[发明专利]一种基于可变焦透镜的彩色计算全息色差补偿系统及方法

摘要

本发明提出一种基于可变焦透镜的彩色计算全息色差补偿系统及方法。本系统包括红色激光器、绿色激光器、蓝色激光器、快门Ⅰ、快门Ⅱ、快门Ⅲ、滤波器Ⅰ、滤波器Ⅱ、滤波器Ⅲ、准直透镜Ⅰ、准直透镜Ⅱ、准直透镜Ⅲ、反射镜、半透半反镜Ⅰ、半透半反镜Ⅱ、空间光调制器、计算机、驱动面板、可变焦透镜、接收面板、同步控制电路。本方法采用可变焦透镜代替彩色计算全息光学再现过程中常用的固体透镜，利用可变焦透镜的变焦性能，改变不同颜色的光再现时可变焦透镜的焦距，使R、G、B三色再现像轴向重合，从而实现色差补偿，可有效简化系统、降低成本、提升再现像质量等。

主权项

一种基于可变焦透镜的彩色计算全息色差补偿系统，其特征在于，该系统包括：−R、G、B三色激光器，数量都为1个，并排、平行放置，用以提供R、G、B三色相干光源；−滤波单元，包括快门、滤波器和准直透镜，数量都为3个，将其分为3组，每组包含快门、滤波器、准直透镜各1个，并且快门、滤波器、准直透镜按所述先后顺序轴向组合，保证光轴统一，分别位于R、G、B三色激光器之后，用以控制激光器的出射以及出射时间，并将激光器发出的光束转为均匀准直平面光；−转向单元，包括反射镜和半透半反镜，数量分别为1个和2个，依次位于R、G、B三色再现光所通过的滤波单元之后，并且处在R、G、B三色再现光的光轴上，且反射镜的镜面以及半透半反镜的胶合面与再现光出射光轴夹角均为45度，用于将光路方向改变90度，使均匀准直平面光垂直照射在SLM上；−调制单元，包括SLM、用于控制加载信息到SLM上的驱动面板和计算机，数量都为1个，位于转向单元之后，用于将计算机生成的同一场景不同颜色分量的全息图时序加载到SLM上；−可变焦透镜，置于SLM和接收面板之间，当SLM上加载某种颜色分量的全息图后，对应调节可变焦透镜的焦距，使R、G、B三色再现像轴向重合，从而消除彩色计算全息再现过程中的轴向色差；−接收面板，数量为1个，位于可变焦透镜之后，用来接收彩色计算全息再现像；−同步控制电路，连接驱动面板、快门和可变焦透镜，用于当SLM上加载某种颜色分量的全息图时，同步调节可变焦透镜的焦距，并控制对应颜色的再现光出射，使SLM上加载的全息图的颜色分量信息、可变焦透镜的焦距、出射的再现光颜色保持对应。