合成全息图的记录和再现装置及方法、显示系统及方法
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；
[00 64]图2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；
[0065]图3是本发明实施例提供的一种合成全息图的再现装置的结构示意图；
[0066]图4a_图4c是本发明实施例提供的一种合成全息图的再现装置的正视图、俯视图和侧视图；
[0067]图5是本发明实施例提供的一种合成全息图的记录方法的流程图；
[0068]图6是本发明实施例提供的一种合成全息图的再现方法的流程图；
[0069]图7是本发明实施例提供的一种合成全息图的显示系统的结构示意图；
[0070]图8是本发明实施例提供的一种合成全息图的显示方法的流程图。
【具体实施方式】
[0071]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0072]本发明实施例提供了一种合成全息图的记录装置，参见图1，该记录装置包括:
[0073]信息采集单元101，用于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；
[0074]光产生单元102，用于产生透射光和参考光；
[0075]成像单元103，用于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；
[0076]记录单元104，用于记录依次转化的物光与参考光发生干涉形成的干涉条纹，形成合成全息图。
[0077]本发明实施例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。
[0078]本发明实施例提供了一种合成全息图的记录装置，参见图2，该记录装置包括:
[0079]信息采集单元201，用于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；
[0080]光产生单元202，用于产生透射光和参考光；
[0081]成像单元203，用于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；
[0082]记录单元204，用于记录依次转化的物光与参考光发生干涉形成的干涉条纹，形成合成全息图。
[0083]结合图2，容易知道，由于信息采集单元201在拍摄物各个角度的光学图像之后，会直接将光学图像转化为数字信号输送到成像单元203，成像单元203在该数字信号的控制下进行成像(即透射光转化为物光)，成像产生的物光与参考光发生干涉，干涉形成的干涉条纹由记录单元204记录，形成合成全息图，完成合成全息图的记录。整个过程可以一气呵成，不存在中间需要人工取拿胶卷才能成像的问题，高效省事。而且，记录的合成全息图包括物体各个角度的光学图像，可以360 °全角度再现物体，视角宽，效果好。
[0084]在本实施例的一种实现方式中，如图2所示，信息采集单元201可以包括:
[0085]旋转平台201a，用于承载物体10，并带动物体10旋转；
[0086]电荷親合器件(Charge Coupled Device，简称CO)) 201b，用于拍摄物体10的光学图像，并将光学图像转化为数字信号。
[0087]结合图2，可以理解地，旋转平台201a与电荷耦合器件201b相对设置，物体10放置在旋转平台201a上，旋转平台201a自转带动物体10不断转动，物体10朝向电荷耦合器件201b的面不断变化，电荷耦合器件201b随着物体10的转动不断对其进行拍摄，即可获取物体10各个角度的光学图像，只需要一个摄像设备即可实现，节省了实现成本，而且操作简单方便。
[0088]在本实施例的另一种实现方式中，信息采集单元201可以包括:
[0089]多个CCD，分别用于拍摄物体各个角度的光学图像，并将光学图像转换为数字信号。
[0090]容易知道，多个CCD可以沿以物体为中心的圆形设置，也可以沿一条不与物体相交的直线设置。
[0091]在本实施例的又一种实现方式中，如图2所示，光产生单元202可以包括:
[0092]激光器202a，用于产生激光；
[0093]分束镜202b，用于将激光分散形成透射光和参考光。
[0094]可以理解地，由于物光需要与参考光发生干涉，同时物光又是由透射光转化得到的，因此若透射光与参考光为相干光，则可以满足相干光才能发生干涉的条件。通过激光器202a产生激光，采用分束镜202b将产生的激光分散形成透射光和参考光，由于激光的单色性好(高相干光)、方向性好、亮度高，因此一方面可以使透射光和参考光为相干光，进而使物光和参考光为相干光，物光和相干光可以发生干涉；另一方面，只需要一个光源(激光器)即可以同时得到透射光和参考光，降低了实现成本。
[0095]可选地，如图2所示，光产生单元202还可以包括以下两种反射镜中的至少一种:
[0096]第一反射镜202c，用于调整透射光和传播方向，以将透射光引至成像单元203 ;
[0097]第二反射镜202d，用于调整参考光的传播方向，以使参考光与物光发生干涉。
[0098]可以理解地，反射镜可以调整光的传播方向，将光引至需要的位置，方便各单元的摆放。而且，采用反射镜还可以控制参考光与物光的光程差，从而保证参考光与物光发生干涉，如参考光的光程与物光的光程相等，以减少计算量。
[0099]在本实施例的又一种实现方式中，如图2所示，成像单元203可以包括:
[0100]空间光调制器203a，用于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。
[0101]具体地，空间光调制器203a可以为透射型空间光调制器。
[0102]容易知道，空间光调制器是可在随时间变化的电驱动信号或其它信号的控制下，改变空间上光分布的振幅、强度、相位中至少一种的器件，因此将由光学图像转化的数字信号依次输入空间光调制器203a的控制端，同时也将透射光输入空间光调制器203a的输入端，即可在数字信号的控制下，改变透射光的振幅、强度、相位中的至少一种，将透射光转化为物光，物光中携带有数字信号的信息，可以重现光学图像。
[0103]进一步地，由于电荷耦合器件201b是随着旋转平台201a的转动，依次拍摄物体10各个角度的光学图像，并将光学图像转化为数字信号后实时传输给空间光调制器203a，也就是说，各数字信号是按照时间顺序串行输入空间光调制器203a，因此空间光调制器203a也是按照时间顺序产生对应各个角度光学图像的物光，并由记录单元204 —一进行记录。
[0104]可选地，成像单元203还可以包括:
[0105]散射镜203b，用于将物光散射。
[0106]可以理解地，散射镜203b可以将物光散射，即打散，使同一点接收的物光信息变多，进而实现将尽可能多的物光入射到记录单元204进行记录，提高合成全息图的记录效果O
[0107]优选地，成像单元203还可以包括:
[0108]柱透镜203c，用于将进入散射镜203b的物光聚集。
[0109]可以理解地，物光可能会向多个方向发散，柱透镜203c将进入散射镜203b的物光聚集，缩小物光成像的大小，进一步使尽可能多的物光入射到记录单元204进行记录，提高合成全息图的 记录效果。
[0110]容易知道，散射镜203b和柱透镜203c均为简单的镜片，实现成本低。
[0111]在本实施例的又一种实现方式中，如图2所示，记录单元204可以包括:
[0112]狭缝光阑204a，用于只允许部分的物光和部分的参考光通过；
[0113]全息干板204b，用于记录通过狭缝光阑204a的物光和通过狭缝光阑204a的参考光发生干涉而形成的干涉条纹；
[0114]电动转轴204c，用于以狭缝光阑204a形成的狭缝宽度为单位转动全息干板204b。
[0115]结合图2，光产生单元202产生透射光和参考光，透射光透过成像单元202转化为物光，物光和参考光发生干涉。在具体实现中，全息干板204b设置在物光和参考光发生干涉的地方，从而记录干涉形成的干涉条纹。
[0116]狭缝光阑204a与全息干板204b平行设置，只允许通过狭缝光阑204a形成的狭缝的物光和参考光在全息干板204上发生干涉，降低图像的色模糊，实现白光再现。
[0117]电动转轴204c的个数可以为两个，分别设置在全息干板202b的两端，随着电动转轴204c的转动，全息干板204b发生移动，全息干板204b对应于狭缝光阑204a形成的狭缝的位置不断变化，从而将不同角度的光学图像记录在全息干板204b的不同位置，形成包括各个角度的光学图像的合成全息图。
[0118]可选地，电动转轴204c可以由步进电机驱动，步进单位等于狭缝光阑204a形成的狭缝宽度。优选地，电动转轴204c可以与旋转平台201a同步转动。
[0119]具体地，全息干板204b可以由在柔性底板上涂抹感光材料制作而成。更具体地，柔性底板可以由塑料或玻璃制成。感光材料可以使光刻胶、卤化银等。感光材料可以设置在柔性底板的一侧，也可以设置在柔性底板的两侧。需要说明的是，上述方式仅为举例，本发明并不限制于此。
[0120]本发明实施例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。
[0121]本发明实施例提供了一种合成全息图的再现装置，参见图3，该再现装置包括:
[0122]全息干板301，用于承载合成全息图；
[0123]白光产生单元302，用于产生透射合成全息图的白光，以再现合成全息图；
[0124]转动单元303，用于带动全息干板301转动，以使合成全息图的不同位置位于白光的光路上。
[0125]在本实施例中，合成全息图可以为上述实施例提供的合成全息图的记录装置形成的合成全息图。
[0126]本发明实施例通过转动单元带动承载合成全息图的全息干板转动，以使合成全息图的不同位置依次在白光的透射下进行再现，可以将合成全息图包括的各个角度的光学图像依次进行再现，再现效果好。
[0127]本发明实施例提供了一种合成全息图的再现装置，参见图4a_图4c，该再现装置包括:
[0128]全息干板401，用于承载合成全息图；
[0129]白光产生单元402，用于产生透射合成全息图的白光，以再现合成全息图；
[0130]转动单元403，用于带动全息干板401转动，以使合成全息图的不同位置位于白光的光路上。
[0131]在本实施例中，合成全息图可以为上述实施例提供的合成全息图的记录装置形成的合成全息图。
[0132]具体地，白光产生单元402可以为卤钨灯。
[0133]在本实施例的一种实现方式中，该再现装置还可以包括:
[0134]控制单元，用于控制转动单元403的启停和转动方向。
[0135]具体地，控制单元可以包括电控电机和由电控电机驱动的电动转轴，电机驱动的电动转轴可以连续转动。
[0136]在具体实现中，控制单元可以包括单片机和若干按钮，单片机分别与若干按钮、转动单元403连接。若干按钮用于接收用户输入的开启指令、停止指令、正转指令和反转指令，单片机根据按钮接收的指令控制转动单元403进行相应动作，方便用户根据自身需要对合成全息图的展示方式进行调节，进一步提高了再现效果。
[0137]在本实施例的另一种实现方式中，如图4a_图4c所示，该再现装置还可以包括:
[0138]承载单元404，用于承载全息干板401、白光产生单元402和转动单元403。
[0139]在具体实现中，承载单元404可以为一侧设有开口的壳体或一侧透明的壳体。全息干板401设置在壳体设有开口或透明的一侧。白光产生单元402设置在壳体内且与全息干板401相对，白光产生单元402产生的白光透过全息干板401承载的合成全息图从壳体设有开口或透明的一侧射出壳体，再现合成全息图，对观看距离没有限制。转动单元403设置在壳体内且位于全息干板401的两端。如此将所有单元均设置在壳体上，可以方便再现装置的运输和携带，便于用户到展示现场进行合成全息图的再现。
[0140]可选地，若将两种实现方式结合，则单片机设置在壳体内，若干按钮设置在壳体表面。
[0141]本发明实施例通过转动单元带动承载合成全息图的全息干板转动，以使合成全息图的不同位置依次在白光的透射下进行再现，可以将合成全息图包括的各个角度的光学图像依次进行再现，再现效果好。
[0142]本发明实施例提供了一种合成全息图的记录方法，适用于上述实施例提供的合成全息图的记录装置，参见图5，该记录方法包括:
[0143]步骤501: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。
[0144]步骤502:产生透射光和参考光。
[0145]步骤503: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。
[0146]步骤504:使依次转化的物光与参考光发生干涉，并记录干涉形成的干涉条纹，形成合成全息图。
[0147]本发明实施例通过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，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。
[0148]本发明实施例提供了一种合成全息图的再现方法，适用于上述实施例提供的合成全息图的再现装置，参见图6，该再现方法包括:
[0149]步骤601:产生白光。
[0150]步骤602:转动承载合成全息图的全息干板，以使合成全息图的不同位置依次在白光的透射下再现。
[0151]本发明实施例通过转动承载合成全息图的全息干板，以使合成全息图的不同位置依次在白光的透射下进行再现，可以将合成全息图包括的各个角度的光学图像依次进行再现，再现效果好。
[0152]本发明实施例提供了一种合成全息图的显示系统，参见图7，该显示系统包括记录装置701。
[0153]具体地，记录装置701可以为图1或图2所示的实施例提供的记录装置。
[0154]容易知道，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。
[0155]在本实施例的一种实现方式中，该显示系统还可以包括再现装置702。
[0156]具体地，再现装置702可以为图3或图4a_图4c所示的实施例提供的再现装置。
[0157]需要说明的是，记录装置701中的全息干板可以与再现装置702中的全息干板为同一块全息干板。
[0158]可以理解地，转动单元带动承载合成全息图的全息干板转动，以使合成全息图的不同位置依次在白光的透射下进行再现，可以将合成全息图包括的各个角度的光学图像依次进行再现，再现效果好。
[0159]本发明实施例提供了一种合成全息图的显示方法，适用于上述实施例提供的合成全息图的显示系统，参见图8，该显示方法包括:
[0160]步骤801: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。
[0161]步骤802:产生透射光和参考光。
[0162]步骤803: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。
[0163]步骤804:使依次转化的物光与参考光发生干涉，并记录干涉形成的干涉条纹，形成合成全息图。
[0164]步骤805:产生白光。该步骤805为可选步骤。
[0165]步骤806:转动承载合成全息图的全息干板，以使合成全息图的不同位置依次在白光的透射下再现。该步骤806为可选步骤。
[0166]本发明实施例通过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，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。而且，转动承载合成全息图的全息干板，以使合成全息图的不同位置依次在白光的透射下进行再现，可以将合成全息图包括的各个角度的光学图像依次进行再现，再现效果好。
[0167]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种合成全息图的记录装置，其特征在于，包括: 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； 光产生单元，用于产生透射光和参考光； 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； 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。2.根据权利要求1所述的记录装置，其特征在于，所述信息采集单元包括: 旋转平台，用于承载所述物体，并带动所述物体旋转； 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。3.根据权利要求1或2所述的记录装置，其特征在于，所述成像单元包括: 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。4.根据权利要求3所述的记录装置，其特征在于，所述成像单元还包括: 散射镜，用于将所述物光散射。5.根据权利要求4所述的记录装置，其特征在于，所述成像单元还包括: 柱透镜，用于将进入所述散射镜的所述物光聚集。6.根据权利要求1或2所述的记录装置，其特征在于，所述光产生单元包括: 激光器，用于产生激光； 分束镜，用于将所述激光分散形成透射光和参考光。7.根据权利要求6所述的记录装置，其特征在于，所述光产生单元还包括以下两种反射镜中的至少一种: 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； 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。8.根据权利要求1或2所述的记录装置，其特征在于，所述记录单元包括: 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； 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； 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。9.一种合成全息图的再现装置，其特征在于，包括: 全息干板，用于承载合成全息图； 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； 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。10.根据权利要求9所述的再现装置，其特征在于，所述再现装置还包括: 控制单元，用于控制所述转动单元的启停和转动方向。11.根据权利要求9或10所述的再现装置，其特征在于，所述再现装置还包括: 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。12.—种合成全息图的记录方法，其特征在于，包括: 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； 产生透射光和参考光； 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； 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。13.一种合成全息图的再现方法，其特征在于，包括: 产生白光； 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。14.一种合成全息图的显示系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的记录 目.ο15.根据权利要求14所述的显示系统，其特征在于，所述显示系统还包括再现装置，所述再现装置包括: 全息干板，用于承载合成全息图； 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； 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。16.一种合成全息图的显示方法，其特征在于，包括: 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； 产生透射光和参考光； 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； 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。17.根据权利要求16所述的显示方法，其特征在于，所述显示方法还包括: 产生白光； 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。
【专利摘要】本发明公开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，属于合成全息技术领域。所述记录装置包括：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光学图像转化为数字信号；光产生单元，用于产生透射光和参考光；成像单元，用于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，用于记录依次转化的物光与参考光发生干涉形成的干涉条纹，形成合成全息图。本发明拍摄物体各个角度的光学图像并分别转化为数字信号，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，记录依次转化的物光与参考光发生干涉而形成的干涉条纹，一次性完成，耗时短且操作方便。
【IPC分类】G01B9/021
【公开号】CN104897050
【申请号】CN201510370039
【发明人】牛贝, 武乃福
【申请人】京东方科技集团股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月29日
【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；
[00 64]图2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；
[0065]图3是本发明实施例提供的一种合成全息图的再现装置的结构示意图；
[0066]图4a_图4c是本发明实施例提供的一种合成全息图的再现装置的正视图、俯视图和侧视图；
[0067]图5是本发明实施例提供的一种合成全息图的记录方法的流程图；
[0068]图6是本发明实施例提供的一种合成全息图的再现方法的流程图；
[0069]图7是本发明实施例提供的一种合成全息图的显示系统的结构示意图；
[0070]图8是本发明实施例提供的一种合成全息图的显示方法的流程图。
【具体实施方式】
[0071]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0072]本发明实施例提供了一种合成全息图的记录装置，参见图1，该记录装置包括:
[0073]信息采集单元101，用于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；
[0074]光产生单元102，用于产生透射光和参考光；
[0075]成像单元103，用于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；
[0076]记录单元104，用于记录依次转化的物光与参考光发生干涉形成的干涉条纹，形成合成全息图。
[0077]本发明实施例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。
[0078]本发明实施例提供了一种合成全息图的记录装置，参见图2，该记录装置包括:
[0079]信息采集单元201，用于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；
[0080]光产生单元202，用于产生透射光和参考光；
[0081]成像单元203，用于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；
[0082]记录单元204，用于记录依次转化的物光与参考光发生干涉形成的干涉条纹，形成合成全息图。
[0083]结合图2，容易知道，由于信息采集单元201在拍摄物各个角度的光学图像之后，会直接将光学图像转化为数字信号输送到成像单元203，成像单元203在该数字信号的控制下进行成像(即透射光转化为物光)，成像产生的物光与参考光发生干涉，干涉形成的干涉条纹由记录单元204记录，形成合成全息图，完成合成全息图的记录。整个过程可以一气呵成，不存在中间需要人工取拿胶卷才能成像的问题，高效省事。而且，记录的合成全息图包括物体各个角度的光学图像，可以360 °全角度再现物体，视角宽，效果好。
[0084]在本实施例的一种实现方式中，如图2所示，信息采集单元201可以包括:
[0085]旋转平台201a，用于承载物体10，并带动物体10旋转；
[0086]电荷親合器件(Charge Coupled Device，简称CO)) 201b，用于拍摄物体10的光学图像，并将光学图像转化为数字信号。
[0087]结合图2，可以理解地，旋转平台201a与电荷耦合器件201b相对设置，物体10放置在旋转平台201a上，旋转平台201a自转带动物体10不断转动，物体10朝向电荷耦合器件201b的面不断变化，电荷耦合器件201b随着物体10的转动不断对其进行拍摄，即可获取物体10各个角度的光学图像，只需要一个摄像设备即可实现，节省了实现成本，而且操作简单方便。
[0088]在本实施例的另一种实现方式中，信息采集单元201可以包括:
[0089]多个CCD，分别用于拍摄物体各个角度的光学图像，并将光学图像转换为数字信号。
[0090]容易知道，多个CCD可以沿以物体为中心的圆形设置，也可以沿一条不与物体相交的直线设置。
[0091]在本实施例的又一种实现方式中，如图2所示，光产生单元202可以包括:
[0092]激光器202a，用于产生激光；
[0093]分束镜202b，用于将激光分散形成透射光和参考光。
[0094]可以理解地，由于物光需要与参考光发生干涉，同时物光又是由透射光转化得到的，因此若透射光与参考光为相干光，则可以满足相干光才能发生干涉的条件。通过激光器202a产生激光，采用分束镜202b将产生的激光分散形成透射光和参考光，由于激光的单色性好(高相干光)、方向性好、亮度高，因此一方面可以使透射光和参考光为相干光，进而使物光和参考光为相干光，物光和相干光可以发生干涉；另一方面，只需要一个光源(激光器)即可以同时得到透射光和参考光，降低了实现成本。
[0095]可选地，如图2所示，光产生单元202还可以包括以下两种反射镜中的至少一种:
[0096]第一反射镜202c，用于调整透射光和传播方向，以将透射光引至成像单元203 ;
[0097]第二反射镜202d，用于调整参考光的传播方向，以使参考光与物光发生干涉。
[0098]可以理解地，反射镜可以调整光的传播方向，将光引至需要的位置，方便各单元的摆放。而且，采用反射镜还可以控制参考光与物光的光程差，从而保证参考光与物光发生干涉，如参考光的光程与物光的光程相等，以减少计算量。
[0099]在本实施例的又一种实现方式中，如图2所示，成像单元203可以包括:
[0100]空间光调制器203a，用于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。
[0101]具体地，空间光调制器203a可以为透射型空间光调制器。
[0102]容易知道，空间光调制器是可在随时间变化的电驱动信号或其它信号的控制下，改变空间上光分布的振幅、强度、相位中至少一种的器件，因此将由光学图像转化的数字信号依次输入空间光调制器203a的控制端，同时也将透射光输入空间光调制器203a的输入端，即可在数字信号的控制下，改变透射光的振幅、强度、相位中的至少一种，将透射光转化为物光，物光中携带有数字信号的信息，可以重现光学图像。
[0103]进一步地，由于电荷耦合器件201b是随着旋转平台201a的转动，依次拍摄物体10各个角度的光学图像，并将光学图像转化为数字信号后实时传输给空间光调制器203a，也就是说，各数字信号是按照时间顺序串行输入空间光调制器203a，因此空间光调制器203a也是按照时间顺序产生对应各个角度光学图像的物光，并由记录单元204 —一进行记录。
[0104]可选地，成像单元203还可以包括:
[0105]散射镜203b，用于将物光散射。
[0106]可以理解地，散射镜203b可以将物光散射，即打散，使同一点接收的物光信息变多，进而实现将尽可能多的物光入射到记录单元204进行记录，提高合成全息图的记录效果O
[0107]优选地，成像单元203还可以包括:
[0108]柱透镜203c，用于将进入散射镜203b的物光聚集。
[0109]可以理解地，物光可能会向多个方向发散，柱透镜203c将进入散射镜203b的物光聚集，缩小物光成像的大小，进一步使尽可能多的物光入射到记录单元204进行记录，提高合成全息图的 记录效果。
[0110]容易知道，散射镜203b和柱透镜203c均为简单的镜片，实现成本低。
[0111]在本实施例的又一种实现方式中，如图2所示，记录单元204可以包括:
[0112]狭缝光阑204a，用于只允许部分的物光和部分的参考光通过；
[0113]全息干板204b，用于记录通过狭缝光阑204a的物光和通过狭缝光阑204a的参考光发生干涉而形成的干涉条纹；
[0114]电动转轴204c，用于以狭缝光阑204a形成的狭缝宽度为单位转动全息干板204b。
[0115]结合图2，光产生单元202产生透射光和参考光，透射光透过成像单元202转化为物光，物光和参考光发生干涉。在具体实现中，全息干板204b设置在物光和参考光发生干涉的地方，从而记录干涉形成的干涉条纹。
[0116]狭缝光阑204a与全息干板204b平行设置，只允许通过狭缝光阑204a形成的狭缝的物光和参考光在全息干板204上发生干涉，降低图像的色模糊，实现白光再现。
[0117]电动转轴204c的个数可以为两个，分别设置在全息干板202b的两端，随着电动转轴204c的转动，全息干板204b发生移动，全息干板204b对应于狭缝光阑204a形成的狭缝的位置不断变化，从而将不同角度的光学图像记录在全息干板204b的不同位置，形成包括各个角度的光学图像的合成全息图。
[0118]可选地，电动转轴204c可以由步进电机驱动，步进单位等于狭缝光阑204a形成的狭缝宽度。优选地，电动转轴204c可以与旋转平台201a同步转动。
[0119]具体地，全息干板204b可以由在柔性底板上涂抹感光材料制作而成。更具体地，柔性底板可以由塑料或玻璃制成。感光材料可以使光刻胶、卤化银等。感光材料可以设置在柔性底板的一侧，也可以设置在柔性底板的两侧。需要说明的是，上述方式仅为举例，本发明并不限制于此。
[0120]本发明实施例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。
[0121]本发明实施例提供了一种合成全息图的再现装置，参见图3，该再现装置包括:
[0122]全息干板301，用于承载合成全息图；
[0123]白光产生单元302，用于产生透射合成全息图的白光，以再现合成全息图；
[0124]转动单元303，用于带动全息干板301转动，以使合成全息图的不同位置位于白光的光路上。
[0125]在本实施例中，合成全息图可以为上述实施例提供的合成全息图的记录装置形成的合成全息图。
[0126]本发明实施例通过转动单元带动承载合成全息图的全息干板转动，以使合成全息图的不同位置依次在白光的透射下进行再现，可以将合成全息图包括的各个角度的光学图像依次进行再现，再现效果好。
[0127]本发明实施例提供了一种合成全息图的再现装置，参见图4a_图4c，该再现装置包括:
[0128]全息干板401，用于承载合成全息图；
[0129]白光产生单元402，用于产生透射合成全息图的白光，以再现合成全息图；
[0130]转动单元403，用于带动全息干板401转动，以使合成全息图的不同位置位于白光的光路上。
[0131]在本实施例中，合成全息图可以为上述实施例提供的合成全息图的记录装置形成的合成全息图。
[0132]具体地，白光产生单元402可以为卤钨灯。
[0133]在本实施例的一种实现方式中，该再现装置还可以包括:
[0134]控制单元，用于控制转动单元403的启停和转动方向。
[0135]具体地，控制单元可以包括电控电机和由电控电机驱动的电动转轴，电机驱动的电动转轴可以连续转动。
[0136]在具体实现中，控制单元可以包括单片机和若干按钮，单片机分别与若干按钮、转动单元403连接。若干按钮用于接收用户输入的开启指令、停止指令、正转指令和反转指令，单片机根据按钮接收的指令控制转动单元403进行相应动作，方便用户根据自身需要对合成全息图的展示方式进行调节，进一步提高了再现效果。
[0137]在本实施例的另一种实现方式中，如图4a_图4c所示，该再现装置还可以包括:
[0138]承载单元404，用于承载全息干板401、白光产生单元402和转动单元403。
[0139]在具体实现中，承载单元404可以为一侧设有开口的壳体或一侧透明的壳体。全息干板401设置在壳体设有开口或透明的一侧。白光产生单元402设置在壳体内且与全息干板401相对，白光产生单元402产生的白光透过全息干板401承载的合成全息图从壳体设有开口或透明的一侧射出壳体，再现合成全息图，对观看距离没有限制。转动单元403设置在壳体内且位于全息干板401的两端。如此将所有单元均设置在壳体上，可以方便再现装置的运输和携带，便于用户到展示现场进行合成全息图的再现。
[0140]可选地，若将两种实现方式结合，则单片机设置在壳体内，若干按钮设置在壳体表面。
[0141]本发明实施例通过转动单元带动承载合成全息图的全息干板转动，以使合成全息图的不同位置依次在白光的透射下进行再现，可以将合成全息图包括的各个角度的光学图像依次进行再现，再现效果好。
[0142]本发明实施例提供了一种合成全息图的记录方法，适用于上述实施例提供的合成全息图的记录装置，参见图5，该记录方法包括:
[0143]步骤501: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。
[0144]步骤502:产生透射光和参考光。
[0145]步骤503: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。
[0146]步骤504:使依次转化的物光与参考光发生干涉，并记录干涉形成的干涉条纹，形成合成全息图。
[0147]本发明实施例通过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，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。
[0148]本发明实施例提供了一种合成全息图的再现方法，适用于上述实施例提供的合成全息图的再现装置，参见图6，该再现方法包括:
[0149]步骤601:产生白光。
[0150]步骤602:转动承载合成全息图的全息干板，以使合成全息图的不同位置依次在白光的透射下再现。
[0151]本发明实施例通过转动承载合成全息图的全息干板，以使合成全息图的不同位置依次在白光的透射下进行再现，可以将合成全息图包括的各个角度的光学图像依次进行再现，再现效果好。
[0152]本发明实施例提供了一种合成全息图的显示系统，参见图7，该显示系统包括记录装置701。
[0153]具体地，记录装置701可以为图1或图2所示的实施例提供的记录装置。
[0154]容易知道，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。
[0155]在本实施例的一种实现方式中，该显示系统还可以包括再现装置702。
[0156]具体地，再现装置702可以为图3或图4a_图4c所示的实施例提供的再现装置。
[0157]需要说明的是，记录装置701中的全息干板可以与再现装置702中的全息干板为同一块全息干板。
[0158]可以理解地，转动单元带动承载合成全息图的全息干板转动，以使合成全息图的不同位置依次在白光的透射下进行再现，可以将合成全息图包括的各个角度的光学图像依次进行再现，再现效果好。
[0159]本发明实施例提供了一种合成全息图的显示方法，适用于上述实施例提供的合成全息图的显示系统，参见图8，该显示方法包括:
[0160]步骤801: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。
[0161]步骤802:产生透射光和参考光。
[0162]步骤803: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。
[0163]步骤804:使依次转化的物光与参考光发生干涉，并记录干涉形成的干涉条纹，形成合成全息图。
[0164]步骤805:产生白光。该步骤805为可选步骤。
[0165]步骤806:转动承载合成全息图的全息干板，以使合成全息图的不同位置依次在白光的透射下再现。该步骤806为可选步骤。
[0166]本发明实施例通过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，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。而且，转动承载合成全息图的全息干板，以使合成全息图的不同位置依次在白光的透射下进行再现，可以将合成全息图包括的各个角度的光学图像依次进行再现，再现效果好。
[0167]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种合成全息图的记录装置，其特征在于，包括: 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； 光产生单元，用于产生透射光和参考光； 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； 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。2.根据权利要求1所述的记录装置，其特征在于，所述信息采集单元包括: 旋转平台，用于承载所述物体，并带动所述物体旋转； 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。3.根据权利要求1或2所述的记录装置，其特征在于，所述成像单元包括: 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。4.根据权利要求3所述的记录装置，其特征在于，所述成像单元还包括: 散射镜，用于将所述物光散射。5.根据权利要求4所述的记录装置，其特征在于，所述成像单元还包括: 柱透镜，用于将进入所述散射镜的所述物光聚集。6.根据权利要求1或2所述的记录装置，其特征在于，所述光产生单元包括: 激光器，用于产生激光； 分束镜，用于将所述激光分散形成透射光和参考光。7.根据权利要求6所述的记录装置，其特征在于，所述光产生单元还包括以下两种反射镜中的至少一种: 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； 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。8.根据权利要求1或2所述的记录装置，其特征在于，所述记录单元包括: 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； 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； 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。9.一种合成全息图的再现装置，其特征在于，包括: 全息干板，用于承载合成全息图； 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； 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。10.根据权利要求9所述的再现装置，其特征在于，所述再现装置还包括: 控制单元，用于控制所述转动单元的启停和转动方向。11.根据权利要求9或10所述的再现装置，其特征在于，所述再现装置还包括: 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。12.—种合成全息图的记录方法，其特征在于，包括: 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； 产生透射光和参考光； 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； 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。13.一种合成全息图的再现方法，其特征在于，包括: 产生白光； 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。14.一种合成全息图的显示系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的记录 目.ο15.根据权利要求14所述的显示系统，其特征在于，所述显示系统还包括再现装置，所述再现装置包括: 全息干板，用于承载合成全息图； 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； 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。16.一种合成全息图的显示方法，其特征在于，包括: 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； 产生透射光和参考光； 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； 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。17.根据权利要求16所述的显示方法，其特征在于，所述显示方法还包括: 产生白光； 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。
【专利摘要】本发明公开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，属于合成全息技术领域。所述记录装置包括：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光学图像转化为数字信号；光产生单元，用于产生透射光和参考光；成像单元，用于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，用于记录依次转化的物光与参考光发生干涉形成的干涉条纹，形成合成全息图。本发明拍摄物体各个角度的光学图像并分别转化为数字信号，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，记录依次转化的物光与参考光发生干涉而形成的干涉条纹，一次性完成，耗时短且操作方便。
【IPC分类】G01B9/021
【公开号】CN104897050
【申请号】CN201510370039
【发明人】牛贝, 武乃福
【申请人】京东方科技集团股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月29日
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