[發明專利]全息圖生成方法和全息圖生成設備

有效

• 申請號: 201711138368.4
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN108107700B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 李珍晟;魯勇滿;金學矩;閔鐘述
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社;韓國科學技術院
• 主分類號: G03H1/08
• 分類號: G03H1/08
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 李娜

提供了全息圖生成方法和全息圖生成設備。該全息圖生成設備包括：全息圖信號生成單元，被配置為基于投射在與對象對應的至少一些點上的光在至少一個二維平面上生成與所述至少一些點對應的全息圖信號；處理器，被配置為基于所述全息圖信號來計算與所述至少一個二維平面對應的稀疏性，并且基于所述全息圖信號中的至少一些來計算條紋圖案；以及圖案寫入單元，被配置為將條紋圖案記錄在計算機生成全息術(CGH)平面上，其中，處理器還被配置為重復地計算條紋圖案，直至所計算的條紋圖案的優勢信號的數量與基于所述稀疏性確定的預定閾值一致。

本申請基于并要求2016年11月24日提交于韓國知識產權局的第10-2016-0157249號韓國專利申請的優先權，其公開內容整體以引用方式并入本文。

技術領域

本公開總體上涉及全息圖生成方法和全息圖生成設備，例如涉及一種基于條紋圖案來生成全息圖的方法以及全息圖生成設備。

背景技術

由于最近3D顯示技術的發展，3D圖像被用在各種工業領域中。具體地講，正在積極地進行對將對象作為真實對象再現的全息圖的研究，在諸如廣播、展覽和演出的各種領域中正在制作使用全息圖的內容。

全息圖使用光干涉現象來再現對象。全息圖生成方法包括模擬方法和數字方法。

在模擬方法中，可通過存儲在記錄介質上直接反射的參考光與從記錄介質上的對象反射的物光之間的干涉條紋來生成全息圖。近來，由于計算機技術的發展，已開發出在不使用兩個光源的情況下生成全息圖的計算機生成全息圖(CGH)方法。

然而，由于CGH方法在不使用參考光和物光的情況下人為地生成全息圖，所以必須執行海量的計算，這需要長的計算時間。

發明內容

提供本公開的各方面以至少解決上述問題和/或缺點并至少提供下面所述的優點。因此，本公開的示例方面在于提供一種基于稀疏性而不是構成對象的所有點來生成條紋圖案的全息圖生成方法以及全息圖生成設備。

根據示例實施例的一方面，一種使用點云方法來生成對象的數字全息圖的方法包括：將光投射到與對象對應的至少一些點；基于所投射的光在至少一個二維平面上生成與所述至少一些點對應的全息圖信號；基于所述全息圖信號來計算與二維平面對應的稀疏性；基于所述全息圖信號中的至少一部分來計算條紋圖案；以及將條紋圖案記錄在計算機生成全息術(CGH)平面上，其中，計算條紋圖案的步驟包括計算直至所計算的條紋圖案的優勢信號的數量與基于稀疏性確定的預定閾值一致。

生成全息圖信號的步驟可包括將對象劃分成多個深度層，并且在與所述多個深度層中的每一個對應的二維平面上生成與包括在所述多個深度層中的每一個中的多個點對應的全息圖信號，其中，所述稀疏性可以是包括在各個深度層中的點的數量與包括在對象中的點的總數的比率。

所述多個深度層之間的距離可基于包括在對象中的點的總數來確定。

計算條紋圖案的步驟可包括通過將下式應用于所述全息圖信號中的至少一部分來生成條紋圖案：

其中z_k是所述多個深度層中的第k深度層與CGH平面之間的距離，u_k(x，y)是所述多個深度層中的第k深度層坐標的信號值，SF是稀疏傅里葉變換公式，SF^-1是稀疏傅里葉逆公式，ξ和η是CGH平面坐標值，h(ξ，η)是脈沖響應函數。

根據本公開的另一方面，生成全息圖信號的步驟可包括在存在于對象和CGH平面之間的虛擬二維平面上生成與包括在對象中的所有點對應的全息圖信號，所述稀疏性可以是虛擬二維平面中所生成的全息圖信號中滿足預定條件的優勢全息圖信號的數量。

虛擬二維平面的分辨率可利用比CGH平面的分辨率低的分辨率來實現。