[发明专利]一种基于非共轴多透镜光路的三维图像显示方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于非共轴多透镜光路的三维图像显示方法及系统。本发明提出并设计了非共轴四透镜光路系统，结合体全息存储技术，通过四透镜光路透镜位置的变化，将不同观察方位角的小视角小尺寸计算全息三维图像(像素三维图像)顺序存储于存储介质同一空间位置，同时读出实现小尺寸大视角三维图像(单元三维图像)的显示；移动存储介质，将相邻空间位置的单元三维图像顺序存储于介质不同空间位置，实现三维图像显示的尺寸扩展，最终实现大视角大尺寸的三维图像显示。

主权项

一种基于非共轴多透镜光路的三维图像显示系统，其特征在于其包括：四透镜光路，包括：沿光束传输方向，依次设置的第四透镜、第三透镜、第二透镜和第一透镜，第三透镜处于第四透镜的焦平面上，该焦平面经第二透镜和第一透镜与第一透镜后面的像面成物像关系，以第四透镜光轴为该四透镜光路的系统光轴，第一透镜、第二透镜和第三透镜可在垂直于系统光轴的平面内位移；单频偏振激光器，作为显示系统光源；三个半波片，包括第一半波片、第二半波片和第三半波片，其中第一半波片置于激光器和偏振分光镜之间，调整激光器出射光束的偏振方向，第二半波片置于偏振分光镜的物光出射面后，用以改变物光的偏振方向，第三半波片置于反射镜后，用以改变参考光的偏振方向；扩束物镜，置于第一半波片和偏振分光镜之间，用以对光束进行扩束；准直透镜，置于扩束物镜和偏振分光镜之间，用以将扩束后的发散光束转换成平行光束；偏振分光镜，将入射偏振激光束分成偏振方向相互垂直的物光和参考光两束光；空间光调制器，沿物光传输方向置于第二半波片和第四透镜之间，和包含第四透镜的上述四透镜光路构成物光光路，空间光调制器的位置最接近四透镜光路中的第四透镜，通过输入计算全息二维编码，结合四透镜光路，衍射显示具有不同观察方位角的小尺寸小视角全息三维图像；偏振片，对空间光调制器出射的包含三维图像信息的光束进行偏振滤光，得到同偏振方向的信息光；四个位移平台，包括第一位移平台、第二位移平台、第三位移平台和第四位移平台，分别对应承载上述第一透镜、第二透镜、第三透镜及存储介质，第一位移平台、第二位移平台、第三位移平台用以在垂直于系统光轴的二维空间进行位移，第四位移平台用于沿存储介质的光束入射面进行二维平移；以及反射镜，反射偏振分光镜出射的参考光，保证其和物光相交于置于上述像面附近的存储介质处。