[发明专利]全息衍射光学编码系统

说明书

公开用于形成反射或透射全息图的全息衍射光学编码技术。编码装置包含具有干涉图案的衬底，所述干涉图案能够沿着光传播路径将光从所述衬底的一侧传播到所述衬底的另一侧。此外，能够使用光学元件来根据四维光场坐标系传播光。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年1月14日提交的标题为《全息衍射光学编码系统(Holographicand Diffractive Optical Encoding Systems)》的第62/617,284号美国临时专利申请的优先权，其以全文引用的方式并入。

技术领域

本公开大体上涉及光学技术，且更确切地说，涉及用于形成反射或透射全息图的全息衍射光学编码系统。

背景技术

全息是一种能够记录光场并在之后原始光场因为没有原始物体而不存在的情况下重构光场的技术。全息术可以被认为有点类似于录音，其中由乐器或声带等振动物质产生的声场以一种使得它可以在之后没有原始振动物质的情况下再现的方式进行编码。

全息图具有2种基本类型：反射全息图和透射全息图。反射全息图反射光。当用于重构的光从摄影介质内的干涉图案反射时，形成光场。透射全息图透射光。在重构期间，光通过全息图衍射。一般来说，反射全息图提供了最高质量的图像，但是产生成本最高。透射全息图是最常见的，因为它们能够采用模压全息图的形式以低成本批量产生。信用卡通常含有模压全息图。应了解，本文所论述的实施例可以实施任一类型的全息图，此外应了解，对任一类型的全息图进行编码并将反射全息图转换成透射全息图以及将透射全息图转换成反射全息图的技术在本领域中众所周知的，此处无需重复。

发明内容

本公开的波导的实施例可包含：衬底，其包括摄影介质；及干涉图案，其在所述摄影介质中编码，所述干涉图案限定所述衬底中的衬底位点阵列。干涉图案配置成沿着光传播路径传播光，所述光传播路径从所述衬底的第一侧上的光位置朝向所述衬底的第二侧延伸。所述光传播路径包括多组光传播路径，它们延伸穿过同一衬底位点和同一光位置，其中每一组光传播路径配置成在所述衬底的所述第二侧上大体上沿唯一方向延伸并且从所述同一衬底位点汇聚到所述衬底的所述第一侧上的所述同一光位置，所述唯一方向通过每一组光传播路径中的主光线传播路径的角度方向确定。因而，衬底位点阵列配置成根据四维光场坐标系传播光，所述四维光场坐标系包括由所述衬底位点的位置限定的空间坐标和由每个衬底位点的多组光传播路径的唯一方向限定的角坐标。

在实施例中，光场编码为摄影介质的干涉图案。当适当地被照亮时，干涉图案将光衍射成原始光场的再现，并且其中的物体似乎仍然存在，从而展现出视差和透视等视觉深度线索，这些视觉深度线索随观察者的相对位置的任何变化而真实地改变。包含摄影乳胶的摄影介质可包含重铬酸盐明胶、光刻胶、光热塑塑料、光敏聚合物和光折变物等等。

在另一实施例中，波导阵列可包含：衬底，其包括摄影介质；干涉图案，其在所述摄影介质中编码，所述干涉图案限定所述衬底中的衬底位点阵列，每个衬底位点包括多个衬底子位点；以及光学元件，所述光学元件限定各自对应于相应衬底位点的光学元件位点的阵列，每个光学元件位点包括多个光学元件子位点位置。干涉图案配置成沿着光传播路径传播光，所述光传播路径延伸穿过每个衬底位点的所述衬底子位点到相应光学元件位点的光学元件子位点位置，其中所述光传播路径包括多组延伸穿过同一光学元件位点和对应衬底位点的同一衬底子位点的光传播路径。每一组光传播路径大体上沿唯一方向远离衬底从光学元件延伸，并且从所述同一光学元件位点的不同光学元件子位点位置汇聚到所述对应衬底位点的所述同一衬底子位点，所述唯一方向通过每一组光传播路径中的主光线传播路径的角度方向确定。因而，光学元件位点阵列配置成根据四维光场坐标系传播光，所述四维光场坐标系包括由光学位点的位置限定的空间坐标和由每个光学位点的多组光传播路径的唯一方向限定的角坐标。

附图说明

图1是全息微透镜阵列(“HLA”)位点的图示；