[发明专利]散射投影装置

说明书

一种全息显示领域的散射投影装置，包括：散射介质、吸收背景、光源组合和同步控制系统。其中：散射介质是可以对通过的光束形成散射效果的介质，吸收背景将通过散射介质后的光束吸收，防止光束被反射干扰散射介质的成像效果，光源组合是产生投射于散射介质上的光束的一组光源，同步控制系统用于控制光源组合中每个光源的亮度、焦距、投影方向和时间同步。

技术领域

本发明涉及一种散射投影装置，具体是一种基于光的散射原理的全息投影装置。

背景技术

视觉是人类接受外界信息量最大的感观方式，除了直接的观察，视觉还为人类记录和传播自己的生活提供最便捷的方式，书籍、海报、电影、电视和互联网上的新媒体等是人们了解和记录这个世界最常用的方式。然而不论是图像和视频，目前仍然停留在平面二维阶段，图像和视频对外界的记录和重现只能在某个固定观察角度进行。目前可用的激光三维全息摄影和显影技术由于成本较高，只能在少数场合应用，同时由于显影技术的局限无法应用于视频。另一方面，其他类型的正在开发或者已经应用的三维全息技术大多数是通过人体穿戴设备和特殊的光学设备提供视觉错觉，无法做到裸眼的全息效果，同时也存在成本高昂和不能大屏显示的缺点，无法大规模推广。因此，一种成本低廉、可以在动态显示视频和大屏显示的全息显示技术，具有十分重要的意义。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN201710910292.6公开日2018.01.09，公开了一种一种基于三维激光全息投影技术的头戴显示系统，由准直光源、空间光调制器、分光棱镜、成像系统、分光镜、自由曲面半透半反镜和孔径光阑组成，通过对三维图像进行计算编码，将其位相分布输入到空间光调制器，并利用输入光的干涉衍射作用，对三维图像进行实时再现。该技术的不足之处在于需要一个头戴系统进行显示，只是把激光干涉全息技术放置在头戴系统中，同时该技术需要强大的信号处理能力和激光干涉显示系统，所需要的成本较高。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种基于光的散射原理的全息投影装置，通过多个角度光束在散射介质上的散射叠加，达到全息三维显示的效果。

本发明是通过以下技术方案实现的，包括：散射介质、吸收背景、光源组合和同步控制系统。其中：散射介质是可以对通过的光束形成散射效果的介质，吸收背景将通过散射介质后的光束吸收，防止光束被反射干扰散射介质的成像效果，光源组合是产生投射于散射介质上的光束的一组光源，同步控制系统用于控制光源组合中每个光源的亮度、焦距、投影方向和时间同步。

所述的散射介质是对通过的光束形成散射效果的介质，将光源组合产生的光束在散射介质上叠加后产生人眼可以观察到的亮度或者颜色对比，散射介质有各种烟、雾或其他可产生光散射的固体、液体或气体，常见的散射介质成像的效果有雾中手电筒的光束、舞台上的光束和空气中的激光束等。

所述的吸收背景是一种用于吸收通过散射介质后的光束的装置，其作用在于防止通过散射介质后的光束被反射干扰散射介质的成像效果，对于激光，吸收背景还可以防止激光剩余的能量造成的破坏。

所述的吸收背景是一个可选部分，当穿过散射介质剩余的光束能量较小，不影响成像结果，无潜在破坏，可以不设吸收背景。

所述的吸收背景和光源组合位于散射介质的两侧，光源组合发出的光束在经过散射介质的散射后被吸收背景吸收。

所述的吸收背景的主要特征是颜色为黑色，可能有表面尖劈结构，能够尽量大幅度地吸收通过散射介质后剩余的光束。

所述的光源组合是产生显示光束的一组光源，光源组合投影到散射介质的光束方向各不相同，通过在散射介质同一点的叠加形成人眼可以分辨的亮度或者颜色差。

所述的光源组合的光源可以是一般的投影机或者激光束，本发明的光源组合的光源是但不限于这两种形式。