1.一种能够光响应的动态全息图制作方法,其特征在于:包括以下内容:
通过预先构建的图像采集模型,获取需要显示的预设图案和动态效果;
利用预先构建的全息图模拟模型,基于预设图案、动态效果和光照条件,设置预设全息图;
采用预先构建的全息条纹生成模型,将预设全息图分解为全息单元,全息单元中的全息条纹,根据预设全息图中的预设图案的光场、动态效果、光照条件和三者的光学耦合关系共同确定,用于对外界光照进行动态响应;
根据预先构建的全息动态显示效果生成模型或/和全息条纹物理输出设备生成全息条纹,得到能够动态显示的全息图,实现能够光响应的动态全息图的制作。
2.如权利要求1所述的一种能够光响应的动态全息图制作方法,其特征在于:预设图案为具有一定深度的单个平面图案或/和多个平面图案或具有离散深度的多平面单图案或/和多图案或具有连续深度的三维模型图案,其形状为几何图案或/和文字图案或/和植物图案或/和动物图案或/和人物图案或/和风景图案或/和器物图案或/和自然现象图案或/和虚拟数字图案;
动态效果为:单个图案的平移、旋转、缩放,或/和,多个图案的相对平移、旋转、缩放。
3.如权利要求1所述的一种能够光响应的动态全息图制作方法,其特征在于:利用预先构建的全息图模拟模型,基于预设图案、动态效果和光照条件,设置预设全息图的方法如下:获取非相干照明光源的特征信息;非相干照明光源包括非相干的点光源、近似点光源、平行光源或预先设定的扩展光源;
根据非相干光源的特征信息,生成光照条件;
基于光照条件、动态效果和预设图案,并根据全息图变换算法,设置预设全息图;
全息图变换算法为准确傅里叶变换全息图算法、离焦傅里叶变换全息图算法、分数傅里叶变换全息图算法或大景深菲涅尔全息图算法。
4.如权利要求1所述的一种能够光响应的动态全息图制作方法,其特征在于:采用预先构建的全息条纹生成模型,根据预设全息图,得到全息条纹的方法如下:根据预设全息图,设置若干个全息单元;
将若干个全息单元进行紧密排列,得到全息单元阵列;
全息单元中的全息条纹根据预设全息图中的预设图案的光场、动态效果、光照条件和三者的光学耦合关系共同确定,用于对外界光照进行动态响应;
所述光学耦合关系包括:非相干光源、全息单元和预设图案之间的动态莫尔成像关系;
非相干光源和全息单元之间的全息耦合波成像关系;全息单元与预设图案之间的远场衍射阵列成像关系。
5.如权利要求1所述的一种能够光响应的动态全息图制作方法,其特征在于:根据预先构建的全息动态显示效果生成模型和全息条纹物理输出设备生成全息条纹,得到能够动态显示的全息图的方法如下:根据全息条纹,并基于预设图案及其动态效果的远场衍射光场与设定的照明条件对应的参考光场干涉形成全息图;将全息图分解为全息单元,用全息条纹物理输出所有全息单元获得光响应的动态全息图薄膜实物;
全息图为包括预设图案的准确傅里叶变换全息图、离焦傅里叶变换全息图、分数傅里叶变换全息图或大景深菲涅尔全息图。
6.如权利要求5所述的一种能够光响应的动态全息图制作方法,其特征在于:得到准确傅里叶变换全息图的方法如下:
预设图案位于傅里叶变换透镜的前焦面上,准确傅里叶变换全息图由后焦面上的光场和异侧或同侧入射的参考光干涉而成,其位于傅里叶变换透镜的后焦面上;
或/和,得到正离焦傅里叶变换全息图的方法如下:
预设图案位于傅里叶变换透镜的前焦面上,正离焦傅里叶变换全息图由输出面上的光场和异侧或同侧入射的参考光干涉而成,所述全息图位于傅里叶变换透镜的一倍焦距以外的输出面上;
或/和,得到负离焦傅里叶变换全息图的方法如下:
预设图案位于傅里叶变换透镜的前焦面上,正离焦傅里叶变换全息图由输出面上的光场和异侧或同侧入射的参考光干涉而成,所述全息图位于傅里叶变换透镜和其后焦平面之间的输出面上;
或/和,得到分数傅里叶变换全息图的方法如下:
预设图案位于傅里叶变换透镜和其前焦平面之间的输入面上,分数傅里叶变换全息图由输出面上的光场和异侧或同侧入射的参考光干涉而成,所述全息图位于傅里叶变换透镜和其后焦平面之间的输出面上;
或/和,得到大景深菲涅尔全息图的方法如下:
预设图案位于输入面上,大景深菲涅尔全息图由距离全息图一定距离的输入面上的光场通过菲涅尔衍射形成的光场和异侧或同侧入射的参考光干涉而成,所述全息图位于输出面上;
输入面和输出面之间的距离大于所述大景深菲涅尔全息图在普通漫射光或者扩展光源照明条件下的景深。
7.一种光响应的动态全息图薄膜,其特征在于:
包括基材层、信息层、保护层;
所述信息层位于基材层和保护层之间;所述信息层设有能够对外界照明进行响应的全息条纹;所述全息条纹包括紧密排列的全息单元阵列;
所述全息单元阵列中的每一个全息单元设有能形成预设图案或者至少部分预设图案的远场全息图;
所述远场全息图由所述预设图案或者至少部分预设图案的远场衍射光场与设定的参考光场干涉形成的全息条纹构成,用于响应外界照明光源的变化,并产生动态全息成像的效果。
8.如权利要求7所述的一种光响应的动态全息图薄膜,其特征在于:所述远场全息图包括预设图案的准确傅里叶变换全息图或/和离焦傅里叶变换全息图或/和分数傅里叶变换全息图或/和大景深菲涅尔全息图;
所述预设图案包括具有一定深度的单个平面单图案或/和多个图案或/和具有离散深度的多平面单图或/和多图或/和具有连续深度的三维模型图案;
所述光源为非相干光源,包括非相干的点光源或/和近似点光源或/和平行光源或/和预先设定的扩展光源。
9.一种基于动态全息图薄膜的光响应方法,其特征在于:应用如权利要求7‑8任一所述的光响应的动态全息图薄膜,其包括以下内容:在明亮的环境中,在设定光源开启的条件下,全息图显示出人眼可见的预设图案,关闭设定光源的条件下所述预设图案人眼不可见;
在明亮的环境中,在设定光源开启的条件下,所述预设图案能够随着设定光源的移动而移动;
在设定光源开启的条件下,所述预设图案能够随着设定光源的移动而缩放。
10.如权利要求9所述的一种基于动态全息图薄膜的光响应方法,其特征在于:移动形式包括以下内容:
当设定光源平行于全息图表面平移时,所述预设图案与所述设定光源同方向平移;当设定光源在平行于全息图的平面上绕垂直于全息图的轴顺时针转动时,所述预设图案跟着绕垂直于全息图的轴顺时针转动;当设定光源在平行于全息图的平面上绕垂直于全息图的轴逆时针转动时,所述预设图案跟着设定光源绕垂直于全息图的轴逆时针转动;
或,当设定光源沿着平行于全息图的表面平移时,所述预设图案相对于所述设定光源反向平移;
当设定光源在平行于全息图的平面上绕垂直于全息图的轴顺时针转动时,所述预设图案跟着绕垂直于全息图的轴逆时针转动;当设定光源在平行于全息图的平面上绕垂直于全息图的轴逆时针转动时,所述预设图案跟着绕垂直于全息图的轴顺时针转动;
或/和,缩放形式包括以下内容:
当设定光源垂直于全息图表面向上移动时,所述预设图案放大,当设定光源垂直于全息图表面向下移动时,所述预设图案缩小;或,当设定光源垂直于全息图表面向上移动时,所述预设图案缩小,当设定光源垂直于全息图表面向下移动时,所述预设图案放大;或,当设定光源垂直于全息图表面向上移动时,所述预设图案先缩小后放大,当设定光源垂直于全息图表面向下移动时,所述预设图案先放大后缩小;或,当设定光源垂直于全息图表面向上移动时,所述预设图案先放大后缩小,当设定光源垂直于全息图表面向下移动时,所述预设图案先缩小后放大;
或/和,所述全息图为反射式体全息图或透射式平面全息图。