用于生产图片的设备和方法

申请号 CN01803131.5 申请日 2001-10-16 公开(公告)号 CN1398363A 公开(公告)日 2003-02-19
申请人 索尼株式会社; 发明人 白仓明; 铃木广次;
摘要 一种图片生产系统的图片生产设备,其配备有:一间歇地传送条形全息记录介质的记录介质传送部分;一从全息记录介质中切割出包括至少一片全息立体图或全息图的记录介质的一预定区域作为全息记录介质片的切割部分;一 薄膜 保持部分和薄膜供应部分,它们逐一提供被保持的多个保护薄膜PF片;一薄膜开启和闭合部分,它打开和折叠沿着PF的折叠线折成两半的单独的PF片;一固定件保持和提供部分,它逐一地提供多片固定件;以及一 层压 部分,它把全息图用的记录介质片和固定件与PF层压在一起。
权利要求

1.一种用于生产图片的图片生产设备,该图片上被曝光并记录有全息 立体图象或全息图象,该设备包括:
记录介质传送装置,用于间歇地传送其上被曝光并记录有多个全息 立体图象或全息图象的条形全息记录介质;
切割装置,用于从上述由该记录介质传送装置间歇地传送的全息记 录介质中切割出一个至少包括上述已被曝光和记录的全息立体图象或全 息图象的区域;
定位装置,用于确定应由上述切割装置切割出为该全息图设计的一 片上述记录介质的位置
薄膜保持装置,用于保持多片保护上述全息记录介质片的两侧用的 保护薄膜;
薄膜供应装置,用于将上述薄膜保持装置所保持的该多片所说塑料 薄膜中的单片提供到一个位置,同时所述单片被折成两半;
薄膜开启和闭合装置,用于打开和闭合由上述薄膜供应装置提供到 上述位置的沿折叠线折成两半的所述单片保护薄膜;以及
加热和压合装置,用于加热和压合由上述薄膜开启和闭合装置沿所 说折叠线折成原始状态的上述单片塑料薄膜,其中至少有上述的全息记 录介质被夹在上述塑料薄膜中。
2.按照权利要求1的图片生产设备,还包括:
转移装置,用于将由上述切割装置切割出的上述每片全息记录介质 转移到由上述薄膜开启和闭合装置沿上述折叠线打开的上述保护薄膜之 一的上面。
3.按照权利要求1的图片生产设备,还包括:
固定件保持装置,用于保持多片固定件;以及供应装置,用于逐一 地将上述多片固定件之一提供到由上述薄膜开启和闭合装置沿所说折叠 线打开的上述保护薄膜之一上;其中
上述加热和压合装置加热并压合上述由上述薄膜开启和闭合装置沿 上述折叠线将该塑料薄膜折成原始状态的上述塑料薄膜,其中所述塑料 薄膜将由上述基片供应装置所提供的上述固定件和上述全息记录介质片 夹在其中。
4.按照权利要求3的图片生产设备,还包括:
转移装置,用于将由上述切割装置切割出的上述每片全息记录介质 转移到由上述固定件供应装置提供的上述固定件上,并转移到由上述薄 膜开启和闭合装置沿上述折叠线打开的上述保护薄膜之一上。
5.按照权利要求1的图片生产设备,其中
所述定位装置包括:
光源装置,用于照明从另一位置由上述记录介质供应装置间歇地提 供的上述全息记录介质;以及
成象装置,用于读出由上述光源装置的照明光所产生的衍射图象; 以及
所述记录介质供应装置,上述全息记录介质的间歇供应操作,是按 照由上述成象装置读出的上述衍射图象的结果控制的。
6.按照权利要求5的图片生产设备,其中所述成象装置读出由从上述 光源装置的上述照明光所产生的上述全息立体图象或上述全息图象的上 述衍射图象的边缘部分。
7.按照权利要求5的图片生产设备,其中一识别图象被曝光和记录在 沿上述记录介质长度方向的上述记录介质上的各个全息立体图象或各个 全息图象的前面或后面;以及
上述成象装置读出由上述光源装置的照明光所产生的上述识别图象 的上述衍射图象。
8.按照权利要求7的图片生产设备,其中所述识别图象是以线形或点 形方式形成的。
9.一种用于生产图片的图片生产方法,该图片上被曝光并记录有全息 立体图象或全息图象,该方法包括下列步骤:
间歇地传送其中被曝光并记录有多个全息立体图象或全息图象的条 形全息记录介质;
从上述被间歇地传送的全息记录介质上定位并切割出包含上述已曝 光和记录的全息立体图象或全息图象的区域;
从上述间歇地传送的全息记录介质上的定位和切割包括已曝光和记 录的上述全息立体图象或上述全息图象的区域;
从上述多片保护薄膜中供应单片所述保护薄膜以保护两个侧面,同 时上述单片保护薄膜被折成两半;
将上述沿折叠线折成两半的所述单片保护薄膜打开;以及
加热和压合上述沿折叠线折成原始状态的上述保护薄膜的片,其中 至少有上述的全息记录介质被夹在上述保护薄膜中。
10.按照权利要求9的图片生产方法,其中所述切割下的全息记录介 质被转移到沿上述折叠线打开的上述单片保护薄膜上。
11.按照权利要求9的图片生产方法,还包括下列步骤:
逐一地在上述沿折叠线打开的保护薄膜之一上提供多片固定件之 一;以及
加热和压合所述保护薄膜,其时该保护薄膜沿上述折叠线折成原始 状态,其中由所述供应装置提供的固定件和所述全息记录介质片是夹在 所述保护薄膜中的。
12.按照权利要求11的图片生产方法,还包括下列步骤:
将每一上述全息记录介质切割下的片转移到在沿上述折叠线打开的 上述保护薄膜之一上所提供的固定件上。
13.一种图象切割设备,包括:
记录介质传送装置,用于间歇地传送条形全息记录介质,其上被曝 光并记录有多个全息立体图象或全息图象;
切割装置,用于切割出至少包括由上述记录介质传送装置间歇地传 送的全息记录介质所曝光和记录的全息立体图象或全息图象的区域;
定位装置,用于确定由上述切割装置从上述全息记录介质上切割出 一片上述记录介质的位置。
14.按照权利要求13的图象切割设备,其中所述定位装置包括:
光源装置,用于从一予定位置照明由上述记录传送装置间歇地传送 的上述全息记录介质;以及
成象装置,用于读出由上述光源装置的照明光产生的衍射图象;以 及
上述记录介质馈送装置,上述全息记录介质的间歇地馈送操作是根 据由该成象装置对所说衍射图象的读出结果控制的。
15.按照权利要求14的图象切割装置,其中所述成象装置读出由上述 光源装置的照明光所产生的上述全息立体图象或全息图象的所述衍射图 象的边缘部分。
16.按照权利要求14的图象切割设备,其中一识别图象被曝光和记录 沿上述记录介质长度方向的该全息记录介质上的每个全息立体图象或每 个全息图象的前面或后面,以及
上述成象装置读出由上述照明装置的照明光所产生的所述识别图象 的上述衍射图象。
17.按照权利要求16的图象切割设备,其中所述识别图象是以线形或 点形方式形成的。
18.按照权利要求13的图象切割设备,还包括转移装置,用于转移由 上述切割装置切割下的所述全息记录介质片。
19.一种图象切割方法,还包括下列步骤:
间歇地传送条形的全息记录介质,其上被曝光并记录有多个全息立 体图象或全息图象;以及
定位并切割在上述间歇传送的全息记录介质中的一个区域,其中包 括至少已被曝光和记录的全息立体图象或全息图象。
20.按照权利要求19的图象切割方法,还包括以下步骤:
照亮上述间歇传送的全息记录介质;
读出由该照明产生的衍射图象;以及
按照由该成象装置读出上述衍射图象的结果控制对上述全息记录介 质的间歇传送操作。
21.一种用于和保护薄膜一起层压在其上被曝光并记录有全息立体图 象或全息图象的全息记录介质的层压设备,该设备包括:
保持装置,用于保持上述的多片保护薄膜;
供应装置,用于逐一地供应由上述保持装置保持的折成两半的上述 多片保护薄膜;
薄膜开启和闭合装置,用于将所述提供的上述保护薄膜沿折叠线打 开,或将所述单片保护薄膜折叠成两半,以及
加热和压合装置,用于加热和压合上述沿折叠线由上述薄膜开启和 闭合装置折成原始状态的保护薄膜,其中至少有上述全息记录介质被夹 在上述保护薄膜之间。
22.按照权利要求21的层压设备,还包括:
转移装置,用于将上述全息记录介质片转移到由薄膜开启和闭合装 置沿折叠线打开的所述单片保护薄膜上。
23.按照权利要求21的层压设备,还包括:
保持装置,用于保持多片固定件;以及
固定件供应装置,用于逐一地将由上述保持装置保持的多张上述固 定件提供到由上述薄膜开启和闭合装置沿上述折叠线打开的上述单片保 护薄膜上,其中
上述加热和压合装置加热并压合由上述薄膜开启和闭合装置沿上述 折叠线折成原始状态的上述保护薄膜,其中由上述固定件供应装置提供 在上述单片保护薄膜上的固定件和上述全息记录介质被夹在上述保护薄 膜之间。
24.按照权利要求23的层压设备,还包括:
转移装置,用于将上述全息记录介质片转移到由上述固定件供应装 置提供的上述固定件并放在由上述薄膜开启和闭合装置沿所述折叠线打 开的上述保护薄膜片上。
25.一种层压方法,用于将其上曝光并记录有全息立体图象或全息图 象的全息记录介质片与保护该薄膜两侧的保护薄膜层压在一起,该方法 包括的步骤为:
逐一地提供折成两半的上述多片保护薄膜;
将所提供的折成两半的上述单片保护薄膜沿折叠线打开;以及
加热和压合上述保护薄膜使其沿上述折叠线变成原始状态,其中至 少有上述全息记录介质被夹在上述保护薄膜中。
26.按照权利要求25的层压方法,还包括的步骤为:
将每片上述全息记录介质转移到沿上述折叠线打开的上述保护薄膜 上。
27.按照权利要求25的层压方法,还包括的步骤为:
逐一地将上述多片固定件之一提供到沿上述折叠线打开的上述保护 薄膜之一上;以及
加热并压合上述保护薄膜,其时上述保护薄膜是沿上述折叠线折成 原始状态的,其中上述保护薄膜夹着所提供上述固定件和上述全息记录 介质片。
28.按照权利要求27的层压方法,还包括的步骤为:
将每片上述全息记录介质传送到提供在沿上述折叠线打开的上述保 护薄膜上的固定件上。
29.一种顺序地将多个全息立体图象或全息图象曝光并记录到条形全 息记录介质上的图象记录设备,该图象记录设备包括:
记录装置,用于曝光和记录上述多个全息立体图象或全息图象到上 述全息记录材料上,并曝光和记录一识别图象到沿上述记录介质长度方 向的每个全息立体图象或每个全息图象的前面或后面。
30.按照权利要求29的图象记录设备,其中所述识别图象是以线形或 点形方式形成的。
31.一种用于顺序地在条形全息记录介质上曝光和记录多个全息立体 图象或全息图象的图象记录方法,该图象记录方法包括的步骤为:
在上述全息记录介质上曝光和记录上述的全息立体图象或全息图 象;以及
沿上述全息记录介质的长度方向在每个全息立体图象或每个全息图 象的前面或后面部分曝光并记录一识别图象。

说明书全文

技术领域

发明涉及用于生产在其上曝光和记录有全息立体图象或全息图像 的图片的设备和方法,用于切割全息立体图象或全息图象的设备和方法, 用于在曝光并记录有全息立体图象或全息图象的全息记录介质上叠压一 层保护薄膜的设备和方法,以及用于在全息记录介质上顺序地曝光和记 录多个全息立体图象或多个全息图象的设备和方法。

背景技术

一般说来,全息立体图是例如用多个图象产生的,这多个图象是这 样得到的:顺序地从不同的观察点拍摄物体的图象作为原始图象并顺序 地将每个原始图象在单片全息记录介质上曝光和记录成条形的或点状的 元素全息图。
例如,全息立体图是用示于图11A的全息立体图生产设备200产生 的。全息立体图生产设备200具有一激光光源201,它发射出激光L201, 其波长是以具有最优干涉特性的单模形成的;还有半反射镜202,它将发 射的激光L201分成物光L202和参考光L203;光学元件203、204、205、 206、207和显示装置208,它们构成了物光束L202的光学系统,光学元 件209、210、和211,它们构成了参考光L203的光学系统,以及电动工 件台213,它保持或提供设计用于全息图的记录介质,物光束L202和参 考光L203就会聚在其上面。
包括物光束L202的光学系统是由下列各元件构成的:全反射镜203, 第一柱面透镜204,它将物光束按一维方向散射;准直透镜205,它将散 射的物光束L202转换成平行光;投影透镜206,和第二柱面透镜207, 它将物光束L202导引至在曝光和记录部分P201中设计用作全息图212 的记录介质212上,它们是从光入射一侧沿光轴顺序安排的。设置在准 直透镜205和投影透镜206之间的透射型液晶板构成了显示装置208。显 示装置208显示没有在图中示出的图象处理部分所输出的图象数据。
包括参考光L203的光学系统由下列各部分构成:柱面透镜209,它 将物光束以一维方向散射;准直透镜210,它将物光束L203转换成平行 光束;以及全反射镜211,它反射物光束L202以引导反射光到曝光和记 录部分P201中的全息记录介质212上,它们是从光的入射侧沿光轴而顺 序安排的。
设计用于全息图212的记录介质是由例如感光薄膜制成的并如图 11B所示由电动工件台213保持。设计用于全息图的介质212由这个电动 工件台213的驱动而间歇地按箭头aa的方向移动。
如图11A所示,激光L201是从激光光源201发出并入射到半反射 镜202上的。激光L201被这一半反射镜202分成物光L202和参考光 L203。
物光L202在经过柱面透镜204和准直透镜205后入射到显示装置 208上。该图象根据透过这一显示装置208时显示的元素图象而被调制。 受到调制的物光L202在经过投影透镜206和柱面透镜207后入射到安排 在曝光和记录部分P201上的为全息图212设计的记录介质上。参考光 L203在经过由柱面透镜209、准直透镜210和全反射镜211构成的光学 系统后入射到安排在曝光和记录部分P201上的为全息图设计的记录介质 212上。
这样,由参考光L203和受显示装置208显示的图象调制过的物光 L202之间的干涉所产生的干涉条纹,就顺序地作为元素全息图以条或点 的方式曝光和记录在全息记录介质212上。
由这种全息立体图产生设备200产生的全息立体图,可以由观察者 用观察者两个眼睛之一从某个确定位置将它作为二维图象来观看该全息 立体图象而被辨认,这时若干片段的参考图象信息组合被认为是每个元 素全息图的相关部分。这样所产生的全息立体图当观察者用观察者两个 眼睛的另一眼睛从除了某个确定位置以外的任何位置来观看该全息立体 图时可被辨认,这个立体图被认为是作为另一个二维图象的作为每一元 素全息图的一部分而记录下来的各片段图象信息的组合。这样,当观察 者同时用他或她的双眼观看该全息立体图时由于右眼和左眼间的视差, 该全息立体图将已曝光和记录的图象认作是三维图象而得以辨认。
对这种全息立体图的应用,是例如由Akira  Shirakura,Nobuhiro Kihara和Shigeyuki Baba在SPIE论文集3293卷,246-253页,1998年1 月上发表的“瞬时全息照片印制系统”和Kihara,Shirakura和Baba 在1998年7月的“三维图象会议,1998年”上发表的“高速全息照 片印制系统”等所叙述的。如在那里所说,存在一种印制系统或其类似 物,它由成象设备/图象获取设备和印刷设备的组合构成,图象获取设备 获取物体的图象并产生一视差图象系列,而且印刷设备例如上述的全息 立体图生产设备200,它输出作为图片的全息立体图或全息图。这样一种 系统能提供包括从拍摄物体图象到在同一地点印制拍摄结果的服务。
本发明的内容
顺便提到,上述全息立体图生产设备200经常使用条形的感光薄膜 作为被设计用于全息图的记录介质212。在这种情况下,通常当单个的全 息立体图由全息立体图生产设备200曝光和记录在图象记录介质212上 时,这单个立体图被作为单独的单元切下并对切下的立体图象进行预定 的定影处理。
但是这样的方法不能有效地在大批量生产全息立体图或全息图时实 施,因而构成了一个障碍防止能够满足这样的大批生产需求的系统的实 现。
此外,当这样的方法用到在同一地点提供从物体成象/图象获取到对 所拍摄结果的印制操作服务的系统时,被设计用于全息图212的条形记 录介质212可能要被向前传送,从而引起在为全息图212而设计的记录 介质上有更多的未曝光的区段,其结果是生产率很低。
本发明就是鉴于这一事实而作出的。希望能提供一种图片生产设备 和方法,其中可以把为全息图而设计的记录介质中未曝光部分的浪费减 到最小,同时可以有效地将全息立体图象或全息图象作为图片生产。
此外,希望能提供一种图象切割设备和图象切割方法,它能够有效 地从为全息图设计的记录介质上切割出全息立体图或全息图,以便尽量 减小全息记录介质中未曝光的段落浪费和有效地将全息立体图或全息图 作为图片生产。
此外,希望提供一种设备和方法,它能有效地将其中曝光并记录有 全息立体图或全息图的全息记录介质片与保护薄膜层压在一起,以便尽 量减小全息记录介质中未曝光部分的浪费并有效地将全息立体图或全息 图作为图片生产。
此外,希望提供一种记录图象的设备和方法,它能够顺序地曝光和 记录多个全息立体图或全息图于全息记录介质上并消除全息记录介质上 未曝光部分的浪费,从而有效地将全息立体图或全息图作为图片生产。
本发明一个优选实施例的所希望的图片生产设备的特征如下。用于 产生在其上曝光并记录有全息立体图或全息图的图片的图片生产设备包 括:一记录介质传送部件,用于间隙地传送其上已曝光并记录有多个全 息立体图或全息图的条形全息图记录介质;一切割部件,用来从由记录 介质传送部件间歇地传送的全息记录介质上切下具有予定尺寸的且至少 包括已曝光并记录有全息立体图或全息图的一部分;一定位部件;用于 确定要由切割部件切割的为全息图MD设计的记录介质片的位置;一薄 膜保持部件,用于保持多片用来保护全息图记录介质MD片两个侧面的 保护(塑料)薄膜;一薄膜供应部件,用于从薄膜保持部件所保持的多 片保护(塑料)薄膜中提供单片同时将该单片沿折叠线折成两半;一薄 膜开启和闭合部件,用于将由薄膜供应部件折叠成两半并馈送到予定位 置的单件保护塑料薄膜打开和闭合;以及加热和压合部件,用于将由薄 膜开启和闭合部件沿折叠线折叠成原始状态方式的薄膜片加热及压合, 使得全息记录介质至少被保护薄膜夹层于其中。
像这样一个优选实施例的图片生产设备,利用切割部件切割出全息 记录介质片,将该片夹层于保护薄膜中并利用加热和压合部件将该夹层 的片进行叠压。
本发明的一个优选实施例的希望的图片生产方法具有如下特征。该 方法是指导用于生产其上曝光并记录有全息立体图或全息图的图片的图 片生产方法,所包括的步骤为:间歇地传送其中已曝光并记录有多个全 息立体图或全息图的条形全息图记录介质;从间歇传送的全息记录介质 上定位并切割出具有予定尺寸且包含已曝光并记录的全息立体图或全息 图的部分/区域/部分;为两个保护侧面提供从多片保护塑料薄膜中来的单 片薄膜并同时将该单片折成两半;将由薄膜供应装置馈送到予定位置并 折成两半的单片保护塑料薄膜开启和闭合;并将由薄膜开启和闭合装置 沿着折叠线折成原始状态的该片进行加热和压合,使得至少全息记录介 质被保护(塑料)薄膜夹在其中。
这样的优选实施例的图片生产方法,利用切割部件切割一片全息记 录介质,并用一片保护塑料薄膜将其夹在其中,并用加热和压合部件将 夹层的片进行叠压。
此外,本发明的一个优选实施例的所希望的图象切割设备具有如下 特征。该设备是以图象切割设备为目标,包括:一记录介质传送部件, 用于间歇地传送其中曝光并记录有多个全息立体图或全息图的条形全息 记录介质;一切割部件,用于从由记录介质传送部件间歇地馈送的全息 记录介质上切割出具有予定尺寸并至少包括已曝光和记录的多个全息立 体图或全息图的一部分;以及一定位部件,用于确定要由切割部件从全 息记录介质上切割出记录介质片的位置。
本发明的优选实施例的这样的切割设备,利用定位部件定位出具有 予定面积的至少包括全息立体图或全息图的一个区域,并且利用切割部 件切割该相关区域作为一片全息记录介质。
另外,本发明的一个优选实施例的所希望的切割方法具有下列特征。 本方法为用于指导图象切割方法,所包括的步骤为:间歇地传送其中曝 光并记录有多个全息立体图或全息图的条形的全息记录介质;以及从要 间隙地传送的全息记录介质上定位并切割具有予定尺寸并包括至少已曝 光和记录的全息立体图或全息图的区域。
此外,本发明的一个优选实施例的所希望的层压设备的特征在于包 括如下步骤:利用定位部件对一予定的至少包括全息立体图或全息图的 区域定位,并利用切割部件切割该区域作为一片全息记录介质。
本发明的一个优选实施例的为达到上述目标的层压设备具有如下特 征。用来将保护薄膜与其中已曝光并记录有全息立体图或全息图的全息 记录介质片进行层压以保护薄膜的两侧的层压设备,它包括:薄膜夹持 部件,用于夹持多片保护薄膜;薄膜供应部件,用于逐一地向薄膜的予 定位置提供由薄膜夹持部件夹持的多片保护薄膜并折成两半;薄膜开启 和闭合部件,用于沿着一条折叠线打开在予定位置上提供的并沿着折叠 线折叠成两半的单片保护薄膜;以及加热和压合部件,用于以这样的方 式加热和压合由薄膜开启和闭合部件沿折叠线折叠成原始状态的保护薄 膜,以使至少有全息记录介质被保护薄膜夹在其中。
像这样的优选实施例的层压设备将该片用保护薄膜夹在其中,并用 加热和压合部件将夹层的片进行层压。
本发明的一个优选实施例的所希望的层压方法具有如下特征。用来 将其中已曝光和记录有全息立体图或全息图的全息记录介质片与保护薄 膜进行层压以保护薄膜的两侧的层压方法,包括下列步骤:逐一地提供 由薄膜夹持部件夹持的并折成两半的多片保护薄膜到保护薄膜的予定位 置;逐一地打开在予定位置上提供的并沿着折叠线将单片折叠成薄膜的 单片方式的单片保护薄膜;以及以这样的方式加热和压合由薄膜开启和 闭合部件沿折叠线折成原始状态的保护薄膜,以使全息记录介质至少被 保护薄膜夹在其中。
本发明的优选实施例的这样一种层压方法,用保护薄膜将该片夹在 其中并利用加热和压合部件层压该夹层的片。
此外,按照本发明第一优选实施例的图象记录设备的特征在于用来 在像全息记录介质这样的条形薄膜上顺序地曝光全息立体图或全息图的 图象记录设备,包括一用于在全息记录介质上曝光和记录多个全息立体 图或全息图的记录部件,并沿全息记录介质的长度方向在每个全息立体 图或每个全息图的前进或后退部分曝光和记录一识别图象。
按照本发明第一优选实施例的这种图象记录设备,沿全息记录介质 的长度方向在每个全息立体图或全息图的前进或后退部分曝光并记录一 识别图象,这是在由记录装置在发生对全息记录介质上的曝光和记录一 全息立体图或全息图事件时进行的。
此外,按照本发明第一优选实施例的图象记录方法,用于顺序地曝 光和记录多个全息立体图或全息图所包括的步骤为:在全息记录介质上 曝光和记录多个全息立体图或全息图;并沿全息记录介质的长度方向在 每个全息立体图或每个全息图的前进或后退部分曝光和记录一识别图 象。
按照本发明的第一优选实施例的这种图象记录方法,沿全息记录介 质的长度方向在每个全息立体图或每个全息图的前进或后退部分曝光并 记录一识别图象,这是在由记录装置发生对全息记录介质上的曝光和记 录一全息立体图或全息图时进行的。
附图简介
本发明的上述和其它目标、特点和优点对于熟悉本技术的人们将从 结合所附插图通过下面对本发明的当前优选实施例的说明而变得更加清 楚,附图中;
图1表示说明按照本发明优选实施例的图片生产系统的构成的方 图;
图2表示一局部截面图,以说明按照本发明优选实施例的用于图片 生产系统而为全息图设计的记录介质;
图3A、3B和3C是说明关于为全息图设计的记录介质的感光处理的 视图。图3A表明原始状态。图3B表示曝光状态。而图3C表示按照本 发明的优选实施例的定影状态。
图4是用来说明按照本发明优选实施例的图片生产系统提供的全息 立体图产生设备的总体构成图;
图5A和5B表示说明全息立体图产生设备的光学系统的视图。图5A 表示全息立体图产生设备的光学系统的前正视图。而图5B表示按照本发 明优选实施例的全息立体图产生设备的光学系统的平面视图。
图6表示按照本发明优选实施例的图片生产系统所提供的定影处理 设备的平面视图。
图7A、7B、7C和7D表示说明按照本发明优选实施例的图片生产 系统所提供的图片生产设备中处理内容的视图;图7A表示要用定影处理 设备在其上进行定影处理的为全息图设计的记录介质;图7B表示切割出 的全息记录介质片;图7C表示将全息记录介质片和由纸或类似物制成的 固定件重叠在一起然后将记录介质夹在固定件和保护薄膜之间的情况; 图7D表示一个视图,它表明作为印品的图象卡;
图8表示按照本发明的优选实施例的图片生产设备的前正视图;
图9表示按照本发明的优选实施例的图片生产设备的平面视图;
图10A和10B表示说明按照本发明的优选实施例的图片生产设备中 对为全息图所设计的记录介质进行定位的定位方法的视图;图10A表示 在其上由全息立体图产生设备曝光并记录有作为识别图象的识别线条的 全息图所用的记录介质,而图10B表示在其上由全息立体图产生设备曝 光并记录有作为识别图象的识别点的全息图所用的记录介质;以及
图11A和11B表示说明常规的全息立体图产生设备的光学系统的视 图,图11A表示全息立体图产生设备的光学系统的前正视图,而图11B 则表示全息立体图产生设备的光学系统的平面视图。
实施本发明的最佳方式
本发明的优选实施例的配置将参考附图作详细的说明。
优选实施例的一个方面示于图1。下列设备构成了本图片生产系统 100。全息立体图产生设备10通过顺序地在由条形感光薄膜制成的全息 记录介质上以成条的或成点的图形方式曝光并记录作为元素全息图的干 涉条纹而产生全息立体图。定影处理设备40对所产生的全息立体图施加 予定的定影处理。图片生产设备70生产为已曝光和记录的全息图所设计 的记录介质,从而生产出图象卡IC,它是为其中曝光并记录着全息立体 图的图片而设计的。这种图片生产系统100切割其中顺序地以每个全息 立体图的予定尺寸而曝光并记录的多个全息立体图的延长的全息记录介 质,并通过在至少该片的两侧加热和压合用来保护切割后的记录介质片 的两侧的保护薄膜而对切割后的记录介质片进行层压,从而提供作为已 曝光和记录的单张图象卡IC的全息立体图。
首先,在解释系统100中各个设备之前,先说明用于全息记录介质 的元素全息图的曝光和记录原理。
如图2所示,全息记录介质3是所谓的贴膜类型的记录介质,其中 干膜(光聚合物)层5是由光致聚合的干膜形成的,这个干膜层形成于 条形的薄膜基片4上,其上形成粘合在干膜层5上面的覆盖层6。
如图3A所示,像这样的全息记录介质3处于这样一种状态,其中构 成干膜层5的光致聚合干膜的单体M是均匀地散布在基质聚合物中的。 光致聚合干膜用具有强度为100到400mJ/cm2的激光LA照射,从而得 到这样一种状态,其中均匀地散布在被照射部分的基质聚合物中的单体 被聚合,即处于聚合状态。
光致聚合干膜在被曝光部分和未曝光部分之间改变了折射率,这是 因为单体M从周围的运动而使单体M的密度变得不均匀。如图3C所示, 此后光致聚合干膜在整个表面上用强度为100mJ/cm2的紫外线或可见光 照射,从而完成了在整个基质中的单体M的聚合作用。为全息图而设计 的记录介质3的曝光和记录是这样实现的,例如,将由物光和参考光之 间的干涉而产生的干涉条纹认为是光致聚合干膜的折射率的交替改变, 因为和这相同,它的折射率根据入射激光LA而改变。
图片生产系统100可以省略在全息立体产生设备10的曝光处理之后 的对全息记录介质3所进行的特定的显影处理,因为使用了贴膜类型的 记录介质,其中干膜层5是用这样一种光致聚合干膜作为全息记录介质3 而构成的。因此,图片生产系统100可以简化整个构成,因为显影设备 等等是不需要的并可快速地产生全息立体图。
首先将说明图片生产系统中的全息立体图产生设备10。全息立体图 产生设备10在上述的全息记录介质3上曝光并记录全息立体图象。如图 4所示,例如,全息立体图产生设备10具有图象数据处理部分11,具有 控制计算机13以总体控制全息立体图产生设备10的控制部分12,以及 具有光学系统15以产生全息立体图的全息立体图产生部分14。
图象数据处理部分11有一台计算机16用于图象处理和一台存储设 备。例如,这一部分11根据拍摄到的图象数据D1的图象数据和计算机 图象数据D2产生视差图象数据序列D3,拍摄的图象数据D1包括含有 多反相机或移动相机及其类似相机的视差图象序列成象设备1所提供的 视差信息,而计算机图象数据D2包括由计算机为产生图象数据而产生的 视差信息。
此外,拍摄的图象数据D1表示用多反类型的透镜同时成象操作或用 移动相机连续成象操作所得到的多个数据。视差信息包含在构成图象拍 摄到的图象数据D1的每个图象数据中。计算机图象数据D2是指向例如 作为CAD(计算机辅助设计)和CG(计算机图形)而产生的多个图象 数据。视差信息包括在构成计算机图象数据D2的每个图象数据中。
图象数据处理部分11由处理图象用的计算机16根据所拍摄图象的 图象数据D1及/或计算机图象数据D2对视差图象数据序列D3施行一次 用于全息立体图的予定的图象处理从而产生全息图象数据D4。全息图象 数据D4例如暂时存储在存储设备17中,例如存储器硬盘或其它类似 设备中。如上所述,图象数据处理部分11在元素全息图象曝光和记录在 全息记录介质3上时顺序地从存储在存储设备17中的全息图象数据D4 读出对每个单独的图象的元素全息图象数据D5,与此同时部分11向控 制部分12的控制计算机13提供元素全息图象数据D5。
控制计算机13根据由图象数据处理部分11所提供的元素全息图象 数据D5来控制全息立体图产生部分14以顺序地曝光和记录元素显示图 象,使其成为条形的元素全息图以记录在全息记录介质3上,这些介质 是安置在全息立体图产生部分14的一个部分上的。这样,如上所述,控 制计算机13控制着全息立体图产生部分14的每一个机构的操作。
在全息立体图产生部分14中,每个构成光学系统15的构件定位并 由支持基片(光学台)18所支持,而它则由设备外壳20通过阻尼器19 所支持。
光学系统15如图4和5所示有光入射系统15A,物光学系统15B和 参考光学系统15C。物光学系统15A和参考光学系统15C是这样安排的, 从系统15A到曝光和记录部分P1的物光束L2的光路长度基本上等于参 考光L3从系统15B到曝光和记录部分D1的光路长度以改善物光L2和 参考光L3之间的干涉倾向。
光入射光学系统15A具有发射激光L1的激光源21,用于使激光L1 入射到后续部分或被遮挡的快机构22,以及用于使激光L1分成物光 L2和参考光L3的半反射镜23。
激光源21是由激光设备构成,例如半导体激励的YAG激光设备, 空气冷却氩离子激光设备或空气冷却的氪激光设备,它们发射具有单一 波长并有最优干涉倾向的激光L1。
快门机构22根据从控制计算机13发出的与元素全息图的图象数据 D5的输出时间相对应的控制信号C1而开启或关闭,使得激光束L1在经 过后继的光学系统后入射到位于曝光和记录部分P1的全息记录介质3 上,或者使得激光L1到达全息记录介质上的入射被遮蔽。
半反射镜23将入射的激光L1分成透射光和反射光。由于激光L1 造成的透射光用作为上述的物光L2,而由此来的反射光则用作为参考光 L3。物光L2和参考光L3分别入射到安排在后继部分中的物光学系统15B 和参考光学系统15C。
此外,虽然在图中并未表示,入射光学系统15A可以有一个全反射 镜或其类似物以便恰当地改变激光束L1的照射方向而使物光L2的光路 和参考光L3的光路有相同的长度。此外,快门机构可以这样来构成以使 快门构件是机械驱动的,或者可以用具有声光调制(AOM)的电子快门 构成。就是说,快门机构22只要是能够自由地开启和关闭使得激光L1 能够透过或遮蔽的构件就可以。
物光学系统15B是由顺序安排的光学元件所组成,例如从光的入射 侧沿光轴依次为全反射镜24,第一柱面透镜25、准直透镜26,投影透镜 27,以及第二柱面透镜28。
全反射镜24将透过半反射镜23的物光23全部反射。被这个全反射 镜24全反射的物光L2提供给第一柱面透镜25。
第一柱面透镜25是由凸透镜和针孔的组合构成的以便将由全反射镜 24所全反射的物光L2以一维的方向散射,这个一维方向与下面要叙述 的透射型液晶显示器29的显示表面的宽度相对应。
准直透镜26将由第一柱型透镜所散射的物光L2改变成平行光并在 此之后将平行光导向透射型液晶显示器29上。
投影透镜27将物光L2投射到第二柱面透镜28上。
第二柱面透镜28将物光L2会聚以改变成如图5B中平方向的平 行光而到达曝光和记录部分P1上。
透射型液晶显示器29安排在物光学系统15B中的准直透镜26和投 影透镜27之间。透射型液晶显示器29根据从控制计算机13所提供的元 素全息图的图象数据D5顺序地显示元素全息图象。此外,控制计算机 13根据元素全息图的图象D5的输出定时提供驱动信号C2给下面要叙述 的用于全息记录介质3的记录介质传送机构。通过执行这一驱动控制, 控制计算机13控制全息记录介质3的传送操作。
物光学系统15B具有在入射时是点光源状态的物光L2,这个光束是 从入射光学系统15A分出来的,这个光束被第一柱面透镜25散射并在入 射到准直透镜26时由散射光改变成平行光。物光学系统15B将经过准直 透镜26而入射到透射型液晶显示器29上的物光根据元素全息图进行调 制,并使调制过的物光L2由投影透镜27入射到第二柱面透镜28。物光 学系统15B与由透射型液晶显示装置所显示的元素全息图象相对应而调 制使得经调制的物光L2入射到曝光和记录部分P1的全息记录介质上, 与此同时快门机构22被开启以曝光和记录与元素全息图象相对应的入射 的经调制的物光L2。
参考光学系统15C是从光的入射侧沿光轴顺序地安排的柱面透镜 30、准直透镜31和全反射镜32构成的。
柱面透镜30是由凸透镜和针孔的组合以与上面的物光学系统15B的 第一柱面透镜相同的方式构成的以便将由半反射镜23所反射和分开的参 考光L3散射成予定的宽度,具体说,将光L3按一维方向散射,相应于 透射液晶显示器29的显示表面的宽度。
准直透镜31将由柱面透镜30散射的参考光L3改变成平行光。
全反射镜32将参考光L3反射,并引导到在曝光和记录部分P1中的 全息记录介质3的背面并入射到全息记录介质3上。
此外,如上所述,快门机构22已经说明,该快门机构22是在光入 射光学系统15A处提供的。但是,快门机构22并不只限于这样的组成。 快门机构22可以分别在物光学系统15B和参考光学系统15C中安排在 曝光和记录部分P1之前和之后。另外,快门机构22可以安排在物光L2 和参考光L3刚好入射到全息记录介质3之前的位置,通过这些安排好的 机构的同步来实施例如对光线入射或遮蔽的控制。
如上所述,这种光学系统15是如此构成的,即物光学系统15B,也 就是由半反射镜23所分割的物光L2所经过的光学系统,它的光路所具 有的长度基本上与参考光L3所经过的参考光学系统15C的长度相同。 因此,光学系统15能够改善物光L2和参考光L3之间的干涉倾向,从而 导致产生一个能够得到更加清晰的再现图象的全息立体图。
此外,当需要时,光学系统15可以具备一个干涉条纹检测部分33 以便当出现由于振动等类似原因而不能得到所希望的全息立体图的担心 时可停止对全息记录介质3的曝光和记录。
干涉条纹检测部分33检测由物光L2和参考光L3形成的干涉条纹 的状态,这两种光分别通过各自的上述光学系统入射到全息记录介质3 上。干涉条纹检测部分33是例如由电荷耦合器件(CCD)构成的,并检 测在一检测区域中形成的干涉条纹的波动状态是否与在全息立体图要曝 光和记录在全息记录介质3上那个区域的有所不同,其差异的数量级是 在由激光源21所发射的激光L1的波长范围内。
干涉条纹检测部分33在波动状态下的干涉条纹的形态表明在检测区 域中的一个值大于予定值时向控制计算机13提供一个检测信号。控制计 算机13根据检测信号改变快门机构22到一个不动作的状态。这样,对 物光L2和参考光L3的遮蔽停止了在全息记录介质3上产生全息立体图。 此外,干涉条纹检测部分33在检测区域中所形成的干涉条纹处于一种波 动状态表明一大于予定值的值时就停止向控制计算机13提供检测信号。 由此控制计算机13改变快门机构22使其进入驱动状态,使得物光L2和 参考光L3入射到全息记录介质3上,导致进入能够产生全息立体图的情 形。
如上所述,全息立体图产生设备10可以在具有干涉条纹检测部分33 的情况下在全息记录介质3上曝光和记录全息立体图,以便使由物光L2 和参考光L3生成的干涉条纹处于稳定状态中。因此,干涉条纹检测部分 33可以产生更亮的具有更高衍射效率的全息立体图象。另外,在具有干 涉条纹检测部分33的情况下,全息立体图产生设备10由于没有各种限 制,例如安装地点的限制,而变得更方便地去应用。
此外,虽然已经说明了上述的干涉条纹检测部分33是位于全息记录 介质3的附近并且检测一部分在检测区域中形成的干涉条纹,但在本发 明的优选实施例中并不限于这样的特征和结构。例如,干涉条纹检测部 分33可以利用反射镜之类的东西将一部分物光L2和一部分参考光L3 引导到其它任何地方以形成干涉条纹来检测该干涉条纹。另外,干涉条 纹检测部分33可以由检测光来形成干涉条纹,该检测光可利用半反射镜 或类似物而被分成物光L2和参考光L3。此外,干涉条纹检测部分33可 以通过将检测光分成物光L2和参考光L3来形成干涉条纹。此外,干涉 条纹检测部分33可以通过从激光源21发射的激光L1中直接取出一部分 以形成用于检测振动的干涉条纹来检测干涉条纹。另外,干涉条纹检测 部分33可以具有除了光学系统15以外的任何别的用于检测振动的光学 系统以便用该任何别的光学系统来检测振动的存在。
此外,全息立体图产生设备10具有记录介质传送机构34,用于向在 图5中用箭头a所指的方向以相当于单个元素全息图的数量间歇地传送 全息记录介质3。
记录介质传送机构34根据从控制计算机13提供的驱动信号C2来间 歇地驱动全息记录介质3。另外,全息立体图产生设备10通过根据从控 制计算机13提供的控制信号C1使快门机构22动作而打开激光L1的光 路,以此和记录介质传送机构34实现互
如图4所示,像这样的全息立体图产生设备是通过将上述光学系统 15的各个构成部件或构件等安装在一个由板或铝合金板或其类似材料 制成的支持基板18上而构成的。如上所述,当振动之类从外界加到其上 时,物光L2和参考光L3就不再入射到原来设计在稳定状态下的全息图 的记录介质3上,这就产生了这样一种情况,即任何给全息记录介质3 在最佳情况下的干涉条纹将不再被曝光和记录。因此,全息立体图产生 设备10利用多个阻尼器19来支持该支持板18以便抑制这样的由于对光 学系统15等物的振动所造成的影响。
每个阻尼器19的详细说明这里作了省略。但是,可供选择的是,阻 尼器19是用弹性构件制成的,例如空气垫、橡胶、或螺旋弹簧。阻尼器 19的每个端头部分连接到支持基板18,使得每个阻尼器都支持基板18。 它们的另一端头部分则固定在设备外壳20的支座20A上。这些阻尼器是 这样动作的,即要使从外界来的加到光学系统上的振动之类变成等于或 小于激光L1的波长,基本上为1μm,最好是等于激光L1的波长的1/5, 从而使振动被禁止。因此,在全息立体图设备10中,即使当振动之类从 外部加到其上时,物光L2和参考光L3仍然以稳定状态入射到全息记录 介质3上而不会受到任何干扰。由此,全息立体图设备10能够生产更明 亮的全息立体图且它的衍射效率是最优的。
像这样的全息立体图产生设备10沿着运行途径以相当于单个元素全 息图的数量驱动全息记录介质3并停止记录介质3的运动,通过每次当 曝光和记录每个元素图象完成时向记录介质传送机构34提供与在控制部 分12中的控制计算机13发出的与单独元素全息图相对应的驱动信号C2 而使得未曝光部分与曝光和记录部分P1相对应。此外,全息立体图产生 设备10迅速地停止伴随着全息记录介质3的运动启动而发生在全息记录 介质3中的振动。如上所述,全息记录介质3是由条形的感光薄膜制成 的。例如,全息记录介质3是卷绕在可转动地安装在片盒内的供片卷轴 上的,片盒整个部分是保存在遮蔽状态下的,在图中未示出。全息记录 介质3送到全息立体图产生设备10的内部,当片盒装入全息立体图产生 设备10中时,由记录介质传送机构34使它沿运动途径运行。
全息立体图产生设备10在上述状态下开启快门机构22时,使得从 全息记录介质22两侧来的调制过的物光L2和参考光L3入射到在曝光和 记录部分P1的全息记录介质3上以便曝光和记录与元素全息图相对应的 干涉条纹。在完成信号元素图象的曝光和记录并在此后由控制部分12的 控制计算机13提供驱动信号C2给记录介质传送机构34后,全息立体图 产生设备10迅速将全息记录介质3驱动一予定的数量并在此后停止运 行。此外,全息记录介质3是由缠绕卷轴缠绕的,在图中未示出。
通过顺序地执行上述操作,全息立体图产生设备10顺序地在延伸的 全息记录介质3上曝光和记录多个全息立体图象以产生全息立体图。
下面将说明图片生产系统100的定影处理设备40。定影处理设备40 执行定影处理,包括在全息记录介质3上照射紫外线LB的过程和以予定 的温度加热全息记录介质3的过程。定影处理设备40由此而固定由全息 立体图产生设备10所曝光和记录在记录介质3上的全息图。如图6所示, 例如,定影处理设备40具有用于提供全息记录介质3的供片卷轴41,导 向卷轴42和45用于保持和运行全息记录介质3,紫外线灯43用于将紫 外线LB照射在全息记录介质3上,加热辊44用于加热全息记录介质3, 以及缠绕辊46用于缠绕全息记录介质3。
供片卷轴41可以固定在定影处理设备40上也可以从那里取下。供 片卷轴41沿轴向安装在未示出的轴线上,其转动方向由箭头b表明。导 向卷轴41沿由箭头c所示的方向馈送卷绕的全息记录介质3。
导向卷轴42可旋转地固定在未示出的支持轴上,其方向由箭头d所 表示。导向卷轴42保持从供片卷轴41提供的全息记录介质3并按由箭 头e所示的方向馈送全息记录介质3。
紫外线灯43安装在导向卷轴42和下述的加热卷轴44之间的运行途 径上。紫外线灯43将强度基本上为1000mJ/cm2的紫外线LB照射到全 息记录介质3上,其中曝光并记录着由物光L2和参考光L3所产生的干 涉条纹的全息立体图,从而完成基质聚合物中单体M的聚合作用。
加热卷轴44可旋转地固定在支持轴上,其旋转方向由箭头f表示。 加热卷轴44(图中未示出)紧密地将全息记录介质3贴在卷轴44的圆周 上,其卷绕大体上相当于卷轴44整个圆周的一半并使介质3紧贴于圆 周表面而无间隙并驱动介质3。加热卷轴44的内部有加热器,通过它使 卷轴44维持在约120℃的温度上。加热卷轴44由加热器将全息记录介质 3加热到该温度并改善上述干膜层5的折射率的调制程度。加热卷轴44 驱动/传送加热的全息记录介质3,其方向由箭头g表示。
导向卷轴45固定在支持轴上,其转动方向由箭头h所指示。导向卷 轴45保持经过加热卷轴44所提供的全息记录介质3,并以由箭头i所指 示的方向馈送介质3。
缠绕卷轴46可安装在定影处理设备40上并可从那里卸下。该卷轴 46可旋转地安装在支持轴(图中未示出)上,其转动方向由箭头j所指 明,当卷轴46装在定影处理设备40上时该缠绕卷轴46缠绕经过定影的 全息记录介质3。
像这样的定影处理设备40在控制部分的控制下,转动供片卷轴41, 导向卷轴42和45,加热卷轴44,以及缠绕卷轴46并对全息记录介质3 进行定影处理。
下面将通过定影处理设备40来说明图片生产系统100的图片生产设 备70。如图7A所示,图片生产设备70顺序地切割施加过定影处理的延 长的全息记录介质3,换言之,就是在其中多个已曝光和记录的由HSn, HSn+1和HSn+2...指明的全息立体图象被顺序地曝光和记录的全息记录介 质3。如图7B所示,设备70顺序地切割予定尺寸的记录介质3,每个被 切割下的是多个已曝光和记录的由HSn,HSn+1,HSn+2...所指明的全息 立体图象。如图7C所示,每片从多个切割下的由MDn,MDn+1,MDn+2… 所表示的全息记录介质3是叠在各个固定件MTn,MTn+1,MTn+2…上的, 然后由加热和压合进行层压。其结果是,如图7D所示,设备70装配多 个图象卡ICn,ICn+1,ICn+2…,其中多个由HSn,HSn+1,HSn+2…所表 示的已曝光和记录的全息立体图象被分别曝光和记录。如图8和9所示, 图片生产设备70配备有:记录介质传递部分71,它间歇地馈送延长的全 息记录介质3;切割部分72,它按予定尺寸切割记录介质3;传送部分 73,它传送由切割部分切下的记录介质片;薄膜保持和供应部分74,它 保持单片的保护薄膜,该薄膜折成两半并将供应到予定的安装部分;薄 膜开启和闭合部分75,它打开沿着薄膜的折叠线折成两半的薄膜片并在 以后再将它折合;固定件保持和供应部分76,它保持多片例如纸板这样 的固定件MT;以及层压部分77,它将全息记录介质MD和固定件MT 各片和保护薄PF层压在一起。
记录介质传送部分71是安装在由支持固定件76和79及一个侧壁80 形成的空间内的。记录介质传送部分71具有供应辊81,它提供全息记录 介质3,导向辊82和83,它们构成了记录介质要通过的供应途径,以及 缠绕辊84,用于缠卷记录介质3。
供应辊81可安装在图片生产设备70上并可从那里卸下。辊81由到 侧壁80的支持轴的一个端头部分所支持,其状态是那里缠绕着已由定影 处理设备40定影过的延长的全息记录介质3。该辊81是可旋转地固定在 支持轴上,其旋转方向由图8的箭头K所指示。供应辊81间歇地从图8 中箭头L所表示的方向馈送缠绕的全息记录介质3。
导向辊82由对侧壁80的支持轴的一个端头部分所支持。辊82可旋 转地固定在支持轴上,其旋转方向由图8的箭头m所表示。导向辊82 保持从供应辊81间歇地提供的全息记录介质3并间歇地驱动记录介质3, 其方向由图8和图9的箭头n所表示。
导向辊83由对侧壁80的支持轴(未示出)的一个端头部分所支持。 辊83可旋转地固定,其旋转方向由图8的箭头O所指示。导向辊83保 持经由供应辊82所提供的全息记录介质3并间歇地驱动记录介质3,其 方向由图8的箭头P所表示。
缠绕辊84可安装在图片生产设备70上并可从那里拆卸。缠绕辊84 是由对侧壁80的支持轴的一个端头部分所支持的,其旋转方向由图8的 箭头q所表示。缠绕辊84在它被安装到图片生产设备70上时缠绕由切 割部分72所切割的全息记录介质MD的剩余部分。
像这样的记录介质传送部分71在控制部分(未示出)的控制下间歇 地转动供应辊81、导向辊82和83以及缠绕辊84,以间歇地馈送全息记 录介质3。具体说,记录介质传送部分71间歇地馈送全息记录介质3使 得一片全息记录介质MD被切割部分72所切割的位置正好对应于开口部 分85在支持基片78上开口的位置。此外,间歇传送操作的控制方法的 例子将在下面说明。
切割部分72具有一位于支持基板78上的导向柱91,一在图8中沿 着导向柱91以箭头r所表示的垂直方向被上下驱动的驱动机构92,以及 一固定在驱动机构92上的切割器93。
在切割部分72中,当记录介质传送部分71间歇地馈送全息记录介 质3到达从开口部分85观察是在全息立体图象HS被曝光和记录在介质 3上的一位置时,驱动机构92在控制部分的控制下沿着导向柱91垂直地 向下驱动。因此在切割部分72中,安装在驱动机构92上其截面为矩形 的切割器93伴随着驱动机械92的驱动而被垂直地向下驱动,其状态为 切割器93的刀口边缘ED向下移动。如图7A所示,切割部分72将切割 下具有予定尺寸并至少包括要切割的全息立体图象HS的一个矩形区域 以作为一片全息记录介质MD,这相当于从开口部分85观察到的延长的 记录介质3的一部分。然后在切割部分72中,驱动机构92垂直地向下 驱动直到切割器93压到切割器插入部分95,这部分是在基座94上钻孔 而成的,其位置是在相当于开口部分85并处于由支持基板78和79以及 侧壁80所形成的空间中。
此外,在切割部分72中,当切割下的全息记录介质片MD因吸引而 附着在切割器93的刀口边缘部分ED时,驱动机构92在控制部分的控 制下沿着导向柱垂直地向上驱动。因此,在切割部分72中切割器93伴 随着驱动机构92的驱动而垂直地向上驱动。此后,在切割部分72中, 当驱动机构92垂直地向上驱动一予定位置时,驱动机构92围绕着被定 义为轴线的驱动机构92的端头部分对称地旋转180°,其方向由图8的 箭头S所指明。也就是说,在切割部分72中,驱动机构92围绕着并相 对于如箭头EE所指明的端头部分旋转,就像图8中由虚线部分所指的驱 动机构92′那样。另外,在其中,切割器83也伴随着驱动机构92的旋转 驱动而旋转180°,因而得到一种状态,其中吸引地附着在全息记录介质 各片MD上的刀口边缘部分ED′是指向上方的。
在切割部分72中,驱动机构92是在控制部分(图中未表示)的控 制下被驱动而去从全息记录介质3上切割下一片全息记录介质MD的。 驱动机构92在这样一种状态下对称旋转180°,在该状态下切下的一片 全息记录介质MD是吸附在刀口边缘部分ED上。在切割部分72中,全 息记录介质3间歇地由记录介质传送部分71馈送。这样的操作每当全息 立体图HS在开口部分85观察到时就重复进行。
传送部分73包括一固定于在支持基板78上提供的柱101上的导轨 102;一其长度方向被支持的臂103,它沿着导轨以图8和9中箭头t所 示的水平方向被驱动;以及一吸收附着部分104,它固定于臂103纵向部 分的另一端。
传送部分73固定地定位于一个位置,在该处吸收附着部分104垂直 方向的中心轴线和在切割部分72的切割器93的纵向的中心线重合。在 传送部分73,臂103沿着导轨102按图8和9的箭头t的方向被驱动。 在传送部分73中,臂103被驱动直到按照臂103的驱动而水平移动的吸 收附着部分104的在垂直方向的中心轴达到支座部分105的大体上是中 心的部分。在传送部分73中,全息记录介质片MD被臂103所吸附,由 于吸附部分104释放吸而使它放在支座部分105上。然后在图片生产 设备70中,如下所述,在传送部分73被驱动,从而将全息记录介质片 送到支座105上的同时,折叠成两半的塑料薄膜PF由薄膜保持的供应部 分74送到支座部分105。此外,固定件MT由基片保持和供应部分76 安放在单片由薄膜开启和闭合部分75沿折叠线开启的塑料薄膜PF上。 如图7C所示,由传送部分73所传送的全息记录介质片MD安放在固定 件MT上。然后,在传送部分73中,臂103沿导轨102以水平方向被驱 动到上述予定的位置。
像这样的传送部分73将由吸附部分104所吸附的全息记录介质片 MD在控制部分(未示出)控制下传送到支座部分105。传送部分73在 每次由切割部分72切割为MD而设计的记录介质片时就重复这样的动 作。
薄膜保持和供应部分74保持多片塑料薄膜PF。然后薄膜保持和供 应部分74保持多片塑料薄膜PF,其状态为每片塑料薄膜PF变成一半大 小。薄膜保持和供应部分74将吸附的单片塑料薄膜安放在支座部分105 并驱动该吸附的单片到初始位置。薄膜保持和供应部分74在控制部分控 制下只传送所保持的塑料薄膜中的单片,与此对应是由切割部分72切割 的一片全息记录介质MD,移动吸附在支座部分105上的塑料薄膜PF的 单片。
像这样的薄膜保持和供应部分74在控制部分控制下当每次由切割部 分72切割记录介质片MD时,就逐一地将保持的塑料薄膜PF供应到支 座部分105。
当薄膜保持和供应部分74的单片安放在支座部分105上时,其状态 的单片塑料薄膜PF是折叠成两半的,这时薄膜开启和闭合部分75在控 制部分(图中未示出)的控制下沿折叠线打开这片塑料薄膜PF。更具体 说,如图8所示,薄膜开启和闭合部分75将折成两半的塑料薄膜PF的 顶表面相对于折叠线的一个端部夹住并将该端部往上移动从而沿折叠线 打开该塑料薄膜PF。然后,当固定件MT和由传送部分73传送的全息 记录介质片MD安放到打开的塑料薄膜PF上时,薄膜开启和闭合部分 75让塑料薄膜PF的端头部分往下到这样的状态,即薄膜开启和闭合部 分75将塑料薄膜PF沿折叠线折成原来的状态,这样塑料薄膜PF就将 固定件MT和全息记录介质片MD夹在其中。
像这样的薄膜开启和闭合部分75在控制部分的控制下每次当塑料薄 膜PF安放在支座部分105上时就重复操作以开启和闭合塑料薄膜。
固定件保持和供应部分76保持多片固定件MT。当安放在支座部分 105上的塑料薄膜PF被薄膜开启和闭合部分75打开时,固定件保持和 供应部分76在控制部分(图中未示出)的控制下只取出单张已被吸附的 带孔固定件MT中的固定件MT。部分76将这单独一张移动到支座部分 105,其状态为单独一张固定件MT是在上。然后固定件保持和供应部分 76将吸附的单张固定件MT放在支座部分105并在其后将其吸附的片放 到初始位置。
像这样的固定件保持和供应部分76在控制部分(图中未示出)的控 制下当安放在支座部分105上的塑料薄膜PF被薄膜启闭部分75打开时 就逐一地将保持的固定件重复地提供到支座部分105上。
层压部分77包括压合辊112和113,它们将折成两半的塑料薄膜PF 之间的由重叠的全息记录介质片MD和固定件MT构成的材料压合;传 送基板114,用于传送在折成两半的塑料薄膜PF之间由全息记录介质片 MD和固定件MD叠合而构成的并且已被压合辊112和113压合了的材 料;以及加热辊115和116,它加热并压合由在折成两半的塑料薄膜PF 之间重叠的记录介质片MD和固定件MT构成的材料并且在其中有加热 器。
在层压部分77中,该材料被传送,它是由夹在折成两半的塑料薄膜 PF之间的重叠的全息记录介质片MD和固定件MT构成的,它被从支座 部分105向由图8和9中的箭头u所示方向传送。在层压部分77中,压 合辊112可旋转地安装于支持轴上,其旋转方向由图8的箭头V指明。 压合辊113则安装于支持轴上其旋转方向由图8的箭头W表示。压合辊 112和113的支持轴是相互平行的并且安装成使压合表面基本上相互接 触。在层压部分77中,当由重叠的全息记录介质片MD和固定件MT构 成的材料夹在各全息记录介质MD和固定件MT之间时,压合辊112和 113在控制部分的控制下就旋转。由夹在折成两半的塑料薄膜PF之间并 由重叠的全息记录介质片MD和固定件MT构成的材料被压合并馈送出 来。该材料按图8和9的箭头X所示方向送往外面并提供给加热辊115 和116。
在层压部分77中,加热辊115可旋转地固定于支持轴上并以图8的 箭头Y所示方向旋转。而辊116则可旋转地固定于支持轴上其旋转方向 由其中的箭头Z所表示。加热辊的安装是:其支持轴做成相互平行而其 压合表面则基本上是接合的。在层压部分77中,由夹在折成两半的塑料 薄膜之间的重叠的全息记录介质片MD和固定件MT构成的材料被传送。 此后,在控制部分(图中未示出)的控制下,加热辊115和116转动, 由夹在折成两半的塑料薄膜中的重叠的全息记录介质片MD和固定件 MT构成的材料被加热和压合,从而产生出层压的图象卡IC。在层压部 分77中,生产出来的图象卡IC由加热辊115和116转动的驱动而按图8 和9的箭头X所示方向送出并从排出部分117排到外面。
像这样的层压部分77把全息记录介质片MD和固定件MT与塑料薄 膜PF层压在一起,以产生图象卡IC并将图象卡IC排到外面,这是在 每次当由在折成两半的塑料薄膜PF之间由重叠的全息记录介质片MD 和固定件MT构成的材料要在控制部分(图中未示出)的控制下产生图 象卡IC以排出图象卡IC时进行的。
像这样的图片生产设备70用切割部分72将由记录介质传送部分71 间歇地传送的全息记录介质3按每个全息立体图象HS进行切割,并由层 压部分77将所得的为MD设计的各记录介质片进行层压,并将层压后的 材料作为图象卡IC而排出。
如上所述,图片生产设备70由记录介质传送部分71间歇地馈送全 息记录介质3使得由切割部分72从全息记录介质3上切割全息记录介质 各片的位置与在支持基板78上开口的开口位置85相对应。这里,当每 个全息立体图象HS是以相等间距曝光和记录时,图片生产设备70可以 按这一距离对应地移动记录介质传送设备71。但是通常不能保证各个全 息立体图象HS以相等间距在全息记录介质3上定位和记录。因此,对图 片生产设备70要提供一种方法以确定在什么位置应切割全息记录介质的 各片MD。
这样,图片生产系统100的第一个方法是由图片生产设备70从全息 记录介质3上读出一个衍射图象,由此检测出全息立体图象HS被曝光和 记录的位置以检测全息记录介质各片MD的切割位置。
更具体说,图片生产设备70包括光源,该光源照射全息记录介质3, 它能被从开口部分85从予定位置看到而作为定位部分以确定全息记录介 质片应在哪里切割,以及例如像CCD相机这样的成象设备。图片生产设 备70利用光源来的照明光作为上述的参考光以再现全息立体图象HS的 衍射图象,并用成象部分读出这个衍射图象的边缘。由此,设备70检测 到全息立体图象HS被曝光和记录在全息记录介质3上,它能从开口部分 85被看到。此外,图片生产设备检测到全息立体图象HS已被曝光和记 录。此后,图片生产设备70停止驱动记录介质传送部分71并启动切割 部分72的驱动来切割为全息图设计的记录介质3成为全息记录介质片 MD。
这样,图片生产系统100读出从全息记录介质3来的衍射图象的边 缘,由此就既可以控制记录介质3的间歇传送操作又可高度精确地对全 息记录介质片应在何处切割进行定位。
顺便说来,在这第一方法中,全息立体图象HS的边缘有必要是亮 的,这是曝光和记录在全息记录介质3上的。亦即当从全息记录介质3 来的衍射图象的边是暗的时,检测边缘部分就变得很难。
因此,作为第二方法,图片生产系统100在全息立体图象HS由全 息立体图生产设备10曝光和记录在全息记录介质3上时,在每个全息立 体图象HS的前面或后面在全息记录介质3的长度方向上曝光和记录一个 线形或点形的识别图象。识别图象的衍射图象由图片生产设备70以与第 一方法相同的方式读出。由此,可以检测到全息立体图象HS被曝光和记 录的位置并可确定全息立体图象片MD要切割的位置。
更具体说,如图10A所示,全息立体图产生设备在延长的全息记录 介质3上顺序地曝光和记录多个全息立体图象分别表示为HSn,HSn+1, HSn+2...。此外,如图10B所示,表示为DLn,DLn+1,DLn+2,DLn+3...的 识别线顺序地曝光并记录在全息记录介质3上的由HSn,HSn+1,HSn+2...。 所表示的各全息立体图象之间。另外,由DDn,DDn+1,DDn+2,DDn+3,... 表示的识别点作为识别图象曝光并记录在由HSn,HSn+1,HSn+2...表示 的各全息立体图象之间。
另一方面,虽然没有示出,图片生产设备70包括一个用于照亮各全 息记录介质3的光源,该全息记录介质的每个都是从开口部分85观看的 和像CCD相机这样的成象部分,它们用作为定位部分以确定全息记录介 质片MD应在何处切割,如上所述的那样。用于识别图象的识别线DL 或识别点DD的衍射图象就是用照明光作为上述的参考光而产生的。这 一衍射图象是由成象部分读出的。由此,图片生产设备70检测出在全息 记录介质3上已曝光并记录了全息立体图HS,这是从开口部分85观察 到的。此后,当图片生产设备70检测到全息立体图象HS已曝光和记录 时,由控制部分(图中未示出)的控制使记录介质传送部分71的驱动停 上而切割部分72的驱动则启动从而将已曝光和记录的立体图象HS作为 全息记录介质片而切割。
这样,图片生产系统100用全息立体图产生设备10曝光并记录识别 图象于全息记录介质3上。系统100用图片生产设备70读出全息记录介 质3上的识别图象的衍射图象。由此,系统100控制着全息记录介质3 的间歇传送操作,从而即使当全息立体图象HS的边是暗的,仍能高度精 确地确定全息记录介质片的切割位置。
如上所述,图片生产系统作为本发明的优选实施例的一个方面,能 够高精度地切割其上面已顺序地曝光和记录由各全息立体图象HS所予 先确定其大小的多个全息立体图象HS的条形全息记录介质3,有效地在 两侧表面加热和压合塑料薄膜PF,以及将多个全息立体图象HS和薄膜 PF层压,从而能够产生作为单张图象卡IC的层压图象。由此可以消除 在为全息图而设计的记录介质3中未曝光部分的浪费,并可更有效地生 产作为图片的图象卡IC。
这样的图象卡IC在作为全息立体图的一种应用时,将给用户更多的 乐趣。此外,图象卡IC可以在应用中在其背面加一个胶层。这样,图象 卡IC可以用作为图象密封,其中有曝光和记录的全息立体图象HS。这 样的图象密封可以在图象卡IC的一个侧表面加上双面胶带而制成。
此外,图片生产系统100可以使用一种薄膜其上事先有一层胶层并 在其上贴一层可剥离固定件(纸)或可剥离薄膜,这是加在保护曝光和 记录立体全息图象HS的观察表面的另一侧表面上的。在这种情况下,图 片生产系统100可以产生图象密封而不是图象卡IC。当然,在这种情况 下,不用说,予先加在塑料薄膜PF上的胶层,在全息立体图象HS被沿 着折叠线夹在塑料薄膜中间时,应是耐加热和耐压合的。
此外,本发明并不限于上述优选实施例。在上述优选实施例中,已 说明全息记录介质片MD是与由固定件保持和供应部分76所提供的固定 件MT重叠的,该重叠的材料由加热和压合塑料薄膜PF而被层压。但是, 例如,图片生产设备70可能不具备固定件保持和供应部分76,而是产生 这样的图象卡IC,它至少是将记录介质MD和塑料薄膜PF经加热和压 合层压而成。
这里,全息立体图象HS通常是基于个人化的信息的,例如上述的 图象数据D1和计算机图象D2。这样,该构造可以由固定件MT来保持, 在其上没有诸如图形或标记这样的个人信息。此外,作为固定件MT的 功能,最初,图象卡IC的尺寸比全息记录介质MD更大也可以实现并使 图象卡IC具有坚固性等性质。
此外,如上所述,全息记录介质3具有3层构造,它由薄膜基片4、 干膜(光致聚合)层5,和覆盖片层6构成。因此,在全息记录介质3 中干膜层5可以从薄膜基片4及/或覆盖片层6剥离。因此,通过在全息 记录介质3即全息记录介质片MD的两面各层压上塑料薄膜PF,可以得 到的效果不仅是保护两个侧表面而且可避免剥离。另外,换句话说,即 使图象卡IC是至少由全息记录介质片MD和塑料薄膜PF层压而成但没 有在上面夹上固定件MT,它仍然和通过将立体记录介质片MD与固定 件MT重叠在一起并将它们与塑料薄膜PF层压而成的图象卡IC在作为 全息立体图而使用的应用中同样好用。
这里,图片生产设备70可以不具备固定件保持和供应部分76。设备 70将由切割部分72切下的全息记录介质中被切的片MD传送到塑料薄 膜PF上,后者由传送部分73打开、关闭并安放在支座部分105上以加 热和压合MD片对它进行层压。
此外,本发明不仅可以用于全息立体图而且也可用于全息图。这就 是说,在上述优选实施例中,已经说明了全息立体图产生设备10产生全 息立体图而图片生产设备70则产生作为图象卡IC的全息立体图象HS。 本发明可以方便地用于这样的情况,可以由图片生产设备70在产生全息 图后产生全息图象作为图象卡IC。
此外,在上述优选实施例中,已说明了图片生产设备70是作为单个 单元构成的。但是,例如,记录介质传送部分和切割部分72,以及如果 需要还有传送部分73,这相当于处理的前半部,可以作为单独的图象切 割设备而提供。另外,薄膜保持和供应部分74,薄膜开启和闭合部分75, 固定件保持和供应部分76,层压部分77,以及如果需要还有转移部分73, 它们相当于处理的后半部分,可以作为另外的单独的层压设备而提供。
此外,在上述优选实施例中,已经说明全息立体图产生设备10,定 影处理设备40、以及图片生产设备70是分别安排的。但是这些设备也可 以作为单个单元来构造。
虽然本说明已用具有一定程度特殊性的优选形式来说明,很明显其 中可能有许多改变、变化和组合,因此应该理解与这里具体说明的任何 修正都可实现而不背离本发明的范围。
例如,虽然在本发明优选实施例中所说明的保护薄膜指的是塑料薄 膜,但包括任何其它可以起层压作用的材料,即保护全息立体图或全息 图免受外加因素,如刮伤,弯折,水或其它因素。同样的考虑也适用于 固定件/基片/支持,在本发明中这用的是纸。不过,可以用别的种类的纸 或其它材料作为固定件/基片/支持。
对相关申请的交叉引用
本申请要求日本专利申请JP2000-315966的优先权,该申请的公开 以法律允许的范围引用于此供参考。
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