一种在光调制装置中编码全息图的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种在光调制装置(4、20、30)中编码至少一个全息图的方法，其编码是逐像素的执行。全息图由单个的子全息图构成，该子全息图被分配给光调制装置(4、20、30)中相应的编码区域，并被分别分配给由全息图重建的对象的物点。此外，通过虚拟观察窗(10、32)，提供定义的观察区域，通过其，观察者观察重建空间(40)中的重建场景。针对每个单独的物点的波前的复值在虚拟观察窗(10、32)中计算。虚拟观察窗(10、32)中的波前的复值的每个单独的振幅随后乘以校正值，通过其，执行至少一个体光栅(8、9、23、24、31)的角度选择性的校正，该体光栅设置在光调制装置(4、20、30)的光路的下游。针对所有物点的以这种方式确定的校正的复值被加和并且被转换至光调制装置(4、20、30)的全息图平面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种在光调制装置(4、20、30)中编码至少一个全息图的方法，其编码是逐像素的执行。全息图由单个的子全息图构成，该子全息图被分配给光调制装置(4、20、30)中相应的编码区域，并被分别分配给由全息图重建的对象的物点。此外，通过虚拟观察窗(10、32)，提供定义的观察区域，通过其，观察者观察重建空间(40)中的重建场景。针对每个单独的物点的波前的复值在虚拟观察窗(10、32)中计算。虚拟观察窗(10、32)中的波前的复值的每个单独的振幅随后乘以校正值，通过其，执行至少一个体光栅(8、9、23、24、31)的角度选择性的校正，该体光栅设置在光调制装置(4、20、30)的光路的下游。针对所有物点的以这种方式确定的校正的复值被加和并且被转换至光调制装置(4、20、30)的全息图平面。【专利说明】-种在光调制装置中编码全息图的方法 本专利技术涉及一种在光调制装置中编码至少一个全息图的方法，其编码是逐像素的 执行，其中，全息图由单个的子全息图构成，该子全息图被分配给光调制装置中相应的编码 区域，并被分别分配给由全息图重建的对象的物点，其中，通过虚拟观察窗，提供定义的观 察区域，通过其，观察者观察重建空间中的重建场景，其中，针对每个单独的物点的波前的 复值在虚拟观察窗中计算，并且该复值中的至少一个值由校正值校正，并且其中，针对所有 物点以这种方式确定的校正的复值被加和并且被转换为光调制装置的全息图平面，以便编 码全息图。 本专利技术还涉及一种在光调制装置中编码至少一个全息图的方法，其编码是逐像素 的执行，其中，全息图由各个的子全息图构成，该子全息图被分配给光调制装置中相应的编 码区域，并被分别分配给由全息图重建的对象的物点，其中，通过虚拟观察窗，规定了定义 的观察区域，观察者通过其观察重建空间中的重建场景，其中，重建的对象的每个物点被全 息编码在子全息图中，其中，子全息图的振幅由校正值校正，并且以这种方式校正的子全息 图被加和在全息图平面中，以便编码全息图。 从之前的申请文件已知，将要呈现的三维场景的三维对象数据被编写为将在光调 制装置的编码区域重建的场景的衍射图样。在这种情况下，波前的计算仅针对小的虚拟观 察窗执行，其针对观察重建空间中的重建场景的观察者，在观察者平面中建立观察区。虚拟 观察窗在这种情况下等于或仅最低限度地大于观察者的眼睛的眼瞳的直径。然而，这意味 着虚拟观察窗也可以，例如，是眼瞳的直径的两倍或三倍大。因此，将要重建的场景的物点 能够仅在光调制装置的小区域中编码，该小区域由各自的物点定义，作为所谓的子全息图。 为了编码子全息图中的物点，计算包含虚拟观察窗的观察者平面中的物点或对象剖面的复 合光分布。 所使用的光调制装置可在这种情况下被透射地或反射地形成，其具有作为调制元 件的像素配置，其通过中间的空间彼此分开。为了在光调制装置中编码像素的振幅和/或 相位，提供一电极排列，其在光调制装置中以这样一种方式形成和配置，即，分别在电极之 间形成近乎矩形的自由空间，其作为所谓具有有限范围和恒定的振幅透明度和/或相位透 明度的像素。该像素因此具有彼此间的限定的的像素间隔。 然而，像素近乎矩形的配置不利于预定义的虚拟观察窗中的复合波前的范围，因 此，虚拟观察窗和光调制装置的全息图平面之间的重建空间中的三维对象的重建，被光调 制装置中有限的像素范围的影响而损坏。这意味着，例如，不希望的强度变化可能发生在虚 拟观察窗中。如果虚拟观察窗大于眼瞳，那么这种效果是越来越大的。例如，相比于处在虚 拟观察窗的中间的观察者的眼瞳的位置，针对在虚拟观察窗的边缘区域中或边缘上的观察 者的眼瞳的位置的重建的三维场景可能会显得更暗。换言之，这样的矩形像素孔径和像素 透明度具有这样的效果，即，由观察者通过虚拟观察窗感知到的重建三维场景的强度，可能 会不期望地从虚拟观察窗的中间向其边缘减少。 解决该问题的技术方案，例如，从本申请的 申请人:所申请的专利文献DE 10 2006 042 467 A1和DE 10 2008 000 589 A1可知。在其中描述了，校正光调制装置的像素透明 度对全息装置的虚拟观察窗中的强度分布的影响的方式。 在专利文献DE 10 2006 042 467 A1中执行了校正，针对当实施傅里叶变换时的 全息图计算，在将校正的复值加和并转换成光调制装置的全息图平面之前，通过将它们乘 以像素形状和像素透明度的变换式的倒数来修改虚拟观察窗中的物点或对象剖面的复值。 为了从物点直接计算子全息图，专利文献DE 10 2008 000 589 A1描述了以这样 一种方式执行像素形状和像素透明度的校正，即，子全息图的振幅乘以像素形状和像素透 明度的变换式的适当比例的倒数。校正后的子全息图在之后被加和以形成全息图。 为了理解子全息图的计算或全息图在光调制装置中的编码，可参考例如专利文献 W02004/044659 A2,其中，描述了用于视频全息图的重建的装置。本专利技术的图1示意性地示 出了这样的编码，三维对象1由多个物点构建，为了解释编码，仅在此示出了其中的四个物 点la、lb、lc和Id。还示出了虚拟观察窗2,通过其，观察者（在此由眼睛表示）可观察重 建的场景。通过作为定义的观察区域的虚拟观察窗2和四个选择的物点la、lb、lc和ld，金 字塔形的主体通过这些物点la、lb、lc和Id被分别投影，并延续到光调制装置的调制表面3 上（未显示更多的细节）。在调制表面3中，其形成了光调制装置中的编码区域，该区域被 分配给对象的各自的物点la、lb、lc和Id,其中，物点la、lb、lc和Id被全息编码在子全息 图3a、3b、3c和3d中。每个子全息图3a、3b、3c和3d因此仅被写入、或编码在光调制装置 的调制表面3的仅一个区域中。从图1可看出，根据物点la、lb、lc和Id的位置，各个子全 息图3a、3b、3c和3d可在调制表面3上全部或仅局部地（即，仅在某些区域）重叠。为了 编码、或写入，对象1的全息图以如下方式重建在调制表面3中，即上述过程必须通过对象 1的全部物点执行。全息图因此由各个子全息图38,313,3〇，3(1，...3 11中的多个构成。在光 调制装置中由计算机以此方式生成的全息图被与光学系统结合的照明装置（未在此示出） 照明以进行重建。 针对这种用于全息图重建的装置的全息图可以，例如，由专利文献DE 10 2004 063 838 A1中所述的方法计算。专利文献DE 10 2004 063 838 A1旨在被全部引入于此。 然而，根据专利文献DE 10 2004 063 838 A1，也可能在全息图的计算中，针对复值分布的 计算，不是将对象剖面转换成虚拟观察窗，而是针对虚拟观察窗中的对象的每个单独的物 点，分别计算波前的复值。 用于全息图的计算的另一种方法，其同样由本申请的 申请人:所公开，是基于透镜 功能形式的光调制装置的调制表面中的子全息图的分析计算。 参照图1，在由编码区域定义的全息图的区段中的各个子全息图la、lb、lc和Id具 有基本上恒定的振幅和对应于透镜功能的相位，该振幅的值随物点的亮度和距离而变化， 透镜的焦距和编码区域的尺寸随物点的深度坐标变化。在由编码区域定义的区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在光调制装置中编码至少一个全息图的方法，其编码是逐像素的执行，其中，全息图由单个的子全息图构成，该子全息图被分配给光调制装置中相应的编码区域，并被分别分配给由全息图重建的对象的物点，其中，通过虚拟观察窗提供定义的观察区域，通过该观察区域，观察者观察重建空间中的重建场景，其中，针对每个单独的物点的波前的复值在虚拟观察窗中进行计算，并且该复值的至少一个值部分是由校正值校正，并且其中，针对所有物点以这种方式确定的校正的复值被加和并且被转换至光调制装置的全息图平面，以便编码全息图，其特征在于，在将要重建在全息图平面中的对象的所有物点的加和的复值的转换之前，虚拟观察窗(10、32)中的波前的复值的每个单独的振幅乘以校正值，通过该校正值，执行至少一个体光栅(8、9、23、24、31)的角度选择性的校正，该体光栅设置在光调制装置(4、20、30)的光路的下游，其中，校正值通过至少一个体光栅(8、9、23、24、31)的相对角度依赖的衍射效率的倒数值的方根来计算。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：诺伯特·莱斯特，
申请(专利权)人：视瑞尔技术公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡;LU