CN105785741B - 一种3d全息数字光处理投影装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到一种3D全息数字光处理投影装置。所述投影装置包括第一光源、第二光源和计算机；所述第一光源发出的红光经扩束、准直后通过光束分束镜分为相干光和非相干光；所述相干光将光束所携带的图像信息存储在全息记录材料薄膜上；所述非相干光作为读出光束经平面反射镜反射到所述的全息记录材料薄膜上，经全息记录材料薄膜衍射出的具有全息图像信息的光束再经投影平面反射镜反射后沿水平方向射出；所述第二光源发出的紫光经扩束、准直后作为擦除光束直接照射在全息记录材料薄膜上。与现有技术相比，本发明缩短了擦除信息的时间，使信息更新速度更快，从而提供观察者在任何方向上均能够观察到的动态立体全息影像。
Description
技术领域
本发明属于投影设备技术领域，具体来说，涉及到一种3D全息数字光处理投影装置。
背景技术
3D全息投影技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。拍摄时，利用干涉原理记录物体光波信息。被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束，另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片。投影显示即成像过程，是利用衍射原理再现物体光波信息。全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个像，即原始像和共轭像。通过投影显示，再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。
全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。伴随着信息技术的发展，3D全息投影技术亦步入数字化时代。数字全息术通过光学干涉，计算机模拟再现，实现了全息图记录、存储、处理、再现全过程的数字化。但数字全息再现中存在原始像和共轭像分离困难、原始像分辨率低、散斑噪声大、信噪比和清晰度低等问题，极大地制约了数字全息技术的发展和应用研究。此外，现有的全息系统一部分是偏重于全息存储部分，主要要求信息存储的稳定性；而另一部分则偏重于全息显示部分，它们采用不同工艺和方法，使显示效果更逼真。但由于全息存储信息刷新率的限制，使得立体图像的显示不连贯，缺乏动态性。
发明内容
为上述技术问题，本发明提供了一种高分辨、刷新快的3D全息数字光处理投影装置。
本发明所述的一种3D全息数字光处理投影装置，所述投影装置包括第一光源、第二光源和计算机；所述第一光源发出的红光经扩束、准直后通过光束分束镜分为相干光和非相干光；所述相干光作为写入光束入射到与所述计算机相连接的DMD上，经DMD反射后的加载有计算全息图信息的光束直接照射到全息记录材料薄膜上，将光束所携带的图像信息存储在全息记录材料薄膜上；所述非相干光作为读出光束经平面反射镜反射到所述的全息记录材料薄膜上，经全息记录材料薄膜衍射出的具有全息图像信息的光束再经投影平面反射镜反射后沿水平方向射出；所述第二光源发出的紫光经扩束、准直后作为擦除光束直接照射在全息记录材料薄膜上；所述全息记录材料包含0.25g的聚甲基丙烯酸乙烯基酯、0.01g的3β-甲氧基羊毛甾-9(11)-烯-27-醇、0.05g的Irgacure 784、0.05g的癸二酸二乙酯、1.40g作为溶剂的1,1,2,2-四氯乙烷；所述平面反射镜呈现出在同一水平面内任何角度可观看到的全息图像信息。
本发明所述的一种3D全息数字光处理投影装置，所述相干光经快门和毛玻璃入射到DMD上，经DMD反射后的光束通过光学缩微装置照射到并将光束所携带的图像信息存储在全息记录材料薄膜上。
本发明所述的一种3D全息数字光处理投影装置，所述非相干光通过快门入射至平面反射镜，经平面反射镜把光线直接反射到全息记录材料薄膜上，经全息记录材料薄膜衍射出的具有全息图像信息的光束通过光阑后，经与水平面成45度角放置的投影平面反射镜反射后沿水平方向射出。
本发明所述的一种3D全息数字光处理投影装置，所述紫光经过扩束、准直后通过快门并直接照射在全息记录材料薄膜。
本发明所述的一种3D全息数字光处理投影装置，所述快门通过快门驱动器与计算机控制连接。
本发明所述的一种3D全息数字光处理投影装置，所述计算机连接电机，所述电机连接并驱动投影平面反射镜实现沿水平方向旋转。
本发明所述的一种用于3D全息数字光处理投影装置的全息记录材料，所述全息记录材料包含0.25g聚甲基丙烯酸乙烯基酯、0.01g的3β-甲氧基羊毛甾-9(11) -烯-27-醇、0.05g的Irgacure 784、0.05g的癸二酸二乙酯、1.40g作为溶剂的1,1,2,2-四氯乙烷；所述聚甲基丙烯酸乙烯基酯的数均分子量、重均分子量和分子量分布分别为77000、115000和1.49。
本发明所述的一种用于3D全息数字光处理投影装置的全息记录材料薄膜，所述全息记录材料薄膜的制备方法为将全息记录材料混合，摇匀，然后涂在玻璃板上。
与现有技术相比，本发明所述的3D全息数字光处理投影装置，采用全新的全息记录材料制成，有效改变折射率并且在使其透明度方面也有所改良。因此，本发明缩短了擦除信息的时间，使信息更新速度更快，从而提供观察者在任何方向上均能够观察到的动态立体全息影像。
附图说明
图1：3D全息数字光处理投影装置的示意图；第一光源-1、第二光源-2、第一扩束器-3、第二扩束器-4、第一准直器-5、第二准直器-6、光束分束镜7、第一快门-8、DMD-9、光学缩微装置-10、第二快门-11、平面反射镜-12、第三快门-13、全息记录材料薄膜-14、投影平面反射镜-15、计算机-16、光阑-17、毛玻璃-18、电机-19。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明所述的3D全息数字光处理投影装置做进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。
实施例 1
一种3D全息数字光处理投影装置，所述投影装置包括第一光源、第二光源和计算机；所述第一光源发出的红光经扩束、准直后通过光束分束镜分为相干光和非相干光；所述相干光作为写入光束入射到与所述计算机相连接的DMD上，经DMD反射后的加载有计算全息图信息的光束直接照射到全息记录材料薄膜上，将光束所携带的图像信息存储在全息记录材料薄膜上；所述非相干光作为读出光束经平面反射镜反射到所述的全息记录材料薄膜上，经全息记录材料薄膜衍射出的具有全息图像信息的光束再经投影平面反射镜反射后沿水平方向射出；所述第二光源发出的紫光经扩束、准直后作为擦除光束直接照射在全息记录材料薄膜上；所述全息记录材料包含0.25g的聚甲基丙烯酸乙烯基酯、0.01g的3β-甲氧基羊毛甾-9(11)-烯-27-醇、0.05g的Irgacure 784、0.05g的癸二酸二乙酯、1.40g作为溶剂的1,1,2,2-四氯乙烷；所述平面反射镜呈现出在同一水平面内任何角度可观看到的全息图像信息；所述相干光经快门和毛玻璃入射到DMD上，经DMD反射后的光束通过光学缩微装置照射到并将光束所携带的图像信息存储在全息记录材料薄膜上；所述非相干光通过快门入射至平面反射镜，经平面反射镜把光线直接反射到全息记录材料薄膜上，经全息记录材料薄膜衍射出的具有全息图像信息的光束通过光阑后，经与水平面成45度角放置的投影平面反射镜反射后沿水平方向射出；所述紫光经过扩束、准直后通过快门并直接照射在全息记录材料薄膜；所述快门通过快门驱动器与计算机控制连接；所述计算机连接电机，所述电机连接并驱动投影平面反射镜实现沿水平方向旋转；所述全息记录材料包含0.25g聚甲基丙烯酸乙烯基酯、0.01g的3β-甲氧基羊毛甾-9(11)-烯-27-醇、0.05g的Irgacure 784、0.05g的癸二酸二乙酯、1.40g作为溶剂的1,1,2,2-四氯乙烷；所述聚甲基丙烯酸乙烯基酯的数均分子量、重均分子量和分子量分布分别为77000、115000和1.49；所述全息记录材料薄膜的制备方法为将全息记录材料混合，摇匀，然后涂在玻璃板上。本发明所述的3D全息数字光处理投影装置的具体构件及连接方式之一可参考附图1。
与现有技术相比，本发明所述的3D全息数字光处理投影装置，采用全新的全息记录材料制成，有效改变折射率并且在使其透明度方面也有所改良。因此，本发明缩短了擦除信息的时间，使信息更新速度更快，从而提供观察者在任何方向上均能够观察到的动态立体全息影像。
Claims (7)
1.一种3D全息数字光处理投影装置，其特征在于，所述投影装置包括第一光源、第二光源和计算机；所述第一光源发出的红光经扩束、准直后通过光束分束镜分为相干光和非相干光；所述相干光作为写入光束入射到与所述计算机相连接的DMD上，经DMD反射后的加载有计算全息图信息的光束直接照射到全息记录材料薄膜上，将光束所携带的图像信息存储在全息记录材料薄膜上；所述非相干光作为读出光束经平面反射镜反射到所述的全息记录材料薄膜上，经全息记录材料薄膜衍射出的具有全息图像信息的光束再经投影平面反射镜反射后沿水平方向射出；所述第二光源发出的紫光经扩束、准直后作为擦除光束直接照射在全息记录材料薄膜上；所述全息记录材料包含0.25g的聚甲基丙烯酸乙烯基酯、0.01g的3β-甲氧基羊毛甾-9(11)-烯-27-醇、0.05g的Irgacure 784、0.05g的癸二酸二乙酯、1.40g作为溶剂的1,1,2,2-四氯乙烷；所述平面反射镜呈现出在同一水平面内任何角度可观看到的全息图像信息。
2.根据权利要求1所述的一种3D全息数字光处理投影装置，其特征在于，所述相干光经快门和毛玻璃入射到DMD上，经DMD反射后的光束通过光学缩微装置照射到并将光束所携带的图像信息存储在全息记录材料薄膜上。
3.根据权利要求1所述的一种3D全息数字光处理投影装置，其特征在于，所述非相干光通过快门入射至平面反射镜，经平面反射镜把光线直接反射到全息记录材料薄膜上，经全息记录材料薄膜衍射出的具有全息图像信息的光束通过光阑后，经与水平面成45度角放置的投影平面反射镜反射后沿水平方向射出。
4.根据权利要求1所述的一种3D全息数字光处理投影装置，其特征在于，所述紫光经过扩束、准直后通过快门并直接照射在全息记录材料薄膜。
5.根据权利要求2所述的一种3D全息数字光处理投影装置，其特征在于，所述快门通过快门驱动器与计算机控制连接。
6.根据权利要求1所述的一种3D全息数字光处理投影装置，其特征在于，所述计算机连接电机，所述电机连接并驱动投影平面反射镜实现沿水平方向旋转。
7.一种用于3D全息数字光处理投影装置的全息记录材料，其特征在于，所述全息记录材料包含0.25g聚甲基丙烯酸乙烯基酯、0.01g的3β-甲氧基羊毛甾-9(11)-烯-27-醇、0.05g的Irgacure 784、0.05g的癸二酸二乙酯、1.40g作为溶剂的1,1,2,2-四氯乙烷；所述聚甲基丙烯酸乙烯基酯的数均分子量、重均分子量和分子量分布分别为77000、115000和1.49。
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