全息图像生成与重构的制作方法_2

文档序号:8449139阅读:来源:国知局
性地示出了依照本文所描述的至少一些实施例布置的示例性的全息图像生成装置的立体图。如图所示,全息图像生成装置100可以包括多个光源110、112和114,每个光源被配置成朝向对应的分束器120、122或124照射(或发送)光束。每个分束器120、122和124可配置成将从对应的光源110、112或114接收到的光束分割成光束的第一部分和第二部分。光束的第一部分可照射到对象150上,图像传感单元140可围绕对象150。同时,光束的第二部分可照射到反射镜单元130上。反射镜单元130可配置成反射光束的第二部分以生成参考束,使得可通过对象150散射的光束的第一部分和参考束可使得干涉图形成在图像传感单元140上。图像传感单元140可以接收干涉图的图像且将图像转换成图像信号。后面将结合图2对图像传感单元140形成和接收干涉图的操作进行说明。
[0036]在图1中,为说明的原因,示出了三个光源110、112和114以及对应的三个分束器120、122和124。然而,光源和分束器的数量不限于此。在一些示例中,可以布置两对或多于三对的光源和分束器,取决于所需的实现。
[0037]在一些实施例中,图像传感单元140可以包括图像传感器阵列。例如,图像传感单元140可以包括CXD阵列以及任何其他类型的成像传感器。而且,图像传感器阵列可布置成多边棱镜的形状,例如图1所示的矩形棱镜。可替代地,图像传感器阵列可以布置成圆筒形状或任何其他形状。
[0038]在一些实施例中,光源110、112和114中的每一个可配置成照射诸如可见激光束的相干光束。而且,分束器120、122和124中的每一个可利用包括形成在玻璃基板上的铝层的半反射镜来实现。
[0039]图2示出依照本文所描述的至少一些实施例布置的示例性的全息图像生成装置的剖视图。图2示出了全息图像生成装置100的剖视图,其是沿着图1中所示的装置的线A-A’截取的。如图所示,每个分束器120或124可以将从对应的光源110或114照射的光束LI或L4分割成第一部分Lll或L41以及第二部分L12或L42。
[0040]分束器120可配置成与光源110和反射镜单元130协调操作。例如,分束器120可配置成反射光束LI的第一部分L11,其中第一部分Lll能够照射到对象150上。对象150可被图像传感单元140围绕。分束器120还可配置成发送光束LI的第二部分L12,该第二部分可照射到反射镜单元130上。反射镜单元130可配置成反射光束LI的第二部分L12以生成参考束L14。在该示例性的配置中,对象束L13可来自于对象150散射的光束LI I的至少一部分,参考束L14可使得干涉图形成在图像传感单元140的内表面上。
[0041 ] 分束器124被布置成类似于分束器120工作,其中分束器124可配置成与光源114和反射镜单元130协调地工作。例如,分束器124可配置成反射光束L4的第一部分L41,其中第一部分L41能够照射到对象150上。分束器124还可配置成将光束L4的第二部分L42发送到反射镜单元130,反射镜单元130可配置成反射光束L4的第二部分L42以生成另一参考束L44。另一对象束L43可来自于被对象150散射的光束L41的至少一部分,参考束L44可使得干涉图形成在图像传感单元140的内表面上。
[0042]当两个光束(例如,L14和L13 ;或者L44和L43)到达图像传感单元140的内表面时,光波会彼此交叉和干涉。通过光波交叉所形成的干涉图可以表征来自对象150的场景光与原光源干涉的方式。图像传感单元140中的图像传感器可配置成检测并接收干涉图的图像且将接收到的图像转换成图像信号以便进一步处理,稍后将对此进行说明。
[0043]图3示意性地示出了依照本文所描述的至少一些实施例布置的另一示例性的全息图像生成装置的立体图。除了图像传感单元340布置成圆筒形状之外,全息图像生成装置300具有与如图1和图2所示的全息图像生成装置100相似的配置。如图所示,图像传感单元340可以具有筒状内表面,其中可布置有成像传感器(例如,CCD传感器设备)阵列。在可替代的实施例中,图像传感单元340可以具有任何其他适合形状的内表面,诸如圆柱状体或多边棱镜。
[0044]类似于图1和图2所示的全息图像生成装置100,装置300可以包括多个光源110、112和114,每个光源被配置成朝向对应的分束器120、122或124照射光束。分束器120、122和124中的每一个可配置成分别与光源110、112和114协调地工作。例如,分束器120可配置成将从光源110照射的光束分割成光束的第一部分和第二部分,其中光束的第一部分可照射到对象150上。对象150可以被图像传感单元340围绕。分束器110还可配置成发送光束的第二部分,光束的第二部分能够照射到反射镜单元130上。反射镜单元130可以反射光束的第二部分以生成参考束。在该示例性的配置中,对象束可来自于被对象150散射的光束的至少一部分,并且参考束可以使得干涉图形成在图像传感单元140上。图像传感单元140可以接收干涉图的图像且将图像转换成图像信号以便进一步处理。
[0045]在一些实施例中,通过根据上述实施例的全息图像生成装置100或300生成的图像信号可以记录在本地存储单元中和/或发送到全息图像重构装置。图4示意性地示出了依照本文所描述的至少一些实施例布置的示例性的全息成像系统的框图,该全息成像系统包括全息图像生成装置,全息图像生成装置通过网络与全息图像重构装置耦接。如图所示,全息成像系统400可以包括全息图像生成装置410,全息图像生成装置410可与记录单元420和发送单元430親接。发送单元430可以通过一个或多个网络460与接收单元440親接。接收单元440可以与全息图像重构装置450耦接。
[0046]在一些实施例中,全息图像生成装置410可以具有与如图1至图3所示的全息图像生成装置100或300相似的配置。全息图像生成装置410可配置成以与上文结合图1至图3所描述的方式来生成图像信号。如此生成的数字图像信号可以被发送且记录在记录单元420中。记录在记录单元420中的图像信号可由发送单元430读取且通过网络460发送到远程设备,诸如接收单元440或全息图像重构装置450。接收单元440可配置成从发送单元430接收图像信号且将图像信号发送到全息图像重构装置450。
[0047]在一些实施例中,全息图像重构装置450可配置成基于接收到的图像信号来重构对象150的图像。图5示意性地示出了依照本文所描述的至少一些实施例布置的示例性的全息图像重构装置的立体图。
[0048]如图5所示,全息图像重构装置500可以包括多个紫外光源532、534、536和538,每个紫外光源可配置成基于全息图像信号来生成紫外光束,诸如紫外激光束。在一些实施例中,全息图像信号可以从诸如图1至图4中的全息图像生成装置100、300或410的全息图像生成装置来提供。如此生成的紫外光束可以具有基于全息图像信号的水平而变化的强度。紫外光源532、534、536和538可配置成将所生成的紫外光束照射到扫描反射镜520上。扫描反射镜520可配置成反射紫外光束且生成扫描束,扫描束照射到屏幕540上。
[0049]在一些实施例中,屏幕540可涂有光致变色材料,且配置成由于响应于形成诸如对象150的对象的全息图的紫外光束而调节的屏幕540的可见光透射率,从而形成诸如对象150的对象的全息图。例如,屏幕540可以包括形成在透明层上的光致变色材料。透明层可以由玻璃材料、透明塑料材料和PET(聚乙烯对苯二甲酸酯)中的至少一种形成。光致变色材料可以包括KTaO3和掺杂有诸如Ni的杂质的SrT13*的至少之一。另外地,或者可替代地,光致变色材料可以包括诸如HABI (六芳基联咪唑)的有机光致变色材料。
[0050]在一些实施例中,当用紫外光束照射涂有诸如掺杂有Ni的0&03的光致变色材料的屏幕540时,光致变色材料中的电子可被紫外光束激励且被俘获在由杂质Ni和氧空位形成的复合缺陷中。具体地,一个或两个电子可能由于中心的Ni离子和氧空位VO的复合缺陷(Ni3+-VO)俘获,由此复合缺陷(Ni3+-VO)变成(Ni3+-V0-2e)或(Ni3+-V0-e)。已俘获电子的复合缺陷可对具有可见光谱的光展现出充分宽的吸收特性。特别地,(Ni3+-V0-2e)在630nm的波长处具有光吸收峰值且具有宽的吸收带。
[0051]在涂有具有上述特性的光致变色材料的屏幕540上,可以通过响应于紫外光束的变化的强度而改变光致变色材料的可见光透射率,来形成全息图。也即,对应于全息图像信号的对象的图像可以以表征变化的可见光透射率的图像的形式而形成在屏幕540上。
[0052]在一些实施例中,全息图像重构装置500还可以包括重构光单元510,重构光单元510可以包括多个重构光源512、514、516和518 (未示出)。重构光源512、514、516和518中的每一个可配置成将诸如可见激光束的重构光束照射到屏幕540上。当用重构光束照射形成在屏幕540上的全息图时,可以重构对象的图像。
[0053]如图5所示,屏幕540可布置成诸如矩形棱镜的多边棱镜的形状。可替代地,屏幕540可布置成圆筒形状或者诸如圆柱状体的任意其他形状。而且,扫描反射镜520可通过诸如磁致动、电致动或电磁致动的任意不同机制来致动,其中扫描反射镜520的致动起
...
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1