JP4443046B2

JP4443046B2 - 構成可変ホログラフィー光学系に基づく投影システム

Info

Publication number: JP4443046B2
Application number: JP2000559488A
Authority: JP
Inventors: ディー．ワルダーンジョナサン; エム．ポポビッチミラン; ジェイ．ストレイジョン
Original assignee: エスビージーラブズインコーポレイテッド
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1999-07-09
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2019-07-09
Also published as: AU4981599A; WO2000003309A1; JP2003524790A; EP1105779A1; CA2336780A1; KR20010074685A

Description

【０００１】
この出願は、１９９８年７月１０に提出した米国暫定出願第６０/０９２,２５９号の利益を請求する。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、投影システム、より詳細には１つ以上のホログラフィー光学素子を利用した投影システムに概ね関する。
【０００３】
（背景技術）
投影システムは、画像または連続画像をスクリーンに投影することにより、これらの画像を表示するように機能する。これらのシステムは、大きな視野を快適な観察距離において獲得するため、大きな観察領域を有するように投影スクリーンを通常必要とする。投影画像は、個々の投影システムに応じて寸法が変化する。例えば、映画館で用いられる投影システムは、極めて大きな投影画像を表示することが可能であるのに対し、会社での発表のために用いられる投影システムは、はるかに小さな投影画像に一般的に制限される。
【０００４】
図１を参照すると、代表的な従来技術の投影システム１０が示されている。この投影システム１０は、プロジェクタ１２と投影スクリーン１４とを有する。プロジェクタおよびスクリーンは、入力画像を表示するように機能し、この入力画像をスクリーンに投影することによって生成される。プロジェクタ１２は、画像発生器１６と投影光学系１８とからなる。画像発生器１６は、白色照明光を入力画像表示パネル２２に与える光源２０を有する。一例として、入力画像表示パネル２２は、光源からの光によって照明される反射型液晶表示（ＬＣＤ）パネルであって良い。この表示パネルは、スクリーンに投影されるべき入力画像を生成する。
【０００５】
画像発生器１６はまた、光源２０と表示パネル２２との間に配置されるカラーフィルタ２４も有する。このカラーフィルタ２４は、照明光の選択領域のみを通過させるように機能し、この選択領域は特定のピーク波長を有する。カラーフィルタは、三刺激カラー光、すなわち赤色，青色および緑色光を順次伝達させるように調整可能である。一般的に、このカラーフィルタは３つの透明部位を持つ回転ディスクである。これらの部位は、照明光をフィルタリングするための色材を有する。このディスクの回転は、色が交互にディスクを介して順次伝達されることを可能にする。特定ピーク波長の光が表示パネル２２に入射する場合、特定ピーク波長に対応した入力画像が表示パネル２２に表示される。次に、この入力画像は、投影光学系１８を介し投影スクリーン１４に向けて投影される。この処理は、他の２つの色に対して繰り返される。三刺激カラー光に対応した入力画像の順次投影は、表示画像が投影スクリーンにカラーとなって現れることを可能にする。投影スクリーン上の表示画像の大きさは、投影光学系１８ならびにこの投影光学系と投影スクリーンとの距離によって概ね決定される。
【０００６】
投影光学系１８は、画像発生器１６からの投影入力画像を拡大するための１つ以上のズームレンズ（図示されず）を有する。これらズームレンズは、的確な拡大率をもたらすように投影光学系内で選択的に位置を変えられる。投影光学系はまた、投影スクリーン１４に投影画像の焦点を合わせるための１つ以上の焦点合わせレンズ（図示されず）も有する。投影スクリーンは、「反射観察」、すなわち投影スクリーンに関してプロジェクタ１２に面する側からの観察のため、または「透過観察」、すなわち投影スクリーンに関してプロジェクタの反対側からの観察のために形成されることができる。
【０００７】
Ichikawa らに対する米国特許第５,７３７,０４０号は、受動ホログラムアレイをカラーフィルタとして機能するように利用した投影システムを記述している。Ichikawa らの投影システムは、光源からの照明光をバックライトとして入射させ、入力画像を光源から離れた位置に投影する透過型ＬＣＤを有する。Ichikawa らの投影システムに関する受動ホログラムアレイは、多数の微小ホログラムを有する単一のパネルである。微小ホログラムのそれぞれは、波長に基づく入射照明光を拡散するように機能し、照明光からフィルタリングされるそれぞの色がＬＣＤのあらかじめ決められた液晶セルに入射するようになっている。次に、このＬＣＤに表示される入力画像が拡大されて投影スクリーンに投影される。受動ホログラムアレイは、光源からＬＣＤに伝達されるカラー光の強度を増大し、従って投影スクリーンに表示される投影画像の輝度を増大する。
【０００８】
従来技術の投影システムは、その意図した目的に対してうまく機能するけれども、必要とされるものは、簡潔な光学構成を有すると共にホログラフィー光学素子によって可能とされる高度な表示機能を有する効率の良い投影システムである。
【０００９】
（発明の開示）
このシステムの投影スクリーンに対する投影入力画像の投影システムおよび方法は、このシステム内の伝播光を処理するために１つ以上の構成可変ホログラフィー光学素子（ＨＯＥ）を利用する。構成可変ＨＯＥは、単純な光学作用を行うように設計されることができ、レンズ，プリズムおよび反射鏡によってそれがなされるような一般的な光学部品と普通に組み合わされる。しかしながら、構成可変ＨＯＥはまた、特定方向に関して光強度を変化する如き、高度な光学的処理を行うようにも設計される。
【００１０】
構成可変ＨＯＥのそれぞれは、２つの電極層の間に挟まれたホログラムを有する。このホログラムは、液晶と組み合わされるホログラフィー感光性重合体フィルムである。液晶の存在は、ホログラムが与えられた電界に応じた光学特性を示すことを可能とする。好ましくは、このホログラムは、高い回折効率を有するブラッグ形ホログラムである。電極層は、８０％よりも大きな透過効率を一般的に有するインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）から作られることができる。
【００１１】
構成可変ＨＯＥは、少なくとも２つの光学的処理状態、つまり回折状態と受動状態とを有する。構成可変ＨＯＥの回折特性は、感光性重合体フィルムに記録されたホログラフィー干渉縞に主として依存する。回折状態において、構成可変ＨＯＥは、伝播光をあらかじめ規定された方法で回折させる。受動状態において、構成可変ＨＯＥは、伝播光を光学的に変更しない。最初、構成可変ＨＯＥのホログラムは回折状態にあり、入射光はあらかじめ規定された方法で回折されるようになっている。しかしながら、構成可変ＨＯＥの電極層に電圧を印加することにより、電界がホログラムに発生させられると、ホログラムの処理状態が回折状態から受動状態に切り換わる。
【００１２】
本発明の第１の実施例において、投影システムは単一の構成可変ＨＯＥスタックを包含するカラーフィルタを有すると共に多数の構成可変ＨＯＥスタックを持った投影光学系を有する。「構成可変ＨＯＥスタック」という用語は、ここでは伝播する三刺激カラー光に対して選択的に処理するように設計される少なくとも３つで１組の構成可変ＨＯＥとして定義される。カラーフィルタにおけるスタックの個々の構成可変ＨＯＥは、回折状態にある時に非単色照明光の特定の三刺激カラー光を回折するようにホログラフィックに形成される。操作中において、カラーフィルタの構成可変ＨＯＥは、このシステムの一般的な表示パネルに対して三刺激カラー光を順次回折するように、順次回折状態に置かれる。この表示パネルは、システムの投影スクリーンに表示するための投影光学系を介して投影される入力画像を生ずる。
【００１３】
投影光学系の構成可変ＨＯＥスタックは、投影画像を光学的に処理するようにホログラフィックに形成され、投影スクリーン上の表示画像が選択可能な拡大率で拡大されるようになっている。構成可変ＨＯＥスタックのそれぞれは、投影画像を唯一のあらかじめ設定した倍率で拡大するように形成されている。操作中において、望ましい倍率に対応した倍率を有する投影光学系の構成可変ＨＯＥスタックが選択される。投影光学系の選択されなかった構成可変ＨＯＥスタックは、光学的に受動状態となるように配置される。他方、選択されたスタックの３つの構成可変ＨＯＥは、拡大カラー画像を投影スクリーンに表示するため、１組のカラー投影画像を投影するようにカラーフィルタの３つの構成可変ＨＯＥと同期して受動状態と回折状態との間を順番になされる。
【００１４】
第１の実施例による投影システムは、このシステムの処理全体に悪影響を与えることなく変更されることができる。投影システムの第１の変更において、カラーフィルタは、三刺激カラー光を表示パネルに順次伝達する一般的なカラーフィルタと置き換えられることができ、第２の変更においてはカラーフィルタの代わりではなく、投影光学系における構成可変ＨＯＥスタックは、波長に関してニュートラルであるという方法で投影画像を拡大する一般的なレンズと置き換えられることができる。
【００１５】
本発明の第２の実施例において、投影システムは、傾斜した画像を投影スクリーンに形成するように投影画像を光学的に処理することができる投影光学系を有する。傾斜画像は、多数の分割した画像から作られることが可能であり、あるいは合成画像を形成する画像セグメントから作られることができる。この実施例における投影光学系はまた、多数の構成可変ＨＯＥスタックも有している。しかしながら、これらの構成可変ＨＯＥスタックは、投影スクリーンに傾斜画像を作り出すため、投影スクリーンの指定領域に投影画像を導くようにホログラフィックに形成されている。投影光学系の構成可変ＨＯＥスタックはまた、特定の拡大率によって投影画像を拡大するようにホログラフィックにも形成されている。
【００１６】
本発明の第３実施例において、投影システムは、合成画像を投影スクリーンに表示するため、第２実施例の投影光学系と同様な映像装置を有する。この実施例において、映像装置は観察者の目の注視方向を探知する（例えば観察者の頭部および両目の位置を探知することにより）ように機能する。映像装置は、このシステムに関して別部品であることが可能であり、あるいは投影光学系に組み入れられることができる。目の注視方向を探知することにより、このシステムは、観察者の視界および／または観察者の視界に入る寸前の画像セグメントに応じた画像セグメントに対する関連情報をもたらすため、更新情報の処理を制限することができる。
【００１７】
本発明の第４実施例において、このシステムの投影スクリーンは単一の構成可変ＨＯＥスタックを有する。回折状態に置かれた場合、投影スクリーンの構成可変ＨＯＥスタックは、投影画像を投影スクリーンに表示するように機能する。しかしながら、受動状態に置かれた場合、投影スクリーンの構成可変ＨＯＥスタックは、コンピュータのモニタの如き表示装置に表示される画像を観察するように、観察者が投影スクリーンを通して観察することを可能とする。さらに高度な形態において、投影スクリーンの構成可変ＨＯＥスタックは、表示装置の画像および投影スクリーンに投影された投影画像の同時観察を可能とするように、ホログラフィックに形成される。
【００１８】
本発明の第５実施例において、このシステムの投影スクリーンは、少なくとも２つの構成可変ＨＯＥスタックを有し、これらＨＯＥが回折状態に置かれた場合、これらは特定観察位置に向けた伝播光の光強度を変えるようにホログラフィックに形成されている。操作中において、投影スクリーンの構成可変ＨＯＥスタックは、多数の観察者に対して同じまたは異なる画像をそれらの観察位置に依存して具合よくもたらすような回折状態に順次切り換えられる。このシステムは、表示画像を観察者に対して合成形式で提供するために第３実施例の投影光学系を有することができる。さらに、このシステムは１つ以上の映像装置を有することができ、合成画像の関係する画像セグメントのみが更新されると同時に、観察者の目の注視方向を探知するようになっている。
【００１９】
本発明の第６実施例において、このシステムの投影スクリーンは、観察者の特定の目に向けた伝播光の光強度を変えるようにホログラフィックに形成された少なくとも２つの構成可変ＨＯＥスタックを有し、このＨＯＥが回折状態に置かれた場合、表示画像は立体映像形式で可視化されるようになっている。このシステムは、表示画像を観察者のそれぞれの目に対して合成形式で提供するため、第３実施例の投影光学系を有することができる。さらに、このシステムは１つ以上の映像装置を有することができ、合成画像の適切な画像セグメントのみが更新されると同時に観察者の目の注視方向を探知するようになっている。
【００２０】
本発明の利点は、構成可変ＨＯＥがカラー順次照明のためのカラーフィルタに用いられた場合、極めて効率の良いバンドパスフィルタとして機能することである。さらに、カラーフィルタの構成可変ＨＯＥは、極めて集中したカラー光をもたらし、これは投影スクリーンにおけるより鮮明な表示画像を結果として生ずる。
【００２１】
構成可変ＨＯＥは、投影光学系が拡大と同様に画像の傾斜を行うことを可能とし、これが他の利点である。構成可変ＨＯＥが投影スクリーンで用いられた場合、投影スクリーン上の画像が観察者それぞれに対して最も望ましく表示される多数の観察位置を可能にする。さらに、この投影スクリーンの構成可変ＨＯＥは、表示画像を立体画像形式で観察者にもたらされることを可能にする。構成可変ＨＯＥは、カラーフィルタおよび投影光学系が簡潔な光学構成を有することを可能にし、これがさらに他の利点である。
【００２２】
（本発明を実施するための最良の形態）
図２を参照すると、本発明の第１実施例による投影システム２６が示されている。この投影システム２６は、プロジェクタ２８および投影スクリーン３０を有する。一般的な投影システムと同様に、プロジェクタおよびスクリーンは、プロジェクタ２８により発生させられる入力画像をスクリーン３０に投影することによって表示するように機能する。このスクリーンは、一般的な反射観察または透過観察の投影スクリーンである。しかしながら、一般的な投影システムと異なったプロジェクタ２８が利用され、これは「構成可変光学素子」（ＨＯＥ）と呼称されよう。これらの構成可変ＨＯＥは、一般的な光学素子と普通に組み合わされて機能するが、さらにより高度な光学処理を行うことができる。
【００２３】
構成可変ＨＯＥは、２つの電極層の間に挟まれたホログラムを有する。このホログラムは、高い回折効果を有するブラッグ形ホログラムであることが好ましい。このホログラムは、液晶と組み合わされるホグラフィー感光性重合体フィルムである。一例として、このホログラフィー感光性重合体フィルムは、Sutheriand らのＰＣＴ出願第ＰＣＴ/ＵＳ９７/１２５７７号に記述されているように、ジペンタエリトリトールヒドロキシペンタアクリレートを有する重合可能な単量体からなることができる。液晶は感光性重合体フィルムの微孔内に充填されることができる。ホログラフィー干渉縞は、液晶と結合される前または後の何れかで感光性重合体フィルムに記録されることができる。好ましい実施例において、感光性重合体材料は、記録前に液晶と結合される。この好ましい実施例において、液晶と重合体材料とがあらかじめ混合され、ホログラムの記録中に層分離が発生し、ホログラフィー干渉縞が高濃度の液晶滴と共に占められるようになっている。この方法は、構成可変ＨＯＥの量産に関して有利である「乾式」法として見なすことができる。
【００２４】
ホログラムの記録は、光ビームを付加することによって干渉縞が作り出される一般的な光学処理により達成されることができる。あるいは、この干渉縞は極めて正確なレーザー書き込み装置または他の光学的複製技術を使用することにより、人工的に作り出されることができる。ホログラムに隣接する電極層は、透明導電材料から作られている。一例として、この電極層は、通常、８０％よりも大きな透過率を有するインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）から作られることができる。電圧がこれらの層に印加されると、電界がホログラム内に発生する。
【００２５】
構成可変ＨＯＥは、少なくとも２つの処理状態である回折状態および受動状態を有する。構成可変ＨＯＥの光学特性は、主に感光性重合体フィルムに記録されたホログラフィー干渉縞に依存する。回折状態において、構成可変ＨＯＥはあらかじめ規定された方法で伝播光を回折させる。受動状態において、構成可変ＨＯＥは伝播光を光学的に変更しない。最初、構成可変ＨＯＥのホログラムは回折状態にあり、あらかじめ規定された方法で入射光が回折される。しかしながら、構成可変ＨＯＥの電極層に電圧を印加することにより、電界がホログラムに生ずると、ホログラムの状態が回折状態から受動状態に切り換わる。
【００２６】
さらに図２を参照すると、プロジェクタ２８は画像発生器３２および投影光学系３４を有する。画像発生器３２は、光源３６，カラーフィルタ３８および表示パネル４０を有する。光源および表示パネルは、一般的な装置であって良い。表示パネル４０は、シリコンバックプレーン上にネマチックまたは強誘電材料の何れかを有する小型反射形ＬＣＤであって良いし、あるいは Texas Instruments Incorporated によって製造されるデジタル光処理装置の如き微小機械的アレイであって良い。表示パネル４０はまた、Silicon Light Machines、正式には Echelle Inc. により開発された格子光バリューの如き回折ベースの表示装置であっても良い。カラーフィルタ３８は、スタックした３つの構成可変ＨＯＥ４２,４４および４６を有する。単純化のため、構成可変ＨＯＥ４２〜４６のホログラムおよび電極層は、描かれていない。構成可変ＨＯＥ４２〜４６のそれぞれは、その特定の構成可変ＨＯＥが回折状態にある場合、一定のカラー光のみを回折するようにホログラフィックに設計されている。構成可変ＨＯＥ４２は、表示パネル４０に向けて赤色光のみ回折するように設計されている。同様に、構成可変ＨＯＥ４４は、緑色光５０のみを表示パネル４０に向けて回折するように設計され、同時に構成可変ＨＯＥ４６は青色光５２のみを表示パネルに向けて回折するように設計されている。カラーフィルタ３８における構成可変ＨＯＥ４２〜４６の特定の順番は、本発明にとって重要ではない。
【００２７】
操作中において、光源３６は白色光をカラーフィルタ３８に向けて発する。構成可変ＨＯＥ４２〜４６のうちの２つは、表示パネル４０のリフレッシュレートと同じかそれよりも短い調整期間で、照明光の三刺激色の１つを表示パネル４０に回折するために非活性化される。構成可変ＨＯＥに関して用いられる「非活性化」という用語は、ここでは電界を発生させるように構成可変ＨＯＥに電圧が印加される状態として規定されよう。構成可変ＨＯＥを非活性化する効果は、構成可変ＨＯＥが受動状態になることである。構成可変ＨＯＥに関して用いられる「活性化」という用語は、ここでは構成可変ＨＯＥに電圧が印加されない状態として規定されよう。構成可変ＨＯＥを活性化する効果は、構成可変ＨＯＥが回折状態になることである。
【００２８】
次に、他の三刺激色の光は、構成可変ＨＯＥ４２〜４６の光学状態を構成変更することにより、表示パネル４０に順次回折される。三刺激色の光が回折される順番は重要ではない。一例として、第１の調整期間中に構成可変ＨＯＥ４４および４６が非活性化され、これら構成可変ＨＯＥ４４および４６は受動状態となるようになっている。しかしながら、構成可変ＨＯＥ４２は、回折状態へと活性化される。従って、赤色光に応じた可視光スペクトルの一部のみが構成可変ＨＯＥ４２によって表示パネル４０に回折される。第２の調整期間中では、構成可変ＨＯＥ４２および４６が非活性化されると共に構成可変ＨＯＥ４４が活性化され、緑色光のみが表示パネル４０に回折されるようになっている。第３の調整期間中において、構成可変ＨＯＥ４２および４４が非活性化されると共に構成可変ＨＯＥ４６が活性化され、青色光のみが表示パネル４０に回折されるようになっている。従って、表示パネル４０は順次赤色，緑色および青色光によって照明され、投影された入力画像が合成カラー画像として投影スクリーン３０に表示されるように見えよう。
【００２９】
投影システム２６の投影光学系３４は、３つの構成可変ＨＯＥスタック５４，５６および５８を有する。これら構成可変ＨＯＥスタック５４〜５８は、投影画像を表示パネル４０から拡大するように機能する。スタック５４〜５８の各構成可変ＨＯＥは、このＨＯＥが一般的なレンズと同じ方法で光を処理することをもたらすような回折特性を持つ記録干渉縞を有する。構成可変ＨＯＥスタック５４〜５８のそれぞれは、投影画像をあらかじめ設定された倍率で拡大する能力を有するように、ホログラフィックに形成されている。構成可変ＨＯＥスタック５４〜５８は、投影スクリーン３０上の表示画像がＬ１，Ｌ２またはＬ３の長さまたは幅を有するように形成され、これは投影画像を画像発生器３２から光学的に処理するように選択される構成可変ＨＯＥスタック５４〜５８の１つに依存している。構成可変ＨＯＥスタック５４のみが投影画像を光学的に処理する場合、投影スクリーン３０上の表示画像の大きさはＬ１である。構成可変ＨＯＥスタック５６のみが投影画像を光学的に処理する場合、投影スクリーン３０上の表示画像の大きさはＬ２である。構成可変ＨＯＥスタック５８のみが投影画像を光学的に処理する場合、投影スクリーン３０上の表示画像の大きさはＬ３である。従って、投影スクリーン３０上の表示画像の寸法は、投影画像を光学的に処理するために選択された１つの構成可変ＨＯＥスタック５４〜５８によって調整されることができる。投影光学系３４における構成可変ＨＯＥスタック５４〜５８の数は、本発明にとって重要ではない。投影光学系３４は、投影システム２６に対して利用可能である他の表示寸法の数を増やすため、追加の構成可変ＨＯＥスタックを有することができる。
【００３０】
図２中の構成可変ＨＯＥスタック５４〜５８が一体の装置として示されているけれども、構成可変ＨＯＥスタック５４〜５８のそれぞれは、色収差を防ぐために３つの構成可変ＨＯＥを有する。構成可変ＨＯＥスタック５４〜５８のそれぞれにおける３つの構成可変ＨＯＥは、カラーフィルタ３８の構成可変ＨＯＥ４２〜４６と同一であり、これらは単一のカラー光に応じた入力画像に対して１回で光学的に処理するように設計されており、これによって入力画像を投影スクリーン３０に伝達する。三刺激色に応じた１組の入力画像が投影スクリーン３０に投影される場合、入力画像から形成される合成画像がカラー画像として見える。スタック５４〜５８の３つの構成可変ＨＯＥアセンブリは、色収差の問題をうまく処理する。
【００３１】
スタック５４〜５８のそれぞれにおける３つの構成可変ＨＯＥの操作は、構成可変ＨＯＥ４２，４４および４６の操作と全く同じである。特定の倍率が望まれる場合、この特定の倍率に対応した構成可変ＨＯＥスタック５４〜５８が選択される。例えば、Ｌ１の表示寸法が望まれる場合、構成可変ＨＯＥスタック５４が選択される。他の構成可変ＨＯＥスタック５６および５８は、任意の伝達光に対して光学的に受動的となるように設定されよう。次に、スタック５４の構成可変ＨＯＥが選択的に活性化され、そして三刺激カラーの処理を連続することによって形成される投影入力画像を伝達するため、カラーフィルタ３８の構成可変ＨＯＥ４２〜４８と同期して非活性化される。例えば、カラーフィルタ３８が赤色光のみ回折するように形成される場合、赤色光に対して光学的に処理するスタック５４の構成可変ＨＯＥのみが回折状態へと活性化されると同時に、スタック５４の他の２つの構成可変ＨＯＥが受動状態へと非活性化される。入力画像を表示パネル４０から順次拡大することにより、正確なカラー合成画像が投影スクリーン３０上に望ましい寸法で表示される。
【００３２】
図２の投影システム２６は、このシステム全体の処理に悪影響を与えることなく変更されることができる。第１の変更において、画像発生器３２は、図１の従来技術の投影システム１０の画像発生器１６の如き一般的な画像発生器によって置き換えられることができる。画像発生器３２の置換は、投影光学系３４の処理に悪影響を与えないと思われる。第２の変更において、投影光学系３４は従来技術の投影システム１０の投影光学系１８の如き一般的な投影光学系によって置き換えられることができる。投影光学系３４の置換は、画像発生器３２の処理に悪影響を与えないと思われる。
【００３３】
図３において、本発明の第２実施例による投影システム６０が示される。投影システム６０は、投影システム２６に含まれる同一の画像発生器１６および同一の投影スクリーン３０を有することができる。しかしながら、この投影システム６０は投影システム２６の投影光学系３４に置き換わる投影光学系６２を有する。投影光学系６２は、多数の傾斜画像を投影スクリーン３０に発生させるように投影入力画像を画像発生器３２から光学的に処理するため、ホログラフィックに形成されている。簡略化のため、図３には画像発生器３２の構成要素が示されていない。
【００３４】
この実施例において、投影光学系６２は、投影入力画像のあらかじめ選択された拡大をもたらす４つの構成可変ＨＯＥスタック６４，６６，６８および７０を有する。構成可変ＨＯＥスタック６４〜７０のそれぞれは、活性化された場合、入力画像を投影スクリーン３０のあらかじめ設定された領域７２，７４，７６および７８に投影するため、ホログラフィックに形成されている。一例として、構成可変ＨＯＥスタック７０は入力画像を領域７２に投影するようにホログラフィックに形成されると同時に、構成可変ＨＯＥスタック６４，６６および６８は、入力画像を領域７８，７６および７４にそれぞれ投影するように機能させることができる。投影システム２６に関する投影光学系３４の構成可変ＨＯＥスタック５４〜５８と同様に、構成可変ＨＯＥスタック６０〜６６のそれぞれは３つの構成可変ＨＯＥを有し、これらはカラー画像を投影スクリーン３０の特定の領域７２〜７８に形成するように３つの三刺激カラーを順次処理するように設計されている。
【００３５】
操作中において、投影光学系６２は、１組のカラー入力画像を、対応する構成可変ＨＯＥスタック６４〜７０だけが１組のカラー入力画像を回折することを可能とすることにより、領域７２〜７８の１つに順次導く。例えば、投影スクリーンの領域７２にカラー画像を表示するため、構成可変ＨＯＥスタック７０のみが投影入力画像を光学的に処理することを可能にされる。構成可変ＨＯＥスタック６４〜６８は、任意の伝達光に対して光学的に受動的となるように設定される。スタック７０の３つの構成可変ＨＯＥは選択的に活性化され、そして特定の色に対応した投影入力画像を伝達するように、画像発生器３２内のカラーフィルタ３８の構成可変ＨＯＥ４２〜４６と同期して非活性化される。例えば、カラーフィルタ３８が赤色光を回折するように形成された場合、赤色光を光学的に処理するスタック７０の構成可変ＨＯＥのみが回折状態へと活性化されると同時に、スタック７０の他の２つの構成可変ＨＯＥが受動状態へと非活性化される。スタック７０の選択された構成可変ＨＯＥの活性化は、赤色光に対応した投影画像を投影スクリーン３０の領域７２に導く。画像発生器３２の表示パネル４０からの異なる三刺激カラーに応じた入力画像を順次伝達することにより、正確なカラー合成画像が投影スクリーン３０の領域７２に投影されて表示される。
【００３６】
第２のカラー画像は、画像発生器３２の表示パネル４０に生成される次の１組の入力画像を処理するため、対応する構成可変ＨＯＥスタック６４〜６８を選択することにより、投影スクリーン３０の残りの領域７４〜７８の１つに表示されることができる。例えば、第２のカラー画像は、光学的に受動的となるようにスタック７０の能力を奪い、そして第２のカラー画像の入力画像を領域７８に伝達するように、スタック６４の構成可変ＨＯＥを機能させることにより、領域７８に表示されることができる。領域７２に表示される第１のカラー画像および領域７８に続いて表示される第２のカラー画像は、その表示レートが充分に高速であるならば、同時に表示されるように見えよう。より高速な表示レートに対し、４つの異なるカラー画像を投影スクリーン３０の４つの領域７２〜７８すべてに「同時に」表示させることができる。
【００３７】
領域７２〜７８の１つに表示されるカラー画像は、完全な画像であって良く、４つの別個の画像を投影スクリーン３０に表示させることができるようになっている。別な形態において、領域７２〜７８の１つに表示される画像は、単一の合成カラー画像の１つの画像セグメントのみである。投影スクリーン３０の領域７２〜７８に順次表示される４つのカラー画像は、単一の合成画像を形成する。この形態において、所与の寸法の画像に対し、表示合成画像の全体の分解能をこの画像が単一の画像として投影される場合よりも実質的に高めることができる。
【００３８】
さらに複雑な実施例において、投影スクリーンのより小さな領域に画像の一部を表示するため、投影光学系６２は追加の構成可変ＨＯＥスタックを有することができる。一例として、投影光学系６２は、４×４の配列における１６色のカラー画像セグメントからなる単一の合成画像を表示するため、合計１６個の構成可変ＨＯＥスタックを有することができる。
【００３９】
図４に転じると、本発明の第３実施例による投影システム８０が示されている。図２および図３と同じ参照符号が図４に描かれた同じ部品に対して用いられよう。この投影システム８０は、図３の投影システム６０に関するすべての部品を有している。しかしながら、投影システム８０は、２つの映像装置８２および８４を有する。一般的に、この投影システム８０は、合成画像を投影スクリーン３０に表示するために投影システム３０と同じように機能する。上述したように、合成画像は、この合成画像のセグメントを投影スクリーンの領域７２〜７８に連続的に表示することによって形成される。連続的に変更される合成画像を投影スクリーンに表示するため、合成画像の画像セグメントのそれぞれは更新されて表示される必要がある。このような処理は、画像処理に関してコンピュータを使って集約させることができる。投影システム８０は、移動観察可能な関心領域（ＡＯＩ）を実行することにより、この処理の負担の一部を軽減するように機能する。「関心領域」という用語は、ここでは観察者８６により目標とされる投影スクリーン３０の場所を中心とした視野領域として規定される。ＡＯＩは、観察者８６の注視方向によって決定されることができる。観察者８６の注視方向を探知することにより、現時点でＡＯＩ内にあるか、またはＡＯＩ内に入ろうとしている画像セグメントだけが更新される。
【００４０】
映像装置８２および８４は、観察者の注視方向を規定するため、観察者８６の頭部または両目を映し出すように機能する。この映像装置８２および８４は、図４に示されるような投影システム８０の部品を分けることができる。別の形態において、映像装置は「ホログラフィーでまとめた表示および映像システム」という名称で１９９８年７月８日に提出された米国暫定出願第６０/０９４,５２２号に記載されたように、投影光学系６２に組み入れることができる。映像装置８２および８４は、観察者の注視方向を決定するため、観察者８６の頭部または両目の位置を取り込むように既知の映像技術を利用することができる。例えば、映像装置８２および８４のそれぞれは、赤外光の如き映像光を観察者８６の頭部または両目に発する発光素子と、映像のための後方散乱光を受光する光センサとを有することができる。従って、既知の画像処理技術が観察者の注視方向を決定するために利用されることができる。
【００４１】
観察者の注視方向の決定は、投影スクリーン３０の領域または領域７２〜７８が観察者８６の固定視点を認識することによって反復更新する必要があることを認識するために利用される。投影スクリーン３０の残りの領域は、前の画像セグメントと共に表示される。これら残りの画像セグメントの分解能は、要求される信号処理をさらに減少させることにより、減じられることができる。移動する視点の軌跡を予測するために適当なアルゴリズムを用いると、観察者８６の注視によって加えられる領域７２〜７８は加えられる直前に更新されることができる。領域７２〜７８の隣接境界でのあらゆる不明確性を回避するため、領域７２〜７８に表示される画像セグメントは、隣接境界の部分で重なり合うべきである。
【００４２】
図５に転じると、本発明の第４実施例による投影システム８８が示されている。この投影システム８８は、プロジェクタ９４を画成する画像発生器９０および投影光学系９２を有する。画像発生器９０および投影光学系９２は、一般的な装置であって良い。しかしながら、画像発生器９０が投影システム２６の画像発生器３２と同一であって良く、投影光学系９２が投影システム２６の投影光学系３４または投影システム６０の投影光学系６２と同じであって良い。この投影システム８８はまた、透視投影スクリーン９６をも有する。この投影スクリーン９６は、投影画像を光学的に処理することを可能とされる場合、投影画像をプロジェクタ９４から表示することができる単一の構成可変ＨＯＥスタック９８を有する。構成可変ＨＯＥスタック９８は、投影画像をカラーで表示するために３つの構成可変ＨＯＥを有する。
【００４３】
投影システム８８は、表示装置１００と観察者８６との間に配置される。表示装置１００は、コンピュータのモニタまたは他の一般的な表示装置であって良い。この投影システム８８は、観察者８６が表示装置１００上の画像または投影スクリーン９６に与えられた投影画像を観察することを可能にするように機能する。表示装置１００上の画像が独占的に観察される必要がある場合、プロジェクタ９４は画像を投影スクリーン９６に生成することをやめる。さらに、投影スクリーン９６におけるスタック９８の構成可変ＨＯＥは、観察者が表示装置１００上の画像を観察するため、光が投影スクリーンを介して受動的に伝達されることを可能とするように受動状態に設定される。この投影スクリーンの透過能力は、このシステムが一般的なヘッドアップディスプレィとして用いられることを可能とすし、これはコンピュータが生成した作像、すなわち表示装置１００上の画像が周囲の景観に重ね合わされる。投影画像が独占的に観察される必要がある場合、構成可変ＨＯＥは投影スクリーン９６上にこの投影画像を表示するため、プロジェクタ９４からの投影画像を光学的に処理することを可能とする。好ましくは、表示装置１００は、この表示装置１００およびプロジェクタ９４からの光によって投影スクリーン９６内での光学的干渉を回避するため、非活性化される。
【００４４】
より高度な装置において、投影スクリーン９６内の構成可変ＨＯＥは、表示装置１００上の画像およびプロジェクタ９４からの投影画像の同時観察を可能とするように、ホログラフィックに形成される。投影スクリーン９６内のスタック９８の構成可変ＨＯＥのホログラフィー構成は、構成可変ＨＯＥの１つが回折状態にあっても、表示装置１００上の画像からの光が構成可変ＨＯＥによって変わらないことを可能にする。しかしながら、プロジェクタ９４からの光は、投影画像を投影スクリーン９６に表示するため、回折する構成可変ＨＯＥにより光学的に処理される。好ましくは、投影スクリーン９６に表示される投影画像の強度は、背景、すなわち表示装置１００上の画像と共に調整され、２つの画像間の充分な対比を確実にする。投影システム８８の同時観察特性は、多くの実用的な利点を有する。例えば、書類タイプ作業は、投影スクリーン９６に投影画像として投影される資料および表示装置１００に表示されたコンピュータのテキストを有することによって視覚上のより大きな快適性を達成することができ、これにより作業者は資料とコンピュータのテキストとを同じ焦点面で観察することが可能である。
【００４５】
図６において、本発明の第５実施例による投影システム１０２が示されている。この投影システム１０２は、プロジェクタ９４と投影スクリーン１０４とを有する。プロジェクタ９４は、画像発生器９０と投影光学系９２とからなる。画像発生器９０および投影光学系９２は、一般的な装置であって良い。しかしながら、画像発生器９０は投影システム２６の画像発生器３２と同じであって良く、投影光学系９２は投影システム２６の投影光学系３４と同じであって良い。投影スクリーン１０４は、少なくとも２つの構成可変ＨＯＥスタック１０６および１０８を有する。投影スクリーン１０４における構成可変ＨＯＥスタック１０６および１０８のそれぞれは、画像をカラーで表示するために３つの構成可変ＨＯＥを有する。
【００４６】
投影スクリーン１０４に関する構成可変ＨＯＥスタック１０６および１０８は、伝播光を光学的に処理することを可能とする場合、伝播光の光強度を特定の観察位置に向けて角変化するようにホログラフィックに形成される。構成可変ＨＯＥスタック１０６は、曲座標グラフ１１２および１１４によって示されるように、観察者の位置に向けて光強度を増大するように設計されている。構成可変ＨＯＥスタック１０８は、曲座標グラフ１１８および１２０によって示されるように、光強度を観察者１１６の位置に向けて増大するように設計されている。光強度の増大は、より高輝度の表示画像を観察者１１０および１１６に対してもたらす。
【００４７】
操作中において、構成可変ＨＯＥスタック１０６および１０８は、プロジェクタ９４からの１組のカラー投影画像に対し交番型式で光学的に処理される。構成可変ＨＯＥスタック１０６が１組のカラー投影画像を処理している時、このスタック１０６の構成可変ＨＯＥは投影画像を光学的に処理するように順次活性化され、カラー画像が観察者１１０に提示されるようになっている。次の手順において、スタック１０８の構成可変ＨＯＥは、次の１組のカラー投影画像を光学的に処理するように順次活性化され、カラー画像が観察者１１６に提示されるようになっている。構成可変ＨＯＥスタック１０６および１０８の交互操作は、両方の観察者１１０および１１６がより高輝度のカラー画素を観察することを可能にする。
【００４８】
１つの適用において、同一のカラー画像が観察者１１０および１１６に提示される。より複雑な適用において、異なるカラー画像が観察者１１０および１１６に提示される。これは、第２のカラー画像のための１組のカラー投影画像を他の構成可変ＨＯＥが処理している時に生じさせることにより達成される。
【００４９】
投影スクリーン１０４は、光強度を異なる場所に向けて増大するように設計された追加の構成可変ＨＯＥを有することができる。投影スクリーン１０４における構成可変ＨＯＥスタックの数を増やすことにより、より多くの観察者が投影スクリーン１０４に表示された画像を最適に観察することができる。投影スクリーン１０４における構成可変ＨＯＥスタックの数は、本発明にとって重要ではない。
【００５０】
より複雑な装置において、投影光学系９２は投影システム６０および８０の投影光学系６２によって置き換えられ、その画像が投影スクリーン１０４に合成画像を形成する画像セグメントとして表示されるようになっている。投影光学系６２を投影スクリーン１０４と共に使用すると、異なる合成画像が観察者１１０および１１６に提示されることができる。さらに、図４における投影システム８０の映像装置８２および８４は、観察者１１０および１１６の注視方向を探知するように投影システム１０２に組み込まれることができる。映像装置８２および８４の組み込みは、投影システム１０２が目下、観察者の視野か、ここに入ろうとしている適切な画像セグメントだけを更新することを可能としよう。このような投影システムの操作は、投影システム８０と実質的に同じにできる。相違は、観察者１１０および１１６に表示合成画像を最適に提示するため、投影光学系６２のすべての処理を投影スクリーン１０４の構成可変ＨＯＥスタック１０６および１０８のそれぞれに対して繰り返さなければならないことだけである。
【００５１】
図７に転じると、本発明の第６実施例による投影システム１２２が示されている。この投影システム１２２は、プロジェクタ９４と投影スクリーン１２４とを有する。プロジェクタ９４は、画像発生器９０と投影光学系９２とからなる。画像発生器９０および投影光学系９２は、一般的な装置であって良い。しかしながら、画像発生器９０は投影システム２６の画像発生器３２と同じであって良く、また投影光学系９２は投影システム２６の投影光学系３４と同じであって良い。投影スクリーン１２４は、２つの構成可変ＨＯＥスタック１２６および１２８を有する。構成可変ＨＯＥスタック１２６および１２８のそれぞれは、画像をカラーで表示するため、３つの構成可変ＨＯＥを有する。
【００５２】
図６における投影システム１０２の構成可変ＨＯＥスタック１０６および１０８と同様に、構成可変ＨＯＥスタック１２６および１２８は、伝播光を光学的に処理することが可能とされる場合、伝播光の光強度を特定の観察位置に向けて角変化するようにホログラフィックに形成されている。しかしながら、構成可変ＨＯＥスタック１２６および１２８は、光の強度を多数の観察者ではなく、単一の観察者の両目１３０および１３２に向けて増大するように設計されている。構成可変ＨＯＥスタック１２６は、光の強度を曲座標グラフ１３４および１３６によって示されるように、右目１３０に向けて増大するように設計されているのに対し、構成可変ＨＯＥスタック１２８は、光の強度を曲座標グラフ１３８および１４０によって示されるように、左目１３２に向けて増大するように設計されている。観察者の目のそれぞれに向けた光強度の増大は、観察者に対して自動立体化表示をもたらすことができる。
【００５３】
操作中において、構成可変ＨＯＥスタック１２６および１２８は、プロジェクタ９４からの投影画像を交番型式で光学的に処理する。構成可変ＨＯＥスタック１２６が第１の組のカラー投影画像を処理している時、このスタック１２６の構成可変ＨＯＥはプロジェクタ９４からの投影画像を光学的に処理するように順次活性化され、第１のカラー画像が右目１３０に提示されるようになっている。次の手順において、スタック１２８の構成可変ＨＯＥはプロジェクタ９４からの１組のカラー投影画像を光学的に処理するように順次活性化され、第２のカラー画像が左目１３２に提示されるようになっている。第１および第２のカラー画像は、異なる視点、すなわち観察者の左および右目からの単一の光景を表す画像である。第１および第２の投影画像は、観察される光景が三次元であるという錯覚をもたらす。
【００５４】
投影スクリーン１２４は、追加の観察者を受け入れるように変更されることができる。それぞれ追加の観察者に対し、投影スクリーン１２４は追加した一対の構成可変ＨＯＥスタックを有することにより変更されることができる。この一対の新たなスタックのそれぞれは、自動立体化表示のため、追加の観察者の両目の一方に専用化させられよう。多数の観察者に対し、観察者の両目に導かれる立体画像を提示するため、投影スクリーン１２４の構成可変ＨＯＥスタックが逐次的方法で個々に活性化される。
【００５５】
より複雑な装置において、投影光学系９２は、投影システム６０および８０の投影光学系６２によって置き換えられ、観察者の片目に表示されるカラー画像のそれぞれが合成画像の画像セグメントになっている。投影光学系６２を投影スクリーン１２４と共に使用すると、異なる合成画像が右および左目１３０および１３２に提示されることができる。さらに、映像装置８２および８４は、両目１３０および１３２の注視方向を探知するために投影システム１２２に組み込まれることができる。映像装置８２および８４の組み込みは、観察者が目下、彼／彼女の視野か、ここに入ろうとしている適切な画像セグメントだけを投影システム１２２が変更することを可能にする。このような投影システムの操作は、投影システム８０と実質的に同じにできる。相違は、表示合成画像を両目１３０および１３２に立体的に提示するように、投影光学系の処理全体が投影スクリーン１０４の構成可変ＨＯＥスタック１２６および１２８のそれぞれに対して繰り返されなければならないことだけである。
【００５６】
投影システムの投影スクリーンに投影画像を表示する方法は、図８を参照して記述されよう。ステップ１４２にて非単色照明光がシステムの光源により発生させられる。次に、ステップ１４４にてこの非単色照明光がカラーフィルタを介して伝達される。好ましくは、このカラーフィルタはホログラフィックに形成された３つの構成可変ＨＯＥを有し、構成可変ＨＯＥのそれぞれは非単色照明光の三刺激カラーの１つを光学的に処理するようになっている。ステップ１４６にて非単色照明光の特定のカラー光が、カラーフィルタの活性化した構成可変ＨＯＥにより、投影システムの表示パネルに選択的に回折される。投影スクリーンに表示される入力画像は、表示パネルによって生成される。
【００５７】
ステップ１４８にて入力画像がカラーフィルタからの回折カラー光の受光に応じて表示パネルから投影スクリーンに向けて投影される。次に、ステップ１５０にて投影画像が投影システムの投影光学系によって光学的に処理される。投影光学系は、多数の構成可変ＨＯＥを有する。一実施例において、投影光学系の構成可変ＨＯＥはホログラフィックに形成され、投影光学系の構成可変ＨＯＥのそれぞれがあらかじめ設定した倍率によって投影画像を拡大することができるようになっている。投影画像の拡大は、投影光学系の適当な構成可変ＨＯＥを活性化することによって調整される。他の実施例において、投影光学系の構成可変ＨＯＥは、ホログラフィックに形成され、構成可変ＨＯＥのそれぞれが投影画像をあらかじめ選択された方向に向けて向きを変えることができるようになっている。投影画像のこの向きの変更は、投影システムが多数の投影画像によって形成される合成画像を表示することを可能にし、投影画像のそれぞれは合成画像の画像セグメントである。ステップ１５２にて投影画像が観察のために投影スクリーンに表示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の代表的な投影システムの概念図である。
【図２】本発明の第１実施例による投影システムの概念図である。
【図３】本発明の第２実施例による投影システムの概念図である。
【図４】本発明の第３実施例による投影システムの概念図である。
【図５】本発明の第４実施例による投影システムの概念図である。
【図６】本発明の第５実施例による投影システムの概念図である。
【図７】本発明の第６実施例による投影システムの概念図である。
【図８】本発明による投影システムの投影スクリーンに投影画像を表示する方法の流れ図である。

Claims

あらかじめ設定した方向に光を発するための光発生手段と、
この光発生手段からの前記光を受光するように配置され、ディスプレィおよび投影光学系を具え、前記光の受光に応じて入力画像を光学的に投影するための画像形成手段と、
この画像形成手段と光学的に結合し、当該画像形成手段によって投影される前記入力画像を視覚的に表示するためのスクリーンと、
前記光発生手段と前記画像形成手段との間に配置され、前記光発生手段から発せられる前記光の特定のカラー光をカラーフィルタリングすると共に回折させるためのホログラフィー手段と
を具えた投影システムであって、前記ホログラフィー手段はホログラフィックに干渉縞を記録したホログラムを有し、これは当該ホログラフィー手段の回折特性を規定し、該ホログラフィー手段はこのホログラフィー手段への電界の印加により前記回折特性に関して受動状態と回折状態とに構成が可変であり、前記受動状態における前記ホログラムは前記光を光学的に変更せず、前記回折状態における前記ホログラムは前記光をあらかじめ規定された方法で回折することを特徴とする投影システム。
前記ホログラフィー手段は、前記光の回折特性を変更するために前記光発生手段からの光路に沿って直列に配置される３つの構成可変ホログラフィー光学素子を有し、これら３つの構成可変ホログラフィー光学素子のそれぞれはホログラフィックに干渉縞を記録したホログラムを有し、これは前記ホログラムが前記回折状態にある場合、可視光スペクトルに関する１つの三刺激カラー波長範囲内にピーク波長を持った前記光の一部のみを回折するように形成され、前記３つの構成可変ホログラフィー光学素子は前記三刺激カラー波長範囲の異なる波長範囲に対して専用化されていることを特徴とする請求項１に記載の投影システム。
それぞれ前記３つの構成可変ホログラフィー光学素子の前記ホログラムは、液晶と前記干渉縞を有する露光済みの感光性重合体フィルムとを含むことを特徴とする請求項２に記載の投影システム。
それぞれ前記３つの構成可変ホログラフィー光学素子の前記ホログラムは、このホログラムに電界を与えるように機能する２つの電極層の間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の投影システム。
前記画像形成手段は、前記入力画像を光学的に処理するために少なくとも１つの第１構成可変ホログラフィー光学素子をさらに具え、この第１構成可変ホログラフィー光学素子は印加される前記電界に応じた回折特性を有することを特徴とする請求項１に記載の投影システム。
前記画像形成手段の前記第１構成可変ホログラフィー光学素子は、１と実質的に異なる第１の拡大率を有するようにホログラフィックに形成され、この第１構成可変ホログラフィー光学素子が前記回折状態にある場合、前記入力画像が前記スクリーンに前記第１の拡大率に応じた寸法に拡大して表示されるようになっていることを特徴とする請求項５に記載の投影システム。
前記画像形成手段は、前記光発生手段からの光路に沿って前記第１構成可変ホログラフィー光学要素と直列に配置される第２構成可変ホログラフィー光学素子をさらに有し、この第２構成可変ホログラフィー光学素子は前記第１の拡大率と異なる第２の拡大率を有するようにホログラフィックに形成され、当該第２構成可変ホログラフィー光学素子が前記回折状態にある場合、前記入力画像は前記第２の拡大率に応じた寸法に拡大して前記スクリーンに表示されるようになっており、前記第１構成可変ホログラフィー光学要素が受動状態にある場合、該第２構成可変ホログラフィー光学要素は回折状態にあり、前記第１構成可変ホログラフィー光学要素が前記回折状態にある場合、この第２構成可変ホログラフィー光学要素は受動状態にあることを特徴とする請求項６に記載の投影システム。
前記画像形成手段は、複数の第１構成可変ホログラフィー光学素子を具え、前記入力画像は多数の画像セグメントを具え、前記第１構成可変ホログラフィー光学要素のそれぞれは、当該第１構成可変ホログラフィー光学要素が回折状態にある場合、特定の画像セグメントを前記スクリーンの特定の選択領域の方に向きを変えることを特徴とする請求項５に記載の投影システム。
観察者の注視方向を探知するために観察者の目の連続的な画像を取得するための手段をさらに具え、この連続的な画像を取得するための手段は、前記画像形成手段に結合され、前記画像形成手段は前記視線方向を特定の画像セグメントに合致させ、この特定の画像セグメントは前記受動状態にある前記第１構成可変ホログラフィー光学要素によって前記スクリーンの選択領域の方に向きを変えることを特徴とする請求項８に記載の投影システム。
前記スクリーンは、印加される前記電界に応じた光学的回折特性を持つ構成可変ホログラフィー光学素子を有し、この構成可変ホログラフィー光学素子が前記回折状態にある場合にのみ、当該構成可変ホログラフィー光学素子は観察者が前記スクリーン上の前記入力画像を観察することができるようにホログラフィックに形成され、該構成可変ホログラフィー光学素子が前記受動状態にある場合、観察者は前記ディスプレィ上の前記入力画像を直接観察することができることを特徴とする請求項１に記載の投影システム。
前記スクリーンは複数の構成可変ホログラフィー光学素子を有し、これら構成可変ホログラフィー光学素子のそれぞれは、当該構成可変ホログラフィー光学要素に印加される前記電界に応じた光学的回折特性を有し、該構成可変ホログラフィー光学素子のそれぞれは、前記スクリーンが前記回折状態にある場合、前記スクリーンによって特定の観察方向に発せられる光強度が変化するようにホログラフィックに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の投影システム。