二维全息投影显示方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种二维全息投影显示方法及系统，其中，二维全息投影显示方法包括：空间光调制器在长度方向上划分为第一调制区域和第二调制区域，第一入射光束以第一入射角度照射所述第一调制区域，在成像面上形成第一投影区域；第二入射光束以第二入射角度照射所述第二调制区域，在所述成像面上形成第二投影区域，所述第二投影区域与所述第一投影区域在所述空间光调制器的长度方向上紧密贴合或部分重合，拼接形成接近矩形的影像区域。本发明专利技术提出的二维全息投影显示方法及系统，避免了计算资源和空间光调制器的空间带宽积的浪费，且可以形成适合人的观看习惯的影像区域。

Two dimensional holographic projection display method and system

The present invention proposes a two-dimensional holographic projection display method and system, wherein the two-dimensional holographic projection display method includes: the spatial light modulator is divided into the first modulation region and the second modulation region in the long direction, the first incident beam illuminates the first modulation region at the first incident angle, and forms the first modulation region on the imaging plane The second incident beam irradiates the second modulation region at a second incidence angle, forming a second projection region on the imaging plane, the second projection region closely or partially coincides with the first projection region in the length direction of the spatial light modulator, and forms an image region close to a rectangle. Domain. The two-dimensional holographic projection display method and system proposed by the invention avoid the waste of computing resources and the space bandwidth product of the spatial light modulator, and can form an image region suitable for human viewing habits.

【技术实现步骤摘要】
二维全息投影显示方法及系统
本专利技术涉及投影显示
，尤其涉及一种二维全息投影显示方法及系统。
技术介绍
基于相位型调制器件的二维全息投影装置大多基于快速傅立叶变换算法，由于快速傅立叶变换算法自身隐含了对空域和频域的取样限制，因此，其频域和空域有严格的对应关系。在二维全息投影中，成像面为空域平面，空间光调制器为频域平面，两个平面构成傅立叶变换关系，通过在空间光调制器表面加载计算得到的相位分布图图像编码，可在成像面上得到二维影像。受到傅立叶变换关系限制，成像区域的大小仅由空间光调制器的像素间距a决定，而与空间光调制器可用区域的大小无关。现有的空间光调制器像素一般为二维等间距排布，因此在成像面上形成的影像区域为方形，而空间光调制器本身的可用调制区域一般为矩形(例如较典型的空间光调制器具有分辨率为16：9的矩形调制区域)，应用于方形显示会造成长边方向上的过采样，导致计算资源和空间光调制器的空间带宽积的浪费。另外，人的视觉更加习惯观看矩形的影像区域，全息投影形成的方形的影像区域并不适合人的观看习惯。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种二维全息投影显示方法，以避免计算资源和空间光调制器的空间带宽积的浪费，并形成适合人的观看习惯的影像区域。本专利技术的第二个目的在于提出一种二维全息投影显示系统。为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种二维全息投影显示方法，空间光调制器在长度方向上划分为第一调制区域和第二调制区域，所述显示包括：第一入射光束以第一入射角度照射所述第一调制区域，在成像面上形成第一投影区域；第二入射光束以第二入射角度照射所述第二调制区域，在所述成像面上形成第二投影区域，所述第二投影区域与所述第一投影区域在所述空间光调制器的长度方向上紧密贴合或部分重合，拼接形成接近矩形的影像区域。本专利技术实施例的二维全息投影显示方法，两个不同入射角度的入射光束分别照射空间光调制器在长度方向上划分为的两个调制区域，在成像面上形成的两个投影区域拼成形成接近矩形的影像区域。空间光调制器在长度方向上划分为两个调制区域，使得每个调制区域接近方形，应用于方形显示避免了长边方向上的过采样，从而避免了计算资源和空间光调制器的空间带宽积的浪费。在成像面上形成的接近矩形的影像区域，适合人的观看习惯。为达上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种二维全息投影显示系统，包括：照明装置、空间光调制器和成像面，所述空间光调制器在长度方向上划分为第一调制区域和第二调制区域；所述照明装置，用于发射第一入射角度的第一入射光束和第二入射角度的第二入射光束；所述第一调制区域，用于对以所述第一入射角度照射的所述第一入射光束进行相位调制处理，在所述成像面上形成第一投影区域；所述第二调制区域，用于对以所述第二入射角度照射的所述第二入射光束进行相位调制处理，在所述成像面上形成第二投影区域，所述第二投影区域与所述第一投影区域在所述空间光调制器的长度方向上紧密贴合或部分重合，拼接形成接近矩形的影像区域。本专利技术实施例的二维全息投影显示系统，两个不同入射角度的入射光束分别照射空间光调制器在长度方向上划分为的两个调制区域，在成像面上形成的两个投影区域拼成形成接近矩形的影像区域。空间光调制器在长度方向上划分为两个调制区域，使得每个调制区域接近方形，应用于方形显示避免了长边方向上的过采样，从而避免了计算资源和空间光调制器的空间带宽积的浪费。在成像面上形成的接近矩形的影像区域，适合人的观看习惯。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为平行光束垂直入射空间光调制器时二维全息投影的几何关系示意图；图2为平行光束斜入射空间光调制器时二维全息投影的几何关系示意图；图3为本专利技术提供的二维全息投影显示方法一个实施例的流程示意图；图4为本专利技术实施例的二维全息投影的显示方法的应用场景示意图一；图5为一维的衍射强度分布示意图；以及图6为本专利技术实施例的二维全息投影的显示方法的应用场景示意图二。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。为清楚说明本专利技术实施例的二维全息投影显示方法及系统，下面对二维全息投影的几何关系进行详细描述。图1为平行光束垂直入射空间光调制器时二维全息投影的几何关系示意图。如图1所示，平行光束垂直入射空间光调制器11时，在成像面12上形成方形影像区域。假设空间光调制器11像素为二维等间距排布，像素间隔为a，空间光调制器11与成像面12之间的距离为D，则平行光束的入射方向，与影像区域的边界与调制器中心的连线之间的夹角为θ满足如下关系：方形影像区域的边长L＝2Dtanθ。图2为平行光束斜入射空间光调制器时二维全息投影的几何关系示意图。如图2所示，平行光束斜入射空间光调制器11时，影像区域的中心发生偏移，在成像面12上形成接近矩形的梯形影像区域(即图2中的实际投影区域)。假设空间光调制器11像素为二维等间距排布，像素间隔为a，空间光调制器11与成像面12之间的距离为D，平行光束的入射方向与空间光调制器11的法线之间的夹角为α，则平行光束的入射方向，与影像区域的边界与空间光调制器11中心的连线之间的夹角为θ满足如下关系：梯形影像区域的高度L＝Dtan(θ+α)+Dtan(θ-α)，梯形影像区域的底边长度下面参考附图描述本专利技术实施例的二维全息投影显示方法及系统。图3为本专利技术提供的二维全息投影显示方法一个实施例的流程示意图。如图3所示，该二维全息投影显示方法包括：S301，第一入射光束以第一入射角度照射第一调制区域，在成像面上形成第一投影区域。S302，第二入射光束以第二入射角度照射第二调制区域，在成像面上形成第二投影区域，第二投影区域与第一投影区域在空间光调制器的长度方向上紧密贴合或部分重合，拼接形成接近矩形的影像区域。具体的，图4为本专利技术实施例的二维全息投影的显示方法的应用场景示意图。如图4所示，本专利技术实施例中，将矩形空间光调制器11在长度方向上划分为第一调制区域111和第二调制区域112，例如较典型的空间光调制器11具有分辨率为16：9的矩形调制区域，划分为两个具有分辨率8：9的接近方形的矩形调制区域。两个矩形调制区域接近方形，应用于方形显示避免了长边方向上的过采样，从而避免了计算资源和空间光调制器的空间带宽积的浪费。照明装置41发射两个不同入射角度(即第一入射角度和第二入射角度)的入射光束(即第一入射光束和第二入射光束)，分别照射在两个接近方形的矩形调制区域(即第一调制区域111和第二调制区域112)上，在成像面12上形成两个接近矩形的梯形投影区域(即两个入射光束均为斜入射时，形成的第一投影区域和第二投影区域)，或者形成一个方形投影区域和一个接近矩形的梯形投影区域(即两个入射光束中一个为垂直入射，另一个为斜入射时，形成的第一投影区域和第二投影区域)，且在成像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维全息投影的显示方法，其特征在于，空间光调制器在长度方向上划分为第一调制区域和第二调制区域，所述显示方法包括：第一入射光束以第一入射角度照射所述第一调制区域，在成像面上形成第一投影区域；第二入射光束以第二入射角度照射所述第二调制区域，在所述成像面上形成第二投影区域，所述第二投影区域与所述第一投影区域在所述空间光调制器的长度方向上紧密贴合或部分重合，拼接形成接近矩形的影像区域。

【技术特征摘要】
1.一种二维全息投影的显示方法，其特征在于，空间光调制器在长度方向上划分为第一调制区域和第二调制区域，所述显示方法包括：第一入射光束以第一入射角度照射所述第一调制区域，在成像面上形成第一投影区域；第二入射光束以第二入射角度照射所述第二调制区域，在所述成像面上形成第二投影区域，所述第二投影区域与所述第一投影区域在所述空间光调制器的长度方向上紧密贴合或部分重合，拼接形成接近矩形的影像区域。2.根据权利要求1所述的显示方法，其特征在于，所述第一入射光束和所述第二入射光束在所述第一调制区域和所述第二调制区域的交界位置形成截断。3.根据权利要求1所述的显示方法，其特征在于，还包括：对所述第一调制区域加载的图像编码，进行与所述第一投影区域的图像畸变相反的图像校正处理，使得所述第一投影区域校正为矩形区域；对所述第二调制区域加载的图像编码，进行与所述第二投影区域的图像畸变相反的图像校正处理，使得所述第二投影区域校正为矩形区域；其中，校正后的所述第一投影区域和校正后的所述第二投影区域拼接形成矩形的影像区域，所述校正后的所述第一投影区域、所述校正后的所述第二投影区域和所述矩形的影像区域的短边长度，均等于所述第一投影区域和所述第二投影区域在所述空间光调制器的宽度方向上的长度的最小值。4.根据权利要求1所述的显示方法，其特征在于，还包括：对所述第一调制区域和所述第二调制区域加载的图像编码，分别进行亮度均匀上的预处理。5.根据权利要求1所述的显示方法，其特征在于，还包括：对经所述第一调制区域和所述第二调制区域处理后形成的光信号，分别进行滤波处理。6.根据权利要求1所述的显示方法，其特征在于，还包括：调节所述第一入射光束的所述第一入射角度和/或所述第二入射光束的所述第二入射角度，以调节在所述成像面上形成的所述影像区域的长宽比例。7.一种二维全息投影的显示系统，其特征在于，包括：照明装置、空间光调制器和成像面，所述空间光调制器在长度方向上划分为第一调制区域和第二调制区域；所述照明装置，用于发射第一入射角度的第一入射光束和第二入射角度的第二入射光束；所述第一调制区域，用于对...

【专利技术属性】
技术研发人员：石炳川，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11