TW201341985A - 用於製作數位全像圖的干涉空間光調變器 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種數位全像設備、系統與方法。該設備包括包含一以干涉空間光調變器為主的顯示引擎之電子顯示裝置以及耦合到該電子顯示裝置的一處理器。該處理器係***作以將數位內容上傳到該電子顯示裝置。該顯示內容係被顯示在該電子顯示裝置上，並且當該全像媒體與電子顯示裝置藉由雷射產生光束而被整片曝光時，被記錄於全像圖媒體內。該系統額外地包括至少一雷射，其係被光學耦合到該電子顯示裝置並且被交流地耦合到該處理器。本發明同樣揭露一種使用數位全像系統來記錄技術一數位全像於數位媒體中的方法。

Description

用於製作數位全像圖的干涉空間光調變器

在一種態樣中，本發明一般係關於電子顯示裝置，其包含用於數位產生全像圖的干涉空間光調變器。更具體地，本發明係關於包含電子顯示裝置的數位全像系統，其包含用來產生包括二維與三維顏色全像圖之數位全像圖的干涉空間光調變器。

雖然全像圖在種種安全與驗證應用中扮演重要的角色，但是它卻遭受許多限制。首先，因為幾乎所有安全全像圖由來自昂貴主機的壓印製程所產生，所以全像圖本身的個別化在商業上不可行。除了其他以外，文件、標籤的其他面向可被個別化與/或個人化，就像在識別(ID)卡上的個人資訊與照片或者在標籤上以雷射雕刻的序號，但是此全像圖則應用一重複的設計。因為該一設計對其他文件的安全性移除與再應用或者該一設計的再創造會致使偽造者繞過該安全性，所以這會降低安全性。假如一獨特的全像圖以個別資訊產生的話，那麼傳送將會沒有好處且再創造個別設計的阻障物將會太高。

第二，被壓印或表面浮雕的全像圖具有不良的顏色品質(亦即，他們常常注視起因於傳輸全像圖特性的彩虹顏色)。除了全彩影像的美學因素，全彩全像圖對商標化並且在制止偽造者而言是重要的(因為許多次，適當的色彩對終端使用者而言是已知的)。

第三，被壓印或表面浮雕的全像圖需要光線反射經過它們。這經常以放置在全像圖下的不透明金屬層來進行。此些層給予全像圖它們光亮的外表並且禁止以傳統印刷圖設計整合。 就改善的安全性、美學與/或整合因素而言，經常令人希望的是，該全像安全性特徵係為部分或全部透明。前者以選擇性去金屬化來得到，不過，此些過程困難、昂貴且仍留有部分不透明的設計。後者以高折射率材料來得到，但此些材料更昂貴且該全像特徵會由於較弱的反射係數而常常較難見到。

第四，製造壓印全像圖的過程首先需要產生一主機，該主機係以許多過程被製造，但全部均很慢、耗時、困難且昂貴。例如，一旦壓印主機被製造的話，它必須藉由光微影過程而傳送到一壓印圓筒墊片。在該圓筒墊片產生以後，它會以網頁為主的製造線被放置在滾筒上，以用重複的方式來產生一壓印一相同的全像圖設計。改變該全像設計需要改變該主機、產生一新墊片、並且把該滾筒放回以該網頁為主的機械。

將個別化或個人化的資訊記錄到一體積全像媒體內的能力眾所皆知。在立體圖或數位全像圖上運作的許多公司與獨立研究者已經顯示記錄個別資訊在體積全像媒體上的能力。雖然有許多方法可被採用來將個別資訊記錄到一全像內，但是就在今日世界中商業可行的個別化過程而言，使用數位資訊技術是必要的。

例如，製造一照片ID將令人希望，其中該〝照片〞係以全像來記錄，在此數位照相機所拍攝的照片可由電腦傳送到一全像圖印表機。雖然此些全像列印已經被說明且顯示數次，不過，應該注意的是，此些全像列印與傳統列印非常不同。然而，經由本發明，名詞〝全像印表機列印〞將被使用來傳送被使用以記錄來自數位傳送資訊之一全像圖的機械概念。

在一種實施例中，數位全像設備可被提供。該設備包含一包含以干涉空間光調變器為主之顯示引擎的電子顯示裝置，以及耦合到該電子顯示裝置的一處理器。該處理器係***作來上傳數位內容到該電子顯示裝置。當該全像媒體與該電子顯示裝置係由一雷射產生光束所整片曝光(flood expose)時，該數位 內容係被顯示在該電子顯示裝置上並被紀錄於全像媒體內。

2‧‧‧影像處理位置

100‧‧‧二維數位全像系統

102‧‧‧雷射

104‧‧‧快門

106‧‧‧空間過濾器

108‧‧‧光學元件

110‧‧‧全像媒體

112‧‧‧電子顯示裝置

114‧‧‧快門控制器

116‧‧‧數位內容

118‧‧‧雷射光束

120‧‧‧擴展光束

122‧‧‧校準光束

126‧‧‧處理器

128‧‧‧儲存裝置

130‧‧‧反饋迴路

200‧‧‧光學系統

202a‧‧‧光線

204‧‧‧次像素

206‧‧‧次像素

208‧‧‧光線

210‧‧‧體積全像媒體

212‧‧‧顯示引擎

300‧‧‧系統

302‧‧‧雷射

303‧‧‧光束

304‧‧‧全像媒體

305‧‧‧電子顯示裝置

310‧‧‧薄膜堆疊

312‧‧‧驅動器

314‧‧‧反射性薄膜

316‧‧‧處理器

326‧‧‧數位內容

328‧‧‧儲存裝置

330‧‧‧空氣間隙

318a‧‧‧輸入光線

320a‧‧‧輸入光線

322a‧‧‧輸入光線

318b‧‧‧反射光線

320b‧‧‧反射光線

322b‧‧‧反射光線

332a、332b、332c‧‧‧次像素元件

400‧‧‧次像素元件

402‧‧‧玻璃基板

404‧‧‧薄膜堆疊

406‧‧‧反射性薄膜

408‧‧‧空氣間隙

408a、408b、408c‧‧‧空氣間隙

410‧‧‧電壓源

412‧‧‧光線

414‧‧‧反射光線

416‧‧‧表面

416a、416b、416c‧‧‧次像素元件

450‧‧‧像素元件

502‧‧‧亮度

504‧‧‧觀察視窗

600‧‧‧數位全像系統

602a、602b、602c‧‧‧雷射

604a、604b、604c‧‧‧快門

606a、606b、606c‧‧‧波片

608a、608b、608c‧‧‧分束器

610a、610b、610c‧‧‧波片

612a、612b、612c‧‧‧鏡子

614a、614b、614c‧‧‧雙色鏡

615‧‧‧紅綠藍(RGB)光束

616‧‧‧處理器

618‧‧‧物體透鏡

620‧‧‧第一準直透鏡

624‧‧‧電子顯示裝置

626‧‧‧數位內容

628‧‧‧儲存裝置

628‧‧‧孔徑

630‧‧‧第一單物體光束

632‧‧‧物體透鏡

634‧‧‧全像媒體

636‧‧‧第二單一參考光束

638‧‧‧透鏡

640‧‧‧孔徑

644a、644b、644c‧‧‧鏡子

646a、646b、646c‧‧‧波片

648a、648b、648c‧‧‧雙色鏡

649‧‧‧紅綠藍(RGB)光束

650‧‧‧鏡

652‧‧‧反饋迴路

700‧‧‧藍芽手機

702‧‧‧干涉空間光調變器顯 示器(IMOD)顯示器

704‧‧‧塑膠封套

800‧‧‧電腦系統

812‧‧‧電腦系統

814‧‧‧處理器

816‧‧‧系統記憶體

818‧‧‧系統匯流排

820‧‧‧揮發性記憶體

822‧‧‧非揮發性記憶體

824‧‧‧磁碟儲存

826‧‧‧移動介面

828‧‧‧操作系統

830‧‧‧系統應用

832‧‧‧程式模組

834‧‧‧程式資料

836‧‧‧輸入裝置

838‧‧‧介面埠

840‧‧‧輸出裝置

842‧‧‧輸出配接器

844‧‧‧遠端電腦

846‧‧‧遠端儲存裝置

848‧‧‧網路界面

850‧‧‧通訊連接

本發明現將為了顯示而非限制之目的而結合圖式來說明，其中：圖1係為應用以干涉空間光調變器為主之顯示引擎的二維(2D)數位全像系統之一種實施例的圖式；圖2係為一光學系統的簡化圖，其包含使用於圖1所示數位全像系統之以干涉空間光調變器為主的顯示引擎；圖3係為使用以干涉空間光調變器為主的顯示引擎之二維(2D)數位全像系統之一種實施例的圖式；圖4A係為呈開啟狀態之以干涉空間光調變器為主之顯示器之次像素元件的顯示；圖4B係為呈崩潰狀態來顯示之圖4A之次像素元件的顯示；圖4C係為以干涉空間光調變器為主之顯示器之像素元件的顯示；圖5係為顯示在全像影像之亮度與檢視視窗之間交替的圖式；圖6係為應用以干涉空間光調變器為主之顯示引擎來記錄高密度全彩全視差全像立體圖之三維(3D)數位全像系統之一種實施例的圖式；圖7A-C顯示一具有顯示器之商業上可得到的裝置，其包含以干涉空間光調變器為主的顯示引擎；圖8顯示一電腦系統，其係可被應用來控制根據本發明的數位全像過程；圖9A與9B提供一示意圖，其顯示像鏡子元件之全像紀錄之間的差，譬如干涉空間光調變器顯示器(IMOD)，具有(圖9B)且不具有(圖9A)有角度移位光學之使用，譬如楔形稜鏡；圖10A係為樣品D0110211L的相片；圖10B係為樣品D0110211Q的相片；圖10C係為樣品D0110211U的相片； 圖11係為使用像點光源(鎢絲鹵素燈)之樣品D0110214D的相片；圖12A與12B提供使用於以楔形稜鏡來記錄之兩方位的示意圖；圖13A與13B係為樣品D110214M的相片，其使用在圖13A中的像點光源(鎢絲鹵素燈)以及在圖13B中的散射光源(具有相同燈的毛玻璃散射器)；以及圖14係為樣品D110214N的相片，其使用像點光源(鎢絲鹵素燈)以及放置在該光束中的毛玻璃散射器，以致於大約一半的樣品(右側)以通過該散射器的光線被照亮，且另一半(左側)不會。

本發明提供數位全像系統以及用來控制此等數位全像系統之方法與技術的種種實施例。在種種態樣中，本發明提供使用數位內容來光學記錄一數位產生影像的種種設備、系統與方法，其包含文字、圖形、影像與其組合於一體積全像媒體上。根據所揭露實施例的設備、系統與方法，其可被整合在以網頁為主的製造過程中，以藉由顯示數位內容於包含一干涉空間光調變器顯示引擎的顯示裝置上，而來製造獨特、定制化且個人化的全像圖，其係將於稍後有更詳細地說明。在整個本發明中所使用的，一顯示裝置係為用於呈現呈視覺形式之資訊的電子輸出裝置，在此該輸入資訊係以電訊號來供應並且被視為電子顯示裝置。

本發明提供一數位全像設備，其包含一包含一以干涉空間光調變器為主之顯示引擎的電子顯示裝置，以及耦合到該電子顯示裝置的一處理器，其中該處理器係***作來上傳數位內容到該電子顯示裝置，其中當該全像媒體與該電子顯示裝置係由一雷射產生光束所整片曝光時，該數位內容係被顯示在該電子顯示裝置上並被紀錄於全像媒體內。

本發明進一步提供一種使用數位全像系統來記錄數位全像於全像媒體中的方法，該方法包含： 顯示數位內容於電子顯示裝置上，該電子顯示裝置包含一以干涉空間光調變器為主的顯示引擎；提供一全像媒體於一雷射光源與被顯示在該電子顯示裝置上的數位內容之間；以及藉由至少一雷射來產生至少一雷射束，以整片曝光該全像媒體與該電子顯示裝置，以將該數位內容記錄於該全像媒體內。

本發明同樣提供一種數位全像系統，包含：一電子顯示裝置，包含一以干涉空間光調變器為主的顯示引擎；至少一雷射，光耦合到該電子顯示裝置，該至少雷射係操作來產生在第一波長上的至少一光束；一處理器，耦合到該電子顯示裝置與該至少一雷射，其中該處理器係***作來上傳數位內容到該電子顯示裝置，且其中當該全像媒體與該電子顯示裝置由一雷射產生光束而整片曝光時，該數位內容係被顯示在該電子顯示裝置上並被紀錄於全像媒體內。

例如，在製作過程中，呈文字、圖形、與/或個人臉部或其他可辨識特色、特徵或標誌的數位影像之數位內容可被上傳到並且被顯示於包含一干涉空間光調變器顯示引擎的電子顯示裝置上。該顯示內容隨後被記錄在體積全像媒體中。一旦該數位內容被光學記錄在該全像中，該過程則可重複，以記錄另一個人的臉部或者其他可辨識特色或特徵於該體積全像媒體的不同部分上。於是，藉由改變欲被顯示的數位內容且自動放置體積全像媒體之未曝光部分以記錄該全像於上，定制、個人化與/或獨特的全像則以電腦化過程被快速且有效率地產生於傳單上。該過程致使同樣包括訂製的安全特徵、元件序號與類似物之定制化、個人化與/或獨特全像的快速且有效製作。該過程可被使用來記錄此種定制化、個人化與/或獨特的資訊於護照、駕駛執照、識別卡、官方文件等等的全像圖上。

在一種實施例中，根據本發明的數位全像系統包含用來顯示數位內容的電子顯示裝置。在一種實施例中，該電子顯示裝置包含一干涉空間光調變器顯示器(IMOD)空間光調變器 (SLM)模組，其係可被應用來藉由一全像印表機來產生一數位全像圖，其係在此可被稱為數位全像系統。在習知全像印表機中，被記錄在全像媒體中的圖案係被顯示在一或更多SLM中一通常是液晶顯示器(LCD)或數位微鏡裝置(DMD)。全彩紅-綠-藍(RGB)全像術基本上需要三種分開的DMD，每一顏色一個，其係會添加明顯的複雜度。單一LCD可被使用於全彩全像列印，但LCD卻增加偏振的挑戰。

在種種實施例中，本發明提供一種數位全像系統，包含一電子顯示裝置，該顯示裝置包含用來製作一改善數位全像系統之以IMOD為主的顯示引擎。那些熟諳該技術者將理解到，〝IMOD〞係為由Qualcomm參考依據光學微電機系統(MEMS)之其〝干涉調變器〞技術所使用的名詞。IMOD模組的一種實例係為可從加州聖地牙哥Qualcomm MEMS技術得到、以商標名稱MIRASOL聞名的數位顯示器。使用IMOD技術於在此所說明之數位全像系統的一種優點，例如包括藉由使用彩色次像素來製作全彩影像於單一電子顯示裝置的性能，其係可大幅簡化全像印表機的設計與操作。此外，依據IMOD顯示裝置之全像印表機的光學實施會更加簡單，因為IMOD元件依據干涉效果且不依據偏振變化。最後，IMOD元件可高度反射、使它們充分適合形成高對比光柵於體積全像媒體中，產生具有被輕易製作之高亮度的〝像鏡子般的(mirror-like)〞或鏡面的安全全像圖，並且有效地使用雷射光。

來自IMOD元件之光輸出的光學特性係與那些大部分以液晶為主的SLM相當不同。於是，以IMOD為主的全像印表機引擎會更簡單地產生，且結果產生的全像圖例如具有相當不同的外觀並適合安全性與驗證應用。在種種實施過程中，以IMOD為主的SLM可依據該印表機與相關電子架構，被使用來列印二維或三維的全像影像。

現在回到圖1，二維(2D)數位全像系統100之一種實施例的圖式會被說明。在圖1所示的實施例中，2D數位全像系統 100包含電子顯示裝置112，其包含以干涉空間光調變器為主的顯示引擎。該系統100進一步包含雷射102以及一快門系統，該快門系統包含一快門104以及可交流地耦合到該快門104的一快門控制器114。該快門104將該雷射光束118光學耦合到一空間過濾器106，其係可藉由一或更多光學元件108而光學耦合到一影像處理位置2。一包含處理器126的電腦系統係被耦合到該影像處理位置2、雷射102、與/或快門控制器114、與可儲存被記錄在全像媒體中之數位內容的儲存裝置128。該儲存裝置128包括數位內容116的資料庫。該影像處理位置包含固定器或平板，以放置與電子顯示裝置112呈光學關係的一全像媒體110。除了其他技術以外，還可使用包括手動上傳該數位內容、遙控上傳該數位內容的任何適當方式，將數位內容116儲存在該儲存裝置128中。例如，該數位內容116可從在廣域網路(譬如網際網路)的遠端電腦來得到。

在操作時，該雷射產生一光束118，該光束可被傳輸到快門104以控制全像媒體110的曝光。該快門104係由快門控制器114所控制。當快門104開啟時，該光束118可被傳輸到空間過濾器106。在一種實施例中，空間過濾器106可例如由物鏡與針孔之組合所組成。從空間過濾器106，擴展光束120係被傳輸經過譬如透鏡108的光學元件以產生一校準光束122。透鏡108係為一校準透鏡或接近校準透鏡。該校準光束122被傳輸到該全像媒體110以記錄所顯示的數位內容於其中。該全像媒體110可被直接接觸或者與該電子顯示裝置112之輸出表面呈空間隔開關係地放置。根據所揭露的實施例，該電子顯示裝置112包含一以干涉空間光調變器為主的顯示引擎，其係在以下結合圖2來說明。

仍參考圖1，處理器126係***作來從儲存裝置128擷取數位內容116並提供(例如，上傳、傳輸、輸入)數位內容116到該電子顯示裝置112，在此該全像資訊係被顯示以用來記錄到該全像媒體內。藉由該電子顯示裝置112所顯示的數位內容 116，其係可使用種種技術，譬如透過雷射102所產生光線的整片曝光，而被記錄於該全像媒體110內。在一種實施例中，反饋迴路130將處理器126交流地耦合到雷射102與/或快門控制器114，其中該處理器126係***作來控制該雷射102與/或快門控制器114的開啟/關閉狀態。例如，一將該數位內容116上傳到該電子顯示裝置112，該處理器126係***作來激活雷射102與/或快門控制器114，以曝光該全像圖。處理器126同樣可控制該全像媒體110的放置以記錄該數位內容116於其上。

於是，在一種實施例中，處理器126可***作來擷取來自該儲存128的數位內容並且將該數位內容116上傳到該電子顯示裝置112，在此，它可被顯示。處理器126隨後可***作來發訊號，以將全像媒體110的未曝光部份放置在該電子顯示裝置112上、激活該雷射102及/或該快門控制器114，以及將被顯示在該顯示器112上的數位內容116記錄到該全像媒體110內。一旦將該全像圖記錄在該全像媒體110之曝光部份中，處理器126可將雷射102及/或快門控制器114去活化、放置該全像媒體110的未曝光部份、並且將新數位內容116上傳到該電子顯示裝置112等等。將理解到的是，在特定實施例中，超過一個的全像圖包括相同的數位內容，然而，在其他實施例中，每一全像圖均包含獨特的數位內容。

誠如在整個本發明所使用的，數位內容116意指被記錄在全像媒體中以製作一全像圖的任何數位資訊。例如，除了被記錄在全像圖並且在此同樣被視為全像資訊的其他資訊以外，數位內容還包含文字、圖形、影像與其任何組合。文字例如包含使用於識別目的之數字與文數資訊兩者，譬如例如序號。圖形例如包含圖形資訊，包括商標、公司識別圖形、政府媒介識別圖形、與官方封印與類似物。影像例如包含數位捕捉相片，其係以數位形式儲存在記憶體中，並且包括數位捕捉影像以及呈數位形式的數位掃瞄影像兩者。

在一種實施例中，全像媒體110係為一體積光聚合物全像 材料，譬如例如，可從德國Bayer材料科學AG得到的BAYFOL HX薄膜(或賓州匹茲堡的拜耳材料科技有限公司)。像BAYFOLI HX薄膜的體積全像材料可致使反射全像圖的光學記錄，其係無法由壓印製程所製作。此全像圖致使全彩成影被進行並且沒有應用一分開的反射器。許多BAYFOL HX實驗構想具有非常高的透明度，其係致使在全像設計特徵與印刷設計特徵之間的整合可能性。在其他實施例中，任何適當的全像媒體或薄膜可被應用而沒有限制。例如，用於全像應用的鹵化銀光聚合物薄膜或重鉻酸胺明膠(〝DCG〞)媒體可被應用於數位全像系統100中而沒有限制。

在一種實施例中，包含以干涉空間光調變器為主之顯示引擎的電子顯示裝置112例如是從加州聖地牙哥Qualcomm MEMS技術得到且以商標名稱iMoD(IMOD)聞名的平面板數位顯示器。電子顯示裝置112接收來自譬如處理器126之裝置的數位內容116(例如，全像資訊，譬如文字、圖形、影像)，並藉由控制輸出像素的狀態來顯示該資訊。該以干涉空間光調變器為主的顯示引擎包括複數個像素，其包含一或更多次像素。控制器控制每一像素的狀態，以致於當次像素被開啟時(次像素呈開啟狀態)，入射在該次像素表面上的光線則會被反射回到該全像媒體110內。當次像素關閉時(該次像素呈崩潰狀態)，入射光線則會由次像素所吸收，並因此沒有被反射回到該全像媒體110內。根據本發明之以干涉空間光調變器為主之顯示引擎的元件與操作，係參考圖2、3與4A-4C而在此更詳細地說明如下。

在以網頁為主的製作線過程中，例如，全像媒體110係以捲筒的形式被提供，在此，未曝光的部份可被放置在該電子顯示裝置112上。當電子顯示裝置112顯示從該儲存裝置128所擷取之數位內容116時，該全像媒體110係被放置在該校準光束122與全像媒體110之間，並且被適當地固持，直到顯示在該電子顯示裝置112上的數位內容116被記錄於全像媒體110內。該 記錄過程係藉由處理器126來控制雷射102與/或快門104之操作所引導，以允許該校準雷射光束122整片曝光該全像媒體110。一旦該全像被記錄，相同或不同的數位內容116可被顯示在該電子顯示裝置112上，全像光聚合物110的未曝光部份可被放置在該電子顯示裝置112前面，且該顯示數位內容116係藉由流體雷射曝光而被記錄到該全像媒體110內。該過程可如希望地被重複。

在一種實施例中，該快門系統係由快門104與快門控制器114所組成。在一種實施例中，快門104可從特別適合雷射使用之一系列電可程式化光學快門系統的任一個而選出，其具有包括低階切碎、脈衝閘極、選擇與調變到400赫茲的應用。此電子快門係以可從紐約羅契斯特的Vincent Associates所得到的商標名稱UNIBLITZ LS而聞名。此電可程式化快門系統具有精確的可重複特徵並且特別適用於在全像術應用中的精確曝光控制。UNIBLITZ LS快門系列係可在三種架構中得到。LS2模組的特徵是2mm孔徑以及典型300微秒的上升時間。LS3與LS6模組的特徵各自為3mm與6mm的孔徑。全部三模組係被架構用來安裝在黑色陽極處理的鋁外殼中並且可被裝置以電子同步系統。此外，快門包括顯微鏡與視頻安裝座。LS雷射快門系統係以〝Z〞或〝ZM〞快門葉片塗層選項來定等級，以用於多達5W/mm2的雷射能量。LS雷射快門系統係以從DC-400赫茲的一曝光重複率來操作並且可被裝配以電子同步系統。

在一種實施例中，快門控制器114係為VMM-T1單通道快門驅動器/計時器，其係同樣可從紐約羅契斯特的Vincent Associates所得到。此特別的快門控制器提供一種完整的計時器/驅動器系統，以正常地開啟或關閉快門104的操作。快門控制器114可合併適用於全像術控制應用的特徵，以提供精確控制、彈性、準確度與重複性。在一種實施例中，VMM-T1快門控制器提供一種曝光且延遲的間隔範圍，從0.1毫秒到2.8小時。VMM-T1快門控制器同樣提供三種選擇，以用於內部計時器激 活與重新設定兩者。此外，快門104可從BNC輸入被控制，這些輸入亦可經由電腦序列埠(RS-232C)被控制。藉由選擇每一單元的適當位址，多達八個(8)的裝置可從一序列埠被控制。

在一種實施例中，空間過濾器106包含可從加州爾灣Newport公司得到的910A小型五軸空間過濾器。910A空間過濾器結合具有高穩定度的五軸校準以用於設定與忘記調整。910A空間過濾器同樣提供針孔的精確XY平移加上整個組件的真實環架連接，其係使用具有旋鈕之精確的每吋100螺紋(TPI)螺釘，該旋鈕包括一體型的六孔，以提供平滑、高解析度的運動。在一種態樣中，910A空間過濾器提供一零自由行動的XY機械，以確保精確的放置與長期穩定性的加強。在無需藉由具有精確80TPI螺紋之浪紋環來轉動針孔之下，沿著光學Z-軸的平移可被完成。所安裝的針孔可被螺旋入910A空間過濾器的體部內。RMS-螺紋物鏡可被附加到該透鏡固持器，其係可被夾到該放置器。該透鏡固持器同樣具有一體型的虹膜式光圈，以協助光束對空間過濾器106的粗糙校準並且用來封閉雜散光。物鏡可被添加。910A空間過濾器容納M-、MV-與L-系列的物鏡，以及910PH-系列的安裝針孔。就當直接安裝到光學桌時的最大穩定度而言，空間過濾器106係以可被附加到該單元任一側的狹長底板來供應。該空間過濾器106亦可被支架安裝，其使用8-32或M4螺紋孔於底部。

在一種實施例中，空間過濾器106亦可包含顯微鏡物鏡。例如，空間過濾器106包含M-20X顯微鏡物鏡，其具有20倍放大率、0.40數值孔徑、9.0mm焦距、與6.0mm淨孔徑，其係同樣可從加州爾灣的Newport公司得到。該物鏡係被校正以用於在160mm的後共軛。透鏡包含抗反射塗層，譬如用於可見光譜的氟化鎂。M-20x物鏡適合與模組900或910A空間過濾器一起使用。M-系列的顯微鏡物鏡功率係依據160mm管長度，MP=160mm/f。

在一種實施例中，空間過濾器106亦可包含高能量針孔孔 徑。例如，空間過濾器106包含從超薄鉬製造之模組號碼910PH-10的高能量針孔孔徑，其係為具有高導熱性與熔點的耐火合金，其係可從加州爾灣的Newport公司得到。該材料幾乎不會顯現任何起因於藉由雷射之局部性加熱所造成的翹曲。該針孔係為具有極低橢圓率的平滑10±1微米直徑孔，其係並且使用雷射鑽孔技術來製作。此等針孔具有75MW/cm2 CW的雷射影像臨界值，其係並且適用於多達700mJ/cm2的脈衝雷射使用。每一針孔係可利用地安裝到黑色陽極處理鋁體內，其係可被穿螺紋(0.875-20)，以與910五軸空間過濾器或者LP-05A多軸透鏡安裝座的任一者一起使用。此高能量針孔孔徑係可在所有波長範圍中得到，而且具有大約9.525mm的直徑，其具有大約±0.125mm的直徑容差。孔徑直徑大約10±1微米，厚度大約15.24微米，螺紋型態為0.875-20，並且可被安裝在910PH系列的空間過濾器106組件上。該針孔孔徑係由鉬製成並具有10±1的數值孔徑。在一種實施例中，針孔孔徑擁有具有10毫微秒脈衝之75MW/cm2 CW、700mJ/cm2的損害螺紋。

在一種實施例中，處理器126係被架構以與電子顯示裝置112接合，以提供(例如，傳送)數位內容116以用於顯示。在電子顯示裝置112包含依據IMOD模組之一以干涉空間光調變器為主之顯示引擎的實施例中，電子顯示裝置112可被架構以符合工業標準，以致於IMOD模組不需要任何特殊的技術必要條件，以輕易地整合到例如包括行動裝置之以標準嵌入處理器為主的裝置內。在一種實施例中，該電子顯示裝置112可被架構以支撐標準工業模組傳送界面，除了其他以外，譬如串聯(SPI、12C)與/或並聯(8080型態)。

圖2係為一光學系統200的簡化圖，其包含使用於圖1所示之數位全像系統100之以干涉空間光調變器為主的顯示引擎212。如所示，譬如光聚合物薄膜層的一體積全像媒體210係被放置在雷射光源(沒顯示)與以干涉空間光調變器為主的顯示引擎212之間。在一種實施例中，以干涉空間光調變器為主的 顯示引擎212包含IMOD(MIRASOL)模組。如先前所討論地，IMOD模組技術係被使用於電子顯示器中，以產生反射光技術之貫穿干涉的光譜。由IMOD模組所反射的顏色係以包含微型孔穴的電性切換光調變器來選擇，該微型孔穴係使用類似那些使用來定址LCD顯示器的驅動器積體電路來切換開啟與關閉。以IMOD為主的反射平面板顯示器包括數十萬個稱為次像素的各別的IMOD元件，在此每一次像素係為以MEMS為主的裝置。在第一狀態中，IMOD次像素反射在一特定波長的光線，且在第二狀態中，使用衍射光柵效果，它吸收入射光並且顯現黑色給觀察者。當沒有被定址時，IMOD顯示器消耗非常少的功率。不像習知的背光LCD顯示器(以及像其他的反射顯示技術)，它可在明亮的周圍光線中清楚可見，譬如陽光。IMOD原型目前能夠每秒15訊框並且希望達到30。

以干涉空間光調變器為主的顯示引擎212包含複數個像素，每一像素均包含複數個次像素204、206。次像素可被控制成開啟或關閉狀態，以各自反射或吸收進來的光線202a、208。如所示，該入射準直光束以預定入射角θi來撞擊該體積全像媒體210的表面。入射角θi代表在記錄期間內使用以照亮該全像媒體210之雷射光束的入射角。光線202a、208通過該全像媒體210並且以相同入射角θi撞擊次像素204、206。如所示，白色像素204代表被開啟的次像素。撞擊白色次像素204表面的光線202a會被反射，如以虛線所示之光線202b所指示。暗次像素206代表被關閉的次像素。當光線208撞擊該暗次像素206之表面時，入射光線208則會由暗次像素206所吸收，且沒有任何反射發生回到該全像媒體210內。一影像(文字與/或圖形)係由以該干涉空間光調變器為主的顯示引擎212藉由控制次像素204、206的開啟/關閉狀態而被顯示。結合該輸入光線202a、208而反射回到該全像媒體210內的光線202b，會將以該干涉空間光調變器為主之顯示引擎212所顯示的數位內容(文字、圖形、影像)記錄到該全像媒體210內。在圖2所示的實施例 中，全像媒體210會直接接觸以該干涉空間光調變器為主之顯示引擎212的表面來放置且因此該全像影像將出現在該全像媒體210的表面上。在其他實施例中，該全像媒體210係以距離該干涉空間光調變器為主之顯示引擎212表面一預定距離地放置。當該全像媒體210的位置遠離以該干涉空間光調變器為主之顯示引擎212表面一距離的時候，該全像影像將以等於距離d的深度來呈現。

如先前所討論，在一種實施例中，該以干涉空間光調變器為主的顯示引擎212包含從加州聖地牙哥Qualcomm MEMS技術得到的IMOD元件。在一種架構中，IMOD元件係為簡單、微小(10-100微米)的微電機系統(MEMS)，其包含兩傳導面板：(1)在玻璃基板上的薄膜堆疊，以及(2)懸置在以下的反射性薄膜，如在以下結合圖3所示並且更詳細地說明。反射性薄膜對應被施加於薄膜堆疊與反射性薄膜之間的偏壓電壓，以將該反射性薄膜固持於開啟狀態或者崩潰狀態。當一偏壓電壓被施加以固持該反射性薄膜於開啟狀態時，一對應的次像素會反射一特定顏色。當施加一偏壓電壓時，該偏壓電壓可將該反射性薄膜拉入一崩聵狀態，所有可見光係由相對應的次像素所吸收，以使該次像素元件呈現黑色。如在圖2中所示，白色次像素204具有一施加的偏壓電壓，其係固持該反射性薄膜於開啟狀態，且因此IMOD次像素204會反射一特定顏色，然而，暗次像素206具有一施加電壓，該施加電壓將該反射性薄膜拉入該崩潰狀態內以致於所有可見光均可被吸收，以使該暗次像素206元件呈現黑色。平面板電子顯示裝置可藉由使用複數個IMOD元件聚集在一起以當作像素與/或次像素來產生。像素/次像素的狀態可被控制以藉由改變穿過IMOD顯示元件的電壓來反射或吸收入射光線。以此方式，豐富且詳細的影像可由IMOD平面板顯示器所顯示。藉由IMOD平面板顯示器所顯示的影像可藉由先前所說明的流體雷射曝光而被記錄於全像媒體210內。

圖3係為應用一電子顯示裝置305之二維(D)數位全像系 統之一種實施例的圖式，其包含以干涉空間光調變器為主的顯示引擎。在圖3所示的系統300包含被架構以產生寬廣光束303的雷射302，其係被使用以在全像記錄過程內曝光一全像媒體304。為了顯示目的，光束303係以一準直輸入光束顯示，其包含輸入光線318a、320a、322a。如所示，輸入光線318a、320a、322a係以一預定入射角θi被傳輸經過一全像媒體304，其係可被選擇以得到特定的全像效果。因為全像媒體304在光學上可傳輸，所以輸入光線318a、320a、322a會被傳輸經過該全像媒體304並且抵達該電子顯示裝置305的表面。

在一種實施例中，該電子顯示裝置305包含以干涉空間光調變器為主的顯示引擎，其包含複數個IMOD元件MEMS。在一種實施例中，該以干涉空間光調變器為主的顯示器引擎包含一玻璃基板306與兩傳導面板：(1)薄膜堆疊310與(2)懸置在以下的反射性薄膜314。當一施加偏壓電壓v1固持該反射性薄膜314於開啟狀態中時，IMOD次像素元件332a、332b、332c則反射在特定波長(顏色)的入射光線318a、320a、322a，其係顯示為反射光線318b、320b、322b。當一施加偏壓電壓v2將該反射性薄膜314拉入一崩潰狀態內時，所有可見光均可被吸收，以使該元件呈現黑色。一IMOD顯示器呈現電機記憶體，其係被稱為滯後，其係允許它維持它的狀態(開啟或崩潰)。一旦移入該開啟/崩潰狀態，次像素元件332a、332b、332c會以非常低的靜態電流留在那裡。

在一以IMOD為主之顯示器中的像素包含一或更多次像素332a、332b、332c。次像素332a-c係為各別微型干涉孔穴，其係在操作上例如類似法布立-柏洛干干涉儀(etalons)以及在蝴蝶翅膀中的規格。雖然一簡單的法布立-柏洛干干涉儀係由兩半銀面鏡所組成，但是一IMOD元件則包含反射性傳導薄膜314，其係可相關於半透明薄膜堆疊310來移動。以被定義在此孔穴內的空氣間隙330，IMOD行為就像一光學共振結構，其所反射的顏色係由該空氣間隙330的尺寸所決定。將偏壓電壓(v1、 v2)施加到IMOD元件會產生靜電力，該靜電力引導薄膜314接觸該薄膜堆疊310。當這發生時，IMOD元件的行為會改變為感應吸收器的行為。結果係為幾乎全部的入射光線係由IMOD元件所吸收，且沒有任何顏色會被反射。就是此二元操作，其係為在反射性平面板電子顯示裝置305中IMOD技術應用的基礎。因為電子顯示裝置305使用來自周圍來源的光線，所以電子顯示裝置305的亮度在高大氣環境中(亦即，陽光)會增加。相較之下，背光的LCD顯示器會受害於入射光。就一實際的RGB顯示器而言，因為單色像素的亮度不被調整，所以單一個RGB像素則可從數個次像素332a、332b、332c被架構。次像素332a、332b、332c的單色陣列代表每一顏色的不同亮度水平，且就每一像素而言，會有三個此種陣列：紅色(R)、綠色(G)與藍色(B)。

平面板電子顯示裝置305可使用聚集在一起的許多IMOD元件308當作像素元件或次像素元件332a、332b、332c來產生。在圖3所示的實施例中，例如，三次像素元件332a、332b、332c的組合會形成單一個像素。當在開啟狀態中被偏壓時反射該次像素元件332a、332b、332c的顏色，取決於在薄膜堆疊310與反射性薄膜314之間空氣間隙330的尺寸。如圖所示，空氣間隙330的距離可被選出，以致於當在開啟狀態被偏壓時，最左邊的次像素元件322a反射紅色(R)、中間的次像素元件332b反射綠色(G)且最右邊的次像素元件332c反射藍色(B)。像素元件係以經過電子顯示裝置305之整個面積的次像素元件組來重複。改變經過由RGB次像素元件332a、332b、332c所形成之該些像素元件的偏壓電壓，會產生豐富、詳細的顏色影像，其係可被使用以藉由流體雷射曝光與控制該次像素元件的開啟/崩潰狀態來產生全像圖。將理解的是，一像素元件可包含例如在圖4C中所示之額外或更少的次像素元件。

現在往回參考圖3，處理器316或其它電腦元件或嵌入系統，可擷取被儲存在儲存裝置328中的數位內容326(例如，全 像資料，譬如文字、圖形、影像)。除了其他技術以外，使用任何適當方法，包括手動上傳該數位內容、遙控地上傳該數位內容，將數位內容326儲存在該儲存裝置328中。例如，數位內容326可從在譬如網際網路之廣域網路上的遠端電腦得到。該儲存裝置328包括數位內容326的資料庫。該數位內容326係被提供到控制器/驅動器312電路，該電路可施加偏壓電壓(v1、v2)於每一各別次像素元件332a、332b、332c的薄膜堆疊310與反射性薄膜314之間，以顯示該數位內容326。以此方式，IMOD平面板電子顯示裝置305的輸出顯示可輕易且快速地改變，以提供可被使用於安全性或其它因素的定制化且獨特的全像資訊。該過程的電腦化〝數位〞特性提供以高速網頁為主的製作過程給它本身。IMOPD平面板顯示器與其操作之次像素與像素元件的更詳細解釋會結合圖4A-4C而被提供如下。

於是，圖4A係為在一開啟狀態中之以干涉空間光調變器為主之顯示器之次像素元件400的顯示。該次像素400係為10至100μm(微米)寬並且小於大約1μm厚。次像素元件400包含一玻璃基板402與兩傳導面板：薄膜堆疊404與懸置在薄膜堆疊404以下的反射性薄膜406。在圖4A中，次像素元件400係被顯示於開啟狀態中，在此，在薄膜堆疊404與反射性薄膜406之間有一空氣間隙408。由電壓源410所產生的電壓v1係被施加於該薄膜堆疊404與該反射性薄膜406之間，以將該反射性薄膜406偏壓並且將它固持在開啟狀態中。於是，在該開啟狀態中，入射在次像素元件400之表面416上的光線412係以呈虛線形勢顯示的光線414被反射。將令入理解的是，反射光線414的波長(顏色)取決於定義空氣間隙408的薄膜堆疊404與反射性薄膜406之間的距離d。於是，就一RGB型態的像素元件而言，紅色(R)次像素元件可由空氣間隙408距離d1所定義，綠色(G)次像素元件可由空氣間隙408距離d2所定義，在此，d2<d1。藍色(B)次像素可由空氣間隙408距離d3所定義，在此，d3<d2。薄膜光學以及使用以產生IMOPD次像素 元件400之MEMS結構的組合致使該次像素元件400藉由一偏壓電壓v1而固持在一特定狀態。例如，一旦該偏壓電壓v2被施加於薄膜堆疊404與反射性薄膜406之間，次像素元件400則可被設定在開啟狀態並且藉由一固定的偏壓電壓v1被固持於開啟狀態中，以提供總是開啟的外表，同時吸引非常低的功率。藉由被施加在該薄膜堆疊404與反射性薄膜406之間的短正向〝寫入〞電壓脈衝，反射性薄膜406可被驅動到一崩潰狀態。

圖4B係為以崩潰狀態所示之圖4A之次像素元件400的顯示。如結合圖4A而在以上所說明的，IMOD次像素元件400係以固定偏壓電壓v1被固持在開啟狀態中，直到短正向〝寫入〞電壓脈衝被施加在該薄膜堆疊404與反射性薄膜406之間以驅動到該崩潰狀態為止。如所示，在崩潰狀態中的空氣間隙408極小或者被完全忽略。在〝寫入〞電壓脈衝被移除以後，IMOD次像素元件400係以固定偏壓電壓v2之施加而固持在崩潰狀態中。如圖4B所示，在崩潰狀態中，次像素400的表面416是黑色，並因此吸收任何的入射光線412。為了促使該反射性薄膜406突然出現回到該開啟狀態內，短負向〝未寫入〞電壓脈衝則被施加在該薄膜堆疊404與反射性薄膜406之間。複數個次像素元件400可被安排以形成一像素元件450，如結合圖4C而被說明如下。

圖4C係為以相干空間光調變器為主之顯示器之像素元件450的顯示。該像素元件450係由至少一紅色(R)次像素、至少一綠色(G)次像素與至少一藍色(B)次像素所組成。RGB次像素的每一個係各別由至少一個，但通常，複數個次像素元件416a、416b、416c所組成。次像素元件416a、416b、416c的每一個包含薄膜堆疊404與反射性薄膜406。如以上所簡短討論地，相應RGB次像素的空氣間隙408a、408b、408c各自不同，以便供RGB次像素反射在希望波長(顏色)的光。在圖4C中，每一RGB次像素的反射性薄膜406係在開啟位置中，以顯示該空氣間隙408a、408b、408c之改變能夠改變由次像素元件416a、 416b、416c所反射的光波長。

雖然一特定RGB次像素排列被顯示用於像素450，但是任何適當的次像素排列則可被使用以得到特定的結果。如圖4C所示，像素元件450之RGB次像素的每一個皆包含14個各別的次像素元件416a、416b、416c，其係以7×2矩陣來排列。將令人理解的是，特定組的次矩陣包含至少一個元件並且包含任何適當數目的各別次像素元件416a、416b、416c。

圖5係為顯示在全像影像之亮度與檢視視窗之間交替的圖式500。因為就任何已知發光情況而言，落在全像圖上的光量被固定，所以整體的光量(在全部觀察角度上)係根據全像媒體的全像與光學特性(例如，△n、厚度、吸收等等...)來固定。增加的亮度(在一特定的觀察位置)隨後可僅僅藉由限制該觀察視窗來改善。如圖5所示，例如，相對亮度502從左增加到右，然而觀察視窗504從右增加到左。極端地，最小相對亮度502與最大觀察視窗504產生一具有像紙張506外觀的全像圖；散射，但卻具有非常寬的觀察角度。最大相對亮度502與最小觀察視窗504產生一具有像鏡子510(鏡面)外觀的全像圖，非常明亮但卻具有窄的觀察角度。中間相對亮度502與觀察504產生一中間508全像圖，其擁有具有亮度的稍微散射全像圖以及適合大部分全像應用的觀察角度。

該全像圖係為一光學可變裝置，並將當包含該全像圖的基板或卡片被傾斜或扭曲時消失與出現。於是，藉由選擇一適當的相對亮度502與觀察視窗504，一全像圖可被設計以具有像紙張506的外觀或者像反射鏡的外觀或者其間的某事物。例如，當像紙張506的全像圖係由入射光所照明時，該全像區域以大範圍的角度重新引導光線，以致於該全像圖可從在該基板上面直線並從該基板側邊觀看。因此，像紙張506的全像影像係實質以從法線方向的每一方向來觀看，因為光線會被重新引導於每一方向，其係非常像以紙張為主的影像或列印影像。這類似在一張紙上的影像，其係可實質從任何地方被觀看。全像影像 可更像鏡子510地產生，以致於該全像影像能夠以一角度或一區域反射多數的入射光，以致於當適當照明時，該全像影像會當沒有從適當位置、以適當角度觀看時消失。不過，當像鏡子510的全像影像從該校正位置觀看時，非常亮的全像影像會由該光線所形成。此像鏡子510全像圖提供非常高的對比並且產生非常亮的全像影像，其具有像輝光的特徵、類似用亮光照射於其上的鏡面或鏡子表面。像鏡子之全像圖510的眩光與閃耀，提供非常明亮且非常明顯的全像特徵，其係可當該基板被傾斜或扭曲時能被輕易地檢測。例如，全像影像閃爍、非常亮且引人注目，並且看起來似乎使該基板高度引人注目，以使它非常容易被觀察者看到、確認與注意。

使用IMOD技術以產生全像圖的另一優點係為，因為它是具有非常高反射性的反射技術，所以它非常適合產生明亮、反射性、鏡面或像鏡子510的全像影像。由IMOD技術提供用於2D影像的另一優點係為顏色特異性。其他反射技術，例如譬如LCD或微鏡子裝置，並沒有提供顏色特異性給每一像素。在反射性LCD中，該偏振狀態必須被改變，其係當製作全像圖記錄時會有問題，如此，額外的元件與光學元件是必要的，以用LCD型態的顯示器來得到一足夠的記錄。然而，僅僅藉由它們的特性，LCD元件傾向於更分散或漫射。當一光線被照到一LCD顯示器或一像鏡子裝置時，光線會被反射，以致於光線的全部顏色能夠被反射離開每一像素並且提供灰階影像，但它卻無法直接從一單一裝置提供顏色影像。雖然數位投影技術，譬如數位劇院投影機，例如，可被應用於以LCD或微鏡子為主的裝置，以製作顏色成影，此技術常常可使用三晶片設計，且該實施可快速地變得複雜。相對之下，IMOD技術應用六像素來製作各別的RGB顏色。IMOD技術係以干涉為主，其係並且製作在特定波長上具有非常強峰值的顏色。

因為所有體積全像記錄必須由雷射所進行，所以實質上沒有任何方式用白光或者甚至LED光來進行。換句話說，有非常 特定的光線波長被引導至該影像處理位置，以製作該全像圖。就IMOD技術被設計與建立以在開啟像素之雷射波長上高度反射之事實而言，這非常有好評。像鏡子510的全像圖可藉由在曝光期間內放置一散射器於全像媒體前面而更散射地產生。同樣地，可能可添加一散射器薄板於IMOD反射性顯示器與全像媒體之間。

同樣應該注意的是，全像影像的衍射係為一添加過程(不像在標準列印中所使用之吸收的減少過程)。當白紙係為幾近完美的廣譜散射反射器時，除非觀看角度被限制，否則沒有任何方法可使任何全像圖比白紙背景更亮，因為該全像圖不會產生光線但卻只有重新引導它。於是，在一種實施過程中，暗(黑色)支持可被使用於具有大觀察角度的全像圖。在另一實施過程中，限制的觀看角度(經常像鏡子)係以亮的背景來使用。

雖然以上所說明的技術提供被顯示在電子顯示裝置上之數位內容之直接全像記錄的實例，其包含以干涉空間光調變器為主的顯示器，譬如IMOD模組，此直接記錄致使2D影像。不過，經常，2D記錄係被視為2D/3D，因為所記錄的文字、圖形或影像係為二維，但卻可被看到〝浮動於〞全像媒體之平面以上或以下，其係不可能以習知圖形來產生3D效果。這明顯是一種數位全像，因為數位內容可被顯示且記錄在全像媒體中。此用法的實例應用可記錄〝浮動〞的各別序號於一商標保護標籤上。當該全像記錄系統放置該薄膜時，新的序號，例如，可被顯示並且被記錄於該全像媒體內。

在全像術之領域中，名詞數位全像術更通常地可被使用來意指由數位過程所產生的3D影像。有許多此3D技術的變數，範圍從藉由記錄影像場景之條紋而僅僅在一方向上(通常為水平)顯示視差的立體圖，到從3D電腦模組之全像圖結構的完全綜合計量。許多這些過程使用全像印表機，將各別像素或條紋寫入使用複雜光學成影系統的一體積全像媒體。為了產生被記錄到該全像媒體薄膜內的影像，這些成影系統的核心經常可應 用LCD。相較之下，除了其他優點以外，IMOD顯示器提供數種好處，範圍從改善光效率、較佳控制光線之散射特徵(IMOD模組能夠更高度地鏡面反射(較少散射)光線)與LCD、顏色控制、更新率。使用IMOD顯示器來產生3D全像影像的技術係結合圖6而說明於下。

圖6係為應用以干涉空間光調變器為主之顯示引擎來記錄高密度全彩全視差全像立體圖之三維(3D)數位全像系統之一種實施例的圖式。在圖6所示的數位全像系統600係為一種數位全像系統的實施例，該系統可被使用來記錄三維(3D)高密度全彩全視差數位全像立體圖於放置在遠離電子顯示裝置624之影像處理位置的全像媒體634(例如，全像面板)上。在該所示的實施例中，該影像處理位置包含具有全像媒體634放置於上的x-y階台全像面板。數位內容626(例如，全像資訊，譬如文字、圖形、影像)係藉由處理器616而從儲存裝置628擷取。例如，該數位內容626可從在譬如網際網路之廣域網路上的遠端電腦所得到。該儲存裝置628包括數位內容626的資料庫。該數位內容626係被提供到該電子顯示裝置624，其包含以干涉空間光調變器為主的顯示引擎，譬如例如，平面板IMOD顯示模組。藉由該電子顯示裝置624所顯示的該數位內容626會被光學傳輸到在該影像處理位置上的全像媒體634。數位內容626可使用任何適當方法被儲存在該儲存裝置626中，除了其他技術以外，還包括手動上傳該數位內容、遙控上傳該數位內容。

在圖6所示之系統600的基礎元件現將被說明。在與全彩應用相關聯的實施例中，系統600包含三雷射602a、602b、602c，以在三不同峰值波長上產生三各別光束，其係以紅色(R)、綠色(G)與藍色(B)光來察覺。該三各別的顏色光束會被傳輸經過系統600的種種光學元件，並且最後以第一單物體光束630與第二單一參考光束636浮現，以曝光在該影像處理位置上的全像媒體634。在一種實施例中，第一雷射602a係為氦-氖(He-Ne)雷射，其係輸出在大約633nm之峰值波長上的紅色 (R)光束。第二與第三雷射602b、602c各自產生綠色(G)與藍色(B)光束。在一種實施例中，綠色(G)與藍色(B)602b、602c雷射係為藉由激發一固體增益媒體到具有雷射二極體之紅寶石或摻釹釔鋱鋁石榴石(YAG)晶體所產生的二極體激發固態(DPSS)雷射，以產生在該希望波長上的光束。在種種實施例中，DPSS雷射602b、602c提供譬如超過其他型態雷射之緊密度與效率的優點。在許多科學應用中，高功率DPSS雷射已經取代離子雷射與閃光燈激活雷射，其係並且現在一般以綠色(G)與譬如藍色(B)的其他顏色來出現。在數位全像系統600中，第二雷射602b可被架構以產生在532nm峰值波長上的綠色(B)光束，且第三雷射602c可被架構以產生在473nm峰值波長上的藍色(B)光束。操作上，由各別雷射602a、602b、602c所產生的RGB光束係藉由接著所討論的數種光學元件來光學處理。雷射602a、602b、602c的操作同樣受到處理器616所控制，其係以電子顯示裝置624上數位內容的顯示以及影像處理位置上全像媒體634的放置，來協調雷射602a、602b、602c之激活。

由各自雷射602a、602b、602c所產生之RGB光束的每一個係以相同的方式被光學處理。當RGB光束從各別雷射602a、602b、602c浮現時，它們可經由各別的快門604a、604b、604c被耦合。在一種實施例中，快門604a-c包含一種聲光調變器(AOM)，其係同樣稱為布拉格盒，其係使用聲光效應來衍射與移轉使用聲波(通常在射頻)之輸入光束的頻率。一般而言，AOM快門可包含被附著到譬如玻璃之材料的壓電轉換器，在此，一振盪電訊號可驅動該轉換器振動，以在玻璃產生聲波。藉由移動擴張與壓縮的週期平面並且改變折射率，快門604a-c可被製造來產生脈衝輸出光束。

來自快門604a-c的脈衝RGB光束係被提供到各別的波片606a、606b、606c。在一種實施例中，該波片606a-c係為λ/2波延遲板。那些熟諳該技藝者將理解到，波片606a-c可被架構以改變行進經過它之光波的偏振板。於是，波片606a-c會挪移 在該光波之兩垂直偏振元件之間之各別RGB光束的相位。在一種實施過程中，波片606a-c包含具有一適當選擇定向與厚度的雙折射晶體，在此該晶體會被切割以致於〝光軸〞能夠平行波片606a-c的表面。沿著〝光軸〞所偏振的光線，係以與具有垂直偏振之光線不同的速度，來行進經過該晶體，以產生一相位差。在圖6所示系統600所代表的實施例中，λ/2波延遲板波片606a-c可延遲一偏振達半波長或者180度，並且改變線性偏振光的偏振方向。

從波片606a-c浮現的λ/2波延遲光束可被提供到各自的分束器608a、608b、608c，在此RGB光束會被分成兩各別的光路徑。第一光路徑會產生物體光束630且第二光路徑會產生參考光束636。沿著該物體光束630光路徑，離開分束器608a-c的光束會被引導至第二組波片610a-c，其係類似第一組波片606a-c。第二組波片608a-c，其在一種實施例中為λ/2波延遲板，其延遲該偏振達另一半波長，或者180度，並且改變線性偏振光的偏振方向。於是，從第二組波片610a-c浮現之光束的偏振係與進入第一組波片之光束的偏振同相。離開第二組波片610a-c的光束係由相對應的鏡子612a、612b、612c反射到一組相對應的RGB雙色鏡614a、614b、614c。雙色鏡614a-c每一個均確實地反射一特定顏色的光線。因此，藍色(B)雙色鏡614c可反射藍光，其係結合由綠色(G)雙色鏡614b所反射的綠光。所組合的綠藍光束隨後會結合由紅色(R)雙色鏡614a所反射的紅色光束。一組合的RGB光束615從雙色鏡614a-c浮現。或者，該雙色鏡614c亦可由規則鏡所替代。

該組合的RGB光束615可由鏡子616反射、傳輸經過一物體透鏡618，並且隨後經過第一準直透鏡620。該準直光束撞擊在電子顯示裝置624的前面上並且反射離開該顯示器624的前表面而到第二準直透鏡626。於是，欲藉由該顯示器所顯示的資訊會被傳輸到第二準直透鏡626。在該數位全像系統600的上下文中，在當該準直光束碰撞該電子顯示裝置624之前表面時， 由該電子顯示裝置624所顯示的資訊係為數位內容626，其係可被記錄在該影像處理位置上的全像媒體634中。如先前所討論地，該數位內容626(文字、圖形、影像)可藉由處理器616而從該儲存裝置628所擷取並且被當作數位資訊地提供到該電子顯示裝置624，且該電子顯示裝置624則顯示該數位內容626。在一種態樣中，該電子顯示裝置624包含以干涉空間光調變器為主的顯示引擎，譬如結合圖1、4A-4C所事先討論的IMOD模組。在一種實施例中，以幻影顯示的光學散射器622可被***於顯示器624與第一準直透鏡620之間，以依據該希望的影像外觀來散射該影像。如先前所討論地，以IMOD為主的電子顯示裝置624會產生高度反射的鏡面全像影像並且增加該觀察角度，散射器622則可被使用。從第二準直透鏡626，該光束會引導經過一孔徑628並且最終經過一物體透鏡632。該物體光束630可藉由該物體透鏡632來輸出並且曝光在該影像處理位置上的全像媒體634。

從在該參考光束636路徑上之分束器608a-c浮現的光束，係藉由相對應的鏡子644a、644b、644c被反射到相對應的波片646a、646b、646c(λ/2波延遲板)以延遲或挪移該光束的一偏振達半波長或者180度，並且改變該線性偏振光的偏振方向。該延遲光束隨後會反射離開相對應的RGB雙色鏡648a、648b、648c與另一鏡650，以形成一組合RGB光束649。或者，該雙色鏡648c亦可由規則鏡所替代。所組合的RGB光束649可再度由另一鏡642所反射並且被傳輸經過一孔徑640。該參考光束636隨後可藉由透鏡638所傳輸並且曝光在該影像處理位置上的全像媒體634。該結果係為3D全密度全採全視差全像立體圖，其具有由電子顯示裝置624所顯示的數位內容626。

該系統的其他架構對一般熟諳該技藝者而言均是可能的，以產生具有來自電子顯示裝置624所顯示之數位內容626之單一視差的3D全像立體圖，或者產生2D全像影像。單一視差影像較佳用於一些應用，在此全視差是不需要的，且在此生產速 率更具決定性。雖然2D影像可藉由非全像方法來產生，但是全像2D影像經常在安全性與商標保護的領域中被希望，在此，它們明顯的外表無法以傳統的列印來重新產生。

已經說明該數位全像系統600的種種實施例，現將說明一種使用該系統600來處理一全像影像的方法。於是，該處理器616可從一儲存裝置628擷取數位內容626。該數位內容626對應欲被記錄入在該處理位置上之全像媒體634內的全像資訊，其係並且包含文字、圖形、影像與其任何組合。一從該儲存裝置628擷取數位內容626，該處理器626則將該數位內容626上傳到該電子顯示裝置624。該處理器626可藉由有線或無線通訊構件而被耦合到該電子顯示裝置624，且因此上傳該數位內容626到該電子顯示裝置624的方法可相應地改變而沒有受限。如先前所討論地，電子顯示裝置624包含IMOD模組，以藉由控制電子顯示裝置624之像素與次像素元件的開啟/關閉狀態來顯現該數位內容626。一上傳該數位內容626到該電子顯示裝置624，它會被顯示，且該處理器616隨後可藉由反饋迴路652來控制雷射602a-c的操作。反饋迴路652可溝通地將處理器616耦合到雷射602a-c。該處理器616例如可***作來激活(開啟)雷射602a-c，以在該影像處理位置上曝光該全像媒體634，以便將由該電子顯示裝置624所顯示的數位內容626記錄到該全像媒體634內。一曝光該全像媒體634並將該數位內容626記錄到該全像媒體634內，該處理器616可***作來控制將新未曝光部份的全像媒體634放置在該影像處理位置上、上傳新數位內容626到電子顯示裝置624、顯示該數位內容626並且激活該雷射602a-c，以曝光該新部份的全像媒體634並且記錄一新全像圖。該處理可如希望地被重複，顯示欲被記錄在空白未曝光全像媒體634之每一全像圖的獨特數位內容626。以此方式，例如，在沒有停止該過程之下，獨特的全像圖係以生產速率被記錄在全像媒體中，以更換一全像浮雕器。如先前所討論地，在一些實施例中，超過一個的全像圖可包含相同數位內容，然而，在其 他實施例中，每一全像圖可在不受限制下包含獨特的數位內容。將令人理解的是，藉由有線或無線傳送構件，處理器616可被耦合到雷射602a-c，且因此該傳送技術可相應地改變而不受限制。

數位內容626包含被記錄於全像媒體634中的任何資訊。例如，該數位內容626包含個人臉部、特徵、識別資訊、元件序號、商標或其它可辨識商業標記與類似物的攝影影像。簡而言之，以數位內容626形式而被數位儲存在該儲存裝置628、上傳並且由該電子顯示裝置624顯示的任何獨特識別資訊，其係可使用圖6的數位全像系統600而被記錄在該全像媒體634內。

此外，雖然圖6的數位全像系統600使用三個分開的雷射602a、602b、602c來產生一組合的RGB有色光束615，以曝光該全像媒體，但是將理解的是，任何適當數目的雷射可依據欲得到的全像效應被使用。例如，在系統600的一種實施過程中，單一雷射可被使用且光學元件數目可被相應地減少，以容納單一光束。在一些實施過程中，兩雷射可被使用，且在仍其他的實施過程中，超過三個的雷射可被使用。

種種設備、系統與方法已經結合圖1-6被揭露，以使用包含以干涉空間光調變器為主之顯示引擎的電子顯示裝置來產生全像圖，以顯示欲被記錄在全像媒體中的數位內容。根據所揭露實施例所產生之影像全像圖的測試結果係使用如圖7A-C所示之商業上可得到的裝置來得到，其係於現在被呈現。全像影像可使用具有一顯示器之商業上有效的產品來產生，其包含與干涉空間光調變器為主的顯示引擎，譬如如圖7A-C所示之以IMOD為主的顯示器。現在參考圖7A-C，該聲波研究ARWH1藍芽手機700係為目前在北美商業上可得到的產品，其係可使用一般以商標名稱MIRASOL而聞名的IMOD顯示器702。在該手機頂部封套中的透明塑膠封套704片可被移除，其係因為它無法穩定到足以得到適合的全像圖。因此，塑膠封套704會被移除以獲得直接存取到IMOD顯示器702。ARWH1藍芽手機700 使用1.1〞Bichrome MIRASOL®顯示器702。該顯示器702包括129×40像素，其係具有每英吋129像素(ppi)的像素密度。顯示器702的主動區域係為25.09×7.84mm。顯示器702的像素節距係為0.196mm。該顯示器702的兩像素狀態係為綠色或黑色。誠如在裝置中被整合的，顯示器702包括一散射器，該散射器將該反射光從鏡面反射改變成更散射的反射。在許多實施例中，此一散射器不會被包括在內。

數種全像圖樣品可使用IMOD顯示702單元來產生。雖然，IMOD顯示器702單元具有一被放置在該顯示器702上之一體型的散射器薄膜，數種全像圖係以該散射器來產生，且其他者則不會以該散射器來產生。如先前所討論的，散射器可被使用來產生全像影像，在此，〝像紙張〞的散射外觀是被希望的，既使該散射器可限制記錄選項。用從該顯示器702所移除的散射器，數種全像圖會被記錄以顯示〝像鏡子〞的鏡面反射效果。數種全像圖可藉由直接黏附到該顯示器702所產生，然而其他全像圖可藉由***光學元件(譬如玻璃楔形)於全像媒體(例如，薄膜)與顯示器702之間來產生，譬如楔形玻璃尺。在前者，該反射光等於該眩光角度，如此全像圖觀察則有其困難。在後者，該楔形玻璃尺則會從該眩光角度移動結果所產生的全像圖，以致於能夠形成一光亮的鏡面全像圖，其係在不用注視該眩光之下被觀看。就不同的應用而言，使用以上方法之任一者的實施例可被應用，而沒有受限。

由於已經說明數位全像系統的種種實施例，所以本發明現在回到一電腦環境的至少一非限制性實例，其中該數位全像過程可被實施。該數位全像過程可藉由硬體、軟體、及/或其組合來控制。假如該過程欲由軟體控制的話，該軟體則可存在於軟體記憶體中。在記憶體中的軟體，可包括用來實施邏輯功能之可執行指令清單的定序清單(亦即，可呈數位形式(譬如數位電路或來源碼)或呈類比形式(譬如類比電路或譬如類比電、聲音或視頻訊號之類比來源)來實施的〝邏輯〞)、可選擇性地以任 何電腦可讀取媒體來實施以藉由或結合一指令執行系統、設備或裝置來使用，譬如以電腦為主之系統、包含處理器之系統、或者可從該指令執行系統、設備或裝置選擇性擷取該等指令並且執行該等指令的其他系統。在本文件的上下文中，〝電腦可讀取媒體〞及/或〝訊號承受媒體〞係為可包含、儲存、通訊、傳播、或傳送該程式以藉由或結合該指令執行系統、設備或裝置來使用的任何構件。該電腦可讀取媒體選擇性地係為，例如但卻不限於電子、磁性、光學、電磁、紅外線或半導體系統、設備、裝置或傳播媒體。更具體的實例，電腦可讀取媒體的〝非詳盡清單〞包括下述：具有一或更多配線的電性連接〝電子〞、可攜式電腦磁片(磁性)、隨機存取記憶體(電子)、唯讀記憶體〝ROM〞(電子)、可拭除可程式化唯讀記憶體(EPROM或快閃記憶體)(電子)、光纖(光學)、以及可攜式光碟片唯讀記憶體〝CDROM〞(光學)。要注意的是，該電腦可讀取媒體甚至是將程式列印其上的紙張或者另一適當媒體，因為該程式可經由例如紙張或另一媒體的光學掃瞄而被電子性捕捉，然後假如必要的話，以適當方式來編譯、解譯或者另外處理，並且隨後被儲存於一電腦記憶體中。

圖8顯示可被使用來控制根據本發明之數位全像過程的電腦系統。在一種實施例中，該電腦系統800包括處理器814、系統記憶體816與系統匯流排818。該系統匯流排818將包括但不限於該系統記憶體816的系統元件耦合到該處理器814。處理器814係為種種有效處理器的任一種。雙微處理器與其他多元處理器架構亦可被使用當作處理器814。將令人理解的是，電腦系統800係為一般目的之電腦，其係可被具體程式化以控制該數位全像製程、為一專屬嵌入的電腦系統、一工業控制器或其任何組合。

系統匯流排818係為數種匯流排結構的任一種，包括記憶體匯流排或記憶體控制器、週邊匯流排或外部匯流排、及/或使用任何不同可變匯流排架構的局部匯流排，包括但不限於9位元匯 流排、工業標準架構(ISA)、微通道架構(MSA)、延伸ISA(EISA)、智能驅動電子(IDE)、VESA局部匯流排(VLB)、週邊元件互連(PCI)、通用串列匯流排(USB)、高等圖形埠(AGP)、個人電腦記憶體卡國際協會匯流排(PCMCIA)、小電腦系統介面(SCSI)、或其它週邊匯流排。

該系統記憶體816包括揮發性記憶體820與非揮發性記憶體822。基礎輸入/輸出系統(BIOS)，包含在電腦系統812內之元件之間傳送資訊的基礎路由，譬如在啟動期間內，其係會被儲存在非揮發性記憶體822中。例如，非揮發性記憶體822包括唯讀記憶體(ROM)、可程式ROM(PROM)、電性可程式ROM(EPROM)、電性可拭除ROM(EEPROM)、或快閃記憶體。揮發性記憶體1520包括隨機存取記憶體(RAM)，其係當作外部快取記憶體。更者，RAM係以許多形式得到，譬如同步RAM(SRAM)、動態RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、雙倍資料速率SDRAM(DDR SDRAM)、增強SDRAM(ESDRAM)、Synchlink DRAM(SLDRAM)、與直接Rambus RAM(DRRAM)。

該電腦系統812同樣包括用來儲存數位內容的可移除/非可移除、揮發性/非揮發性電腦儲存媒體。圖8例如顯示一磁碟儲存824。除了其他以外，該磁碟儲存824還包括(但不限於)像磁碟驅動器、軟碟驅動器、磁帶驅動、Jaz驅動器、Zip驅動器、LS-60驅動器、快閃記憶體卡、或記憶條的裝置。此外，磁碟儲存824包括個別或結合其他儲存媒體的儲存媒體，包括但不限於：譬如光碟片唯讀記憶體裝置(CD-ROM)、光碟片可記錄驅動器(CD-R Drive)、光碟片可重寫驅動器(CD-RW Drive)、或數位多功能光碟唯讀記憶體驅動器(DVD-ROM)的光碟驅動器。為了促進磁碟儲存裝置824連接到該系統匯流排818，可移動或非可移動介面826基本上可被使用。數位內容可使用任何適當方式被儲存在磁碟裝置824中，除了其他技術以外，還包括手動上傳該數位內容、遙控上傳該數位內容。該磁碟儲存824 包括數位內容的資料庫。數位內容可從譬如網際網路之廣域網路上的遠端電腦844來得到。

要理解的是，圖8說明充當作在使用者與適當操作環境中所說明之基礎電腦資源之間之中介的軟體。此軟體包括一操作系統828。可被儲存在該磁碟儲存824上的操作系統828行動來控制與分配該電腦系統812的資源。系統應用830利用藉由操作系統之資源管理的優點，其係經過被儲存在系統記憶體816中或磁碟儲存824上的程式模組832與程式資料834。要理解的是，在此所說明的種種元件係以種種操作系統或操作系統之組合來實施。

使用者可將指令或資訊經由輸入裝置836地輸入到電腦系統812內。該輸入裝置836包括，但不限於，點選裝置，譬如滑鼠、軌跡球、尖筆、觸控板、鍵盤、麥克風、操縱桿、遊戲搖桿、衛星碟、掃瞄器、電視調諧器卡、數位照相機、數位攝影機、網路攝影機與類似物。這些與其他輸入裝置經過系統匯流排818、經由介面埠838而連接到處理器814。介面埠838例如包括串列埠、並聯埠、遊戲埠、與通用串列匯流排(USB)。該輸出裝置840使用一些相同型態的埠當作輸入裝置836。因此，例如，USB埠可被使用來提供輸入到電腦系統812並且將資訊從電腦系統812輸出到輸出裝置840。除了其他裝置以外，一輸出裝置840還包含(不限於)雷射、顯示器、快門控制、全像媒體放置系統。一輸出配接器842係被提供以顯示，除了需要特殊配接器的其他輸出裝置以外，還有一些輸出裝置840，像監視器、喇叭與印表機。藉由顯示而且沒有限制地，該輸出配接器842包括視頻與聲音卡，其係提供一種連接構件於輸出裝置840與系統匯流排818之間。應該注意的是，其他裝置與/或裝置系統則提供輸入與輸出性能兩者，譬如遠端電腦844。

電腦系統812在使用到一或更多遠端電腦(譬如遠端電腦844)之邏輯連接的網路環境中操作。遠端電腦844係為個入電腦、伺服器、路由器、網路PC、工作站、以微處理器為主的用具(譬 如雷射、顯示器、快門控制、全像媒體放置系統、同級裝置、或其它共用網路節點與類似物)，並典型地包括相關於電腦系統812來說明的許多或全部元件。為了短暫之目的，只有記憶體儲存裝置846以遠端電腦844來顯示。遠端儲存裝置846同樣包括用來記錄到全像圖上的數位內容。遠端電腦844係經由網路界面848而被邏輯連接到電腦系統812，其係並且隨後經由一通訊連接850被物理性連接。該網路界面848包含通訊網路，譬如局部區域網路(LAN)與廣域網路(WAN)。LAN技術包括纖微分散式資料界面(FDDI)、銅分散式資料界面(CDDI)、乙太網路/IEEE、信號環/IEEE802.5、與類似物。WAN技術包括(但不限於)點對點連接、像整體服務數位網路(ISDN)的電路切換網路與其變數、封裝切換網路與數位訂閱線(DSL)。

通訊連接850意指被使用以將該網路界面848連接到匯流排818的硬體/軟體。雖然該通訊連接850係被顯示清楚說明電腦系統812內部，但是它亦可在電腦系統812外面。例如僅僅為了目的，用於連接到該網路界面848所必要的該硬體/軟體，包括內部與外部技術，譬如包括規則電話等級數據機、纜線數據機與數位用戶線路數據機、ISDN配接器與乙太網路卡的數據機。

在電腦系統812與數位全像系統之種種元件(如在此所說明，譬如雷射、顯示器、快門控制裝置、全像媒體放置系統)之間的通訊，可使用無線通訊技術來實施。在種種實施例中，資料通訊功能係根據不同型態的無線系統來實施。無線系統的實例包括分碼多工存取(CDMA)系統、行動通訊全球系統(GSM)系統、北美數位蜂窩(NADC)系統、分時多重存取(TDMA)系統、延伸-TDMA(E-TDMA)系統、窄頻高級行動電話服務(NAMPS)系統、3G系統(譬如寬頻CDMA(WCDMA)、CDMA-2000、通用行動電話系統(UMTS)系統、WiMAX(全球互通微波存取)、LTE(長期演進)等等。

在種種實施例中，電腦系統812可被架構以根據不同型態的無 線網路系統或協定來提供資料通訊功能。提供資料通訊服務之適當無線網路系統的實例包括電機電子工程師學會(IEEE)802.xx系列協定，譬如IEEE 802.1a/b/g/n系列標準協定與變數(同樣稱為〝WiFi〞)、IEEE 802.16系列標準協定與變數(同樣稱為〝WiMAX〞)、IEEE 802.20系列標準協定與變數等等。電腦系統812同樣使用不同型態的更短範圍無線系統，譬如根據藍芽技術聯盟(SIG)系列協定所操作的藍芽系統，包括具有強化資料傳輸率(EDR)的藍芽規格版本v1.0、v1.1、v1.2、v1.0、v2.0，以及一或更多藍芽檔案等等。其他實例包括使用紅外線技術或者近場通訊技術與協定(譬如電磁感應(EMI)技術)的系統。EMI技術的實例包括被動或主動射頻識別(RFID)協定與裝置。

在種種實施例中，電腦系統812係被架構以耦合到一通訊界面以存取該雲端(網際網路)。該通訊界面可形成部份的有線通訊系統、無線通訊系統或兩者之組合。例如，電腦系統812可被架構以在一或更多種有線通訊連結上(譬如配線、纜線、匯流排、印刷電路板(PCB)、乙太網路連接、同級間(P2P)連接、背面、切換纖維、半導體材料、扭曲對配線、共軸纜線、光纖連接等等)傳播資訊。電腦系統812可被排列以傳播資訊於一或更多種無線通訊連結上，譬如無線電頻道、衛星頻道、電視頻道、廣播頻道紅外線頻道、視頻(RF)頻道、WiFi頻道、一部份射頻光譜、以及/或者一或更多需要許可或不需要許可的頻帶。在無線實施過程中，電腦系統812包含一或更多界面及/或用於無線通訊的元件，譬如一或更多傳輸器、接收器、收發器、放大器、過濾器、控制邏輯、無線網路界面卡(WNIC)、天線等等。

實例

本發明進一步由以下實例所顯示(但並非受限)。於在此所說明的發明實例中，以下材料可被使用：BAYFOL HX 102：可從德國Leverkusen Bayer材料公司AG 所得到之用於體積全像記錄的全彩敏化光聚合物薄膜。該薄膜具有大約16μm的有效光聚合物薄膜厚度。

BAYFOL HX 103：可從德國Leverkusen Bayer材料公司AG所得到之用於體積全像記錄的綠色敏化光聚合物薄膜。該薄膜具有大約16μm的有效光聚合物薄膜厚度。

以下表1總結該等實例的細節，在此，藉由如圖9A與9B所說明上傳數位內容到該顯示器702並且記錄，可將反射全像圖記錄在BAYFOL HX 102或者BAYFOL HX 103。角度θi係為在記錄期間內使用以照明該全像媒體(例如，薄膜)之雷射光束的入射角。〝散射器〞意指如所接收之散射器薄膜的存在或者在移除該散射器薄膜以後在IMOD顯示器702上所進行的記錄。〝楔形〞意指是否10°楔形稜鏡在記錄期間內被使用。結果所產生全像圖的照片係被顯示在圖10A-C與11。

該樣品全像圖，其結果係在表1被總結，除了當入射光以與記錄角度(θi)大概相同角度而來到該樣品時，楔形樣品可被最佳觀看。依據該楔形定向，當以從法線(定向1)大約26°或 者從法線(定向2)大約40°而進來的光線來照明同時直線觀看(接近法線)時，該楔形樣品可被最佳觀看。就以散射器所產生的那些樣品而言，像亮點的來源或者散射來源會運作良好。就那些不具有散射器的樣品而言，一散射源可使該影像更輕易被觀看(但是點發光則可產生更光亮的影像)。應該理解的是，在顯示器702上所顯示的任何數位內容可被複製到該全像媒體內。

該楔形被包括在這些原則證明的實例中，以將該重新架構的光束挪移遠離典型鏡子或類似地IMOD顯示器所顯示的該正交對稱反射光束來。在由IMOD顯示器(或鏡子)所單獨產生的反射性全像圖與用一稜鏡或其它角度挪移光學所產生者之間的差異，其係會被描述於圖9A與9B。

如圖9A與9B所示的係為在使用(圖9B)與不使用(圖9A)有角度挪移光學(譬如楔形稜鏡)之像鏡子元件(譬如IMOD)的全像記錄之間的差。在左邊(圖9A)，不管由反射定律所決定而選出的角度，反射角(θr)將總是等於入射角(θi)。此像鏡子全像圖的重新架構對一些應用而言是有問題的，其係因為該影像將以與來自光源之眩光角度相同的角度被重新架構(基本上由於自該薄膜或其它相鄰層的表面反射)。當楔形稜鏡被使用時，該等角度可藉由在該楔形中的折射來挪移，藉此而允許不對稱全像鏡(θr≠θi)的產生。這允許全像鏡被產生，其係並沒有以與該眩光相同的角度來重新架構，藉此而可改善可見性。

誠如以上所詳述地，一旦該外塑膠封套被移除的話，來自該聲波研究藍芽手機的IMOD顯示器會具有貼附在它的散射器薄膜。被使用於全像圖記錄之顯示器之適合性的簡單論證係顯示於圖10A-C中，其係顯示藉由將一片BAYFOL HX 102薄膜疊在該一體型的散射器薄膜頂部上並且以綠雷射光束來曝光所產生的合成全像圖。在圖10A-C中，像點的鹵素光源可被使用來照亮該樣品；不過，該全像圖記錄該散射IMOD顯示器，如 此，該重新架構的影像可在廣範圍的角度上被觀看，因而排除在該眩光角度上觀看的需要。

圖10A係為樣品D0110211L的照片；圖10B係為樣品D0110211Q的照片；且圖10C係為樣品D0110211U的照片。在將被包括在該商業顯示器中之一體型的散射器移除以前，所有這些全像圖均從IMOD顯示器被記錄，且之後該等全像圖可被重新疊層到玻璃滑片。所有照片均以像點的光源(鎢絲鹵素燈)與黑色背景來拍攝。不管所使用的材料(BAYFOL HX 102薄膜或BAYFOL HX 103薄膜)或者該記錄入射角度，類似的高品質散射全像圖均可被製作。

偶然地，就該裝置中的相同因素而言，商業用IMOD顯示器相當可能包括該散射器-假如它沒有被包括的話，在非散射發光情況下觀看該螢幕(亦即，晴天裡的陽光、用鹵素桌燈來照明等等)，使用者將具有相當的困難度，其係因為該顯示影像僅在對應來自該反射光源之眩光的角度上被看到。觀看此一影像不僅困難，它還要求使用者以相反人類特性的方式來觀看該裝置-有意地注視該眩光，以替代正常地轉動我們的視線或該物體以避免此種眩光。

在圖11中，在沒有散射器薄膜之下，此效果可在從IMOD顯示器之直接記錄所產生之重新架構全像圖的照片中被清楚看到。就此樣品而言，被整合到該商業有效IMOD顯示器內的散射器薄片可從IMOD裝置頂部被移除。它似乎已經以一黏著劑被貼附到該顯示器，但它卻以從該裝置小心剝掉表皮來移除。該顯示器的表面隨後可被清潔，以在後來的記錄以前移除黏著劑或其它污染物的軌跡。在圖11中，字〝體積5〞的影像可被看到，但卻以像點的光源(譬如在此影像中所使用的鹵素燈)來重新建構此影像，該樣品與觀看必須被定向，以致於來自該光源的眩光接近與全像圖一致。假如令人希望的話，這可藉由散射器光學的添加被避免。該散射器功能可被記錄在該全像圖中或者以一分開的光學元件被併入於無需散射器而被記錄之全 像圖的光學路徑中。

圖11提供使用像點光源(鎢絲鹵素燈)之樣本D110214D的照片。在將貼附在該商業有效顯示器中的散射器薄膜移除以後，此樣本可從IMOD顯示器產生。雖然〝體積5〞的IMOD顯示器可在該影像中被看到，但是來自該光源之眩光的問題則非常明顯。在此實例中，白色眩光比該全像影像亮很多，如此該影像似乎相當模糊。

在記錄期間內，將楔形稜鏡添加到IMOD顯示器可允許不對稱全像鏡的產生，其中從該全像圖重新架構的光線會被有角地挪移遠離該眩光角度。使用10°楔形，數種測試可使用兩定向來進行-見圖12A與12B。就這些測試而言，1°直徑的圓形楔形稜鏡可被使用。

圖12A與12B提供使用來以楔形稜鏡記錄之兩定向的圖解。(圖12A，定向1)楔形玻璃表面的法線遠離該入射光束。由此定向所形成之結果產生的全像圖係為26°/-5°全像鏡。(圖12B，定向2)楔形玻璃表面的法線朝向該入射光束。由此定向所形成之結果產生的全像圖係為6°/38°全像鏡。

圖13A與13B係為使用在圖13A之像點光源(鎢絲鹵素燈)與使用在圖13B之散射光源(具有相同燈之毛玻璃散射器)之樣本D110214M的照片。像鏡子的外觀可從圖13A明顯可見，雖然，如所希望地，來自該燈的眩光並沒有符合該重新建構的全像圖。圖13B清楚顯示來自該顯示器的數位資訊能夠充分地複製到該全像圖內。如所希望地，IMOD顯示器的全像圖具有IMOD顯示器之相同像鏡子的外觀，且該全像圖以相對於該眩光角度來挪移的角度來重新架構。就一些應用而言，特別是那些亮度非常重要且觀看角度較不緊要的應用，此像鏡子記錄係為較佳。具有散射光源之相同全像圖的影像顯示IMOD顯示器的細微細節會被記錄在此全像圖中。

同樣地，圖14顯示另一樣本D110214N的照片。在此影像中，像點發光與散射發光兩者均同時被顯示。樣本D110214N係 使用像點光源(鎢絲鹵素燈)與放置在該光束中的毛玻璃散射器來照明，以致於大約一半的樣本(右側)以通過該散射器的光線來照明，而且一半(左側)沒有。左側仍顯示IMOD全像圖之像鏡子的外觀。靠近中心的亮點不是眩光，但卻是像點光源的綠色全像反射。右側顯示所添加的毛玻璃散射器如何致使此種全像圖更進一步地被均勻發光並且清楚地讀取。就一些應用而言，左邊像鏡子的外觀是有益的。

如在此所使用地，名詞〝元件〞、〝系統〞與類似物同樣意指與電腦有關的實體：除了電機裝置以外，硬體、硬體與軟體之組合、軟體或者執行中的軟體。例如，一元件係為，但不限於在一處理器上運行的過程、處理器、物體、執行檔、執行線程、程式、及/或電腦。藉由顯示，在電腦上所運行的應用與電腦兩者均是元件。一或更多元件可存在於一過程及/或執行線程內，且一元件可定位於一電腦上及/或分佈於兩或更多電腦之間。

種種說明性功能元件、邏輯方塊、程式模組以及連結在此所揭露態樣來說明的電路，其係以一般目的之處理器、數位訊號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘極陣列(FPGA)或其它可程式化邏輯裝置、分開的閘極或電晶體邏輯、分開的硬體元件、或被設計以進行在此所說明功能的任何組合來實施或進行。一般目的之處理器係為一微處理器，但是另外地，該處理器係為任何習知的處理器、控制器、微控制器、或狀態機械。該處理器係為部份的電腦系統，該電腦系統同樣具有與使用者界面溝通並且接收由使用者所輸入之指令的一使用者界面埠，具有儲存電子資訊的至少一記憶體(例如，硬碟或其它可比較儲存以及隨機存取記憶體)，該電子資訊包括在該處理器之控制下並且經由該使用者界面埠來溝通而操作的一程式，以及產生經由任何種視頻輸出格式之其輸出的視頻輸出。

結合在此所揭露態樣來說明之種種功能性元件、邏輯方塊、程式模組與電路元件的功能，其係可經由專屬硬體以及能 夠執行軟體之硬體結合適當軟體的使用來進行。當由處理器所提供時，該功能可由單一專屬處理器、由單一共享處理器、或由複數個各別處理器來提供，其中一些可共享。更者，名詞〝處理器〞或〝控制器〞的詳盡使用不應該被詮釋為專門意指能夠執行軟體的硬體，其係並且含蓄地包括，而且不限於DSP硬體、用於儲存軟體的唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)與非揮發性儲存。其他硬體，習知與/或定制亦可被包括。同樣地，在該圖式中所顯示的任何切換器僅為概念性。它們的功能可經由程式邏輯的操作、經由專屬邏輯、經由程式控制與專屬邏輯之互動、或甚至手動來實施，該特定技術係可由從該上下文所更具體理解的的實施器來選擇。

結合在此所揭露態樣來說明之種種功能性元件、邏輯方塊、程式模組與電路元件，其包含用來執行軟體程式指令的處理單元，以提供計算與處理操作給該電腦與個別控制器。雖然該處理單元包括單一處理器架構，但是卻可理解根據所說明態樣的任何適當處理器架構與/或任何適當數目的處理器。在一種態樣中，該處理單元可使用單一個積體處理器來實施。

結合在此所揭露態樣來說明的種種功能性元件、邏輯方塊、程式模組與電路元件的功能，可在電腦可執行指令的一般背景中被實施，譬如由該處理單元所執行的軟體、控制模組、邏輯與/或邏輯模組。一般而言，軟體、控制模組、邏輯、與/或邏輯模組包括被排列以進行特定操作的任何軟體元件。軟體、控制模組、邏輯、與/或邏輯模組包括路由、程式、物體、元件、資料結構與進行特定任務或實施特定摘要資料型態的類似物。軟體、控制模組、邏輯、與/或邏輯模組與技術的實施可被儲存在以及/或者傳輸經過一些型式的電腦可讀取媒體上。就這一點而言，電腦可讀取媒體係為任何可用的媒體或者可使用來儲存資訊並且可由一計算裝置來存取的媒體。一些態樣同樣以分佈的電腦環境來實施，在此，可藉由經由通訊網路來連接的一或更多遙控處理裝置來進行。在一分配計算環境中，軟體、控制 模組、邏輯、與/或邏輯模組可被放置包括記憶體儲存裝置之當地與遠端電腦儲存媒體兩者中。

此外，要理解的是，在此所說明的實施例顯示實例實施，且該功能性元件、邏輯方塊、程式模組與電路元件係以符合所說明態樣的種種其他方式來實施。更者，藉由此功能性元件、邏輯方塊、程式模組與電路元件所進行的操作可被結合及/或分開以用於一已知實施過程，其係並且可由更多數目或更少數目的元件或程式模組來進行。當那些熟諳該技藝者研讀本發明時將會明瞭，在此所說明與顯示之各別態樣的每一個會具有分開元件與特徵，其係可在不背離本發明之範圍下，與其他數種態樣之任一個的特徵簡單地分開或結合。任何引述的方法可按被引述的事件順序或者邏輯上可能的任何其他順序來實施。

值得注意的是，對〝一種實施例〞、〝一實施例〞、〝一種態樣〞或〝一態樣〞的任何參考意味著，結合該態樣來說明的特定特徵、結構或特色係被包括在至少一種實施例或態樣中。在該說明書中之片語〝在一種實施例〞或〝在一種態樣中〞的出現不一定全部意指相同的實施例或態樣。

除非另外被具體陳述，否則要理解到，譬如〝處理〞、〝計算〞、〝計算〞、〝決定〞或類似物之名詞，意指一電腦或計算系統或類似電子計算裝置的動作及/或處理，譬如被設計以進行在此所說明功能的電腦或計算系統、或類似電子計算裝置、譬如一般目的之處理器、DSP、ASIC、FPGA、或其它可程式邏輯裝置、分開的閘極或電晶體邏輯、分開的硬體元件、或其任何組合，其係將以暫存器與/或記憶體內之物理量來代表的資料操縱及/或轉換成類似以在記憶體、暫存器、或其它此資訊儲存、傳輸或顯示裝置內之物理量來代表的其他資料。

值得注意的是，一些態樣可使用詞句〝耦合〞與〝連接〞連同它們的衍生物來說明。這些名詞不打算當作彼此的同義字。例如，一些態樣可使用名詞〝連接〞與/或〝耦合〞來說明以指出兩或更多個元件彼此直接物理或電性接觸。不過，名詞 〝耦合〞，同樣可意味著兩或更多元件不會彼此直接接觸，但卻仍彼此合作或互動。相關於軟體元件，例如，名詞〝耦合〞意指界面、訊息界面、應用程式界面(API)、交換訊息等等。

將理解的是，那些熟諳該技藝者將能夠設計種種安排，雖然在此沒有被明白說明或顯示，但是該些安排可實施本發明的原理並且被包括在其範圍內。更者，在此所引用的全部實例與條件語言原則上打算協助讀者理解在本發明中所說明的原理以及有助於助長該技術的概念，其係並且被詮釋為不受限於此些具體敘述的實例與概念。更者，在此敘述原理、態樣的所有陳述與態樣以及其具體實例，其係企圖包含其結構性與功能性等同物兩者。此外，此些等同物企圖包括目前已知的等同物以及在未來會被研發的等同物兩者，亦即，不管結構，進行相同功能的任何研發元件。因此，本發明之範圍不企圖限制於該示範性態樣與在此所顯示與說明的態樣。更確切地說，本發明之範圍係由附加申請專利範圍所實施。

名詞〝一(a)〞與〝一(an)〞與〝該〞以及在本發明上下文中(尤其在以下申請專利範圍的上下文中)所使用的類似參考對象，其係均被詮釋為涵蓋單數與複數個兩種，除非在此有另外被指示或者由上下文所清楚反駁。在此之數值範圍的敘述僅僅打算充當做各別參考在該範圍內之每一各別值的速記方法。除非在此另外被指示，否則每一各別值均可被合併在該說明書內，彷彿它被各別敘述於此。在此所說明的全部方法係以任何適當的順序來進行，除非在此另外被指示或者除非由上下文所清楚反駁。在此所提供之任一與全部實例或者示範性語言的使用，其係僅僅打算較佳理解本發明並且沒有提出限制於另外被申請的本發明範圍上。在該說明書中沒有任何語言應該被詮釋為指示對實施本發明而言很重要的任何非申請元件。進一步要注意的是，該申請專利範圍可被設計以排除任何選擇性元件。同樣地，此陳述打算充當做使用此唯一術語為單獨、只有與結合所申請元件之敘述之類似物或者使用負面限制的先行基 礎。

在此所揭露之替代性元件或態樣的群組不會被詮釋為限制。每一組元件可被各別或呈在此所發現之該組其他成員或其它元件的組合來參考與申請。令人預期的是，為了方便與/或專利性之因素，一組的一或更多成員可被包括在、或從一組被刪除。

雖然特定實施例已經被顯示與說明，但是許多改良、替代、改變與等同物現將發生在那些熟諳該技藝者身上。因此要理解的是，附加申請專利範圍打算涵蓋在所揭露態樣之範圍與附加申請專利範圍內的所有此等改良與改變。

2‧‧‧影像處理位置

100‧‧‧二維數位全像系統

102‧‧‧雷射

104‧‧‧快門

106‧‧‧空間過濾器

108‧‧‧光學元件

110‧‧‧全像媒體

112‧‧‧電子顯示裝置

114‧‧‧快門控制器

116‧‧‧數位內容

118‧‧‧雷射光束

120‧‧‧擴展光束

122‧‧‧校準光束

126‧‧‧處理器

128‧‧‧儲存裝置

130‧‧‧反饋迴路

Claims (23)

1. 一種數位全像設備，包含：一電子顯示裝置，包含一以干涉空間光調變器為主的顯示引擎；以及一處理器，耦合到該電子顯示裝置，其中該處理器係***作以上傳數位內容到該電子顯示裝置，其中當該全像媒體與該電子顯示裝置藉由一雷射產生光束被整片曝光時，該數位內容係被顯示在該電子顯示裝置上並被紀錄於一全像媒體內。
2. 如申請專利範圍第1項之數位全像設備，進一步包含至少一雷射光學耦合到該電子顯示裝置，其中該至少一雷射係被架構以產生光束，以整片曝光該全像媒體與該電子顯示裝置。。
3. 如申請專利範圍第2項之數位全像設備，其中該處理器係被交流地耦合到該至少一雷射，其中該處理器係***作來控制該至少一雷射到整片曝光該電子顯示裝置之一開啟位置與停止該整片曝光之一關閉位置的任一者。
4. 如申請專利範圍第1項之數位全像設備，進一步包含至少一光學元件，以將該至少一雷射產生光束耦合到該電子顯示裝置。
5. 如申請專利範圍第4項之數位全像設備，其中該至少一光學元件包含一快門，該系統進一步包含可交流地耦合到該快門的一快門控制器，其中該快門控制器係被交流地耦合到該處理器，且其中該處理器係可操作來控制該快門控制器。
6. 如申請專利範圍第4項之數位全像設備，其中該至少一光學元件包含***於該快門與該電子顯示裝置之間的一空間過濾器。
7. 如申請專利範圍第4項之數位全像設備，其中該至少一光學元件包含被***於該快門與該電子顯示裝置之間的一透鏡。
8. 如申請專利範圍第4項之數位全像設備，其中該至少一光學元件包含一分束器，以將該雷射產生光束分成一第一束與一第二束，其中該第一束從第一側暴露該全像媒體，且該第二束從第二側暴露該全像媒體。
9. 一種體積全像圖，其藉由申請專利範圍第1項之數位全像設備所記錄。
10. 一種使用數位全像系統來記錄數位全像圖於全像媒體中的方法，該方法包含：顯示數位內容於一電子顯示裝置上，該電子顯示裝置包含一以干涉空間光調變器為主的顯示引擎；提供一全像媒體於一雷射光源與被顯示在該電子顯示裝置上的數位內容之間；以及藉由至少一雷射來產生至少一雷射束，以整片曝光該全像媒體與該電子顯示裝置，以將該數位內容記錄於該全像媒體內。
11. 如申請專利範圍第10項之方法，進一步包含藉由一處理器將該數位內容上傳到該電子顯示裝置。
12. 如申請專利範圍第10項之方法，進一步包含提供一散射器元件，其係被***於該雷射光源與該電子顯示裝置之間。
13. 如申請專利範圍第10項之方法，進一步包含：將該雷射光束傳輸經過該全像媒體而到該電子顯示裝置的顯示表面；以及將一部份入射在該電子顯示裝置之顯示表面上的雷射光反射回到該全像媒體內，其中該反射雷射光對應該數位內容。
14. 如申請專利範圍第10項之方法，進一步包含提供該全像媒體直接接觸該電子顯示裝置的一顯示表面。
15. 如申請專利範圍第10項之方法，進一步包含提供與該電子顯示裝置之一顯示表面呈隔開關係的該全像媒體。
16. 如申請專利範圍第10項之方法，進一步包含：將該至少一雷射束分成第一束與第二束； 將第一束自該電子顯示裝置反射；以第一束來曝光該全像媒體的一第一側；以及以第二束來曝光該全像媒體的一第二側。
17. 如申請專利範圍第10項之方法，進一步包含：藉由一處理器，擷取來自一儲存裝置的數位內容；將該數位內容上傳到該電子顯示裝置；以及控制該至少一雷射，以曝光該全像媒體。
18. 一種藉由如申請專利範圍第10項之方法來記錄的體積全像圖。
19. 一種數位全像系統，包含：一電子顯示裝置，包含一以干涉空間光調變器為主的顯示引擎；至少一雷射，光耦合到該電子顯示裝置，該至少雷射可操作來產生在第一波長上的至少一光束；一處理器，耦合到該電子顯示裝置與該至少一雷射，其中該處理器係***作來上傳數位內容到該電子顯示裝置，且其中當該全像媒體與該電子顯示裝置係由一雷射產生光束而整片曝光時，該數位內容係被顯示在該電子顯示裝置上並被紀錄於全像媒體內。
20. 如申請專利範圍第19項之數位全像系統，其中該處理器係被交流地耦合到該至少一雷射，其中該處理器係***作來控制該至少一雷射到整片曝光該電子顯示裝置之一開啟位置以及控制該至少一雷射到整片曝光該電子顯示裝置之開啟位置與停止該整片曝光之一關閉裝置的任一者。
21. 如申請專利範圍第19項之系統，包含至少一分束器，以將該雷射產生光束分成第一束與第二束，其中第一束曝光來自第一側的全像媒體且第二束曝光來自第二側的全像媒體。
22. 如申請專利範圍第19項之系統，包含配置在該至少一雷射與該電子顯示裝置之間的散射器。
23. 一種體積全像圖，其記錄在如申請專利範圍第19項之系統中。