全息立体图形成装置、扩散构件和全息立体图形成方法

申请号 CN201610130385.2 申请日 2016-03-08 公开(公告)号 CN106444332B 公开(公告)日 2019-08-13
申请人 富士施乐株式会社; 发明人 小笠原康裕; 三锅治郎; 中村滋年; 菊地崇; 井草正宽; 酒卷元彦;
摘要 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。
权利要求

1.一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条形全息元素的原始图像,所述条形全息元素构成包含沿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随机的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装置,其中,所述扩散单元的所述多个光学元件产生随机不同的相移
4.根据权利要求1或2所述的全息立体图形成装置,其中,所述扩散单元设置在所述显示器与所述聚光单元之间。
5.一种扩散构件,所述扩散构件包括:
多个光学元件,所述多个光学元件沿透光方向具有随机的不同厚度,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矩形形状,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。
6.一种全息立体图形成方法,所述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条形全息元素,所述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,将被扩散的所述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随机的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所述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。

说明书全文

全息立体图形成装置、扩散构件和全息立体图形成方法

技术领域

[0001] 本发明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。

背景技术

[0002] 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

发明内容

[0003] 本发明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。
[0004] 根据本发明的第一方面,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。
[0005] 根据本发明的第二方面,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。
[0006] 根据本发明的第三方面,所述扩散单元的所述多个光学元件产生随机不同的相移
[0007] 根据本发明的第四方面,所述扩散单元设置在所述显示器与所述聚光单元之间。
[0008] 根据本发明的第五方面,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。
[0009] 根据本发明的第六方面,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。
[0010] 根据本发明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。
[0011] 根据本发明的第二方面,减小全息元素沿水平方向的大小。
[0012] 根据本发明的第三方面,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。
[0013] 根据本发明的第四方面,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。
[0014] 根据本发明的第五方面,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
[0015] 将基于以下附图详细地描述本发明的示例性实施方式,在附图中:
[0016] 图1A和图1B是示出全息立体摄影的原理的示意图;
[0017] 图2示出全息立体图形成装置的示例性结构;
[0018] 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
[0019] 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;
[0020] 图5A是示出显示设备的示例性结构的示意图;
[0021] 图5B是示出扩散构件的示例性结构的示意图;
[0022] 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
[0023] 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

[0024] 全息立体摄影的原理
[0025] 首先,将描述全息立体摄影的原理。
[0026] 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。
[0027] 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。
[0028] 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。
[0029] 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。
[0030] 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。
[0031] 全息立体图形成装置
[0032] 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。
[0033] 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。
[0034] 阻挡激光束的快(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重定向光学路径。
[0035] 半波板18、空间滤波器20、透镜22和偏振分束器24在反射镜16之后沿着光学路径按照该顺序设置在反射镜16的反射光束侧上。半波板18通过使入射光的偏振面旋转,调节物体光束与基准光束的强度比。空间滤波器20和透镜22使透射通过半波板18的光束准直,并且允许准直光束进入偏振分束器24。
[0036] 偏振分束器24包括反射面24a,该反射面24a透射p偏振光,但是反射s偏振光。偏振分束器24将激光束分成物体光束部分和基准光束部分。透射通过偏振分束器24的光束的一部分用作物体光束部分(p偏振光)。由偏振分束器24反射的光束的一部分用作基准光束部分(s偏振光)。
[0037] 现在将描述生成物体光束的光学系统。狭缝26和偏振分束器28在偏振分束器24之后沿着光学路径按照该顺序设置在偏振分束器24的透射光束侧上。狭缝26使物体光束部分(p偏振光)成形为矩形光束,并且允许矩形光束进入偏振分束器28。偏振分束器28包括反射面28a,该反射面28a透射p偏振光,但是反射s偏振光。
[0038] 反射式显示设备30设置在偏振分束器28的透射光束侧上。显示设备30包括多个像素,并且通过针对每个像素调制入射光的振幅、相位和偏振方向中的至少一个基于图像信息显示图像。显示设备30可以是例如空间光调制器。在本示例性实施方式中,反射式液晶(LCOS)被用作显示设备30,并且图像被显示在LCOS的显示区域上。
[0039] 物体光束部分通过显示设备30调制并且反射,由此生成将被用于记录全息图的物体光束。更特别地,当为p偏振光的形式的物体光束部分由显示设备30反射时,物体光束部分被转换为s偏振光。然后,用作物体光束的s偏振光再次进入偏振分束器28并且由偏振分束器28的反射面28a反射。
[0040] 透镜32、透镜34和反射镜36在偏振分束器28之后沿着光学路径按照该顺序设置在偏振分束器28的反射光束侧上。由偏振分束器28反射的物体光束由透镜32和透镜34中继,并且被施加至反射镜36。反射镜36朝向全息图记录介质46重定向物体光束的光学路径。
[0041] 扩散构件38、透镜40、透镜42和聚光透镜44沿着光学路径按照该顺序设置在反射镜36与全息图记录介质46之间。聚光透镜44是仅沿一维方向(水平方向)聚集入射光的柱面透镜等。
[0042] 在图2中,与页的平面正交的方向对应于水平方向,并且与页的平面平行的方向对应于垂直方向。记录每个条形或大致条形全息元素,使得其长边方向对应于垂直方向并且其短边方向对应于水平方向。全息图记录介质46由保持构件(未示出)保持,并且在每一次记录全息元素之后,由移动装置(未示出)沿水平方向移动全息图记录介质46。
[0043] 扩散构件38基于光衍射的原理沿垂直方向比沿水平方向更宽地扩散透射通过扩散构件38的物体光束。透射通过扩散构件38的物体光束由透镜40和透镜42中继,仅沿水平方向由聚光透镜44聚集,并且被施加至全息图记录介质46。物体光束仅沿水平方向聚集的方式被示出为由图2中的虚线包围的侧视图。
[0044] 现在,将描述生成基准光束的光学系统。反射镜48、狭缝50、透镜52、具有孔径54a的遮光板54、透镜56和反射镜58在偏振分束器24之后沿着光学路径以该顺序设置在偏振分束器24的反射光束侧上。反射镜48朝向反射镜58重定向物体光束的光学路径。
[0045] 狭缝50使基准光束成形为矩形光束,并且允许矩形光束进入透镜52。已经进入透镜52的基准光束分别由透镜52和透镜56中继和加宽,同时在被施加至反射镜58之前穿过孔径54a。孔径54a被设置在透镜52与透镜56之间的焦点位置处。
[0046] 反射镜58反射透射通过透镜56的基准光束,并且朝向全息图记录介质46重定向基准光束的光学路径。在本示例性实施方式中,基准光束从与物体光束被施加到全息图记录介质46的该侧不同的一侧被施加至全息图记录介质46。基准光束被施加至全息图记录介质46,使得其光轴在全息图记录介质46中与物体光束的光轴交叉。
[0047] 以上光学系统仅是示例性的,并且可以根据设计需要,省略透镜、反射镜和其它元件中的一些,或者添加其它元件。
[0048] 现在,将描述形成装置的电气结构。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。形成装置包括控制整个形成装置的控制设备60。控制设备60是计算机并且包括中央处理单元(CPU)、存储相关程序的只读存储器(ROM)、在执行任何程序期间用作工作区的随机存取存储器(RAM)、存储多段相关信息的非易失性存储器等。
[0049] 激光束源10经由驱动设备62连接到控制设备60。驱动设备62根据来自控制设备60的指示开启激光束源10。快门12经由驱动设备64连接到控制设备60。驱动设备64根据来自控制设备60的指示打开或者关闭快门12。
[0050] 显示设备30经由图案生成器66连接到控制设备60。图案生成器66根据从控制设备60提供给其的图像信息生成图案。显示设备30的多个像素中的每个像素根据图案调制入射光。由此,显示对应于图像信息的图像。半波板18和其它可移动设备(未示出)还根据来自控制设备60的指示由各个驱动设备(未示出)驱动。
[0051] 现在,将描述记录全息图的处理。驱动设备62开启激光束源10。驱动设备64使快门12从光学路径缩回,从而允许激光束行进。在激光束源10发射激光束时,控制设备60将图像信息提供给图案生成器66,由此图像在预定定时被显示在显示设备30上。由此,执行将全息图记录在全息图记录介质46上的处理。
[0052] 更特别地,从激光束源10发射的激光束由反射镜15并且由反射镜16反射,并且进入半波板18,其中,使激光束的偏振面旋转。然后,通过空间滤波器20和透镜22使激光束准直,并且进入偏振分束器24,其中,激光束被分成物体光束部分(p偏振光)和基准光束部分(s偏振光)。
[0053] 被获取作为透射通过偏振分束器24的物体光束部分的p偏振光通过狭缝26被成形为矩形光束,并且根据图像信息由显示设备30调制为物体光束。当为p偏振光的形式的物体光束部分由显示设备30反射时,物体光束部分被转换为s偏振光。然后,现在用作物体光束的s偏振光再次进入偏振分束器28并且由反射面28a反射。
[0054] 由偏振分束器28反射的物体光束由透镜32和透镜34中继,并且由反射镜36朝向全息图记录介质46反射。由此,被反射的物体光束由扩散构件38沿垂直方向比沿水平方向更宽地扩散,由透镜40和透镜42中继,仅沿水平方向由聚光透镜44聚集,并且被施加至全息图记录介质46。设置在透镜40前面的扩散构件38基于光衍射的原理沿垂直方向比沿水平方向更宽地扩散入射光,从而在抑制所得到的全息图上的噪声的同时加宽沿垂直方向的视野。如果中继透镜被添加至光学系统,则扩散构件38可以设置在显示设备30与聚光透镜44之间的另一个位置处。
[0055] 同时,被获取作为由偏振分束器24反射的光的s偏振光(基准光束)由反射镜48反射,并且由狭缝50成形为矩形光束。由此成形的基准光束分别由透镜52和透镜56中继并且加宽,同时穿过孔径54a。透射通过透镜56的基准光束由反射镜58反射并且从与物体光束施加至全息图记录介质46的该侧不同的一侧被施加至全息图记录介质46。
[0056] 对应于一个原始图像的物体光束和基准光束同时被施加至全息图记录介质46并且彼此干涉,由此全息元素被记录在全息图记录介质46上。在本示例性实施方式中,基准光束从与物体光束被施加至全息图记录介质46的该侧不同的一侧被施加至全息图记录介质46。由此,沿厚度方向以高密度记录反射全息图。在使全息图记录介质46沿水平方向移动时,对应于多个原始图像的条形或大致条形全息元素以沿水平方向并排布置的方式被顺序地记录在全息图记录介质46上。
[0057] 基于衍射原理的一维扩散
[0058] 现在,将描述沿垂直方向比沿水平方向更宽地扩散光的原理。图4是示出如何基于光衍射的原理通过衍射光栅(即,扩散构件38)扩散光的示意图。这里,扩散构件38的光栅间距由D表示,衍射由θN表示,衍射光的加宽由z表示,并且与扩散构件38相邻的透镜的焦距由f表示。沿垂直方向的光栅间距D对应于两个光学元件的总长度。在这种条件下,衍射光的衍射角θN和加宽z表示如下:
[0059] 衍射角θN=sin-1(Nλ/D)   (1)
[0060] 衍射光的加宽z=f×tanθN   (2)
[0061] 其中,N表示衍射级,并且λ表示波长。
[0062] 现在,将描述扩散构件38。图5A是示出显示设备30的示例性结构的示意图。图5B是示出扩散构件38的示例性结构的示意图。如图5B所示,扩散构件38包括多个光学元件,每个光学元件具有垂直长度d1和水平长度d2(>d1)。多个光学元件沿垂直方向并且沿水平方向并排布置为矩阵。根据上面给出的表达式(1),衍射角θN与光栅间距D成反比。因此,为了使沿垂直方向的衍射角大于沿水平方向的衍射角,将建立d2>d1的关系。
[0063] 布置为矩阵的多个光学元件均具有矩形或大致矩形平面图形状,其长边方向对应于水平方向。每个光学元件的垂直长度d1比该光学元件的水平长度d2短。
[0064] 多个光学元件沿透光方向具有不同厚度。厚度差在图5B中被表示为灰度级差。具有不同厚度的光学元件在光透射通过时以不同方式使光的相位偏移。因为相移差变得更随机,所以更宽地扩散物体的低频分量。因此,所得到的全息元素被有效地记录。
[0065] 例如,如在制造随机相位掩模的情况下,可以通过随机地蚀刻由石英玻璃等制成的透明基板的表面来制造图5B中所示的扩散构件38,使得形成不同厚度的光学元件。这里使用的术语“透明”指的是能够透射具有在记录全息图时使用的波长的光。注意,所有光学元件不必须分别具有不同厚度。例如,使波长为λ并且透明基板的折射率为n并且假定蚀刻深度被表示为λ/2(n-1),相位差π出现在透射通过具有不同厚度的光学元件的光线之间。
[0066] 在本示例性实施方式中,包括在扩散构件38中的每个光学元件的水平长度d2基于包括在显示设备30中的每个像素的每条边的长度d来确定。物体光束仅沿水平方向由聚光透镜44聚集。在这种情况下,使波长为λ并且聚光透镜44的焦距为f0,物体光束在全息图记录介质46上的水平加宽与f0λ/d成比例。这里,如果每个光学元件的水平长度d2被设置为长于或等于长度d,则全息图记录介质46上的物体光束的水平加宽是f0λ/d2。即,减小所得到的全息元素沿水平方向的大小。例如,如果长度d是19μm,则长度d1可以被设置为0.75μm,并且长度d2可以被设置为19μm。
[0067] 如图4所示,通过其长边方向对应于扩散构件38的水平方向的每个矩形或大致矩形光学元件衍射进入扩散构件38的物体光束。由此,物体光束沿垂直方向被加宽。因此,沿垂直方向的视野被加宽。例如,为了通过使用发射具有532nm波长的光束的激光束源实现沿垂直方向的±20°的视野,衍射角θN被设置为20°。图6是概述加宽沿垂直方向的视野的示例性参数的表。例如,如果光栅间距D被设置为1.5μm(=0.75μm×2),并且透镜的焦距f被设置为60mm,则一阶衍射线的衍射角θN为20.77°并且衍射光的加宽z为22.8mm。虽然图4中示出的衍射光栅具有规则图案,但是多个光学元件可以具有随机不同厚度。在这种情况下,物体光束的低频分量被更宽地扩散。因此,所得到的全息元素被有效地记录。
[0068] 图7A和图7B示出如何加宽沿垂直方向的视野。参数如在图6中概述的。图7A和图7B均示出四个光学元件;图2示出的扩散构件38、透镜40、透镜42和聚光透镜44。图7A和图7B示出由反射镜36反射的物体光束如何透射通过扩散构件38、透镜40、透镜42和聚光透镜44,并且被施加至全息图记录介质46。
[0069] 透镜40和透镜42是中继透镜,并且均具有60mm的焦距和75mm的直径。聚光透镜44具有26mm的焦距、30mm的垂直长度、以及30mm的水平长度。图7A是顶视图。图7B是侧视图。
[0070] 在图7A和图7B所示的情况下,显示设备30显示由沿垂直方向的213个像素和沿水平方向的1024个像素组成(即,水平方向对应于长边方向)的矩形图像。假设显示设备30的每个像素的每条边的长度d是19μm,将被显示的图像的尺寸具有4.047mm的垂直长度和19.456mm的水平长度,其对应于由显示设备30反射的物体光束的与光轴正交地获取的截面的尺寸。
[0071] 参照图7A,从显示设备30反射的物体光束由扩散构件38沿垂直方向扩散。在入射在透镜40上时,增大与光轴正交地获取的物体光束的截面,以具有49.57mm(=4.047+22.8×2)的垂直长度。透镜40具有75mm的直径。由扩散构件38扩散的物体光束进入透镜40。
[0072] 参照图7B,沿水平方向,由反射镜36反射的物体光束不被扩散构件38扩散,但是在被施加至全息图记录介质46之前由聚光透镜44聚集。然后,其长边方向对应于垂直方向的矩形图像形成在全息图记录介质46的表面上。这里,提供沿水平方向(对应于视差方向)的令人满意的视野。例如,如果通过使用具有26mm的焦距的聚光透镜44记录具有19.456mm的水平长度的图像,则提供沿水平方向的±20.5°(=tan-1((19.456/2)/26))的视野。
[0073] 当然,扩散构件38和上述形成装置的构造仅是示例性的,并且可以在本发明的范围内被修改
[0074] 例如,虽然以上示例性实施方式涉及扩散构件38被用作形成包含仅沿水平方向的视差信息的全息立体图的装置的组件的情况,但是扩散构件38也可以用作用于基于光衍射的原理沿上下方向比沿左右方向更宽地扩散光的扩散构件以用于另一个目的。
[0075] 本发明的示例性实施方式的以上说明被提供用于解释和说明的目的。其不旨在是排他性的并且将本发明限制到所公开的精确形式。很多修改和改变对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。选择并且描述实施方式以最好地解释本发明的原理及其实际应用,由此使本领域技术人员能够理解本发明,多种实施方式和多种修改适于所预期的特定使用。本发明的范围由所附权利要求及其等同物来限定。
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