本发明专利技术公开了一种基于数字微镜器件的全息显示系统，包括数字微镜器件和数字微镜器件控制电路，还包括LED照明系统，所述LED照明系统发出的LED光束照射到所述数字微镜器件上，所述数字微镜器件控制电路用于读取全息图，控制所述全息图在所述数字微镜器件上显示并对所述LED光束进行调制。本发明专利技术可以有效地消除散斑噪声，不会对人眼产生刺激，具有低廉的成本。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及三维图像显示
，尤其涉及一种基于数字微镜器件的全息显示系统。【
技术介绍
】随着信息时代的到来，人们对显示系统的要求日益提高。在人类生活现实场景中，视觉感知信息多以三维的形式存在，人们更适应接收、处理三维视觉信息，所以三维显示技术获得了人们的青睐。全息技术可以真实地还原物体所发出的波面，能满足人们视觉感知的所有需要，是三维显示技术未来发展的重要方向。利用计算机对物光波的数学描述进行衍射模拟，生成的全息图称为计算全息图(Computer Generated Hologram, CGH)。计算全息无需搭建复杂的全息记录系统，具有低噪声、重复性好等优点，而且可以构造现实中不存在的物体的全息图，是当前全息显示技术发展的重要方向。使用空间光调制器(Spatial Light Modulator, SLM)加载计算全息图(CGH)，用相干光源进行照明从而再现原物图像的方法是一种全息显示的重要方法。数字微镜器件(Digital Micro-mirror Device, DMD)由于具有高刷新频率，高衍射效率等优势，是一种常用的空间光调制器件。【
技术实现思路
】然而，现有的基于数字微镜器件的全息显示系统存在一定的缺陷。其采用的照明系统主要是激光。采用激光作为光源存在一些缺点。首先，激光是一种相干性比较高的光源，这导致再现图像具有较为严重的散斑噪声。其次，激光对人的眼睛有一定的危害，长期观看会对人眼造成一定伤害，不利于全息显示的商业应用。再次，激光的成本比较高，不利于大规模的推广使用。为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于数字微镜器件的全息显示系统，以有效地消除散斑噪声，并降低对人眼的刺激。一种基于数字微镜器件的全息显示系统，包括数字微镜器件和数字微镜器件控制电路，还包括LED照明系统，所述LED照明系统发出的LED光束照射到所述数字微镜器件上，所述数字微镜器件控制电路用于读取全息图，控制所述全息图在所述数字微镜器件上显示并对所述LED光束进行调制。在一个实施例中，所述LED照明系统包括第一照明系统，所述第一照明系统包括:第一 LED光源和第一聚光杯、第一会聚透镜、第一针孔、第一准直扩束器和第一滤波片，所述第一 LED光源发出的LED光束依次经过所述第一聚光杯、第一会聚透镜、第一针孔、第一准直扩束器和第一滤波片到达所述数字微镜器件。在一个实施例中，所述LED照明系统还包括第二照明系统、第三照明系统和合光系统，所述第二照明系统包括第二 LED光源、第二聚光杯、第二会聚透镜、第二针孔、第二准直扩束器和第二滤波片，所述第三照明系统包括第三LED光源、第三聚光杯、第三会聚透镜、第三针孔、第三准直扩束器和第三滤波片，从所述第一滤波片、第二滤波片和第三滤波片射出的LED光束进入所述合光系统后合成一束LED光束，射入所述数字微镜器件。在一个实施例中，所述第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源分别为红光LED、绿光LED和蓝光LED。在一个实施例中，还包括同步控制系统，用于:当所述数字微镜器件上加载的是红色分量全息图时，控制打开所述红光LED并关闭绿光LED和蓝光LED，当所述数字微镜器件上加载的是绿色分量全息图时，打开绿光LED并关闭红光LED和蓝光LED，当所述数字微镜器件上加载的是蓝色分量全息图时，打开蓝光LED并关闭绿光LED和红光LED。 在一个实施例中，所述数字微镜器件控制电路包括存储器件，所述存储器件上存储所述全息图。在一个实施例中，还包括计算机，用于计算生成所述全息图。本专利技术的有益效果是:相对于现有的基于数字微镜器件的全息显示系统，本专利技术可以有效地消除散斑噪声，不会对人眼产生刺激，具有低廉的成本。【【附图说明】】图1是本专利技术一种实施例的基于数字微镜器件的全息显示系统的系统图；图2是本专利技术另一种实施例的基于数字微镜器件的全息显示系统的系统框图；图3是本专利技术图2的基于数字微镜器件的全息显示系统的系统图。【【具体实施方式】】以下对专利技术的较佳实施例作进一步详细说明。实施例1如图1所示，一种实施例的基于数字微镜器件的全息显示系统，包括:LED照明系统、数字微镜器件显示系统，其中，LED照明系统只有一条光路，沿着光束的前进方向依次包括:单色LED光源101、聚光杯102、会聚透镜103、针孔104、准直扩束器105、滤波片106 ;数字微镜器件显示系统包括:微型计算机201、USB数据线202、控制电路203、数字微镜器件204。基于数字微镜器件的全息显示系统的工作过程如下:单色LED光源101 (例如红光LED)发出照明光束通过聚光杯102进行聚光，使其沿同一方向出射，出射光束经过会聚透镜103进行聚焦，将针孔104置于该会聚透镜103的焦点处，从针孔104出来的光束经过准直扩束器105由发散光变为平行光，并进行扩束，经过扩束后的光束通过滤波片106后入射到数字微镜器件204上。在微型计算机201上采用三维建模软件构造三维物体物理模型，编写C语言程序实现菲涅尔衍射算法，得到单色计算全息图；通过USB (例如可以采用USB2.0)数据线202将全息图数据传输到数字微镜器件控制电路203的存储器中；当全部数据传输完成后数字微镜器件控制电路203将全息图数据加载到数字微镜器件204显示上，而经过从滤波片106射出的光束的调制，即可以得到单色再现像。实施例2如图2和3所示，一种实施例的基于数字微镜器件的全息显示系统，包括:LED照明系统、合光系统301、同步控制系统401、数字微镜器件显示系统。LED照明系统包括第一照明系统、第二照明系统和第三照明系统，即有红、绿、蓝三色光路。[当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于数字微镜器件的全息显示系统，包括数字微镜器件和数字微镜器件控制电路，其特征是，还包括LED照明系统，所述LED照明系统发出的LED光束照射到所述数字微镜器件上，所述数字微镜器件控制电路用于读取全息图，控制所述全息图在所述数字微镜器件上显示并对所述LED光束进行调制。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：苏萍，程炳超，曹文波，马建设，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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