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近年来,近眼显示被广泛应用于各个领域,尤其在军事领域及消费领域。比如谷歌的Google glass,Facebook 的 Oculus,微软的 Hololens 和 Magic Leap,无一不向世人展示了近眼显示巨大的应用前景。究其原因,近眼显示提供了传统显示设备不具备的与真实环境无障碍的实时实地交互的功能,给用户带来了全新的视觉体验。然而传统的近眼显示光学方案,频繁使用全息光栅、波导、自由曲面、折反射元件等,增加了系统复杂度。全息显示作为一种结构简单的真三维显示技术,在近眼显示中具有很大的应用前景。但传统的全息技术无法独立实现动态显示,更多的如全息光栅用作分光元件。近年来,随着加工工艺的提高,LCOS的性能越来越好,基于LCOS计算全息的显示效果越来越好,因此J.-S.Chen、桑新柱等提出了一种基于计算全息的近眼显示方案。基于前人对计算全息近眼显示技术的研究,本文对LCOS的基本结构、LCOS相位调制原理、标量衍射理论和衍射光学元件的概念及设计方法进行了简要分析。并着重分析了计算全息图的制作和再现过程。其次分析了 LCOS成像理论与相位特性,利用数字闪耀光栅使再现像发生偏移后滤除零级亮斑,保持再现像完整性。针对LCOS对不同波长相位调制量不同,提出了波分复用彩色计算全息算法。为了近眼显示系统轻便性的需求,利用衍射光学元件实现动态显示,提出了单个衍射光学元件动态显示的方案。再次提出了在目标面上添加会聚光和随机相位分布后,只需一次傅里叶变换就可得到全息图的计算全息加速算法,并有效的减弱散粒噪声。为了扩大视场角和有效滤除多级衍射光和零级亮斑,设计了参考4f系统的基于LCOS的计算全息近眼显示系统。为了验证系统设计的合理性,搭建实验系统,对实验结果进行分析。最后本文提出了计算全息近眼显示技术目前遇到的问题,并预测可能的改进方法。