JP2016536700A - 拡張現実感のための方法とシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、頭部装着型表示を介したコンピュータ生成ホログラフィック画像の生成、検索、及び表示のための方法及びシステム（端末、装置）を提供する。ホログラフィック画像は、拡張現実における表示のための仮想検索可能タグとして使用され得る。

Description

本発明は、拡張現実感のシステムと方法に関する。本発明はより具体的には、頭部装着型表示（ＨＭＤ：ｈｅａｄ−ｍｏｕｎｔｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ）を介したコンピュータ生成ホログラフィック画像の生成、検索、及び表示に関する。

表示機構を有する頭部装着装置は当該技術分野で知られている。このような装置としては、拡張現実感のための画像又はテキストをその装着者が見られるようにする所謂「スマート眼鏡」が挙げられる。

装着者の視覚的快適性を改善するためには、画像とテキストが装着者及び／又は装着装置に特に適応化されたカスタマイズされたやり方で表示される方法及びシステムを提供することが望ましい。

さらに、装着者の人間工学的快適性を改善するためには、軽量かつ小型の頭部装着装置、特には使用時に低エネルギー所要量を有する装置を提供することが望ましい。

また、安全性に関して、データ交換のための通信に使用されるいくつかのタイプの電磁波（特にＨＭＤなど頭近傍に配置される装置の）は健康問題を生じ得る。したがって、その機能が装着者のこのような電磁波への露出を制限又は回避する頭部装着装置を提供することが望ましい。

本発明は概して、頭部装着型装置によるコンピュータ生成ホログラフィック画像表示のための方法及びシステムを提供する。

いくつかの態様では、本発明はコンピュータ生成ホログラフィック画像の検索及び表示のための方法及びシステムを提供する。他の態様では、本発明は、後の検索及び表示に利用可能にされ得るコンピュータ生成ホログラフィック画像の生成のための方法及びシステムを提供する。

本発明によると、表示の質と装着者の視覚的経験は、光学収差に起因する画像歪みを補正することにより強化され得る。このような収差は、装置自体の幾何学形状及び設計から生じ得る。

好ましい実施形態では、本発明は、位相空間光変調器（ＳＬＭ：ｐｈａｓｅ ｓｐａｔｉａｌ ｌｉｇｈｔ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）によりコンピュータ生成ホログラフィック画像表示を行う。ＳＬＭは「位相だけＳＬＭ：ｐｈａｓｅ−ｏｎｌｙ ＳＬＭ」と「位相及び振幅ＳＬＭ：ｐｈａｓｅ ａｎｄ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ＳＬＭ」とから選択され得る。コンピュータ生成ホログラフィック画像の位相符号化は、エネルギー消費量及び画質という意味で極めて有利であり、以下に説明するような別の利点を提供する。

本発明の方法
一般論として、本発明は、コンピュータ生成ホログラフィック画像データの処理のためのコンピュータ実施方法を提供する。本方法は、
（ａ）頭部装着型コンピュータ生成ホログラフィック画像表示装置を備える装着者の存在を少なくとも１つの通信端末により検出する工程と、
（ｂ）工程（ａ）において検知された存在に応じて、コンピュータ生成ホログラフィック画像データを上記装置と上記通信端末のうちの一方から上記装置と上記通信端末の他方へ送信する工程とを含む。

工程（ｂ）はコンピュータ生成ホログラフィック画像データを光通信により送信する工程を含み得る。

本発明の方法はまた、
（ｃ）上記装置の照射によりホログラフィック画像を表示するのに好適な（するように構成、配置された）光ビームを少なくとも１つの光源により放射する工程を含み、光源は、少なくとも１つの遠隔照射端末上に設けられる及び／又は上記装置に内蔵される。

光源が上記通信端末上に設けられる場合、工程（ｂ）はコンピュータ生成ホログラフィック画像データを光源から上記装置へ送信する工程を含み得る。

少なくとも１つの通信端末及び／又は少なくとも１つの照射端末はネットワークを介しサーバへ接続され得る。

本発明の方法の第１の実施形態によると、工程（ｂ）はコンピュータ生成ホログラフィック画像データを上記通信端末から上記装置へ送信する工程であり得る。

この第１の実施形態では、工程（ｂ）はコンピュータ生成ホログラフィック画像データを複数の遠隔通信端末から上記装置へ順次送信する工程を含み得、上記通信端末のそれぞれは通信ネットワークを介し通信サーバへ接続され、順次放射は、１つの通信端末の近傍から別の通信端末の近傍への装着者の存在の順次検知工程を反映して、時間に応じた装着者の運動を規定する。

この第１の実施形態では、本発明の方法はさらに、
（ａ２）装着者の位置を判断する工程を含み得、工程（ｂ）のコンピュータ生成ホログラフィック画像データは工程（ａ２）において判断された位置に従って定義される。

この第１の実施形態では、本発明の方法はさらに、
（ｄ）装着者の運動を検知する工程と、
（ｅ）工程（ｄ）の運動の認識に応じて、上記通信端末から上記装置へ送信される別のコンピュータ生成ホログラフィ画像データの選択のための制御信号を生成する工程とを含み得る。

第２の実施形態によると、本発明の方法は、
（ｉ）頭部装着型コンピュータ生成ホログラフィック画像表示装置を備える装着者の運動を検知する工程と、
（ｉｉ）工程（ｉ）の運動の認識に応じて、画像データを取得する工程とを含み、工程（ｂ）は、コンピュータ生成ホログラフィック画像データを上記装置から上記通信端末に向かって送信する工程である。

この第２の実施形態では、工程（ｉｉ）は、選択肢をメニューから選択する工程、少なくとも１つのキーを仮想キーボードに入力する工程、仮想ノートパッド上に手書きする工程、及びディジタル画像を撮る工程から選択された１又は複数の工程を含み得る。

この第２の実施形態では、少なくとも１つの通信端末はネットワークを介し通信サーバへ接続され得、工程（ｂ）のデータは、任意選択的に位置に関連して、通信データベース内に格納され得る。

一般論として（第１及び第２の実施形態を含む）、本発明の方法はさらに、（ａ１）識別子と装着者との関連性をデータベース内に事前登録する予備工程を含み得、工程（ｂ）のデータは識別子に従って、及び任意選択的にアクセス権に従って定義される。

本発明のシステムと装置
本発明は、
− 照射によりホログラフィック画像を表示するのに好適な（するように構成、配置された）光源と、
− 頭部装着型コンピュータ生成ホログラフィック画像表示装置を備える装着者の存在を検知するのに好適な（するように構成、配置された）センサと、
− 任意選択的に、コンピュータ生成ホログラフィック画像データを照射端末から及び／又は照射端末へ送信するのに好適な（するように構成、配置された）通信インターフェースとを含む照射端末を提供する。

この照射端末は、本発明の方法を実施するのに好適である（するように構成、配置される）。

本発明はまた、本明細書に記載されるそれぞれが照明ネットワークを介し照明サーバへ接続される複数の照射端末を含むシステムを提供する。このシステムは、本発明の方法を実施するのに好適である（するように構成、配置される）。

本発明はまた、
− コンピュータ生成ホログラフィック画像データを上記装置から及び／又は上記装置へ送信するのに好適な（するように構成、配置された）通信インターフェースと、
− 例えばＬＣｏＳ（液晶オンシリコン：ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ）又はガラス透過型アクティブマトリックス液晶で作られた位相空間光変調器（例えば、「位相だけ空間光変調器」又は「位相及び振幅空間光変調器」）と、
− 任意選択的に、照射次第ホログラフィック画像を表示するのに好適な（するように構成、配置された）光源と、を含む頭部装着型コンピュータ生成ホログラフィック画像表示装置を提供する。照射はＳＬＭの照射を含む、すなわち、光源はホログラフィック画像を表示するように照射するのに好適である（するように構成、配置される）。

この装置は、本発明の方法を実施するのに好適である（するように構成、配置される）。

本発明の方法の実施形態を示す。 本発明の方法の実施形態を示す。 本発明の方法の実施形態を示す。 本発明の方法の実施形態を示す。 本発明の方法に有用な例示的データベースの構造を示す。 本発明の頭部装着装置の例示的構造を示す。 本発明の頭部装着装置の例示的構造を示す。 本発明の頭部装着装置の例示的構造を示す。

以下の定義は本発明を説明するために与えられる。

「コンピュータ生成ホログラフィック画像」は当該技術分野で知られている。このようなホログラフィック画像はコンピュータ生成ホログラムを読み出す（照射する）ことにより表示され得る。コンピュータ生成ホログラムは合成又はディジタルホログラムとも呼ばれる。コンピュータ生成ホログラムは通常、２Ｄ又は３Ｄ画像を選択しそのホログラムをディジタル的に計算することにより得られる。ホログラフィック画像は、光学的再構築により、すなわち好適な（するように構成、配置された）光ビーム（ホログラムの基準ビーム）によりホログラムを照射すること（読み出すこと）により表示され得る。画像は、物理的スクリーン又は支持体上に表示され得るという点で「リアル」であり、又は「空中」（仮想的）である。ホログラムは後で説明するようにホログラフィック支持体上へ印刷されてもよいしＳＬＭ上に実現されてもよい。

「コンピュータ生成ホログラフィック画像データ」ＨＤは当該技術分野で知られている。「コンピュータ生成ホログラフィック画像データ」ＨＤは通常、被験者による視覚化のためのコンピュータ生成ホログラフィック画像の表示を可能にする符号化データ（符号化データの組）を含む。コンピュータ生成ホログラフィック画像データは、画像（２Ｄ、３Ｄ）の画素毎の位相及び振幅についての情報を含むコンピュータ生成ホログラフィック画像自体（絵、アルファベット及び数字、及びそれらの組合せ等々であり得るその「コンテンツ」）の符号化データを含む。コンピュータ生成ホログラフィック画像データはまた、装着者の視野（例えば、装置ＨＭＤのフレームを基準とした）内のホログラフィック画像の表示の位置、及び／又は視覚化（ズーム又は拡大）されるホログラフィック画像のサイズ、及び／又は視覚化されるホログラフィック画像の焦点面の位置の符号化データをさらに含み得る。ホログラフィック画像位置、サイズ及び焦点面のためのこのようなデータは、内蔵光源を有する装置ＨＭＤ上のホログラフィック画像の表示のために特に有用である。装置ＨＭＤが内蔵光源を備えない場合、すなわち、光源が装置ＨＭＤから遠く離れている場合、位置及び焦点面のデータはコンピュータ生成ホログラフィック画像データ内に暗黙的に含まれると考えられ得る。しかし、上記データはさらに、画像のサイズの（例えば、ズーミングの）データを含み得る。コンピュータ生成ホログラフィック画像データはまた、例えば多重表示のために表示されるいくつかの画像を提供し得る。コンピュータ生成ホログラフィック画像データは、１つの色（例えば、白と黒）で、又は２つ以上の色で（例えば、少なくとも３つの色（例えば、三原色）を使用して）画像を提供し得る。コンピュータ生成ホログラフィック画像自体（その「コンテンツ」）の符号化データは、有利には位相符号化される。データＨＤは、復号化され、表示手段（例えば、ＳＬＭ）へ送信され得、好適に照射（構成、配置され）次第、ホログラムの読み出し及び当該ホログラフィック画像の表示を可能にする。本発明によると、データＨＤは、ＨＭＤのメモリ内に、及び／又は通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭなどの端末上のメモリ内に、及び／又は通信サーバＣＯＭ ＳＥＲＶなどのサーバを介しアクセス可能なデータベース内に格納され得る。ホログラフィック画像データＨＤの組が、コンピュータ生成ホログラフィック画像データＨＯＬＯ ＤＢのホログラフィック画像データベース内に格納され得る。データベースＤＢはホログラフィック画像データの組を格納し検索するのに好適な（するように構成、配置された）メモリを含み、通信サーバＣＯＭ ＳＥＲＶなどのサーバの一部であってもよいし、通信ネットワークＣＯＭ ＮＥＴＷを介しサーバへ接続されてもよい。コンピュータ生成ホログラフィック画像データベースの構造の例が図５に示される。図５は、コンピュータ生成ホログラフィック画像データＨＤを含むデータベースＨＯＬＯ ＤＢの例を示す。ホログラフィック画像はアルファベット文字及び数字（文字「Ａ」、「Ｂ」などと数字「１」、「２」など）又は絵などのより複雑な画像であり得る。データは装着者の視野内の画像の位置ＬＯＣを含み得る。さらに、データの組はアクセス権ＡＣに従って定義され得る。図５で、コンピュータ生成ホログラフィック画像データＨＤの各組は、例えば識別子（ＨＯＬＯ ｉ）を使用することによりデータベースから検索され得る。データＨＤは一組のデータであり得る。データは、画像及び／又はテキストなどのコンテンツに対応し得る。データはまた、テキスト部及び／又はアイコン形式の選択肢のメニューに対応し得る。

「サーバ」ＳＥＲＶは当該技術分野で知られている。サーバＳＥＲＶは拡張ネットワークＮＥＴＷを介し複数の端末ＴＥＲＭへ接続され得る。ネットワークＮＥＴＷは、データ送信を可能にし、無線周波数通信（Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース、３Ｇ、４Ｇなど）などの無線通信、及び／又はＬｉ−Ｆｉ又はＦＳＯなどの光通信（赤外線ＩＲ、近赤外線ＮＩＲ、短波長赤外線ＳＷＩＲ、可視光など）、及び／又は有線通信（イーサーネット（登録商標）、光ファイバ）に依存し得る。サーバＳＥＲＶは１又は複数のデータベースＤＢを含み得る及び／又は１又は複数のデータベースＤＢへ接続され得る。サーバＳＥＲＶは通信サーバＣＯＭ ＳＥＲＶ及び／又は照射サーバＬＩＧＨＴ ＳＥＲＶであり得る。

「データ送信」は当該技術分野で知られた手段により行われ得る。データは、無線通信（Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース、３Ｇ、４Ｇを含むＲＦ；Ｌｉ−Ｆｉ又はＦＳＯを含む光通信など）により、又はエンティティからエンティティへの有線通信（例えば、イーサネット（登録商標）ケーブル、ＵＳＢポート、光ファイバなどを介した）により送信され得る。光通信は、あり得る安全懸念に関して好ましいかもしれない。実際、Ｌｉ−Ｆｉ又はＦＳＯなどによる光通信の使用は、健康問題を引き起こし得るいくつかのタイプの波形（Ｗｉ−Ｆｉなど）への露出を制限できるようにする。これは、このような装置が脳の近傍で装着するためのものであるので、特に頭部装着装置とのデータの送信へ適用される。

データは、格納データを含むメモリ又はデータベースへのアクセス及びそれからの検索により送信され得る（アクセスと検索は、例えば直接的であっても間接的であってもよいし、条件付きであってもなくてもよい）。データの送信はまた、予め定義されたアクセス権及び／又は所与端末（センサ）近傍における存在の検知に依存し得る。

「頭部装着表示装置」（ＨＭＤ）は当該技術分野で知られている。ヘルメット装着型ディスプレイ、光学的頭部装着型ディスプレイ、頭部装着型ディスプレイなどを含むこのような装置は装着者の頭上に又はその周囲に装着される。これらは、装着者による視覚化のための画像を表示する光学的手段を含む。ＨＭＤは、コンピュータ生成画像だけのための、又はコンピュータ生成画像と「現実」視野との重畳視覚化のための表示を提供し得る。ＨＭＤは単眼又は双眼（両眼）であり得る。本発明のＨＭＤは、眼鏡、スキー又は潜水マスクなどのマスク、ゴーグルなどを含む様々な形式を採り得る。ＨＭＤは１又は複数のレンズを含み得る。レンズは処方箋レンズから選択され得る。本発明によると、ＨＭＤは空間光変調器（ＳＬＭ）を含む。好ましい実施形態では、ＨＭＤはレンズを備えた一対の眼鏡である。本発明の装置ＨＭＤの例が図６〜図８に示される。

「空間光変調器」（ＳＬＭ）は当該技術分野で知られている。ＳＬＭは、位相ＳＬＭ、「位相だけＳＬＭ」、「振幅だけＳＬＭ：ａｍｐｌｉｔｕｄｅ−ｏｎｌｙ ＳＬＭ」、又は「位相及び振幅ＳＬＭ」であり得る。有する場合は、振幅変調は、好適には位相変調から独立しており、中間調という意味で画質を改善するように画像スペックルの低減を可能にする。好ましい実施形態では、ＳＬＭは「位相ＳＬＭ」又は「位相だけＳＬＭ」である。本発明によると、ＳＬＭは、
− 反射ＳＬＭ（表示を引き起こす光ビームはＳＬＭ上で反射される）であり得る。その例としては、ＬＣｏＳ（液晶オンシリコン）材料で作られたＳＬＭが挙げられる。可能な商業的供給源としては、Ｈｏｌｏｅｙｅ、Ｂｏｕｌｄｅｒ Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｓｙｎｄｉａｎｔ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓが挙げられる。反射ＳＬＭを含む本発明の装置ＨＭＤはさらに、ホログラフィックミラー又は
− 透過ＳＬＭ（表示を引き起こす光ビームはＳＬＭを通る）を含む。好適には、透過ＳＬＭは「シー・スルー」又は「透明」ＳＬＭ、すなわち＞８５％又は＞９０％の送信率を有するＳＬＭである。このような「シー・スルー」ＳＬＭは視野を損なうこと無しに装着者の眼の前に直接配置され得るので有利である。その例としては、ガラス上の薄いシリコン（ＳＯＩ：シリコンオンインシュレータ）又はサファイヤ基板又はガラス透過型アクティブマトリックス液晶で作られる透明アクティブマトリクスが挙げられる。このような製品はＣｉｔｉｚｅｎ Ｆｉｎｅｔｅｃｈ Ｍｉｙｏｔａにより開発された。他の例としては、アモルファスシリコン、ＩＧＺＯなどのＬＣＤ型透明アクティブマトリクスが挙げられる。可能な商業的供給源の例としてはＢｏｕｌｄｅｒ Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｓｙｓｔｅｍｓが挙げられる。透過ＳＬＭを含む本発明の装置ＨＭＤはホログラフィックミラーを含んでも含まなくてもよい。

ＳＬＭは好適には以下の特徴の１つ又は複数、好適にはすべてを含む。
− ＜１０μｍの画素サイズ、好適には＜５μｍ又は＜４μｍ。間隔が空いた回折次数（選択／精選することが容易な）を有するように、そして位相の好適な（構成、配置された）空間サンプリングを提供してより高い解像度を有する画像及びその詳細のより良好な再生を生じるように、小さな画素サイズを有するＳＬＭを選択することが好ましい。さらに、より小さな画素サイズは、回折角がより大きいのでより広い視野の画像の可能性を提供する。
− ＞８５％、好適には＞９０％の回折効果。これは、改善された動力学（応答）、及び単一画素の位相の好適な（構成、配置された）サンプリングを提供するので、望ましい。
− 非可視コマンドマトリックスとハードウェア（画素を操るための）
− ＞２πの位相動力学
− １６レベル（４ビット）以上の位相サンプリング
− ＞９０％、好適には＞９５％の充填比（画素有用領域）。

本発明によると、位相ＳＬＭは、その画像データが位相符号化される画像の表示を可能にするという点で有利である。位相符号化は、画像の所与の表示に必要なエネルギーを低下させる（「振幅だけ変調符号化：ａｍｐｌｉｔｕｄｅ−ｏｎｌｙ−ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｄｉｎｇ」と比較していかなる輝度損失も無い）。したがって、ＨＭＤのエネルギー消費量は、より少ない計算資源要件のために低減され得るので有利である。しかし、ＳＬＭがまた振幅変調を許容することもまた有利である。これは、この場合、計算がより多くの資源を必要とし、したがってより多くのエネルギーを消費し得るとしても改善された画質を提供するためである。

これは、より小さな電池の使用を可能にし、したがってＨＭＤの容積を低減し、装置のエネルギー自律性を拡張する。本発明によると、ＳＬＭは、「プログラム可能」ホログラム、すなわち所望ホログラフィック画像の表示を可能にする電子的アドレス指定可能読み出し支援器（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ ｒｅａｄｉｎｇ ｓｕｐｐｏｒｔ）として働く。

「光源」ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは当該技術分野で知られている。本発明によると、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは、装着者による視覚化のための画像を表示するのに好適な（するように構成、配置された）光ビームを発射し得る任意の光源である。ホログラフィック画像の表示に関しては、光ビームはホログラムの基準ビームを含む。画像は、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣによるＨＭＤ装置の照射次第、修正コンピュータ生成画像データ（例えば、修正コンピュータ生成ホログラフィック画像データ）から表示され得る。光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは、少なくとも部分的にコヒーレントであり、好適には疑似的又は完全にコヒーレント（空間的かつスペクトル的に）である。光のコヒーレンスは通常、空洞共振器内の活性媒体中の誘導放出から生じる。コヒーレンスは、誘導放出に使用されるいくつかの媒体の自発的放出だけに部分的に起因し得る。コヒーレント源の例としては、レーザダイオードと狭帯域レーザダイオードが挙げられる。部分的コヒーレント源の例としては、いくつかのレーザダイオード、変調レーザダイオード、Ｓ−ＬＥＤ、いくつかのＬＥＤが挙げられる。別の例は欧州特許第０，４２１，４６０Ｂ１号明細書に記載されている。好適には、本発明によると、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは、完全なコヒーレンスから生じるスペックル効果を抑制するようにほぼ完全にコヒーレント（準コヒーレント）であり得る。

本発明によると、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは、単色又は多色、例えば三色であり得る。単色使用のためには、画像表示のために発射される光ビームは緑色光（約５００〜５６０ｎｍの波長）を含むことが好ましい。緑色光は、人間の網膜がこの範囲内の波長により敏感であるので、より低いエネルギー（例えば、＜１ｍＷ）という点で有利である。約５２０〜５５０ｎｍで発射する単色光源の例としては、クラス２レーザ、５３２ｎｍのレーザ、５２０ｎｍのレーザダイオード（例えば、Ｏｓｒａｍ又はＮｉｃｈｉａ製の）、約５５０ｎｍで発射するＬＥＤ、等々が挙げられる。好適には、単色源の電力は＜１０ｍＷである。他の好適な単色光源としては、赤色６１５〜６４５ｎｍ、緑色５２０〜５５０ｎｍ、青色４３５〜４６５ｎｍが挙げられる。多色使用のためには、撮像に使用される規格に近い波長（赤、緑、青色）（赤６１５〜６４５ｎｍ、緑５２０〜５５０ｎｍ、青色４３５〜４６５ｎｍ）を使用することが好ましい。３つの別個（赤、緑、青色）の源が使用される場合、それぞれの源は好適には＜１ｍＷの電力を有する。多色光源の例としては、レーザ、レーザダイオード、ＬＥＤ又はＳ−ＬＥＤが挙げられる。好適には、少なくとも３、好適には４又は５の異なる放射波長が色の品質を改善するように組み合わせて使用され得る。

好ましい実施態様では、いくつかの外部光源（自然光、装着者環境内の他のＬＥＤ等々）から生じる雑音を回避するために、本発明の光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは、同期検波と同様に、装置に関連する特定周波数と同期し得る。上記周波数は、画像変調を可視化するのを回避するようにフリッカ周波数よりはるかに高いことが好ましい。このとき、このような同期は、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣと装置ＨＭＤにより表示された画像間に必要である。したがって、いくつかの実施形態では、次の２つの同期段階がある：寄生光源との望ましくない相互作用を回避するために照射光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣを識別する段階と、正しい色で正しい画像を表示するための変調段階。

照射は、所望表示を引き起こすために好適な（構成、配置された）光ビームが装置ＨＭＤ（及びそのＳＬＭ）を照射し得る限り、指向性である必要はない。本発明によると、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは、照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭ上に設けられ得る及び／又はＨＭＤ装置に内蔵され得る。一実施形態では、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは遠隔照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭ上に設けられる（すなわちＨＭＤの上の別個の端末）。照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭはネットワークＮＥＴＷを介しサーバＳＥＲＶへ接続されてもされなくてもよい。照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭ上に設けられると、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは発散し得る。光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣによる光ビームの放射は、照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭ近傍の人が装置ＨＭＤを備えているかどうかに関係なく、照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭ近傍の人の視環境を乱さない。さらに、発散性でかつ低電力（約＜１００ｍＷ）の光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣの使用は、ＨＭＤ装着者とＨＭＤ非装着者がレーザの使用により危険にさらされないので眼の安全性という意味で有利である。本発明によると、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣはまた、データを送信するのに好適である（するように構成、配置される）ことが好ましい。好適な実施形態は、照射により画像を表示させること及びデータを送信することの両方に好適な（構成、配置された）光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣを含む。データを送信する際、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは光（可視光）通信により（例えば、Ｌｉ−Ｆｉ通信により）データを発射し得る。データは、コンピュータ生成画像データ（修正又は非修正ＩＤ又はＭＩＤ）、コンピュータ生成ホログラフィック画像データ（修正又は非修正ＭＨＤ又はＨＤ）又はＰＤなどのＶＰＤであり得る。データは、例えばフリッカ周波数より高い（特には７５Ｈｚ以上又は８０Ｈｚ以上の周波数）変調により連続的に発射され得る。このような周波数は人間の眼に感知されなく、画像表示のための光ビームは「現実生活」における視界と干渉しない。

「端末」ＴＥＲＭは当該技術分野で知られている。本発明によると、端末ＴＥＲＭは照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭと通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭを含む。端末ＴＥＲＭは同時に通信端末と照射端末とであり得る。これは、有利には、本発明によると、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣもまたＨＭＤへデータを送信するのに好適である（するように構成され、配置された）場合であろう。端末は、固定地理的座標又は固定ＧＰＳ座標を有する端末と、非固定地理的座標又は非固定ＧＰＳ座標を有する端末とを含む。固定地理的又はＧＰＳ座標を有する端末としては、列車駅、地下鉄駅、博物館、空港内、交通信号灯などに配置される端末が挙げられる。非固定ＧＰＳを有する端末としては、スマートフォン、タブレット、車両搭載ボックス、ＴＶセットトップボックス、インターネットセットトップボックス、コンピュータなどが挙げられる。いくつかの実施形態では、端末はスマートフォン以外及び／又はタブレット以外である。端末は携帯型であってもなくてもよい。端末は、スタンドアロンである又はネットワークに接続されるかのいずれかである。

本発明は、頭部装着型表示を介したコンピュータ生成ホログラフィック画像の生成、検索、及び表示のための方法及びシステム（端末、装置）を提供する。ホログラフィック画像は、拡張現実における表示のために検索可能な仮想タグとして使用され得る。

本発明の方法
本発明は、コンピュータ生成ホログラフィック画像データを処理する方法を提供する。データは、ホログラフィック画像の後の表示のために生成又は検索され得るという点で、処理される。

本発明は、コンピュータ生成ホログラフィック画像データの処理のためのコンピュータ実施方法を提供する。本方法は、
（ａ）頭部装着型コンピュータ生成ホログラフィック画像表示装置ＨＭＤを備える装着者の存在を少なくとも１つの通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭにより検出する工程と、
（ｂ）工程（ａ）において検知された存在に応じて、コンピュータ生成ホログラフィック画像データＨＤを装置ＨＭＤと通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭのうちの一方から装置ＨＭＤと通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭの他方へ送信する工程とを含む。

工程（ｂ）はデータＨＤを送信する工程である。データＨＤの送信は２つの「方向」：すなわち装置ＨＭＤから端末ＣＯＭ ＴＥＲＭへ又は端末ＣＯＭ ＴＥＲＭから装置ＨＭＤへのいずれかで生じ得る。

これは、図１により示され、データＨＤの送信は装置ＨＭＤから端末ＣＯＭ ＴＥＲＭへ及びその逆で示される。通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭはネットワークを介しサーバへ接続されてもされなくてもよく、端末ＣＯＭ ＴＥＲＭはスタンドアロン端末又はネットワーク接続端末であり得る。

工程（ｂ）がデータＨＤを装置ＨＭＤから端末ＣＯＭ ＴＥＲＭへ送信する工程を含む場合、本方法は「検索可能」ホログラフィック画像を生成するのに好適である（するように構成、配置される）。実際、データＨＤは送信され、端末ＣＯＭ ＴＥＲＭ上のメモリであろうと上記端末へ接続されたサーバのデータベース上のメモリであろうとメモリ上に格納され得る。可能な用途は、同じ装着者による及び／又は他の装着者による検索及び表示のための、例えば所与の場所において「固定される」ことによりその後利用可能にされ得るホログラフィック画像タグの生成を含む。

工程（ｂ）がデータＨＤを端末ＣＯＭ ＴＥＲＭから装置ＨＭＤへ送信する工程を含む場合、本方法は、ホログラフィック画像の表示のためにデータを検索するのに好適である（するように構成、配置される）。可能な用途は、場合により所与の場所に関連したタグ又はコンテンツなどのホログラフィック画像の検索を含む。例えば、ホログラフィック画像タグは、所与の場所の近傍にいるＨＭＤ装着者に関係のあるテキスト又は絵などの情報を提供し得る。所与の場所には端末が設けられており、端末は、端末の位置に「固定された」このようなタグを検索し表示する選択肢を装着者へ提示する。

好適には、本発明によると、工程（ｂ）は、コンピュータ生成ホログラフィック画像データＨＤを、Ｌｉ−Ｆｉ又はＦＳＯを含む光通信により、又はエンティティからエンティティへの有線通信（例えば、イーサネット（登録商標）ケーブル、ＵＳＢポート、光ファイバなどを介した）により送信する工程を含み得る。これは、上に説明したような安全懸念という意味で有利である。

別の態様では、本発明は、装着者により装着される頭部装着型コンピュータ生成ホログラフィック画像表示装置ＨＭＤによるコンピュータ生成ホログラフィック画像の表示のためのコンピュータ実施方法を提供する。ホログラフィック画像の表示は装着者により視認可能である。本方法は、本明細書に記載された工程（ａ）及び（ｂ）を含み、さらに、（ｃ）装置ＨＭＤの照射によりホログラフィック画像を表示するのに好適な（するように構成、配置された）光ビームを少なくとも１つの光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣにより放射する工程を含む。ＳＬＭを有するＨＭＤでは、したがって、工程（ｃ）は光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣによりＳＬＭを照射する工程を含む。

いくつかの実施形態では、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは遠隔照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭ上に設けられる。他の実施形態では、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは装置ＨＭＤに内蔵される。いくつかの実施形態では、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは遠隔照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭ上に設けられ、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは装置ＨＭＤに内蔵される。

有利には、本発明によると、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣが外部端末ＴＥＲＭ（ＨＭＤの上の別個の遠隔端末）上に設けられる場合、光源は、一定の地理学的又はＧＰＳ座標を少なくとも一時的に有するという点で「固定」される。したがって、画像を「セット」することが可能であり、画像は光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣ（例えば、博物館内の所与の絵画の近くに配置された端末ＴＥＲＭ）に「取り付けられた」ままである。これは、装着者が頭を回転したとしても、アイトラッカの必要性は無くかつ画像を絵画に「取り付ける」ためのさらなる計算の必要もないという点で有利である。

本発明によると、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは、多重モードで光を放射し得る。多重モードは空間的又は時間的であり得る。多重化はまた、複数の装置ＨＭＤによる表示のために光を放射することに関わり得る。博物館の例では、単一光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣが何人かの訪問客のために同時に放射し得る。

本発明によると、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭ上に設けられ得る。したがって、工程（ｂ）はコンピュータ生成ホログラフィック画像データＨＤを光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣから装置ＨＭＤへ送信する工程を含み得る。したがって、工程（ｂ）は光通信により行われ得、このことは上に説明したように有利である。

さらに、本発明によると、少なくとも１つの通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭはネットワークＣＯＭ ＳＥＲＶを介しサーバＣＯＭ ＳＥＲＶへ接続され得（またはされなくてもよい）、及び／又は少なくとも１つの照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭはネットワークＬＩＧＨＴ ＳＥＲＶを介しサーバＬＩＧＨＴ ＳＥＲＶへ接続され得る（またはされなくてもよい）。サーバは、データの更新を可能にするという点で有利である。サーバは１又は複数のデータベースを含み、及び／又は１又は複数のデータベースへ接続され得る。

ホログラフィック画像の「検索」及び表示方法（タグ読み出し方法）
第１の実施形態では、本発明は、コンピュータ生成ホログラフィック画像を表示するのに好適な（するように構成、配置された）データを検索する方法を提供する。データは、情報、絵などを特定位置へ「タグ付けする」又は「フラグを立てる」ように同特定位置へ結び付けられ得る。位置は固定されたＧＰＳ座標である必要はない。

この実施形態では、工程（ｂ）は、コンピュータ生成ホログラフィック画像データＨＤを通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭから装置ＨＭＤへ送信する工程であり得る。送信は、装着者の視点からは「プッシュ」又は「プル」（すなわち、装着者からのいかなる指令にも無関係に、又は装着者のアクティブコマンドによりトリガされるかのいずれか）であり得る。

言い換えれば、この実施形態によると、光源は、コンピュータ生成ホログラフィック画像を表示する（好適な（構成、配置された）光ビームを供給することにより画像を再生する）のに好適である（するように構成、配置される）とともに、コンピュータ生成ホログラフィック画像データＨＤを（遠隔）通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭから装置ＨＭＤへ送信するのに好適である（するように構成、配置される）。この２重の役割は、ＨＭＤ装置がそれ自身の光源を含まないとしてもＨＭＤ装置上の画像表示を可能にするという点で特に有利である。さらに、ＨＭＤ装置は、画像データを含むデータを送信し得る通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭの役割と、有利にはその後直ちに好適な（配置、構成された）光ビームにより照射することにより画像を表示させ得る通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭの役割との２重の役割に依存する。

この実施態様によると、工程（ｂ）のデータは端末ＣＯＭ ＴＥＲＭ上のメモリ上に格納され得る（図１）、又はネットワークＮＥＴＷを介し端末ＣＯＭ ＴＥＲＭへ接続されるデータベースＤＢ内に格納され得る（図２）。データベースＤＢは、各組のデータが所与のコンテンツ（テキスト、画像など）に対応する複数組みのデータを含み得る。

この第１の実施形態によると、工程（ｂ）のデータＨＤは実際のコンテンツ（テキスト、画像など）に対応してもよいし、コンテンツのさらなる選択のための選択肢のメニューを表示するためのデータを含んでもよい。したがって、表示工程（ｃ）は、コンテンツを表示する工程、又はコンテンツへのアクセスを提供するための選択肢のメニューを表示する工程のいずれかであり得る。

この第１の実施形態によると、本方法は、逐次的コンピュータ生成ホログラフィック画像（コンテンツ、タグ）の順次検索及び表示を含み得る。したがって、この第１の実施形態では、工程（ｂ）は、コンピュータ生成ホログラフィック画像データＨＤを複数の遠隔通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭ ｉから上記装置へ順次送信する工程を含み得、複数の通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭ ｉのそれぞれは通信ネットワークＣＯＭ ＮＥＴＷを介し通信サーバＣＯＭ ＳＥＲＶへ接続され、順次放射は、１つの通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭ ｉの近傍から別の通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭ ｊの近傍への装着者の存在の順次検知工程を反映し、時間に応じた装着者の運動を規定する。このような工程（ｂ）は、一連のコンピュータ生成ホログラフィック画像（コンテンツ、タグ）の経時的な逐次表示を可能にする。通信ネットワークは、様々な端末及び／又は順次検索され表示されたタグのコンテンツの同期（時間調節）を可能にする。これは、複数の端末ＣＯＭ ＴＥＲＭ１、２、３を示す図３により例示される。複数の端末ＣＯＭ ＴＥＲＭ１、２、３はそれぞれネットワークＮＥＴＷを介しサーバＳＥＲＶへ接続される。ネットワークＮＥＴＷは、データＨＤ ｉ（ＨＤ１、２、３）を格納し検索するのに好適な（するように構成、配置された）データベースＤＢを含む。データＨＤ ｉは、データベースＤＢから端末ＣＯＭ ＴＥＲＭ ｉへ、そして次に装置ＨＭＤへ送信され得る。装着者は例えば、一連の端末ＴＥＲＭ１、２、３に沿って歩く又は運転するかもしれない。次に、データＨＤ１、２、３は、端末ＣＯＭ ＴＥＲＭ１、２、３から装置ＨＭＤへ順次それぞれ送信される。次に、装着者は、データＨＤ１、２、３に対応するホログラフィック画像コンテンツＨＯＬＯ１、２、３の逐次表示を視覚化し得る。この例は３つの端末を含むが、当業者は、これが制限的でないということ、本発明の方法が複数の任意の数の端末ＣＯＭ ＴＥＲＭにより行われ得るということを理解する。

依然として、この第１の実施形態によると、本発明の方法はさらに、（ａ２）装着者の位置を判断する工程を含み、工程（ｂ）のコンピュータ生成ホログラフィック画像データＨＤは工程（ａ２）で判断された位置に従って定義される。装着者の位置は、例えばＧＰＳ座標による絶対的やり方で、又は例えば所与の端末ＣＯＭ ＴＥＲＭの近傍において相対的やり方で、判断され得る。相対的位置は、博物館内の所与の絵画などのランドマーク近傍、所与の地下鉄駅の近傍、所与の観光名所の入口で有り得る。次に、工程（ｂ）のデータは有利には、判断された位置に従って定義され、判断された位置に関する関連情報を装着者が検索できるようにする。例えば、表示のために検索され得るホログラフィック画像（コンテンツ、タグ）はそれぞれ、博物館内の所与の絵画に関する情報（画家の名前、描いた日、絵画の題名など）、地下鉄駅周囲のローカル地図及び主方向の標識、最も近いレストラン又はＡＴＭに関する情報を含む。

依然として、この第１の実施形態によると、本発明の方法はさらに、いくつかの選択肢から（メニューなどから）選択されたホログラフィック画像のオンディマンドデータを検索する可能性を含み得る。本発明の方法はさらに、（ｄ）装着者の運動を検知する工程と、（ｅ）工程（ｄ）の運動の認識に応じて、通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭから装置ＨＭＤへ送信される別のコンピュータ生成ホログラフィ画像データＨＤの選択のための制御信号を生成する工程とを含み得る。運動を検知する工程（ｄ）は、装置ＨＭＤ又は端末ＣＯＭ ＴＥＲＭが検出する工程であり得る。運動は、指令／制御信号を生成するのに好適な（するように構成、配置された）任意の運動であり得る。このような運動は、ボタンを押す、手運動、頭部運動、音声運動又は眼運動などをするなどの任意の触覚指令運動を含む。工程（ｅ）の制御信号は、メニュー、ドロップダウンメニューからの選択、仮想キーボード上の１つのキーからの選択、仮想パッド上の手書きによる選択を含む選択肢の選択を可能にする。

ホログラフィック画像を生成し「タグ」を生成する方法
第２の実施形態では、本発明はまた、ホログラフィック画像（タグ／コンテンツ）を生成する方法を提供する。ホログラフィック画像は後で検索され表示され得る。ホログラフィック画像はまた、所与の場所に関連付けられ得、したがって、本発明はまた、ホログラフィック画像にタグ付けする方法を提供する。

この第２の実施形態によると、本発明は工程（ａ）と（ｂ）を含む方法を提供し、工程（ｂ）は、コンピュータ生成ホログラフィック画像データＨＤを上記装置から通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭに向かって送信する工程である。有利には、この実施形態は、端末へその後送信され得るデータを生成できるようにし、上記データはその後、さらなる検索及び表示に利用可能にされる。ＨＭＤは、「受信手段」として働き得るだけでなく、画像データの「発射手段」としても働き得る。

この第２の実施形態では、本方法は本明細書に記載されるように任意選択的工程（ｃ）を含み得る。本方法はまた、（ｉ）頭部装着型コンピュータ生成ホログラフィック画像表示装置ＨＭＤを備えた装着者の運動を検知する工程と、（ｉｉ）工程（ｉ）の運動の認識に応じて、画像データなどのデータを取得する工程とを含み得る。工程（ｉ）の運動は、指令のための制御信号を生成するのに好適な（するように構成、配置された）任意の運動であり得、工程（ｄ）について上に説明したような運動を含み得る。

データを取得する工程は、工程（ｉ）の運動の認識に応じてデータを取得する工程を含む。データは、絵データなどの画像データ、テキストデータであり得る。次に、画像データはコンピュータ生成画像データに変換され得る。変換は、ＨＭＤ又は通信端末に内蔵されたプロセッサにより行われ得る。

データを取得する工程（ｉｉ）は、メニューから選択肢を選択する工程、仮想キーボード上の少なくとも１つのキーを叩く工程、仮想ノートパッド上に手書きする工程、音声指令により指令を与える工程、ディジタル画像を撮る又はディジタル映像を記録する工程、ＨＭＤ上に配置されたボタンを押す工程、及びそれらの組合せから選択される１又は複数の工程を含み得る。したがって、工程（ｉｉ）のデータは、テキスト、絵、それらの組合せなどのデータであり得る。したがって、本発明は、コンテンツを含むコンピュータ生成ホログラフィック画像タグである仮想ポストを提供し得る。工程（ｉｉ）はまた、例えば仮想クリッキング（仮想ボタン「いいね！」の選択などの予め定義されたメニュー又は所定アイコンからの選択）により、又は認識されディジタルテキストに変換され得る仮想手書きにより、仮想的に注釈する工程であり得る。

再び、通信端末はネットワークを介しサーバへ接続されてもされなくてもよい。本発明の方法では、工程（ｉｉ）はサーバへの接続無しに行われ得る。代替的に、少なくとも１つの通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭはネットワークＣＯＭ ＮＥＴＷを介し通信サーバＣＯＭ ＳＥＲＶへ接続され得、工程（ｂ）のデータは、任意選択的に位置に関連して通信データベースＣＯＭ ＤＢ内に格納され得る（図４により例示するように）。送信データと所与の場所との関連付けは、タグを固定する（すなわちコンピュータ生成ホログラフィック画像（コンテンツ）と特定位置とを関連付ける）選択肢を可能にする。例えば、レストランの顧客レビューは、レストランの近傍に位置する端末上で利用可能にされ得る。データに関連する位置は装着者の位置であってもなくてもよい。位置は、装着者が端末の近傍にいる時の装着者のものであり得るが、また、装着者が当該位置に最早いない時に装着者がデータと位置との関連性を提供する（例えば、別の端末を使用することによりネットワークを介しサーバへデータを提供することにより）ことも可能である。

所定アクセス権による方法
本発明はまた、装着者プロファイル及びアクセス権を定義するための選択肢を提供する。装着者プロファイルの定義は、所与の装着者の選択された関連情報を提供するのに有用である。例えば、装着者がスポーツに興味があれば、スポーツに関係する特定コンテンツが視覚化のために装着者に利用可能にされ得る。ホログラフィック画像データの検索のためのアクセス権（タグ又はコンテンツを視覚化するための制限付きアクセス）及び／又はホログラフィック画像の生成のためのアクセス権（タグ又はコンテンツを生成するための制限付きアクセス）が定義され得る。

本発明の方法はさらに、（ａ１）識別子ＩＤと装着者との関連性をデータベース内に事前登録する予備工程を含み得、工程（ｂ）のデータは、識別子ＩＤに従って、及び任意選択的にアクセス権に従って定義される。

識別子ＩＤは任意の好適な（構成、配置された）識別子であり得る。識別子ＩＤは、例えば装置ＨＭＤ上に配置されたＱＲコード（登録商標）又はＲＦＩＤなどのコードであり得る。識別子は、装着者の興味、習慣などの分野を反映し得る装着者プロファイルの定義を可能にする。識別子はまた、アクセス権を定義するために使用され得る。アクセス権は、データ検索（タグ表示）及び／又はデータ生成（タグ生成）という意味で、１又は複数のレベル（公開、半公開、機密など）のアクセスを設定することにより定義され得る。アクセス権は専用データベース（例えば、装着者データベース）内に格納され得る。同データベースは、端末上に設けられ得る及び／又は端末へ接続されたサーバ上に設けられ得る。

本発明のシステムと装置
別の態様では、本発明は、照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭと装置ＨＭＤとを含むシステムを提供する。上記システムは、本発明の方法を実行するのに好適である（するように構成、配置される）。

本発明は照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭを提供する。この端末は本発明の方法を実施するのに好適である。

本発明の照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭは、
− 照射によりホログラフィック画像を表示するのに好適な（するように構成、配置された）光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣと、
− 頭部装着型コンピュータ生成ホログラフィック画像表示装置ＨＭＤを備える装着者の存在を検知するのに好適な（するように構成、配置された）センサＬＩＧＨＴ ＳＥＮＳと、
− 任意選択的に、コンピュータ生成ホログラフィック画像データを照射端末から及び／又は照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭへ送信するのに好適な（するように構成、配置された）通信インターフェースＬＩＧＨＴ ＩＮＴとを含む。

照射端末はネットワークへ接続されてもされなくてもよい（スタンドアロン端末又はネットワーク接続）。

装着者の存在は、当該技術領域において知られた手段、例えば任意の好適な（構成、配置された）識別子により検知され得る。好適な（構成、配置された）識別子は、ＱＲコード（登録商標）又はＲＦＩＤなどのコードを含む。識別子は装置ＨＭＤ上に設けられ得る。識別子はまた、ＨＭＤ（及び装着者）に固有の変調周波数であり得る。識別子は光学的署名であり得る。

通信インターフェースＩＮＴは、ＵＳＢポート及び／又はブルートゥース、Ｗｉ−Ｆｉ、４Ｇ、３Ｇなどの無線周波数を含む無線通信、光（Ｌｉ−Ｆｉ又はＦＳＯ）及び／又はＩＲ通信のための任意の他のインターフェース、及び／又はフォトダイオード（データを受信するための）及び／又は発射器（データを発射するための）例えば可視又は近赤外ＩＲ光源を含み得る。

さらに、照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭは、以下のもののうちの１又は複数を含み得る。
− 電池又は任意の他の電源手段、
− ＧＰＳ座標を判断するためのＧＰＳ、
− １つのメモリ又は複数のメモリ、
− ディジタルカメラ、
− 他のセンサ、
− ホログラフィック画像データ（修正又は未修正）を処理するために好適な（するように構成、配置された）コントローラＣＯＮＴ。コントローラＣＯＮＴは、工程（ｉｉｉ）を実行するのに好適であり（するように構成、配置され）、プロセッサを含む。

好ましい実施態様では、本発明の照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭでは、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣはさらに、コンピュータ生成ホログラフィック画像データＨＤを照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭから送信するのに好適である（するように構成、配置される）。光通信は、上に説明したように極めて有利である。

本発明はまた、本明細書に記載されるような照射端末のネットワーク配備に関する。したがって、本発明は、照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭのそれぞれが照射ネットワークＬＩＧＨＴ ＮＥＴＷを介し照射サーバＬＩＧＨＴ ＳＥＲＶへ接続される本明細書に記載されるような複数の照射端末ＬＩＧＨＴ ＴＥＲＭを含むシステムに関する。

本発明はまた、頭部装着装置に関する。頭部装着装置は、本発明の方法を実施するのに好適である（するように構成、配置される）。本発明は、
− コンピュータ生成ホログラフィック画像データＨＤを上記装置から及び／又は上記装置へ送信するのに好適な（するように構成、配置された）通信インターフェースμＩＮＴと、
− 例えばＬＣｏＳ（液晶オンシリコン：ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ）又はガラス透過型アクティブマトリックス液晶で作られた位相空間光変調器ＳＬＭ（例えば、「位相だけ空間光変調器」又は「位相及び振幅空間光変調器」）と、
− 任意選択的に、照射によりホログラフィック画像を表示するのに好適な（するように構成、配置された）光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣとを含む頭部装着型コンピュータ生成ホログラフィック画像表示装置を提供する。

この装置ＨＭＤは、本発明の方法を実施するのに好適である（するように構成、配置される）。

好適な実施形態では、装置ＨＭＤは位相ＳＬＭを有する一対の処方箋眼鏡である。

好適には、コンピュータ生成画像はコンピュータ生成ホログラフィック画像である。

ＳＬＭは好適には、位相ＳＬＭ（例えば、「位相だけＳＬＭ」）であり、ＬＣｏＳ又はガラスすなわち透過型アクティブマトリックス液晶で作られ得る。ＳＬＭはまた、装着者眼の前に設けられる「シー・スルー」ＳＬＭであり得、この場合、ホログラフィックミラーは必要ではない。ＳＬＭが装着者眼の前以外の他のどこかに設けられる場合、例えばＳＬＭが装置ＨＭＤ側に又は装着者の蔓部近くに設けられる場合は、ホログラフィックミラーが必要かもしれない。

本発明によると、装置ＨＭＤは、以下のもののうちの１又は複数を含み得る。
− 少なくとも１つのレンズ。レンズは、反射防止膜と、任意選択的に、装着者側のレンズ上又は内に設けられるホログラフィックミラーとを備え、ホログラフィックミラーは好適には、装置ＨＭＤが内蔵光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣを備える場合に存在し、レンズは一対の処方箋レンズの一部であり得る、
− 電池、
− ＧＰＳ、
− 少なくとも１つのメモリ、
− カメラ、
− マイクロホン、
− センサ（例えば、アイトラッカ、運動トラッカー又は触覚指令手段を含む触覚手段）、
− 画像データを処理（復号化、復調、符号化等々）するのに好適な（するように構成、配置された）マイクロコントローラ（μＣＯＮＴ）。コントローラＣＯＮＴは、工程（ｉｉｉ）を実行するのに好適であり（するように構成、配置され）得、プロセッサを含み得る。

通信インターフェースμＩＮＴは、ＵＳＢポート及び／又はブルートゥース、Ｗｉ−Ｆｉ、４Ｇ、３Ｇなどの無線周波数を含む無線通信、光（Ｌｉ−Ｆｉ、ＦＳＯ）及び／又はＩＲ通信のための任意の他のインターフェース、及び／又は、フォトダイオード（データを受信するための）及び／又は発射器（データを放射するための）例えば可視又は近赤外ＩＲ光源を含み得る。装置ＨＭＤは、視覚化パラメータデータＶＰＤ、コンピュータ生成画像データＩＤ、及び修正コンピュータ生成画像データＭＩＤから選択されたデータを格納するのに好適な（するように構成、配置された）メモリを含み得る。装置ＨＭＤのプログラミングは、視覚化パラメータデータＶＰＤ、コンピュータ生成画像データＩＤ、及び修正コンピュータ生成画像データＭＩＤから選択されたデータを入力する工程を含み得る。本発明の装置ＨＭＤの例が図６〜図８に示される。これらの例は、装置の蔓部（ｔｅｍｐｌｅ）ＴＥＭＰ上に搭載された光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣを含む装置である。但し、光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣの存在は本発明によると任意選択的である。

装置ＨＭＤは空間光変調器ＳＬＭとレンズＬを含む。

ＳＬＭは装置ＨＭＤの蔓部ＴＥＭＰ上に配置され得る。ＳＬＭは反射（図６）の又は透過（図７）の機能を有し得る。光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣにより放射された光ビームは、レンズＬにぶつかる前に、ＳＬＭによりそれぞれ反射（図６）又は透過（図７〜８）される。本発明の装置ＨＭＤが反射ＳＬＭを含む場合、装置ＨＭＤはホログラフィックミラーをさらに含む。レンズＬは、装着者の眼に面するレンズＬ側にホログラフィックミラーＭＩＲＲを備える。レンズＬは反射防止膜をも備える。ホログラフィックミラーＭＩＲＲ上の反射後、光ビームは装着者の眼へ導かれ、したがってホログラフィック画像の視覚化を引き起こす。ホログラフィックミラーＭＩＲＲは中心から外れている。

ホログラフィックミラーは、当該技術分野で知られており、光学的ホログラフィック素子の一部である。ホログラフィックミラーは、例えば一組の干渉縞の回折格子を含む。ホログラフィックミラーは、重クロム酸ゼラチンのフォトポリマ又は当該技術分野で知られた合成フォトポリマ、又は漂白銀ホログラフィック乳剤で作られ得る。有利には、ホログラフィックミラーＭＩＲＲはレンズの幾何学形状に影響を与えること無くレンズと組み合わせられ得る。結果として、レンズの光機能とホログラフィックミラーの光機能は、完全に無相関にされ、独立に最適化され得る。ホログラフィックミラーは系の光学収差の一部又はすべてを補正するように設計され得る（特にＳＬＭは図６〜図７のように眼鏡蔓部ＴＥＭＰ上に配置されるので、中心から外れており、装着者により視覚化される画像に光学収差を生じさせる）。ホログラフィックミラーは視野収差を制限する（リデューストアパーチャ）ように角度範囲（ａｎｇｕｌａｒ ｆｒａｃｔｉｏｎ）毎に製造され得る。このような場合、ミラーは、所与の方向の入射光の所望波長の光だけを反射する。このようなミラーは、内蔵光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣを備える装置ＨＭＤに特に有利である。より大きなアパーチャを有する画像の構築のためには、画像全体をフラグメント化し、ビームによりミラーの走査を進めることが可能である。

ＳＬＭはまた、図８に示すように「シー・スルー」透過型ＳＬＭであり得る。遠隔光源ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣは、レンズＬとＳＬＭを通って装着者の眼に達するビームを放射する。

単色使用のためには、ホログラフィックミラーは、照射の波長で光学的に記録（規定）される。この波長以外の波長では、ミラーは透明であり、したがってレンズを通しての装着者による視覚を損なわない。三色使用（赤、緑、青色）では、ホログラフィックミラーは３つの波長で光学的に記録（規定）され、ホログラフィック画像は３つの当該波長で視覚化され得る。ホログラフィックミラーは他の波長では透明である。同様に、３つの選択された波長以外の波長では、ミラーは透明であり、したがってレンズを通しての装着者による視覚を損なわない（回折効果はゼロである）。好適には、同ミラーは、照射（入射光）の様々な角度に対して光学的に記録される。

より一般的には、ホログラフィックミラーの設計と設定は当業者にとって周知の知識である。

本発明の装置ＨＭＤは、ミラーが照射と視覚化に使用される波長に固有であるので、装置ＨＭＤを装着する装着者により視覚化される画像の機密性を保護するという点で有利である。

ＳＬＭがレンズ／ＨＭＤの蔓部上に設けられる場合、ＳＬＭは、明らかに中心から外れており、したがって、ＳＬＭによるホログラフィック画像の投影は視覚的／光学的収差を生じる。視覚的／光学的収差は有利にはホログラフィック画像データの好適な（構成、配置された）修正により少なくとも部分的に補償され得る。したがって、ＳＬＭは、ＳＬＭにより放射（透過又は反射）される波面をそれに応じて修正し、視覚的経験及び快適性の改善につながる。

本発明はまた、頭部装着装置内のＳＬＭの使用に関する。より具体的には、本発明は、処方箋眼鏡を含む眼鏡内のＳＬＭの使用に関する。ＳＬＭは、位相及び／又は振幅空間光変調器ＳＬＭ、好適には位相ＳＬＭ又は「位相だけＳＬＭ」（例えば、ＬＣｏＳ ＳＬＭ、ガラス透過型アクティブマトリクスＬＣ ＳＬＭ）であり得る。

本発明の方法及びシステムは、以下の多くの用途に役立つ。家庭で、台所で、例えば料理中に料理インストラクション、台所／家電製品のユーザーマニュアルを表示する用途に、自動車内で、例えば運転中に方向又は交通情報を表示する用途に、居間で、例えば、ＴＶ視聴中にＴＶ番組ガイドを表示する用途に、ショッピングモールで、方向を表示するために、広告のために、特別のイベントに関する情報、価格情報、製品情報を通知する用途に、観光地で方向又は情報を表示する用途に。本発明は以下の非限定的な実施例により示される。

実施例１：空港内の情報の表示
装着者は本発明の装置ＨＭＤを備える。装着者は飛行機に搭乗するために空港内にいる。空港は本発明の複数の端末を備える。端末は空港内に配備される。各端末は、装置ＨＭＤ上にホログラフィック画像を表示させるのに、及びＬｉ−Ｆｉ通信を使用することによりデータを送信するのに好適な（構成、配置された）光源を備える。装着者は、搭乗する飛行を識別する装着者プロファイルを有し、他の特徴を含み得る。プロファイルは、端末へ接続されたデータベース上に格納される。また端末へ接続された別のデータベースはフライトに関する関連情報（出発ゲート、ゲート閉鎖時間など）を含む。

装着者は、情報をＨＭＤ上のコンピュータ生成ホログラフィック画像として検索し視覚化し得る。このような情報は、出発のゲート変更、予想遅延、空港情報などのフライト情報を含み得る。さらに、装着者は、空港内で迷った場合に出発のゲートへの方向、装着者の現在位置から出発ゲートまで歩くのに必要な距離及び／又はおおよその時間を検索し表示し得る。装着者プロファイルに応じて別の情報も利用可能にされ得る。例えば、装着者が文学に興味があれば、空港内の最も近い書店に関する情報が表示に利用可能にされ得る。

実施例２：興味のある近場の情報の表示
装着者は本発明の装置ＨＭＤを備える。装着者は観光地にいる。観光地は本発明の通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭを備える。端末は装着者の存在を検知し、この検知結果は、ホログラフィック画像データＨＤを端末ＣＯＭ ＴＥＲＭから装置ＨＭＤへ送信させる。データＨＤは、アイコンを含むメニューの表示を可能にする。アイコンは、レストランのアイコン（例えば、カトラリーと皿とを示す画像）、ＡＴＭのアイコン（例えば、ユーロのシンボル又はドルのシンボル）、店のアイコン（例えば、かご又はショッピングカート）などを含み得る。触覚手段を使用すること（例えば、仮想クリッキング）により、装着者は、アイコンのうちの１つを選択し得る。ユーロのアイコンを選択することにより、別の表示には、端末近傍の最も近いＡＴＭの位置を特定する指示が与えられる。

実施例３：レストラン用タグ（フラグ）の生成
装着者は本発明の装置ＨＭＤを備える。通信端末ＣＯＭ ＴＥＲＭはレストランの近くにある。端末はネットワークＮＥＴＷを介しサーバＳＥＲＶへ接続される。サーバはデータベースＤＢへ接続される。データベースは、ホログラフィック画像データを含むコンテンツデータベースと装着者プロファイルを含む装着者データベースとを含む。装着者は美食クラブの会員であり装着者には装着者プロファイル及び事前登録されたアクセス権が反映される。

装着者は、レストランで夕食をとり、美食クラブの他の会員に利用可能なレビューを投稿するつもりである。装着者は、カメラ及び／又は触覚手段を使用することにより（例えば、仮想キーボードを叩くことにより）データ（写真、テキストのエントリー）を取得することにより、レビューに対応するコンテンツ（皿の絵、食事についての一般的コメント）を生成し得る。このとき、２つの選択肢がある。装着者が、コンテンツに対応するホログラフィック画像データＨＤをレストランの近くに配置された装置ＨＭＤから端末ＣＯＭ ＴＥＲＭへ送信するか、又は、装着者が家へ帰り、家庭で上記データＨＤを端末から送信するかのいずれかである。いずれの場合も、ホログラフィック画像データＨＤは、それぞれの端末からサーバ及びネットワークを介しデータベースへアップロードされ得る。

次に、装着者により投稿されたコンテンツは、同クラブの会員の予め定義されたアクセス権に従って美食クラブの他の会員に利用可能にされる。レストランの近くに到達すると、好適な（構成、配置された）アクセス権を有するクラブの別の会員は装着者により生成されたコンテンツ（レビュー）を検索し表示し得る。

Claims (22)

1. コンピュータ生成ホログラフィック画像データの処理のためのコンピュータ実施方法であって、
   （ａ）頭部装着型コンピュータ生成ホログラフィック画像表示装置（ＨＭＤ）を備える装着者の存在を少なくとも１つの通信端末（ＣＯＭ ＴＥＲＭ）により検出する工程と、
   （ｂ）工程（ａ）において検知された前記存在に応じて、コンピュータ生成ホログラフィック画像データ（ＨＤ）を前記装置（ＨＭＤ）と前記通信端末（ＣＯＭ ＴＥＲＭ）のうちの一方から前記装置（ＨＭＤ）と前記通信端末（ＣＯＭ ＴＥＲＭ）の他方へ送信する工程とを含むコンピュータ実施方法。
2. 工程（ｂ）は光通信により前記コンピュータ生成ホログラフィック画像データ（ＨＤ）を送信する工程を含む、請求項１に記載のコンピュータ実施方法。
3. （ｃ）少なくとも１つの光源（ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣ）により、前記装置（ＨＭＤ）の照射により前記ホログラフィック画像を表示するように配置された光ビームを放射する工程であって、前記光源（ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣ）は少なくとも１つの遠隔照射端末上に設けられる及び／又は前記装置（ＨＭＤ）に内蔵される、工程をさらに含む請求項１または２に記載のコンピュータ実施方法。
4. 前記光源（ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣ）は前記通信端末（ＣＯＭ ＴＥＲＭ）上に設けられ、工程（ｂ）は前記コンピュータ生成ホログラフィック画像データ（ＨＤ）を前記光源（ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣ）から前記装置（ＨＭＤ）へ送信する工程を含む、請求項３に記載のコンピュータ実施方法。
5. 前記少なくとも１つの通信端末（ＣＯＭ ＴＥＲＭ）はネットワーク（ＮＥＴＷ）を介しサーバ（ＳＥＲＶ）へ接続される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコンピュータ実施方法。
6. 前記少なくとも１つの照射端末はネットワークを介しサーバへ接続される、請求項３乃至５のいずれか一項に記載のコンピュータ実施方法。
7. 工程（ｂ）は、前記コンピュータ生成ホログラフィック画像データ（ＨＤ）を前記通信端末（ＣＯＭ ＴＥＲＭ）から前記装置（ＨＭＤ）へ送信する工程である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコンピュータ実施方法。
8. 工程（ｂ）は、コンピュータ生成ホログラフィック画像データ（ＨＤ）を複数の遠隔通信端末（ＣＯＭ ＴＥＲＭ ｉ）から前記装置へ順次送信する工程を含み、
   前記通信端末（ＣＯＭ ＴＥＲＭ ｉ）のそれぞれは通信ネットワーク（ＣＯＭ ＮＥＴＷ）を介し通信サーバ（ＣＯＭ ＳＥＲＶ）へ接続され、
   前記順次放射は、１つの通信端末（ＣＯＭ ＴＥＲＭ ｉ）の近傍から別の通信端末（ＣＯＭ ＴＥＲＭ ｊ）の近傍への前記装着者の存在の前記順次検知工程を反映し、時間に応じた前記装着者の運動を規定する、請求項７に記載のコンピュータ実施方法。
9. （ａ２）前記装着者の位置を判断する工程であって、工程（ｂ）の前記コンピュータ生成ホログラフィック画像データ（ＨＤ）は工程（ａ２）で判断された前記位置に従って定義される、工程をさらに含む請求項７または８に記載のコンピュータ実施方法。
10. （ｄ）装着者の運動を検知する工程と、
    （ｅ）工程（ｄ）の前記運動の認識に応じて、前記通信端末（ＣＯＭ ＴＥＲＭ）から前記装置（ＨＭＤ）へ送信される別のコンピュータ生成ホログラフィ画像データ（ＨＤ）の選択のための制御信号を生成する工程とをさらに含む請求項７乃至９のいずれか一項に記載のコンピュータ実施方法。
11. （ｉ）前記頭部装着型コンピュータ生成ホログラフィック画像表示装置（ＨＭＤ）を備える装着者の運動を検知する工程と、
    （ｉｉ）工程（ｉ）の前記運動の認識に応じて画像データを取得する工程とを含む方法であって、
    工程（ｂ）は、コンピュータ生成ホログラフィック画像データ（ＨＤ）を前記装置から前記通信端末（ＣＯＭ ＴＥＲＭ）に向かって送信する工程である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコンピュータ実施方法。
12. 工程（ｉｉ）は、メニューから選択肢を選択する工程と、少なくとも１つのキーを仮想キーボードに入力する工程と、仮想ノートパッド上に手書きする工程と、ディジタル画像を撮る工程とから選択された１又は複数の工程を含む、請求項１１に記載のコンピュータ実施方法。
13. 前記少なくとも１つの通信端末（ＣＯＭ ＴＥＲＭ）はネットワーク（ＣＯＭ ＮＥＴＷ）を介し通信サーバ（ＣＯＭ ＳＥＲＶ）へ接続され、
    工程（ｂ）の前記データは通信データベース（ＣＯＭ ＤＢ）内に格納される、請求項１１または１２に記載のコンピュータ実施方法。
14. 工程（ｂ）の前記データは位置に関連して通信データベース（ＣＯＭ ＤＢ）内に格納される、請求項１３に記載のコンピュータ実施方法。
15. （ａ１）識別子（ＩＤ）と前記装着者との関連性をデータベース内に事前登録する予備工程をさらに含む方法であって、工程（ｂ）の前記データは前記識別子（ＩＤ）に従って定義される、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のコンピュータ実施方法。
16. 工程（ｂ）の前記データは、アクセス権に従って前記識別子（ＩＤ）に基づいて定義される、請求項１５に記載のコンピュータ実施方法。
17. − ホログラフィック画像を表示するように照射するように配置された光源（ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣ）と、
    − 頭部装着型コンピュータ生成ホログラフィック画像表示装置（ＨＭＤ）を備える装着者の存在を検知するように配置されたセンサとを含む請求項３、４又は６の方法、又は請求項３、４又は６に依存する場合は請求項７乃至１６の方法を実施するように配置された照射端末。
18. コンピュータ生成ホログラフィック画像データを前記照射端末から及び／又は前記照射端末へ送信するように配置された通信インターフェースをさらに含む請求項１７に記載の照射端末。
19. 請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の方法を実施するように配置されたシステムであって、請求項１４に記載の複数の照射端末を含み、前記照射端末のそれぞれは照射ネットワークを介し照射サーバへ接続される、システム。
20. − コンピュータ生成ホログラフィック画像データ（ＨＤ）を前記装置から及び／又は前記装置へ送信するように配置された通信インターフェースと、位相空間光変調器（ＳＬＭ）とを含む請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の方法を実施するように配置された頭部装着型コンピュータ生成ホログラフィック画像表示装置。
21. 前記位相空間光変調器（ＳＬＭ）はＬＣｏＳ（液晶オンシリコン）又はガラス透過型アクティブマトリックス液晶で作られる請求項２０に記載の頭部装着型コンピュータ生成ホログラフィック画像表示装置。
22. 前記ＳＬＭの照射によりホログラフィック画像を表示するように配置された光源（ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣ）をさらに含む請求項２０または２１に記載の頭部装着型コンピュータ生成ホログラフィック画像表示装置。

Images