專利名稱:圖象再現(xiàn)設(shè)備以及圖象照射設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種圖象再現(xiàn)設(shè)備,用于再現(xiàn)通過曝光處理記錄在全息圖或全息立體照片上的圖象數(shù)據(jù)。本發(fā)明還涉及一種圖象照射設(shè)備,用于照射光到全息圖或全息立體照片上以便再現(xiàn)通過曝光處理記錄在全息圖或全息立體照片上的圖象數(shù)據(jù)。
背景技術(shù):
可以這樣一種方式制造全息立體照片,例如,從不同視角連續(xù)記錄物體圖象以得到多個記錄圖象作為源圖象,且通過曝光處理將這些記錄圖象連續(xù)記錄在單張全息圖記錄介質(zhì)上,將其記錄為條紋元素全息圖或圓點樣元素全息圖。
例如在圖26中所示,只包含橫向視差信息的全息立體照片可以按下述方式制造。即,從不同橫向視角連續(xù)捕捉(拍攝)物體圖象200以得到多個捕捉圖象作為源圖象201a至201e。然后,將這些記錄源圖象201a至201e連續(xù)地顯示在全息立體照片制造設(shè)備的顯示裝置上,所述全息立體照片制造設(shè)備具有預(yù)定的光學(xué)系統(tǒng)。將顯示的圖象置于激光照射下以導(dǎo)致物體光受過歸因于圖象的調(diào)制光與參考光線之間的干涉。干涉產(chǎn)生的干涉條紋連續(xù)記錄在全息圖記錄介質(zhì)202作為條紋元素全息圖。這樣,可以制造出全息立體照片。
以上述方式制造的全息立體照片包含圖象數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)是通過從不同橫向視角對記錄物體圖象進行圖象捕捉且連續(xù)地沿橫向記錄為條紋元素全息圖獲取的。因此,如果觀察者以單只眼睛從特定位置觀看該全息立體照片,則可將記錄為各個元素全息圖的一部分的一組圖象數(shù)據(jù)識別為二維圖象(此后稱為2D圖象)。而且,如果觀察者以單只眼睛從與那個位置不同的位置來觀看該全息立體照片,則可將記錄為各個元素全息圖的另一部分的一組圖象數(shù)據(jù)識別為另一個2D圖象。因此,如果觀察者以雙眼觀看該全息立體照片,由于左眼與右眼有視差的緣故,可將通過曝光處理記錄的圖象識別為三維圖象(此后稱為3D圖象)。
一些利用上述全息立體照片技術(shù)的申請例如有,“Akira Shirakura、Nobuhiko Kihara與Shigeyuki Baba的“Instant holographic portrait printingsystem”,Proceeding of SPIE(攝影光學(xué)儀器工程師學(xué)會學(xué)報),第3293卷,第246-253頁,1998年1月”,“Kihara、Shirakura、Baba的“Instant holographic portraitprinting system”,3D image conference 1998(3D圖象會議1998),1998年7月”等等。上面介紹的文獻材料披露了一種印刷機系統(tǒng),其結(jié)合有用于建立視差圖象系列(通過采集物體圖象建立)的圖象采集設(shè)備以及例如用于制造全息立體照片的全息立體照片制造設(shè)備的用于形成全息立體照片或全息圖作為印刷內(nèi)容的印刷機設(shè)備,。上述印刷機系統(tǒng)可提供一系列服務(wù),從圖象記錄圖象化物體步驟到印刷作為結(jié)果的圖象的步驟。
事實上,當(dāng)由全息圖或全息立體照片再現(xiàn)圖象時,需要由用于記錄圖象的參考光確定再現(xiàn)光。可利用與記錄情形相同的激光作為再現(xiàn)光光源。但是,如果圖象記錄在所謂的彩虹全息照片、李普曼(Lippman)全息照片等等上,則光源不必是相干光源。例如,可使用諸如鹵素?zé)舻姆窍喔晒庠?。而且,?dāng)由顯示圖象給觀察者的顯示全息圖裝置再現(xiàn)圖象時,例如,通過象太陽光光線這樣一類的平行光線照射,諸如鹵素?zé)酎c光源等等的實質(zhì)上點光源或基本平行光源的照射,可用作再現(xiàn)光。
當(dāng)由全息圖或全息立體照片再現(xiàn)圖象時,需要光源發(fā)出的再現(xiàn)光具有的發(fā)散角接近于用于記錄圖象的參考光的發(fā)散角。由于這個原因,當(dāng)由全息圖或全息立體照片再現(xiàn)圖象時,發(fā)射再現(xiàn)光的光源的類型應(yīng)當(dāng)受到一定的局限或光源設(shè)計在光學(xué)系統(tǒng)方面還應(yīng)當(dāng)受到一定的局限。
當(dāng)再現(xiàn)光入射到全息圖或全息立體照片上時,可以再現(xiàn)記錄圖象的物體光光線的波前。當(dāng)觀察者用他或她的雙眼觀看全息圖或全息立體照片時,他或她可觀察到一個3D圖象,就象看到一個立體物體那樣。而且,全息圖或全息立體照片可具有一系列記錄在其上的時間序列圖象。因此,可能對全息圖或全息立體照片不僅顯示出靜止的3D圖象,而且顯示出一系列時間序列圖象。
但是,當(dāng)由全息圖或全息立體照片再現(xiàn)圖象時,為了使觀察者能夠觀察到再現(xiàn)的圖象,觀察者的視點必須沿著視差方向相對于全息圖或全息立體照片進行移動。即,觀察者必須移動偏移他或她的視點以觀察再現(xiàn)圖象。由于這個原因,觀察者在全息圖或全息立體照片上觀察到的再現(xiàn)圖象將隨意取決于觀察者。尤其,如果全息圖或全息立體照片包含的圖象數(shù)據(jù)提供的再現(xiàn)圖象依據(jù)觀察者視點的改變而變化,例如當(dāng)記錄有多個3D圖象時或當(dāng)記錄有一系列時間序列圖象時,則存在再現(xiàn)圖象根據(jù)觀察者任意視點而變化的偏差問題。
另一方面,當(dāng)由全息圖或全息立體照片再現(xiàn)圖象時,如果再現(xiàn)光的入射角相對于根據(jù)記錄圖象確定的參考光的入射角偏移了,則招致產(chǎn)生的情形近似于觀察者移動他或她的視點造成的情形。由于這種情形,觀察者可看到再現(xiàn)的3D圖象或一系列再現(xiàn)的時間序列圖象。
例如,本申請的申請人提出過在前申請,其相應(yīng)于日本專利擬定公開公報第2001-142382號。依照日本專利擬定公開公報第2001-142382號,披露了一種圖象再現(xiàn)設(shè)備,其配置有能夠偏移的光源以維持一個相對于全息圖的預(yù)定的入射角。日本專利擬定公開公報第2001-142382號披露內(nèi)容包括一個傾倒器機構(gòu)的例子,其控制杠桿、彈簧以及彈簧的推動力,作為光源偏移機構(gòu)。這種圖象再現(xiàn)設(shè)備包括一個機構(gòu),其中即使杠桿偏離了它的初始位置,由于彈簧推動力的緣故杠桿仍會回復(fù)其初始狀態(tài)。即,光源隨著杠桿移動而移動。
但是,圖象再現(xiàn)設(shè)備的機構(gòu)只可以提供單向往復(fù)運動,由光源移動偏離其初始位置的狀態(tài)到光源重新回復(fù)其初始位置的狀態(tài)。由于這個原因,當(dāng)觀察者力圖以重復(fù)方式觀看再現(xiàn)圖象(其由圖象再現(xiàn)設(shè)備提供)時,要求觀察者以重復(fù)方式執(zhí)行杠桿移動動作,對觀察者而言這是一件麻煩的操作。而且,由于圖象再現(xiàn)設(shè)備需要觀察者以重復(fù)方式執(zhí)行杠桿移動動作,該機構(gòu)會受到構(gòu)成機構(gòu)的機械元件的損害或磨損的影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明意識到上述相關(guān)技術(shù)的情況。因此,優(yōu)選地提供一種圖象再現(xiàn)設(shè)備以及一種具有簡單結(jié)構(gòu)的圖象照射設(shè)備,其中再現(xiàn)光可沿著它們的入射角方向相對于全息圖或全息立體照片進行位移,因此觀察者可重復(fù)觀察再現(xiàn)圖象而不需移動他或她的視點。
依照本發(fā)明的第一個優(yōu)選實施例,為了減緩上述指出的問題,提供了一種圖象再現(xiàn)設(shè)備用于再現(xiàn)通過曝光處理記錄在全息圖或全息立體照片上的圖象數(shù)據(jù),其包括顯示裝置,用于固持全息圖或全息立體照片并在其上顯示圖象;光源裝置,用于照射用于再現(xiàn)顯示裝置固定的全息圖或全息立體照片中圖象數(shù)據(jù)的再現(xiàn)光;電源,至少用于供應(yīng)驅(qū)動電力給光源裝置;以及支撐裝置,用于支撐光源裝置且可擺動地以重復(fù)方式相對于顯示裝置固定的全息圖或全息立體照片移動光源裝置,因此對再現(xiàn)光的照射位置相對于全息圖或全息立體照片執(zhí)行往復(fù)運動。
依照上述圖象再現(xiàn)設(shè)備的配置,光源裝置可擺動地以重復(fù)方式相對于全息圖或全息立體照片移動,因此對再現(xiàn)光的照射位置相對于顯示裝置固定的全息圖或全息立體照片執(zhí)行往復(fù)運動。因此,可在光源裝置與全息圖或全息立體照片之間維持預(yù)定時間間隔的相對往復(fù)運動。因此,盡管圖象再現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單且耗費電能相對較小,觀察者仍可以重復(fù)方式觀察全息圖或全息立體照片建立的再現(xiàn)圖象而不需要移動他或她的視點。
依照本發(fā)明的第二個優(yōu)選實施例,為了減緩上述指出的問題,提供了一種圖象照射設(shè)備用于照射再現(xiàn)光到全息圖或全息立體照片以再現(xiàn)通過曝光處理記錄在全息圖或全息立體照片上的圖象數(shù)據(jù),其包括光源裝置,用于照射再現(xiàn)光;電源,至少用于供應(yīng)驅(qū)動電力給光源裝置;以及支撐裝置,用于支撐光源裝置且可擺動地以重復(fù)方式相對于全息圖或全息立體照片移動光源裝置,因此對再現(xiàn)光的照射位置相對于全息圖或全息立體照片執(zhí)行往復(fù)運動。
依照上述本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的圖象照射設(shè)備的配置,光源裝置可擺動地以重復(fù)方式相對于全息圖或全息立體照片移動,因此對再現(xiàn)光的照射位置相對于顯示裝置固定的全息圖或全息立體照片執(zhí)行往復(fù)運動。因此,可在光源裝置與全息圖或全息立體照片之間維持預(yù)定時間間隔的相對往復(fù)運動。因此,盡管圖象再現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單且耗費電能相對較小,觀察者仍可以重復(fù)方式觀察全息圖或全息立體照片建立的再現(xiàn)圖象而不需要移動他或她的視點。
依照本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施例,提供了一種圖象再現(xiàn)設(shè)備用以再現(xiàn)通過曝光處理記錄在全息圖或全息立體照片上的圖象數(shù)據(jù),其包括顯示裝置,用于固持全息圖或全息立體照片并在其上顯示圖象;光源裝置,用于照射用于再現(xiàn)顯示裝置固定的全息圖或全息立體照片中圖象數(shù)據(jù)的再現(xiàn)光;電源,至少用于供應(yīng)驅(qū)動電力給光源裝置;以及支撐裝置,用于支撐光源裝置且可旋轉(zhuǎn)地或可轉(zhuǎn)動地以重復(fù)方式相對于光源裝置移動顯示裝置,因此對再現(xiàn)光的照射位置相對于顯示裝置固定的全息圖或全息立體照片執(zhí)行往復(fù)運動。
依照上述本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的配置,顯示裝置可轉(zhuǎn)動地以重復(fù)方式相對于光源裝置移動,因此對再現(xiàn)光的照射位置相對于顯示裝置固定的全息圖或全息立體照片執(zhí)行往復(fù)運動。因此,可在光源裝置與全息圖或全息立體照片之間維持預(yù)定時間間隔的相對往復(fù)運動。因此,盡管圖象再現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單且耗費電能相對較小,觀察者仍可以重復(fù)方式觀察全息圖或全息立體照片建立的再現(xiàn)圖象而不需要移動他或她的視點。
通過下面結(jié)合附圖的對本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選實施例的描述,本發(fā)明的上述以及其它的目的、特征與優(yōu)點對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將變得更加清晰易懂。其中圖1顯示描述用于制造全息立體照片的全息立體照片制造設(shè)備的總體裝置的示意圖;圖2A顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的全息立體照相光學(xué)系統(tǒng)的示意性正視圖,參照其有助于描述全息立體照片制造設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng);圖2B顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的全息立體照相光學(xué)系統(tǒng)的示意性俯視圖,參照其有助于描述全息立體照片制造設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng);圖3A顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的示意性正視圖,參照其有助于描述作為本發(fā)明實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的外觀,其中顯示發(fā)射再現(xiàn)光的光源可擺動地以重復(fù)方式相對于全息立體照片移動;圖3B顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的示意性側(cè)視圖,參照其有助于描述作為本發(fā)明實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的外觀,其中顯示發(fā)射再現(xiàn)光的光源可擺動地以重復(fù)方式相對于全息立體照片移動;圖4A顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的位于初始狀態(tài)的圖象再現(xiàn)設(shè)備的示意性正視圖,參照其有助于描述包含在圖象再現(xiàn)設(shè)備中的支撐裝置的動作;圖4B顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的位于向左轉(zhuǎn)動狀態(tài)的圖象再現(xiàn)設(shè)備的示意性正視圖,參照其有助于描述包含在圖象再現(xiàn)設(shè)備中的支撐裝置的動作;圖4C顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的位于向右轉(zhuǎn)動狀態(tài)的圖象再現(xiàn)設(shè)備的示意性正視圖,參照其有助于描述包含在圖象再現(xiàn)設(shè)備中的支撐裝置的動作;圖5顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于描述包括在圖象再現(xiàn)設(shè)備中的光源裝置、全息立體照片顯示裝置固定的全息立體照片、以及支撐裝置的轉(zhuǎn)動軸之間空間關(guān)系的主體部分的示意性側(cè)視圖,參照其有助于描述理想的再現(xiàn)光入射角以及視角;圖6顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于描述包括在圖象再現(xiàn)設(shè)備中的光源裝置、全息立體照片顯示裝置固定的全息立體照片、以及支撐裝置的轉(zhuǎn)動軸之間空間關(guān)系的主體部件的示意性側(cè)視圖,參照其有助于描述如下情形再現(xiàn)光入射角不但具有與參考光線入射角同樣的角度,而且具有與參考光線入射角輕微不同的角度;圖7顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于描述包括在圖象再現(xiàn)設(shè)備中的光源裝置、全息立體照片顯示裝置固定的全息立體照片、以及支撐裝置的轉(zhuǎn)動軸之間空間關(guān)系的主體示意性側(cè)視圖,參照其有助于描述如下情形顯示的視角不是常數(shù),而是在一定角度附近內(nèi)變動;圖8顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于描述圖象再現(xiàn)設(shè)備的電路布置的示意圖,參照其有助于描述設(shè)置有控制電流的可變電阻的電路布置;圖9顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于描述圖象再現(xiàn)設(shè)備的電路布置的示意圖,參照其有助于描述用作恒流電路的設(shè)有平滑電路與恒流二極管電路布置;圖10顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的恒流電路布置例子的示意圖,其中顯示了具有單個恒流二極管串接一個發(fā)光二極管的恒流電路;圖11顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的恒流電路布置例子的示意圖,其中顯示了具有單個恒流二極管串接一對發(fā)光二極管的恒流電路;圖12顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的恒流電路布置例子的示意圖,其中顯示了具有電解電容器串接一個發(fā)光二極管的恒流電路;圖13顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的恒流電路布置例子的示意圖,其中顯示了使用三端調(diào)節(jié)器與可變電阻的恒流電路;圖14顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的恒流電路布置例子的示意圖,其中顯示了使用單個晶體管的恒流電路;圖15顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的恒流電路布置例子的示意圖,其中顯示了使用一對晶體管的恒流電路;圖16A顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的示意性正視圖,參照其有助于描述作為本發(fā)明另一個實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的外觀,其中照射再現(xiàn)光的光源可擺動地以重復(fù)方式相對于全息立體照片移動,以及另外提供用于檢測支撐裝置的擺動運動的裝置;
圖16B顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的示意性側(cè)視圖,參照其有助于描述作為本發(fā)明另一個實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的外觀,其中照射再現(xiàn)光的光源可擺動地以重復(fù)方式相對于全息立體照片移動,以及另外提供用于檢測支撐裝置的擺動運動的裝置;圖17顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于描述圖象再現(xiàn)設(shè)備電路布置的示意圖;圖18顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于描述設(shè)置在圖象再現(xiàn)設(shè)備中的擺動運動檢測裝置產(chǎn)生的脈沖信號和設(shè)置在圖象再現(xiàn)設(shè)備中的光源裝置的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器產(chǎn)生的脈沖信號之間關(guān)系的一組示意性原理圖;圖19顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于描述擺動運動檢測裝置連續(xù)產(chǎn)生的多個脈沖信號和光源裝置的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器產(chǎn)生的脈沖信號之間關(guān)系的一組示意性原理圖;圖20A顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的示意性正視圖,參照其有助于描述作為本發(fā)明另一個實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的外觀,其中顯示照射再現(xiàn)光的光源可擺動地以重復(fù)方式相對于全息立體照片移動,以及另外提供用于驅(qū)動支撐裝置的裝置;圖20B顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的示意性側(cè)視圖,參照其有助于描述作為本發(fā)明另一個實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的外觀,其中顯示照射再現(xiàn)光的光源可擺動地以重復(fù)方式相對于全息立體照片移動,以及另外提供用于驅(qū)動支撐裝置的裝置;圖21顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于描述圖象再現(xiàn)設(shè)備電路布置的示意圖;圖22A顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的示意性正視圖,參照其有助于描述作為本發(fā)明另一個實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的外觀,其中全息立體照片可轉(zhuǎn)動地以重復(fù)方式相對于照射再現(xiàn)光的光源進行移動,以及另外提供用于檢測支撐裝置轉(zhuǎn)動的裝置;圖22B顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的示意性側(cè)視圖,參照其有助于描述作為本發(fā)明另一個實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的外觀,其中全息立體照片可轉(zhuǎn)動地以重復(fù)方式相對于照射再現(xiàn)光的光源進行移動,以及另外提供用于檢測支撐裝置轉(zhuǎn)動的裝置;
圖23顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于描述圖象再現(xiàn)設(shè)備電路布置的示意圖;圖24A顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的示意性正視圖,參照其有助于描述作為本發(fā)明另一個實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的外觀,其中全息立體照片可轉(zhuǎn)動地以重復(fù)方式相對于照射再現(xiàn)光的光源進行移動,以及另外提供用于在支撐裝置上完成運動的裝置;圖24B顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的示意性側(cè)視圖,參照其有助于描述作為本發(fā)明另一個實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備的外觀,其中全息立體照片可轉(zhuǎn)動地以重復(fù)方式相對于照射再現(xiàn)光的光源進行移動,以及另外提供用于在支撐裝置上完成運動的裝置;圖25顯示依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于描述圖象再現(xiàn)設(shè)備電路布置的示意圖;圖26顯示用于描述傳統(tǒng)全息立體照片制造方法的示意圖。
具體實施例方式
此后將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
此后描述的每個實施例都是圖象再現(xiàn)設(shè)備,用于再現(xiàn)通過曝光處理而記錄在全息圖或全息立體照片上的3D信息、時間序列視頻信息等等。圖象再現(xiàn)設(shè)備包括一種裝置,用于實現(xiàn)再現(xiàn)光照射位置相對于全息圖或全息立體照片以重復(fù)方式進行的往復(fù)運動,由此可再現(xiàn)記錄在全息圖或全息立體照片上的圖象。更明確地,主體的圖象再現(xiàn)設(shè)備在此引入了一種裝置,其中利用所謂的鐘擺原理使光源可擺動地以重復(fù)方式相對于全息圖或全息立體照片進行移動,藉此實現(xiàn)再現(xiàn)光照射位置相對于全息圖或全息立體照片的往復(fù)運動。做為選擇,主體的圖象再現(xiàn)設(shè)備在此引入了一種裝置,其中利用扭擺原理使全息圖或全息立體照片以重復(fù)方式可轉(zhuǎn)動地相對于光源進行移動,藉此實現(xiàn)再現(xiàn)光照射位置相對于全息圖或全息立體照片的往復(fù)運動。依照圖象再現(xiàn)設(shè)備的該裝置,通過利用上述鐘擺原理,可以實現(xiàn)在預(yù)定時間間隔內(nèi)光源與全息圖或全息立體照片之間的相對往復(fù)運動。還有,依照圖象再現(xiàn)設(shè)備的該裝置,例如,幾個毫瓦或更低的電功率就足以供應(yīng)鐘擺的驅(qū)動系統(tǒng)且維持上述的往復(fù)運動。下面將對用于再現(xiàn)記錄在全息立體照片上的圖象再現(xiàn)設(shè)備進行描述,以得到更加明晰的說明。
首先,在對圖象再現(xiàn)設(shè)備進行描述之前,對用于制造全息立體照片的全息立體照片制造設(shè)備進行描述。全息立體照片可描述為,通過曝光處理將多個帶狀元素全息圖記錄在單張全息記錄介質(zhì)上以制造出具有橫向視差信息的全息立體照片。但是,不用說全息立體照片制造設(shè)備一定是,通過曝光處理將多個圓點狀元素全息圖記錄在單張全息記錄介質(zhì)上以制造出具有橫向與垂向視差信息的全息立體照片。
如圖1所示,全息立體照片制造設(shè)備10中,通過曝光處理將全息立體照片圖象記錄在由光敏膜制成的全息記錄介質(zhì)3上。全息立體照片制造設(shè)備10配置包括圖象數(shù)據(jù)處理裝置11,用于通過曝光處理記錄對象的圖象數(shù)據(jù)進行某種處理;控制計算機12,用于整體控制全息立體照片制造設(shè)備;以及全息立體照片制造裝置13,其具有用于制造全息立體照片的光學(xué)系統(tǒng)。
圖象數(shù)據(jù)處理裝置11至少包括圖象處理計算機14與存儲器15。視差圖象連續(xù)圖象捕捉(拍攝)裝置1具有多眼攝象機、移動攝象機等等,其產(chǎn)生包含視差信息的記錄圖象數(shù)據(jù)D1。還有,圖象數(shù)據(jù)生成計算機2生成包含視差信息的計算機圖象數(shù)據(jù)D2。然后,根據(jù)記錄圖象數(shù)據(jù)D1與計算機圖象數(shù)據(jù)D2生成視差圖象數(shù)據(jù)系列D3,且將得到的圖象數(shù)據(jù)提供給圖象處理計算機14。
記錄圖象數(shù)據(jù)D1是包含多個例如通過多鏡頭攝象機得到的同步圖象捕捉或者通過移動圖象設(shè)備諸如移動攝象機獲得的連續(xù)圖象捕捉而獲取的圖象數(shù)據(jù)組。每個構(gòu)成記錄圖象數(shù)據(jù)D1的圖象數(shù)據(jù)組其中都包含有視差信息。還有,計算機圖象數(shù)據(jù)D2包含多個生成為CAD(計算機輔助設(shè)計)或CG(計算機制圖技術(shù))的圖象數(shù)據(jù)組。每個構(gòu)成計算機圖象數(shù)據(jù)D2的圖象數(shù)據(jù)組都包含有視差信息。
圖象數(shù)據(jù)處理裝置11通過利用圖象處理計算機14對基于捕捉的圖象數(shù)據(jù)D1和/或計算機圖象數(shù)據(jù)D2的視差圖象數(shù)據(jù)系列D3執(zhí)行全息立體照片預(yù)定圖象處理。因此,可生成全息圖象數(shù)據(jù)D4。全息圖象數(shù)據(jù)D4暫時存儲在由內(nèi)存或硬盤裝置之類形成的存儲器15中。如稍后將描述的那樣,當(dāng)通過曝光處理將元素全息圖象記錄在全息記錄介質(zhì)3上時,圖象數(shù)據(jù)處理裝置11從存儲在存儲器15中的全息圖象數(shù)據(jù)D4中順次讀出每個圖象的元素全息圖象數(shù)據(jù)D5,然后圖象數(shù)據(jù)處理裝置11又將元素全息圖象數(shù)據(jù)D5送到控制計算機12。
控制計算機12對全息立體照片制造裝置13進行控制以便將從圖象數(shù)據(jù)處理裝置11送來的基于元素全息圖象數(shù)據(jù)D5的元素顯示圖象順次通過曝光處理而記錄在全息記錄介質(zhì)3上作為條帶狀元素全息圖,全息記錄介質(zhì)3設(shè)置在全息立體照片制造裝置13上。同時,如稍后將描述的那樣,控制計算機12對全息立體照片制造裝置13的各個機構(gòu)進行控制。
以這樣一種方式構(gòu)造全息立體照片制造裝置13提供構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的各個部件且將其支承在未示出的支承板(光學(xué)平臺)上,并且這個支承板還通過傾卸裝置等支承在裝置外殼中(也未示出)。全息立體照片制造裝置13設(shè)置包含作為全息立體照片制造的光學(xué)系統(tǒng)的入射光學(xué)系統(tǒng)、物體光學(xué)系統(tǒng)以及參考光。全息立體照片制造設(shè)備10中引入光敏性材料的全息記錄介質(zhì)。因此,裝置外殼具有這樣的結(jié)構(gòu),至少所有光學(xué)系統(tǒng)都與外界光隔絕。
如圖2A所示,全息立體照片制造裝置13設(shè)置包含有作為入射光學(xué)系統(tǒng)的激光光源21,其發(fā)射具有預(yù)定波長的激光光線;遮光器機構(gòu)22,其設(shè)置在由激光光源21發(fā)出的激光L1光軸上,用于選擇性地打開或閉合遮光器,以便能使激光L1到達后一級或被阻止進入后一級;以及半透半反鏡23,其用于將激光L1分為物體光L2與參考光L3。
激光光源21可包含激光裝置諸如能夠發(fā)射具有單一波長和優(yōu)良相干性的激光L1的半導(dǎo)體出口YAG激光裝置,水冷的氬離子激光裝置或水冷的氪激光裝置。
通過控制計算機12相應(yīng)于元素全息圖象數(shù)據(jù)D5的輸出時序而產(chǎn)生的控制信號C1控制遮光器機構(gòu)22打開或閉合。這樣,可允許激光L1到達光學(xué)系統(tǒng)中的后一級,或者阻止激光L1進入光學(xué)系統(tǒng)中的后一級。
半透半反鏡23將入射的激光L1分為透過光束與反射光束。入射的激光L1的透過光束用作物體光L2,而入射的激光L1的反射光束用作參考光L3。將物體光L2與參考光L3分別導(dǎo)向后級光路中設(shè)置的物體光學(xué)系統(tǒng)與參考光學(xué)系統(tǒng)。
盡管未示出,為了適當(dāng)?shù)馗淖兗す釲1的行進方向且使物體光L2與參考光L3的光程長度相等,入射光學(xué)系統(tǒng)可設(shè)置包括鏡子之類器件。而且,遮光器機構(gòu)22可以這樣一種方式設(shè)置,以機械方式驅(qū)動遮光片。做為選擇,遮光器機構(gòu)22可包含應(yīng)用AOM(聲-光調(diào)制器)的電動遮光器。換言之,只要遮光器機構(gòu)22能夠選擇性地打開或閉合激光L1的光路,遮光器機構(gòu)22可設(shè)置為任何方式。
如圖2A與2B所示,全息立體照片制造裝置13包括,作為物體光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)部件鏡子24,空間濾波器25,準(zhǔn)直透鏡26,投影透鏡27,柱面透鏡28,掩模29等等。這些光學(xué)元件都依次從入射側(cè)起排列在沿光學(xué)系統(tǒng)光軸上。
鏡子24對透射通過半透半反鏡23的物體光L2進行反射。被鏡子24反射的物體光L2導(dǎo)向空間濾波器25。
空間濾波器25包括凸透鏡與針孔。由于空間濾波器25的緣故,被鏡子24反射的物體光L2以各向同性的方式發(fā)散以便與半透明的液晶顯示器30(稍后將對其進行說明)的顯示屏的寬度一致。
準(zhǔn)直透鏡26使被空間濾波器25發(fā)散的物體光I2變?yōu)槠叫泄馇覍⑵鋵?dǎo)向半透明的液晶顯示器30。
投影透鏡27輕微地發(fā)散物體光L2且將其投影到柱面透鏡28。由于投影透鏡27輕微地發(fā)散物體光L2,制造的全息立體照片圖象質(zhì)量將得到提高。
柱面透鏡28在橫向上對物體光L2平行光進行準(zhǔn)直。
設(shè)置的掩模29具有條帶形開孔。掩模29允許部分經(jīng)柱面透鏡28準(zhǔn)直的物體光L2通過開孔且使物體光L2的光線入射到全息記錄介質(zhì)3上。
此外,物體光學(xué)系統(tǒng)配置有設(shè)置在準(zhǔn)直透鏡26與投影透鏡27之間的半透明液晶顯示器30。半透明液晶顯示器30連續(xù)地顯示從控制計算機12送來的基于元素全息圖象數(shù)據(jù)D5的元素全息圖象。控制計算機12相應(yīng)于元素全息圖象數(shù)據(jù)D5的輸出時序而將驅(qū)動信號C2送到全息記錄介質(zhì)3的記錄介質(zhì)饋給機構(gòu)34(稍后將對其進行說明)。這樣,可控制記錄介質(zhì)饋給機構(gòu)34工作并且可適當(dāng)控制全息記錄介質(zhì)3的饋給操作。
在上述的物體光學(xué)系統(tǒng)中,當(dāng)入射光學(xué)系統(tǒng)將激光L1分為物體光L2與參考光L3并且因此細(xì)小光束狀的物體光L2入射到物體光學(xué)系統(tǒng),物體光L2被空間濾波器25發(fā)散且當(dāng)該光入射到準(zhǔn)直透鏡26時通過準(zhǔn)直透鏡26形成為平行光。而且,在物體光學(xué)系統(tǒng)中,根據(jù)半透明液晶顯示器30上顯示的元素全息圖象對經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡26導(dǎo)向半透明液晶顯示器30的物體光L2進行圖象調(diào)制。之后,物體光L2經(jīng)由投影透鏡27被導(dǎo)向柱面透鏡28。在物體光學(xué)系統(tǒng)中,當(dāng)遮光器機構(gòu)22打開允許光線通過遮光器機構(gòu)22時,經(jīng)過圖象調(diào)制的物體光L2經(jīng)由掩模29開孔被導(dǎo)向全息記錄介質(zhì)3。這樣,可通過曝光處理將經(jīng)過根據(jù)元素全息圖象進行的圖象調(diào)制的物體光L2記錄在其上。
此外,全息立體照片制造裝置13包括,作為參考光光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)元件的,空間濾波器31,準(zhǔn)直透鏡32以及鏡子33。這些光學(xué)元件都依次從入射側(cè)起排列在沿光學(xué)系統(tǒng)光軸上。
與上述的物體光學(xué)系統(tǒng)的空間濾波器25不同,例如,空間濾波器31包含柱面透鏡與狹縫。使經(jīng)半透半反鏡23反射并分束獲取的參考光L3發(fā)散,因此形成的參考光L3光線具有預(yù)定寬度。更具體地講,參考光L3光線在一維方向上發(fā)散,因此其預(yù)定寬度與半透明液晶顯示器30的顯示寬度一致。
準(zhǔn)直透鏡32對經(jīng)空間濾波器31發(fā)散的參考光L3光線進行準(zhǔn)直,因此參考光L3光線變?yōu)槠叫泄狻?br>
鏡子33反射參考光L3光線,因此將參考光L3導(dǎo)向全息記錄介質(zhì)3的背面且入射到全息記錄介質(zhì)3。
如前所述,由半透半反鏡23分束出來的物體光L2在一個光學(xué)系統(tǒng)即物體光學(xué)系統(tǒng)中行經(jīng)一定距離,而由半透半反鏡23反射派生出來的參考光L3在另外的光學(xué)系統(tǒng)即參考光光學(xué)系統(tǒng)中行經(jīng)一定距離。在具有上述光學(xué)系統(tǒng)的全息立體照片制造裝置13的配置中,物體光L2行經(jīng)的光程長度實質(zhì)上等于參考光L3行經(jīng)的光程長度。因此,改善在全息立體照片制造裝置13中物體光L2與參考光L3之間相干性,可使制造得到的全息照片能夠提供更加清晰的再現(xiàn)圖象。
全息立體照片制造設(shè)備10設(shè)置包括記錄介質(zhì)饋給機構(gòu)34,其可間歇式地沿著圖2B中箭頭“A”標(biāo)示方向饋進全息記錄介質(zhì)3一個元素全息圖的量。
根據(jù)控制計算機12送來的驅(qū)動信號C2,記錄介質(zhì)饋給機構(gòu)34間歇式地移動全息記錄介質(zhì)3。還有,在全息立體照片制造設(shè)備10中,根據(jù)控制計算機12送來的驅(qū)動信號C1驅(qū)動上述遮光器機構(gòu)22,這與記錄介質(zhì)饋給機構(gòu)34的移動是聯(lián)鎖關(guān)系。這樣,能夠可選擇性地允許激光L1通過遮光器機構(gòu)22。
在全息立體照片制造設(shè)備10中,每當(dāng)曝光處理記錄的圖象完成一個元素圖象量,控制計算機12就將相應(yīng)于單個元素全息圖的驅(qū)動信號C2送到記錄介質(zhì)饋給機構(gòu)34。根據(jù)控制計算機12送來的驅(qū)動信號C2,記錄介質(zhì)饋給機構(gòu)34將全息記錄介質(zhì)3沿進給路徑移動相應(yīng)于一個元素全息圖的量,并且將全息記錄介質(zhì)3停止在所要位置上,因此使部分還沒有曝光的介質(zhì)面向掩模29的開孔。全息立體照片制造設(shè)備10具有一種裝置,其可以迅速地減低任何振動,即使該振動是由于移動全息記錄介質(zhì)3而發(fā)生在全息記錄介質(zhì)3中的。在這樣的情形下,全息記錄介質(zhì)3由長條帶狀光敏膠片制成。盡管未示出,可設(shè)置有能夠提供徹底光隔離內(nèi)部空間的膠片暗盒,并且可將這種長條帶狀光敏膠片容納在膠片暗盒中,因此該膠片盤繞在位于可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在膠片暗盒之中的進給輥上。當(dāng)將膠片暗盒裝入全息立體照片制造設(shè)備10時,全息記錄介質(zhì)3可由該暗盒輸出而進入全息立體照片制造設(shè)備10,且通過記錄介質(zhì)饋給機構(gòu)34沿著進給路徑進給移動該膠片。
在全息立體照片制造設(shè)備10中,當(dāng)遮光器機構(gòu)22處于遮光器打開狀態(tài)時,分別地,經(jīng)過圖象調(diào)制的物體光L2被導(dǎo)向全息記錄介質(zhì)3的前面且入射到全息記錄介質(zhì)3,而參考光L3被導(dǎo)向全息記錄介質(zhì)3的背面且入射到全息記錄介質(zhì)3。這樣,可通過曝光處理將相應(yīng)于元素全息圖象的干涉條紋記錄在全息記錄介質(zhì)3上。在全息立體照片制造設(shè)備10中,當(dāng)通過曝光處理完成對一個元素圖象進行記錄時,控制計算機12將驅(qū)動信號C2送到記錄介質(zhì)饋給機構(gòu)34,使得全息記錄介質(zhì)3進給預(yù)定距離并停止在所要位置上。
盡管未示出,全息立體照片制造設(shè)備10設(shè)置有用于實施圖象記錄捕捉步驟的圖象記錄定影裝置,該步驟包含紫外線照射步驟,用于在全息記錄介質(zhì)3上實施;和熱處理步驟,用于將全息記錄介質(zhì)3放置于預(yù)定溫度的氣氛中。這樣,全息立體照片可固色于全息記錄介質(zhì)3上。當(dāng)全息記錄介質(zhì)3在全息立體照片制造設(shè)備10中經(jīng)過圖象記錄定影步驟時,將經(jīng)過圖象記錄定影步驟處理的全息記錄介質(zhì)3連續(xù)地切分為片,因此每一片都具有預(yù)定尺寸對應(yīng)于每一個全息立體照片。之后,每一片都卸出在外成為單片全息立體照片。
以這種方式,依照全息立體照片制造設(shè)備的裝置,反復(fù)執(zhí)行上述制造步驟,而長條帶狀全息記錄介質(zhì)3獲致多個通過曝光處理連續(xù)記錄于其上的全息立體照片。這樣,制造出一張其上通過曝光處理記錄有全息立體圖象的全息立體照片。
現(xiàn)在將在下文對圖象再現(xiàn)設(shè)備進行說明,所述圖象再現(xiàn)設(shè)備用于再現(xiàn)全息立體圖象諸如3D圖象數(shù)據(jù),時間序列視頻信息,其是通過曝光處理記錄在全息立體照片制造設(shè)備10制造的全息立體照片上的。
首先,將對圖象再現(xiàn)設(shè)備進行說明,在圖象再現(xiàn)設(shè)備中照射再現(xiàn)光到全息立體照片的光源可擺動地以重復(fù)方式運動,因此再現(xiàn)光照射位置相對于全息立體照片進行往復(fù)運動。
圖3A與3B是顯示圖象再現(xiàn)設(shè)備50外觀的示意圖。如圖3A與3B中所示,顯示圖象再現(xiàn)設(shè)備50的構(gòu)成元件可大致區(qū)分為4類裝置,即,電源裝置51,作為電源其具有供電給供應(yīng)驅(qū)動電源的電源以及各種電路;光源裝置52,作為光源裝置其具有發(fā)光二極管或類似器件;支承裝置53,作為支承裝置其用于支承光源裝置52;以及全息立體照片顯示裝置54,作為顯示裝置其用于固持全息立體照片并顯示其上記錄的圖象。
盡管未示出,在圖象再現(xiàn)設(shè)備50的底板55的內(nèi)部空間之中,電源裝置51設(shè)有諸如用于驅(qū)動光源裝置52與支承裝置53的電池的電源以及電路。而且,電源裝置51設(shè)置帶有開關(guān)57,用于執(zhí)行電源的開方式與關(guān)方式之間的轉(zhuǎn)換。
光源裝置52固定在支承裝置53中聯(lián)結(jié)臂60(稍后將對其進行說明)的一端。光源裝置52發(fā)射具有預(yù)定波長的光線作為再現(xiàn)光,用于制造全息立體照片。如稍后將要說明的那樣,光源裝置52可包括多個實質(zhì)性點光源諸如按照線形排列的發(fā)光二極管。還有,光源裝置52可包括經(jīng)過預(yù)定光學(xué)系統(tǒng)的直線的或桿狀光源。利用這樣的配置,光源裝置52可提供實質(zhì)上平行的光線入射到固持在全息立體照片顯示裝置54中的全息立體照片。在這樣一種情形中,光源裝置52以如下方式設(shè)置再現(xiàn)光相對于固持在全息立體照片顯示裝置54中的全息立體照片的入射角實質(zhì)上是等于用于制造全息立體照片的參考光的入射角。不用說,假如要求再現(xiàn)彩色的全息立體照片,則光源裝置52可裝備能夠發(fā)出多種色彩諸如紅、綠、藍的發(fā)光二極管。
支承裝置53設(shè)置包括轉(zhuǎn)動元件59,其豎立在底板55上且能自由地繞著支承軸58的轉(zhuǎn)動軸沿圖3A中箭頭b標(biāo)示的方向轉(zhuǎn)動;聯(lián)結(jié)臂60,其與轉(zhuǎn)動元件59的一端相聯(lián)結(jié),因此保持相對于轉(zhuǎn)動元件59的預(yù)定角度;以及重物61,其與轉(zhuǎn)動元件59的另一端相聯(lián)結(jié),用以和聯(lián)結(jié)臂60平衡。支承裝置53基于電源裝置51送來的驅(qū)動電源進行工作。更清楚地講,支承裝置53的轉(zhuǎn)動元件59可由其初始位置狀態(tài)(圖4A所示)沿著正向或反向以重復(fù)方式轉(zhuǎn)動。這樣,其上一端固定有光源裝置52的聯(lián)結(jié)臂60可擺動地(擺動角約為90度)以重復(fù)方式沿著圖4B中箭頭c標(biāo)示方向以及沿著圖4C中箭頭d標(biāo)示方向進行移動。
全息立體照片顯示裝置54配置有固持件62,用于固持全息立體照片。圖3B中包括有固持件62的側(cè)視圖。如圖3B所示,固持件62與全息立體照片顯示裝置54相聯(lián)結(jié),該元件相對于底板55構(gòu)成了特定角度。在這個時候,以這樣一種方式將固持件62聯(lián)結(jié)到底板55,光源裝置52發(fā)出的再現(xiàn)光相對于底板主表面的入射角實質(zhì)上等于用于制造全息立體照片的參考光的入射角。觀察者將看到全息立體照片顯示裝置54固持并處于顯示方式的全息立體照片。
在圖象再現(xiàn)設(shè)備呈現(xiàn)出的上述外觀中,如果支承裝置53繞著支承軸58的轉(zhuǎn)動軸以重復(fù)方式轉(zhuǎn)動,則光源裝置52將可擺動地以重復(fù)方式移動。因此,在圖象再現(xiàn)設(shè)備50中,再現(xiàn)光照射位置相對于全息立體照片顯示裝置54固持的全息立體照片進行往復(fù)運動。
現(xiàn)在將在下文中詳盡描述說明圖象再現(xiàn)設(shè)備50的配置。
首先,將參照附圖5-7描述說明圖象再現(xiàn)設(shè)備50中包括的光源裝置52、全息立體照片顯示裝置54固持的全息立體照片以及支承裝置53的轉(zhuǎn)動軸的空間配置。
在圖象再現(xiàn)設(shè)備50中,如圖5所示,假設(shè)用角度α表示入射到全息立體照片顯示裝置54固持的全息立體照片HS上的再現(xiàn)光入射角,則最好是入射角α與用于制造全息立體照片HS的參考光入射角相符。而且,假設(shè)用角度θ表示觀察者視線方向與全息立體照片HS之間形成的觀察角度,例如圖中所示,則最好是視角θ與如下角度相符,即90度,所述角度指在用于制造全息立體照片HS的物體光方向和全息立體照片HS自身之間形成的角度。
但是,全息立體照片HS的主表面具有預(yù)定面積的空間尺寸。因此,將光源裝置52與全息立體照片HS隔開一段限制距離,且光源裝置52發(fā)射的再現(xiàn)光當(dāng)其由光源裝置52向著全息立體照片HS傳播的過程中各向同性地發(fā)散。由于這個原因,全息立體照片HS可利用其整個主表面接收發(fā)散光線。因此,如圖6所示,再現(xiàn)光相對于全息立體照片HS的入射角可為角度α而且也可為α±δα(接近于角度α),其中角度α等于參考光的入射角。因此,當(dāng)光源裝置52使用點光源再現(xiàn)全息立體照片HS上記錄的圖象時,即使視角θ是常數(shù),點光源發(fā)出的再現(xiàn)光入射角也是發(fā)散的,這將導(dǎo)致衍射效率相應(yīng)于再現(xiàn)光的改變。因此,存在這樣一種擔(dān)心,由全息立體照片HS再現(xiàn)的全息立體照片圖象將具有不均勻的圖象亮度。
而且,當(dāng)觀察者觀察由圖象再現(xiàn)設(shè)備50再現(xiàn)的再現(xiàn)圖象時,如上所述,從實際的立場出發(fā),觀察者最好能以保持為常數(shù)的視角θ觀察圖象。但是,如圖7所示,觀察者觀察圖象的視角θ變動范圍為θ±δθ。在這種情形下,盡管圖象亮度分布取決于用于全息立體照片HS制造的物體光,但由全息立體照片再現(xiàn)的全息立體圖象趨于圖象亮度不均勻。
為了避免上述缺陷,在圖象再現(xiàn)設(shè)備50中,光源裝置52包括多個點光源,例如按照線形排列的發(fā)光二極管。做為選擇,光源裝置52包括由預(yù)定光學(xué)系統(tǒng)形成的線光源。這樣,可將實質(zhì)上平行光線照射到全息立體照片顯示裝置54固持的全息立體照片HS上。利用這些配置,在圖象再現(xiàn)設(shè)備50中,就有可能使再現(xiàn)光以入射角α以及接近該角度的角度入射到全息立體照片主表面上的預(yù)定面積區(qū)域。因此,由全息立體照片HS再現(xiàn)的全息立體照片圖象具有實質(zhì)上均勻的圖象亮度。
如果圖象再現(xiàn)設(shè)備50使用光源裝置52作為包括多個線狀排列點光源的單元,對每一個點光源最好都設(shè)置照射具有小發(fā)散角的再現(xiàn)光。即,最好圖象再現(xiàn)設(shè)備50使用的每個點光源都具有很小的上述角度δα。如果圖象再現(xiàn)設(shè)備50使用這樣的點光源,就可能只照射入射角接近最佳入射角α的再現(xiàn)光光線到全息立體照片HS,因此可以提高衍射效率。
在光源裝置中的上述配置諸如將多個點光源按照線形排列或者使用預(yù)定光學(xué)系統(tǒng)的線光源,將實施應(yīng)用在包含橫向與垂向視差信息的所謂Lippman全息圖或全息立體照片上。無論如何,當(dāng)全息立體照片僅包含橫向視差信息與垂向視差信息兩者中一個的時候,上述配置顯示出特別的優(yōu)點。
現(xiàn)在將參照附圖8-15描述說明圖象再現(xiàn)設(shè)備50的電路布置。在下面的描述中,描述是基于光源裝置52裝備有發(fā)光二極管的情形。
圖象再現(xiàn)設(shè)備50包括支承裝置53,其具有至少一對彼此電絕緣的支承點631與632。電能從電源裝置51經(jīng)由支承點631與632送到光源裝置52。即,在圖象再現(xiàn)設(shè)備50中,電能可通過利用支承點631與632作為電接頭而供應(yīng)到光源裝置52。
在這個圖象再現(xiàn)設(shè)備50中,光源裝置52使用多個平行連接的發(fā)光二極管641與642。在這種情形下,發(fā)光二極管根據(jù)電流值改變其發(fā)光強度。在這種情形下,二極管具有這樣的特性,當(dāng)施加到二極管的電壓超出預(yù)定值時,電流值就急劇增大。由于這個原因,無論發(fā)光二極管承受任何電壓控制,發(fā)光二極管的開通關(guān)閉操作都趨于不穩(wěn)定。因此,在這個圖象再現(xiàn)設(shè)備50中,通過控制電流以使二極管發(fā)光強度保持恒定。
圖8顯示用于實現(xiàn)上述圖象再現(xiàn)設(shè)備50恒定電流控制的電路布置的示意性優(yōu)選實施例。如圖8所示,一對發(fā)光二極管641與642設(shè)置作為光源裝置52,而一對可變電阻651與652分別串接發(fā)光二極管641與642。在這種情形下,在圖象再現(xiàn)設(shè)備50中,通過一對可變電阻651與652可將流經(jīng)發(fā)光二極管641與642的電流限制到想要的水平。
在上述圖象再現(xiàn)設(shè)備50中,支承點631與632用作電接頭。因此,假如在支承點631與632表面有刮擦或者有灰塵之類的東西附著到其表面,則恐怕當(dāng)支承點631與632工作時支承點631與632的接觸電阻會改變。假如在圖象再現(xiàn)設(shè)備50中發(fā)生了這樣的事情,則流經(jīng)發(fā)光二極管641與642的電流會改變,這樣的情況導(dǎo)致發(fā)光二極管641與642工作狀態(tài)閃爍不穩(wěn)定。
圖9是圖象再現(xiàn)設(shè)備50電路布置的改進實施例。如圖9所示,平滑電路66作為濾波裝置優(yōu)選地與發(fā)光二極管641與642并聯(lián)設(shè)置,因此使得流經(jīng)發(fā)光二極管641與642的電流率變得平穩(wěn)。同時假定平滑電路66由電解電容器構(gòu)成,只要器件能夠容納大量電荷,諸如蓄電池(例如鋰離子電池、鎳鎘電池等)或超電容器(super capacitor)的任何電子器件都可以替代電解電容器。
而且,圖象再現(xiàn)設(shè)備50電路布置可另外設(shè)置帶有二極管電橋67,作為一種對抗在支承裝置53的電極極性變化的對策。
而且,在圖象再現(xiàn)設(shè)備50中,如果將電荷蓄積裝置諸如電解電容器用作平滑電路66,則恐怕放電過程中從一端到另一端施加的電壓可能逐步減小。因此,除了設(shè)置諸如圖8所示可變電阻651與652的限制電阻器之外任何對策都是希望要的,目的是使流經(jīng)發(fā)光二極管641與642的電流率保持恒定。圖9顯示了恒定電流電路的一個具體的期望配置。如圖9所示,恒定電流電路包括電流調(diào)整二極管(CRD)681與682,分別與發(fā)光二極管641與642串聯(lián)。
圖10與11也是示意圖,每個都顯示了另一種可能的可用于圖象再現(xiàn)設(shè)備的恒定電流電路。如圖10所示,恒流電路具有與發(fā)光二極管LED串聯(lián)的電流調(diào)整二極管CRD。圖11是顯示一個優(yōu)選配置的恒流電路的示意圖,其中期望串聯(lián)一對發(fā)光二極管。如圖11所示,電源PS能夠施加兩倍電壓,用以驅(qū)動該對串聯(lián)的發(fā)光二極管。圖12顯示了恒流電路的另一個實施例。如圖12所示,電解電容器FET串聯(lián)到發(fā)光二極管LED。圖13顯示了恒流電路的另一個示意實施例。如圖13所示,使用了三端調(diào)節(jié)器RG與可變電阻R。還有,圖14與15又顯示了恒流電路的更多實施例。如圖14與15所示,使用了晶體管TR。
依照圖象再現(xiàn)設(shè)備50的配置,光源裝置52被可擺動地以重復(fù)方式相對于全息立體照片進行移動,因此實現(xiàn)了再現(xiàn)光照射位置在全息立體照片上的往復(fù)運動。因此,盡管圖象再現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,觀察者仍可以重復(fù)方式觀察全息立體照片生成的再現(xiàn)圖象而不需移動視點。
現(xiàn)在將描述說明圖象再現(xiàn)設(shè)備50的一個改進實施例,其中可相應(yīng)于支承裝置53的擺動運動而控制光源裝置52。除了上述圖象再現(xiàn)設(shè)備50的配置以外,圖象再現(xiàn)設(shè)備的改進還包括用于檢測支承裝置53之?dāng)[動運動的裝置。因此,相應(yīng)于圖象再現(xiàn)設(shè)備50的那些部件都標(biāo)注同樣的附圖參考標(biāo)記,而且省略了對它們的描述說明。
圖16A與16B是顯示圖象再現(xiàn)設(shè)備70外觀的示意圖。如圖16A與16B所示,除了上述元件即電源裝置51、光源裝置52、支承裝置53以及全息立體照片顯示裝置54之外,圖象再現(xiàn)設(shè)備70還包括作為擺動檢測手段的擺動檢測裝置71,用于檢測支承裝置53的擺動狀態(tài)。
擺動檢測裝置71設(shè)置在處于初始狀態(tài)的支承裝置53的轉(zhuǎn)動元件59的縱軸延長線上,且擺動檢測裝置71還設(shè)置在電源裝置51的底板55上。如稍后將要說明的那樣,相應(yīng)于支承裝置53擺動導(dǎo)致的磁變化,擺動檢測裝置71將控制信號供給光源裝置52。
在具有上述外觀的圖象再現(xiàn)設(shè)備70中,擺動檢測裝置71檢測支承裝置53的擺動狀態(tài),且根據(jù)檢測結(jié)果控制光源裝置52。
現(xiàn)在將參照附圖17來描述圖象再現(xiàn)設(shè)備70的電路布置。在下文描述中,描述是基于光源裝置52裝備有發(fā)光二極管的情形。
圖象再現(xiàn)設(shè)備70的支承裝置53在部分支承裝置53上設(shè)置有永久磁鐵。在圖象再現(xiàn)設(shè)備70中,當(dāng)支承裝置53沿著圖17中永久磁鐵72上箭頭所示方向擺動時,永久磁鐵72產(chǎn)生的磁場是變化的。圖象再現(xiàn)設(shè)備70的擺動檢測裝置71檢測永久磁鐵72產(chǎn)生的磁場的變化,因此檢測支承裝置53的擺動狀態(tài)。
更具體地講,在圖象再現(xiàn)設(shè)備70中,擺動檢測裝置71使用響應(yīng)磁場的簧片開關(guān)73。在圖象再現(xiàn)設(shè)備70中,當(dāng)永久磁鐵72接近簧片開關(guān)73時,簧片開關(guān)73接通。在圖象再現(xiàn)設(shè)備70中,當(dāng)簧片開關(guān)73接通時,提供單脈沖給光源裝置52。在圖象再現(xiàn)設(shè)備70中,檢測支承裝置53擺動狀態(tài)的方法不局限于上述方法,也可以使用其它方法。但是,檢測支承裝置53擺動狀態(tài)的方法期望一種非接觸系統(tǒng),其中支承裝置53的擺動不會被阻礙。例如,圖象再現(xiàn)設(shè)備70可將利用磁鐵塊與線圈的方法、利用帶有諸如光斬波器等的光源的方法用作擺動狀態(tài)檢測方法。
圖象再現(xiàn)設(shè)備70設(shè)有例如設(shè)置在光源裝置52上的利用集成電路“74HC4538”的單穩(wěn)多諧振蕩器74。在這個圖象再現(xiàn)設(shè)備70中,當(dāng)擺動檢測裝置71將脈沖信號送到光源裝置52時,該脈沖信號在光源裝置52中用作觸發(fā)信號,因此發(fā)光二極管641與642在預(yù)定時間間隔內(nèi)保持接通工作狀態(tài)。更加明確地講,在圖象再現(xiàn)設(shè)備70中,如圖18所示,當(dāng)來自擺動檢測裝置71的脈沖信號PI輸入到單穩(wěn)多諧振蕩器74集成電路“74HC4538”的A端時,集成電路“74HC4538”在Q端連續(xù)地產(chǎn)生時間常數(shù)為tw(=0.7·CX·RX)的脈沖信號PO,時間常數(shù)tw由單穩(wěn)多諧振蕩器74中的電容器C統(tǒng)計電容CX與電阻器R電阻值RX確定。在圖象再現(xiàn)設(shè)備70中,如果相應(yīng)于時間常數(shù)tw的時間間隔結(jié)束,則切斷發(fā)光二極管641與642的供電。
在圖象再現(xiàn)設(shè)備70中,如圖19所示,只要支承裝置53中擺動一直繼續(xù)著,擺動檢測裝置71就連續(xù)地將包含多個脈沖的脈沖信號PI輸送到光源裝置52。在圖象再現(xiàn)設(shè)備70中,假設(shè)支承裝置53實質(zhì)上停止了擺動,因而擺動檢測裝置71無法檢測擺動狀態(tài),則簧片開關(guān)73關(guān)斷。此時,在圖象再現(xiàn)設(shè)備70中,如圖19所示,如果在光源裝置52接收到來自擺動檢測裝置71的脈沖信號PI的最后脈沖之后相應(yīng)于時間常數(shù)tw的時間間隔結(jié)束,則切斷發(fā)光二極管641與642的供電。換言之,在圖象再現(xiàn)設(shè)備70中,脈沖信號PO進入通電狀態(tài)(高電平)且在相應(yīng)于時間常數(shù)tw的時間間隔內(nèi)保持該狀態(tài),每次光源裝置52都接收到來自擺動檢測裝置71的脈沖信號PI的脈沖。如果光源裝置52在脈沖信號PO進入低電平之前接收到脈沖信號PI的下一個脈沖,則響應(yīng)這下一個脈沖接收重新計數(shù)開始相應(yīng)于時間常數(shù)tw的時間間隔,而且在計數(shù)相應(yīng)于時間常數(shù)tw的時間間隔之后,切斷發(fā)光二極管641與642的供電。
如上所述,依照圖象再現(xiàn)設(shè)備70的配置,擺動檢測裝置71檢測支承裝置53的擺動狀態(tài),而根據(jù)檢測結(jié)果控制光源裝置52。而且,假如觀察者輕推支承裝置53以使支承裝置53擺動,則相應(yīng)于觀察者給出的擺動接通光源裝置52。如果預(yù)定時間間隔結(jié)束和/或支承裝置53實質(zhì)上停止其擺動,從而檢測不到支承裝置53的擺動,則光源裝置52是不發(fā)光的。因此,依照圖象再現(xiàn)設(shè)備70的配置,觀察者不需要在光源裝置52的開通模式與關(guān)斷模式之間進行選擇,這帶給觀察者極大的好處。而且,依照圖象再現(xiàn)設(shè)備70的配置,單穩(wěn)多諧振蕩器74消耗電流約幾百個μA,這與單個發(fā)光二極管消耗電流約20mA相比而言相當(dāng)小。因此,能夠以相對較低的電功率消耗水平來控制光源裝置52。
在圖象再現(xiàn)設(shè)備70中,擺動檢測裝置71與光源裝置52的電路布置不局限于圖17中所示,根據(jù)擺動檢測裝置71產(chǎn)生的脈沖信號是否持續(xù)預(yù)定時間間隔或者同一脈沖信號間歇性地產(chǎn)生,可對其進行任意改動。做為選擇,根據(jù)支承裝置53擺動不可檢測(在切斷光源裝置52的供電之前)之后經(jīng)過的時間間隔有多長,可對其進行任意改動。例如,在圖象再現(xiàn)設(shè)備70中,單穩(wěn)多諧振蕩器74可用定時器或者CPU(中央處理器)可執(zhí)行的任意軟件替代。而且,可用定序器等替代單穩(wěn)多諧振蕩器74的配置。
現(xiàn)在來描述圖象再現(xiàn)設(shè)備70的一個優(yōu)選的改進實施例,其中不需要觀察者的任何動作來促使支承裝置53擺動,該擺動是自動起動的(自起動的)或者用外來動作起動,由此該擺動狀態(tài)在預(yù)定時間間隔內(nèi)一直繼續(xù)著。除了上述圖象再現(xiàn)設(shè)備70配置之外,這個圖象再現(xiàn)設(shè)備的改進還包括用于驅(qū)動支承裝置53的手段。因此,相應(yīng)于圖象再現(xiàn)設(shè)備70的那些部件都標(biāo)注同樣的附圖參考標(biāo)記,而且省略了對它們的描述說明。
圖20A與20B是顯示圖象再現(xiàn)設(shè)備80外觀的示意圖。如圖20A與20B所示,除了上述元件即電源裝置51、光源裝置52、支承裝置53、全息立體照片顯示裝置54以及擺動檢測裝置71之外,圖象再現(xiàn)設(shè)備80還包括作為擺動執(zhí)行手段的擺動執(zhí)行裝置81,用于使支承裝置53擺動。
擺動執(zhí)行裝置81是一種用于使支承裝置53執(zhí)行擺動的裝置。例如這個擺動執(zhí)行裝置81可利用與節(jié)拍器相同的技術(shù)構(gòu)造。如稍后將要說明的那樣,擺動執(zhí)行裝置81設(shè)置包括線圈之類,因此可對支承裝置53的下端部作用磁力以使支承裝置53以自起動方式擺動或者在預(yù)定時間間隔期間維持該擺動。
在具有上述外觀的圖象再現(xiàn)設(shè)備80中,擺動檢測裝置71檢測支承裝置53的擺動狀態(tài),且根據(jù)檢測結(jié)果控制光源裝置52以及擺動執(zhí)行裝置81,且控制支承裝置53的動作。
現(xiàn)在將參照附圖21來描述圖象再現(xiàn)設(shè)備80的電路布置。在下文描述中,描述是基于光源裝置52裝備有發(fā)光二極管的情形。
在圖象再現(xiàn)設(shè)備80中,電源裝置51具有包含上述集成電路“74HC4538”的單穩(wěn)多諧振蕩器82。還有,擺動執(zhí)行裝置81具有單穩(wěn)多諧振蕩器83。
換言之,在圖象再現(xiàn)設(shè)備80中,與上述圖象再現(xiàn)設(shè)備70相同,擺動檢測裝置71產(chǎn)生脈沖信號代表擺動狀態(tài)的檢測結(jié)果,并且當(dāng)這種脈沖信號送到光源裝置52的時候,這種脈沖信號用作觸發(fā)信號用以使發(fā)光二極管641與642保持接通工作狀態(tài)且使發(fā)光二極管在預(yù)定時間間隔內(nèi)繼續(xù)處于該狀態(tài)。即,在圖象再現(xiàn)設(shè)備80中,集成電路“74HC4538”在Q-緩沖地址寄存器(Q-bar)端連續(xù)產(chǎn)生時間常數(shù)為tw1(=0.7·CX1·RX1)的脈沖信號,時間常數(shù)tw1由單穩(wěn)多諧振蕩器82中的電容器C1統(tǒng)計電容CX1與電阻器R1電阻值RX1決定。在圖象再現(xiàn)設(shè)備80中,如果在支承裝置53擺動狀態(tài)不能檢測之后經(jīng)過相應(yīng)于時間常數(shù)tw1的時間間隔,則切斷發(fā)光二極管641與642的供電。
在圖象再現(xiàn)設(shè)備80中,可將代表由擺動檢測裝置71產(chǎn)生的擺動狀態(tài)檢測結(jié)果的脈沖信號用作使支承裝置53擺動的觸發(fā)器。即,在圖象再現(xiàn)設(shè)備80中,集成電路“74HC4538”在Q端在相應(yīng)于時間常數(shù)tw2(=0.7·CX2·RX2)的預(yù)定時間間隔內(nèi)連續(xù)產(chǎn)生脈沖信號,時間常數(shù)tw2由單穩(wěn)多諧振蕩器83中的電容器C2統(tǒng)計電容CX2與電阻器R2電阻值RX2決定。此時,在圖象再現(xiàn)設(shè)備80中,將在電源裝置51中單穩(wěn)多諧振蕩器82產(chǎn)生的脈沖信號送到B端的單穩(wěn)多諧振蕩器83的集成電路“74HC4538”,以便用作圖象尺寸校正信號,校正A端輸入的觸發(fā)器脈沖信號。由于這個原因,在圖象再現(xiàn)設(shè)備80中,如果在單穩(wěn)多諧振蕩器82與83之間保持關(guān)系tw1>tw2,則單穩(wěn)多諧振蕩器83僅當(dāng)支承裝置53開始擺動時才接收該觸發(fā)信號,同時在經(jīng)過相應(yīng)于時間常數(shù)tw1的延遲時段之前拒絕接收下一個觸發(fā)信號。利用這種配置,在圖象再現(xiàn)設(shè)備80中,在啟動支承裝置53擺動之后,支承裝置53將至少在相應(yīng)于時間常數(shù)tw2的延遲時段期間保持?jǐn)[動運行模式。
而且,圖象再現(xiàn)設(shè)備80使用了一種能夠執(zhí)行自起動的配置即支承裝置53與擺動執(zhí)行裝置81(在注冊專利號為2937287的公開文本中披露)。即,在圖象再現(xiàn)設(shè)備80中,支承裝置53其中具有永久磁鐵84,且提供與線圈86連接的不同步振蕩電路85作為擺動執(zhí)行裝置81。在圖象再現(xiàn)設(shè)備80中,當(dāng)不同步振蕩電路85通電時,線圈86產(chǎn)生磁場且這個磁場導(dǎo)致產(chǎn)生對設(shè)置在支承裝置53一部分的永久磁鐵84的電磁力。這樣,導(dǎo)致支承裝置53以自起動方式擺動。因此,在圖象再現(xiàn)設(shè)備80中,在支承裝置53擺動起動之后、至少在經(jīng)過相應(yīng)于時間常數(shù)tw2的延遲時段之前,即使由于任意外部原因而使擺動停止了,由于上述自起動作用的緣故擺動將重新開始。
如上所述,圖象再現(xiàn)設(shè)備80具有擺動執(zhí)行裝置81。這樣,啟動支承裝置53擺動可以不是通過觀察者動作實施,而是可以自起動方式啟動。因此,可以較小電功率消耗驅(qū)動該裝置,擺動狀態(tài)可在預(yù)定時間間隔內(nèi)保持且給觀察者帶來很大的好處。
此時,在每種上述圖象再現(xiàn)設(shè)備50、70、80中,光源都是可擺動地以重復(fù)方式相對于全息立體照片運動,因此實現(xiàn)再現(xiàn)光照射位置相對于全息立體照片的往復(fù)運動。但是,圖象再現(xiàn)設(shè)備具有另一種類型的配置,其中全息立體照片以重復(fù)方式相對于光源轉(zhuǎn)動,因此實現(xiàn)照射位置在全息立體照片上的往復(fù)運動?,F(xiàn)在將在下文中描述具有這種配置的圖象再現(xiàn)設(shè)備。
圖22A與22B是顯示圖象再現(xiàn)設(shè)備90外觀的示意圖。如圖22A與22B所示,構(gòu)成圖象再現(xiàn)設(shè)備90的元件大致歸類于下述裝置。圖象再現(xiàn)設(shè)備90設(shè)置具有電源裝置91,其具有供電給驅(qū)動電源的電源以及各種類型的電路;作為光源手段的光源裝置92,其具有發(fā)光二極管或類似器件;作為支承手段的支承裝置93,其用于支承光源裝置92;作為顯示手段的全息立體照片顯示裝置94,其用于固持全息立體照片并顯示其上記錄的圖象;以及作為旋轉(zhuǎn)運動檢測手段的旋轉(zhuǎn)運動檢測裝置95,其用于檢測全息立體照片的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。即,除了用旋轉(zhuǎn)運動檢測裝置95替代了擺動檢測裝置71之外,圖象再現(xiàn)設(shè)備90的元件分別大致對應(yīng)于上述圖象再現(xiàn)設(shè)備70的那些元件。
圖23是用于描述圖象再現(xiàn)設(shè)備90電路布置的示意圖。如圖23所示,與上述電源裝置51相似,在圖象再現(xiàn)設(shè)備的底板96的內(nèi)部空間之中,電源裝置91具有諸如電池的電源97以及用于驅(qū)動光源裝置92與支承裝置93的電路(未示出)。而且,電源裝置91具有開關(guān)98,用于在該電源的開方式與關(guān)方式之間執(zhí)行轉(zhuǎn)換。
與上述光源裝置52相似,光源裝置92固定在支承裝置93中聯(lián)結(jié)臂100的一端?;陔娫囱b置91供給的驅(qū)動電功率,光源裝置92發(fā)射具有預(yù)定波長的光線作為再現(xiàn)光,用于制造全息立體照片。光源裝置52可包括多個實質(zhì)性點光源諸如按照線形排列的發(fā)光二極管,或者包括由任意期望的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成的線光源。利用這些配置,光源裝置92可發(fā)射實質(zhì)上平行的光線照射到固持在全息立體照片顯示裝置94中的全息立體照片。
支承裝置93設(shè)置包括支承桿柱99,其相對于底板96垂直豎立;聯(lián)結(jié)臂100,其橫向延伸與支承桿柱99形成直角;轉(zhuǎn)動元件102,其連接在聯(lián)結(jié)臂100上且能繞著支承軸101沿著圖22B中箭頭f標(biāo)示的方向轉(zhuǎn)動;以及重物103,其與支承軸101的下端相聯(lián)結(jié),起平衡作用。支承裝置93基于電源裝置91供給的驅(qū)動電功率而工作。更明確地講,支承裝置93可以重復(fù)方式從初始狀態(tài)轉(zhuǎn)動到傾斜狀態(tài)(稍后將對其進行說明),其中在所述初始狀態(tài)全息立體照片顯示裝置94主表面定向朝向正前方向,在所述傾斜狀態(tài)轉(zhuǎn)動元件102以扭轉(zhuǎn)方式傾斜到相對正前方向的朝前和相反方向。這樣,可以往復(fù)方式轉(zhuǎn)動全息立體照片顯示裝置94。
與上述全息立體照片顯示裝置54相似,全息立體照片顯示裝置94具有用于固持全息立體照片的固持件104。與上述固持件62不同,如圖22B所示,如此連接固持件104使其與底板55構(gòu)成直角關(guān)系。全息立體照片顯示裝置94可以隨支承裝置53的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。觀察者將觀察到全息立體照片顯示裝置94固持的全息立體照片再現(xiàn)的圖象。
以與上述擺動檢測裝置71相似的方式,將旋轉(zhuǎn)運動檢測裝置95設(shè)置在電源裝置91的底板96上。如稍后將對其進行說明的那樣,旋轉(zhuǎn)運動檢測裝置95根據(jù)支承裝置93旋轉(zhuǎn)運動引起的磁變化而將控制信號送給光源裝置92。
依照具有上述外觀的圖象再現(xiàn)設(shè)備90的配置,當(dāng)支承裝置93以重復(fù)方式繞著支承軸101轉(zhuǎn)動時,全息立體照片顯示裝置94以重復(fù)方式轉(zhuǎn)動。依照這種方式,在圖象再現(xiàn)設(shè)備90中,能夠?qū)崿F(xiàn)再現(xiàn)光照射位置相對于全息立體照片顯示裝置94固持的全息立體照片的往復(fù)運動。還有,在圖象再現(xiàn)設(shè)備90中,旋轉(zhuǎn)運動檢測裝置95檢測支承裝置93轉(zhuǎn)動狀態(tài),而且基于該檢測結(jié)果控制光源裝置92。
接下來,將參照附圖23來描述圖象再現(xiàn)設(shè)備90的電路布置。在下文描述中,描述是基于光源裝置92裝備有發(fā)光二極管的情形。
在圖象再現(xiàn)設(shè)備90中,光源裝置92具有多個并聯(lián)的發(fā)光二極管1051與1052以及與發(fā)光二極管1051與1052分別串聯(lián)的恒流二極管1061與1062等。
在圖象再現(xiàn)設(shè)備90中,支承裝置93在其部分上具有永久磁鐵107。在圖象再現(xiàn)設(shè)備90中,當(dāng)支承裝置93沿著圖23中箭頭g標(biāo)示的方向轉(zhuǎn)動時,改變了永久磁鐵107產(chǎn)生的磁場,且通過旋轉(zhuǎn)運動檢測裝置95檢測這個磁場改變。作為結(jié)果,可檢測出支承裝置93的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
在圖象再現(xiàn)設(shè)備90中,與上述圖象再現(xiàn)設(shè)備70相似,旋轉(zhuǎn)運動檢測裝置95使用響應(yīng)磁場的簧片開關(guān)108。即,當(dāng)永久磁鐵107接近簧片開關(guān)108時,簧片開關(guān)108的狀態(tài)是接通,導(dǎo)致產(chǎn)生脈沖信號,且將這個脈沖信號供給光源裝置92。
在圖象再現(xiàn)設(shè)備90中,當(dāng)旋轉(zhuǎn)運動檢測裝置95將作為觸發(fā)信號的脈沖信號送到電源裝置91中設(shè)置的單穩(wěn)多諧振蕩器109的集成電路“74HC4538”的A端時,可在相應(yīng)于時間常數(shù)tw(=0.7·CX·RX)的預(yù)定時間間隔內(nèi)使發(fā)光二極管1051與1052處于接通狀態(tài),時間常數(shù)tw由單穩(wěn)多諧振蕩器109中的電容器C統(tǒng)計電容CX與電阻器R電阻值RX決定。在圖象再現(xiàn)設(shè)備90中,如果相應(yīng)于時間常數(shù)tw的時間間隔結(jié)束,則切斷發(fā)光二極管1051與1052的供電。
依照圖象再現(xiàn)設(shè)備90的配置,全息立體照片可擺動地以重復(fù)方式相對于光源移動,因而實現(xiàn)再現(xiàn)光照射位置相對于全息立體照片的往復(fù)運動。因此,盡管圖象再現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,觀察者仍可以重復(fù)方式不須移動觀察者的視點而觀察到全息立體照片建立的再現(xiàn)圖象。
此外,在圖象再現(xiàn)設(shè)備90中,旋轉(zhuǎn)運動檢測裝置95檢測支承裝置93轉(zhuǎn)動狀態(tài),且基于該檢測結(jié)果控制光源裝置92。因此,如果觀察者觸碰支承裝置93以使其轉(zhuǎn)動,則可使光源裝置92相應(yīng)于該轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。如果經(jīng)過預(yù)定時間間隔和/或支承裝置93基本上停止其轉(zhuǎn)動,從而檢測不到轉(zhuǎn)動,則關(guān)斷光源裝置92。因此,在圖象再現(xiàn)設(shè)備90中,雖然電功率消耗比較小,但觀察者不需要在光源裝置92的開通模式與關(guān)斷模式之間進行選擇,從而帶給觀察者極大的好處。
現(xiàn)在將描述說明圖象再現(xiàn)設(shè)備90的一個改進實施例,其中與上述圖象再現(xiàn)設(shè)備80相似,支承裝置93的轉(zhuǎn)動不是通過觀察者的任何動作實施的,而是自發(fā)起動的(自起動的)或者用外來動作起動的,由此該轉(zhuǎn)動狀態(tài)在預(yù)定時間間隔內(nèi)一直繼續(xù)著。除了上述圖象再現(xiàn)設(shè)備90配置之外,這個圖象再現(xiàn)設(shè)備的改進包括用于驅(qū)動支承裝置93的手段。因此,相應(yīng)于圖象再現(xiàn)設(shè)備90的那些部件都標(biāo)注同樣的附圖參考標(biāo)記,而且省略了對它們的描述說明。
圖24A與24B是顯示圖象再現(xiàn)設(shè)備110外觀的示意圖。如圖24A與24B所示,除了上述元件即電源裝置91、光源裝置92、支承裝置93、全息立體照片顯示裝置94、以及旋轉(zhuǎn)運動檢測裝置95.之外,圖象再現(xiàn)設(shè)備110還包括作為轉(zhuǎn)動實施手段的轉(zhuǎn)動實施裝置111,用于使支承裝置93轉(zhuǎn)動。
轉(zhuǎn)動實施裝置111是一種用于使支承裝置93實現(xiàn)轉(zhuǎn)動的裝置。這個轉(zhuǎn)動實施裝置111的構(gòu)造是,磁力對支承裝置93的下端部作用以使支承裝置93以自起動方式轉(zhuǎn)動或者在預(yù)定時間間隔內(nèi)維持?jǐn)[動。
在具有上述外觀的圖象再現(xiàn)設(shè)備110中,旋轉(zhuǎn)運動檢測裝置95檢測支承裝置93的轉(zhuǎn)動狀態(tài),基于檢測結(jié)果控制光源裝置92與轉(zhuǎn)動實施裝置111,且控制支承裝置93的轉(zhuǎn)動。
現(xiàn)在將參照附圖25來描述圖象再現(xiàn)設(shè)備110的電路布置。在下文描述中,描述是基于光源裝置92裝備有發(fā)光二極管的情形。
在圖象再現(xiàn)設(shè)備110中,與上述圖象再現(xiàn)設(shè)備80相似,電源裝置91具有包含上述集成電路“74HC4538”的單穩(wěn)多諧振蕩器112。還有,轉(zhuǎn)動實施裝置111具有單穩(wěn)多諧振蕩器113。
在圖象再現(xiàn)設(shè)備110中,與上述圖象再現(xiàn)設(shè)備80相似,集成電路“74HC4538”在Q-緩沖地址寄存器(Q-bar)端在相應(yīng)于時間常數(shù)tw1(=0.7·CX1·RX1)的時間間隔內(nèi)連續(xù)產(chǎn)生脈沖信號,時間常數(shù)tw1由單穩(wěn)多諧振蕩器112中的電容器C1統(tǒng)計電容CX1與電阻器R1電阻值RX1決定的。在圖象再現(xiàn)設(shè)備110中,如果在檢測不到支承裝置93轉(zhuǎn)動狀態(tài)之后經(jīng)過相應(yīng)于時間常數(shù)tw1的時間間隔,則切斷發(fā)光二極管1051與1052的供電。
在圖象再現(xiàn)設(shè)備110中,旋轉(zhuǎn)運動檢測裝置95產(chǎn)生的脈沖信號代表轉(zhuǎn)動狀態(tài)的檢測結(jié)果,可用作實施支承裝置93轉(zhuǎn)動的觸發(fā)器。換言之,在圖象再現(xiàn)設(shè)備110中,集成電路“74HC4538”在Q端在相應(yīng)于時間常數(shù)tw2(=0.7·CX2·RX2)的預(yù)定時間間隔內(nèi)連續(xù)產(chǎn)生脈沖信號,時間常數(shù)tw2由單穩(wěn)多諧振蕩器113中的電容器C2統(tǒng)計電容CX2與電阻器R2電阻值RX2決定的。利用這種配置,在圖象再現(xiàn)設(shè)備110中,在啟動支承裝置93轉(zhuǎn)動之后,支承裝置93將至少在相應(yīng)于時間常數(shù)tw2的延遲時段期間保持轉(zhuǎn)動運行模式。
在圖象再現(xiàn)設(shè)備110中,支承裝置93中的一部分還設(shè)有永久磁鐵114,且提供與線圈116連接的不同步振蕩電路115作為轉(zhuǎn)動實施裝置111。在圖象再現(xiàn)設(shè)備110中,當(dāng)不同步振蕩電路115通電時,線圈116產(chǎn)生磁場且這個磁場導(dǎo)致產(chǎn)生對設(shè)置在支承裝置93一部分的永久磁鐵114的電磁力。這樣,導(dǎo)致支承裝置93以自起動方式轉(zhuǎn)動。因此,在圖象再現(xiàn)設(shè)備110中,在支承裝置93轉(zhuǎn)動起動之后、至少在經(jīng)過相應(yīng)于時間常數(shù)tw2的延遲時段之前,即使由于任意外部原因而使轉(zhuǎn)動停止了,但由于上述自起動作用的緣故擺動將重新開始。
如上所述,圖象再現(xiàn)設(shè)備110具有轉(zhuǎn)動實施裝置111。這樣,可以自起動方式使支承裝置93開始轉(zhuǎn)動。因此,雖然以較小電功率消耗驅(qū)動該裝置,轉(zhuǎn)動狀態(tài)可在預(yù)定時間間隔內(nèi)保持且給觀察者帶來很大的好處。
如上所述,依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖象再現(xiàn)設(shè)備,利用鐘擺原理,使光源可擺動地以重復(fù)方式相對于全息立體照片移動,因此實現(xiàn)光線照射位置相對于全息立體照片的往復(fù)運動。做為選擇,利用扭擺原理,使光源可轉(zhuǎn)動地以重復(fù)方式相對于全息立體照片移動,因此實現(xiàn)光線照射位置相對于全息立體照片的往復(fù)運動。這樣,可維持在預(yù)定時間間隔內(nèi)光源與全息立體照片之間的相對往復(fù)運動。因此,盡管圖象再現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單且耗費電能相對較小,觀察者仍可以重復(fù)方式觀察全息立體照片建立的再現(xiàn)圖象而不需移動觀察者的視點。因此,在圖象再現(xiàn)設(shè)備中,能夠可靠再現(xiàn)全息立體照片圖象,同時避免觀察者在觀察圖象時煩瑣的操作并且因而帶給觀察者極大的好處。
盡管本發(fā)明已經(jīng)描述了其具有一定程度特性的優(yōu)選形式,但可對其進行其它改變、變化、組合以及子組合(sub-combinations)。因此可以理解,除本文明確描述之外的任何修改只要不背離本發(fā)明的范疇與精神就都是可行的。
例如,本發(fā)明不僅可用于全息立體照片也可用于全息圖。即,盡管上述描述描述了這樣一種實施例,其中通過圖象再現(xiàn)設(shè)備再現(xiàn)記錄在由全息立體照片制造設(shè)備制造的全息立體照片上的圖象,但是本發(fā)明仍可毫不困難地應(yīng)用于如下情形,其中制造的全息圖固持在圖象再現(xiàn)設(shè)備的全息立體照片顯示裝置上且觀察者觀察固持在全息立體照片顯示裝置上的全息圖。
盡管在上述實施例中描述了這樣一種情形,其中3D圖象數(shù)據(jù)與時間序列視頻信息通過曝光處理記錄在全息立體照片上并且通過圖象再現(xiàn)設(shè)備再現(xiàn)這種全息立體照片,本發(fā)明仍可以應(yīng)用到如下情形,其中全息立體照片上僅具有通過曝光處理記錄在上面的2D圖象數(shù)據(jù)并且這個信息通過圖象再現(xiàn)設(shè)備實現(xiàn)再現(xiàn)。
盡管在上述實施例中,已經(jīng)描述了用于再現(xiàn)全息立體照片上記錄信息的圖象再現(xiàn)設(shè)備,本發(fā)明也可應(yīng)用到照射設(shè)備的配置上,其中再現(xiàn)光照射到全息立體照片上。
而且,盡管在上述實施例中,已經(jīng)描述了這樣一種情形,其中光源或者全息立體照片相對于另一方移動,本發(fā)明也可應(yīng)用到下述任意情形,其中對再現(xiàn)光實現(xiàn)相對的或往復(fù)的運動,所述再現(xiàn)光照射到全息立體照片的主表面上。例如,本發(fā)明可應(yīng)用到這樣一種情形,其中光源與全息立體照片兩者都固定且通過鏡子或類似物的反射步驟將固定光源發(fā)射的再現(xiàn)光導(dǎo)向固定的全息立體照片,且這個鏡子或類似物可進行旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)動等等,因此導(dǎo)致再現(xiàn)光入射角的位移。
權(quán)利要求
1. 一種圖象再現(xiàn)設(shè)備,用于再現(xiàn)全息圖或全息立體照片上通過曝光處理記錄的圖象數(shù)據(jù),其包括顯示裝置,其用于固持全息圖或全息立體照片且顯示其上的圖象;光源,其用于發(fā)射用以再現(xiàn)顯示裝置固持的全息圖或全息立體照片上圖象數(shù)據(jù)的再現(xiàn)光;電源,其用于至少向光源提供驅(qū)動電能;以及支承裝置,其用于支承光源且可擺動地以重復(fù)方式相對于顯示裝置固持的全息圖或全息立體照片移動光源,因此實現(xiàn)再現(xiàn)光照射位置相對于全息圖或全息立體照片的往復(fù)運動。
2. 一種依照權(quán)利要求1的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中光源包括多個依線性陣列排列的點光源。
3. 一種依照權(quán)利要求2的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中每個點光源都發(fā)射具有約束發(fā)散角的再現(xiàn)光。
4. 一種依照權(quán)利要求1的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中光源包括線光源。
5. 一種依照權(quán)利要求1的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中支承裝置具有至少兩個彼此電絕緣的支承點,且從電源到光源的電力供應(yīng)經(jīng)由支承點。
6. 一種依照權(quán)利要求5的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中光源具有平滑裝置,用于控制電源經(jīng)由支承點供應(yīng)的電流量。
7. 一種依照權(quán)利要求5的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中光源包括恒流裝置,用于保持電源經(jīng)由支承點供應(yīng)的電流量恒定。
8. 一種依照權(quán)利要求1的圖象再現(xiàn)設(shè)備,還包括用于檢測支承裝置擺動的擺動檢測裝置,其中根據(jù)擺動檢測裝置檢測結(jié)果控制光源。
9. 一種依照權(quán)利要求8的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中擺動檢測裝置基于支承裝置擺動引起磁場變化來檢測支承裝置的擺動。
10. 一種依照權(quán)利要求8的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中根據(jù)擺動檢測裝置的檢測結(jié)果而在一個時間間隔內(nèi)接通光源。
11. 一種依照權(quán)利要求10的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中當(dāng)經(jīng)過一個相應(yīng)于時間常數(shù)的時間間隔時關(guān)斷光源,所述時間常數(shù)根據(jù)擺動檢測裝置檢測結(jié)果確定。
12. 一種依照權(quán)利要求1的圖象再現(xiàn)設(shè)備,還包括擺動執(zhí)行裝置,用于實現(xiàn)支承裝置的擺動。
13. 一種依照權(quán)利要求12的圖象再現(xiàn)設(shè)備,還包括用于檢測支承裝置擺動的擺動檢測裝置,其中基于擺動檢測裝置的檢測結(jié)果來控制擺動執(zhí)行裝置。
14. 一種依照權(quán)利要求13的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中擺動執(zhí)行裝置根據(jù)擺動檢測裝置檢測結(jié)果而使支承裝置在一個時間間隔內(nèi)保持?jǐn)[動。
15. 一種依照權(quán)利要求14的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中擺動執(zhí)行裝置在經(jīng)過相應(yīng)于根據(jù)擺動檢測裝置檢測結(jié)果確定的時間常數(shù)的一個時間間隔之后停止支承裝置擺動。
16. 一種依照權(quán)利要求13的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中基于擺動檢測裝置檢測結(jié)果來控制光源。
17. 一種依照權(quán)利要求12的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中擺動執(zhí)行裝置以自起動方式實現(xiàn)支承裝置的擺動。
18. 一種圖象照射設(shè)備,用于發(fā)射再現(xiàn)光到全息圖或全息立體照片上以再現(xiàn)全息圖或全息立體照片上通過曝光處理記錄的圖象數(shù)據(jù),該設(shè)備包括用于發(fā)射光的光源;電源,其用于提供驅(qū)動電源給光源;以及支承裝置,其用于支承光源且可擺動地以重復(fù)方式相對于全息圖或全息立體照片移動光源,因此實現(xiàn)再現(xiàn)光照射位置相對于全息圖或全息立體照片的往復(fù)運動。
19. 一種依照權(quán)利要求18的圖象照射設(shè)備,其中光源包括多個依線性陣列排列的點光源。
20. 一種依照權(quán)利要求18的圖象照射設(shè)備,其中每個點光源都發(fā)射具有約束發(fā)散角的再現(xiàn)光。
21. 一種依照權(quán)利要求18的圖象照射設(shè)備,其中光源包括線光源。
22. 一種依照權(quán)利要求18的圖象照射設(shè)備,其中支承裝置具有至少兩個彼此電絕緣的支承點,且從電源到光源的電力供應(yīng)經(jīng)由支承點。
23. 一種依照權(quán)利要求22的圖象照射設(shè)備,其中光源具有平滑裝置,用于控制電源經(jīng)由支承點供應(yīng)的電流量。
24. 一種依照權(quán)利要求22的圖象照射設(shè)備,其中光源包括恒流裝置,用于保持電源經(jīng)由支承點供應(yīng)的電流量恒定。
25.一種依照權(quán)利要求18的圖象照射設(shè)備,還包括用于檢測支承裝置擺動的擺動檢測裝置,其中根據(jù)擺動檢測裝置檢測結(jié)果控制光源。
26.一種依照權(quán)利要求25的圖象照射設(shè)備,其中擺動檢測裝置基于支承裝置擺動引起磁場變化來檢測支承裝置的擺動。
27.一種依照權(quán)利要求25的圖象照射設(shè)備,其中根據(jù)擺動檢測裝置檢測結(jié)果而在一個時間間隔內(nèi)接通光源。
28.一種依照權(quán)利要求27的圖象照射設(shè)備,其中當(dāng)經(jīng)過相應(yīng)于時間常數(shù)的時間間隔時關(guān)斷光源,所述時間常數(shù)根據(jù)擺動檢測裝置檢測結(jié)果確定。
29.一種依照權(quán)利要求18的圖象照射設(shè)備,還包括擺動執(zhí)行裝置,用于實現(xiàn)支承裝置的擺動。
30.一種依照權(quán)利要求29的圖象照射設(shè)備,還包括用于檢測支承裝置擺動的擺動檢測裝置,其中基于擺動檢測裝置檢測結(jié)果來控制擺動執(zhí)行裝置。
31.一種依照權(quán)利要求30的圖象照射設(shè)備,其中擺動執(zhí)行裝置根據(jù)擺動檢測裝置的檢測結(jié)果而使支承裝置在一個時間間隔內(nèi)保持?jǐn)[動。
32.一種依照權(quán)利要求31的圖象照射設(shè)備,其中擺動執(zhí)行裝置在經(jīng)過相應(yīng)于根據(jù)擺動檢測裝置檢測結(jié)果確定的時間常數(shù)的一個時間間隔之后停止支承裝置擺動。
33.一種依照權(quán)利要求30的圖象照射設(shè)備,其中基于擺動檢測裝置檢測結(jié)果來控制光源。
34.一種依照權(quán)利要求29的圖象照射設(shè)備,其中擺動執(zhí)行裝置以自起動方式實現(xiàn)支承裝置的擺動。
35.一種圖象再現(xiàn)設(shè)備,用于再現(xiàn)全息圖或全息立體照片上通過曝光處理記錄的圖象數(shù)據(jù),其包括顯示裝置,其用于固持全息圖或全息立體照片且顯示其上的圖象;光源,其用于照射用以再現(xiàn)顯示裝置固持的全息圖或全息立體照片上圖象數(shù)據(jù)的再現(xiàn)光;電源,其用于至少向光源提供驅(qū)動電力;以及支承裝置,其用于支承光源且可轉(zhuǎn)動地以重復(fù)方式相對于光源移動顯示裝置,因此實現(xiàn)再現(xiàn)光照射位置相對于顯示裝置固持的全息圖或全息立體照片的往復(fù)運動。
36.一種依照權(quán)利要求35的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中光源包括多個依線性陣列排列的點光源。
37.一種依照權(quán)利要求36的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中每個點光源都發(fā)射具有約束發(fā)散角的再現(xiàn)光。
38.一種依照權(quán)利要求35的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中光源包括線光源。
39.一種依照權(quán)利要求35的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中支承裝置具有至少兩個彼此電絕緣的支承點,且從電源到光源的電力供應(yīng)經(jīng)由支承點。
40.一種依照權(quán)利要求39的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中光源具有平滑裝置,用于控制電源經(jīng)由支承點供應(yīng)的電流量。
41.一種依照權(quán)利要求39的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中光源包括恒流裝置,用于保持電源經(jīng)由支承點供應(yīng)的電流量恒定。
42.一種依照權(quán)利要求35的圖象再現(xiàn)設(shè)備,還包括用于檢測支承裝置轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動檢測裝置,其中根據(jù)轉(zhuǎn)動檢測裝置的檢測結(jié)果控制光源。
43.一種依照權(quán)利要求42的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中轉(zhuǎn)動檢測裝置基于支承裝置轉(zhuǎn)動引起磁場變化來檢測支承裝置的轉(zhuǎn)動。
44.一種依照權(quán)利要求42的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中根據(jù)轉(zhuǎn)動檢測裝置檢測結(jié)果而在一個時間間隔內(nèi)接通光源。
45.一種依照權(quán)利要求44的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中當(dāng)經(jīng)過相應(yīng)于時間常數(shù)的時間間隔時關(guān)斷光源,所述時間常數(shù)根據(jù)轉(zhuǎn)動檢測裝置的檢測結(jié)果確定。
46.一種依照權(quán)利要求35的圖象再現(xiàn)設(shè)備,還包括轉(zhuǎn)動執(zhí)行裝置,用于實現(xiàn)支承裝置的轉(zhuǎn)動。
47.一種依照權(quán)利要求46的圖象再現(xiàn)設(shè)備,還包括用于檢測支承裝置轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動檢測裝置,其中基于轉(zhuǎn)動檢測裝置的檢測結(jié)果來控制轉(zhuǎn)動執(zhí)行裝置。
48.一種依照權(quán)利要求47的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中轉(zhuǎn)動執(zhí)行裝置根據(jù)轉(zhuǎn)動檢測裝置檢測結(jié)果而使支承裝置在一個時間間隔內(nèi)保持轉(zhuǎn)動。
49.一種依照權(quán)利要求48的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中轉(zhuǎn)動執(zhí)行裝置在經(jīng)過相應(yīng)于根據(jù)轉(zhuǎn)動檢測裝置檢測結(jié)果確定的時間常數(shù)的一個時間間隔之后停止支承裝置轉(zhuǎn)動。
50.一種依照權(quán)利要求47的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中基于轉(zhuǎn)動檢測裝置檢測結(jié)果來控制光源。
51.一種依照權(quán)利要求46的圖象再現(xiàn)設(shè)備,其中轉(zhuǎn)動執(zhí)行裝置以自起動方式實現(xiàn)支承裝置的轉(zhuǎn)動。
全文摘要
對再現(xiàn)光相對于全息圖或全息立體照片的入射角進行調(diào)整,使得能夠重復(fù)地觀察再現(xiàn)圖象而不須觀察者移動他或她的視點。圖象再現(xiàn)設(shè)備的構(gòu)成元件可大致區(qū)分為電源裝置,其具有產(chǎn)生驅(qū)動功率的電源以及各種電路;光源裝置,其具有發(fā)光二極管或類似器件;支承裝置,其用于支承光源裝置;以及全息立體照片顯示裝置,其用于固持全息立體照片并顯示圖象。在這個圖象再現(xiàn)設(shè)備中,光源裝置可擺動地或可轉(zhuǎn)動地以重復(fù)方式相對于全息立體照片移動,因此再現(xiàn)光在全息立體照片上入射角變化,因而使得可視圖象變化。
文檔編號G03H1/00GK1396497SQ0214190
公開日2003年2月12日 申請日期2002年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月5日
發(fā)明者蘆崎浩二 申請人:索尼公司