采用低分辨率空间光调制器的大尺寸高像质空中三维立体成像

李志扬，Havyarimana Claver，李亚兰

(华中师范大学物理科学与技术学院，武汉430079)

大尺寸、高像质空中三维立体成像是三维立体显示技术的未来发展方向。要实现空中立体成像目前可采用集成成像技术，也可采用全息技术。其中集成成像属于非相干成像技术，而全息成像属于相干成像技术。两者的一个关键差别在于前者只利用了光波的振幅信息，而后者既利用了光波的振幅信息，也利用光波的位相信息，因而人们称其为全息技术。振幅主要反映物体的亮度信息，物体的形状和空间位置信息体现在位相中。集成成像技术通过几何光学方法采用微透镜阵列记录和再现物体不同角度的图像，由于微透镜的景深和像质有限，使得集成成像系统的分辨率和视场景深受到很大限制［1－3］。全息技术通过物理光学方法借助参考光记录和再现物光，仅需一块全息干板，不再需要其他光学或机械扫描系统［4］。对于大尺寸、高像质立体成像，全息干板的分辨率需要达到每毫米数千线对以上，这个分辨率远远大于目前平板显示器的分辨率，因此给动态全息显示造成了很大障碍。目前人们试图通过降低干涉条纹的密度实现动态全息显示，例如很多研究者报道了采用投影液晶片实现远离屏幕的小物体的全息动态显示［5－6］。

最近笔者提出了一种新的产生光学波前的方法［7］，即数字光学位相共轭方法，它彻底放弃了参考光，因此不再需要记录和再现高密度干涉条纹。……