合成全息圖的記錄和再現裝置及方法、顯示系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及合成全息技術領域，特別涉及一種合成全息圖的記錄和再現裝置及方法、顯示系統及方法。
【背景技術】
[0002]合成全息技術是將一系列從不同角度拍攝的普通二維相片通過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，當用白光再現合成全息圖時，人的雙眼觀察到的是不同角度的二維相片，以人的雙眼視差實現三維顯示。
[0003]目前實現合成全息技術的方法一般包括:先采用相機或攝像機從不同角度拍攝物體，將物體不同角度的二維圖像通過透鏡成像，成像產生的像光(即物光)與入射光(即參考光)在全息干板上發生干涉并形成干涉條紋(即合成全息圖)，從而實現合成全息圖的記錄。最后用白光照射合成全息圖，可以顯示出準三維圖像，從而實現合成全息圖的再現。
[0004]在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:
[0005]合成全息圖的記錄需要先采用相機或攝像機將圖像記錄在膠卷中，再從相機或攝像機中取出膠卷進行成像，成像產生的物光與參考光干涉形成合成全息圖，整個記錄過程需要分為兩個階段完成，操作不便，而且耗時較長。
【發明內容】
[0006]為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種合成全息圖的記錄和再現裝置及方法、顯示系統及方法。所述技術方案如下:
[0007]一方面，本發明實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，用于拍攝物體各個角度的光學圖像，并分別將每個角度的所述光學圖像轉化為數字信號；
[0009]光產生單元，用于產生透射光和參考光；
[0010]成像單元，用于依次在各個角度的所述光學圖像對應的所述數字信號的控制下，將所述透射光轉化為物光；
[0011]記錄單元，用于記錄依次轉化的所述物光與所述參考光發生干涉形成的干涉條紋，形成合成全息圖。
[0012]在本發明一種可能的實現方式中，所述信息采集單元包括:
[0013]旋轉平臺，用于承載所述物體，并帶動所述物體旋轉；
[0014]電荷耦合器件，用于拍攝所述物體的光學圖像，并將所述光學圖像轉化為數字信號。
[0015]在本發明另一種可能的實現方式中，所述成像單元包括:
[0016]空間光調制器，用于依次在各個角度的所述光學圖像對應的所述數字信號的控制下，將所述透射光轉化為物光。
[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]優選地，所述成像單元還包括:
[0020]柱透鏡，用于將進入所述散射鏡的所述物光聚集。
[0021]在本發明又一種可能的實現方式中，所述光產生單元包括:
[0022]激光器，用于產生激光；
[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，用于調整所述參考光的傳播方向，以使所述參考光與所述物光發生干涉。
[0027]在本發明又一種可能的實現方式中，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；
[0029]全息干板，用于記錄通過所述狹縫光闌的所述物光和通過所述狹縫光闌的所述參考光發生干涉而形成的干涉條紋；
[0030]電動轉軸，用于以所述狹縫光闌形成的狹縫寬度為單位轉動所述全息干板。
[0031]另一方面，本發明實施例提供了一種合成全息圖的再現裝置，包括:
[0032]全息干板，用于承載合成全息圖；
[0033]白光產生單元，用于產生透射所述合成全息圖的白光，以再現所述合成全息圖；
[0034]轉動單元，用于帶動所述全息干板轉動，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]在本發明一種可能的實現方式中，所述再現裝置還包括:
[0036]控制單元，用于控制所述轉動單元的啟停和轉動方向。
[0037]在本發明另一種可能的實現方式中，所述再現裝置還包括:
[0038]承載單元，用于承載所述全息干板、所述白光產生單元和所述轉動單元。
[0039]又一方面，本發明實施例提供了一種合成全息圖的記錄方法，包括:
[0040]拍攝物體各個角度的光學圖像，并分別將每個角度的所述光學圖像轉化為數字信號;
[0041]產生透射光和參考光；
[0042]依次在各個角度的所述光學圖像對應的所述數字信號的控制下，將所述透射光轉化為物光；
[0043]使依次轉化的所述物光與所述參考光發生干涉，并記錄干涉形成的干涉條紋，形成合成全息圖。
[0044]又一方面，本發明實施例提供了一種合成全息圖的再現方法，包括:
[0045]產生白光；
[0046]轉動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。
[0047]又一方面，本發明實施例提供了一種合成全息圖的顯示系統，包括上述記錄裝置。
[0048]在本發明一種可能的實現方式中，所述顯示系統還包括再現裝置，所述再現裝置包括:
[0049]全息干板，用于承載合成全息圖；
[0050]白光產生單元，用于產生透射所述合成全息圖的白光，以再現所述合成全息圖；
[0051]轉動單元，用于帶動所述全息干板轉動，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，本發明實施例提供了一種合成全息圖的顯示方法，包括:
[0053]拍攝物體各個角度的光學圖像，并分別將每個角度的所述光學圖像轉化為數字信號;
[0054]產生透射光和參考光；
[0055]依次在各個角度的所述光學圖像對應的所述數字信號的控制下，將所述透射光轉化為物光；
[0056]使依次轉化的所述物光與所述參考光發生干涉，并記錄干涉形成的干涉條紋，形成合成全息圖。
[0057]在本發明一種可能的實現方式中，所述顯示方法還包括:
[0058]產生白光；
[0059]轉動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。
[0060]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0061]通過信息采集單元拍攝物體各個角度的光學圖像并分別將每個角度的光學圖像轉化為數字信號，成像單元依次在各個角度的光學圖像對應的數字信號的控制下將透射光轉化為物光，記錄單元記錄依次轉化的物光與參考光發生干涉而形成的干涉條紋，整個記錄過程可以一次性完成，耗時短且操作方便。
【附圖說明】
[0062]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0063]圖1是本發明實施例提供的一種合成全息圖的記錄裝置的結構示意圖；
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