[發明專利]全息圖像對準

有效

• 申請號: 202011502258.3
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN113009802B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: J.克里斯特馬斯;M.溫吉羅
• 申請（專利權）人: 恩維世科斯有限公司
• 主分類號: G03H1/22
• 分類號: G03H1/22;G02B27/01
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳堯劍

1.一種將第一全息重建和第二全息重建相對準的方法，該方法包括：

使用第一全息投影通道在顯示平面上形成多個離散光特征的第一全息重建，其中第一全息投影通道包括布置為顯示全息圖的第一空間光調制器，第一空間光調制器布置為用于被第一波長的光照射；

使用第二全息投影通道在顯示平面上形成多個離散光特征的第二全息重建，其中第二全息投影通道包括第二空間光調制器，第二空間光調制器布置為顯示與至少一個光柵函數組合的全息圖，其中每個光柵函數具有各自的位移方向，第二空間光調制器布置為用于被第二波長的光照射；

捕獲顯示平面的圖像；

對于每個離散光特征，分別確定在相應的位移方向上將離散光特征的第一全息重建與相應離散光特征的第二全息重建相對準所需的每個光柵函數的光柵角；

其中每個單獨的光柵角是基于在所捕獲的圖像中，在相應位移方向上，在第一全息重建中的相應離散光特征的位置與在第二全息重建中的所述離散光特征的位置相比的未對準幅度，以對于每個位移方向獲得在顯示平面上的相應多個不同位置處的多個光柵角。

2.如權利要求1所述的方法，其中分別確定對準所需的每個光柵函數的光柵角包括改變所述光柵角，直到所述顯示平面的捕獲圖像顯示離散光特征的第一全息重建在光柵函數的位移方向上與離散光特征的第二次全息重建相對準。

3.如權利要求1所述的方法，還包括計算與每個確定的光柵角相對應的距離，以在所述顯示平面上的多個不同位置中的每個位置處在每個位移方向上形成位移值。

4.如權利要求1所述的方法，還包括：通過插值在每個位移方向上形成第二全息投影通道的回放場區域的位移圖。

5.如權利要求4所述的方法，還包括：根據每個位移圖，處理由第二全息投影通道進行全息重建的目標圖像，以形成修改的目標圖像；計算修改的目標圖像的全息圖；在第二空間光調制器上顯示修改的目標圖像的全息圖；以及照射第二空間光調制器，以形成目標圖像的第二全息重建。

6.如權利要求5所述的方法，其中處理所述目標圖像包括根據每個位移圖來移動所述目標圖像的圖像像素。

7.如從屬于權利要求3所述的方法，還包括：根據每個位移圖，處理由第二全息投影通道進行全息重建的目標圖像，以形成修改的目標圖像；計算修改的目標圖像的全息圖；在第二空間光調制器上顯示修改的目標圖像的全息圖；以及照射第二空間光調制器，以形成目標圖像的第二全息重建，

其中處理所述目標圖像包括確定所述目標圖像的每個像素的位移位置，以及在所述修改的目標圖像的像素位置周圍的采樣窗口內對像素值進行采樣。

8.如權利要求7所述的方法，還包括：通過利用在所述修改的目標圖像的像素位置周圍的第二采樣窗口對像素值進行采樣來形成第二修改的目標圖像，可選地，其中，所述采樣窗口以第一棋盤圖案布置，并且所述第二采樣窗口以與第一棋盤圖案相反的第二棋盤圖案布置。

9.如權利要求5所述的方法，還包括：計算所述目標圖像的全息圖；在第一空間光調制器上顯示目標圖像的全息圖；以及照射第一空間光調制器，以形成目標圖像的第一全息重建。

10.如權利要求1所述的方法，其中，所述第一全息重建和第二全息重建在設置在所述顯示平面上的屏幕上形成，并且可選地，還包括在每個位移方向上形成第一全息投影通道的回放場區域的位移圖，以及在全息圖計算之前，通過第一全息投影通道處理用于投影的目標圖像，以補償由光學組合器引起的任何圖像失真。

11.如權利要求1所述的方法，其中，所述至少一個光柵函數包括在第一位移方向上的第一光柵函數和在第二位移方向上的第二光柵函數，其中，所述第一位移方向垂直于所述第二位移方向。

12.一種顯示系統，包括：

第一全息投影通道，包括布置為顯示全息圖的第一空間光調制器和布置為通過第一波長的光照射第一空間光調制器的光源；

第二全息投影通道，包括第二空間光調制器，第二空間光調制器布置為顯示與至少一個光柵函數組合的全息圖，其中每個光柵函數具有各自的位移方向；以及光源，其布置為通過第二波長的光照射第二空間光調制器；

圖像捕獲裝置；以及

處理器；

所述顯示系統配置為通過以下方式使第一全息重建和第二全息重建相對準：

使用第一全息投影通道在顯示平面上形成多個離散光特征的第一全息重建；

使用第二全息投影通道在顯示平面上形成多個離散光特征的第二全息重建；

捕獲顯示平面的圖像；以及

對于每個離散光特征，分別確定在相應的位移方向上使離散光特征的第一全息重建與相應離散光特征的第二全息重建相對準所需的每個光柵函數的光柵角；

其中每個單獨的光柵角是基于在所捕獲的圖像中，在相應位移方向上，在第一全息重建中的相應離散光特征的位置與在第二全息重建中的所述離散光特征的位置相比的未對準幅度，以對于每個位移方向獲得在顯示平面上的相應多個不同位置處的多個光柵角。