[发明专利]一种用于实时计算视频全息图的分析方法

权利要求书

1.一种为具有至少一个光调制装置(SLM)的全息显示装置(HAE)计 算视频全息图的分析方法，

-在该光调制装置(SLM)上，被分成物点(OP)的场景(3D-S)编 码成整个全息图(H∑_SLM)，其中场景(3D-S)能够作为重建从位于视频全息 图的重建的周期性区间内的可见区(VR)看到，

-其中亚全息图(SH)由可见区(VR)连同将要重建的场景(3D-S) 的每个物点(OP)确定，其中调制区(MR)是重建物点(OP)所需要的光 调制装置(SLM)上的亚全息图区，

-其中亚全息图(SH)的复全息值在光调制装置的调制区(MR)中从将要 重建的物点(OP)的波阵面中确定，其中对成像元件(OS)的透射函数或调制函数 进行计算和分析，其在调制区(MR)中模型化并且将要重建的物点(OP)位于成 像元件(OS)的焦点上，并且

-其中将物点(OP)的亚全息图(SH)复合地增加，以形成整个全息 图(H∑_SLM)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，模型化的成像元件(OS) 包含至少一个模型化的透镜(L)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，成像元件(OS)附加 地包含至少一个棱镜(P)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于场景(3D-S)的每个 可见物点计算复全息值，包含下述步骤：

A：确定与调制区(MR)对应的亚全息图(SH)的大小和位置，给出调 制区(MR)的半宽度‘a’和半高度‘b’，并对该调制区(MR)给定局部坐 标系，其中原点处在其中心位置，x轴表示横坐标，y轴表示纵坐标；

B：确定调制区(MR)的模型化透镜(L)的亚全息图，包含以下步骤：

B1：确定透镜(L)的焦距；

B2：借助等式z_L＝exp{+/-i*[(π/λ·f)*(x²+y²)]}，确定透镜(L)的相应的 亚全息图(SH_L)的复值，其中λ是参考波长，f是焦距，(x，y)是相应的坐 标对，其中+/-表示凸透镜/凹透镜；

C：确定调制区(MR)的模型化棱镜(P)的亚全息图，包含以下步骤：

C1：确定具有水平有效方向的棱镜(PH)的线性因子C_x，其在区间 x∈[-a，a]用下述等式表示

C_x＝M*(2π/λ)，其中M是棱镜的倾角；

C2：确定具有垂直有效方向的棱镜(PV)的线性因子C_y，其在区间y∈[-b， b]用下述等式表示

C_y＝N*(2π/λ)，其中N是棱镜的倾角；

C3：通过叠加两个棱镜(PV；PH)来确定组合的棱镜项

z_P＝exp{i*[C_x*(x-a)+C_y*(y-b)]}的对应的亚全息图(SH_P)的复值；

D：将透镜(L)的亚全息图(SH_L)的复值和棱镜(P)的亚全息图(SH_P) 的复值相乘，叠加模型化透镜(L)的亚全息图(SH_L)和模型化棱镜(P)的 亚全息图(SH_P)：

z_SH＝z_L*z_P，或SH＝SH_L*SH_P

E：随机相位的应用，其中每个叠加的亚全息图(SH)分配有随机相位Φ_z， 并且其中复合相乘用下式执行：

z_SH：＝z_SH*exp(iΦ_z)，或SH：＝SH*exp(iΦ_z)；

F：应用强度因子，其中通过z_SH：＝C*z_SH或SH：＝C*SH对亚全息图 (SH)的复值设定真实的强度因子C。