(57)【要約】  ホログラフィックディスプレイにおいて、少なくとも１つの空間光変調器が階層構造のカラムドライバを有し、カラムドライバの機能はｎ個の縦続の段状に接続されたｎ個のユニットに分配され、ｎは２以上であって、各段が前段よりも低速の回路を有する。
2010538309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積されたデマルチプレクサとロードライバとを備えたカラムドライバを有する、少なくとも１つの空間光変調器を含むホログラフィックディスプレイであって、
前記カラムドライバは、階層構造に並べられ、前記カラムドライバの回路が、少なくとも縦続２段に接続された少なくとも２個のユニットに分配され、後続の各段は異なる半導体材料を有し、データレートが減少すると共に出力信号が増加し、段毎に電力が消失することを特徴とするホログラフィックディスプレイ。
【請求項２】
前記デマルチプレクサの回路が、異なる階層段に分配されてい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ディスプレイ。
【請求項３】
より高速の回路がc-Si技術を用いて作られ、より低速の回路がp-Si技術を用いて作られていることを特徴とする請求項２に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項４】
少なくとも１つの空間光変調器が、位相及び振幅をそれぞれ変調できることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項５】
階層構造の前記カラムドライバを有する少なくとも１つの空間光変調器が、液晶SLMであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項６】
階層構造の前記カラムドライバを有する少なくとも１つの空間光変調器が、マイクロミラーデバイスであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項７】
階層構造の前記カラムドライバを有する少なくとも１つの空間光変調器が、MOSLMであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項８】
階層構造の前記カラムドライバを有する少なくとも１つの空間光変調器が、OASLMであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項９】
前記ホログラフィックディスプレイがコンピュータにより生成されたホログラムを表示することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１０】
前記ホログラフィックディスプレイが少なくとも１つの仮想観察者ウィンドウを生成することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのSLMの最低画素解像度が、2,400×1,600画素であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのSLMの最低フレームレートが、100 Hzであることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのSLMが、5000万を超える画素を有し、フレームレートが100 Hzよりも低いことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１４】
空間的に多重化され、フレームレートが100 Hzより低く、カラム周波数が40 kHz以上であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのSLMのローワイヤ及びカラムワイヤの制御周波数が、少なくとも1 MHzであることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
【０００２】
１．発明の分野
本発明はコンピュータにより生成されたビデオホログラム（CGH）を符号化するディスプレイを含むデバイスに関する。ディスプレイは、３次元ホログラフィック再生物を生成する。
【背景技術】
【０００３】
２．技術的背景
コンピュータにより生成されたビデオホログラム（CGH）は、制御可能なセルを含む、１以上の空間光変調器（SLM）により符号化される。このセルはビデオホログラムに対応するホログラム値を符号化することにより、光の振幅及び／または位相を変調する。CGHは、例えば、可干渉性レイトレーシングや、シーンにより反射される光と基準波との干渉をシミュレートすることや、フーリエ変換またはフレネル変換により計算することができる。理想的なSLMは任意の複素数を表現すること、例えば、入射光の波長の振幅及び位相を別々に制御することができる。しかしながら、典型的なSLMには、振幅または位相のいずれか１つの特性のみを制御すると共に、他方の特性に影響を及ぼすという、望ましくない副作用がある。例えば、電気アドレス型液晶SLM、光アドレス型液晶SLM（OASLM）、マイクロミラーデバイス、または音響光学素子などの、光の振幅または位相を変調する他の方法も知られている。公知技術であるファラデー効果磁気光学SLM（MOSLM）が知られているが、これらは透過光の振幅を変調するだけで、ホログラムを生成するためには使われたことはない。このようなSLMは、Panorama Labs of Rockefeller Center, 1230 Avenue of the Americas,7th Floor, New York, NY 10020 USA (www.panoramaiabs.com)による、例えばWO2005/076714A2により報告されているが、他の似たようなMOSLMも知られている。
【０００４】
光の変調は空間的に連続しているか、または、個別にアドレス可能な、１次元または２次元に配された、２値、多値、または連続値のセルにより構成されている。
【０００５】
この明細書において、「符号化」という用語は、３ＤシーンがSLMから再生できるように、空間光変調器の領域に、ホログラムを符号化するための制御値が供給される方法のことを言う。
【０００６】
純粋な自動立体ディスプレイとは対照的に、ビデオホログラムでは、観察者は、３次元シーンの光波の先端の光学的な再生物を見る。３Ｄシーンは、観察者の目と空間光変調器（SLM）との間に広がる空間、または、可能性として、観察者の目と観察者と反対側にあるSLMの横の空間との間に広がる空間にさえも再生される。観察者がSLMの前にある再生された３次元シーンの物体、及び、SLMの位置または後ろにある他の物体を観察することができるように、SLMをビデオホログラムにより符号化することもできる。
【０００７】
空間光変調器のセルは、光を透過する透過性のセルであることが好ましく、その光の光線は、少なくとも決められた位置及び数ミリメートル以上の可干渉長に亘って干渉を生じさせることができる。これにより、少なくとも１次元において、充分な解像度を有するホログラムを再生することができる。この種の光を、「充分に可干渉的な光」と呼ぶ。
【０００８】
充分な時間的可干渉性を確保するために、光源から発せられる光のスペクトルを、充分に狭い波長領域、例えば、単色近辺に制限しなければならない。高輝度ＬＥＤのスペクトル帯域幅は、ホログラムを再現するための時間的可干渉性を確保するために、十分に狭い。SLMにおける回折角は波長に比例しており、このことは、単色の光源のみが物点を鮮明に再生できるであろうことを示している。スペクトルの幅が広いほど物点を広げてしまい、再生された物体がぼやけることになる。レーザー光源のスペクトルは、単色とみなすことができる。単色ＬＥＤのスペクトル線幅は十分に狭く、良好な再現を容易にすることができる。
【０００９】
空間的可干渉性は、光源の横方向の大きさに関係している。ＬＥＤや冷陰極蛍光ランプ（CCFL）等の従来の光源もまた、充分に狭い開口を介して光を放射するのならば、これらの要件を満たすことができる。レーザー光源からの光は、回折限界内で点光源から放射されたものと見なすことができ、モーダル純度によっては、物体を鮮明に再現すること、つまり、各物点を回折限界内の点として再現することができる。
【００１０】
空間的に非干渉な光源からの光が横に広がると、再生された物体のスミアを引き起こす。スミアの量は、与えられた点において再生された物点が広がった大きさにより与えられる。ホログラムの再生に空間的に非干渉な光源を用いるために、明るさと、開口により光源の横方向の広がりを制限することとが、互いに相反することが分かっている。光源を小さくするほど、空間的な可干渉性は向上する。
【００１１】
線光源は、その長さ方向の延びを垂直方向から見れば、点光源と見なすことができる。従って、光波は、可干渉性を持ってその垂直方向に進むことができるが、その他の全ての方向には非干渉性を持って進む。
【００１２】
一般的に、ホログラムは、水平及び垂直方向の波を可干渉性をもって重ね合わせることによって、シーンをホログラム的に再生する。このようなビデオホログラムは、全方向視差ホログラムと呼ばれている。再生された物体は、本物の物体のように、水平及び垂直方向に運動視差をもって見ることができる。しかしながら、視野角を大きくするには、SLMの水平及び垂直方向の両方向において高解像度であることが必要となる。
【００１３】
しばしば、SLMに対する要求は、水平視差型（HPO）ホログラムへの制限により緩和される。ホログラム的な再生は水平方向についてのみ行われ、垂直方向には再生されない。これにより、水平運動視差を有する物体が再現されることになる。垂直運動では透視投影画面は変化しない。HPOホログラムでは、垂直方向のSLMの解像度は、全方向視差ホログラムより低くても良い。一般的ではないが、垂直視差型（VPO）ホログラムも可能である。ホログラム的な再生は垂直方向についてのみ行われ、垂直運動視差を有する物体が再生されることになる。水平方向には運動視差は無い。左右の目それぞれのために異なる透視投影画面を生成しなければならない。
【００１４】
CHGを表示することができるホログラフィックディスプレイでは、平面領域を照明するための照明装置が必要であるが、その照明は、３次元画像を生成できるようにするため、十分な可干渉性を有する。広領域ビデオホログラムの場合としてはUS 2006/250671に一例が開示されており、ここではその参照をもって全文をこの明細書に記載したものとするが、その一例を図４に示す。図４は、垂直焦点調節システム１１０４の３つ焦点調節素子１１０１、１１０２、１１０３が、水平に配列されたシリンドリカルレンズの形態を有する場合を示す従来の側面図である。照明ユニットの焦点調節素子１１０２を通り、観察者の平面OPへ向かう、水平線光源LS2の略平行な光線を表している。図４に示すように、多数の線光源LS1、LS2、LS3が積み重ねられている。各光源は、垂直方向に十分に可干渉性があり、水平方向に可干渉性のある光を発する。この光は、光変調器SLMの透過性を有するセルを通過する。この光は、ホログラムにより符号化された光変調器SLMのセルにより、垂直方向にのみ回折される。焦点調節素子１１０２は観察者の平面OPにおいて光源LS2を複数次数の回折次数で映像化するが、これらの回折次数の内、１つだけが利用価値がある。光源LS2により発せられる光線は、焦点調節システム１１０４の焦点調節素子１１０２のみを通過した場合を示している。図４において、３つの光線は、第１回折次数１１０５、第０回折次数１１０６、第−１回折次数１１０７を表している。１つの点光源に対して、線光源は明るさを非常に高い強度にすることができる。既に効率が上がり、再生する3Dシーンの各部分につき１つの線光源が割り当てられた、いくつかのホログラフィック領域を用いることで、実効的な明るさの強度を増すことができる。他の長所としては、レーザーの代わりに、多数の従来の光源を、例えばシャッターの一部などのスロット絞りの裏に配置することで、十分な可干渉性の光を生成することができる。当業者であれば、応用として、ホログラフィックディスプレイは様々な大きさでよいことは理解できるであろう。
【００１５】
公知のホログラフィックディスプレイパネルにおいて、カラムドライバは、主に以下の機能を備える。カラムドライバは受信した画像データを非多重化して、カラムワイヤそれぞれに供給する（図１参照）。カラムドライバは、画像データに対してデジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換を行い、カラムワイヤを制御する集積ドライバトランジスタを有する。各集積回路（ＩＣ）チップにより一度に制御することのできる列数は、例えば、パワーロスによって制限されており、公知のホログラフィックディスプレイにおいては、その最大数は約５００列である。カラムドライバは一般的に、単結晶シリコンで作られた分散ＩＣ、または多結晶シリコン(p-Si)で作られた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いて実現される。公知のホログラフィックディスプレイにおけるカラムドライバのより詳細な特性に関しては、付録IIIを参照されたい。
【００１６】
TFTと単結晶Si(c-Si)技術の相対的な長所と短所を比較しても良い。TFT技術の長所は、次のものを含む。
・画素TFTと共に適用されるため、ドライバのための追加コストがかからない。
・パワーロスのほとんどは、多くの比較的大きなTFTで起こるため、熱を容易に拡散することができる。
・ドライバトランジスタがカラムワイヤの直ぐ隣に配置されているため、カラムドライバとカラムワイヤとの間に接続線が無い。
【００１７】
TFT技術の短所は次のものを含む。
・高カラム周波数において非常に少数の列しか多重化されないようにするために、スイッチング周波数が低い。
・幅の狭い構成にすることができない。
【００１８】
単結晶シリコンで作られたＩＣの長所は、次のものを含む。
・非常に高いスイッチング周波数
・幅の狭い構成
【００１９】
単結晶シリコンで作られたＩＣの短所は、次のものを含む。
・コストがＳｉの表面領域によって変わり、パワーロスが大きくなるにつれて熱拡散のためにより広い表面領域が必要となるため、パワーロスの量が上がると、コストも上昇する。
・ドライバとカラムワイヤ間の追加接続線のため、全体の線長が長くなる。
・接続が難しく、例えば、ピン数が多いと廃棄率が高くなることがある。
【００２０】
３．従来技術の検討
本願発明の出願人により出願されたWO 2004/044659 (US2006/0055994)は、ここではその参照をもってこの明細書に全文を記載したものとするが、十分な可干渉性の光の回折を利用して３次元のシーンを再生するためのデバイスを記載している。そのデバイスは、点光源または線光源と、光を合焦させるためのレンズと、空間光変調器とを有する。従来のホログラフィックディスプレイに対し、送信モードにあるSLMは、3Dシーンを少なくとも１つの「仮想観察者ウィンドウ」において再生する（この用語及び関連技術の検討に関しては、付録I及びII参照）。各仮想観察者ウィンドウは観察者の目の近傍に位置し、且つ、各目が、SLM表面と仮想観察者ウィンドウとの間に広がる錐台型の再生空間における３次元シーンの完全な再生物を見られるように、仮想観察者ウィンドウが１つの回折次数内にあるように、各仮想観察者ウィンドウのサイズは制限されている。障害無くホログラムを生成できるようにするためには、仮想観察者ウィンドウサイズは、再生の１回折次数の周期間隔を超えてはならない。しかしながら、ウィンドウを介して3Dシーンの再生物全体を観察者が見るのに少なくとも十分な大きさでなければならない。もう一方の目は、同じ仮想観察者ウィンドウを介して見ることができるか、または第２の光源によって生成される第２の仮想観察者ウィンドウに割り当てられている。ここでは、典型的には大きいと言える視覚化領域は、局地的に位置する仮想観察者ウィンドウに制限される。公知の解決法では、従来のSLMの表面が高解像度であるが故の大きな領域を小さく再生し、仮想観察者ウィンドウの大きさまで小さくする。これにより、幾何学的理由により小さい回折角、及び、現在生成されているSLMの解像度が、消費者レベルのほどほどの計算機器を用いてリアルタイムでホログラムを再生するのに十分である、という効果を得ることができる。
【００２１】
しかしながら、特に、２人以上のディスプレイの観察者を考えたときに、ホログラフィックディスプレイにより生成することのできるフレームレートに関わる難しさに直面することになる。WO 2004/044659 (US2006/0055994)に記載されているホログラム生成アプローチでは、仮想観察者ウィンドウ（VOW）が生成される。再生された物体は、VOWが観察者の目の中にあれば、見ることができる。各観察者の各目について１つのVOWが必要である。もし、VOW及び赤（R）、緑（G）、青（B）の各色が順次生成されるなら、高フレームレートが必要である。「順次」とは、R、G、Bの色のための光が順にオン、オフされることを指し、従って、SLM上のその画素のためのR、G、B光を符号化するために、同じSLMセルが順に用いられる。フリッカが気づかれないようにするためには、各目について少なくとも30 Hzのフレームレートが必要である。一例として、３人の観察者のためには、フレームレート30 Hz×2つの目×3人の観察者×３色=540 Hzが求められる。これは、液晶（LC）を基にしたSLMのフレームレートよりも遙かに高い。高速で変化する画像のためのいくつかのディスプレイが思い浮かぶが、観察者が一人だとしても、想定されるフレームレート180 Hzは、現在ある液晶SLM技術で達成可能な限界にある。公知の高速マイクロ電子工学的システム（MEMS）のSLMは、高解像度位相変調を提供しない。これらの技術では、特徴的なスイッチング時間はLCで約10ms、MEMSで約10 μsである。従って、公知のデバイスでは、特に、画像がカラーである場合、ホログラフィック画像を複数の観察者に向けて、完全な複素数ホログラフィック符号化により表示するのは、非常に難しい。一人の観察者の場合、入手可能なLC技術を用いて実現可能なフレームレートよりも速いフレームレートとすることは、ビデオゲームなどの高速に動く動作への応用や、スポーツ活動や、アクション映画を見たり、軍に応用する場合に、有益である。Panorama Labs of Rockefeller Center, 1230 Avenue of the Americas, 7th Floor, New York, NY 10020 USA (www.panoramalabs.com)によって報告されたMOSLMは、ナノ秒のスイッチング時間を示している。
【００２２】
振幅及び位相を独立して変調できるようにしたSLM（１組のSLMが直列に繋がれた場合を含む）は、ホログラフィックディスプレイに適用するのに有利である。複素数ホログラムは、純粋な振幅または純粋な位相ホログラムよりも、再生品質が高く、より明るい。
【００２３】
従って、ホログラフィック表示デバイス、及び、高フレームレートを提供し、好ましくは位相及び振幅情報を個別に符号化することのできるホログラフィック表示デバイスのためのSLMが必要とされている。
【００２４】
例えば、図１を参照して上述した基本によれば、今日の3,840×2,400画素までの解像度を有するディスプレイパネルは、ロードライバ及びカラムドライバにより制御することができる。しかしながら、そのような回路構成は、少なくとも100 Hzのリフレッシュレートを有する、2,400×1,600画素から、上は100万画素の非常に高解像度のパネルにとって、どんどん適さないものになってきている。行数またはTFTパネルのリフレッシュレートが増えたとすると、ローワイヤ及びカラムワイヤ上の制御周波数も上がってしまう。これは、以下の式により表すことができる。
【００２５】
制御周波数＝リフレッシュレート×行数
【００２６】
現在のパネル（1,200行、リフレッシュレートを60 Hzとする）ではこの周波数が72 kHzであるので、将来的には、少なくとも1 MHzに簡単に上がるであろう（例えば、6,000行、リフレッシュレートを180Hzとする）。一例を付録IIIに示す。周波数を上げることは、カラムワイヤ及び画素TFTの容量が非常に短い間隔で反転しなくてはならないことを意味する。これが、パワーロスが同じ度合いで上がる理由である。周波数が上がるのと同じ倍率だけ熱拡散を高めることは容易ではないため、離散ドライバＩＣでは、制御カラム数を、周波数を上げるのとほぼ同じ倍率だけ下げなければならない。上記と同じ条件下では、このことは、１つのＩＣにより、500列の代わりに、たった36列だけが制御可能なことを意味する。
【００２７】
解像度が上がると行数も増えるため、多数のドライバICが必要になる。例えば、16,000列を有するディスプレイでは、400を超えるドライバICが必要になる。現在のディスプレイのような約500mm2のSi領域の代わりに、約20,000 mm2のSi領域が必要になる。これは、直径20インチのSiウェハの有効領域に対応する。この、４０倍にも及ぶSi領域の拡大により、コストが大幅に上昇するであろうことは、容易に予想することができる。400のICを搭載した場合には信頼性の問題もあるため、これは高制御周波数と組み合わせられた高解像度にとって現実的な選択肢ではない。
【００２８】
TFT技術を用いてガラス基板上にドライバを直接配置すれば、容易に多数のドライバを実現することができる。しかしながら、使用されるTFT材料における電子の動きは限られているため、TFTのスイッチング周波数は、単結晶シリコンから成るトランジスタよりも明らかに低い。多重化された画像データをパネルの電子ユニットからTFT技術を用いて作られたドライバへ送信するときのデータレートは、最大スイッチング周波数により制限される。この制限は、p-Siを用いた場合、現在、約25 MHzである。
【００２９】
カラムワイヤ上の制御周波数により分割されるTFTの最大スイッチング周波数は、画像データを多重化することのできる最大倍率である。高解像度及び高リフレッシュレートを有する場合、パネルの電子ユニットとカラムドライバとを繋げるために多数のワイヤが必要とされるように、この倍率はむしろ小さくなる。このため、パネルの電子モジュールは非常に複雑になり、パネルと接続する際の問題の原因となり得る。カラムドライバを実現するための上述した２つ選択肢は、様々な短所を有し、高解像度ディスプレイを高リフレッシュレートで制御しなければならないという、難しい問題を引き起こす。従って、現在入手可能なカラムドライバを用いて、16,000×12,000画素、リフレッシュレート180 Hzのディスプレイ、即ち、カラム制御周波数が約1 MHzのディスプレイを実現するのは単純に経済的ではない。
【発明の概要】
【００３０】
発明の要旨
一例として、少なくとも１つの空間光変調器が階層構造のカラムドライバを有するホログラフィックディスプレイであって、カラムドライバの機能が縦続のｎ段に接続されたｎ個のユニットに分配され、ｎは２以上であって、各段が前段よりも低速の回路を有するホログラフィックディスプレイを提供する。特に、前段よりも低速の回路を有する各段が、前段の回路の半導体材料とは異なる半導体材料から作られているように、各段における回路の相対的な速度は、例えば、多結晶Siに対する単結晶Siといった半導体材料により決まる。
【００３１】
別の例では、少なくとも１つの空間光変調器が階層構造のカラムドライバを有するホログラフィックディスプレイであって、カラムドライバの機能が縦続２段に接続された２個のユニットに分配され、各段が前段よりも低速の回路を有する。
【００３２】
更に別の例では、少なくとも１つの空間光変調器が階層構造のカラムドライバを有するホログラフィックディスプレイであって、カラムドライバの機能が縦続３段に接続された３個のユニットに分配され、各段が前段よりも低速の回路を有する。
【００３３】
ホログラフィックディスプレイは、位相及び振幅をそれぞれ変調できる２つのSLMを有するホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００３４】
ホログラフィックディスプレイは、１つのSLMを有するホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００３５】
階層構造のカラムドライバを有する少なくとも１つの空間光変調器が、電気アドレス型のSLMであるホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００３６】
階層構造のカラムドライバを有する少なくとも１つの空間光変調器が、液晶SLMであるホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００３７】
階層構造のカラムドライバを有する少なくとも１つの空間光変調器が、MOSLMであるホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００３８】
階層構造のカラムドライバを有する少なくとも１つの空間光変調器が、OASLMであるホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００３９】
階層構造のカラムドライバを有する少なくとも１つの空間光変調器が、マイクロミラーデバイスであるホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００４０】
ホログラフィックディスプレイがコンピュータにより生成されたホログラムを表示してもよい。
【００４１】
ホログラフィックディスプレイが少なくとも１つの仮想観察者ウィンドウを生成してもよい。
【００４２】
より高速または最高速の回路が、InP技術を用いて作られているホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００４３】
より高速または最高速の回路が、InSb技術を用いて作られているホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００４４】
より高速または最高速の回路が、GaAs技術を用いて作られているホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００４５】
より高速または最高速の回路が、SiGe技術を用いて作られているホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００４６】
より高速の回路が、c-Si技術を用いて作られているホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００４７】
より低速の回路が、c-Si技術を用いて作られているホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００４８】
より低速または最低速の回路が、p-Si技術を用いて作られているホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００４９】
少なくとも１つのSLMの最低画素解像度が、2,400×1,600画素であるホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００５０】
少なくとも１つのSLMの最低フレームレートが、100 Hzであるホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００５１】
少なくとも１つのSLMが、5000万を超える画素を有し、フレームレートが100 Hzよりも低いホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００５２】
空間的に多重化され、フレームレートが100 Hzより低く、カラム周波数が40 kHz以上であるホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００５３】
少なくとも１つのSLMのローワイヤ及びカラムワイヤの制御周波数が、少なくとも1 MHzであるホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００５４】
ホログラフィックディスプレイがディスプレイパネルガラス基板を有するホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００５５】
ホログラフィックディスプレイパネルガラス基板が、パネル電子PCBに接続されているホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００５６】
ホログラフィックディスプレイパネルガラス基板が、中間フレキシブルPCB段によりパネル電子PCBに接続されているホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００５７】
より高速または最高速の回路が、チップ・オン・グラス（COG）技術を用いて、ガラスディスプレイパネル基板に直接付けられているホログラフィックディスプレイであってもよい。
【００５８】
上述したホログラフィックディスプレイのいずれかに供給された高速データを非多重化する方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、従来のシリコン空間光変調器回路上の液晶を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明に係るホログラフィックディスプレイカラムドライバの図である。
【図３】図３は、本発明に係るホログラフィックディスプレイパネル接続の図である。
【図４】図４は、従来のホログラフィックディスプレイの図である。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
詳細な説明
ホログラフィックディスプレイは、空間光変調器のカラムドライバを階層構造にすることでもたらされる。階層構造を用いる目的は、それぞれのタイプのカラムドライバの有益な面を残しながら、それぞれのタイプのカラムドライバの欠点を削減するように、２種類のカラムドライバの異なる特徴を組み合わせることである。従って、この取り組みは、ｑ高解像度且つ高リフレッシュレートのホログラフィックディスプレイパネルを制御するための必要条件を提供する。
【００６１】
階層構造において、空間光変調器上のカラムドライバの機能は、２段に縦続接続された２つのユニットに分配される。第１段目（例えば、図２及び図３のL1）は、例えば、単結晶シリコン（c-Si）で作られたICや、単結晶シリコン基板上に単結晶SiGe層を有するIC等の、より高速な回路を含む。第２段目（例えば、図２及び図３のL2）は例えば、パネルのガラス基板上のTFT構造等の、より低速な回路を含む。
【００６２】
第１段目では、離散ICセットのそれぞれは、パネルの電子ユニットから、画像データを非常に高いデータレートで受け取る。各離散ICは第１の非多重化ステップを実行し、第２段目のドライバへデータを更に分配する。その第２送信時のデータレートは後段における最大スイッチング周波数によって制限される。
【００６３】
D/A変換器は、第１段目に含まれていることが好ましい。これは、D/A変換器が比較的多数のトランジスタを含み、トランジスタの領域は、例えば、単結晶シリコンユニットにおけるより高速な回路において、例えば、TFT回路などのより低速な回路よりも、典型的にはかなり小さいからである。パネルは通常、１画素あたり８ビットであるので、D/A変換だけで８倍の非多重化となる。本発明の好ましい例では、図３に示すように、ICは、チップ・オン・グラス（COG）技術を用いて、ディスプレイのガラスパネル基板上に直接付けられている。
【００６４】
第２段目は現在一般的に使用されているTFTからなるカラムドライバと似ている。TFTにおける多結晶Si（p-Si）の最大スイッチング周波数は変わらないが、カラムワイヤ上の周波数は、もっと高くなければならないため、アナログ入力線は対応してより少ない数のカラムのためのデータしか多重化形式で送信させない。例えば、カラムドライバがアナログ信号のみを１６カラムに分配する場合、各ディスプレイにつき非常に多くのドライバが必要とされる。これらドライバはTFT技術を画素TFTと共に用いて基板上に付けられるため、このような多数のドライバを実現するための大きな追加努力は不要となる。
【００６５】
第２段目のカラムドライバは、アナログ入力に加えて、デマルチプレクサを制御するためのデジタル入力を持たなければならない。カラム制御に用いられるパワートランジスタもまたTFTであり、カラムワイヤのすぐ隣に配置される。図２では、それらはL2における０〜１５の番号の長方形により表されている。トランジスタの幅は画素ピッチにより制限されているが、その長さは任意に伸ばすことができるため、広い表面領域を持たすことで熱を容易に分散することができる。このことは、必要な大きなパワーを引き込む上で必要なことである。
【００６６】
図２の発明の例では、ホログラフィックデータディスプレイ入力信号は14 Gbit/sで、14の小振幅差動信号方式（LVDS）対上で送信される。ICカラムドライバ段L1の非多重化（DMUX）率は1:100で、信号を番号０〜９９の100のD/A ICに供給する。表示パネル上には、２０段のL1カラムドライバがあり、１０個がディスプレイの上に、１０個がディスプレイの下にある。各D/Aチップは、16 MHzで、出力信号を第L2段目のICカラムドライバに供給する。第L2段目のDMUX率は1:16であるため、1 MHzのアナログカラム駆動信号を供給する。第L2段目は、p-Si素材で形成されている。５１マイクロメーターの画素ピッチを図２に示す。
【００６７】
図３は、発明の一例であるホログラフィックディスプレイパネル接続を示す。180 Hzでリフレッシュされる、各半分（上半分及び下半分）が16000×6000画素を有するディスプレイパネルの、最上段及び最下段における第L1段目全体への総入力データレートは、2×8ビット×16000×6000×180、即ち277 Gbits/sである。入力信号はディスプレイロードライバを駆動するためにも用いられる。パネル全体では、16000×12000画素を有する。ディスプレイパネル上には２０段のL1カラムドライバがあり、１０がディプレイの上にあり、１０がディスプレイの下にあって、チップ・オン・グラス技術を用いて搭載されている。第L2段目のDMUX率は1:16である。第L2段目は、p-Si素材から作られている。パネルガラス基板を中間フレキシブルプリント基板（PCB）に接続しても良い。パネルガラス基板は、パネル電子PCBに、任意の中間フレキシブルPCB段により接続されている。
【００６８】
階層構造のカラムドライバを有するホログラフィックディスプレイの恩恵は、次のものを含む。
【００６９】
・主要なパワーロスが、熱を容易に分散することのできる、多くの比較的大きなドライバTFTで起こる。
【００７０】
・画素TFTと共に適用されるため、TFTドライバの為の新たなコストが発生しない。
【００７１】
・ディスプレイパネルと電子ユニット間の接続線が非常に少なくて済むため、接続が容易になり、データを非常に高速なレートで送信することができる。
【００７２】
・必要な離散ドライバICが非常に少ない。
【００７３】
・第１及び第２段目のドライバ間の線が比較的短いので、第１及び第２段目の出力トランジスタのドライバパワーは、低くて良い。
【００７４】
これにより、必要なSi表面領域が小さくなり、コストも下がる。
【００７５】
発明の更なる例では、階層構造は３段で実現され、各段は前段よりも遅い速度の回路である。例えば、第０段では、非常に高速な回路を用いても良い。そのような非常に高速の回路は、単結晶シリコンよりも高い最高周波数を有する、例えば、ヒ化ガリウム、インジウムアンチモン、またはリン化インジウムから作られたICを用いて構成することができ、これにより、信号を更なる高速データレートで受信することができる。そして、光ファイバーケーブルまたは高速小振幅差動信号方式（LVDS）対を入力側の信号送信媒体として用いることができる。その後に、上述したような第１及び第２段目が来る。
【００７６】
発明の更なる例では、階層構造は３段より大きいｎ段で実現される。第１段目が最高速度の回路を有し、各段は前段よりも遅い速度の回路を有する。そのうちの２段は、上述した第１及び第２段に該当してもよい。例えば、第１段目はリン化インジウム回路を有する。第２段目は、c-Si回路におけるSiGeアクティブ層を有する。第３段目は、c-Si回路を有する。第４段目は、p-Si回路を有する。
【００７７】
振幅及び位相を独立に変調できるSLM（１組のSLMが直列接続されている場合を含む）は、ホログラフィックディスプレイに適用する上で有利である。複数のホログラムは、純粋な振幅または純粋な位相ホログラムよりも高い再生品質とより明るさを有する。高解像度のホログラフィックディスプレイにおける振幅及び位相を独立に変調できるようにするために、上述したホログラフィックディスプレイにおける階層構造のカラムドライバをSLM対で用いることができる。SLMはLC SLMであっても良いが、MOSLMやマイクロミラーデバイスSLM等の、早い応答速度を有するSLMであってもよい。
【００７８】
当業者ならば、本発明のホログラフィックディスプレイが非常に高い解像度を必要としながら、カラム周波数及びフレームレートとして、使用されるホログラフィックディスプレイのタイプに応じた幅広い範囲の値を取ることができることが理解できるであろう。本発明のホログラフィックディスプレイは、5000万画素を超えるディスプレイなどの高解像度の低速ディスプレイを用いた場合であっても、いくつかの恩恵を供することができる。いくつかのタイプのホログラフィックディスプレイは、異なるビュー見せるために多重化する時間を使わず、代わりに空間多重化を用いる。これらのディスプレイは、非常に遅いフレームレート（100 Hz未満または20 Hz未満など）、でも動作することが可能であり、4000（2×2000）行、カラム周波数がわずか40 kHzのものも用いることができる。
【００７９】
ここで説明する、階層構造のカラムドライバを有するホログラフィックディスプレイは、例えば、小型携帯電話のサブディスプレイのための対角長1 cm以下のスクリーンから、複数の観察者が見るための大型室内ディスプレイのための対角長1 m以上のスクリーンまで、幅広い対角長を取ることができる。
【００８０】
仮想観察者ウィンドウを使用したホログラフィック符号化への本発明の出願人の好ましいアプローチは、例えば、本願出願人により出願されたWO 2004/044659 (US2006/0055994)に、十分な可干渉性の光の回折により３次元シーンを再現するためのデバイスが記載されているが、本発明のホログラフィックディスプレイはそのようなアプローチに限られるものではなく、当業者にとって明らかな全ての公知のホログラフィックディスプレイタイプを含むことが理解されるであろう。
【００８１】
ここで示す図では、示された相対的な大きさを、必ずしも縮尺しなければならないものではない。
【００８２】
本発明の範囲から逸脱しない範囲で、様々な変更及び変形が可能であり、本発明がここで説明した実施形態に不当に限られるものではないことは明らかであろう。
【００８３】
付録１
技術の手引き
このセクションは、本発明を実施するいくつかのシステムにおいて使用される、いくつかの重要技術の手引きである。
【００８４】
従来のホログラフィーにおいて、観察者は物体のホログラム再生物（変化するシーンであっても良い。）を見ることができる。しかしながら、ホログラムから観察者までの距離には関連性がない。一つの典型的な光学配置において、再生物は、ホログラムを照明する光源の像面及びその近辺、即ち、ホログラムのフーリエ面にある。従って、再生物は再現される現実世界の物体と同じ遠方界光分布を有する。
【００８５】
（WO 2004/044659及びUS 2006/0055994に記載されている）初期のシステムの１つは、再生された物体がホログラムのフーリエ面上またはその近辺に無い、大きく異なる配置を定義している。代わりに、仮想観察者ウィンドウゾーンがホログラムのフーリエ面上にある。そのため、観察者がこの位置に注目した時にのみ、正しい再生物を見ることができる。仮想観察者ウィンドウがホログラムのフーリエ変換となるように（つまり、このフーリエ変換は、直接目の上に像を結ぶフーリエ変換である）、ホログラムはLCD（または他の種類の空間光変調器）において符号化され、照明される。従って、再生された物体は、レンズの焦点面に無いため、ホログラムのフレネル変換である。代わりに、近接場光分布により定義される（遠方界分布の平面状の波面に対して、球状の波面を用いて説明される）。この再生物は、仮想観察者ウィンドウ（上述したように、ホログラムのフーリエ面にある）と、LCDまたはLCDの背後との間のどこかに、仮想物体として現れる。
【００８６】
このアプローチには、いくつかの手順がある。まず、ホログラフィックビデオシステムの設計者の前に立ちはだかる重要な制限は、LCD（または他の種類の光変調器）の画素ピッチである。ゴールは、相応なコストで商業的に入手可能な画素ピッチのLCDを用いて、大きなホログラムの再生を可能にすることである。しかし、これまでは以下の理由で実現することができなかった。フーリエ面における連続する回折次数間の周期間隔はλD/pにより与えられ、λは照射光の波長、Dはホログラムからフーリエ面までの距離、そしてpはLCDの画素ピッチを示す。しかし、従来のホログラフィックディスプレイでは、再生された物体はフーリエ面にある。従って、再生された物体を周期間隔よりも小さくしておかなければならない。これは、もし周期間隔より大きいと、近隣回折次数から再生物のエッジがぼやけてしまうからである。そのために、高価な特別の小ピッチディスプレイを用いたとしても、再生された物体が典型的にはほんの数cm幅であるなど、非常に小さくなる。しかし、本発明のアプローチでは、（上述したようにホログラムのフーリエ面にあるように配置された）仮想観察者ウィンドウは、瞳と同じ大きさであればよい。その結果、普通のピッチサイズのLCDでさえも用いることができる。そして、再生された物体が、仮想観察者ウィンドウとホログラム間の推台を完全に埋めることができるので、非常に大きくすること、つまり、周期間隔よりもかなり大きくすることができる。
【００８７】
異なる別の配置にすると、他の長所がある。ホログラムを算出するときに、人は、再生された物体に対する知識からスタートする。例えば、レーシングカーの３Ｄ画像ファイルを持っているとする。そのファイルは、その物体が多数の異なる視点からどのように見られなければならないかを表現している。従来のホログラフィーでは、レーシングカーの再生物を生成するために必要なホログラムは3D画像ファイルから、多量の演算処理により直接導き出される。しかし、仮想観察者ウィンドウによるアプローチは、異なる、より演算上効率的な技術を可能にする。再生された物体の１平面から始めると、このような仮想観察者ウィンドウを計算することができるが、これは、それが物体のフレネル変換だからである。そして、全ての物体面についてこれを行い、結果を加算することで、累積フレネル変換を生成することができる。これは、仮想観察者ウィンドウ全体に亘って波を定義している。そして、そのホログラムを、この仮想観察者ウィンドウのフーリエ変換として演算する。仮想観察者ウィンドウは物体の全ての情報を含むので、１平面の仮想観察者ウィンドウをホログラムに変換するだけで良く、複数平面物体を変換しなくてよい。このことは、仮想観察者ウィンドウからホログラムへの１回の変換ステップではなく、反復フーリエ変換アルゴリズムのような反復変換である場合、特に有効である。各反復ステップでは、各物体面についてフーリエ変換を１回行う代わりに、仮想観察者ウィンドウを１回、フーリエ変換するため、演算処理を格段に減らすことができる。
【００８８】
仮想観察者ウィンドウアプローチの別の興味深い結果は、与えられた物点を再現するために必要な全ての情報が、ホログラムの比較的小さい部分の中に含まれていることである。これは、与えられた物点を再生するための情報ががホログラム全体に亘って分布する従来のホログラムと対照的である。情報をホログラムの十分に小さい部分に符号化する必要があるため、そのことは、処理して符号化しなければならない情報量が、従来のホログラムよりも相当少ないことを意味する。そして、このことは、従来の演算機器（例えば、量販機器として適したコスト及び機能を有する従来のDSP）をリアルタイムビデオホログラフィーに用いることができることを意味する。
【００８９】
しかしながら、いくつかの好ましくない結果もある。まず、ホログラムからの観賞距離が重要なことである−ホログラムは、ホログラムのフーリエ面に目がある時にのみ、正しい再生物が見られるように、符号化され、照明される。一方、普通のホログラムでは、観賞距離は重要ではない。しかしながら、このZ感度を減らす技術、またはその周辺設計の技術は多数存在する。
【００９０】
また、ホログラムは、正しいホログラムの再生物が、厳密に狭い観賞点からしか見えることできないように符号化されて照明されるため（すなわち、上述したように、厳密に定義されたZだけではなく、X及びY座標についても同様）、眼球運動測定が必要になるかもしれない。Z感度を伴う場合に、X、Y感度を下げるための様々な技術及びその周辺設計技術が多数存在する。例えば、（LCDの製造技術の向上に伴って）画素ピッチが小さくなると、仮想観察者ウィンドウサイズも大きくなる。更に、（Kinoform符号化のような）より効率的な符号化技術により、周期間隔のより大きな部分を仮想観察者ウィンドウとして利用し易くなるため、仮想観察者ウィンドウが大きくなる。
【００９１】
上記説明は、フーリエホログラムを取り扱う場合を想定している。仮想観察者ウィンドウは、ホログラムのフーリエ面、即ち、光源の像面内にある。この長所としては、回折していない光が、所謂DCスポット内に合焦することである。この技術は、仮想観察者ウィンドウが光源の像面内に無いフレネルホログラムにも用いることができる。しかしながら、回折していない光は、邪魔な背景として、不可視であるということに注意しなければならない。注意すべきもう一つの点は、変換とういう言葉が、光の伝わり方を表す変換と同等または同様な、如何なる数学的または計算の技術を含むものとして解釈されるべきであることである。変換は、マクスウェルの波動方程式により、より厳密に定義される物理的な処理への単なる近似である。フレネル変換及びフーリエ変換は２次近似であるが、(a)微分とは対照的に代数的であるため、計算の面で効率的な方法で扱うことができ、(ii)光学システムにおいて正確に実現することができる、という長所を有している。
【００９２】
米国特許出願第2006-0138711、第2006-0139710、2006-0250671にはより詳細な説明があるため、ここでは、この引用によりその内容全体を包含するものとする。
【００９３】
付録II
本明細書で用いられた用語の解説
【００９４】
コンピュータ生成ホログラム（CGH）
本発明に係るコンピュータ生成ビデオホログラムCGHとは、シーンから算出されるホログラムのことである。CGHはシーンを再現するのに必要な光波の振幅及び位相を表す複素数から成っていても良い。CGHは、例えば、可干渉性のレイトレーシング、シーンと参照波間の干渉のシミュレーション、または、フーリエ変換またはフレネル変換等により計算することができる。
【００９５】
符号化
符号化は、空間光変調器（例えば、それを構成するセル）にビデオホログラムの制御値を供給する手順のことである。通常、ホログラムは、振幅及び位相を表す複素数を含む。
【００９６】
符号化領域
符号化領域は、典型的には、ビデオホログラムの空間的に制限された領域のことで、この領域で、１つのシーン点のホログラム情報が符号化される。空間的な制限は、急激な切断、または仮想観察者ウィンドウからビデオホログラムへのフーリエ変換により達成される滑らかな変換により実現される。
【００９７】
フーリエ変換
フーリエ変換は、空間光変調器の遠方界における光の伝わり方を算出するために用いられる。波の先端は平面波により表される。
【００９８】
フーリエ面
フーリエ面は、空間光変調器における光分布のフーリエ変換を含む。フォーカスレンズが無い場合、フーリエ面は無限遠距離にある。空間光変調器に近い光路上にフォーカスレンズがある場合、フーリエ面は、光源の画像を含む平面と等しい。
【００９９】
フレネル変換
フレネル変換は、空間光変調器の近接場における光の伝わり方を計算するために用いられる。波の先端は、球状の波により表される。光波の位相因数は、横軸の座標に２次的に依存する項を含む。
【０１００】
錐台
仮想錐台は、仮想観察者ウィンドウとSLMとの間に作られ、SLMの後ろまで延びている。シーンは、錐台内に再現される。再現されたシーンのサイズは、この錐台により制限されるが、SLMの周期間隔には制限されない。
【０１０１】
光システム
光システムは、レーザーのように可干渉性の光源、または、LEDのように一部可干渉性の光源の何れも含むことができる。一部可干渉性の光源の時間的及び空間的可干渉性は、シーンの良好な再生が容易にできるように、十分でなければならない。即ち、スペクトルライン幅及び照射表面の横方向の広がりは、十分に小さくなければならない。
【０１０２】
小振幅差動信号方式(LVDS)
LVDSは、安価な対銅線上を非常に高速に動くことができる、電気信号システムである。これは、1994年に紹介されて以降、コンピュータにおいて非常に有名になり、非常に高速なネットワーク及びコンピュータバスの一部を構成している。LVDSは差動信号システムで、受信器で比較される２つの異なる電圧を送信することを意味する。LVDSは、情報を符号化するために、この２本のワイヤ間の電圧差を用いる。送信器は、送信する論理レベルに応じて、通常、3.5 mAの小さな電流をいずれか一方のワイヤに注入する。電流は、受信端において約100〜120 Ω（ケーブルの特性インピーダンスに合わせられる）の抵抗を通り、もう一方のワイヤを通って反対方向に戻る。オームの法則から、抵抗の両端の電圧差は、約350 mVである。受信器は、この電圧の極性を感知し、論理レベルを判断する。このタイプの信号方式は、カレントループと呼ばれる。
【０１０３】
信号の振幅が小さく、２本のワイヤ間の電場及び磁場のカップリングが強いため、発散される電磁ノイズの量は減少する。
【０１０４】
共通モード電圧（２本のワイヤにおける電圧の平均）が、約1.25 Vと低い場合、2.5 V以下まで下げられた電源電圧で、様々な集積回路と共に、LVDSを用いることが可能になる。上述したように、約350 mVという低い差動電圧のため、LVDSは、他のシステムに比べて非常に少ない電力を消費する。例えば、RS-422信号の為の負荷抵抗により分散される静電放電が90mWであるのに対し、LVDSの負荷抵抗における静電放電は1.2 mWである。負荷抵抗が無い場合、データのビット毎に、全ワイヤに負荷を掛けたり、負荷を除いたりしなければならない。（光速に近い速度で伝わる間に）信号ビットがワイヤの一部のみをカバーするように高周波数及び負荷抵抗を用いることで、電力効率を上げることができる。
【０１０５】
周期間隔
CGHは、個別にアドレス可能なセルから成るSLMに表示されている場合に、サンプリングされる。このサンプリングは、回折パターンの周期的な繰り返しへと導く。周期間隔はλD/pで表され、λは波長、Dはホログラムからフーリエ面までの距離、pはSLMセルのピッチである。
【０１０６】
再生
ホログラムで符号化された、照明された空間光変調器はオリジナルの光分布を再生する。この光分布はホログラムを計算するために用いられる。観察者が再現された光分布をオリジナルの光分布と区別できないことが理想的である。ほとんどのホログラフィックディスプレイにおいては、シーンの光分布が再現される。我々のディスプレでは、正確に言えば、仮想観察者ウィンドウにおける光分布が再現される。
【０１０７】
シーン
再生されるシーンは、実際のものか、または、コンピュータにより生成された３次元の光分布である。特殊な場合として、２次元の光分布であってもよい。シーンは、空間に配置された、静止しているまたは動いている、異なる物体からなる。
【０１０８】
空間光変調器（SLM）
SLMは、入射光の波の先端を変調するために用いられる。理想的なSLMは、任意の複素数を表現する、即ち、光波の振幅及び位相を別々に制御することができる。しかしながら、典型的な従来のSLMは、振幅または位相のいずれか一方のみしか制御できず、しかも他の一方に影響を与えてしまうという副作用を有する。
【０１０９】
仮想観察者ウィンドウ(VOW)
仮想観察者ウィンドウは、再生された3Dの物体を見ることができる、観察者平面における仮想ウィンドウである。VOWはホログラムのフーリエ変換で、物体が複数に再生されて見えてしまうことがないように、１周期間隔内に位置する。VOWのサイズは少なくとも瞳のサイズでなければならない。観察者追跡システムで、少なくとも１つのVOWが観察者の目の中にある場合、VOWは観察者の横方向の動き範囲よりもかなり小さい。これにより、適度な解像度を有するSLMを用いやすくなり、周期間隔が小さくなる。各目に１つのVOWであっても、両目に１つのVOWであっても、VOWは、再現された3Dの物体を見ることができる、鍵穴のようなものと考えることができる。
【０１１０】
付録 III
現在用いられているカラムドライバの特性のサンプル
TFTのような画素マトリックスに直接接続された、p-Si技術のカラムドライバ。
・画素行列のTFTと共に製造される。
・入力: 例えば、5 MHzで、24ビット（各色8ビット）
・出力: 例えば、並列に240列、アナログのレートで、例えば、62 kHz（1,024行）
【０１１１】
離散ICとしてのカラムドライバ（単結晶シリコン）
・１パネルにつき、約10ドライバ
・入力: 例えば、12 MHzで、24ビット（各色8ビット）
・出力: 例えば、ＩＣ毎に並列に480列、アナログで、例えば、75 kHz（1,200行）
【０１１２】
制御周波数のサンプル
60 Hzに関するサンプル値
行数    制御周波数
1,024    61.4 kHz
1,200    72 kHz
1,400    84 kHz
2,000    120 kHz
6,000    360 kHz
1,200行のディスプレイパネルのサンプル値
リフレッシュレート    制御周波数
60 Hz                 72 kHz
120 Hz                144 kHz
180 Hz                216 kHz
【０１１３】
8,000×6,000画素、リフレッシュレート180 Hzのディスプレイパネルのための計算サンプル
制御周波数：6,000×180 Hz = 1.08 MHz
【図１】
2010538309.tif 000003
【図２】
2010538309.tif 000004
【図３】
2010538309.tif 000005
【図４】
2010538309.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月27日(2010.4.27)
【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】
少なくとも１つの空間光変調器が階層構造のカラムドライバを有するホログラフィックディスプレイであって、前記カラムドライバの機能が縦続のｎ段に接続されたｎ個のユニットに分配され、ｎは２以上であって、各段が前段よりも低速の回路を有することを特徴とするホログラフィックディスプレイ。
【請求項２】
前段よりも低速の回路を有する各段は、前段の回路の半導体材料とは異なる半導体材料から作られてい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ディスプレイ。
【請求項３】
ｎが３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ディスプレイ。
【請求項４】
前記ホログラフィックディスプレイが、位相及び振幅をそれぞれ変調できる２つのSLMを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項５】
前記ホログラフィックディスプレイが１つのSLMを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項６】
階層構造の前記カラムドライバを有する少なくとも１つの空間光変調器が、液晶SLM、またはマイクロミラーデバイス、または電気アドレス型のSLMであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項７】
階層構造の前記カラムドライバを有する少なくとも１つの空間光変調器が、MOSLM、またはOASLMであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項８】
前記ホログラフィックディスプレイが、コンピュータにより生成されたホログラムを表示すると共に、少なくとも１つの仮想観察者ウィンドウを生成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項９】
より高速または最高速の回路が、InP技術、またはInSb技術、またはGaAs技術、またはSiGe技術を用いて作られていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１０】
より高速の回路が、c-Si技術を用いて作られているか、または、より低速の回路が、c-Si技術を用いて作られていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１１】
より低速または最低速の回路が、p-Si技術を用いて作られていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのSLMの最低画素解像度が、2,400×1,600画素であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのSLMの最低フレームレートが、100 Hzであることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのSLMが、5000万を超える画素を有し、フレームレートが100 Hzよりも低いことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１５】
空間的に多重化され、フレームレートが100 Hzより低く、カラム周波数が40 kHz以上であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのSLMのローワイヤ及びカラムワイヤの制御周波数が、少なくとも1 MHzであることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１７】
前記ホログラフィックディスプレイがディスプレイパネルガラス基板を有することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１８】
前記ホログラフィックディスプレイパネルガラス基板が、パネル電子PCBに接続されているか、または、前記ホログラフィックディスプレイパネルガラス基板が、中間フレキシブルPCB段によりパネル電子PCBに接続されていることを特徴とする請求項１７に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項１９】
より高速または最高速の回路が、チップ・オン・グラス（COG）技術を用いて、ガラスディスプレイパネル基板に直接付けられていることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイ。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれか１項に記載のホログラフィックディスプレイに供給された高速データを非多重化する方法。
【国際調査報告】
2010538309.tif 000007
2010538309.tif 000008
2010538309.tif 000009
2010538309.tif 000010