一种全息图生成方法及彩色全息显示系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109270816A(43)申请公布日2019.01.25(21)申请号201810932411.2(22)申请日2018.08.16(71)申请人中国科学院光电研究院地址100094北京市海淀区邓庄南路9号(72)发明人亓岩颜博霞韩哲王延伟王宇(74)专利代理机构北京清源汇知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11644代理人冯德魁窦晓慧(51)Int.Cl.G03H1/12(2006.01)G03H1/08(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称一种全息图生成方法及彩色全息显示系统(57)摘要本申请提供一种全息图生成方法，包括：提供待显示物体多个物面的三基色光波信息及初始光波信息；所述初始光波信息的振幅为单位振幅；相位为随机相位；在计算机程序中模拟所述初始光波信息在全息面与所述待显示物体多个物面之间往返传播；所述初始光波信息在所述全息面和所述多个物面往返传播完成为一轮迭代；在每一轮迭代中，针对每一基色光波信息，在所述全息面和所述多个物面上将所述光波信息的振幅替换为相应目标振幅，并保留相位；然后生成彩色全息图，并将彩色全息图的光波信息作为新的所述初始光波信息带入下一轮迭代，直至得到可再现三维彩色像的彩色全息图时，终止迭代。该方法能够生成可再现三维彩色像的彩色全息图。CN109270816ACN109270816A权利要求书1/2页1.一种全息图生成方法，其特征在于，包括：提供待显示物体多个物面的三基色光波信息及初始光波信息，所述初始光波信息的振幅为单位振幅，相位为随机相位；在计算机程序中模拟所述初始光波信息在全息面与所述待显示物体多个物面之间往返传播，所述初始光波信息在所述全息面和所述多个物面往返传播完成为一轮迭代；在每一轮迭代中，针对每一基色光波信息，在所述全息面和所述多个物面上将所述光波信息的振幅替换为相应目标振幅，并保留相位，然后在所述全息面上得到三基色子全息图；将所述三基色子全息图平均化为彩色全息图；将所述彩色全息图的光波信息作为新的所述初始光波信息带入下一轮迭代，直至得到可再现三维彩色像的彩色全息图时，终止迭代。2.根据权利要求1所述的全息图生成方法，其特征在于，在每一轮迭代中，所述全息面和所述多个物面之间有多个不同的深度。3.根据权利要求1所述的全息图生成方法，其特征在于，所述三基色光波信息按照菲涅耳衍射公式各自独立地在所述全息面与所述多个物面之间传播。4.根据权利要求3所述的全息图生成方法，其特征在于，所述三基色光波信息在所述全息面到相应所述物面的衍射距离及取样间隔都同时设置为相同值。5.根据权利要求1所述的全息图生成方法，其特征在于，每一轮迭代中，将所述三基色子全息图平均化为彩色全息图之前，都将周期为两个像素的闪耀光栅附加到所述三基色子全息图上。6.根据权利要求5所述的全息图生成方法，其特征在于，将所述三基色子全息图的像移动至0级衍射的所述光波信息处，并在所述全息面上叠加所述三基色子全息图的像构成彩色像。7.一种彩色全息显示系统，其特征在于，包括：光源单元，光束准直单元以及调制显示单元，其中：所述光源单元，用于产生白光光束；所述光束准直单元，用于准直并偏振所述白光光束为平行线偏振光；所述调制显示单元用于根据相应全息图的信息对所述平行线偏振光进行调制，并呈现所述全息图的信息中待显示物体的再现像；所述光源单元、光束准直单元以及调制显示单元被设置为，所述光源单元产生的白光光束照射到所述光束准直单元，并经所述光束准直单元准直并偏振后，照射到所述调制显示单元。8.根据权利要求7所述的彩色全息显示系统，其特征在于，所述光源单元包括三基色激光器和集束光纤；所述集束光纤设置于所述三基色激光器的光输出路径，并将所述三基色激光器发出的激光合成为白光光束并输出。9.根据权利要求7所述的彩色全息显示系统，其特征在于，2CN109270816A权利要求书2/2页所述光束准直单元包括沿所述集束光纤的光输出路径依次设置的小孔滤波器、扩束镜和偏振片，其中：所述小孔滤波器用于滤出所述白光光束的零频部分；所述扩束透镜用于将所述零频部分的白光光束扩束为平面平行光；所述偏振片用于将所述平面平行光偏振为平行线偏光。10.根据权利要求7至9任一所述的彩色全息显示系统，其特征在于，所述调制显示单元包括空间光调制器和显示屏幕，其中：所述空间光调制器设置于所述光束准直单元的线偏振光的输出路径，用于接收所述平行线偏振光，并根据相应全息图的信息对所述光束准直单元输出的平行线偏振光进行调制，并将调制后的光输出至所述显示屏幕。11.根据权利要求10所述的彩色全息显示系统，其特征在于，所述空间光调制器为反射式空间光调制器。12.根据权利要求10所述的彩色全息显示系统，其