合成全息图的记录和再现装置及方法、显示系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及合成全息技术领域，特别涉及一种合成全息图的记录和再现装置及方法、显示系统及方法。
【背景技术】
[0002]合成全息技术是将一系列从不同角度拍摄的普通二维相片通过全息记录的方法记录在一张全息软片或干板上，形成合成全息图，当用白光再现合成全息图时，人的双眼观察到的是不同角度的二维相片，以人的双眼视差实现三维显示。
[0003]目前实现合成全息技术的方法一般包括:先采用相机或摄像机从不同角度拍摄物体，将物体不同角度的二维图像通过透镜成像，成像产生的像光(即物光)与入射光(即参考光)在全息干板上发生干涉并形成干涉条纹(即合成全息图)，从而实现合成全息图的记录。最后用白光照射合成全息图，可以显示出准三维图像，从而实现合成全息图的再现。
[0004]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]合成全息图的记录需要先采用相机或摄像机将图像记录在胶卷中，再从相机或摄像机中取出胶卷进行成像，成像产生的物光与参考光干涉形成合成全息图，整个记录过程需要分为两个阶段完成，操作不便，而且耗时较长。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种合成全息图的记录和再现装置及方法、显示系统及方法。所述技术方案如下:
[0007]一方面，本发明实施例提供了一种合成全息图的记录装置，包括:
[0008]信息采集单元，用于拍摄物体各个角度的光学图像，并分别将每个角度的所述光学图像转化为数字信号；
[0009]光产生单元，用于产生透射光和参考光；
[0010]成像单元，用于依次在各个角度的所述光学图像对应的所述数字信号的控制下，将所述透射光转化为物光；
[0011]记录单元，用于记录依次转化的所述物光与所述参考光发生干涉形成的干涉条纹，形成合成全息图。
[0012]在本发明一种可能的实现方式中，所述信息采集单元包括:
[0013]旋转平台，用于承载所述物体，并带动所述物体旋转；
[0014]电荷耦合器件，用于拍摄所述物体的光学图像，并将所述光学图像转化为数字信号。
[0015]在本发明另一种可能的实现方式中，所述成像单元包括:
[0016]空间光调制器，用于依次在各个角度的所述光学图像对应的所述数字信号的控制下，将所述透射光转化为物光。
[0017]可选地，所述成像单元还包括:
[0018]散射镜，用于将所述物光散射。
[0019]优选地，所述成像单元还包括:
[0020]柱透镜，用于将进入所述散射镜的所述物光聚集。
[0021]在本发明又一种可能的实现方式中，所述光产生单元包括:
[0022]激光器，用于产生激光；
[0023]分束镜，用于将所述激光分散形成透射光和参考光。
[0024]可选地，所述光产生单元还包括以下两种反射镜中的至少一种:
[0025]第一反射镜，用于调整所述透射光和传播方向，以将所述透射光引至所述成像单元;
[0026]第二反射镜，用于调整所述参考光的传播方向，以使所述参考光与所述物光发生干涉。
[0027]在本发明又一种可能的实现方式中，所述记录单元包括:
[0028]狭缝光阑，用于只允许部分的所述物光和部分的所述参考光通过；
[0029]全息干板，用于记录通过所述狭缝光阑的所述物光和通过所述狭缝光阑的所述参考光发生干涉而形成的干涉条纹；
[0030]电动转轴，用于以所述狭缝光阑形成的狭缝宽度为单位转动所述全息干板。
[0031]另一方面，本发明实施例提供了一种合成全息图的再现装置，包括:
[0032]全息干板，用于承载合成全息图；
[0033]白光产生单元，用于产生透射所述合成全息图的白光，以再现所述合成全息图；
[0034]转动单元，用于带动所述全息干板转动，以使所述合成全息图的不同位置位于所述白光的光路上。
[0035]在本发明一种可能的实现方式中，所述再现装置还包括:
[0036]控制单元，用于控制所述转动单元的启停和转动方向。
[0037]在本发明另一种可能的实现方式中，所述再现装置还包括:
[0038]承载单元，用于承载所述全息干板、所述白光产生单元和所述转动单元。
[0039]又一方面，本发明实施例提供了一种合成全息图的记录方法，包括:
[0040]拍摄物体各个角度的光学图像，并分别将每个角度的所述光学图像转化为数字信号;
[0041]产生透射光和参考光；
[0042]依次在各个角度的所述光学图像对应的所述数字信号的控制下，将所述透射光转化为物光；
[0043]使依次转化的所述物光与所述参考光发生干涉，并记录干涉形成的干涉条纹，形成合成全息图。
[0044]又一方面，本发明实施例提供了一种合成全息图的再现方法，包括:
[0045]产生白光；
[0046]转动承载合成全息图的全息干板，以使所述合成全息图的不同位置依次在所述白光的透射下再现。
[0047]又一方面，本发明实施例提供了一种合成全息图的显示系统，包括上述记录装置。
[0048]在本发明一种可能的实现方式中，所述显示系统还包括再现装置，所述再现装置包括:
[0049]全息干板，用于承载合成全息图；
[0050]白光产生单元，用于产生透射所述合成全息图的白光，以再现所述合成全息图；
[0051]转动单元，用于带动所述全息干板转动，以使所述合成全息图的不同位置位于所述白光的光路上。
[0052]又一方面，本发明实施例提供了一种合成全息图的显示方法，包括:
[0053]拍摄物体各个角度的光学图像，并分别将每个角度的所述光学图像转化为数字信号;
[0054]产生透射光和参考光；
[0055]依次在各个角度的所述光学图像对应的所述数字信号的控制下，将所述透射光转化为物光；
[0056]使依次转化的所述物光与所述参考光发生干涉，并记录干涉形成的干涉条纹，形成合成全息图。
[0057]在本发明一种可能的实现方式中，所述显示方法还包括:
[0058]产生白光；
[0059]转动承载所述合成全息图的全息干板，以使所述合成全息图的不同位置依次在所述白光的透射下再现。
[0060]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0061]通过信息采集单元拍摄物体各个角度的光学图像并分别将每个角度的光学图像转化为数字信号，成像单元依次在各个角度的光学图像对应的数字信号的控制下将透射光转化为物光，记录单元记录依次转化的物光与参考光发生干涉而形成的干涉条纹，整个记录过程可以一次性完成，耗时短且操作方便。
【附图说明】
[0062]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0063]图1是本发明实施例提供的一种合成全息图的记录装置的结构示意图；
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