[发明专利]一种三维空间激光成像设备

说明书

技术领域：

本发明涉及一种成像设备，尤其是设计一种三维空间激光成像设备。

背景技术：

目前，成像技术有平面镜成像、远红外成像技术、磁共振成像，目前获取立体影象的方法有全息摄影，平行及镜头专用立体照相机摄影或普通相机及机双方向同步拍摄。采用上述方法设备复杂、操作繁琐、不易掌握。同时条件要求严格，不易推广使用。随着科学技术的不断发展，现代的教育方法和教育手段越来越向形象化、直观化发展。现有的挂图和投影显示设备，都是平面形象，满足不了现代教育的要求，特别是医学教学等需要标本教育的单位和专业。由于受标本来源制作和保存条件等限制，越来越希望通过新的途径来获得形象化、直观化的教学手段。在观看立体影像胶片需要带偏振眼镜放映机前也要加偏振片，才能再还原成物体原样。

发明内容：

1、发明目的

本发明针对现有技术的不足，提出一种三维空间激光成像设备，可以利用烟尘颗粒对光线散射的叠加效果，实现在三维空间进行光强的叠加，产生三维视觉效果。

2、技术方案

本发明所采用的技术方案为：

一种三维空间激光成像设备，包括控制器、显示器、烟室、透镜、电源，激光器、偏振分光棱镜，其特征在于该成像设备还包括三个液晶光阀，用于将显示器所发出的图像转换为激光图像。

上述的一种三维空间激光成像设备，其技术方案进一步包括，所述液晶光阀包括液晶层、光电导层、阻隔层、反射镜。

上述的一种三维空间激光成像设备，其技术方案进一步包括，所述液晶光阀两端的玻璃的内侧都镀有透明导电膜。

3、有益效果

本发明技术方案简洁，制造成本低廉，适合大规模的推广和使用。

附图说明：

图1为发明组成示意图，

图2为本发明功能示意图，其中，

1是氦氖激光器，2是扩束镜，3是准直透镜，4是成像透镜，5是液晶光阀，6是显示器，7是控制器，8是偏振分光棱镜，9是烟室。

图3为液晶光阀的具体构造示意图，其中，

A是玻璃基板，B是透明导电膜，C是液晶层，D是反射镜，E是阻隔层，F是光电导层

具体实施方式：

以下结合附图对本发明作进一步的详细描述：

中间的立方体即为烟室，X，Y，Z三个方向上相互对应的三个小长方体为成像的控制部件，其中包括显示器，液晶光阀，氦氖激光器等，具体构造参见图2。另外还有一台总的控制计算机，主要用于编程控制三个成像控制部件中显示器上的图形。还有一个交流电源，用于给三个液晶光阀提供信号源，每个信号源在液晶光阀上加的电压为3～5V。

烟室构造，以玻璃或者透明塑料板构成的封闭空间，留一个烟的出入开关小孔，成像空间中的烟可以增强散射，使得成像更清晰。在计算机上利用现在已经较成熟的计算机三维模拟软件或机械制图软件模拟出想要呈现的立体图像，并且同时确定出图像的正视图(对应成像控制部件ZX)，左视图(对应XY)和俯视图(对应YZ)，即三个图分别对应图1中三个方向的二维图形，通过计算机传送到三个成像控制器件中的显示器中。

开启红绿蓝三色但是等功率的激光器及交变电源即可，烟室(可以用蚊香熏15分钟左右获得)。

如图2所示，液晶光阀把显示器图像转换为激光图像过程为，成像透镜把显示器弱光图象聚焦到液晶光阀上，成为写入光，它使其光导层电阻形成相应图形；信号源在光阀上加以一定的电压使液晶层中液晶的取向也形成相应的图形.激光器发出并经扩束镜扩束和准直透镜准直的平行激光束通过偏振分光棱镜后，形成直线偏振光(对棱镜为P光)，射人光阀，成为输人读出光，此光经光闻反射，其偏振态发生变化，形成了与液晶取向相应的图像，再逆向通过偏振分光棱镜后，只有s光能射出，因而其输出读出光也呈现出相应的激光图像。三个方向的激光图像在烟室中合成三维的立体图像了(相当于是在计算机中三维分解为三个二维的逆过程)，即由于每一个点都被选择性的照亮，某些特定的点被照亮呈现白色，而整体上则是呈现出白色的立体效果图像。

显示器用于提供一个方向上的图形；

液晶光阀实现对氦氖激光的调制，使得调制后的反射激光呈现与显示器上相同的图形。偏振分光棱镜代替了起偏镜和检偏镜的作用。

液晶层C为光调制层；光电导层F为光敏材料，有写入光时电阻率急剧下降；阻隔层E使读出光和写人光互不影响；反射镜D用于反射读出光；光阀两端的玻璃A的内侧都镀有透明导电膜B，用来在光阀的两端加一定的电压.

当这个颗粒被来自三个方向的三种颜色的激光照射的时候，就会呈现白色，在黑色背景下会很明显区别于其他颜色，以此类推，烟室中各个点被有选择的照亮，这样，由每一个点组成的整体效果就会显现出来，而这是一个三维空间分布，看起来就会出现三维效果。