列に受信する複数のレーンであって、各レーンは、列バッファの前記セットのうちの対応する列バッファのサブセットに結合されたレーンバッファ（８１１，８１２，８１３，８１４）を有する、複数のレーンと、
   複数のスイッチ（８１６，８１７，８１８）を含むスイッチアレイであって、各スイッチは、作動された場合、前記複数のレーンのうちの２つ以上のレーンからなる対応するサブセットを選択的かつ電気的に接続するために動作可能であるスイッチアレイと、
   前記スイッチアレイのスイッチを、前記中心窩領域の位置および前記１つ以上の周辺領域の各々の位置に基づき、選択的に作動させる中心窩制御部（４２０）と、をさらに備える請求項２に記載のディスプレイシステム。
6. 前記アレイコントローラは、前記アレイの列における２つ以上の隣接するピクセルを、対応するサブセットにグループ化する行組み合わせロジック（４１８）をさらに備える請求項２に記載のディスプレイシステム。
7. ピクセルの前記アレイは、複数の周辺領域（３１２−１，３１２−２）に分割され、
   前記複数の周辺領域のうちの１つに対してサブセットにグループ化されるピクセルの数は、前記中心窩領域から前記周辺領域の距離に基づく請求項１に記載のディスプレイシステム。
8. ピクセルの前記アレイは、前記中心窩領域近傍の第１周辺領域（３１２−１）と、前記中心窩領域から離間する第２周辺領域（３１２−２）とに分割され、
   前記アレイコントローラは、前記第１周辺領域における前記アレイの前記ピクセルを、Ｎピクセルの対応するサブセットにグループ化し、前記第２周辺領域における前記アレイの前記ピクセルを、Ｍピクセルの対応するサブセットにグループ化し、ＭはＮより大きい請求項１に記載のディスプレイシステム。
9. ピクセルの前記アレイは、前記中心窩領域近傍の第１周辺領域（３１２−１）と、前記中心窩領域から離間する第２周辺領域（３１２−２）とに分割され、
   前記アレイコントローラは、前記第１周辺領域における前記アレイの前記ピクセルを、Ｎピクセルの対応するサブセットにグループ化し、前記第２周辺領域における前記アレイの前記ピクセルを、Ｍピクセルの対応するサブセットにグループ化し、ＭはＮより大きい請求項１に記載のディスプレイシステム。
10. 表示イメージを、前記アレイに対する前記中心窩領域および前記１つ以上の周辺領域の位置に基づき、中心窩レンダリングするレンダリングシステム（４２１）であって、前記周辺領域のうちの１つ以上の領域内のピクセルを有する前記表示イメージの各行について、前記行について前記ピクセルデータにより前記行について表現されるピクセル値の数は、前記行におけるピクセルの数未満であるレンダリングシステムと、
    前記ディスプレイパネルの前記入力にインターコネクトを介して接続されるディスプレイコントローラ（４２８）であって、前記表示イメージの前記ピクセルデータを行ごとに送信するディスプレイコントローラと、をさらに備える請求項１に記載のディスプレイシステム。
11. 方法であって、
    ディスプレイパネル（１００，４０１）のピクセル（１０４，４０４）のアレイ（１０２，４０２）を中心窩領域（１１０，２１０，３１０）と、１つ以上の周辺領域（１１２，２１２，３１２−１，３１２−２）とに分割する、分割工程と、
    前記１つ以上の周辺領域におけるピクセルを２つ以上のピクセルからなるサブセットにグループ化する、グループ化工程と、
    複数のピクセル値を含むピクセルデータ（６１４，８１５）を受信する工程と、
    ２つ以上のピクセルからなる各サブセットを、前記複数のピクセル値のうちの対応する単一のピクセル値を使用して制御する工程と、を備える方法。
12. 前記グループ化工程は、前記アレイの行の２つ以上の隣接するピクセルを、対応するサブセットにグループ化する工程を含む請求項１１に記載の方法。
13. 前記複数のピクセル値を列バッファ（６０２）のセットに記憶する工程であって、各列バッファは、前記アレイの対応する列に関連付けられ、前記対応する列の列コントロールライン（６０４）を駆動するために列ドライバ（４１２）によって使用されるピクセル値を記憶する工程と、
    前記分割工程に基づきスイッチアレイ（６０６）を構成する工程であって、前記スイッチアレイは、複数のスイッチ（６０８）およびコントロールビットバッファ（６０９）を含み、各スイッチは、前記アレイの２つ以上の列の対応するサブセットの前記列コントロールラインを、対応するコントロールビットバッファに記憶されたコントロールビットに基づき、選択的かつ電気的に接続するように動作可能である工程と、をさらに備える請求項１２に記載の方法。
14. 前記複数のピクセル値を列バッファ（６０２）のセットに記憶する工程であって、各列バッファは、前記アレイの対応する列に関連付けられ、前記対応する列の列コントロールライン（６０４）を駆動するために列ドライバ（４１２）によって使用されるピクセル値を記憶する工程と、
    前記ピクセル値を生成するために、前記ピクセルデータを表すデータ信号をサンプリングする工程であって、各サンプリングされたピクセル値は、対応する列バッファ中への記憶のために提供されるサンプリング工程と、
    ２つ以上のピクセルからなる前記サブセットの各々について、単一のピクセル値を表す、前記データ信号の対応する部分が、前記サブセットに関連付けられた前記列バッファの各列バッファに対して前記ピクセル値を複製するために、複数回サンプリングされるよう、前記サンプリング工程のサンプリングレートを制御する工程と、をさらに備える請求項１２に記載の方法。
15. 前記ピクセルデータを、前記ピクセルデータを並列に受信する複数のレーンに並列に記憶する工程であって、各レーンは、列バッファ（８０２）のセットのうちの対応する列バッファのサブセットに結合されたレーンバッファ（８１１，８１２，８１３，８１４）を有し、各列バッファは、前記アレイの対応する列に関連付けられ、前記対応する列の列コントロールライン（６０４）を駆動するために列ドライバ（４１２）によって使用されるピクセル値を記憶する工程と、
    前記分割工程に基づき、スイッチアレイのスイッチ（８１６，８１７，８１８）を選択的に作動させる工程であって、各スイッチは、作動された場合、前記複数のレーンのうちの２つ以上のレーンからなる対応するサブセットを選択的かつ電気的に接続するために動作可能である工程と、をさらに備える請求項１２に記載の方法。
16. 前記グループ化工程は、前記アレイの列における２つ以上の隣接するピクセルを、対応するサブセットにグループ化する工程を含む請求項１２に記載の方法。
17. 前記分割工程は、ピクセルの前記アレイを、複数の周辺領域（３１２−１，３１２−２）に分割する工程を含み、
    前記複数の周辺領域のうちの１つに対してサブセットにグループ化されるピクセルの数は、前記中心窩領域から前記周辺領域の距離に基づく請求項１１に記載の方法。
18. 前記分割工程は、ピクセルの前記アレイを、前記中心窩領域近傍の第１周辺領域（３１２−１）と、前記中心窩領域から離間する第２周辺領域（３１２−２）とに分割する工程を含み、
    前記グループ化工程は、前記第１周辺領域における前記アレイの前記ピクセルを、Ｎピクセルの対応するサブセットにグループ化し、前記第２周辺領域における前記アレイの前記ピクセルを、Ｍピクセルの対応するサブセットにグループ化する工程であって、ＭはＮより大きい工程を含む請求項１１に記載の方法。
19. 前記分割工程は、ピクセルの前記アレイを、前記中心窩領域近傍の第１周辺領域（３１２−１）と、前記中心窩領域から離間する第２周辺領域（３１２−２）とに分割する工程を含み、
    前記グループ化工程は、前記第１周辺領域における前記アレイの前記ピクセルを、Ｎピクセルの対応するサブセットにグループ化し、前記第２周辺領域における前記アレイの前記ピクセルを、Ｍピクセルの対応するサブセットにグループ化する工程であって、ＭはＮより大きい工程を含む請求項１１に記載の方法。
20. 表示イメージを、前記アレイに対する前記中心窩領域および前記１つ以上の周辺領域の位置に基づき、中心窩レンダリングする工程であって、前記周辺領域のうちの１つ以上の領域内のピクセルを有する前記表示イメージの各行について、前記ピクセルデータにより前記行について表現されるピクセル値の数は、前記行におけるピクセルの数未満である工程と、
    ディスプレイコントローラ（４２８）から前記ディスプレイパネルにインターコネクト（４２９）を介して、前記表示イメージの前記ピクセルデータを行ごとに送信する工程と、をさらに備える請求項１１に記載の方法。