JP4695141B2 - コンピュータが生成したビデオホログラムを符号化及び再構成する方法及び装置 - Google Patents
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Description
本明細書において、用語「ピッチ」は、アレイの2つの隣接する画素の中心の距離を表す。従って、用語「ピッチ」は、ディスプレイの解像度を特徴付ける。
従来の光学を使用する三次元裸眼立体ディスプレイの欠点は、眼のレンズの調節と視差情報との不整合である。一方では、各眼は、任意の距離でオブジェクトの深さの印象をシミュレートする、シーンの異なる透視ビュー(perspective view)を観察する。他方では、各透視ビューは表示面自体に形成される。従って、眼は表示面に焦点を合わせ、各眼は平面画像を見る。これは、視差情報により達成される任意の深さでオブジェクトを見ること、すなわち表示面上にはないオブジェクトを見ることと、固定された表示面に対する眼の調節との間に不整合が生じる原因となる。これにより、不快な感覚や眼の疲れが引き起こされる可能性がある。これは、適切な深さで三次元シーンのオブジェクトを再構成するホログラフィックディスプレイを使用することにより回避される。
Claims (20)
- ビデオホログラムを符号化及び再生する方法であって、
光垂直集束手段(2)が、線光源(1)により放出され、ホログラフィックアレイ(3)の電子制御可能な複数の画素により変調された、垂直方向に十分にコヒーレントな光を、ビューウィンドウ(8 r 、8 l )を有するビュー平面(5)内に結像させ、これにより、該画素における回折により1次以内の回折次数で3次元シーンをホログラフィックに再生して、観察者の左右の眼(R、L)のための該ビューウィンドウ(8r、8l)から見えるように当該3次元シーンをレンダリングし、
前記電子制御可能な複数の画素は、各々が前記観察者の左右の眼(R、L)のための同一の3次元シーンの2つの別個のホログラムを画素列(15〜16”)において符号化し、
前記ホログラムは垂直方向に1次元であり、
前記画素は、前記2つの1次元のホログラムが水平方向に交互配置されるように別個の列のグループ(15〜15”及び16〜16”)に配置され、
前記画素列(15〜16”)に平行に配置される分離エレメントを有する画像分離手段(7)は、一方の眼に対しては前記画素列(15〜15”又は16〜16”)の各々を表示し、他方の眼に対しては前記画素列を覆う
ことを特徴とする方法。 - 前記2つの別個のホログラムは、眼と眼の間隔の距離に基づいて水平視差を符号化することを特徴とする請求項1記載の方法。
- 眼位置追跡システムが、前記観察者の眼の位置の局所的な変化を追跡することを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記画素列(15〜16”)における前記画素の前記ホログラフィック符号化を、前記眼の位置の前記変化に基づいて更新することを特徴とする請求項3記載の方法。
- 前記眼の位置が変化した場合に、水平方向の位置と垂直方向の位置と軸方向の位置との少なくともいずれかが固定している前記観察者に対して、再生された前記3次元シーン(11)が表示されるように、当該再生された3次元シーン(11)を符号化することを特徴とする請求項4記載の方法。
- 前記眼の位置の、水平方向の変化と、垂直方向の変化と、軸方向の変化と、の少なくともいずれかに基づいて、水平方向の移動と、垂直方向の移動と、向きの変更と、の少なくともいずれかがなされた観察者に対して、再生された前記3次元シーン(11)が表示されるように、当該再生された3次元シーン(11)を符号化することを特徴とする請求項4記載の方法。
- 前記ビューウィンドウ(8r、8l)は、前記眼の位置が垂直方向に変化した場合に、前記線光源(1)を垂直方向に移動することにより追跡されることを特徴とする請求項3記載の方法。
- 前記ビューウィンドウ(8r、8l)は、前記眼の位置が水平方向に変化した場合に、前記画像分離手段(7)に対して前記列のグループ(15〜16”)を水平方向に移動することにより追跡されることを特徴とする請求項3記載の方法。
- 前記ビューウィンドウ(8r、8l)は、前記眼の位置が水平方向に変化した場合に、前記画素列(15〜16”)に対して前記画像分離手段(7)の前記分離エレメントを水平方向に移動することにより追跡されることを特徴とする請求項3記載の方法。
- 前記眼の位置が軸方向に変化した場合、それに応じて前記光源(1)と前記光集束手段(2)との距離が適応されることを特徴とする請求項3記載の方法。
- ビデオホログラムを符号化及び再生する装置であって、
ホログラフィックアレイ(3)に配置される制御可能な複数の画素により光を変調した後、錐台形状の再生空間(12r、12l)内で該画素における回折によりシーンをホログラフィックに再生するために、一方向に十分にコヒーレントな前記光を放出する線光源(1)と、光集束手段(2)と、を備え、
前記線光源(1)は、前記光が垂直方向に十分なコヒーレンスを示すように水平方向に配置され、
前記制御可能な複数の画素は、
観察者の眼(R、L)の各々のための1つの列のグループ(15〜15”及び16〜16”)を有する画素列(15〜16”)において配置され、
双方の列のグループ(15〜15”及び16〜16”)が水平方向に交互配置される、同一シーンの1次元の垂直方向に符号化されたホログラムを有し、
一方の眼に対して前記画素列(15〜15”又は16〜16”)を開放し、他方の眼に対して前記画素列を覆う、該画素列(15〜16”)に平行に配置される分離エレメントを有する画像分離手段(7)が存在する
ことを特徴とする装置。 - 前記ホログラムの前記再生の間のクロストークを抑制することと、前記ビューウィンドウのサイズを調整することとの少なくともいずれかのために、複数の隣接する画素列の各々は、組み合わされて共通の複数画素列を形成し、当該複数画素列の各々は、全体として、前記画像分離手段(7)により前記眼の各々に対して選択することができることを特徴とする請求項11記載の装置。
- 複数画素列の前記画素列は、前記光を異なるように変調することを特徴とする請求項12記載の装置。
- 前記光集束手段(2)は、垂直集束円柱レンズ、フレネルレンズ、又はレンティキュラであることを特徴とする請求項11記載の装置。
- 前記画像分離手段(7)は、バリアマスク、レンティキュラ、又はプリズムマスクであることを特徴とする請求項11記載の装置。
- 前記画像分離手段(7)は、前記観察者の一方の眼に対して前記列のグループを開放する透明ストライプと、前記眼に対して他の列のグループを覆う不透明ストライプと、を有するバリアマスクであることを特徴とする請求項11記載の装置。
- 前記バリアマスク(7)、前記プリズムマスク、又は前記レンティキュラの、前記分離エレメントのピッチは、前記制御可能な画素アレイの対応する列のグループの水平ピッチの略2倍であることを特徴とする請求項15記載の装置。
- 前記制御可能な画素は、カラー再生用のサブ画素、又は、前記画素が、迂回位相符号化のために他方の下に垂直に配置されることを特徴とする請求項11記載の装置。
- 前記ビューウィンドウ(8r、8l)は、
ほぼ瞳孔のサイズを有し、
前記画像分離手段(7)の幅により各眼に対して水平方向に規定され、
前記2つのウィンドウ(8r、8l)の中心がほぼ眼の間隔となるようなウィンドウである
ことを特徴とする請求項12記載の装置。 - 前記ビューウィンドウ(8r、8l)は、1次の回折次数(6)の周期間隔より大きくないが、瞳孔より小さくない、垂直の広がりを有することを特徴とする請求項12記載の装置。
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