JP2018517160A5

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Publication number: JP2018517160A5
Application number: JP2017550816A
Authority: JP
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2021-03-11
Anticipated expiration: 2036-03-29

Description

少なくともひとつの仮想平面の位置は、シーンの再構成中の可視解像度が所与の値を下回らないように選択される。言い換えると、再構成対象のシーンの深さ範囲に対する、空間光変調器デバイスの仮想平面の位置は、シーンの可視解像度のもしあるならばほんのわずかな低下が生じるように調整または決定される。

さらに、本発明のさらなる実施の形態では、再構成されたシーンの観察者の検出された位置にしたがい可視領域を軸方向および／または横方向において追跡するとき、空間光変調器デバイスの少なくともひとつの仮想平面の数および位置は可視領域の新たな位置に対して調整されることが有利に提供される。

Claims

ディスプレイ装置における二次元および／または三次元シーンのホログラフィック再構成のためのホログラムを計算する方法であって、再構成対象のシーンはオブジェクトポイントに分解され、前記オブジェクトポイントはサブホログラムとして前記ディスプレイ装置の少なくともひとつの空間光変調器デバイスへと符号化され、再構成されたシーンは可視領域から観測され、
−前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスの少なくともひとつの仮想平面は前記空間光変調器デバイスの物理平面から決定され、
−サブホログラムの計算は前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスの前記少なくともひとつの仮想平面において実行され、
−前記計算されたサブホログラムが前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスの前記物理平面へと変換され、ホログラムとして書き込まれる、
方法。
再構成対象の前記シーンの前記オブジェクトポイントは、前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスの前記少なくともひとつの仮想平面におけるサブホログラムとして計算され、前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスの前記少なくともひとつの仮想平面における前記計算されたサブホログラムは、前記可視領域へと積分変換により変換され、かつ、そこで足し合わされ、前記足し合わされたサブホログラムは、前記可視領域から前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスの前記物理平面へと、さらなる積分変換により変換され、かつ、ホログラムとして書き込まれる請求項１に記載の方法。
再構成対象の前記シーンの前記オブジェクトポイントは、前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスの前記少なくともひとつの仮想平面におけるサブホログラムとして計算され、計算される前記サブホログラムは前記少なくともひとつの仮想平面において足し合わされ、前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスの前記少なくともひとつの仮想平面の足し合わされた前記サブホログラムは積分変換によって前記可視領域へと変換され、かつ、前記可視領域から前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスの前記物理平面へとさらなる積分変換によって変換され、かつ、ホログラムとして書き込まれる請求項１に記載の方法。
前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスの少なくともふたつの仮想平面が決定される場合、これらの仮想平面のうちのひとつはそれぞれ再構成対象の前記シーンの前記オブジェクトポイントに割り当てられ、前記オブジェクトポイントはそれらに割り当てられた前記仮想平面におけるサブホログラムとして計算され、前記仮想平面に割り当てられた前記オブジェクトポイントの前記サブホログラムは各仮想平面において足し合わされ、足し合わされた前記サブホログラムは前記少なくともふたつの仮想平面から前記可視領域へと、積分変換によって変換され、前記少なくともふたつの仮想平面の変換結果は前記可視領域において足し合わされ、足し合わされたトータル変換結果は前記可視領域から前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスの前記物理平面へと、さらなる積分変換により変換され、かつ、ホログラムとして書き込まれる請求項３に記載の方法。
前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスの少なくともふたつの仮想平面が決定される場合、これらの仮想平面のうちのひとつはそれぞれ再構成対象の前記シーンの前記オブジェクトポイントに割り当てられ、前記オブジェクトポイントはそれらに割り当てられた前記仮想平面におけるサブホログラムとして計算され、前記仮想平面に割り当てられた前記オブジェクトポイントの前記サブホログラムは各仮想平面において足し合わされ、足し合わされた前記サブホログラムは前記少なくともふたつの仮想平面から前記可視領域へと、積分変換によって変換され、前記少なくともふたつの仮想平面のそれぞれについて、対応する変換結果は前記可視領域から前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスの現実のまたは物理的な平面へと、さらなる積分変換により変換され、前記少なくともふたつの仮想平面の変換結果は前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスの前記物理平面において足し合わされ、足し合わされたトータル変換結果はホログラムとして書き込まれる、請求項３に記載の方法。
前記サブホログラムもしくは足し合わされた前記サブホログラムの仮想平面から前記可視領域への変換または前記可視領域から前記空間光変調器デバイスの前記物理平面への前記さらなる積分変換は、シングル視差符号化の場合に一次元積分変換によって実行され、または、シングル視差符号化もしくはフル視差符号化の場合に二次元積分変換によって実行される請求項４または５に記載の方法。
前記空間光変調器デバイスの前記少なくともひとつの仮想平面の位置は再構成対象の前記シーンの深さ範囲内で選択され、再構成対象の前記シーンの前記深さ範囲は、前記可視領域との距離が最も小さい前記オブジェクトポイントと前記可視領域との距離が最も大きい前記オブジェクトポイントとによって定められる請求項１に記載の方法。
再構成対象の前記シーンの深さ範囲に関して、前記空間光変調器デバイスの前記少なくともひとつの仮想平面の位置は、前記シーンの前記再構成中の可視解像度が所与の値を下回らないように選択される請求項１に記載の方法。
再構成対象の前記シーンは少なくとも二つの深さ範囲セクションに分解され、前記少なくとも二つの深さ範囲セクションの各々に前記空間光変調器デバイスのひとつの仮想平面が割り当てられ、前記深さ範囲セクションに割り当てられた前記仮想平面における前記サブホログラムは深さ範囲セクション内にある全てのオブジェクトポイントについて計算される請求項１に記載の方法。
前記空間光変調器デバイスの前記仮想平面は前記少なくとも二つの深さ範囲セクションに割り当てられ、該仮想平面のうちのひとつの仮想平面は前記空間光変調器デバイスの前記物理平面に一致する請求項９に記載の方法。
前記空間光変調器デバイスの前記物理平面について計算される前記サブホログラムの足し合わせは、前記空間光変調器デバイスの前記物理平面において、または、前記可視領域において、実行される請求項１０に記載の方法。
再構成対象の前記シーンの個々の前記オブジェクトポイントは、前記空間光変調器デバイスの前記物理平面上のサブホログラムの形で、水平方向と垂直方向とで異なる焦点距離を有するレンズ要素として、符号化される請求項１に記載の方法。
前記空間光変調器デバイスの前記少なくともひとつの仮想平面における前記サブホログラムの前記計算は、二次元フル視差符号化によって、または、一次元シングル視差符号化によって、実行される請求項１に記載の方法。
前記空間光変調器デバイスの前記仮想平面の数と前記空間光変調器デバイスの該仮想平面の前記可視領域との距離とが、再構成対象の前記シーンについて計算されるべき前記サブホログラムの変調要素の数の形でのサイズが所与の値を超えないように選択される請求項１に記載の方法。
再構成対象の前記シーンの全てのオブジェクトポイントの位置に依存して、前記空間光変調器デバイスの前記少なくともひとつの仮想平面の前記可視領域との距離が、再構成対象の前記シーンについて計算されるべき前記サブホログラムの変調要素の数の形での平均サイズであって全てのオブジェクトポイントに亘って平均された前記平均サイズが最小値をとるように選択される請求項１に記載の方法。
前記空間光変調器デバイスの前記仮想平面の数は所与の値に制限される請求項１に記載の方法。
前記空間光変調器デバイスの前記少なくともひとつの仮想平面の位置は、再構成対象の前記シーンの深さ範囲の時間変化がある場合に、新たな深さ範囲に対して調整される請求項１に記載の方法。
前記再構成されたシーンの観察者の検出された位置にしたがい前記可視領域を軸方向および／または横方向において追跡するとき、前記空間光変調器デバイスの前記少なくともひとつの仮想平面の数および位置は前記可視領域の新たな位置に対して調整される請求項１に記載の方法。
前記空間光変調器デバイスの前記少なくともひとつの仮想平面による再構成対象の前記シーンの前記計算されたホログラムの、前記空間光変調器デバイスの前記物理平面において同じシーンについて直接計算されたホログラムからのずれは所定の基準を超えない請求項１に記載の方法。
前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスのイメージ平面が生成される二次元および／または三次元シーンのためのディスプレイ装置であって該イメージ平面は前記空間光変調器デバイスの物理平面として機能するディスプレイ装置を用いるとき、前記少なくともひとつの空間光変調器デバイスの少なくともひとつの仮想平面は再構成対象のシーンのコンテンツによって決定され、前記空間光変調器デバイスの前記イメージ平面は、該イメージ平面が前記空間光変調器デバイスの前記仮想平面に一致するようにシフトされ、再構成対象の前記シーンの前記オブジェクトポイントはサブホログラムとして計算され、足し合わされ、かつホログラムとして書き込まれる請求項１に記載の方法。
二次元および／または三次元シーンの表現のためのディスプレイ装置であって、空間光変調器デバイスを備え、前記ディスプレイ装置は請求項１から２０のいずれか一項に記載の前記方法を実行するディスプレイ装置。
前記ディスプレイ装置は前記空間光変調器デバイスのイメージ平面およびイメージングシステムを備え、前記イメージングシステムは前記イメージ平面の位置が可変となるよう設計される請求項２１に記載のディスプレイ装置。
前記イメージングシステムは可変焦点距離を有する少なくともひとつの要素を備える請求項２２に記載のディスプレイ装置。
前記ディスプレイ装置はヘッドマウントディスプレイとして設計される請求項２１に記載のディスプレイ装置。