狭缝光栅、柱面透镜光栅及其新构型在三维显示中的应用

谢宏斌，杨 勇，赵 星，方志良，袁小聪

(南开大学现代光学研究所光学信息技术科学教育部重点实验室，天津300071)

1 引言

自19世纪初银盐感光照相技术问世，人们就开始了对三维立体摄影与显示技术的探索。在近两百年的研究和探索中，已经取得了一些突破性的成果，至今影响深远，不过由于制作工艺和技术难度的限制，许多难题尚未解决，三维立体影像技术仍然没有被广泛应用。近年来，计算机技术的飞速发展为三维立体影像技术的发展提供了良好的技术基础，立体电影已经被搬上银幕，给人们的影音娱乐方式带来了新的期望，人们迫切期待三维立体摄影与显示技术能走进寻常生活。除此之外，在商业、医学、军事等方面，三维显示技术也有重要的应用前景。因此，作为下一代的显示手段，三维显示技术的研究具有重要意义。

2 三维显示技术的研究现状

在过去的两百年里，为了真实记录和再现三维世界，人们做出了很多努力，其中许多方法能有效地再现三维图像。按照成像原理，三维显示大致可以分为全息和非全息两大类。全息技术是通过记录参考光和物光的干涉条纹，然后用与记录时相同的参考光来再现三维图像。这种方法的优点在于能够重现物体的光强和位相信息，从而显示具有真实深度信息的立体图像。但由于记录和再现过程(尤其是记录过程)需要相干光源这一苛刻的条件，并且再现的图像存在严重的色彩失真，因此全息技术一直没有得到广泛的应用［1-3］。……