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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- recording medium
- spatial modulation
- modulation element
- light
- pixel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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）。
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）。
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。
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。
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。
一画素に注目して説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 外部入力画像信号により２次元濃淡パターン
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63302262A JPH02149880A (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | 投射型多重記録方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63302262A JPH02149880A (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | 投射型多重記録方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02149880A JPH02149880A (ja) | 1990-06-08 |
| JPH0478977B2 true JPH0478977B2 (ja) | 1992-12-14 |
Family
ID=17906898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63302262A Granted JPH02149880A (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | 投射型多重記録方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02149880A (ja) |
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 (ja) * | 1990-07-20 | 1992-04-20 | Gijutsu Kenkyu Kumiai Iryo Fukushi Kiki Kenkyusho | 医療診断用立体視マルチプレックス・ホログラム作成装置 |
| US5138471A (en) * | 1990-07-20 | 1992-08-11 | Mcgrew Stephen P | Holocomposer |
| JP4805658B2 (ja) | 2005-11-09 | 2011-11-02 | 日東工器株式会社 | ユニモルフ振動板を用いたポンプ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6110829A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-18 | Mitsubishi Electric Corp | 陰極線管の光吸収膜形成方法 |
-
1988
- 1988-12-01 JP JP63302262A patent/JPH02149880A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02149880A (ja) | 1990-06-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |