WO2008092852B1 - Holographisches rekonstruktionssystem mit optischen wellennachführmitteln - Google Patents

Holographisches rekonstruktionssystem mit optischen wellennachführmitteln

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Abstract

Ein holographisches Projektionssystem weist eine optische Wellennachführung auf, welche die Ausbreitungsrichtung einer modulierten Wellenfront einstellt. Die Erfindung hat die Aufgabe, eine einstellbare Wellennachführung zu schaffen, welche die modulierte Welle auf eine gewünschte Augenposition eines oder mehrerer Betrachter ausrichtet und den Bewegungen des Betrachters folgt. Das Rekonstruktionssystem enthält räumliche Lichtmodulationsmittel, die zum holographischen Rekonstruieren eine Welle mit holographischer Information modulieren. Die optische Wellennachführung gibt im Rekonstruktionssystem dem Lichtweg der modulierten Welle eine gewünschte Ausbreitungsrichtung, welche die modulierte Welle über eine Lichtaustrittsposition eines Wiedergabeschirms aus dem Rekonstruktionssystem führt. Gemäß der Erfindung stellen Positionssteuermittel (CU) verstellbare Nachführspiegelmittel (M1 ) in ihrer Neigung, auf eine Reflexionsrichtung (DA) zum Reflektieren der modulierten Welle (LWmod) ein und Umlenkspiegelmittel (M2), die in der eingestellten Reflexionsrichtung (DA) liegen, reflektieren die Welle über den Wiedergabeschirm (S) in die gewünschte Ausbreitungsrichtung (DB).

Claims

GEÄNDERTE ANSPRÜCHE beim Internationalen Büro eingegangen am 31. Juli 2008 (31.07.08)Patentansprüche
1. Holographisches Rekonstruktionssystem zürn Rekonstruieren einer Szene, welches räumliche Lichtmodulatioπsmittel, die eine Welle mit holographischer Information modulieren, und optische Welleπnachführmittel enthält, die dem Lichtweg der modulierten Welle im Rekonstruktionssystem eine gewünschte Ausbreitungsrichtung geben, gekennzeichnet durch,
- Positionssteuermittel (CU), welche in ihrer Neigung verstellbare Nachführspiegelmittel (M1), die im Inneren des Rekonstruktionssystems vor einem Wiedergabeschirm (S) liegen, zum Reflektieren der modulierten Welle (LWmod) auf eine Reflexionsrichtung (DA) einstellen und
- Umlenkspiegelmittel (M2), welche so zwischer dem Wiedergabeschirm und den Nachführspiegelmittelπ liegen, dass ein Abbild der räumlichen Lichtmodulationsmittel auf oder mindestens nahe dem Wiedergabeschirm entsteht, und welche die modulierte Welle über eine feste Lichtaustrittsposition des Wiedergabeschirms (S) aus dem Rekonstruktionssystem führen
wobei die Positionssteuermittel (CU) die Nachfühlspiegelmittel (M 1) und die Umlenkspiegelmittel (M2) so einstellen,
- dass die Umlenkspiegelmittel (M2) die reflektierte Welle über den Wiedergabeschirm (S) in die gewünschte Ausbreitungsrichtung (DB) lenken und
- dass die Lichtweglängen des Lichtweges von den Nachführspiegelmitteln (M 1) zur Lichtaustrittsposition (C) unabhängig von der eingestellten Neigung der Nachführspiegelmittel (M 1) für alle Teilbereiche der modulierten Welle konstant bleiben.
2. Holographisches Rekonstruktionssystem nach Anspruch 1 ,
- bei dem die Umlenkspiegelmittel (M2) eine konkave Oberfläche enthalten, welche die Form eines Ellipsoiden mit zwei Brennpunkten hat,
l - bei dem die Nachführspiegelmittel (M 1) mittig in einem Brennpunkt des Ellipsoiden liegen, und
- bei dem der Wiedergabeschirm (S) eine feste Lichtaustrittsposition (C) hat, mit welcher er im anderen Brennpunkt des Ellipsoiden liegt.
3. Holographisches Rekonstruktionssystem naoh Anspruch 1 , mit einem fokussierendeπ Wiedergabeschirm (S), um die Lichtquelle auf das Auge des Betrachters abzubilden.
4. Holographisches Rekonstruktionssystem naoh einem der vorgenannten Ansprüche,
- bei dem die steuerbaren Nachführspiegelmittel (MI) an einem Ort liegen, an dem ein Zwischeπabbild eines Videohologiamms erscheint, welches auf den mit holographischer Information kodierten räumlichen Lichtmodulationsmitteln entsteht, und
- bei dem die Umlenkspiegelmittel (M2) so zwischen den Nachführspiegelmitteln (M1) und der Lichtaustrittsposition (C) angeordnet sind, dass das Videohologramm auf den Wiedergabeschirm (S) abgebildet wird.
5. Holographisches Rekonstruktionssystem na<;h Anspruch 3, bei dem die Umlenkspiegelmittel (M2) eine konkave Spiegelfläche haben, um das Zwischenabbild des Videohologramms vergrößert in der Abbildebene (ILi) abzubilden.
6. Holographisches Rekonstruktionssystem nash Anspruch 5, mit einem afokalen Linsensystem (AF), das ein Raumfrequenzspektmm des Videohologramms erzeugt, wobei die optische Wellennachführung so ausgeführt ist, dass diese hologrammseitig das Raumfrequenzspektrum vor dem Wiedergabeschirm (S) als Zwischenpupille abbildet, und der fokussierende Wiedergabeschirm (S) die Zwischenpupille als Ausgangspupille des System 5 an einer Augenposition für ein Betrachterauge abgebildet.
7. Holographisches Rekonstruktionssystem naoh Anspruch 1 , bei dem die Umlenkspiegelmittel (M21) eine Reflektorfläche (PvA) mit einer solchen Größe und Geometrie aufweisen, dass unabhängig von der eingestellten Neigung der Nachführspiegelmittel (M 1) die Reflektorfläche (RA) immer mit einem Teilbereich im Lichtweg der gesamten von den Nachführspiegelmitteln (M 1 ) reflektierten Welle liegt.
8. Holographisches Rekonstruktionssystem nach Anspruch 7, bei dem die Umlenkspiegelmittel (M21) im System fest angeordnet sind und eine elliptische Spiegelfläche (MA) mit der Form eines Abschnittes von einem Ellipsoiden autweisen, so dass die Umlenkspiegelmittel (M21 1 das Abbild des Videohologramms vergrößert in die Abbildebene (ILO projizieren.
9. Holographisches Rekonstruktionssystem nach Anspruch 1 ,
- bei dem Lichtmodulationsmittel in holographischen Einheiten (HUR und HUL)1 für jedes Auge eines Betrachters eine separate modulierte Welle generieren und
- bei dem die holographischen Einheiten (HUR und HUL) lokal so zu den Nachführspiegelmitteln (M1) und den Umlenkspiegelmitteln (M22) angeordnet sind, dass unabhängig von der Neigung der Nachführspiegelmittel (M1) zu mindest jede Welle, die dem selben Betrachter zugeordnet ist, mit ihren optischen Achsen (DL, DR) auf dem Wiedei gabeschirm (S) die selbe
Lichtaustrittsposition (C) trifft.
10, Holographisches Rekonstruktionssystem nach Anspruch 1 , bei dem Lichtmodulationsmittel in holographischen Einheiten (HUR und HUL). für jedes Auge eines Betrachters eine separate modulierte Welle generieren und bei dem jeder holographischen Einheiten (HUR und HUL) ein separater Spiegel zugeordnet ist, wobei die Positionssteuermittel (CU) jeden Spiegel in ihrer Neigung entsprechend einer aktuellen Position des zugeordneten Betracπterauges stellen.
11. Holographisches Rekonstruktionssystem naoh Anspruch 1 mit einer einzigen holographischen Einheit HU zum Generieren von separaten Rekonstruktionsräumen
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