[发明专利]双目全息三维显示系统及其方法

说明书

本发明提供一种双目全息三维显示系统及其方法，其中系统包括：分光棱镜、第一反射镜、第二反射镜、空间光调制器和全息光学元件，其中：分光棱镜用于将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到空间光调制器上，第二光束照射到第一反射镜上；第一反射镜用于将第一光束照射到空间光调制器上；空间光调制器用于产生第一全息图像光和第二全息图像光；第二反射镜用于将全息图像光照射至全息光学元件上；全息光学元件用于获取第一全息图像光和第二全息图像光，并生成全息三维图像。本发明通过分别将第一全息图像光和第二全息图像光分别照射第一全息元件和第二全息元件上，将左右眼全息图像重建出来，准确的形成全息三维图像。

技术领域

本发明涉及全息显示技术领域，尤其涉及一种双目全息三维显示系统及其方法。

背景技术

全息显示技术领域是一个重要的研究领域和应用领域，通过空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)实现全息显示，在基于SLM的全息显示系统中，由于当前空间光调制器的衍射能力有限，导致全息再现像的观看视角较小，往往仅能供观看者单眼观看，难以满足观看者双眼同时观看的需求，从而导致人眼所需的立体感知中的视差感缺失，严重影响了观看者的观看体验。为了满足观看者双眼同时观看的目的，需要对全息再现像的视角进行拓展，全息再现像的视角主要是由SLM的像素间距决定。显然，缩小SLM的像素间距能扩大再现像的视角，但是此项工作受到目前工艺水平的严重限制，会导致全息三维成像不清晰的问题。

目前，为了解决双眼同时观看全息三维图像不准确的问题，通常采用时分复用方法和空分复用方法。时分复用方法一般利用高帧频的SLM将不同视角的图像按照一定的时序投射到相应的观察位置，利用人眼视觉暂留特性就能在较大的视角范围内观察到全息再现象。空分复用方法一般是用多个SLM进行环形拼接，每个SLM分别加载不同视角图像的全息图。

但是，时分复用方法对SLM的刷新速率要求比较高，而实验中所采用的空间光调制器的刷新速率难以满足要求，所以会采用时分复用方法会导致全息三维成像不精确的问题。空分复用方法会使用多个SLM，难以保持SLM的像素一致，导致全息三维成像不精确的问题。

发明内容

本发明提供一种双目全息三维显示系统及其方法，用以解决现有技术中双眼同时观看全息三维图像不准确的缺陷，实现双眼准确观看全息三维图像的目的。

本发明提供一种双目全息三维显示系统，包括：分光棱镜、第一反射镜、第二反射镜、空间光调制器和全息光学元件，其中：

所述分光棱镜用于将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到所述空间光调制器上，所述第二光束照射到所述第一反射镜上；

所述第一反射镜用于将所述第二光束照射到所述空间光调制器上；

所述空间光调制器用于将所述第一光束和所述第二光束作为光源入射，根据所述第一光束和所述第二光束产生第一全息图像光和第二全息图像光；

所述第二反射镜用于将所述第一全息图像光和所述第二全息图像光照射至所述全息光学元件上；

所述全息光学元件用于获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，并生成全息三维图像。

根据本发明提供的一种双目全息三维显示系统，所述全息光学元件还包括凸透镜和光致聚合物；

所述凸透镜用于将所述第二光束的传播光路产生预设角度的偏移并照射至所述光致聚合物上；

所述光致聚合物用于获取所述第一光束和所述第二光束，并将满足布拉格条件匹配条件波长的光波形成全息三维图像，并将所述第一全息三维图像衍射至人眼。

根据本发明提供的一种双目全息三维显示系统，还包括激光器；

所述激光器用于发射细光束至所述分光棱镜；