[发明专利]一种曲面全息显示装置及方法

说明书

本申请实施例公开一种曲面全息显示装置，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。本申请公开的曲面显示装置，用曲面显示面板代替空间光调制器进行调制，摆脱了空间光调制器的尺寸在再现成像的尺寸限制，可以实现大尺寸、大视场的全息显示。

技术领域

本申请涉及显示领域，特别涉及一种曲面全息显示装置及方法。

背景技术

传统的全息显示使用空间光调制器(Spatial Light Modulator，SLM)进行光学调制，然而，SLM的面板尺寸受像素间距和像素数量的影响，使得三维显示场景的尺寸被限制在几毫米或几厘米。为了获得大尺寸大视场的基于SLM的全息显示，常见的方法是时空复用技术，即通过多个SLM的空间复用，多个全息图进行时间复用在空间上进行叠加显示。然而，利用时空复用技术的全息显示系统复杂而且昂贵，在商业上很难推广和使用。

基于此，亟需一种解决方案实现轻便、大尺寸的全息显示。

发明内容

本申请提供一种大尺寸的曲面全息显示装置，至少解决现有技术中存在的至少一个问题。

为解决上述问题，一方面，本申请实施例提供的一种曲面全息显示装置，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。

可选地，所述曲面显示面板的弧面朝向观察者位置设置。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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，用于将照射其上的准直为平面光波。

另一方面，本申请实施例提供一种曲面全息显示方法，应用上述曲面全息显示装置，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。

可选地，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曲面全息图。

可选地，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。