CN1343910A - 像素化全息显示技术 - Google Patents

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CN1343910A
CN1343910A CN 01108615 CN01108615A CN1343910A CN 1343910 A CN1343910 A CN 1343910A CN 01108615 CN01108615 CN 01108615 CN 01108615 A CN01108615 A CN 01108615A CN 1343910 A CN1343910 A CN 1343910A
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CN
China
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hologram
holographic display
light
holographic
pixelation
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Pending
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CN 01108615
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English (en)
Inventor
吕晓旭
钟丽云
熊秉衡
张宗汉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunming University of Science and Technology
Original Assignee
Kunming University of Science and Technology
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Abstract

本发明涉及一种像素化全息显示技术,属激光技术、全息术及显示技术领域。本发明的像素化全息显示技术,首先把大尺寸全息图视为或分割成若干独立的全息图单元,再由显示单元组合成显示组件或系统再现出完整的立体像。本发明的像素化全息显示系统不仅可以显示单色和彩色的透射型或反射型全息图,可以制作任意形状、可以在日光下进行观察,并且保证每一个光源的热辐射和每一个全息图单元再现的光强都在安全限以内。可以制作任意厚薄、任意大小、可模块化生产,特别适合于大尺寸全息图显示的全息显示技术。本发明与最新实时计算机全息图和空间光调制器技术结合,可以实现三维全息电影和交互式全息显示。

Description

像素化全息显示技术
技术领域：
本发明涉及一种像素化全息显示技术，属激光技术、全息术及显示技术领域。
背景技术：
现有显示全息图的展示和应用受到光源、光源与全息图的相对位置以及再现空间三个因素的制约。特别是采用现有的方法再现大尺寸全息图时，需要大功率的激光光源或其它光源，由于这些光源均是较强的热辐射和光辐射源，有可能引起火灾或损伤眼睛。再现全息图时，光源与全息图之间必须保持固定的相对位置，需要占用一定的空间，确定这一位置需要有一定的专业知识，不利于全息显示技术的普及和应用。对于反射型全息图，还不能距全息图太近来仔细观察它的再现像，否则会挡住从身后射来的再现光，影响再现像的效果。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术之不足够，提供一种可以制作任意形状、任意厚薄、任意大小、可模块化生产，特别适合于大尺寸全息图显示的全息显示技术。
本发明根据公知的原理和方法，提出一种像素化全息显示(PHD-PixelatedHolographic Display)技术，其基本思想是：①把大尺寸全息图视为或分割成若干独立的全息图单元；②用光束适配元件(如全息光学元件、微透镜阵列、二元光学元件、计算全息图、空间光调制器等)，把近距离放置的点光源转换成分别与各个全息图单元匹配的再现光(通常为平行光)，再现出完整的立体像。用上述技术思想制成的全息显示装置由点光源、光阑或光束整形元件、光束适配器、全息图以及这些部件的装夹结构组成。先用这些部件制成全息显示单元，再由显示单元组合成显示组件或系统。根据要显示的全息图是透射型还是反射型，分别采用对应的光束适配器，可以得到透射全息图再现单元(如附图1)、组件或系统(如附图2)和反射全息图再现单元(如附图3)、组件或系统(如附图4)。
本发明的像素化全息显示系统不仅可以显示单色和彩色的透射型或反射型全息图，还可以做得很薄，可以设计成任意形状和大小，可以在日光下进行观察，并且保证每一个光源的热辐射和每一个全息图单元再现的光强都在安全限以内。与最新实时计算机全息图和空间光调制器技术结合，可以实现三维全息电影和交互式全息显示。
除此之外，本发明还具有下列优点：
1.对于厚的透射型和反射型全息图，用白光点光源即可以显示真彩色全息像。
2.再现的立体像可以在显示屏表面的后面，也可跨越或凸出屏表面。
3.可以把像素化全息显示系统制作成与结构表面形状相同的形状镶嵌在结构表面，也可以制作成柱面、球面、立方形等封闭结构，观察者可以在这些封闭结构的里、外、上、下位置观察，适用于各种广告展示、科普宣传等。与正在申请的“透射型真彩色全息图的拍摄及再现技术”专利(申请号：00128059.7)相结合，可以显示透射型真彩色全息立体像。
4.与计算机全息图和空间光调制器技术结合，可以按设计者的想象，通过空间光调制器实时产生各种平面和立体的图形和图像；随着计算机运行速度的提高，高响应速度和高分辨率空间光调制器件的发展，可以实现大尺寸全息动画和全息电影。
附图说明：附图1为透射全息图再现单元的示意图。附图2为透射全息图的像素化全息显示单元组合成显示组件或系统的示意图。附图3为反射全息图再现单元的示意图。附图4为反射全息图的像素化全息显示单元组合成显示组件或系统的示意图。
具体实施方式：1.透射全息图的像素化全息显示透射全息图的像素化全息显示单元
附图1以正方形结构为例，说明透射全息图的像素化全息显示单元结构原理和再现过程。附图1中，①是点光源，可以是经过扩束的半导体激光、由光纤传输来的激光或卤素灯等，对薄全息图只能选择前二者；②是光阑或光束整形元件，其作用是使由点光源射来的光束刚好照满透射型光束适配元件；③是光束整形元件，它把光波变为与全息图单元匹配的平行光或其它类型的再现光，④是要再现的透射全息图，需要注意的是，在拍摄透射全息图时就应考虑参考光与光束适配元件产生的再现光的匹配，同时还要考虑到最终要做成的显示屏的形状；⑤是通过光束适配元件后的再现光；⑥为观察者。透射全息图的像素化全息显示单元结构的再现过程为：从点光源①发出的光波，经过光阑或光束整形元件②后，刚好照满透射型光束适配元件③，光束适配元件把光波变为与透射全息图单元④匹配的再现光⑤，再现光经过透射型全息图后，产生立体再现像，供观察者⑥观察。透射全息图的像素化全息显示组件或系统
根据全息图的大小、放置的空间、环境光线条件以及用户要求等，可以用像素化透射全息显示单元组成阵列，设计和制作出任意形状、任意厚薄、任意大小的透射全息图的像素化全息显示组件或系统，例如组合成平面、柱面、球面等。附图2为透射全息图的像素化全息显示组件或系统的示意图，其再现原理和过程与透射全息显示单元相同。
2.反射全息图的像素化全息显示反射全息图的像素化全息显示单元
附图3以正方形结构为例，说明反射全息图的像素化全息显示单元的结构原理和再现过程，其显示单元组成的基本部件和再现过程与透射全息图基本相同，不同的是光学适配元件的制作以及与全息图的相对位置不同。反射全息图像素化全息显示单元的再现过程为：从点光源①发出的光波，经过光阑或光束整形元件②，透过反射全息图③后刚好照满反射型光束适配元件④，光束适配元件使光的传播方向折返，重新射向反射全息图，并变为与反射全息图单元匹配的的再现光⑤，再现光照射到反射型全息图上，产生立体再现像，供观察者⑥观察。反射全息图的像素化全息显示组件与系统
根据全息图的大小、放置的空间、环境光线条件以及用户要求等，可以用像素化反射全息显示单元组成阵列，设计和制作出任意形状、任意厚薄、任意大小的反射全息图的像素化全息显示组件或系统，例如组合成平面、柱面、球面等。附图4为反射全息图的像素化全息显示组件或系统的示意图，其再现原理和过程与反射全息显示单元相同。

Claims (1)

  1. 一种像素化全息显示技术，其特征是把大尺寸全息图视为或分割成若干独立的全息图单元，用光束适配元件把近距离放置的点光源转换成分别与各个全息图单元匹配的再现光，再由显示单元组合成显示组件或系统，再现出完整的立体像。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101421678B (zh) * 2006-04-13 2012-09-19 视瑞尔技术公司 实时绘制并生成计算机生成视频全息图的方法
CN103336420A (zh) * 2013-05-31 2013-10-02 青岛海信电器股份有限公司 一种全息影像显示方法及装置
CN108780296A (zh) * 2016-03-02 2018-11-09 视瑞尔技术公司 照明装置
CN109601013A (zh) * 2016-07-15 2019-04-09 光场实验室公司 用于二维、光场和全息能量的传播的能量中继器和横向安德森局域化

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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication