[發(fā)明專利]基于準(zhǔn)隨機(jī)相長(zhǎng)干涉的三維顯示方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910273287.4
• 申請(qǐng)日: 2009-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN102103319A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李志揚(yáng)
• 主分類號(hào): G03B35/00
• 分類號(hào): G03B35/00;G02B27/26;G02F1/13;G02F1/21;H04N13/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 王敏鋒

1.一種基于準(zhǔn)隨機(jī)相長(zhǎng)干涉的三維顯示方法，它包括以下步驟：

A：把三維立體像分解為離散像點(diǎn)；

B：選取第(A)步中的一個(gè)離散像點(diǎn)；

C：從空間位置呈周期分布的相干子光源陣列中，根據(jù)第(B)步中選取的離散像點(diǎn)的亮度，隨機(jī)抽取相干子光源，離散像點(diǎn)的亮度越高，隨機(jī)抽取的相干子光源的數(shù)目越大；

D：針對(duì)第(C)步中所隨機(jī)抽取的每個(gè)相干子光源，計(jì)算其離第B步中選取的離散像點(diǎn)的距離和由此引起的位相差，每個(gè)相干子光源所需做出的位相調(diào)整量等于該位相差；

E：針對(duì)第(C)步中所隨機(jī)抽取的每個(gè)相干子光源，確定每個(gè)相干子光源所需做出的振幅調(diào)整量，該振幅調(diào)整量為一恒定常數(shù)，或正比于第(B)步中選取的離散像點(diǎn)的亮度；

F：針對(duì)第(A)步中的所有離散像點(diǎn)，重復(fù)第(B)至第(E)步，記錄下每個(gè)相干子光源針對(duì)每個(gè)離散像點(diǎn)所需做出的位相和振幅調(diào)整量，根據(jù)復(fù)數(shù)求和的原則計(jì)算出每個(gè)相干子光源所需做出的總的位相和振幅調(diào)整量；

G：從第(F)步中計(jì)算出的每個(gè)相干子光源所需做出的總的位相調(diào)整量中減去每個(gè)相干子光源自身的初始位相，得到每個(gè)相干子光源所需做出的最終位相調(diào)整量；把第(F)步中計(jì)算出的每個(gè)相干子光源所需做出的總的振幅調(diào)整量作為每個(gè)相干子光源所需做出的最終振幅調(diào)整量；調(diào)節(jié)空間位置呈周期分布的相干子光源陣列使其產(chǎn)生最終位相和振幅調(diào)整量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于準(zhǔn)隨機(jī)相長(zhǎng)干涉的三維顯示方法，其特征在于在第(A)步中，把三維立體像分解為離散像點(diǎn)，且離散像點(diǎn)的位置呈隨機(jī)分布。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于準(zhǔn)隨機(jī)相長(zhǎng)干涉的三維顯示方法，其特征在于在第(B)步中，選取第(A)步中的一個(gè)離散像點(diǎn)，且給該離散像點(diǎn)設(shè)置一個(gè)附加位相，該附加位相在0～2π范圍內(nèi)隨機(jī)分布；

進(jìn)一步，在第(D)步中，針對(duì)第(C)步中所隨機(jī)抽取的每個(gè)相干子光源，計(jì)算其離第(B)步中選取的離散像點(diǎn)的距離和由此引起的位相差，每個(gè)相干子光源所需做出的位相調(diào)整量等于該位相差再加上在第(B)步中給該離散像點(diǎn)設(shè)置的附加位相。

4.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的基于準(zhǔn)隨機(jī)相長(zhǎng)干涉的三維顯示方法的裝置，包括：

相干光源(1)；

將所述相干光源(1)發(fā)出的細(xì)激光束擴(kuò)束轉(zhuǎn)換成寬激光束的照明光學(xué)系統(tǒng)(2)；

振幅位相調(diào)節(jié)器陣列(3)，其每個(gè)振幅位相調(diào)節(jié)器分別對(duì)所述照明光學(xué)系統(tǒng)(2)發(fā)出的寬激光束進(jìn)行調(diào)節(jié)以生成相互獨(dú)立的子光束陣列；以及

相干子光源發(fā)生器陣列(4)，其每個(gè)相干子光源發(fā)生器分別對(duì)準(zhǔn)所述振幅位相調(diào)節(jié)器陣列(3)的一個(gè)相應(yīng)的振幅位相調(diào)節(jié)器，使得所述相互獨(dú)立的子光束一一對(duì)應(yīng)地入射到相干子光源發(fā)生器陣列(4)中的每個(gè)相干子光源發(fā)生器，并匯聚產(chǎn)生位置呈周期分布的相干子光源陣列。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于準(zhǔn)隨機(jī)相長(zhǎng)干涉的三維顯示裝置，其特征在于：所述的振幅位相調(diào)節(jié)器陣列(3)由第一、第二、第三透射式液晶板(5、6、7)和第一、第二、第三偏振片(8、9、10)組成，第一塊偏振片(8)、第一塊透射式液晶板(5)、第二塊透射式液晶板(6)、第二塊偏振片(9)、第三塊透射式液晶板(7)和第三塊偏振片(10)依次緊貼放置，第一、第二、第三透射式液晶板(5、6、7)的像素一一對(duì)準(zhǔn)，第一塊透射式液晶板(5)和第二塊透射式液晶板(6)工作于位相調(diào)節(jié)為主模式，第三塊透射式液晶板(7)工作于振幅調(diào)節(jié)為主模式。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種基于準(zhǔn)隨機(jī)相長(zhǎng)干涉的三維顯示裝置，其特征在于：所述的相干子光源發(fā)生器陣列(4)由周期分布的微透鏡陣列(15)組成，微透鏡陣列(15)中的每個(gè)微透鏡分別對(duì)準(zhǔn)振幅位相調(diào)節(jié)器陣列(3)中的一個(gè)振幅位相調(diào)節(jié)器，并匯聚產(chǎn)生位置呈周期分布的相干子光源陣列。

7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種基于準(zhǔn)隨機(jī)相長(zhǎng)干涉的三維顯示裝置，其特征在于：所述的相干子光源發(fā)生器陣列(4)由三套周期分布的第一、第二、第三微透鏡陣列(16、17、18)組成，每套微透鏡陣列分別對(duì)準(zhǔn)第一、第二、第三透射式液晶板(5、6、7)的紅、綠、藍(lán)子像素(12、13、14)，使得每個(gè)微透鏡的光軸與所對(duì)準(zhǔn)的第一、第二、第三透射式液晶板(5、6、7)的紅、綠、藍(lán)子像素(12、13、14)的中心重合。