TWI457730B - An instantaneous calculation of the video hologram analysis method and a total image reconstruction device - Google Patents

An instantaneous calculation of the video hologram analysis method and a total image reconstruction device Download PDF

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Description

即時計算視頻全像圖之分析方法及全像重現裝置
本發明係有關計算即時全像重現裝置之視頻全像圖的分析方法。
全像重現裝置之基本原則係至少須含有一個光調變器裝置，在該光調變器裝置上，將一個散射成物點的場景作為母全像圖進行編碼，並從一個可見區域中看到該場景重建。該可見區域位於視頻全像圖之重建的週期性區距內，與每一待重建之場景物點共同訂定一個子全像圖，再由子全像圖疊加而成母全像圖。同時，基本上要遵照在一個或若干個能見區域內進行波前重建(物體散射波前)之原則。細部地說，這類裝置的原則係每次單一物點重建僅需一個子全像圖作為光調變器裝置中編碼的母全像圖之部份集合。另外，全像重現裝置至少須含有一個螢幕工具。在這種情況場景(3D-S)之全像圖是在光調變器裝置內被編碼，或是以一光學元件(如透鏡或反射鏡)作為螢幕工具，並將光調變器裝置內編碼的全像圖或在光調變器裝置內編碼的場景波前顯現在光學元件上。
螢幕工具之訂定和場景在可見區域內重建之相關原理均在專利申請人的文件中有所說明。文件號WO 2004/044659及WO 2006/027228中的螢幕工具為光調變器裝置。文件號WO 2006119760中(投影設備和場景全像重建之 方法)的螢幕工具則是光學元件，一個光調變器裝置中編碼的全像圖顯現其上。另外，文件號DE 10 2006 004 300中(場景全像重建之投影設備)，螢幕工具指的是一光學元件，一個在光調變器裝置中編碼的場景波前顯現在該光學元件上。至於申請人文件號WO 2006/066919中所說明的是視頻全像圖之計算方法。
“可見區域”為一限制區塊，觀察者可透過此範圍在充份的高能見度下觀看整個重建場景。可見區域內波場相互疊加，使觀察者可見重建之場景。可見區域落在觀察者的眼睛上方或眼睛附近，可在XYZ軸方向上移動，並用熟知的位置辨認裝置或追蹤裝置追蹤觀察者目前的所在位置。另外，可使用兩個可見區域，亦即一個眼睛對應一個範圍，或對可見區域提出較繁複的要求。此外，也可對視頻全像圖進行編碼，讓觀察者覺得單一物體或整個場景看似置於光調變器裝置之後。
在本文件中，稱一個透過一個光源或若干個獨立光源的光照轉換、消滅和調變來控制強度、色彩和(或)相位的裝置為光調變器裝置或SLM。一般來說，全像重現裝置包含一個可控制的像素矩陣，其中像素可改變透射光的振幅和(或)相位使物點重建，而光調變器裝置也包含這樣的矩陣，例如，光調變器裝置可連續或不連續地充當聲光調變器(AOM)使用。另外，可用液晶顯示器(LCD)來進行以振幅調變的全像圖重建。同樣地，本發明也針對其他可控制、能將足夠的同調光(coherent light)調變為光波前或光波浮雕(relief)結構的設備。
像素一詞涵蓋一個光調變器裝置的可控制全像片像素，代表全像片點的一個離散值，並個別編定位址和受控制。每一像素代表著一個全像片像點，就LCD來說，像素為可個別操控的顯示器像素。對於數位微鏡裝置(DMD)來說，如數位光學處理(DLP)，像素為一個可個別控制的微鏡或其中的一個小群組。在一個連續性的光調變器裝置中，像素含有一個虛像的區塊，代表全像片的像點。通常色彩呈現時，一個像素又會劃分成若干個代表原色的子像素。
“轉換”一詞詮釋之廣使其包含所有等同或近似轉換的數學或計算技術。在數學上轉換的意思僅表物理過程的趨近，麥克斯威爾(Maxwell)的波傳播方程式中有較詳細的描述。另外，像Fresnel轉換或以Fourier轉換著稱的特殊轉換群組也都有二階趨近的描述。通常，是以代數而非微分的方式描述轉換，因此，在計算技術上可對此高效能地運用。此外，轉換也可作為光學系統進行精確地模組化。
申請人文件號WO 2006/066919係說明視頻全像圖之計算方法。基本上，它是以場景散射成平斷面(該斷面與光調變器裝置平面平行)，並把所有平斷面轉換為可見區域，然後予以相加為基礎，再將合計的結果轉換回光調變器裝置所在的全像圖平面上，這樣即可算出視頻全像圖之全像複數值。
DE 10 2006 042 324則是描述即時視頻全像圖之產生方法，利用單一物點重建僅需一個子全像圖作為光調變器裝置中編碼的母全像圖之部份集合為原則，其特點在於查找表(LUP)中的子全像圖對每一物點都有決定性作用，將其聚 合而成母全像圖來進行整個場景重建。
上述視頻全像圖之產生方法只有在消耗大量資源下才得以實現互動式即時顯像。此外，由於許多繁瑣的計算步驟，使得視頻全像圖的產生須結合高計算複雜度，並要求高效能高但價格昂貴的運算器，且在長時間計算的結果下造成影像序列和3D互動式即時應用無法在所期待的重複頻率下呈現的問題。
相應於傳統影像技術，電腦視頻全像圖顯示則期待且有必要有一個高比率的影像重現。只是這些方法的同樣缺點在於這些物點的全像值只能在某些不連續位置或不連續切面位置上產生。
本發明的目的係在排除目前技術上的缺點，創造一全新的方法，使得物點的全像值可在重建區(截面體frustum)內的任一位置上計算出來，並將相關的全像值即時算出。此外，本發明另一目的在於能明顯降低算出全像值的繁瑣性和加強此一方法的即時功能。
視頻全像圖產生的發明方法係針對至少含有一個光調變器裝置的全像重現裝置而言。在該光調變器裝置中，將一個散射成物點的場景作為母全像圖進行編碼，並從一個可見區域中看到該場景重建。該可見區域位於視頻全像圖之重建的週期性區間內，與每一待重建之場景物點共同訂定一個子全像圖，再由子全像圖疊加而成母全像圖。這類附有相應光調變器裝置的全像圖重現裝置乃是以至少在一個可見區域內進行波前疊加的原則為基礎，該波前是用一 個場景的物點資訊進行調變。有關可見區域一詞的定義已於前有所說明。
此外，利用一個場景的單一物點重建僅需一個子全像圖作為光調變器裝置中編碼的母全像圖之部份集合為原則，每一子全像圖製造單一件點，其方位視物點的位置、其大小依觀察者的位置而定。下文中，子全像圖在光調變器裝置上的範圍稱為調變範圍。調變範圍為光調變器裝置的局部範圍，為物點重建的必備要件。同時，為使物點重建，調變範圍也規定哪一相應的像素須在光調變器裝置中被控制。若所牽涉的是一個所謂的固定物點，則調變範圍的位置保持固定不變，但對待重建的物點來說則視觀察者的位置而改變其方位。至於依觀察者的位置而改變調變範圍，從而使物點固定編碼，則表示物點不會因觀察者的位置而改變其空間方位。有關本發明可依上述這些原則做類似處理。
一個最簡單的解決方法就是調變範圍的中心位於待重建物點和可見區域中心的直線上。調變範圍的大小是藉助光束組算出，其中可透過待重建物點(OP)使可見區域(VR)追蹤到光調變器裝置上。另外，使用子全像圖還有另一優點，就是像素這個光調變器裝置的最小可控制單位不僅含有單一子全像圖的資訊，而且在疊加的結果下還包含好幾個子全像圖的資訊。
本發明係以此構思為基礎，亦即從光調變器裝置之調變範圍內待重建物點的波前計算出來的，也就是計算和分析在調變範圍內模擬之成像元件的傳送函數或調變函數， 其中待重建之物點係位於該成像元素的焦點內。
全像平面(HE)是由一個螢幕工具的位置所界定，為使以下的說明簡單化，這裡指的螢幕工具就是光調變器裝置。
本發明方法的較佳實施例中，成像元件包含了一個位於全像平面(HE)中的傾斜透鏡和焦距f。傾斜透鏡是由一個相對於全像平面(HE)的不傾斜透鏡、一個垂直向稜鏡和一個水平向稜鏡所構成。嚴格來說，因為稜鏡的無聚焦功能無法對物點進行重建，所以並不能透過稜鏡對子全像圖做定義。不過，為了使本發明的構思清楚明白，仍會在下文對稜鏡有所描述，因為稜鏡在調變範圍中同樣對全像複數值有所貢獻。以下將藉用一個透鏡和一個稜鏡來對本方法進一步詳細說明。當然若單獨用一個透鏡或一個稜鏡也是同樣適用，只是在此情況下，本方法步驟或相關項次是無法執行或受到注意的。而為了計算子全像圖的複數值，以下是有關場景物點的詳細方法步驟：
A：依上述的實施方式算出調變範圍的大小和位置，不過調變範圍以區域座標系為基礎，其中座標原點為中心，以X座標為橫座標，Y座標為縱座標，並在調變範圍中，選"a"為半寬，"b"為半高作尺寸標註，至於間距範圍會在以下項次中做說明。
B：算出調變範圍(MR)內透鏡(L)的子全像圖，包含：B1：測定透鏡(L)的焦距f，作為調變範圍(MP)待重建之物點(OP)的標準距離；B2：算出透鏡所屬之子全像圖。以參考波常λ、焦距f、相關之座標組(x,y)及帶有符號的凹透鏡/凸透鏡，從 zL=exp{+/-i*[(π/λf)*(x2+y2)]}中算出透鏡(L)之子全像圖。這裡的負號表凹透鏡，凸透鏡表正號。B3：由於x,y軸上的對稱關係，可在一象限上算出複數值，並注意其正負號，將其他數值放到別的象限上。
C：算出調變範圍(MR)內稜鏡(P)之子全像圖：所選的稜鏡(P)通過橫座標或縱座標，見後面圖示說明。
C1：測定水平作用方向之稜鏡(PH)的線性因子Cx，並在x[-a,a]區間以Cx=M*(2π/λ)描述該因子，其中M代表稜鏡的傾斜度。
C2：測定垂直作用方向之稜鏡(PV)的線性因子Cy，並在y[-b,b]間距以Cy=N*(2π/λ)描述該因子，其中N代表稜鏡的傾斜度。
C3：算出稜鏡組所屬子全像圖(SHP)：將子全像兩個稜鏡項zP=exp{i*[Cx*(x-a)+Cy*(y-b)]}疊加，算出組合稜鏡之子全像圖。疊加的稜鏡則通過區域座標的原點。
C4：若全像重現裝置在可見區域中呈現光源投射的特性，則稜鏡項可省略不用。
D：透鏡和稜鏡之子全像圖的調變：將透鏡和稜鏡的複數值複數相乘得出子全像片圖之數值：zSH=zL* zP或符號式SH=SHL* SHP
E：使用隨機相位：給步驟D的每一個調變過的子全像圖都分配一個隨機分佈的相位，以確保可見區域中的光度能均勻分配，並使用複數乘法將隨機相位加入子全像圖中：zSH：=zSH* exp(iΦz)或符號式SH：=SH* exp(iΦz)
將隨機相位個別歸入每一子全像圖中，使整體看來所 有子全像圖的隨機相位都有均勻分配。
F：強度調變：複數值中另配有一個代表強度或光度的乘數因子。
zSH=C* zSH或符號式SH=C* SH
G：計算母全像圖時，要將子全像圖疊加到母全像圖中。一個簡單的解決方法就是在注意子全像圖位置的同時，把子全像圖複數相加為母全像圖。
母全像圖=子全像圖之複數總和：HΣSLM=ΣSHi或符號式zSLM=ΣzShi(對全域座標來說)
本方法主要是針對可見的物點使用。物點的可見度是在場景渲染(render)過程中由一個3D繪圖管線(graphic pipuline)所訂定，並由觀察者的位置，也就是由瞳孔的相應位置，及從瞳位追蹤的可見區域位置得出。
本詳細說明係計算出最佳的解決方案。當然將上述的函數項改以更簡單的方式取代而接受或甚至要求較差的重建品質也是可以的。不過，顯而易見地還是使用更新的方法步驟來提升重建品質。例如，選用特別的透鏡或稜鏡來對像差或有公差的光調變器裝置等進行補償。同樣地，這也適用於上述那些測定調變範圍用的舉例方法。
本發明的進一步方法是從母全像圖(或子全像圖)的全像複數值中算出某一全像重現裝置的像素值。例如，將全像圖的複數值轉換為柏克哈特(Burckhardt)分量、二相位分量或其他形式的編碼。
本方法的優點在於待重建物點的位置可任意落在重建區(截面體frustum)內且不須透過離散化(discretization)趨近 切面。
此外，除了產生全像值使之顯示在全像重現裝置上外，本發明方法還優先使用產生子全像圖值之查找表。其中，將一設定好的空間區域在物點上結構化，並把每一物點的子全像圖值存入查找表中。而所謂的空間區域就是觀察者瞳孔落在該區的允許或指定空間，或是介於光調變器裝置和可見區域間的重建空間(截面體)。因此，這類製作出來的查找表可允許讀出事前計算好的一個物點的子全像圖值，並在全像資料產生的過程中使用它。另外，查找表中最好還附有成像元件(也就是結合透鏡和稜鏡作用)的子全像圖，不過若相應的查找表中之子全像圖分別含有透鏡或稜鏡作用也是可理解的。一般來說，這些查找表可使方法持續加速進行，若其方法與本發明方法類似，同樣以最佳方法利用子全像圖原則的話。此外，這類查找表也能提供更進一步或加速密集的計算處理。
互動式即時全像顯示時，可藉助本方法並用現今所提供的硬體標準組件使物點在重建區內的任意位置上產生出來。若用性能較高的處理單位來執行本方法，則不僅能使場景結構精緻化，也能明顯提高重建的品質。此外，本發明方法也避免使用上的繁複轉換，並以分析上可執行步驟之簡單結構為特色，因此本發明方法的即時能力得以持續加強。下文中，將依實施例對本發明做進一步的說明。
3D-S‧‧‧場景
VR‧‧‧可見區域
OP‧‧‧一般物點
OPn‧‧‧物點，特別含參考指數
SH‧‧‧一般子全像圖
SHL‧‧‧一個透鏡的子全像圖
SHP‧‧‧一個稜鏡的子全像圖
MR‧‧‧調變範圍
SHi‧‧‧一般子全像圖(指數化)
HΣSLM‧‧‧母全像圖
HAE‧‧‧全像重像裝置
B‧‧‧顯示器
SLM‧‧‧光調變器裝置
HE‧‧‧全像平面
VP‧‧‧觀察者眼睛/觀察者位置
OS‧‧‧成像元件
L‧‧‧透鏡
P‧‧‧稜鏡
PH‧‧‧平行方向之稜鏡
PV‧‧‧垂直方向之稜鏡
第1圖：係全像重現裝置之基本原則和一個物點的調變範圍(MR)；第2a圖：係重現裝置之側視圖及一個含透鏡和稜鏡之成像元素； 第2b圖：係調變範圍和一垂直向稜鏡；第2c圖：係調變範圍和一水平向稜鏡；第3圖：係本發明方法之流程圖；第4圖：係一物點重建位於全像平面(HE)後的方法。
第1圖所說明的是從一個觀察者角度來看一個全像重現裝置(HAE)之基本原則，若有好幾個觀察者也採用類似之原則。觀察者的位置是從觀察者的眼睛或其瞳孔(VP)位置來看。重現裝置包含一個光調變器裝置(SLM)，對至少有一個可見區域(VR)的波前進行疊加，該波前是用一個場景(3D-S)的物點資訊進行調變。本實施例中為使敘述方便，光調變器裝置與顯示器(B)的意思相同。能見範圍是靠觀察者的眼睛追蹤。一個場景(3D-S)的單一物點(OP)重建只需一個子全像圖(SH)作為光調變器裝置(SLM)中編碼的母全像圖(HΣSLM)之部份集合。子全像圖在光調變器裝置(SLM)上的範圍稱為調變範圍(MR)。從本圖示中可看出調變範圍僅是光調變器裝置(SLM)的一個局部小範圍。一個最簡單的解決方法就是光調變器裝置的中心位在待重建之物點(OP)和可見區域(MR)中心的直線上。調變器(MR)的大小是藉助光束組算出，其中可透過待重建之物點(OP)使可見區域(VR)追蹤到光調變器裝置上，還可從中得出光調變器裝置(SLM)上物點重建所需的像素指數。從本圖示中可看出調變範圍(MR)是以座標系為基礎，以座標原點為中心，x座標為橫座標，Y座標為縱座標，調變範圍(MR)的尺寸標註則是以a"為半寬，"b"為半高。
第2a圖所示的是全像重現裝置(HAE)之側面圖和本方法之基本原則。與第1圖類似，導出調變範圍(MR)，該範圍落在光調變 器裝置(SLM)所在的全像平面(HE)中。而位於調變範圍(MR)中的成像元件(OS)包含了一個凸透鏡(L)和稜鏡(P)。這兒所畫的稜鏡只是垂直向的楔形稜鏡，為了讓圖示中的成像元件(OS)看得更清楚，所以將它畫在光調變器裝置(SLM)的前面。
第2b圖所示的是一個位於調變範圍前的水平向楔形稜鏡(PH)和所使用的相應座標及尺寸。這兒的楔形稜鏡穿過縱座標。
第2c圖所示的是一個垂直向、通過橫座標的模形稜鏡(PV)。如下文所述，兩個楔形稜鏡相互疊加。
第3圖所示的是本發明方法之流程圖。本方法的起點是一個在大量物點(OP)下結構化的三維場景(3D-S)。色彩和深度資訊可供物點(OP)使用。其中，藉助物點的深度資訊及根據觀察者的位置或確切地說依觀察者的瞳孔可算出物點的可見度。針對每個可見的物點來說，步驟A中可測出全像平面(HE)中或光調變器裝置上所屬調變範圍(MR)之大小和位置。按本發明思維，待重建的物點(OP)解釋為全像平面(HE)中成像元件的焦點，而成像元件則可理解為凸透鏡(L)及垂直向或水平向稜鏡(PH,PV)的組合(見第2b圖和第2c圖)。
子全像圖(SH)之全像複數值乃是從光調變器裝置之調變範圍內待重建之物點(OP)的波前計算出來的，也就是計算和分析在調變範圍內模擬之成像元件(OS)的傳送函數或調變函數，從其中待重建之物點(OP)係位於該成像元件的焦點內。因此，就每個可見的物點來說，步驟B1中可算出透鏡(L)的焦距來作為物點(OP)到全像平面(HE)的標準距離。
步驟(B2)中所屬子全像圖(SHL)的複數值係從zL=exp{-i*[(π/λf)*(x2+y2)]}算出，其中λ為參考波長、f為焦距、(x,y)為相關 坐標組。座標系統則如前所描述設定的。
步驟(C)中係算出全像平面(HE)中稜鏡(P)之子全像圖(SHP)值。垂直方向之稜鏡(P)的線性因子Cx是以Cx=M*(2π/λ)測出，其中M為稜鏡傾斜度。
垂直方向之稜鏡則是以N為稜鏡傾斜度。相關子全像複數值之複數值從兩個稜鏡項的疊加得出：SHP：=zP=exp{i *[Cx *(x-a)+Cy*(y-b)]}若全像重現裝置可在可見區域(VR)中呈現光源投射的特性，則稜鏡項可省略不用。
算出透鏡(L)之子全像圖(SHL)和稜鏡(P)之子全像圖(SHP)值後，在步驟(D)中將透鏡和稜鏡的複數值複數相乘疊加得出子全像片圖之數值：zSH=zL* zP或符號式SH=SHL* SHP
步驟(E)中之子全像圖(SH)係配有一個均勻分配的隨機相位。
步驟(F)中係強度調變，其中子全像圖(SH)配有一個強度因子，並以zSH=C* zSH或SH=C* SH來表示。
一個物點(OP)的子全像圖組現已完整呈現。
在接下來的步驟(G)中(也可分開進行)，將物點的子全像圖疊加成一個母全像圖(HΣSLM)。物點的單一子全像圖值是可疊加的並可將其複數相加成母全像圖。
母全像圖=物點之子全像圖之複數總和：HΣSLM=ΣSHi或zSLM=ΣzShi(對全域座標來說)
母全像圖(HΣSLM)代表所有物點的全像圖，也代表整個場景(3D-S)及其重建。
如前所述，最後的一個步驟(H)中，可透過編碼將母全像圖值轉換為一個全像重現裝置用的像素值，該裝置同樣採用最佳方式來運用子全像圖的原則。特別這兒指的是那些WO 2004/044659, WO 2006/027228,WO 2006119760及DE 10 2006 004 300中的裝置。
第4圖所說明的是原則上可透過本方法將物點(OP)置於全像平面(HE)後進行重建。在此情況下，成像元件(OS)包含了上述的稜鏡(P)，但成像元件中的透鏡在此情況下卻是一個散射透鏡(L)，可算出調變範圍內的波前。
本案所揭露之技術，得由熟習本技術人士據以實施，而其前所未有之作法亦具備專利性，爰依法提出專利之申請。惟上述之實施例尚不足以涵蓋本案所欲保護之專利範圍，因此，提出申請專利範圍如附。
VR‧‧‧可見區域
3D-S‧‧‧三維場景
OP‧‧‧物點
L‧‧‧凸透鏡
P‧‧‧稜鏡
OS‧‧‧成像元件
SH‧‧‧子全像圖
MR‧‧‧調變範圍

Claims (18)

  1. 一種為全像顯示裝置計算即時的一視頻全像圖的分析方法，該全像顯示裝置具有至少一個光調變器裝置，在該光調變器裝置，分解成物點的一場景被編碼成一總全像圖，而且其中該場景可以從一個可見區域被看成一重建，該可見區域位於該視頻全像圖之該重建的一週期性區間內，其中該可見區域與該場景的待重建的每一物點共同定義一個子全像圖，且其中由子全像圖之一疊加形成該總全像圖，特徵在於一子全像圖之複數全像圖值是在該光調變器裝置之一調變範圍內從待重建之該物點的波前確定，其中一成像元件的傳送函數或調變函數被計算及分析，該成像元件在該調變範圍內被模擬，而待重建之該物點位於該成像元件的焦點內。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該成像元件至少包含一個透鏡及/或其中該成像元件額外地包括至少一稜鏡。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其係對場景的每一個物點進行以下步驟：A：算出子全像圖的大小和位置，以作為調變範圍，該範圍的尺寸標註是以”a”代表半寬，”b”代表半高，並配有區域座標；B：算出調變範圍內透鏡的子全像圖，包含：B1：測定透鏡的焦距f，以作為調變範圍中待重建之物點的標準距離；B2：以參考波長λ、焦距f、相對應之座標組(x,y)及帶有符號的凸透鏡/凹透鏡，從zL=exp{+/-i*[(π/λf)*(x2+y2)]}中算出透鏡之子全像圖複數值；C：算出調變範圍內稜鏡的子全像圖，包含：C1：測定水平作用方向之稜鏡的線性因子Cx，並在x[-a,a]區間以Cx=M*(2π/λ)描述該因子，其中M代表稜鏡的傾斜度；C2：測定垂直作用方向之稜鏡的線性因子Cy，並在y[-b,b]區間以Cy=N*(2π/λ)描述該因子，其中N代表稜鏡 的傾斜度；C3：將兩個稜鏡項zP=exp{i*[Cx*(x-a)+Cy*(y-b)]}疊加，算出組合稜鏡之子全像圖；D：對透鏡的子全像圖及稜鏡的子全像圖進行調變，其中透鏡及稜鏡的複數值以zSH=zL* zP或符號式SH=SHL* SHP相乘而得；E：使用隨機相位，給每一個調變過的子全像圖分配一個隨機分佈的相位Φz，並以zSH：=zSH* exp(iΦz)或SH：=SH* exp(iΦz)進行複數乘法；F：強度調變，以zSH：=C* zSH或SH：=C* SH來表示，使調變過的子全像圖值帶有一個實際強度因子C。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中在考量子全像圖之位置的情況下，將子全像圖疊加成一總全像圖，是以HΣSLM=ΣSHi構成子全像圖之複數總和。
  5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中物點的每一個調變過的子全像圖都分配到一個隨機分佈的相位，且所有子全像圖之隨機相位均同等分佈。
  6. 如申請專利範圍第3項之方法，其中所算出的調變範圍的位置須使調變範圍的中心位於通過待重建之物點及可見範圍之中心的直線上。
  7. 如申請專利範圍第3項之方法，其中可透過物點使可見區域逆向追蹤到光調變器裝置上，以算出調變範圍的大小。
  8. 如申請專利範圍第1項到第7項中任一項之方法，其中將全像圖複數值轉換為光調變器裝置的像素值。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中將全像圖複數值轉換為柏克哈特(Burckhardt)分量、二相位分量或其他形式的編碼。
  10. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之方法，其中將一已確定的空間範圍在物點內結構化，並為每一個物點將子全像圖放到查找表中。
  11. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之方法，其中將一已 確定的空間範圍在物點(OP)內結構化，並為每一個物點算出涉及該成像元件之至少一個分量的子全像圖，然後放到查找表中。
  12. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該調變範圍中所模擬透鏡之相對應子全像的複數值的該測定是藉由測定一象限中之該複數值而被提供，且其中該象限中所測定複數值藉由利用該複數值的對稱而被應用到其它象限。
  13. 一種全像重現裝置，具有一使用如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之方法的螢幕工具，其中光調變器裝置本身就是螢幕工具，在這種情況下，場景之全像圖是在光調變器裝置內被編碼，或是以一光學元件作為顯示工具，在這種情況下，會將在光調變器裝置內編碼的全像圖或在光調變器裝置內編碼的場景波前成像在該光學元件上。
  14. 如申請專利範圍第13項之全像重現裝置，其中該光學元件為一透鏡或反射鏡。
  15. 一種具有一螢幕工具的全像顯示裝置，該裝置實施如申請專利範圍第8項所述的方法，其中該螢幕工具是該光調變器裝置的本身或一光學元件，該場景的該全像圖在該光調變器裝置上被編碼，在該光調變器上所編碼的一全像圖或在該光調變器裝置所編碼的該場景的一波前被成像於該光學元件。
  16. 一種具有一螢幕工具的全像顯示裝置，該裝置實施如申請專利範圍第9項所述的方法，其中該螢幕工具是該光調變器裝置的本身或一光學元件，該場景的該全像圖在該光調變器裝置上被編碼，在該光調變器上所編碼的一全像圖或在該光調變器裝置所編碼的該場景的一波前被成像於該光學元件。
  17. 一種具有一螢幕工具的全像顯示裝置，該裝置實施如申請專利範圍第10項所述的方法，其中該螢幕工具是該光調變器裝置的本身或一光學元件，該場景的該全像圖在該光調變器裝置上被編碼，在該光調變器上所編碼的一全像圖或在該光調變器裝置所編碼的該場景的一波前被成像於該光學元件。
  18. 一種具有一螢幕工具的全像顯示裝置，該裝置實施如申請專利 範圍第11項所述的方法，其中該螢幕工具是該光調變器裝置的本身或一光學元件，該場景的該全像圖在該光調變器裝置上被編碼，在該光調變器上所編碼的一全像圖或在該光調變器裝置所編碼的該場景的一波前被成像於該光學元件。
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