房若宇

(浙江大学 物理系，浙江 杭州 310027)

三维立体成像技术系利用光的干涉和衍射原理实现图像或视频的三维立体展示，相应成像装置的设计和制作不仅可用于课堂形象化教学，同时也具有可观的商用展示价值[1-4]。该成像技术包括空气投影和交互技术、全息激光成像技术以及伪全息投影技术三类。前两种的成像系统一般造价昂贵且结构复杂，因而不适合日常使用；而伪全息成像技术系利用“佩珀尔幻象”的光学错位现象实现三维成像[5-10]，并非真正意义上的光学全息技术。在笔者以往的教学和研究工作中，设计和构建了系列基于透明多棱锥结构的伪全息三维立体投影装置[5,11]，在此基础上尝试了立体视频通信的应用[12]；并进一步地实现了装置的自动控制[13]。为实现真正意义上的全息三维立体成像，本文根据光的偏振原理，设计和构建了一种新型的结构简单、易于使用的全息三维立体成像装置。该装置的成像系统由加装了偏振片的两个相互嵌合的透明四棱锥单元组成，达到了良好的全息三维成像效果。

1 双四棱锥偏振全息三维立体成像装置构建

1.1 成像系统设计和原理

本文所设计的偏振全息三维立体成像装置的基本成像单元为由透明材质薄板构成的四棱锥结构(见图1)。单个该四棱锥的三维成像原理为，图像播放设备(如平板电脑)与棱锥底面平行放置在锥顶，其播放的图像经表面反射和折射，从而在棱锥空腔内形成可见的三维影像[5]。……