RU2686576C1 - Компактное устройство голографического дисплея - Google Patents
Компактное устройство голографического дисплея Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686576C1 RU2686576C1 RU2017141816A RU2017141816A RU2686576C1 RU 2686576 C1 RU2686576 C1 RU 2686576C1 RU 2017141816 A RU2017141816 A RU 2017141816A RU 2017141816 A RU2017141816 A RU 2017141816A RU 2686576 C1 RU2686576 C1 RU 2686576C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- doe
- masks
- easlm
- holographic
- controller
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 32
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 23
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 14
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 6
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 9
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 18
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical group [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
- G03H1/30—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique discrete holograms only
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
- G03H1/268—Holographic stereogram
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/133362—Optically addressed liquid crystal cells
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/2202—Reconstruction geometries or arrangements
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/2202—Reconstruction geometries or arrangements
- G03H1/2205—Reconstruction geometries or arrangements using downstream optical component
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/2286—Particular reconstruction light ; Beam properties
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/2294—Addressing the hologram to an active spatial light modulator
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
- H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13356—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements
- G02F1/133562—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements on the viewer side
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133601—Illuminating devices for spatial active dimming
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/12—Function characteristic spatial light modulator
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/50—Phase-only modulation
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/08—Synthesising holograms, i.e. holograms synthesized from objects or objects from holograms
- G03H1/0808—Methods of numerical synthesis, e.g. coherent ray tracing [CRT], diffraction specific
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
- G03H2001/0208—Individual components other than the hologram
- G03H2001/0212—Light sources or light beam properties
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
- G03H2001/0208—Individual components other than the hologram
- G03H2001/0216—Optical components
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
- G03H2001/0208—Individual components other than the hologram
- G03H2001/0224—Active addressable light modulator, i.e. Spatial Light Modulator [SLM]
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/08—Synthesising holograms, i.e. holograms synthesized from objects or objects from holograms
- G03H1/0808—Methods of numerical synthesis, e.g. coherent ray tracing [CRT], diffraction specific
- G03H2001/0825—Numerical processing in hologram space, e.g. combination of the CGH [computer generated hologram] with a numerical optical element
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/2202—Reconstruction geometries or arrangements
- G03H1/2205—Reconstruction geometries or arrangements using downstream optical component
- G03H2001/221—Element having optical power, e.g. field lens
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/2202—Reconstruction geometries or arrangements
- G03H2001/2223—Particular relationship between light source, hologram and observer
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
- G03H2001/2605—Arrangement of the sub-holograms, e.g. partial overlapping
- G03H2001/261—Arrangement of the sub-holograms, e.g. partial overlapping in optical contact
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
- G03H2001/2625—Nature of the sub-holograms
- G03H2001/264—One hologram being a HOE
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- 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
- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
- G03H1/30—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique discrete holograms only
- G03H2001/306—Tiled identical sub-holograms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2210/00—Object characteristics
- G03H2210/30—3D object
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2210/00—Object characteristics
- G03H2210/40—Synthetic representation, i.e. digital or optical object decomposition
- G03H2210/45—Representation of the decomposed object
- G03H2210/452—Representation of the decomposed object into points
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2222/00—Light sources or light beam properties
- G03H2222/34—Multiple light sources
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2223/00—Optical components
- G03H2223/12—Amplitude mask, e.g. diaphragm, Louver filter
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2223/00—Optical components
- G03H2223/13—Phase mask
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2223/00—Optical components
- G03H2223/14—Diffuser, e.g. lens array, random phase mask
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2223/00—Optical components
- G03H2223/17—Element having optical power
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2223/00—Optical components
- G03H2223/23—Diffractive element
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2225/00—Active addressable light modulator
- G03H2225/10—Shape or geometry
- G03H2225/12—2D SLM
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2225/00—Active addressable light modulator
- G03H2225/20—Nature, e.g. e-beam addressed
- G03H2225/22—Electrically addressed SLM [EA-SLM]
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2225/00—Active addressable light modulator
- G03H2225/20—Nature, e.g. e-beam addressed
- G03H2225/23—Grating based SLM
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2225/00—Active addressable light modulator
- G03H2225/20—Nature, e.g. e-beam addressed
- G03H2225/25—Optically addressed SLM [OA-SLM]
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2225/00—Active addressable light modulator
- G03H2225/30—Modulation
- G03H2225/32—Phase only
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2225/00—Active addressable light modulator
- G03H2225/55—Having optical element registered to each pixel
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2225/00—Active addressable light modulator
- G03H2225/60—Multiple SLMs
Abstract
Изобретение относится к области формирования голографических изображений, в частности к голографическому дисплею и способу формирования голографического изображения посредством голографического дисплея. Голографический дисплей содержит пространственный модулятор света с электронным управлением (EASLM), массив масок дифракционных оптических элементов (DOE), контроллер для управления работой голографического дисплея для формирования голографического изображения. Контроллер выполнен с возможностью управления EASLM для осуществления подсветки масок DOE, которые должны формировать совокупность вокселей голографического изображения, посредством соответствующих им пикселей EASLM, при этом маски DOE предварительно рассчитаны и изготовлены. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 12 ил.
Description
Область техники
Настоящее изобретение относится к области формирования голографических изображений, в частности, к голографическому дисплею и способу формирования голографического изображения посредством голографического дисплея.
Уровень техники
Формирование трехмерных голографических изображений (голограмм) имеет большие перспективы во многих областях применения, таких как средства связи, медицина, развлечения, военная техника и т.д. Однако, в настоящее время существует ряд проблем, затрудняющих широкое внедрение данной технологии.
Существующие голографические дисплеи имеют большие размеры из-за требуемой высококачественной оптики для воспроизведения цифровой голограммы, отображаемой на EASLM (electrically addressed spatial light modulator, пространственный модулятор света с электронным управлением). Это приводит к увеличению габаритов блока формирования голографических изображений и практически не позволяет интегрировать его в носимые смарт-устройства (часы, телефоны, планшеты и т.д.).
Современные голографические дисплеи имеют небольшое поле зрения и низкое разрешение, т.к. существующие известные когерентные и некогерентные SLM (spatial light modulator (пространственный модулятор света)) (например, на основе лазерной подсветки и LCD (liquid crystal display), DMD (digital micro-mirror device), LCoS (liquid crystal on silicon), OLED-дисплеи (organic light-emitting diode, органический светодиод), μ-LED-дисплеи (light-emitting diode, светодиод) и др.) не обеспечивают достаточную плотность пикселей малого размера (<1мкм), чтобы обеспечить достаточно широкое отображаемое поле зрения голограммы.
Причем для воспроизведения голограммы с хорошей глубиной 3D объекта при использовании существующих широко доступных некогерентных SLM (дисплеи смартфонов, умных часов, мониторов, телевизоров и т.д.), необходимо применение технологии OASLM (optically addressed spatial light modulator, пространственный модулятор света с оптическим управлением) для преобразования распределения некогерентного излучения в распределение фазы (фазовую голограмму), которая затем может быть восстановлена когерентным источником излучения.
Вычисление цифровой голограммы из-за большого разрешения для получения необходимого поля зрения требует очень высокой вычислительной нагрузки для процессоров и большого количества ресурсов (мощности, времени, емкости памяти, скорости памяти и т.д.) и зависит от объема обрабатываемой информации: чем больше изображение голограммы, его разрешение и угол обзора, тем выше вычислительная нагрузка.
В существующих дисплеях большого и среднего размера (больше 1 дюйма) на основе распространенной технологии LCD (liquid crystal display) размер пикселя зачастую составляет 40-300 мкм. Для подсветки в таких дисплеях требуется специальный когерентный источник (лазер). Такие решения обладают низкой применимостью для цифровой голографии вследствие низкого разрешения, малого угла обзора, высокой вычислительной нагрузки требуемой для расчета голограмм (и как следствие сокращение времени автономной работы, сокращение срока службы элементов питания автономных устройств), большого объема требуемой памяти и широкой полосы пропускания, необходимости применения когерентной подсветки для записи и воспроизведения голограммы.
В существующих микродисплеях (размером меньше 1 дюйма) размер пикселя, как правило, составляет 3-40 мкм. Для восстановления голограммы в таких дисплеях также требуется специальный когерентный источник (лазер или светодиод с волоконным выходом). Такие дисплеи, в отличие от дисплеев большого и среднего размера, не обладают масштабируемостью. Как правило, такие микродисплеи построены на технологии LCD, LCoS или DMD и имеют среднюю применимость для цифровой голографии вследствие малого размера экрана, недостаточного разрешения, высокой вычислительной нагрузки, требуемой для расчета голограмм (и как следствие также сокращение времени автономной работы, сокращение срока службы элементов питания автономных устройств), большого объема требуемой памяти и широкой полосы пропускания, необходимости применения когерентной подсветки для записи и воспроизведения голограммы.
Основная проблема существующих дисплеев - малый угол обзора (FoV, field of view). Угол обзора пропорционален 2·arcsin(, где λ - длина световой волны, p - размер пикселя SLM. Для существующих дисплеев с размером пикселя 3…250 мкм угол обзора составляет примерно 50…0,060. Для получения угла обзора 300 необходим размер пикселя порядка 1 мкм и менее, что недоступно потребителям при текущем уровне технологий. Для реализации голографического дисплея с широким углом обзора размер пикселя необходимо уменьшить в несколько раз, что влечет за собой многократное увеличение объема обрабатываемых, сохраняемых и передаваемых данных.
Кроме того, голографические дисплеи, как правило, способны работать только в трехмерном режиме и не имеют возможности переключения в двухмерный режим.
Из уровня техники известно компактное голографическое устройство отображения, раскрытое в документе US 8400695 B2, содержащее матрицу OLED (OLED микродисплей), записывающую цифровую голограмму на OASLM, причем OLED микродисплей и OASLM образуют смежные слои. На OASLM кодируется фазовая голограмма в соответствии с модуляцией излучения по интенсивности на OLED микродисплее, затем при подсветке OASLM восстанавливается голограмма. Таким образом OASLM управляется матрицей OLED. Недостатком упомянутого устройства отображения является большой объем данных CGH (computer generated hologram, сгенерированная компьютером голограмма), необходимых для отображения голограмм, и его сложная структура. Кроме того, упомянутое известное устройство не имеет возможности переключения между двухмерным и трехмерным режимами.
Также из уровня техники известно устройство, раскрытое в документе US 8982438 B2. Данное известное устройство включает в себя источник записывающего излучения, выполненный с возможностью генерации записывающего излучения, EASLM, выполненный с возможностью последовательной по времени модуляции записывающего излучения, генерируемого источником записывающего излучения, в соответствии с информацией о голограмме, соответствующей трехмерному изображению, пространственно-разделенному на множество частей, OASLM, выполненный с возможностью переключения множества областей, соответствующих множеству разделенных частей трехмерного изображения, и изображений в области, соответствующей участкам с использованием модулированного записывающего излучения, для образования голограммы, оптический блок сканирования, выполненный с возможностью воспроизведения голограммы, сформированной с помощью записывающего излучения, последовательно модулированного EASLM в уменьшенном масштабе, и передачи голограммы в области OASLM, соответствующие участкам, и источник воспроизводящего излучения, выполненный с возможностью облучения поверхности OASLM. Недостатком данного устройства является необходимость в системе сканирования/проецирования, что приводит к увеличению размера (толщины) устройства. Кроме того, упомянутое известное устройство также не имеет возможности переключения между двухмерным и трехмерным режимами и требует большого объема данных CGH, необходимых для отображения голограмм.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка компактного голографического дисплея с уменьшенной толщиной, повышенным разрешением голограммы и увеличенным углом обзора, а также сокращение объема данных для формирования/обработки/хранения/передачи голограммы.
Краткое изложение существа изобретения
Настоящее изобретение предлагает голографический дисплей с использованием массива масок дифракционных оптических элементов (DOE - Diffractive Optics Element) с высоким разрешением, представляющих собой элементарные голограммы элементарных 3D объектов, с размером элемента сопоставимым с длиной волны излучения, организованных в группы, которые кодируют и восстанавливают трехмерные воксели (3D пиксели) голограммы на разных расстояниях. Под элементарной голограммой элементарных 3D объектов подразумевается, что элементарный 3D объект (воксель, геометрический примитив (круг, квадрат, и т.п.) или иконка, или другой аналогичный 3D объект (в т.ч. 2D объект на данном расстоянии от экрана)) может быть закодирован соответствующей голограммой, т.е. под голограммой понимается не только отображаемое 3D изображение, но и результат его кодирования и изготовления - маска DOE.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предложен голографический дисплей, содержащий: пространственный модулятор света с электронным управлением (EASLM); массив масок дифракционных оптических элементов (DOE); контроллер для управления работой голографического дисплея для формирования голографического изображения, причем контроллер выполнен с возможностью управления EASLM для осуществления подсветки масок DOE, которые должны формировать совокупность вокселей голографического изображения, посредством включения соответствующих им пикселей EASLM.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен способ формирования голографического изображения посредством упомянутого голографического дисплея, содержащий этапы, на которых: принимают посредством контроллера исходные данные голографического изображения; формируют посредством контроллера управляющие сигналы для осуществления подсветки масок DOE, которые должны формировать совокупность вокселей голографического изображения на основании исходных данных, посредством включения/выключения соответствующих им пикселей EASLM; формируют голографическое изображение посредством EASLM и массива масок DOE в соответствии с управляющими сигналами контроллера.
Настоящее изобретение позволяет создать голографический дисплей с возможностью масштабирования и размером пикселя равным или менее 1 мкм и до ½ длины волны считывающего излучения. Для подсветки может использоваться как когерентный, так и некогерентный источник излучения. Такие дисплеи могут быть построены на основе множества известных технологий: OLED, μ-LED, LCoS, LCD, DMD и т.д. Дисплей согласно настоящему изобретению имеет высокое разрешение и большой угол обзора, обеспечивает снижение вычислительной нагрузки, требуемой для расчета и обработки воспроизводимых голограмм, уменьшение требуемого объема памяти и сокращение полосы пропускания для передачи данных цифровой голограммы, а также позволяет увеличить время автономной работы и срок службы элементов питания автономных устройств формирования голографических изображений по сравнению с существующими технологиями голографических дисплеев.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображен принцип формирования одного трехмерного вокселя согласно настоящему изобретению.
На фиг.2 изображен принцип формирования набора трехмерных вокселей на различных расстояниях посредством массива масок DOE с различными свойствами, соответственно, согласно настоящему изобретению.
На фиг.3 изображен пример формирования монохромной трехмерной голограммы с 8 уровнями глубины.
На фиг.4 изображена работа дисплея согласно настоящему изобретению как в 3D-режиме (фиг.4А и 4Б), так и в 2D-режиме (фиг.4В).
На фиг.5 изображен пример компоновки масок DOE для формирования цветного голографического изображения.
На фиг.6 изображен вариант осуществления изобретения с несколькими управляемыми контроллером массивами масок DOE, уложенными в несколько слоев.
На фиг.7 изображен пример интегрированной структуры голографического дисплея согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.8 изображена блок-схема, раскрывающая алгоритм работы голографического дисплея согласно варианту осуществления настоящего изобретения по фиг.7.
На фиг.9 изображен альтернативный вариант осуществления голографического дисплея согласно настоящему изобретению.
На фиг.10 изображен еще один альтернативный вариант осуществления голографического дисплея согласно настоящему изобретению.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Варианты осуществления не ограничиваются описанными здесь вариантами осуществления, специалисту в области техники на основе информации изложенной в описании и знаний уровня техники станут очевидны и другие варианты осуществления изобретения, не выходящие за пределы сущности и объема данного изобретения.
Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.
На фиг.1 изображен принцип формирования одного трехмерного вокселя согласно настоящему изобретению.
Каждый пиксель SLM (пиксель дисплея) с низким разрешением работает с соответствующей маской DOE (в широком смысле - это область, в которой находится DOE) высокого разрешения, расположенной над пикселем SLM (см. фиг. 1), для создания одного вокселя голограммы следующим образом: когда пиксель SLM включен, излучение от пикселя SLM освещает соответствующую маску DOE, формируя воксель голограммы на заданном расстоянии.
На фиг.2 изображен принцип формирования набора трехмерных вокселей на различных расстояниях посредством массива масок DOE с различными свойствами, соответственно, согласно настоящему изобретению.
Используя массив масок DOE высокого разрешения, расположенный над SLM, можно восстановить набор 3D-вокселей (целую голограмму) в пространстве (см. фиг.2), увеличивая FOV и без использования значительных вычислительных ресурсов. Воксели голограммы, формируемые на различных расстояниях, образуют отображаемую голограмму трехмерного объекта.
DOE могут быть разного типа и на основе разных технологий: тонкая решетка, объемная решетка, на основе LC, переключаемая, оптически и/или электронно- управляемая, (фазовая) зонная пластинка и т.д.
Такая технология формирования голограммы позволяет увеличить угол обзора и повысить разрешение кодированной голограммы, т.к. разрешение маски DOE выше разрешения SLM Для того чтобы получить маску DOE используется предварительно рассчитанная и изготовленная цифровая или аналоговая голограмма, размер пикселя которой может быть во много раз меньше размера пикселя EASLM, освещающего данную маску DOE. Например, типовой размер пикселей существующих EASLM (микродисплеев, дисплеев) составляет от 3 до 250мкм, а разрешение голограммы может быть, например, 0,3мкм (½λ, где λ, например, 0,6 мкм), таким образом, разрешение голограммы (маски DOE) может быть выше в (3/0,3)2=100 раз.
Согласно предпочтительному варианту осуществления маски DOE уже предварительно рассчитаны и изготовлены, что позволяет повысить скорость обработки цифровой голограммы, т.к. нет необходимости повторно рассчитывать маски DOE каждый раз.
Следует отметить, что маска DOE предварительно рассчитывается и изготавливается для получения предварительно заданных свойств, определяемых длиной волны и волновым фронтом опорного (считывающего, восстанавливающего) излучения, а также свойствами восстанавливаемого объекта (голограммы), например, тип объекта (точка, геометрический примитив и т.п.), дальность до объекта, глубина объекта и т.п.
В зависимости от варианта осуществления маска DOE может быть амплитудного или фазового типа.
В альтернативном варианте осуществления вместо предварительно рассчитанных и изготовленных масок DOE можно использовать управляемые DOE на основе LC-технологий. В этом случае при соответствующем управляющем сигнале на активный слой с масками DOE, они могут либо проявлять свои свойства, либо не проявлять свойств DOE и быть прозрачными, слаборассеивающими, и т.п.
На фиг.3 изображен пример формирования монохромной трехмерной голограммы с 8 уровнями глубины.
Устройство формирования голограммы (голографический дисплей), изображенное на фиг.3, состоит из SLM низкого разрешения, массива масок DOE и вспомогательных элементов (полевая линза, фильтры и т.д.). Массив масок DOE состоит из наборов масок DOE, содержащих по 8 масок DOE с различными свойствами, каждая из которых предварительно рассчитана и изготовлена для возможности формирования вокселя на определенном расстоянии, соответствующем одному из 8 уровней глубины.
В изображенном на фиг.3 варианте осуществления и в приведенных далее вариантах осуществления в качестве SLM низкого разрешения используется EASLM (управляемый контроллером). Однако, стоит отметить, что в качестве альтернативы может быть получен и «статический» голографический дисплей со статическим неуправляемым SLM (например, «голографическая картина» для музея), причем в качестве SLM может быть использован низкоразрешающий статический амплитудный транспарант, который подсвечивается когерентным излучением, и т.п.
Для формирования голограммы в качестве исходных данных используется 2D карта яркости изображения и 2D карта глубины. 2D карта яркости представляет яркость каждого пикселя изображения, характеризуемого координатами x и y.
В данном примере каждому пикселю в исходном 3D изображении соответствует группа из 8 пикселей EASLM, соответствующая 8 уровням глубины и пиксель для работы дисплея в 2D режиме (пиксель, которому соответствует область в маске DOE, не формирующая вокселя, например, рассеиватель излучения). Таким образом, в случае монохромного дисплея количество пикселей EASLM, соответствующих пикселю исходного 3D изображения должно быть равно n+1, где n - число уровней глубины голографического дисплея. В случае цветного RGB голографического дисплея число пикселей EASLM, соответствующих пикселю исходного 3D изображения будет равно 3·n+1, если массив масок DOE является статическим без возможности работы в color sequential mode (режим последовательного вывода цветов голографического изображения).
Упомянутые исходные карты яркости и глубины подаются на вход контроллера голографического дисплея. На основании данных карты глубины контроллер определяет, какая из 8 масок DOE, содержащихся в каждом наборе масок DOE, должна быть освещена с помощью пикселя SLM низкого разрешения (EASLM на фиг.3) для формирования требуемого вокселя на заданном расстоянии, а на основании карты яркости изображения контроллер задает яркость пикселя SLM низкого разрешения, соответствующего упомянутой определенной маске DOE, для формирования требуемого вокселя. Таким образом, посредством включения с заданной яркостью определенных пикселей SLM низкого разрешения и модуляции их излучения соответствующими им масками DOE c различными свойствами формируется набор вокселей, составляющих голографическое изображение.
На фиг.4 изображена работа дисплея согласно настоящему изобретению как в 3D-режиме (фиг.4А и 4Б), так и в 2D-режиме (фиг.4В).
При работе в 3D-режиме возможно формирование вокселя голографического изображения позади экрана голографического дисплея (фиг.4А) или перед экраном голографического дисплея (фиг.4Б) относительно наблюдателя. Так, например, в случае использования маски DOE с отрицательной (рассеивающей) линзой (см. фиг.4А) «виртуальный» воксель голограммы формируется позади экрана (Z<0) относительно наблюдателя, а в случае использования маски DOE с положительной (собирающей) линзой (см. Фиг.4Б) «действительный» воксель голограммы формируется перед экраном (Z>0) относительно наблюдателя. Таким образом, настоящее изобретение позволяет осуществлять формирование голограммы, создающей впечатление нахождения изображаемого объекта перед экраном либо позади экрана.
В то же время настоящее изобретение имеет возможность работы в 2D-режиме для формирования плоского двухмерного изображения в плоскости экрана. Для этого используется прозрачная (или рассеивающая) область маски DOE (DOE отсутствует либо закодирован рассеиватель излучения), причем излучение от пикселей EASLM, проходящее через совокупность упомянутых прозрачных (или рассеивающих) областей маски DOE, формирует плоское 2D изображение для наблюдателя.
При этом, согласно настоящему изобретению контроллер голографического дисплея имеет возможность управлять SLM низкого разрешения для переключения между 2D и 3D режимами посредством включения и отключения соответствующих пикселей EASLM и соответствующих им масок DOE.
В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения голографический дисплей имеет возможность формирования цветного трехмерного голографического изображения (см.фиг.5).
Примерная компоновка масок DOE, изображенная на фиг.5, содержит набор масок DOE для формирования вокселей трех различных цветов и трех уровней глубины. В данном варианте осуществления элементы GD1, GD2, GD3 одного набора масок DOE предназначены для формирования вокселя зеленого цвета на различной глубине, элементы BD1, BD2, BD3 одного набора масок DOE предназначены для формирования вокселя голубого цвета на различной глубине, элементы RD1, RD2, RD3 одного набора масок DOE предназначены для формирования вокселя красного цвета на различной глубине. Цифры «1, 2, 3» в обозначении упомянутых элементов масок DOE означают уровень глубины. При этом разрешение результирующего цветного голографического изображения падает в Nс раз по сравнению с монохромным изображением, где Nс - число цветов формируемых вокселей.
За счет совместного действия нескольких из упомянутых элементов можно получать воксели других цветов в соответствии с цветовой моделью RGB с помощью управления контроллером EASLM низкого разрешения таким образом, чтобы включать пиксели EASLM c соответствующими масками DOE с интенсивностями, пропорциональными интенсивностям цветов R, G и B в карте интенсивностей исходного 3D изображения. При этом контроллер может быть запрограммирован таким образом, чтобы работать с другими цветовыми моделями (YUW, CMYK и т.д.), выполняя преобразование в цветовую модель RGB.
Аналогично, маски DOE, длины волн излучения EASLM и контроллер могут быть сконфигурированы для работы с отличающейся от RGB базовой цветовой моделью, например, YUW или др.
На фиг.6 изображен вариант осуществления изобретения с несколькими массивами масок DOE, уложенными в несколько слоев, причем каждый слой может иметь возможность управления (активный слой, например, с использованием LC-технологий), либо быть статическим, т.е. маски DOE имеют постоянную структуру.
Для повышения разрешения голографического изображения массивы масок DOE могут быть уложены в слои (см. фиг.6). Повышение разрешения дисплея происходит за счет увеличения количества формируемых вокселей либо посредством изменения свойств излучения EASLM (поляризация, длина волны и т.п.), либо посредством активации соответствующего слоя масок DOE сигналами, идущими от контроллера.
В то же время, каждый из уложенных в слои массивов масок DOE может использоваться для формирования вокселей одного определенного цвета, т.е. существует возможность использования нескольких слоев массивов масок DOE для формирования цветного голографического изображения с сохранением разрешения воспроизводимой голограммы.
При этом, каждый слой может иметь сдвиг в горизонтальном или вертикальном направлении относительно соседних слоев на шаг, пропорциональный размеру одной маски DOE и обратно пропорциональный количеству слоев DOE для повышения разрешения отображаемой голограммы. Также каждый слой может быть выполнен с оптическим и/или электронным управлением.
На фиг.7 изображен пример интегрированной структуры голографического дисплея согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Согласно варианту осуществления, изображенному на фиг.7, настоящее изобретение может найти применение в компактном голографическом дисплее, содержащем некогерентный SLM, массив масок DOE и OASLM. Голографический дисплей, изображенный на фиг.7, содержит некогерентный EASLM низкого разрешения, массив амплитудных масок DOE, OASLM и блок подсветки. Упомянутый OASLM в данном примере состоит из нескольких слоев, расположенных в следующем порядке от массива масок DOE к блоку подсветки: ITO, фоточувствительный слой, дихроичный зеркальный слой, LC (liquid crystal) слой, ITO, подложка.
ITO (Indium tin oxide, оксид индия-олова) представляет собой тройную композицию индия, олова и кислорода в различных пропорциях. В данном примере ITO нанесен в виде прозрачного и тонкого (порядка нанометров) покрытия в качестве электродов.
EASLM низкого разрешения по сигналу с контроллера, в соответствии с данными отображаемого объемного изображения, выполняет подсветку совокупности тех масок DOE массива, которые должны восстанавливать совокупность вокселей отображаемой голограммы (объемного изображения) с интенсивностями, пропорциональными уровням интенсивности 3D точек отображаемого объемного изображения. При этом после массива масок DOE на фоточувствительном слое формируется распределение интенсивности излучения, которое вызывает распределение заряда в фоточувствительном слое и приводит к модуляции фазы в слое LC OASLM. Затем сформированная в слое LC фазовая голограмма (для работы OASLM в режимах запись/чтение требуется сигнал с контроллера) восстанавливается когерентным излучением блока подсветки, проходит через угловой фильтр (может быть как активным, так и пассивным) для фильтрации паразитных порядков дифракции, проходит через спектральный фильтр (может быть как активным, так и пассивным) для фильтрации излучения EASLM и через полевую линзу (опционально) для формирования области наблюдения глазом восстановленной голограммы (объемного изображения). LC слой представляет собой управляемый распределением заряда фазовый SLM, в нем за счет распределения заряда на фоточувствительном слое происходит изменение ориентации молекул жидких кристаллов пропорционально величине заряда в данной области, ориентация молекул жидких кристаллов определяет ретардацию (изменение фазы) излучения, прошедшего через данную область LC. Таким образом осуществляется модуляция фазы в слое LC (образуется фазовая голограмма) и модуляция фазы излучения при реконструкции голограммы, когда на фазовой голограмме происходит дифракция и восстанавливается волновой фронт предметной волны (в данном случае, соответствующей набору отображаемых вокселей).
В соответствии с приведенным выше описанием стоит отметить, что для работы с распространенными некогерентными дисплеями нужен OASLM, на фоточувствительном слое которого требуется сформировать распределение интенсивности излучения после масок DOE, которое приведет к распределению заряда в фоточувствительном слое и модуляции фазы в слое LC OASLM, которое представляет собой сформированную фазовую голограмму, которая затем будет восстановлена когерентным излучением подсветки. Поэтому в случае использования некогерентного SLM и OASLM, маски DOE должны быть амплитудного типа.
На фиг.8 изображена блок-схема, раскрывающая алгоритм работы голографического дисплея согласно варианту осуществления настоящего изобретения по фиг.7.
На этапе S1 данные 2D или 3D изображения из 2D/3D камеры или любого другого источника изображения, или предварительно рассчитанные данные 2D или 3D изображения подаются в контроллер голографического дисплея. В зависимости от режима работы дисплея упомянутые данные могут быть представлены 2D картой яркости (для 2D режима) или 2D картой яркости и 2D картой глубины (для 3D режима).
На этапе S2 контроллер формирует управляющие сигналы для EASLM низкого разрешения, а также на определенный массив масок DOE высокого разрешения (в случае применения управляемого набора массивов масок DOE высокого разрешения для дополнительного повышения разрешения воспроизводимой голограммы, как показано на фиг. 6) на основе данных 2D карты яркости и 2D карты глубины, которые представляют данные 3D-изображения (или 2D-изображения) таким образом, чтобы каждый воксель формировался с помощью соответствующего пикселя EASLM, который задает яркость/интенсивность вокселя, и маски DOE высокого разрешения, которая задает расстояние, на котором должен быть сформирован воксель. При этом в 3D режиме одному включенному контроллером пикселю EASLM соответствует по крайней мере одна маска DOE высокого разрешения, формирующая по крайней мере один воксель отображаемой голограммы.
Распределение интенсивности после массива масок DOE, интегрированного с OASLM, переносится на светочувствительный слой OASLM, вызывая возникновение распределения заряда. В этот момент (этап S3) управляющий сигнал для записи сформированного на фоточувствительном слое распределения интенсивности в распределение фазы на слое жидких кристаллов OASLM отправляется контроллером к OASLM, причем распределение заряда в светочувствительном слое вызывает модуляцию показателя преломления в LC-слое OASLM в соответствии с рисунком голограммы с высоким разрешением из активных элементов масок DOE, освещенных EASLM с низким разрешением.
На этапе S4 блок подсветки формирует излучение подсветки (освещает) для OASLM, работающего в отражающем режиме, и дифрагированный свет текущей (записанной в OASLM) отображаемой голограммы на этапе S5 восстанавливает (реконструирует) голограмму.
Полевая оптика (линза или группа линз) необходима для формирования зоны просмотра голограммы на заданном расстоянии от дисплея. Фильтры могут выполнять пространственную/угловую/спектральную фильтрацию для улучшения качества отображаемой трехмерной голограммы и быть как пассивными, так и активными (управляемыми).
Полевая оптика, фильтры (в случае использования активных элементов) и блок подсветки также функционируют на основании управляющих сигналов от контроллера.
Интегрированная структура некогерентного EASLM, массива масок DOE и отражающего OASLM позволяет уменьшить размеры (толщину) голографического дисплея. Благодаря уменьшенным размерам упомянутого дисплея, он может найти применение в мобильных электронных устройствах, таких как смартфоны, планшеты, носимая электроника и т.д. Возможность использования некогерентных дисплеев и микродисплеев в настоящем изобретение означает возможность использования существующих дисплеев: OLED, μ-LED, LCD и т.д.
В зависимости от варианта осуществления EASLM, используемый в голографическом дисплее, изображенном на фиг.7, может быть самоизлучающим (некогерентный LED/μ-LED, OLED и т.д.) или несамоизлучающим. В случае несамоизлучающего EASLM (например, LCD) необходимо использовать дополнительную некогерентную подсветку (LED, лампа и т.д.).
В альтернативном варианте осуществления (см. фиг.9) вместо некогерентного SLM используется когерентный SLM (в данном примере EASLM). В таком случае нет необходимости в использовании OASLM, работающего в отражающем режиме, и его можно исключить (см. фиг.9) либо переключить в пропускающий режим (не показано). Когерентный EASLM может быть самоизлучающим (например, массив лазерных диодов) или несамоизлучающим. В случае несамоизлучающего EASLM (например, LCD) необходимо использовать дополнительную когерентную подсветку (например, лазерная подсветка).
В случае использования когерентного SLM без OASLM, маски DOE могут быть амплитудного или фазового типа, причем предпочтительнее фазового типа для повышения эффективности DOE.
В дополнительном варианте осуществления голографического дисплея, изображенном на фиг.10, вместе с EASLM и массивом масок DOE используется адаптивная многолинзовая решетка (MLA, multi-lens array).
В приведенных выше вариантах осуществления воксели формируются на дискретных расстояниях zi, задаваемых масками DOE для каждого вокселя с координатами (x, y). При этом количество возможных дискретных расстояний для формирования вокселя определяется количеством масок DOE.
Адаптивная (активная) MLA согласно варианту осуществления по фиг.10 может изменять свое пространственное положение относительно EASLM и массива масок DOE. Таким образом, изменяя фокусное расстояние каждой линзы MLA, можно изменять положение (zi) вокселя (x, y) более плавным образом. Тем самым можно увеличить разрешение и диапазон формируемого голографического изображения по глубине. Данный вариант осуществления позволяет повысить качество и глубину отображаемой голограммы.
Таким образом, настоящее изобретение посредством использования массива масок DOE позволяет повысить разрешение отображаемой голограммы, увеличить поле обзора голограммы, а также повысить скорость обработки цифровой голограммы. Массив масок DOE представляет собой предварительно разработанный и изготовленный набор решеток с размером ключевого элемента, сравнимым с длиной волны, что позволяет увеличить угол дифракции и поле зрения отображаемой голограммы, а также уменьшить числовые вычисления (загрузка процессора, объем памяти, скорость передачи данных) и увеличить срок службы батареи.
Кроме того, за счет интегрированной структуры, содержащей некогерентный SLM, массив масок DOE и OASLM, голографический дисплей в соответствии с настоящим изобретением имеет компактную структуру и может использовать некогерентные дисплеи и микродисплеи (LED, OLED, LCD+LED и т.д.). Возможно дополнительное использование адаптивной линзовой решетки для увеличения разрешения по глубине отображаемой голограммы.
Благодаря компактной структуре голографический дисплей в соответствии с настоящим изобретением может найти применение в мобильных и носимых электронных устройствах для отображения информации, в том числе для создания голографического пользовательского интерфейса.
Вследствие снижения вычислительной нагрузки при формировании голограммы настоящее изобретение обеспечивает увеличенный срок службы аккумуляторов мобильных электронных устройств, содержащих голографический дисплей, и сниженные требования к охлаждению процессоров, контроллеров и т.д.
Т.к. для формирования трехмерной голограммы требуются только 2D карты в качестве исходных данных, следовательно, могут быть снижены требования к ширине полосы пропускания при передаче данных.
Несмотря на то, что примерные варианты осуществления были подробно описаны и показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать более широкое изобретение, и что данное изобретение не должно ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку различные другие модификации могут быть очевидны специалистам в соответствующей области.
Хотя отдельно не упомянуто, но очевидно, что, когда речь идет о хранении данных, программ и т.п., подразумевается наличие машиночитаемого носителя данных, примеры машиночитаемых носителей данных включают в себя постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, регистр, кэш-память, полупроводниковые запоминающие устройства, магнитные носители, такие как внутренние жесткие диски и съемные диски, магнитооптические носители и оптические носители, такие как диски CD-ROM и цифровые универсальные диски (DVD), а также любые другие известные в уровне техники носители данных.
Признаки, упомянутые в различных зависимых пунктах формулы, а также реализации раскрытые в различных частях описания могут быть скомбинированы с достижением полезных эффектов, даже если возможность такого комбинирования не раскрыта явно.
Claims (19)
1. Голографический дисплей, содержащий:
- пространственный модулятор света с электронным управлением (EASLM);
- массив масок дифракционных оптических элементов (DOE), расположенный над EASLM;
- контроллер для управления работой голографического дисплея для формирования голографического изображения,
причем контроллер выполнен с возможностью управления EASLM для осуществления подсветки масок DOE, которые должны формировать совокупность вокселей голографического изображения, посредством включения соответствующих им пикселей EASLM,
причем маски DOE предварительно рассчитаны и изготовлены.
2. Дисплей по п.1, в котором EASLM является некогерентным EASLM.
3. Дисплей по п.2, дополнительно содержащий пространственный модулятор света с оптическим управлением (OASLM) и блок подсветки, причем EASLM, массив масок DOE и OASLM интегрированы в один блок, а контроллер дополнительно выполнен с возможностью управления OASLM и блоком подсветки таким образом, что распределение интенсивности излучения, полученное после массива масок DOE, формирует распределение заряда в фоточувствительном слое OASLM и приводит к модуляции фазы в слое LC OASLM, а затем блок подсветки посредством подсветки фазовой голограммы, сформированной в слое LC OASLM, формирует голографическое изображение.
4. Дисплей по п.1, в котором EASLM является когерентным EASLM.
5. Дисплей по любому из пп.1-4, содержащий несколько массивов масок DOE, уложенных в слои.
6. Дисплей по любому из пп.1-4, дополнительно содержащий адаптивную многолинзовую решетку, причем контроллер дополнительно выполнен с возможностью управления адаптивной многолинзовой решеткой.
7. Дисплей по любому из пп.1-4, выполненный с возможностью переключения между трехмерным и двухмерным режимами отображения.
8. Дисплей по любому из пп.1-4, выполненный с возможностью формирования цветной голограммы.
9. Дисплей по любому из пп.1-4, дополнительно содержащий полевую оптику и/или фильтры, которые могут осуществлять спектральную фильтрацию излучения, пространственную и/или угловую фильтрацию излучения восстанавливаемой голограммы.
10. Дисплей по любому из пп.1-4, причем предрассчитанные маски DOE организованы в виде одного или нескольких массивов, причем предрассчитанные маски DOE конструктивно выполнены с возможностью включения/выключения и являются управляемыми, а контроллер дополнительно выполнен с возможностью управления такими масками DOE.
11. Способ формирования голографического изображения посредством голографического дисплея по любому из пп.1-10, содержащий этапы, на которых:
- принимают посредством контроллера исходные данные голографического изображения;
- формируют посредством контроллера управляющие сигналы для осуществления подсветки масок DOE, которые должны формировать совокупность вокселей голографического изображения на основании исходных данных, посредством включения/выключения соответствующих им пикселей EASLM;
- формируют голографическое изображение посредством EASLM и массива масок DOE в соответствии с управляющими сигналами контроллера.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141816A RU2686576C1 (ru) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | Компактное устройство голографического дисплея |
KR1020180150092A KR20190064492A (ko) | 2017-11-30 | 2018-11-28 | 홀로그래픽 디스플레이 및 홀로그래픽 이미지 형성 방법 |
CN201880076389.4A CN111417903B (zh) | 2017-11-30 | 2018-11-28 | 全息显示器和全息图像形成方法 |
EP18884313.0A EP3693811B1 (en) | 2017-11-30 | 2018-11-28 | Holographic display and holographic image forming method |
US16/765,993 US11693364B2 (en) | 2017-11-30 | 2018-11-28 | Holographic display and holographic image forming method |
PCT/KR2018/014789 WO2019107901A1 (ko) | 2017-11-30 | 2018-11-28 | 홀로그래픽 디스플레이 및 홀로그래픽 이미지 형성 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141816A RU2686576C1 (ru) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | Компактное устройство голографического дисплея |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2686576C1 true RU2686576C1 (ru) | 2019-04-29 |
Family
ID=66430442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017141816A RU2686576C1 (ru) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | Компактное устройство голографического дисплея |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11693364B2 (ru) |
EP (1) | EP3693811B1 (ru) |
KR (1) | KR20190064492A (ru) |
CN (1) | CN111417903B (ru) |
RU (1) | RU2686576C1 (ru) |
WO (1) | WO2019107901A1 (ru) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210302756A1 (en) * | 2018-08-29 | 2021-09-30 | Pcms Holdings, Inc. | Optical method and system for light field displays based on mosaic periodic layer |
CN114175627B (zh) * | 2019-06-07 | 2024-04-12 | 交互数字Vc控股公司 | 用于基于分布式光孔的光场显示器的光学方法和系统 |
GB2586511B (en) * | 2019-08-23 | 2021-12-01 | Dualitas Ltd | Holographic projector |
CN114660916A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-06-24 | 李�杰 | 一种多角度全息影像显示系统及方法 |
WO2023208843A1 (en) * | 2022-04-25 | 2023-11-02 | Syddansk Universitet | Holographic system with improved projection quality |
CN115047643B (zh) * | 2022-06-07 | 2023-02-03 | 四川大学 | 局部可控的2d/3d混合显示装置及光场图像生成方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6760135B1 (en) * | 1999-06-09 | 2004-07-06 | Holographic Imaging Llc | Holographic displays |
US20060050374A1 (en) * | 2002-10-05 | 2006-03-09 | Holographic Imaging Llc | Reconfigurable spatial light modulators |
RU2006110479A (ru) * | 2006-04-03 | 2007-10-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. (KR) | Дисплей для трехмерного изображения |
US8982438B2 (en) * | 2010-10-11 | 2015-03-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for holography 3-dimensional display |
US20160011565A1 (en) * | 2014-07-08 | 2016-01-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for displaying holographic 3d image |
WO2017017465A1 (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Javid Khan | Volumetric display |
Family Cites Families (91)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0034686A1 (en) | 1980-02-20 | 1981-09-02 | Lady Bea Enterprises, Inc. | Method and apparatus for generating and processing television signals for viewing in three dimensions and moving holograms |
GB9713658D0 (en) | 1997-06-28 | 1997-09-03 | Travis Adrian R L | View-sequential holographic display |
GB2330471A (en) | 1997-10-15 | 1999-04-21 | Secr Defence | Production of moving images for holography |
JPH11231762A (ja) | 1998-02-18 | 1999-08-27 | Ricoh Co Ltd | ホログラフィックハードコピーの作製方法 |
GB2350962A (en) | 1999-06-09 | 2000-12-13 | Secr Defence Brit | Holographic displays |
AU2439001A (en) | 1999-12-16 | 2001-06-25 | Reveo, Inc. | Three-dimensional volumetric display |
US7092046B2 (en) | 2001-03-13 | 2006-08-15 | Qinetiq Limited | Optically addressed spatial light modulator (OASLM) with dielectric mirror comprising layers of amorphous hydrogenated carbon |
GB2373340A (en) | 2001-03-13 | 2002-09-18 | Secr Defence | Optically addressed spatial light modulator |
GB2379347A (en) | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Holographic Imaging Llc | Replay optics for holographic displays |
GB2379351A (en) | 2001-09-04 | 2003-03-05 | Holographic Imaging Llc | Illuminating a computer generated hologram |
DE10242262A1 (de) | 2002-09-12 | 2004-03-25 | Daimlerchrysler Ag | Stereo-Nachtsichtsystem für Fahrzeuge |
US7567274B2 (en) | 2002-12-09 | 2009-07-28 | Frank Edughom Ekpar | Method and apparatus for creating interactive virtual tours |
GB0307923D0 (en) | 2003-04-05 | 2003-05-14 | Holographic Imaging Llc | Spatial light modulator imaging system |
DE10326221A1 (de) | 2003-06-11 | 2004-12-30 | Rheinmetall W & M Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung der Wellenfront eines primären Lichtimpulses auf einen sekundären Lichtimpuls |
US7190496B2 (en) | 2003-07-24 | 2007-03-13 | Zebra Imaging, Inc. | Enhanced environment visualization using holographic stereograms |
US20060192869A1 (en) | 2005-02-28 | 2006-08-31 | Kazutora Yoshino | Multi-dimensional input, transfer, optional memory, and output method |
GB0329012D0 (en) | 2003-12-15 | 2004-01-14 | Univ Cambridge Tech | Hologram viewing device |
US7342705B2 (en) | 2004-02-03 | 2008-03-11 | Idc, Llc | Spatial light modulator with integrated optical compensation structure |
GB0412651D0 (en) | 2004-06-07 | 2004-07-07 | Microsharp Corp Ltd | Autostereoscopic rear projection screen and associated display system |
DE102004063838A1 (de) | 2004-12-23 | 2006-07-06 | Seereal Technologies Gmbh | Verfahren und Einrichtung zum Berechnen computer generierter Videohologramme |
US11428937B2 (en) | 2005-10-07 | 2022-08-30 | Percept Technologies | Enhanced optical and perceptual digital eyewear |
US8612024B2 (en) | 2006-02-24 | 2013-12-17 | Medtronic, Inc. | User interface with 3D environment for configuring stimulation therapy |
TW200804891A (en) | 2006-05-15 | 2008-01-16 | Univ Cambridge Tech | OASLM method and system |
DE102006025096B4 (de) | 2006-05-23 | 2012-03-29 | Seereal Technologies S.A. | Verfahren und Einrichtung zum Rendern und Generieren computer-generierter Videohologramme |
JP2010507823A (ja) | 2006-10-26 | 2010-03-11 | シーリアル テクノロジーズ ソシエテ アノニム | 小型のホログラフィック・ディスプレイ装置 |
US8154781B2 (en) | 2006-10-26 | 2012-04-10 | Seereal Technologies S.A. | Compact holographic display device |
JP2010507954A (ja) | 2006-10-26 | 2010-03-11 | シーリアル テクノロジーズ ソシエテ アノニム | ホログラフィック・ディスプレイを備える携帯電話システム |
WO2008049906A1 (en) | 2006-10-26 | 2008-05-02 | Seereal Technologies S.A. | Compact holographic display device |
EP2084582B1 (en) | 2006-12-01 | 2016-01-06 | F. Poszat HU, L.L.C. | Computer generated hologram |
US8306747B1 (en) | 2007-01-19 | 2012-11-06 | Starodub, Inc. | Travel way measurement system |
WO2008094950A1 (en) | 2007-01-30 | 2008-08-07 | F. Poszat Hu, L.L.C. | Spatial light modulator |
WO2008098015A1 (en) | 2007-02-05 | 2008-08-14 | F. Poszat Hu, L.L.C. | Holographic imaging systems |
US8432436B2 (en) | 2007-04-17 | 2013-04-30 | University Of Southern California | Rendering for an interactive 360 degree light field display |
DE102007023737B4 (de) | 2007-05-16 | 2009-01-02 | Seereal Technologies S.A. | Verfahren zum Generieren von Videohologrammen in Echtzeit zur Erweiterung einer 3D-Rendering-Graphikpipeline |
GB0718607D0 (en) | 2007-05-16 | 2007-10-31 | Seereal Technologies Sa | Holograms |
US7973989B2 (en) | 2007-08-14 | 2011-07-05 | The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | System and method using a voltage kick-off to record a hologram on a photorefractive polymer for 3D holographic display and other applications |
GB0716829D0 (en) | 2007-08-31 | 2007-10-10 | Seereal Technologies Sa | Holographic display |
GB2454246B (en) * | 2007-11-02 | 2010-03-10 | Light Blue Optics Ltd | Holographic image display systems |
US8625183B2 (en) | 2008-03-07 | 2014-01-07 | Javid Khan | Three dimensional holographic volumetric display |
KR100946432B1 (ko) | 2008-04-08 | 2010-03-10 | 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 자동 입체영상표시장치 |
KR101524680B1 (ko) | 2008-11-13 | 2015-06-01 | 삼성전자주식회사 | 방향성 라이트 필드 3d 디스플레이 장치 및 방법 |
WO2010064774A1 (ko) | 2008-12-02 | 2010-06-10 | (주)엘지전자 | 3차원 영상신호 전송 방법과, 3차원 영상표시 장치 및 그에 있어서의 신호 처리 방법 |
WO2010072065A1 (zh) | 2008-12-25 | 2010-07-01 | 深圳市泛彩溢实业有限公司 | 全息三维图像信息采集装置、方法及还原装置、方法 |
EP2290969A4 (en) | 2009-05-12 | 2011-06-29 | Huawei Device Co Ltd | TELEPRESENCE SYSTEM, METHOD AND VIDEO CAPTURE DEVICE |
KR101895180B1 (ko) | 2009-06-23 | 2018-09-04 | 시리얼 테크놀로지즈 에스.에이. | 선형적으로 평행하게 배열된 전극들에 기초한 가변 회절 소자를 포함한, 2차원 및/또는 3차원 이미지 내용을 표시하기 위한 디스플레이용 광 변조 장치 |
HU0900478D0 (en) | 2009-07-31 | 2009-09-28 | Holografika Hologrameloeallito | Method and apparatus for displaying 3d images |
WO2011053279A1 (en) | 2009-10-27 | 2011-05-05 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Display for 3d holographic images |
US8368727B2 (en) | 2010-01-18 | 2013-02-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Angular dependent pixels for trick view |
KR101704738B1 (ko) | 2010-07-26 | 2017-02-08 | 한국전자통신연구원 | 고해상도 홀로그래픽 디스플레이 |
WO2012062681A1 (de) | 2010-11-08 | 2012-05-18 | Seereal Technologies S.A. | Anzeigegerät, insbesondere ein head-mounted display, basierend auf zeitlichen und räumlichen multiplexing von hologrammkacheln |
EP2663901B1 (en) | 2011-01-14 | 2019-03-06 | Levent Onural | Apparatus for holographic display |
KR20120123221A (ko) * | 2011-04-19 | 2012-11-08 | 전자부품연구원 | 홀로그래픽 재생 장치 및 방법 |
KR101808530B1 (ko) | 2011-05-25 | 2017-12-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | 영상 표시 장치 |
US10127564B2 (en) | 2011-09-15 | 2018-11-13 | Stephan HEATH | System and method for using impressions tracking and analysis, location information, 2D and 3D mapping, mobile mapping, social media, and user behavior and information for generating mobile and internet posted promotions or offers for, and/or sales of, products and/or services |
US10129211B2 (en) | 2011-09-15 | 2018-11-13 | Stephan HEATH | Methods and/or systems for an online and/or mobile privacy and/or security encryption technologies used in cloud computing with the combination of data mining and/or encryption of user's personal data and/or location data for marketing of internet posted promotions, social messaging or offers using multiple devices, browsers, operating systems, networks, fiber optic communications, multichannel platforms |
US8746889B2 (en) | 2011-10-27 | 2014-06-10 | Delphi Technologies, Inc. | Auto-variable perspective autostereoscopic 3D display |
US8854724B2 (en) | 2012-03-27 | 2014-10-07 | Ostendo Technologies, Inc. | Spatio-temporal directional light modulator |
US10966684B2 (en) | 2011-12-23 | 2021-04-06 | Koninklijke Philips N.V | Method and apparatus for interactive display of three dimensional ultrasound images |
KR101859774B1 (ko) | 2011-12-27 | 2018-05-18 | 한국전자통신연구원 | 디지털 홀로그래픽 콘텐츠 제작 시스템 |
US9324133B2 (en) | 2012-01-04 | 2016-04-26 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Image content enhancement using a dictionary technique |
US8823641B2 (en) | 2012-05-22 | 2014-09-02 | Delphi Technologies, Inc. | System for projecting 3D images and detecting gestures |
US9035970B2 (en) | 2012-06-29 | 2015-05-19 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Constraint based information inference |
US9105210B2 (en) | 2012-06-29 | 2015-08-11 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Multi-node poster location |
US9164481B2 (en) * | 2012-09-05 | 2015-10-20 | City University Of Hong Kong | Generating and displaying holograms |
US20140077727A1 (en) | 2012-09-19 | 2014-03-20 | Robert Dennis Kennedy | Integrated electric field processor emitter matrix & electric field processor emitters & mobile emitters for use in a field matrix |
KR102050503B1 (ko) | 2012-10-16 | 2019-11-29 | 삼성전자주식회사 | 다수의 세그먼트로 분할된 광학적 어드레싱 공간 광변조기, 이를 이용한 홀로그래픽 3차원 영상 표시 장치 및 방법 |
CN102967999A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-03-13 | 深圳大学反光材料厂 | 一种基于空间光调制器的干涉光刻系统和方法 |
US20140160543A1 (en) | 2012-12-10 | 2014-06-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Holographic imaging optical device |
GB201302194D0 (en) | 2013-02-07 | 2013-03-27 | Crisalix Sa | 3D platform for aesthetic simulation |
US20140258348A1 (en) | 2013-03-07 | 2014-09-11 | Usman Hafeez | Methods and systems for association of e-book and multimedia content |
CN103248905A (zh) | 2013-03-22 | 2013-08-14 | 深圳市云立方信息科技有限公司 | 一种模仿全息3d场景的显示装置和视觉显示方法 |
US9310769B2 (en) | 2013-03-28 | 2016-04-12 | Disney Enterprises, Inc. | Coarse integral holographic display |
US10353344B2 (en) | 2013-06-06 | 2019-07-16 | Seereal Technologies S.A. | Device and method for calculating holographic data |
KR102093341B1 (ko) | 2013-06-24 | 2020-03-25 | 삼성전자주식회사 | 광학적 어드레싱 공간 광변조기 기반 홀로그래픽 디스플레이 |
KR102224715B1 (ko) | 2013-10-14 | 2021-03-09 | 삼성전자주식회사 | 3차원 인터랙션 장치, 이를 포함하는 디스플레이 장치, 및 상기 3차원 인터랙션 장치의 구동 방법 |
US9304492B2 (en) | 2013-10-31 | 2016-04-05 | Disney Enterprises, Inc. | Scalable and tileable holographic displays |
US20160306469A1 (en) | 2013-11-29 | 2016-10-20 | Robert Dennis Kennedy | Integrated electric field processor emitter matrix & electric field processor emitters & mobile emitters for use in a field matrix |
US9978121B2 (en) | 2013-12-04 | 2018-05-22 | Razzor Technologies | Adaptive sharpening in image processing and display |
US9182605B2 (en) | 2014-01-29 | 2015-11-10 | Emine Goulanian | Front-projection autostereoscopic 3D display system |
BR112016020346A2 (pt) | 2014-03-05 | 2017-10-31 | Univ Arizona | ?visor de realidade aumentada? |
US20170124770A1 (en) | 2014-03-15 | 2017-05-04 | Nitin Vats | Self-demonstrating object features and/or operations in interactive 3d-model of real object for understanding object's functionality |
US9911243B2 (en) | 2014-03-15 | 2018-03-06 | Nitin Vats | Real-time customization of a 3D model representing a real product |
US20160109953A1 (en) | 2014-10-17 | 2016-04-21 | Chetan Desh | Holographic Wristband |
CN104539924A (zh) | 2014-12-03 | 2015-04-22 | 深圳市亿思达科技集团有限公司 | 基于人眼追踪的全息显示方法及全息显示装置 |
US20160242623A1 (en) | 2015-02-20 | 2016-08-25 | Cefla Societá Cooperativa | Apparatus and method for visualizing data and images and for controlling a medical device through a wearable electronic device |
US10088662B2 (en) | 2015-04-30 | 2018-10-02 | Farnoud KAZEMZADEH | System, method and apparatus for ultra-resolved ultra-wide field-of-view multispectral and hyperspectral holographic microscopy |
US9606362B2 (en) | 2015-08-07 | 2017-03-28 | Ariadne's Thread (Usa), Inc. | Peripheral field-of-view illumination system for a head mounted display |
CN105116546B (zh) | 2015-09-11 | 2017-12-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种车载平视显示装置及显示方法 |
US9836820B2 (en) | 2016-03-03 | 2017-12-05 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Image upsampling using global and local constraints |
US10306139B2 (en) | 2017-05-16 | 2019-05-28 | Apple Inc. | Target image quality enhancement using a guide image |
US11016227B2 (en) * | 2017-09-18 | 2021-05-25 | Lumentum Operations Llc | Diffractive optical element |
-
2017
- 2017-11-30 RU RU2017141816A patent/RU2686576C1/ru active
-
2018
- 2018-11-28 KR KR1020180150092A patent/KR20190064492A/ko active IP Right Grant
- 2018-11-28 WO PCT/KR2018/014789 patent/WO2019107901A1/ko unknown
- 2018-11-28 US US16/765,993 patent/US11693364B2/en active Active
- 2018-11-28 EP EP18884313.0A patent/EP3693811B1/en active Active
- 2018-11-28 CN CN201880076389.4A patent/CN111417903B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6760135B1 (en) * | 1999-06-09 | 2004-07-06 | Holographic Imaging Llc | Holographic displays |
US20060050374A1 (en) * | 2002-10-05 | 2006-03-09 | Holographic Imaging Llc | Reconfigurable spatial light modulators |
RU2006110479A (ru) * | 2006-04-03 | 2007-10-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. (KR) | Дисплей для трехмерного изображения |
US8982438B2 (en) * | 2010-10-11 | 2015-03-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for holography 3-dimensional display |
US20160011565A1 (en) * | 2014-07-08 | 2016-01-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for displaying holographic 3d image |
WO2017017465A1 (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Javid Khan | Volumetric display |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20200363772A1 (en) | 2020-11-19 |
EP3693811A4 (en) | 2020-09-16 |
EP3693811B1 (en) | 2023-05-17 |
CN111417903A (zh) | 2020-07-14 |
WO2019107901A1 (ko) | 2019-06-06 |
KR20190064492A (ko) | 2019-06-10 |
CN111417903B (zh) | 2021-11-19 |
EP3693811A1 (en) | 2020-08-12 |
US11693364B2 (en) | 2023-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2686576C1 (ru) | Компактное устройство голографического дисплея | |
US11635621B2 (en) | 2D/3D holographic display system | |
JP6704018B2 (ja) | ニアアイ装置 | |
RU2393518C2 (ru) | Способ вычисления голограммы | |
JP5222300B2 (ja) | 小型ホログラフィック・ディスプレイ装置 | |
JP5191491B2 (ja) | 小型ホログラフィック・ディスプレイ装置 | |
CN110612485B (zh) | 全息投影仪 | |
Stanley et al. | 100-megapixel computer-generated holographic images from Active Tiling: a dynamic and scalable electro-optic modulator system | |
CN111176093B (zh) | 用于全息投影的空间光调制器 | |
JP2010507954A (ja) | ホログラフィック・ディスプレイを備える携帯電話システム | |
JP2010507823A (ja) | 小型のホログラフィック・ディスプレイ装置 | |
CN112558452B (zh) | 全息投影 | |
CN111176092B (zh) | 全息投影显示设备上的像素映射 | |
WO2012007763A1 (en) | Holographic imaging with brightness control | |
US11810488B2 (en) | Hologram display using a liquid crystal display device | |
Xinan et al. | 3D holographic display with optically addressed spatial light modulator | |
JP2022036014A (ja) | 空間光変調器 | |
Choi et al. | Full-color autostereoscopic video display system using computer-generated synthetic phase holograms |