CN107678267A - 一种全息成像系统 - Google Patents

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张喆
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms

Abstract

一种全息成像系统，包括：设置有全息膜的桁架，其与水平面呈预定倾角；在所述桁架正下方距离所述桁架的底边第一距离处水平设置的平面设备；朝向所述平面设备投影背景画面的投影设备，所述投影设备设置在所述桁架顶边且位于桁架的第一侧；以及垂直设置在所述桁架的第二侧的用于显示前景画面的影像显示屏。

Description

一种全息成像系统
技术领域
本发明涉及图像设备领域，尤其涉及一种全息成像系统。
背景技术
全息投影技术(front-projected holographic display)也称虚拟成像技术，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技术。全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻像，还可以使幻像与用户产生互动。这种互动展示技术将装饰性和实用性融为一体，在没有图像时完全透明，给使用者以全新的互动感受。鉴于此，全息投影技术已逐渐成为一种备受关注的产品展示和市场推广手段，被广泛用于各种商品发布会，房地产展示会，汽车、珠宝展销会，时装发布会，演唱会等等。
目前，全息投影设备通常被用于配合舞台表演。然而现有的全息投影设备或系统还存在下述缺陷：第一，现有的全息成像设备或系统占用空间较大，需要在全息膜后面布置很大的空间来使得幻影成像的影像距离背景有一定的距离，进而营造出立体感；第二，现有的全息成像设备或系统中，投影设备投影的影像经全息膜的反射后会产生亮度的衰减，尤其是在环境光明亮的场景中，严重影响显示效果；第三，现有的全息成像设备或系统中，幻影成像的影像会叠加在舞台灯光的光线上，呈现透明化的显示效果，造成影像显示失真。
为此，需要一种新的全息成像技术。
发明内容
本发明提供一种新的全息成像方案，有效的解决了上面至少一个问题。
根据本发明的实施方式，提供了一种全息成像系统，包括：设置有全息膜的桁架，其与水平面呈预定倾角；在桁架正下方距离桁架的底边第一距离处水平设置的平面设备；朝向平面设备投影背景画面的投影设备，投影设备设置在桁架顶边且位于桁架的第一侧；以及垂直设置在桁架的第二侧的用于显示前景画面的影像显示屏。
可选地，在根据本发明的全息成像系统中，还包括设置在平面设备上的至少一个灯光设备。
可选地，在根据本发明的全息成像系统中，影像显示屏的底边与桁架的底边处于同一水平面。
可选地，在根据本发明的全息成像系统中，预定夹角的范围为40度至50度。
可选地，在根据本发明的全息成像系统中，还包括设置在桁架的第二侧的舞台结构。
可选地，在根据本发明的全息成像系统中，平面设备为幕布。
可选地，在根据本发明的全息成像系统中，影像显示屏为LED显示屏。
根据本发明的全息成像系统，在保持了较强的立体体验感的同时，节省了大量舞台空间。同时，由影像显示屏显示前景画面，前景画面不经过反射直接进入观看者的眼中，其亮度不会产生衰减，即便是在环境光明亮的场景中，也不会影响到显示效果。
附图说明
为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。
图1示出了根据本发明一个实施例的全息成像系统100的轴测图；以及
图2示出了根据本发明一个实施例的全息成像系统100的侧视图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明一个实施例的全息成像系统100的轴测图，图2示出了图1中全息成像系统100的侧视图。下面将结合图1、图2，对全息成像系统100的结构进行描述。
如图中所示，系统100至少包括与水平面呈预定夹角的桁架110、水平设置在桁架110正下方的平面设备120、设置在桁架110的顶边且位于桁架110的第一侧的投影设备130、和垂直设置在桁架110的第二侧的影像显示屏140。根据本发明的实现方式，预定夹角的范围为40度至50度，可选地，预定夹角取45度。
进一步地，桁架110上设置有全息膜111。全息膜111是一种具有特殊化学图层的薄膜，具备较强的反射率以用于影像的反射，同时还具备很高的透明度。在根据本发明的实施例中，全息膜111可以被设置为多种公知的全息膜材料，本发明对此不作限制。
平面设备120距离桁架110的底边第一距离。换句话说，设桁架110的底边位于水平地面上，那么桁架110的正下方地面下沉第一距离，在下沉地面上布置了平面设备120。
投影设备130朝向平面设备120投影背景画面。根据本发明的实施方式，在平面设备120上设置了至少一个灯光设备150，如图1中示出了4个灯光设备。背景画面通过投影设备130和灯光设备150向地面的平面设备120上投影显示出影像，然后该影像的光入射到全息膜111上，从而由全息膜111反射的光形成虚像。在下沉的地面空间内布置背景画面和灯光设备投射的灯光效果，经过全息膜111反射后成像在影像显示屏140的后方，前景画面和背景画面重叠时，前景画面的影像不会产生透明化的显示效果。当然，灯光设备150也可以依据情况设置在平面设备120上的其他位置，如四角，本发明的实施例对此不作限制。
影像显示屏140的底边与桁架110的底边处于同一水平面(即，均处于水平地面上)。在根据本发明的一个实施例中，在桁架110的第二侧设置有舞台结构160，将影像显示屏140安装在舞台结构160之上。
在根据本发明的一个实施例中，平面设备120为幕布，影像显示屏140为LED显示屏。但本发明的实施例对此并不作限制。例如，平面设备120也可以是纯白色的平整的地面，一切可用于显示背景画面或前景画面的显示设备均可以作为平面设备120或影像显示屏140，与本发明的实施例相结合。
根据本发明的全息成像系统100在使用中，舞台上会显示两层画面，一层是由影像显示屏140显示的前景画面，一层是从全息膜反射的光形成的虚像(即，背景画面)，该虚像看上去位于全息膜111的后方。这样看上去在影像显示屏140的后面成像出一个纵深很强的立体空间(第一距离越大，纵深感越强)，从而让人忽略掉眼前的影像显示屏而感觉整个舞台有很深的纵深，在其上方浮空呈现出具有立体感的影像来。
这样，在保持了较强的立体体验感的同时，节省了大量舞台空间。同时，由影像显示屏140显示前景画面，前景画面不经过反射直接进入观看者的眼中，其亮度不会产生衰减，即便是在环境光明亮的场景中，也不会影响到显示效果。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (7)

1.一种全息成像系统，包括：
设置有全息膜的桁架，其与水平面呈预定倾角；
在所述桁架正下方距离所述桁架的底边第一距离处水平设置的平面设备；
朝向所述平面设备投影背景画面的投影设备，所述投影设备设置在所述桁架顶边且位于桁架的第一侧；以及
垂直设置在所述桁架的第二侧的用于显示前景画面的影像显示屏。
2.如权利要求1所述的系统，还包括：
设置在所述平面设备上的至少一个灯光设备。
3.如权利要求1或2所述的系统，其中，所述影像显示屏的底边与所述桁架的底边处于同一水平面。
4.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述预定夹角的范围为40度至50度。
5.如权利要求1-4中任一项所述的系统，还包括设置在所述桁架的第二侧的舞台结构。
6.如权利要求1-5中任一项所述的系统，其中，所述平面设备为幕布。
7.如权利要求1-6中任一项所述的系统，其中，所述影像显示屏为LED显示屏。
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