文/陳根

全息技術(shù)，是一種利用干涉和衍射原理來記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像技術(shù)。“全息”即“全部信息”，就是用投影的方法記錄并再現(xiàn)被拍物體發(fā)出的光的全部信息。沉浸感和高密度信息的傳輸特質(zhì)，往往是全息技術(shù)的核心。

全息技術(shù)涉及光場(chǎng)采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸和全息設(shè)備顯示等，目前，全息顯示設(shè)備的商用已經(jīng)相對(duì)成熟，但其在內(nèi)容的采集生成方面，還有著進(jìn)步空間。如何盡可能全面地采集光場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)容最大程度的復(fù)原，是全息顯示質(zhì)量的關(guān)鍵。

  近日，微美全息公司利用視網(wǎng)膜掃描顯示器(RSD)和半透膜陣列平板波導(dǎo)技術(shù)，研發(fā)了一款全息AR頭戴顯示器，并獲得了該設(shè)備的專利，實(shí)現(xiàn)了全息技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步。

該顯示器由全息數(shù)據(jù)采集傳輸模塊和微顯示器模塊兩部分構(gòu)成。其中，在全息數(shù)據(jù)采集傳輸模塊完成對(duì)頭部運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和對(duì)真實(shí)場(chǎng)景的全息圖像信息采集之后，會(huì)將采集到的全息數(shù)據(jù)傳送給微顯示器模塊作進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理，然后由微顯示器模塊作為系統(tǒng)的全息AR進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出。

該設(shè)備利用全息出瞳擴(kuò)展器將全息出瞳進(jìn)行了有效的二維擴(kuò)展，在滿足人眼目視要求的同時(shí)提升了系統(tǒng)性能并且實(shí)現(xiàn)了便攜化。另外，其可通過視網(wǎng)膜掃描顯示器(RSD)和半透膜陣列平板波導(dǎo)的全息出瞳擴(kuò)展算法技術(shù)，測(cè)算全息出瞳擴(kuò)展的物理規(guī)律，從而得到擴(kuò)展全息出瞳的有效動(dòng)態(tài)算法。

值得一提的是，其可以從光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度測(cè)算出限制全息出瞳的物理機(jī)制，并采用衍射積分變換的處理方法對(duì)衍射光柵全息出瞳擴(kuò)展器和微透鏡陣列全息出瞳擴(kuò)展器進(jìn)行算法處理，為全息出瞳擴(kuò)展器的運(yùn)動(dòng)提供數(shù)據(jù)支持。

此外，其還通過運(yùn)用光學(xué)仿真手段進(jìn)行算法建模，動(dòng)態(tài)運(yùn)算六邊形排布單透鏡陣列和雙透鏡陣列的全息出瞳擴(kuò)展軌跡，結(jié)合雙透鏡陣列實(shí)現(xiàn)彩色顯示RSD全息出瞳擴(kuò)展的準(zhǔn)確算法，實(shí)現(xiàn)沉浸式高清全息AR數(shù)據(jù)成像。

該設(shè)備具有大視場(chǎng)、低功耗、可穿戴、模塊化、立體顯示、自定義程度高等優(yōu)點(diǎn)，未來，其在遠(yuǎn)程醫(yī)療、工業(yè)施工、環(huán)境模擬、交通指示、虛擬教育、全息通訊、3D打印、輔助駕駛等方面有著廣闊的發(fā)展空間。