用于数码立体影像扩印的激光曝光系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种激光曝光系统及其方法,特别是涉及一种用于数码立体影像扩印的激光曝光系统及其方法。
背景技术
随着影像行业的发展,照片扩印已经从传统的胶片扩印步入了数码扩印时代。根据曝光方式的不同,数码影像扩印又可分为激光投影曝光成像和LCD显示放大投影曝光成像。相比LCD投影曝光成像,激光投影曝光的光色度纯正,能够扩印出高精度、影像锐利、像素高、色彩鲜艳的相片。此外由于其光强大,相对LCD投影成像曝光具有更快的感光速度,尤其能扩印出更大画幅的照片。
激光冲印技术是运用三色柱状激光光束扫描在感光相纸上曝光成像。目前,采用激光曝光的冲印设备主要包括一激光曝光系统,在激光曝光系统的正上方为感光平台,感光平台正对该激光成像系统的入射面承载感光相纸。在感光平台上设有一个用于传动该感光相纸的传动机构。
该激光曝光系统包括一个出光面向上、入光面向下设置的镜头,在镜头的侧面设有激光发生单元,在镜头的受光面侧设有一将该激光发生单元传出的点状激光束转换为线状光束的转镜或振镜。该激光发生单元包括三个激光发生器,三个分别与激光发生器前端的出光口对应的光阀,以及三个位于光阀前端的激光反射镜。其中,激光发生单元的高度(光束高度)与转镜的反光镜的中心高度相平。由激光发生单元射出的光线与出光面和入光面垂直,通过激光反射镜实现一次光路偏转后与该出光面和入光面平行。
激光发射器靠输入的数码信号(照片参数)产生激光信号,发出的光束依次通过光阀后经由激光反射镜组反射进入转镜的反光镜,再穿过镜头投射到感光相纸上,在冲印过程中通过不断地移动感光相纸进行激光扫描曝光。
在整个相片冲印过程中,激光曝光系统相对感光平台保持不动,振镜的反光镜角度是按照片的宽度和位置要求调定好,正常冲印工作时振镜上反光镜只有振动,其角度是不动,激光曝光系统中的镜头相对曝光母板也保持不动,而感光相纸在传动机构的带动下相对该激光曝光系统移动,达到激光成像系统对感光相纸进行逐步曝光的目的。
近年来立体成像技术逐步向成熟化发展,由于其具有更为直观和真实的视觉效果在影视拍摄中被广泛使用,同时也在电视机、手机、游戏机等电子设备中频频亮相。而目前市场上还没有一种可用于数码立体影像扩印的激光曝光系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺乏可用于数码立体影像扩印的激光曝光系统的缺陷,提供一用于数码立体影像扩印的激光曝光系统及其方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:
一种用于数码立体影像扩印的激光曝光系统,其包括一曝光母板,一镜头,该镜头具有一入光面和一出光面,其特点在于,该激光曝光系统还包括:
一激光发生单元,该激光发生单元与一计算机连接以获取照片信息,并根据该照片信息发射激光光束;
一设于该入光面一侧的转镜机构,该转镜机构包括一带有反光镜的转镜和一激光矫正装置,该激光光束由该激光矫正装置矫正后投射至该转镜的反光镜上,该转镜的反光镜的中心高度与该镜头的中心高度相等;
一设于该出光面一侧的反射镜,该反射镜的镜面相对水平面的夹角为45度,且该反射镜的中心高度与该镜头的中心高度相等。
其中,该激光曝光系统还包括一镜头移动装置,该镜头移动装置将该镜头滑设于该曝光母板上,该镜头的移动轨迹垂直于该转镜的反光镜的中心和该反射镜的中心的连线。
其中,该镜头移动装置包括一与该镜头连接的第一滑块;一与该第一滑块配合的第一丝杠;一与该计算机连接用于驱动该第一丝杠的第一马达。
其中,该激光曝光系统还包括一反射镜移动装置,用于将该反射镜滑设于该曝光母板上,该反射镜的移动轨迹平行于该镜头的移动轨迹。
其中,该反射镜移动装置包括一与该反射镜连接的第二滑块;一与该第二滑块配合的第二丝杠;一与该计算机连接用于驱动该第二丝杠的第二马达。
其中,该激光发生单元位于该出光面一侧;该激光发生单元的出光端低于该镜头的中心;该激光矫正装置包括一激光转接件和一位于该转镜的反光镜上方的棱镜。
其中,所述激光矫正装置为一光纤,该光纤的入光端与该激光发生单元的出光端相对,该光纤的出光端指向该转镜的反光镜。
其中,该转镜机构还包括一罩设在该转镜外的转镜基座,该转镜基座与该镜头相对表面设有一与该反射镜平行的光束导向槽,该光束导向槽的中心高度与该转镜的反光镜的中心高度相等。
其中,该转镜基座的顶部设有一凹槽,用于固定该棱镜。
其中,所述激光发生单元包括三个相互平行的激光发生组,每个所述激光发生组均包括一激光发生器,该激光发生器的前端设有一声光调控装置,该声光调控装置的前端设有一光阀,该光阀的前端设有一滤光扩缩镜,在该滤光扩缩镜的前端设有一激光反射镜,该激光发生器和声光调控装置均与该计算机连接。
本法明还提供一种采用所述的用于数码立体影像扩印的激光曝光系统实现数码立体影像扩印的方法,其特点在于,该方法包括如下步骤:
S1、该激光发生单元获取来自计算机的发送图像系统的一张照片的照片信息,并根据该照片信息发射激光光束,该激光光束通过该镜头在该反射镜上形成线形光束,由该反射镜反射的该线性光束穿过一光栅投影到感光相纸上,进行第一次扫描曝光;
S2、该计算机获取另一张照片相对前一张照片的图像投影偏转角度数据信息和感光平台的偏移数据信息并向该发送图像系统发出偏转指令、向该感光平台发出偏移指令,通过改变该转镜的反光镜所反射的激光光束的角度和该感光平台的位置使得本步骤中该转镜的反光镜所反射的激光光束的角度和该感光平台相对步骤S1中的状态形成错位;
S3、该激光发生单元获取来自计算机的步骤S2中的该另一张照片的照片信息,激光曝光系统根据该另一张照片信息发射激光光束,该激光光束经过该镜头至该反射镜形成线形光束,由该反射镜反射的该线性光束穿过该光栅投影到该感光相纸上,进行第二次扫描曝光;
S4、重复步骤S2和S3,直至将所有照片均扫描曝光完毕。
其中,在执行步骤S1之前还包括摄制多张同一景物不同视角的照片的步骤,以及将所述照片输入该计算机的步骤。
其中,在步骤S1之前还有一将该感光相纸与该光栅复合的步骤。需要说明的是,由于对扩印的立体照片的立体感強度,视距,使用场合等要求的不同,故采用的光栅感光相纸的线数和厚度不同及扩印方法就不同。上述实现数码立体影像扩印的方法适用于线数较细,厚度越薄就易卷曲的光栅感光相纸。所采用的光栅感光相纸是先把光栅和感光相纸复合或先把感光剂直接涂布在较薄易卷曲的光栅背面的光栅感光相纸。
其中,在步骤S4之后还有一将该感光相纸与该光栅复合形成立体影像的步骤。该步骤特别适用于对视距远,立体感要求特别强烈的立体照片。由于这种照片所采用的光栅感光相纸要求的光栅线较粗,光栅厚不能卷曲,因此只能先把光栅压紧在感光相纸上,再由反射镜反射投影到吸压在感光平台上的光栅感光相纸上,投影成潜影后,光栅与感光相纸自动分离,感光相纸被送入相关区域进入冲洗烘干,再把冲洗烘干的感光相纸和光栅进行复合。
本发明还提供了另一种用于数码立体影像扩印的激光曝光系统,其包括一曝光母板,一镜头,该镜头具有一入光面和一出光面,其特点在于,该激光曝光系统还包括:
一激光发生单元,该激光发生单元与一计算机连接以获取照片信息,并根据该照片信息发射激光光束;
一设于该入光面一侧的振镜机构,该振镜机构包括一带有反光镜的振镜,该激光光束投射至该振镜的反光镜上,该振镜的反光镜的中心高度与该镜头的中心高度相等;
一设于该出光面一侧的反射镜,该反射镜的镜面相对水平面的夹角为45度,且该反射镜的中心高度与该镜头的中心高度相等。
其中,该激光曝光系统还包括一镜头移动装置,该镜头移动装置将该镜头滑设于该曝光母板上,该镜头的移动轨迹垂直于该振镜和该反射镜的中心连线。
其中,该镜头移动装置包括一与该镜头连接的第一滑块;一与该第一滑块配合的第一丝杠;一与该计算机连接用于驱动该第一丝杠的第一马达。
其中,该激光曝光系统还包括一反射镜移动装置,用于将该反射镜滑设于该曝光母板上,该反射镜的移动轨迹平行于该镜头的移动轨迹。
其中,该反射镜移动装置包括一与该反射镜连接的第二滑块;一与该第二滑块配合的第二丝杠;一与该计算机连接用于驱动该第二丝杠的第二马达。
其中,该振镜机构还包括一激光矫正装置,用于将自该激光发生单元接收的激光光束矫正后传递到该振镜的反光镜上。
其中,该激光矫正装置为一光纤,该光纤的入光端与该激光发生单元的出光端相对,该光纤的出光端指向该振镜的反光镜。
其中,该激光发生单元位于该出光面一侧,该激光发生单元的出光端低于该镜头的中心;该振镜机构还包括一激光矫正装置,该激光矫正装置包括一激光转接件和一位于该转镜的反光镜上方的棱镜。
其中,该振镜机构还包括一罩设在该振镜外的振镜基座,该振镜基座与该镜头相对表面设有一与该反射镜平行的光束导向槽,该光束导向槽的中心高度与该振镜的反光镜的中心高度相等。
其中,所述激光发生单元包括三个相互平行的激光发生组,每个所述激光发生组均包括一激光发生器,该激光发生器的前端设有一声光调控装置,该声光调控装置的前端设有一光阀,该光阀的前端设有一滤光扩缩镜,在该滤光扩缩镜的前端设有一激光反射镜,该激光发生器和声光调控装置均与该计算机连接。
本发明还提供了一种采用所述的用于数码立体影像扩印的激光曝光系统实现数码立体影像扩印的方法,其特点在于,该方法包括如下步骤:
S1、该激光发生单元获取来自计算机的一张照片的照片信息,并根据该照片信息发射激光光束,该激光光束通过该镜头在该反射镜上形成线形光源,再由该反射镜反射投影到光栅感光相纸,进行第一次扫描曝光;
S2、该计算机获取另一张照片相对前一张照片的偏转角度数据信息和感光平台的偏移数据信息并向该振镜机构发出偏转指令、向该感光平台发出偏移指令,通过改变该振镜的反光镜的角度和该感光平台的位置使得本步骤中该振镜的反光镜的角度和该感光平台相对步骤S1中的状态形成错位;
S3、该激光发生单元获取来自计算机的步骤S2中的该另一张照片的照片信息,激光曝光系统根据该另一张照片信息发射激光光束,该激光光束经过该镜头至该反射镜形成线形光源,由该反射镜反射的该线性光束穿过一光栅投影到感光相纸上,进行第二次扫描曝光;
S4、重复步骤S2和S3,直至将所有照片均扫描曝光完毕。
其中,在执行步骤S1之前还包括摄制多张同一景物不同视角的照片的步骤,以及将所述照片输入该计算机的步骤。
其中,在步骤S1之前还有一将该感光相纸与该光栅复合的步骤。需要说明的是,由于对扩印的立体照片的立体感強度,视距,使用场合等要求的不同,故采用的光栅感光相纸的线数和厚度不同及扩印方法就不同。上述实现数码立体影像扩印的方法适用于线数较细,厚度越薄就易卷曲的光栅感光相纸。所采用的光栅感光相纸是先把光栅和感光相纸复合或先把感光剂直接涂布在较薄易卷曲的光栅背面的光栅感光相纸。
其中,步骤S4后还包括一将感光相纸与光栅复合形成立体影像的步骤。该步骤特别适用于对视距远,立体感要求特别强烈的立体照片。由于这种照片所采用的光栅感光相纸要求的光栅线较粗,光栅厚不能卷曲,因此只能先把光栅压紧在感光相纸上,再由反射镜反射投影到吸压在感光平台上的光栅感光相纸上,投影成潜影后,光栅与感光相纸自动分离,感光相纸被送入相关区域进入冲洗烘干,再把冲洗烘干的感光相纸和光栅进行复合。
本发明中,上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于:本发明的用于数码立体影像扩印的激光曝光系统实现了利用激光曝光的方式完成立体影像扩印的成像方法。该设备既填补了现有技术中采用激光曝光系统的设备无法用于扩印立体影像的空白,提高了立体影像的画面质量,也提高了影像的成像速度。又适应满足了人们对数码立体影像的欣赏需求。
附图说明
图1为本发明的激光曝光系统的结构示意图。
图2为本发明的激光曝光系统的转镜基座的结构示意图。
图3为本发明的激光曝光系统的振镜机构的结构示意图。
图4为本发明的激光曝光系统的镜头和反射镜的另一结构示意图。
图5为本发明的激光曝光系统的激光矫正装置的另一实施方式。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例,以详细说明本发明的技术方案。
如图1所示,本发明的激光曝光系统包括曝光母板1和一镜头2,该镜头2具有一入光面(图中未示)和一出光面。该镜头2通过一镜头移动装置6滑设于曝光母板1上。该激光曝光系统还包括一设于该出光面一侧且与镜头2相对的反射镜7,反射镜7的镜面相对水平面的夹角为45度,且其中心高度与该镜头2的中心高度相等。
该激光曝光系统还包括一激光发生单元3,该激光发生单元与计算机(图中未示)连接以获取照片信息,并根据该照片信息发射激光光束。为了有效利用镜头2和反射镜7之间的空间,本实施例中将激光发生单元3设置在镜头2和反射镜7之间,并且该激光发生单元3设置的方向使得由该激光发生单元3射出的原始光束与镜头2的出光面平行。当然,本领域技术人员也可将激光发生单元设置于镜头的侧边。
其中,该镜头移动装置6包括与该计算机连接的第一马达61,由该第一马达61驱动的第一丝杠62,以及与第一丝杠62配合的第一滑块63,该第一滑块63与镜头2连接。镜头2移动方式将在后面的扩印方法中做进一步说明。
上述激光发生单元3包括三个相互平行的激光发生组,每组激光发生组的高度均低于该镜头2的中心。
以图1中远离镜头2的一组激光发生组为例,激光发生组包括了一与上述计算机连接的激光发生器31,激光发生器31将计算机发出的照片信息转换成激光信号。在激光发生器31的前端设有一声光调控装置32,用于调节来自激光发生器31的初始激光光束的光通量并控制光路的通断。
在声光调控装置32的前端设有一用于进一步控制激光光束光通量的光阀33,该光阀33通过螺钉转设在该曝光母板1上。光阀33为一带有通孔的板结构,该板结构垂直设于曝光母板1上,且通孔的中轴线与曝光母板1平行。当通孔所在平面垂直于来自声光调控装置32的激光光束时,其光通量为最大;当转动该板结构使得通孔所在平面与来自声光调控装置32的激光光束形成夹角时光通量变小;当两者的夹角为0度时光通量为0流明。
在光阀33的前端设有一滤光扩缩镜34,用于对激光光束先放大再缩小聚焦。
在滤光扩缩镜34的前端设有一激光反射镜35,该激光反射镜35所在平面与经过该滤光扩缩镜34的激光光束的夹角为45度。相对激光反射镜35而言的入射光束,即由激光发生器31发出的依次经过声光调控装置32、光阀33和滤光扩缩镜34的激光光束,均与镜头2的出光面以及入光面平行,而经由激光反射镜35反射后的激光光束垂直于该镜头2的入光面和出光面,使得光路发生第一次偏转,偏转角度为90度。
三组激光发生组的组成相同,且经由所述三个激光反射镜35反射后的激光光束的光路相互重合。不同的是三个激光反射镜35分别为红、黄、蓝三色。
该激光曝光系统还包括一设置而在镜头2的入光面一侧的转镜机构,用于将接收到的柱状激光光束转换为线性光束。如图2所示,转镜机构包括一转镜,转镜的反光镜41中心高度与镜头2的中心高度相同,并且反光镜41与曝光母板1成45度夹角。该转镜为市售产品,在此不再赘述。
由于由激光发生单元3发出的激光光束与反光镜41的中心不在同一水平面或者竖直平面中,因此,转镜机构还包括了一激光矫正装置,用于将由激光发生单元射出的激光光束引导至转镜的反光镜41上。
本实施例中,该激光矫正单元包括一激光转接件5和一五棱镜42。
该激光转接件5设置在光路发生第一偏转后的方向上,用于将经过第一次偏转的激光光束送至五棱镜42。激光光束进入激光转接件5后发生了二次光路偏转:首先,平行于曝光母板1的激光光束被反射至垂直曝光母板1向上的方向;随后,在与五棱镜42相等的高度位置发生又一次偏转,使得光路又回到与曝光母板1平行的位置,并指向五棱镜42。五棱镜42将沿平行曝光母板1方向的光路转换为垂直于曝光母板1方向,使激光光束投射到转镜41上的反光镜上。通过前后三次的光路偏转设计,可使得激光曝光装置整体更为紧凑,缩小其结构尺寸。
该五棱镜42通过位于转镜基座43顶部的一凹槽432固定在转镜41的正上方。
除了上述转镜机构外,本领域技术人员也可采用振镜机构予以代替,用于将接收到的柱状激光光束转换为线性光束。如图3所示,所述振镜机构包括了一市售的振镜,振镜的反光镜44的中心高度与镜头2的中心高度相等。在振镜外罩设一振镜基座45,该振镜基座45的结构与上述转镜基座43的结构类同。在振镜基座45与镜头2相对的一侧表面上也设有一光束导向槽,引导线性光束集中、准确地射过镜头2。
当采用振镜替代转镜时,由于振镜需要接受的光束的入射方向为水平方向,而非转镜所接收的垂直方向,因此只要保证由激光转接件5射出的激光光束与振镜的反光镜匹配,则可以将上述激光矫正装置中的五棱镜省去。
无论采用激光转接件5和五棱镜42作为激光矫正装置还是,还可以仅采用激光转接件5作为激光矫正装置,都可以采用光纤9作为激光矫正装置予以替代(见图5)。光纤9的入光端与激光发生单元的出光端相对,光纤9的出光端指向该反光镜44。
另外,为了减小反射镜7的长度,同时使得整个激光曝光系统能够适用不同大小的照片篇幅大小,该反射镜7通过一反射镜移动装置8滑设于该曝光母板1上。
该反射镜移动装置8包括一与计算机连接的第二马达81,由该第二马达81驱动的第二丝杠82,以及与反射镜7连接的与该第二丝杠82配合的第二滑块83。实践中,本领域技术人员对照片的幅宽要求为较大规格时可设计采用调整反射镜7的长度或采用第二丝杠82的长度移动以控制反射镜7的有效使用长度方法来解决,使得整幅图像的幅宽投影均在反射镜7的两端内及整张光栅感光材料得到曝光。
如图4所示,如果将镜头的口径足够大,能够接受通过所有由转镜41(或者振镜)反射后的光束。随着转镜41的转动,入射光的反射光线依次由反射光L1向反射光L2所在位置转动,可在不移动镜头2的前提下接受通过转镜41(或者振镜)反射后的光束。同样的,如果将反射镜7的长度适当延长,也可在不移动反射镜7的前提下反射所有光束。
接下来对本发明中采用该激光曝光系统实现数码立体影像扩印的方法进行说明,以下仅以带有转镜机构的激光曝光系统进行说明,对于带有振镜机构的激光曝光系统来实现数码立体影像扩印的方法可参照以下步骤实现。
其中,在扩印前摄取同一景物不同视角的多张照片的步骤为现有技术,在此不再赘述。为了便于理解以三张照片形成一立体影像为例进行说明,该数码立体影像扩印的方法包括:
步骤S1、该激光发生单元获取来自计算机的发送图像系统的一张照片的照片信息,并根据该照片信息发射激光光束,该激光光束通过该镜头在该反射镜上形成线形光束,由该反射镜反射的该线性光束穿过一光栅投影到感光相纸上,进行第一次扫描曝光。
步骤S2、该计算机获取第二张照片相对第一张照片的图像投影偏转角度数据信息和感光平台的偏移数据信息并向该发送图像系统发出偏转指令、向该感光平台发出偏移指令,通过改变该转镜的反光镜所反射的激光光束的角度和该感光平台的位置使得本步骤中该转镜的反光镜所反射的激光光束的角度和该感光平台相对步骤S1中的状态形成错位;所述“偏转角度数据信息和偏移数据信息”为同一景物的两张不同视角的照片重叠时结合光栅的线数计算机计算得到照片图像的位置变化。该偏转角度数据信息和偏移数据信息包括第二张照片相对第一张照片偏移的方向和距离。所述“方向”即为相机在拍摄第二张照片时,相对于相机拍摄第一张照片时移动的方向。
步骤S3、该激光发生单元获取来自计算机的步骤S2中的该另一张照片(第二张照片)的照片信息,激光曝光系统根据该另一张照片信息发射激光光束,该激光光束经过该镜头至该反射镜形成线形光束,由该反射镜反射的该线性光束穿过该光栅投影到该感光相纸上,进行第二次扫描曝光。
步骤S4、该计算机获取第三张照片相对第二张照片的图像投影偏转角度数据信息和感光平台的偏移数据信息并向该发送图像系统发出偏转指令、向该感平台发出偏移指令,通过改变该转镜的反光镜所反射的激光光束的角度和该感光平台的位置使得本步骤中该转镜的反光镜所反射的激光光束的角度和该感光平台相对步骤S3中的状态形做出相应的偏转和偏移,形成错位。
步骤S5、该激光发生单元获取来自计算机的步骤S4中的该第三张照片的照片信息,激光曝光系统根据该第三张照片信息发射激光光束,该激光光束经过该镜头至该反射镜形成线形光源,该反射镜反射的光束穿过光栅后投影到感光平台上的感光相纸上,进行第三次扫描曝光。
其中,若反射镜7的长度小于扩印照片幅宽的反射投影要求(图4中反射光L1,L2的间距为照片幅宽),则在步骤S1、步骤S3和步骤S5进行的同时,计算机自动控制第二马达驱动反射镜7移动以将线性光束投射在反射镜7范围内再投射到感光相纸上。同样的如果镜头的口径小于转镜41(或者振镜)反射后的光束通过要求,则在步骤S1、步骤S3和步骤S5进行的同时,计算机自动控制第一马达驱动镜头2移动以将反射后的光束通过镜头2至反射镜7。