[發(fā)明專利]防失真的3D全息投影裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510935761.0
• 申請(qǐng)日: 2015-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN105467809A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶觸視科技有限公司
• 主分類號(hào): G03H1/22
• 分類號(hào): G03H1/22
• 代理公司: 重慶強(qiáng)大凱創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50217
• 代理人: 黃書凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及全息投影領(lǐng)域，特別涉及防失真的3D全息投影裝置。

背景技術(shù)

全息投影技術(shù)也稱虛擬成像技術(shù)，是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的記錄和再現(xiàn)的技術(shù)。其第一步是利用干涉原理記錄物體光波信息，此即拍攝過(guò)程：被攝物全息投影拍攝過(guò)程體在激光輻照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作為參考光束射到全息底片上，和物光束疊加產(chǎn)生干涉，把物體光波上各點(diǎn)的位相和振幅轉(zhuǎn)換成在空間上變化的強(qiáng)度，從而利用干涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來(lái)。記錄著干涉條紋的底片經(jīng)過(guò)顯影、定影等處理程序后，便成為一張全息圖，或稱全息照片。其第二步是利用衍射原理再現(xiàn)物體光波信息，這是成象過(guò)程：全息圖猶如一個(gè)復(fù)雜的光柵，在相干激光照射下，一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個(gè)象，即原始象和共軛象。再現(xiàn)的圖像立體感強(qiáng)，具有真實(shí)的視覺效應(yīng)。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點(diǎn)的光信息，故原則上它的每一部分都能再現(xiàn)原物的整個(gè)圖像，通過(guò)多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個(gè)不同的圖像，而且能互不干擾地分別顯示出來(lái)。現(xiàn)有技術(shù)的的3D全息投影設(shè)備的投影源和投影接收設(shè)備的間距是固定的，這就使得成像的尺寸固定不變，大大降低了投影設(shè)備的應(yīng)用能力，局限了其應(yīng)用范圍。

中國(guó)專利公告號(hào)CN204536722U公開了一種可縮放3D全息投影裝置，包括定位裝置、金字塔接收器、投影儀固定層、投影儀，還包括透鏡固定層、透鏡；所述定位裝置包括底座、設(shè)在底座四角的一級(jí)定位桿、插設(shè)在一級(jí)定位桿內(nèi)并通過(guò)第一螺栓固定的二級(jí)定位桿；所述金字塔接收器設(shè)在所述底座上；所述透鏡固定層中央設(shè)有透鏡固定孔，所述透鏡固定層四角設(shè)有第一套環(huán)，所述第一套環(huán)套設(shè)在一級(jí)定位桿上并通過(guò)第二螺栓固定；所述透鏡設(shè)在透鏡固定孔上；所述投影儀固定層中央設(shè)有投影儀固定孔，所述投影儀固定層四角設(shè)有第二套環(huán)，所述第二套環(huán)套設(shè)在所述二級(jí)定位桿上并通過(guò)第三螺栓固定；所述投影儀設(shè)在投影固定孔上；本發(fā)明將投影儀投放的影像經(jīng)透鏡縮放到金字塔成像。

該方案采用在投影儀與全息投影的金字塔之間設(shè)置了透鏡，同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)透鏡固定層的高度，從而使影像進(jìn)行縮放，但是，該透鏡為球形，投影儀出來(lái)的圖像在透鏡的作用下邊緣會(huì)失真，出現(xiàn)輪廓模糊的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供防失真的3D全息投影裝置，使得縮放出來(lái)的圖像輪廓清晰，降低失真率。

本發(fā)明提供了一種基礎(chǔ)方案：防失真的3D全息投影裝置，包括定位裝置、投影儀固定層和透鏡固定層，定位裝置包括底座，底座四角設(shè)有伸縮桿，底座上面安裝有金字塔接收器，透鏡固定層平行設(shè)置在底座上端，投影儀固定層平行設(shè)置在透鏡固定層的上端，投影儀固定層上面設(shè)有安裝孔，安裝孔上面設(shè)有投影儀，透鏡固定層上面設(shè)有放置孔，放置孔上面固定有透鏡，安裝孔與放置孔同中軸線，透鏡固定層與底座之間設(shè)有保真層，保真層上面開設(shè)有固定孔，固定孔上面設(shè)有使光線平行射出的平行透鏡。

工作原理及有益效果為：現(xiàn)在播放圖片或者進(jìn)行宣傳展示，一般都采用投影儀播放二維圖像，這樣視覺效果差，且互動(dòng)性差，不容易吸引人們的注意。與現(xiàn)有技術(shù)的不同，采用全息投影的技術(shù)，將投影儀中的二維圖像經(jīng)過(guò)干涉和衍射，從而形成三維立體圖像，增加視覺沖擊力。通過(guò)透鏡對(duì)投影儀中的二維圖像進(jìn)行放大或縮小，從而使形成的全息投影圖像大小得到變化。但是，透鏡一般為多個(gè)透鏡組合而成的，透鏡的進(jìn)入面或出射面為球面，周圍的光線出射距離不同，透鏡出來(lái)的圖像邊緣模糊化，容易失真。為此，在底座與透鏡固定層之間設(shè)置保真層，在保真層上面設(shè)平行透鏡，使光線平行射出，對(duì)透鏡出來(lái)的光線進(jìn)行失真度調(diào)整，保證圖像的真實(shí)性，避免圖像輪廓的模糊化。

針對(duì)基礎(chǔ)方案的進(jìn)一步優(yōu)化方案一：透鏡為凹透鏡和凸透鏡的組合，這樣可以有效的將投影儀中的光線進(jìn)行縮放。

針對(duì)優(yōu)化方案一的進(jìn)一步優(yōu)化方案二：平行透鏡為半凸透鏡或半凹透鏡，這樣可以對(duì)透鏡縮放的圖像進(jìn)行保真，使光線變?yōu)槠叫泄猓苊膺吘壒饩€發(fā)散而造成圖像輪廓模糊。

針對(duì)基礎(chǔ)方案的進(jìn)一步優(yōu)化方案三：金字塔接收器表面設(shè)有全息投影膜，這樣可以對(duì)投影儀中的圖像進(jìn)行全息投影。

針對(duì)基礎(chǔ)方案的進(jìn)一步優(yōu)化方案四：透鏡固定層、投影儀固定層均為透明材料制成，這樣可以觀察每一層的情況，避免在升降過(guò)程中出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。

針對(duì)基礎(chǔ)方案的進(jìn)一步優(yōu)化方案五：金字塔接收器由四塊亞克力材料制成的等腰三角形平板順次連接成型，這樣可以便于對(duì)圖像進(jìn)行衍射，形成立體圖像。

附圖說(shuō)明