JP5059783B2 - シーンのホログラフィック再構成用投影装置 - Google Patents
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Description
Claims (20)
- 十分にコヒーレントな光を放射する少なくとも1つの光源と、シーンの符号化済み波面を生成する少なくとも1つの光変調装置(2、2R、2G、2B)とを備え、該シーンのホログラフィック再構成を行う投影装置であって、
前記光変調装置(2、2R、2G、2B)によって変調された光のフーリエ変換(FT)をスクリーン(7)上へ結像し、並びに、前記符号化済み波面(8、8R、8G、8B、8L)を観察者の平面(12)にある少なくとも1つの観察者用仮想ウィンドウ(11、11R、11L、24R、24L、28R、28L)の中へ結像する結像手段(6)と、
前記観察者用ウィンドウ(11、11R、11L、24R、24L、28R、28L)を少なくとも1人の観察者の目の位置の変化に従って追跡するために、前記光変調装置(2、2R、2G、2B)と前記スクリーン(7)との間に配置される少なくとも1つの偏向手段(18)と、
を備えることを特徴とする投影装置。 - 前記スクリーン(7)の再生スケール及びサイズは、前記フーリエ変換(FT)の回折次数が前記スクリーン(7)の外側に周期的に継続して存在するように選択される
ことを特徴とする請求項1に記載の投影装置。 - 前記少なくとも1つの光変調装置(2、2R、2G、2B)は一次元または2次元である
ことを特徴とする請求項1に記載の投影装置。 - 前記少なくとも1つの光変調装置はバイナリ2次元光変調装置(2、2R、2G、2B)であることを特徴とする請求項3に記載の投影装置。
- 再構成シーン用の波面(10)を生成する偏向エレメント(9)であって、前記1次元光変調装置(2、2R、2G、2B)に対して90度の角度で光偏向を実現する偏向エレメント(9)を備える
ことを特徴とする請求項3に記載の投影装置。 - 前記観察者の目の位置の変化を検出する位置検出システム(17)をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の投影装置。 - 前記観察者用ウィンドウ(11、11R、11L、24R、24L、28R、28L)を追跡するために、観察者当たり1つの偏向手段(18)と、すべての偏向手段(18)に共通の1つの視準用レンチキュラアレイ(19)と、共通の集束エレメント(25)と、が複数の観察者のために光の伝播方向に連続的に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の投影装置。 - 少なくとも1つのビームスプリッタ・エレメント(22、27)が前記偏向手段(18)と前記光変調装置(2、2R、2G、2B)との間に配置される
ことを特徴とする請求項1、3、4のいずれか1項に記載の投影装置。 - シーンをカラー再構成するために、前記ビームスプリッタ・エレメント(22)を用いて、光を光のスペクトル成分に分割するか、又は、該スペクトル成分から光を再合成する
ことを特徴とする請求項8に記載の投影装置。 - 2次元バイナリ光変調装置(2、2R、2G、2B)が用いられる場合、シーンのカラー再構成用の前記ビームスプリッタ・エレメント(22)と、前記光変調装置(2、2R、2G、2B)によって放射される波面(8、8R、8L、8G、8B)を増加するための別のビームスプリッタ・エレメント(27)とを備える
ことを特徴とする請求項8に記載の投影装置。 - 前記偏向手段(18)はミラーであり、及び/又は、前記スクリーンはミラー、特に凹面ミラーである
ことを特徴とする請求項1に記載の投影装置。 - 収差を最小化するためのレンズエレメント(13、14)を光路に備え、及び/又は、前記光変調装置(2、2R、2G、2B)は位相変調器である
ことを特徴とする請求項1に記載の投影装置。 - シーンをホログラフィック再構成する方法であって、
少なくとも1つの十分にコヒーレントな光源を備えた照明装置により、符号化された波面(8、8R、8G、8B、8L)によって少なくとも1つの光変調装置(2、2R、2G、2B)を照明し、
前記光源(4)によって放射され、前記光変調装置(2、2R、2G、2B)によって変調された光のフーリエ変換(FT)を、スクリーンとして機能する光学エレメント(7)上へ結像し、
前記符号化された波面(8、8R、8G、8B、8L)を、前記光学エレメント(7)により、観察者の平面(12)にある少なくとも1つの観察者用仮想ウィンドウ(11、11R、11L、24R、24L、28R、28L)の中へを結像し、
前記光変調装置(2、2R、2G、2B)とスクリーンとしての前記光学エレメント(7)との間に配置されたところの少なくとも1つの偏向手段(18)を用いて、少なくとも1人の観察者の目の位置の変化に従って前記観察者用ウィンドウ(11、11R、11L、24R、24L、28R、28L)を追跡することを特徴とするホログラフィック再構成方法。 - 請求項1から12のいずれか1項に記載の投影装置を作動させてシーンをホログラフィック再構成する方法であって、
少なくとも1つの十分にコヒーレントな光源を備えた照明装置が、符号化された波面(8、8R、8G、8B、8L)によって少なくとも1つの光変調装置(2、2R、2G、2B)を照明し、
前記光源(4)によって放射され、前記光変調装置(2、2R、2G、2B)によって変調された光のフーリエ変換(FT)を、スクリーンとして機能する光学エレメント(7)上へ結像し、
前記光学エレメント(7)により、観察者の平面(12)にある少なくとも1つの観察者用仮想ウィンドウ(11、11R、11L、24R、24L、28R、28L)の中へ前記符号化された波面(8、8R、8G、8B、8L)を結像し、
前記光変調装置(2、2R、2G、2B)とスクリーンとしての前記光学エレメント(7)との間に配置されたところの少なくとも1つの偏向手段(18)を用いて、少なくとも1人の観察者の目の位置の変化に従って前記観察者用ウィンドウ(11、11R、11L、24R、24L、28R、28L)を追跡することを特徴とするホログラフィック再構成方法。 - 前記光変調装置(2、2R、2G、2B)及び前記光学エレメント(7)は、前記フーリエ変換(FT)の回折次数が前記光学エレメント(7)の外側に周期的に継続して存在するように、前記光学エレメント(7)の前記サイズと共に選択される再生スケールを規定する
ことを特徴とする請求項13または14に記載の方法。 - 前記シーンはゼロ番目の回折次数で再構成され、及び/又は、少なくとも1つの結像手段(6、19、25)が、前記波面(W、8、8R、8G、8B、8L)の前記フーリエ変換(FT)を前記光学エレメント(7)上へ結像する
ことを特徴とする請求項13または14に記載の方法。 - 位置検出システム(17)は、前記再構成されたシーンを観察する前記観察者の目の位置を検出し、該位置に追従し、及び/又は、
2人以上の観察者について、該観察者のすべての左眼又はすべての右眼に対して前記波面(W、8、8R、8G、8B、8L)を生成するために、ただ1つの光変調装置(2、2R、2G、2B)を用い、複数の光源(4)が、異なる入射角で前記光変調装置(2、2R、2G、2B)へ光を向ける
ことを特徴とする請求項13または14に記載の方法。 - 1次元光変調装置(2、2R、2G、2B)が一次元変調済み波面(8、8R、8G、8B、8L)を生成し、
波面(10)は偏向エレメント(9)によって生成される
ことを特徴とする請求項13または14に記載の方法。 - 前記シーンのカラー再構成が3原色に対して同時に行われ、及び/又は、
2次元バイナリ光変調装置(2、2R、2G、2B)が提供され、第1のビームスプリッタ・エレメント(27)が前記光変調装置(2、2R、2G、2B)によって放射された波面(8、8R、8G、8B、8L)を増加させ、少なくとも1つのさらなるビームスプリッタ・エレメント(22)が前記シーンのカラー再構成を3原色で同時に実現する
ことを特徴とする請求項13または14に記載の方法。 - 同時に行われる前記シーンのカラー再構成は3つの光変調装置(2R、2G、2B)によって行われ、
前記第2のビームスプリッタ・エレメント(22)は、前記光変調装置(2R、2G、2B)によって変調された光の個々の単色波面(12R、12G、12B)を再合成する
ことを特徴とする請求項19に記載の方法。
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