[發(fā)明專利]基于全息光學(xué)元件的雙視集成成像3D顯示方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611063539.7
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN107203050B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王瓊?cè)A;張漢樂;鄧歡;何岷陽
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22;G03H1/04;G03H1/22
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提出基于全息光學(xué)元件的雙視集成成像3D顯示方法，該方法主要包括空間多路復(fù)用全息光學(xué)元件制作和雙視集成成像3D顯示兩個過程。在空間多路復(fù)用全息光學(xué)元件制作過程中，平行光波I垂直入射全息材料，平行光波II和III分別以θ₁和θ₂入射微透鏡陣列后變?yōu)閮A斜球面波陣列I和II，平行光波I與傾斜球面波陣列I和II同時發(fā)生干涉，干涉條紋被記錄在全息材料上，從而獲得空間多路復(fù)用全息光學(xué)元件；在雙視集成成像3D顯示過程中，顯示光波攜帶微圖像陣列信息并與平行光波I具有相同的相位照射到全息光學(xué)元件上，在全息光學(xué)元件前形成左觀看視區(qū)和右觀看視區(qū)，且在左右視區(qū)中分別呈現(xiàn)出3D圖像I和II，從而實現(xiàn)雙視集成成像3D顯示。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雙視顯示技術(shù)和集成成像3D顯示技術(shù)，特別涉及基于全息光學(xué)元件的雙視集成成像3D顯示方法。

背景技術(shù)

集成成像3D顯示具有連續(xù)的視點、全視差、無視疲勞和無需輔助設(shè)備等優(yōu)點，但也存在視角窄等問題。雙視顯示是指在不同觀看位置看到不同圖像的顯示方式，它為觀看者提供更多的方便。我們可以用集成成像3D顯示的窄視角特性實現(xiàn)雙視顯示，反之，雙視顯示可以增大集成成像3D顯示的視角。

全息光學(xué)元件是根據(jù)反射式體全息的原理制作出具有透鏡功能的光學(xué)元件。由于體全息具有波長復(fù)用、角度復(fù)用、相位復(fù)用等復(fù)用特性，它可以將多種透鏡的光學(xué)功能記錄在同一張全息材料上，從而得到空間多路復(fù)用的全息光學(xué)元件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種基于全息光學(xué)元件的雙視集成成像3D顯示方法，該方法包括空間多路復(fù)用全息光學(xué)元件制作和雙視集成成像3D顯示兩個過程。

如附圖1所示，在空間多路復(fù)用全息光學(xué)元件制作過程中，全息材料與微透鏡陣列的凸面緊密貼合，平行光波I垂直入射到全息材料，平行光波II以傾斜角度θ₁入射微透鏡陣列形成傾斜球面波陣列I，平行光波III以傾斜角度θ₂入射微透鏡陣列形成傾斜球面波陣列II，且θ₁=θ₂。傾斜球面波陣列I與全息材料面的夾角為θ₃，傾斜球面波陣列II與全息材料面的夾角為θ₄，且θ₁=θ₃，θ₂=θ₄，平行光波I與平行光波II和III具有相同的波長和偏振態(tài)，平行光波I與平行光波II和III分別從全息材料的兩側(cè)入射，平行光波I與傾斜球面波陣列I和II同時發(fā)生干涉，干涉條紋被記錄在全息材料上，經(jīng)過后期處理就得到了空間多路復(fù)用的全息光學(xué)元件。

如附圖2所示，在雙視集成成像3D顯示過程中，將空間多路復(fù)用全息光學(xué)元件作為顯示屏，帶有微圖像陣列信息的顯示光波垂直照射到空間多路復(fù)用全息光學(xué)元件上，在滿足布拉格角度選擇性和波長選擇性的條件下，重建出傾斜球面波陣列I和傾斜球面波陣列II，在傾斜球面波陣列I前方形成左觀看視區(qū)，左視區(qū)呈現(xiàn)出3D圖像I；在傾斜球面波陣列II前方形成右觀看視區(qū)，右觀看視區(qū)呈現(xiàn)出3D圖像II；觀看者I在左觀看視區(qū)看到3D圖像I，觀看者II在右觀看視區(qū)看到3D圖像II，實現(xiàn)雙視集成成像3D顯示。當(dāng)3D圖像I和3D圖像II完全相同時，等效為集成成像3D顯示的視角增大了。