本技术涉及一种波前优化技术,旨在快速构建大尺寸全息图。该技术通过三个主要步骤实现:首先,将三维物体分解为点源;其次,依据标量衍射理论及视区特性,对每个深度平面进行波前计算;最后,优化波前记录平面,以实现快速生成全息图。
背景技术
随着信息技术的快速发展,3D显示技术受到越来越多的关注。其中,基于空间光调制器的全息3D显示技术不仅可以记录和重建3D物体的全部波前信息,还能避免辐辏调节冲突,被认为是最理想的3D显示技术之一。然而,3D物体包含海量的光场信息,导致全息图计算速度慢,难以实现全息图的实时快速计算。此外,全息显示的尺寸和视角也受到空间光调制器参数的制约。为了提高全息图的计算速度,研究者提出了查表法,通过预先计算并存储每个物点的波前信息,简化全息图的计算过程。在此基础上,一些研究者引入了虚拟的波前记录平面,通过缩小波前信息的待计算区域面积,在降低查找表所需存储空间的同时大幅提升计算速度。为了扩大全息再现像的观看视区,研究者提出了不同的方法,包括基于单个空间光调制器的高阶衍射光法、等效空间光调制器曲面阵列法以及基于多个空间光调制器的曲面阵列排布法和平面排列法。其中,空间光调制器曲面阵列排布法实现了再现像观看视区的扩大,但光学再现系统的结构比较复杂,不利于集成化。空间光调制器平面排列法使用了由两个凹透镜组成的4f成像系统实现再现像视角的扩大,但再现距离和再现像的尺寸均比较小。如今,如何使用简单的系统实现快速大尺寸的全息3D显示是亟待解决的问题。
三、
实现思路