[发明专利]一种曲面全息显示装置及方法

权利要求书

1.一种曲面全息显示装置，其特征在于，所述装置包括光源、空间滤波器和曲面显示面板，其中，

所述光源发出的光束经过空间滤波器后照射到所述曲面显示面板上；

所述曲面显示面板用于加载曲面全息图，并根据经过空间滤波器的光将所述曲面全息图调制成像。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述曲面显示面板的弧面朝向观察者位置设置。

3.根据所述权利要求1所述的装置，其特征在于，所述曲面显示面板包括透射式曲面显示面板或反射式曲面显示面板中的任一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

光束扩束器，所述光束扩束器设置于所述空间滤波器与所述曲面显示面板中间，用于扩大光束的照射面积。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，若所述曲面显示面板为所述透射式曲面显示面板，则所述装置还包括：

准直透镜，所述准直透镜设置于所述光束扩束器与所述曲面显示面板中间，

用于将照射其上的球面光波准直为平面光波。

6.一种曲面全息显示方法，应用权利要求1所述的曲面全息显示装置，其特征在于，所述方法包括：

计算得到曲面全息图；

将所述曲面全息图加载到所述曲面显示面板上，并经过所述曲面显示面板的调制成像。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述曲面显示面板为透射式曲面显示面板，则所述计算得到曲面全息图包括：

将三维场景分割为一系列子块，每个子块进行离散化取样；

将全息曲面进行离散化取样，利用几何关系将离散后各点的三维坐标进行表

示；

利用基于点源模型的快速生成算法逐块计算物空间中各点在与之对应的全息图曲面分块上的复振幅分布，整个子全息图上的复振幅分布为所有物点波前分布的叠加；

将每块对应的子全息图按照几何关系进行拼接得到所述曲面全息图。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述曲面显示面板为反射式曲面显示面板，则所述计算得到曲面全息图包括：

将三维场景进行离散化取样；

将全息曲面进行离散化取样，利用几何关系将离散后各点的三维坐标进行表示；

利用基于点源模型的快速生成算法计算物空间中各点在全息图曲面上的复振幅分布，得到所述曲面全息图。

9.根据权利要求7-8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

模拟再现时，对所述曲面全息图增加位相补偿，以得到角谱法计算所需的平面全息图；

利用角谱法对所述平面全息图进行回代计算，并调制生成再现图像，以验证其曲面全息图的准确性。

10.根据权利要求7-8任一项所述的方法，其特征在于，所述基于点源模型的快速生成算法包括C-LUT算法、LUT算法、N-LUT算法、S-LUT算法中的任一种。