基板可以由塑料或玻璃制成，所述感光材料可以是光刻膠、鹵化銀等，所述感光材料可以設(shè)置在所述基板的一側(cè)，也可以設(shè)置在所述基板的兩側(cè)。需要說明的是，采用全息干板3來記錄干涉條紋僅是較為常見和優(yōu)選的實施方式，所述記錄單元也可以采用其它形式的介質(zhì)來記錄干涉條紋，本發(fā)明對于記錄干涉條紋的介質(zhì)不做限定，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明即可。
[0044]優(yōu)選地，如圖3所示，本發(fā)明中的光調(diào)制單元包括激光器10和第一分束鏡11，激光器10發(fā)出的光通過第一分束鏡11后產(chǎn)生用于照射物體I的入射光以及參考光，所述入射光用來產(chǎn)生與所述參考光進(jìn)行干涉的像光。激光具有單色性好、方向性好和亮度高的優(yōu)點，由激光分束的光線具有良好的相干性，非常適合應(yīng)用于記錄全息圖的裝置中。
[0045]所述光調(diào)制單元還包括第一反射鏡12，第一反射鏡12用于調(diào)整所述參考光的傳播方向，以使得所述參考光能夠與所述像光在所述空腔外部對應(yīng)于成像孔7的位置進(jìn)行干涉。例如在圖3中，第一反射鏡12將所述參考光反射至全息干板3的一側(cè)，像光照射至全息干板3的另一側(cè)，通過透射干涉的方式記錄像面全息圖。
[0046]優(yōu)選地，所述光調(diào)制單元還包括空間濾波器13，空間濾波器13設(shè)置在第一分束鏡11和第一反射鏡12之間，空間濾波器13用于濾除所述參考光中的噪聲。
[0047]作為一種具體的實施方式，如圖3所示，所述物體成像單元中設(shè)置有兩個入光孔8，為了使成像質(zhì)量更好，兩個入光孔8分別位于成像孔7的兩側(cè)，由于物體I放置在下拋物鏡6的底部，因此兩個入光孔8優(yōu)選設(shè)置在上拋物鏡5上。
[0048]所述光調(diào)制單元還包括第二分束鏡14、第二反射鏡15和第三反射鏡16，其中，第二分束鏡14用于將所述入射光分為兩束光，第二反射鏡15和第三反射鏡16的反射面分別朝向相應(yīng)地入光孔8，用于調(diào)整上述兩束光的入射方向，以使得上述兩束光分別照射到兩側(cè)的兩個入光孔8中，光線經(jīng)過兩個擴(kuò)束鏡9后分散照射到物體I上產(chǎn)生漫反射，漫反射光經(jīng)過上下拋物鏡的反射作用，在所述空腔外部對應(yīng)于成像孔7的位置成像。
[0049]本發(fā)明中的第一分束鏡11和第二分束鏡14均可以米用可變分束鏡，以使得透射光束與反射光束之間的比例可調(diào)。同時，第一反射鏡12、第二反射鏡15和第三反射鏡16可以采用準(zhǔn)直反射鏡，以進(jìn)一步提高光線的準(zhǔn)直特性，從而更好地維持像光與參考光的相干性。
[0050]本發(fā)明還提供了一種全息記錄方法，所述全息記錄方法用于像面全息圖的記錄，所述全息記錄方法包括以下步驟:
[0051]將待成像的物體置于所述物體成像單元的空腔中；
[0052]利用所述光調(diào)制單元提供入射光，使所述入射光通過所述入光孔照射到所述物體上;
[0053]照射到所述物體上的入射光經(jīng)過所述空腔內(nèi)部的反射面反射后在所述空腔外部對應(yīng)于所述成像孔的位置形成物像。
[0054]優(yōu)選地，所述全息記錄方法還包括:
[0055]利用所述光調(diào)制單元生成與所述入射光干涉的參考光；
[0056]在所述空腔外部對應(yīng)于所述成像孔的位置設(shè)置全息干板；
[0057]使所述物體成像過程中產(chǎn)生的像光與所述參考光在所述全息干板上進(jìn)行干涉，記錄干涉條紋。
[0058]本發(fā)明一方面降低了物體成像單元對全息記錄的影響，降低了像差，提高了成像質(zhì)量，另一方面實現(xiàn)了對全息圖的一步記錄，使記錄過程更加高效簡便。
[0059]以圖3為例，像面全息圖的具體記錄步驟如下:
[0060]激光器10發(fā)出激光，激光經(jīng)過第一分束鏡11后被分成兩束光，其中一束光用于產(chǎn)生參考光，另一束光用于產(chǎn)生像光；
[0061]用于產(chǎn)生參考光的那束光經(jīng)過空間濾波器13濾除噪聲之后，由第一反射鏡12反射到全息干板3上；
[0062]用于產(chǎn)生像光的那束光經(jīng)過第二分束鏡14后分成兩束光，兩束光分別由第二反光鏡15和第三反射鏡16反射到上拋物鏡5上的兩個入光孔8處；
[0063]入光孔8中設(shè)置的擴(kuò)束鏡9對反射后的光線進(jìn)行擴(kuò)束，使其充滿上下拋物鏡的內(nèi)部空腔，并照射到物體I上產(chǎn)生漫反射，漫反射光經(jīng)過上下拋物鏡的多次反射作用，在成像孔7的上方形成物像4，成像過程中的像光也照射到全息干板3上；
[0064]參考光和像光在全息干板3上進(jìn)行干涉，完成像面全息圖的記錄過程。
[0065]本發(fā)明提供的全息記錄裝置和全息記錄方法能夠有效改善成像質(zhì)量，提高記錄效率，并且所得全息圖視角寬、再現(xiàn)效果好。
[0066]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種全息記錄裝置，其特征在于，包括光調(diào)制單元和物體成像單元，所述光調(diào)制單元用于產(chǎn)生入射光，并將所述入射光引導(dǎo)至所述物體成像單元，所述物體成像單元包括用于放置物體的空腔，所述空腔內(nèi)部為反射面，所述空腔設(shè)置有用于使所述物體成像的成像孔、以及至少一個能夠使所述入射光進(jìn)入所述空腔的入光孔，以使得所述物體在所述空腔外部對應(yīng)于所述成像孔的位置成像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息記錄裝置，其特征在于，所述光調(diào)制單元能夠利用所述入射光生成與所述入射光干涉的參考光，所述物體成像單元包括反射面相對設(shè)置的上拋物鏡和下拋物鏡，所述上拋物鏡和所述下拋物鏡共同形成所述空腔，所述入射光通過所述入光孔照射到所述物體上，所述物體成像時產(chǎn)生的像光能夠與所述參考光在所述空腔外部對應(yīng)于所述成像孔的位置進(jìn)行干涉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全息記錄裝置，其特征在于，所述成像孔位于所述上拋物鏡的頂端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全息記錄裝置，其特征在于，所述入光孔中設(shè)置有擴(kuò)束鏡，所述擴(kuò)束鏡用于對照射到所述入光孔中的入射光進(jìn)行擴(kuò)束，以使得所述入射光充滿所述空腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全息記錄裝置，其特征在于，所述全息記錄裝置還包括記錄單元，所述記錄單元包括全息干板，所述全息干板設(shè)置在所述空腔外部對應(yīng)于所述成像孔的位置，所述像光和所述參考光在所述全息干板上進(jìn)行干涉。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全息記錄裝置，其特征在于，所述全息干板包括透明的基板以及設(shè)置在所述基板上的感光材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任意一項所述的全息記錄裝置，其特征在于，所述光調(diào)制單元包括激光器和第一分束鏡，所述激光器發(fā)出的光通過所述第一分束鏡后產(chǎn)生用于照射所述物體的入射光以及所述參考光。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全息記錄裝置，其特征在于，所述光調(diào)制單元還包括第一反射鏡，所述第一反射鏡用于調(diào)整所述參考光的傳播方向，以使得所述參考光能夠與所述像光在所述空腔外部對應(yīng)于所述成像孔的位置進(jìn)行干涉。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的全息記錄裝置，其特征在于，所述光調(diào)制單元還包括空間濾波器，所述空間濾波器設(shè)置在所述第一分束鏡和所述第一反射鏡之間，所述空間濾波器用于濾除所述參考光中的噪聲。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的全息記錄裝置，其特征在于，所述物體成像單元中設(shè)置有兩個所述入光孔，兩個所述入光孔分別位于所述成像孔的兩側(cè)，所述光調(diào)制單元還包括第二分束鏡、第二反射鏡和第三反射鏡，所述第二分束鏡用于將所述入射光分為兩束光，所述第二反射鏡和所述第三反射鏡分別用于調(diào)整上述兩束光的入射方向，以使得上述兩束光分別照射到兩個所述入光孔中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的全息記錄裝置，其特征在于，所述第一分束鏡和所述第二分束鏡為可變分束鏡，所述第一反射鏡、所述第二反射鏡和所述第三反射鏡為準(zhǔn)直反射鏡。
12.一種利用權(quán)利要求1至11中任意一項所述的全息記錄裝置的全息記錄方法，所述全息記錄方法用于像面全息圖的記錄，其特征在于，所述全息記錄方法包括以下步驟: 將待成像的物體置于所述物體成像單元的空腔中； 利用所述光調(diào)制單元提供入射光，使所述入射光通過所述入光孔照射到所述物體上；照射到所述物體上的入射光經(jīng)過所述空腔內(nèi)部的反射面反射后在所述空腔外部對應(yīng)于所述成像孔的位置形成物像。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的全息記錄方法，其特征在于，所述全息記錄方法還包括: 利用所述光調(diào)制單元生成與所述入射光干涉的參考光； 在所述空腔外部對應(yīng)于所述成像孔的位置設(shè)置全息干板； 使所述物體成像過程中產(chǎn)生的像光與所述參考光在所述全息干板上進(jìn)行干涉，記錄干涉條紋。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全息記錄裝置和全息記錄方法，所述全息記錄裝置包括光調(diào)制單元和物體成像單元，所述光調(diào)制單元用于產(chǎn)生入射光，并將所述入射光引導(dǎo)至所述物體成像單元，所述物體成像單元包括用于放置物體的空腔，所述空腔內(nèi)部為反射面，所述空腔設(shè)置有用于使所述物體成像的成像孔、以及至少一個能夠使所述入射光進(jìn)入所述空腔的入光孔，以使得所述物體在所述空腔外部對應(yīng)于所述成像孔的位置成像。本發(fā)明中的物體成像單元不受制造工藝的限制和影響，能夠有效降低像差，提高成像的質(zhì)量，得到寬視角、失真小的全息圖。此外，本發(fā)明特有的光路設(shè)計可以實現(xiàn)一步全息記錄，使記錄過程更加高效簡便。
【IPC分類】G03H1-12
【公開號】CN104656404
【申請?zhí)枴緾N201510092931
【發(fā)明人】牛貝, 武乃福, 魏偉, 王濤
【申請人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年3月2日