JP2019082573A - Display device and display method - Google Patents
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Abstract
【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2PROBLEM TO BE SOLVED: To display a large-sized three-dimensional stereoscopic image while ensuring a wide viewing angle. A display device according to one aspect of the disclosed technique is a display device that displays a holographic image, in which a plurality of light deflection elements are two-dimensionally arranged to form a wave surface corresponding to the holographic image. Based on the data of the regenerated light, the incident coherent light is deflected for each of the light deflection elements to generate the regenerated light, and the regenerated light is formed at a first position where the regenerated light is formed. In a plane intersecting with the optical axis of the above, the scanning means for scanning the regenerated light and the regenerated light generated by the optical deflection element array in response to the scanning are controlled, and the scanned regenerated light is connected to each other. It has a reproduction control means for forming the holographic image, and the size of the reproduced light in the first position in the plane is the size in the second position where the optical deflection element array is arranged. It is characterized by being equal to. [Selection diagram] Fig. 2
Description
本発明は、表示装置、及び表示方法に関する。 The present invention relates to a display device and a display method.
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。 Holography technology is known as a display technology of a three-dimensional solid image in which none of binocular parallax, convergence, and adjustment of eyes are consistent. In addition, a two-dimensional wavefront modulation device such as a liquid crystal display (LCD), a liquid crystal on silicon (LCOS), or a digital mirror device (DMD) generates reproduction light having a wavefront corresponding to a three-dimensional image, and generates a frame rate. There is known a technique for displaying a moving image of a three-dimensional solid image, that is, a holographic image by switching the reproduction light accordingly.
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)。 As a holographic image display technology, for example, a technique is disclosed for enlarging the viewing area angle of a holographic image by raising the wavefront modulation accuracy of reproduction light by a two-dimensional wavefront modulation apparatus (for example, Patent Document 1) reference). In addition, the reproduction light by the DMD is expanded in the vertical direction and reduced in the horizontal direction, and the horizontal viewing angle of the holographic image is obtained by joining the reproduction light in the reproduction space while scanning this in the horizontal direction with the galvano mirror. An expanding technique is disclosed (see, for example, Non-Patent Document 1).
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。 However, according to the technique of Patent Document 1, it is necessary to expand reproduction light in order to display a large-size three-dimensional solid image, and since the angle of view decreases by the enlargement, a large size is obtained at a wide angle of view. It was difficult to display a three-dimensional stereoscopic image of
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。 Further, in the technique of Non-Patent Document 1, the size of the galvano mirror is a limitation, and there is a limitation in displaying a large size three-dimensional solid image.
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。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to display a three-dimensional three-dimensional image of a large size while securing a wide viewing angle.
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。 A display device according to an aspect of the disclosed technique is a display device that displays a holographic image, and a plurality of light deflection elements are two-dimensionally arranged, and a reproduction light having a wavefront according to the holographic image is provided. A light deflection element array for deflecting the incident coherent light for each light deflection element based on data to generate the reproduction light, and an optical axis of the reproduction light at a first position where the reproduction light forms an image The scanning means for scanning the reproduction light and the generation of the reproduction light by the light deflection element array are controlled in accordance with the scanning in the intersecting plane, and the scanned reproduction light is joined to form the holographic image And the size of the reproduction light at the first position in the plane is the size at the second position where the light deflection element array is disposed. If equal, characterized in that.
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。 A large size three-dimensional solid image can be displayed while securing a wide viewing angle.
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。 First, the principle of holography will be described using FIG. 1 as a premise of the present embodiment. Hereinafter, the three-dimensional three-dimensional image is simply referred to as a three-dimensional image.
図1(a)は、ホログラフィによる立体像の記録を説明するものである。図1(a)において、物体101は、照射光102で照射される。照射光102は、レーザなどのコヒーレント光である。物体101で反射された物体光103は、照射光102を振幅分割、又は波面分割して得られる参照光104と重ね合わされ干渉する。物体光103と参照光104の干渉による干渉縞105は、写真乾板等の記録媒体に記録される。写真乾板は、写真乳剤が無色透明のガラス板に塗布された感光材料の一種である。写真乾板を現像することで、干渉縞105が記録されたホログラム106が得られる。
FIG. 1A illustrates the recording of a stereoscopic image by holography. In FIG. 1 (a), an
図1(b)は、ホログラフィによる立体像の再生を説明するものである。ホログラム106に対し、記録時と同じ参照光104を照射すると、参照光104は、ホログラム106に記録された干渉縞105により回折し、物体光103と同じように振る舞う再生光107となる。この再生光107により、参照光104を照射した側の反対側からホログラム106を観察すると、物体101があった位置に、物体101の立体像108が再生される。この場合の立体像108は、ホログラム106による参照光104の−1次回折光によって形成される虚像である。一方、観察者側には、ホログラム106による参照光104の+1次回折光で形成される実像が再生される。
FIG. 1 (b) illustrates the reproduction of a stereoscopic image by holography. When the
以上は写真乾板に干渉縞を記録し、再生するアナログのホログラフィであるが、二次元波面変調装置と呼ばれるデジタルデバイスにより、干渉縞、すなわちホログラムを形成することができる。そしてホログラムとして作用する二次元波面変調装置に参照光を照射することで、立体像を再生し、表示することができる。また、フレームレートに応じて立体像を切り替えることで、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ことができる。 The above is analog holography for recording and reproducing interference fringes on a photographic plate, but the interference fringes, that is, the hologram can be formed by a digital device called a two-dimensional wavefront modulation device. Then, by irradiating the reference light to the two-dimensional wavefront modulation device acting as a hologram, a three-dimensional image can be reproduced and displayed. Also, by switching the stereoscopic image according to the frame rate, it is possible to display a moving image of the stereoscopic image, that is, a holographic image.
物体光と参照光とが干渉して得られる干渉縞は、コンピュータ演算により求めることが可能である。コンピュータ演算による干渉縞はCGH(Computer Generated Hologram)と呼ばれる。本実施形態では、CGHデータを用いたホログラフィック映像の再生及び表示を、一例として説明する。
[第1の実施形態]
第1の実施形態を、図面を参照しながら説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
Interference fringes obtained by interference between the object light and the reference light can be obtained by computer calculation. Computer-generated interference fringes are called CGH (Computer Generated Hologram). In the present embodiment, reproduction and display of holographic video using CGH data will be described as an example.
First Embodiment
A first embodiment will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.
図2は、本実施形態の表示装置の構成の一例を示したものである。図2(a)は、表示装置200における部品の配置と、表示装置200により立体像が再生される空間を正面からみた様子とを示している。図2(b)は、表示装置200により再生した立体像と観察者との位置関係を示している。
FIG. 2 shows an example of the configuration of the display device of the present embodiment. FIG. 2A shows the arrangement of parts in the
図2(a)において、表示装置200は、光源201rと、201bと、及び201gとを有している。光源201r、201b、及び201gは、それぞれ赤、青、及び緑色の波長を有するコヒーレント光を発するレーザで、例えばそれぞれ半導体レーザである。或いは、DPSS(Diode Pumped Solid State)レーザ等の更にコヒーレンスが高い、すなわち可干渉距離が長い光源を用いてもよい。
In FIG. 2A, the
また表示装置200は、制御装置202と、光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gとを有している。制御装置202は、光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gに接続されており、赤、青、及び緑色に対応するCGHデータをそれぞれに出力する。CGHデータは、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の一例である。
The
光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gは、それぞれ複数の光偏向素子が2次元的に配置されたデバイスである。複数の光偏向素子は、制御装置202から入力されるCGHデータに応じてそれぞれ独立に可動し、二次元パターンを有する干渉縞、すなわちホログラムを形成する。光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gが配置された位置は、それぞれ光偏向素子アレイが配置された第2の位置の一例である。
The light
光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gは、光源201r、201b、及び201gから照射された光を偏向することで、照射光を変調し、再生光を生成する。また、制御装置202から入力されるCGHデータを時系列に切り替えることで、生成される再生光を、時系列に切り替える。
The light
光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gで生成された再生光は、ホログラフィック映像に応じた波面を有する再生光の一例である。なお、光偏向素子アレイの構成、及び可動の詳細については後述する。
The reproduction light generated by the light
表示装置200は、さらに、遮光板204r、204b、及び204gと、合成プリズム205と、マイクロミラー206とを有している。
The
遮光板204r、204b、及び204gのそれぞれは、例えば、金属薄板に微小な貫通穴を開けたピンホールである。フレア光発生の原因となる金属薄板での反射光を防止するため、金属薄板の表面は、植毛紙が貼付される等の処理がなされている。遮光板204r、204b、及び204gは、後述するようなOFF状態の光偏向素子の反射光を遮光する。
Each of the
合成プリズム205は、遮光板204r、204b、及び204gを通過した光を合成する。光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gそれぞれにより生成された3つの単色の再生光は、合成プリズム205により合成されて1つのカラーの再生光になる。
The combining
マイクロミラー206は、合成プリズム205により合成された光を反射し、反射光を水平、及び鉛直方向に走査する。図2(a)において、矢印で示したX方向が水平方向であり、Y方向が鉛直方向である。
The
マイクロミラー206は、例えば、MEMS(Micro Electromechanical System)デバイスである。マイクロミラー206では、光反射面を有する可動部がX方向と平行な第1軸、及びY方向に平行な第2軸の回りに回動可能に形成されている。マイクロミラー206は、可動部が各軸回りに回動することで、光反射面による反射光を対象領域内に二次元走査する。マイクロミラー206は、例えば半導体プロセス技術により、シリコンやガラスを微細加工して製作される。
The
再生空間207は、光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gそれぞれによる再生光が結像、又は略結像する空間である。言い換えると、再生空間207は、ホログラムとして作用する光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gにより再生される立体像が、表示される立体的な空間である。ここで略結像とは、完全に結像している状態、すなわち完全に焦点の合っている状態のみを言うのではなく、多少の結像ずれ、すなわち焦点ずれは許容することを意味する。なお、本実施形態において表示される立体像は実像であるが、虚像が表示されるような構成としてもよい。
The
再生光は、マイクロミラー206により、XY平面207a内で走査される。XY平面207aは、再生空間207から切り出した一平面であり、例えば、図2(b)で二点鎖線で示した平面である。
The reproduction light is scanned by the
再生光の光軸は、マイクロミラー206により走査される再生光の光束の中心を通り、再生光の伝搬方向と平行な軸である。例えば、図2(a)において、一点鎖線で示した207bは、再生光の光束207cの光軸である。再生光の光軸の方向は、マイクロミラー206による走査角度に応じて変化する。
The optical axis of the reproduction light passes through the center of the light beam of the reproduction light scanned by the
なお、XY平面207aは、再生光の光軸と交差する平面の一例である。
The
また、XY平面207aと直交する方向における、XY平面207aの位置は、光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gそれぞれによる再生光、すなわちホログラフィック映像に応じた波面を有する再生光が結像する第1の位置の一例である。
Further, the position of the
さらに、マイクロミラー206は、再生光が結像する第1の位置において、再生光の光軸と交差する平面内で、再生光を走査する走査手段の一例である。なお、マイクロミラー206の他、走査手段として、例えばポリゴンミラーや音響光学素子等を組み合わせて用いてもよい。
Furthermore, the
光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gで生成され、合成プリズム205で合成された1つのカラーの再生光は、マイクロミラー206で反射される。反射光は、XY平面207aにおける一部の領域208に照射される。領域208では、CGHデータに応じた立体像が再生され、表示される。この場合の立体像は、マイクロミラー206による二次元走査により得られる立体像のうちの一部分であり、以下では部分立体像と呼ぶ。
The reproduction light of one color generated by the light
次に、制御装置202から入力されるCGHデータが切り替えられ、光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gにより、次のカラーの再生光が生成される。またマイクロミラー206が向きを変え、反射方向が変更される。これにより、次のカラーの再生光が、例えばXY平面207aで領域208に隣接する領域に照射される。領域208に隣接する領域では、CGHに応じた次のカラーの再生光による部分立体像が再生され、表示される。
Next, the CGH data input from the
このようなCGHデータの切り替えと、光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gによるカラーの再生光の生成と、マイクロミラー206による再生光の反射方向の変更と、を1セットとした動作が繰り返される。XY平面207aにおいて、カラーの再生光が照射される領域は、矢印209に沿って変更される。
The operation of repeating such CGH data switching, generation of color reproduction light by the light
上記動作が繰り返され、矢印209に沿って、XY平面207aの全体にカラーの再生光が照射されることで、CGHデータに応じた部分立体像が、XY平面207aにおいて繋ぎ合わされ、立体像の全体像が形成される。
The above operation is repeated, and the whole reproduction light of the color is irradiated to the whole of the
なお、マイクロミラー206による再生光の反射方向の変更は、マイクロミラー206による再生光の走査において連続的に行われる。従って、部分立体像を繋ぎ合わせるためには、マイクロミラー206により再生光を走査しながら、走査に同期して所定のタイミング毎に、CGHデータの切り替えと、カラーの再生光の生成を実行する必要がある。
The change of the reflection direction of the reproduction light by the
本実施形態では、XY平面207aにおいて部分立体像を繋ぎ合わせる処理は、例えば隣接する部分立体像をオーバーラップさせない、いわゆるタイリング処理である。
In the present embodiment, the processing of joining partial solid images in the
具体的には、例えば、XY平面207aにおける1つの部分立体像のX方向におけるサイズをSx、マイクロミラー206からXY平面207aまでの距離をZ、マイクロミラー206による走査速度をVとする。Sx、Z、及びVに基づき、隣接する部分立体像がオーバーラップしない時間tを予め求めておき、時間t毎にCGHデータを切り替え、また光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gによりカラーの再生光を生成する。これにより、隣接する部分立体像を、相互にオーバーラップする領域がない状態で、繋ぎ合わせることができる。Y方向において部分立体像を繋ぎ合わせる場合も同様である。
Specifically, for example, the size of one partial solid image in the
CGHデータの切り替えと、マイクロミラー206による走査を同期させるために、表示装置200は同期検知手段を有している。同期検知手段は、例えばマイクロミラー206によりカラーの再生光が走査される領域の一部に設けられたPD(Photo Diode)により実現される。
In order to synchronize switching of CGH data and scanning by the
PDは、その受光面をカラーの再生光が通過するタイミングを検知する。このタイミングを基準に、クロックのカウント等で時間を計測し、上記の時間t毎にCGHデータを切り替え、またまた光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gによりカラーの再生光を生成すればよい。
The PD detects the timing at which the color reproduction light passes through the light receiving surface. Based on this timing, time may be measured by counting the clock, CGH data may be switched every time t, and color reproduction light may be generated by the light
X方向とY方向の同期検知のためには、マイクロミラー206によるカラーの再生光のX方向、及びY方向の走査領域に、それぞれ少なくとも1つずつのPDを設ける必要がある。
For synchronous detection in the X direction and the Y direction, it is necessary to provide at least one PD in each of the scanning regions of the color reproduction light in the X direction and the Y direction by the
立体像の全体像を形成する動作は、フレームレートの周期内で行われ、立体像の全体像はフレームレートで映像として表示される。立体像の全体像を、以降では、単に立体像と呼ぶ。 The operation of forming the whole image of the three-dimensional image is performed within the period of the frame rate, and the whole image of the three-dimensional image is displayed as an image at the frame rate. The entire image of the three-dimensional image is hereinafter simply referred to as a three-dimensional image.
図2(b)において、再生空間207に形成された立体像211は、図示した位置関係において、観察者212により観察される。図2(b)に二点鎖線で示した207aは、XY平面である。透明板210は、表示装置200の内部を保護するためのもので、本実施形態においては光学的な作用はない。
In FIG. 2B, the
なお、図2(b)では、便宜的に、赤色の光のための光学系のみを示したが、青色及び緑色の光のための光学系も同様である。 In addition, although only the optical system for red light is shown for convenience in FIG.2 (b), the optical system for blue and green light is also the same.
次に、本実施形態の表示装置200のハードウェア構成の一例を、図3を用いて説明する。図3に示すように、表示装置200は、制御装置202と、光源201と、マイクロミラー206と、光偏向素子アレイ203とを有し、それぞれが電気的に接続されている。光源201には、光源201r、201b、及び201gが含まれ、光偏向素子アレイ203には、光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gが含まれている。
Next, an example of the hardware configuration of the
このうち、制御装置202は、CPU(Central Processing Unit)300と、RAM(Random Access Memory)301と、ROM(Read Only Memory)302と、FPGA(Field-Programmable Gate Array)303と、外部I/F304と、光源ドライバ305と、マイクロミラードライバ306と、光偏向素子アレイドライバ307とを有している。
Among them, the
CPU300は、ROM302等の記憶装置からプログラムやデータをRAM301上に読み出し、処理を実行して、制御装置202の全体の制御や機能を実現する演算装置である。
The
RAM301は、プログラムやデータを一時保持する揮発性の記憶装置である。
The
ROM302は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性の記憶装置であり、CPU300が表示装置200の各機能を制御するために実行する処理用プログラムやデータを記憶している。
The
FPGA303は、CPU300の処理に従って、光源ドライバ305、マイクロミラードライバ306及び光偏向素子アレイドライバ307に適した制御信号を出力する回路である。
The
外部I/F304は、例えば外部装置やネットワーク等とのインタフェースである。外部装置には、例えば、PC(Personal Computer)等の上位装置、USB(Universal Serial Bus)メモリ、SD(Secure Digital)カード、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、HDD(hard disk drive)、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置が含まれる。また、ネットワークは、例えばLAN(Local Area Network)やインターネット等である。外部I/F304は、外部装置との接続または通信を可能にする構成であればよく、外部装置ごとに外部I/F304が用意されてもよい。
The external I /
光源ドライバ305は、入力された制御信号に従って光源201に駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。光源ドライバ305には、光源201r、201b、及び201gにそれぞれ駆動信号を出力する光源ドライバ305r、305b、及び305gが含まれる。
The
マイクロミラードライバ306は、入力された制御信号に従ってマイクロミラー206に駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。
The
光偏向素子アレイドライバ307は、入力された制御信号に従って光偏向素子アレイ203に駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。光偏向素子アレイドライバ307には、光偏向素子アレイ203r、203b、及び203gにそれぞれ駆動信号を出力する光偏向素子アレイドライバ307r、307b、及び307gが含まれている。
The light deflection
CGHデータの切り替え、及び光偏向素子アレイ203による再生光の生成と、マイクロミラー206による走査とを同期させるためのPDの出力は、例えばCPU300やFPGA303等に入力される。
The output of the PD for synchronizing switching of CGH data, generation of reproduction light by the light
制御装置202において、CPU300は、外部I/F304を介して外部装置やネットワークから駆動情報と再生情報を取得する。なお、CPU300が駆動情報と再生情報を取得することができる構成であればよく、制御装置202内のROM302やFPGA303に駆動情報と再生情報を格納する構成としてもよいし、制御装置202内に新たにSSD等の記憶装置を設けて、その記憶装置に駆動情報と再生情報を格納する構成としてもよい。
In the
ここで、駆動情報と再生情報とは、再生空間207にどのように立体像を表示させるかを示した情報である。例えば、駆動情報は、光源の照射強度やマイクロミラーの可動範囲等であり、再生情報は、CGHデータや、走査に応じたCGHデータの切り替えタイミング等である。
Here, the drive information and the reproduction information are information indicating how to display a stereoscopic image in the
制御装置202は、CPU300の命令および図3に示したハードウェア構成によって、次に説明する機能構成を実現することができる。
The
次に、表示装置200の制御装置202の機能構成について図4を用いて説明する。図4は、表示装置200の制御装置202の一例の機能ブロック図である。
Next, the functional configuration of the
図4に示すように、制御装置202は、機能として制御部400と駆動信号出力部401とを有している。制御部400は、例えばCPU300、FPGA303等により実現され、外部装置から駆動情報と再生情報を取得し、これらを制御信号に変換して駆動信号出力部401に出力する。
As shown in FIG. 4, the
制御部400は、駆動制御部400aと、再生制御部400bとを有し、また駆動信号出力部401は、光源駆動信号出力部401aと、マイクロミラー駆動信号出力部401bと、光偏向素子アレイ駆動信号出力部401cとを有している。
The
駆動制御部400aは、駆動情報として外部装置等から、例えば光源の照射強度やマイクロミラーの可動範囲を取得し、所定の処理によりこれらから制御信号を生成して、光源駆動信号出力部401aとマイクロミラー駆動信号出力部401bに出力する。
The
また、再生制御部400bは、再生情報として外部装置等から、例えばCGHデータや、走査に応じたCGHデータの切り替えタイミング等を取得し、所定の処理によりCGHデータから制御信号を生成して、所定のタイミングで光偏向素子アレイ駆動信号出力部に出力する。所定のタイミングは、上述したように、タイリング処理を実行するためのもので、PDからの出力信号を受信後にカウントするクロック数等で設定することができる。
Further, the
なお、再生制御部400bは、再生制御手段の一例である。
The
光源駆動信号出力部401aは、例えば光源ドライバ305により実現される。マイクロミラー駆動信号出力部401bは、例えばマイクロミラードライバ306により実現される。光偏向素子アレイ駆動信号出力部401cは、例えば光偏向素子アレイドライバ307により実現される。光源駆動信号出力部401a、マイクロミラー駆動信号出力部401b、光偏向素子アレイ駆動信号出力部401cは、それぞれ入力された制御信号に基づいて、光源201、マイクロミラー206、及び光偏向素子アレイ203に駆動信号を出力する。
The light source drive
駆動信号は、光源201、光偏向素子アレイ203、又はマイクロミラー206の駆動を制御するための信号である。例えば光源201においては、光源の照射タイミングおよび照射強度を制御する駆動電圧である。また、例えばマイクロミラー206においては、マイクロミラー206の有する光反射面を可動させるタイミング、及び可動範囲を制御する駆動電圧である。また、例えば光偏向素子アレイ203においては、CGHデータに応じ、光偏向素子アレイ203の有する複数の光偏向素子をそれぞれ可動させるタイミング、及び可動範囲を制御する駆動電圧である。
The drive signal is a signal for controlling the drive of the
なお、駆動制御部400aと再生制御部400bは相互に接続されており、処理を連携させることも可能である。
The
次に、表示装置200が再生空間207に立体像を表示させる処理について図5を用いて説明する。図5は、表示装置200における制御装置202の処理の一例のフローチャートである。
Next, processing of causing the
まず、ステップS51において、駆動制御部400aは、外部装置等から駆動情報を取得する。
First, in step S51, the
続いて、ステップS53において、駆動制御部400aは、取得した駆動情報から制御信号を生成し、制御信号を光源駆動信号出力部401a及びマイクロミラー駆動信号出力部401bに出力する。
Subsequently, in step S53, the
続いて、ステップS55において、光源駆動信号出力部401aは、入力された制御信号に基づいて、駆動信号を光源201に出力し、マイクロミラー駆動信号出力部401bは、入力された制御信号に基づいて、駆動信号をマイクロミラー206に出力する。光源201は、入力された駆動信号に基づいて光照射を行い、マイクロミラー206は、入力された駆動信号に基づいて光反射面の可動を行い、光偏向素子アレイ203により生成された再生光を走査する。
Subsequently, at step S55, the light source drive
続いて、ステップS57において、再生制御部400bは、外部装置等から再生情報を取得する。なお、再生情報を制御装置202におけるRAM等に予め記憶しておき、再生制御部400bはRAM等から再生情報を取得してもよい。
Subsequently, in step S57, the
続いて、ステップS59において、再生制御部400bは、取得した再生情報から制御信号を生成し、制御信号を光偏向素子アレイ駆動信号出力部401cに出力する。
Subsequently, in step S59, the
続いて、ステップS61において、光偏向素子アレイ駆動信号出力部401cは、入力された制御信号に基づいて、駆動信号を光偏向素子アレイ203に出力する。光偏向素子アレイ203は、入力された駆動信号、及び走査と同期するためのPDの出力信号に基づいて各光偏向素子の可動を所定のタイミングで行う。これにより部分立体像が再生空間207で表示される。
Subsequently, in step S61, the light deflection element array drive
続いて、ステップS63において、制御装置202は、全ての部分立体像の表示が終了したかを判断し、終了していない場合は、ステップS57に戻り、処理を継続する。
Subsequently, in step S63, the
全ての部分立体像の表示が終了した場合は、ステップS65において、制御装置202は、全ての立体像の表示が終了したかを判断し、終了していない場合は、ステップS57に戻り、処理を継続する。
When display of all partial stereoscopic images is completed, the
ステップS65において、全ての立体像の表示が終了した場合は、処理を終了する。 If display of all three-dimensional images is finished in step S65, the process ends.
以上により、CGHデータに応じた部分立体像が走査され、それらがXY平面207aで繋ぎ合わされた立体像が表示される。
Thus, partial stereo images corresponding to the CGH data are scanned, and a stereo image in which they are joined together in the
なお、表示装置200では、1つの制御装置202が光源201と、光偏向素子アレイ203と、及びマイクロミラー206とを制御する装置および機能を有しているが、これに限られない。光源用の制御装置、光偏向素子アレイ用の制御装置、及びマイクロミラー用の制御装置を、別体に設けてもよい。
In the
また、表示装置200では、1つの制御装置202に、制御部400の機能および駆動信号出力部401の機能を設けているが、これに限られない。これらの機能は別体として存在していてもよく、例えば制御部400を有した制御装置202とは別に駆動信号出力部401を有した駆動信号出力装置を設ける構成としてもよい。
Further, in the
次に、光偏向素子アレイ203rが形成する干渉縞のパターン、すなわちホログラムについて、図6を用いて説明する。
Next, a pattern of interference fringes formed by the light
光偏向素子アレイ203rは、制御装置202から入力されるCGHデータに応じてホログラムを形成する。なお以下では、説明の便宜のため、光偏向素子アレイ203rによる赤色の光による立体像の再生について述べるが、光偏向素子アレイ203b、及び光偏向素子アレイ203gを用いた青、及び緑色の光による立体像の再生及び表示も同様である。
The light
図6は、光偏向素子アレイ203rが形成するホログラムを示したものである。図6(a)は、光偏向素子アレイ203rにおいて、複数の光偏向素子が二次元的に配列された様子を示している。301rは、1つの光偏向素子を表しており、この光偏向素子が二次元的に配列され、光偏向素子アレイ203rが構成されている。光偏向素子は、光反射面を有し、それぞれが独立で可動する。
FIG. 6 shows a hologram formed by the light
図6(b)は、CGHデータに応じて、各光偏向素子が独立に可動した様子を示している。図6(b)で、黒くない状態で示した光偏向素子301r−aは、ONの状態であり、黒い状態で示した光偏向素子301r−bは、OFFの状態である。
FIG. 6B shows that each light deflection element is moved independently according to the CGH data. In FIG. 6B, the
本実施形態では、光偏向素子の可動はON、若しくはOFFの2通りである。ONのとき、光偏向素子の光反射面は、例えば光偏向素子が配列された平面に対して所定の角度に傾斜する。またOFFのとき、光偏向素子の光反射面は、光偏向素子が配列された平面に対して、ONのときとは異なる角度で傾斜する。OFFのときは、光反射面からの反射光は遮光板204rにより遮光され、立体像の再生には寄与しなくなる。
In the present embodiment, the movable of the light deflection element is ON or OFF. When it is ON, the light reflection surface of the light deflection element is inclined at a predetermined angle with respect to the plane in which the light deflection elements are arranged, for example. In addition, when it is OFF, the light reflection surface of the light deflection element is inclined with respect to the plane in which the light deflection elements are arranged at an angle different from that in the case where it is ON. When it is OFF, the reflected light from the light reflecting surface is blocked by the
図6(c)は、光偏向素子がONの状態とOFFの状態を組み合わせて表現した干渉縞パターンの一例を示している。図6(a)、(b)では、光偏向素子の一つ一つを認識しやすいように、各光偏向素子を拡大して模式的に示したが、図6(c)は、各光偏向素子を拡大せずに示したものである。 FIG. 6C shows an example of an interference fringe pattern expressed by combining the ON state and the OFF state of the light deflection element. In FIGS. 6A and 6B, each light deflection element is schematically shown enlarged so that each one of the light deflection elements can be easily recognized. However, FIG. 6C shows each light The deflection element is shown without enlargement.
図6(c)において、光偏向素子アレイ203rに光が入射すると、干渉縞パターンに応じて反射光が変調される。つまり、反射光は、ONの光偏向素子では立体像の再生に寄与し、OFFの光偏向素子では立体像の再生に寄与しない状態に変調される。このように光偏向素子アレイ203rは、入射する光を変調するホログラムとして作用する。なお、上記では光偏向素子の可動がONとOFFの2通りの場合を示したが、2通りより多くし、より詳細な変調を行えるようにしてもよい。
In FIG. 6C, when light enters the light
ここで、本実施形態の表示装置200では、第1の位置、すなわち再生光が結像、又は略結像する位置と、第2の位置、すなわち光偏向素子アレイを配置した位置で、再生光の光軸と交差する平面内での再生光のサイズは等しい。
Here, in the
再生光のサイズとは、光偏向素子アレイにより生成された再生光の、光軸と交差する平面内、すなわち図2のXY平面207aにおけるサイズをいう。
The size of the reproduction light refers to the size of the reproduction light generated by the light deflection element array in a plane intersecting the optical axis, that is, in the
水平方向、すなわちX方向における再生光のサイズは、光偏向素子アレイによる再生光の、水平方向、すなわちX方向における長さ(幅)と同義である。鉛直方向、すなわちY方向における再生光のサイズは、光偏向素子アレイによる再生光の、鉛直方向、すなわちY方向における長さ(高さ)と同義である。 The size of the reproduction light in the horizontal direction, that is, the X direction is synonymous with the length (width) in the horizontal direction, that is, the X direction of the reproduction light by the light deflection element array. The size of the reproduction light in the vertical direction, that is, the Y direction is synonymous with the length (height) in the vertical direction, that is, the Y direction of the reproduction light by the light deflection element array.
また、第1の位置と第2の位置での再生光のサイズが等しいことについては、別に、次の言い方ができる。すなわちX、Y方向において、1つの光偏向素子のサイズをpx、pyとし、光偏向素子アレイにおける光偏向素子の数をNx、Nyとすると、第1の位置での再生光のサイズは、X方向ではNx×px、Y方向ではNy×pyである。 In addition, the following can be separately stated about the equal size of the reproduction light at the first position and the second position. That is, assuming that the size of one light deflection element in the X and Y directions is px and py, and the number of light deflection elements in the light deflection element array is Nx and Ny, the size of the reproduction light at the first position is X In the direction, it is Nx × px, and in the Y direction, it is Ny × py.
第1の位置と第2の位置での再生光のサイズが等しいことは、第1の位置で、再生光のサイズが拡大されないことを意味し、また第1の位置で視域角が減少しないことを意味する。ここで視域角とは、物体を観察することのできる角度範囲、若しくは物体全体を観察できる目の角度をいう。視域角が大きいほど、より立体的な立体像が得られる。 The equal size of the reproduction light at the first position and the second position means that the size of the reproduction light is not expanded at the first position, and the viewing angle does not decrease at the first position. It means that. Here, the viewing area angle refers to an angle range in which an object can be observed or an eye angle in which the entire object can be observed. As the viewing angle is larger, a more three-dimensional stereoscopic image is obtained.
再生される立体像の視域角φと、干渉縞の最小幅δとは、次の(1)式の関係がある。但し、λは光源の波長である。 The visual field angle φ of the three-dimensional image to be reproduced and the minimum width δ of the interference fringes have the following relationship (1). Where λ is the wavelength of the light source.
仮に、光偏向素子アレイによる再生光が第1の位置で拡大された場合、干渉縞の最小幅δも拡大されるため、(1)式に従い、δの拡大に応じて視域角は減少する。 If the reproduction light from the light deflection element array is expanded at the first position, the minimum width δ of the interference fringes is also expanded, so the viewing angle decreases according to the expansion of δ according to the equation (1). .
本実施形態では、光偏向素子アレイによる再生光は拡大されないため、第1の位置においても、光偏向素子アレイの位置での干渉縞の最小幅δが維持され、視域角が維持される。例えばX、Y方向において、1つの光偏向素子のサイズをそれぞれ1.0μmとし、光偏向素子アレイにおける光偏向素子の数をそれぞれ1000個とすると、第1の位置と第2に位置における再生光のサイズはともに1mmとなる。干渉縞の最小幅δは1つの偏向素子のサイズと等しく1μmであるため、δが1.0μmのときの視域角の約30度で立体像の観察が可能となる。 In this embodiment, since the reproduction light from the light deflection element array is not expanded, the minimum width δ of interference fringes at the position of the light deflection element array is maintained even at the first position, and the viewing angle is maintained. For example, assuming that the size of one light deflection element is 1.0 μm in the X and Y directions and the number of light deflection elements in the light deflection element array is 1000, the reproduced light at the first position and the second position is The size of both is 1 mm. Since the minimum width δ of the interference fringes is equal to the size of one deflection element and is 1 μm, it becomes possible to observe a stereoscopic image at about 30 degrees of the viewing angle when δ is 1.0 μm.
第1の位置と第2の位置における再生光のサイズを等しくするために、例えば、図7のように、光偏向素子アレイ203rによる再生光の光路に、変倍レンズ213を設けた構成としてもよい。変倍レンズ213は、変倍レンズ213を設けない場合の光偏向素子アレイ203rによる再生光が第1の位置で結像する関係を保ったまま、再生光のサイズが等しくなるように作用する。
In order to equalize the size of the reproduction light at the first position and the second position, for example, as shown in FIG. 7, even if the
光偏向素子アレイ203rが形成するホログラムはレンズの一種であるため、光偏向素子アレイ203rによるホログラムと変倍レンズ213とで合成光学系を構成する。ホログラムのみの場合の結像関係を保ったまま、光学倍率が1倍になるように、合成光学系の焦点距離を設定する。これにより、第1の位置と第2の位置で再生光のサイズを等しくできる。
Since the hologram formed by the light
変倍レンズ213は、レンズ等の複数の光学系を組み合わせて構成してもよい。また、立体像の表示性能への影響を抑えるために、変倍レンズ213には、色収差等の収差が低減されたものを用いることが好ましい。
The
ところで、視域角を維持するために、第1の位置において、再生光の光軸と交差する平面内における再生光の水平、及び鉛直方向の長さRx、及びRyが、次の(2)、(3)関係を満足するようにしてもよい。 By the way, in order to maintain the viewing angle, the horizontal and vertical lengths Rx and Ry of the reproduction light in the plane intersecting the optical axis of the reproduction light at the first position are the following (2) And (3) the relationship may be satisfied.
λより小さい長さの構造では回折効果は得られず、また光偏向素子アレイでは光を反射させるため、光偏向素子のサイズはλ/2以上が必要と考えられる。そのためRxを、λ/2に光偏向素子の個数を乗じた値のNx×λ/2以上の値としている。 In the structure having a length smaller than λ, no diffraction effect is obtained, and in order to reflect light in the light deflection element array, it is considered that the size of the light deflection element needs to be λ / 2 or more. Therefore, Rx is set to a value of Nx × λ / 2 or more of the value obtained by multiplying λ / 2 by the number of light deflection elements.
また、立体視は両眼で行うことを考慮すると、十分に立体的というために許容される視域角は、波長λが干渉縞の最小幅の場合における視域角の1/2までと考えられる。そのためRxを、λによる視域角の1/2の視域角を得るための干渉縞の幅2λに、光偏向素子の個数を乗じた値の2×Nx×λ以下の値としている。 Also, considering that stereoscopic vision is performed with both eyes, it is considered that the viewing angle allowed for being sufficiently stereoscopic is up to half the viewing angle in the case where the wavelength λ is the minimum width of the interference fringes. Be Therefore, Rx is a value equal to or less than 2 × N ×× λ of a value obtained by multiplying the number of light deflection elements by the width 2λ of interference fringes for obtaining a viewing angle of 1/2 of the viewing angle according to λ.
なお、例えば、マイクロミラー206からXY平面207aまでの距離が短いと、走査により再生光を照射するXY平面207aの領域毎で、再生光のサイズが異なる場合がある。例えば、XY平面207aにおける中央付近と端部付近で、再生光のサイズが異なるような場合である。XY平面207aの領域毎で再生光のサイズが異なるため、どの領域における再生光のサイズを、第1の位置における再生光のサイズとすればよいかが問題になる。
If, for example, the distance from the
この場合、再生光のサイズは、マイクロミラー206による走査角度により決まるため、例えば、走査角度により再生光のサイズを規格化すればよい。走査角度により規格化すれば、領域による再生光のサイズの差はなくせるため、規格化した再生光のサイズを第1の位置における再生光のサイズとすればよい。或いは、例えば、XY平面207aにおける中央付近の再生光のサイズを代表値として、第1の位置における再生光のサイズとしてもよい。
In this case, since the size of the reproduction light is determined by the scanning angle by the
以上のように、第1の位置における再生光のサイズを、第2位の位置、すなわち光偏向素子アレイが配置された位置での再生光のサイズと等しくする、あるいは略等しくすることにより、広い視域角を確保することができる。 As described above, the size of the reproduction light at the first position is made wider by equalizing or substantially equaling the size of the reproduction light at the second position, that is, the position where the light deflection element array is disposed. The viewing angle can be secured.
また上述したように、本実施形態の表示装置200では、マイクロミラー206で光偏向素子アレイによる再生光を走査しながら、XY平面207aで部分立体像を繋ぎ合わせることで、大きな立体像を表示することができる。
Further, as described above, in the
以上により、本実施形態の表示装置200によれば、広い視域角を確保しながら、大きなサイズの立体像を表示することができる。
As described above, according to the
なお、上記ではCGHデータを用いた立体像の表示について説明したが、本実施形態の表示装置200は、ホログラフィの原理に基づいて撮影し、記録したホログラムデータを用い、3次元立体像を表示することにも適用することができる。
Although the display of a stereoscopic image using CGH data has been described above, the
次に、本実施形態の光偏向素子の構造の一例を、図8を用いて詳細に説明する。図8において、(a)は光偏向素子の平面図で、(b)は、(a)において一点鎖線で示したA−A断面の断面図である。 Next, an example of the structure of the light deflection element according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 8, (a) is a plan view of the light deflection element, and (b) is a cross-sectional view taken along a dashed-dotted line in (a) of FIG.
図8において、光偏向素子800は、基板801と、規制部材802a、802b、802c、及び802dと、支点部材803a及び803bと、板状部材804と、電極805a及び805bと、接触部位807とを有している。
In FIG. 8, the
基板801は、シリコンの半導体基板である。シリコンやガラス等の一般に半導体プロセスや液晶プロセスにて用いられている材質を用いることで、構造の微細化が可能となる。また、(100)面方位を有するシリコン基板で形成することで、駆動系回路と同一基板に形成でき、簡単、かつ低コスト化に製作できる。
The
規制部材802a、802b、802c、及び802dは、光反射面を有する板状部材804の可動範囲を所定の空間に制限する。例えば1つの規制部材の802aは、4本の円柱状部材と、円柱状部材の上部に設けられたストッパ806とを有している。規制部材802a、802b、802c、及び802dは、矩形の板状部材804の4隅に対応する位置に、所定の間隔を空けて配置されている。ストッパ806が、板状部材804を上方向から押さえることで、板状部材804の上方向への可動範囲を制限する。規制部材802a、802b、802c、及び802dは、例えば酸化シリコン膜、又は酸化クロム膜により形成されている。なお規制部材の個数及び配置は、上記に限定されず、板状部材804の外周に対応する全領域に多数配置される構成としてもよい。
The restricting
板状部材804は、高反射率を有するアルミニウム等の薄膜で形成された部材である。板状部材804の面は、光反射面として機能する。板状部材804は、支点部材803a及び803bの頂部と接触して支持されており、この頂部を支点に傾斜して可動することができる。また板状部材804は、少なくとも一部に導電部を有している。板状部材804を、導電体で構成してもよい。
The plate-
電極805a及び805bに電圧が印加されると、板状部材804の導電部と電極805a及び805bとの間で静電引力が発生する。板状部材804の可動範囲は、上述のように上方向は規制部材802a、802b、802c、及び802dで制限され、下方向は基板801で制限されている。板状部材804は薄膜で形成されて軽量である。これにより、基板801や規制部材802a〜802dに衝突するときの衝撃が緩和される。
When a voltage is applied to the
支点部材803a及び803bは、それぞれ基板801の上面に設けられた、例えば円錐状の部材である。円錐の頂部は、板状部材804が傾斜する支点として作用する。なお、支点部材803a及び803bの形状は円錐に限定されず、光偏向素子800に求められる性能に応じて適正化することができる。
The
支点部材803a及び803bは、例えば酸化シリコン膜、又はシリコン窒化膜で形成されている。但し、支点部材803a及び803bを通して、板状部材804の電位を取る場合は、各種金属膜等の導電性材料で形成される必要がある。
The
電極805a及び805bは、板状部材804に対向するように配置されている。電極805a及び805bに電圧が印加されると、電極805a及び805bと板状部材804の導電部の間で静電引力が発生する。この静電引力により端部が引き寄せられることで、板状部材804は傾斜することができる。電極805a及び805bに印加される電圧に応じて、板状部材804の傾斜角度は切り替えられる。板状部材804のサイズと、板状部材804に入射する光の入射角度と、板状部材804の傾斜角度とをパラメータにして、板状部材804に入射する光の偏向方向を決めることができる。
The
接触部位807は、基板801上に設けられ、板状部材804が傾斜した際に、板状部材804の端部を接触させる部位である。
The
光偏向素子800の作用の一例として、支点部材803a及び803bの頂部を支点に、板状部材804が傾斜することで、板状部材804に入射する光は、図8(a)の白抜きの矢印808に沿った方向に偏向される。板状部材804への入射光束は、例えば、光偏向素子がONのときは方向1に反射され、光偏向素子がOFFのときは方向2に反射される。
As an example of the action of the
以上説明した光偏向素子は、例えば、シリコンの半導体製造プロセスにより製作することができ、光偏向素子を2次元に配列することで、光偏向素子アレイを製作することができる。 The light deflection element described above can be manufactured, for example, by a semiconductor manufacturing process of silicon, and the light deflection element array can be manufactured by two-dimensionally arranging the light deflection elements.
次に、本実施形態の光偏向素子アレイの特徴を詳細に説明する。 Next, the features of the light deflection element array of the present embodiment will be described in detail.
本実施形態では、光偏向素子アレイをいわゆるアクティブマトリクス方式で駆動する。ここでアクティブマトリクス方式とは、液晶パネル等の駆動に用いられる駆動方式である。具体的には、X、Y方向の2方向に導線を張り巡らし、両方向から電圧をかけることで交点の画素を駆動させる単純マトリクス型の構造に加えて、各画素にアクティブ素子を配置する方式である。アクティブ素子は、X方向の導線の電圧によってON、又はOFFに状態が切り替わり、アクティブ素子がONの時にY方向の導線にも電圧がかけられると交点にある目的の画素が駆動される。これにより、目的の画素のみを確実に駆動することができる。単純マトリクス型に比べて、残像が少なく、視域角も広く、コントラストが高く、反応速度が速いという特徴がある。 In this embodiment, the light deflection element array is driven by a so-called active matrix method. Here, the active matrix method is a driving method used for driving a liquid crystal panel or the like. Specifically, in addition to the simple matrix type structure in which the pixels of the intersection are driven by extending the conducting wire in two directions of X and Y directions and applying a voltage from both directions, an active element is disposed in each pixel. is there. The active element switches its state to ON or OFF by the voltage of the conductor in the X direction, and the target pixel at the intersection is driven when a voltage is also applied to the conductor in the Y direction when the active element is ON. Thereby, only the target pixel can be driven reliably. Compared with the simple matrix type, there are few afterimages, wide viewing angle, high contrast, and fast response speed.
本実施形態においては、光偏向素子アレイにおける1つの光偏向素子が「画素」である。アクティブマトリクス方式を採用することで、1つの光偏向素子の直下のトランジスタ数を少なくすることができる。これにより一辺の長さが1μm程度の微細な光偏向素子を2次元に配列でき、微細な画素を備えた光偏向素子アレイを製作することが可能となる。 In the present embodiment, one light deflection element in the light deflection element array is a “pixel”. By employing the active matrix method, the number of transistors immediately below one light deflection element can be reduced. As a result, it is possible to two-dimensionally arrange fine light deflection elements each having a side length of about 1 μm, and it is possible to manufacture a light deflection element array provided with fine pixels.
本実施形態において、光偏向素子のサイズ、すなわちX、Y方向における一辺の長さは、例えば、それぞれ1.2μmである。光偏向素子における板状部材804のサイズは、例えば、X、Y方向とも1.0μmである。また板状部材804は、10度以上の角度で傾斜可能である。
In the present embodiment, the size of the light deflection element, that is, the length of one side in the X and Y directions is, for example, 1.2 μm. The size of the plate-
本実施形態の光偏向素子アレイにおける光偏向素子の個数は、例えば、X、Y方向とも1000個である。従って、光偏向素子アレイは計100万個の光偏向素子を有し、第2の位置において、光偏向素子アレイにより形成される再生光のサイズは、X、Y方向とも1.2mmとなる。 The number of light deflection elements in the light deflection element array of this embodiment is, for example, 1000 in both the X and Y directions. Therefore, the light deflection element array has a total of one million light deflection elements, and at the second position, the size of the reproduction light formed by the light deflection element array is 1.2 mm in both the X and Y directions.
XY平面207aにおいて、マイクロミラー206により走査する範囲は、例えば対角で30インチであり、部分立体像を繋ぎ合わせて形成される立体像のサイズは、例えば、X、Y方向とも540mmである。このように大画面で立体像を表示することを可能としている。
In the
また、本実施形態の光偏向素子アレイは、シリコン半導体製造プロセスにより製作できるため、アクティブマトリクス方式で、光偏向素子アレイの全画素、すなわち全ての光偏向素子を並列に駆動することが可能である。アクティブマトリクス方式で各光偏向素子を並列に駆動すること、並びに可動部である板状部材804を小型軽量化することで、1つの部分立体像の表示時間を、例えば57nsと高速化することができる。これにより実用的なフレームレートである60fps(frame per second)で、立体像を表示することができる。
In addition, since the light deflection element array of this embodiment can be manufactured by a silicon semiconductor manufacturing process, it is possible to drive all the pixels of the light deflection element array, that is, all light deflection elements in parallel by the active matrix method. . Driving each light deflection element in parallel by the active matrix method, and reducing the size and weight of the plate-
板状部材804は、ヒンジ等の固定端を持たない薄板で構成されているため、傾斜時に復元力が生じない。これにより傾斜時における抵抗が抑制されるため、より低い電圧で可動させることができる。また微細化も容易である。さらに真空封止パッケージを併用すれば更なる高速化が図れる。
Since the plate-
本実施形態において、光偏向素子のサイズは入射光の波長と同程度であるため、光偏向素子による周期構造で構成される光偏向素子アレイは、回折格子のように作用する。つまり、光偏向素子アレイにより偏向される光を、光偏向素子アレイによる回折光のように振る舞わせることができる。 In the present embodiment, since the size of the light deflection element is about the same as the wavelength of the incident light, the light deflection element array configured in a periodic structure by the light deflection elements acts like a diffraction grating. That is, light deflected by the light deflection element array can be made to behave like diffracted light by the light deflection element array.
本実施形態の光偏向素子アレイでは、周期構造を持つように各光偏向素子を傾斜させることで、ブレーズド回折格子の作用が得られる。例えば光偏向素子アレイを、+1次回折光において最大回折効率が得られるブレーズド回折格子として作用するように設計すれば、高い回折効率が得られ、明るい立体像を表示可能となる。 In the light deflection element array of the present embodiment, the action of the blazed diffraction grating can be obtained by inclining each light deflection element so as to have a periodic structure. For example, if the light deflection element array is designed to act as a blazed diffraction grating capable of obtaining the maximum diffraction efficiency in + 1st order diffracted light, high diffraction efficiency can be obtained, and a bright stereoscopic image can be displayed.
以上、本実施形態によれば、上記光偏向素子により構成された光偏向素子アレイを使用することで明るい立体像を、実用的なフレームレートで表示することができる。また上述のように、第1の位置と第2の位置で再生光のサイズを等しくすることで広い視域角を確保でき、かつ第1の位置で再生光を走査し、繋ぎ合わせることで、大きなサイズの立体像を表示することができる。
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態の表示装置について説明する。第1の実施形態と重複する部分は説明を省略し、相違点について述べる。
As described above, according to the present embodiment, a bright three-dimensional image can be displayed at a practical frame rate by using the light deflection element array configured by the light deflection elements. Further, as described above, a wide viewing angle can be secured by equalizing the size of the reproduction light at the first position and the second position, and the reproduction light is scanned at the first position and joined together, A large-sized three-dimensional image can be displayed.
Second Embodiment
Next, a display device of a second embodiment will be described. Descriptions of parts that overlap the first embodiment will be omitted, and differences will be described.
本実施形態の表示装置における光偏向素子の駆動方法を、図9を用いて詳細に説明する。 A method of driving the light deflection element in the display device of the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.
図9は、光偏向素子800に印加する駆動電圧と、板状部材804が傾斜する動作との関係を、模式的に説明する図である。なお、板状部材804は導電体で構成されている。
FIG. 9 is a diagram schematically illustrating the relationship between the drive voltage applied to the
図9(a)、(b)、(c)において左側に示した図は、いずれも図8(a)におけるA−A断面に相当する断面図を表している。また右側に示した表は、いずれも光偏向素子800における電極805a及び805bと、電極として作用する支点部材803に印加される電圧を示している。表における中央の列は、1の光偏向素子に印加される電圧を示し、右端の列は、1の光偏向素子の次に駆動される光偏向素子に印加される電圧を示している。以降では、1の光偏向素子を光偏向素子800とし、1の光偏向素子の次に駆動される光偏向素子を光偏向素子800nとして示す。
The figures shown on the left side in FIGS. 9A, 9B, and 9C respectively represent cross-sectional views corresponding to the cross section taken along line A-A in FIG. 8A. The table shown on the right side shows the voltages applied to the
図9(a)は、光偏向素子800に駆動電圧を印加した直後で、板状部材804が傾斜を開始する直前の状態を示している。駆動電圧が印加されることで、板状部材804と電極805aとの間で静電引力が発生し、板状部材804の左端部は、白抜き矢印901の方向に静電引力で引っ張られている。
FIG. 9A shows a state immediately before the plate-
この状態において、光偏向素子800では、電極805aにX(V)が印加され、電極805b及び支点部材803には0(V)が印加されている。また光偏向素子800nでは、電極805a及び805bは、電気的に浮いている状態、すなわちFloatの状態であり、電圧は略0(V)である。支点部材803には0(V)が印加されている。
In this state, in the
たとえ一瞬であっても、電圧がこの状態になると、光偏向素子800の板状部材804には、上記の静電引力が白抜き矢印901の方向に発生する。これにより板状部材804は傾斜を開始する。光偏向素子800における板状部材804は、ヒンジを持たないため、傾斜の動作を妨げるような復元力が生じない。そのため電極805aに電圧を印加し、板状部材804が傾斜を開始した直後に電極805aへの電圧の印加を停止しても、静電引力の作用は継続し、板状部材804は傾斜の動作を継続する。言い換えると、板状部材804が傾斜を開始した直後に電極805aへの電圧の印加を停止しても、板状部材804を傾斜させることができる。
Even in a moment, when the voltage is in this state, the above-mentioned electrostatic attraction is generated in the direction of the
次に、図9(b)は、光偏向素子800に駆動電圧を印加し、板状部材804が、傾斜する動作を行っている途中の状態を示している。この状態では、駆動電圧の印加は停止されているが、図に点線の白抜き矢印902で示したように、静電引力は残存している。この場合、光偏向素子800の電極805aでは、電気的に浮いたFloatの状態であって、X(V)から0(V)に移行している状態である。電極805bでも同様に、電気的に浮いたFloatの状態であって、X(V)から0(V)に移行している状態である。支点部材803には、0(V)が印加されている。
Next, FIG. 9B shows a state in which a driving voltage is applied to the
このときに、光偏向素子800nでは、電極805anにX(V)が印加され、電極805bn及び支点部材803nに、0(V)が印加されている。そして光偏向素子800nでは、板状部材804nが傾斜し始めている。
At this time, in the
次に、図9(c)は、板状部材804が傾斜する動作を終了した後の状態を示している。板状部材804は、基板801における接触部位807に接触して停止し、傾斜の動作を終了している。本実施形態の光偏向素子800では、板状部材804は、固定されておらず、またヒンジによる復元力も有さない。そのため、電圧が印加されず、静電引力が作用しなくても、傾斜した状態、すなわち図9(c)の状態を維持することができる。この場合、電極805a及び電極805bは、電気的に浮いたFloatの状態で、略0(V)である。支点部材803には0(V)が印加されている。
Next, FIG. 9C shows a state after the operation of tilting the
図9(c)の状態で、光偏向素子800nでは、電極805anには電圧は印加されておらず、電気的に浮いたFloatの状態であって、X(V)から0(V)に移行している状態である。電極805bnも同様に、電気的に浮いたFloatの状態であって、X(V)から0(V)に移行している状態である。支点部材803には、0(V)が印加されている。
In the state of FIG. 9C, in the
以上説明したように、光偏向素子800への電圧の印加は、板状部材804が傾斜し始める一瞬だけでよい。その後、電圧の印加を停止し、電気的に浮いたFloatの状態になっても、板状部材804は傾斜の動作を継続する。そして傾斜の動作が終了した後も、傾斜した状態がそのまま維持される。従って、1つの光偏向素子には瞬間的に電圧を印加した後、すぐに電圧印加を停止し、次の光偏向素子への電圧印加に移ることができる。これにより、例えば、光偏向素子への電圧印加における待ち時間をなくし、光偏向素子アレイをさらに高速に駆動することが可能となる。
As described above, the application of the voltage to the
光偏向素子アレイの駆動をさらに高速化することで、表示装置による立体像表示のフレームレートをさらに高速化することが可能となる。 By further increasing the speed of driving the light deflection element array, it is possible to further increase the frame rate of stereoscopic image display by the display device.
なお、上記の光偏向素子アレイの駆動は、再生制御部400bで生成した制御信号を光偏向素子アレイ駆動信号出力部401cに出力し、光偏向素子アレイ駆動信号出力部401cが駆動信号を光偏向素子アレイ203に出力することで実現される。再生制御部400b及び光偏向素子アレイ駆動信号出力部401cにおける上記の機能は、再生制御手段による「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、1の光偏向素子が有する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」機能の一例である。
[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態の表示装置220について、図10を用いて説明する。第1〜2の実施形態と重複する部分は説明を省略し、相違点について述べる。
The drive of the light deflection element array described above outputs the control signal generated by the
Third Embodiment
Next, a
部分立体像として表示する映像によっては、光偏向素子アレイ203r、203b及び203gによる再生光が、大きく広がって伝搬する場合がある。また、光偏向素子アレイ203r、203b及び203gのそれぞれによる再生光を、合成プリズム205で合成してマイクロミラー206に導光する際に、合成された光が大きく広がって伝搬する場合がある。このような場合、マイクロミラー206が配置された位置、すなわち第3の位置において、再生光、または合成光のサイズがマイクロミラー206の光反射面より大きくなると、再生光、または合成光の一部は、マイクロミラー206によりケラレて部分立体像の表示に寄与しなくなる。
Depending on the image to be displayed as a partial stereoscopic image, the reproduction light from the light
光偏向素子アレイ203r、203b及び203gによる再生光の全てが、必ずしもマイクロミラー206における光反射面に入射する必要はないが、部分立体像の表示に寄与しない光が多くなると、部分立体像の明るさが低下する等の不具合が生じる。
Although it is not necessary for all of the reproduction light from the light
本実施形態の表示装置220によれば、例えば、部分立体像の表示に寄与しない光が多くなることを防ぎ、部分立体像の明るさが低下する等の不具合を防止することができる。
According to the
図10において、本実施形態の表示装置220は、レンズ221を有している。レンズ221は、光偏向素子アレイ203r、203b及び203gによる再生光の光路において、合成プリズム205とマイクロミラー206の間に設けられている。レンズ221は、「第1の光学系」の一例である。
In FIG. 10, the
レンズ221は、正のパワーを有しており、マイクロミラー206に向かう光の広がりを抑制する作用をする。例えば、レンズ221の焦点距離をf(mm)とした場合に、光偏向素子アレイ203r、203b及び203gからマイクロミラー206に向かう方向にf(mm)だけ離れた位置に、再生光の光軸とレンズ221の光軸とが略一致するようにしてレンズ221を設ける。
The
これにより、光偏向素子アレイ203r、203b及び203gの位置を発光点とする球面波は、レンズ221により平行化され、広がりが抑制される。そして、マイクロミラー206によりケラレて部分立体像の表示に寄与しなくなる光を減らすことができ、部分立体像の明るさが低下する等の不具合を低減することができる。
Thereby, the spherical wave whose light emitting point is the position of the light
なお上記の場合、レンズ221の焦点距離を短くしたり、レンズ221の直径を大きくしたりすれば、マイクロミラー206によるケラレを、より抑制することができる。立体像の表示性能への影響を抑えるために、レンズ221には、色収差等の収差が低減されたものを用いることが好ましい。
In the above case, vignetting by the
上記では、光偏向素子アレイ203r、203b及び203gの位置を発光点とする球面波を、正のパワーを有するレンズ221により平行化する一例を示したが、これに限定されない。レンズ221により収束させたり、負のパワーを有するレンズを組み合わせたりする等、種々の変形が可能である。
[第4の実施形態]
次に、第4の実施形態の表示装置230、表示装置240及び表示装置250について、図11を用いて説明する。第1〜3の実施形態と重複する部分は説明を省略し、相違点について述べる。
Although an example in which the spherical wave whose light emitting point is the position of the light
Fourth Embodiment
Next, the
図11(a)は、本実施形態の表示装置230の構成の一例である。図11(a)において、表示装置230は、光偏向素子アレイ203r、203b及び203gによる再生の光路において、マイクロミラー206と再生空間との間に、レンズ231を有している。レンズ231は、正のパワーを有しており、マイクロミラー206により走査され、再生空間に向かう光の広がりを抑制する。またレンズ231において、表示装置230の外部と接する側の面は平らである。
FIG. 11A is an example of the configuration of the
レンズ231が設けられない場合、マイクロミラー206により走査された光は、再生空間に向かうにつれて広がる。これにより、再生空間を挟んでマイクロミラー206と対向する方向から再生空間を観察する観察者には、明るさが減少した立体像が観察されたり、視域角が減少した立体像が観察されたりする場合がある。
When the
レンズ231により、再生空間に向かう光の広がりを抑制できるため、観察者は、より明るく、また視域角が維持された立体的な大きな像を、観察することができる。なお、図11(a)における光線232は、レンズ231により、再生空間に向かう光の伝搬方向が変化される様子を示したものである。
The
図11(b)は、本実施形態の表示装置240の構成の一例である。表示装置230と相違する点は、レンズ231に代えてレンズ241が設けられている点である。レンズ241は、表示装置240の外部と接する側の面が、表示装置240の外部に向けた凸面形状を有している。レンズ241の作用は、レンズ231と同様であり、表示装置240は、表示装置230の変形例の一つである。
FIG. 11B is an example of the configuration of the
立体像の表示性能への影響を抑えるために、レンズ231及び241には、色収差等の収差が低減されたものを用いることが好ましい。
In order to suppress the influence on the display performance of a three-dimensional image, it is preferable to use
なお、表示装置230、又は表示装置240において、レンズ231、又はレンズ241を図2における透明板210の位置に、透明板210に代えて設けてもよい。これによりレンズ231、又はレンズ241を、表示装置230、又は表示装置240の装置内部を保護するための部材として兼用させることができる。
Note that, in the
図11(c)は、本実施形態の表示装置250の構成の一例である。表示装置230、又は表示装置240と相違する点は、レンズ231、又はレンズ241に代えて、曲面ミラー251が設けられている点である。曲面ミラーは、光反射面が球面や放物面等の曲面形状を有するミラーである。
FIG. 11C is an example of the configuration of the
マイクロミラー206による走査光は、曲面ミラー251により反射されるため、再生空間は、曲面ミラー251からみてマイクロミラー206側になる。再生空間における立体像は、観察者253により観察される。
Since the scanning light by the
曲面ミラー251により再生空間に向かう光の広がりを抑制できる点は、レンズ231及び241による作用と同様であり、表示装置250は、表示装置230及び240の変形例の一つである。ただし反射を利用するため、色収差を抑制できる等の、表示装置230及び240に対して異なる効果がある。
The point where the spread of light toward the reproduction space can be suppressed by the
レンズ231、レンズ241又は曲面ミラー251は、表示装置による立体像を、観察者の眼球、又は網膜に結像させるように作用させてもよい。
The
レンズ231、レンズ241又は曲面ミラー251は、再生光の走査においてfθ特性を良好にすること、すなわち走査速度の等速性を良好にすることに対しても効果がある。
The
図11におけるレンズ231、レンズ241及び曲面ミラー251は、それぞれ「第2の光学系」の一例である。
The
以上、本発明の実施形態の例について記述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 While examples of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications may be made within the scope of the present invention as set forth in the claims. Modifications and changes are possible.
108、211 立体像
200、230、240、250 表示装置
201、201r、201b、201g 光源
202 制御装置
203、203r、203b、203g 光偏向素子アレイ
204 遮光板
205 合成プリズム
206 マイクロミラー
207 再生空間
207a XY平面(再生光の光軸と交差する平面の一例)
207b 再生光の光軸
207c 再生光の光束
213 変倍レンズ
221 レンズ(第1の光学系の一例)
231、241 レンズ(第2の光学系の一例)
251 曲面ミラー(第2の光学系の一例)
305 光源ドライバ
306 マイクロミラードライバ
307 光偏向素子アレイドライバ
400 制御部
400a 駆動制御部
400b 再生制御部
401a 光源駆動信号出力部
401b マイクロミラー駆動信号出力部
401c 光偏向素子アレイ駆動信号出力部
800 光偏向素子
801 基板
802a、802b、802c、802d 規制部材
803、803a、803b 支点部材
804 板状部材
805a、805b 電極
108, 211 Three-
207 b Optical axis of
231, 241 lenses (an example of the second optical system)
251 Curved mirror (an example of the second optical system)
305
Claims (9)
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。 A display device for displaying a holographic image,
A plurality of light deflection elements are two-dimensionally arrayed, and incident coherent light is deflected for each of the light deflection elements based on data of the reproduction light having a wavefront corresponding to the holographic image, and the reproduction light is generated. A light deflection element array,
A scanning unit configured to scan the reproduction light in a plane intersecting the optical axis of the reproduction light at a first position where the reproduction light forms an image;
Reproduction control means for controlling generation of the reproduction light by the light deflection element array according to the scanning, and combining the scanned reproduction light to form the holographic image;
A display device characterized in that the size in the plane of the reproduction light at the first position is equal to the size at a second position where the light deflection element array is disposed.
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。 A display device for displaying a holographic image,
A light source that emits coherent light;
A plurality of light deflection elements are two-dimensionally arrayed, and light from the light source is deflected for each of the light deflection elements based on data of the reproduction light having a wavefront corresponding to the holographic image to generate the reproduction light A light deflection element array
A scanning unit configured to scan the reproduction light in a plane intersecting the optical axis of the reproduction light at a first position where the reproduction light forms an image;
Reproduction control means for controlling generation of the reproduction light by the light deflection element array according to the scanning, and combining the scanned reproduction light to form the holographic image;
A display device characterized in that the size in the plane of the reproduction light at the first position is equal to the size at a second position where the light deflection element array is disposed.
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。
A plurality of light deflection elements are two-dimensionally arrayed, and incident coherent light is deflected for each of the light deflection elements based on data of the reproduction light having a wavefront corresponding to the holographic image, and the reproduction light is generated. A light deflection element array,
A scanning unit configured to scan the reproduction light in a plane intersecting the optical axis of the reproduction light at a first position where the reproduction light forms an image;
Reproduction control means for controlling generation of the reproduction light by the light deflection element array according to the scanning, and combining the scanned reproduction light to form the holographic image;
A display device characterized in that Rx and Ry representing the size in the plane of the reproduction light at the first position satisfy the relationship of the following equation.
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。 The light sources are two or more light sources having different wavelengths,
The light deflection element array is provided for each of the wavelengths,
3. The display device according to claim 2, further comprising means for combining the reproduction light generated by the light deflection element array for each wavelength.
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。 The light deflection element includes a substrate, a fulcrum member, a plurality of regulating members, a plate-like member, and a plurality of electrodes.
The fulcrum member has a top and is provided on the upper surface of the substrate.
Each of the regulating members has a stopper at the top, and is provided at an end of the plate-like member,
The plate-like member has a light reflecting surface and a conductive portion, and one surface of the plate-like member is supported by the fulcrum member by being in contact with the top portion, and does not have a fixed end. It is movable in the range defined by the substrate and the regulating member,
Each of the electrodes is provided on the substrate opposite to the conductive portion of the plate-like member,
The plate member is inclined with the top portion as a fulcrum by electrostatic attraction generated between the conductive portion and the electrode, thereby deflecting the reflected light from the light reflecting surface.
The display device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
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。 A display method for displaying a holographic image,
A plurality of light deflection elements are two-dimensionally arranged, and the coherent light incident is deflected by the light deflection element array that deflects the incident coherent light for each of the light deflection elements based on data of the reproduction light having a wavefront corresponding to the holographic image. Generating the reproduction light;
Scanning the reproduction light in a plane intersecting the optical axis of the reproduction light at a first position where the reproduction light forms an image;
Controlling the generation of the reproduction light according to the scanning, and combining the scanned reproduction light to form the holographic image;
The display method, wherein the size in the plane of the reproduction light at the first position is equal to the size at a second position where the light deflection element array is disposed.
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