一种全固态全息拍摄器制造技术

本发明专利技术涉及3D显示领域，公开了一种全固态全息拍摄器，包括设置于全息拍摄器内部的拍摄镜组和成像单元，拍摄镜组用于捕捉景物的光线，成像单元包括多个感光芯片，不同景深上景物像面的光线经过拍摄镜组和成像单元光学转化后，分别在相应焦距的感光芯片上形成景物不同景深像面的实像画面并记录下来，感光芯片上形成实像画面的相邻像素间距为d(mm)，多个感光芯片等效于与拍摄镜组对应的一组相互平行的等效感光面，任意相邻两个等效感光面之间的距离为L(mm)，满足：L≥2d。通过引入多个等效感光面的方案实现了真实的3D图像拍摄的功能。本发明专利技术的工作过程中无需运动部件，大大提高可靠性和画质，同时降低生产成本和控制难度。

An all solid state hologram

【技术实现步骤摘要】
一种全固态全息拍摄器
本专利技术涉及3D显示领域，尤其是涉及一种全固态全息拍摄器。
技术介绍
为了显示3D画面，我们必须先获得3D片源，但是目前的摄像机只能拍摄2D画面。虽然近年来有些影片采用双摄像头方案实现3D片源获取，但是这种方案只能实现一种基于立体图像对的伪3D技术。全息色摄影技术可以记录真实的3D画面信息，但是其拍摄条件极其苛刻，光路布局非常困难，只能在实验室内进行简单的拍摄工作，无法应用在实际生活中。授权号为CN203965794U的专利提供了一个3D拍摄方案，但是需要高速运动部件，系统可靠性低，同时对于数据处理速度要求极高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对上述现有技术的不足，提供一种全固态全息拍摄器，工作过程中无需运动部件，大大提高了可靠性和画质，同时降低生产成本和控制难度。为解决上述技术问题，本专利技术提出一种全固态全息拍摄器，包括设置于全息拍摄器内部的拍摄镜组和成像单元；所述拍摄镜组用于捕捉景物的光线；所述成像单元包括多个感光芯片，不同景深上景物像面的光线经过拍摄镜组和成像单元光学转化后，分别在相应焦距的感光芯片上形成景物不同景深像面的实像画面并记录下来；其中所述感光芯片上形成实像画面的相邻像素间距为d(mm)，所述多个感光芯片等效于与拍摄镜组对应的一组相互平行的等效感光面，任意相邻两个等效感光面之间的距离为L(mm)，满足：L≥2d。进一步地，所述成像单元还包括光路整合镜组，所述光路整合镜组与多个感光芯片的位置关系满足光学成像原理，用于将不同景深的景物像面光学转化为实像画面；不同景深上景物像面的光线经过拍摄镜组和光路整合镜组的光学转化后，不同景深的景物像面分别在相应焦深的感光芯片上成像，等效于在与感光芯片对应的等效感光面上成像。进一步地，所述光路整合镜组为多个子棱镜拼接形成的立方体棱镜，单个所述感光芯片分别与光路整合镜组的一个侧面相对应；不同景深的景物像面光线经过光路整合镜组的多个子棱镜的反射，分别在相应焦深的感光芯片上成像。进一步地，所述感光芯片数量为3个，所述光路整合镜组为一个X合路棱镜，所述X合路棱镜由4个横截面为等腰直角三角形的子棱镜拼接而成且横截面为正方形，所述3个感光芯片分别位于X合路棱镜的3个与其横截面垂直的外表面一侧，且所述3个感光芯片距离X合路棱镜相应的侧面间距各不相同，所述X合路棱镜的第4个与其横截面垂直的外表面为影像入射面，且影像入射面正对拍摄镜组。进一步地，所述感光芯片数量为5个，所述光路整合镜组为由若干子棱镜拼合成的立方体棱镜，且所述子棱镜是由立方体任意一个面上，取两个相邻顶点和面心以及立方体的几何中心，四个点构成的四面体棱镜，5个感光芯片分别正对立方体的棱柱镜的5个外表面，且距离表面的距离各不相同，所述立方体棱柱镜的第6个面为影像入射面，影像入射面正对拍摄镜组。进一步地，拼接成立方体棱镜的每个子棱镜的拼合缝均设有半透半反膜。进一步地，还包括设置于拍摄镜组和光路整合镜组之间的光路调整镜组，所述光路调整镜组用于调整不同景深的景物像面的成像位置。进一步地，所述光路调整镜组为包含凸透镜的镜组。进一步地，所述拍摄镜组与光路整合镜组之间和/或光路整合镜组与感光芯片之间的相对位置可调。进一步地，所述成像单元为多个透明感光芯片逐层排列形成。进一步地，所述成像单元包括由沿一条直线设置的多个半透半反镜，每个半透半反镜对应设有一个与其成锐角θ布置的感光芯片，且单个感光芯片距对应的半透半反镜的距离各不相同。进一步地，所述成像单元的多个感光芯片可以用投射单元进行部分取代，形成既可以拍摄又可以投影的双功能全固态全息拍摄器。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术的工作过程中无需运动部件，大大提高可靠性和画质，同时降低生产成本和控制难度；2、本专利技术通过成像单元通过光学转化，将不同景深的景物像面分别在不同的感光单元上形成实像画面并记录下来，实现了记录真实的3D画面信息，与传统2D拍摄设备相比，本专利技术无需对焦过程，大大提高响应速度；3、本专利技术虽然是用于3D拍摄，但是可以向下兼容2D拍摄功能；4、本专利技术还可以实现同时进行拍摄和投影显示，方便用于有拍摄和投影的双功能需求的应用场合，大大降低了系统复杂度，降低成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术中记载的一些实施例，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。图1为本专利技术的内部结构示意图，图2为带有光路调整镜组4的本专利技术的结构示意图，图3为光路调整镜组4转换等效感光面3的空间位置示意图，图4为感光芯片21数量为2个的实施例1中成像单元2的组合示意图，图5为感光芯片21数量为3个的实施例1中成像单元2的组合示意图，图6为实施例1和实施例2中六面体X合路棱镜结构示意图，图7为感光芯片21数量为5个的实施例1中成像单元2的组合示意图，图8为实施例3组成光路整合镜组22的子棱镜结构图，图9为实施例4中所述的成像单元2组合示意图，图10为实施例5中所述的成像单元2一种组合的示意图，图11为实施例5中所述的成像单元2另一种组合的示意图，附图标记如下：拍摄镜组1，成像单元2，感光芯片21，光路整合镜组22，等效感光面3，光路调整镜组4，半透半反镜5。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。参照图1至图10，本专利技术提供一种全固态全息拍摄器，包括设置于全息拍摄器内部的拍摄镜组1和成像单元2；其中拍摄镜组1用于捕捉景物的光线；成像单元2包括多个感光芯片21，不同景深上景物像面的光线经过拍摄镜组1和成像单元2光学转化后，分别在相应焦距的感光芯片21上形成景物不同景深像面的实像画面并记录下来；其中感光芯片21上形成实像画面的相邻像素间距为d(mm)，多个感光芯片21等效于与拍摄镜组1对应的一组相互平行的等效感光面3，等效感光面3可以是真实的物理感光面，也可以是经过光路转化后形成的物理感光面的虚像面，还可以是实像面等，任意相邻两个等效感光面3之间的距离为L(mm)，满足：L≥2d。相邻的等效感光面3之间的间距L决定了全息拍摄器的的拍摄画面在深度方向的分辨率，而任意一个等效感光面3上的像素间距d决定了画面的横向分辨率即平面分辨能力。通常人眼的深度分辨率远低于横向分辨率，所以即使深度方向上像素间距较大也不会造成分辨失真，因此拍摄画面在深度方向上的像素间距可以设置大一些，从而可以在有效降低设备和工艺成本的条件下，拍摄出非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固态全息拍摄器，其特征在于：包括设置于全息拍摄器内部的拍摄镜组(1)和成像单元(2)；/n所述拍摄镜组(1)用于捕捉景物的光线；/n所述成像单元(2)包括多个感光芯片(21)，不同景深上景物像面的光线经过拍摄镜组(1)和成像单元(2)光学转化后，分别在相应焦距的感光芯片(21)上形成景物不同景深像面的实像画面并记录下来；/n其中所述感光芯片(21)上形成实像画面的相邻像素间距为d(mm)，所述多个感光芯片(21)等效于与拍摄镜组(1)对应的一组相互平行的等效感光面(3)，任意相邻两个等效感光面(3)之间的距离为L(mm)，满足：L≥2d。/n

【技术特征摘要】
1.一种全固态全息拍摄器，其特征在于：包括设置于全息拍摄器内部的拍摄镜组(1)和成像单元(2)；
所述拍摄镜组(1)用于捕捉景物的光线；
所述成像单元(2)包括多个感光芯片(21)，不同景深上景物像面的光线经过拍摄镜组(1)和成像单元(2)光学转化后，分别在相应焦距的感光芯片(21)上形成景物不同景深像面的实像画面并记录下来；
其中所述感光芯片(21)上形成实像画面的相邻像素间距为d(mm)，所述多个感光芯片(21)等效于与拍摄镜组(1)对应的一组相互平行的等效感光面(3)，任意相邻两个等效感光面(3)之间的距离为L(mm)，满足：L≥2d。


2.根据权利要求1所述的一种全固态全息拍摄器，其特征在于：所述成像单元(2)还包括光路整合镜组(22)，所述光路整合镜组(22)与多个感光芯片(21)的位置关系满足光学成像原理，用于将不同景深的景物像面光学转化为实像画面；
不同景深上景物像面的光线经过拍摄镜组(1)和光路整合镜组(22)的光学转化后，不同景深的景物像面分别在相应焦深的感光芯片(21)上成像，等效于在与感光芯片(21)对应的等效感光面(3)上成像。


3.根据权利要求2所述的一种全固态全息拍摄器，其特征在于：所述光路整合镜组(22)为多个子棱镜拼接形成的立方体棱镜，单个所述感光芯片(21)分别与光路整合镜组(22)的一个侧面相对应；
不同景深的景物像面光线经过光路整合镜组(22)的多个子棱镜的反射，分别在相应焦深的感光芯片(21)上成像。


4.根据权利要求3所述的一种全固态全息拍摄器，其特征在于：所述感光芯片(21)数量为3个，所述光路整合镜组(22)为一个X合路棱镜，所述X合路棱镜由4个横截面为等腰直角三角形的子棱镜拼接而成且横截面为正方形，所述3个感光芯片(21)分别位于X合路棱镜的3个与其横截面垂直的外表面一侧，且所述3个感光芯片(21)距离X合路棱镜相应的侧面间距各不相同，所述X合路棱镜的第4个与其横截面垂直的外表面为影像入...

【专利技术属性】
技术研发人员：王广军，余为伟，
申请(专利权)人：荆门市探梦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42