JP6323676B2 - 計算機ホログラムを用いた表示装置 - Google Patents
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Description
図24Aは、計算機に入力される画像データによって表現される例示的な画像である。図24Bは、図24Aに示される画像データに対応する例示的な回折パターンである。図24A及び図24Bを参照して、CGHを用いた画像表示方法が説明される。
図25は、点充填法に従う回折パターンの生成方法の概念図である。図25を参照して、回折パターンの生成方法が説明される。
CGHを利用する表示装置は、再生像の小さな画角に関する課題に直面する。
図1は、第1実施形態の表示装置100の概略的なブロック図である。図1を参照して、表示装置100が説明される。
ステップS110において、取得部144は、画像データを取得する。上述の如く、取得部144は、インターネットを通じて、画像データを取得してもよい。代替的に、画像データは、取得部144に予め格納されてもよい。画像データは、取得部144から演算部145へ出力される。その後、ステップS120が実行される。
ステップS120において、演算部145は、上述の如く、位相加算処理を実行する。この結果、画像データは、複素数化される。その後、ステップS130が実行される。
ステップS130において、演算部145は、上述の如く、逆フーリエ変換や点充填法を用いて、画像データから回折パターンを算出する。このとき、空間光変調部130から集光部120を通じて出射される回折光DFLが平行光又は発散光になるように、演算部145は、回折パターンを算出する。この結果、回折光DFLが集光部120を通過しても、観察者によって知覚可能な虚像VIが生成される。
ステップS140において、演算部145は、上述の如く、収差を補正するための補正パターンを用いて、回折パターンを補正する。演算部は、補正された回折パターンを演算結果としてデータ生成部146へ出力する。その後、ステップS150が実行される。
ステップS150において、データ生成部146は、上述の如く、回折パターンに対して、量子化処理を施与する。この結果、第2駆動部142は、空間光変調部130を駆動するための第2駆動信号を生成することができる。
第1実施形態に関連して説明された様々な要素に加えて、表示装置は、他の光学素子を有してもよい。第2実施形態において、光源から出射されたレーザ光の拡がり角を大きくする光学素子を追加的に有する表示装置が説明される。
CGHを表示する空間光変調部は、透過型であってもよい。第3実施形態において、透過型の空間光変調部を備える表示装置が説明される。
第1実施形態において、空間光変調部は、光を反射させる機能を有する反射素子として用いられる。第3実施形態において、反射部が、反射素子として用いられる。これらの反射機能は、必ずしも必要とされない。第3実施形態において、光を反射させることなく、虚像を表示することができる表示装置が説明される。
上述の様々な実施形態の原理は、装着型の表示装置に好適に適用される。装着型の表示装置として、HMDが例示される。第5実施形態において、第1実施形態の原理に基づいて構築されたHMDが説明される。
第5実施形態の原理は、片眼で、虚像を観察することを可能にする。第6実施形態において、両眼で虚像を観察することを可能にするHMDが説明される。
画像の表示に用いられる光の収差は、画質を低減させる原因となる。第7実施形態において、減光フィルタを用いた収差の低減技術が説明される。
回折効率の向上は、画質の向上に帰結する。第8実施形態において、回折効率を向上させるための技術が説明される。
第8実施形態において、偏光板は、集光レンズと液晶パネルとの間に配置される。しかしながら、偏光板は、他の位置に配置されてもよい。第9実施形態において、偏光板の他の配置が説明される。
上述の様々なHMDは、反射型の空間光変調部を用いて、回折光を生成する。しかしながら、第3実施形態及び第4実施形態に関連して説明された原理は、透過型の空間光変調部も利用可能にする。第10実施形態において、透過型の空間光変調部を備えるHMDが説明される。
観察者は、HMDと、HMDと通信可能な通信装置と、を用いて、画像を観察することができる。第11実施形態において、HMDと通信装置とを備える表示装置が説明される。
第11実施形態において、HMDは、通信装置と無線通信を行う。しかしながら、HMDは、通信装置とケーブルを通じて通信をしてもよい。第12実施形態において、通信装置とケーブルを通じて通信を行うHMDを備える表示装置が説明される。
Claims (3)
- 画像から回折パターンを生成するパターン生成部と、
出射光を出射する光源と、
前記出射光を集光し、照明光を生成する集光部と、
前記回折パターンに応じて前記照明光を回折し、回折光を生成する空間光変調部と、
前記空間光変調部を透過することによって生成された前記回折光を反射する反射部と、を備え、
前記反射部によって反射された前記回折光は、前記集光部を通過する
表示装置。 - 前記空間光変調部は、前記回折光と、前記空間光変調部によって回折されない非回折光と、を出射し、
前記非回折光は、収束光であり、
前記空間光変調部が出射する前記回折光が、少なくとも部分的に平行光又は発散光となるように、前記パターン生成部は、前記回折パターンを生成する
請求項1に記載の表示装置。 - 前記画像は、第1領域と、前記第1領域とは位置的に異なる第2領域と、を含み、
前記パターン生成部は、前記第1領域に対応する第1回折パターンと、前記第2領域に対応する第2回折パターンと、を、前記回折パターンとして生成し、
前記第1回折パターンは、前記第2回折パターンとは異なる光学的作用を有する
請求項2に記載の表示装置。
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