本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種動(dòng)態(tài)刷新體全息三維顯示的方法，包括以下步驟：1）設(shè)置一體全息三維成像系統(tǒng)，包括記錄光路系統(tǒng)、讀取光路系統(tǒng)、擦除光路系統(tǒng)和記錄介質(zhì)，所述記錄光路系統(tǒng)包括物光光路系統(tǒng)和參考光光路系統(tǒng)；2）采用光致色變材料作為記錄介質(zhì)，對(duì)待測(cè)物體多個(gè)角度的圖像進(jìn)行體全息記錄存儲(chǔ)；3）關(guān)閉物光光路系統(tǒng)，采用參考光光路系統(tǒng)讀取三維圖像信息；4）關(guān)閉記錄光路系統(tǒng)，打開擦除光路系統(tǒng)照射記錄介質(zhì)所需要擦除的區(qū)域，擦除記錄介質(zhì)上存儲(chǔ)的三維圖像信息。本發(fā)明專利技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于三維物體全息成像中。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種光學(xué)信息存儲(chǔ)及顯示的方法，特別是關(guān)于。
技術(shù)介紹
隨著信息化時(shí)代的到來，人們對(duì)于視覺體驗(yàn)的要求越來越高，傳統(tǒng)的二維平面顯示已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足人們的要求，超高解析度圖像顯示和高分辨率、高立體感的圖像顯示已經(jīng)成為目前顯示技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。現(xiàn)有的三維顯示技術(shù)大都是偽三維技術(shù)，當(dāng)雙眼接受到兩個(gè)角度的圖像時(shí)，由于雙眼的視差而產(chǎn)生空間上的立體感。全息成像技術(shù)第一次實(shí)現(xiàn)了裸眼真三維顯示，體全息技術(shù)由于存儲(chǔ)密度高、角度復(fù)用特性強(qiáng)成為最有潛力實(shí)現(xiàn)超高解析度圖像顯示和高分辨率、高立體感顯示的技術(shù)。體全息技術(shù)在應(yīng)用時(shí)分為記錄階段和再現(xiàn)(顯示)階段在記錄階段，將物光和參考光兩束相干光照射到記錄介質(zhì)上，由于亮條紋會(huì)引起記錄介質(zhì)的反應(yīng)，因而干涉條紋會(huì)導(dǎo)致記錄介質(zhì)在折射率、透過率等方面上產(chǎn)生調(diào)制，信息就會(huì)被記錄下來(如附圖說明圖1所示);再現(xiàn)階段，撤去物光僅使用參考光，由于衍射的緣故物光會(huì)再現(xiàn)出來(如圖2所示)。此外，如果是可刷新的顯示，另外還需要有一個(gè)擦除階段，擦除階段需要使用特定的技術(shù)擦除記錄區(qū)域的信息，從而為下一組數(shù)據(jù)的存貯做準(zhǔn)備。由于體全息材料具有很強(qiáng)的布拉格選擇性，體全息可以通過角度復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維顯示,公式(I)為光柵衍射效率的公式,其中，V為附加相位，ξ為相位失配參量，K為光柵的折射率調(diào)制度，d為光柵厚度，λ為真空中的波長(zhǎng)，和03分別為再現(xiàn)光波和衍射光波的入射角度，0為相位失配因子，Δ Θ和Δ λ分別為相對(duì)布拉格角Θ和布拉格波長(zhǎng)λ的偏移量，K為光柵矢量，η為介質(zhì)的平均折射率，P為光柵傾斜角(對(duì)稱入射時(shí)為90° )。體全息材料的厚度較大時(shí)，對(duì)于某一特定的記錄波長(zhǎng)，讀出光和布拉格角偏差很小的角度時(shí)，衍射光強(qiáng)就會(huì)發(fā)生驟減，利用這個(gè)原理可以在不同的角度記錄不同的圖像，從而實(shí)現(xiàn)體全息的角度復(fù)用特點(diǎn)。權(quán)利要求1.，包括以下步驟1)設(shè)置一體全息三維成像系統(tǒng)，包括記錄光路系統(tǒng)、讀取光路系統(tǒng)、擦除光路系統(tǒng)和記錄介質(zhì)，所述記錄光路系統(tǒng)包括物光光路系統(tǒng)和參考光光路系統(tǒng)；2)采用光致色變材料作為記錄介質(zhì)，對(duì)物體多個(gè)角度的圖像進(jìn)行體全息記錄存儲(chǔ)；3)關(guān)閉物光光路系統(tǒng)，采用參考光光路系統(tǒng)讀取三維圖像信息；4)關(guān)閉記錄光路系統(tǒng)，打開擦除光路系統(tǒng)照射記錄介質(zhì)所需要擦除的區(qū)域，擦除記錄介質(zhì)上存儲(chǔ)的三維圖像信息。2.如權(quán)利要求1所述的，其特征在于所述記錄光路系統(tǒng)包括第一激光器，依次設(shè)置在所述第一激光器出射光路上的第一衰減片、第一針孔濾波器、第一準(zhǔn)直透鏡、第一攔光光闌、半波片、第一反射鏡、偏振分光棱鏡、設(shè)置在所述偏振分光棱鏡透射光路上的物光光路系統(tǒng)和設(shè)置在所述偏振分光棱鏡反射光路上的參考光光路系統(tǒng)；所述物光光路系統(tǒng)包括反射式空間光調(diào)制器、第一透鏡、第二透鏡、第一,決門、裝在平移臺(tái)上的第二反射鏡和第一傅里葉變換透鏡；所述參考光光路系統(tǒng)包括第二快門、第三反射鏡和第二衰減片；所述讀取光路系統(tǒng)還包括第二傅里葉變換透鏡、第三快門和CCD成像器件；所述擦除光路系統(tǒng)包括第二激光器，依次設(shè)置在所述第二激光器出射光路的第三衰減片、第二針孔濾波器、第二準(zhǔn)直透鏡、第二攔光光闌和第四反射鏡。3.如權(quán)利要求2所述的，其特征在于所述步驟2)采用光致色變材料作為記錄介質(zhì)，對(duì)物體多個(gè)角度的圖像進(jìn)行體全息記錄存儲(chǔ)，包括以下步驟①根據(jù)所采用的光致色變材料的吸收譜特性，選擇波長(zhǎng)較為敏感的激光器作為所述第一激光器；②所述第一激光器發(fā)出激光依次分別經(jīng)第一針孔濾波器、第一準(zhǔn)直鏡、第一攔光光闌、半波片和第一反射鏡，經(jīng)第一反射鏡反射的激光垂直入射到偏振分光棱鏡，經(jīng)所述偏振分光棱鏡的透射光垂直入射到反射式空間光調(diào)制器，經(jīng)所述反射式空間光調(diào)制器反射的光為物光，經(jīng)所述偏振分光棱鏡的反射光經(jīng)所述第二快門、第三反射鏡和第二衰減片的光為參考光;③調(diào)節(jié)物光和參考光的入射角度和光程差，使物光和參考光分別以某一角度入射到所述記錄介質(zhì)；④通過調(diào)整第一衰減片、半波片和第二衰減片分別調(diào)節(jié)物光和參考光的光強(qiáng)大小，使之大于光致色變材料反應(yīng)強(qiáng)度且小于光強(qiáng)損傷閾值；⑤將所述反射式空間光調(diào)制器上上載物體某一個(gè)角度的圖像，入射到所述反射式空間光調(diào)制器上的光經(jīng)反射式空間光調(diào)制器反射后即成為攜帶該角度物像信息的物光，物光和參考光在所述記錄介質(zhì)上發(fā)生干涉，記錄物體此角度的物像信息；⑥將反射式空間光調(diào)制器上上載物體另一角度的圖像，通過平移臺(tái)移動(dòng)所述第二反射鏡，物光以另一角度入射到記錄介質(zhì)的同一個(gè)記錄點(diǎn)上，并和參考光發(fā)生干涉，該角度物像信息被復(fù)用記錄下來，根據(jù)實(shí)際需要，在反射式空間光調(diào)制器上上載物體其它若干角度的圖像，重復(fù)整個(gè)過程，記錄物體多個(gè)角度物像信息，得到物體完整的三維圖像。4.如權(quán)利要求2或3所述的，其特征在于所述步驟3)關(guān)閉物光光路系統(tǒng)，采用參考光光路系統(tǒng)讀取三維圖像信息，包括以下步驟①通過關(guān)閉所述第一快門關(guān)閉物光光路，參考光光路的光入射到記錄介質(zhì)的記錄點(diǎn)上；②通過調(diào)整所述第三衰減片降低參考光的光強(qiáng)，從各個(gè)角度復(fù)用存儲(chǔ)到記錄介質(zhì)上的物光被衍射；③衍射光經(jīng)所述第二傅里葉變換透鏡和第三快門照射到CXD成像器件再現(xiàn)物體三維圖像，完成三維圖像體全息的讀取。5.如權(quán)利要求2或3所述的，其特征在于所述步驟4)關(guān)閉記錄光路系統(tǒng)，打開擦除光路系統(tǒng)照射記錄介質(zhì)所需要擦除的區(qū)域，擦除記錄介質(zhì)上存儲(chǔ)的三維圖像信息，包括以下步驟①關(guān)閉第一激光器，打開第二激光器；②所述第二激光器發(fā)出的激光依次經(jīng)第三衰減片、第二針孔濾波器、第二準(zhǔn)直透鏡、第二攔光光闌后發(fā)射到第四反射鏡，經(jīng)第四反射鏡反射的激光均勻地照射到記錄介質(zhì)的記錄點(diǎn)上，通過旋轉(zhuǎn)第三衰減片調(diào)整光強(qiáng)擦除記錄介質(zhì)的記錄點(diǎn)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息。6.如權(quán)利要求4所述的，其特征在于所述步驟4)關(guān)閉記錄光路系統(tǒng)，打開擦除光路系統(tǒng)照射記錄介質(zhì)所需要擦除的區(qū)域，擦除記錄介質(zhì)上存儲(chǔ)的三維圖像信息，包括以下步驟①關(guān)閉第一激光器，打開第二激光器；②所述第二激光器發(fā)出的激光依次經(jīng)第三衰減片、第二針孔濾波器、第二準(zhǔn)直透鏡、第二攔光光闌后發(fā)射到第四反射鏡，經(jīng)第四反射鏡反射的激光均勻地照射到記錄介質(zhì)的記錄點(diǎn)上，通過旋轉(zhuǎn)第三衰減片調(diào)整光強(qiáng)擦除記錄介質(zhì)的記錄點(diǎn)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息。7.如權(quán)利要求2或3或6所述的，其特征在于所述第一激光器米用波長(zhǎng)為532nm、輸出強(qiáng)度為500mw的連續(xù)激光器,所述第二激光器米用波長(zhǎng)為266nm、輸出強(qiáng)度為400mw的紫外光激光器。8.如權(quán)利要求4所述的，其特征在于所述第一激光器米用波長(zhǎng)為532nm、輸出強(qiáng)度為500mw的連續(xù)激光器,所述第二激光器米用波長(zhǎng)為266nm、輸出強(qiáng)度為400mw的紫外光激光器。9.如權(quán)利要求5所述的，其特征在于所述第一激光器米用波長(zhǎng)為532nm、輸出強(qiáng)度為500mw的連續(xù)激光器,所述第二激光器米用波長(zhǎng)為266nm、輸出強(qiáng)度為400mw的紫外光激光器。全文摘要本專利技術(shù)涉及，包括以下步驟1)設(shè)置一體全息三維成像系統(tǒng)，包括記錄光路系統(tǒng)、讀取光路系統(tǒng)、擦除光路系統(tǒng)和記錄介質(zhì)，所述記錄光路系統(tǒng)包括物光光路系統(tǒng)和參考光光路系統(tǒng)；2)采用光致色變材料作為記錄介質(zhì)，對(duì)待測(cè)物體多個(gè)角度的圖像進(jìn)行體全息記錄存儲(chǔ)；3)關(guān)閉物光光路系統(tǒng)，采用參考光光路系統(tǒng)讀取三維圖像信息；4)關(guān)閉記錄光路系統(tǒng)，打開擦除光路系統(tǒng)照射記錄介質(zhì)所需要擦除的區(qū)域，擦除記錄介質(zhì)上存儲(chǔ)的三維圖像信息。本專利技術(shù)可本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種動(dòng)態(tài)刷新體全息三維顯示的方法，包括以下步驟：1）設(shè)置一體全息三維成像系統(tǒng)，包括記錄光路系統(tǒng)、讀取光路系統(tǒng)、擦除光路系統(tǒng)和記錄介質(zhì)，所述記錄光路系統(tǒng)包括物光光路系統(tǒng)和參考光光路系統(tǒng)；2）采用光致色變材料作為記錄介質(zhì)，對(duì)物體多個(gè)角度的圖像進(jìn)行體全息記錄存儲(chǔ)；3）關(guān)閉物光光路系統(tǒng)，采用參考光光路系統(tǒng)讀取三維圖像信息；4）關(guān)閉記錄光路系統(tǒng)，打開擦除光路系統(tǒng)照射記錄介質(zhì)所需要擦除的區(qū)域，擦除記錄介質(zhì)上存儲(chǔ)的三維圖像信息。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曹良才，李景明，何慶聲，金國(guó)藩，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：清華大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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