JPH06102813A - 空間光変調装置および立体表示装置 - Google Patents
空間光変調装置および立体表示装置Info
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- JPH06102813A JPH06102813A JP4248990A JP24899092A JPH06102813A JP H06102813 A JPH06102813 A JP H06102813A JP 4248990 A JP4248990 A JP 4248990A JP 24899092 A JP24899092 A JP 24899092A JP H06102813 A JPH06102813 A JP H06102813A
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- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/08—Synthesising holograms, i.e. holograms synthesized from objects or objects from holograms
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- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
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- G03H2001/2605—Arrangement of the sub-holograms, e.g. partial overlapping
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- G03H2225/00—Active addressable light modulator
- G03H2225/60—Multiple SLMs
Abstract
(57)【要約】
【目的】書き換え可能なホログラム立体表示に用いる空
間光変調装置および立体表示装置に関し、低い空間周波
数の位相分布で立体像が適切に表示させる。 【構成】位相分布を表示する非平面形状の仮想表示面、
例えば円筒面または球面に沿って、仮想表示面からの法
線の交点位置付近（中心位置）を立体像の生成位置とし
て波面変換を行う所定の面積を持つ平坦な空間光変調ユ
ニット１２を複数配置する。
間光変調装置および立体表示装置に関し、低い空間周波
数の位相分布で立体像が適切に表示させる。 【構成】位相分布を表示する非平面形状の仮想表示面、
例えば円筒面または球面に沿って、仮想表示面からの法
線の交点位置付近（中心位置）を立体像の生成位置とし
て波面変換を行う所定の面積を持つ平坦な空間光変調ユ
ニット１２を複数配置する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、書き換え可能なホログ
ラム立体表示に用いる空間光変調装置および立体表示装
置に関し、特に実用的な画素密度で立体像の表示ができ
る空間光変調装置および立体表示装置に関する。立体表
示は３次元物体の奥行きや厚み等の構造を視覚的に理解
し易くする手法であり、ＣＡＤ等で設計された構造物の
表示、医用画像の表示分野での要求が強い。また立体表
示は２次元表示に比べて実在感、迫力があり、遊園地や
映画等の娯楽用表示などにも利用されている。
ラム立体表示に用いる空間光変調装置および立体表示装
置に関し、特に実用的な画素密度で立体像の表示ができ
る空間光変調装置および立体表示装置に関する。立体表
示は３次元物体の奥行きや厚み等の構造を視覚的に理解
し易くする手法であり、ＣＡＤ等で設計された構造物の
表示、医用画像の表示分野での要求が強い。また立体表
示は２次元表示に比べて実在感、迫力があり、遊園地や
映画等の娯楽用表示などにも利用されている。
【０００２】
【従来の技術】従来、書き換え可能なホログラム立体表
示装置に関しては、例えば、計算された１次元の干渉縞
を発生させる音響光学素子（ＡＯＭ）、回転ミラー、ガ
ルバノミラー、縮小レンズ等を用いて実現されている
（SPIE Proc.Vol.1212 PracticalHolography VI,#1212-
20,1990. ）。しかし、機械的な可動部が存在するた
め、大画面化、装置の小型化が難しいという欠点があっ
た。
示装置に関しては、例えば、計算された１次元の干渉縞
を発生させる音響光学素子（ＡＯＭ）、回転ミラー、ガ
ルバノミラー、縮小レンズ等を用いて実現されている
（SPIE Proc.Vol.1212 PracticalHolography VI,#1212-
20,1990. ）。しかし、機械的な可動部が存在するた
め、大画面化、装置の小型化が難しいという欠点があっ
た。
【０００３】一方、最近における液晶表示装置の性能向
上に伴い、動的にホログラムを変化できる空間光変調装
置が検討され、例えば液晶表示装置を用いてホログラム
の位相分布を表示し、照明光を当てて立体像を再生する
ものが提案されている（特開昭６４−８４９３３）。こ
の方式は、電気的な制御によってホログラムの書き換え
を行うため、駆動電子回路の実装技術によって装置の小
型化が可能である。
上に伴い、動的にホログラムを変化できる空間光変調装
置が検討され、例えば液晶表示装置を用いてホログラム
の位相分布を表示し、照明光を当てて立体像を再生する
ものが提案されている（特開昭６４−８４９３３）。こ
の方式は、電気的な制御によってホログラムの書き換え
を行うため、駆動電子回路の実装技術によって装置の小
型化が可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の液晶表示装置を用いたホログラムの位相分布
の表示にあっては、現状技術では通常の液晶表示装置の
画素密度が１０3 個オーダー程度とさほど細かくはな
く、高い空間周波数の干渉縞、即ち位相分布を表現する
ことが困難であった。
うな従来の液晶表示装置を用いたホログラムの位相分布
の表示にあっては、現状技術では通常の液晶表示装置の
画素密度が１０3 個オーダー程度とさほど細かくはな
く、高い空間周波数の干渉縞、即ち位相分布を表現する
ことが困難であった。
【０００５】即ち、立体像を空間光変調装置の手前ある
いは広い視野で表示するためには、高い空間周波数の干
渉縞を表示できる空間光変調素子が必要となるが、現在
の液晶表示装置の画素密度では高い空間周波数の干渉縞
が生成できないという問題があった。本発明の目的は、
低い空間周波数の位相分布で立体像が適切に表示できる
空間光変調装置を提供する。
いは広い視野で表示するためには、高い空間周波数の干
渉縞を表示できる空間光変調素子が必要となるが、現在
の液晶表示装置の画素密度では高い空間周波数の干渉縞
が生成できないという問題があった。本発明の目的は、
低い空間周波数の位相分布で立体像が適切に表示できる
空間光変調装置を提供する。
【０００６】本発明の他の目的は、フラットな複数の空
間光変調ユニットを非平面に沿って配置し、非平面から
の法線の交点位置付近に立体像を表示させる空間光変調
装置を提供する。本発明の他の目的は、円筒面に沿って
フラットな空間光変調ユニットを複数配置した空間光変
調装置を提供する。
間光変調ユニットを非平面に沿って配置し、非平面から
の法線の交点位置付近に立体像を表示させる空間光変調
装置を提供する。本発明の他の目的は、円筒面に沿って
フラットな空間光変調ユニットを複数配置した空間光変
調装置を提供する。
【０００７】本発明の他の目的は、球面に沿ってフラッ
トな空間光変調ユニットを複数配置した空間光変調装置
を提供する。本発明の他の目的は、円筒面又は球面に内
接又は外接してフラットな空間光変調ユニットを複数配
置した空間光変調装置を提供する。本発明の他の目的
は、円形を含む多角形の空間光変調ユニットを球面に沿
って複数配置して多角形の表示体を形成した空間光変調
装置を提供する。
トな空間光変調ユニットを複数配置した空間光変調装置
を提供する。本発明の他の目的は、円筒面又は球面に内
接又は外接してフラットな空間光変調ユニットを複数配
置した空間光変調装置を提供する。本発明の他の目的
は、円形を含む多角形の空間光変調ユニットを球面に沿
って複数配置して多角形の表示体を形成した空間光変調
装置を提供する。
【０００８】本発明の他の目的は、正多角形の空間光変
調ユニットを球面に沿って複数配置して正多角形の表示
体を形成した空間光変調装置を提供する。本発明の他の
目的は、位相分布を表示する表示ユニットと再生光を照
射する照明ユニットで構成されたパネル状態の空間光変
調ユニットを用いた空間光変調装置を提供する。
調ユニットを球面に沿って複数配置して正多角形の表示
体を形成した空間光変調装置を提供する。本発明の他の
目的は、位相分布を表示する表示ユニットと再生光を照
射する照明ユニットで構成されたパネル状態の空間光変
調ユニットを用いた空間光変調装置を提供する。
【０００９】本発明の他の目的は、表示ユニットとして
微小な液晶セルをマトリックス状に配置した液晶表示装
置を用いた空間光変調装置を提供する。本発明の他の目
的は、仮想物体の位相分布を計算して空間光変調装置を
駆動して立体像を表示するようにした立体表示装置を提
供する。
微小な液晶セルをマトリックス状に配置した液晶表示装
置を用いた空間光変調装置を提供する。本発明の他の目
的は、仮想物体の位相分布を計算して空間光変調装置を
駆動して立体像を表示するようにした立体表示装置を提
供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。本発明の空間光変調装置１０は、原理的には
図１（ａ）に示すように、位相分布表示面が円弧状に曲
面をなす空間光変調装置１０上で位相分布としての干渉
縞を生成し、円弧の中心点付近に立体像を表示させる。
これによって低い空間周波数での立体表示ができる。
図である。本発明の空間光変調装置１０は、原理的には
図１（ａ）に示すように、位相分布表示面が円弧状に曲
面をなす空間光変調装置１０上で位相分布としての干渉
縞を生成し、円弧の中心点付近に立体像を表示させる。
これによって低い空間周波数での立体表示ができる。
【００１１】実際には、図１（ｂ）に示すように、曲面
をなす位相表示面を仮想面として設定し、この仮想面に
沿って所定の面積をもつフラットな空間光変調ユニット
を複数配列して位相分布表示面を形成する。即ち、本発
明の空間光変調装置１０は、位相分布を表示する非平面
形状の仮想表示面、例えば円筒面または球面に沿って、
仮想表示面のからの法線の交点位置を立体像の生成位置
として波面変換を行う所定の面積を持つ平坦な空間光変
調ユニット１２を複数配置したことを特徴とする。
をなす位相表示面を仮想面として設定し、この仮想面に
沿って所定の面積をもつフラットな空間光変調ユニット
を複数配列して位相分布表示面を形成する。即ち、本発
明の空間光変調装置１０は、位相分布を表示する非平面
形状の仮想表示面、例えば円筒面または球面に沿って、
仮想表示面のからの法線の交点位置を立体像の生成位置
として波面変換を行う所定の面積を持つ平坦な空間光変
調ユニット１２を複数配置したことを特徴とする。
【００１２】更に立体表示装置としては、表示しようと
する３次元の画像情報に基づいて位相分布（干渉縞）を
計算する位相分布計算手段と、位相分布計算手段で求め
た位相分布を空間光変調装置の平坦な空間光変調ユニッ
トの各々に表示し、参照光の照射による波面変換で立体
像を表示させる表示駆動手段とを設ける。
する３次元の画像情報に基づいて位相分布（干渉縞）を
計算する位相分布計算手段と、位相分布計算手段で求め
た位相分布を空間光変調装置の平坦な空間光変調ユニッ
トの各々に表示し、参照光の照射による波面変換で立体
像を表示させる表示駆動手段とを設ける。
【００１３】
【作用】このような構成を備えた本発明の空間光変調装
置および立体表示装置によれば、同じ立体像の生成であ
っても、平面の空間光変調装置に干渉縞を生成するよ
り、曲面の空間光変調装置に干渉縞を生成した方が低い
角度の回折で立体像を表すことができ、回折角度が低く
て済むことで干渉縞の空間周波数も低くてよい。特に空
間光変調装置の曲面からの法線の交点付近（球面又は円
弧の中心付近）を立体像の生成位置として設定すること
で、最も低い角度の回折で立体表示を行うことができ
る。
置および立体表示装置によれば、同じ立体像の生成であ
っても、平面の空間光変調装置に干渉縞を生成するよ
り、曲面の空間光変調装置に干渉縞を生成した方が低い
角度の回折で立体像を表すことができ、回折角度が低く
て済むことで干渉縞の空間周波数も低くてよい。特に空
間光変調装置の曲面からの法線の交点付近（球面又は円
弧の中心付近）を立体像の生成位置として設定すること
で、最も低い角度の回折で立体表示を行うことができ
る。
【００１４】また実際に曲面をなす空間光変調装置上に
微小な画素を形成するのは製造上困難であるので、小面
積で平面の空間光変調ユニットを複数個配列している。
この場合、位相分布の表示面は局所的には平面ではある
が、全体が平面をなす場合よりも低い空間周波数での立
体表示を行うことが可能となる。
微小な画素を形成するのは製造上困難であるので、小面
積で平面の空間光変調ユニットを複数個配列している。
この場合、位相分布の表示面は局所的には平面ではある
が、全体が平面をなす場合よりも低い空間周波数での立
体表示を行うことが可能となる。
【００１５】
【実施例】図２は本発明の第１実施例を示した実施例構
成図である。図２において、表示部１０は７枚の空間光
変調ユニット１２−１〜１２−７をフレキシブルな連結
部１８で連結しており、台１５に装着することで、所定
の半径をもつ円筒面に沿って配列されている。
成図である。図２において、表示部１０は７枚の空間光
変調ユニット１２−１〜１２−７をフレキシブルな連結
部１８で連結しており、台１５に装着することで、所定
の半径をもつ円筒面に沿って配列されている。
【００１６】空間光変調ユニット１２−１〜１２−７の
それぞれは、内側に設けた液晶表示ユニット１４−１〜
１４−７と外側に設けている照明ユニット１６−１〜１
６−７との組合せ構造をもつ。液晶表示ユニット１４−
１〜１４−７のそれぞれは、内側に計算された位相分布
としての干渉縞を表示するため、マトリックス状に微小
な液晶セルを配列している。
それぞれは、内側に設けた液晶表示ユニット１４−１〜
１４−７と外側に設けている照明ユニット１６−１〜１
６−７との組合せ構造をもつ。液晶表示ユニット１４−
１〜１４−７のそれぞれは、内側に計算された位相分布
としての干渉縞を表示するため、マトリックス状に微小
な液晶セルを配列している。
【００１７】空間光変調ユニット１２−１の側面にはコ
ネクタユニット２０が装着され、コネクタユニット２０
には表示駆動部２４からの信号線２５が接続されてい
る。表示駆動部２４に対しては位相分布計算部２２が設
けられている。ここで、本発明の空間光変調装置におけ
る低い空間周波数で適切な立体像を表示できる原理を説
明する。
ネクタユニット２０が装着され、コネクタユニット２０
には表示駆動部２４からの信号線２５が接続されてい
る。表示駆動部２４に対しては位相分布計算部２２が設
けられている。ここで、本発明の空間光変調装置におけ
る低い空間周波数で適切な立体像を表示できる原理を説
明する。
【００１８】図３（ａ）はフラットな従来の空間光変調
装置２６であり、図３（ｂ）に本発明の原理構成である
円弧状の空間光変調装置４０を対比して示す。図３
（ａ）のフラットな空間光変調装置２６にあっては、参
照光２８の照射に対し、視点３８から見て実像３０−１
を表示させるためには、法線３２に対し実像３０−１の
下側の線３４で決まる大きい角度θ１での回折が必要で
あり、高い空間周波数の位相分布を表示しなければなら
ない。
装置２６であり、図３（ｂ）に本発明の原理構成である
円弧状の空間光変調装置４０を対比して示す。図３
（ａ）のフラットな空間光変調装置２６にあっては、参
照光２８の照射に対し、視点３８から見て実像３０−１
を表示させるためには、法線３２に対し実像３０−１の
下側の線３４で決まる大きい角度θ１での回折が必要で
あり、高い空間周波数の位相分布を表示しなければなら
ない。
【００１９】これに対し、図３（ｂ）に示すように、円
弧状の空間光変調装置４０において、視点３８から見て
同じ位置に実像３０−１を表示させる場合の参照光２８
に対する回折角は、空間光変調装置４０の法線４２を表
示する実像３０−１の中心４５を通るようにすると、法
線４２に対し実像３０−１の両側を決める線４４，４６
に対する回折は低い角度θ２とすることができる。この
ように低い角度θ２の回折で実像３０−１が表示できる
ので、空間光表示装置４０の円弧面に生成する位相分布
としての干渉縞の空間周波数は低くてもよい。
弧状の空間光変調装置４０において、視点３８から見て
同じ位置に実像３０−１を表示させる場合の参照光２８
に対する回折角は、空間光変調装置４０の法線４２を表
示する実像３０−１の中心４５を通るようにすると、法
線４２に対し実像３０−１の両側を決める線４４，４６
に対する回折は低い角度θ２とすることができる。この
ように低い角度θ２の回折で実像３０−１が表示できる
ので、空間光表示装置４０の円弧面に生成する位相分布
としての干渉縞の空間周波数は低くてもよい。
【００２０】この点は図４（ａ）（ｂ）に示す虚像３０
−２の表示についても同様である。しかしながら、実際
に図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すような円弧面をもっ
た空間光変調装置４０，５０を実現することは液晶製造
技術上、困難である。そこで本発明にあっては図５に示
すように実像３０−１の表示位置に中心４５を設定した
半径Ｒの円弧３５を仮想的に設定し、この仮想円弧３５
に沿って複数の空間光変調ユニット１２−１〜１２−７
を配列することで、等価的に円弧面をもった空間光変調
装置を実現している。
−２の表示についても同様である。しかしながら、実際
に図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すような円弧面をもっ
た空間光変調装置４０，５０を実現することは液晶製造
技術上、困難である。そこで本発明にあっては図５に示
すように実像３０−１の表示位置に中心４５を設定した
半径Ｒの円弧３５を仮想的に設定し、この仮想円弧３５
に沿って複数の空間光変調ユニット１２−１〜１２−７
を配列することで、等価的に円弧面をもった空間光変調
装置を実現している。
【００２１】図６は図２の空間光変調ユニット１２−１
〜１２−７に用いる液晶表示ユニットを取り出して示
す。液晶表示ユニット１４の表示面には微小な液晶セル
５８がマトリックス状に多数、配列されている。液晶セ
ル５８のサイズは画素密度を高めるために現状の技術で
可能な限り小さくすることが望ましい。図７は図２の実
施例で用いる液晶表示ユニット１４の他の実施例を示し
たもので、この実施例にあっては、所定数の液晶セル５
８をマトリックス状に配列した液晶セグメント６０を１
単位とし、この液晶セグメント６０をマトリックス状に
２次元配列したことを特徴とする。このように液晶セグ
メント６０毎に複数の液晶セル５８をまとめることで、
図６に示したように全面に液晶セル５８を配列した場合
に比べ、液晶表示ユニット１４の製造が容易になる。
〜１２−７に用いる液晶表示ユニットを取り出して示
す。液晶表示ユニット１４の表示面には微小な液晶セル
５８がマトリックス状に多数、配列されている。液晶セ
ル５８のサイズは画素密度を高めるために現状の技術で
可能な限り小さくすることが望ましい。図７は図２の実
施例で用いる液晶表示ユニット１４の他の実施例を示し
たもので、この実施例にあっては、所定数の液晶セル５
８をマトリックス状に配列した液晶セグメント６０を１
単位とし、この液晶セグメント６０をマトリックス状に
２次元配列したことを特徴とする。このように液晶セグ
メント６０毎に複数の液晶セル５８をまとめることで、
図６に示したように全面に液晶セル５８を配列した場合
に比べ、液晶表示ユニット１４の製造が容易になる。
【００２２】図８は本発明で用いる液晶表示ユニットの
構造を示す。図８において、液晶表示ユニット１４は、
入射面側のガラス基板１４０に続いて一様な透明電極１
４４を設け、出射側のガラス基板１４２に続いては１つ
の表示セグメントを構成する分岐された透明電極１４６
−１〜１４６−ｎを形成している。透明電極１４４，１
４６−１〜１４６−ｎに続いては絶縁層１４８，１５０
を介して配向膜１５２，１５４が設けられ、配向膜１５
２，１５４の間に液晶１６０を設けている。
構造を示す。図８において、液晶表示ユニット１４は、
入射面側のガラス基板１４０に続いて一様な透明電極１
４４を設け、出射側のガラス基板１４２に続いては１つ
の表示セグメントを構成する分岐された透明電極１４６
−１〜１４６−ｎを形成している。透明電極１４４，１
４６−１〜１４６−ｎに続いては絶縁層１４８，１５０
を介して配向膜１５２，１５４が設けられ、配向膜１５
２，１５４の間に液晶１６０を設けている。
【００２３】この液晶表示ユニット１４は、計算された
位相情報に対応した電圧が各分割電極１４６−１〜１４
６−ｎで決まる液晶セル毎に加わるように駆動される。
液晶セルは印加された電圧に応じて再生光１６２が透過
する方向に対する屈折率を変化させる。図９は液晶ディ
スプレイの３画素分を例にとって位相変調の様子を示
す。異なる位相状態、即ち屈折率に駆動された画素１６
６−１，１６６−２，１６６−３に左側より位相の揃っ
た例えば平面波でなる再生光１６２−１〜１６２−３が
入射すると、液晶内部の光学的距離が画素１６６−１〜
１６６−３によって異なるため、出射時の光１６４−１
〜１６４−３に位相ずれを生ずる。
位相情報に対応した電圧が各分割電極１４６−１〜１４
６−ｎで決まる液晶セル毎に加わるように駆動される。
液晶セルは印加された電圧に応じて再生光１６２が透過
する方向に対する屈折率を変化させる。図９は液晶ディ
スプレイの３画素分を例にとって位相変調の様子を示
す。異なる位相状態、即ち屈折率に駆動された画素１６
６−１，１６６−２，１６６−３に左側より位相の揃っ
た例えば平面波でなる再生光１６２−１〜１６２−３が
入射すると、液晶内部の光学的距離が画素１６６−１〜
１６６−３によって異なるため、出射時の光１６４−１
〜１６４−３に位相ずれを生ずる。
【００２４】理想的には、０から２π、即ち光学的距離
で波長分の長さの範囲の間の任意の位相を表現できるこ
とが望まれる。しかしながら、離散的に多値レベルで位
相を表現しても、実用的な範囲に近似的に位相分布は表
現できる。ここで、液晶の厚さｄは印加電圧によって変
えることのできる最大屈折率の変化Δｎとの積Δｎ×ｄ
が、再生光の波長λに等しくなる条件を満足するように
決定されている。
で波長分の長さの範囲の間の任意の位相を表現できるこ
とが望まれる。しかしながら、離散的に多値レベルで位
相を表現しても、実用的な範囲に近似的に位相分布は表
現できる。ここで、液晶の厚さｄは印加電圧によって変
えることのできる最大屈折率の変化Δｎとの積Δｎ×ｄ
が、再生光の波長λに等しくなる条件を満足するように
決定されている。
【００２５】図１０は図２に示した空間光変調ユニット
１２−１〜１２−７の裏面側に設けている照明ユニット
１６−１〜１６−２を取り出して示した実施例構成図で
ある。図１０において、照明ユニット１６の下側にはレ
ーザ光源６６が内蔵されている。レーザ光源６６として
は小型の半導体レーザを用いることが望ましい。半導体
レーザにあっては、波長幅が数ｎｍ以下の発光スペクト
ルを有し、鮮明な立体像を再生することができる。ま
た、使用波長は可視光域であれば任意の波長を利用でき
るが、ホログラムの位相分布を計算する段階で再生に用
いる光源の波長を考慮する必要がある。
１２−１〜１２−７の裏面側に設けている照明ユニット
１６−１〜１６−２を取り出して示した実施例構成図で
ある。図１０において、照明ユニット１６の下側にはレ
ーザ光源６６が内蔵されている。レーザ光源６６として
は小型の半導体レーザを用いることが望ましい。半導体
レーザにあっては、波長幅が数ｎｍ以下の発光スペクト
ルを有し、鮮明な立体像を再生することができる。ま
た、使用波長は可視光域であれば任意の波長を利用でき
るが、ホログラムの位相分布を計算する段階で再生に用
いる光源の波長を考慮する必要がある。
【００２６】具体的には、波長が６００ｎｍ台の赤色、
５００ｎｍ台の緑色あるいは４００ｎｍ台の青色の光を
発する半導体レーザを使用することができる。レーザ光
源６６からの光はコリメートミラー６８で平行光に変換
され、上方に照射される。照明ユニット１６の縦方向に
は、この実施例にあっては１２個のハーフミラー７０−
１〜７０−１２を並べている。
５００ｎｍ台の緑色あるいは４００ｎｍ台の青色の光を
発する半導体レーザを使用することができる。レーザ光
源６６からの光はコリメートミラー６８で平行光に変換
され、上方に照射される。照明ユニット１６の縦方向に
は、この実施例にあっては１２個のハーフミラー７０−
１〜７０−１２を並べている。
【００２７】ハーフミラー７０−１〜７０−１２は透過
率Ｔ１〜Ｔ１２を有し、入射した光の一部を反射し、再
生光として液晶表示ユニット１４に入射し、また入射光
の一部を次のハーフミラーに入射している。ここで、ハ
ーフミラー７０−１〜７０−１２からの反射光の光強度
Ｐ１〜Ｐ１２とすると、光強度Ｐ１〜Ｐ１２は全て等し
くする必要がある。このため光強度Ｐ１〜Ｐ１２が全て
等しくなるようにハーフミラー７０−１〜７０−１２の
透過率Ｔ１〜Ｔ１２を異ならせている。この透過率Ｔ１
〜Ｔ１２は光源から最も遠いハーフミラー７０−１２の
位置を示す係数ｉをｉ＝１２とし、光源に最も近いハー
フミラー７０−１についてｉ＝１とした場合、 Ｔｉ＝｛（ｎ−ｉ）／（ｎ＋１−ｉ）｝×１００ ［％］ として求めることができる。ここで、ｎはハーフミラー
の枚数であり、実施例ではｎ＝１２である。即ち、ハー
フミラー７０−１〜７０−１２の透過率Ｔ１，Ｔ２，・
・・Ｔ１１，Ｔ１２は１１／１２，１０／１１，・・
・，１／２，０とすればよい。
率Ｔ１〜Ｔ１２を有し、入射した光の一部を反射し、再
生光として液晶表示ユニット１４に入射し、また入射光
の一部を次のハーフミラーに入射している。ここで、ハ
ーフミラー７０−１〜７０−１２からの反射光の光強度
Ｐ１〜Ｐ１２とすると、光強度Ｐ１〜Ｐ１２は全て等し
くする必要がある。このため光強度Ｐ１〜Ｐ１２が全て
等しくなるようにハーフミラー７０−１〜７０−１２の
透過率Ｔ１〜Ｔ１２を異ならせている。この透過率Ｔ１
〜Ｔ１２は光源から最も遠いハーフミラー７０−１２の
位置を示す係数ｉをｉ＝１２とし、光源に最も近いハー
フミラー７０−１についてｉ＝１とした場合、 Ｔｉ＝｛（ｎ−ｉ）／（ｎ＋１−ｉ）｝×１００ ［％］ として求めることができる。ここで、ｎはハーフミラー
の枚数であり、実施例ではｎ＝１２である。即ち、ハー
フミラー７０−１〜７０−１２の透過率Ｔ１，Ｔ２，・
・・Ｔ１１，Ｔ１２は１１／１２，１０／１１，・・
・，１／２，０とすればよい。
【００２８】次に図２に示した位相分布計算部２２の処
理動作を説明する。まずホログラムの原理を説明する
と、ホログラムは１つのレーザ光を２つに分割し、一方
のレーザ光を物体に照射して物体より散乱されるレーザ
光（物体光）ともう一方のレーザ光（参照光）の２光束
干渉により得られる。ここで、参照光の波面をＲ・ｅｘ
ｐ（ｊφr ）とし、物体光の駅面をＯ・ｅｘｐ（ｊφ
o ）とすると、ホログラムの露光強度ＩH は
理動作を説明する。まずホログラムの原理を説明する
と、ホログラムは１つのレーザ光を２つに分割し、一方
のレーザ光を物体に照射して物体より散乱されるレーザ
光（物体光）ともう一方のレーザ光（参照光）の２光束
干渉により得られる。ここで、参照光の波面をＲ・ｅｘ
ｐ（ｊφr ）とし、物体光の駅面をＯ・ｅｘｐ（ｊφ
o ）とすると、ホログラムの露光強度ＩH は
【００２９】
【数１】
【００３０】となる。ホログラムを現像する場合には、
（１）式の露光強度ＩH に比例した振幅及び位相の変化
がホログラムに起きる。電気的にホログラムを作成する
ためには、光の振幅や位相を変化することのできる液晶
デバイス等の空間光変調装置を使用すればよい。このよ
うにして作成されたホログラムに参照光と同じ波面を入
射することでホログラムを再生することができる。
（１）式の露光強度ＩH の内、物体光の再生に寄与する
のは右辺第３項のみであるので、この右辺第３項につい
て考えると、ホログラムからの透過光Ｔは
（１）式の露光強度ＩH に比例した振幅及び位相の変化
がホログラムに起きる。電気的にホログラムを作成する
ためには、光の振幅や位相を変化することのできる液晶
デバイス等の空間光変調装置を使用すればよい。このよ
うにして作成されたホログラムに参照光と同じ波面を入
射することでホログラムを再生することができる。
（１）式の露光強度ＩH の内、物体光の再生に寄与する
のは右辺第３項のみであるので、この右辺第３項につい
て考えると、ホログラムからの透過光Ｔは
【００３１】
【数２】
【００３２】となる。ここで、（２）式の右辺第１項は
物体からの波面が再生されたことを示し、右辺第２項は
物体光の共役波を示している。以上の原理説明から、ホ
ログラムの位相分布の計算は（１）式の右辺第３項のみ
を計算すればよいことになる。図１１は本発明における
ホログラムの作成原理を示したもので、今、参照光を平
面波と考えると、平面波は場所による強度変化がないの
で光強度Ｒを無視することができる。また平面波がホロ
グラム面に垂直に入射する時、位相φr ＝０としてもよ
い。
物体からの波面が再生されたことを示し、右辺第２項は
物体光の共役波を示している。以上の原理説明から、ホ
ログラムの位相分布の計算は（１）式の右辺第３項のみ
を計算すればよいことになる。図１１は本発明における
ホログラムの作成原理を示したもので、今、参照光を平
面波と考えると、平面波は場所による強度変化がないの
で光強度Ｒを無視することができる。また平面波がホロ
グラム面に垂直に入射する時、位相φr ＝０としてもよ
い。
【００３３】ここで表示しようとする物体６２は、例え
ば重心を仮想円筒面の軸心線が通るように位置決めされ
ている。また対象空間の座標系は適宜の基準位置を原点
として設定されている。物体６２の座標（Ｘｉ，Ｙｉ，
Ｚｉ）をもつあるサンプリングポイント６４の輝度（散
乱度）をＩｉとしたとき、表示ユニット１２が配置され
るホログラム表示面１００の１つの液晶セルの露光強度
ＩH は
ば重心を仮想円筒面の軸心線が通るように位置決めされ
ている。また対象空間の座標系は適宜の基準位置を原点
として設定されている。物体６２の座標（Ｘｉ，Ｙｉ，
Ｚｉ）をもつあるサンプリングポイント６４の輝度（散
乱度）をＩｉとしたとき、表示ユニット１２が配置され
るホログラム表示面１００の１つの液晶セルの露光強度
ＩH は
【００３４】
【数３】
【００３５】となる。図１１の場合、物体６２からの光
はホログラム表示面１００の全体に到達するので、
（３）（４）式の計算をホログラム表示面１００の領域
全体に亘って行う。再び図２を参照するに、以上説明し
たような本発明の第１実施例にあっては、円筒面に沿っ
て配列した空間光変調ユニット１２−１〜１２−７の中
心軸上を立体像の表示中心位置として、図１１に示した
ように位相分布計算部２２で各空間光変調ユニット１２
−１単位にそれぞれの液晶セルで表現する位相分布を計
算する。この位相分布の計算結果に基づいて表示駆動部
２４で空間光変調ユニット１２−１〜１２−７を駆動し
て液晶表示ユニット１４−１〜１４−７の各液晶セルに
位相分布に従った表示駆動を行う。
はホログラム表示面１００の全体に到達するので、
（３）（４）式の計算をホログラム表示面１００の領域
全体に亘って行う。再び図２を参照するに、以上説明し
たような本発明の第１実施例にあっては、円筒面に沿っ
て配列した空間光変調ユニット１２−１〜１２−７の中
心軸上を立体像の表示中心位置として、図１１に示した
ように位相分布計算部２２で各空間光変調ユニット１２
−１単位にそれぞれの液晶セルで表現する位相分布を計
算する。この位相分布の計算結果に基づいて表示駆動部
２４で空間光変調ユニット１２−１〜１２−７を駆動し
て液晶表示ユニット１４−１〜１４−７の各液晶セルに
位相分布に従った表示駆動を行う。
【００３６】同時に照明ユニット１６−１〜１６−７よ
り、図１０に示したように裏面側から参照光を平行光と
して照射することで、表示部１０の中に実像としての立
体像を表示することができる。このとき空間光変調ユニ
ット１２−１〜１２−７は水平方向で円弧に沿って配列
されており、垂直方向についてはフラットであることか
ら、水平方向における空間周波数を低くすることができ
る。
り、図１０に示したように裏面側から参照光を平行光と
して照射することで、表示部１０の中に実像としての立
体像を表示することができる。このとき空間光変調ユニ
ット１２−１〜１２−７は水平方向で円弧に沿って配列
されており、垂直方向についてはフラットであることか
ら、水平方向における空間周波数を低くすることができ
る。
【００３７】尚、図２の実施例にあっては、図３（ｂ）
に示した実像３０−１の表示形態を例にとるものであっ
たが、図４（ｂ）に示すような虚像の表示形態としても
よい。また、図２は水平方向に円弧状に空間光変調ユニ
ット１２−１〜１２−７を配列しているが、表示部１０
を全体的に横に倒すことで、空間光変調ユニット１２−
１〜１２−７を垂直方向の円筒面に沿って並べるように
してもよい。
に示した実像３０−１の表示形態を例にとるものであっ
たが、図４（ｂ）に示すような虚像の表示形態としても
よい。また、図２は水平方向に円弧状に空間光変調ユニ
ット１２−１〜１２−７を配列しているが、表示部１０
を全体的に横に倒すことで、空間光変調ユニット１２−
１〜１２−７を垂直方向の円筒面に沿って並べるように
してもよい。
【００３８】図１２は本発明の空間変調装置の第２実施
例を示したもので、図２に示した空間光変調ユニット１
２−１〜１２−７と同じ空間光変調ユニット１２を円筒
面に沿って完全な円弧状に並べたことを特徴とする。図
１３は本発明の第３実施例を示したもので、図１３の空
間光変調装置１０にあっては、正５角形の空間光変調ユ
ニット７２を球面に沿って配列することで正１２面体の
表示部１０としたことを特徴とする。
例を示したもので、図２に示した空間光変調ユニット１
２−１〜１２−７と同じ空間光変調ユニット１２を円筒
面に沿って完全な円弧状に並べたことを特徴とする。図
１３は本発明の第３実施例を示したもので、図１３の空
間光変調装置１０にあっては、正５角形の空間光変調ユ
ニット７２を球面に沿って配列することで正１２面体の
表示部１０としたことを特徴とする。
【００３９】図１４は図１３の正１２面体で構成される
空間光変調装置に用いる正５角形の空間光変調ユニット
７２を取り出したもので、図８，図９に示した液晶表示
ユニットが使用され、黒塗りで示す非表示領域７４以外
の領域に液晶セル５８をマトリックス状に配列してい
る。図１５は図１３の変形実施例を示したもので、図１
３の正１２面体で構成される表示部１０の下側の３つの
正５角形の空間光変調ユニット７２を外してドーム状に
形成したことを特徴とする。
空間光変調装置に用いる正５角形の空間光変調ユニット
７２を取り出したもので、図８，図９に示した液晶表示
ユニットが使用され、黒塗りで示す非表示領域７４以外
の領域に液晶セル５８をマトリックス状に配列してい
る。図１５は図１３の変形実施例を示したもので、図１
３の正１２面体で構成される表示部１０の下側の３つの
正５角形の空間光変調ユニット７２を外してドーム状に
形成したことを特徴とする。
【００４０】図１６は本発明の空間光変調装置の第４実
施例を示したもので、正３角形の空間光変調ユニット７
６を球面に沿って配置することで正２４面体の表示部１
０を構成したことを特徴とする。この図１６の実施例に
使用される正３角形の空間光変調ユニット７６は、図１
７に取り出して示す液晶セル５８の配置構造となる。図
１８は図１６の第４実施例について、下側の５つの正３
角形空間光変調ユニット７６を外してドーム型に形成し
たことを特徴とする。
施例を示したもので、正３角形の空間光変調ユニット７
６を球面に沿って配置することで正２４面体の表示部１
０を構成したことを特徴とする。この図１６の実施例に
使用される正３角形の空間光変調ユニット７６は、図１
７に取り出して示す液晶セル５８の配置構造となる。図
１８は図１６の第４実施例について、下側の５つの正３
角形空間光変調ユニット７６を外してドーム型に形成し
たことを特徴とする。
【００４１】図１９は本発明の空間光変調装置の第５実
施例を示したもので、正５角形の空間光変調ユニット７
２と正６角形の空間光変調ユニット７８を球面に沿って
組み合わせることで、フラーレン型の多面体としての表
示部１０を形成したことを特徴とする。図１９に使用さ
れる正６角形の空間光変調ユニット７８は、図２０に取
り出して示す液晶セル５８のマトリックス状の配置を有
する。図２１は図１９のフラーレン型の多面体で成る表
示部１０の下側の部分を取り除いてドーム状に形成した
ことを特徴とする。
施例を示したもので、正５角形の空間光変調ユニット７
２と正６角形の空間光変調ユニット７８を球面に沿って
組み合わせることで、フラーレン型の多面体としての表
示部１０を形成したことを特徴とする。図１９に使用さ
れる正６角形の空間光変調ユニット７８は、図２０に取
り出して示す液晶セル５８のマトリックス状の配置を有
する。図２１は図１９のフラーレン型の多面体で成る表
示部１０の下側の部分を取り除いてドーム状に形成した
ことを特徴とする。
【００４２】図２２は本発明の空間光変調装置の第５実
施例を示したもので、図２３に示す液晶セル５８のマト
リックス配置をもつ円形の空間光変調ユニット８０を球
面に沿って配置することで表示部１０を構成したことを
特徴とする。図２４は図２２の下半分を除いてドーム状
としたことを特徴とする。以上説明した図１３〜図２４
の各実施例にあっては、球面に対する多角形または円形
で成る空間光変調ユニットの内接または外接による配列
であることから、水平及び垂直方向を含む全方向の回折
角度を小さくして空間周波数を下げることができる。
施例を示したもので、図２３に示す液晶セル５８のマト
リックス配置をもつ円形の空間光変調ユニット８０を球
面に沿って配置することで表示部１０を構成したことを
特徴とする。図２４は図２２の下半分を除いてドーム状
としたことを特徴とする。以上説明した図１３〜図２４
の各実施例にあっては、球面に対する多角形または円形
で成る空間光変調ユニットの内接または外接による配列
であることから、水平及び垂直方向を含む全方向の回折
角度を小さくして空間周波数を下げることができる。
【００４３】また、上記の各実施例における空間光変調
装置のサイズは必要に応じて適宜に定められるもので、
サイズ的な制約はない。
装置のサイズは必要に応じて適宜に定められるもので、
サイズ的な制約はない。
【００４４】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、非平面形状に沿ってフラットな空間光変調ユニット
を複数配列することにより低い空間周波数での立体表示
を可能とし、画素密度が低くとも大画面での立体像の表
示と、視点からあまり離れないことにより鮮明な立体像
の表示を達成できる。
ば、非平面形状に沿ってフラットな空間光変調ユニット
を複数配列することにより低い空間周波数での立体表示
を可能とし、画素密度が低くとも大画面での立体像の表
示と、視点からあまり離れないことにより鮮明な立体像
の表示を達成できる。
【図１】本発明の原理説明図
【図２】本発明の第１実施例を示した実施例構成図
【図３】実像表示の場合の本発明と従来との対比説明図
【図４】虚像表示の場合の本発明の従来との対比説明図
【図５】図２の表示部による立体像の表示を示した平面
説明図
説明図
【図６】図２の実施例で用いる表示ユニットの実施例構
成図
成図
【図７】図２の実施例で用いる表示ユニットの他の実施
例構成図
例構成図
【図８】本発明で表示ユニットとして用いる液晶ディス
プレイの構造説明図
プレイの構造説明図
【図９】図９の３つの液晶セルを取出して再生光に対す
る位相変調を示した説明図
る位相変調を示した説明図
【図１０】図２の照明ユニットの実施例構成図
【図１１】本発明における位相分布計算の原理を示した
説明図
説明図
【図１２】本発明による空間光変調装置の第２実施例を
示した実施例構成図
示した実施例構成図
【図１３】正１２面体で構成される空間光変調装置の第
３実施例を示した実施例構成図
３実施例を示した実施例構成図
【図１４】図１３の実施例で用いる正５角形の空間光変
調ユニットの説明図
調ユニットの説明図
【図１５】図１３の一部を取除いた第３実施例の変形実
施例を示した実施例構成図
施例を示した実施例構成図
【図１６】正２４面体で構成される空間光変調装置の第
４実施例を示した実施例構成図
４実施例を示した実施例構成図
【図１７】図１６の実施例で用いる正３角形の空間光変
調ユニットの説明図
調ユニットの説明図
【図１８】図１６の一部を取除いた第４実施例の変形実
施例を示した実施例構成図
施例を示した実施例構成図
【図１９】正５角形と正６角形とを組合せた多面体で構
成される空間光変調装置の第５実施例を示した実施例構
成図
成される空間光変調装置の第５実施例を示した実施例構
成図
【図２０】図２０の実施例で用いる正６角形の空間光変
調ユニットの説明図
調ユニットの説明図
【図２１】図１９の一部を取除いた第５実施例の変形実
施例を示した実施例構成図
施例を示した実施例構成図
【図２２】円形に配列した多面体で構成される空間光変
調装置の第５実施例を示した実施例構成図
調装置の第５実施例を示した実施例構成図
【図２３】図２２の実施例で用いる円形の空間光変調ユ
ニットの説明図
ニットの説明図
【図２４】図２２の一部を取除いた第６実施例の変形実
施例を示した実施例構成図
施例を示した実施例構成図
１０：表示部 １２，１２−１〜１２−７：空間光変調ユニット １４，１４−１〜１４−７：液晶表示ユニット １５：台 １６，１６−１〜１６−７：照明ユニット １８：連結部 ２０：コネクタユニット ２２：位相分布計算部 ２４：表示駆動部 ２５：信号線 ２６，４８：フラットな空間光変調装置 ２８：参照光 ３０−１：実像 ３０−２：虚像 ３２：垂線 ３８：視点 ４０，５０：湾曲した空間光変調装置 ４２：法線 ４５：中心 ５８：液晶セル ６０：液晶セグメント ６２：物体 ６６：レーザ光源 ６８：コリメートミラー ７０−１〜７０−１２：ハーフミラー ７２：正５角形の空間光変調ユニット ７４：非表示領域 ７６：正３角形の空間光変調ユニット ７８：正６角形の空間光変調ユニット ８０：円形の空間光変調ユニット １４０，１４２：ガラス基板 １４４，１４６−１〜１４６−ｎ：透明電極 １４８，１５０：絶縁層 １５２，１５４：配向膜 １６０：液晶 １６２，１６２−１〜１６２−３：再生光 １６４，１６４−１〜１６４−３：変調光（変調された
光）
光）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石本 学 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 中島 雅人 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (36)
- 【請求項１】非平面形状の仮想表示面に沿って、前記仮
想表示面からの法線の交点位置付近を立体像の生成位置
として波面変換を行う所定の面積を持つ平坦な空間光変
調ユニットを複数配置したことを特徴とする空間光変調
装置。 - 【請求項２】請求項１記載の空間光変調装置に於いて、
前記平坦な空間光変調ユニットを前記仮想表示面に内接
するように複数配置したことを特徴とする空間光変調装
置。 - 【請求項３】請求項１記載の空間光変調装置に於いて、
前記平坦な空間光変調ユニットを前記仮想表示面に外接
するように複数配置したことを特徴とする空間光変調装
置。 - 【請求項４】請求項１乃至３記載の空間光変調装置に於
いて、前記非平面形状は円筒面であり、該仮想円筒面に
沿って平坦な空間光変調ユニットを複数配置したことを
特徴とする空間光変調装置。 - 【請求項５】請求項４記載の空間光変調装置に於いて、
平坦な空間光変調ユニットを前記仮想円筒面の一部分に
複数配列したことを特徴とする空間光変調装置。 - 【請求項６】請求項１乃至３記載の空間光変調装置に於
いて、前記非平面形状は球面であり、該仮想球面に沿っ
て平坦な空間光変調ユニットを複数配置したことを特徴
とする空間光変調装置。 - 【請求項７】請求項６記載の空間光変調装置に於いて、
平坦な空間光変調ユニットを前記仮想球面の一部分に複
数配列したことを特徴とする空間光変調装置。 - 【請求項８】請求項６又は７記載の空間光変調装置に於
いて、平坦な空間光変調ユニットを前記仮想球面に沿っ
て複数配列することにより多面体の表示手段を形成した
ことを特徴とする空間光変調装置。 - 【請求項９】請求項６又は７記載の空間光変調装置に於
いて、前記空間光変調ユニットを正多角形状として前記
仮想球面に沿って複数配列することにより正多面体の表
示手段を形成したことを特徴とする空間光変調装置。 - 【請求項１０】請求項６又は７記載の空間光変調装置に
於いて、前記空間光変調ユニットを一種類の円形形状と
して前記仮想球面に沿って複数配列することにより多面
体の表示手段を形成したことを特徴とする空間光変調装
置。 - 【請求項１１】請求項１乃至１０記載の空間光変調装置
に於いて、前記空間光変調ユニットは、位相分布を表現
する表示ユニットと、該表示ユニットに参照光を照射し
て前記仮想表示面からの法線の交点位置に立体像を再生
させる照明ユニットとを備えたことを特徴とする空間光
変調装置。 - 【請求項１２】請求項１１記載の空間光変調装置に於い
て、前記表示ユニットは、位相分布を表現する微小な画
素構造をマトリックス状に２次元配置したことを特徴と
する空間光変調装置。 - 【請求項１３】請求項１１記載の空間光変調装置に於い
て、前記表示ユニットは、位相分布を表現する微小な画
素の数が、行または列ごとに部分的に変化する配列を有
することを特徴とする空間光変調装置。 - 【請求項１４】請求項１１記載の空間光変調装置に於い
て、前記画素構造は、光の振幅、位相または偏光状態を
変化させることを特徴とする空間光変調装置。 - 【請求項１５】請求項１１記載の空間光変調装置に於い
て、前記表示ユニットは、微小な液晶セルをマトリック
ス状に２次元配列した液晶表示装置であることを特徴と
する空間光変調装置。 - 【請求項１６】請求項１１記載の空間光変調装置に於い
て、前記照明ユニットは、再生光を発生する光源と、該
光源からの光をコリメート光に変換する変換手段と、該
変換手段からのコリメート光を前記表示ユニットに分配
して再生光として入射する光分配手段とを備えたことを
特徴とする空間光変調装置。 - 【請求項１７】請求項１６記載の空間光変調装置に於い
て、前記光分配手段は、複数のハーフミラーを配列し、
各ハーフミラーは入射光の一部を反射して前記表示ユニ
ットに再生光を照射すると共に入射光の一部を透過して
次段のハーフミラーに入射することを特徴とする空間光
変調装置。 - 【請求項１８】請求項１７記載の空間光変調装置に於い
て、前記複数のハーフミラーは、全ての反射光の強度が
等しくなるように異なる透過率を有することを特徴とす
る空間光変調装置。 - 【請求項１９】非平面形状の仮想表示面に沿って、前記
仮想表示面からの法線の交点位置を立体像の生成位置と
して波面変換を行う所定の面積を持つ平坦な空間光変調
ユニットを複数配置した空間光変調手段と、 表示しようとする３次元の画像情報に基づいて位相分布
を計算する位相分布計算手段と、 該位相分布計算手段で求めた位相分布を前記空間光変調
手段の平坦な空間光変調ユニットの各々に表示し、参照
光の照射による波面変換で立体像を表示させる表示駆動
手段と、を設けたことを特徴とする立体表示装置。 - 【請求項２０】請求項１９記載の立体表示装置に於い
て、前記空間光変調手段は、平坦な空間光変調ユニット
を前記仮想表示面に内接するように複数配置したことを
特徴とする立体表示装置。 - 【請求項２１】請求項１９記載の立体表示装置に於い
て、前記空間光変調手段は、平坦な空間光変調ユニット
を前記仮想表示面に外接するように複数配置したことを
特徴とする立体表示装置。 - 【請求項２２】請求項１９乃至２１記載の立体表示装置
に於いて、前記空間光変調手段は、仮想円筒面に沿って
平坦な空間光変調ユニットを複数配置したことを特徴と
する立体表示装置。 - 【請求項２３】請求項２２記載の立体装置に於いて、前
記空間光変調手段は、平坦な空間光変調ユニットを前記
仮想円筒面の一部分に複数配列したことを特徴とする空
間光変調装置。 - 【請求項２４】請求項１９乃至２１記載の立体装置に於
いて、前記空間光変調手段は、仮想球面に沿って平坦な
空間光変調ユニットを複数配置したことを特徴とする立
体表示装置。 - 【請求項２５】請求項２４記載の立体表示装置に於い
て、前記空間光変調手段は、平坦な空間光変調ユニット
を仮想球面の一部分に複数配列したことを特徴とする立
体表示装置。 - 【請求項２６】請求項２４又は２５記載の立体表示装置
に於いて、前記空間光変調手段は、平坦な空間光変調ユ
ニットを前記仮想球面に沿って複数配列することにより
多面体の表示手段を形成したことを特徴とする立体表示
装置。 - 【請求項２７】請求項２４又は２５記載の立体表示装置
に於いて、前記空間光変調手段は、前記空間光変調ユニ
ットを正多角形状として前記仮想球面に沿って複数配列
することにより正多面体の表示手段を形成したことを特
徴とする立体表示装置。 - 【請求項２８】請求項２７記載の立体表示装置に於い
て、前記表示ユニットは、位相分布を表現する微小な画
素の数が、行または列ごとに部分的に変化する配列を有
することを特徴とする立体表示装置。 - 【請求項２９】請求項１９乃至２８記載の空間光変調装
置に於いて、空間光変調手段の空間光変調ユニットは、
位相分布を表現する表示ユニットと、該表示ユニットに
参照光を照射して前記仮想表示面からの法線の交点位置
に立体像を再生させる照明ユニットとを備えたことを特
徴とする立体表示装置。 - 【請求項３０】請求項２９記載の立体表示装置に於い
て、前記表示ユニットは、位相分布を表現する微小な画
素構造をマトリックス状に２次元配置したことを特徴と
する立体表示装置。 - 【請求項３１】請求項３０記載の立体表示装置に於い
て、前記表示ユニットは、位相分布を表現する微小な画
素の数が、行または列ごとに部分的に変化する配列を有
することを特徴とする立体表示調装置。 - 【請求項３２】請求項３０記載の立体表示装置に於い
て、前記画素構造は、光の振幅、位相または偏光状態を
変化させることをを特徴とする立体表示装置。 - 【請求項３３】請求項２９記載の立体表示装置に於い
て、前記表示ユニットは、微小な液晶セルをマトリック
ス状に２次元配列した液晶表示装置であることを特徴と
する立体表示装置。 - 【請求項３４】請求項２９記載の立体表示装置に於い
て、前記照明ユニットは、再生光を発生する光源と、該
光源からの光をコリメート光に変換する変換手段と、該
変換手段からのコリメート光を前記表示ユニットに分配
して再生光として入射する光分配手段とを備えたことを
特徴とする立体表示装置。 - 【請求項３５】請求項３４記載の立体表示装置に於い
て、前記光分配手段は、複数のハーフミラーを配列し、
各ハーフミラーは入射光の一部を反射して前記表示ユニ
ットに再生光を照射すると共に入射光の一部を透過して
次段のハーフミラーに入射することを特徴とする立体表
示装置。 - 【請求項３６】請求項３５記載の立体表示装置に於い
て、前記複数のハーフミラーは、全ての反射光の強度が
等しくなるように異なる透過率を有することを特徴とす
る立体表示装置。
Priority Applications (5)
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| JP4248990A JPH06102813A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 空間光変調装置および立体表示装置 |
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