近年来，三维立体显示已经成为显示技术领域的研究热点，3D电影、3D电视等多种立体显示技术在商业应用中也取得迅速发展。然而，裸眼立体显示和大面积立体显示的研究尚没有取得新的进展。针对这一问题，本论文提出一种实现裸眼立体显示的方法，并且适宜进行商业化应用。利用光学全息技术可以实现场景的三维记录与再现，但是光全息对于显示媒介的苛刻要求，使得我们当前无法直接用全息图进行动态图像的三维记录与显示，但是我们可以利用全息衍射的原理与数字合成全息技术，通过制作特定的全息光学元件-全息显示屏，控制图像的衍射方向，形成空间体视对，达到实现裸眼三维显示的目的。本论文在对国内外的立体显示的发展和现有技术进行了调研和综述的基础上，依据光全息定向衍射原理，利用中国海洋大学光信息处理实验室研制开发的数字合成全息系统，研究提出了一种合成全息三维投影屏的制作方法。这种合成全息投影屏可以在排除干扰光的同时实现对所需投影的图像进行定向衍射，从而实现三维投影显示的目的。本论文的核心内容是对拍摄制作合成全息立体投影屏的光路进行设计，并通过与投影仪配合进行实验加以验证，证明观察者在不同的观察位置观看投影屏时，可以看到物像不同角度的三维信息。合成全息立体投影屏的制作流程主要包括三个步骤：1、制作合成全息立体投影屏系统设计及其参数计算；2、利用MATLAB软件编辑算法并生成实验所需拍摄的图像；3、使用计算机控制实现激光全息拍摄过程自动化。本文的主要内容包括以下四部分：第一部分，介绍人眼立体视觉机理以及立体显示和合成全息术的发展历史、研究现状以及在目前应用中面临的主要问题。第二部分，对本论文实验涉及到的主要原理进行了系统的介绍，其中包括光学全息术基本原理和合成全息原理；并根据利用全息衍射的原理与数字合成全息技术，提出一种制作合成全息立体投影屏的设计方案。第三部分，给出了方案的具体实现方法，并详细介绍合成全息立体投影屏的实验过程及其实验结果。第四部分，讨论本论文实验得到的结果，并对本论文拍摄的合成全息立体投影屏进行了视场、视角、畸变等各方面的分析，总结了该方法的优势和不足，并对下一步工作进行展望。