用於雙向圖像記錄和再現的系統的製作方法

2023-10-08 17:52:59 2

專利名稱：用於雙向圖像記錄和再現的系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於在至少兩個位置進行雙向圖像記錄和再現的系統， 且在每個位置至少具有一個記錄系統和一個再現系統。
背景技術：
WO 2004/002151 (US 7,385,623)中公開了這樣一種系統。每個位置設 置有圍繞其軸線旋轉的垂直圓柱體。該圓柱體具有垂直的帶，該帶交替地呈 現用於投影圖像的遮光狀態和用於記錄圖像的透光狀態。固定的電視攝像機安裝在圓柱體的中間，用於記錄不同方向的圖像，從 而基本上能夠對整個水平區域(360 °)進行記錄。此外，每個站點都具有 固定設置在圓柱體中間位置的投影機，每個投影機將其它站點的相應攝像機 的圖像放映到遮光帶上。圓柱體的旋轉速度足夠高，從而使人無法察覺帶的 運動。因而，攝像機被快速經過的透明帶足夠均勻地暴露。由於分隔，投影 機發出的光不會傳到同一站點的攝像機，從而不會出現幹擾。通過這種方式，在每個圓柱體的整個圓周面上就可以看見其它圓柱體的 整個環境。如果還設置了聲音傳遞，則可以與其它圓柱體前方的人進行交談， 應該特別強調的是，由於在再現區域進行記錄，因此可以實現視覺接觸。在傳統的會議系統中，會話中的每個參與者都看著他的監視器，但是由 設置在該監視器的上方、下方或一側的攝像機來記錄。因而，在這些系統中， 無法與會話中的參與者進行視覺接觸，這使得圖像不夠逼真。WO 2004/002151已克服了該缺點。然而，該系統的問題在於，難以使攝像機之 間的過渡區域足夠順暢，從而觀察者不能識別出圖像的跳動(flutter)。發明內容本發明的目的在於克服這些缺點，並改進上述類型的系統，從而降低該 系統的技術複雜性，並且使在不同圖像之間不再出現可識別的過渡。該目的通過根據本發明的上述類型的系統來實現，其中所述再現系統由至少一個如發光二極體、LCE元件、TFT元件等發光元件形成的帶構成，所 述記錄系統以掃描儀的方式檢測要記錄的圖像的帶，整個系統以前後的方式 移動或在軌道中移動，在該移動過程中，移動方向與帶的方向不同，優選地 移動方向與帶的方向大致垂直，在具有多個再現系統帶和記錄系統帶的情況 下，所述記錄系統帶設置在所述再現系統帶之間，移動速度選擇為足夠快， 使得相繼經過再現系統帶之間的時間和相繼經過記錄系統帶之間的時間小 於肉眼的分辨力。因此，根據本發明，既沒有固定的記錄系統，也沒有固定的再現系統。 兩個系統都是移動的。因而，水平地和垂直地掃描圖像部分的電視攝像機不 再是必須的。掃描條類型(或者以行陣列的透鏡)足以掃描僅一維的圖像， 在其它維度上，通過移動所述系統來進行掃描。如果兩個站點以相同的方式構造並同步地移動，則再現過程非常簡單。 再現系統帶的每個像素僅需要對另一站點的相應的記錄系統帶的相應像素 的相應信息進行再現。根據本發明的一種實施方式，該系統設計為旋轉體的形式，該旋轉體圍 繞其軸線旋轉，且該旋轉體的外表面承載有再現系統帶；從WO 2004/002151 可知，其優選為球體或垂直的圓柱體。然而，這並不是絕對必須的。原則上，圍繞軸線沿軌道運轉的單條帶便 足夠了。該帶可以為半圓形，垂直軸線穿過其端部；或者該帶為平面形狀， 垂直地延伸並由兩個水平連接板而連接到垂直軸上，從而產生水平的U形。 然而，為了避免出現不平衡現象，更優選的是設置兩條相對的帶，從而產生完整的帶或矩形。當然，也可以對該結構進行修改，從而使該軸不是垂直的。這可應用於 所有的實施方式。在垂直的圓柱體中，優選地，所述再現系統帶之間連接有掃描條形式的 記錄系統帶，所述掃描條的所有元件聚焦在相同的方向，從而這些方向的延 長線大致在所述圓柱體軸線上相交。該特徵產生了在垂直方向和水平方向都 減小尺寸的目標，且離圓柱體的距離增加，從而不會出現失真。在旋轉體為 球體的情況下，如果每個元件聚焦在與球形表面垂直的方向，該特徵自動產 生。可選地，所述再現系統帶之間設置有透明帶，該透明帶後面連接有鏡子， 所述透明帶與鏡子之間連接有帶有透鏡的掃描條，所述透明帶與鏡子之間的 距離大致對應於所述鏡子與所述圓柱體軸線之間的距離。從而，此處一個透 鏡就足以將檢測到的圖像放映到掃描條上。當與鏡子的距離對應於鏡子與旋 轉軸線之間的距離時，掃描儀的透鏡的主點便在旋轉軸線處可見，從而此處 縮小的目的在垂直方向和水平方向上都相同，且離圓柱體的距離增加，從而 不會出現失真。本發明的另一種實施方式提供的系統設計為旋轉的柔性帶的形式，該柔 性帶在平面的一個區域中延伸，所述記錄系統帶和再現系統帶在該平面區域 內啟動，從而在該平面區域中進行圖像記錄和圖像再現。可選地，為了再現平面圖像，該系統可以設計為前後移動的平面表面。 如果要避免往復運動，該系統還可以構造為帶或盤的形式，所述帶或盤圍繞 其中間點轉動，在該轉動過程中，轉動軸線垂直於所述帶或盤地延伸。最後，所述記錄系統和再現系統可以設計用於特殊圖像。


在附圖中示意性地示出了本發明的實施方式。 圖1表示本發明的第一實施方式；圖2表示該實施方式的一種變化，其具有傾斜延伸的記錄系統帶;圖3是通過記錄系統帶的示意性截面；圖4是通過本發明的另一實施方式的水平截面；圖5、圖6和圖8表示本發明的其它實施方式的頂視圖；圖7表示具有立體圖像記錄的實施方式。
具體實施方式
圖l示出了具有垂直軸線的圓柱體l。記錄系統帶2和再現系統帶3交 替地位於該圓柱體1的圓周面上。在圖1中，這些帶垂直，即與圓柱體1的 軸線平行。然而，這些帶也可以傾斜成任意角度。圖2中示出了這種情況， 其中記錄系統帶2，在圓柱體1，的表面上傾斜延伸。當然，此處還具有其它的 記錄系統帶(如圖1)，且在這些記錄系統帶之間也具有再現系統帶。重要的 是，圓柱體1和l'的旋轉使圓柱體表面上的每個點交替地經過記錄系統帶2 和再現系統帶3。因而，在圖l中選擇的結構中，帶的方向不能與旋轉方向 相同，即不能水平地設置。在再現系統帶上可以連接各種不同的發光元件。在圓柱體較大的情況 下，LED是最適合的，這是因為在現有的技術條件下，LED被認為是最強 的光源，從而即使在陽光下，肉眼仍然能夠方便地看到圖像。然而，其它技 術也是可行的，例如液晶顯示技術(LCD)、等離子體顯示技術(PDP)、激 光技術、TFT等。例如，在每個帶3上可以設置480個重疊(superposed)的LED。對於 彩色圖像來說，必須總是設置紅色、藍色、綠色三個相鄰的LED，從而具有 1440個LED。作為替代，還可以使用能夠以多顏色方式控制的LED。如果需要進一步提高解析度，相鄰的帶3中的LED可以偏移LED的垂 直間距的一半的距離。這使得在圓柱體l的旋轉過程中總共具有960行。基本上還可以想得到的是，以與CRT監視器類似的方式發光，其中此 處的電子束只能以一個方向偏轉(垂直於旋轉方向，即與旋轉軸線平行)， 或者，具有逆向投影的投影機("巻軸機"(beamers))，其光束僅在該方向 偏轉。同樣地，LED逆行投影也可行，或者在背投影中使用三種不同顏色的 雷射裝置。記錄系統帶2的外側可以具有光敏元件，與平臺式掃描儀中使用的掃描 條非常類似。每個光敏元件能夠接收光線的方向是不同的。在平臺式掃描儀 中，所有光敏元件"看起來"在同一方向，這在本發明中是不需要的。圓柱 體1的旋轉用於在圓柱體軸線處的觀察者的位置產生水平入射的光束。為了 避免失真，剩餘的光束也應該如此。為此，應該採用如圖3所示的示意性結 構。在圖3中，每個傳感器都被較大地放大顯示，從而僅示出了三個傳感器 2a、 2b和2c (上面一個，中間一個，下面一個)。然而，傳感器的數量實際 上與LED的數量相同，即以重疊的方式設置的480個傳感器。每個傳感器2a、 2b、 2c包括聚光透鏡5和光敏元件6。聚光透鏡5將來 自某一方向的平行光束聚集到光敏元件6上。為了避免失真，這些方向的反 向延長線(如圖3中的虛線所示)應該在圓柱體軸線4上相交。為了進行彩色播送，當然還必須設置三個彼此相鄰的記錄傳感器(一個 對紅光敏感， 一個對綠光敏感， 一個對藍光敏感)。為了提高解析度，傳感 器當然可以設置在垂直地偏置了垂直間距的一半的相鄰的記錄系統帶中，從 而增加了行數。為了在一個站點表現出其它站點的環境，在最簡單的情況下，使兩個位 置的圓柱體同步地運轉，並通過相應記錄系統帶中的相應傳感器的信號來控 制再現系統帶3的LED，這就足夠了 。在實踐中，當然要至少對每三個RGB (即紅色敏感傳感器，綠色敏感 傳感器和藍色敏感傳感器)信號一起進行評估，並相對於顏色、亮度和對比 度進行優化，然後進行再現。對整體圖像進行總的評估和優化當然更好。傳 感器的(經優化的)信號自然通過單根線路中以多路傳輸的方式進行傳送。該系統較大的優勢在於，其完全獨立於現有的電視標準。可以針對每一 應用情況，而優化選擇LED和光敏傳感器的數量，因而如果需要，即便是 非常高質量的播送(高解析度)也能夠實現。對於帶2和3的數量和圓柱體 1的速度當然也能夠同樣地進行優化。帶2和3的數量決定了圓柱體1所需的速度。肉眼應該無法覺察出每個 帶2和3，因而，通過兩條帶3之間所經歷的時間應該小於1/50秒。對於10 條帶3，則需要圓柱體1每秒鐘旋轉5圈。旋轉速度越慢，傳感器暴露的時 間越長，從而通過更多的帶使光敏性得以增加。從圖4中可以明顯看出，傳感器不用直接連接在記錄系統帶2"上。這 些記錄系統帶2"就是此處圓柱體1的透明帶。LED7使得再現系統帶3能夠 識別，記錄系統帶2和再現系統帶3之間的邊界用虛線表示。鏡子8位於記錄系統帶2"的後面。該鏡子將通過記錄系統帶2"進入的 光線反射到透鏡5，上，該透鏡5，將光線成像到傳感器帶6，上。因而，此處對 於整個傳感器帶6'僅存在一個透鏡5'(或者透鏡系統)(而不是一個傳感器 具有一個透鏡)，這與傳統的電視攝像機或照像設備很類似。透鏡5'與鏡子 8之間的距離大約等於鏡子8與圓柱體軸線4之間的距離。因此，能夠看到 透鏡5，大約位於圓柱體軸線4，這有利於避免失真。為了使傳感器帶6'本身 不位於光束路徑上，鏡子8顯示為成角度地偏移。當然，鏡子8還可以僅向 上或向下成角度傾斜。設置鏡子8的原因是空間問題。在圖4中僅示出了一個傳感器帶6'，但 是，該傳感器帶6'對於每個記錄系統帶2"來說當然都是必須的。現在，由於空間原因，無法將所有傳感器帶6'都連接在緊鄰圓柱體軸線4的位置。因 此，使用鏡子8，從而使得傳感器帶6，和透鏡5'在鄰近圓柱體軸線4的位置 上可見(即，它們的鏡像位於鄰近圓柱體軸線4的位置)。圖5示出了一種實施方式，其中記錄系統帶2和再現系統帶3安裝在由 輥子10承載的環帶9上。輥子形成了直面，該直面可以用於圖像記錄和圖 像再現。這與圓柱體l的區別在於，可以進行準確的平行透視記錄。因而， 記錄系統帶2中的各個記錄傳感器都相互平行地設置，與圖3不同。類似的情況應用於根據圖6的實施方式，其中記錄系統帶2和再現系統 帶3連接在板9'上，該板9'在雙向箭頭的方向上可以前後往復運動。如果要避免往復運動，可以選擇如圖8所示的實施方式。這裡，帶設置 為圍繞軸21旋轉。記錄系統帶2與再現系統帶3相對於該軸21偏置了 180 °， 從而產生了連續的帶。在該實施例中，傳感器"看起來"與圖的平面垂直。當然，可以設置多條帶，從而，例如，在記錄系統帶和再現系統帶之間 形成30 °的角度。在該情況下，優選地設置有盤，各條帶連接在該盤上。圖7中示出了具有能夠非常方便地設計用於立體圖像再現的優勢的圓柱 體的實施方式。通常，記錄系統帶2中的傳感器都"看起來"徑向朝外，即 它們僅接收來自該方向的光線。在圖7中，兩個相鄰帶的這些方向用11和 12表示。為了能夠再現立體圖像，僅需要連接用於接收來自另一角度(用箭 頭13表示)光線的另外的傳感器。這些傳感器"看起來"同與箭頭12對齊 的傳感器的方向相同，從而這兩個傳感器檢測視差位移。當然，在每個記錄 系統帶上都設置有這種另外的傳感器。因此，再現過程需要兩倍數量的LED。在最簡單的情況下，被"垂直" 的傳感器控制的LED偏振(polarized)為一個方向(例如水平)，被"看起 來傾斜"的傳感器控制的LED偏振為與其垂直的方向，例如垂直。如果觀 察者戴上適當的偏光眼鏡(polarization glasses),每隻眼睛僅接收來自相應的LED的光線，從而產生了所需的立體效果。如果要避免使用偏光眼鏡，可以使用所謂的透鏡技術。可以參考很多與 其相關的文獻，僅示例性地參考EP 1521483。如該公開文本中所提供，如果 要設置多於兩個(例如5個)記錄裝置，這也可以在本發明的範圍內方便地 實現，在每個記錄系統帶中，傳感器設置為五個不同的方向，從而可以檢測 到來自5個不同方向的光線。
權利要求
1.一種用於在至少兩個位置進行雙向圖像記錄和再現的系統，且每個位置至少具有一個記錄系統和一個再現系統，其特徵在於，所述再現系統包括至少一個如發光二極體、LCD元件、TFT元件等發光元件的帶(3)，所述記錄系統以掃描儀的方式檢測要記錄的圖像的帶，整個系統以前後的方式移動或沿軌道移動，在該移動過程中，移動方向與帶的方向不同，優選地該移動方向與帶的方向大致垂直，在具有多個再現系統帶(3)和記錄系統帶(2)的情況下，所述記錄系統帶(2)設置在所述再現系統帶(3)之間，移動速度選擇為足夠快，使得相繼經過再現系統帶(3)之間的時間和相繼經過記錄系統帶(2)之間的時間小於肉眼的分辨力。
2. 根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，該系統設計為旋轉體的形 式，該旋轉體圍繞其軸線旋轉，且該旋轉體的外表面具有所述再現系統帶(3)。
3. 根據權利要求2所述的系統，其特徵在於，所述旋轉體為球體。
4. 根據權利要求2所述的系統，其特徵在於，所述旋轉體為垂直的圓柱 體(1， l，)。
5. 根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述再現系統帶(3)之 間連接有掃描條形式的記錄系統帶(2)，所述掃描條的每個元件(2a， 2b， 2c)聚焦在一個方向，從而這些方向的延長線大致在所述圓柱體軸線(4) 的區域內相交。
6. 根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述再現系統帶(3)之間設置有透明帶(2")，該透明帶(2")後面連接有鏡子(8)，所述透明帶 (2")與鏡子(8)之間連接有帶有透鏡(5')的掃描條(6')，所述透明帶 (2")與鏡子(8)之間的距離基本等於所述鏡子(8)與所述圓柱體軸線(4)之間的距離。
7. 根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，該系統設計為旋轉的柔性 帶(9)的形式，該柔性帶(9)在平面的一個區域中延伸，所述記錄系統帶(2)和再現系統帶(3)在該平面區域內啟動，從而在該平面區域中進行圖 像記錄和圖像再現。
8. 根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，該系統構造為往復運動的 平面表面(9')。
9. 根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，該系統構造為帶或盤的形 式，所述帶或盤圍繞其中間點(21)轉動，在該轉動過程中，轉動軸線垂直 於所述帶或盤地延伸。
10. 根據權利要求1至8中任意一項所述的系統，其特徵在於，所述記 錄系統和再現系統設計用於三維圖像顯現。
全文摘要
根據本發明，旋轉圓柱體(1)設置在至少兩個位置。包括發光元件的帶(3)和包括類似掃描條的記錄系統的帶(2)安裝在該旋轉圓柱體(1)上，使得一個圓柱體的環境能夠再現在其它圓柱體上，能夠進行視覺接觸。本發明的系統還可以構造為平面形式，例如旋轉的帶或前後移動的板。所述系統還可以構造用於三維圖像顯現。
文檔編號H04N13/00GK101336544SQ200680052022
公開日2008年12月31日 申請日期2006年12月13日 優先權日2005年12月14日
發明者A·特拉恩特 申請人:A·特拉恩特