全息立體圖形成裝置、擴散構(gòu)件和全息立體圖形成方法制造方法及圖紙

全息立體圖形成裝置、擴散構(gòu)件和全息立體圖形成方法。全息立體圖形成裝置包括：激光束源，其生成將被分為物體光束和基準光束的激光束，物體光束被施加至全息圖記錄介質(zhì)；顯示器，其顯示對應于大致條形全息元素的原始圖像，大致條形全息元素構(gòu)成包含沿水平方向的視差信息的全息立體圖；擴散單元，其在顯示器的發(fā)光側(cè)上并且包括沿透光方向具有不同厚度的多個光學元件，光學元件沿水平方向并且沿垂直方向并排布置成矩陣，光學元件均具有垂直長度短于水平長度的大致矩形形狀，擴散單元沿垂直方向比沿水平方向更寬地擴散物體光束，將由擴散單元擴散的物體光束由顯示器生成；以及聚光單元，其將由擴散單元擴散的物體光束聚集在全息圖記錄介質(zhì)上。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及全息立體圖形成裝置、擴散構(gòu)件和全息立體圖形成方法。
技術介紹
在日本未審查專利申請第10-020747號公報中，公開了一種形成全息立體圖的方法，在該方法中，通過在顯示器上顯示對應于全息圖記錄介質(zhì)的一組坐標的圖像并且在將要透射通過顯示器的激光束的一部分作為基準光束施加至全息圖記錄介質(zhì)的同時將透射通過顯示器的激光束作為物體光束聚集在全息圖記錄介質(zhì)的該組坐標上，在全息圖記錄介質(zhì)上順序地形成條形或點形全息元素。在該方法中，擴散激光束的第一擴散板被設置在顯示器附近。而且，具有寬度對應于每個全息元素的寬度的孔徑的掩模和一維地擴散已穿過掩模的孔徑的物體光束的第二擴散板緊接著設置在全息圖記錄介質(zhì)前面。針對全息元素的每一次形成，任意地改變第一擴散板的位置。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術提供了一種全息立體圖形成裝置，與一維擴散板被設置在全息圖記錄介質(zhì)前面的情況相比，該全息立體圖形成裝置形成全息立體圖，該全息立體圖包含沿水平方向的視差信息，所得到的全息圖上的噪聲更少并且沿垂直方向的視野更寬。根據(jù)本專利技術的第一方面，提供了一種全息立體圖形成裝置，該全息立體圖形成裝置包括：激光束源，該激光束源生成將被分為物體光束和基準光束的激光束，所述物體光束被施加至全息圖記錄介質(zhì)；顯示器，該顯示器顯示對應于大致條形全息元素的原始圖像，所述大致條形全息元素構(gòu)成包含沿水平方向的視差信息的全息立體圖；擴散單元，該擴散單元被設置在所述顯示器的發(fā)光側(cè)上并且包括沿透光方向具有不同厚度的多個光學元件，所述光學元件沿所述水平方向并且沿垂直方向并排布置成矩陣，所述光學元件均具有垂直長度短于水平長度的大致矩形形狀，所述擴散單元沿垂直方向比沿水平方向更寬地擴散所述物體光束，將由所述擴散單元擴散的物體光束由所述顯示器生成；以及聚光單元，該聚光單元將由所述擴散單元擴散的物體光束聚集在所述全息圖記錄介質(zhì)上。根據(jù)本專利技術的第二方面，假設包括在所述顯示器中的每個像素的垂直長度和水平長度均由d表示，所述擴散單元的所述光學元件均具有長于或等于長度d的水平長度d2。根據(jù)本專利技術的第三方面，所述擴散單元的所述多個光學元件產(chǎn)生隨機不同的相移。根據(jù)本專利技術的第四方面，所述擴散單元設置在所述顯示器與所述聚光單元之間。根據(jù)本專利技術的第五方面，提供了一種擴散構(gòu)件，該擴散構(gòu)件包括多個光學元件，所述多個光學元件沿透光方向具有不同厚度，所述光學元件沿上下方向并且沿左右方向并排布置成矩陣，所述光學元件均具有沿所述上下方向的長度短于沿所述左右方向的長度的大致矩形形狀，所述擴散單元沿所述上下方向比沿所述左右方向更寬地擴散光。根據(jù)本專利技術的第六方面，提供了一種全息立體圖形成方法，該全息立體圖形成方法包括：生成將被分為物體光束和基準光束的激光束，所述物體光束被施加至全息圖記錄介質(zhì)；在顯示器上顯示原始圖像，所述原始圖像對應于大致條形全息元素，所述大致條形全息元素構(gòu)成包含沿水平方向的視差信息的全息立體圖；沿所述垂直方向比沿所述水平方向更寬地擴散所述物體光束，將被擴散的物體光束在顯示器上被生成并且透射通過沿透光方向具有不同厚度的多個光學元件，所述光學元件沿所述水平方向并且沿垂直方向并排布置成矩陣，所述光學元件均具有垂直長度短于水平長度的大致矩形形狀；以及將所擴散的物體光束聚集在全息圖記錄介質(zhì)上。根據(jù)本專利技術的第一方面和第六方面中的每個方面，與一維擴散板被設置在全息圖記錄介質(zhì)前面的情況相比，形成包含沿水平方向的視差信息的全息立體圖，所得到的全息圖上的噪聲更少并且沿垂直方向的視野更寬。根據(jù)本專利技術的第二方面，減小全息元素沿水平方向的大小。根據(jù)本專利技術的第三方面，因為物體光束的低頻分量被擴散，所以全息元素被有效地記錄。根據(jù)本專利技術的第四方面，與一維擴散板被設置在全息圖記錄介質(zhì)前面的情況相比，減少不必要曝光，并且可能在所得到的全息圖上生成的噪聲變低。根據(jù)本專利技術的第五方面，透射通過擴散構(gòu)件的光基于光衍射原理沿垂直方向比沿水平方向更寬地擴散。附圖說明將基于以下附圖詳細地描述本專利技術的示例性實施方式，在附圖中：圖1A和圖1B是示出全息立體攝影的原理的示意圖；圖2示出全息立體圖形成裝置的示例性結(jié)構(gòu)；圖3是示出全息立體圖形成裝置的示例性電氣結(jié)構(gòu)的框圖；圖4是示出如何基于光衍射的原理由擴散構(gòu)件擴散光的示意圖；圖5A是示出顯示設備的示例性結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5B是示出擴散構(gòu)件的示例性結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6是概述加寬沿垂直方向的視野的示例性參數(shù)的表；以及圖7A和圖7B示出如何加寬沿垂直方向的視野。具體實施方式全息立體攝影的原理首先，將描述全息立體攝影的原理。圖1A和圖1B是示出全息立體攝影的原理的示意圖。全息立體攝影是顯示三維圖像的方法之一。通過在一個全息圖記錄介質(zhì)5上順序地記錄多個原始圖像3作為全息元素形成全息立體圖。多個原始圖像3是在逐漸改變觀察點時拍攝的物體1的二維圖像。例如，在包含僅沿水平方向的視差信息的全息立體圖中，如圖1A中所示，在沿水平方向逐漸改變觀察點時順序地拍攝物體1的原始圖像3。隨后，如圖1B中所示，原始圖像3中的一個被顯示在顯示設備2上，并且透射通過顯示設備2的物體光束通過聚光透鏡4被聚集在全息圖記錄介質(zhì)5上。使物體光束與基準光束干涉，由此條形或大致條形全息元素6被記錄在全息圖記錄介質(zhì)5上。以該方式，多個原始圖像3被順序地顯示在顯示設備2上，同時使全息圖記錄介質(zhì)5移動，并且對應于顯示在顯示設備2上的各個原始圖像3的全息元素6被順序地記錄在全息圖記錄介質(zhì)5上。當白光被施加在具有包含僅沿水平方向的視差信息的全息立體圖的整個全息圖記錄介質(zhì)5上時，再現(xiàn)基于不同觀察點的所有全息元素6。因此，當觀察者用他/她的兩只眼睛查看全息立體圖時，觀察者查看分別對應于左眼點和右眼點的兩個原始圖像3。因為對應于左眼點和右眼點的原始圖像3不同，所以觀察者識別出視差。因此，全息立體圖被識別為三維圖像。包含僅沿水平方向的視差信息的全息立體圖對于觀察點沿水平方向的移動有效，但是對于觀察點沿垂直方向的移動無效。即，沿垂直方向的視野窄。在現(xiàn)有技術中，為了提供沿垂直方向的令人滿意的視野，將沿垂直方向擴散光的一維擴散板設置在全息圖記錄介質(zhì)前面。然而，在這種結(jié)構(gòu)中，難以抑制噪聲生成。在根據(jù)本示例性實施方式的全息立體圖形成裝置中，沒有擴散板被設置在全息圖記錄介質(zhì)前面，但是基于光衍射的原理沿垂直方向比沿水平方向更寬地擴散光的擴散構(gòu)件被設置在聚光透鏡前面。由此，在抑制噪聲生成的同時，加寬沿垂直方向的視野。現(xiàn)在將描述根據(jù)示例性實施方式的裝置和擴散構(gòu)件的詳情。全息立體圖形成裝置圖2示出全息立體圖形成裝置(此后稱為“形成裝置”)的示例性結(jié)構(gòu)。根據(jù)本示例性實施方式的形成裝置形成包含僅沿水平方向的視差信息的全息立體圖。圖2是形成裝置的頂視圖。如圖2中所示，形成裝置包括激光束源10。激光束源10發(fā)射由激光振蕩生成的相干激光束。根據(jù)本示例性實施方式的激光束源10是綠色固態(tài)激光器，該綠色固態(tài)激光器發(fā)射具有532nm波長的激光束并且具有1W的光輸出。阻擋激光束的快門(shutter)12被設置在激光束源10的光束發(fā)射側(cè)上。快門12可從光學路徑縮回。反射鏡15和反射鏡16被設置在快門12的光束行進側(cè)上。反射鏡15和反射鏡16均反射入射光，并且由此朝向偏振分束器24本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種全息立體圖形成裝置，所述全息立體圖形成裝置包括：激光束源，所述激光束源生成將被分為物體光束和基準光束的激光束，所述物體光束被施加至全息圖記錄介質(zhì)；顯示器，所述顯示器顯示對應于大致條形全息元素的原始圖像，所述大致條形全息元素構(gòu)成包含沿水平方向的視差信息的全息立體圖；擴散單元，所述擴散單元設置在所述顯示器的發(fā)光側(cè)上并且包括沿透光方向具有不同厚度的多個光學元件，所述光學元件沿所述水平方向并且沿垂直方向并排布置成矩陣，所述光學元件均具有垂直長度短于水平長度的大致矩形形狀，所述擴散單元沿所述垂直方向比沿所述水平方向更寬地擴散所述物體光束，將由所述擴散單元擴散的所述物體光束由所述顯示器生成；以及聚光單元，所述聚光單元將由所述擴散單元擴散的所述物體光束聚集在所述全息圖記錄介質(zhì)上。

【技術特征摘要】
2015.08.06 JP 2015-1559491.一種全息立體圖形成裝置，所述全息立體圖形成裝置包括：激光束源，所述激光束源生成將被分為物體光束和基準光束的激光束，所述物體光束被施加至全息圖記錄介質(zhì)；顯示器，所述顯示器顯示對應于大致條形全息元素的原始圖像，所述大致條形全息元素構(gòu)成包含沿水平方向的視差信息的全息立體圖；擴散單元，所述擴散單元設置在所述顯示器的發(fā)光側(cè)上并且包括沿透光方向具有不同厚度的多個光學元件，所述光學元件沿所述水平方向并且沿垂直方向并排布置成矩陣，所述光學元件均具有垂直長度短于水平長度的大致矩形形狀，所述擴散單元沿所述垂直方向比沿所述水平方向更寬地擴散所述物體光束，將由所述擴散單元擴散的所述物體光束由所述顯示器生成；以及聚光單元，所述聚光單元將由所述擴散單元擴散的所述物體光束聚集在所述全息圖記錄介質(zhì)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息立體圖形成裝置，其中，假設包括在所述顯示器中的每個像素的垂直長度和水平長度均由d表示，所述擴散單元的所述光學元件均具有長于或等于長度d的水平長度d2。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全息立體圖形成...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：小笠原康裕，三鍋治郎，中村滋年，菊地崇，井草正寬，酒卷元彥，
申請(專利權(quán))人：富士施樂株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP