[发明专利]用于场景全息再现的投射装置和方法

权利要求书

1.用于场景全息再现的投射装置，其特征在于由充分相干光照射并载有编码的全息图(2)的光调制器(8)能以光学放大的方式投射。

2.根据权利要求1所述的投射装置，其特征在于投射系统(3)具有至少两个投射装置(4，5)，上述两个投射装置(4，5)设置成第一投射装置(4)以放大的方式将光调制器(8)投射到第二投射装置(5)上，第二投射装置(5)将光调制器(8)的空间频谱的平面(10)投射到包含至少一个观测窗(15)的观察者平面(6)，其对应空间频谱的一个衍射级。

3.根据权利要求2所述的投射装置，其特征在于从光传播的方向看去，第一投射装置(4)置于光调制器(8)后面，第二投射装置(5)置于第一投射装置(4)和观察者平面(6)之间。

4.根据权利要求2所述的投射装置，其特征在于空间频率滤波器(16)置于平面(10)内，其中光调制器(8)的空间频谱处于该平面内。

5.根据权利要求2所述的投射装置，其特征在于还包括用于生成空间频谱的第三投射装置(9)，上述投射装置位于光调制器(8)附近。

6.根据权利要求2所述的投射装置，其特征在于二维或三维场景(13)在观测窗(15)与第二投射装置(5)之间延伸的再现空间(14)中再现。

7.根据权利要求2所述的投射装置，其特征在于第二投射装置(5)是透镜或反射镜。

8.根据权利要求1所述的投射装置，其特征在于还包含位置探测系统(17)，探测观看再现场景(13)的至少一个观察者的眼睛位置。

9.根据权利要求8所述的投射装置，其特征在于包含至少一个偏光元件(21)，用于根据上述至少一个观察者的眼睛的位置追踪至少一个观测窗(15)。

10.根据权利要求9所述的投射装置，其特征在于上述偏光元件(21)用于观测窗(15)的横向和轴向追踪。

11.根据权利要求9所述的投射装置，其特征在于上述偏光元件(21)挨着第二投射装置(5)。

12.根据权利要求11所述的投射装置，其特征在于上述偏光元件(21)表现出可控棱镜的功能。

13.根据权利要求11所述的投射装置，其特征在于上述偏光元件(21)表现出可控透镜的功能。

14.根据权利要求1所述的投射装置，其特征在于光调制器(8)是反射型光调制器，其包括至少一个分光元件(20)，其用于引导照明装置(1)发出的至少一个光束。

15.根据权利要求14所述的投射装置，其特征在于分光元件(20)置于光调制器(8)和第一投射装置(4)之间。

16.根据权利要求2或14所述的投射装置，其特征在于为每个观察者提供两个通道以形成两个观测窗，上述通道中的每一个都包含光源(1)，光调制器(8)，第一投射装置(4)和第三投射装置(9)。

17.根据权利要求2或14所述的投射装置，其特征在于提供三个平行通道，即为每个原色提供一个通道，用以使颜色同时再现，上述通道中的每一个都包含光源(1)，光调制器(8)，第一投射装置(4)和第三投射装置(9)。

18.根据权利要求1所述的投射装置，其特征在于光调制器(8)是缩小的空间光调制器(微SLM)。

19.场景全息再现的方法，具有至少一个投射装置的投射系统投射充分相干光，该相干光由包含至少一个光源的照明装置发出直到观察者平面，其中上述至少一个光源照明由全息图编码的光调制器，其特征在于第一步，在第一投射装置(4)的平面(10)中生成空间频谱，作为编码的全息图(2)的傅利叶变换，第二步，第一投射装置(4)将光调制器(8)投射到第二投射装置(5)的平面(12，23)，其中第二投射装置(5)将空间频谱从平面(10)投射到观察者平面(6)的至少一个观测窗(15)，在第二投射装置(5)和观测窗(15)之间延伸的再现空间(14)中以放大的方式为至少一个观察者表现再现场景(13)，再现空间(14)的大小因光调制器(8)的放大投射而增加。