[发明专利]具有光波追踪装置的全息重建系统

权利要求书

1.用于重建场景的全息重建系统，所述全息重建系统包含用全息信息调 制光波的空间光调制装置，以及在重建系统中提供调制光波的光路径所需传 播方向的光波追踪装置，其特征在于，所述全息重建系统还包含：

-位置控制装置(CU)，所述位置控制装置(CU)控制倾斜可控的循迹 反光镜装置(M1)，设置在显示屏幕(S)前面的重建系统中，从而控制反射 调制光波(LW_mod)的反射方向(D_A)，以及

-偏转镜装置(M2)，所述偏转镜装置(M2)设置在显示屏幕和循迹反 光镜装置之间，使得空间光调制装置的图像在显示屏幕上产生或者至少在显 示屏幕附近产生，引导调制光波通过显示屏幕(S)的固定光离开位置离开重 建系统，

位置控制装置(CU)控制循迹反光镜装置(M1)和偏转镜装置(M2) 使得

-偏转镜装置(M2)引导反射光波通过显示屏幕(S)进入所需要的传 播方向(D_B)，并且

-无论循迹反光镜装置(M1)如何倾斜，从循迹反光镜装置(M1)到 固定光离开位置(C)的光路径长度对于调制光波的所有部分保持恒定。

2.根据权利要求1所述的全息重建系统，其特征在于

-偏转镜装置(M2)具有拥有两个焦点的椭圆的形状的凹面，

-循迹反光镜装置(M1)的中心设置在所述椭圆的一个焦点处，以及

-显示屏幕(S)具有位于所述椭圆的另一个焦点处的固定光离开位置 (C)。

3.根据权利要求1所述的全息重建系统，其特征在于，所述全息重建系 统具有用于将光源成像到观察者眼睛上的聚焦显示屏幕(S)。

4.根据前述任一权利要求所述的全息重建系统，其特征在于，

-循迹反光镜装置(M1)设置在视频全息图的中间图像出现的位置，所 述视频全息图的中间图像用全息信息编码，在空间光调制装置上产生，以及

-偏转镜装置(M2)设置在循迹反光镜装置(M1)和固定光离开位置 (C)之间，使得视频全息图成像到显示屏幕(S)上。

5.根据权利要求3所述的全息重建系统，其特征在于，偏转镜装置(M2) 具有凹反射面以便以放大的方式将视频全息图的中间图像成像到图像平面 中。

6.根据权利要求5所述的全息重建系统，其特征在于，所述全息重建系 统具有产生视频全息图的空间频谱的无焦透镜系统(AF)，设计光波追踪使得 空间频谱在聚焦显示屏幕(S)前面的全息侧上成像从而形成中间瞳孔，聚焦 显示屏幕(S)将中间瞳孔作为系统的出射光瞳成像到观察者眼睛位置。

7.根据权利要求1所述的全息重建系统，其特征在于，偏转镜装置(M21) 具有反射面(RA)，其尺寸和几何构型使得部分反射面(RA)无论循迹反光 镜装置(M1)如何设置倾斜，始终位于从循迹反光镜装置(M1)反射出的整 个光波的光路径中。

8.根据权利要求7所述的全息重建系统，其特征在于，偏转镜装置(M21) 设置在系统中的固定位置，并且具有拥有椭圆部分形状的椭圆反射面，使得 偏转镜装置(M21)以放大的方式将视频全息图的图像投影进入图像平面。

9.根据权利要求1所述的全息重建系统，其特征在于，

-全息单元(HU_R和HU_L)中的光调制装置为每一个观察者眼睛产生独 立的调制光波，以及

-全息单元(HU_R和HU_L)相对于循迹反光镜装置(M1)和偏转镜装 置(M22)局部设置，使得无论循迹反光镜装置(M1)如何倾斜，至少指向 同一个观察者的所有光波的光轴(D_L，D_R)贯穿显示屏幕(S)上的同一个固 定光离开位置(C)。