基于LCOS的計算全息近眼顯示研究.pdf

1、近年來，近眼顯示被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，尤其在軍事領(lǐng)域及消費領(lǐng)域。比如谷歌的Google glass，F(xiàn)acebook的Oculus，微軟的Hololens和Magic Leap，無一不向世人展示了近眼顯示巨大的應(yīng)用前景。究其原因，近眼顯示提供了傳統(tǒng)顯示設(shè)備不具備的與真實環(huán)境無障礙的實時實地交互的功能，給用戶帶來了全新的視覺體驗。
　　然而傳統(tǒng)的近眼顯示光學(xué)方案，頻繁使用全息光柵、波導(dǎo)、自由曲面、折反射元件等，增加了系統(tǒng)復(fù)雜度。全息

2、顯示作為一種結(jié)構(gòu)簡單的真三維顯示技術(shù)，在近眼顯示中具有很大的應(yīng)用前景。但傳統(tǒng)的全息技術(shù)無法獨立實現(xiàn)動態(tài)顯示，更多的如全息光柵用作分光元件。近年來，隨著加工工藝的提高，LCOS的性能越來越好，基于LCOS計算全息的顯示效果越來越好，因此J.-S.Chen、桑新柱等提出了一種基于計算全息的近眼顯示方案。
　　基于前人對計算全息近眼顯示技術(shù)的研究，本文對LCOS的基本結(jié)構(gòu)、LCOS相位調(diào)制原理、標(biāo)量衍射理論和衍射光學(xué)元件的概念及設(shè)計方法

3、進行了簡要分析。并著重分析了計算全息圖的制作和再現(xiàn)過程。
　　其次分析了LCOS成像理論與相位特性，利用數(shù)字閃耀光柵使再現(xiàn)像發(fā)生偏移后濾除零級亮斑，保持再現(xiàn)像完整性。針對LCOS對不同波長相位調(diào)制量不同，提出了波分復(fù)用彩色計算全息算法。為了近眼顯示系統(tǒng)輕便性的需求，利用衍射光學(xué)元件實現(xiàn)動態(tài)顯示，提出了單個衍射光學(xué)元件動態(tài)顯示的方案。
　　再次提出了在目標(biāo)面上添加會聚光和隨機相位分布后，只需一次傅里葉變換就可得到全息圖的計算全