双目全息三维显示系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供一种双目全息三维显示系统及其方法，其中系统包括：分光棱镜、第一反射镜、第二反射镜、空间光调制器和全息光学元件，其中：分光棱镜用于将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到空间光调制器上，第二光束照射到第一反射镜上；第一反射镜用于将第一光束照射到空间光调制器上；空间光调制器用于产生第一全息图像光和第二全息图像光；第二反射镜用于将全息图像光照射至全息光学元件上；全息光学元件用于获取第一全息图像光和第二全息图像光，并生成全息三维图像。本发明专利技术通过分别将第一全息图像光和第二全息图像光分别照射第一全息元件和第二全息元件上，将左右眼全息图像重建出来，准确的形成全息三维图像。全息三维图像。全息三维图像。

【技术实现步骤摘要】
双目全息三维显示系统及其方法


[0001]本专利技术涉及全息显示
，尤其涉及一种双目全息三维显示系统及其方法。

技术介绍

[0002]全息显示
是一个重要的研究领域和应用领域，通过空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)实现全息显示，在基于SLM的全息显示系统中，由于当前空间光调制器的衍射能力有限，导致全息再现像的观看视角较小，往往仅能供观看者单眼观看，难以满足观看者双眼同时观看的需求，从而导致人眼所需的立体感知中的视差感缺失，严重影响了观看者的观看体验。为了满足观看者双眼同时观看的目的，需要对全息再现像的视角进行拓展，全息再现像的视角主要是由SLM的像素间距决定。显然，缩小SLM的像素间距能扩大再现像的视角，但是此项工作受到目前工艺水平的严重限制，会导致全息三维成像不清晰的问题。
[0003]目前，为了解决双眼同时观看全息三维图像不准确的问题，通常采用时分复用方法和空分复用方法。时分复用方法一般利用高帧频的SLM将不同视角的图像按照一定的时序投射到相应的观察位置，利用人眼视觉暂留特性就能在较大的视角范围内观察到全息再现象。空分复用方法一般是用多个SLM进行环形拼接，每个SLM分别加载不同视角图像的全息图。
[0004]但是，时分复用方法对SLM的刷新速率要求比较高，而实验中所采用的空间光调制器的刷新速率难以满足要求，所以会采用时分复用方法会导致全息三维成像不精确的问题。空分复用方法会使用多个SLM，难以保持SLM的像素一致，导致全息三维成像不精确的问题。r/>
技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种双目全息三维显示系统及其方法，用以解决现有技术中双眼同时观看全息三维图像不准确的缺陷，实现双眼准确观看全息三维图像的目的。
[0006]本专利技术提供一种双目全息三维显示系统，包括：分光棱镜、第一反射镜、第二反射镜、空间光调制器和全息光学元件，其中：
[0007]所述分光棱镜用于将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到所述空间光调制器上，所述第二光束照射到所述第一反射镜上；
[0008]所述第一反射镜用于将所述第二光束照射到所述空间光调制器上；
[0009]所述空间光调制器用于将所述第一光束和所述第二光束作为光源入射，根据所述第一光束和所述第二光束产生第一全息图像光和第二全息图像光；
[0010]所述第二反射镜用于将所述第一全息图像光和所述第二全息图像光照射至所述全息光学元件上；
[0011]所述全息光学元件用于获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，并生成全息三维图像。
[0012]根据本专利技术提供的一种双目全息三维显示系统，所述全息光学元件还包括凸透镜和光致聚合物；
[0013]所述凸透镜用于将所述第二光束的传播光路产生预设角度的偏移并照射至所述光致聚合物上；
[0014]所述光致聚合物用于获取所述第一光束和所述第二光束，并将满足布拉格条件匹配条件波长的光波形成全息三维图像，并将所述第一全息三维图像衍射至人眼。
[0015]根据本专利技术提供的一种双目全息三维显示系统，还包括激光器；
[0016]所述激光器用于发射细光束至所述分光棱镜；
[0017]所述激光器发出的细光束垂直照射到所述分光棱镜上。
[0018]根据本专利技术提供的一种双目全息三维显示系统，还包括空间滤波器；
[0019]所述空间滤波器用于将所述激光器发出的光束进行扩束处理产生宽光束，并将所述宽光束照射至所述分光棱镜上。
[0020]根据本专利技术提供的一种双目全息三维显示系统，还包括准直透镜；
[0021]所述准直透镜设置于所述空间滤波器和所述分光棱镜之间的光路上，用于将所述空间滤波器传播的宽光束转化为平行光束并照射至所述分光棱镜上。
[0022]本专利技术还提供一种双目全息三维显示方法，包括：
[0023]通过分光棱镜将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到空间光调制器上，所述第二光束照射到第一反射镜上；
[0024]通过所述第一反射镜将所述第二光束照射到所述空间光调制器上；
[0025]通过所述空间光调制器将所述第一光束和所述第二光束作为光源入射，根据所述第一光束和所述第二光束产生第一全息图像光和第二全息图像光；
[0026]通过第二反射镜将所述第一全息图像光和第二全息图像光照射至所述全息光学元件上；
[0027]通过全息光学元件获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，并生成全息三维图像。
[0028]根据本专利技术提供的一种双目全息三维显示方法，所述通过所述空间光调制器将所述第一光束和所述第二光束作为光源入射，根据所述第一光束和所述第二光束产生第一全息图像光和第二全息图像光之前，还包括：
[0029]获取左右眼原始图像；
[0030]对所述左右眼原始图像进行傅里叶变换，获取物平面光波长频谱；
[0031]根据所述物平面光波长频谱获取全息面复振幅分布；
[0032]根据所述全息面复振幅分布生成合成相位全息图，并将所述合成相位全息图上传至空间光调制器。
[0033]根据本专利技术提供的一种双目全息三维显示方法，所述通过分光棱镜将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束之前，还包括：
[0034]激光器发射细光束至空间滤波器进行扩束处理，生成宽光束；
[0035]将所述宽光束照射到准直透镜进行准直处理，生成平行光束。
[0036]根据本专利技术提供的一种双目全息三维显示方法，所述通过分光棱镜将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到所述空间光调制器上，所述第二光
束照射到所述第一反射镜上之前，还包括：
[0037]通过所述分光棱镜将获取到的平行光束分为所述第一光束和所述第二光束，所述第一光束照射到第二反射镜上，所述第二光束照射到第一反射镜上；
[0038]通过所述第一反射镜将所述第二光束照射到光致聚合物上；
[0039]通过所述第二反射镜将所述第一光束照射到所述光致聚合物上；
[0040]通过所述光致聚合物获取所述第一光束和所述第二光束，生成第一全息光学元件。
[0041]根据本专利技术提供的一种双目全息三维显示方法，所述通过所述全息光学元件获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，生成全息三维图像，包括：
[0042]通过获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，并将满足布拉格条件匹配条件波长的光波形成全息三维图像，并将所述全息三维图像衍射至人眼。
[0043]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述双目全息三维显示方法的步骤。
[0044]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述双目全息三维显示方法的步骤。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双目全息三维显示系统，其特征在于，包括：分光棱镜、第一反射镜、第二反射镜、空间光调制器和全息光学元件，其中：所述分光棱镜用于将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到所述空间光调制器上，所述第二光束照射到所述第一反射镜上；所述第一反射镜用于将所述第二光束照射到所述空间光调制器上；所述空间光调制器用于将所述第一光束和所述第二光束作为光源入射，根据所述第一光束和所述第二光束产生第一全息图像光和第二全息图像光；所述第二反射镜用于将所述第一全息图像光和第二全息图像光照射至所述全息光学元件上；所述全息光学元件用于获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，并生成全息三维图像。2.根据权利要求1所述的双目全息三维显示系统，其特征在于，所述全息光学元件还包括凸透镜和光致聚合物；所述凸透镜用于将所述第二光束的传播光路产生预设角度的偏移并照射至所述光致聚合物上；所述光致聚合物，用于获取所述第一光束和所述第二光束，并将满足布拉格条件匹配条件波长的光波形成全息三维图像，并将所述第一全息三维图像衍射至人眼。3.根据权利要求1所述的双目全息三维显示系统，其特征在于，还包括激光器；所述激光器用于发射细光束至所述分光棱镜；所述激光器发出的细光束垂直照射到所述分光棱镜上。4.根据权利要求3所述的双目全息三维显示系统，其特征在于，还包括空间滤波器；所述空间滤波器用于将所述激光器发出的光束进行扩束处理产生宽光束，并将所述宽光束照射至所述分光棱镜上。5.根据权利要求4所述的双目全息三维显示系统，其特征在于，还包括准直透镜；所述准直透镜设置于所述空间滤波器和所述分光棱镜之间的光路上，用于将所述空间滤波器传播的宽光束转化为平行光束并照射至所述分光棱镜上。6.一种双目全息三维显示方法，其特征在于，包括：通过分光棱镜将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到空间光调制器上，所述第二光束照射到第一反射镜上；通过所述第一反射镜将所述第二光束照射到所述空间光调制器上；通过所述空间光调制器将所述第一光束和所述第二光...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜玢玢，肖瑞，桑新柱，秦秀娟，李会，仲崇力，陈铎，余重秀，董宇，孙智，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：