全息相机系统技术方案

所公开的是根据本发明专利技术构思的实施例的全息相机系统。该系统包括成像透镜、配置成从成像透镜入射的圆偏振光的偏光器、具有λ/4的相位延迟的几何相位透镜、和配置成通过从几何相位透镜输出的光的自干涉来复制干涉图案的图案传感器。案传感器。案传感器。

【技术实现步骤摘要】
全息相机系统
[0001]相关申请
[0002]本美国非临时专利申请根据35 U.S.C.
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119要求于2021年3月5日提交的韩国专利申请No.10
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2021
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0029454的优先权，其全部内容在此通过援引被并入。

技术介绍

[0003]示例实施例涉及一种全息相机系统。更具体地，示例实施例涉及一种使用基于λ/4相位延迟模式的几何相位透镜的全息相机系统。
[0004]基于自然光的全息相机技术是即使通过非相干光源(incoherent optical source)也可以获取关于物体的散射光的波前信息的技术。使用这样的非相干光源的全息相机的关键元件包括用于分离和调制入射波前的光学元件，和用于从光源去除多对图像和噪声信息的相移系统。根据实施原理，全息相机技术可以使用，例如，利用有源液晶元件和双折射透镜的菲涅耳非相干相关全息(FINCH)系统、在其中将波前分离器应用于干扰仪等的自干涉非相干数字全息(SIDH)系统。
[0005]FINCH系统使用第一偏光器将入射光分成垂直/水平的偏振，使用空间光调制器仅调制来自偏光器的入射偏振光的特定的偏振分量的波前，以及使用第二偏光器产生干涉条纹，即来自两个波前的全息图，与空间光调制器的曲率略有差异。衍射透镜图案被放置在空间光调制器上，并且同时该透镜图案可以通过去除成对的图像和光源信息得到具有降低噪声的复杂的全息图，透镜图案依次进行相位调制、再现(reproducing)并且记录对应的全息图。然而，因为空间光调制器、液晶透镜和双折射透镜对于各种波长具有色散特性，并且除了成像传感器之外还需要一个或多个光电装置，因此在系统配置和操作的复杂性上存在缺点并且比仅由无源元件组成的系统需要更多的功耗。
[0006]图1示出了SIDH系统的示例图。入射光通过迈克尔逊干扰仪(Michelson interferometer)上的波前分离器在传输方向和反射方向上被分离。两个波前通过曲率不同的镜子调制和反射。之后，如果再次通过波前分离器，则两个波前的行进方向是相同的，并且由于两个波的干涉，全息图被记录在图像传感器上。然而，由于结构具有两个光路，因此会增加系统的体积，并且其易受外部振动的影响。此外，对于相移，使用压电元件逐步地移动一个镜子，这具有对外部冲击敏感并且根据入射光的波长重新调节移动范围的缺点。
[0007]图2示出了传统全息相机的配置的另一个示例。图2示出了使用具有λ/2相位延迟的半波片(HWP)GPH透镜A的记录光学系统的示例。然而，在这种记录光学系统中，当线性偏振(linear polarization)通过几何相位透镜时，其被分离并且调制为LCP 50％(聚焦)和RCP 50％(散焦)。在这种情况下，在RCP波的情况下，由于散焦特性，当RCP波到达图像传感器时，会有光束丢失。为了解决这个问题，除了基本结构外，应该增加各种透镜组B来调节放大率或干涉效率，这样的附加光学系统增加了整个光学系统的体积，但是具有因透镜光学系统的误差而产生噪声的缺点。

技术实现思路

[0008]根据本专利技术构思的一些示例实施例提供了一种与现有的全息相机系统相比具有较高偏振效率的全息相机系统。
[0009]根据本专利技术构思的一些示例实施例提供了一种使用具有λ/4的相位延迟的几何相位透镜的全息相机系统。
[0010]在实施例中，全息相机系统可以包括：成像透镜；偏光器，所述偏光器被配置成圆偏振从成像透镜入射的光；具有λ/4的相位延迟的几何相位透镜；以及图像传感器，所述图像传感器被配置成通过从几何相位透镜传输的光的自干涉复制干涉图案。
[0011]在一实施例中，成像透镜、偏光器、几何相位透镜和图像传感器可以被依次地布置。
[0012]在一实施例中，几何相位透镜和图像传感器可以以一定距离间隔开，从而导致从几何相位透镜传输的光的自干涉。
[0013]在一实施例中，几何相位透镜可以传输从偏光器入射的与所述入射光具有相同偏振分量的光的50％，并且将从偏光器入射的光的剩余50％传输到调制了入射光的偏振分量。
[0014]在一实施例中，偏光器可以根据施加的电压来改变包含于偏光器中的偏光板的光轴。
[0015]在一实施例中，偏光器可以根据连接到偏光器的开关的开/关来改变包含于偏光器中的偏光板的光轴。
[0016]在一实施例中，偏光器可以包括线性偏振偏光板(linear polarization polarizing plate)和λ/4的相位延迟偏光板。
[0017]在一实施例中，偏光器可以包括线性偏振偏光板和能够调节线性偏振偏光板的偏振角度的偏振旋转装置。
[0018]这项工作得到了获得MSIT/IITP ICT R&D项目“2019
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00001,用于全息媒体服务的全息电视核心技术的开发”资助的电子和电信研究所(ETRI)的支持。
附图说明
[0019]包括附图以提供对本专利技术构思的进一步理解，并且附图并入本说明书中构成本说明书的一部分。附图示出了具有本专利技术构思的实施例，并且与说明书一起用作解释本专利技术构思的原理。在附图中：
[0020]图1至图2是用于解释传统全息相机系统的视图；
[0021]图3是用于解释根据本专利技术构思的一实施例的全息相机系统的视图；
[0022]图4是用于解释根据本专利技术构思的另一实施例的全息相机系统的视图；
[0023]图5是用于解释根据本专利技术构思的示例的几何相位透镜以及传统几何相位透镜的特性的视图；
[0024]图6至图7是用于解释根据本专利技术构思的另一实施例的全息相机系统的视图；以及
[0025]图8A和图8B是用于解释根据图6至图7的全息相机系统的原理的视图。
具体实施方式
[0026]为了便于描述本专利技术的构思，在本说明书及附图中使用的术语，因此本专利技术构思不受术语和附图的限制。
[0027]在本专利技术的构思中使用的技术中，将省略与本专利技术构思的精神不密切相关的已知技术的详细描述。
[0028]以下将参照附图更加充分地描述了本专利技术的构思，其中示出了本专利技术构思的实施例。然而，本专利技术构思可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限制于在本文中所阐述的实施例。相反，提供这些实施例使本公开彻底且完整，并且将本专利技术构思的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚起见，可以夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。相同的附图标记始终表示相同的元件。
[0029]除非另外说明，否则“包括”某组件意思是还可以包括其他组件，而不是排除其他组件。特别地，术语“包含(include,including)”或“包括(comprise,comprising)”指定了属性、区域、固定数量、步骤、过程、元件和/或组件，但不排除其他属性、区域、固定数量、步骤、过程、元件和/或组件。
[0030]在本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本专利技术构思。如在本文本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全息相机系统，包括：成像透镜；偏光器，被配置成使得从所述成像透镜入射的光进行圆偏振；几何相位透镜，具有λ/4的相位延迟；以及图像传感器，被配置成通过从所述几何相位透镜输出的光的自干涉来复制干涉图案。2.根据权利要求1所述的全息相机系统，其中，所述成像透镜、所述偏光器、所述几何相位透镜和所述图像传感器被依次地布置。3.根据权利要求2所述的全息相机系统，其中，所述几何相位透镜和所述图像传感器以一定距离间隔开，从而导致从所述几何相位透镜传输的光的自干涉。4.根据权利要求1至3中任一项所述的全息相机系统，其中，所述几何相位透镜传输从所述偏光器入射的光的50％，与所述入射光具...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鹤麟，李泰炫，崔基洪，洪起薰，朴重錡，
申请(专利权)人：韩国电子通信研究院，
类型：发明
国别省市：