合成全息圖的記錄和再現(xiàn)裝置及方法、顯示系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及合成全息技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種合成全息圖的記錄和再現(xiàn)裝置及方法、顯示系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]合成全息技術(shù)是將一系列從不同角度拍攝的普通二維相片通過(guò)全息記錄的方法記錄在一張全息軟片或干板上，形成合成全息圖，當(dāng)用白光再現(xiàn)合成全息圖時(shí)，人的雙眼觀察到的是不同角度的二維相片，以人的雙眼視差實(shí)現(xiàn)三維顯示。
[0003]目前實(shí)現(xiàn)合成全息技術(shù)的方法一般包括:先采用相機(jī)或攝像機(jī)從不同角度拍攝物體，將物體不同角度的二維圖像通過(guò)透鏡成像，成像產(chǎn)生的像光(即物光)與入射光(即參考光)在全息干板上發(fā)生干涉并形成干涉條紋(即合成全息圖)，從而實(shí)現(xiàn)合成全息圖的記錄。最后用白光照射合成全息圖，可以顯示出準(zhǔn)三維圖像，從而實(shí)現(xiàn)合成全息圖的再現(xiàn)。
[0004]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]合成全息圖的記錄需要先采用相機(jī)或攝像機(jī)將圖像記錄在膠卷中，再?gòu)南鄼C(jī)或攝像機(jī)中取出膠卷進(jìn)行成像，成像產(chǎn)生的物光與參考光干涉形成合成全息圖，整個(gè)記錄過(guò)程需要分為兩個(gè)階段完成，操作不便，而且耗時(shí)較長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種合成全息圖的記錄和再現(xiàn)裝置及方法、顯示系統(tǒng)及方法。所述技術(shù)方案如下:
[0007]一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種合成全息圖的記錄裝置，包括:
[0008]信息采集單元，用于拍攝物體各個(gè)角度的光學(xué)圖像，并分別將每個(gè)角度的所述光學(xué)圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；
[0009]光產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生透射光和參考光；
[0010]成像單元，用于依次在各個(gè)角度的所述光學(xué)圖像對(duì)應(yīng)的所述數(shù)字信號(hào)的控制下，將所述透射光轉(zhuǎn)化為物光；
[0011]記錄單元，用于記錄依次轉(zhuǎn)化的所述物光與所述參考光發(fā)生干涉形成的干涉條紋，形成合成全息圖。
[0012]在本發(fā)明一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述信息采集單元包括:
[0013]旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，用于承載所述物體，并帶動(dòng)所述物體旋轉(zhuǎn)；
[0014]電荷耦合器件，用于拍攝所述物體的光學(xué)圖像，并將所述光學(xué)圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。
[0015]在本發(fā)明另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述成像單元包括:
[0016]空間光調(diào)制器，用于依次在各個(gè)角度的所述光學(xué)圖像對(duì)應(yīng)的所述數(shù)字信號(hào)的控制下，將所述透射光轉(zhuǎn)化為物光。
[0017]可選地，所述成像單元還包括:
[0018]散射鏡，用于將所述物光散射。
[0019]優(yōu)選地，所述成像單元還包括:
[0020]柱透鏡，用于將進(jìn)入所述散射鏡的所述物光聚集。
[0021]在本發(fā)明又一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述光產(chǎn)生單元包括:
[0022]激光器，用于產(chǎn)生激光；
[0023]分束鏡，用于將所述激光分散形成透射光和參考光。
[0024]可選地，所述光產(chǎn)生單元還包括以下兩種反射鏡中的至少一種:
[0025]第一反射鏡，用于調(diào)整所述透射光和傳播方向，以將所述透射光引至所述成像單元;
[0026]第二反射鏡，用于調(diào)整所述參考光的傳播方向，以使所述參考光與所述物光發(fā)生干涉。
[0027]在本發(fā)明又一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述記錄單元包括:
[0028]狹縫光闌，用于只允許部分的所述物光和部分的所述參考光通過(guò)；
[0029]全息干板，用于記錄通過(guò)所述狹縫光闌的所述物光和通過(guò)所述狹縫光闌的所述參考光發(fā)生干涉而形成的干涉條紋；
[0030]電動(dòng)轉(zhuǎn)軸，用于以所述狹縫光闌形成的狹縫寬度為單位轉(zhuǎn)動(dòng)所述全息干板。
[0031]另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種合成全息圖的再現(xiàn)裝置，包括:
[0032]全息干板，用于承載合成全息圖；
[0033]白光產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生透射所述合成全息圖的白光，以再現(xiàn)所述合成全息圖；
[0034]轉(zhuǎn)動(dòng)單元，用于帶動(dòng)所述全息干板轉(zhuǎn)動(dòng)，以使所述合成全息圖的不同位置位于所述白光的光路上。
[0035]在本發(fā)明一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述再現(xiàn)裝置還包括:
[0036]控制單元，用于控制所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元的啟停和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
[0037]在本發(fā)明另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述再現(xiàn)裝置還包括:
[0038]承載單元，用于承載所述全息干板、所述白光產(chǎn)生單元和所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元。
[0039]又一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種合成全息圖的記錄方法，包括:
[0040]拍攝物體各個(gè)角度的光學(xué)圖像，并分別將每個(gè)角度的所述光學(xué)圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào);
[0041]產(chǎn)生透射光和參考光；
[0042]依次在各個(gè)角度的所述光學(xué)圖像對(duì)應(yīng)的所述數(shù)字信號(hào)的控制下，將所述透射光轉(zhuǎn)化為物光；
[0043]使依次轉(zhuǎn)化的所述物光與所述參考光發(fā)生干涉，并記錄干涉形成的干涉條紋，形成合成全息圖。
[0044]又一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種合成全息圖的再現(xiàn)方法，包括:
[0045]產(chǎn)生白光；
[0046]轉(zhuǎn)動(dòng)承載合成全息圖的全息干板，以使所述合成全息圖的不同位置依次在所述白光的透射下再現(xiàn)。
[0047]又一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種合成全息圖的顯示系統(tǒng)，包括上述記錄裝置。
[0048]在本發(fā)明一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述顯示系統(tǒng)還包括再現(xiàn)裝置，所述再現(xiàn)裝置包括:
[0049]全息干板，用于承載合成全息圖；
[0050]白光產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生透射所述合成全息圖的白光，以再現(xiàn)所述合成全息圖；
[0051]轉(zhuǎn)動(dòng)單元，用于帶動(dòng)所述全息干板轉(zhuǎn)動(dòng)，以使所述合成全息圖的不同位置位于所述白光的光路上。
[0052]又一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種合成全息圖的顯示方法，包括:
[0053]拍攝物體各個(gè)角度的光學(xué)圖像，并分別將每個(gè)角度的所述光學(xué)圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào);
[0054]產(chǎn)生透射光和參考光；
[0055]依次在各個(gè)角度的所述光學(xué)圖像對(duì)應(yīng)的所述數(shù)字信號(hào)的控制下，將所述透射光轉(zhuǎn)化為物光；
[0056]使依次轉(zhuǎn)化的所述物光與所述參考光發(fā)生干涉，并記錄干涉形成的干涉條紋，形成合成全息圖。
[0057]在本發(fā)明一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述顯示方法還包括:
[0058]產(chǎn)生白光；
[0059]轉(zhuǎn)動(dòng)承載所述合成全息圖的全息干板，以使所述合成全息圖的不同位置依次在所述白光的透射下再現(xiàn)。
[0060]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是:
[0061]通過(guò)信息采集單元拍攝物體各個(gè)角度的光學(xué)圖像并分別將每個(gè)角度的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，成像單元依次在各個(gè)角度的光學(xué)圖像對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)的控制下將透射光轉(zhuǎn)化為物光，記錄單元記錄依次轉(zhuǎn)化的物光與參考光發(fā)生干涉而形成的干涉條紋，整個(gè)記錄過(guò)程可以一次性完成，耗時(shí)短且操作方便。
【附圖說(shuō)明】
[0062]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0063]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種合成全息圖的記錄裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
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