专利名称：用于双向图像记录和再现的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在至少两个位置进行双向图像记录和再现的系统， 且在每个位置至少具有一个记录系统和一个再现系统。
背景技术：
WO 2004/002151 (US 7,385,623)中公开了这样一种系统。每个位置设 置有围绕其轴线旋转的垂直圆柱体。该圆柱体具有垂直的带，该带交替地呈 现用于投影图像的遮光状态和用于记录图像的透光状态。固定的电视摄像机安装在圆柱体的中间，用于记录不同方向的图像，从 而基本上能够对整个水平区域(360 °)进行记录。此外，每个站点都具有 固定设置在圆柱体中间位置的投影机，每个投影机将其它站点的相应摄像机 的图像放映到遮光带上。圆柱体的旋转速度足够高，从而使人无法察觉带的 运动。因而，摄像机被快速经过的透明带足够均匀地暴露。由于分隔，投影 机发出的光不会传到同一站点的摄像机，从而不会出现干扰。通过这种方式，在每个圆柱体的整个圆周面上就可以看见其它圆柱体的 整个环境。如果还设置了声音传递，则可以与其它圆柱体前方的人进行交谈， 应该特别强调的是，由于在再现区域进行记录，因此可以实现视觉接触。在传统的会议系统中，会话中的每个参与者都看着他的监视器，但是由 设置在该监视器的上方、下方或一侧的摄像机来记录。因而，在这些系统中， 无法与会话中的参与者进行视觉接触，这使得图像不够逼真。WO 2004/002151已克服了该缺点。然而，该系统的问题在于，难以使摄像机之 间的过渡区域足够顺畅，从而观察者不能识别出图像的跳动(flutter)。发明内容本发明的目的在于克服这些缺点，并改进上述类型的系统，从而降低该 系统的技术复杂性，并且使在不同图像之间不再出现可识别的过渡。该目的通过根据本发明的上述类型的系统来实现，其中所述再现系统由至少一个如发光二极管、LCE元件、TFT元件等发光元件形成的带构成，所 述记录系统以扫描仪的方式检测要记录的图像的带，整个系统以前后的方式 移动或在轨道中移动，在该移动过程中，移动方向与带的方向不同，优选地 移动方向与带的方向大致垂直，在具有多个再现系统带和记录系统带的情况 下，所述记录系统带设置在所述再现系统带之间，移动速度选择为足够快， 使得相继经过再现系统带之间的时间和相继经过记录系统带之间的时间小 于肉眼的分辨力。因此，根据本发明，既没有固定的记录系统，也没有固定的再现系统。 两个系统都是移动的。因而，水平地和垂直地扫描图像部分的电视摄像机不 再是必须的。扫描条类型(或者以行阵列的透镜)足以扫描仅一维的图像， 在其它维度上，通过移动所述系统来进行扫描。如果两个站点以相同的方式构造并同步地移动，则再现过程非常简单。 再现系统带的每个像素仅需要对另一站点的相应的记录系统带的相应像素 的相应信息进行再现。根据本发明的一种实施方式，该系统设计为旋转体的形式，该旋转体围 绕其轴线旋转，且该旋转体的外表面承载有再现系统带；从WO 2004/002151 可知，其优选为球体或垂直的圆柱体。然而，这并不是绝对必须的。原则上，围绕轴线沿轨道运转的单条带便 足够了。该带可以为半圆形，垂直轴线穿过其端部；或者该带为平面形状， 垂直地延伸并由两个水平连接板而连接到垂直轴上，从而产生水平的U形。 然而，为了避免出现不平衡现象，更优选的是设置两条相对的带，从而产生完整的带或矩形。当然，也可以对该结构进行修改，从而使该轴不是垂直的。这可应用于 所有的实施方式。在垂直的圆柱体中，优选地，所述再现系统带之间连接有扫描条形式的 记录系统带，所述扫描条的所有元件聚焦在相同的方向，从而这些方向的延 长线大致在所述圆柱体轴线上相交。该特征产生了在垂直方向和水平方向都 减小尺寸的目标，且离圆柱体的距离增加，从而不会出现失真。在旋转体为 球体的情况下，如果每个元件聚焦在与球形表面垂直的方向，该特征自动产 生。可选地，所述再现系统带之间设置有透明带，该透明带后面连接有镜子， 所述透明带与镜子之间连接有带有透镜的扫描条，所述透明带与镜子之间的 距离大致对应于所述镜子与所述圆柱体轴线之间的距离。从而，此处一个透 镜就足以将检测到的图像放映到扫描条上。当与镜子的距离对应于镜子与旋 转轴线之间的距离时，扫描仪的透镜的主点便在旋转轴线处可见，从而此处 缩小的目的在垂直方向和水平方向上都相同，且离圆柱体的距离增加，从而 不会出现失真。本发明的另一种实施方式提供的系统设计为旋转的柔性带的形式，该柔 性带在平面的一个区域中延伸，所述记录系统带和再现系统带在该平面区域 内启动，从而在该平面区域中进行图像记录和图像再现。可选地，为了再现平面图像，该系统可以设计为前后移动的平面表面。 如果要避免往复运动，该系统还可以构造为带或盘的形式，所述带或盘围绕 其中间点转动，在该转动过程中，转动轴线垂直于所述带或盘地延伸。最后，所述记录系统和再现系统可以设计用于特殊图像。
在附图中示意性地示出了本发明的实施方式。 图1表示本发明的第一实施方式；图2表示该实施方式的一种变化，其具有倾斜延伸的记录系统带;图3是通过记录系统带的示意性截面；图4是通过本发明的另一实施方式的水平截面；图5、图6和图8表示本发明的其它实施方式的顶视图；图7表示具有立体图像记录的实施方式。
具体实施方式
图l示出了具有垂直轴线的圆柱体l。记录系统带2和再现系统带3交 替地位于该圆柱体1的圆周面上。在图1中，这些带垂直，即与圆柱体1的 轴线平行。然而，这些带也可以倾斜成任意角度。图2中示出了这种情况， 其中记录系统带2，在圆柱体1，的表面上倾斜延伸。当然，此处还具有其它的 记录系统带(如图1)，且在这些记录系统带之间也具有再现系统带。重要的 是，圆柱体1和l'的旋转使圆柱体表面上的每个点交替地经过记录系统带2 和再现系统带3。因而，在图l中选择的结构中，带的方向不能与旋转方向 相同，即不能水平地设置。在再现系统带上可以连接各种不同的发光元件。在圆柱体较大的情况 下，LED是最适合的，这是因为在现有的技术条件下，LED被认为是最强 的光源，从而即使在阳光下，肉眼仍然能够方便地看到图像。然而，其它技 术也是可行的，例如液晶显示技术(LCD)、等离子体显示技术(PDP)、激 光技术、TFT等。例如，在每个带3上可以设置480个重叠(superposed)的LED。对于 彩色图像来说，必须总是设置红色、蓝色、绿色三个相邻的LED，从而具有 1440个LED。作为替代，还可以使用能够以多颜色方式控制的LED。如果需要进一步提高分辨率，相邻的带3中的LED可以偏移LED的垂 直间距的一半的距离。这使得在圆柱体l的旋转过程中总共具有960行。基本上还可以想得到的是，以与CRT监视器类似的方式发光，其中此 处的电子束只能以一个方向偏转(垂直于旋转方向，即与旋转轴线平行)， 或者，具有逆向投影的投影机("巻轴机"(beamers))，其光束仅在该方向 偏转。同样地，LED逆行投影也可行，或者在背投影中使用三种不同颜色的 激光装置。记录系统带2的外侧可以具有光敏元件，与平台式扫描仪中使用的扫描 条非常类似。每个光敏元件能够接收光线的方向是不同的。在平台式扫描仪 中，所有光敏元件"看起来"在同一方向，这在本发明中是不需要的。圆柱 体1的旋转用于在圆柱体轴线处的观察者的位置产生水平入射的光束。为了 避免失真，剩余的光束也应该如此。为此，应该采用如图3所示的示意性结 构。在图3中，每个传感器都被较大地放大显示，从而仅示出了三个传感器 2a、 2b和2c (上面一个，中间一个，下面一个)。然而，传感器的数量实际 上与LED的数量相同，即以重叠的方式设置的480个传感器。每个传感器2a、 2b、 2c包括聚光透镜5和光敏元件6。聚光透镜5将来 自某一方向的平行光束聚集到光敏元件6上。为了避免失真，这些方向的反 向延长线(如图3中的虚线所示)应该在圆柱体轴线4上相交。为了进行彩色播送，当然还必须设置三个彼此相邻的记录传感器(一个 对红光敏感， 一个对绿光敏感， 一个对蓝光敏感)。为了提高分辨率，传感 器当然可以设置在垂直地偏置了垂直间距的一半的相邻的记录系统带中，从 而增加了行数。为了在一个站点表现出其它站点的环境，在最简单的情况下，使两个位 置的圆柱体同步地运转，并通过相应记录系统带中的相应传感器的信号来控 制再现系统带3的LED，这就足够了 。在实践中，当然要至少对每三个RGB (即红色敏感传感器，绿色敏感 传感器和蓝色敏感传感器)信号一起进行评估，并相对于颜色、亮度和对比 度进行优化，然后进行再现。对整体图像进行总的评估和优化当然更好。传 感器的(经优化的)信号自然通过单根线路中以多路传输的方式进行传送。该系统较大的优势在于，其完全独立于现有的电视标准。可以针对每一 应用情况，而优化选择LED和光敏传感器的数量，因而如果需要，即便是 非常高质量的播送(高分辨率)也能够实现。对于带2和3的数量和圆柱体 1的速度当然也能够同样地进行优化。带2和3的数量决定了圆柱体1所需的速度。肉眼应该无法觉察出每个 带2和3，因而，通过两条带3之间所经历的时间应该小于1/50秒。对于10 条带3，则需要圆柱体1每秒钟旋转5圈。旋转速度越慢，传感器暴露的时 间越长，从而通过更多的带使光敏性得以增加。从图4中可以明显看出，传感器不用直接连接在记录系统带2"上。这 些记录系统带2"就是此处圆柱体1的透明带。LED7使得再现系统带3能够 识别，记录系统带2和再现系统带3之间的边界用虚线表示。镜子8位于记录系统带2"的后面。该镜子将通过记录系统带2"进入的 光线反射到透镜5，上，该透镜5，将光线成像到传感器带6，上。因而，此处对 于整个传感器带6'仅存在一个透镜5'(或者透镜系统)(而不是一个传感器 具有一个透镜)，这与传统的电视摄像机或照像设备很类似。透镜5'与镜子 8之间的距离大约等于镜子8与圆柱体轴线4之间的距离。因此，能够看到 透镜5，大约位于圆柱体轴线4，这有利于避免失真。为了使传感器带6'本身 不位于光束路径上，镜子8显示为成角度地偏移。当然，镜子8还可以仅向 上或向下成角度倾斜。设置镜子8的原因是空间问题。在图4中仅示出了一个传感器带6'，但 是，该传感器带6'对于每个记录系统带2"来说当然都是必须的。现在，由于空间原因，无法将所有传感器带6'都连接在紧邻圆柱体轴线4的位置。因 此，使用镜子8，从而使得传感器带6，和透镜5'在邻近圆柱体轴线4的位置 上可见(即，它们的镜像位于邻近圆柱体轴线4的位置)。图5示出了一种实施方式，其中记录系统带2和再现系统带3安装在由 辊子10承载的环带9上。辊子形成了直面，该直面可以用于图像记录和图 像再现。这与圆柱体l的区别在于，可以进行准确的平行透视记录。因而， 记录系统带2中的各个记录传感器都相互平行地设置，与图3不同。类似的情况应用于根据图6的实施方式，其中记录系统带2和再现系统 带3连接在板9'上，该板9'在双向箭头的方向上可以前后往复运动。如果要避免往复运动，可以选择如图8所示的实施方式。这里，带设置 为围绕轴21旋转。记录系统带2与再现系统带3相对于该轴21偏置了 180 °， 从而产生了连续的带。在该实施例中，传感器"看起来"与图的平面垂直。当然，可以设置多条带，从而，例如，在记录系统带和再现系统带之间 形成30 °的角度。在该情况下，优选地设置有盘，各条带连接在该盘上。图7中示出了具有能够非常方便地设计用于立体图像再现的优势的圆柱 体的实施方式。通常，记录系统带2中的传感器都"看起来"径向朝外，即 它们仅接收来自该方向的光线。在图7中，两个相邻带的这些方向用11和 12表示。为了能够再现立体图像，仅需要连接用于接收来自另一角度(用箭 头13表示)光线的另外的传感器。这些传感器"看起来"同与箭头12对齐 的传感器的方向相同，从而这两个传感器检测视差位移。当然，在每个记录 系统带上都设置有这种另外的传感器。因此，再现过程需要两倍数量的LED。在最简单的情况下，被"垂直" 的传感器控制的LED偏振(polarized)为一个方向(例如水平)，被"看起 来倾斜"的传感器控制的LED偏振为与其垂直的方向，例如垂直。如果观 察者戴上适当的偏光眼镜(polarization glasses),每只眼睛仅接收来自相应的LED的光线，从而产生了所需的立体效果。如果要避免使用偏光眼镜，可以使用所谓的透镜技术。可以参考很多与 其相关的文献，仅示例性地参考EP 1521483。如该公开文本中所提供，如果 要设置多于两个(例如5个)记录装置，这也可以在本发明的范围内方便地 实现，在每个记录系统带中，传感器设置为五个不同的方向，从而可以检测 到来自5个不同方向的光线。
权利要求
1.一种用于在至少两个位置进行双向图像记录和再现的系统，且每个位置至少具有一个记录系统和一个再现系统，其特征在于，所述再现系统包括至少一个如发光二极管、LCD元件、TFT元件等发光元件的带(3)，所述记录系统以扫描仪的方式检测要记录的图像的带，整个系统以前后的方式移动或沿轨道移动，在该移动过程中，移动方向与带的方向不同，优选地该移动方向与带的方向大致垂直，在具有多个再现系统带(3)和记录系统带(2)的情况下，所述记录系统带(2)设置在所述再现系统带(3)之间，移动速度选择为足够快，使得相继经过再现系统带(3)之间的时间和相继经过记录系统带(2)之间的时间小于肉眼的分辨力。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统设计为旋转体的形 式，该旋转体围绕其轴线旋转，且该旋转体的外表面具有所述再现系统带(3)。
3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述旋转体为球体。
4. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述旋转体为垂直的圆柱 体(1， l，)。
5. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述再现系统带(3)之 间连接有扫描条形式的记录系统带(2)，所述扫描条的每个元件(2a， 2b， 2c)聚焦在一个方向，从而这些方向的延长线大致在所述圆柱体轴线(4) 的区域内相交。
6. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述再现系统带(3)之间设置有透明带(2")，该透明带(2")后面连接有镜子(8)，所述透明带 (2")与镜子(8)之间连接有带有透镜(5')的扫描条(6')，所述透明带 (2")与镜子(8)之间的距离基本等于所述镜子(8)与所述圆柱体轴线(4)之间的距离。
7. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统设计为旋转的柔性 带(9)的形式，该柔性带(9)在平面的一个区域中延伸，所述记录系统带(2)和再现系统带(3)在该平面区域内启动，从而在该平面区域中进行图 像记录和图像再现。
8. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统构造为往复运动的 平面表面(9')。
9. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统构造为带或盘的形 式，所述带或盘围绕其中间点(21)转动，在该转动过程中，转动轴线垂直 于所述带或盘地延伸。
10. 根据权利要求1至8中任意一项所述的系统，其特征在于，所述记 录系统和再现系统设计用于三维图像显现。
全文摘要
根据本发明，旋转圆柱体(1)设置在至少两个位置。包括发光元件的带(3)和包括类似扫描条的记录系统的带(2)安装在该旋转圆柱体(1)上，使得一个圆柱体的环境能够再现在其它圆柱体上，能够进行视觉接触。本发明的系统还可以构造为平面形式，例如旋转的带或前后移动的板。所述系统还可以构造用于三维图像显现。
文档编号H04N13/00GK101336544SQ200680052022
公开日2008年12月31日 申请日期2006年12月13日 优先权日2005年12月14日
发明者A·特拉恩特 申请人:A·特拉恩特