【手続補正書】
【提出日】平成24年4月24日(2012.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィック投影ディスプレイであって、
十分にコヒーレントな照明波面を生成する少なくとも１つの照明手段と、
三次元シーン（３Ｄシーン）の波面を再構成するために、決定される必要がある制御値を符号化する、少なくとも１つの位相変調器と、
波面の結像およびフーリエ変換の少なくともいずれかを行う投影システムと、
処理手段であって、
観察者平面の視認領域内の３Ｄシーンの複素値化参照波面を計算し、
反復フーリエ変換アルゴリズムを実行し、それにより前記位相変調器の前記制御値を求め、
前記求めた制御値を用いて前記位相変調器を制御する、処理手段と
を備え、
前記投影システムは少なくとも２つの結像手段を備え、
前記照明手段（８）を結像するとともに、前記位相変調器（６）内で変調される実際の波面をフーリエ変換する第１の結像手段（１）の後に、第２の結像手段（２）が続き、
前記第２の結像手段（２）はスクリーンとして作用し、当該スクリーンの平面は前記反復フーリエ変換アルゴリズムを使った計算のためのフーリエ変換面であり、前記位相変調器（６）の平面はもう一方のフーリエ変換面であり、
前記第２の結像手段（２）は、前記制御値を使って符号化される前記波面を前記視認領域内に結像するために提供され、
前記投影システムは、その開口または当該開口の像が前記スクリーンの平面内で変換領域（１０）を定義するフィルタ（７）をさらに備え、
前記変換領域（１０）は、前記位相変調器（６）によって変換される前記実際の波面の複素値が、前記フーリエ変換アルゴリズムを使用する反復計算を通じて近似される、前記３Ｄシーンの前記参照波面の前記複素値を含む
ことを特徴とするホログラフィック投影ディスプレイ。
【請求項２】
前記第１の結像手段（１）は、前記位相変調器（６）の隣に配置される変換レンズであることを特徴とする請求項１に記載のホログラフィック投影ディスプレイ。
【請求項３】
前記フィルタ（７）は、前記スクリーンの平面内に配置され、前記スクリーンは、前記フィルタ（７）の開口を表すことを特徴とする請求項１に記載のホログラフィック投影ディスプレイ。
【請求項４】
前記フィルタ（７）の像は、前記スクリーンの平面内に配置されることを特徴とする請求項１に記載のホログラフィック投影ディスプレイ。
【請求項５】
前記フーリエ変換は、フレネル変換によって代用されることを特徴とする請求項１に記載のホログラフィック投影ディスプレイ。
【請求項６】
平面波面として前記位相変調器（６）に入射する照明波面を生成する光学素子（４）が、前記第１の結像手段（１）の前に配置されることを特徴とする請求項１に記載のホログラフィック投影ディスプレイ。
【請求項７】
前記フィルタ開口を前記第２の結像手段（２）上に結像する第３の結像手段（３）が、前記第１および前記第２の結像手段（１、２）の間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のホログラフィック投影ディスプレイ。
【請求項８】
前記第２の結像手段（２）は、前記スクリーンを表し、フィルタとして作用するために光を吸収する余白領域を有し、これにより可視スクリーン領域を制限する、反射型光学素子であることを特徴とする請求項１に記載のホログラフィック投影ディスプレイ。
【請求項９】
前記処理手段によって計算される前記複素値化参照波面は、
複素設定点値がフーリエ変換を通じて計算される前記スクリーン面内と、前記反復フーリエ変換アルゴリズムを使用して符号化するための前記制御値を計算するための初期値である、計算された位相値を有する前記位相変調器（６）内と、の両方に存在することを特徴とする請求項１に記載のホログラフィック投影ディスプレイ。
【請求項１０】
ホログラフィック投影ディスプレイで三次元シーン（３Ｄシーン）を再構成する方法であって、
少なくとも１つの照明手段の十分にコヒーレントな照明波面が、少なくとも１つの位相変調器を照明し、
投影システムの少なくとも２つの結像手段が、変調された波面の結像およびフーリエ変換の少なくともいずれかを行い、
処理手段が、視認領域内の前記３Ｄシーンの複素値化参照波面を計算して保存するとともに、反復フーリエ変換アルゴリズムを用いて、前記位相変調器を制御するための制御値を計算し、
前記位相変調器（６）によって変調される前記３Ｄシーンの実際の波面は、第１の結像手段（１）によって第２の結像手段（２）の平面内にフーリエ変換され、当該第２の結像手段（２）の平面は同時に、スクリーンの平面および前記反復フーリエ変換アルゴリズムの変換面であり、
前記投影システムのフィルタ（７）は、変換領域（１０）であって、前記位相変調器（６）によって変換される前記実際の波面の複素値が、前記制御値を求めるために、前記フーリエ変換アルゴリズムを使った反復計算を通じて、前記処理手段によって計算される前記参照波面の複素値に近似される変換領域（１０）を、前記変換面内で定義し、
前記第２の結像手段（２）は、前記決定された制御値を使って符号化される前記波面を前記視認領域内に結像する
ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記複素値化参照波面は一方では、前記視認領域の内側で複素設定点値を提供するために、前記スクリーンの平面内に変換され、
前記複素値化参照波面はもう一方では、符号化のための前記制御値の前記反復計算のための初期値として位相符号化することを通じて、前記位相変調器（６）上の各複素値に対して多数のｋ位相値を決定するために、前記位相変調器（６）上に結像され、
前記ｋは１より大きい数因子であり、位相値の全数は前記位相変調器（６）の画素数に対応する
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記制御値の前記反復計算は、前記スクリーンの平面と前記位相変調器（６）の平面との間で繰り返される反復ステップで実行されるとともに、定義された停止基準が達せられるとき停止され、
前記波面は、制御値として最後に計算された位相値を使って前記位相変調器（６）上で符号化され、
前記符号化は、一次元的にまたは二次元的に行われる
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記反復ステップの各々は、
絶対値１を持つ複素数の形のｋ・Ｎ位相値の、前記位相変調器（６）の平面から前記スクリーンの平面内への変換であって、結果としてこの平面内でｋ・Ｎ複素実際値をもたらす変換を行う手順と、
定義された停止基準に関して、前記スクリーンの内側の前記波面の前記Ｎ複素実際値と前記Ｎ複素設定点値との数値比較を行う手順と、
前記スクリーンの内側の前記Ｎ複素実際値を前記Ｎ複素設定点値で置き換えるとともに、前記スクリーンの外側の前記（ｋ−１）・Ｎ複素実際値を全く修正せずに引き継ぐことにより、前記スクリーンの平面内の前記ｋ・Ｎ複素値を修正する手順と、
前記位相変調器（６）の平面内でｋ・Ｎ複素実際値を得るために、該平面内への前記ｋ・Ｎ修正値の逆変換を実行する手順と、
絶対値を１に設定するとともに、前記位相値を全く修正せずに引き継ぐことにより、前記位相変調器（６）の平面内の前記ｋ・Ｎ複素実際値を修正する手順と
を有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記スクリーンの内側での前記数値比較は、別法として各反復ステップ後または定義された数の反復ステップ後に、定義された停止基準に基づいて実行されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記初期値を計算するための前記位相符号化は、２位相符号化であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記参照波面の複素値は、前記位相変調器（６）上でｋ＝４画素によって表され、２位相符号化を通じて計算される２つの位相値は、初期値として前記位相変調器（６）の２つの隣接する列および行で交差するように符号化されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記再構成される３Ｄシーンは、オプションとして、前記視認領域と前記位相変調器（６）との間の再構成空間と、前記位相変調器（６）を越しの再構成空間との少なくともいずれかの内側の眼の位置（ＥＰ）から観察できることを特徴とする請求項１１に記載の方法。