[发明专利]全息立体照片打印装置

说明书

本发明涉及一种全息立体照片打印或形成装置，用于产生一幅全息立体照片，可以识别一幅实体成像图像或一幅计算机生成的三维图像。

一幅全息立体照片通过连续记录大量的图像来形成，这些图像是从不同视点对一个物体连续成像而得到的，作为原始图像，以条状或点状象元全息图的形式记录于专用的全息记录介质上。

在全息立体照片仅于水于方向存在视差信息之情况下，例如，通过在水平方向上从不同视点对一个物体连续成像而得到的若干原始图像101a至101e，以条状象元全息图的形式连续记录于全息记录介质102上。

若从一个给定位置用一只眼睛观察该全息立体照片，反映相关象元全息图部分图像信息的二维图像可以被观察到，因此若眼睛的位置在水平方向移动，反映相关象元全息图另一部分图像信息的二维图片可被观察到。所以假若一位观察者用两只眼睛观察该全息立体照片，由于左右两只眼睛在水平方向上位置轻微不同，以致由左右两只眼睛看到的二维图像会彼此有轻微的不同。因此观察者觉察出视差，该复现之图像被视为一幅三维图像。

同时，在形成高质量图像的全息图过程中，已经知道在图像显示装置的邻近区域放置一块漫反射板是很有效的。参考文献如“Endo and Yamaguchi等在1992年第23届光学图像会议(Picture Optical Conference)的文献第317页内容”以及“Michael Klug等在1993年的Proc SPIE#1914 PracticalHolograplcy(全息照相应用)Ⅶ”。

然而，若在图像显示装置的邻近区域置一块漫反射板，会在产生的全息图中于无穷远的位置观察到一种非均匀噪声。试图移动漫反射板来降低噪声的方法已在日本公开专利8-1722382中提出，但是若存在一定数量的移动部件，又会产生与抗震动动性有关的问题。如果使用漫反射板，光利用效率则会降低。

因此，本发明的目的是提供一种具有高的光利用效率的全息立体照片形成装置，使用该装置无穷远点处的噪声可被消除，可以生成高质量的全息图，并且使采用便宜的低输出功率激光器成为可能。

本发明提供一种全息立体照片打印装置，包括：用于发射激光光束的激光源，用于显示与全息记录介质坐标位置有关的图像的显示装置以及一用于收集从激光源发出经过显示装置的激光光束的光学系统，该光束作为物光投射于全息记录介质的坐标位置上，该光学系统同时用于照明未经过显示装置的激光光束，该光束作为投射于全息记录介质的参考光，以在全息记录介质上连续形成条状或点状象元全息图。该光学系统包括一置于光路中的光学积分器，该积分器位于显示装置之前，用于均匀照射在显示装置的光束强度。

利用本发明涉及的全息立体照片打印装置，在不使用漫反射器的情况下使物光平行度得到最优控制，因此由狭缝等原因造成的光损耗减小到最低程度。

本发明涉及的全息立体照片打印装置不同于传统的系统，它无需使用物镜和小孔进行扩束，因此进一步提高了光利用效率。

而且，利用本发明涉及的全息立体照片打印装置，图像显示装置可被均匀照明，由于不使用漫反射板，因此显著降低了图像的噪声。

因此，利用本发明涉及的全息立体照片打印装置，即便采用便宜的低输出功率激光器也能生成高质量的全息立体照片。

图1为一幅用于说明一种全息立体照片形成方法的草图；

图2给出了全息立体照片形成系统的结构示意图；

图3给出了全息立体照片打印装置光学系统的示意图；

图4a和图4b给出了一个图像投影光学系统的例子；

图5给出了一个类似的图像投影光学系统的例子；

图6表明了玻璃棒中多次反射的状态；

图7表明了多狭缝干涉条纹生成的原理；

图8为一根玻璃棒以及由玻璃棒中多次反射所形成的一个虚点光源；

图9给出了图像照明光学系统和图像投影光学系统的典型例子；

图10给出了为避免出现莫尔条纹而仅在非视差方向均匀光强的情况下一个图像照明光学系统的示意图；

图11为一个将一块网状透镜置于玻璃棒前面的典型图像照明光学系统的示意图；

图12A和图12B为一个将一对网状透镜置于玻璃棒前面的典型图像照明光学系统的示意图；

图13A和图13B是一个将一对网状透镜置于玻璃棒前面的典型物光光学系统的示意图；

图14给出了蝇眼型光积分器(integrator)的结构示意图。

参照附图，详尽解释本发明的优选实施例。下列实施例仅用于说明，并不意味着对本发明的限制。