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科学研究

电子学系杨光临副教授课题组在电子全息裸眼三维图像实时立体显示视场角扩大的研究中取得重要进展

发布时间:2019-06-10

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在三维图像显示技术中,电子全息占有重要地位。电子全息作为一种裸眼三维图像显示技术,能完整记录下物体的三维图像信息,在一定条件下再现出与原物完全相同的立体图像,使用户具有观看真实物体的感觉。然而,受显示材料等限制,电子全息三维图像显示技术能提供的视场角有限。因此,视场角狭小是电子全息显示技术面临的主要挑战之一。

近日,太阳集团娛乐城2007电子学系杨光临副教授课题组在相关研究中取得重要进展。他们采用基于液晶空间光调制器(LC-SLM)的非机械扫描方法,以扩大电子全息三维图像显示的视角。首先,利用点光源法产生多视角的计算机子全息图,加载至数字微镜装置(DMD),并对照射其上的激光束进行调制,生成立体再现图像。随后,基于时分复用(TDM)方法,利用LC-SLMDMD同步,时序地加载具有不同轴线位置的菲涅耳波带片相息图。LC-SLM的每个像素由液晶分子和电子控制装置组成。根据液晶分子偏转角随外加电场电压变化的特性曲线,LC-SLM液晶分子受外加电场电压加载,使得每个像素单元对入射光相位进行调制;LC-SLM模拟离轴菲涅耳透镜,通过衍射产生离轴透镜波前,改变透镜轴的位置控制光束偏转的角度,将子全息图的再现图像投射至对应视域。实验采用非机械式扫描技术,使全息显示视场角成功扩大到2.2?,以上结果比目前该领域已有研究所能达到的视场角多0.2°

上述研究验证了使用纯相位LC-SLM非机械式扫描调整再现视域位置,扩大电子全息裸眼三维图像实时立体显示视场角方法的可行性,填补了国内在电子全息裸眼三维图像实时立体显示研究方向上的空白,亦使电子全息三维图像显示的视场角扩大技术在国际上得到了进一步推进。

日前,相关工作以《非机械扫描技术扩大电子全息三维图像显示视场角》(Electronic holographic three-dimensional display with enlarged viewing angle using non-mechanical scanning technology)为题,发表于《美国光学学会连续性研究》(OSA Continuum)。

相关研究工作得到国家自然科学基金支持。