本發(fā)明涉及動態(tài)全息三維顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全息三維顯示方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

動態(tài)全息三維顯示是一種能再現(xiàn)原物體全部信息的真三維顯示技術(shù)，利用可以實(shí)時刷新的調(diào)制相位或振幅的調(diào)制元件實(shí)現(xiàn)的。現(xiàn)有技術(shù)中動態(tài)全息三維顯示是基于液晶空間光調(diào)制器實(shí)現(xiàn)的，利用了向列型液晶的扭曲效應(yīng)，即液晶的電光效應(yīng)進(jìn)行振幅或者相位調(diào)制，從而實(shí)現(xiàn)全息三維顯示。同時利用向列型液晶的可實(shí)時刷新特性，最終實(shí)現(xiàn)動態(tài)全息三維顯示。

現(xiàn)有技術(shù)中利用液晶電光效應(yīng)實(shí)現(xiàn)動態(tài)全息三維顯示的方法目前存在以下不足：相位調(diào)制方法復(fù)雜，使得動態(tài)全息三維顯示的可靠性差；空間帶寬積?。簩σ壕Э臻g光調(diào)制器來說，空間帶寬積等于其像素數(shù)目，空間帶寬積小會導(dǎo)致再現(xiàn)的動態(tài)全息三維圖像分辨率低；像素尺寸大：像素尺寸由液晶分子的尺寸決定，像素尺寸大會導(dǎo)致再現(xiàn)的動態(tài)全息三維圖像的視場角小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種全息三維顯示方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中全息三維顯示相位調(diào)制方法復(fù)雜的技術(shù)問題。

第一方面，本發(fā)明提供一種全息三維顯示方法，包括：

控制器基于待顯示圖像包含的像素以及預(yù)設(shè)的像素與相位的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)置偏振調(diào)制器中各偏振片的相位；其中，所述待顯示圖像的像素與所述偏振調(diào)制器中偏振片一一對應(yīng)；

基于所述偏振調(diào)制器中各偏振片的相位，所述偏振調(diào)制器對入射 的圓偏振光進(jìn)行相位調(diào)制，得到所述圓偏振光的衍射光；

接收屏接收所述衍射光，以再現(xiàn)所述待顯示圖像的全息三維圖像。

可選地，所述控制器基于待顯示圖像包含的像素以及預(yù)設(shè)的像素與相位的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)置偏振調(diào)制器中各偏振片的相位，包括：

所述待顯示圖像的像素為黑色時，所述控制器設(shè)置偏振調(diào)制器中與所述待顯示圖像的像素對應(yīng)的偏振片的相位為π；

所述待顯示圖像的像素為白色時，所述控制器設(shè)置偏振調(diào)制器中與所述待顯示圖像的像素對應(yīng)的偏振片的相位為0。

可選地，所述控制器基于待顯示圖像包含的像素以及預(yù)設(shè)的像素與相位的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)置偏振調(diào)制器中各偏振片的相位，包括：

所述待顯示圖像的像素為白色時，所述控制器設(shè)置偏振調(diào)制器中與所述待顯示圖像的像素對應(yīng)的偏振片的相位為π；

所述待顯示圖像的像素為黑色時，所述控制器設(shè)置偏振調(diào)制器中與所述待顯示圖像的像素對應(yīng)的偏振片的相位為0。

可選地，所述基于所述偏振調(diào)制器中各偏振片的相位，所述偏振調(diào)制器對入射的圓偏振光進(jìn)行相位調(diào)制，得到所述圓偏振光的衍射光，包括：

基于所述偏振調(diào)制器中各偏振片的相位，所述偏振調(diào)制器對垂直入射的左旋圓偏振光或右旋圓偏振光進(jìn)行相位調(diào)制，得到所述左旋圓偏振光或右旋圓偏振光的衍射光。

可選地，所述接收屏接收所述衍射光，以再現(xiàn)所述待顯示圖像的全息三維圖像，包括：

接收屏在菲涅耳衍射區(qū)域或夫瑯禾費(fèi)衍射區(qū)域接收所述衍射光，以再現(xiàn)所述待顯示圖像的全息三維圖像。

第二方面，本發(fā)明提供一種全息三維顯示系統(tǒng)，包括：

控制器、偏振調(diào)制器以及接收屏；

所述控制器與所述偏振調(diào)制器連接；

所述控制器，用于基于待顯示圖像包含的像素以及預(yù)設(shè)的像素與 相位的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)置所述偏振調(diào)制器中各偏振片的相位；其中，所述待顯示圖像的像素與所述偏振調(diào)制器中偏振片一一對應(yīng)；

所述偏振調(diào)制器，用于基于所述偏振調(diào)制器中各偏振片的相位，對入射的圓偏振光進(jìn)行相位調(diào)制，得到所述圓偏振光的衍射光；

所述接收屏，用于接收所述衍射光，以再現(xiàn)所述待顯示圖像的全息三維圖像。

可選地，所述控制器具體用于：

所述待顯示圖像的像素為黑色時，所述控制器設(shè)置所述偏振調(diào)制器中與所述待顯示圖像的像素對應(yīng)的偏振片的相位為π；

所述待顯示圖像的像素為白色時，所述控制器設(shè)置所述偏振調(diào)制器中與所述待顯示圖像的像素對應(yīng)的偏振片的相位為0。

可選地，所述控制器具體用于：

所述待顯示圖像的像素為白色時，所述控制器設(shè)置所述偏振調(diào)制器中與所述待顯示圖像的像素對應(yīng)的偏振片的相位為π；

所述待顯示圖像的像素為黑色時，所述控制器設(shè)置所述偏振調(diào)制器中與所述待顯示圖像的像素對應(yīng)的偏振片的相位為0。

可選地，所述偏振調(diào)制器具體用于：

基于所述偏振調(diào)制器中各偏振片的相位，對垂直入射的左旋圓偏振光或右旋圓偏振光進(jìn)行相位調(diào)制，得到所述左旋圓偏振光或右旋圓偏振光的衍射光。

可選地，所述接收屏具體用于：

在菲涅耳衍射區(qū)域或夫瑯禾費(fèi)衍射區(qū)域接收所述衍射光，以再現(xiàn)所述待顯示圖像的全息三維圖像。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的全息三維顯示方法及系統(tǒng)，通過控制偏振調(diào)制器中各偏振片的相位，對入射的左旋圓偏振光或右旋圓偏振光進(jìn)行調(diào)制，能夠再現(xiàn)待顯示圖片的全息三維圖像，解決了現(xiàn)有技術(shù)中相位調(diào)制困難的技術(shù)問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的全息三維顯示方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例提供的全息三維顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例提供的右旋偏振光入射得到全息三維顯示圖像的過程示意圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例提供的左旋偏振光入射得到全息三維顯示圖像的過程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的全息三維顯示方法的流程示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例的全息三維顯示方法包括步驟101至103。

101、控制器基于待顯示圖像包含的像素以及預(yù)設(shè)的像素與相位的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)置偏振調(diào)制器中各偏振片的相位；其中，所述待顯示圖像的像素與所述偏振調(diào)制器中偏振片一一對應(yīng)。

待顯示圖像為經(jīng)算法處理的黑白圖像，包含深度、振幅和相位信息。并且，待顯示圖像的像素與偏振調(diào)制器中各偏振片的數(shù)目相等，即偏振調(diào)制器中各偏振片的數(shù)目為N×M，則待顯示圖像的像素也為N×M。

上述偏振調(diào)制器為透明板狀結(jié)構(gòu)，其中包含的各偏振片的相位可為0或π。

當(dāng)待顯示圖像為動態(tài)圖像時，根據(jù)動態(tài)圖像的每一個畫面實(shí)時調(diào)整偏振調(diào)制器中各偏振片的相位，可再現(xiàn)待顯示動態(tài)圖像。

102、基于所述偏振調(diào)制器中各偏振片的相位，所述偏振調(diào)制器對入射的圓偏振光進(jìn)行相位調(diào)制，得到所述圓偏振光的衍射光。

圓偏振光經(jīng)偏振調(diào)制器中的各偏振片進(jìn)行相位調(diào)制后，透過偏振調(diào)制器，得到圓偏振光的衍射光。

103、接收屏接收所述衍射光，以再現(xiàn)所述待顯示圖像的全息三維圖像。

接收屏可沿圓偏振光的傳播方向移動，以接收到清晰的全息三維圖像。

在一個具體的例子中，步驟101具體包括圖1中未示出的子步驟1011和1012。

1011、所述待顯示圖像的像素為黑色時，所述控制器設(shè)置偏振調(diào)制器中與所述待顯示圖像的像素對應(yīng)的偏振片的相位為π。

1012、所述待顯示圖像的像素為白色時，所述控制器設(shè)置偏振調(diào)制器中與所述待顯示圖像的像素對應(yīng)的偏振片的相位為0。

待顯示圖像中的黑色部分對應(yīng)的偏振調(diào)制器中偏振片的相位為π，待顯示圖像中的白色部分對應(yīng)的偏振調(diào)制器中偏振片的相位為0。

在一個具體的例子中，步驟101具體包括圖1中未示出的子步驟1011’和1012’。

1011’、所述待顯示圖像的像素為白色時，所述控制器設(shè)置偏振調(diào)制器中與所述待顯示圖像的像素對應(yīng)的偏振片的相位為π。

1012’、所述待顯示圖像的像素為黑色時，所述控制器設(shè)置偏振調(diào)制器中與所述待顯示圖像的像素對應(yīng)的偏振片的相位為0。

待顯示圖像中的黑色部分對應(yīng)的偏振調(diào)制器中偏振片的相位為0，待顯示圖像中的白色部分對應(yīng)的偏振調(diào)制器中偏振片的相位為π。

在一個具體的例子中，步驟102具體為圖1中未示出的步驟1021。

1021、基于所述偏振調(diào)制器中各偏振片的相位，所述偏振調(diào)制器對垂直入射的左旋圓偏振光或右旋圓偏振光進(jìn)行相位調(diào)制，得到所述左旋圓偏振光或右旋圓偏振光的衍射光。

入射光為左旋圓偏振光或右旋圓偏振光，并且垂直入射到偏振調(diào)制器的表面，穿過偏振調(diào)制器后得到左旋圓偏振光或右旋圓偏振光的衍射光。

在一個具體的例子中，步驟103具體為圖1中未示出的步驟1031。

1031、接收屏在菲涅耳衍射區(qū)域或夫瑯禾費(fèi)衍射區(qū)域接收所述衍射光，以再現(xiàn)所述待顯示圖像的全息三維圖像。

接收屏在菲涅耳衍射區(qū)域或夫瑯禾費(fèi)衍射區(qū)域可接收到待顯示圖像的全息三維圖像。

本實(shí)施例的全息三維顯示方法，根據(jù)待顯示圖像設(shè)置偏置調(diào)制器中各偏振片的相位，且各偏振片的相位至為0或π，調(diào)節(jié)方法簡單。并且，偏振片與待顯示圖片的像素一一對應(yīng)，可通過縮小偏振片的尺寸，來增大空間帶寬積，從而增大再現(xiàn)的全息三維圖像的分辨率。同時，縮小偏振片的尺寸可以縮小像素尺寸，增大再現(xiàn)的全息三維圖像的視場角。

圖2示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的全息三維顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本實(shí)施例的全息三維顯示系統(tǒng)包括：控制器、偏振調(diào)制器以及接收屏；

所述控制器與所述偏振調(diào)制器連接；

所述控制器，用于基于待顯示圖像包含的像素以及預(yù)設(shè)的像素與相位的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)置所述偏振調(diào)制器中各偏振片的相位；其中，所述待顯示圖像的像素與所述偏振調(diào)制器中偏振片一一對應(yīng)；

所述偏振調(diào)制器，用于基于所述偏振調(diào)制器中各偏振片的相位，對入射的圓偏振光進(jìn)行相位調(diào)制，得到所述圓偏振光的衍射光；

所述接收屏，用于接收所述衍射光，以再現(xiàn)所述待顯示圖像的全息三維圖像。

本實(shí)施例的全息三維顯示系統(tǒng)，可實(shí)施圖1中方法的技術(shù)方案，其實(shí)現(xiàn)原理和效果類似，此處不再贅述。

圖3示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的右旋偏振光入射得到全息三維顯示圖像的過程示意圖。如圖3所示，偏振調(diào)制器中各偏振片的相位已根據(jù)待顯示圖像調(diào)整，右旋圓偏振光垂直入射到偏振調(diào)制器的表面，經(jīng)過衍射后，在接收屏上接收到的圖像為待顯示圖像的二值圖像，圖中的二值圖像為白底黑字的二值圖像。

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例提供的左旋偏振光入射得到全息三維顯示圖像的過程示意圖。如圖4所示，左旋偏振光入射到圖3中調(diào)整了相位的偏振調(diào)制器的表面，接收屏上接收到的圖像與圖3中接收到的二值圖像黑白相反，即為黑底白字的二值圖像。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。