全息立体图形成装置、扩散构件和全息立体图形成方法制造方法及图纸

全息立体图形成装置、扩散构件和全息立体图形成方法。全息立体图形成装置包括：激光束源，其生成将被分为物体光束和基准光束的激光束，物体光束被施加至全息图记录介质；显示器，其显示对应于大致条形全息元素的原始图像，大致条形全息元素构成包含沿水平方向的视差信息的全息立体图；扩散单元，其在显示器的发光侧上并且包括沿透光方向具有不同厚度的多个光学元件，光学元件沿水平方向并且沿垂直方向并排布置成矩阵，光学元件均具有垂直长度短于水平长度的大致矩形形状，扩散单元沿垂直方向比沿水平方向更宽地扩散物体光束，将由扩散单元扩散的物体光束由显示器生成；以及聚光单元，其将由扩散单元扩散的物体光束聚集在全息图记录介质上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及全息立体图形成装置、扩散构件和全息立体图形成方法。
技术介绍
在日本未审查专利申请第10-020747号公报中，公开了一种形成全息立体图的方法，在该方法中，通过在显示器上显示对应于全息图记录介质的一组坐标的图像并且在将要透射通过显示器的激光束的一部分作为基准光束施加至全息图记录介质的同时将透射通过显示器的激光束作为物体光束聚集在全息图记录介质的该组坐标上，在全息图记录介质上顺序地形成条形或点形全息元素。在该方法中，扩散激光束的第一扩散板被设置在显示器附近。而且，具有宽度对应于每个全息元素的宽度的孔径的掩模和一维地扩散已穿过掩模的孔径的物体光束的第二扩散板紧接着设置在全息图记录介质前面。针对全息元素的每一次形成，任意地改变第一扩散板的位置。
技术实现思路
本专利技术提供了一种全息立体图形成装置，与一维扩散板被设置在全息图记录介质前面的情况相比，该全息立体图形成装置形成全息立体图，该全息立体图包含沿水平方向的视差信息，所得到的全息图上的噪声更少并且沿垂直方向的视野更宽。根据本专利技术的第一方面，提供了一种全息立体图形成装置，该全息立体图形成装置包括：激光束源，该激光束源生成将被分为物体光束和基准光束的激光束，所述物体光束被施加至全息图记录介质；显示器，该显示器显示对应于大致条形全息元素的原始图像，所述大致条形全息元素构成包含沿水平方向的视差信息的全息立体图；扩散单元，该扩散单元被设置在所述显示器的发光侧上并且包括沿透光方向具有不同厚度的多个光学元件，所述光学元件沿所述水平方向并且沿垂直方向并排布置成矩阵，所述光学元件均具有垂直长度短于水平长度的大致矩形形状，所述扩散单元沿垂直方向比沿水平方向更宽地扩散所述物体光束，将由所述扩散单元扩散的物体光束由所述显示器生成；以及聚光单元，该聚光单元将由所述扩散单元扩散的物体光束聚集在所述全息图记录介质上。根据本专利技术的第二方面，假设包括在所述显示器中的每个像素的垂直长度和水平长度均由d表示，所述扩散单元的所述光学元件均具有长于或等于长度d的水平长度d2。根据本专利技术的第三方面，所述扩散单元的所述多个光学元件产生随机不同的相移。根据本专利技术的第四方面，所述扩散单元设置在所述显示器与所述聚光单元之间。根据本专利技术的第五方面，提供了一种扩散构件，该扩散构件包括多个光学元件，所述多个光学元件沿透光方向具有不同厚度，所述光学元件沿上下方向并且沿左右方向并排布置成矩阵，所述光学元件均具有沿所述上下方向的长度短于沿所述左右方向的长度的大致矩形形状，所述扩散单元沿所述上下方向比沿所述左右方向更宽地扩散光。根据本专利技术的第六方面，提供了一种全息立体图形成方法，该全息立体图形成方法包括：生成将被分为物体光束和基准光束的激光束，所述物体光束被施加至全息图记录介质；在显示器上显示原始图像，所述原始图像对应于大致条形全息元素，所述大致条形全息元素构成包含沿水平方向的视差信息的全息立体图；沿所述垂直方向比沿所述水平方向更宽地扩散所述物体光束，将被扩散的物体光束在显示器上被生成并且透射通过沿透光方向具有不同厚度的多个光学元件，所述光学元件沿所述水平方向并且沿垂直方向并排布置成矩阵，所述光学元件均具有垂直长度短于水平长度的大致矩形形状；以及将所扩散的物体光束聚集在全息图记录介质上。根据本专利技术的第一方面和第六方面中的每个方面，与一维扩散板被设置在全息图记录介质前面的情况相比，形成包含沿水平方向的视差信息的全息立体图，所得到的全息图上的噪声更少并且沿垂直方向的视野更宽。根据本专利技术的第二方面，减小全息元素沿水平方向的大小。根据本专利技术的第三方面，因为物体光束的低频分量被扩散，所以全息元素被有效地记录。根据本专利技术的第四方面，与一维扩散板被设置在全息图记录介质前面的情况相比，减少不必要曝光，并且可能在所得到的全息图上生成的噪声变低。根据本专利技术的第五方面，透射通过扩散构件的光基于光衍射原理沿垂直方向比沿水平方向更宽地扩散。附图说明将基于以下附图详细地描述本专利技术的示例性实施方式，在附图中：图1A和图1B是示出全息立体摄影的原理的示意图；图2示出全息立体图形成装置的示例性结构；图3是示出全息立体图形成装置的示例性电气结构的框图；图4是示出如何基于光衍射的原理由扩散构件扩散光的示意图；图5A是示出显示设备的示例性结构的示意图；图5B是示出扩散构件的示例性结构的示意图；图6是概述加宽沿垂直方向的视野的示例性参数的表；以及图7A和图7B示出如何加宽沿垂直方向的视野。具体实施方式全息立体摄影的原理首先，将描述全息立体摄影的原理。图1A和图1B是示出全息立体摄影的原理的示意图。全息立体摄影是显示三维图像的方法之一。通过在一个全息图记录介质5上顺序地记录多个原始图像3作为全息元素形成全息立体图。多个原始图像3是在逐渐改变观察点时拍摄的物体1的二维图像。例如，在包含仅沿水平方向的视差信息的全息立体图中，如图1A中所示，在沿水平方向逐渐改变观察点时顺序地拍摄物体1的原始图像3。随后，如图1B中所示，原始图像3中的一个被显示在显示设备2上，并且透射通过显示设备2的物体光束通过聚光透镜4被聚集在全息图记录介质5上。使物体光束与基准光束干涉，由此条形或大致条形全息元素6被记录在全息图记录介质5上。以该方式，多个原始图像3被顺序地显示在显示设备2上，同时使全息图记录介质5移动，并且对应于显示在显示设备2上的各个原始图像3的全息元素6被顺序地记录在全息图记录介质5上。当白光被施加在具有包含仅沿水平方向的视差信息的全息立体图的整个全息图记录介质5上时，再现基于不同观察点的所有全息元素6。因此，当观察者用他/她的两只眼睛查看全息立体图时，观察者查看分别对应于左眼点和右眼点的两个原始图像3。因为对应于左眼点和右眼点的原始图像3不同，所以观察者识别出视差。因此，全息立体图被识别为三维图像。包含仅沿水平方向的视差信息的全息立体图对于观察点沿水平方向的移动有效，但是对于观察点沿垂直方向的移动无效。即，沿垂直方向的视野窄。在现有技术中，为了提供沿垂直方向的令人满意的视野，将沿垂直方向扩散光的一维扩散板设置在全息图记录介质前面。然而，在这种结构中，难以抑制噪声生成。在根据本示例性实施方式的全息立体图形成装置中，没有扩散板被设置在全息图记录介质前面，但是基于光衍射的原理沿垂直方向比沿水平方向更宽地扩散光的扩散构件被设置在聚光透镜前面。由此，在抑制噪声生成的同时，加宽沿垂直方向的视野。现在将描述根据示例性实施方式的装置和扩散构件的详情。全息立体图形成装置图2示出全息立体图形成装置(此后称为“形成装置”)的示例性结构。根据本示例性实施方式的形成装置形成包含仅沿水平方向的视差信息的全息立体图。图2是形成装置的顶视图。如图2中所示，形成装置包括激光束源10。激光束源10发射由激光振荡生成的相干激光束。根据本示例性实施方式的激光束源10是绿色固态激光器，该绿色固态激光器发射具有532nm波长的激光束并且具有1W的光输出。阻挡激光束的快门(shutter)12被设置在激光束源10的光束发射侧上。快门12可从光学路径缩回。反射镜15和反射镜16被设置在快门12的光束行进侧上。反射镜15和反射镜16均反射入射光，并且由此朝向偏振分束器24本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全息立体图形成装置，所述全息立体图形成装置包括：激光束源，所述激光束源生成将被分为物体光束和基准光束的激光束，所述物体光束被施加至全息图记录介质；显示器，所述显示器显示对应于大致条形全息元素的原始图像，所述大致条形全息元素构成包含沿水平方向的视差信息的全息立体图；扩散单元，所述扩散单元设置在所述显示器的发光侧上并且包括沿透光方向具有不同厚度的多个光学元件，所述光学元件沿所述水平方向并且沿垂直方向并排布置成矩阵，所述光学元件均具有垂直长度短于水平长度的大致矩形形状，所述扩散单元沿所述垂直方向比沿所述水平方向更宽地扩散所述物体光束，将由所述扩散单元扩散的所述物体光束由所述显示器生成；以及聚光单元，所述聚光单元将由所述扩散单元扩散的所述物体光束聚集在所述全息图记录介质上。

【技术特征摘要】
2015.08.06 JP 2015-1559491.一种全息立体图形成装置，所述全息立体图形成装置包括：激光束源，所述激光束源生成将被分为物体光束和基准光束的激光束，所述物体光束被施加至全息图记录介质；显示器，所述显示器显示对应于大致条形全息元素的原始图像，所述大致条形全息元素构成包含沿水平方向的视差信息的全息立体图；扩散单元，所述扩散单元设置在所述显示器的发光侧上并且包括沿透光方向具有不同厚度的多个光学元件，所述光学元件沿所述水平方向并且沿垂直方向并排布置成矩阵，所述光学元件均具有垂直长度短于水平长度的大致矩形形状，所述扩散单元沿所述垂直方向比沿所述水平方向更宽地扩散所述物体光束，将由所述扩散单元扩散的所述物体光束由所述显示器生成；以及聚光单元，所述聚光单元将由所述扩散单元扩散的所述物体光束聚集在所述全息图记录介质上。2.根据权利要求1所述的全息立体图形成装置，其中，假设包括在所述显示器中的每个像素的垂直长度和水平长度均由d表示，所述扩散单元的所述光学元件均具有长于或等于长度d的水平长度d2。3.根据权利要求1或2所述的全息立体图形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：小笠原康裕，三锅治郎，中村滋年，菊地崇，井草正宽，酒卷元彦，
申请(专利权)人：富士施乐株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP