JPH0478977B2 - - Google Patents
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- JPH0478977B2 JPH0478977B2 JP63302262A JP30226288A JPH0478977B2 JP H0478977 B2 JPH0478977 B2 JP H0478977B2 JP 63302262 A JP63302262 A JP 63302262A JP 30226288 A JP30226288 A JP 30226288A JP H0478977 B2 JPH0478977 B2 JP H0478977B2
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- recording medium
- spatial modulation
- modulation element
- light
- pixel
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- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Control Of Exposure In Printing And Copying (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、大量の画像情報を高コントラスト且
つ高諧調に直接叉はホログラム等の形態で記録す
る多重記録装置および多重記録方法に関し、特
に、画像情報とりわけ一連の映像信号をホログラ
ムに記録し、鮮明な3次元画像合成に可能にする
新規な投射型多重記録装置及び多重記録方法に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a multiplex recording device and a multiplex recording method for recording a large amount of image information with high contrast and high gradation directly or in the form of a hologram, etc. In particular, the present invention relates to a new projection type multiplex recording device and multiplex recording method that record a series of video signals on a hologram and enable clear three-dimensional image synthesis.
従来の技術
近年、情報記録再生システムとして各種の電子
的、磁気的、光学的あるいはそれらの複合された
媒体を用いたものが開発されている。その中で画
像情報を高品質かつ高密度に記録可能なホログラ
ムメモリーは、1960年代以降特に注目を集め、コ
ンピユーターメモリーあるいはビデオメモリーへ
の応用等が盛んに研究された。また3次元表示技
術の研究開発は芸術・教育・医療分野にもおよぶ
広がりを見せている。例えば、3次元物体を各方
向から写真に撮つておき、これを一枚のシート状
ホログラムに合成して、視差を有する3次元像と
して表示可能にしたホログラフイツク・ステレオ
グラムが開発され、レーザーあるいは非レーザー
光源(白色光源も可)で再生して相当の画質を実
現している。BACKGROUND ART In recent years, information recording and reproducing systems using various electronic, magnetic, optical, or composite media have been developed. Among these, hologram memory, which can record image information with high quality and high density, has attracted particular attention since the 1960s, and its application to computer memory and video memory has been actively researched. Research and development of three-dimensional display technology is also expanding into the fields of art, education, and medicine. For example, a holographic stereogram has been developed in which a three-dimensional object is photographed from each direction and then combined into a sheet-like hologram that can be displayed as a three-dimensional image with parallax. Reproduction using a non-laser light source (white light source is also possible) achieves considerable image quality.
以下に、ホログラフイツク・ステレオグラムに
ついて述べる。第5図は従来のホログラフイツ
ク・ステレオグラムのホログラム記録光学系を模
式的に示す図である。まず第5図aのように360
度回転可能な台1上の3次元物体を微小角ずつ見
る方向の異なる一連の2次元画像として映写機3
で写す。次に、同図bのように撮影したフイルム
4にレーザービーム5を照射し、レンズ6,7,
8を介してスリツト開口を有するスクリーン9に
投射して、その背面に設けられたフイルム状記録
媒体10にホログラムを記録する。ここで、上方
に位置する参照光源11から参照光を入射させ
る。なお、記録媒体10を透過するビームは直線
12の位置に収束する。第6図は、こうして得ら
れたホログラム列の記録された記録媒体10を円
筒状に形成して、像合成する原理を示す図であ
る。第6図aは、発散レーザー光13を用いてホ
ログラム14から3次元像を再生する方式で、直
線15で示される位置で観測者が目視すると、観
測者の両眼16,17に入射する再生画像がそれ
ぞれ異なり、視差の効果に依つて3次元像18が
得られる。第6図bは、白色光源19で同様の3
次元像再生を行う方式を示す。この場合は、目の
位置をホログラム14のやや後方において色分散
を生じた赤色、緑色、青色の回折像成分20〜2
2の一部、例えば中央の緑色像21)のみを見る
よう設計したものである。 The holographic stereogram will be described below. FIG. 5 is a diagram schematically showing a hologram recording optical system for a conventional holographic stereogram. First, as shown in Figure 5 a, 360
A projector 3 displays a series of two-dimensional images of a three-dimensional object on a stage 1 that can be rotated by a small angle in different viewing directions.
Take a photo with Next, the photographed film 4 is irradiated with a laser beam 5 as shown in FIG.
The hologram is projected onto a screen 9 having slit openings through a hologram 8, and a hologram is recorded on a film-like recording medium 10 provided on the back surface of the screen 9. Here, reference light is made to enter from a reference light source 11 located above. Note that the beam passing through the recording medium 10 converges at the position of the straight line 12. FIG. 6 is a diagram showing the principle of image synthesis by forming the recording medium 10 on which the hologram array obtained in this way is recorded into a cylindrical shape. FIG. 6a shows a method for reproducing a three-dimensional image from a hologram 14 using a diverging laser beam 13. When an observer looks at the position indicated by a straight line 15, the reproduction is incident on both eyes 16 and 17 of the observer. The images are different, and a three-dimensional image 18 is obtained depending on the effect of parallax. FIG. 6b shows a similar 3
A method for performing dimensional image reconstruction is shown. In this case, the eye position is slightly behind the hologram 14, and the red, green, and blue diffraction image components 20 to 2 with chromatic dispersion are
2, for example, the central green image 21).
発明が解決しようとする課題
従来のホログラフイツク・ステレオグラムにお
いては、実際の3次元物体を一度写真フイルムに
撮影する過程が必要不可欠であり、フイルムの現
像処理後、更に写真の各コマをホログラムに変換
する過程が必要であつた。さらにまた、用いる措
置は完全に分離された二つの光学系から構成され
ていた。そのため、実時間記録は勿論不可能であ
り、ホログラフイツク・ステレオグラムの用途も
限定されていた。この他にも、今日、画像処理の
多くの部分が映像情報、特にビデオ信号として処
理記録されており、これを直接、空間変調素子
(以下SLMと略す)を介してホログラムに変換
し、且つ再生像を有効に利用出来る技術が強く望
まれている。ところが、入力画像をSLMを用い
て次々高画質のホログラムに記録変換するには、
高性能のSLMと高コントラスト、高諧調など高
画質に記録する方法とをどのようにして実現する
か等の様々の課題があつた。Problems to be Solved by the Invention In conventional holographic stereograms, the process of photographing an actual three-dimensional object once on a photographic film is essential, and after the film is developed, each frame of the photograph is transformed into a hologram. A process of conversion was necessary. Furthermore, the procedure used consisted of two completely separated optical systems. Therefore, real-time recording is of course impossible, and the uses of holographic stereograms are also limited. In addition, today, many parts of image processing are processed and recorded as video information, especially video signals, which are directly converted into holograms via spatial modulation elements (hereinafter abbreviated as SLM) and reproduced. There is a strong desire for technology that can effectively utilize images. However, in order to record and convert input images into high-quality holograms one after another using SLM,
Various issues arose, including how to achieve high-performance SLM and a method for recording high-quality images such as high contrast and high gradation.
課題を解決するための手段
請求項1、4に記載の発明では、上述の課題を
解決するために、ビデオ信号等の外部信号により
平面画像を透過率または反射率の変調された濃淡
パターンとして表示する空間変調素子を用い、画
素毎にその信号レベルに応じた時間パルス幅変調
を加えて、時間的に異なる画像情報を適当な時間
毎に記録媒体の同一部位に重ねて記録させること
により、コントラスト・諧調等の面で優れた画質
を有するホログラムを記録する投射型多重記録装
置ならびに多重記録方法を提供するものである。Means for Solving the Problems In the inventions according to claims 1 and 4, in order to solve the above-mentioned problems, a planar image is displayed as a shading pattern whose transmittance or reflectance is modulated by an external signal such as a video signal. By using a spatial modulation element that applies temporal pulse width modulation according to the signal level of each pixel, and recording temporally different image information overlappingly on the same part of the recording medium at appropriate times, contrast can be improved. - Provides a projection type multiplex recording device and multiplex recording method for recording holograms with excellent image quality in terms of gradations and the like.
更に、請求項2に記載の発明では、空間変調素
子としてa−SiTFT等を各画素に形成して成る
アクテイブマトリツクス型の液晶表示装置や強誘
電液晶などを使つた液晶表示装置等を用い、レー
ザー光等の単色光をほぼ平行光にして入射させる
ことにより空間変調素子自体のコントラスト・諧
調を得る一方、この様な装置により得られる複数
の画像を適当な時間幅毎に記録媒体の同一部位に
重ねて記録させることにより、空間変調素子自体
のコントラスト・諧調以上の性能を有するホログ
ラムを記録する投射型多重記録装置を提供するも
のである。 Furthermore, the invention according to claim 2 uses an active matrix type liquid crystal display device in which an a-SiTFT or the like is formed in each pixel as a spatial modulation element, a liquid crystal display device using ferroelectric liquid crystal, etc. While the contrast and gradation of the spatial modulation element itself can be obtained by making monochromatic light such as a laser beam into almost parallel light, it is also possible to obtain multiple images obtained by such a device from the same part of the recording medium at appropriate time intervals. The object of the present invention is to provide a projection type multiplex recording device that records a hologram having performance superior to the contrast and gradation of the spatial modulation element itself by superimposing the recording on the spatial modulation element itself.
更に、請求項6に記載の発明は、空間変調素子
に入力する外部信号に、空間変調素子により透過
または反射された光により記録媒体上に記録され
るホログラムから得られる画像の補正処理のため
の変換関数を、フイードバツクさせることによつ
てホログラムを記録するものである。 Furthermore, the invention as set forth in claim 6 provides a method for correcting an image obtained from a hologram recorded on a recording medium using light transmitted or reflected by the spatial modulation element in response to an external signal input to the spatial modulation element. A hologram is recorded by feeding back a conversion function.
作 用
空間変調素子としてコントラストがCs、諧調
がKsのものを用いた場合で、空間変調素子のあ
る画素の濃淡に対応して記録媒体上にホログラム
を記録する場合を想定する。記録媒体としては、
写真フイルムを用いるとすると、入射光の総量を
画素毎に時間分割して適当量入射させることによ
りホログラムの回折効率が、各絵素の濃淡に応じ
てコントロールされ、元の画像の所望の濃淡に対
応した画像が再生される。いま記録・再生される
画像の諧調をKfとし、空間変調素子の各画素は
時間間隔t0毎に各々所望光量を透過(または反
射)させるものとする。この操作を必要な回数N
繰り返すことによつてフイルム上には、時間Nt0
の間に蓄積される光量の和として所望の諧調の濃
淡情報を記録する。このようにすれば、記録され
るフイルム上の画像のコントラストCfは、Cf=
Csとなり、諧調は、Kf>ksとなる。したがつて、
従来より極めて多諧調のコントラストの良好な画
像記録、再生か可能となる。Operation Let us assume that a spatial modulation element with a contrast of Cs and a gradation of Ks is used, and a hologram is recorded on a recording medium corresponding to the lightness and darkness of a certain pixel of the spatial modulation element. As a recording medium,
If photographic film is used, the diffraction efficiency of the hologram is controlled according to the shading of each pixel by dividing the total amount of incident light into each pixel by time-dividing the appropriate amount of light, and adjusting the hologram's diffraction efficiency to the desired shading of the original image. The corresponding image will be played. It is assumed that the gradation of the image to be recorded or reproduced is Kf, and each pixel of the spatial modulation element transmits (or reflects) a desired amount of light at each time interval t 0 . Required number of times to perform this operation N
By repeating the time Nt 0 on the film
The desired gradation information is recorded as the sum of the amounts of light accumulated during this period. In this way, the contrast Cf of the recorded image on the film is Cf=
Cs, and the tone is Kf>ks. Therefore,
It is now possible to record and reproduce images with much greater gradation and better contrast than before.
実施例
以下、本発明の実施例の投射型多重記録方法及
び多重記録装置について図面を参照しながら説明
する。第1図は、本発明によるホログラフイツ
ク・ステレオグラムのホログラム記録装置の概略
構成を示す斜視図である。従来例を示す第5図と
対比して説明すれば理解できるように、収束レン
ズ23が空間変調素子(SLM)24の後方にあ
り、SLM24は平行単色光(レーザー光)25
が照射されている。このように配置することによ
つて結像レンズ26の口径を大きくすることな
く、均一で大型のホログラムを記録できる。な
お、第1図において、7から11は第5図に示し
た従来例と同様の構成であり、それぞれ、レンズ
7,8、スクリーン9、フイルム状記録媒体10
及び参照光源である。SLM24は、外部電気信
号源27からの二次元画像情報を示す信号により
光の透過率を各画素電極毎に変化させることによ
り二次元画像情報である濃淡パターンを表示す
る。SLM24としては、第2図は示すアクテイ
ブマトリツクス型液晶パネルを用いる。同図にお
いて28,29は互いにその光軸をほぼ直交させ
た偏光板で、偏光板29上にはマトリクス状にな
るように二次元配列された画素電極の交差部分に
非線形素子(スイツチング素子)30〜33およ
び配向膜34とが一主面上に形成されたガラス基
板35が設けられている。このガラス基板35
と、対向電極36及び配向膜37とを具備したガ
ラス基板38及びシール39とで狭い空間を形成
し、その空間にツイストネマテイツク(TN)液
晶等の液晶40を挟持する。なお、41,42は
入射、透過するほぼ平行にコリメイトされたレー
ザー光であり、直線偏向レーザーを用いる場合に
は、偏光板29は不要である。Embodiments Hereinafter, a projection multiplex recording method and a multiplex recording apparatus according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a holographic stereogram recording apparatus according to the present invention. As can be understood by comparing the conventional example with FIG.
is being irradiated. With this arrangement, a uniform and large hologram can be recorded without increasing the aperture of the imaging lens 26. In FIG. 1, 7 to 11 have the same structure as the conventional example shown in FIG.
and a reference light source. The SLM 24 displays a gray pattern that is two-dimensional image information by changing the light transmittance for each pixel electrode using a signal indicating two-dimensional image information from an external electric signal source 27. As the SLM 24, an active matrix liquid crystal panel shown in FIG. 2 is used. In the figure, 28 and 29 are polarizing plates whose optical axes are substantially orthogonal to each other. On the polarizing plate 29, a nonlinear element (switching element) 30 is placed at the intersection of pixel electrodes arranged two-dimensionally in a matrix. A glass substrate 35 is provided on which a glass substrate 33 and an alignment film 34 are formed on one principal surface. This glass substrate 35
A narrow space is formed by a glass substrate 38 having a counter electrode 36 and an alignment film 37, and a seal 39, and a liquid crystal 40 such as twisted nematic (TN) liquid crystal is sandwiched in the space. Incidentally, reference numerals 41 and 42 indicate laser beams that are incident and transmitted and are collimated almost in parallel, and when using a linearly polarized laser, the polarizing plate 29 is not necessary.
アクテイブマトリツクス型液晶表示装置の諸性
能は当業者において周知の通り、コントラスト・
階調に関しては、従来提案されている液晶表示装
置の内では現在のところ最良の特性を示す。平行
単色光のもとでは、コントラストとして100以上、
階調としては16以上が得られている。(参考文
献;田中他「a−Si TFTを用いた3インチカラ
ー液晶TV」、ナシヨナルテクニカルレポート、
Vol.33、No.1、1987、pp64〜75等)。 As is well known to those skilled in the art, the performance of active matrix liquid crystal display devices is determined by contrast,
Regarding gradation, it currently exhibits the best characteristics among the liquid crystal display devices proposed so far. Under parallel monochromatic light, the contrast is more than 100,
A gradation of 16 or more is obtained. (References: Tanaka et al. “3-inch color LCD TV using a-Si TFT”, National Technical Report,
Vol.33, No.1, 1987, pp64-75, etc.).
第3図は、前述した透過型アクテイブマトリツ
クス型液晶表示装置の透過率の入力信号Vrms依
存性を模式的に示す特性図である。Tmaxは、表
示装置の最大の透過率であり1に規格化して図示
している。Tminは、表示装置の最小の透過率を
示し、そのときに漏れ出す時間t0間の光量はW0
である。この場合の表示装置のコントラストは、
Cs=Tmax/Tminで表わされる。この値が100
の場合、表示装置のコントラストCsは100である
と定義する。この表示装置の最大の透過率Tmax
を8等分して各々のt0時間当りの透過光量をWと
すると、n×Wの光量をt0時間当り透過させるに
は、入力信号としてS1,S2〜S8の内のSnの信号
を入力させればよい。なおnは正の正数である。
t0時間当りの光量の最小(W0)にする場合は、
S0信号を入力する。本実施例では、理解を簡単に
するために、入射光量に比例して記録(叉は記
録・再生)される画像の濃淡パターンが変化する
場合を考える。ホログラフイーにおいては、搬送
波を用いた記録方式であるので大略そのような近
似が許容される。また、本発明では、画像とは、
いろいろな濃淡の画素の集まりと考える。 FIG. 3 is a characteristic diagram schematically showing the dependence of the transmittance of the above-mentioned transmission active matrix liquid crystal display device on the input signal Vrms. Tmax is the maximum transmittance of the display device and is shown normalized to 1. Tmin indicates the minimum transmittance of the display device, and the amount of light leaking out during time t 0 is W 0
It is. The contrast of the display device in this case is
It is expressed as Cs=Tmax/Tmin. This value is 100
In this case, the contrast Cs of the display device is defined as 100. Maximum transmittance Tmax of this display device
is divided into 8 equal parts and the transmitted light amount per t 0 time is W. In order to transmit the light amount of n×W per t 0 time, Sn of S 1 , S 2 to S 8 is used as an input signal. All you have to do is input the signal. Note that n is a positive number.
t 0 To set the minimum amount of light per hour (W 0 ),
Input S 0 signal. In this embodiment, in order to simplify understanding, a case will be considered in which the density pattern of an image to be recorded (or recorded/reproduced) changes in proportion to the amount of incident light. In holography, since the recording method uses a carrier wave, such an approximation is generally allowed. Furthermore, in the present invention, an image is defined as
Think of it as a collection of pixels of various shading.
以下は、記録(叉は記録・再生)される画像の
一画素に注目して説明する。 The following description focuses on one pixel of an image to be recorded (or recorded/reproduced).
第4図は、本発明の多重記録方法を説明するた
めの図であり、表示装置の一画素の透過率を時間
的にどのように制御するかを示している。縦軸B
は、表示装置の単位時間当りの透過光量、言い替
えれば記録媒体に入射する単位時間当りの光量を
示す。横軸は、時間を示している。t=8×t0の
時間で記録媒体を露光するとする。なお、t0毎に
表示装置に入力する信号を変える。 FIG. 4 is a diagram for explaining the multiplex recording method of the present invention, and shows how the transmittance of one pixel of a display device is temporally controlled. Vertical axis B
represents the amount of transmitted light per unit time of the display device, in other words, the amount of light per unit time that enters the recording medium. The horizontal axis shows time. Assume that the recording medium is exposed for a time of t=8×t 0 . Note that the signal input to the display device is changed every t0 .
表示装置の最大透過率によつて露光した場合
は、同図に示す様に8×t0の時間で64×Wの総光
量が記録媒体に入射される。表示装置の透過率を
最小にした場合が黒の記録レベルになるが、その
場合の総露光量は8×W0になる。前述のように
表示装置のコントラストは、Cs=8・W/W0=
100であるので、総露光量の最大明暗比(コント
ラストCf)は、Cf=(64・W)/(8・W0)=
8・W/W0=Cs=100となり、記録媒体上の記録
される画像のコントラストCfは、表示装置のコ
ントラストCsと一致する。 When exposed at the maximum transmittance of the display device, a total amount of light of 64×W is incident on the recording medium in a time of 8×t 0 as shown in the figure. The black recording level is achieved when the transmittance of the display device is minimized, and the total exposure amount in that case is 8×W 0 . As mentioned above, the contrast of the display device is Cs=8・W/W 0 =
100, the maximum contrast ratio (contrast Cf) of the total exposure amount is Cf=(64・W)/(8・W 0 )=
8.W/W 0 =Cs=100, and the contrast Cf of the image recorded on the recording medium matches the contrast Cs of the display device.
一方、記録したい画像の諧調が最大の明度を64
とした場合のnである場合、n/8=n1…余り
n2においてn1×t0の時間表示装置の透過率を最大
の8Wにして、t0の期間n2×Wの透過率とし、残
りの期間(8−n1−1)×t0表示装置の透過率が
最小となるように入力信号を制御する。このよう
にした場合の記録媒体への総露光量は、第4図か
ら明らかなようにn・W+α・W0(α≦8−n1−
1)となる。すなわち、各画素を以上のように外
部信号により制御すると、単位時間当りの透過率
が8諧調しか表示しない表示装置を用いてt0毎に
8つの濃淡パターンが表示され、余露光時間8・
t0の間露光することにより、記録媒体上では約64
諧調の濃淡パターンが記録されることになる。
叉、そのときの記録された画像のコントラスト
Cfは、表示装置のそれCsと一致する。 On the other hand, the maximum brightness for the gradation of the image you want to record is 64.
If n is n/8=n1...remainder
At n2, the transmittance of the time display device for n1 × t 0 is set to the maximum 8W, the transmittance for the period n2 × W for t 0 , and the transmittance of the display device for the remaining period (8-n1-1) × t 0 . The input signal is controlled so that the In this case, the total exposure amount to the recording medium is n・W+α・W 0 (α≦8−n1−
1). That is, when each pixel is controlled by an external signal as described above, eight grayscale patterns are displayed every t0 using a display device that displays only eight shades of transmittance per unit time, and the remaining exposure time is 8.
By exposing for t 0 , approximately 64
A gradation pattern of gradations will be recorded.
Or the contrast of the recorded image at that time.
Cf matches that of the display device, Cs.
次に本発明の第2の実施例の多重記録方法につ
いて説明する。本実施例も構成的には、第1の実
施例と同じである。但し、第1の実施例では、入
射光量に比例して記録(記録・再生)される濃淡
が変化させ、そして記憶(記憶・再生)画像の濃
淡がほぼ記録媒体の濃淡パターンに比例するよう
な場合について述べた。しかしながら、このよう
に記録再生画像の濃淡とホログラムを形成する記
録媒体の濃淡とが正比例関係を実現するような良
好な特性の記録媒体は容易かつ安価には得られな
い。実際には、特殊な写真フイルムを使用する場
合が多い。さらに、ホログラフイツク記録・再生
の画像も記録媒体の濃淡に単純比例はしない。従
つて、このような場合の記録(記録・再生)画像
の濃淡は、単純に入射光量に比例せず、ある関数
fに比例して変化する。そこで第2の実施例とし
ては、記録(記録・再生)画像の濃淡yが、入射
光量xにたいして、y=f(x)の関係で変化するも
のについて説明する。まず、記録に際しての変換
関数fを前もつて計測する。この計測は、媒体で
あるフイルムに光を入射し、その結果得られる濃
淡に基づいて関数fを求める。この関数fに従つ
て、t0毎に8つの濃淡パターンを、8・t0の期間
重ねて露光することにより、再生画像としては表
示装置(SLM)の諧調の8倍近い諧調を実現す
るものである。すなわち、記録(記録・再生)さ
れるべき画像濃淡の度合として、明から暗の表示
状の間を全体で64等分したうちのnの明るさを記
録する場合、露光時間8・t0のうちでt0毎に、以
下の説明のような透過率となるように表示装置の
入力信号を制御する。この場合、表示装置の透過
率が最小になるようにして8・t0の時間露光され
たときの記録(記録・再生)画像の濃淡はy0=f
(8・W0)となる。表示装置としては、8諧調
(8・W)の透過率変化をさせる。記録(記録・
再生)画像の濃淡変化量はy=f(x)であるから、
記録媒体上に入射する総光量x=f-1(y)になるよ
うに表示装置の透過率を時間変調で外部信号によ
り制御する。例えば、yがxによつてどのように
変化するかを前もつて評価する。8・t0の期間、
表示装置の設定された最大の透過率で露光される
と、記録媒体の濃淡がymax=f-1(64W)となる。
よつて、f-1(64W)が記録媒体の最大に近い記録
濃淡度で有るように設定しておくと、記録(記
録・再生)される画像のコントラストCfは、Cf
=f-1(64・W)/f-1(8・W0)となる。写真フイ
ルムやホログラム記録・再生には、閾値やノズル
レベルがあり8・W0の露光量では、感光しない
または再生画像の濃淡が変化しないように設定す
ることは容易である。コントラストCfは、フイ
ルム自身のコントラストまたはホログラム記録・
再生そのもののコントラストになり、数100近く
可能となる。従つて、Cf=f-1(64・W)/f-1
(8・W0)>Cs=64・W/8・W0=100が実現出
来る。64諧調の内のn諧調の濃淡を得たい場合
は、xn=f-1(n)を表から読み取り、x・n/8・
W=n1×t0余りn2×Wを計算して、n1×t0の時
間、表示装置の透過率を最大にして、t0の期間、
n2×Wの記録濃度分の透過率とし、残りの期間
(8−n1−1)×t0は表示装置の透過率が最小にな
るように入力信号を制御する。このようにしたと
き、記録媒体の濃淡は、f(8×n1×W+n2×W
+α×W0)=f(xn+α×W0)〜nとなり、64諧
調のうちのn諧調が表現出来たことになる。すな
わち、単位時間当りの透過率が8諧調しか表示し
ない表示装置を用いて、t0毎に8つの同一または
異なつた表示装置の透過率(または、反射率)パ
ターンを露光時間8t0の間記録媒体に露光するこ
とにより、記録媒体上の濃淡として約64諧調の画
像が記録される。また、そのときの記録された画
像のコントラストCfは、表示装置のコントラス
トCsより大きく出来る。 Next, a multiplex recording method according to a second embodiment of the present invention will be explained. This embodiment is also structurally the same as the first embodiment. However, in the first embodiment, the shading to be recorded (recorded/reproduced) changes in proportion to the amount of incident light, and the shading of the stored (stored/reproduced) image is approximately proportional to the shading pattern of the recording medium. I mentioned the case. However, a recording medium with such good characteristics that the shading of a recorded/reproduced image and the shading of a recording medium forming a hologram are directly proportional to each other cannot be easily and inexpensively obtained. In practice, special photographic film is often used. Furthermore, images recorded and reproduced holographically are not simply proportional to the density of the recording medium. Therefore, the shading of the recorded (recorded/reproduced) image in such a case is not simply proportional to the amount of incident light, but changes in proportion to a certain function f. Therefore, as a second embodiment, a case will be described in which the density y of a recorded (recorded/reproduced) image changes with respect to the amount of incident light x in the relationship y=f(x). First, the conversion function f upon recording is measured in advance. In this measurement, light is incident on a film as a medium, and a function f is determined based on the resulting shading. According to this function f, by overlapping exposure of 8 gradation patterns every t 0 for a period of 8·t 0 , a reproduced image with a gradation nearly eight times the gradation of the display device (SLM) is realized. It is. In other words, when recording the brightness of n out of 64 equal parts of the display form from bright to dark as the degree of image shading to be recorded (recorded/played), the exposure time is 8·t 0. At every t0 , the input signal of the display device is controlled so that the transmittance is as explained below. In this case, the density of the recorded (recorded/reproduced) image when exposed for a time of 8·t 0 so that the transmittance of the display device is minimized is y 0 = f
(8・W 0 ). As a display device, the transmittance is changed in eight gradations (8·W). record (record/
Since the amount of change in density of the reproduced image is y=f(x),
The transmittance of the display device is controlled by an external signal by time modulation so that the total amount of light incident on the recording medium becomes x=f -1 (y). For example, evaluate in advance how y varies with x. 8・t 0 period,
When exposed at the maximum transmittance set by the display device, the density of the recording medium becomes ymax=f -1 (64W).
Therefore, if f -1 (64W) is set so that the recording density is close to the maximum of the recording medium, the contrast Cf of the recorded (recorded/played) image will be Cf
= f -1 (64·W)/f -1 (8·W 0 ). There are threshold values and nozzle levels for recording and reproducing photographic film and holograms, and it is easy to set them so that no exposure occurs or the density of the reproduced image does not change at an exposure amount of 8.W 0 . Contrast Cf is the contrast of the film itself or the hologram recording.
This becomes the contrast of the playback itself, and nearly 100 possibilities are possible. Therefore, Cf=f -1 (64・W)/f -1
(8・W 0 )>Cs=64・W/8・W 0 =100 can be realized. If you want to obtain the light and shade of n tones out of 64 tones, read xn=f -1 (n) from the table and write x・n/8・
W = n1 × t 0 Calculate the remainder n2 × W, maximize the transmittance of the display device for the time n1 × t 0 , and for the period t 0 ,
The transmittance is set to the recording density of n2×W, and the input signal is controlled so that the transmittance of the display device is minimized during the remaining period (8-n1-1)× t0 . When this is done, the density of the recording medium is f(8×n1×W+n2×W
+α×W 0 )=f(xn+α×W 0 ) to n, which means that n tones out of 64 tones have been expressed. That is, using a display device that displays only 8 tones of transmittance per unit time, eight transmittance (or reflectance) patterns of the same or different display devices are recorded every t 0 for an exposure time of 8t 0 . By exposing the medium to light, an image with approximately 64 shades of light and shade is recorded on the recording medium. Further, the contrast Cf of the recorded image at that time can be made larger than the contrast Cs of the display device.
以上、記録媒体(SLM)としてアクテイブマ
トリツクス型の比較的諧調が取れる透過型液晶表
示装置を中心に、本発明の記録装置及び記録方法
について述べたが、本発明は更に別の表示装置を
用いた空間変調素子(SLM)、例えば反射型や、
BSO(BiSiOx)系のSLM、PROM−SLM、アク
テイブマトリツクス型以外の液晶表示装置も使用
可能である。また、実施例の説明では、ホログラ
ム記録と限定せず説明したが、入射光として使用
するレーザー光を光学的に分岐した参照光を同一
記録媒体上に照射すればホログラフイツクな記録
となることは言うまでもない。 The recording apparatus and recording method of the present invention have been described above, focusing on an active matrix type transmissive liquid crystal display device that can provide relatively good gradations as a recording medium (SLM). Spatial modulation elements (SLM), such as reflective type,
Liquid crystal display devices other than BSO (BiSiOx)-based SLMs, PROM-SLMs, and active matrix types can also be used. In addition, in the explanation of the embodiment, the explanation was not limited to holographic recording, but if the same recording medium is irradiated with a reference beam that is optically branched from the laser beam used as the incident beam, holographic recording can be made. Needless to say.
発明の効果
以上のように、本発明によれば、8諧調程度の
諧調しか表示出来ない空間変調素子を用いても、
時間的に同一または異なる画像を適当な時間毎に
記録媒体の同一部位に重ねて記録させることによ
り、コントラスト・諧調等の面で、空間変調素子
が本来有する諧調のみを利用してホログラムを形
成するものより優れた画質を有するホログラムを
記録出来る。更に、空間変調素子として諧調性に
優れたアクテイブマトリツクス型液晶表示装置を
用いることにより、本発明の効果が大きくなる。
更に、液晶表示装置への入射光を平行光に近ずけ
ることにより表示装置のコントラスト・諧調特性
は改善され効果は大である。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, even if a spatial modulation element capable of displaying only about 8 tones is used,
By overlapping and recording temporally identical or different images on the same part of a recording medium at appropriate intervals, a hologram is formed by utilizing only the gradations inherent in the spatial modulation element in terms of contrast, gradation, etc. It is possible to record holograms with superior image quality. Furthermore, the effects of the present invention are enhanced by using an active matrix liquid crystal display device with excellent gradation as a spatial modulation element.
Furthermore, by making the light incident on the liquid crystal display device more like parallel light, the contrast and gradation characteristics of the display device are improved, which is very effective.
第1図は本発明一実施例の投射型多重記録装置
の構成を示す斜視図、第2図は同投射型多重記録
装置の空間変調素子として用いるアクテイブマト
リツクス型液晶表示装置の断面図、第3図はアク
テイブマトリツクス型液晶表示装置の透過率の入
力信号依存性を示す特性図、第4図は本発明の多
重記録方法を説明するための時間と露光条件を示
す図、第5図a,bは従来のホログラフイツクス
テレオグラムの記録系の概略を示す斜視図、第6
図a,bは同じく従来のホログラフイツクステレ
オグラム再生系の概略を示す斜視図である。
7,8,23,26……レンズ、10……記録
媒体、24……SLM、25……平行単色光、2
7……画像信号発生装置。
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a projection multiplex recording device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of an active matrix liquid crystal display device used as a spatial modulation element of the projection multiple recording device, and FIG. Figure 3 is a characteristic diagram showing the input signal dependence of transmittance of an active matrix liquid crystal display device, Figure 4 is a diagram showing time and exposure conditions for explaining the multiplex recording method of the present invention, and Figure 5 a. , b is a perspective view schematically showing the recording system of a conventional holographic stereogram;
Figures a and b are perspective views schematically showing a conventional holographic stereogram reproduction system. 7, 8, 23, 26... Lens, 10... Recording medium, 24... SLM, 25... Parallel monochromatic light, 2
7... Image signal generator.
Claims (1)
を透過率叉は反射率のパターンとして表示する空
間変調素子と、この空間変調素子に光を照射する
光源と、前記空間変調素子から透過叉は反射した
光を投影する光学系と、この光学系により投影さ
れた光を記録する記録媒体とを用い、一個の前記
2次元濃淡パターンを、その表示すべき時間Tを
分割した時間ti毎の複数の濃淡パターンの集積と
して構成し、前記空間変調素子により表示される
前記時間ti毎の複数の濃淡パターンを前記記録媒
体の同一部位に重畳させて記録することにより、
前記記録媒体上に集積された記録パターンの濃淡
に、前記空間変調素子により表示可能な濃淡の諧
調の限界よりも大きな諧調を持たせることを特徴
とする投射型多重記録方法。 2 空間変調素子が、液晶表示装置であることを
特徴とする請求項1に記載の投射型多重記録方
法。 3 空間変調素子が、アクテイブマトリツクス型
の液晶表示装置であることを特徴とする請求項2
に記載の投射型多重記録方法。 4 記録媒体に記録する画像または前記記録媒体
に記録された濃淡パターンの再生画像画素kの濃
淡の度合として明から暗の表示状態の間を全体で
m分割したうちのnの明るさを示すように記録す
る投射型多重記録方法であつて、空間変調素子を
設定された最大の透過率叉は反射率で透過叉は反
射し前記記録媒体上に到達する全露光時間にわた
る光の総量Xmaxをmとし、露光時間を時間ti毎
に分割し、各ti時間毎に前記画素kに対応した前
記空間変調素子上の画素sが所定の透過率叉は反
射率を示すように外部信号を入力し、前記画素s
を所定の透過率叉は反射率で透過叉は反射され前
記記録媒体上に到達する全露光時間での光の総量
xがn/mとなるように前記空間変調素子に入力
する外部信号を制御し、各外部信号に応じた濃淡
を示す画素sの集合として前記空間変調素子で表
示される時間的に複数の濃淡パターンを前記記録
媒体のほぼ同一部位に重畳させて記録することを
特徴とする請求項1に記載の投射型多重記録方
法。 6 入力光量に対して露光量が特定の関数fで示
される特性を有する記録媒体に記録する画素kの
濃淡の度合として、明から暗の表示状態の間を全
体でm等分したうちのnの明るさを記録する投射
型多重記録方法であつて、全露光時間の内の分割
された時間ti毎に前記画素kに対応した空間変調
素子上の画素sが所定の透過率叉は反射率を示す
ように外部信号を入力し、全露光時間での前記画
素sを前記所定の透過率叉は反射率で透過叉は反
射され前記記録媒体上に到達する光の総量xと
し、前記空間変調素子の最大の透過率叉は反射率
で露光時間透過叉は反射され前記記録媒体上に到
達する光の総量Xmaxとしたとき、fx/f
(Xmax)=n/mの関係になるように前記空間変
調素子に入力させる外部信号を制御し、各外部信
号に応じた濃淡を示す画素sの集合として前記空
間変調素子で表示される時間的に複数の濃淡パタ
ーンを前記記録媒体のほぼ同一部位に重畳させて
記録することを特徴とする請求項1に記載の投射
型多重記録方法。[Claims] 1. A spatial modulation element that displays a two-dimensional gradation pattern as a pattern of transmittance or reflectance based on an external input image signal, a light source that irradiates light to the spatial modulation element, and a light source that emits light from the spatial modulation element. Using an optical system that projects transmitted or reflected light and a recording medium that records the light projected by this optical system, one of the two-dimensional gray patterns is displayed at a time ti, which is obtained by dividing the time T to be displayed. By recording the plurality of grayscale patterns displayed by the spatial modulation element at each time ti in a superimposed manner on the same part of the recording medium,
A projection multiplex recording method characterized in that the gradation of the recording pattern accumulated on the recording medium has a gradation larger than the limit of the gradation of gradation that can be displayed by the spatial modulation element. 2. The projection multiplex recording method according to claim 1, wherein the spatial modulation element is a liquid crystal display device. 3. Claim 2, wherein the spatial modulation element is an active matrix liquid crystal display device.
The projection type multiplex recording method described in . 4 As the degree of shading of an image recorded on a recording medium or a reproduced image pixel k of a shading pattern recorded on the recording medium, the brightness of n out of the total m divisions between the bright and dark display states is indicated. A projection multiplex recording method in which the total amount of light transmitted or reflected and reaching the recording medium over the entire exposure time Xmax is determined by the maximum transmittance or reflectance set by the spatial modulation element and dividing the exposure time into each time ti, inputting an external signal so that the pixel s on the spatial modulation element corresponding to the pixel k exhibits a predetermined transmittance or reflectance for each time ti, The pixel s
The external signal input to the spatial modulation element is controlled so that the total amount x of light that is transmitted or reflected at a predetermined transmittance or reflectance and reaches the recording medium during the entire exposure time is n/m. The recording medium is characterized in that a plurality of temporal shading patterns displayed by the spatial modulation element as a set of pixels s exhibiting shading according to each external signal are superimposed and recorded on substantially the same portion of the recording medium. The projection type multiplex recording method according to claim 1. 6. As the degree of shading of a pixel k recorded on a recording medium having a characteristic in which the exposure amount is expressed by a specific function f with respect to the input light amount, n is calculated by dividing the display state from bright to dark into m equal parts. The projection multiplex recording method records the brightness of the pixel s on the spatial modulation element corresponding to the pixel k for each divided time ti of the total exposure time, and the pixel s on the spatial modulation element has a predetermined transmittance or reflectance. An external signal is input so that the pixel s during the entire exposure time is the predetermined transmittance or reflectance, and the total amount of light that is transmitted or reflected and reaches the recording medium is x, and the spatial modulation is When the maximum transmittance or reflectance of the element is defined as the total amount of light that is transmitted or reflected during the exposure time and reaches the recording medium, fx/f
The external signals input to the spatial modulation element are controlled so that the relationship (Xmax)=n/m is established, and the temporal 2. The projection multiplex recording method according to claim 1, wherein a plurality of grayscale patterns are recorded in substantially the same area on the recording medium in a superimposed manner.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63302262A JPH02149880A (en) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | Projection type multiplex recording device and multiplex recording method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63302262A JPH02149880A (en) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | Projection type multiplex recording device and multiplex recording method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02149880A JPH02149880A (en) | 1990-06-08 |
| JPH0478977B2 true JPH0478977B2 (en) | 1992-12-14 |
Family
ID=17906898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63302262A Granted JPH02149880A (en) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | Projection type multiplex recording device and multiplex recording method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02149880A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5543251A (en) * | 1990-06-29 | 1996-08-06 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method of recording plural holographic images into a holographic recording material by temporal interleaving |
| JPH04118685A (en) * | 1990-07-20 | 1992-04-20 | Gijutsu Kenkyu Kumiai Iryo Fukushi Kiki Kenkyusho | Stereoscopic multiplex hologram forming device for medical diagnosis |
| US5138471A (en) * | 1990-07-20 | 1992-08-11 | Mcgrew Stephen P | Holocomposer |
| JP4805658B2 (en) | 2005-11-09 | 2011-11-02 | 日東工器株式会社 | Pump using unimorph diaphragm |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6110829A (en) * | 1984-06-25 | 1986-01-18 | Mitsubishi Electric Corp | Forming method of light absorbent film for cathode-ray tube |
-
1988
- 1988-12-01 JP JP63302262A patent/JPH02149880A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02149880A (en) | 1990-06-08 |
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