专利名称：全息立体照片打印装置的制作方法
技术领域：
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。
首先，将解释用于形成全息立体照片的全息立体照片形成系统的结构。在此，以下述一个全息立体照片形成系统为例，该系统用于形成依据水平方向的视差信息且通过在专用记录介质上记录若干条状象元全息图而得到的全息立体照片。当然，本发明亦可应用于形成两个方向均有视差信息的全息立体照片的系统中，这些图像通过在专用记录介质上记录若干点状象元全息图而获得。
此时所解释的全息立体照片形成系统，是用于形成一种被称作单步全息立体照片的系统。在这些图像中，已经记录了物光与参考光干涉环的记录介质，直接用作全息立体照片。如图2所示，该系统包括一个数据处理单元单元1，用于处理被记录的图像数据；一台用于控制整个系统的计算机2和具有用来形成全息立体照片的光学系统的全息立体照片打印设备3。
数据处理单元1在多个图像数据D1或D2基础上生成一串视差图像D3，其中D1含有由具备多眼相机或可移动相机的视差图像串成像设备13所提供的视差信息，而D2则含有由图像数据生成计算机14所产生的视差信息。
含有由视差图像串成像设备13所提供的视差信息的多个图像数据D1，是水平方向上于不同视点对物体成像所获得的若干图像数据。
含有由图像数据生成计算机14所产生的视差信息的多个图像数据D2，是那些通过连续记录水平方向视差而生成的多个CAD(计算机辅助设计)或CG(计算机图形)图像的图像数据。
图像处理计算机11进行全息立体照片的预置图像处理后，由数据处理单元1对视差图像D3进行加工。通过预置图像处理加工的图像数据D4，储存在存储设备12中，如存储器或硬盘。
在全息记录介质上记录图像时，数据处理单元1以图像为单元有序地读出图像数据D4的各图像，将图像数据D5发送至控制计算机2，其中D4是记录于记录装置12之上的。
控制计算机2驱动全息立体照片打印装置3在全息立体照片打印装置3中的全息记录介质30之上顺序记录图像，该图像对应于从数据处理单元1传来的图像数据。
与此同时，控制计算机2控制设在全息立体照片打印装置3之中的快门32，显示器件41或记录介质进给(feed)单元等。即在发送图像数据D5至显示器件41以便使与图像数据D5相关联的图像显示于显示器件41的过程中，控制计算机2将控制信号S1发至快门32以控制其开/关。控制计算机2还发送控制信号S2给记录介质进给单元以便控制通过记录介质进给单元进行的全息记录介质30的进给操作。
全息立体照片打印装置3在图3中给予详尽解释，图3给出了上述整个全息立体照片打印装置3的光学系统示意图。
如图3所示，全息立体照片打印装置3包括一台用于发射预置波长激光光束的激光源31，一个置于源自激光源31的激光光束L1光轴之上的快门32以及一块半透半反镜33。激光源31使用一台YAG激光器，其波长为532nm，输出功率为400mW。
快门32受控于控制计算机2，当全息记录介质30不曝光或曝光时，分别关闭或打开。半透半反镜33用于将通过快门32进入引入区域2的激光束分束成为参考光和物光，由半透半反镜33反射的光和由半透半反镜透射的光分别成为参考光和物光。
请注意由半透半反镜33反射而落在全息记录介质30之上的参考光光程长度与由半透半反镜透射而落在全息记录介质30之上的物光光程长度之间的差别不大于激光源的相干长度。这增强了参考光与物光之间的相干性以致形成具有清晰复现影像的全息立体照片。
在由半透半反镜33反射的光束L3的光轴上，依次安置着一块柱面透镜34，一块用于准直参考光束的准直透镜35和一块用于反射来自准直透镜35的已准直光束的全反射镜36。
在由半透半反镜33透射的光束L4的光轴上，安置着物光光学系统。该物光光学系统可粗略分为图像照明光学系统50和图像投影光学系统51。
图像投影光学系统的示意图在图4A和图4B中给出，其中图4A为该光学系统俯视图，即从视差方向或在象元全息图短轴方向上的视图；图4B显示该光学系统的外侧视图，即从非视差方向或在象元全息图长轴方向上的视图。
如图4A所示，在非视差方向上，显示器件41上的图像通过投影透镜42和44成像成于全息记录介质30的表面上。如图4B所示，在视差方向上，全部光束通过柱面透镜45收集于全息记录介质30上。置于光路中的狭缝43用于防止参考光偏离象元全息图而曝光于邻近全息象元图形成部分光。图像形成中狭缝43与全息记录介质30的全息图表面有关，投影透镜44及柱面透镜45插入在狭缝43与全息记录介质30之间。在柱面透镜45和全息记录介质30之间置有一维漫反射板46，其作用将在下面解释。
图像照明光学系统50是本发明的一个特点，图5给出了图像照明光学系统50的第一个实施例。从光源发出的入射光束61，经由聚光镜62收集后落在玻璃棒63上，玻璃棒63构成了一个棒型光积分器。光束在棒型光积分器的玻璃棒63中多次反射，当光束到达玻璃棒63的末端64时，经过不同方向的许多光学元件后，成为强度均匀的光束。投影放大系数由透镜65,66的焦距比给出。
为了纠正发生在玻璃棒63中的多次反射所引起的偏振面旋转，一块光偏振片67布置于光路之中。
象玻璃棒63这样的棒型光积分器，除了能对入射光束61进行扩束使光强均匀以外，还能控制入射光束61的平行度。因此对于提高全息立体照片的质量棒型光积分器起着重要的作用。
请注意正如在图4中所见到的那样，显示器件41的照明光所需的平行度由狭缝43和透镜42的焦距决定。即若透镜42的焦距，狭缝43的宽度及光束的平行度分别为fl,w和θ2，则2×fl×tan(θ2/2)=w并且，从图4中可见θ1=A×θ2将棒型光积分器应用于采用象激光这样的相干光的光学系统时所出现的问题以及解决问题的方法，将解释如下。
如图5所示，若激光光束被收集并入射到棒型光积分器的玻璃棒63上进行多次反射，到达作为光出口的末端64的光束等同于从如图6所示的大量点光源发出的光束的波前。原因在于产生了类似于如图7所示的多狭缝干涉所产生的干涉条纹，干涉条纹的强度分布由下式给出
I={sin(πNWY/Lλ)/sin(πWY/Lλ)}2该式在作为光束出口的末端64成立，其中L和W分别为玻璃棒63的长度和厚度，如图8所示。N,λ和Y分别为光束在玻璃棒63中反射的次数，入射于玻璃棒63上的激光光束的波长和玻璃棒63末端面64上的位置。
若考虑玻璃棒63的折射率，则在玻璃棒63的末端面64上所产生的干涉条纹间距d为d=λ×L/(n×W)其中n为玻璃棒63的折射率，且通常在1.5的水平上。
如图5所示，在玻璃棒63末端面64上所产生的干涉条纹由透镜65,66投影到显示器件41上。因此，若将一块液晶板用作显示器件41，则在由棒型光积分器的玻璃棒63所产生的上述干涉条纹与液晶板上显示图像的象素之间很可能会产生莫尔条纹。当液晶象素之间的间距越近以及干涉条纹之间的间距越近，则莫尔条纹会显著增强。
莫尔条纹的出现可以用使干涉条纹的间距足够窄的方法或在视差方向不使光强度均匀化的方法来避免。这些方法将在此予以逐一的解释。
首先解释使干涉条纹间距足够窄的方法，这是消除莫尔条纹的第一个方法。
我们的实验已经显示，若干涉条纹的间距不大于显示器件41上显示的图像象素间距的大约1/2，则莫尔条纹不再显著，实际上已不再引起干扰，若干涉条纹之间的间距不大于象素间距的大约1/3，则莫尔条纹事实上不再是问题。
因此，若在玻璃棒63之末端面64产生的干涉条纹间距为d，显示在显示器件41上的图像的象素间距为P，玻璃棒63之末端面64的显示器件41的投影放大系数为A，则若关系d×A＜P/2并且更希望，关系d×A＜P/3得到满足，则足以消除莫尔条纹的影响。
请注意前面已经给出干涉条纹的距离d由下式给出d=λ×L/(n×W)所以为了使干涉条纹间距足够窄而使莫尔条纹更不显著，当下列关系λ×L×A/(n×W)＜P/2并且更希望，关系λ×L×A/(n×W)＜P/3满足时，便已经足够。
若使用象素间距P大约为30μm的液晶板作为显示器件41,W,λ和n分别等于8.4mm,532mm和1.5，则玻璃棒63的长度L大约为17cm或更短便已足够，当然，更希望为大约12cm或更短。
即，若在上述条件下，玻璃棒63的长度L大约为17cm或更短，投影到显示器件41的干涉条纹间距d×A，不大于显示在显示器件41上的图像象素间距的大约1/2，则莫尔条纹不再突出，达到实际可以接受的程度。
而且，若在上述条件下，玻璃棒63的长度L不超过大于12cm，投影到显示器件41上的干涉条纹间距d×A，不大于显示在显示器件41上的图像象素间距的大约1/3，则莫尔条纹几乎不出现了。
通过使玻璃棒63产生的干涉条纹的间距足够窄，莫尔条纹不再出现，使得生成高图像质量的全息立体照片而不受莫尔条纹的影向成为可能。
然而，因为所使用的特殊光学系统，使得窄化相邻干涉条纹间距的方法不能应用。图像照明光学系统50和图像投影光学系统51共同示意于图9中。同时，光偏振片67或一维漫反射板46未示于图8和图10-13中。
正如在图9中所见的那样，位于玻璃棒63的前面的聚光透镜62的焦平面，狭缝平面和全息平面均为共轭平面。因此由玻璃棒63中多次反射形成的一个虚点光源的影像，也形成在狭缝平面和全息平面上。即，虚像点之间的间距不能被光学系统的参数足够地扩大。在另一方面，由于使用特殊光学系统，通过足够窄化干涉条纹间距而使莫尔条纹不再突出的方法不能应用。
作为第二个消除莫尔条纹的方法，在全息立体照片的视差方向对光强不加以均匀化从而避免莫尔条纹产生的方法现在予以解释。该方法可以不依赖于光学系统的参数而应用，因此该方法可以如愿地应用于不能采用窄化干涉条纹间距消除莫尔条纹方法的光学系统。
图10给出了用于图像照明光学系统50的一个例子，在该例中通过使用仅在全息立体照片的非视差方向均匀光强而在视差方向对光强不加均匀的方法，从而避免了莫尔条纹的出现。
在上述第一种方法中，当将光引入玻璃棒63时，在玻璃棒63的前面用一块普通的旋转对称透镜作为聚光镜62。在本方法中，如图10所示，使用一块仅在非视差方向收集入射光的柱面透镜作为聚光镜置于玻璃棒63的前面。
若只在非视差方向收集入射光的柱面透镜作为玻璃棒63前面的聚光镜62，则发生在玻璃棒63中非视差方向的多次反射将会对光强加以均匀。但是，这样的多次反射在视差方向不会发生，因此光强不会被均匀。在这样的情况下，玻璃棒63中多次反射的结果是在视差方向没有多次反射发生因而不产生干涉条纹。这就避免了莫尔条纹的产生。
若使用本方法来避免莫尔条纹，既然在视差方向对光强不加均匀，则可能导致在一个相对于视差方向的特定角度上观察生成的全息立体照片时在亮度上有细微的变化。但是，既然该方向上亮度的变化通常不是很令人讨厌，那么对光强不加均匀所带来的仅是一点小小的不便而已。
参考图11-13，解释图像照明光学系统50的第二个实施例。
在作为第二个实施例的图像照明光学系统50中，一块网状透镜70被用作玻璃棒63前面的透镜，用来替代图5中第一个实施例中的聚光镜62。即光积分器由玻璃棒63和网状透镜70所组成。在这种情况下，网状透镜70在非视差方向有折射率。这在非视差方向对光强加以均匀。
若将网状透镜70用在玻璃棒63之前，则带来这样一个优点，即在第一个实施例中解释的虚点电源造成的干涉条纹对眼睛而言更不突出。
若网状透镜用作玻璃棒63前面的透镜，则可使用成对的网状透镜70a,70b，这些透镜的集光方向彼此成直角。即图12A中所示的在非视差方向具有折射率的70b可以与图12B中所示的在视差方向具有折射率的70a共同用在玻璃棒63的前面。
使用成对的网状透镜70a,70b，使得不仅在非视差方向对光强加以均匀，而且在视差方向也加以均匀成为可能。而且，若使用网状透镜70作为玻璃棒前面的透镜，可以获得一个好处，即在第一个实施例中解释的虚点光源生成的干涉条纹不再突出，所以若使用成对的网状透镜70a,70b来对非视差方向和视差方向的光强加以均匀，则几乎不生成干涉条纹，从而避免了莫尔条纹的出现。
同时，若使用由图12所示的成对的网状透镜70a、70b，成对的网状透镜70a、70b的折射率最好单独设定到由使用的特定光学系统所决定的最优值。更准确地说，网状透镜70a的折射率(视差方向的折射率，即沿象元全息图短轴方向的折射率)被选为与70b的折射率(非视差方向，即沿象元全息图长轴方向的折射率)不同，所以各自的折射率是由所使用的特定光学系统所决定的最佳值。
图12是一个应用上述图像照明光学系统50之第二个实施例的全息立体照片打印器件的物光部分光学系统的具体例子。图13A是从上面，即物光光学系统的视差方向(象元全息图的短轴方向)的视图。图13B是从外侧，即物光光学系统的视差方向(象元全息图的短轴方向)的视图。在图13中，还给出了光学系统参数的特定数值。
在这样一个光学系统中，激光光束通过网状透镜70b使光束在非视差方向产生了一个发散角。
由激光光束通过网状透镜70b而在非视差方向所产生的发散角，比视差方向的发散角有更大的自由度，因此可能有显著大的角幅度。我们的实验表明网状透镜70b的20°或更大的发散角在整个非视差方向所涉及的范围内提高了均匀性。
因此，使用了一块具有20μm透镜倾角和40°发散角的透镜作为网状透镜70b，运提供了在非视差方向光强均匀的全息立体照片，具有优异的图像质量。
由于激光光束通过网状透镜70a，光束在视差方向会有一个发散角，如图13B所示。
由激光光束通过网状透镜70a所引起的视差方向发散角，由全息立体照片30的象元全息图的宽度及本光学系统的参数确定。
例如，设全息记录介质30上形成的象元全息图的宽度为0.2mm，此时若投影透镜44的焦距f设为80mm，柱面透镜45的焦距f设为8.4mm，则狭缝43的宽度需要设为0.2×80/8.4=1.905mm。
由于投影透镜的焦距f为80mm，若想使光束在狭缝43的缝隙部分有足够的弥散，则入射到显示器件41上照明光需要有一个为tan-1(1.905/80)=1.364°的发散角。此时，从玻璃棒63末端64到显示器件41的投影放大系数A为10(A=10)。因此在视差方向网状透镜70a所形成的发散角大约在13.64°的量级是比较理想的。
若网状透镜70a所形成的视差方向发散角超过了理论值，依据上述计算，在狭缝43处逆行光会增加，使光利用效率降低。相反地，若发散角小于理论值，象元全息图的成型部分不能被光均匀照明，因此会降低全息立体照片的质量。所以采用在视差方向上具有与上述理论值尽可能接近的发散角的网状透镜70a，是比较理想的。
然而事实上，由于在这方面有象差现象，上述发散角并不需要严格与理论值相等。本发明者在上述条件下准备全息立体照片，使用一块透镜间距为200μm，焦距大约为1mm的透镜作为网状透镜70a，在实现足够高的图像质量的同时实现足够高的光利用效率。
在上述的例子中，成对的网状透镜70a,70b置于玻璃棒63前面。或者可以将一块蝇眼状透镜置于玻璃棒63前面以取代成对的网状透镜70a和70b。即该蝇眼(fly-eye)透镜与玻璃棒63结合起来构成光积分器。
若蝇眼透镜与玻璃棒63结合起来构成光积分器，蝇眼透镜最好在象元全息图的长轴和短轴方向具有不同的折射率，所以蝇眼透镜在相应方向上的折射率将是由所使用的特定光学系统决定的最佳值。
与此同时，无论是网状透镜与玻璃棒一起构成光积分器，还是蝇眼透镜与玻璃棒一起构成光积分器，最好都将一块光偏振板置于玻璃棒的后面。无论使用网状透镜还是蝇眼透镜，使用光偏振板都能校正玻璃棒中由于多次反射所引起的偏振面旋转以准直光束的偏振平面。
上面描述的图像照明光学系统50和图像投影光学系统51均是本发明的光学系统方面的特点。在图像照明光学系统50和图像投影光学系统51中通行的光束在平面内光强分布上得以均匀化，然后到达全息记录介质30使其曝光，全息记录介质30的曝光参考图3予以解释。
在制备反射型全息立体照片时，通常直接放置一维漫反射板于全息记录介质30之前。因此在实施例中，一维漫反射板46被直接置于全息记录介质30之前。该一维漫反射板沿着条状象元全息图的轴向一维地弥散收集到的物光，在垂直方向(轴向)提供了一个视场角。
尽管一维漫反射板46可静态安置，它也可以在每一幅象元全息图曝光时移动，以消除固定于全息图像平面的噪声。为移动一维漫反射板46，条状象元全息图最好沿着长轴方向移动，以去除在全息立体照片的视差方向所产生的任何拖影。
显示器件41是光透射型图像显示器件，举例来说，可由一块液晶板构成。它受控于控制计算机2，用来显示与源自控制计算机2的数据D5相关的图像。在制备全息立体照片过程中，本发明者使用了一块象素数目480×1068，尺寸16.8mm×29.0mm的单色液晶板作为显示器件41。
显示于显示器件41上的图像被图像投影光学系统51投射到全息记录介质30上。由于全息记录介质30上同时有投影光(即物光)与参考光照明，因此物光与参考光的干涉条纹在全息记录介质上以条纹象元全息图的形式记录下来。
对构成视差图像串的每一幅图像，条状象元全息图的记录连续进行。由记录介质进给单元控制，象元全息图以一个全息图的间距为步距，逐步移动，每次单独一幅象元全息图的曝光时间相近，所以与构成视差图像串中相应图像相联系的象元全息图将在视差方向排列。这样就产生了由全息记录介质30上连续形成的象元全息图所构成的全息立体照片。
本发明不仅仅局限于上述各实施例，这些实施例仅为说明之用。
例如，上述说明是基于仅在水平方向有视差的全息立体照片所做出的，该全息立体照片具有条状象元全息图，本发明可类似地应用于由矩形或圆形点状象元全息图构成的全息立体照片，该图像在垂直和水平两个方向上均有视差。
尽管上述说明是基于反射型全息立体照片所做出的，本发明可类似地应用于透射型全息立体照片或沿触发型全息立体照片。
尽管玻璃棒63上用于集光的透镜(透镜62，网状透镜70和网状透镜组70a,70b)是固定的，它们还是可以移动的，类似于一维漫反射板46，每次象元全息图曝光。制备全息立体照片过程中每次象元全息图曝光时移动玻璃棒63上用于集光的透镜，可降低固定于无穷远处的噪声。
前述说明中，一根玻璃棒用作光积分器。或者，可使用其它类似的光积分器以取得类似的效果。
说到其它光积分器，有一种使用蝇眼透镜的光积分器。使用蝇眼透镜的光积分器，常常用于光强均匀化，例如如图14所示的用作半导体曝光器件的分档器(stepper)。入射光80落在蝇眼透镜81上，蝇眼透镜81的像又成在另一个蝇眼透镜82上。改变蝇眼透镜81,82的常数，可以将多个蝇眼透镜81的影像以重叠的方式投射于照明物体83之上。通过以重叠的方式投影光束，可以消除入射光80的非均匀性以达到使光强均匀的目的。类似于棒型光积分器，这种蝇眼型光积分器可以应用于本发明中。
尽管在上述实施例中只使用一种激光器来制备单色全息立体照片，本发明也可通过使用三种颜色的激光器应用于彩色全息立体照片的制备。既然应用本发明可提高光利用效率，那么通过使用三台小型激光器来设计更实际的彩色全息立体照片打印仪器将成为可能。
权利要求
1．一种全息立体照片打印装置，包括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相关的图像的显示装置；以及一光学系统，该系统用于收集来自激光源，穿过所述显示装置，在所述全息记录介质坐标位置上作为物光的激光；用于同时照明在穿过所述显示装置之前在所述全息记录介质上用作参考光的部分激光，以在所述全息记录介质上连续形成条状或点状象元全息图，所述光学系统包括一放在光路中置于所述显示装置之前的光积分器，该积分器用于使照射于所述显示装置之上的光强均匀化。
2．如权利要求1所述的全息立体照片打印装置，其中所述的光积分器(integrator)是一棒型或蝇眼型光积分器。
3．如权利要求1所述的全息立体照片打印装置，其中所述的光积分器是一棒型光积分器，所述光积分器的厚度、长度和折射率分别为W,L和n，被光积分器均匀光强的光束波长为λ，显示装置上被显示图像的间距为P，所述光积分器出口端面至所述显示装置的投射放大系数为A，满足下列关系式λ×L×A/(n×W)＜P/2。
4．如权利要求1所述的全息立体照片打印装置，其中所述光积分器是由网状透镜和棒型光积分器构成的组合式光积分器。
5．如权利要求1所述的全息立体照片打印装置，其中所述光积分器是由蝇眼透镜和棒型光积分器构成的组合式光积分器。
6．如权利要求1所述的全息立体照片打印装置，其中的光学系统是一个用于在所述全息记录介质中形成条状象元全息图的光学系统，其中所述光积分器具有一光学器件用于收集或弥散入射光，所述光学器件在象元全息图长轴方向上的折射率不同于其在短轴方向上的折射率。
全文摘要
一种形成全息立体照片的全息立体照片打印装置,在光利用效率和图像均匀性上表现优越。该装置使源自激光源的激光落在图像显示器件41上用来照明穿过显示器件41和部分未穿过显示器件41的光,分别形成物光和参考光照射于全息记录介质上,从而在全息记录介质30上形成连续的象元全息图。在全息立体照片打印装置中,使入射到显示器件41上的光束的强度均匀化的光积分器63被安置于激光光路之中,并位于显示器件41之前。
文档编号G03H1/26GK1229937SQ9910007
公开日1999年9月29日 申请日期1999年1月6日 优先权日1998年1月6日
发明者木原信宏 申请人:索尼公司