[发明专利]用于生成计算机生成的全息图的方法和装置

说明书

公开了一种用于处理计算机生成的全息图(CGH)的方法和系统。用于处理CGH的系统包括CGH生成装置和显示装置。所述CGH生成装置重复地执行将对象数据从第一深度层传播到第二深度层，将所述对象数据的振幅数据改变为第二预定振幅数据，将所述对象数据从所述第二深度层反向传播到所述第一深度层，将所述对象数据的所述振幅数据改变为第一预定振幅值数据，并且通过使用对象数据生成CGH。

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2020年8月20日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2020-0104805和2021年3月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2021-0041261的优先权，这些专利申请的公开内容以引用的方式全文并入本文中。

背景技术

1.技术领域

本公开涉及一种用于处理计算机生成的全息图(CGH)的方法和系统。

2.相关技术描述

全息术(holography)是用于通过调节光的振幅和相位来在3D空间中再现对象的3D空间表示技术。因此，用户可具有不受限制的视野并且可能不会经历3D视觉疲劳。因此，已经开发了通过使用能够同时控制光的振幅和相位的复杂空间光调制器(SLM)来实时实现高分辨率全息图像的设备。可以通过使用在物波与参考波之间形成的干涉图案来在3D空间中显示全息图。近来，已经利用了可以通过处理用于再现全息图的干涉图案来在平板显示器上提供全息图的计算机生成的全息术。在生成数字全息图的方法，例如，计算机生成的全息术方法中，通过近似光学信号并计算通过基于近似的光学信号的数学计算生成的干涉图案来生成全息图。在用于生成数字全息图的方法中，由于对象由诸如3D点、多边形或深度数据的一组各种数据组成，因此通过计算构成对象的多条对象数据来生成完整的全息图。

发明内容

提供了一种用于处理计算机生成的全息图(CGH)的方法和系统。本公开的目标不限于如上所述技术目标，并且可从以下实施例推断其他技术目标。

另外方面将部分地在以下的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过实践本公开的实施例来习得。

依据本公开的一方面，一种用于处理计算机生成的全息图(CGH)的方法包括：获得对应于第一深度层的第一对象图像和对应于第二深度层的第二对象图像；确定基于第一对象图像的第一预定振幅数据和基于第二对象图像的第二预定振幅数据；产生包括第一预定振幅数据和随机第一相位数据的第一对象数据；以及，使用作为输入的第一对象数据执行传播过程，所述传播过程包括：将第一对象数据传播到第二深度层以获得包括第二振幅数据和第二相位数据的第二对象数据；将第二振幅数据替换为第二预定振幅数据以获得改变的第二对象数据；将改变的第二对象数据反向传播到第一深度层以获得包括改变的第一振幅数据和改变的第一相位数据的改变的第一对象数据；以及将包括在改变的第一对象数据中的改变的第一振幅数据替换为第一预定振幅数据以获得最终第一对象数据，其中，所述方法进一步包括：基于所述最终第一对象数据产生CGH；以及基于CGH显示包括第一预定振幅数据的第一全息图像和包括第二预定振幅数据的第二全息图像。

所述方法可以进一步包括：在产生CGH之前使用所述传播过程的先前迭代的最终第一对象数据作为输入执行所述传播过程预定次数。

所述传播过程可以进一步包括：确定在改变的第一振幅数据和第一预定振幅数据之间的差；以及基于所确定的差大于或等于预定阈值而使用所述传播过程的先前迭代的最终第一对象数据作为输入重复所述传播过程。

所述传播过程可以进一步包括：确定在改变的第二振幅数据和第二预定振幅数据之间的差；以及基于所确定的差大于或等于预定阈值而使用所述传播过程的先前迭代的最终第一对象数据作为输入重复所述传播过程。

传播第一对象数据可以包括对第一对象数据执行快速傅立叶变换(FFT)以及改变的第二对象数据的反向传播可以包括对改变的第二对象数据执行逆FFT。