[发明专利]一种全息投影装置及全息投影方法

权利要求书

1.一种全息投影装置，其特征在于，包括激光发生器、准直扩束系统、微处理器、数字微镜DMD芯片、光学4f系统以及三维成像介质；

所述微处理器用于基于待投影对象的离散三维数据，编码生成对应的全息图；

所述DMD芯片用于动态加载所述全息图；

所述准直扩束系统用于对所述激光发生器产生的激光光束扩束成平行光束，并将所述平行光束所汇聚形成的光斑出射至所述DMD芯片上，对所述全息图进行完整覆盖；

所述光学4f系统用于对所述DMD芯片反射的激光光束进行衍射处理后，出射至所述三维成像介质上进行三维全息投影。

2.如权利要求1所述的全息投影装置，其特征在于，还包括：分束器；所述激光发生器包括：红色激光发生器、绿色激光发生器和蓝色激光发生器；

所述分束器用于对所述红色激光发生器、绿色激光发生器和蓝色激光发生器分别产生的激光光束进行合束，并将合束后的激光光束出射至所述准直扩束系统。

3.如权利要求1所述的全息投影装置，其特征在于，所述光学4f系统包括：同轴设置的第一傅里叶变换透镜以及第二傅里叶变换透镜，所述第一傅里叶变换透镜以及第二傅里叶变换透镜的焦距均为f；

所述DMD芯片位于所述第一傅里叶变换透镜的前焦面，且距离所述第一傅里叶变换透镜的距离为f，所述第一傅里叶变换透镜与第二傅里叶变换透镜之间的距离为2f，所述三维成像介质位于所述第二傅里叶变换透镜的后焦面，且距离所述第二傅里叶变换透镜的距离为f。

4.如权利要求1所述的全息投影装置，其特征在于，还包括：设置于所述光学4f系统与三维成像介质之间的滤波器；

所述滤波器用于对所述光学4f系统衍射处理后的激光光束进行过滤，并将过滤所得到的第一衍射级的激光光束出射至所述三维成像介质上进行三维全息投影。

5.如权利要求1所述的全息投影装置，其特征在于，所述三维成像介质包括：厚度高于预设厚度阈值的玻璃板以及覆盖于所述玻璃板表面的全息膜，所述全息膜的外表面为所述光学4f系统出射的激光光束在所述三维成像介质上的入射面。

6.一种全息投影方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5中任意一项所述的全息投影装置，包括：

所述微处理器基于待投影对象的离散三维数据，编码生成对应的全息图；

所述DMD芯片动态加载所述全息图；

所述准直扩束系统对所述激光发生器产生的激光光束扩束成平行光束，并将所述平行光束所汇聚形成的光斑出射至所述DMD芯片上，对所述全息图进行完整覆盖；

所述光学4f系统对所述DMD芯片反射的激光光束进行衍射处理后，出射至所述三维成像介质上进行三维全息投影。

7.如权利要求6所述的全息投影方法，其特征在于，所述全息投影装置还包括：分束器；所述激光发生器包括：红色激光发生器、绿色激光发生器和蓝色激光发生器；

在准直扩束系统对所述激光发生器产生的激光光束扩束成平行光束之前，还包括：

所述分束器对所述红色激光发生器、绿色激光发生器和蓝色激光发生器分别产生的激光光束进行合束，并将合束后的激光光束出射至所述准直扩束系统。

8.如权利要求6所述的全息投影方法，其特征在于，所述全息投影装置还包括：设置于所述光学4f系统与三维成像介质之间的滤波器；

所述光学4f系统对所述DMD芯片反射的激光光束进行衍射处理后，出射至所述三维成像介质上进行三维全息投影包括：

所述光学4f系统对所述DMD芯片反射的激光光束进行衍射处理；

所述滤波器对所述光学4f系统衍射处理后的激光光束进行过滤，并将过滤所得到的第一衍射级的激光光束出射至所述三维成像介质上进行三维全息投影。