全息再現(xiàn)裝置以及全息實(shí)現(xiàn)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種全息再現(xiàn)裝置以及全息實(shí)現(xiàn)設(shè)備。該全息再現(xiàn)裝置包括：光折變晶體，在多個(gè)不同的角度分別記錄有全息圖像；光源，提供多個(gè)從不同角度入射到所述光折變晶體的再現(xiàn)光；所述再現(xiàn)光與形成全息圖像時(shí)的參考光的頻率以及光程相同。本實(shí)用新型所提供的全息再現(xiàn)裝置，利用多個(gè)從不同角度入射到光折變晶體的再現(xiàn)光照射到光折變晶體，由于光折變晶體的不同角度均記錄有全息圖像，因此，可以將每一幅全息圖像互不干擾的在不同角度進(jìn)行展示，從而可以使位于多個(gè)方位的觀察者觀察到光折變晶體中記錄的全息圖像，解決了在全息再現(xiàn)過程中觀察角度唯一的問題。
【專利說明】 全息再現(xiàn)裝置以及全息實(shí)現(xiàn)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種全息再現(xiàn)裝置以及全息實(shí)現(xiàn)設(shè)備?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在線性光學(xué)材料中，例如透鏡、棱鏡等中，光束只是僅僅從光學(xué)材料中透過，而不會(huì)改變光學(xué)材料本身的某種性質(zhì)。光折變效應(yīng)是光致折射率變化效應(yīng)的簡稱，它并不泛指所有光感生折射率變化，而特指光學(xué)材料在光福射下，由光電導(dǎo)效應(yīng)形成電荷場，再由光電效應(yīng)引起折射率隨光強(qiáng)空間分布而發(fā)生變化的效應(yīng)。由于光折變晶體的光學(xué)性質(zhì)可以被穿過這種光學(xué)材料的光所改變，因此這種光學(xué)材料屬于非線性光學(xué)材料。與我們平常照相使用的膠片感光劑一樣，光折變晶體能記錄錯(cuò)綜復(fù)雜的光的圖案，而且光折變晶體的性能比膠片要優(yōu)越的多，具有大容量、實(shí)時(shí)性、可循環(huán)性、易保存等優(yōu)點(diǎn)；例如，光折變晶體記錄的光圖像是可以擦除的，而膠片曝光后只能記錄一次圖像，而且記錄的圖像也無法擦除；又例如，光折變晶體可以在3cm3的體積中存儲(chǔ)5000幅不同的圖像，并且可以迅速顯示其中任意一幅。
[0003]全息是指光波的全部信息，即光波的振幅信息和相位信息。普通照相技術(shù)僅能記錄下光波的強(qiáng)度信息(即振幅信息)而丟失了光波的相位信息。由于全息照相再現(xiàn)像的立體感很強(qiáng)，因此基于全息技術(shù)的3D顯示越來越受到人們的關(guān)注。全息3D顯示技術(shù)主要包括合成全息3D顯示、數(shù)字全息3D顯示和基于光折變晶體的全息3D顯示。其中，基于光折變晶體的全息3D顯示技術(shù)是利用光折變晶體所具有的光折變效應(yīng)這一特性，根據(jù)干涉原理，記錄時(shí)將物光波的全部信息(振幅信息和相位信息)都存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)中；當(dāng)利用再現(xiàn)光波照射記錄介質(zhì)時(shí)，根據(jù)衍射原理，就能使原始物光波得以重現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)逼真的立體像再現(xiàn)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中基于光折變晶體的3D顯示技術(shù)中，在全息記錄時(shí)，利用相干的參考光和物光從不同的角度入射到光折變晶體，參考光和物光的交匯部分產(chǎn)生干涉條紋，利用光折變效應(yīng)將信息記錄在光折變晶體中，形成一幅全息圖像；在全息再現(xiàn)時(shí)，保持參考光的入射角度、頻率以及光程不變，將參考光作為再現(xiàn)光入射到記錄有全息圖像的光折變晶體中，從而使位于某一特定方位(保證觀察者大致位于形成全息圖像時(shí)的物光向光折變晶體入射的角度)的觀察者看到光折變晶體中記錄下的圖像，旋轉(zhuǎn)光折變晶體，保持再現(xiàn)光不變，使觀察者看到光折變晶體記錄下的另一全息圖像。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005](一)要解決的技術(shù)問題
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種本實(shí)用新型涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種全息再現(xiàn)裝置以及全息實(shí)現(xiàn)設(shè)備，用于使位于多個(gè)方位的觀察者觀察到光折變晶體中記錄的全息圖像，解決在全息再現(xiàn)過程中觀察角度唯一的問題。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]本實(shí)用新型技術(shù)方案如下:[0009]一種全息再現(xiàn)裝置，包括:
[0010]光折變晶體，在多個(gè)不同的角度分別記錄有全息圖像；
[0011]光源，提供多個(gè)從不同角度入射到所述光折變晶體的再現(xiàn)光；所述再現(xiàn)光與形成全息圖像時(shí)的參考光的頻率以及光程相同。
[0012]優(yōu)選的，所述光源與第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述光源在以所述光折變晶體為圓心的圓弧上運(yùn)動(dòng)。
[0013]優(yōu)選的，所述光源與光折變晶體之間的再現(xiàn)光光路上設(shè)置有反射鏡，所述反射鏡將從光源出射的再現(xiàn)光反射至光折變晶體。
[0014]優(yōu)選的，所述反射鏡與第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述反射鏡在以所述光源和光折變晶體為焦點(diǎn)的橢圓弧上運(yùn)動(dòng)。
[0015]優(yōu)選的，所述光源以及反射鏡與第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述光源以及反射鏡在以所述光折變晶體為圓心的圓弧上運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)過程中，所述光源與反射鏡的相對(duì)位置保持不變。
[0016]優(yōu)選的，所述光源的數(shù)量有多個(gè)，不同光源提供的再現(xiàn)光從不同角度入射到所述光折變晶體。
[0017]優(yōu)選的，所述光源包括:提供激光的激光器以及設(shè)置所述激光光路上的分束鏡，所述分束鏡將所述激光分束形成入射到光折變晶體的再現(xiàn)光和入射到其他區(qū)域的非再現(xiàn)光。
[0018]優(yōu)選的，所述非再現(xiàn)光光路上設(shè)置有光吸收平面；所述光吸收平面用于吸收所述非再現(xiàn)光。
[0019]優(yōu)選的，所述光源包括提供激光的激光器以及設(shè)置所述激光光路上的分光機(jī)構(gòu)；在所述分光機(jī)構(gòu)的作用下，由所述激光形成多個(gè)從不同角度入射到所述光折變晶體的再現(xiàn)光。
[0020]優(yōu)選的，所述光源與光折變晶體之間的再現(xiàn)光光路上設(shè)置有對(duì)入射光進(jìn)行擴(kuò)束準(zhǔn)直的擴(kuò)束準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)。
[0021 ] 優(yōu)選的，所述再現(xiàn)光入射的角度范圍與形成全息圖像時(shí)光折變晶體的旋轉(zhuǎn)角度范圍適配。
[0022]本實(shí)用新型還提供了一種全息實(shí)現(xiàn)設(shè)備:
[0023]一種全息實(shí)現(xiàn)設(shè)備，包括全息記錄裝置以及全息再現(xiàn)裝置；所述全息再現(xiàn)裝置為上述任意一種再現(xiàn)記錄裝置。
[0024]優(yōu)選的，所述全息記錄裝置包括:
[0025]光源，提供入射到光折變晶體的參考光和入射到被拍攝物的物光，所述參考光與物光為相干光；
[0026]光折變晶體，接收所述參考光以及經(jīng)被拍攝物反射的物光記錄全息圖像；
[0027]第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用于在光折變晶體每記錄一幅全息圖像后，使光折變晶體旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度。
[0028]優(yōu)選的，所述全息記錄裝置還包括第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用于在光折變晶體每記錄一幅全息圖像后，使被拍攝物旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度。
[0029]優(yōu)選的，所述全息記錄裝置的光源包括:
[0030]提供激光的激光器以及設(shè)置所述激光光路上的分束鏡，所述分束鏡將所述激光分束形成入射到光折變晶體的參考光和入射到被拍攝物的物光。
[0031]本專利申請還提供了一種根據(jù)上述任意一種全息再現(xiàn)裝置實(shí)現(xiàn)的全息再現(xiàn)方法:
[0032]一種全息再現(xiàn)方法，包括:
[0033]對(duì)于在多個(gè)不同角度分別記錄有全息圖像的光折變晶體，提供多個(gè)從不同角度入射到光折變晶體的再現(xiàn)光，使位于多個(gè)不同方位的觀察者分別觀看到全息圖像；
[0034]其中，所述再現(xiàn)光與形成全息圖像時(shí)的參考光的頻率以及光程相同。
[0035]優(yōu)選的，依次提供多個(gè)從不同角度入射到光折變晶體的再現(xiàn)光，依次使位于多個(gè)不同方位的觀察者分別觀看到全息圖像。
[0036]優(yōu)選的，同時(shí)提供多個(gè)從不同角度入射到光折變晶體的再現(xiàn)光，同時(shí)使位于多個(gè)不同方位的觀察者分別觀看到全息圖像。
[0037]本專利申請還提供了一種全息實(shí)現(xiàn)方法:
[0038]一種全息實(shí)現(xiàn)方法，包括全息記錄步驟以及全息再現(xiàn)步驟；根據(jù)上述全息再現(xiàn)方法完成所述全息再現(xiàn)步驟。
[0039]優(yōu)選的，所述全息記錄方法，包括:
[0040]S1.使參考光和經(jīng)被拍攝物的反射后的物光從不同角度入射到光折變晶體，在所述光折變晶體上完成一幅全息圖像的記錄；其中，所述參考光與物光為相干光；
[0041]S2.保持所述參考光和物光不變，將所述光折變晶體旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度，重復(fù)步驟Si，在所述光折變晶體上進(jìn)行下一幅全息圖像的記錄。
[0042]優(yōu)選的，所述步驟S2中，將所述光折變晶體旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度的同時(shí)，將所述被拍攝物旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度。
[0043](三)有益效果
[0044]本實(shí)用新型所提供的全息再現(xiàn)裝置，利用多個(gè)從不同角度入射到光折變晶體的再現(xiàn)光照射到光折變晶體，由于光折變晶體的不同角度均記錄有全息圖像，因此，可以將每一幅全息圖像互不干擾的在不同角度進(jìn)行展示，從而可以使位于多個(gè)方位的觀察者觀察到光折變晶體中記錄的全息圖像，解決了在全息再現(xiàn)過程中觀察角度唯一的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一中全息記錄裝置的光路圖；
[0046]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二中全息再現(xiàn)裝置的光路圖；
[0047]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二中全息再現(xiàn)的原理圖；
[0048]圖4圖3中所示再現(xiàn)光的入射角度示意圖。
[0049]圖中，1:激光器；2:分束鏡；3:反射鏡；4:擴(kuò)束準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)；5:被拍攝物；6:大孔徑凸透鏡；7:小孔徑凸透鏡；8:光折變晶體；9:光吸收平面；11、第一再現(xiàn)光；12、第二再現(xiàn)光；13、第三再現(xiàn)光。
【具體實(shí)施方式】
[0050]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。[0051]全息實(shí)現(xiàn)通常包括全息記錄和全息再現(xiàn)兩大部分；即通過全息記錄得到記錄有全息圖像的光折變晶體，通過全息再現(xiàn)對(duì)光折變晶體中記錄的全息圖像進(jìn)行再現(xiàn)。下面從全息記錄部分到全息再現(xiàn)部分，對(duì)本實(shí)用新型所提供的全息再現(xiàn)裝置以及全息實(shí)現(xiàn)設(shè)備加以詳細(xì)說明。
[0052]實(shí)施例一
[0053]本實(shí)施例中提供了一種全息記錄裝置以及全息記錄方法，其用來得到下述實(shí)施實(shí)例二中所需的記錄有全息圖像的光折變晶體；本實(shí)施例所提供的全息記錄裝置主要包括:
[0054]光源，提供入射到光折變晶體的參考光和入射到被拍攝物的物光，參考光與物光為相干光；
[0055]光折變晶體，接收參考光以及經(jīng)被拍攝物反射的物光形成一幅全息圖像；
[0056]第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用于在光折變晶體每記錄一幅全息圖像后，使光折變晶體旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度。
[0057]本實(shí)施例所提供的全息記錄方法主要包括:
[0058]使參考光和經(jīng)被拍攝物的反射后的物光從不同角度入射到光折變晶體，在光折變晶體上完成一幅全息圖像的記錄；其中，參考光與物光為相干光；
[0059]保持參考光和物光不變，將光折變晶體旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度，重復(fù)上述步驟，在光折變晶體上進(jìn)行下一幅全息圖像的記錄。
[0060]下面結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)施例中的全息記錄裝置以及全息記錄方法加以詳細(xì)說明。
[0061]如圖1中所示，光源用于提供入射到光折變晶體8的參考光和入射到被拍攝物5的物光，參考光與物光需要為相干光，從而能夠發(fā)生干涉；由于激光的單色性良好，是一種高相干光，因此，本實(shí)施例中，物光和參考光由同一束激光分束形成；例如，首先利用激光器I提供激光，然后利用分束鏡2或者其他光學(xué)元件(例如棱鏡)對(duì)激光器I提供的激光按一定的分束比進(jìn)行分束；分束鏡2的分束比一般有1:2，1:1等，由于通常情況下，物光光路較為復(fù)雜，物光需要經(jīng)過多個(gè)透鏡并且需要在被拍攝物5表面反射，光強(qiáng)損失非常嚴(yán)重，因此優(yōu)選光強(qiáng)較大的光束做為物光光束；在利用分束鏡2分束后,入射的激光形成具有一定夾角(一般米用30度效果最佳)的透射光和反射光；本實(shí)施例中，透射光為物光，反射光為參考光。
[0062]為了方便從分束鏡2出射的參考光入射到光折變晶體8，更重要的是為了方便控制參考光與物光的光程差，本實(shí)施中在光源與光折變晶體8之間的參考光光路上設(shè)置了反射鏡3，一方面利用反射鏡3改變參考光的傳播方向，從而將參考光反射至光折變晶體8 ;另一方面，通過改變反射鏡3的位置，即可以方便的調(diào)節(jié)參考光的光程，從而改變參考光與物光的光程差；參考光與物光的光程差需要保持恒定或者為零，才能使參考光與物光的相位相同或者相位差恒定，從而保證參考光與物光能夠發(fā)生干涉；為了減少計(jì)算，本實(shí)施例中，參考光與物光的光程基本一致，在完全一致時(shí)，效果最優(yōu)；在基本一致時(shí)，光程差不能相差太大，差值范圍與產(chǎn)生激光的激光器I的相干長度有關(guān)，例如，通常光程差需要控制在3cm之內(nèi)，才發(fā)生干涉，否則將難以發(fā)生干涉，無法完成全息圖像的記錄。
[0063]由于激光的基模通常為高斯光束，出射的激光既不是平面波，也不是球面波，為了使物光以及參考光形成平行光，本實(shí)施例中還在物光光路以及參考光光路上設(shè)置了擴(kuò)束準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4 ;例如，在反射鏡3與光折變晶體8之間的參考光光路上設(shè)置有擴(kuò)束準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4，參考光經(jīng)反射鏡3反射后，進(jìn)入擴(kuò)束準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4，擴(kuò)束準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4對(duì)從反射鏡3反射的參考光進(jìn)行擴(kuò)束準(zhǔn)直，使之變成平行光束(平面光波)入射到光折變晶體8上；又例如，在分束鏡2與被拍攝物5之間的物光光路上設(shè)置也有擴(kuò)束準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4，從分束鏡2透射出的物光進(jìn)入擴(kuò)束準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4，擴(kuò)束準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4對(duì)從分束鏡2透射出的物光進(jìn)行擴(kuò)束準(zhǔn)直，使之變成平行光束(平面光波)入射到被拍攝物5表面。
[0064]物光經(jīng)過被拍攝物5的漫反射后，會(huì)向多個(gè)方向發(fā)散，為了使物光最終盡可能多的入射到光折變晶體8上，本實(shí)施例中還在被拍攝物5與光折變晶體8之間的物光光路上設(shè)置了光匯聚機(jī)構(gòu)，利用光匯聚機(jī)構(gòu)將經(jīng)被拍攝物5反射的物光匯聚后入射到光折變晶體
8。光匯聚機(jī)構(gòu)可以有多種實(shí)現(xiàn)方式，其中一種是在被拍攝物5與光折變晶體8之間的物光光路上設(shè)置一對(duì)相向的凸透鏡，其中，一個(gè)為大孔徑凸透鏡6，另一個(gè)為小孔徑凸透鏡7，更靠近被拍攝物5的凸透鏡的孔徑大于另一個(gè)凸透鏡的孔徑，并且兩個(gè)凸透鏡之間的距離為兩個(gè)凸透鏡的焦距之和，即大孔徑凸透鏡6與小孔徑凸透鏡7相向的一側(cè)的焦點(diǎn)重合；這樣，利用大孔徑凸透鏡6匯聚盡可能多的經(jīng)被拍攝物5漫反射的物光，大孔徑凸透鏡6匯聚的物光在上述重合的焦點(diǎn)處聚焦，再通過小孔徑凸透鏡7形成一束直徑很小的平行光，入射到光折變晶體8上。
[0065]為了能夠使參考光和物光的干涉效果更好，參考光與物光在光折變晶體8上形成的光斑大小應(yīng)該盡量一致；同時(shí)，為了保證全息圖像的完整性，參考光與物光在光折變晶體8上形成的光斑應(yīng)該盡量完整，即光斑全部落在光折變晶體8之上，否則，若參考光與物光在光折變晶體8上形成的光斑超出了光折變晶體8的邊緣范圍，那么記錄下的全息圖像肯定是不完整的。由于光折變晶體8是很小的晶體，一般直徑小于1cm，因此需要對(duì)參考光與物光在光折變晶體8上形成的光斑的大小進(jìn)行控制以及調(diào)整，避免超出光折變晶體8的邊緣范圍；可以看出，為了控制參考光與物光在光折變晶體8上形成的光斑的大小，擴(kuò)束準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4中的透鏡的選擇以及大孔徑凸透鏡6和小孔徑凸透鏡7的選擇非常重要；若通過選擇透鏡以及凸透鏡仍難以實(shí)現(xiàn)特定大小的光斑，則需要在擴(kuò)束準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4與光折變晶體8之間的參考光光路和被拍攝物5與光折變晶體8之間的物光光路上設(shè)置對(duì)參考光和物光在光折變晶體8上形成的光斑大小進(jìn)行調(diào)整的光斑調(diào)整機(jī)構(gòu)；本實(shí)施例中，上述光斑調(diào)整機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在擴(kuò)束準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4與光折變晶體8之間的參考光光路上的小孔光闌和設(shè)置在被拍攝物5與光源之間的物光光路上的小孔光闌，通過調(diào)節(jié)小孔光闌的透光孔徑即可方便的控制參考光和物光在光折變晶體8上形成的光斑大小。
[0066]參考光和物光入射到光折變晶體8后,參考光和物光的交匯部分產(chǎn)生干涉圖,利用光折變效應(yīng)，光折變晶體8可以記錄下該干涉圖即包含被拍攝物5全部信息的全息圖像；在一幅全息圖像記錄完畢后，保持參考光和物光不變，通過第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將光折變晶體8旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度，重復(fù)上述步驟，在光折變晶體8上進(jìn)行下一幅全息圖像的記錄；這樣，在光折變晶體8的各個(gè)角度均記錄有相同的全息圖像。本實(shí)用新型中，還設(shè)置了第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在光折變晶體8每記錄一幅全息圖像后，除了通過第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將光折變晶體8旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度之外，同時(shí)還利用第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使被拍攝物5旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度，即被拍攝物5和光折變晶體8均旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度，這樣，在光折變晶體8的不同角度就記錄了不同的全息圖像，因此能夠表示的信息更加全面。上述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以有多種實(shí)現(xiàn)方式，本實(shí)施例中，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要包括承載被拍攝物5的承載平臺(tái)，第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要包括承載光折變晶體8的承載平臺(tái)，每個(gè)承載平臺(tái)均與一伺服電機(jī)連接，從而通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)承載平臺(tái)帶動(dòng)被拍攝物5以及光折變晶體8的旋轉(zhuǎn)。所有所需全息圖像記錄完畢后，在光折變晶體8的不同角度就記錄了一組代表拍攝物5全方位信息的全息圖像。
[0067]通過本實(shí)施例中所提供的全息記錄裝置及全息記錄方法，可以得到的在多個(gè)角度記錄有全息圖像的光折變晶體8，與下述實(shí)施例二中所提供的全息再現(xiàn)裝置及全息再現(xiàn)方法配合，就可以在全息再現(xiàn)時(shí)將每一幅全息圖像互不干擾的在不同角度進(jìn)行展示，從而可以使位于多個(gè)方位的觀察者觀察到光折變晶體8中記錄的全息圖像。
[0068]實(shí)施例二
[0069]本實(shí)施例中提供了一種對(duì)利用實(shí)施例一中所提供的全息記錄裝置及全息記錄方法記錄的全息圖像進(jìn)行再現(xiàn)的全息再現(xiàn)裝置以及全息再現(xiàn)方法，當(dāng)然，本實(shí)施例中的全息再現(xiàn)裝置及再現(xiàn)方法也可以用于對(duì)利用實(shí)施例一之外的全息記錄裝置及全息記錄方法記錄的全息圖像進(jìn)行再現(xiàn)。本實(shí)施例中的全息再現(xiàn)裝置主要包括:
[0070]光折變晶體，在多個(gè)不同的角度分別記錄有全息圖像；
[0071]光源，提供多個(gè)從不同角度入射到光折變晶體的再現(xiàn)光；再現(xiàn)光與形成全息圖像時(shí)的參考光的頻率以及光程相同。
[0072]本實(shí)施例所提供的全息再現(xiàn)方法主要包括:
[0073]提供多個(gè)從不同角度入射到光折變晶體的再現(xiàn)光；再現(xiàn)光與形成全息圖像時(shí)的參考光的頻率以及光程相同；光折變晶體在多個(gè)不同的角度分別記錄有全息圖像。
[0074]下面結(jié)合圖2對(duì)本實(shí)施例中的全息再現(xiàn)裝置以及全息再現(xiàn)方法加以詳細(xì)說明。
[0075]為了保證再現(xiàn)光與形成全息圖像時(shí)的參考光的頻率的一致性，本實(shí)施例中的光源可以優(yōu)選復(fù)用實(shí)施例一中所提供的光源，即首先利用激光器I提供激光，然后利用分束鏡2對(duì)激光器I提供的激光按實(shí)施例一中使用的分束比進(jìn)行分束；在利用分束鏡2分束后，入射的激光形成具有一定夾角的透射光和反射光；其中，反射光為再現(xiàn)光，透射光為非再現(xiàn)光。為了避免非再現(xiàn)光對(duì)周圍的物件造成損傷，本實(shí)施例中還在非再現(xiàn)光的光路上設(shè)置了光吸收平面9，利用光吸收平面9將非再現(xiàn)光吸收掉，從而避免其潛在的危險(xiǎn)；所述光吸收平面9可以采用經(jīng)過吸光材料涂覆的擋板。與實(shí)施例一中類似，本實(shí)施例中還可以在光源與光折變晶體8之間的再現(xiàn)光光路上設(shè)置對(duì)入射光進(jìn)行擴(kuò)束準(zhǔn)直的擴(kuò)束準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4以及在光源與光折變晶體8之間的再現(xiàn)光光路上設(shè)置反射鏡3等其他光學(xué)元件。
[0076]而對(duì)于該光源如何提供多個(gè)從不同角度入射到光折變晶體8的再現(xiàn)光，可以是依次提供多個(gè)從不同角度入射到光折變晶體的再現(xiàn)光，依次使位于多個(gè)不同方位的觀察者分別觀看到全息圖像，也可以是同時(shí)提供多個(gè)從不同角度入射到光折變晶體的再現(xiàn)光，同時(shí)使位于多個(gè)不同方位的觀察者分別觀看到全息圖像:
[0077]例如，光源與光折變晶體8之間的再現(xiàn)光光路上設(shè)置有反射鏡3，反射鏡3將從光源出射的再現(xiàn)光反射至光折變晶體8 ;此時(shí)可以將反射鏡3與第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，利用第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)反射鏡3在以光源和光折變晶體8為焦點(diǎn)的橢圓弧上運(yùn)動(dòng)，從而保證不同再現(xiàn)光的光程相同；隨著反射鏡3在上述橢圓弧上的運(yùn)動(dòng)，入射到光折變晶體8的再現(xiàn)光的入射角度不斷變化，將記錄的每一幅全息圖像互不干擾的依次顯示于不同方位處，從而使位于多個(gè)方位的觀察者依次觀察到光折變晶體8中記錄的全息圖像；例如，如圖3以及圖4中所示，第一再現(xiàn)光11以一定的入射角度入射到光折變晶體8，此時(shí)，位于A位置的觀察者可以觀察到光折變晶體8中記錄的全息圖像；第一再現(xiàn)光11順時(shí)針轉(zhuǎn)過預(yù)定角度后，形成第二再現(xiàn)光12，此時(shí)，位于B位置的觀察者可以觀察到光折變晶體8中記錄的全息圖像；第二再現(xiàn)光12順時(shí)針轉(zhuǎn)過預(yù)定角度后，形成第三再現(xiàn)光13，此時(shí)，位于C位置的觀察者可以觀察到光折變晶體8中記錄的全息圖像。該方式實(shí)現(xiàn)方便且裝置結(jié)構(gòu)簡易。
[0078]又例如，在光源與光折變晶體8之間的再現(xiàn)光光路上沒有設(shè)置反射鏡3時(shí)，可以將光源與第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，利用第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)光源在以光折變晶體8為圓心的圓弧上運(yùn)動(dòng)，這樣，隨著光源在以光折變晶體8為圓心的圓弧上的運(yùn)動(dòng)，光源所提供的再現(xiàn)光入射到光折變晶體8的角度不斷變化，從而使位于多個(gè)方位的觀察者依次觀察到光折變晶體8中記錄的全息圖像；或者，在光源與光折變晶體8之間的再現(xiàn)光光路上設(shè)置有反射鏡3時(shí)，可以將光源以及反射鏡3與第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)光源以及反射鏡3共同在以光折變晶體8為圓心的圓弧上運(yùn)動(dòng)，并且在運(yùn)動(dòng)過程中，光源與反射鏡3的相對(duì)位置保持不變，這樣也可以使入射到光折變晶體8的再現(xiàn)光的入射角度不斷變化，從而使位于多個(gè)方位的觀察者依次觀察到光折變晶體8中記錄的全息圖像。
[0079]再例如，還可以設(shè)置多個(gè)相同的光源，不同光源提供的再現(xiàn)光從不同角度入射到光折變晶體8 ;由于有多個(gè)不同入射角度的再現(xiàn)光同時(shí)入射到光折變晶體8，從而使位于多個(gè)方位的觀察者可以同時(shí)觀察到光折變晶體8中記錄的全息圖像；或者還可以是光源包括提供激光的激光器以及設(shè)置激光光路上的分光機(jī)構(gòu)；在分光機(jī)構(gòu)的作用下，由激光形成多個(gè)從不同角度入射到光折變晶體的再現(xiàn)光，這樣，可以使一個(gè)光源實(shí)現(xiàn)上述多個(gè)光源的效果，從而簡化全息再現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)。
[0080]對(duì)于位于不同方位的觀察者觀看到的全息圖像，可能相同也可能不同，這取決于全息圖像的記錄方式；例如，對(duì)于實(shí)施例一中在每一幅全息圖像記錄完畢后，保持參考光和物光不變，僅利用第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將光折變晶體8旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度，而不旋轉(zhuǎn)被拍攝物的記錄方式，則不同方位的觀察者可以觀看到相同的全息圖像；而對(duì)于實(shí)施例一中在每一幅全息圖像記錄完畢后，保持參考光和物光不變，利用第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將光折變晶體8旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度，同時(shí)，利用第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將被拍攝物旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度的記錄方式，則不同方位的觀察者可以觀看到被拍攝物的不同角度的全息圖像。
[0081]由于在光折變晶體8中記錄全息圖像時(shí)，并不是在光折變晶體8 —周的所有角度范圍都進(jìn)行記錄，例如，僅僅在光折變晶體8的四分之一周角度范圍或者更少的角度范圍進(jìn)行了記錄，如果再現(xiàn)光入射到其他沒有記錄全息圖像的四分之三周的角度范圍或者更大的角度范圍，則不會(huì)使觀察者觀看到全息圖像，而且白白增加了提供再現(xiàn)光的能耗；因此，本實(shí)施例中，再現(xiàn)光的角度范圍與光折變晶體8記錄全息圖像的角度范圍適配，即再現(xiàn)光入射的角度范圍與形成全息圖像時(shí)光折變晶體8的旋轉(zhuǎn)角度范圍適配。
[0082]實(shí)施例三
[0083]本實(shí)施例中提供了一種全息實(shí)現(xiàn)設(shè)備以及全息記錄方法。該全息實(shí)現(xiàn)設(shè)備包括全息記錄裝置以及全息再現(xiàn)裝置；全息記錄裝置為上述任意一種全息記錄裝置，全息再現(xiàn)裝置為為上述任意一種全息再現(xiàn)裝置。該全息實(shí)現(xiàn)方法包括全息記錄步驟以及全息再現(xiàn)步驟；根據(jù)上述全息記錄方法完成全息記錄步驟，根據(jù)上述全息再現(xiàn)方法完成全息再現(xiàn)步驟。
[0084]本實(shí)用新型所提供的全息記錄裝置以及全息記錄方法，可以在光折變晶體的不同角度分別記錄全息圖像，并且可以將每一幅全息圖像互不干擾的在不同角度進(jìn)行展示，從而可以使位于多個(gè)方位的觀察者觀察到光折變晶體中記錄的全息圖像，解決了在全息再現(xiàn)過程中觀察角度唯一的問題。
[0085]本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于博物館、拍賣會(huì)等場合，便于現(xiàn)場位于不同方位處的多個(gè)人員真切感受物品的大小、形狀等特征，又免除了直接展示寶物容易出現(xiàn)的損壞、失竊等后顧之憂。
[0086]以上實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種全息再現(xiàn)裝置，其特征在于，包括: 光折變晶體，在多個(gè)不同的角度分別記錄有全息圖像； 光源，提供多個(gè)從不同角度入射到所述光折變晶體的再現(xiàn)光；所述再現(xiàn)光與形成全息圖像時(shí)的參考光的頻率以及光程相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述光源與第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述光源在以所述光折變晶體為圓心的圓弧上運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述光源與光折變晶體之間的再現(xiàn)光光路上設(shè)置有反射鏡，所述反射鏡將從光源出射的再現(xiàn)光反射至光折變晶體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全息再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述反射鏡與第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述反射鏡在以所述光源和光折變晶體為焦點(diǎn)的橢圓弧上運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全息再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述光源以及反射鏡與第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述光源以及反射鏡在以所述光折變晶體為圓心的圓弧上運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)過程中，所述光源與反射鏡的相對(duì)位置保持不變。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述光源的數(shù)量有多個(gè)，不同光源提供的再現(xiàn)光從不同角度入射到所述光折變晶體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述光源包括:提供激光的激光器以及設(shè)置所述激光光路上的分束鏡，所述分束鏡將所述激光分束形成入射到光折變晶體的再現(xiàn)光和入射到其他區(qū)域的非再現(xiàn)光。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全息再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述非再現(xiàn)光光路上設(shè)置有光吸收平面；所述光吸收平面用于`吸收所述非再現(xiàn)光。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述光源包括提供激光的激光器以及設(shè)置所述激光光路上的分光機(jī)構(gòu)；在所述分光機(jī)構(gòu)的作用下，由所述激光形成多個(gè)從不同角度入射到所述光折變晶體的再現(xiàn)光。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的全息再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述光源與光折變晶體之間的再現(xiàn)光光路上設(shè)置有對(duì)入射光進(jìn)行擴(kuò)束準(zhǔn)直的擴(kuò)束準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的全息再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述再現(xiàn)光入射的角度范圍與形成全息圖像時(shí)光折變晶體的旋轉(zhuǎn)角度范圍適配。
12.一種全息實(shí)現(xiàn)設(shè)備，包括全息記錄裝置以及全息再現(xiàn)裝置；所述全息再現(xiàn)裝置為根據(jù)權(quán)利要求1-11任意一項(xiàng)所述的全息再現(xiàn)裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的全息實(shí)現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，所述全息記錄裝置包括: 光源，提供入射到光折變晶體的參考光和入射到被拍攝物的物光，所述參考光與物光為相干光； 光折變晶體，接收所述參考光以及經(jīng)被拍攝物反射的物光記錄全息圖像； 第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用于在光折變晶體每記錄一幅全息圖像后，使光折變晶體旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的全息實(shí)現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，所述全息記錄裝置還包括第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用于在光折變晶體每記錄一幅全息圖像后，使被拍攝物旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的全息實(shí)現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，所述全息記錄裝置的光源包括: 提供激光的激光器以及設(shè)置所述激光光路上的分束鏡，所述分束鏡將所述激光分束形成入射到光折變晶體的參考`光和入射到被拍攝物的物光。
【文檔編號(hào)】G03H1/12GK203444248SQ201320434324
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】鄭簫逸, 王俊偉, 林鴻濤 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方顯示技術(shù)有限公司