RU2686576C1 - Компактное устройство голографического дисплея - Google Patents

Компактное устройство голографического дисплея Download PDF

Info

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
Application number
RU2017141816A
Other languages
English (en)
Inventor
Михаил Вячеславович Попов
Станислав Александрович Штыков
Сергей Александрович Шестак
Сон Док ХВАН
Original Assignee
Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Самсунг Электроникс Ко., Лтд. filed Critical Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority to RU2017141816A priority Critical patent/RU2686576C1/ru
Priority to KR1020180150092A priority patent/KR20190064492A/ko
Priority to CN201880076389.4A priority patent/CN111417903B/zh
Priority to EP18884313.0A priority patent/EP3693811B1/en
Priority to US16/765,993 priority patent/US11693364B2/en
Priority to PCT/KR2018/014789 priority patent/WO2019107901A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of RU2686576C1 publication Critical patent/RU2686576C1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/30Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique discrete holograms only
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/268Holographic stereogram
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133362Optically addressed liquid crystal cells
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
    • G03H1/2202Reconstruction geometries or arrangements
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
    • G03H1/2202Reconstruction geometries or arrangements
    • G03H1/2205Reconstruction geometries or arrangements using downstream optical component
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
    • G03H1/2286Particular reconstruction light ; Beam properties
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
    • G03H1/2294Addressing the hologram to an active spatial light modulator
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies 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
    • H01L25/167Assemblies 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices 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
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625Optical elements or arrangements associated with the device
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504Diffusing, scattering, diffracting elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133526Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13356Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements
    • G02F1/133562Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements on the viewer side
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133601Illuminating devices for spatial active dimming
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/12Function characteristic spatial light modulator
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/50Phase-only modulation
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/08Synthesising holograms, i.e. holograms synthesized from objects or objects from holograms
    • G03H1/0808Methods of numerical synthesis, e.g. coherent ray tracing [CRT], diffraction specific
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H2001/0208Individual components other than the hologram
    • G03H2001/0212Light sources or light beam properties
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H2001/0208Individual components other than the hologram
    • G03H2001/0216Optical components
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H2001/0208Individual components other than the hologram
    • G03H2001/0224Active addressable light modulator, i.e. Spatial Light Modulator [SLM]
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/08Synthesising holograms, i.e. holograms synthesized from objects or objects from holograms
    • G03H1/0808Methods of numerical synthesis, e.g. coherent ray tracing [CRT], diffraction specific
    • G03H2001/0825Numerical processing in hologram space, e.g. combination of the CGH [computer generated hologram] with a numerical optical element
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
    • G03H1/2202Reconstruction geometries or arrangements
    • G03H1/2205Reconstruction geometries or arrangements using downstream optical component
    • G03H2001/221Element having optical power, e.g. field lens
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
    • G03H1/2202Reconstruction geometries or arrangements
    • G03H2001/2223Particular relationship between light source, hologram and observer
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H2001/2605Arrangement of the sub-holograms, e.g. partial overlapping
    • G03H2001/261Arrangement of the sub-holograms, e.g. partial overlapping in optical contact
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H2001/2625Nature of the sub-holograms
    • G03H2001/264One hologram being a HOE
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/30Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique discrete holograms only
    • G03H2001/306Tiled identical sub-holograms
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2210/00Object characteristics
    • G03H2210/303D object
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2210/00Object characteristics
    • G03H2210/40Synthetic representation, i.e. digital or optical object decomposition
    • G03H2210/45Representation of the decomposed object
    • G03H2210/452Representation of the decomposed object into points
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2222/00Light sources or light beam properties
    • G03H2222/34Multiple light sources
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2223/00Optical components
    • G03H2223/12Amplitude mask, e.g. diaphragm, Louver filter
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2223/00Optical components
    • G03H2223/13Phase mask
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2223/00Optical components
    • G03H2223/14Diffuser, e.g. lens array, random phase mask
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2223/00Optical components
    • G03H2223/17Element having optical power
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2223/00Optical components
    • G03H2223/23Diffractive element
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2225/00Active addressable light modulator
    • G03H2225/10Shape or geometry
    • G03H2225/122D SLM
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2225/00Active addressable light modulator
    • G03H2225/20Nature, e.g. e-beam addressed
    • G03H2225/22Electrically addressed SLM [EA-SLM]
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2225/00Active addressable light modulator
    • G03H2225/20Nature, e.g. e-beam addressed
    • G03H2225/23Grating based SLM
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2225/00Active addressable light modulator
    • G03H2225/20Nature, e.g. e-beam addressed
    • G03H2225/25Optically addressed SLM [OA-SLM]
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2225/00Active addressable light modulator
    • G03H2225/30Modulation
    • G03H2225/32Phase only
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2225/00Active addressable light modulator
    • G03H2225/55Having optical element registered to each pixel
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2225/00Active addressable light modulator
    • G03H2225/60Multiple 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(
Figure 00000001
, 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.
RU2017141816A 2017-11-30 2017-11-30 Компактное устройство голографического дисплея RU2686576C1 (ru)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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