[发明专利]借助亚全息图实时生成视频全息图的方法

权利要求书

1.一种为具有至少一个光调制装置(SLM)的全息显示装置(HAE)实 时生成视频全息图的方法，被分成物点(OP)的场景(3D-S)在光调制装置上 被编码为总全息图(H∑_SLM)，能够从位于视频全息图的再现的周期性区间 中且位于观察者的眼睛处的可见区(VR)中被作为再现看到，其中亚全息图 的位置和大小取决于可见区(VR)的位置和场景的一个物点(OP)的位置，可 见区(VR)与要被再现的场景(3D-S)的每个物点(OP)限定亚全息图(SH)， 总全息图(H∑_SLM)通过亚全息图(SH)的基值的叠加形成，其特征在于对每个 物点(OP)，都从至少一个查找表搜索亚全息图(SH)对场景(3D-S)的全部再 现的基值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于观察者(O)的位置和观看 方向确定场景(3D-S)的视图，向观察者(O)分配至少一个位于观察者平面 (OP)中眼睛附近的可见区(VR)，在场景(3D-S)被三维离散成可见的物点 (OP)后，包含以下步骤：

寻找用于每个物点(OP)的亚全息图(SH)的位置和大小，

从至少一个查找表中确定相应的亚全息图(SH)的基值；

对所有物点重复以上两个步骤，叠加亚全息图(3D-S)，从而为整个场 景(3D-S)的再现形成总全息图。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于利用亮度和/或颜色值调 制亚全息图和/或总全息图的数值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于利用至少一个查找表中 的亮度和/或颜色值调制亚全息图和/或总全息图的数值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将修正值与亚全息图和/ 或总全息图的数值相加。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于确定亚全息图(SH)的位 置，使得亚全息图(SH)的中心位于穿过要被再现的物点(OP)和可见区(VR) 的中心的直线上。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于通过追溯经过物点(OP) 到光调制装置(SLM)的可见区(VR)，确定亚全息图(SH)的大小。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于为表示颜 色，能够从各个查找表中搜索原色的全息值。

9.根据权利要求1-7中的任一项所述的方法，其特征在于亚全息图 (SH)的复全息值被转换为光调制装置(SLM)的像素值。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于亚全息图(SH)的复全 息值被转换为光调制装置(SLM)的像素值。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于复全息值被转换为伯克 哈特分量、二相位分量或其他任意合适的编码。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于复全息值被转换为伯 克哈特分量、二相位分量或其他任意合适的编码。

13.根据权利要求1-7中的任一项所述的方法，用于带屏幕装置的全 息显示装置，其特征在于屏幕装置是编码场景的全息图的光调制器本身， 或者是光调制装置上编码的场景的全息图或波阵面所成像到的光学元件。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，显示装置的光学元 件是透镜或反射镜。

15.根据权利要求1-7中的任一项所述的方法，其特征在于通过将物 点发出的波阵面传播到可见区，确定物点的亚全息图的全息值。

16.根据权利要求1-7中的任一项所述的方法，其特征在于通过为限 定空间内每个可能的物点确定亚全息图的对应条目，通过将物点发出的波 阵面传播到可见区，并通过将其逆变化进入光调制装置所在的全息平面 中，生成查找表。

17.根据权利要求1-7中的任一项所述的方法，其特征在于借助光线 追踪方法，通过为限定空间内每个可能的物点确定亚全息图的对应条目， 生成查找表。

18.根据权利要求1-7中的任一项所述的方法，其特征在于借助优化 法或近似法，通过为限定空间内每个可能的物点确定亚全息图的对应条 目，生成查找表。