合成全息顯示技術(shù)的研究，實(shí)驗(yàn)成果基于空間光調(diào)制器

發(fā)布：中科微星 2021-03-27 17:19 閱讀：813
一、概述  `]X>V,  
本篇基于計(jì)算全息技術(shù)和數(shù)字全息圖的實(shí)時(shí)光電再現(xiàn)技術(shù)，提出了一種實(shí)現(xiàn)合成全息顯示的新方法，由計(jì)算機(jī)制作三維物體模型并得到體視圖陣列，計(jì)算每一視角二維體視圖的全息圖，再現(xiàn)時(shí)利用兩個(gè)液晶空間光調(diào)制器同時(shí)對(duì)一對(duì)體視圖的兩幅全息圖進(jìn)行實(shí)時(shí)光電再現(xiàn)，同時(shí)使再現(xiàn)像符合人眼雙目視覺(jué)需要以達(dá)到立體顯示效果，計(jì)算機(jī)控制全息圖陣列按一定頻率輸出，代替?zhèn)鹘y(tǒng)合成全息中的空間面積分割，從而實(shí)現(xiàn)合成全息的顯示效果，同時(shí)可以方便的觀察合成全息動(dòng)感。Gabor于1948年提出的全息技術(shù) ，能夠記錄和再現(xiàn)三維物體，已經(jīng)在光學(xué)計(jì)量、微光學(xué)、立體顯示等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。合成全息術(shù)是將專門(mén)制作的一組帶有視差信息的二維圖片，綜合成為能顯示三維圖像的全息術(shù)，尤其在記錄室外大場(chǎng)景和人物肖像等方面有著自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì) 。計(jì)算全息術(shù)將全息原理與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，使全息圖的制作更加靈活方便，合成全息圖同樣可以利用計(jì)算機(jī)圖形處理能力和計(jì)算全息技術(shù)制作得到。目前高分辨率電尋址液晶空間光調(diào)制器的像素尺寸達(dá)到了微米量級(jí)，已經(jīng)可以直接用于數(shù)字全息圖的實(shí)時(shí)光電再現(xiàn)。高分辨率電尋址的液晶空間光調(diào)制器目前已經(jīng)商用化，并在光學(xué)信息處理領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也對(duì)合成全息技術(shù)的發(fā)展提供了新的技術(shù)支持，利用其與計(jì)算機(jī)的良好接口，作為二維圖片發(fā)生器參與合成全息圖的拍攝，極大地提高了合成全息圖拍攝的靈活性和可靠性。但計(jì)算機(jī)輔助的只在拍攝環(huán)節(jié)，合成全息的記錄和顯示以及觀察合成全息動(dòng)感仍然是通過(guò)空間面積分割來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本篇分析了計(jì)算原理和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 ,)XLq8  
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二、二維視圖對(duì)應(yīng)全息圖的計(jì)算原理 TN.rrop`#g  
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根據(jù)體視圖原理，如圖所示，選取合適的角度攝取一對(duì)體視對(duì)圖片，并有 a=arctan（B／2l），B為人眼一般瞳距62mm，l取明視距離300mm，則可計(jì)算得 a=5．9度。計(jì)算全息術(shù)根據(jù)光學(xué)全息的原理，利用計(jì)算機(jī)計(jì)算得到物光波在全息平面上的分布，并對(duì)光場(chǎng)的分布進(jìn)行編碼，得到數(shù)字化的全息圖。對(duì)二維光場(chǎng)分布，計(jì)算全息的記錄原理如圖2所示，設(shè)二維物光場(chǎng)分布為f（x。，y。）， Zo滿足菲涅耳衍射條件，則全息面 xh一yh 上的物光波分布為 ： Qd-A.{[h  
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