[发明专利]一种大幅面数字化全息打印装置和方法

摘要

本发明提出一种大幅面数字化全息打印装置和方法。本装置主要模块包括全视差全息体视图快速并行计算模块、基元图像加载和记录曝光控制模块、缩微成像镜头对焦控制模块、全视差全息图记录材料承载和精密快速定位模块。高配置计算机分别与自动对焦控制、短时曝光控制、二维精密移动平台连接，实现全息图片连续传输、光敏全息记录介质的移动、全息图分时曝光的控制；在CUDA架构下将全视差全息体视图的程序并行处理能够实现对大幅面全视差全息体视图的快速计算，本系统装置可以实现全视差真彩色全息体视图的数字化快速全息打印。

主权项

一种大幅面数字化全息打印装置，包括控制系统和光路系统，其特征在于，所述控制系统包括激光器短时曝光控制单元（32）、快速并行计算与系统控制中心（33）、对焦监控系统（34）和移动平台控制器（35），所述激光器短时曝光控制单元（32）通过快门的方式来控制红色激光器（1）、蓝色激光器（2）、绿色激光器（3）的曝光时间，快速并行计算与系统控制中心（33）通过快速并行计算将计算得到的大幅面全息体视图分步加载于数字微反射镜器件（26），对焦监控系统（34）通过CCD相机（24）监控基元全息图单元并通过高分辨率缩微镜头（21）对基元全息图单元进行调焦，移动平台控制器（35）控制二维移动平台（19）水平与竖直方向的移动，使数字微反射镜器件（26）显示的基元全息体视图单元分步曝光打印；所述光路系统包括红色激光器（1）、蓝色激光器（2）、绿色激光器（3）、第一半波片（4）、第二半波片（5）、第三半波片（6）、第一二向色滤镜（7）、第二二向色滤镜（8）、第一反射镜（9）、第一分光板（10）、第二反射镜（11）、第一物镜（12）、第一光阑（13）、第一透镜（14）、第三反射镜（15）、第一偏振片（16）、第四反射镜（17）、第二光阑（18）、二维移动平台（19）、全色全息记录材料（20）、高分辨率缩微镜头（21）、第二分光板（22）、第二透镜（23）、CCD相机（24）、第五反射镜（25）、数字微反射镜器件（26）、第六反射镜（27）、第二物镜（28）、第三透镜（29）、第三光阑（30）、第二偏振片（31）；通过红色激光器（1）发出的光束依次经过第三半波片（6）、第一反射镜（9）、第二二向色滤镜（8）和第一二向色滤镜（7），通过蓝色激光器（2）发出的光束依次经过第二半波片（5）、第二二向色滤镜（8）和第一二向色滤镜（7），通过绿色激光器（3）发出的光束依次经过第一半波片（4）和第一二向色滤镜（7）后汇聚成一束，经第一分光板（10）将光束分成参考光光束与物光光束，其中参考光光束的光路上依次放置第一物镜（12）、第一光阑（13）、第一透镜（14）、第三反射镜（15）、第一偏振片（16）、第四反射镜（17）、第二光阑（18）、二维移动平台（19）、全色全息记录材料（20）；所述物光光束的光路上依次放置第二反射镜（11）、第六反射镜（27），第二物镜（28）、第三透镜（29）、第三光阑（30）、第二偏振片（31）、数字微反射镜器件（26）、第五反射镜（25）、第二分光板（22）、第二透镜（23）、CCD相机（24）以及高分辨率缩微镜头（21）。