双目全息三维显示系统及其方法

1.本发明涉及全息显示技术领域，尤其涉及一种双目全息三维显示系统及其方法。


背景技术：

2.全息显示技术领域是一个重要的研究领域和应用领域，通过空间光调制器(spatial light modulator,slm)实现全息显示，在基于slm的全息显示系统中，由于当前空间光调制器的衍射能力有限，导致全息再现像的观看视角较小，往往仅能供观看者单眼观看，难以满足观看者双眼同时观看的需求，从而导致人眼所需的立体感知中的视差感缺失，严重影响了观看者的观看体验。为了满足观看者双眼同时观看的目的，需要对全息再现像的视角进行拓展，全息再现像的视角主要是由slm的像素间距决定。显然，缩小slm的像素间距能扩大再现像的视角，但是此项工作受到目前工艺水平的严重限制，会导致全息三维成像不清晰的问题。
3.目前，为了解决双眼同时观看全息三维图像不准确的问题，通常采用时分复用方法和空分复用方法。时分复用方法一般利用高帧频的slm将不同视角的图像按照一定的时序投射到相应的观察位置，利用人眼视觉暂留特性就能在较大的视角范围内观察到全息再现象。空分复用方法一般是用多个slm进行环形拼接，每个slm分别加载不同视角图像的全息图。
4.但是，时分复用方法对slm的刷新速率要求比较高，而实验中所采用的空间光调制器的刷新速率难以满足要求，所以会采用时分复用方法会导致全息三维成像不精确的问题。空分复用方法会使用多个slm，难以保持slm的像素一致，导致全息三维成像不精确的问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种双目全息三维显示系统及其方法，用以解决现有技术中双眼同时观看全息三维图像不准确的缺陷，实现双眼准确观看全息三维图像的目的。
6.本发明提供一种双目全息三维显示系统，包括：分光棱镜、第一反射镜、第二反射镜、空间光调制器和全息光学元件，其中：
7.所述分光棱镜用于将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到所述空间光调制器上，所述第二光束照射到所述第一反射镜上；
8.所述第一反射镜用于将所述第二光束照射到所述空间光调制器上；
9.所述空间光调制器用于将所述第一光束和所述第二光束作为光源入射，根据所述第一光束和所述第二光束产生第一全息图像光和第二全息图像光；
10.所述第二反射镜用于将所述第一全息图像光和所述第二全息图像光照射至所述全息光学元件上；
11.所述全息光学元件用于获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，并生成全息三维图像。
12.根据本发明提供的一种双目全息三维显示系统，所述全息光学元件还包括凸透镜和光致聚合物；
13.所述凸透镜用于将所述第二光束的传播光路产生预设角度的偏移并照射至所述光致聚合物上；
14.所述光致聚合物用于获取所述第一光束和所述第二光束，并将满足布拉格条件匹配条件波长的光波形成全息三维图像，并将所述第一全息三维图像衍射至人眼。
15.根据本发明提供的一种双目全息三维显示系统，还包括激光器；
16.所述激光器用于发射细光束至所述分光棱镜；
17.所述激光器发出的细光束垂直照射到所述分光棱镜上。
18.根据本发明提供的一种双目全息三维显示系统，还包括空间滤波器；
19.所述空间滤波器用于将所述激光器发出的光束进行扩束处理产生宽光束，并将所述宽光束照射至所述分光棱镜上。
20.根据本发明提供的一种双目全息三维显示系统，还包括准直透镜；
21.所述准直透镜设置于所述空间滤波器和所述分光棱镜之间的光路上，用于将所述空间滤波器传播的宽光束转化为平行光束并照射至所述分光棱镜上。
22.本发明还提供一种双目全息三维显示方法，包括：
23.通过分光棱镜将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到空间光调制器上，所述第二光束照射到第一反射镜上；
24.通过所述第一反射镜将所述第二光束照射到所述空间光调制器上；
25.通过所述空间光调制器将所述第一光束和所述第二光束作为光源入射，根据所述第一光束和所述第二光束产生第一全息图像光和第二全息图像光；
26.通过第二反射镜将所述第一全息图像光和第二全息图像光照射至所述全息光学元件上；
27.通过全息光学元件获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，并生成全息三维图像。
28.根据本发明提供的一种双目全息三维显示方法，所述通过所述空间光调制器将所述第一光束和所述第二光束作为光源入射，根据所述第一光束和所述第二光束产生第一全息图像光和第二全息图像光之前，还包括：
29.获取左右眼原始图像；
30.对所述左右眼原始图像进行傅里叶变换，获取物平面光波长频谱；
31.根据所述物平面光波长频谱获取全息面复振幅分布；
32.根据所述全息面复振幅分布生成合成相位全息图，并将所述合成相位全息图上传至空间光调制器。
33.根据本发明提供的一种双目全息三维显示方法，所述通过分光棱镜将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束之前，还包括：
34.激光器发射细光束至空间滤波器进行扩束处理，生成宽光束；
35.将所述宽光束照射到准直透镜进行准直处理，生成平行光束。
36.根据本发明提供的一种双目全息三维显示方法，所述通过分光棱镜将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到所述空间光调制器上，所述第二光
束照射到所述第一反射镜上之前，还包括：
37.通过所述分光棱镜将获取到的平行光束分为所述第一光束和所述第二光束，所述第一光束照射到第二反射镜上，所述第二光束照射到第一反射镜上；
38.通过所述第一反射镜将所述第二光束照射到光致聚合物上；
39.通过所述第二反射镜将所述第一光束照射到所述光致聚合物上；
40.通过所述光致聚合物获取所述第一光束和所述第二光束，生成第一全息光学元件。
41.根据本发明提供的一种双目全息三维显示方法，所述通过所述全息光学元件获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，生成全息三维图像，包括：
42.通过获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，并将满足布拉格条件匹配条件波长的光波形成全息三维图像，并将所述全息三维图像衍射至人眼。
43.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述双目全息三维显示方法的步骤。
44.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述双目全息三维显示方法的步骤。
45.本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述双目全息三维显示方法的步骤。
46.本发明提供的双目全息三维显示系统及其方法，通过分光棱镜将获取到的平行光束分为两束，并将两束光分别照射至带有合成全息图像的空间光调制器上，生成第一全息图像光和第二全息图像光，再分别将第一全息图像光和第二全息图像光分别照射第一全息元件和第二全息元件上，将左右眼全息图像重建出来，准确的形成全息三维图像。
附图说明
47.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1是本发明提供的双目全息三维显示系统的结构示意图；
49.图2是本发明提供的双目全息三维显示系统的全息光学元件制作示意图；
50.图3是本发明提供的双目全息三维显示方法的流程示意图；
51.图4是本发明提供的光线照射全息光学元件示意图；
52.图5是本发明提供的全息三维图像成像示意图；
53.图6是本发明提供的电子设备的结构示意图。
54.附图标记：
55.1：分光棱镜；
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2：第一反射镜；
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3：空间光调制器；
56.4：第二反射镜；
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5：全息光学元件；
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51：凸透镜；
57.52：光致聚合物；
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6：激光器；
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7：空间滤波器；
58.8：准直透镜；
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9：第三反射镜。
具体实施方式
59.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
60.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
61.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
62.在对本发明实施例提供的双目全息三维显示系统及其方法作具体介绍之前，在不作特别说明的情况下，对出现的技术名词统一作如下解释：
63.空间光调制器：是基于微型液晶显示技术的实时光学信息处理、光互连、光计算等系统的核心器件。在电学信号或其他信号的控制下，slm可以改变空间光分布的振幅或强度、相位、偏振态及波长等性质。按照读出光的读出方式，分为反射式和透射式；按照输入控制的信号，分为光寻址和电寻址；按照调制模式的类型，分为相位型、振幅型和复振幅型。
64.全息光学元件(holographic optical elements,hoe)：全息光学元件是指采用全息曝光的方法，实现具有一定光学功能的器件，具有波长和角度选择性。
65.布拉格匹配条件：当物光波与参考光波在记录介质内干涉形成光栅后，只有以满足布拉格匹配条件(2nλsinθ＝λ,n为介质折射率，λ为光栅条纹间隔，λ为光波波长)的再现光照射该光栅，不同条纹面的反射光相干加强形成衍射级，才能再现出原物光波信息。
66.光致聚合物：光致聚合物主要由活性单体、光敏剂、引发剂、成膜树脂、以及增塑剂等成份组成。当进行全息记录时，物光和参考光在记录介质中干涉，明区的光化学反应产生自由基或离子，从而引发活性单体聚合生成高分子聚合物。聚合反应使得明区活性单体浓度降低，暗区活性单体向明区扩散。光聚合反应持续进行，最终明区单体浓度大于暗区，成膜树脂和单体之间的折射率差就形成了折射率调制度，形成全息光栅。
67.图1是本发明提供的双目全息三维显示系统的结构示意图，如图1所示，本发明提供一种双目全息三维显示系统，主要包括但不限于：
68.分光棱镜1、第一反射镜2、第二反射镜4、空间光调制器3和全息光学元件5，其中：
69.所述分光棱镜1用于将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到所述空间光调制器3上，所述第二光束照射到所述第一反射镜2上；
70.所述第一反射镜2用于将所述第一光束照射到所述空间光调制器上；
71.所述空间光调制器3用于将所述第一光束和所述第二光束作为光源入射，根据所述第一光束和所述第二光束产生第一全息图像光和第二全息图像光；
72.所述第二反射镜4用于将所述第一全息图像光和所述第二全息图像光照射至所述
全息光学元件5上；
73.所述全息光学元件5用于获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，并生成全息三维图像。
74.具体地，分光棱镜1用于接收光源，并将获取到的光源分为第一光束和第二光束，将第一光束照射至空间光调制器上，第一光束与空间光调制器平面存在一定角度，如：45
°
；将第二光束传递至第一反射镜2上。第一反射镜2再将第二光束反射至空间光调制器上，第二光束与空间光调制器平面存在一定角度，该角度不同于第一光束与空间光调制器3平面的夹角，如：30
°
。
75.其中，分光棱镜1可以是消偏振分光棱镜1，通过消偏振分光棱镜1将光束分为两束。
76.其中，第一反射镜2和第二反射镜4可以是平面反射镜、球面反射镜或金属反射镜。
77.由于在空间光调制器3上预先加载了合成全息图，所以，当第一光束和第二光束照射至空间光调制器上，并且，该空间光调制器将第一光束反射至第二反射镜4，再反射至全息光学元件5上，将第二光束直接照射至全息光学元件5上时，会根据第一光束和第二光束产生第一全息图像光。第一全息光学元件5在获取到第一全息图像光之后，生成第一全息三维图像。
78.在生成第一全息三维图像之后，空间光调制器3根据第一光束和第二光束产生第二全息图像光，第二全息光学元件在获取到第二全息图像光之后，生成第二全息三维图像。
79.根据获取到的第一全息三维图像和第二全息三维图像，生成全息三维图像，可供双眼观看。
80.本发明提供的双目全息三维显示系统，通过分光棱镜将获取到的平行光束分为两束，并将两束光分别照射至带有合成全息图像的空间光调制器上，生成第一全息图像光和第二全息图像光，再分别将第一全息图像光和第二全息图像光分别照射第一全息元件和第二全息元件上，将左右眼全息图像重建出来，准确的形成全息三维图像。
81.进一步地，所述全息光学元件5还包括凸透镜51和光致聚合物52；
82.所述凸透镜51用于将所述第二光束的传播光路产生预设角度的偏移并照射至所述光致聚合物52上；
83.所述光致聚合物52用于获取所述第一光束和所述第二光束，并将满足布拉格条件匹配条件波长的光波形成全息三维图像，并将所述第一全息三维图像衍射至人眼。
84.具体地，图2是本发明提供的双目全息三维显示系统的全息光学元件制作示意图，如图2所示，在本实施例中，全息光学元件5还包括凸透镜51和光致聚合物52。凸透镜51用于将所述平行光的传播光路产生预设角度的偏移并照射至所述光致聚合物52上，可改变光线入射的角度。
85.平行光束在通过分光棱镜1之后，产生第一光束和第二光束，第一光束和第二光束通过第三反射镜9，形成平行光和球面光，该平行光通过第二反射镜4照射至光致聚合物52上，球面光通过凸透镜51照射至光致聚合物52上。第一光束和第二光束入射到第三反射镜9的的角度与第一光束和第二光束入射到空间光调制器3表面的角度相同。平行光和球面光照射至光致聚合物52之后，平行光和球面光发生干涉，并生成一个全息光学元件，通过照射同样角度的光线，全息光学元件会根据布拉格条件匹配条件进行波长的选择，将满足布拉
格匹配条件波长的光波被hoe分别衍射到人眼。
86.其中，第三反射镜9用于调整制作全息光学元件5的角度。
87.本发明通过将平行光和球面光通过不同的角度照射至光致聚合物上，形成全息光学元件，并根据全息光学元件分别将左右眼的合成全息图像重建出来，再现全息三维图像。
88.进一步地，还包括激光器6；
89.所述激光器6用于发射细光束至所述分光棱镜1；
90.所述激光器6发出的细光束垂直照射到所述分光棱镜1上。
91.具体地，本实施例中，激光器6用于发射出细光束至分光棱镜1，该细光束可经过处理，形成宽光束，再照射至分光棱镜1上。激光器6发出的光束垂直照射至分光棱镜1上。
92.本发明通过采用激光器发出光束进行照射，可获取稳定的光源，有利于形成稳定的全息三维图像。
93.进一步地，还包括空间滤波器7；
94.所述空间滤波器7用于将所述激光器6发出的光束进行扩束处理产生宽光束，并将所述宽光束照射至所述分光棱镜1上。
95.具体地，本实施例中，空间滤波器7用于将所述激光器6发出的光束进行扩束处理产生宽光束，并将所述宽光束照射至所述分光棱镜1上。
96.其中，空间滤波器7可以是光阑滤波器，通过设置空间滤波器7来遮挡零级光、共轭光及高级衍射光，仅允许正一级衍射光通过。
97.本发明通过设置空间滤波，筛除影响成像结果的光，有利于全息三维图像的形成。
98.进一步地，还包括准直透镜8；
99.所述准直透镜8设置于所述空间滤波器7和所述分光棱镜1之间的光路上，用于将所述空间滤波器7传播的宽光束转化为平行光束并照射至所述分光棱镜1上。
100.具体地，本实施例中，还包括准直透镜8，设置于所述空间滤波器7和所述分光棱镜1之间的光路上，用于将所述空间滤波器7传播的宽光束转化为平行光束并照射至所述分光棱镜1上。
101.本发明通过采用准直透镜对光路上光线进行准直处理。将光线处理为平行光束，有利于形成准确的全息三维图像。
102.图3是本发明提供的双目全息三维显示方法的流程示意图，如图3所示，本发明提供了一种双目全息三维显示方法，该方法包括：
103.步骤301、通过分光棱镜将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到空间光调制器上，所述第二光束照射到第一反射镜上。
104.具体地，分光棱镜将获取到的光源分为第一光束和第二光束，将第一光束照射至空间光调制器上，第一光束与空间光调制器平面存在一定角度，如：45
°
；将第二光束传递至第一反射镜2上。
105.步骤302、通过所述第一反射镜将所述第二光束照射到所述空间光调制器上。
106.具体地，第一反射镜获取到第二光束后，再将第二光束反射至空间光调制器上，第二光束与空间光调制器平面存在一定角度，该角度不同于第一光束与空间光调制器平面的夹角，如：30
°
。
107.步骤303、通过所述空间光调制器将所述第一光束和所述第二光束作为光源入射，
根据所述第一光束和所述第二光束产生第一全息图像光和第二全息图像光。
108.具体地，由于在空间光调制器上预先加载了合成全息图，所以，当第一光束和第二光束照射至空间光调制器上，并且，该空间光调制器将第一光束反射至第二反射镜，再反射至全息光学元件上，将第二光束直接照射至全息光学元件上时，会根据第一光束和第二光束产生第一全息图像光。产生第一全息图像光之后，空间光调制器根据第一光束和第二光束产生第二全息图像光。
109.步骤304、通过第二反射镜将所述第一全息图像光和第二全息图像光照射至所述全息光学元件上。
110.具体地，在生成第一全息图像光和第二全息图像光之后，会分别将第一全息图像光和第二全息图像光照射至全息光学元件上。
111.步骤305、通过所述全息光学元件获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，并生成全息三维图像。
112.具体地，第一全息光学元件在获取到第一全息图像光之后，生成第一全息三维图像。在生成第一全息三维图像之后，空间光调制器根据第一光束和第二光束产生第二全息图像光，第二全息光学元件在获取到第二全息图像光之后，生成第二全息三维图像。
113.根据获取到的第一全息三维图像和第二全息三维图像，生成全息三维图像，可供双眼观看。
114.本发明提供的双目全息三维显示方法，通过分光棱镜将获取到的平行光束分为两束，并将两束光分别照射至带有合成全息图像的空间光调制器上，生成第一全息图像光和第二全息图像光，再分别将第一全息图像光和第二全息图像光分别照射第一全息元件和第二全息元件上，将左右眼全息图像重建出来，准确的形成全息三维图像。
115.进一步地，所述通过所述空间光调制器将所述第一光束和所述第二光束作为光源入射，根据所述第一光束和所述第二光束产生第一全息图像光和第二全息图像光之前还包括：
116.获取左右眼原始图像；
117.对所述左右眼原始图像进行傅里叶变换，获取物平面光波长频谱；
118.根据所述物平面光波长频谱获取全息面复振幅分布；
119.根据所述全息面复振幅分布生成合成相位全息图，并将所述合成相位全息图上传至空间光调制器。
120.具体地，首先，会在计算机图形学软件中设置立体相机，拍摄三维物体的左右眼图像，用作全息图计算的信息源。
121.然后，对输入图像进行一次傅里叶变换，得到物平面光波场oh(x，y)的频谱。再根据所述物平面光波长频谱获取全息面复振幅分布，全息面复振幅分布uh(u，v)可通过物平面光波场的频谱与一个菲涅尔衍射传递函数hf(f
x
，fy)乘积的傅里叶逆变换获取，获取公式如下：
122.uh(u，v)＝f-1
{f{oh(x，y)}
·
hf(f
x
，fy)}
[0123][0124]
式中，f为傅里叶正变换，f-1
为傅里叶逆变换，λ为激光器波长，k为波矢，z为衍射距
离，(f
x
，fy)为频域坐标。
[0125]
传递函数hf(f
x
，fy)在频域的取样单位必须满足以下公式：
[0126]
δf
x
＝1/(m
×
δu
′
)，δfy＝1/(n
×
δv)
[0127]
式中，m为全息图横向分辨率大小，δu
′
为当平行光与slm法线的水平夹角为θ时，根据几何投影，slm的像素的有效长度等于此值，n为全息图竖向分辨率大小，(m
×
δu
′
)为当平行光与slm法线的夹角为θ时，根据几何投影，slm的有效长度等于此值，(n
×
δv)为slm的宽度，δv为slm每个像素的宽度。
[0128]
其中，δu
′
可通过如下公式获取：
[0129]
δu
′
＝δu
·
cos(θ)
[0130]
式中，θ为光束与空间光调制器平面的夹角。
[0131]
其中，可通过空间光调制器获取的左右眼图像进行处理，或者在终端设备处理完成后再上传至空间光调制器。
[0132]
本发明通过对左右眼原始图像进行傅里叶变换，并根据u后渠道的物平面光波长频谱获取全息面复振幅分布，对slm与入射slm的光离轴修正，将slm发出的两个全息再现像的分离角扩大，有利于准确的形成全息三维图像。
[0133]
进一步地，所述通过分光棱镜将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束之前，还包括：
[0134]
激光器发射细光束至空间滤波器进行扩束处理，生成宽光束；
[0135]
将所述宽光束照射到准直透镜进行准直处理，生成平行光束。
[0136]
具体地，本实施例中，通过采用激光器发射细光束至空间滤波器，进行扩束处理并生成宽光束，再将宽光束照射到准直透镜进行准直处理，生成平行光束。
[0137]
本发明通过对激光器发射的细光束先后进行扩束处理和准直处理，将细光束转变为适合产生全息图像的平行光束，有利于准确的形成全息三维图像。
[0138]
进一步地，所述通过分光棱镜将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到所述空间光调制器上，所述第二光束照射到所述第一反射镜上之前，还包括：
[0139]
通过所述分光棱镜将获取到的平行光束分为所述第一光束和所述第二光束，所述第一光束照射到第二反射镜上，所述第二光束照射到第一反射镜上；
[0140]
通过所述第一反射镜将所述第二光束照射到光致聚合物上；
[0141]
通过所述第二反射镜将所述第一光束照射到所述光致聚合物上；
[0142]
通过所述光致聚合物获取所述第一光束和所述第二光束，生成第一全息光学元件。
[0143]
具体地，在本实施例中，通过分光棱镜接收光源，并将获取到的光源分为第一光束和第二光束，将第一光束照射至第二反射镜上；将第二光束传递至第一反射镜上。第一反射镜在获取到第二光束后，将第二光束反射至光致聚合物上，第二光束与光致聚合物平面存在一定角度，如：30
°
。第二反射镜在获取到第一光束后，将第一光束反射至光致聚合物上，第一光束与光致聚合物平面存在一定的角度，如45
°
。在第一光书和第二光束照射到第一全息光学元件之后，第一光书和第二光束之间发生干涉，形成第一全息光学元件。
[0144]
例如，本实施例中，在第一光束和第二光束发生干涉，在制作完成第一全息光学元
件之后，通过照射同样的光线，第一全息光学元件再次获取到第一光束和第二光束，并根据第一光束照射至第一全息光学元件，生成第一全息三维图像，并记录下第一全息三维图像。然后，通过更新全息光学元件中的凸透镜，获取第二全息光学元件。
[0145]
获取第二全息光学元件之后，可通过转动第二全息光学元件，令第一光束和第二光束以不同的角度入射到第二全息光学元件，第二全息光学元件根据平行光的照射路径，生成第二全息三维图像，并将该第二全息光学图像衍射至人的右眼。
[0146]
同时，根据将第一全息三维图像和第二全息三维图像衍射至人的双眼，可达到双目同时观看全息三维图像的目的。
[0147]
例如，图4是本发明提供的光线照射全息光学元件示意图，如图4所示，第一光束i以偏角θ1的角度入射hoe的光致聚合物上，第二光束入射到焦距为150mm的凸透镜中生成球面波前ii，以偏角θ2的角度入射hoe的光致聚合物上。其中，θ2为球面波中心光线与光致聚合物的夹角。两束光发生干涉，生成并记录下第一全息光学元件，第一全息光学元件通过再次获取到平行光和球面光，并根据平行光照射至第一全息光学元件，生成第一全息三维图像。
[0148]
再通过转动全息光学元件的方式，第一光束iii以偏角θ3的角度入射hoe，第二光束入射透镜生成球面波前iv以偏角θ4入射hoe。两束光发生干涉，生成并记录下第二全息光学元件，第二全息光学元件通过再次获取到平行光和球面光，并根据平行光照射至第二全息光学元件，生成第二全息三维图像。通过严格控制记录第一全息光学元件过程和记录第二全息光学元件过程的曝光量，使得两组hoe衍射效率几乎相等。
[0149]
图5是本发明提供的全息三维图像成像示意图，如图5所示，左右眼合成相位全息图以不同的角度，通过第一光束和第二光束传播至全息光学元件。两组全息三维图像的中心光线的传播路径分别为光线ac和bc。根据光线传播路径ac和bc，全息光学元件通过路径cr和cl，将全息三维图像衍射至人眼。其中，中心光线为空间光调制器直接照射至hoe的光线。
[0150]
本发明提供的双目全息三维显示方法，通过分光棱镜将获取到的平行光束分为两束，并将两束光分别照射至光致聚合物上，生成全息光学元件，有利于准确的形成全息三维图像。
[0151]
进一步地，所述通过所述全息光学元件获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，生成全息三维图像，包括：
[0152]
通过获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，将满足布拉格条件匹配条件波长的光波形成第一全息三维图像，并将所述第一全息三维图像衍射至人眼。
[0153]
具体地，在获第一全息图像光和第二全息图像光之后，通过再次照射同样角度的光线至全息光学元件上，并根据获取到的平行光的传播路径进行衍射。由于全息光学元件具有波长选择性，满足布拉格匹配条件波长的光波被hoe分别衍射到人眼，人眼即可看到成像于远处的虚拟图像，而环境光不满足体全息光学元件的角度和波长选择性，可不受干扰的透过体全息光学元件进入人眼。
[0154]
本发明通过采用全息光学元件生成全息三维图像，根据全息光学元件的波长选择性，可获取准确的有利于形成全息三维图像的光波，有利于生成全息三维图像。
[0155]
图6是本发明提供的电子设备的结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)601、通信接口(communications interface)602、存储器(memory)603和
通信总线604，其中，处理器601，通信接口602，存储器603通过通信总线604完成相互间的通信。处理器601可以调用存储器603中的逻辑指令，以执行上述各方法实施例所提供的双目全息三维显示方法，该方法例如包括：通过分光棱镜将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到空间光调制器上，所述第二光束照射到第一反射镜上；通过所述第一反射镜将所述第二光束照射到所述空间光调制器上；通过所述空间光调制器将所述第一光束和所述第二光束作为光源入射，根据所述第一光束和所述第二光束产生第一全息图像光和第二全息图像光；通过第二反射镜将所述第一全息图像光和第二全息图像光照射至所述全息光学元件上；通过所述全息光学元件获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，并生成全息三维图像。
[0156]
此外，上述的存储器603中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0157]
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的双目全息三维显示方法，该方法例如包括：通过分光棱镜将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到空间光调制器上，所述第二光束照射到第一反射镜上；通过所述第一反射镜将所述第二光束照射到所述空间光调制器上；通过所述空间光调制器将所述第一光束和所述第二光束作为光源入射，根据所述第一光束和所述第二光束产生第一全息图像光和第二全息图像光；通过第二反射镜将所述第一全息图像光和第二全息图像光照射至所述全息光学元件上；通过所述全息光学元件获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，并生成全息三维图像。
[0158]
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法实施例所提供的双目全息三维显示方法，该方法例如包括：通过分光棱镜将获取到的平行光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束照射到空间光调制器上，所述第二光束照射到第一反射镜上；通过所述第一反射镜将所述第二光束照射到所述空间光调制器上；通过所述空间光调制器将所述第一光束和所述第二光束作为光源入射，根据所述第一光束和所述第二光束产生第一全息图像光和第二全息图像光；通过第二反射镜将所述第一全息图像光和第二全息图像光照射至所述全息光学元件上；通过所述全息光学元件获取所述第一全息图像光和所述第二全息图像光，并生成全息三维图像。
[0159]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性
的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0160]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0161]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。