[实用新型]数字全息图制作与输出装置

说明书

技术领域

本实用新型属于全息图制作和三维立体显示技术领域，特别是一种数字全息图制作与输出装置。

技术背景

全息三维立体显示是激光全息技术重要的应用领域之一。一般的全息显示技术是利用激光的相干特性记录三维物体的立体信息，形成全息图，并利用衍射原理进行三维立体重构。随着计算机技术及其外围设备的迅速发展，与计算机系统相结合的全息显示技术不断出现。Sony公司研制的合成全息显示系统是具有代表性的光机电一体化的全息制作技术，而利用计算机模拟光学过程制作全息图的实用化处于探索阶段，由于存在以下两大原因：一是，计算全息图显示的三维物体一般都是由计算机的模拟出来的，难以获得实际三维物体的立体信息；二是，计算全息图的输出一般都是通过打印和微缩两步技术记录到介质上的，因为全息图信息量很大，这样的输出方式很难得到实用的全息图。故计算机制全息技术在三维显示方面到目前尚未达到实用性。

数控全息显示技术在包装材料、高技术产品防伪(美国Intel在CPU上采用了数字激光象素全息技术作为支撑的防伪包装)中研究非常活跃，美国、英国、意大利等国均开展了数控全息显示技术的研究。国内外将引入数字化的全息图输出设备称作全息打印机(HoloPrinter)。国际上，数字激光全息技术、数字衍射光学元件的制造技术与设备的研究相当活跃，三维激光全息打印机是今后数年中的技术创新的重要领域。目前，国内外全息打印系统主要有如下两种类型：

一是激光全息照排系统。国内典型的设备是苏州大学信息光学工程研究所研制HoloMakerII。这类全息输出系统输出的全息图叫做点阵全息图(Dot-Matrix Hologram)，这是目前国内外已经商品化的全息图打印装置。但这类装置输出的全息图虽然可以显示三维图像，但一般都是建模三维图像，而不是真实三维物体像的再现。

二是以索尼(sony)公司生产的设备为代表的合成全息图制作系统，其原理是利用数码相机拍摄景物不同视角的二维图像并输入LCD液晶显示屏显示，显示的图像依次通过柱透镜成像到记录平面与参考光干涉，从而形成合成全息图。但这一系统实际上还是激光全息拍摄系统，对防震要求高，同时因为是体视合成全息，重构的立体像有跳跃和失真。另外系统的价格比较昂贵。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的国内外全息打印系统所存在的所输出的全息图不是真实三维物体像的再现；对防震要求高，重构的立体像有跳跃和失真，系统的成本高的不足之处，提供一种所输出的全息图可以进行真实三维物体全息显示；无须进行防震、成本低的用于全息图制作和三维立体显示的数字全息图制作与输出装置。

本实用新型采用的技术方案是通过如下方式完成的：一种数字全息图制作与输出装置包括三维扫描仪、计算机和全息图缩微记录系统，其中，全息图缩微记录系统是由光源、快门、扩束镜、振动毛玻璃、LCD、缩微成像系统、记录装置组成；计算机与快门、LCD和记录装置之间通过计算机控制线连接；缩微成像系统由缩微镜头构成，记录装置由二维数控记录像面平台和调焦监控系统构成，扩束镜采用扩束准直透镜，振动毛玻璃是由毛玻璃装在振动相干减弱器上而成。

在本实用新型数字全息图制作与输出装置中，三维扫描仪用于获取待显示的三维目标的立体和颜色分布信息；计算机用于对全息图进行计算，并对全息图制作、输出进行控制；LCD用于对全息图分幅输出；缩微成像系统用于对全息图进行缩微成像；记录装置用于对全息图进行分步记录。

本实用新型与现有的全息打印系统相比，具有如下特点：

1、全息图的形成是由计算机计算得到，避免了震动的问题，无须采取防震措施。

2、可实现真实的物体的三维全息显示。

3、全息图的形成上，像素全息是逐点记录信息，合成全息是逐幅记录体视平面视图信息，本实用新型逐幅记录的是局部全息图，因而保留着全息图固有的特性，局部全息图仍能够显示物体的整体。

附图说明

图1为本实用新型数字全息图制作与输出装置的结构框图。

图2为全息图缩微记录系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型做出进一步的具体说明。

实施例：