基于空間光調(diào)制器的合成全息顯示技術(shù)研究

3 合成全息顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目前高分辨率電尋址液晶空間光調(diào)制器的像素尺寸達(dá)到了微米量級(jí)，已經(jīng)能用于對(duì)數(shù)字全息圖光學(xué)再現(xiàn)得到二維圖像J，再現(xiàn)系統(tǒng)光路原理圖如圖3所示，全息圖通過(guò)計(jì)算機(jī)視頻接口輸出至SLM，平行激光光束垂直照射SLM，透射光經(jīng)L，會(huì)聚在焦面處得到全息再現(xiàn)像，再現(xiàn)像的大小與空間光調(diào)制器像素尺寸、L，的焦距和再現(xiàn)光的波長(zhǎng)有關(guān)。由于SLM的周期性像素化結(jié)構(gòu)，再現(xiàn)像有多組±1級(jí)衍射像出現(xiàn)，同時(shí)伴有零級(jí)衍射光，在L焦面處加光闌F選取一組合適的再現(xiàn)像，同時(shí)消除零級(jí)衍射光的影響。

合成全息圖實(shí)現(xiàn)立體顯示要求左右視圖對(duì)應(yīng)的全息圖同時(shí)再現(xiàn)，并且再現(xiàn)像滿足雙目觀察要求。

因而我們?cè)O(shè)計(jì)了用兩個(gè)液晶空間光調(diào)制器同時(shí)進(jìn)行光電再現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，如圖4所示。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是如何將左右視圖的全息圖同時(shí)分別輸出到兩個(gè)SLM，這里我們采用杭州三花科特光電公司的TLE09X一02Fd3一b型液晶背投影光學(xué)引擎系統(tǒng)，光學(xué)引擎中三個(gè)SLM是EPSON產(chǎn)的r胛一LCD，性能參數(shù)如表1所示。光學(xué)引擎系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)輸出VGA信號(hào)的RGB信號(hào)處理后同時(shí)分別驅(qū)動(dòng)三個(gè)LCD。背投影光學(xué)引擎是用于非相干光學(xué)信息處理的，用于全息光電再現(xiàn)時(shí)必須進(jìn)行改造，選用其中的R和B對(duì)應(yīng)的LCD，把它們從光學(xué)引擎上取下后重新固定，并按圖4所示組成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，再現(xiàn)像通過(guò)一雙孔光闌觀察，光闌的雙孔距離符合人眼一般瞳距取62mm。