[发明专利]一种实现计算全息三维动态显示装置及方法

权利要求书

1.一种实现计算全息三维动态显示装置，其特征在于，包括原始三维物体数据存储和传输系统、数据处理系统、计算全息图显示系统、计算全息再现系统，原始三维物体数据存储和传输系统包括主机个人计算机、高速通用串行总线接口USB、PCI总线接口；计算全息图显示系统包括主机显示器以及空间光调制器SLM；计算全息再现系统包括一个激光器，一个扩束镜，一个反射镜，一个观察屏幕，主机个人计算机通过高速的USB接口将原始物体的三维信息传输给数据处理系统进行运算处理；获得的计算全息图数据，通过PCI总线接口传输给主机，并在其显示器上显示，同时主机通过VGA接口将计算全息图传输给空间光调制器SLM，并在SLM高分辨率的显示芯片上显示出计算全息图，激光器发射相干光经过扩束镜后射向一个反射镜，反射镜将光束射向SLM的显示芯片上，即可在观察屏幕上观看到再现物体的实像。

2.根据权利要求1所述的实现计算全息三维动态显示装置，其特征在于，所述USB接口为USB2.0，其最大传输速率高达480Mbps。

3.根据权利要求1所述的实现计算全息三维动态显示装置，其特征在于，所述PCI接口为32bit，66MHz，传输带宽达到266MByte/s。

4.根据权利要求1所述的实现计算全息三维动态显示装置，其特征在于，所述空间光调制器SLM的显示芯片是高解析度的LCOS投影器件。

5.一种实现计算全息三维动态显示方法，包括实现计算全息三维动态显示装置，其特征在于，显示方法包括如下步骤：

1)将所述主机内存储的数据类型为32位单精度数的原始物体三维数据信息及强度信息，通过USB总线接口传输给所述数据处理系统；

2)所述数据处理系统，在以FPGA为核心的运算电路单元内，对每个物点进行计算全息运算，算法按照菲涅耳计算全息图的循环递推算法，分别计算每个物点的菲涅耳计算全息图，叠加在前一个物点的计算全息图的结果上，直到计算到最后一个物点的计算全息图；

3)所述数据处理系统通过PCI接口将计算全息图传输给主机，并在主机显示器上显示出来；同时，主机通过VGA接口将计算全息图显示在空间光调制器SLM的显示芯片LCOS上；

4)激光器发射相干光经过扩束镜后射向一个反射镜，反射镜将光束射向空间光调制器SLM的显示芯片上，再现出原始物体的三维图像。