全息打印机的光路系统和全息打印机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113900365A(43)申请公布日2022.01.07(21)申请号202111480688.4(22)申请日2021.12.07(71)申请人煤炭科学研究总院地址100013北京市朝阳区和平里青年沟东路5号(72)发明人吴太晖王洪磊杨晓辉李佳城孟繁悦(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人单冠飞(51)Int.Cl.G03H1/04(2006.01)G03H1/12(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图12页(54)发明名称全息打印机的光路系统和全息打印机(57)摘要本申请提出一种全息打印机的光路系统和全息打印机，其中，该光路系统包括：全息图获取模块和全息成像装置，其中，全息成像装置包括同步控制器、光源组件、光处理组件和空间光调制器；全息图获取模块，用于获取目标物体的多张全息图；同步控制器，用于控制空间光调制器依次加载多张全息图，并控制光源组件提供与空间光调制器当前加载的全息图的颜色分量所对应颜色的初始光束；光处理组件和空间光调制器，用于对初始光束进行处理，以得到目标物体的目标物光和目标参考光，并对目标物光和目标参考光进行干涉，以生成动态全彩3D图像。由此，能够实现全彩色动态3D相片打印。CN113900365ACN113900365A权利要求书1/2页1.一种全息打印机的光路系统，其特征在于，包括：全息图获取模块和全息成像装置，所述全息图获取模块与所述全息成像装置相连，其中，所述全息成像装置包括同步控制器、光源组件、光处理组件和空间光调制器，其中，所述同步控制器分别与所述光源组件和所述空间光调制器相连，所述空间光调制器与所述全息图获取模块相连；所述全息图获取模块，用于获取目标物体的多张全息图；所述同步控制器，用于控制所述空间光调制器依次加载所述多张全息图，并控制所述光源组件提供与所述空间光调制器当前加载的全息图的颜色分量所对应颜色的初始光束；所述光处理组件和所述空间光调制器，用于对所述初始光束进行处理，以得到所述目标物体的目标物光和目标参考光，并对所述目标物光和所述目标参考光进行干涉，以生成动态全彩3D图像。2.根据权利要求1所述的全息打印机的光路系统，其特征在于，所述全息图获取模块，具体用于：获取所述目标物体的三维模型，其中，所述三维模型为全彩色三维模型；以不同的渲染角度对所述三维模型进行渲染，以得到多组深度图和轮廓图；根据所述多组深度图和轮廓图，生成所述多张全息图。3.根据权利要求1所述的全息打印机的光路系统，其特征在于，所述光源组件包括白激光器、色轮、衰减片、电子快门和第一半波片，其中，所述白激光器、所述色轮、所述衰减片、所述电子快门和所述第一半波片依次设置在一条直线上，其中，所述同步控制器与所述色轮相连；所述白激光器，用于产生白光；所述同步控制器，具体用于控制所述色轮进行颜色的切换，以将所述白光转换为颜色光；所述衰减片、所述电子快门和所述第一半波片，用于依次对所述颜色光进行处理，以得到所述初始光束。4.根据权利要求3所述的全息打印机的光路系统，其特征在于，所述光处理组件包括偏振分光棱镜PBS、第一扩束组件和第二扩束组件，其中，所述偏振分光棱镜PBS设置在所述第一半波片的后面，且所述第一半波片、所述偏振分光棱镜PBS、所述第一扩束组件和所述空间光调制器依次设置在一条直线上；所述第二扩束组件以第一预设角度设置在所述空间光调制器的下方；所述偏振分光棱镜PBS，用于对所述初始光束进行分束，以生成第一光束和第二光束，其中，所述第一光束和所述第二光束的偏振方向不同；所述第一扩束组件，用于对所述第一光束进行扩束以得到第一目标光束；所述空间光调制器，用于对所述第一目标光束进行调制和反射形成所述目标物体的初始物光；所述第二扩束组件，用于对所述初始物光进行扩束以得到所述目标物光。5.根据权利要求4所述的全息打印机的光路系统，其特征在于，其中，所述第一扩束组件包括第一空间滤波器、第一光阑、第一透镜，所述第二扩束组件包括第二半波片、第三透镜和第四透镜；2CN113900365A权利要求书2/2页所述第一空间滤波器、所述第一光阑、所述第一透镜依次设置在一条直线上；所述第二半波片、所述第三透镜和所述第四透镜依次设置在一条直线上。6.根据权利要求4所述的全息打印机的光路系统，其特征在于，所述光处理组件还包括第三扩束组件和反射镜，其中，所述第三扩束组件设置在所述偏振分光棱镜PBS的下方，所述反射镜以第二预设角度设置在所述第三扩束组件的下方；所述第三扩束组件，用于对所述第二光束进行扩束以得到所述目标参考光；所述反射镜，用于对所述目标参考光进行反射。7.根据权利要求6所述的全息打印机的光路系统，其特征在于，其中，所述第三扩束