特開 2023-33102 ホログラフィック・ディスプレイ・システムおよびホログラフィック画像を生成する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023033102

(43)【公開日】2023-03-09

(54)【発明の名称】ホログラフィック・ディスプレイ・システムおよびホログラフィック画像を生成する方法

(51)【国際特許分類】

   G03H 1/22 20060101AFI20230302BHJP

【ＦＩ】

G03H1/22

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022084406

(22)【出願日】2022-05-24

(31)【優先権主張番号】17/458,561

(32)【優先日】2021-08-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】507111368

【氏名又は名称】立景光電股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100093997

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀佳

(72)【発明者】

【氏名】呉 炳昇

(72)【発明者】

【氏名】范姜 冠旭

【テーマコード（参考）】

2K008

【Ｆターム（参考）】

2K008AA14

2K008HH03

2K008HH25

2K008HH26

(57)【要約】      （修正有）

【課題】色割れの影響を軽減することができる、ホログラフィック・ディスプレイ・システムおよびホログラフィック画像を生成する方法に関する。
【解決手段】第１の空間光変調器パネル１１２と第２の空間光変調器パネル１１４とを含むホログラフィック・ディスプレイ・システムが提供される。第１の空間光変調器パネル１１２は、第１の色を有する第１の光を受光し、第１の色を有する第１の回折光を生成するように構成される。第２の空間光変調器パネル１１４は、第２の色を有する第２の光および第３の色を有する第３の光を受光し、第２の色を有する第２の回折光および第３の色を有する第３の回折光をそれぞれ生成するように構成される。第１の色、第２の色および第３の色は異なる色であり、第１の回折光、第２の回折光および第３の回折光はホログラフィック画像を形成する。ホログラフィック画像を生成する方法も提供される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の色を有する第１の光を受光し、前記第１の色を有する第１の回折光を生成するように構成された第１の空間光変調器パネルと、
第２の色を有する第２の光および第３の色を有する第３の光を受光し、前記第２の色を有する第２の回折光および前記第３の色を有する第３の回折光をそれぞれ生成するように構成された第２の空間光変調器パネルと、
を含み、
前記第１の色、前記第２の色および前記第３の色は異なる色であり、前記第１の回折光、前記第２の回折光および前記第３の回折光はホログラフィック画像を生成する、ホログラフィック・ディスプレイ・システム。

【請求項2】

前記第１の色は赤、青、緑のうちの１つの色から選択され、前記第２の色および前記第３の色は赤、青、緑のうちの他の２つの色から選択される、請求項１に記載のホログラフィック・ディスプレイ・システム。

【請求項3】

前記第１の光を前記第１の空間光変調器パネルに出力すると共に、前記第２の光および前記第３の光を前記第２の空間光変調器パネルに出力するように構成された光源をさらに含む、請求項１に記載のホログラフィック・ディスプレイ・システム。

【請求項4】

前記光源は、
前記第１の光を前記第１の空間光変調器パネルに出力するように構成された第１のレーザと、
前記第２の光を前記第２の空間光変調器パネルに出力するように構成された第２のレーザと、
前記第３の光を前記第２の空間光変調器パネルに出力するように構成された第３のレーザと
を含む、請求項３に記載のホログラフィック・ディスプレイ・システム。

【請求項5】

前記第１の回折光、前記第２の回折光および前記第３の回折光を受光するように構成されるアパーチャであって、前記第１の回折光、前記第２の回折光および前記第３の回折光が前記アパーチャを通して伝送されて前記ホログラフィック画像を形成する、アパーチャをさらに含む、請求項１に記載のホログラフィック・ディスプレイ・システム。

【請求項6】

前記第１の空間光変調器パネルおよび前記第２の空間光変調器パネルが、前記ホログラフィック画像を生成するために画像生成ユニットを形成する、請求項１に記載のホログラフィック・ディスプレイ・システム。

【請求項7】

ホログラフィック・ディスプレイ・システムに適合された、ホログラフィック画像を生成する方法であって、前記ホログラフィック・ディスプレイ・システムは第１の空間光変調器パネルと第２の空間光変調器パネルとを含み、前記方法は、
第１の色を有する第１の光を前記第１の空間光変調器パネルに出力し、前記第１の色を有する第１の回折光を前記第１の空間光変調器パネルによって生成することと、
第２の色を有する第２の光および第３の色を有する第３の光を前記第２の空間光変調器パネルに出力し、前記第２の色を有する第２の回折光および前記第３の色を有する第３の回折光を前記第２の空間光変調器パネルによってそれぞれ生成することと、
前記第１の回折光、前記第２の回折光および前記第３の回折光によって前記ホログラフィック画像を生成することと、
を含み、
前記第１の色、前記第２の色および前記第３の色は異なる色である、方法。

【請求項8】

前記第１の色は赤、青、緑のうちの１つの色から選択され、前記第２の色および前記第３の色は赤、青、緑のうちの他の２つの色から選択される、請求項７に記載のホログラフィック画像を生成する方法。

【請求項9】

前記ホログラフィック・ディスプレイ・システムはアパーチャをさらに含み、前記方法は、
前記第１の回折光、前記第２の回折光および前記第３の回折光を前記アパーチャを通して伝送して前記ホログラフィック画像を生成することをさらに含む、請求項７に記載のホログラフィック画像を生成する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はホログラフィック・ディスプレイ・システムおよびホログラフィック画像を生成する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

拡張現実ヘッド・アップ・ディスプレイ（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｒｅａｌｉｔｙ ｈｅａｄ ｕｐ ｄｉｓｐｌａｙ：ＡＲ－ＨＵＤ）システムで使用される従来のホログラフィックディスプレイは、３つのＬＣＯＳ空間光変調器（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｐａｔｉａｌ ｌｉｇｈｔ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：ＬＣＯＳ ＳＬＭ）を有するそれの画像生成ユニット（ｐｉｃｔｕｒｅ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｕｎｉｔ：ＰＧＵ）を含んでおり、それによってＰＧＵを製造するコストと複雑さが増している。別の種類のＰＧＵは時系列方法で１つだけのＬＣＯＳ ＳＬＭを使用しており、すなわち、赤、緑、青のホログラフィック画像がシーケンシャルに表示される。このシステムの欠点は色割れ（ｃｏｌｏｒ－ｂｒｅａｋ－ｕｐ：ＣＢＵ）の影響である。ＣＢＵの影響を軽減するために、３６０Ｈｚを超える高い色フィールドレートが要求されるが、高い色フィールドレートは、液晶材料の応答時間によって制限される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

従来のホログラフィックディスプレイでは、ＰＧＵを製造するコストと複雑さが高く、ＣＢＵの影響が生じる場合がある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明は、ＰＧＵを製造するコストと複雑さが低くてＣＢＵの影響を軽減することができる、ホログラフィック・ディスプレイ・システムおよびホログラフィック画像を生成する方法に関する。

【0005】

本発明の一実施形態は、第１の空間光変調器パネルと第２の空間光変調器パネルとを含むホログラフィック・ディスプレイ・システムを提供する。第１の空間光変調器パネルは、第１の色を有する第１の光を受光し、第１の色を有する第１の回折光を生成するように構成される。第２の空間光変調器パネルは、第２の色を有する第２の光および第３の色を有する第３の光を受光し、第２の色を有する第２の回折光および第３の色を有する第３の回折光をそれぞれ生成するように構成される。第１の色、第２の色および第３の色は異なる色であり、第１の回折光、第２の回折光および第３の回折光はホログラフィック画像を形成する。

【0006】

本発明の一実施形態では、第１の色は赤、青、緑のうちの１つの色から選択され、第２の色および第３の色は赤、青、緑のうちの他の２つの色から選択される。

【0007】

本発明の一実施形態では、ホログラフィック・ディスプレイ・システムは光源をさらに含む。光源は、第１の光を第１の空間光変調器パネルに出力し、第２の光および第３の光を第２の空間光変調器パネルに出力するように構成される。

【0008】

本発明の一実施形態では、光源は、第１のレーザ、第２のレーザおよび第３のレーザを含む。第１のレーザは、第１の光を第１の空間光変調器パネルに出力するように構成される。第２のレーザは、第２の光を第２の空間光変調器パネルに出力するように構成される。第３のレーザは、第３の光を第２の空間光変調器パネルに出力するように構成される。

【0009】

本発明の一実施形態では、ホログラフィック・ディスプレイ・システムはアパーチャをさらに含む。アパーチャは、第１の回折光、第２の回折光および第３の回折光を受光するように構成される。第１の回折光、第２の回折光および第３の回折光は、アパーチャを通して伝送されてホログラフィック画像を形成する。

【0010】

本発明の一実施形態では、第１の空間光変調器パネルおよび第２の空間光変調器パネルが、ホログラフィック画像を生成するために画像生成ユニットを形成する。

【0011】

本発明の一実施形態は、ホログラフィック画像を生成する方法を提供し、それはホログラフィック・ディスプレイ・システムに適合される。ホログラフィック・ディスプレイ・システムは、第１の空間光変調器パネルと第２の空間光変調器パネルとを含む。この方法は、第１の色を有する第１の光を第１の空間光変調器パネルに出力し、第１の色を有する第１の回折光を第１の空間光変調器パネルによって生成することと、第２の色を有する第２の光および第３の色を有する第３の光を第２の空間光変調器パネルに出力し、第２の色を有する第２の回折光および第３の色を有する第３の回折光を第２の空間光変調器パネルによってそれぞれ生成することと、第１の回折光、第２の回折光および第３の回折光によってホログラフィック画像を生成することと、を含む。第１の色、第２の色および第３の色は異なる色である。

【0012】

本発明の一実施形態では、ホログラフィック・ディスプレイ・システムはアパーチャをさらに含み、この方法は、第１の回折光、第２の回折光および第３の回折光をアパーチャを通して伝送してホログラフィック画像を生成することを含む。

【発明の効果】

【0013】

本発明のホログラフィック・ディスプレイ・システムでは、ＰＧＵを製造するコストと複雑さが軽微であり、ＣＢＵの影響を軽減することができる。

【0014】

添付の図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は、本開示の例示的な実施形態を示し、記述と共に、本開示の原理を説明する役割を果たす。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係るホログラフィック・ディスプレイ・システムを示す概略図である。

【0016】

【図2】本発明の別の実施形態に係るホログラフィック・ディスプレイ・システムを示す概略図である。

【0017】

【図3】本発明の一実施形態に係る、ホログラフィック画像を生成する方法におけるステップを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１は、本発明の一実施形態に係るホログラフィック・ディスプレイ・システムを示す概略図である。図１を参照すると、ホログラフィック・ディスプレイ・システム１００は、第１の空間光変調器パネル１１２と第２の空間光変調器パネル１１４とを含む。第１の空間光変調器パネル１１２および第２の空間光変調器パネル１１４が、ホログラフィック画像９００を生成するために画像生成ユニット（ＰＧＵ）１１０を形成する。ＰＧＵ１１０は光を受光し、ホログラフィック画像９００を生成するために、受光した光を回折させる。ホログラフィック・ディスプレイ・システム１００は、拡張現実ヘッド・アップ・ディスプレイ（ＡＲ－ＨＵＤ）システムに適用され得る。

【0019】

具体的には、第１の空間光変調器パネル１１２は、第１の色を有する第１の光ＬＧ１を受光し、第１の色を有する第１の回折光ＬＧ２を生成するように構成される。第１の光ＬＧ１は、第１の空間光変調器パネル１１２に伝送され、第１の空間光変調器パネル１１２によって回折させられる。第１の空間光変調器パネル１１２は、第１の回折光ＬＧ２を生成して出力する。

【0020】

第２の空間光変調器パネル１１４は、第２の色を有する第２の光ＬＲ１および第３の色を有する第３の光ＬＢ１を受光し、第２の色を有する第２の回折光ＬＲ２および第３の色を有する第３の回折光ＬＢ２をそれぞれ生成するように構成される。第２の光ＬＲ１は、第２の空間光変調器パネル１１４に伝送され、第２の空間光変調器パネル１１４によって回折させられる。第２の空間光変調器パネル１１４は、第２の回折光ＬＲ２を生成して出力する。第３の光ＬＢ１は、第２の空間光変調器パネル１１４に伝送され、第２の空間光変調器パネル１１４によって回折させられる。第２の空間光変調器パネル１１４は、第３の回折光ＬＢ２を生成して出力する。

【0021】

第１の回折光ＬＧ２、第２の回折光ＬＲ２および第３の回折光ＬＢ２は、ディスプレイターゲット（図示されない）上にホログラフィック画像９００を形成する。本実施形態では、第１の色、第２の色および第３の色は異なる色であり、第１の色は赤、青、緑のうちの１つの色から選択され、第２の色および第３の色は赤、青、緑のうちの他の２つの色から選択される。たとえば、第１の色、第２の色および第３の色は、それぞれ緑、赤および青であるが、本発明はこれに限定されない。したがって、第１の空間光変調器パネル１１２は、緑色用の単色のＬＣＯＳ空間光変調器（ＬＣＯＳ ＳＬＭ）としての役割を果たし、第２の空間光変調器パネル１１４は、赤色および青色用の色順序のＬＣＯＳ ＳＬＭとしての役割を果たす。

【0022】

図２は、本発明の別の実施形態に係るホログラフィック・ディスプレイ・システムを示す概略図である。図１および図２を参照すると、本実施形態のホログラフィック・ディスプレイ・システム２００は、図１のホログラフィック・ディスプレイ・システム１００と類似しており、それらの間の主な違いは、たとえば、ホログラフィック・ディスプレイ・システム２００が光源２１０とアパーチャ２２０とをさらに含むことにある。

【0023】

具体的には、光源２１０は、第１の光ＬＧ１を第１の空間光変調器パネル１１２に出力するように構成される。光源２１０は、第２の光ＬＲ１および第３の光ＬＢ１を第２の空間光変調器パネル１１４に出力するようにさらに構成される。本実施形態では、光源２１０は、第１のレーザ２１２Ｇ、第２のレーザ２１２Ｒおよび第３のレーザ２１２Ｂを含む。第１のレーザ２１２Ｇは、第１の光ＬＧ１を第１の空間光変調器パネル１１２に出力するように構成される。第２のレーザ２１２Ｒは、第２の光ＬＲ１を第２の空間光変調器パネル１１４に出力するように構成される。第３のレーザは、第３の光ＬＢ１を第２の空間光変調器パネル１１４に出力するように構成される。

【0024】

アパーチャ２２０は、第１の回折光ＬＧ２、第２の回折光ＬＲ２および第３の回折光ＬＢ２を受光するように構成される。第１の回折光ＬＧ２、第２の回折光ＬＲ２および第３の回折光ＬＢ２は、アパーチャ２２０を通して伝送されてホログラフィック画像９００を形成する。

【0025】

図３は、本発明の一実施形態に係る、ホログラフィック画像を生成する方法におけるステップを示すフローチャートである。図２および図３を参照すると、本実施形態のホログラフィック画像を生成する方法は、少なくとも図２のホログラフィック・ディスプレイ・システム２００に適合されているが、本発明はこれに限定されない。

【0026】

ホログラフィック・ディスプレイ・システム２００を例にとると、ステップＳ３００において、光源２１０は、第１の色を有する第１の光ＬＧ１を第１の空間光変調器パネル１１２に出力し、第１の色を有する第１の回折光ＬＧ２を第１の空間光変調器パネル１１２によって生成する。ステップＳ３１０において、光源２１０は、第２の色を有する第２の光ＬＲ１および第３の色を有する第３の光ＬＢ１を第２の空間光変調器パネル１１４に出力し、第２の色を有する第２の回折光ＬＲ２および第３の色を有する第３の回折光ＬＢ２を第２の空間光変調器パネル１１４によってそれぞれ生成する。ステップＳ３２０において、ＰＧＵ１１０は、ホログラフィック画像９００を第１の回折光ＬＧ２、第２の回折光ＬＲ２および第３の回折光ＬＢ２によって生成し、ホログラフィック画像９００がディスプレイターゲット上に形成される。

【0027】

要するに、本発明の実施形態では、ホログラフィック・ディスプレイ・システムのＰＧＵは２つの別々のＬＣＯＳ ＳＬＭを含む。一方は１つの色を処理するための単色のＬＣＯＳ ＳＬＭであり、他方は残りの２つの色を処理するための色順序のＬＣＯＳ ＳＬＭである。したがって、ＰＧＵを製造するコストと複雑さが軽微であり、ＣＢＵの影響を軽減することができる。さらに、ＰＧＵのための適切な液晶材料を見つけるのがより容易である。

【0028】

本開示の範囲および趣旨から逸脱することなく、開示された実施形態に対してさまざまな修正および変形を行えることは当業者には自明であろう。前述したことを考慮すると、本開示は、以下の特許請求の範囲およびそれらの同等物内に入る限りさまざまな修正および変形をカバーすることが意図される。

【産業上の利用可能性】

【0029】

本発明はホログラフィック・ディスプレイ・システムおよびホログラフィック画像を生成する方法に関する。

【符号の説明】

【0030】

１００、２００ ホログラフィック・ディスプレイ・システム
１１２ 第１の空間光変調器パネル
１１４ 第２の空間光変調器パネル
１１０ 画像生成ユニット
２１０ 光源
２１２Ｇ 第１のレーザ
２１２Ｒ 第２のレーザ
２１２Ｂ 第３のレーザ
９００ ホログラフィック画像
ＬＢ１ 第３の光
ＬＢ２ 第３の回折光
ＬＧ１ 第１の光
ＬＧ２ 第１の回折光
ＬＲ１ 第２の光
ＬＲ２ 第２の回折光
Ｓ３００、Ｓ３１０、Ｓ３２０ ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【外国語明細書】