[发明专利]一种基于数字柱透镜的3D全息投影雾幕系统

说明书

技术领域

本发明涉及全息投影技术领域，尤其涉及一种基于数字柱透镜的3D 全息投影雾幕系统。

背景技术

全息显示是一种真三维显示技术，观看者可在不佩戴助视眼镜的情况下观看到立体图像，这种显示在不久的将来也会运用到电影。如何解决全息投影中各项异性的操作也是我们需要考虑的问题。随着计算机性能的提升和光电器件的发展，基于空间光调制器(SLM) 的计算全息显示的优点愈加突出，为全息带来了很大的发展空间。然而，受现有 SLM自身结构的限制，计算全息再现像的尺寸比较小，无法满足人们的实际需求。因此国内外学者对此开展了相关的研究，并取得了一些成果。通过减小全息图抽样间距来扩大再现像大小的同时将会降低再现像的视角。另外许多团队提出水平方向上多个 SLM 拼接实现单方向上的大尺寸投影，但并没有实现竖直方向上的再现像的放大，且由于多个 SLM 的拼接会丢失物体的高频信息，难以实现真正的无缝拼接，且该系统结构复杂、费用昂贵，从而限制了它的实用性。

舞台表现形式，一般是通过真实的演员的动作、神态和声音语言，并结合舞台背景道具进行展示。随着科技发展，现在舞台展示通常采用光电技术、大屏幕背景等技术，使舞台产生各种视觉特效，使虚拟和真实有机地在舞台上结合。随着 3D 技术的发展，现在舞台早已融入了 3D 投影和人机互动 ；同时，在幕布技术发展途径上，也出现了水幕，水幕类似于电影屏幕，是平面成像，也称为数字水帘，其成像画面单薄，缺乏厚重感，在自由下落的过程中，可能出现观察不清的情况，且由于水压控制不易，会出现画面变形，影响展示效果。针对这些缺点，雾幕投影技术随之而生，利用雾气和空气来模拟投影屏幕，可删减舞台实体屏幕，将 3D 全息投影与舞台上演员的互动更加真实，没有断层感。

发明内容

本发明提供了一种基于数字柱透镜的3D 全息投影雾幕系统，包括 PLC 控制器，灯光设备，音频设备，投影装置，雾幕装置和舞台，还包括包括一个激光器、一个滤波器、一个准直透镜、两个 SLM、一个接收屏；PLC 控制器通过信号电路与灯光设备，音频设备，投影装置，雾幕装置连接。

灯光设备设置于舞台上，所述音频设备设置于舞台上，所述投影装置设置在舞台外部，灯光音频设备需要对舞台进行各角度光线音效的调整，随时进行照射位置变换，投影装置设置在舞台外部天花板上，与灯光设备同步，进行投影照射，幕布为雾幕装置生成的雾幕，对焦于雾幕表层，使雾化水滴对其进行光反射，从而达到幕布效果，根据雾幕与投影装置的距离，从 PLC 控制器控制其焦距，并实时进行检测调整。

本发明总的来说，在舞台上对所有设备进行组合排列，以 PLC 控制器为控制主体，对各个设备进行精确控制，来达到良好的舞台效果。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种基于数字柱透镜的3D 全息投影雾幕系统，包括 PLC 控制器，灯光设备，音频设备，投影装置，雾幕装置和舞台，还包括包括一个激光器、一个滤波器、一个准直透镜、两个 SLM、一个接收屏；PLC 控制器通过信号电路与灯光设备，音频设备，投影装置，雾幕装置连接。

灯光设备设置于舞台上，所述音频设备设置于舞台上，所述投影装置设置在舞台外部，灯光音频设备需要对舞台进行各角度光线音效的调整，随时进行照射位置变换，投影装置设置在舞台外部天花板上，与灯光设备同步，进行投影照射，幕布为雾幕装置生成的雾幕，对焦于雾幕表层，使雾化水滴对其进行光反射，从而达到幕布效果，根据雾幕与投影装置的距离，从 PLC 控制器控制其焦距，并实时进行检测调整。

本发明总的来说，在舞台上对所有设备进行组合排列，以 PLC 控制器为控制主体，对各个设备进行精确控制，来达到良好的舞台效果。

最后应说明的是 ：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制 ；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解 ：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换 ；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。