專利名稱：像素化全息顯示技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種像素化全息顯示技術(shù)，屬激光技術(shù)、全息術(shù)及顯示技術(shù)領(lǐng)域。
本發(fā)明根據(jù)公知的原理和方法，提出一種像素化全息顯示(PHD-PixelatedHolographic Display)技術(shù)，其基本思想是①把大尺寸全息圖視為或分割成若干獨立的全息圖單元；②用光束適配元件(如全息光學(xué)元件、微透鏡陣列、二元光學(xué)元件、計算全息圖、空間光調(diào)制器等)，把近距離放置的點光源轉(zhuǎn)換成分別與各個全息圖單元匹配的再現(xiàn)光(通常為平行光)，再現(xiàn)出完整的立體像。用上述技術(shù)思想制成的全息顯示裝置由點光源、光闌或光束整形元件、光束適配器、全息圖以及這些部件的裝夾結(jié)構(gòu)組成。先用這些部件制成全息顯示單元，再由顯示單元組合成顯示組件或系統(tǒng)。根據(jù)要顯示的全息圖是透射型還是反射型，分別采用對應(yīng)的光束適配器，可以得到透射全息圖再現(xiàn)單元(如附

圖1)、組件或系統(tǒng)(如附圖2)和反射全息圖再現(xiàn)單元(如附圖3)、組件或系統(tǒng)(如附圖4)。
本發(fā)明的像素化全息顯示系統(tǒng)不僅可以顯示單色和彩色的透射型或反射型全息圖，還可以做得很薄，可以設(shè)計成任意形狀和大小，可以在日光下進行觀察，并且保證每一個光源的熱輻射和每一個全息圖單元再現(xiàn)的光強都在安全限以內(nèi)。與最新實時計算機全息圖和空間光調(diào)制器技術(shù)結(jié)合，可以實現(xiàn)三維全息電影和交互式全息顯示。
除此之外，本發(fā)明還具有下列優(yōu)點1.對于厚的透射型和反射型全息圖，用白光點光源即可以顯示真彩色全息像。
2.再現(xiàn)的立體像可以在顯示屏表面的后面，也可跨越或凸出屏表面。
3.可以把像素化全息顯示系統(tǒng)制作成與結(jié)構(gòu)表面形狀相同的形狀鑲嵌在結(jié)構(gòu)表面，也可以制作成柱面、球面、立方形等封閉結(jié)構(gòu)，觀察者可以在這些封閉結(jié)構(gòu)的里、外、上、下位置觀察，適用于各種廣告展示、科普宣傳等。與正在申請的“透射型真彩色全息圖的拍攝及再現(xiàn)技術(shù)”專利(申請?zhí)?0128059.7)相結(jié)合，可以顯示透射型真彩色全息立體像。
4.與計算機全息圖和空間光調(diào)制器技術(shù)結(jié)合，可以按設(shè)計者的想象，通過空間光調(diào)制器實時產(chǎn)生各種平面和立體的圖形和圖像；隨著計算機運行速度的提高，高響應(yīng)速度和高分辨率空間光調(diào)制器件的發(fā)展，可以實現(xiàn)大尺寸全息動畫和全息電影。
2.反射全息圖的像素化全息顯示反射全息圖的像素化全息顯示單元附圖3以正方形結(jié)構(gòu)為例，說明反射全息圖的像素化全息顯示單元的結(jié)構(gòu)原理和再現(xiàn)過程，其顯示單元組成的基本部件和再現(xiàn)過程與透射全息圖基本相同，不同的是光學(xué)適配元件的制作以及與全息圖的相對位置不同。反射全息圖像素化全息顯示單元的再現(xiàn)過程為從點光源①發(fā)出的光波，經(jīng)過光闌或光束整形元件②，透過反射全息圖③后剛好照滿反射型光束適配元件④，光束適配元件使光的傳播方向折返，重新射向反射全息圖，并變?yōu)榕c反射全息圖單元匹配的的再現(xiàn)光⑤，再現(xiàn)光照射到反射型全息圖上，產(chǎn)生立體再現(xiàn)像，供觀察者⑥觀察。反射全息圖的像素化全息顯示組件與系統(tǒng)根據(jù)全息圖的大小、放置的空間、環(huán)境光線條件以及用戶要求等，可以用像素化反射全息顯示單元組成陣列，設(shè)計和制作出任意形狀、任意厚薄、任意大小的反射全息圖的像素化全息顯示組件或系統(tǒng)，例如組合成平面、柱面、球面等。附圖4為反射全息圖的像素化全息顯示組件或系統(tǒng)的示意圖，其再現(xiàn)原理和過程與反射全息顯示單元相同。
權(quán)利要求
一種像素化全息顯示技術(shù)，其特征是把大尺寸全息圖視為或分割成若干獨立的全息圖單元，用光束適配元件把近距離放置的點光源轉(zhuǎn)換成分別與各個全息圖單元匹配的再現(xiàn)光，再由顯示單元組合成顯示組件或系統(tǒng)，再現(xiàn)出完整的立體像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種像素化全息顯示技術(shù),屬激光技術(shù)、全息術(shù)及顯示技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的像素化全息顯示技術(shù),首先把大尺寸全息圖視為或分割成若干獨立的全息圖單元,再由顯示單元組合成顯示組件或系統(tǒng)再現(xiàn)出完整的立體像。本發(fā)明的像素化全息顯示系統(tǒng)不僅可以顯示單色和彩色的透射型或反射型全息圖,可以制作任意形狀、可以在日光下進行觀察,并且保證每一個光源的熱輻射和每一個全息圖單元再現(xiàn)的光強都在安全限以內(nèi)?？梢灾谱魅我夂癖?、任意大小、可模塊化生產(chǎn),特別適合于大尺寸全息圖顯示的全息顯示技術(shù)。本發(fā)明與最新實時計算機全息圖和空間光調(diào)制器技術(shù)結(jié)合,可以實現(xiàn)三維全息電影和交互式全息顯示。
文檔編號G03H1/00GK1343910SQ0110861
公開日2002年4月10日 申請日期2001年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月7日
發(fā)明者呂曉旭, 鐘麗云, 熊秉衡, 張宗漢 申請人:昆明理工大學(xué)