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為全息3D顯示器提供更寬的視角 在發(fā)表在《光：先進(jìn)制造》雜志上的一篇新論文中，由北京航空航天大學(xué)Qiong-Hua Wang教授領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種具有更寬視角的新型全息3D顯示器。  擴(kuò)展全息3D顯示器視角的方法有很多。典型的方法包括使用基于空間光調(diào)制器(SLM)的時(shí)間或空間復(fù)用方法。但是，這些方法有局限性，例如對(duì)SLM刷新率的要求高，增加了系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。 另一種方法是控制體散斑場(chǎng)來(lái)生成全息3D圖像。這種方法有可能實(shí)現(xiàn)60°的顯示視角。此外，超大容量非周期光子篩和具有亞波長(zhǎng)調(diào)制能力的超表面器件也被用于擴(kuò)大全息顯示系統(tǒng)的視角。 這些方法在擴(kuò)大全息3D顯示的視角方面顯示出了希望。然而，仍有挑戰(zhàn)需要解決，例如對(duì)高速SLM的需求和對(duì)緊湊系統(tǒng)的需求。需要繼續(xù)研究開(kāi)發(fā)更寬視角和更低成本的全息3D顯示器。 液晶器件為開(kāi)發(fā)全息3D顯示器提供了新的機(jī)會(huì)。這些器件具有偏振選擇性和可調(diào)電壓的優(yōu)勢(shì)，可用于擴(kuò)大全息3D顯示器的視角。 例如，研究人員使用了基于液晶聚合物的達(dá)曼光柵來(lái)擴(kuò)大全息近眼3D顯示器的視角。其他研究人員使用了液晶透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)全息變焦顯示。2022年，將可調(diào)諧液晶光柵應(yīng)用于全息顯示系統(tǒng)，系統(tǒng)的視角達(dá)到57.4°。 然而，在之前提出的系統(tǒng)中，圖像點(diǎn)的衍射并沒(méi)有完全達(dá)到SLM的最大衍射范圍。這意味著該技術(shù)仍有改進(jìn)的空間。 提出了一種大視角全息3D顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)的核心包括加載大尺寸全息圖的SLM和液晶光柵。提出了一種最大衍射調(diào)制方案來(lái)擴(kuò)大視角。 對(duì)于一個(gè)3D物體，在SLM的有限衍射條件下，通過(guò)確定重建圖像的有效視場(chǎng)面積，可以獲得每個(gè)圖像點(diǎn)的最大衍射條紋。基于此，提出了大尺寸全息圖的計(jì)算方法。液晶光柵具有特殊的結(jié)構(gòu)，可以提供重建圖像的二次衍射，實(shí)現(xiàn)全息視角的連續(xù)擴(kuò)展。 提出的最大衍射調(diào)制方案使系統(tǒng)的視角得到了很大程度的擴(kuò)大。所提出的方法具有良好的顯示效果和廣泛的應(yīng)用前景。 |
