Устройство голографического изображения для голограмм с большой глубиной резкости
Изобретение относится к области отображения изображений. Устройство изображения голограмм содержит множество голографических панелей, причем каждая голографическая панель из множества голографических панелей содержит прозрачную панель, кодированную интерференционной картиной, соответствующей участку составного изображения голограммы. Также устройство содержит один или более источников света, выполненных с возможностью излучения света и освещения каждой голографической панели из множества голографических панелей под одним или более углом падения, причём интерференционная картина каждой соответствующей голографической панели побуждает множество голографических панелей дифрагировать излучаемый свет для создания составного изображения голограммы. Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения глубины резкости трехмерных голографических изображений. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] По данной заявке испрашивается приоритет на основании предварительной заявки на патент США № 62/439,390, озаглавленной “HIGH DEPTH OF FIELD HOLOGRAMS”, поданной 27 декабря 2016 г., которая полностью включена в настоящую заявку путём ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее изобретение относится в общем к отображению изображений и более конкретно к устройству и способу отображения голографических изображений.
[0003] Данный раздел предназначен для ознакомления читателя с различными аспектами уровня техники, которые могут быть связаны с различными аспектами рассматриваемых технологий, которые описаны и/или заявлены ниже. Предполагается, что данное описание поможет снабдить читателя вводной информацией для облегчения понимания различных аспектов настоящего изобретения. Соответственно, следует понимать, что эти утверждения следует читать в этом свете, а не в качестве признания уровня техники.
[0004] Голограмма создается посредством освещения голографической среды (например, голографической панели или отпечатка), которая кодирует световое поле, излучающееся от сцены, в виде интерференционной картины. Когда голографическая среда соответствующим образом освещается источником света, интерференционная картина дифрагирует свет в трехмерное (3D) изображение голограммы, которое имеет визуальные признаки глубины, такие как параллакс и перспектива. Кроме того, голограмма может включать в себя множественные трехмерные изображения голограмм (например, многоканальную голограмму), в которых каждое изображение соответствует соответствующему положению наблюдателя или соответствует углу падения света источника света. В последнее время вызывает все больший интерес использование голографических сред для создания трехмерных записей сцен, которые можно увидеть без помощи специальных очков или другой промежуточной оптики. Однако, текущие технологии голограмм могут иметь ограниченную глубину резкости (DOF) вследствие различных факторов, таких как длина когерентности лазера и качество голографической панели, что приводит к ограниченному разрешению голографических элементов голографической панели.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Некоторые варианты осуществления соответствуют по объему исходно заявленному объекту изобретения, описанному ниже. Эти варианты осуществления не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. Действительно, настоящее изобретение может включать в себя множество форм, которые могут быть подобными вариантам осуществления, изложенным ниже, или могут отличаться от них.
[0006] Согласно одному аспекту настоящего изобретения, устройство изображения голограмм включает в себя множество голографических панелей, причем каждая голографическая панель содержит прозрачную панель, кодированную участком составного изображения голограммы. Устройство изображения голограмм также включает в себя один или более источников света, выполненных с возможностью освещения каждой голографической панели из множества голографических панелей под одним или более углами падения света для создания составного изображения голограммы.
[0007] Согласно другому аспекту настоящего изобретения, способ формирования составной голограммы включает в себя этап, на котором размещают голографические панели смежно друг с другом таким образом, чтобы между смежными голографическими панелями существовал зазор, причем зазор является таким, чтобы соответствующие глубины резкости перекрывались друг с другом. Способ также включает в себя этап, на котором освещают голографические панели под одним или более углами падения света с использованием одного или более источников света для создания составной голограммы.
[0008] Согласно другому аспекту настоящего изобретения, голографическая панель включает в себя прозрачную панель, кодированную только участком составного изображения голограммы, причем прозрачная панель является прозрачной для видимого света.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0009] Эти и другие признаки, аспекты, и преимущества настоящего изобретения станут лучше понятны после прочтения нижеследующего подробного описания со ссылкой на сопутствующие чертежи, в которых подобные символы представляют подобные части во всех чертежах, в которых:
[0010] Фиг. 1 является перспективным изображением схематического изображения устройства голографического изображения согласно одному варианту осуществления;
[0011] Фиг. 2 является перспективным изображением схематического изображения устройства голографического изображения, которое включает в себя множество голографических панелей для формирования составного изображения голограммы, согласно одному варианту осуществления;
[0012] Фиг. 3A, 3B, и 3C являются примерами расположений множества голографических панелей согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
[0013] Фиг. 4 является перспективным изображением схематического изображения составного изображения голограммы, создаваемого устройством голографического изображения фиг. 2, согласно одному варианту осуществления;
[0014] Фиг. 5 является блок-схемой устройства голографического изображения фиг. 2 согласно одному варианту осуществления;
[0015] Фиг. 6 является блок-схемой, иллюстрирующей пример способа формирования составной голограммы с использованием устройства голографического изображения фиг. 2, согласно одному варианту осуществления; и
[0016] Фиг. 7 является блок-схемой, иллюстрирующей пример способа работы устройства голографического изображения фиг. 2, согласно одному варианту осуществления.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0017] Далее будут описаны один или более конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения. Для обеспечения краткого описания этих вариантов осуществления, не все признаки фактической реализации могут быть описаны в описании изобретения. Следует понимать, что при разработке любой такой фактической реализации, как в любом инженерном или конструкторском проекте, для достижения конкретных целей разработчиков должны приниматься многочисленные конкретные для данной реализации решения, например, должно обеспечиваться соответствие системным ограничениям или бизнес-ограничениям, которые могут отличаться в разных реализациях. Кроме того, следует понимать, что такие проектно-конструкторские работы могут быть сложными и могут занимать много времени, но могут быть, тем не менее, рутинной деятельностью по проектированию, конструированию и изготовлению для специалистов в данной области техники, получающих преимущество от настоящего изобретения.
[0018] Предполагается, что упоминание элементов различных вариантов осуществления настоящего изобретения в единственном числе и со словом «упомянутый» означает, что имеется один или более таких элементов. Предполагается, что термины «содержащий», «включающий в себя» и «имеющий» являются включающими в себя, что означает, что могут быть дополнительные элементы, отличные от перечисленных элементов.
[0019] Как указано выше, в то время как имеется растущий интерес к использованию голографических сред (например, голографических панелей или отпечатков) для создания трехмерных записей сцен, текущие технологии голограмм могут иметь ограниченную глубину резкости (DOF), что приводит к ограниченному разрешению голографических элементов голографических сред. По существу, любые трехмерные изображения, создаваемые на голографической панели, кажутся наиболее ясными, наиболее резкими, когда трехмерные изображения приближаются к плоскости поверхности голографической панели, и изображения, которые находятся дальше от плоскости поверхности, становятся размытыми и нерезкими. Один подход для обеспечения того, чтобы все трехмерное изображение было четким и резким, может состоять в компоновке контента в пределах ограниченной глубины резкости. Однако сейчас понятно, что этот подход не обеспечивает эффект глубины, необходимый для создания глубоких, иммерсивных сцен.
[0020] С учетом вышеупомянутого, настоящие варианты осуществления направлены на устройство и способ для создания большой DOF и резких трехмерных голографических изображений. Как описано более подробно ниже, согласно настоящим вариантам осуществления, составное изображение голограммы формируют с использованием множества по существу прозрачных голографических панелей, каждая из которых кодирована участком составного изображения голограммы. Множество голографических панелей размещают смежно друг с другом таким образом, что существует зазор между смежными голографическими панелями, и соответствующие DOF смежных голографических панелей перекрываются друг с другом. Изображения голограмм множества голографических панелей вместе формируют составное изображение голограммы. Посредством нахождения голограммы каждой голографической панели в пределах ее соответствующей DOF и посредством пакетирования голографических панелей смежно друг с другом, DOF составного изображения голограммы является настраиваемой без изменения разрешения голографических элементов. Например, DOF составного изображения голограммы может увеличиваться с увеличением числа голографических панелей. По существу, общий эффект глубины может значительно превышать эффект глубины, возможный в случае единственной голографической панели, и может быть обеспечено составное изображение голограммы, показывающее резкую, глубокую и иммерсивную сцену.
[0021] Возвращаясь к чертежам, фиг. 1 является перспективным изображением одного варианта осуществления устройства 10 голографического изображения. В показанном варианте осуществления, устройство 10 голографического изображения включает в себя голографическую панель или отпечаток 12, кодированный голографическим трехмерным контентом 14, который имеет обеспечивающую-резкость DOF 16. В некоторых вариантах осуществления, голографическая панель 12 может включать в себя по существу прозрачный материал (например, прозрачный для видимого света), такой как стекло (в противоположность непрозрачному материалу). В некоторых вариантах осуществления, голографическая панель 12 может включать в себя окрашенный материал (например, материал, имеющий прозрачность для света, составляющую от около 90% до около 60%, например, от около 90% до около 80%, от около 80% до около 70%, от около 70% до около 60%, от около 60% до около 50%, от около 50% до около 40%, от около 40% до около 30%, от около 30% до около 20%). Устройство 10 голографического изображения также включает в себя один или более источников 18 света, выполненных с возможностью освещения голографической панели 12 под одним или более углами падения света (например, под углами относительно нормали к поверхности голографической панели 12). Упомянутые один или более источников 18 света могут быть специальными источниками света или источниками света, встроенными в окружающую среду, где расположена голографическая панель 12, например, могут быть обычной осветительной системой, находящейся в некотором пространстве (например, в помещении для отображения, на сцене).
[0022] Когда голографическая панель 12 освещается одним или более источниками 18 света, создаваемое изображение голограммы (например, голографический трехмерный контент 14) является резким (например, ясным и четким) в пределах DOF 16. Голографическая панель 12 может быть одноканальной голограммой или может быть многоканальной голограммой, таким образом, чтобы проявлялись разные кадры изображений, когда голографическая панель 12 будет освещаться под разными углами падения света одного или более источников 18 света, или когда наблюдатели будут рассматривать голографическую панель 12 под разными углами наблюдения. В некоторых вариантах осуществления, DOF 16 может составлять около 400 миллиметров (мм) от поверхности 20 голографической панели 12 (например, расстояние 22 составляет около 200 мм) и/или около 200 мм выше и ниже голографической панели 12 (например, расстояние 24 составляет около 200 мм). Как указано выше, DOF голографической панели 12 ограничена разрешением голографических элементов, которое может быть трудно улучшить. Согласно настоящим вариантам осуществления, DOF голограммы может быть улучшена без изменения разрешения голографических элементов. В частности, сейчас понятно, что резкие трехмерные изображения с большой глубиной резкости могут быть обеспечены с использованием множества голографических панелей для формирования составного изображения голограммы, описанного ниже.
[0023] Фиг. 2 является перспективным изображением одного варианта осуществления устройства 10 голографического изображения, которое включает в себя пакет голографических панелей или отпечатков 30 (например, множество голографических панелей) для продолжения DOF. В показанном варианте осуществления, устройство 10 голографического изображения включает в себя один или более источников 18 света и множество голографических панелей 12, пакетированных или расположенных смежно друг с другом с зазором 32 между смежными голографическими панелями 12. Можно считать, что зазор 32 представляет собой расстояние от центра одной голографической панели 12 до центра смежной голографической панели 12 в направлении нормали к поверхности или в перпендикулярном плоскости направлении. Как описано ниже, зазор 32 может иметь постоянное значение или может изменяться (например, увеличиваться или уменьшаться) для разных пар смежных голографических панелей 12.
[0024] Хотя в показанном варианте осуществления показаны только три голографические панели 12, пакет 30 голографических панелей может включать в себя любое подходящее число голографических панелей 12. В показанном варианте осуществления, пакет 30 голографических панелей расположен таким образом, что нормали к поверхностям или перпендикулярные плоскости направления 34, 36, и 38 голографических панелей 12 приблизительно выровнены в одном и том же направлении, и края 40, 42, и 44 голографических панелей 12 также приблизительно выровнены друг относительно друга. Однако в других вариантах осуществления голографические панели 12 могут быть расположены в других относительных конфигурациях. Например, каждая из фиг. 3A, 3B, и 3C показывает вид сверху расположения пакета 30 голографических панелей, причем ориентация каждой голографической панели 12 может быть охарактеризована в терминах зазора 32, угла наклона, и/или смещения или расстояния смещения. Как показано, пакет 30 голографических панелей может быть описан со ссылкой на нормаль 50 к поверхности и ортогональные оси 52 и 54, находящиеся в плоскости образцовой голографической панели 56 в продольном или поперечном направлениях. Следует отметить, что эти направления определяются параллельными краями образцовой голографической панели 56. Более конкретно, один или более зазоров 32 (например, по направлению и расстоянию) описаны относительно нормали 50 к поверхности образцовой голографической панели 56. Упомянутые один или более углов наклона описаны относительно нормали 50 к поверхности образцовой голографической панели 56 (например, в виде соотношения между нормалью к поверхности соответствующей голографической панели и нормалью 50 к поверхности образцовой голографической панели 56). Упомянутые одно или более смещений (например, направлений и расстояний) описаны относительно образцовой голографической панели 56 и относительно ортогональной оси 52.
[0025] С учетом вышеупомянутого, фиг. 3А показывает пакет 30 голографических панелей, имеющий одну или более голографических панелей 12, наклоненных и/или смещенных друг относительно друга. В показанном варианте осуществления, пакет 30 голографических панелей включает в себя образцовую голографическую панель 56 и первую и вторую смещенные голографические панели 60 и 62. Первая смещенная голографическая панель 60 наклонена относительно образцовой голографической панели 56 под углом 64 наклона (например, угол между нормалью к поверхности первой смещенной голографической панели 60 и нормалью 50 к поверхности) и смещена относительно образцовой голографической панели 56 со смещением 66 (например, направление и расстояние). Вторая смещенная голографическая панель 62 наклонена относительно образцовой голографической панели 56 под углом 68 наклона (например, угол между нормалью к поверхности второй смещенной голографической панели 62 и нормалью 50 к поверхности) и смещена относительно образцовой голографической панели 56 со смещением 70. Следует отметить, что угол наклона (например, углы 64 и 68 наклона) мог бы быть вдоль ортогональной оси 52, ортогональной оси 54, или вдоль обеих этих осей. Углы 64 и 68 смещения могут иметь одинаковое значение или разные значения, и смещения 66 и 70 могут быть одинаковым расстоянием или разными расстояниями.
[0026] Фиг. 3В показывает пакет 30 голографических панелей, имеющий голографические панели 12, расположенные с переменными зазорами. Как указано выше, зазор 32 описывается как расстояние от центров смежных голографических панелей 12 в направлении нормали 50 к поверхности или в перпендикулярном плоскости направлении. Здесь, центры голографических панелей 12 указаны точками 33. В показанном варианте осуществления, пакет 30 голографических панелей включает в себя образцовую голографическую панель 56 и голографические панели 72 и 74. Голографические панели расположены таким образом, что существует первый зазор 78 между образцовой голографической панелью 56 и голографической панелью 72 и второй зазор 80 между голографическими панелями 72 и 74. Первый и второй зазоры 78 и 80 могут иметь одинаковое значение или разные значения.
[0027] Фиг. 3С показывает пакет 30 голографических панелей, имеющий голографические панели 12, расположенные без зазора или по существу без зазора (например, голографические панели 30 выровнены по их ортогональным осям 52 и 54). В показанном варианте осуществления, пакет 30 голографических панелей включает в себя образцовую голографическую панель 56 и голографические панели 82 и 84. Голографические панели 30 расположены по существу в ряд таким образом, что центры 33 этих голографических панелей (например, 56, 82, и 84) выровнены по ортогональной оси 52. Может существовать смещение 86 между образцовой голографической панелью 56 и голографической панелью 82, и смещение 88 между голографическими панелями 82 и 84. Смещения 86 и 88 могут иметь одинаковое значение или разные значения. Следует отметить, что пакет 30 голографических панелей может быть расположен в любом подходящим расположении, показанном на фиг. 3A, 3B, и 3C, или в любой комбинации таких расположений. Другие расположения голографических панелей 30 могут обеспечить большую объединенную DOF, показывающую резкую, глубокую и иммерсивную сцену.
[0028] Со ссылкой снова на фиг. 2, упомянутые один или более источников 18 света выполнены с возможностью освещения одной или более голографических панелей 12 под одним или более углами падения света. Каждая из голографических панелей 12 может быть изготовлена из стекла или подобного материала с высокой прозрачностью. В некоторых вариантах осуществления, упомянутые одна или более голографических панелей 12 пакета 30 голографических панелей могут быть окрашены с одинаковыми или разными прозрачностями (например, с прозрачностью для света, составляющей от около 90% до около 80%, от около 80% до около 70%, от около 70% до около 60%, от около 60% до около 50%, от около 50% до около 40%, от около 40% до около 30%, от около 30% до около 20%). В некоторых вариантах осуществления, упомянутые одна или более голографических панелей 12 пакета 30 голографических панелей могут быть непрозрачными и/или 100%-окрашенными. В некоторых вариантах осуществления, первая голографическая панель 12 в пакете 30 голографических панелей относительно наблюдателя может быть по существу прозрачной, так что наблюдатель может видеть последующие голографические панели 12, находящиеся за первой голографической панелью 12. В некоторых вариантах осуществления, последняя голографическая панель 12 в пакете 30 голографических панелей относительно наблюдателя может быть непрозрачной. В некоторых вариантах осуществления, степень окрашивания может увеличиваться по направлению к последней голографической панели 12 в пакете 30 голографических панелей относительно наблюдателя. Следует отметить, что расстояние для каждого зазора 32 определяется требуемой глубиной эффекта. Таким образом, контент 14 (см. фиг. 1) каждой голографической панели 12 остается в пределах соответствующей DOF, так что составное изображение голограммы пакета 30 голографических панелей является ясным (например, резким), как будет описано в отношении фиг. 4.
[0029] Фиг. 4 является схематическим перспективным изображением составного изображения 90 голограммы, создаваемого устройством 10 голографического изображения фиг. 2. В показанном варианте осуществления, каждая голографическая панель 12 пакета 30 голографических панелей может быть кодирована голографическим трехмерным контентом 14, которые могут быть одинаковыми или отличными друг от друга. Каждый из контентов 14 имеет соответствующую DOF 16, и DOF 16 могут быть разными или одинаковыми у разных голографических панелей 12. Зазор 32 между смежными голографическими панелями 12 управляется таким образом, что первое изображение 92 голографической панели 12 перекрывается со вторым изображением 94 смежной голографической панели 12 в области 96 перекрытия. Согласно настоящим вариантам осуществления, как первое, так и второе изображения 92 и 94 являются резкими (например, DOF первого изображения 92 перекрывается с DOF второго изображения 94).
[0030] Посредством нахождения контента 14 каждой голографической панели 12 в пределах соответствующих границ по глубине (например, в пределах DOF) и посредством пакетирования голографических панелей 12 смежно друг с другом, создается резкое составное изображение 90 голограммы, которое имеет большую DOF. В частности, общий эффект глубины составного изображения 90 голограммы может быть настраиваемым без изменения разрешения голографических элементов и может значительно превышать эффект глубины, возможный в случае единственной голографической панели 12. Например, общий эффект глубины составного изображения 90 голограммы может увеличиваться с увеличением числа голографических панелей 12. В показанном варианте осуществления, составное изображение 90 голограммы (например, объединенные первое и второе изображения 92 и 94) имеет общий эффект глубины, который охватывает DOF первого изображения 92 и DOF второго изображения 94, что превышает DOF первого изображения 92 и DOF второго изображения 94 сами по себе. По существу, контент 14 каждой голографической панели 12 и, таким образом, составное изображение 90 голограммы в целом, может оставаться резким и ясным на протяжении всей глубины 98 полного составного изображения 90 голограммы (например, объединенной глубины резкости).
[0031] Можно понять, что поскольку голографические панели 12 являются по существу прозрачными или по меньшей мере частично прозрачными, наличие голографических панелей 12 не препятствует или не мешает обеспечению непрерывности составного изображения 90 голограммы. В качестве неограничивающего примера, сцена может быть записана и кодирована на пакете 30 голографических панелей таким образом, чтобы каждая из голографических панелей 12 содержала участок сцены. Пакет 30 голографических панелей расположен со смежными голографическими панелями 12, размещенными с соответствующими зазорами 32, таким образом, что когда пакет 30 голографических панелей освещается одним или более источниками 18 света, каждая голографическая панель 12 создает изображение, которое формирует участок составного изображения 90 голограммы, причем множество изображений вместе демонстрируют резкую, глубокую, иммерсивную сцену.
[0032] Фиг. 5 является блок-схемой некоторых компонентов, образующих устройство 10 голографического изображения фиг. 2. В показанном варианте осуществления, устройство 10 голографического изображения включает в себя контроллер 100, соединённый при функционировании с системой 102 изображений. Система 102 изображений включает в себя голографические панели 12 и один или более источников 18 света, описанных выше. Система 102 изображений может также, в некоторых вариантах осуществления, включать в себя один или более исполнительных механизмов 104, соединённых с одним или более источниками 18 света, причем упомянутые один или более исполнительных механизмов 104 выполнены с возможностью управления расположением или ориентацией одного или более источников 18 света после приема одной или более команд (например, одного или более управляющих сигналов) от контроллера 100. Например, упомянутые один или более исполнительных механизмов 104 могут перемещать один или более источников 18 света и/или управлять одним или более углами падения света одного или более источников 18 света на голографические панели 12. Система 102 изображений может также, в некоторых вариантах осуществления, включать в себя один или более исполнительных механизмов 106, соединённых с голографическими панелями 12. В некоторых вариантах осуществления, упомянутые один или более исполнительных механизмов 106 выполнены с возможностью управления расположением или ориентацией голографических панелей 12 после приема одной или более команд (например, одного или более управляющих сигналов) от контроллера 100. Например, упомянутые один или более исполнительных механизмов 106 могут перемещать голографические панели 12, изменять значения одного или более зазоров (например, зазоров 32, 78, и 80), изменять значения одного или более углов наклона (например, углов 64 и 68 наклона), и/или изменять значения одного или более смещений (например, смещений 86 и 88), описанных в связи с фиг. 2 и 3. Упомянутые один или более исполнительных механизмов 104 и 106 могут быть любыми пригодными исполнительными механизмами или их сочетаниями (например, гидравлическими, пневматическими, электрическими, тепловыми или магнитными, или механическими исполнительными механизмами).
[0033] Для обеспечения управления различными оперативными параметрами системы 102 изображений, контроллер 100 может включать в себя процессор 108 и память 110 (например, постоянный машиночитаемый носитель данных/схемы памяти), соединённую с возможностью осуществления связи с процессором 108. Контроллер 100 может также включать в себя пользовательский интерфейс 112, соединённый с возможностью осуществления связи с процессором 108 и/или памятью 110 для обеспечения пользователю возможности обеспечивать входные данные для управления работой системы 102 изображений. Например, входные данные могут включать в себя, но не ограничены этим, данные включения/выключения электропитания, положения, и/или углы падения света одного или более источников 18 света, и расположение голографических панелей 12, например, их положения, один или более зазоров (например, зазоры 32, 78, и 80), один или более углов наклона (например, углы 64 и 68 наклона), и одно или более смещений (например, смещения 86 и 88).
[0034] Процессор 108 может включать в себя одну или более специализированных интегральных схем (ASIC), один или более массивов программируемых логических вентилей (FPGA), один или более процессоров общего назначения, или любое их сочетание. Кроме того, термин «процессор» не ограничен только теми интегральными схемами, которые называются в данной области техники процессорами, а в широком смысле относится к компьютерам, процессорам, микроконтроллерам, микрокомпьютерам, программируемым логическим контроллерам, специализированным интегральным схемам, и другим программируемым схемам. Память 110 может включать в себя энергозависимую память, такую как память с произвольным доступом (RAM), и/или энергонезависимую память, такую как постоянное запоминающее устройство (ROM), оптические накопители, накопители на жестких дисках, или твердотельные накопители. Память 110 может хранить один или более наборов команд (например, выполняемых процессором команд) и/или алгоритмы, реализуемые для выполнения операций, связанных с работой системы 102 изображений. Например, память 110 может хранить команды для включения или выключения одного или более источников 18 света и/или команды для управления одним или более исполнительными механизмами 104 и 106 в режиме, описанном выше (например, изменение положений, ориентаций, и/или расположений одного или более источников 18 света и голографических панелей 12). Например, память 110 может хранить информацию о голографических панелях 12, например, информацию о кодированном голографическом трехмерном контенте 14 и об обеспечивающей-резкость DOF 16 для каждой из голографических панелей 12. Например, память 110 может хранить алгоритмы для определения расположения голографических панелей 12 (например, зазоров, углов наклона, и/или смещений) на основе DOF 16 каждой отдельной голографической панели 12, таким образом, чтобы кодированный контент 14 смежных голографических панелей 12 перекрывался и был резким. Таким образом, контроллер 100 может считаться контроллером системы изображений, который включает в себя некоторую программируемую алгоритмическую структуру, которая выполняет некоторые оперативные способы, связанные с освещением и перемещением голографических панелей 12.
[0035] Фиг. 6 является блок-схемой, показывающей пример способа 120 формирования составной голограммы 90 с использованием устройства 10 голографического изображения. В то время как способ 120 описан с использованием действий, выполняемых в конкретной последовательности (представленной в блоках), следует понимать, что настоящее изобретение предполагает, что описанные действия могут быть выполнены в последовательностях, отличных от показанной последовательности, и некоторые описанные действия могут быть совсем пропущены или не выполнены в других вариантах осуществления. Способ 120 может включать в себя этап, на котором обеспечивают множество голографических панелей (блок 122). Например, этап, на котором обеспечивают множество голографических панелей, может включать в себя этап, на котором записывают и/или кодируют сцену на пакете 30 голографических панелей таким образом, чтобы каждая из голографических панелей 12 содержала участок сцены. Как указано выше, голографические панели 12 могут включать в себя по существу прозрачный материал, такой как стекло (в противоположность непрозрачному материалу). В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере некоторые из голографических панелей 12 могут включать в себя окрашенный материал (например, материал, имеющий прозрачность для света, составляющую от около 90% до около 80%, от около 80% до около 70%, от около 70% до около 60%, от около 60% до около 50%, от около 50% до около 40%, от около 40% до около 30%, от около 30% до около 20%). Степень окрашивания может по меньшей мере частично зависеть от контента кодированного контента голографической панели 12. Например, степень окрашивания может увеличиваться по направлению к первой или последней голографической панели в пакете 30 голографических панелей (например, голографической панели, которая включает в себя край или конечный участок сцены). Кроме того, каждая из голографических панелей 12 может быть одноканальной голограммой или многоканальной голограммой.
[0036] Способ 120 может включать в себя этап, на котором размещают множество голографических панелей 12 смежно друг с другом (блок 124). Более конкретно, множество голографических панелей 12 может быть пакетировано или расположено таким образом, чтобы каждая из голографических панелей 12 оставалась в пределах соответствующей DOF, таким образом, чтобы составное изображение голограммы пакета голографических панелей было ясным (например, резким). Например, ориентация и/или расстояние между смежными голографическими панелями 12 (например, зазоры, углы наклона, смещения) определяются требуемой глубиной эффекта. Например, расстояниями (например, зазорами 32, смещениями 86 и 88) между смежными голографическими панелями 12 можно управлять таким образом, чтобы изображения голограмм смежных голографических панелей перекрывались, и оба смежных изображения голограмм были резкими. В качестве неограничивающего примера, пакет голографических панелей может быть расположен в конфигурациях, описанных в связи с фиг. 2-4, или в их комбинациях. В некоторых вариантах осуществления, блок 124 может включать в себя этап, на котором соединяют множество голографических панелей с исполнительным механизмом (механизмами) (блок 126). Например, множество голографических панелей 12 может быть соединено с одним или более исполнительными механизмами 106 для обеспечения возможности изменения положений и/или ориентации множества голографических панелей 12 после приема управляющих сигналов от контроллера 100.
[0037] Способ 120 может включать в себя этап, на котором размещают источники света для освещения множества голографических панелей (блок 128). Например, блок 128 может включать в себя этап, на котором располагают один или более источников 18 света вблизи пакета 30 голографических панелей для освещения пакета 30 голографических панелей под соответствующими углами падения света. Упомянутые один или более источников 18 света могут быть расположены в положениях и ориентациях, пригодных для освещения одной или более голографических панелей 12. В некоторых вариантах осуществления, блок 128 может, но не обязательно, включать в себя этап, на котором соединяют источники света с исполнительными механизмами (блок 130). Например, упомянутые один или более источников 18 света могут быть соединены с одним или более исполнительными механизмами 104 для обеспечения возможности изменять положения и/или ориентации одного или более источников 18 света для изменения углов падения света, после приема управляющих сигналов от контроллера 100. В некоторых вариантах осуществления, разные кадры изображений голограмм могут проявляться при освещении многоканальных голографических панелей 12 под разными углами падения света.
[0038] Способ 120 может включать в себя этап, на котором освещают множество голографических панелей для формирования составного изображения голограммы (блок 132). Например, упомянутые один или более источников 18 света включаются в ручном режиме или после приема управляющих сигналов от контроллера 100 для освещения пакета 30 голографических панелей для формирования составного изображения 90 голограммы.
[0039] Фиг. 7 является блок-схемой, показывающей пример способа 140 работы устройства 10 голографического изображения с использованием контроллера 100. В то время как способ 140 описан с использованием действий, выполняемых в конкретной последовательности, следует понимать, что настоящее изобретение предполагает, что описанные действия могут быть выполнены в последовательностях, отличных от показанной последовательности, и некоторые описанные действия могут быть совсем пропущены или не выполнены в других вариантах осуществления. Способ 140 может включать в себя этап, на котором соединяют контроллер 100 с системой 102 изображений (блок 142). Например, контроллер 100 соединён при функционировании/с возможностью осуществления связи с различными компонентами системы 102 изображений, например, с одним или более источниками 18 света, голографическими панелями 12, и одним или более исполнительными механизмами 104 и 106.
[0040] Как показано, способ 140 может включать в себя этап, на котором принимают входные данные от пользователя (блок 144). Например, контроллер 100 может принимать входные данные от пользователя через пользовательский интерфейс 112, соединённый с процессором 108 и/или памятью 110 контроллера 100. Входные данные могут включать в себя команды для настройки оперативных параметров одного или более источников 18 света и/или голографических панелей 12. Входные данные могут включать в себя, не ограничиваясь, данные включения/выключения электропитания, положения, и/или углы падения света одного или более источников 18 света, и расположение голографических панелей 12, например, их положения, один или более зазоров (например, зазоры 32, 78, и 80), один или более углов наклона (например, углы 64 и 68 наклона), и одно или более смещений (например, смещения 86 и 88).
[0041] Действительно, для обеспечения большего управления голографическим изображением способ 140 может включать в себя этап, на котором управляют конкретным расположением голографических панелей 12 (блок 146). Например, контроллер 100 может отправлять команды одному или более исполнительным механизмам 106 для изменения параметров, связанных с расположениями и/или ориентациями панелей 12, таким образом, чтобы смежные изображения голограмм голографических панелей 12 были резкими. Эти параметры могут включать в себя, не ограничиваясь, один или более зазоров (например, зазоры 32, 78, и 80), один или более углов наклона (например, углы 64 и 68 наклона), и одно или более разделяющих расстояний (например, смещения 86 и 88), или их сочетания.
[0042] Способ 140 может также включать в себя этап, на котором управляют работой одного или более источников 18 света (блок 148). Например, контроллер 100 может отправлять команды одному или более исполнительным механизмам 104 для изменения различных оперативных параметров одного или более источников 18 света. Например, оперативные параметры могут включать в себя, не ограничиваясь, состояния включения/выключения, положения, и/или углы падения света одного или более источников 18 света относительно соответствующих одной или более голографических панелей 12.
[0043] При том, что здесь были показаны и описаны лишь некоторые признаки настоящего изобретения, специалистами в данной области техники может быть предусмотрено множество модификаций и изменений. Поэтому следует понимать, что предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает все такие модификации и изменения, входящие в пределы истинной сущности настоящего изобретения.
1. Устройство изображения голограмм, содержащее:
множество голографических панелей, причем каждая голографическая панель из множества голографических панелей содержит прозрачную панель, кодированную интерференционной картиной, соответствующей участку составного изображения голограммы; и
один или более источников света, выполненных с возможностью излучения света и освещения каждой голографической панели из множества голографических панелей под одним или более углами падения, причём интерференционная картина каждой соответствующей голографической панели побуждает множество голографических панелей дифрагировать излучаемый свет для создания составного изображения голограммы.
2. Устройство изображения голограмм по п. 1, в котором голографические панели из множества голографических панелей расположены смежно друг с другом таким образом, что соответствующие глубины резкости смежных голографических панелей перекрываются.
3. Устройство изображения голограмм по п. 1, в котором глубина резкости составного изображения голограммы соответствует по меньшей мере некоторому количеству голографических панелей из множества голографических панелей.
4. Устройство изображения голограмм по п. 1, в котором по меньшей мере одна голографическая панель из множества голографических панелей выполнена в виде многоканальной голографической панели.
5. Устройство изображения голограмм по п. 1, в котором прозрачная панель по меньшей мере одной голографической панели из множества голографических панелей содержит стеклянную панель, которая является прозрачной для видимого света.
6. Устройство изображения голограмм по п. 1, в котором прозрачная панель по меньшей мере одной голографической панели из множества голографических панелей окрашена таким образом, что она имеет прозрачность для света от около 90% до около 80%.
7. Устройство изображения голограмм по п. 1, в котором прозрачная панель по меньшей мере одной голографической панели из множества голографических панелей окрашена таким образом, что она имеет прозрачность для света от около 80% до около 70%.
8. Устройство изображения голограмм по п. 1, в котором прозрачная панель по меньшей мере одной голографической панели из множества голографических панелей окрашена таким образом, что она имеет прозрачность для света от около 70% до около 60%.
9. Устройство изображения голограмм по п. 1, содержащее один или более исполнительных механизмов, соединённых при функционировании с множеством голографических панелей, причем упомянутые один или более исполнительных механизмов выполнены с возможностью быть управляемыми контроллером для изменения расположений и/или ориентаций множества голографических панелей.
10. Устройство изображения голограмм по п. 1, содержащее один или более исполнительных механизмов, соединённых при функционировании с одним или более источниками света, причем упомянутые один или более исполнительных механизмов выполнены с возможностью быть управляемыми контроллером для изменения одного или более углов падения.
11. Способ формирования составной голограммы, содержащий этапы, на которых:
размещают голографические панели смежно друг с другом таким образом, что между смежными голографическими панелями имеется зазор, причем зазор является таким, что соответствующие глубины резкости смежных голографических панелей перекрываются друг с другом, и при этом каждая из голографических панелей кодирована интерференционной картиной, соответствующей участку составной голограммы; и
освещают голографические панели под одним или более углами падения с использованием одного или более источников света для создания составной голограммы.
12. Способ по п. 11, содержащий этап, на котором увеличивают число голографических панелей для увеличения общей глубины резкости составной голограммы.
13. Способ по п. 11, содержащий этап, на котором соединяют по меньшей мере одну из голографических панелей с одним или более исполнительными механизмами, соединёнными при функционировании с контроллером, для изменения зазора между смежными голографическими панелями.
14. Способ по п. 13, содержащий этап, на котором изменяют угол наклона по меньшей мере одной из голографических панелей и/или расстояния смещения между смежными голографическими панелями.
15. Способ по п. 11, содержащий этап, на котором соединяют упомянутые один или более источников света с одним или более исполнительными механизмами, соединёнными при функционировании с контроллером, для изменения одного или более углов падения.
