CN201804207U - 多彩全像的影像合成设备的光偏移补偿装置 - Google Patents

多彩全像的影像合成设备的光偏移补偿装置 Download PDF

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Abstract

一种多彩全像的影像合成设备及光偏移补偿装置，包含一发光单元、一分光单元、一补偿单元、一投影单元、一撷影单元以及一底片；所述发光单元位于所述分光单元的右上方，所述补偿单元位于所述分光单元的左下方，所述投影单元位于所述分光单元的右下方，所述底片位于所述补偿单元的下方，所述撷影单元位于所述投影单元的右下方。本实用新型由一光源产生单元发出光束，该光束经分光单元***为一物光光束及一参考光束；该物光光束照射至投影单元转换为物光光波，将欲呈现的物体的二维影像投射至底片；参考光束经过补偿单元转换为参考光波并调整照射角度，再投射至底片。物光光波与参考光波投射至底片上形成干涉条纹，以将物体的二维影像记录于底片上。

Description

多彩全像的影像合成设备的光偏移补偿装置 
技术领域
本实用新型涉及一种光偏移补偿装置，尤其涉及一种多彩全像的影像合成设备及光偏移补偿装置，其通过参考光波与物光光波产生干涉条纹，来记录影像于底片，令底片可重建立体影像的拍摄装置，参考光波通过补偿单元调整照射角度，以预先修正三原色影像绕射偏差角度。 
背景技术
以往科幻电影中才能看到的立体影像技术，随着光电技术日新月异，现在已经可以实现了。要呈现立体影像，需要将一物体两张二维影像分别投射至双眼中；且该两张二维影像的取景角度，为物体偏左侧与偏右侧角度。当双眼分别看到取景角度偏左与偏右的两张二维影像，并将影像传达至脑部整合，即可产生立体视觉。前述立体视觉呈现该物体其中一侧面的固定影像，而真正能从各角度看到物体各面的全像影像，需要藉全像展示片方可达成。 
全像展示片，取一物体，于同一水平高度及距离之下，环绕三百六十度摄得不限数量的各面二维影像，再将这些二维影像依序记录于一环形底片上。重建立体影像时，于全像展示片下方或后方设置一重建光源，重建光线穿射过全像展示片进而将影像投射出。当观察者位于适当位置，双眼会接收摄影角度相异的两帧平面影像，而对该物体产生立体视觉。 
现有建立全像展示片的装置，将一光源分成参考光与物光，其中物光经滤波为物光光波后，投射物体二维影像至展示片；参考光经过滤波为参考光波后，以不同于物光光波的入射角度照射至展示片。通过参考光波与物光光波两者产生干涉条纹，将二维影像记录于底片。其中光源是一激光光发生机，可发射出红色、绿色或蓝色等各种颜色光束。 
由于不同色的光具有不同的波长与绕射角度，红色、绿色与蓝色影像在以白色光源重建影像时，其影像光线绕射角度各不相同，影像投射角度不同而无法重叠，无法建立多彩立体影像。 
现有展示片无法重建多彩立体影像的示意图，可参阅第一图所示。在重建三维立体影像时，以单一光源91作为背光，将展示片92投影出立体影像。若取红色影像光线93为标准，绿色影像光线94投射角度会偏高，蓝色影像光线95则偏差更多。因此，现有全像展示片所重建的立体影像，是三色分离的单色影像，无法忠实呈现物体原本色彩。 
创作人有鉴于现有全像展示片仅能单色显示的缺失，为追求更具真实感的立体影像表现，遂特以研创成本案，期能藉本案的提出，以改进现有缺点，期使重建立体影像能臻致完善与理想。 
发明内容
本实用新型多彩全像的影像合成设备及光偏移补偿装置，其主要目的在于：制作多彩全像展示片时，因应各色调影像而变动参考光的照射角度，预先改变底片上各色影像的绕射角度。在以单一光源重建立体影像时，不同色影像可有相同的绕射角度，达到各色影像叠合建立完整多彩立体影像的目的。 
为达上述目的，本实用新型提供了一种多彩全像的影像合成设备及光偏移补偿装置，包含有一发光单元、一分光单元、一补偿单元、一投影单元、一撷影单元以及一底片，其中： 
所述发光单元，是一种光源发射器，能发射出光束； 
所述分光单元，光束射入所述分光单元***为一道参考光束与一道物光光束，再以不同角度射出，且参考光束射入所述补偿单元，物光光束射入所述投影单元； 
所述补偿单元，包含有一滤波元件及一微调元件，参考光束经所述滤波元件转换成参考光波照射至所述底片，所述微调元件能调整所述滤波元件的位置或角度，改变参考光波照射于所述底片的入射角度； 
所述投影单元，包含有一滤波元件、一引导透镜、一显影板和一成像透镜，该显影板更与所述撷影单元连接而能显示二维影像；物光光束经所述滤波元件转换成物光光波，再穿射过所述引导透镜、所述显影板与所述成像透镜，将所述显影板上的二维影像投射至所述底片； 
一撷影单元，包含一旋转座、一摄影元件与一电脑，所述旋转座内设有一步进马达，该步进马达能旋转，所述摄影元件撷取影像并传送二维影像至电脑处理后再于所述显影板显示； 
所述底片，用于纪录光学影像，设置于一内具有步进马达的轴座上，该轴座能旋转底片； 
参考光波及物光光波最后在所述底片上一处交会，通过两光波干涉条纹纪录影像于底片，再经过定影作业后即成为一全像展示片； 
电脑将二维影像分色处理，并集成为红色影像、绿色影像与蓝色影像传送至所述显影板，所述调整补偿单元中的微调元件对应不同色影像而控制所述滤波元件的位置或角度，调整参考光波照射至所述底片的入射角度，以改变所述底片上不同色影像的绕射角度； 
所述发光单元位于所述分光单元的右上方，所述补偿单元位于所述分光单元的左下方，所述投影单元位于所述分光单元的右下方，所述底片位于所述补偿单元的下方，所述撷影单元位于所述投影单元的右下方。 
实施时，该发光单元为一种激光光源发射器，发射出不同波长的激光光束；该激光光束按波长范围包括不可见光及可见光，包括红色、绿色或蓝色光束。 
实施时，本实用新型所述的多彩全像的影像合成设备及光偏移补偿装置，其特征在于，其更配置平面镜，能高效率反射光束，藉以改变或引导光束照射路径。 
实施时，该微调元件为一马达连动机构或一电磁连动机构。 
实施时，该补偿单元与所述投影单元设置挡板，限制参考光波与物光光波照射于所述底片的区域范围。 
本实用新型还提供了一种多彩全像的影像合成设备的光偏移补偿装置，该是在一影像合成设备内设置一补偿装置，该补偿装置至少由一滤波元件与一微调元件组成，所述微调元件用于调整所述滤波元件位置或角度，改变参考光波射出角度。 
实施时，该微调元件为一马达连动机构或一电磁连动机构。 
实施时，该影像合成设备由一发光单元、一分光单元、一补偿单元、一投影单元以及一底片组成；所述发光单元发射光束至所述分光单元，所述光束被***为一参考光束及一物光光束，参考光束射入所述补偿单元，物光光束射入所述投影单元；参考光束经所述补偿单元转换为参考光波并以预定角度投射至所述底片；物光光束经所述投影单元转换为物光光波，并将所述投影单元内部的显影板的影像投射至所述底片，并通过参考光波与物光光波干涉而将影像记录于所述底片。 
实施时，该微调元件对应不同色影像来调整所述补偿单元中滤波元件的位置或角度。 
与现有技术相比，本案具体的内容包含有：一发光单元、一分光单元、一补偿单元、一投影单元、一撷影单元、及一底片；其中，发光单元是一激光光源发生机，能发射激光光束；激光光束照射至分光单元，被***为一道参考光束与一道物光光束，参考光束射向补偿单元、物光光束射向投影单元。 
该补偿单元中包含有滤波元件及微调元件，当参考光束射入滤波元件，会被转换成参考光波而投射至底片上；微调元件用于改变参考光波的入射角度。 
投影单元中则包含有滤波元件、显像板、摄影元件与电脑，物光光束照射至滤波元件而转换为物光光波；另一方面，摄影元件撷取物体的二维影像，经电脑处理分色为红色、绿色与蓝色影像，再分批次传送至显像元件显示；物光光波透射过显像板，并将物体的二维影像投射至底片。 
上述物光光波与参考光波于底片交会，且两道光波的入射角度相异产生干涉条纹，将二维影像纪录于底片。该底片是圆环形，物体于同一水平高度与距离下所摄得各个角度影像的二维影像，依序环状记录于底片。并以重复曝光原理，将红色、绿色与蓝色影像分别记录至底片上重叠，合成全彩的影像底片。 
本案中，补偿单元的微调元件是以前后移动或旋转方式，调整参考光波的照射角度。其作用在于纪录不同色影像影像至底片时，透过补偿装置改变参考光波入射角度，预先改变影像绕射角度。在以白色光源重建立体影像时，不同色的影像投射角度仍能一致并叠合，产生多彩的立体影像。 
附图说明
图1是现有全像展示片重建立体影像，不同色调影像投射角度有所偏差的示意图。 
图2是本实用新型的结构示意图。 
图3是本实用新型在使用不同色光记录影像时，微调元件改变位置或角度，改变参考光波的照射角度。 
图4是本实用新型的底片放置于光源前，重建多彩立体影像的示意图。 
附图标记说明：1-发光单元；11-激光光束；2-平面镜；3-分光单元；31-参考光束；311-参考光波；32-物光光束；321-物光光波；4-补偿单元；41-滤波元件；42-微调元件；43-挡板；5-投影单元；51-滤波元件；52-引导透镜；53-显影 板；54-成像透镜；55-挡板；6-撷影单元；61-旋转座；62-摄影元件；63-电脑；7-底片；71-轴座；8-物品；91-光源；92-展示片；93-红色影像光线；94-绿色影像光线；95-蓝色影像光线。 
具体实施方式
兹谨就本实用新型多彩全像的影像合成设备及光偏移补偿装置其结构组成，及所能产生的功效，配合图式，举一本案的较佳实施例详细说明如下： 
首请参阅图2所示，本实用新型所述的多彩全像的影像合成设备及光偏移补偿装置，包括有一发光单元1、不限数量的平面镜2、一分光单元3、一补偿单元4、一投影单元5、一撷影单元6以及一底片7，其中： 
所述发光单元1，是一种激光光源发射器，可发射出不同波长色的激光光束11，该激光光束11按波长范围包括不可见光及可见光，如红色光束、绿色光束或蓝色光束。 
所述不限数量的平面镜2，是一种能高效率反射光束的镜片，配置于本实用新型内多处适当位置，以改变或引导激光光束11照射路径。 
所述分光单元3，能将激光光束11***为两道同调性质光束，激光光束11射入分光单元3后，***成一道参考光束31及一道物光光束32射出；其中，参考光束31经一平面镜2引导射入补偿单元4，物光光束32经一平面镜2引导射入投影单元5。 
所述补偿单元4，包含有一滤波元件41、一微调元件42以及一挡板43；参考光束31射入滤波元件41并转换成参考光波311，参考光波311穿射过挡板43后照射至底片7上，该挡板43能限制参考光波311照射于底片7的区域范围；微调元件42则可为一马达连动机构或一电磁连动机构，其作用在于调整滤波元件41前后位置或旋转角度，以改变参考光波311入底片的角度。 
所述投影单元5，包含有一滤波元件51、一引导透镜52、一显影板53、一成像透镜54以及一挡板55，其中该显影板53与撷影单元6连接而能显示二维影像；物光光束32射入滤波元件51转换成物光光波321，再穿射过引导透镜52、显影板53、成像透镜54与挡板55，将显影板53上的二维影像投射至底片7，其中挡板55能限制二维影像投射于底片7的区域范围。 
所述撷影单元6，由一旋转座61、一摄影元件62与一电脑63所组成，旋转座61内设有一步进马达而可旋转，摄影元件62用于撷取影像并传送至电脑63分色处理。该分色处理将影像中各色像素分离，集成红色、绿色与蓝色的二 维影像，再把二维影像传送至显影板53显示。 
所述底片7，是一纪录光学影像的环形片体，设置于一轴座71上，轴座71内具有一步进马达可旋转底片7，参考光波311及物光光波321于底片7上一处交会，通过两光波干涉条纹纪录二维影像于底片7，再经过定影作业后即成为一全像展示片，配合一般光源使用可重建三维立体影像。 
接着请参阅图2所示，本案应用于制作多彩全像影像展示片。首先取一物品8放置于旋转座61上回转，同时以摄影元件62撷取物品影像，传送至电脑63进行分色与集成处理为红色、绿色及蓝色的二维影像，该二维影像再传送至显影板53。 
另一方面，发光单元1发出一固定波长的激光光束，经过平面镜2反射至分光单元3，并***为一参考光束31与一物光光束32。参考光束通过平面镜2反射入补偿单元4，转换成参考光波311再投射至底片7。物光光束32通过平面镜2反射入投影单元5，先转换为物光光波321，再将显影板53上的二维影像投射至底片7。最后，参考光波311与物光光波321在底片交会，通过两光波的干涉条纹而将影像纪录于底片7上。 
随着旋转座61回旋物品8，摄影元件62不断取得物品同一距离与水平高度的各角度影像，显影板53上也同步显示不同角度取得的二维影像，底片7则藉步进马达旋转而依序连续记录物品各角度的二维影像。其中旋转座61与底片7具有同步旋转关系，旋转座61回转一圈，底片7也旋转一圈。 
此外，底片7上的影像分三次重复曝光记录而成。第一次记录时，透过电脑63将红色的二维影像传送显影板53，此时底片7记录红色影像。待所有角度的二维影像记录至底片后，再以重复曝光方式将绿色影像记录于底片7，且补偿单元4调整参考光波311投射至底片7上的入射角，以改变绿色影像于底片7上的绕射角度。同法，再调整参考光波311的入射角后，将蓝色影像记录于底片7。上述重复曝光红色、绿色及蓝色影像的步骤中，同一角度摄得的影像必须完全重叠。最后将底片7冲洗定影后，即为一多彩全像展示片。 
请参阅图3所示，在纪录绿色与蓝色影像时，通过补偿单元4中的微调元件41改变位置或旋转角度，改变参考光波311照射至底片7的入射角，预先偏差底片7上绿色影像与蓝色影像的绕射角度。 
最后如图4所示，当使用一光源91重建立体影像时，红色、绿色与蓝色影像的光线完全重叠，呈现真正的多彩立体影像。其中，重建影像所使用的光源， 可为白炽灯泡、灯管或白色发光二极管等，也可使用红色、绿色与蓝色发光二极管集合而成的复合式光源。再者，本案透过电脑63将影像的红色、绿色与蓝色像素分离，该三色更为色彩的三原色光，可进一步合成各种颜色；例如欲呈现紫色影像是以红色影像与蓝色影像叠合，欲呈现黄色影像是以红色调影像与黄色调影像叠合，依此类推。 
综上所述，本实用新型所述的多彩全像的影像合成设备及光偏移补偿装置，其技术内容完全符合新型专利的取得要件。本案在产业上确实得以利用，在申请前未曾见于刊物或公开使用，且非为公众所知悉的技术。再者，本实用新型有效解决先前技术中长期存在的问题并达成相关使用者与消费者长期的需求，得佐证本新型并非能轻易完成。本案富具专利法规定的产业利用性、新颖性与进步性等要件，依法提请专利，恳请钧局详查，并尽早为准予专利的审定，以保护申请人的智慧财产权，以励创新。 
本实用新型虽通过前述实施例来描述，但仍可变化其形态与细节，于不脱离本新型的精神而达成，并由熟悉此项技艺的人士可了解。前述本案的较佳实施例，仅是通过本案原理可以具体实施的方式之一，但并不以此为限制，应依后附的申请专利范围所界定为准。 

Claims (9)

1.一种多彩全像的影像合成设备及光偏移补偿装置，其特征在于，包含有一发光单元、一分光单元、一补偿单元、一投影单元、一撷影单元以及一底片，其中：
所述发光单元，是一种光源发射器，能发射出光束；
所述分光单元，该光束射入所述分光单元***为一道参考光束与一道物光光束，再以不同角度射出，且该参考光束射入所述补偿单元，该物光光束射入所述投影单元；
所述补偿单元，包含有一滤波元件及一微调元件，该参考光束经所述滤波元件转换成参考光波照射至所述底片，所述微调元件能调整所述滤波元件的位置或角度，改变参考光波照射于所述底片的入射角度；
所述投影单元，包含有一滤波元件、一引导透镜、一显影板和一成像透镜，该显影板更与所述撷影单元连接而能显示二维影像；物光光束经所述滤波元件转换成物光光波，再穿射过所述引导透镜、所述显影板与所述成像透镜，将所述显影板上的二维影像投射至所述底片；
一撷影单元，包含一旋转座、一摄影元件与一电脑，所述旋转座内设有一步进马达，该步进马达能旋转，所述摄影元件撷取影像并传送二维影像至电脑处理后再于所述显影板显示；
所述底片，用于纪录光学影像，设置于一内具有步进马达的轴座上，该轴座能旋转底片；
参考光波及物光光波最后在所述底片上一处交会，通过两光波干涉条纹纪录影像于底片，再经过定影作业后即成为一全像展示片；
电脑将二维影像分色处理，并集成为红色影像、绿色影像与蓝色影像传送至所述显影板，所述调整补偿单元中的微调元件对应不同色影像而控制所述滤波元件的位置或角度，调整参考光波照射至所述底片的入射角度，以改变所述底片上不同色影像的绕射角度；
所述发光单元位于所述分光单元的右上方，所述补偿单元位于所述分光单元的左下方，所述投影单元位于所述分光单元的右下方，所述底片位于所述补偿单元的下方，所述撷影单元位于所述投影单元的右下方。
2.如权利要求1所述的多彩全像的影像合成设备及光偏移补偿装置，其 特征在于，该发光单元为一种激光光源发射器，发射出不同波长的激光光束；该激光光束按波长范围包括不可见光及可见光，包括红色、绿色或蓝色光束。
3.如权利要求1所述的多彩全像的影像合成设备及光偏移补偿装置，其特征在于，其更配置平面镜。
4.如权利要求1所述的多彩全像的影像合成设备及光偏移补偿装置，其特征在于，该微调元件为一马达连动机构或一电磁连动机构。
5.如权利要求1所述的多彩全像的影像合成设备及光偏移补偿装置，其特征在于，该补偿单元与所述投影单元设置挡板，限制参考光波与物光光波照射于所述底片的区域范围。
6.一种多彩全像的影像合成设备的光偏移补偿装置，其特征在于，该是在一影像合成设备内设置一补偿装置，该补偿装置至少由一滤波元件与一微调元件组成，所述微调元件用于调整所述滤波元件位置或角度，改变参考光波射出角度。
7.如权利要求6所述的多彩全像的影像合成设备的光偏移补偿装置，其特征在于，该微调元件为一马达连动机构或一电磁连动机构。
8.如权利要求6所述的多彩全像的影像合成设备的光偏移补偿装置，其特征在于，该影像合成设备由一发光单元、一分光单元、一补偿单元、一投影单元以及一底片组成；所述发光单元发射光束至所述分光单元，所述光束被***为一参考光束及一物光光束，参考光束射入所述补偿单元，物光光束射入所述投影单元；参考光束经所述补偿单元转换为参考光波并以预定角度投射至所述底片；物光光束经所述投影单元转换为物光光波，并将所述投影单元内部的显影板的影像投射至所述底片，并通过参考光波与物光光波干涉而将影像记录于所述底片。
9.如权利要求6所述的多彩全像的影像合成设备的光偏移补偿装置，其特征在于，该微调元件对应不同色影像来调整所述补偿单元中滤波元件的位置或角度。 
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