公开一种全息信息记录和再现装置和方法、显示设备。全息信息记录装置包括光源和记录介质，该光源布置成提供参考光束和物光束，该全息信息记录装置还包括电光调节元件，其中该电光调节元件布置在待再现物体和该记录介质之间的光路上，接收从该待再现物体散射的该物光束，并且调节该物光束的出射方向和焦距以照射该记录介质；以及其中该记录介质布置成接收来自该光源的该参考光束和经该电光调节元件调节的该物光束，并且该参考光束和该物光束在该记录介质中形成与该待再现物体有关的信息。通过采用电光调节元件调节光束的出射方向和焦距，无需旋转记录介质即可实现全息信息的记录和再现，从而简化记录和再现过程，提高可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及显示
，具体涉及一种全息信息记录装置、全息信息再现装置、全息信息记录和再现方法、以及显示设备。
技术介绍
基于全息信息的立体显示越来越受到关注。在全息信息的记录过程中，沿不同路径传播的两个激光束，即参考光束和物光束，相互干涉形成光学干涉图案。该光学干涉图样引起感光记录介质中的化学或物理变化，使得与待再现物体有关的信息被记录在记录介质中。在全息信息的再现过程中，与用于记录的参考光束相似的参考光束照射到记录介质，使得记录介质中的光学干涉图样对参考光束进行衍射以再现物光束，从而再现信息。图1为一种全息信息记录和再现装置的示意图。如图1所示，诸如激光器的光源10发出源光束11，该源光束11被分束器20分成参考光束21和物光束22。参考光束21经反射镜30反射之后的参考光束31照射到光折变晶体40上。另外，物光束22照射到待再现物体70上之后发生漫反射，并且经过漫反射的物光束72照射到光折变晶体40上。参考光束31和物光束72叠加产生干涉，使得与待再现物体70有关的信息被光折变晶体40记录。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种改进的全息信息记录和再现装置和方法、显示设备。在第一方面，提供了一种全息信息记录装置，包括光源和记录介质，该光源布置成提供参考光束和物光束，该全息信息记录装置还包括电光调节元件，其中该电光调节元件布置在待再现物体和该记录介质之间的光路上，接收从该待再现物体散射的该物光束，并且调节该物光束的出射方向和焦距以照射该记录介质；以及其中该记录介质布置成接收来自该光源的该参考光束和经该电光调节元件调节的该物光束，并且该参考光束和该物光束在该记录介质中形成与该待再现物体有关的信息。在施加的电信号例如电压变化时，该电光调节元件的折射率发生变化，从而使入射光束从其透射之后的方向和焦距发生变化。根据本专利技术，通过采用电光调节元件调节物光束的出射方向和焦距实现全息信息的记录，使得不需要旋转记录介质以记录全息信息。这简化了记录过程并且提高了记录的可靠性。此夕卜，由于不需要提供在记录过程中使记录介质旋转的致动装置，该全息信息记录装置中的部件数目减少，结构简化并且成本降低。再者，由于记录介质不需要旋转，因此可以防止由于旋转记录介质进行记录时引起的串扰。例如，该全息信息记录装置还包括光束分离元件，其中该光束分离元件布置成将该光源发射的源光束分离成该参考光束和该物光束。该光束分离元件可以是分光棱镜、偏振分束器等。该分光棱镜可以将源光束按照一定比例分成一定夹角的反射光束和透射光束。示例性地，该分光棱镜可以将源光束按照1:1的比例分离成该参考光束和该物光束，其中该参考光束为透射光束，该物光束为反射光束。该光束分离元件还可以是本领域技术人员知晓的其它光学元件，只要其可以对源光束分束即可，本专利技术对此不作限定。例如，该全息信息记录装置还包括至少一个光束偏转元件，其中该光束偏转元件布置成将该参考光束偏转到该记录介质以及将该物光束偏转到该待再现物体。该光束偏转元件可以是反射镜、全反射棱镜等。通过在全息信息记录装置中提供该光束偏转元件，光路的设计自由度可以显著提高。该光束偏转元件还可以是本领域技术人员知晓的其它光学元件，只要其可以对光束偏转即可，本专利技术对此不作限定。例如，该全息信息记录装置还包括光束扩展元件，其中该光束扩展元件布置在该光源和该光束分离元件之间的光路上，接收该光源发射的源光束，并且将该源光束扩束准直后照射该光束分离元件。该光束扩展元件可以扩展源光束的直径，并且可以减小源光束的发散角。该光束扩展元件可以是开普勒型扩束器、伽利略型扩束器或者其它透镜组合。该光束扩展元件还可以是本领域技术人员知晓的其它光学元件，只要其可以对光源发射的源光束进行扩束准直即可，本专利技术对此不作限定。例如，该全息信息记录装置还包括光束聚集元件，其中该光束聚集元件布置在该待再现物体的上游，并且将物光束会聚到该待再现物体。该光束聚集元件可以是诸如凸透镜的光学元件，用于会聚物光束以提高其利用效率。该光束聚集元件还可以是本领域技术人员知晓的其它光学元件，只要其可以对物光束进行会聚即可，本专利技术对此不作限定。例如，该电光调节元件为液晶透镜。普通光学透镜由于依赖厚度、折射率与焦距单一，已经不能满足精细小型光学系统的要求。相比之下，液晶透镜具有尺寸微小、厚度薄、易于集成、成像质量好、响应时间相对较快，焦距可调等优点。例如，液晶透镜能够在毫秒量级的响应时间内在电场驱动调节下实现光束的方向调节和焦距的变化功能。采用液晶透镜作为电光调节元件以实现全息信息的记录(和再现)，与采用传统光学元件相比具有显著优势。传统光学元件通常需要多种光学元件用于分光、准直、偏转和会聚等，使得光路复杂，光路的调整复杂且耗时，系统部件数目多且体积庞大。采用诸如液晶透镜的电光调节元件用于全息信息的记录(和再现)时，极大简化了系统的光路，使得光路调整简单。由于液晶透镜的响应速度快，因此可以实现快速的光束调节，从而快速地完成全息信息的记录(和再现)。液晶透镜外形小巧且易于集成，这有利于提高全息信息记录(和再现)装置的微型化和集成化。再者，与诸如透镜、透镜阵列或透镜组合的传统光学元件相比，液晶透镜在价格上更具优势，这有利于液晶透镜的广泛应用并且降低全息信息记录(和再现)装置的成本。例如，该记录介质为光折变晶体、光折变聚合物、光致聚合物和光致变色材料其中之一。该记录介质可以由能够对某一波长的光束做出相应并且内部折射率发生变化的任何全息记录材料形成。例如，该光源为激光器，并且该参考光束和该物光束为相干光束。采用激光器作为全息信息记录装置的光源，可以方便地提供彼此相干的参考光束和物光束，使得该参考光束和物光束相互干涉形成光学干涉图案，从而在该记录介质中形成与该待再现物体有关的?目息O在第二方面，本专利技术提供了一种全息信息再现装置，包括光源和记录介质，该光源布置成提供参考光束，并且该记录介质含有由物光束和该参考光束形成的与待再现物体有关的信息，该全息信息记录装置还包括电光调节元件，其中该记录介质布置成接收来自该光源的该参考光束，该参考光束与该记录介质中的信息相互作用以产生再现光束；以及其中该电光调节元件在光路中布置在该记录介质的下游，接收从该记录介质发射的该再现光束，并且调节该再现光束的出射方向和焦距以形成该待再现物体的全息像。根据本专利技术，通过采用电光调节元件调节再现光束的出射方向和焦距实现全息信息的再现，使得不需要旋转记录介质以再现全息信息。这简化了再现过程并且提高了再现的可靠性。此外，由于不需要提供在再现过程中使记录介质旋转的致动装置，该全息信息再现装置中的部件数目减少，结构简化并且成本降低。再者，由于记录介质不需要旋转，因此可以防止由于旋转记录介质进行再现时引起的串扰。例如，该全息信息再现装置还包括光束扩展元件，其中该光束扩展元件布置成接收该光源发射的源光束并且将该源光束扩束准直后照射该记录介质。该光束扩展元件可以扩展源光束的直径，并且可以减小源光束的发散角。例如，该电光调节元件为液晶透镜。通过采用液晶透镜作为电光调节元件，有利于全息信息再现装置的小型化。在第三方面，本发当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种全息信息记录装置，包括光源和记录介质，该光源布置成提供参考光束和物光束，其特征在于：该全息信息记录装置还包括电光调节元件，其中该电光调节元件布置在待再现物体和该记录介质之间的光路上，接收从该待再现物体散射的该物光束，并且调节该物光束的出射方向和焦距以照射该记录介质；以及其中该记录介质布置成接收来自该光源的该参考光束和经该电光调节元件调节的该物光束，并且该参考光束和该物光束在该记录介质中形成与该待再现物体有关的信息。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张玉欣，程鹏飞，马永达，吴新银，乔勇，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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