[发明专利]用于在空中成像的系统

说明书

本发明提供一种用于在空中成像的系统，其包括，像源、透反镜和对向反射元件；像源发出的光线经过透反镜的反射，照射到对向反射元件上，光线在对向反射元件上发生反射后以相反方向沿原入射路径出射，透射过透反镜后形成实像。利用本发明，不需要借助任何介质，可以直接在空气中，甚至真空中呈现影像。

技术领域

本发明涉及全息成像领域，更具体地，涉及一种用于在空中成像的系统。

背景技术

全息技术是利用干涉和衍射原理来记录并再现物体真实的三维图像的技术。

传统的全息成像方法是利用激光干涉的原理，产生全息图像。激光光源发出的光分为两束，一束直接射向感光片，另一束经被摄物的反射后再射向感光片。两束光在感光片上叠加产生干涉，最后利用数字图像基本原理对再现的全息图进行进一步处理，去除数字干扰，得到清晰的全息图像。这种方法存在对单色性要求高，彩色成像的实现比较困难的缺点。

现有的全息成像技术，一般分为以下三种：

第一种是需要借助虚拟现实或增强现实眼镜或者头盔，如微软的HoloLens等；这种技术因为需要借助于辅助器具，应用场景有限，且目前造价昂贵。

第二种需要借助高速旋转的反光板和高速刷新的投影仪，将图像投影在高速旋转的反光板上从而实现三维图像。专利文献CN105372926A中公开了一种利用此类技术的转动式全息投影展示柜。这种技术很难实现互动，并且对场地空间的要求很苛刻。

第三种是借助含有细微颗粒的介质，例如含水蒸汽的空气，将图像投射在水蒸汽液化形成的小水珠上，由于分子震动不均衡，可以形成层次和立体感很强的图像。在专利文献CN104977794A以及CN 103116422 A中，公开了这种技术的应用，都是利用水蒸汽幕墙在空气中形成图像。应用这种技术仍然需要配备辅助工具，用于产生水蒸汽幕墙，因此使用并不是很方便。

总的来说，以上技术或成像于虚拟现实或增强现实工具，或成像于高速旋转的反光板，或成像于空气中的蒸汽微粒，都不是真正意义上的在空中成像。

发明内容

本发明旨在克服上述技术的缺陷，提供一种真正的在空中成像的系统和方法，使得可以直接在没有任何特殊介质的空气中成像，甚至可以在真空中成像；这使应用范围大大扩展，不再受辅助工具的限制，对现有的人机互动场景带来革命性的突破。

根据本发明的一个主要方面，提供一种用于在空中成像的系统，其包括，像源、透反镜和对向反射元件；其中

像源发出的光线经过透反镜的反射，照射到对向反射元件上，光线在对向反射元件上发生反射后以相反方向沿原入射路径出射，透射过透反镜后形成实像。

根据本发明的另一个主要方面，提供一种用于在空中成像的系统，其包括，像源、透反镜和对向反射元件；其中

像源发出的光线经过透反镜的透射，照射到对向反射元件上，光线在对向反射元件上发生反射后以相反方向沿原入射路径出射，经透反镜反射后形成实像。

根据本发明的又一个主要方面，提供一种用于在空中成像的系统，其包括，像源、透反镜、第一对向反射元件和第二对向反射元件；其中

像源发出的光线经过透反镜的反射，照射到第一对向反射元件上，光线在第一对向反射元件上发生反射后以相反方向沿原入射路径出射，透射过透反镜后形成第一实像；而

另外，像源发出的光线经过透反镜的透射，照射到第二对向反射元件上，光线在第二对向反射元件上发生反射后以相反方向沿原入射路径出射，经透反镜反射后形成第二实像。

根据本发明的另一个主要方面，提供一种用于在空中成像的系统，其包括，第一像源、第二像源、透反镜和对向反射元件；其中