全息打印机的光路系统和全息打印机技术方案

本申请提出一种全息打印机的光路系统和全息打印机，其中，该光路系统包括：全息图获取模块和全息成像装置，其中，全息成像装置包括同步控制器、光源组件、光处理组件和空间光调制器；全息图获取模块，用于获取目标物体的多张全息图；同步控制器，用于控制空间光调制器依次加载多张全息图，并控制光源组件提供与空间光调制器当前加载的全息图的颜色分量所对应颜色的初始光束；光处理组件和空间光调制器，用于对初始光束进行处理，以得到目标物体的目标物光和目标参考光，并对目标物光和目标参考光进行干涉，以生成动态全彩3D图像。由此，能够实现全彩色动态3D相片打印。能够实现全彩色动态3D相片打印。能够实现全彩色动态3D相片打印。

【技术实现步骤摘要】
全息打印机的光路系统和全息打印机


[0001]本申请涉及全息打印
，尤其涉及一种全息打印机的光路系统和全息打印机。

技术介绍

[0002]近年来，随着计算机技术与全息技术结合得更加紧密，全息打印技术得到了飞速地发展，相比于传统的光学全息，全息打印技术可以将虚拟场景的三维信息存储于全息记录介质。目前，全息打印技术已被广泛应用于商业、军事、医疗和广告业等领域。
[0003]在现有的全息打印技术方案中：基于实物的全息照相技术，通常采用实物进行干涉记录，由于不同实物的反光率不同，深色及粗糙物体的显示指数通常较低，导致记录形成的全息相片衍射效率低，即再现像亮度较低，通常需要白光照射才能观察到全息图像，影响了用户的使用体验。
[0004]基于单色激光的计算全息打印技术，通过计算全息算法生成全息图，并利用空间光调制器进行加载，同时采用单色激光照射加载的全息图，反射形成物光，然后物光和参考光在全息干板中发生干涉，将物体的振幅和相位记录在全息干板中。由于此方案是单色计算全息打印，不具备全彩色动态全息显示的效果。

技术实现思路

[0005]本申请旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本申请的第一个目的在于提出一种全息打印机的光路系统，能够实现全彩色动态3D（Three Dimensional，三维图形）相片打印。
[0007]本申请的第二个目的在于提出一种全息打印机。
[0008]为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种全息打印机的光路系统，包括：全息图获取模块和全息成像装置，所述全息图获取模块与所述全息成像装置相连，其中，所述全息成像装置包括同步控制器、光源组件、光处理组件和空间光调制器，其中，所述同步控制器分别与所述光源组件和所述空间光调制器相连，所述空间光调制器与所述全息图获取模块相连；所述全息图获取模块，用于获取目标物体的多张全息图；所述同步控制器，用于控制所述空间光调制器依次加载所述多张全息图，并控制所述光源组件提供与所述空间光调制器当前加载的全息图的颜色分量所对应颜色的初始光束；所述光处理组件和所述空间光调制器，用于对所述初始光束进行处理，以得到所述目标物体的目标物光和目标参考光，并对所述目标物光和所述目标参考光进行干涉，以生成动态全彩3D图像。
[0009]本申请实施例的全息打印机的光路系统，通过全息获取模块获取多张全息图，并通过同步控制器控制空间光调制器依次加载该多张全息图，以及控制光源组件提供与空间光调制器当前加载的全息图的颜色分量所对应颜色的初始光束，而后通过光处理组件和空间光调制器对初始光束进行处理，以得到目标物体的目标物光和目标参考光，并对目标物光和目标参考光进行干涉，以生成动态全彩3D图像。由此，能够实现全彩色动态3D相片打
印。
[0010]另外，根据本申请上述实施例提出的全息打印机的光路系统还可以具有如下附加的技术特征：根据本申请的一个实施例，所述全息图获取模块，具体用于：获取所述目标物体的三维模型，其中，所述三维模型为全彩色三维模型；以不同的渲染角度对所述三维模型进行渲染，以得到多组深度图和轮廓图根据所述多组深度图和轮廓图，生成所述多张全息图。
[0011]根据本申请的一个实施例，所述光源组件包括白激光器、色轮、衰减片、电子快门和第一半波片，其中，所述白激光器、所述色轮、所述衰减片、所述电子快门和所述第一半波片依次设置在一条直线上，其中，所述同步控制器与所述色轮相连；所述白激光器，用于产生白光；所述同步控制器，具体用于控制所述色轮进行颜色的切换，以将所述白光转换为颜色光；所述衰减片、所述电子快门和所述第一半波片，用于依次对所述颜色光进行处理，以得到所述初始光束。
[0012]根据本申请的一个实施例，所述光处理组件包括偏振分光棱镜PBS（Polarization Beam Splitter，偏振分光棱镜）、第一扩束组件和第二扩束组件，其中，所述偏振分光棱镜PBS设置在所述第一半波片的后面，且所述第一半波片、所述偏振分光棱镜PBS、所述第一扩束组件和所述空间光调制器依次设置在一条直线上；所述第二扩束组件以第一预设角度设置在所述空间光调制器的下方；所述偏振分光棱镜PBS，用于对所述初始光束进行分束，以生成第一光束和第二光束，其中，所述第一光束和所述第二光束的偏振方向不同；所述第一扩束组件，用于对所述第一光束进行扩束以得到第一目标光束；所述空间光调制器，用于对所述第一目标光束进行调制和反射形成所述目标物体的初始物光；所述第二扩束组件，用于对所述初始物光进行扩束以得到所述目标物光。
[0013]根据本申请的一个实施例，所述第一扩束组件包括第一空间滤波器、第一光阑、第一透镜，所述第二扩束组件包括第二半波片、第三透镜和第四透镜；所述第一空间滤波器、所述第一光阑、所述第一透镜依次设置在一条直线上；所述第二半波片、所述第三透镜和所述第四透镜依次设置在一条直线上。
[0014]根据本申请的一个实施例，所述光处理组件还包括第三扩束组件和反射镜，其中，所述第三扩束组件设置在所述偏振分光棱镜PBS的下方，所述反射镜以第二预设角度设置在所述第三扩束组件的下方；所述第三扩束组件，用于对所述第二光束进行扩束以得到所述目标参考光；所述反射镜，用于对所述目标参考光进行反射。
[0015]根据本申请的一个实施例，所述第三扩束组件包括第二空间滤波器、第二光阑和第二透镜，其中，所述第二空间滤波器、所述第二光阑和所述第二透镜依次设置在一条直线上。
[0016]根据本申请的一个实施例，所述光处理组件还包括全息干板，其中，所述全息干板，用于对所述目标物光和所述目标参考光进行干涉，以生成动态全彩3D图像，其中，所述目标物光和所述目标参考光的夹角为第三预设角度。
[0017]根据本申请的一个实施例，所述目标物光和所述目标参考光为相干光，所述多张全息图包括不同渲染角度的红光分量全息图、绿光分量全息图和蓝光分量全息图。
[0018]为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种全息打印机，包括前述的全息打印机的光路系统。
[0019]本申请实施例的全息打印机，通过上述的全息打印机的光路系统，能够实现全彩色动态3D相片打印。
附图说明
[0020]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解。
[0021]图1为根据本申请一个实施例的全息打印机的光路系统的方框示意图。
[0022]图2为根据本申请一个实施例的目标物体分层示意图。
[0023]图3为根据本申请一个实施例的层析法的流程图。
[0024]图4为根据本申请一个具体实施例的全息打印机的光路系统的结构示意图。
[0025]图5为根据本申请一个实施例的时分复用示意图。
[0026]图6为根据本申请一个实施例的光处理组件的方框示意图。
[0027]图7为根据本申请另一个具体实施例的全息打印机的光路系统的结构示意图。
[0028]图8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全息打印机的光路系统，其特征在于，包括：全息图获取模块和全息成像装置，所述全息图获取模块与所述全息成像装置相连，其中，所述全息成像装置包括同步控制器、光源组件、光处理组件和空间光调制器，其中，所述同步控制器分别与所述光源组件和所述空间光调制器相连，所述空间光调制器与所述全息图获取模块相连；所述全息图获取模块，用于获取目标物体的多张全息图；所述同步控制器，用于控制所述空间光调制器依次加载所述多张全息图，并控制所述光源组件提供与所述空间光调制器当前加载的全息图的颜色分量所对应颜色的初始光束；所述光处理组件和所述空间光调制器，用于对所述初始光束进行处理，以得到所述目标物体的目标物光和目标参考光，并对所述目标物光和所述目标参考光进行干涉，以生成动态全彩3D图像。2.根据权利要求1所述的全息打印机的光路系统，其特征在于，所述全息图获取模块，具体用于：获取所述目标物体的三维模型，其中，所述三维模型为全彩色三维模型；以不同的渲染角度对所述三维模型进行渲染，以得到多组深度图和轮廓图；根据所述多组深度图和轮廓图，生成所述多张全息图。3.根据权利要求1所述的全息打印机的光路系统，其特征在于，所述光源组件包括白激光器、色轮、衰减片、电子快门和第一半波片，其中，所述白激光器、所述色轮、所述衰减片、所述电子快门和所述第一半波片依次设置在一条直线上，其中，所述同步控制器与所述色轮相连；所述白激光器，用于产生白光；所述同步控制器，具体用于控制所述色轮进行颜色的切换，以将所述白光转换为颜色光；所述衰减片、所述电子快门和所述第一半波片，用于依次对所述颜色光进行处理，以得到所述初始光束。4.根据权利要求3所述的全息打印机的光路系统，其特征在于，所述光处理组件包括偏振分光棱镜PBS、第一扩束组件和第二扩束组件，其中，所述偏振分光棱镜PBS设置在所述第一半波片的后面，且所述第一半波片、所述偏振分光棱镜PBS、所述第一扩束组件和所述空间光调制器依次设置在一条直线上；所述第二扩束组件以第一预设角度设置在所述空间光调制器的下方；所述偏振分光棱镜P...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴太晖，王洪磊，杨晓辉，李佳城，孟繁悦，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院，
类型：发明
国别省市：