基于全息光学元件的双面集成成像3D显示方法

摘要

本发明提出基于全息光学元件的双面集成成像3D显示方法，包括微透镜阵列全息光学元件制作和双面集成成像3D显示过程。在微透镜阵列全息光学元件制作过程中，平行光波1垂直入射微透镜阵列形成会聚球面波阵列，平行光波2以倾斜角度θ₁入射全息材料，平行光波2与球面波阵列在全息材料两侧入射并发生干涉，干涉条纹记录在全息材料上，获得微透镜阵列全息光学元件；在双面集成成像3D显示过程中，显示光波I携带微图像阵列信息，以倾斜角度θ₂照射微透镜阵列全息光学元件的I面，θ₂=θ₁，在I面再现出3D图像I；显示光波II携带微图像阵列信息，与平行光波2的相位共轭照射全息光学元件的II面，在II面的后边再现出3D图像II，实现双面集成成像3D显示。

主权项

基于全息光学元件的双面集成成像3D显示方法，其特征在于，本发明包括微透镜阵列全息光学元件制作和双面集成成像3D显示两个过程；在微透镜阵列全息光学元件制作过程中，全息材料敷于透明基板上面，并与微透镜阵列的凸面紧密贴合，平行光波１垂直入射到微透镜阵列上后形成会聚球面波阵列，平行光波1和平行光波2具有相同的偏振态和波长，平行光波2以入射角θ ₁照射到全息材料上，平行光波1与平行光波2分别从全息材料的两侧入射，平行光波2与会聚球面波阵列发生干涉，干涉条纹被全息材料记录下来，经过后期处理，透明基板和全息材料就成为了微透镜阵列全息光学元件，其中透明基板那面称为I面，全息材料那面称为II面；在双面集成成像3D显示过程中，将微透镜阵列全息光学元件作为显示屏，带有微图像阵列I的显示光波I以入射角为θ ₂照射到微透镜阵列全息光学元件的I面，θ ₂ =θ ₁，显示光波I为平行光束，并且与平行光波2的波长和偏振态相同，相位与平行光波2的相位相同，在满足布拉格角度选择性和波长选择性的条件下，全息光学元件重建出会聚球面波阵列，会聚球面波阵列与微图像阵列发生幅度调制，在全息光学元件的I面再现出3D图像I，观看者I在全息光学元件的I面可以观看到3D图像I；带有微图像阵列II的显示光波II以入射角为θ ₃照射到微透镜阵列全息光学元件的II面，θ ₃=θ ₁ ，显示光波II为平行光束，其波长和偏振态与平行光波2相同，相位与平行光波2共轭，在满足布拉格角度选择性和波长选择性的条件下，全息光学元件重建出发散球面波阵列，发散球面波阵列与微图像阵列发生幅度调制，在全息光学元件II面的后面再现出3D图像II，，观看者II在全息光学元件的II面透过全息光学元件观看到3D图像II；当全息光学元件I面和II面同时工作时，观看者在两边都可以观看到3D图像。