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公開番号2022097505
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-30
出願番号2022064877,2017209832
出願日2022-04-11,2017-10-30
発明の名称立体像表示装置、及び立体像表示方法
出願人株式会社リコー
代理人
主分類G03H 1/22 20060101AFI20220623BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】広い視域角を確保しながら、大きなサイズの3次元立体像を表示することを課題とする。
【解決手段】開示の技術の一態様に係る表示装置は、ホログラフィック映像を表示する表示装置であって、複数の光偏向素子が2次元的に配列され、前記ホログラフィック映像に応じた波面を有する再生光のデータに基づき、入射したコヒーレント光を前記光偏向素子ごとで偏向し、前記再生光を生成する光偏向素子アレイと、前記再生光が結像する第1の位置において、前記再生光の光軸と交差する平面内で、前記再生光を走査する走査手段と、前記走査に応じて前記光偏向素子アレイによる前記再生光の生成を制御し、前記走査された再生光を繋ぎ合わせて前記ホログラフィック映像を形成する再生制御手段と、を有し、前記第1の位置における前記再生光の前記平面内でのサイズは、前記光偏向素子アレイが配置された第2の位置における前記サイズと等しい、ことを特徴とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
ホログラフィック映像を表示する表示装置であって、
複数の光偏向素子が2次元的に配列され、前記ホログラフィック映像に応じた波面を有する再生光のデータに基づき、入射したコヒーレント光を前記光偏向素子ごとで偏向し、
前記再生光を生成する光偏向素子アレイと、
前記再生光が結像する第1の位置において、前記再生光の光軸と交差する平面内で、前記再生光を走査する走査手段と、
前記走査に応じて前記光偏向素子アレイによる前記再生光の生成を制御し、前記走査された再生光を繋ぎ合わせて前記ホログラフィック映像を形成する再生制御手段と、を有し、
前記第1の位置における前記再生光の前記平面内でのサイズは、前記光偏向素子アレイが配置された第2の位置における前記サイズと等しい、ことを特徴とする表示装置。
続きを表示(約 2,100 文字)【請求項2】
ホログラフィック映像を表示する表示装置であって、
コヒーレントな光を発する光源と、
複数の光偏向素子が2次元的に配列され、前記ホログラフィック映像に応じた波面を有する再生光のデータに基づき、前記光源からの光を前記光偏向素子ごとで偏向し、前記再生光を生成する光偏向素子アレイと、
前記再生光が結像する第1の位置において、前記再生光の光軸と交差する平面内で、前記再生光を走査する走査手段と、
前記走査に応じて前記光偏向素子アレイによる前記再生光の生成を制御し、前記走査された再生光を繋ぎ合わせて前記ホログラフィック映像を形成する再生制御手段と、を有し、
前記第1の位置における前記再生光の前記平面内でのサイズは、前記光偏向素子アレイが配置された第2の位置における前記サイズと等しい、ことを特徴とする表示装置。
【請求項3】
ホログラフィック映像を表示する表示装置であって、
複数の光偏向素子が2次元的に配列され、前記ホログラフィック映像に応じた波面を有する再生光のデータに基づき、入射したコヒーレント光を前記光偏向素子ごとで偏向し、
前記再生光を生成する光偏向素子アレイと、
前記再生光が結像する第1の位置において、前記再生光の光軸と交差する平面内で、前記再生光を走査する走査手段と、
前記走査に応じて前記光偏向素子アレイによる前記再生光の生成を制御し、前記走査された再生光を繋ぎ合わせて前記ホログラフィック映像を形成する再生制御手段と、を有し、
前記第1の位置における前記再生光の前記平面内のサイズを表すRx、及びRyは、次式の関係を満足することを特徴とする表示装置。
JPEG
2022097505000005.jpg
35
122
JPEG
2022097505000006.jpg
35
122
但し、Nx、及びNyは、前記光偏向素子アレイにおける前記光偏向素子の水平、及び鉛直方向の個数であり、λは入射したコヒーレント光の波長である。
【請求項4】
前記光源は、波長の異なる2以上の光源であり、
前記波長ごとに前記光偏向素子アレイを有し、
前記波長ごとで前記光偏向素子アレイにより生成された前記再生光を、合成する手段を有する、ことを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
【請求項5】
前記光偏向素子は、基板と、支点部材と、複数の規制部材と、板状部材と、複数の電極とを有し、
前記支点部材は、頂部を有し、前記基板の上面に設けられ、
前記規制部材のそれぞれは、上部にストッパを有し、前記板状部材の端部に設けられ、
前記板状部材は、光反射面と、導電部とを有し、前記板状部材における一の面が前記頂部と接触することで前記支点部材により支持され、固定端を有さずに、前記基板と前記規制部材とで定められる範囲において可動であり、
前記電極のそれぞれは、前記基板上に、前記板状部材の前記導電部と対向して設けられ、
前記導電部と前記電極との間で発生する静電引力により、前記頂部を支点に、前記板状部材が傾斜することで、前記光反射面による反射光を偏向する、
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の表示装置。
【請求項6】
前記再生制御手段は、前記板状部材を傾斜させるための駆動電圧を、1の光偏向素子に印加後、前記1の光偏向素子が有する前記板状部材の傾斜の動作が終了する前に、他の光偏向素子に前記駆動電圧を印加する、ことを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
【請求項7】
前記光偏向素子アレイが配置された位置と前記走査手段が配置された第3の位置の間の前記再生光の光路に、前記第3の位置における前記再生光の前記サイズを設定する第1の光学系を有する、ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の表示装置。
【請求項8】
前記再生光の伝搬方向を変更し、前記走査された再生光を繋ぎ合わせて形成される前記ホログラフィック映像に対して前記サイズが大きい、第2の光学系を有する、ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の表示装置。
【請求項9】
ホログラフィック映像を表示する表示方法であって、
複数の光偏向素子が二次元的に配列され、前記ホログラフィック映像に応じた波面を有する再生光のデータに基づき、入射したコヒーレント光を、前記光偏向素子ごとに偏向する光偏向素子アレイにより偏向し、前記再生光を生成する工程と、
前記再生光が結像する第1の位置において、前記再生光の光軸と交差する平面内で、前記再生光を走査する工程と、
前記走査に応じて前記再生光の生成を制御し、前記走査された再生光を繋ぎ合わせて前記ホログラフィック映像を形成する工程と、を有し、
前記第1の位置における前記再生光の前記平面内でのサイズは、前記光偏向素子アレイが配置された第2の位置における前記サイズと等しい、ことを特徴とする表示方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、表示装置、及び表示方法に関する。
続きを表示(約 1,800 文字)【背景技術】
【0002】
両眼視差、輻輳、目の調節のいずれも矛盾しない3次元立体像の表示技術として、ホログラフィ技術が知られている。また、LCD(Liquid Crystal Display)、LCOS(Liquid Crystal on Silicon)、DMD(Digital Mirror Device)などの二次元波面変調装置により3次元立体像に応じた波面を有する再生光を生成し、フレームレートに応じて再生光を切り替えることで、3次元立体像の動画、すなわちホログラフィック映像を表示する技術が知られている。
【0003】
ホログラフィック映像の表示技術には、例えば、二次元波面変調装置による再生光の波面変調精度を上げることで、ホログラフィック映像の視域角を拡大する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、DMDによる再生光を鉛直方向に拡大し、かつ水平方向に縮小し、これをガルバノミラーで水平方向に走査しながら再生空間で繋ぎ合わせることで、ホログラフィック映像の水平方向の視域角を拡大する技術が開示されている(例えば、非特許文献1参照)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1の技術によれば、大きなサイズの3次元立体像を表示するためには再生光を拡大する必要があり、拡大により視域角が減少するため、広い視域角で大きなサイズの3次元立体像を表示することは困難であった。
【0005】
また非特許文献1の技術では、ガルバノミラーのサイズが制約となり、大きなサイズの3次元立体像を表示することに制限があった。
【0006】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、広い視域角を確保しながら、大きなサイズの3次元立体像を表示することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
開示の技術の一態様に係る表示装置は、ホログラフィック映像を表示する表示装置であって、複数の光偏向素子が2次元的に配列され、前記ホログラフィック映像に応じた波面を有する再生光のデータに基づき、入射したコヒーレント光を前記光偏向素子ごとで偏向し、前記再生光を生成する光偏向素子アレイと、前記再生光が結像する第1の位置において、前記再生光の光軸と交差する平面内で、前記再生光を走査する走査手段と、前記走査に応じて前記光偏向素子アレイによる前記再生光の生成を制御し、前記走査された再生光を繋ぎ合わせて前記ホログラフィック映像を形成する再生制御手段と、を有し、前記第1の位置における前記再生光の前記平面内でのサイズは、前記光偏向素子アレイが配置された第2の位置における前記サイズと等しい、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
広い視域角を確保しながら、大きなサイズの3次元立体像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
ホログラフィによる3次元立体像の記録と再生を説明する図である。
第1の実施形態の表示装置の構成の一例を示す図である。
第1の実施形態の表示装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
第1の実施形態の表示装置の機能構成の一例を示す図である。
第1の実施形態の表示装置の制御装置による処理フローの一例を示すフローチャートである。
光偏向素子アレイにより形成するホログラムを模式的に説明する図である。
第1の実施形態の表示装置で変倍レンズを設けたときの装置構成の一例を示す図である。
第1の実施形態における光偏向素子アレイの構成を説明する図である。
第2の実施形態における光偏向素子の駆動方法を説明する図である。
第3の実施形態の表示装置の一構成例を示す図である。
第4の実施形態の表示装置の一構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
まず本実施形態の前提として、ホログラフィの原理を、図1を用いて説明する。なお以下では、3次元立体像を、単に立体像と呼ぶ。
(【0011】以降は省略されています)

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