JPH1074033A - 画像記録方法及び装置並びに画像再生方法及び装置 - Google Patents
画像記録方法及び装置並びに画像再生方法及び装置Info
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Abstract
ホログラフィックステレオグラムに画像を記録する画像
記録方法及び画像記録装置を提供するとともに、より良
好な再生像をホログラフィックステレオグラムから得る
ことが可能な画像再生方法及び画像再生装置を提供す
る。 【解決手段】 ホログラム用記録媒体130の一方の面
に物体光を入射するとともに他方の面に参照光を入射す
ることにより、視差画像列を順次短冊状又はドット状の
要素ホログラムとして記録するに際し、参照光入射側
に、ホログラム用記録媒体130との界面において屈折
率の大きな変化が生じることなく接触するように光導入
ブロック52を配し、この光導入ブロック52を介して
ホログラム用記録媒体に参照光を照射する。
Description
ログラフィックステレオグラムに記録する画像記録方法
及び画像記録装置に関するとともに、ホログラフィック
ステレオグラムから立体的な画像を再生する画像再生方
法及び画像再生装置に関する。
写体を異なる観察点から順次撮影することにより得られ
た多数の画像を原画として、これらを1枚のホログラム
用記録媒体に短冊状又はドット状の要素ホログラムとし
て順次記録することにより作製される。
グラフィックステレオグラムでは、図32に示すよう
に、被写体300を横方向の異なる観察点から順次撮影
することにより得られた複数の原画301a〜301e
が、短冊状の要素ホログラムとしてホログラム用記録媒
体302に順次露光され記録される。
は、横方向の異なる観察点から順次撮影することにより
得られた画像情報が、短冊状の要素ホログラムとして横
方向に順次記録されているので、このホログラフィック
ステレオグラムを観察者が両目で見たとき、その左右の
目にそれぞれ写る2次元画像は若干異なるものとなる。
これにより、観察者は視差を感じることとなり、三次元
画像が再生されることとなる。
ホログラフィックステレオグラムでは、良好な再生像を
得ることができなかった。具体的には、従来のホログラ
フィックステレオグラムでは、再生像が不鮮明である、
再生像が暗くコントラストが悪い、再生像の視野角が狭
い等の問題があった。
て提案されたものであり、より良好な再生像を得ること
ができるようにホログラフィックステレオグラムに画像
を記録する画像記録方法及び画像記録装置を提供すると
ともに、より良好な再生像をホログラフィックステレオ
グラムから得ることが可能な画像再生方法及び画像再生
装置を提供することを目的としている。
オグラムから良好な再生像を得られるようにするために
は、記録画像の露光中にホログラム用記録媒体を完全に
固定し、光の波長オーダーほどの微小な振動も起こさな
いようにすることが必要である。また、ホログラフィッ
クステレオグラムの作製時には、ホログラム用記録媒体
を少しずつ移送して非常に多数の要素ホログラムを順次
記録することとなるので、ホログラフィックステレオグ
ラムを作製する画像記録装置を実用的なものとするため
には、ホログラフィックステレオグラムの作製時にホロ
グラム用記録媒体を速やかに移送できるようになされて
いる必要がある。したがって、ホログラム用記録媒体の
保持及び移送手段として、ホログラム用記録媒体の移送
が速やかに行えるとともに、ホログラム用記録媒体の移
送が完了し停止した後に、振動を残さないようなものが
要求される。
グラム用記録媒体を移送するようにすると、ホログラム
用記録媒体の移送後、要素ホログラムの形成が可能とな
る程度にまでホログラム用記録媒体の振動が減衰するま
でに、2秒程度の時間を要する。このため、電動ステー
ジを用いて要素ホログラムを形成する毎に移送を行う
と、1つのホログラフィックステレオグラムを作製する
までに非常に長い時間を要することとなる。
体の振動をより速やかに抑えることができる保持及び移
送手段について検討した。その結果、電動ステージの代
わりに、長尺状のホログラム用記録媒体を2本の平行ロ
ーラの間にローディングさせ、トーションコイルばね等
により所定の引っ張り力テンションが与えられるように
して保持し、2本の平行ローラの間に掛け渡されたとこ
ろに物体光を入射させるようにすることにより、ホログ
ラム用記録媒体の振動をより速やかに抑えることが可能
であることを見出した。このような構成とすることによ
り、ホログラム用記録媒体の移送後に振動が減衰するま
での時間が、電導ステージを用いた場合に比べて、4分
の1以下に低減できた。
も、完全に振動を抑制するには至らなかった。そこで、
本発明者は、ホログラム用記録媒体の振動を更に抑制で
きるような画像記録方法及び画像記録装置についての更
なる研究を進め、下記の発明を成すに至った。
法は、ホログラム用記録媒体の一方の面に物体光を入射
するとともに他方の面に参照光を入射することにより、
視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次短冊状
又はドット状の要素ホログラムとして記録するに際し、
ホログラム用記録媒体の少なくともいずれかの面に光学
部品を接触させ、該ホログラム用記録媒体と該光学部品
との間に液体を介在させることを特徴とするものであ
る。
液体を介在させると、該光学部品と該ホログラム用記録
媒体とを、間に空隙を生じさせることなく密着させるこ
とができるため、画像記録時におけるホログラム用記録
媒体の振動を十分に抑制できるようになる。
の間に液体を介在させるためには、ホログラム用記録媒
体及び光学部品を液体中に配置することも考えられる
が、ここでは、ホログラム用記録媒体及び光学部品を空
気中に配置し、ホログラム用記録媒体と光学部品との間
に表面張力によって液体を保持させる。
光学部品との間に常に充填させた状態に保つため、該液
体はホログラム用記録媒体と光学部品との間に連続的に
供給されるようになされていることが好ましい。
して接触する光学部品としては、物体光入射側に配され
た一次元拡散板及びルーバーフィルムが好適である。す
なわち、例えば、ホログラム用記録媒体に対する記録時
に、所定の引っ張り力テンションが与えられたホログラ
ム用記録媒体に、これら一次元拡散板及びルーバーフィ
ルムよりなる光学部品を押し当てるようにする。ここ
で、一次元拡散板は、ホログラフィックステレオグラム
を再生する際に上下方向の視野角を広く確保するため
に、記録時に物体光を面内一次元方向に若干拡散させ、
光学系等に起因するノイズ成分を分散させるものであ
る。また、ルーバーフィルムは、参照光がホログラム用
記録媒体を通過した後、上述の一次元拡散板等に反射し
て再度ホログラム用記録媒体に入射するのを防ぐもので
ある。
次元画像を再生するための照明光源と、ホログラムとは
空間的に離れている。このため、通常のホログラムで
は、再生のために広い空間を必要とし、また、最適な条
件で再生するにはホログラムと照明光源との位置関係を
決められた条件にセットしなければならない。これは、
複数の要素ホログラムからなるホログラフィックステレ
オグラムにおいても同様である。
体化していれば、照明のための空間が不要になって小型
化を図ることができ、しかも、ホログラムと照明光源の
位置関係が常に一定となるので、常に最適な条件で再生
を行うことができる。そして、これを実現するものとし
て、透明な光導入ブロックに記録媒体を貼り付けて記録
再生を行うエッジリット方式のホログラムがある。
では、再生用照明光の光源と光導入ブロックを一体化す
ることにより、再生用の光学系を小型化することがで
き、しかも、常に最適な条件で再生を行うことができ
る。また、エッジリット方式のホログラムは、再生用照
明光の入射角度が大きくなるため、光導入ブロックの外
部から入射した光によって像が再生されるようなことが
ないという特徴を有している。このため、エッジリット
方式のホログラムは、ヘッドアップディスプレイ装置の
ように、太陽等からの光によって像が再生されると好ま
しくないような分野において利用が進んでいる。
ラムは、数々の利点を有している。そこで、このような
エッジリット方式を上記第1の画像記録方法に適用する
ようにしてもよい。このときは、視差画像列の各画像デ
ータに基づく各画像を要素ホログラムとして、エッジリ
ット方式によって順次記録するようにする。
明な光導入ブロックにホログラム用記録媒体を貼り付
け、この光導入ブロックを介して参照光あるいは照明光
をホログラム用記録媒体の面に対して鋭角に入射させて
記録あるいは再生を行う。このエッジリット方式を、ホ
ログラフィックステレオグラムに適用したときも、照明
光源とホログラフィックステレオグラムを一体化するこ
とができるため、照明のための空間が不要となり、ま
た、ホログラフィックステレオグラムと照明光源の位置
関係が常に一定となるので、常に最適な条件での再生を
行うことができる。
合、光導入ブロックは、ホログラム用記録媒体に物体光
入射側から接触させてもよいし、参照光入射側から接触
させてもよい。但し、エッジリット方式によって記録を
行う場合においても、上述したように、物体光入射側の
ホログラム用記録媒体との接触部には、一次元拡散板及
びルーバーフィルムを配することが好ましい。このとき
には、ホログラム用記録媒体の物体光入射側に一次元拡
散板及びルーバーフィルムを配し、ホログラム用記録媒
体の参照光入射側に光導入ブロックを配する。そして、
光導入ブロックとホログラム用記録媒体とを液体を介し
て接触するようにする。なお、以下の説明において、光
導入ブロックが参照光入射側に配されていることを明示
する必要があるときには、当該光導入ブロックのことを
参照光導入ブロックと称する。そして、参照光導入ブロ
ックをホログラム用記録媒体に接触させる場合、この間
に介在させる液体としては、ホログラム用記録媒体と参
照光導入ブロックとのインデックスマッチングを行うイ
ンデックスマッチング液が好適である。
して、ホログラム用記録媒体と光導入ブロックとの間で
屈折率が大きく変化するようだと、ホログラム用記録媒
体の面に対して鋭角に入射された参照光が参照光導入ブ
ロックとホログラム用記録媒体との界面で全反射してし
まったり、ホログラム用記録媒体において実際に記録が
なされる画像記録層表面の凹凸が画像に木目調のムラと
なって現れたりする問題が生じる。これを解決するため
には、例えば、ホログラム用記録媒体と参照光導入ブロ
ックとのインデックスマッチングを行える液体中で露光
を行うようにすればよい。しかし、液体中で露光を行お
うとすると、画像記録装置の構成が複雑化及び大型化し
てしまい、しかも頻繁なメンテナンスも必要となるた
め、ホログラフィックステレオグラムの作製を自動化す
るのが難しくなる。
用記録媒体と参照光導入ブロックとの間のみにインデッ
クスマッチング液を介在させるようにすると、参照光導
入ブロックとホログラム用記録媒体とを完全に密着させ
ることができ、しかも、画像記録装置の複雑化及び大型
化を招くこともない。さらに、ホログラム用記録媒体の
移送毎に、参照光導入ブロックをホログラム用記録媒体
に近接又は離反する方向に移動させる必要もなくなるた
め、かえって画像記録装置の構成を簡略化することも可
能となる。
ホログラム用記録媒体と参照光導入ブロックとのインデ
ックスマッチングを行えるようにするには、参照光導入
ブロックとインデックスマッチング液との界面、及びイ
ンデックスマッチング液とホログラム用記録媒体との界
面で全反射を起こさない条件とすること、さらには、各
界面での強度反射率(s成分)が小さくなるような条件
とすることが必要である。
体との間に介在させる液体が上述の条件を満たすと、参
照光導入ブロックを通過した参照光がホログラム用記録
媒体に入射される際に、この参照光が全反射されるのを
防止できる。また、画像に木目調のムラが現れるのを防
止できる。したがって、作製されたホログラフィックス
テレオグラムの画質を向上させることができる。
めには、例えば、以下に示すような本発明に係る第1の
画像記録装置を用いる。
グラム用記録媒体の一方の面に物体光を入射するととも
にホログラム用記録媒体の他方の面に参照光を入射する
ことにより視差画像列の各画像データに基づく各画像を
順次短冊状又はドット状の要素ホログラムとして記録す
るものであって、ホログラム用記録媒体の少なくともい
ずれかの面に接触する光学部品と、ホログラム用記録媒
体と光学部品との間に液体を供給する液体供給手段とが
配されていることを特徴とするものである。
を備えるため、ホログラム用記録媒体と光学部品との間
に液体を介在させることができ、これにより、該光学部
品と該ホログラム用記録媒体とを、間に空隙を生じさせ
ることなく密着させることができるようになり、ホログ
ラム用記録媒体の振動を十分に抑制できるものとなる。
記録媒体と光学部品との間に、連続的に液体を供給でき
るものが好ましい。このような液体供給手段としては、
部材と部材との間に液体を供給するような従来公知の手
段がいずれも使用可能であるが、例えば、液体を含ませ
たスポンジのごとき発泡体が好適である。すなわち、液
体を含ませたスポンジのごとき発泡体を、ホログラム用
記録媒体と光学部品の界面近傍に配することにより、液
体を連続的にホログラム用記録媒体と光学部品との間に
供給することが可能となる。
ラム用記録媒体と液体を介して接触する光学部品は、上
述したとおり、物体光入射側に設けられた一次元拡散板
及びルーバーフィルムであってもよいし、エッジリット
方式による記録がなされる場合には参照光入射側に配さ
れた参照光導入ブロックであってもよい。エッジリット
方式による記録がなされる場合には、ホログラム用記録
媒体と参照光導入ブロックの間に介在させる液体として
インデックスマッチング液を用いればよいことも上述し
たとおりである。
を減らすためには、参照光の通過する界面が少ない方が
望ましい。そこで、エッジリット方式を採用する際に
は、ホログラム用記録媒体と参照光導入ブロックとを、
インデックスマッチング液を介さずに直接接触させ、そ
れらを密着するようにしてもよい。特に、フォトポリマ
ーのように比較的に柔らかく粘着性を有するホログラム
用記録媒体を用いる場合には、ホログラム用記録媒体と
参照光導入ブロックとを直接密着させることが、比較的
に容易に可能である。
ラム用記録媒体とを、間に空隙を生じさせることなく密
着させることにより、ホログラム用記録媒体の振動を十
分に抑えることができる。
第2の画像記録方法は、ホログラム用記録媒体の一方の
面に物体光を入射するとともに、他方の面に光導入ブロ
ックを光学的に接触させ、当該光導入ブロックの端部か
ら参照光を入射することにより、エッジリット方式のホ
ログラフィックステレオグラムを作製することを特徴と
するものである。
は、ホログラム用記録媒体の少なくともいずれかの面に
光学的に接触する光導入ブロックを備えており、ホログ
ラム用記録媒体の一方の面に物体光を入射するととも
に、他方の面に光導入ブロックを介して参照光を入射す
ることにより、エッジリット方式のホログラフィックス
テレオグラムを作製することを特徴とするものである。
備えており、該光吸収部材により、光導入ブロックに入
射した物体光及び参照光がホログラム用記録媒体に到達
した後に光導入ブロック内部で不要な反射をしないよう
になされていることが好ましい。
ば、前記ホログラム用記録媒体としてフィルム状の媒体
を使用する。このとき、ホログラム用記録媒体と光導入
ブロックとの間には、上述のようにインデックスマッチ
ング液を介在させてもよいが、ホログラム用記録媒体と
光導入ブロックとを直接接触させた状態で画像を記録す
るようにしてもよい。
光導入ブロックは、略円柱状に形成されてなり、ホログ
ラム用記録媒体の移動とともに回転するようになされて
いることが好ましい。このときは、ホログラム用記録媒
体と光導入ブロックとを接触させた状態を保ったまま光
導入ブロックが回転するようになされていることが好ま
しい。また、光導入ブロックは内側に中空部分を有し、
該中空部分に光吸収部材が配されており、該光吸収部材
により、光導入ブロックに入射した物体光及び参照光が
ホログラム用記録媒体に到達した後に光導入ブロック内
部で不要な反射をしないようになされていることが好ま
しい。
ラム用記録媒体に光導入ブロックを押し付ける押圧手段
を備えていることが好ましい。
は、ホログラム用記録媒体として、感光部を保護するカ
バーシートを有するホログラム用記録媒体を使用するよ
うにしてもよい。このときは、ホログラム用記録媒体を
前記光導入ブロックに接触させる前に、ホログラム用記
録媒体からカバーシートを剥がしとるカバーシート除去
手段を備えることが好ましい。
ブロックの汚れを除去するクリーニング手段を備えてい
ること好ましい。また、上記第2の画像記録装置は、ホ
ログラム用記録媒体の近傍であって物体光が入射する側
に、一次元拡散板が配されていることが好ましい。
録媒体を透過した光により三次元画像が再生される透過
型ホログラムを作製する際は、図33に示すように、適
当な厚さのガラス又はプラスチック等の透明材料からな
る光導入ブロック310の一方の面310aにホログラ
ム用記録媒体311を貼り付ける。このとき、通常、ホ
ログラム用記録媒体311は、光の全反射を防ぐため
に、インデックスマッチング液312を介して光導入ブ
ロック310に貼り付けられる。そして、光導入ブロッ
ク310の他方の面310bから、被写体313からの
物体光314をホログラム用記録媒体311に向けて照
射するとともに、光導入ブロック310の端面310c
から参照光315をホログラム用記録媒体311に向け
て照射する。これにより、透過型エッジリットホログラ
ムが作製される。
ジリットホログラムを再生する際は、通常、図34に示
すように、光導入ブロック320の一方の面320aに
ホログラム321をインデックスマッチング液322を
介して貼り付けた上で、光導入ブロック320の端面3
20bから再生用照明光323をホログラム321に向
けて照射する。このとき、ホログラム321を透過する
光は、ホログラム321によって回折される。そして、
この回折光324によって再生像325が生じ、当該再
生像325が観察者326によって観察されることとな
る。
体を反射した光により三次元画像が再生される反射型ホ
ログラムを作製する際は、透過型エッジリットホログラ
ムを作製する際と同様、図35に示すように、光導入ブ
ロック330の一方の面330aに、インデックスマッ
チング液331を介して、記録媒体332を貼り付け
る。そして、反射型のときには、記録媒体332を貼り
付けた側から、被写体333からの物体光334を記録
媒体332に向けて照射するとともに、光導入ブロック
330の端面330bから参照光335を記録媒体33
2に向けて照射する。これにより、反射型エッジリット
ホログラムが作製される。
ジリットホログラムを再生する際は、通常、図36に示
すように、光導入ブロック340の一方の面340aに
ホログラム341をインデックスマッチング液342を
介して貼り付けた上で、光導入ブロック340の端面3
40bから再生用照明光343をホログラム341に向
けて照射する。このとき、ホログラム341によって反
射される光は、ホログラム341によって回折される。
そして、この回折光344によって再生像345が生
じ、当該再生像345が観察者346によって観察され
ることとなる。
フィックステレオグラムに適用したときに、光導入ブロ
ックの奥の方に物体があるように像が再生されてしまう
と、再生像が見にくくなり、立体感が低下してディスプ
レイ効果が低減してしまう。したがって、再生像は、出
来るだけ手前に物体があるように再生されることが好ま
しい。しかしながら、反射型で記録再生されたエッジリ
ット方式のホログラフィックステレオグラムでは、図3
6に示したように、観察者から見て光導入ブロックの奥
に物体があるように像が再生されてしまう。
うに像が再生されるようにするという観点からは、エッ
ジリット方式のホログラフィックステレオグラムを記録
再生する際は、透過型で行うことが好ましい。しかしな
がら、透過型で記録するには、物体光と参照光の両方を
ホログラム用記録媒体の一方の側から入射するようにし
なければならない。このため、光学系の配置の自由度が
低くなってしまい、適切な光学系を組むことが難しいと
いう問題が生じる。
を再生する際に上下方向の視野角を広く確保するために
は、記録時に物体光を面内一次元方向に拡散させるため
の一次元拡散板を、ホログラム用記録媒体の近傍であっ
て物体光入射側の位置に挿入することが好ましいが、物
体光入射側に光導入ブロックを配する必要がある透過型
での記録では、このような一次元拡散板を配置すること
ができなくなってしまう。したがって、従来、エッジリ
ット方式のホログラフィックステレオグラムを透過型で
作製するということは行われていなかった。
の自由度が高く、容易に光学系が組める反射型で作製さ
れたエッジリット方式のホログラフィックステレオグラ
ムからも、手前に物体があるように三次元画像を再生す
ることが可能であることを見いだし、下記に示す画像再
生方法及び画像再生装置の発明を成すに至った。
記録媒体の一方の面に物体光を入射するとともに記録媒
体の他方の面に参照光を入射することにより三次元画像
情報が記録されたエッジリット方式のホログラフィック
ステレオグラムから三次元画像を再生する際に、前記光
導入ブロックの観察者側の面上にホログラフィックステ
レオグラムを配した上で、前記光導入ブロックを介して
ホログラフィックステレオグラムに再生用照明光を照射
し、前記再生用照明光がホログラフィックステレオグラ
ムを透過する際に回折される光によって三次元画像を再
生することを特徴とするものである。
高い反射型で記録されたエッジリット方式のホログラフ
ィックステレオグラムを、ホログラフィックステレオグ
ラムに再生用照明光を透過させる透過型で再生すること
となる。これにより、再生される三次元画像は、ホログ
ラフィックステレオグラムの奥に物体があるように再生
されるのではなく、観察者に近い位置に物体があるよう
に再生される。
媒体の一方の面に物体光を入射するとともに記録媒体の
他方の面に参照光を入射することにより三次元画像情報
が記録されたエッジリット方式のホログラフィックステ
レオグラムから三次元画像を再生する画像再生装置であ
って、観察者側の面上にホログラフィックステレオグラ
ムが配される光導入ブロックと、前記光導入ブロックを
介してホログラフィックステレオグラムに再生用照明光
を照射する光源とを備え、前記光源からの再生用照明光
がホログラフィックステレオグラムを透過する際に回折
される光によって三次元画像を再生することを特徴とす
るものである。
高い反射型で記録されたエッジリット方式のホログラフ
ィックステレオグラムを、ホログラフィックステレオグ
ラムに再生用照明光を透過させる透過型で再生すること
となる。これにより、再生される三次元画像は、ホログ
ラフィックステレオグラムの奥に物体があるように再生
されるのではなく、観察者に近い位置に物体があるよう
に再生される。
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
施の形態について説明する。
ログラフィックステレオグラムプリンタシステムの概略
について説明する。
ラムプリンタシステム10の構成を示す。このホログラ
フィックステレオグラムプリンタシステム10は、デー
タ処理部11と、制御用コンピュータ12と、ホログラ
フィックステレオグラムプリンタ装置13とから構成さ
れる。
14から出力される、実物体を横方向の異なる複数の観
察点から撮影(例えば多眼式カメラによる同時撮影又は
移動式カメラによる連続撮影)することにより得られた
複数画像分の画像データD1、又はコンピュータ15か
ら出力される、横方向に順次視差を与えて作成された複
数のレンダリング画像の各画像データD2に基づいて視
差画像列を生成し、当該視差画像列の各画像データD3
に対して所定のホログラム用の画像処理を施してホログ
ラム用画像データD4とした後、これらをメモリ又はハ
ードデイスク等の記録媒体16に仮記録する。
動作時、記録媒体16に記録された視差画像列の各画像
データD4を順番に読み出し、読み出された各画像デー
タD5を順次制御用コンピュータ12に送出する。
データ処理部11から供給される視差画像列の各画像デ
ータD5に基づいて、ホログラフィックステレオグラム
プリンタ装置13のシャッタ17、液晶ディスプレイ
(LCD)18、後述するプリンタヘッド部をそれぞれ
駆動制御する。
装置13は、図1との対応部分に同一符号を付した図2
に示されるような構成を有し、上述した制御用コンピュ
ータ12から供給される画像データD5に基づいてLC
D18を駆動して、これら各画像データD5に基づく各
画像をそれぞれ短冊状の要素ホログラムとしてホログラ
ム用記録媒体19に順次記録し、ホログラフィックステ
レオグラムを作製する。
供給される画像データD5のうちの1つの画像データに
基づいてLCD18を駆動させることにより、LCD1
8に当該画像データD5に基づく画像を表示させると共
に、制御用コンピュータ12からシャッタ17に制御信
号S1を送出してこれを開くように駆動させることによ
り、レーザ光源20から出射されたレーザ光L1をシャ
ッタ17、ハーフミラー21及びミラー22を順次介し
てスペーシャルフイルタ23に入射させるようになされ
ている。
タ23及びコリメータレンズ24よって拡大され、LC
D18を透過することにより当該LCD18に表示され
た画像に応じた投影光に変換された後、集光レンズ25
を介してコリメータレンズ26に入射し、当該コリメー
タレンズ26により横方向に集光された後、プリンタヘ
ッド部27に保持されたホログラム用記録媒体19に入
射する。
におけるレーザ光L1の入射位置には、ハーフミラー2
1において反射したレーザ光L1がシリンドリカルレン
ズ28、コリメータレンズ29及びミラー30を順次介
して参照光としてホログラム用記録媒体19の裏面側か
ら所定の角度をもって入射される。この場合、参照光の
光路長は、ハーフミラー21を透過した後ミラー22を
介してホログラム用記録媒体19に入射するレーザ光L
1(以下、これを物体光と呼ぶ)の光路長とほぼ同じ長
さに選定されている。
ラムプリンタ装置13では、この物体光(投影光)と参
照光とをホログラム用記録媒体19の記録面上において
干渉させることができ、これによりLCD18に表示さ
れた画像をホログラム用記録媒体19に短冊状に干渉縞
として記録し得るようになされている。
ムプリンタ装置13では、この後この画像の記録が終了
すると、制御用コンピュータ12によりシャッタ17が
駆動されてレーザ光源20から出射されたレーザ光L1
が遮光されると共に、LCD18の駆動が停止され、か
つ、制御用コンピュータ12の制御のもとプリンタヘッ
ド部27が駆動され、ホログラム用記録媒体19が要素
ホログラムの横幅1本分だけ送られる。
制御によりLCD18が駆動して続く画像データD5に
基づく画像を表示した後、制御用コンピュータ12の制
御によりシャッタ17が開かれてLCD18に表示され
た画像がホログラム用記録媒体19に記録されると共
に、この後同様の動作が順次繰り返される。
オグラムプリンタ装置13においては、供給された視差
画像列の各画像データに基づく各画像を順次ホログラム
用記録媒体19に短冊状に記録し得ることができ、これ
により所望のホログラフィックステレオグラムを得るこ
とができる。
ラムプリンタシステムにて使用されるホログラム用記録
媒体19について説明する。
示すように、テープ状に形成されたフィルムベース材1
9a上に光重合型フォトポリマからなるフォトポリマ層
19bが形成されるとともに、当該フォトポリマ層19
b上にカバーシート19cが被着されることにより形成
された、いわゆるフィルム塗布タイプの記録媒体であ
る。なお、本実施の形態において、感光部となるフォト
ポリマ層19bには、デュポン株式会社製、商品名:O
MNI−DEX(未露光時の屈折率は1.487であ
る。)を使用し、その膜厚は約20μmとした。
図4(A)に示すように、モノマMがマトリクスポリマ
に均一に分散している。これに対して、図4(B)に示
すように、10〜400mJ/cm2 程度のパワーの光
L2を照射すると、露光部においてモノマMが重合す
る。そして、ポリマ化するにつれて周囲からモノマMが
移動してモノマMの濃度が場所によって変化し、これに
より、屈折率変調が生じる。この後、図4(C)に示す
ように、1000mJ/cm2 程度のパワーの紫外線又
は可視光L3を全面に照射することにより、モノマMの
重合が完了する。このように、光重合型フォトポリマ
は、入射された光に応じて屈折率が変化するので、参照
光と物体光との干渉によって生じる干渉縞を、屈折率の
変化として記録することができる。
ホログラム用記録媒体19は、露光後に特別な現像処理
を施す必要が無い。したがって、光重合型フォトポリマ
を感光部に用いたホログラム用記録媒体19を使用する
上記ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置13
は、構成を簡略化することができる。
置は、ホログラム用記録媒体の一方の面に物体光を入射
するとともにホログラム用記録媒体の他方の面に参照光
を入射することにより視差画像列の各画像データに基づ
く各画像を順次短冊状又はドット状の要素ホログラムと
して記録するものであって、ホログラム用記録媒体の少
なくともいずれかの面に接触する光学部品と、ホログラ
ム用記録媒体と光学部品との間に液体を供給する液体供
給手段とが配されているものである。
グラムプリンタシステム10において、本発明のポイン
トとなる部分は、ホログラフィックステレオグラムプリ
ンタ装置13の部分、特にプリンタヘッド部27近傍の
部分の構成となる。そこで、以下に、プリンタヘッド部
27近傍の構成例について詳細に説明することにより、
本発明に係る第1の画像記録装置の実施の形態を説明す
る。なお、本発明に係る画像記録方法は、ホログラム用
記録媒体に対する記録時に、ホログラム用記録媒体の少
なくともいずれかの面に光学部品を接触させ、該ホログ
ラム用記録媒体と該光学部品との間に液体を介在させる
ことを特徴とするものであるため、プリンタヘッド部2
7近傍の動作を説明する中で、その実施の形態が示され
る。
媒体19における物体光入射側に、液体を介して、一次
元拡散板及びルーバーフィルムよりなる光学部品が接触
するような構成となされている。また、本実施の形態に
係る画像記録方法は、上述の構成の画像記録装置を用い
てホログラフィックステレオグラムを作製するものであ
る。
ついて説明するため、前述したホログラフィックステレ
オグラムプリンタシステム10におけるホログラフィッ
クステレオグラムプリンタ装置13のプリンタヘッド部
27近傍の構成を詳細に説明する。なお、本実施の形態
では、プリンタヘッド部27は、図5に示されるような
プリンタヘッド部27−1として構成される。
用記録媒体19を保持し、移送する機構を有するもので
ある。
トリッジ40内のローラ41を所定のトルクをもって回
転自在に軸支すると共に、当該フィルムカートリッジ4
0から引き出されたホログラム用記録媒体19を間欠送
り用ローラ42とローラ43とで挟み込むようにして保
持し得るようになされ、これにより当該ホログラム用記
録媒体19をローラ41及び間欠送り用ローラ42間に
おいて物体光(レーザ光L1)と垂直に位置させ得るよ
うになされている。
42は、図示しないトーションコイルばねにより互いに
離反する方向に付勢されており、これによりローラ41
及び間欠送り用ローラ42間に掛け渡されるようにロー
デイングされたホログラム用記録媒体19に対して所定
の引っ張り力テンションを与え得るようになされてい
る。
ーラ42間には、一次元拡散板44及びルーバフィルム
45を湾曲させた状態で一体に貼合わせた剛体よりなる
光学部材46が物体光の入射位置に対応させて配置され
る。なお、当該光学部材46は、図示しない光学部品駆
動機構により、矢印bで示すようなホログラム用記録媒
体19と近接又は離反する方向に移動自在に保持されて
いる。
開始前に制御用コンピュータ12から供給される制御信
号S2に基づいて駆動し、光学部材46をホログラム用
記録媒体19に近接する方向に移動させることにより当
該光学部材46の湾曲した先端部をローラ41及び間欠
送り用ローラ42間にローデイングされたホログラム用
記録媒体19の物体光の入射位置に押しつけるようにな
されている。
ラムプリンタ装置13においては、この光学部材46に
よってローラ41及び間欠送り用ローラ42間における
ホログラム用記録媒体19の微小振動を抑え得るように
なされ、これにより明るい(回折効率の高い)ホログラ
フィックステレオグラムが得られるようになる。
録媒体19と接触する先端部には両端部及び中央部が突
出するようにクラウン状の曲率がつけられており、これ
により当該光学部材46の先端部をホログラム用記録媒
体19の幅方向の両端部及び中央部に平均的に接触させ
てローラ41及び間欠送り用ローラ42間におけるホロ
グラム用記録媒体19の徴小振動をその幅方向に偏りな
く確実に抑え得るようになされている。
光学部材46の前段部に、液体供給手段として、液体を
含ませたスポンジ51が、光学部材46とホログラム用
記録媒体19との両者に接触するように配されている。
なお、スポンジ51から供給される液体は、フォトポリ
マ層19bを被覆するカバーシート19c上に供給され
ることとなるため、フォトポリマ層19bには直接接触
しない。
記録媒体19の裏側にまで液体が廻り込むのを防止する
ため、ホログラム用記録媒体19の幅よりも狭くされ
る。また、ここでは、このスポンジ51に含ませる液体
として、o−キシレンを用いた。
により、ホログラム用記録媒体19と光学部材46との
間に液体を連続的に供給し、ホログラム用記録媒体19
と光学部材46との間に常に液体を介在させておくこと
ができるようになる。そして、これにより、光学部材4
6とホログラム用記録媒体19とを、間に空隙を生じさ
せることなく、密着させることができるようになるた
め、ホログラム用記録媒体19の振動を十分に抑制でき
るようになる。
録媒体19と光学部材46との間に液体を介在させてお
くと、光学部材46を離反する方向に移動させなくて
も、ホログラム用記録媒体19の間欠送りを行うことが
できるようになる。このため、前述した光学部品駆動機
構を省略することも可能となり、画像記録装置の構成を
簡略化することができる。
材46との間に液体を介在させる方法としては、ホログ
ラム用記録媒体19、光学部材46等を液体中に配する
ことも考えられるが、ここでは、ホログラム用記録媒体
19及び光学部材46を空気中に配置し、表面張力によ
って液体を保持させているため、画像記録装置の構成を
簡略化でき、また、メンテナンスも容易である。
図示しないステッピングモータから出力される回転力に
基づいて矢印cで示す方向に自在に回転し得るようにな
されている。この場合このステッピングモータは、制御
コンピュータ12から供給される制御信号S2に基づい
て、1画像分の露光終了毎に間欠送り用ローラ42を順
次所定角度だけ回転させるようになされ、これによりホ
ログラム用記録媒体19を1要素ホログラム分だけ送る
ことができる。
うち間欠送り用ローラ42よりも後段には、当該進路に
沿つて紫外線ランプ47が配設されており、これにより
間欠送り用コーラ42によって送られてくるホログラム
用記録媒体19の露光部分に対してモノマMの拡散を終
了させるための紫外線L3を所定パワーで照射し得るよ
うになされている。
うち紫外線ランプ47の後段には、回転自在に軸支され
たヒートローラ48と、一対の送り排出用送りローラ4
9A、49Bと、カッタ50とが順次配設されている。
ここで、排出用送りローラ49A、49Bは、ホログラ
ム用記録媒体19がヒートローラ48の周面に半周に亘
って密着した状態に巻きつくように保持するようになさ
れている。
部にヒータ等の図示しない発熱手段が設けられており、
これによりその周面が約120℃程度の温度を保ち得る
ようになされている。
(OMNl−DEX)を120〔℃〕の一定温度を保つ
ように温度制御された加熱プレートと、上側からばね力
で押さえつけられたガラス板との間に挟み込んで5分間
加熱することによって、120℃で2時間雰囲気加熱し
た場合と同じ程度の屈折率変調度が得られることが実験
により確認できたことによる。
ホログラム用記録媒体19が当接し始めてから離れるま
でに記録画像が定着し得る程度の時間がかかるようにそ
の外径が選定されており、これによりヒートローラ48
を通過したホログラム用記録媒体19に記録された画像
を確実に定着させ得るようになされている。
図示しない駆動機構(以下、これを排出用送りローラ駆
動機構と呼ぶ)は、ホログラム用記録媒体19の間欠送
り時、制御用コンピュータ12から出力される制御信号
S2に基づいて、排出用送りローラ49A、49Bを間
欠送り用ローラ42と同期させて回転させるようになさ
れている。これにより、ホログラム用記録媒体19を、
間欠送り用ローラ42及び排出用送りローラ49A、4
9B間において弛ませることなく、確実にヒートローラ
48の周面に密着した状態に保持させることができる。
(以下、これをカッタ駆動機構と呼ぶ)は、制御用コン
ピュータ12から供給される制御信号S2に基づいてホ
ログラム用記録媒体19に所望の画像が記録された後、
当該ホログラム用記録媒体19の画像が記録された全て
の領域部分がカッタ50よりも外部に排出された段階で
カッタ50を駆動させ、この部分を他の部分から切り離
すようにするものである。これにより、ホログラム用記
録媒体19における画像が記録された部分を1枚のホロ
グラフィックステレオグラムとして外部に排出すること
ができる。
について説明するため、上述したプリンタヘッド部27
−1を含むホログラフィックステレオグラムプリンタ装
置13の動作について詳細に説明する。
プリンタ装置13を用いてホログラフィックステレオグ
ラムを作製するには、先ず、図3に示されたような構成
を有するホログラム用記録媒体19をローラ41に巻き
付けた状態でフィルムカートリッジ40に収納してお
く。
ローラ41及び間欠送り用ローラ42間にローディング
させ、光学部材46を、その湾曲した先端部がホログラ
ム用記録媒体19に所定圧力で押し付けられるようにセ
ットする。ここで、液体供給手段であるスポンジ51に
は、十分に液体を含ませておく。
9に対する記録を行う前に、制御用コンピュータ12か
らプリンタヘッド部27−1のステッピングモータ及び
排出用送りローラ駆動機構に制御信号S2を送出してこ
れらを駆動させ、ホログラム用記録媒体19を、該ホロ
グラム用記録媒体19と光学部材46とが接触する長さ
分以上送っておく。
は、光学部材46に接触し始める位置にてスポンジ51
から液体が供給され、当該液体が保持された状態で光学
部材46に接触することとなるため、ホログラム用記録
媒体19と光学部材46との間に液体を介在させること
ができる。
画像列の各画像に基づく画像データD5をLCD18に
供給して、該LCD18を駆動させ、この画像データD
5に基づく画像を表示させる。
タ17に制御信号S1を送出して、該シャッタ17を開
かせることにより、レーザ光源20から射出されたレー
ザ光L1をLCD18を通して、上述したホログラム用
記録媒体19に入射させる。このとき、レーザ光L1
は、レーザ光源20から出射された後、シャッタ17、
ハーフミラー21、ミラー22、スペーシャルフィルタ
23、コリメータレンズ24を順次介することは前述し
たとおりであり、これによって、ホログラム用記録媒体
19に物体光(投影光)として入射される。また、レー
ザ光源20から出射されシャッタ17を介してハーフミ
ラー21に入射されたレーザ光L1の半分は、反射し
て、シリンドリカルレンズ28、コリメータレンズ2
9、ミラー30を順次介して、ホログラム用記録媒体1
9に参照光として裏面側から入射される。
グラム用記録媒体19上で干渉させて露光させることに
より、LCD18に表示させた画像をホログラム用記録
媒体19に短冊状に干渉縞として記録させる。
御用コンピュータ12の制御によりシャッタ17を閉じ
てレーザ光源20から出射されたレーザ光L1を遮断
し、LCD18の駆動を停止する。また、制御用コンピ
ュータ12からプリンタヘッド部27−1のステッピン
グモータ及び排出用送りローラ駆動機構に制御信号S2
を送出してこれらを駆動させることにより、ホログラム
用記録媒体19を1要素ホログラム分だけ送らせる。な
お、ホログラム用記録媒体19を間欠送りするに際して
は、光学部材46をホログラム用記録媒体19から離間
させる必要はない。
基づく画像を表示させる操作、シャッタ17を開いて物
体光と参照光とをホログラム用記録媒体19上で干渉さ
せて露光させる操作、ステッピングモータ及び排出用送
りローラ駆動機構によってホログラム用記録媒体19を
1要素ホログラム分だけ送らせる操作等を繰り返すこと
により、データ処理部11から供給された視差画像列の
各画像に基づく各画像データD5をホログラム用記録媒
体19に順次短冊状に記録させていく。
いて、物体光と参照光とによるホログラム用記録媒体1
9の露光を行う部分よりも後段側では、紫外線ランプ4
7により、順次間欠送りされるホログラム用記録媒体1
9の全面に亘って紫外線L3が照射される。これによ
り、ホログラム用記録媒体19において、図4に示され
たように、フォトポリマ層19bの露光部分におけるモ
ノマMの重合が完了する。
では、ヒートローラ48により、ホログラム用記録媒体
19が加熱される。これによって、フォトポリマ層19
bの屈折率変調度が増加し、記録画像が定着する。
側では、制御用コンピュータ12から供給される制御信
号S2に基づいてカッタ駆動機構が駆動され、カッタ5
0により、完成したホログラフィックステレオグラムが
所望のサイズに裁断されて、外部に排出される。
に対して所望の画像を記録するに際し、ホログラム用記
録媒体19と光学部材46との間に連続的に液体を供給
し、この間に常に液体を介在させるようにすると、光学
部材46とホログラム用記録媒体19とが、間に空隙を
生じることなく密着するようになり、ホログラム用記録
媒体19の振動が十分に抑制されるようになる。
録媒体19と光学部材46との間に液体を介在させてお
くと、光学部材46を離反する方向に移動させなくて
も、ホログラム用記録媒体19の間欠送りを行うことが
できるようになる。
19及び光学部材46を空気中に配置し、表面張力によ
って液体を保持させているため、メンテナンスも容易で
ある。
にて記録を行うものであり、ホログラム用記録媒体19
における参照光入射側に、液体を介して、参照光導入ブ
ロックよりなる光学部品が接触するような構成となされ
ている。また、本実施の形態に係る画像記録方法は、上
述のような構成の画像記録装置を用いてホログラフィッ
クステレオグラムを作製するものである。
合においても、ホログラフィックステレオグラムプリン
タシステムの構成は図1を用いて説明したとおりであ
り、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置の構
成も参照光の入射角度等が一部変更される以外は図2を
用いて説明したとおりである。
ついて説明するため、ホログラフィックステレオグラム
プリンタ装置13におけるプリンタヘッド部27近傍の
構成を詳細に説明する。本実施の形態では、プリンタヘ
ッド部27は、図6に示されるようなプリンタヘッド部
27−2として構成される。
5に示したプリンタヘッド部27−1と同様にしてホロ
グラム用記録媒体19をローディングさせるようになさ
れている。なお、図5に示したプリンタヘッド部27−
1と共通する部材には共通符号を付して重複説明を省略
する。
次元拡散板44よりなる光学部材46がホログラム用記
録媒体19から離間した位置に配される。即ち、この一
次元拡散板44は、光学的な機能については図5に示し
たプリンタヘッド部27−1と同様であるが、ホログラ
ム用記録媒体19を押さえ込む機能を有さない。
て、後述する参照光導入ブロック52を介してホログラ
ム用記録媒体19に入射した参照光は、空気との界面に
おいて全反射し、一次元拡散板44には到達しない。し
たがって、このプリンタヘッド部27−2では、ホログ
ラム用記録媒体19と一次元拡散板44との間に、ルー
バーフィルムを配する必要はない。
いては、参照光の入射位置に対応する位置に、透明なガ
ラスからなる参照光導入ブロック52が、ホログラム用
記録媒体19に接触するように配される。この参照光導
入ブロック52は、エッジリット方式による記録を行う
に際して、端部から参照光を入射させ、当該参照光をホ
ログラム用記録媒体19の面に対して鋭角に入射させる
ものである。ここでは、屈折率が1.51のガラスBK
7を用いた。
ホログラム用記録媒体19には、該ホログラム用記録媒
体19の面に対して略垂直に入射する物体光と、ホログ
ラム用記録媒体19の面に対して鋭角に入射する参照光
とによって干渉縞が形成されることとなる。
は、ホログラム用記録媒体19に接触するように設けら
れているため、ローラ41及び間欠送り用ローラ42間
におけるホログラム用記録媒体19の微小振動を抑える
ことができ、明るい(回折効率の高い)ホログラフィッ
クステレオグラムを形成できるようになる。
参照光導入ブロック52の前段部に、液体供給手段とし
て、液体を含ませたスポンジ53が、参照光導入ブロッ
ク52とホログラム用記録媒体19との両者に接触する
ように配されている。ここで、スポンジ53の幅は、ホ
ログラム用記録媒体19の裏側にまで液体が廻り込むの
を防止するため、ホログラム用記録媒体19の幅よりも
狭くされる。
せる液体として、ホログラム用記録媒体19と参照光導
入ブロック52とのインデックスマッチングを可能とす
る屈折率を有するo−キシレンを用いた。なお、インデ
ックスマッチングを可能とする屈折率の条件については
後述する。
ホログラム用記録媒体19と参照光導入ブロック52と
の間に液体を連続的に供給し、ホログラム用記録媒体1
9と参照光導入ブロック52との間に常に液体を介在さ
せておくことができるようになる。そして、これによ
り、参照光導入ブロック52とホログラム用記録媒体1
9とを、間に空隙を生じさせることなく、密着させるこ
とができるようになるため、ホログラム用記録媒体19
の振動を十分に抑制できるようになる。
導入ブロック52との間に供給される液体がインデック
スマッチングを行うため、参照光導入ブロック52を通
過した参照光がホログラム用記録媒体19に入射される
に際し、参照光導入ブロック52の内部で参照光が全反
射してしまうようなことはない。したがって、優れた画
質のホログラフィックステレオグラムを作製できるよう
になる。
録媒体19と参照光導入ブロック52との間に液体を介
在させておくと、参照光導入ブロック52を離反する方
向に移動させなくても、ホログラム用記録媒体19の間
欠送りを行うことができるようになる。このため、参照
光導入ブロック52をホログラム用記録媒体19に近接
/離間させるための駆動機構が省略でき、画像記録装置
の構成を簡略化することができる。
導入ブロック52との間に液体を介在させる方法として
は、ホログラム用記録媒体19、参照光導入ブロック5
2等を液体中に配することも考えられるが、ここでは、
ホログラム用記録媒体19及び参照光導入ブロック52
を空気中に配置し、表面張力によって液体を保持させて
いるため、画像記録装置の構成を簡略化でき、また、メ
ンテナンスも容易である。
いて、間欠送り用ローラ42より後段側の構成は、図5
に示したプリンタヘッド部27−1と同様であるため、
説明を省略する。
について説明するため、上述したプリンタヘッド部27
−2を含むホログラフィックステレオグラムプリンタ装
置13の動作について詳細に説明する。
プリンタ装置13を用いてホログラフィックステレオグ
ラムを作製するには、先ず、図3に示されたような構成
を有するホログラム用記録媒体19をローラ41に巻き
付けた状態でフィルムカートリッジ40に収納してお
く。
ローラ41及び間欠送り用ローラ42間にローディング
させ、参照光導入ブロック52がホログラム用記録媒体
19に接触するようにセットする。また、液体供給手段
であるスポンジ53には十分に液体を含ませておく。
9に対する記録を行う前に、制御用コンピュータ12か
らプリンタヘッド部27−2のステッピングモータ及び
排出用送りローラ駆動機構に制御信号S2を送出してこ
れらを駆動させ、ホログラム用記録媒体19を、該ホロ
グラム用記録媒体19と参照光導入ブロック52とが接
触する長さ分以上送っておく。
は、参照光導入ブロック52に接触し始める位置にてス
ポンジ53から液体が供給され、液体が保持された状態
で参照光導入ブロック52に接触することとなるため、
ホログラム用記録媒体19と参照光導入ブロック52と
の間に液体を介在させることができる。
画像列の各画像に基づく画像データD5をLCD18に
供給して、該LCD18を駆動させ、この画像データD
5に基づく画像を表示させる。
タ17に制御信号S1を送出して、該シャッタ17を開
かせることにより、レーザ光源20から出射されたレー
ザ光L1をLCD18を通して、上述したホログラム用
記録媒体19に入射させる。このとき、レーザ光L1
は、レーザ光源20から出射された後、シャッタ17、
ハーフミラー21、ミラー22、スペーシャルフィルタ
23、コリメータレンズ24を順次介することは前述し
たとおりであり、これによって、ホログラム用記録媒体
19に物体光(投影光)として入射される。また、レー
ザ光源20から出射されシャッタ17を介してハーフミ
ラー21に入射されたレーザ光L1の半分は、反射し
て、シリンドリカルレンズ28、コリメータレンズ2
9、ミラー30を順次介した後、参照光導入ブロック5
2を介して、ホログラム用記録媒体19に参照光として
裏面側から入射される。
グラム用記録媒体19上で干渉させて露光させることに
より、LCD18に表示させた画像をホログラム用記録
媒体19に短冊状に干渉縞として記録させる。
御用コンピュータ12の制御によりシャッタ17を閉じ
てレーザ光源20から出射されたレーザ光L1を遮断
し、LCD18の駆動を停止する。また、制御用コンピ
ュータ12からプリンタヘッド部27−2のステッピン
グモータ及び排出用送りローラ駆動機構に制御信号S2
を送出してこれらを駆動させることにより、ホログラム
用記録媒体19を1要素ホログラム分だけ送らせる。な
お、ホログラム用記録媒体19を間欠送りするに際して
は、参照光導入ブロック52をホログラム用記録媒体1
9から離間させる必要はない。
基づく画像を表示させる操作、シャッタ17を開いて物
体光と参照光とをホログラム用記録媒体19上で干渉さ
せて露光させる操作、ステッピングモータ及び排出用送
りローラ駆動機構によってホログラム用記録媒体19を
1要素ホログラム分だけ送らせる操作等を繰り返すこと
により、データ処理部11から供給された視差画像列の
各画像に基づく各画像データD5をホログラム用記録媒
体19に順次短冊状に記録させていく。
いて、物体光と参照光とによるホログラム用記録媒体1
9の露光を行う部分よりも後段側では、紫外線ランプ4
7により、順次間欠送りされるホログラム用記録媒体1
9の全面に亘って紫外線L3が照射される。これによ
り、ホログラム用記録媒体19において、図4に示され
たように、フォトポリマ層19bの露光部分におけるモ
ノマMの重合が完了する。
では、ヒートローラ48により、ホログラム用記録媒体
19が加熱される。これによって、フォトポリマ層19
bの屈折率変調度が増加し、記録画像が定着する。
側では、制御用コンピュータ12から供給される制御信
号S2に基づいてカッタ駆動機構が駆動され、カッタ5
0により、完成したホログラフィックステレオグラムが
所望のサイズに裁断されて、外部に排出される。
に対して所望の画像を記録するに際し、ホログラム用記
録媒体19と参照光導入ブロック52との間に連続的に
液体を供給し、この間に常に液体を介在させると、参照
光導入ブロック52とホログラム用記録媒体19とが、
間に空隙を生じることなく密着するようになるため、ホ
ログラム用記録媒体19の振動が十分に抑制されるよう
になる。
導入ブロック52との間に供給される液体がインデック
スマッチングを行うため、参照光導入ブロック52を通
過した参照光がホログラム用記録媒体19に入射される
に際し、参照光導入ブロック52内において全反射され
ることがない。したがって、優れた画質のホログラフィ
ックステレオグラムを作製できるようになる。
録媒体19と参照光導入ブロック52との間に液体を介
在させておくと、参照光導入ブロック52を離反する方
向に移動させなくても、ホログラム用記録媒体19の間
欠送りを行うことができるようになる。
19及び参照光導入ブロック52を空気中に配置し、表
面張力によって液体を保持させているため、メンテナン
スも容易である。
行うに際しては、参照光導入ブロック52と同様の光学
特性を有する照明光導入ブロックをホログラフィックス
テレオグラムに接触させ、この照明光導入ブロックに、
ホログラム用記録媒体19の面に対する参照光の入射角
度と同じ角度で照明光を入射させれば、ホログラム用記
録媒体19に形成された干渉縞によって照明光が回折
し、物体光と同様の回折光を生じて、再生像が得られる
ようになる。
ホログラフィックステレオグラムを作製する際には、参
照光を、物体光を入射する側から参照光導入ブロックを
介してホログラム用記録媒体に入射させなければなら
ず、物体光集光用のシリンドリカルレンズとホログラム
用記録媒体との間に参照光導入ブロックを配置すること
となる。しかしながら、空間的な制約のため、シリンド
リカルレンズとホログラム用記録媒体との間に参照光導
入ブロックを配置することは、非常に困難である。
ッド部27−2を有するホログラフィックステレオグラ
ムプリンタ装置13においては、エッジリット方式のホ
ログラフィックステレオグラムを反射型で作製している
ため、ホログラム用記録媒体19の一方の面に物体光が
入射するようにするとともに、ホログラム用記録媒体1
9の他方の面に参照光を入射するようにすればよい。し
たがって、ホログラム用記録媒体19を介して、一方の
側に物体光を集束するためのシリンドリカルレンズ20
を配し、他方の側に参照光導入ブロック52を配すれば
良く、空間的な制約を受けることなく、光学系を非常に
容易に構成することができる。
グラフィックステレオグラムは、例えば、反射型で三次
元画像の再生を行う。反射型で三次元画像の再生を行う
ときには、図7に示すように、液体60を介して照明光
導入ブロック61にホログラフィックステレオグラム6
2を貼り付けた上で、再生用照明光63を照明光導入ブ
ロック61の端部61aからホログラフィックステレオ
グラム62に向けて入射する。ここで、ホログラフィッ
クステレオグラム62は、照明光導入ブロック61の面
のうち、観察者64から遠い方の面61bに貼り付け
る。
ム62から反射モードで回折してきた回折光65によっ
て生じる再生像66が、観察者64によって観察される
こととなる。このように三次元画像を再生したとき、再
生像66は、観察者64から見て照明光導入ブロック6
1よりも奥に物体があるように再生される。
ログラフィックステレオグラムは、透過型で三次元画像
の再生を行うことも可能である。
て照明光導入ブロック71にホログラフィックステレオ
グラム72を貼り付けた上で、再生用照明光73を照明
光導入ブロック71の端部71aからホログラフィック
ステレオグラム72に向けて入射する。ここで、ホログ
ラフィックステレオグラム72は、照明光導入ブロック
71の面のうち、観察者74に近い方の面71cに貼り
付ける。
ム72から透過モードで回折してきた回折光75によっ
て生じる再生像76が、観察者74によって観察される
こととなる。このように三次元画像を再生したとき、再
生像76は、図7に示したような再生方法に比べて、物
体が手前にあるように再生される。したがって、図8に
示したように三次元画像を再生することにより、立体感
を強調することができ、ディスプレイ効果が高まること
となる。
ずしも直方体である必要はなく、ホログラフィックステ
レオグラム72に対する再生用照明光73の入射角度
が、記録時にホログラム用記録媒体19に入射した参照
光の入射角度と一致するようになされていれば、どのよ
うな形状であっても良い。
ィックステレオグラムを作製する際に使用したレーザ光
の波長は約532nmとし、参照光と物体光のなす角度
は約75°とした。また、ホログラム用記録媒体19の
感光部の膜厚は約20μmであり、その屈折率は1.5
前後である。したがって、このホログラフィックステレ
オグラムの波長選択幅は約50nmである。このため、
このホログラフィックステレオグラムを再生するに際し
ては、再生用照明光73の光源として、例えば、中心波
長が約525nm、波長幅が約50nmの光を発する発
光ダイオードが好適である。発光ダイオードは、発光効
率が非常に高いため、電池等でも充分に実用的な時間使
用することができる。したがって、画像再生装置の駆動
電源を電池等から取るようにすることが可能であり、こ
れにより、小型化や低価格化を図ることができる。
レオグラムを再生する場合には、比較的に波長選択性が
高いので、通常は、白色光を再生用照明としても再生像
を得ることができる。これに対して、透過型でホログラ
フィックステレオグラムを再生する場合は、反射型でホ
ログラフィックステレオグラムを再生する場合に比べて
波長選択性が弱まるので、白色光による再生は難しい。
したがって、透過型でホログラフィックステレオグラム
を再生する場合は、再生用照明の光源に、色純度の高い
ものを使用することが好ましい。具体的には、再生用照
明光の光源として、色純度の高い光を発する発光ダイオ
ードを用いれば、波長選択性の弱さが補われ、鮮明な再
生像を得ることができる。また、発光ダイオードは、点
光源に近いために光源の広がりによる再生像のボケを防
ぐことができるという利点や、発光効率が非常に高く、
殆ど熱を発しないという利点等もある。
オードに限られるものではなく、半導体レーザー等のよ
うに色純度の高い光を発するものであれば、同様に再生
像を得ることが出来る。また、波長選択フィルターや狭
帯域反射ミラー等を用いて色純度を高めた光を再生用照
明光として用いるようにしてもよい。
との間に介在させる液体の条件 第1の実施の形態では、一次元拡散板44及びルーバー
フィルム45よりなる光学部材46をホログラム用記録
媒体19に液体を介して接触させ、第2の実施の形態で
は、参照光導入ブロック52をホログラム用記録媒体1
9に液体を介して接触させる例について説明した。ここ
で、ホログラム用記録媒体19とこれら光学部品との間
に介在させる液体の条件について説明する。
リット方式により記録を行う場合に、参照光導入ブロッ
ク52とホログラム用記録媒体19との間に介在させる
液体の条件について説明する。
しては、参照光がホログラム用記録媒体19の面に対し
て鋭角に入射されるため、この参照光が参照光導入ブロ
ック52とホログラム用記録媒体19との界面で全反射
してしまったり、ホログラム用記録媒体19において実
際に記録がなされるフォトポリマ層19b表面の凹凸が
画像に木目調のムラとなって現れたりしやすい。このた
め、参照光導入ブロック52とホログラム用記録媒体1
9との間に介在させる液体には、ホログラム用記録媒体
19と参照光導入ブロック52とのインデックスマッチ
ングを可能とすることが要求される。即ち、参照光導入
ブロック52と液体との界面、液体とホログラム用記録
媒体19との界面で全反射を起こさない条件とするこ
と、さらには、各界面での強度反射率(s成分)が小さ
くなるような条件とすることが要求される。
光導入ブロック52の端部52aから参照光55が入射
し、屈折率nm の液体56を通過して、屈折率np のホ
ログラム用記録媒体19に達するとき、各界面での光線
角度をそれぞれ、θg 、θm、θp とすると、下記の式
(1) ng sinθg =nm sinθm =np sinθp ・・・(1) が成り立ち、各界面で全反射を起こさない条件は、下記
の式(2)、(3) nm >ng sinθg ・・・(2) np >nm sinθm (=ng sinθg ) ・・・(3) のようになる。
ポリマ層19bとして、前述したように、屈折率が1.
487であるものを用いるならば、ng は、上記の式
(3)に、np =1.487を代入して、下記の式
(4) ng <1.487/sinθg ・・・(4) にて示される。
°とすると、ng は、下記の式(5)、(6) θg =75°のとき、 ng <1.539 ・・・(5) θg =78°のとき、 ng <1.520 ・・・(6) となる。
料として、屈折率が1.51のガラスBK7がある。こ
のため、参照光導入ブロック52としてこのガラスBK
7を用いると、nm は、上記の式(2)に、ng =1.
51を代入することにより求めることができる。
78°とすると、nm は、下記の式(7)、(8) θg =75°のとき、 nm >1.458 ・・・(7) θg =78°のとき、 nm >1.477 ・・・(8) となる。
2とホログラム用記録媒体19との界面で全反射するの
を防止するためには、参照光導入ブロック52とホログ
ラム用記録媒体19との間に介在させる液体56とし
て、屈折率nm が上記の式(7)、(8)を満たすもの
を用いればよい。
グラムを作製する際には、上述の条件を満たすのみでは
未だ不十分であり、各界面での強度反射率(s成分)を
小さくすることも必要である。界面での反射が強くなる
と、光のロスが大きくなるばかりでなく、反射した光が
余計なホログラムを形成し、回折効率を低下させること
になるからである。また、上述した全反射を防止する条
件は、各界面が平面である場合について適用されるもの
であるのに対し、実際のホログラム用記録媒体19にお
いてはフォトポリマ層19bの表面に多少のうねりがあ
ることから、上述した条件を満たしても、全反射が起こ
る部分が生じ、画像に木目調のムラが現れやすい。
での強度反射率(s成分)Rs(g-m) 、液体56とホロ
グラム用記録媒体19の界面での強度反射率(s成分)
Rs(m-p) は、下記の式(9)、(10) Rs(g-m) =sin2 (θg −θm )/sin2 (θg +θm ) ・・・(9) Rs(m-p) =sin2 (θm −θp )/sin2 (θm +θp ) ・・・(10) で示される。
れ0に近いほど好ましいことから、下記の式(11) (1−Rs(g-m) )×(1−Rs(m-p) ) ・・・(11) にて求められる値が1に近いほどよい。
1、θg =75°あるいはθg =78°とし、nm を種
々に変化させたときのRs(g-m) 、Rs(m-p) 、(1−
Rs(g-m) )×(1−Rs(m-p) )の値をシュミレーシ
ョンによって求めた。この結果を図10、図11に示
す。
(m-p) )の値が0.9以上となるnm の範囲を求める
と、下記の式(12)、(13) θg =75°のとき、 1.475<nm <1.549 ・・・(12) θg =78°のとき、 1.486<nm <1.514 ・・・(13) となった。
反射を防止できる条件である前述した式(7)、(8)
を満たすため、各界面での全反射を防止し、且つ、強度
反射率を十分に小さくするには、参照光導入ブロック5
2とホログラム用記録媒体19との間に介在させる液体
56として、屈折率nm が上記の式(12)、(13)
を満たすものを用いればよいことと言える。
ルベンゼン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレ
ン、テトラクロロエチレン、トルエン、ピリジン、ピロ
ール、メシチレン等が挙げられる。
体19の面に対して鋭角に入射する必要がない場合につ
いて説明する。
56との界面、液体56とホログラム用記録媒体19と
の界面で全反射を起こさないようにするためには、np
=1.487、θg =45°とすると、前述した式
(4)より、ng が下記の式(14) ng <2.103 ・・・(14) となる。
式(2)にng =1.51、θg =45°を代入する
と、nm は下記の式(15) nm >1.068 ・・・(15) となる。
件を求めるため、np =1.487、ng =1.51、
θg =45°とし、nm を種々に変化させたときのRs
(g-m) 、Rs(m-p) の値をシュミレーションによって求
め、(1−Rs(g-m) )×(1−Rs(m-p) )の値を求
めた。この結果を図12に示す。
(m-p) )の値が0.9以上となるnm の範囲を求める
と、下記の式(16) 1.26<nm <1.97 ・・・(16) のように非常に広い幅を有するものとなった。
(m-p) )の値を0.98以上としても、nm の範囲は、
下記の式(17) 1.38<nm <1.67 ・・・(17) のような幅を有するものである。
条件である前述した式(15)を満たすため、参照光導
入ブロック52とホログラム用記録媒体19との間に介
在させる液体56として屈折率nm が上記の式(17)
を満たすものを用いれば、各界面での全反射を防止し、
且つ、強度反射率を十分に小さくすることができるよう
になる。
録媒体19の面に対して鋭角に入射させない場合、もと
もと全反射が起こりにくく、強度反射率も小さいため、
参照光導入ブロック52とホログラム用記録媒体19と
の間に介在させる液体56に求められる条件が非常に緩
くなる。このため、この屈折率の条件を満たす液体56
としては、従来公知の有機溶剤の多くが使用可能であ
る。
ラム用記録媒体19の面に対して鋭角に入射する必要が
ない場合についても、図9に示されたように、ホログラ
ム用記録媒体19に液体56を介して参照光導入ブロッ
ク52を接触させる場合についての考察を示した。しか
し、第1の実施の形態では、ホログラム用記録媒体19
に液体56を介して接触するのは、参照光導入ブロック
52ではなく、一次元拡散板44及びルーバーフィルム
45よりなる光学部材46であることから、参照光導入
ブロック52と光学部材46との屈折率の違いにより、
上述したnm の範囲に多少のズレは生じることとなる。
9の屈折率np として、フォトポリマ層19bの屈折率
を採用している。しかし、実際に用いているホログラム
用記録媒体19は、図3に示したように、フォトポリマ
層19bがフィルムベース材19aとカバーシート19
cとの間に挟み込まれた構造となされており、フォトポ
リマ層19bと液体56とが接触しているわけではな
い。このため、フォトポリマ層19bと液体56との間
に存在するフィルムベース材19aやカバーシート19
cの屈折率が、フォトポリマ層19bと液体56のいず
れかと等しいものでない場合には、上述したnm の範囲
に多少のズレが生じることとなる。
置の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実
施の形態に限定されるものではないことは言うまでもな
い。例えば、液体供給手段としてスポンジ51、53を
用いたが、ホログラム用記録媒体19と光学部材46あ
るいは参照光導入ブロック52との間に液体を供給でき
るものならば、液体供給手段はどのような構成を有する
ものであってもよく、ダイコータやロールを用いた塗布
装置によって、ホログラム用記録媒体19上に液体を塗
布するようにしてもよい。
グラム用記録媒体19に参照光導入ブロック52を接触
させたため、一次元拡散板44及びルーバーフィルム4
5よりなる光学部材46をホログラム用記録媒体19か
ら離間させた状態で配置したが、参照光導入ブロック5
2と光学部材46との両方を液体を介してホログラム用
記録媒体19と接触させてもよい。
明を横方向のみに視差情報をもつホログラフィックステ
レオグラムの作製に適用する場合について述べたが、こ
れに限らず、縦方向のみの視差情報をもつホログラフィ
ックステレオグラムや、横方向及び縦方向の両方向に視
差情報をもつホログラフィックステレオグラムの作製に
適用することもできる。
色のホログラフィックステレオグラムを作製する場合に
ついて説明したが、カラーのホログラフィックステレオ
グラムの作製に対しても本発明は全く同様に適用するこ
とが可能である。カラーのホログラフィックステレオグ
ラムを作製するときは、例えば、記録用の光として、光
の3原色となる3つの光を使用するようにすればよい。
そして、光の3原色となる3つの光を用いて記録された
カラーのホログラフィックステレオグラムを再生すると
きには、光の3原色を発するように3つの光源を画像再
生装置に設け、各光源からの光を同時にホログラフィッ
クステレオグラムに再生用照明光として照射するように
すればよい。ただし、このように複数の光源を使用する
ときには、各光源からの光が平行となるように光学系を
組む必要がある。なお、カラーのホログラフィックステ
レオグラムを再生するときも、透過型での再生では波長
選択性が弱いので、各光源には色純度の高い光源を用い
ることが好ましく、これにより、透過型でもカラーのホ
ログラフィックステレオグラムを鮮明に再生することが
可能となる。
タ装置における参照光の入射方向や、レンズの数、種
類、組合わせ等も上述したものに限られず、適宜変更が
可能である。
施の形態について説明する。
ログラフィックステレオグラムプリンタシステムの概略
について説明する。
グラムプリンタシステム100の構成を示す。このホロ
グラフィックステレオグラムプリンタシステム100
は、データ処理部101と、制御用コンピュータ102
と、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置10
3とから構成されるものである。
置111から出力される、実物体を横方向の異なる複数
の観察点から撮影(例えば多眼式カメラによる同時撮影
又は移動式カメラによる連続撮影)することにより得ら
れた複数画像分の画像データD11、又は画像データ生
成用コンピュータ112から出力される、横方向に順次
視差を与えて作成された複数のレンダリング画像の各画
像データD12に基づいて視差画像列を生成し、当該視
差画像列の各画像データD13に対して画像処理用コン
ピュータ113によって所定のホログラム用の画像処理
を施してホログラム用画像データD14とした後、これ
らをメモリ又はハードデイスク等の記録媒体114に仮
記録する。
光動作時、記録媒体114に記録された視差画像列の各
画像データD14を順番に読み出し、読み出された各画
像データD15を順次制御用コンピュータ102に送出
する。
時、データ処理部101から供給される視差画像列の各
画像データD15に基づいて、ホログラフィックステレ
オグラムプリンタ装置103のシャッタ132、LCD
141、後述するプリンタヘッド部をそれぞれ駆動制御
する。
装置103は、図13との対応部分に同一符号を付した
図14に示されるような構成を有し、上述した制御用コ
ンピュータ102から供給される画像データD15に基
づいてLCD141を駆動して、これら各画像データD
15に基づく各画像をそれぞれ短冊状の要素ホログラム
としてホログラム用記録媒体130に順次記録し、ホロ
グラフィックステレオグラムを作製するものである。こ
こで、ホログラム用記録媒体130としては、例えば、
第1の画像記録方法及び画像記録装置の実施の形態のと
ころで説明したものと同様のものを使用すればよい。
ンタ装置103は、制御用コンピュータ102から供給
される画像データD15うちの1つの画像データに基づ
いてLCD141を駆動させることにより、LCD14
1に当該画像データD15に基づく画像を表示させると
共に、制御用コンピュータ102からシャッタ132に
制御信号S11を送出してこれを開くように駆動させる
ことにより、レーザ光源131から出射されたレーザ光
L11をシャッタ132、ハーフミラー133及びミラ
ー138を順次介してスペーシャルフィルタ139に入
射させるようになされている。
ルタ139によって広げられ、その後コリメータレンズ
140によって平行光にされる。その後、LCD141
を透過することにより当該LCD141に表示された画
像に応じた投影光に変換された後、当該投影光が、シリ
ンドリカルレンズ143に入射し、当該シリンドリカル
レンズ143により横方向に集光された後、プリンタヘ
ッド部150に保持されたホログラム用記録媒体130
に入射する。
って、ホログラム用記録媒体130に触れない位置に
は、縦方向にのみ拡散性を有する一次元拡散板144を
配置する。これは、ホログラフィックステレオグラムを
再生して観察する際、上下方向の視野角を確保するため
のものである。
たレーザ光L11は、シリンドリカルレンズ134、コ
リメータレンズ135及びミラー136を順次介して、
参照光としてホログラム用記録媒体130の裏面側から
所定の角度をもって入射される。このとき、参照光の入
射角度を大きくするとホログラム用記録媒体130の表
面における表面反射が大きくなるため、光導入ブロック
137を用意し、その端部から参照光を入射するように
する。この場合、参照光の光路長は、ハーフミラー13
3を透過した後ミラー138を介してホログラム用記録
媒体130に入射するレーザ光L11(以下、これを物
体光と呼ぶ)の光路長とほぼ同じ長さに選定されてい
る。
ラムプリンタ装置103では、この物体光(投影光)と
参照光とをホログラム用記録媒体130の記録面上にお
いて干渉させることができ、これによりLCD141に
表示された画像をホログラム用記録媒体130に短冊状
に干渉縞として記録し得るようになされている。
ラムプリンタ装置103では、この後この画像の記録が
終了すると、制御用コンピュータ102によりシャッタ
132が駆動されてレーザ光源131から出射されたレ
ーザ光L11が遮光されると共に、LCD141の駆動
が停止され、かつ、制御用コンピュータ102の制御の
もとプリンタヘッド部150が駆動され、ホログラム用
記録媒体130が要素ホログラムの横幅1本分だけ送ら
れる。
の制御によりLCD141が駆動して続く画像データD
15に基づく画像を表示した後、制御用コンピュータ1
02の制御によりシャッタ132が開かれてLCD14
1に表示された画像がホログラム用記録媒体130に記
録されると共に、この後同様の動作が順次繰り返され
る。
オグラムプリンタ装置103においては、供給された視
差画像列の各画像データに基づく各画像を順次ホログラ
ム用記録媒体130に短冊状に記録し得るようになって
おり、これにより所望のホログラフィックステレオグラ
ムを得ることができる。
体130に画像を記録する際には、反射型で再生できる
ホログラムと、透過型で再生できるホログラムとが同時
に2つできる。このメカニズムを図15を用いて説明す
る。なお、ここでは説明を簡略化するため、光導入ブロ
ック137の屈折率と、ホログラム用記録媒体130の
屈折率とは等しいものとする。
ブロック137を介してホログラム用記録媒体130に
入射した光L11Aは、ホログラム用記録媒体130の
内部を直進し、その後、空気との界面130aにおいて
全反射する。そして、この全反射によって戻ってきた光
L11Bもまた参照光として使われることとなる。この
結果、ホログラム用記録媒体には、進行方向の異なる2
種類の参照光が照射されることになる。したがって、こ
のように作製されたホログラフィックステレオグラムに
対する再生用照明光として、全反射される前の光L11
Aに相当する照明光を照射すれば反射型で再生すること
が可能であり、また、全反射後の光L11Bに相当する
照明光を照射すれば透過型で再生することが可能であ
る。
との界面130aにおいて参照光が全反射するか否か
は、ホログラム用記録媒体130の屈折率と参照光の入
射角度による。そこで、本実施の形態では、ホログラム
用記録媒体130の屈折率と参照光の入射角度を、参照
光が全反射するような条件に設定しておくものとする。
との界面130aにおいて参照光が全反射しないような
とき、すなわち参照光がホログラム用記録媒体130を
透過してしまうようなときに、ホログラム用記録媒体1
30を透過した参照光が物体光を拡散させる目的で物体
光入射側に配置してある一次元拡散板144に入射する
と、当該参照光が一次元拡散板144によって反射され
て再びホログラム用記録媒体130に入射する。このよ
うに一次元拡散板144によって反射されて再びホログ
ラム用記録媒体130に入射する光は、画像を記録する
上でのノイズ成分となる。
に、ホログラム用記録媒体130と空気との界面130
aにおいて参照光が全反射しないようなときには、図1
6に示すように、一次元拡散板144とホログラム用記
録媒体130との間に、ルーバーフィルム145を配置
する必要がある。これにより、一次元拡散板144によ
って参照光が反射されて再びホログラム用記録媒体13
0に入射するのが防止される。
ム145は、物体光の光路中に配されることとなるた
め、物体光を乱す要因となり、画像の均一性や明るさを
落とす原因になる。これに対して、ホログラム用記録媒
体130と空気との界面130aにおいて参照光が全反
射するようにしておけば、参照光がホログラム用記録媒
体130を透過しないので、ルーバーフィルム145が
不要となる。したがって、記録される画像の均一性や明
るさが向上することとなる。しかも、ルーバーフィルム
145が不要な分、光学系を簡略化することもできる。
げるため、一次元拡散板144はホログラム用記録媒体
130のなるべく近接に配置することが好ましい。ただ
し、ホログラム用記録媒体130の界面において参照光
が全反射するようにするため、ホログラム用記録媒体1
30と一次元拡散板144との間には、間隙を設けてお
く。すなわち、一次元拡散板144とホログラム用記録
媒体130との間に空気を介在させ、これにより、ホロ
グラム用記録媒体130と空気との界面130aにおい
て参照光が全反射するようにしておく。
記録媒体130との間には、空気ではなく、ホログラム
用記録媒体130との界面において参照光が全反射する
条件を満たすような屈折率を持つ物質を介在させるよう
にしてもよい。すなわち、ホログラム用記録媒体130
と、参照光が全反射する条件を満たすような屈折率を持
つスペーサと、一次元拡散板144とを重ね合わせて配
置するようにしてもよい。
置は、ホログラム用記録媒体の一方の面に物体光を入射
するとともにホログラム用記録媒体の他方の面に参照光
を入射することにより視差画像列の各画像データに基づ
く各画像を順次短冊状又はドット状の要素ホログラムと
して記録するものであって、ホログラム用記録媒体の参
照光入射面に接触する光学部品を備えている。
グラムプリンタシステム100において、本発明のポイ
ントとなる部分は、ホログラフィックステレオグラムプ
リンタ装置103の部分、特にプリンタヘッド部150
近傍の構成である。そこで、以下に、プリンタヘッド部
150近傍の構成例について詳細に説明することによ
り、画像記録装置の実施の形態を示す。
媒体130の参照光入射側に、空隙無きように光学部品
が接触するような構成となされている。また、本実施の
形態に係る画像記録方法は、上述の構成の画像記録装置
を用いてホログラフィックステレオグラムを作製するも
のである。
ついて説明するため、前述したホログラフィックステレ
オグラムプリンタシステム100におけるホログラフィ
ックステレオグラムプリンタ装置103のプリンタヘッ
ド部150近傍の構成を詳細に説明する。なお、本実施
の形態では、プリンタヘッド部150は、図17に示さ
れるようなプリンタヘッド部150−1として構成され
る。
ム用記録媒体130を保持し、移送する機構を有するも
のである。
トリッジ151内のローラ152を所定のトルクをもっ
て回転自在に軸支すると共に、当該フィルムカートリッ
ジ151から引き出されたホログラム用記録媒体130
を、第1の間欠送り用ローラ153A及び第2の間欠送
り用ローラ153Bで挟み込むようにして保持し得るよ
うになされる。
ローラ153A,153Bとの間には、ガラス等のよう
な透明な剛体よりなる光導入ブロック137Aが、物体
光の入射位置であって、物体光が入射される面とは逆側
の面に、ホログラム用記録媒体130に接触するように
配置されている。なお、当該光導入ブロック137A
は、円柱形状をなしており、図示しない保持機構によ
り、軸中心に回転可能なように保持されている。
ローラ152と、間欠送り用ローラ153A,153B
との間において、光導入ブロック137Aに接触するよ
うになされており、この光導入ブロック137Aに接触
している部分において、ホログラム用記録媒体130に
対して物体光が垂直に入射するようになされている。
蔵されたホログラム用記録媒体130は、感光部を保護
するカバーシートを有している。すなわち、このホログ
ラム用記録媒体130は、初期状態では、感光部となる
フォトポリマ層がベースフィルム材とカバーフィルムと
の間に挟み込まれた、いわゆるサンドウィッチ構造の状
態とされており、この状態でフィルムカートリッジ15
1内のローラ152に巻回されて納まっている。そし
て、プリンタヘッド部150−1では、図17に示すよ
うに、フィルムカートリッジ151から導出したホログ
ラム用記録媒体130を光導入ブロック137Aに接触
させる前に、ホログラム用記録媒体130からカバーシ
ート130aを剥がしとり、当該カバーシート130a
を別のロール154に巻き取るようにしている。そし
て、カバーシート130aが剥がし取られたホログラム
用記録媒体130は、物体光入射側がベースフィルム材
となり、参照光入射側がフォトポリマ層となるように、
光導入ブロック137Aへと導出される。
て、カバーシートのない構造のものを用いる場合は、当
然の事ながら、カバーシートを剥離して別のロールに巻
き取るようなことは不要である。即ち、図18のよう
に、ホログラム用記録媒体130からカバーフィルムを
剥がすことなく、ベースフィルム材上にフォトポリマ層
が形成されてなるホログラム用記録媒体130をそのま
ま光導入ブロック137Aへと導くようにしてもよい。
なお、図18に示したプリンタヘッド部150−2は、
フィルムカートリッジ151の部分の構成が、若干異な
る以外は、図17に示したプリンタヘッド部150−1
と同様である。
記録媒体130に参照光を導くためのものであり、一方
の端面から参照光が入射するようになされている。そし
て、この光導入ブロック130は、物体光入射側に配さ
れた第1の押圧用ローラ155A及び第2の押圧用ロー
ラ155Bと、参照光入射側に配された第3の押圧用ロ
ーラ155Cとによって支持されている。ここで、第1
の押圧用ローラ155A及び第2の押圧用ローラ155
Bの位置は固定されており、一方、第3の押圧用ローラ
155Cの位置は、図17中矢印dに示すように、前後
に移動可能とされている。そして、ホログラム用記録媒
体130は、第1の押圧用ローラ155Aと光導入ブロ
ック130との間に通されるとともに、第2の押圧用ロ
ーラ155Bと光導入ブロック130との間に通され
る。この状態で、第3の押圧用ローラ155Cは、図1
7中矢印dに示すように移動し、第1の押圧用ローラ1
55A及び第2の押圧用ローラ155Bに押し付ける方
向に、光導入ブロック137Aに対して圧力を加える。
これにより、光導入ブロック137Aにホログラム用記
録媒体130が押し付けられた状態で、ホログラム用記
録媒体130及び光導入ブロック137Aが支持され
る。
は、上述したように、物体光入射側がベースフィルム材
となり、参照光入射側、すなわち光導入ブロック137
Aの側がフォトポリマ層となるように、フィルムカート
リッジ151から導出され、フォトポリマ層と光導入ブ
ロック137Aとの間に空隙無きように、フォトポリマ
層が光導入ブロック137Aに密着した状態で保持され
る。
たプリンタヘッド部150−1では、光導入ブロック1
37Aが、剛体であり、且つ図示しない軸受けなどによ
り位置決めされているため、露光部分におけるホログラ
ム用記録媒体130の微小振動が非常に効率良く抑えら
れる。これにより明るい(回折効率の高い)ホログラフ
ィックステレオグラムが得られるようになる。
は、光導入ブロック137Aのホログラム用記録媒体1
30と接していない部分に、クリーニング部材156を
備えている。このクリーニング部材156は、回転動作
する光導入ブロック137Aの側面に付着したゴミ等を
除去するものであり、例えば、ウレタンゴムのプレート
や、やわらかい布等からなり、光導入ブロック137A
の側面に接するように保持されている。
37Aに付着したり、また、要素ホログラムの記録が完
了したホログラム用記録媒体130を光導入ブロック1
37Aから剥離するときに、光導入ブロック137A上
にホログラム用記録媒体130の一部分が残存したりす
ることがある。クリーニング部材156は、このように
光導入ブロック137A上に残存したホログラム用記録
媒体130の一部分や空気中の埃等を、光導入ブロック
137Aから除去する。これにより、光導入ブロック1
37Aは、ホログラム用記録媒体130に接触する前
に、完全にきれいな状態となる。すなわち、このプリン
タヘッド部150−1では、光導入ブロック137Aの
クリーニングがなされた上で、光導入ブロック137A
とホログラム用記録媒体130とが密着することとな
る。
ルムカートリッジ151に組み込んでおき、フィルムカ
ートリッジ151をプリンタヘッド部150−1に組み
込んだときに、クリーニング部材156が光導入ブロッ
ク137Aの側面に接するようにしておく。これによ
り、ホログラム用記録媒体130が内蔵されるフィルム
カートリッジ151を交換するときに、クリーニング部
材156を同時に交換することができるようになり、非
常にメンテナンスがしやすくなる。
び第2の間欠送り用ローラ153Bにおいては、図示し
ないステッピングモータから出力される回転力に基づい
て矢印eで示す方向に自在に回転し得るようになされて
いる。このステッピングモータは、制御コンピュータ1
02から供給される制御信号S12に基づいて、1画像
分の露光終了毎に間欠送り用ローラ153A,153B
を順次所定角度だけ回転させる。これにより、ホログラ
ム用記録媒体130は、1画像分の露光終了毎に1要素
ホログラム分だけ送られることとなる。
のうち間欠送り用ローラ153A,153Bよりも後段
には、当該進路に沿って紫外線ランプ157が配設され
ており、これにより間欠送り用コーラ153A,153
Bによって送られてくるホログラム用記録媒体130の
露光部分に対してモノマMの拡散を終了させるための紫
外線L13を所定パワーで照射し得るようになされてい
る。
のうち紫外線ランプ157の後段には、回転自在に軸支
されたヒートローラ158と、一対の送り排出用ローラ
159A,159Bと、カッタ160とが順次配設され
ている。ここで、排出用送りローラ159A,159B
は、ホログラム用記録媒体130がヒートローラ158
の周面に半周に亘って密着した状態に巻きつくように保
持するようになされている。
タ等の図示しない発熱手段が設けられており、これによ
りその周面が約120℃程度の温度を保ち得るようにな
されている。なお、この温度設定は、露光後の光重合フ
ォトポリマ(OMNl−DEX)を120〔℃〕の一定
温度を保つように温度制御された加熱プレートと、上側
からばね力で押さえつけられたガラス板との間に挟み込
んで5分間加熱することによって、120℃で2時間雰
囲気加熱した場合と同じ程度の屈折率変調度が得られる
ことが実験により確認できたことによる。
ログラム用記録媒体130が当接し始めてから離れるま
でに記録画像が定着し得る程度の時間がかかるようにそ
の外径が選定されており、これによりヒートローラ15
8を通過したホログラム用記録媒体130に記録された
画像を確実に定着させ得るようになされている。
Bの図示しない駆動機構(以下、これを排出用送りロー
ラ駆動機構と呼ぶ)は、ホログラム用記録媒体130の
間欠送り時、制御用コンピュータ102から出力される
制御信号S12に基づいて、排出用送りローラ159
A,159Bを間欠送り用ローラ153A,153Bと
同期させて回転させるようになされている。これによ
り、ホログラム用記録媒体130を、間欠送り用ローラ
153A,153Bと排出用送りローラ159A,15
9Bとの間において弛ませることなく、確実にヒートロ
ーラの周面に密着した状態に保持させることができる。
(以下、これをカッタ駆動機構と呼ぶ)は、制御用コン
ピュータ102から供給される制御信号S12に基づい
てホログラム用記録媒体130に所望の画像が記録され
た後、当該ホログラム用記録媒体130の画像が記録さ
れた全ての領域部分がカッタ160よりも外部に排出さ
れた段階でカッタ160を駆動させ、この部分を他の部
分から切り離すようにするものである。これにより、ホ
ログラム用記録媒体130における画像が記録された部
分を1枚のホログラフィックステレオグラムとして外部
に排出することができる。
について説明するため、上述したプリンタヘッド部15
0−1を含むホログラフィックステレオグラムプリンタ
装置103の動作について詳細に説明する。
プリンタ装置103を用いてホログラフィックステレオ
グラムを作製するには、先ず、ホログラム用記録媒体1
30をローラ152に巻き付けた状態でフィルムカート
リッジ151に収納しておく。
から、カバーフィルム130aが剥離される。そして、
剥離されたカバーフィルム130aは、ロール154に
巻き取られる。一方、カバーフィルム130aが剥離さ
れたホログラム用記録媒体130、すなわちベースフィ
ルム材上にフォトポリマ層が形成されてなる部分は、第
1の押圧用ローラ155A及び第2の押圧用ローラ15
5Bによって空隙無きように光導入ブロック137Aに
押圧された状態で、間欠送り用ローラ155A,155
Bにまでローディングされる。
差画像列の各画像に基づく画像データD15をLCD1
41に供給して、該LCD141を駆動させ、この画像
データD15に基づく画像を表示させる。また、制御用
コンピュータ102からシャッタ132に制御信号S1
1を送出して、該シャッタ132を開かせることによ
り、レーザ光源131から出射されたレーザ光L11を
LCD141を通して、上述したホログラム用記録媒体
130に入射させる。このとき、レーザ光L11は、レ
ーザ光源131から出射された後、シャッタ132、ハ
ーフミラー133、ミラー138、スペーシャルフィル
タ139、コリメータレンズ140を順次介することは
前述したとおりであり、これによって、ホログラム用記
録媒体130に物体光(投影光)として入射される。ま
た、レーザ光源131から出射されシャッタ132を介
してハーフミラー133に入射したレーザ光L11の半
分は、ハーフミラー133によって反射され、シリンド
リカルレンズ134、コリメータレンズ135、ミラー
136を順次介して、ホログラム用記録媒体130に参
照光として裏面側から入射される。
グラム用記録媒体130上で干渉させて露光させること
により、LCD141に表示させた画像をホログラム用
記録媒体130に短冊状に干渉縞として記録させる。
御用コンピュータ102の制御によりシャッタ132を
閉じてレーザ光源131から出射されたレーザ光L11
を遮断し、LCD141の駆動を停止する。また、制御
用コンピュータ102からプリンタヘッド部150−1
のステッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構に
制御信号S12を送出してこれらを駆動させることによ
り、ホログラム用記録媒体130を1要素ホログラム分
だけ送らせる。
ときには、光導入ブロック137Aをホログラム用記録
媒体130から離間させることなく、ホログラム用記録
媒体130を光導入ブロック137Aに密着させたま
ま、ホログラム用記録媒体130を送るようにする。光
導入ブロック137A自身は駆動機構を備えていない
が、自由に回転できる構造になっているので、光導入ブ
ロック137Aから離間させることなくホログラム用記
録媒体130を送ると、その分だけホログラム用記録媒
体130の移動に伴って光導入ブロック137Aも回転
する。すなわち、このプリンタヘッド部150−1で
は、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック13
7Aとを接触させた状態を保ったまま、光導入ブロック
137Aが回転するようになされている。
5に基づく画像を表示させる操作、シャッタ132を開
いて物体光と参照光とをホログラム用記録媒体130上
で干渉させて露光させる操作、ステッピングモータ及び
排出用送りローラ駆動機構によってホログラム用記録媒
体130を1要素ホログラム分だけ送らせる操作等を繰
り返すことにより、データ処理部101から供給された
視差画像列の各画像に基づく各画像データD15をホロ
グラム用記録媒体130に順次短冊状に記録させてい
く。
おいて、物体光と参照光とによるホログラム用記録媒体
130の露光を行う部分よりも後段側では、紫外線ラン
プ157により、順次間欠送りされるホログラム用記録
媒体130の全面に亘って紫外線L13が照射される。
これにより、ホログラム用記録媒体130において、フ
ォトポリマ層の露光部分におけるモノマMの重合が完了
する。
側では、ヒートローラ158により、ホログラム用記録
媒体130が加熱される。これによって、フォトポリマ
層の屈折率変調度が増加し、記録画像が定着する。さら
に、このヒートローラ158よりも後段側では、制御用
コンピュータ102から供給される制御信号S12に基
づいてカッタ駆動機構が駆動され、カッタ160によ
り、完成したホログラフィックステレオグラムが所望の
サイズに裁断されて、外部に排出される。
0に対して所望の画像を記録するに際し、ホログラム用
記録媒体130と光導入ブロック137Aとの間に空隙
が無いように連続的に押圧用ローラ155A,155B
で空気を押し出しながらホログラム用記録媒体130と
光導入ブロック137Aとを接触させていくことで、イ
ンデックスマッチング液などの介在をさせずに急角度で
の参照光の入射が可能となる。なお、光導入ブロック1
37Aは剛体であり、筐体等に対してリジッドに相対位
置が固定される。したがって、このような光導入ブロッ
ク137Aに密着した状態で保持されるホログラム用記
録媒体130の振動は、十分に抑制されることとなる。
入ブロック137Aに空隙無く密着させることができる
かどうかは、そのホログラム用記録媒体130の特性、
特に硬度や粘着性や厚さによるところが大きいが、ホロ
グラム用記録媒体130の材料であるフォトポリマは一
般に適度な柔らかさを有しいるので、比較的に容易に光
導入ブロック137Aに空隙無く密着させることが可能
である。そして、実際に、ホログラム用記録媒体130
のフォトポリマ層にデュポン株式会社製の商品名:OM
NI−DEXを使用し、その膜厚を約20μmとしたと
ころ、ホログラム用記録媒体130を光導入ブロック1
37Aに空隙無く良好に密着させることができた。
チング液を介してエッジリット記録を行うものであり、
ホログラム用記録媒体130における参照光入射側に、
液体を介して、光導入ブロックが接触するような構成と
なされている。また、本実施の形態に係る画像記録方法
は、上述の構成の画像記録装置を用いてホログラフィッ
クステレオグラムを作製するものである。
エッジリット記録を行う場合においても、ホログラフィ
ックステレオグラムプリンタシステムの構成は図13を
用いて説明したとおりであり、ホログラフィックステレ
オグラムプリンタ装置の構成も光導入ブロックが一部変
更される以外は図14を用いて説明したとおりである。
ついて説明するため、ホログラフィックステレオグラム
プリンタ装置103におけるプリンタヘッド部150近
傍の構成を詳細に説明する。本実施の形態では、プリン
タヘッド部150は、図19に示されるようなプリンタ
ヘッド部150−3として構成される。
図18に示したプリンタヘッド部150−2と同様にし
てホログラム用記録媒体130をローディングさせるよ
うになされている。なお、図17に示したプリンタヘッ
ド部150−1や、図18に示したプリンタヘッド部1
50−2と共通する部材には共通符号を付して重複説明
を省略する。
一次元拡散板144がホログラム用記録媒体130から
離間した位置に配される。また、このプリンタヘッド部
150−3においては、参照光の入射位置に対応する位
置に、透明なガラスからなる光導入ブロック137B
が、ホログラム用記録媒体130に接触するように配さ
れる。この光導入ブロック137Bは、エッジリット方
式による記録を行うに際して、端部から参照光を入射さ
せ、当該参照光をホログラム用記録媒体130の面に対
して鋭角に入射させるものである。ここでは、屈折率が
1.51のガラスBK7を用いた。
は、該ホログラム用記録媒体130の面に対して垂直に
入射する物体光と、ホログラム用記録媒体130の面に
対して鋭角に入射する参照光とによって干渉縞が形成さ
れることとなる。
がホログラム用記録媒体130に接触するように設けら
れているため、フィルムカートリッジ151と間欠送り
用ローラ153A,153Bとの間におけるホログラム
用記録媒体130の微小振動を抑えることができ、明る
い(回折効率の高い)ホログラフィックステレオグラム
を形成できるようになる。
光導入ブロック137Bの前段部に、液体供給手段とし
て、液体を含ませたスポンジ161が、光導入ブロック
137Bとホログラム用記録媒体130との両者に接触
するように配されている。なお、スポンジ161の幅
は、ホログラム用記録媒体130の裏側にまで液体が廻
り込むのを防止するため、ホログラム用記録媒体130
の幅よりも狭くされる。
ませる液体として、ホログラム用記録媒体130と光導
入ブロック137Bとのインデックスマッチングを可能
とする屈折率を有するo−キシレンを用いた。なお、光
導入ブロック137Bとホログラム用記録媒体130と
の間に介在させる液体の条件については、第1の画像記
録方法及び画像記録装置の実施の形態のところで説明し
たものと同様である。
り、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック13
7Bとの間に液体を連続的に供給し、ホログラム用記録
媒体130と光導入ブロック137Bとの間に常に液体
を介在させておくことができるようになる。そして、こ
れにより、光導入ブロック137Bとホログラム用記録
媒体130とを、間に空隙を生じさせることなく、密着
させることができるようになるため、ホログラム用記録
媒体130の振動を十分に抑制できるようになる。
入ブロック137Bとの間に供給される液体がインデッ
クスマッチングを行うため、光導入ブロック137Bを
通過した参照光がホログラム用記録媒体130に入射さ
れるに際し、光導入ブロック137B内において全反射
されることがない。したがって、優れた画質のホログラ
フィックステレオグラムを作製できるようになる。
録媒体130と光導入ブロック137Bとの間に液体を
介在させておくと、光導入ブロック137Bを離反する
方向に移動させなくても、ホログラム用記録媒体130
の間欠送りを行うことができるようになる。このため、
光導入ブロック137Bをホログラム用記録媒体130
に近接/離間させるための駆動機構が省略でき、画像記
録装置の構成を簡略化することができる。
入ブロック137Bとの間に液体を介在させる方法とし
ては、ホログラム用記録媒体130及び光導入ブロック
137B等を液体中に配することも考えられるが、ここ
では、ホログラム用記録媒体130及び光導入ブロック
137Bを空気中に配置し、表面張力によって液体を保
持させているため、画像記録装置の構成を簡略化でき、
また、メンテナンスも容易である。
おいて、間欠送り用ローラ153A,153Bより後段
側の構成は、図17に示したプリンタヘッド部150−
1や図18に示したプリンタヘッド部150−2と同様
であるため、説明を省略する。
について説明するため、上述したプリンタヘッド部15
0−3を備えたホログラフィックステレオグラムプリン
タ装置の動作について詳細に説明する。
プリンタ装置103を用いてホログラフィックステレオ
グラムを作製するには、先ず、ホログラム用記録媒体1
30をローラ152に巻き付けた状態でフィルムカート
リッジ151に収納しておく。そして、このホログラム
用記録媒体130をフィルムカートリッジ151と間欠
送り用ローラ153A,153Bとの間にローディング
させるとともに、光導入ブロック137Bがホログラム
用記録媒体130に接触するようにセットする。ここ
で、液体供給手段であるスポンジ161には十分に液体
を含ませておく。
30に対する記録を行う前に、制御用コンピュータ10
2からプリンタヘッド部150−3のステッピングモー
タ及び排出用送りローラ駆動機構に制御信号S12を送
出してこれらを駆動させ、ホログラム用記録媒体130
を、該ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック1
37Bとが接触する長さ分以上送っておく。
には、光導入ブロック137Bに接触し始める位置にて
スポンジ161から液体が供給され、液体が保持された
状態で光導入ブロック137Bに接触することとなるた
め、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック13
7Bとの間に液体を介在させることができる。
差画像列の各画像に基づく画像データD15をLCD1
41に供給して、該LCD141を駆動させ、この画像
データD15に基づく画像を表示させる。
ッタ132に制御信号S12を送出して、該シャッタ1
32を開かせることにより、レーザ光源131から出射
されたレーザ光L11をLCD141を通して、上述し
たホログラム用記録媒体130に入射させる。このと
き、レーザ光L11は、レーザ光源131から出射され
た後、シャッタ132、ハーフミラー133、ミラー1
38、スペーシャルフィルタ139、コリメータレンズ
140を順次介することは前述したとおりであり、これ
によって、ホログラム用記録媒体130に物体光(投影
光)として入射される。また、レーザ光源131から出
射されシャッタ132を介してハーフミラー133に入
射されたレーザ光L11の半分は、反射して、シリンド
リカルレンズ134、コリメータレンズ135、ミラー
136を順次介した後、光導入ブロック137Bを介し
て、ホログラム用記録媒体130に参照光として裏面側
から入射される。
グラム用記録媒体130上で干渉させて露光させること
により、LCD141に表示させた画像をホログラム用
記録媒体130に短冊状に干渉縞として記録させる。
御用コンピュータ102の制御によりシャッタ132を
閉じてレーザ光源131から出射されたレーザ光L11
を遮断し、LCD141の駆動を停止する。
ンタヘッド部150−3のステッピングモータ及び排出
用送りローラ駆動機構に制御信号S12を送出してこれ
らを駆動させることにより、ホログラム用記録媒体13
0を1要素ホログラム分だけ送らせる。なお、ホログラ
ム用記録媒体130を間欠送りするに際しては、光導入
ブロック137Bをホログラム用記録媒体130から離
間させる必要はない。
5に基づく画像を表示させる操作、シャッタ132を開
いて物体光と参照光とをホログラム用記録媒体130上
で干渉させて露光させる操作、ステッピングモータ及び
排出用送りローラ駆動機構によってホログラム用記録媒
体130を1要素ホログラム分だけ送らせる操作等を繰
り返すことにより、データ処理部101から供給された
視差画像列の各画像に基づく各画像データD15をホロ
グラム用記録媒体130に順次短冊状に記録させてい
く。
おいて、物体光と参照光とによるホログラム用記録媒体
130の露光を行う部分よりも後段側では、紫外線ラン
プ157により、順次間欠送りされるホログラム用記録
媒体130の全面に亘って紫外線L13が照射される。
これにより、ホログラム用記録媒体130において、フ
ォトポリマ層の露光部分におけるモノマMの重合が完了
する。
側では、ヒートローラ158により、ホログラム用記録
媒体130が加熱される。これによって、フォトポリマ
層の屈折率変調度が増加し、記録画像が定着する。
段側では、制御用コンピュータ102から供給される制
御信号S12に基づいてカッタ駆動機構が駆動され、カ
ッタ160により、完成したホログラフィックステレオ
グラムが所望のサイズに裁断されて、外部に排出され
る。
0に対して所望の画像を記録するに際し、ホログラム用
記録媒体130と光導入ブロック137Bとの間に連続
的に液体を供給し、この間に常に液体を介在させると、
光導入ブロック137Bとホログラム用記録媒体130
とが、間に空隙を生じることなく密着するようになるた
め、ホログラム用記録媒体130の振動が十分に抑制さ
れるようになる。
入ブロック137Bとの間に供給される液体がインデッ
クスマッチングを行うため、光導入ブロック137Bを
通過した参照光がホログラム用記録媒体130に入射さ
れるに際し、光導入ブロック137B内において全反射
されることがない。したがって、優れた画質のホログラ
フィックステレオグラムを作製できるようになる。
録媒体130と光導入ブロック137Bとの間に液体を
介在させておくと、光導入ブロック137Bを離反する
方向に移動させなくても、ホログラム用記録媒体130
の間欠送りを行うことができるようになる。
130及び光導入ブロック137Bを空気中に配置し、
表面張力によって液体を保持させているため、メンテナ
ンスも容易である。
行うに際しては、光導入ブロック137Bと同様の光学
特性を有する照明光導入ブロックをホログラフィックス
テレオグラムに接触させ、この照明光導入ブロックに、
ホログラム用記録媒体130の面に対する参照光の入射
角度と同じ角度で照明光を入射させれば、ホログラム用
記録媒体130に形成された干渉縞によって照明光が回
折し、物体光と同様の回折光を生じて、再生像が得られ
るようになる。
ホログラフィックステレオグラムを作製する際には、参
照光を、物体光を入射する側から参照光導入ブロックを
介してホログラム用記録媒体に入射させなければなら
ず、物体光集光用のシリンドリカルレンズとホログラム
用記録媒体との間に参照光導入ブロックを配置すること
となる。しかしながら、空間的な制約のため、シリンド
リカルレンズとホログラム用記録媒体との間に参照光導
入ブロックを配置することは、非常に困難である。ま
た、一次元拡散板も単純に挿入するわけにはいかなくな
ってしまう。
リンタヘッド部150−3を有するホログラフィックス
テレオグラムプリンタ装置103においては、エッジリ
ット方式のホログラフィックステレオグラムを反射型で
作製しているため、ホログラム用記録媒体130の一方
の面に物体光が入射するようにするとともに、ホログラ
ム用記録媒体130の他方の面に参照光を入射するよう
にすればよい。したがって、本実施の形態では、ホログ
ラム用記録媒体130を介して、一方の側に物体光を集
束するためのシリンドリカルレンズ143及び一次元拡
散板144を配し、他方の側に参照光導入ブロック13
7Bを配すれば良く、空間的な制約を受けることなく、
光学系を非常に容易に構成することができる。
グラフィックステレオグラムは、当然のことながら、反
射型で三次元画像を再生することが可能である。すなわ
ち、図20に示すように、液体170を介して照明光導
入ブロック171にホログラフィックステレオグラム1
72を貼り付けた上で、再生用照明光173を照明光導
入ブロック171の端部171aからホログラフィック
ステレオグラム172に向けて入射する。ここで、ホロ
グラフィックステレオグラム172は、照明光導入ブロ
ック171の面のうち、観察者174から遠い方の面1
71bに貼り付ける。
ム172から反射モードで回折してきた回折光175に
よって生じる再生像176が、観察者174によって観
察されることとなる。このように三次元画像を再生した
とき、再生像176は、観察者174から見て照明光導
入ブロック171よりも奥に物体があるように再生され
る。
ログラフィックステレオグラムは、透過型で三次元画像
の再生を行うことも可能である。
介して照明光導入ブロック181にホログラフィックス
テレオグラム182を貼り付けた上で、再生用照明光1
83を照明光導入ブロック181の端部181aからホ
ログラフィックステレオグラム182に向けて入射す
る。ここで、ホログラフィックステレオグラム182
は、照明光導入ブロック181の面のうち、観察者18
4に近い方の面181cに貼り付ける。
ム182から透過モードで回折してきた回折光185に
よって生じる再生像186が、観察者184によって観
察されることとなる。このように三次元画像を再生した
とき、再生像186は、図20に示したような再生方法
に比べて、物体が手前にあるように再生される。したが
って、図21に示したように三次元画像を再生すること
により、立体感を強調することができ、ディスプレイ効
果が高まることとなる。
の形状は必ずしも直方体である必要はなく、ホログラフ
ィックステレオグラム172,182に対する再生用照
明光173,183の入射角度が、記録時にホログラム
用記録媒体130に入射した参照光の入射角度と一致す
るようになされていれば、どのような形状であっても良
い。
ィックステレオグラムを作製する際に使用したレーザ光
の波長は約532nmであり、参照光と物体光のなす角
度θは約75°である。また、ホログラム用記録媒体1
30の感光部の膜厚は約20μmであり、その屈折率は
1.5前後である。したがって、このホログラフィック
ステレオグラムの波長選択幅は約50nmである。この
ため、このホログラフィックステレオグラムを再生する
際は、再生用照明光173,183の光源として、例え
ば、中心波長が約525nm、波長幅が約50nmの光
を発する発光ダイオードが好適である。発光ダイオード
は、発光効率が非常に高いため、電池等でも充分に実用
的な時間使用することができる。したがって、画像再生
装置の駆動電源を電池等から取るようにすることが可能
となり、これにより、小型化や低価格化を図ることがで
きる。
レオグラムを再生する場合には、比較的に波長選択性が
高いので、通常は、白色光を再生用照明としても再生像
を得ることができる。これに対して、透過型でホログラ
フィックステレオグラムを再生する場合は、反射型でホ
ログラフィックステレオグラムを再生する場合に比べて
波長選択性が弱まるので、白色光による再生は難しい。
したがって、透過型でホログラフィックステレオグラム
を再生する場合は、再生用照明の光源に、色純度の高い
ものを使用することが好ましい。具体的には、再生用照
明光の光源として、色純度の高い光を発する発光ダイオ
ードを用いれば、波長選択性の弱さが補われ、鮮明な再
生像を得ることができる。また、発光ダイオードは、点
光源に近いために光源の広がりによる再生像のボケを防
ぐことができるという利点や、発光効率が非常に高く、
殆ど熱を発しないという利点等もある。
オードに限られるものではなく、半導体レーザー等のよ
うに色純度の高い光を発するものであれば、同様に再生
像を得ることが出来る。また、波長選択フィルターや狭
帯域反射ミラー等を用いて色純度を高めた光を再生用照
明光として用いるようにしてもよい。
置の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実
施の形態に限定されるものではないことは言うまでもな
い。例えば、第2の実施の形態においては液体供給手段
としてスポンジ161を用いたが、液体供給手段は、ホ
ログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Bの
間に液体を供給できるものならば、どのような構成を有
するものであってもよく、ダイコータやロールを用いた
塗布装置によって、ホログラム用記録媒体30上に液体
を塗布するようにしてもよい。
明を横方向のみに視差情報をもつホログラフィックステ
レオグラムの作製に適用する場合について述べたが、こ
れに限らず、縦方向のみの視差情報をもつホログラフィ
ックステレオグラムや、横方向及び縦方向の両方向に視
差情報をもつホログラフィックステレオグラムの作製に
適用することもできる。
色のホログラフィックステレオグラムを作製する場合に
ついて説明したが、カラーのホログラフィックステレオ
グラムの作製に対しても本発明は全く同様に適用するこ
とが可能である。カラーのホログラフィックステレオグ
ラムを作製するときは、例えば、記録用の光として、光
の3原色となる3つの光を使用するようにすればよい。
そして、光の3原色となる3つの光を用いて記録された
カラーのホログラフィックステレオグラムを再生すると
きには、光の3原色を発するように3つの光源を画像再
生装置に設け、各光源からの光を同時にホログラフィッ
クステレオグラムに再生用照明光として照射するように
すればよい。ただし、このように複数の光源を使用する
ときには、各光源からの光が平行となるように光学系を
組む必要がある。カラーのホログラフィックステレオグ
ラムを再生するときも、透過型での再生では波長選択性
が弱いので、各光源には色純度の高い光源を用いること
が好ましく、これにより、透過型でもカラーのホログラ
フィックステレオグラムを鮮明に再生することが可能と
なる。
の形態に限定されるものではない。例えば、集光されて
ホログラム用記録媒体に入射した物体光は、ホログラム
用記録媒体を透過して光導入ブロックに入射し、当該入
射光が、光導入ブロックの反対側の側面において一部反
射して、再びホログラム用記録媒体に戻ってくる可能性
がある。このようなことが起こると、露光部において不
必要な干渉縞が形成されて再生像のコントラストを下げ
たり、また、未露光部のホログラム用記録媒体に光が照
射されてしまうと露光前に感光してしまって正常な記録
がなされなかったりする可能性もある。そこで、例え
ば、光導入ブロックを円筒形状として、その円筒内部の
中空部分に光吸収部材を配置するようにしてもよい。な
お、光吸収部材は、参照光の導入を妨げない位置に配置
する。これにより、光導入ブロックの内部における不要
な反射をなくすことができる。
間には、空気などが介在しないことが好ましく、更に
は、光導入ブロックの屈折率と、光吸収部材の屈折率と
が近いことが好ましい。具体的には、例えば、粘着剤の
屈折率が光導入ブロックの屈折率に近い黒色粘着テープ
を用いたり、粘土や黒色液体等を光導入ブロックの中空
部分に封入したりすることで実現可能である。
ものではなく、角型形状のものを用いた場合も同様であ
る。すなわち、光導入ブロックの周りであって、参照光
の導入を妨げない位置に、例えば、黒色粘着テープを配
することにより、光導入ブロックにおける不要な反射を
防いで、画質の向上を図ることができる。
3に示すように、光導入ブロック191とホログラム用
記録媒体192との間にルーバーフィルム193を配す
るようにしてもよい。なお、図22は、光導入ブロック
191が角形形状の場合の例を図示しており、図23
は、光導入ブロック191が円筒形状又は円柱形状の場
合の例を図示している。
対して参照光入射角度程度の角度を持った物理的ブライ
ンドであるルーバーが、平行に所定の間隔で多数形成さ
れており、面に対して垂直に入る光は通さない性質を持
っている。
気などを介することなく光学的に光導入ブロック191
とホログラム用記録媒体192との間に配されている
と、光導入ブロック191を通って急角度でホログラム
用記録媒体192に照射する光は、ルーバーフィルム1
93を通過してホログラム用記録媒体192にまで到達
するのに対し、ルーバーフィルム193の面に対して垂
直方向から来る物体光は、ホログラム用記録媒体192
を通過した後、ルーバーフィルム193に吸収されて光
導入ブロック191にまで到達しなくなる。したがっ
て、不要な反射等が無くなり、画質を向上させることが
できる。
タ装置における参照光の入射方向や、レンズの数、種
類、組合わせ等も上述したものに限られず、適宜変更が
可能である。
態について説明する。
作製システム まず、本発明に係る画像再生方法及び画像再生装置を適
用して画像が再生されるホログラフィックステレオグラ
ムを作製するホログラフィックステレオグラム作製シス
テムの一構成例について説明する。なお、本実施の形態
では、短冊状の複数の要素ホログラムを1つの記録媒体
上に記録することにより、横方向の視差情報を持たせた
ホログラフィックステレオグラムを例に挙げる。ただ
し、本発明は、ドット状の複数の要素ホログラムを1つ
の記録媒体上に記録することにより、横方向及び縦方向
の視差情報を持たせたホログラフィックステレオグラム
に対しても適用可能であることは言うまでもない。
システムは、物体光と参照光との干渉縞が記録されたホ
ログラム用記録媒体をそのままホログラフィックステレ
オグラムとする、いわゆるワンステップホログラフィッ
クステレオグラムを、エッジリット方式で作製するシス
テムであり、図24に示すように、記録対象の画像デー
タの処理を行うデータ処理部201と、このシステム全
体の制御を行う制御用コンピュータ202と、ホログラ
フィックステレオグラム作製用の光学系を有するホログ
ラフィックステレオグラムプリンタ装置203とから構
成されている。
動式カメラ等を備えた視差画像列撮影装置213から供
給される視差情報を含む複数の画像データD21や、画
像データ生成用コンピュータ214によって生成された
視差情報を含む複数の画像データD22等に基づいて、
視差画像列D23を生成する。
給される視差情報を含む複数の画像データD21は、例
えば、多眼式カメラによる同時撮影、又は移動式カメラ
による連続撮影等によって、実物体を横方向の異なる複
数の観察点から撮影することにより得られた複数画像分
の画像データである。
4によって生成された視差情報を含む複数の画像データ
D22は、例えば、横方向に順次視差を与えて作成され
た複数のCAD(Computer Aided Design)画像やCG
(Computer Graphics)画像等の画像データである。
列D23に対して画像処理用コンピュータ211によっ
てホログラフィックステレオグラム用の所定の画像処理
を施す。そして、所定の画像処理が施された画像データ
D24を、メモリ又はハードディスク等の記憶装置21
2に記録する。
用記録媒体に画像を記録する際に、記憶装置212に記
録された画像データD24から、1画像分毎にデータを
順番に読み出し、この画像データD25を制御用コンピ
ュータ202に送出する。
グラフィックステレオグラムプリンタ装置203を駆動
し、データ処理部201から供給された画像データD2
5に基づく画像を、ホログラフィックステレオグラムプ
リンタ装置203内にセットされたホログラム用記録媒
体230に、短冊状の要素ホログラムとして順次記録す
る。
後述するように、ホログラフィックステレオグラムプリ
ンタ装置203に設けられたシャッタ232、表示装置
241及び記録媒体送り機構等の制御を行う。すなわ
ち、制御用コンピュータ202は、シャッタ232に制
御信号S21を送出してシャッタ232の開閉を制御
し、また、表示装置241に画像データD25を供給し
て表示装置241に当該画像データD25に基づく画像
を表示させ、また、記録媒体送り機構に制御信号S22
を送出して記録媒体送り機構によるホログラム用記録媒
体230の送り動作を制御する。
ンタ装置203について、図25を参照して詳細に説明
する。なお、図25(A)は、ホログラフィックステレ
オグラムプリンタ装置203全体の光学系を上方から見
た図であり、図25(B)は、ホログラフィックステレ
オグラムプリンタ装置203の光学系の物体光用の部分
を横方向から見た図である。
装置203は、図25(A)に示すように、所定の波長
のレーザ光を出射するレーザ光源231と、レーザ光源
231からのレーザ光L21の光軸上に配されたシャッ
タ232及びハーフミラー233とを備えている。な
お、本実施の形態では、レーザ光源231には、波長が
約532nmのレーザ光を出射するものを用いた。
タ202によって制御され、ホログラム用記録媒体23
0を露光しないときには閉じられ、ホログラム用記録媒
体230を露光するときに開放される。また、ハーフミ
ラー233は、シャッタ232を通過してきたレーザ光
L22を、参照光と物体光とに分離するためのものであ
り、ハーフミラー233によって反射された光L23が
参照光となり、ハーフミラー233を透過した光L24
が物体光となる。
L23の光軸上には、参照光用の光学系として、シリン
ドリカルレンズ234と、参照光を平行光とするための
コリメータレンズ235と、コリメータレンズ235か
らの平行光を反射する全反射ミラー236とがこの順に
配置されている。
された光は、先ず、シリンドリカルレンズ234によっ
て発散光とされる。次に、コリメータレンズ235によ
って平行光とされる。その後、全反射ミラー236によ
って反射され、ホログラム用記録媒体230に入射す
る。ここで、ホログラム用記録媒体230は、エッジリ
ット方式によって要素ホログラムが記録されるように、
透明なガラスからなる光導入ブロック237にマッチン
グ液を介して接するように配されている。そして、参照
光は、光導入ブロック237が配された側からホログラ
ム用記録媒体230に入射する。
7の端部237aから光導入ブロック237内に入射
し、光導入ブロック237にマッチング液を介して接す
るように配されたホログラム用記録媒体230に対し
て、大きな入射角にて入射する。なお、本実施の形態に
おいて、参照光の光軸と、後述する物体光の光軸とがな
す角度θは、約75°となるようにした。
24の光軸上には、図25(A)及び図25(B)に示
すように、物体光用の光学系として、ハーフミラー23
3からの透過光を反射する全反射ミラー238と、凸レ
ンズとピンホールを組み合わせたスペーシャルフィルタ
239と、物体光を平行光とするためのコリメータレン
ズ240と、記録対象の画像を表示する表示装置241
と、表示装置241を透過してきた光を拡散させる拡散
板242と、物体光をホログラム用記録媒体230上に
集光させるシリンドリカルレンズ243とがこの順に配
置されており、更に、短冊状の開口部が形成されたマス
ク244が、ホログラム用記録媒体230の直前に配置
されている。
L24は、全反射ミラー238によって反射された後、
スペーシャルフィルタ239によって点光源からの拡散
光とされる。次に、コリメータレンズ240によって平
行光とされ、その後、表示装置241に入射する。ここ
で、表示装置241は、例えば液晶ディスプレイからな
る透過型の画像表示装置であり、制御用コンピュータ2
02によって制御され、制御用コンピュータ202から
送られた画像データD25に基づく画像を表示する。そ
して、表示装置241を透過した光は、表示装置241
に表示された画像に応じて変調され、拡散板242によ
って拡散された後、シリンドリカルレンズ243に入射
する。ここで、拡散板242は、表示装置241からの
透過光を若干拡散させることにより、作製されるホログ
ラフィックステレオグラムの画質の向上に寄与する。
シリンドリカルレンズ243により横方向に集束され、
この集束光のうち、マスク242の短冊状の開口部を透
過した光が、物体光としてホログラム用記録媒体230
に入射する。すなわち、このホログラフィックステレオ
グラムプリンタ装置203では、表示装置241からの
投影光が短冊状の物体光としてホログラム用記録媒体2
30に入射する。ここで、物体光は、光導入ブロック2
37が配されていない側から、ホログラム用記録媒体2
30の面に対して光軸がほぼ垂直となるように、ホログ
ラム用記録媒体230に入射する。
233によって反射され、光導入ブロック237を介し
てホログラム用記録媒体230に入射する参照光の光路
長と、ハーフミラー233を透過し、表示装置241を
介してホログラム用記録媒体230に入射する物体光の
光路長とは、ほぼ同じ長さとする。これにより、参照光
と物体光との干渉性が高まり、より鮮明な再生像が得ら
れるホログラフィックステレオグラムを作製することが
可能となる。
ムプリンタ装置203では、光導入ブロック237とホ
ログラム用記録媒体230とのインデックスマッチング
のために、光導入ブロック237とホログラム用記録媒
体230との間にインデックスマッチング液を滴下する
機構を設けることが好ましい。そこで、本実施の形態で
は、ホログラム用記録媒体230と接するように、イン
デックスマッチング液を浸透させたスポンジを、光導入
ブロック237とホログラム用記録媒体230とが接す
る部分の近傍に配した。これにより、ホログラム用記録
媒体230が送られる毎に、光導入ブロック237とホ
ログラム用記録媒体230との間に、スポンジからイン
デックスマッチング液が供給され、光導入ブロック23
7とホログラム用記録媒体230とのインデックスマッ
チングが図られることとなる。
レオグラムを作製する際には、ホログラム用記録媒体の
一方の面に物体光と参照光の両方を入射させる。したが
って、エッジリット方式で透過型のホログラフィックス
テレオグラムを作製する際には、参照光が物体光を入射
する側から光導入ブロックを介してホログラム用記録媒
体に入射するようにしなければならず、物体光集光用の
シリンドリカルレンズとホログラム用記録媒体との間に
光導入ブロックを配置することとなる。しかしながら、
空間的な制約のため、シリンドリカルレンズとホログラ
ム用記録媒体との間に光導入ブロックを配置すること
は、非常に困難である。
レオグラムプリンタ装置203のように、エッジリット
方式のホログラフィックステレオグラムを反射型で作製
する際には、ホログラム用記録媒体230の一方の面に
物体光が入射するようにするとともに、ホログラム用記
録媒体230の他方の面に参照光を入射するようにすれ
ばよい。したがって、本実施の形態では、ホログラム用
記録媒体230を介して、一方の側に物体光を集束する
ためのシリンドリカルレンズ243を配し、他方の側に
光導入ブロック237を配すれば良く、空間的な制約を
受けることなく、光学系を非常に容易に構成することが
できる。
ムプリンタ装置203は、制御用コンピュータ202の
制御のもとに、ホログラム用記録媒体230を1要素ホ
ログラム分だけ間欠送りし得る記録媒体送り機構250
を備えている。この記録媒体送り機構250は、後述す
るように、制御用コンピュータ202からの制御信号に
基づいて、フィルム状のホログラム用記録媒体を間欠送
りし得るようになっている。そして、このホログラフィ
ックステレオグラムプリンタ装置203でホログラフィ
ックステレオグラムを作製する際は、記録媒体送り機構
250に所定の状態でセットされたホログラム用記録媒
体230に対して、視差画像列の各画像データに基づく
画像を短冊状の要素ホログラムとして順次記録する。
ラム作製システムにおいて使用されるホログラム用記録
媒体230について、図26及び図27を参照して、詳
細に説明する。
6に示すように、テープ状に形成されたフィルムベース
材230a上に光重合型フォトポリマからなるフォトポ
リマ層230bが形成されるとともに、当該フォトポリ
マ層230b上にカバーシート230cが被着されるこ
とにより形成された、いわゆるフィルム塗布タイプの記
録媒体である。なお、本実施の形態において、感光部と
なるフォトポリマ層230bには、デュポン株式会社製
の商品名「OMNI−DEX」を使用し、その膜厚は約
20μmとした。
図27(A)に示すように、モノマMがマトリクスポリ
マに均一に分散している。これに対して、図27(B)
に示すように、10〜400mJ/cm2 程度のパワー
の光LAを照射すると、露光部においてモノマMが重合
する。そして、ポリマ化するにつれて周囲からモノマM
が移動してモノマMの濃度が場所によって変化し、これ
により、屈折率変調が生じる。この後、図27(C)に
示すように、1000mJ/cm2 程度のパワーの紫外
線又は可視光LBを全面に照射することにより、モノマ
Mの重合が完了する。このように、光重合型フォトポリ
マは、入射された光に応じて屈折率が変化するので、参
照光と物体光との干渉によって生じる干渉縞を、屈折率
の変化として記録することができる。
ホログラム用記録媒体230は、露光後に特別な現像処
理を施す必要が無い。したがって、光重合型フォトポリ
マを感光部に用いたホログラム用記録媒体230を使用
する本実施の形態に係るホログラフィックステレオグラ
ムプリンタ装置203は、構成を簡略化することができ
る。
いて、図28を参照して詳細に説明する。ここで、図2
8は、上記ホログラフィックステレオグラムプリンタ装
置203の記録媒体送り機構250の部分を拡大した図
である。
50は、ローラ251と、間欠送り用ローラ252とを
備えており、ホログラム用記録媒体230は、ローラ2
51に巻き付けられた状態でフィルムカートリッジ25
3内に収納されている。そして、この記録媒体送り機構
250は、所定位置に装填されたフィルムカートリッジ
253内のローラ251を所定のトルクをもって回転自
在に軸支するとともに、当該フィルムカートリッジ25
3から引き出されたホログラム用記録媒体230を、ロ
ーラ251と間欠送り用ローラ252とで保持し得るよ
うになされている。このとき、記録媒体送り機構250
は、ホログラム用記録媒体230の面が、ローラ251
と間欠送り用ローラ252と間において物体光に対して
ほぼ垂直となるように、ホログラム用記録媒体230を
保持する。また、ローラ251及び間欠送り用ローラ2
52は、トーションコイルばねにより互いに離反する方
向に付勢されており、これにより、ローラ251と間欠
送り用ローラ252との間に掛け渡されるようにローデ
ィングされたホログラム用記録媒体230に対して、所
定のテンションが付与される。
ローラ252は、図示しないステッピングモータに接続
されており、当該ステッピングモータからの回転力に基
づいて、図28中矢印fで示す方向に自在に回転し得る
ようになされている。このステッピングモータは、制御
用コンピュータ202から供給される制御信号S22に
基づいて、1画像分の露光終了毎に1要素ホログラムに
対応した所定角度だけ、間欠送り用ローラ252を順次
回転させる。これにより、ホログラム用記録媒体230
は、1画像分の露光毎に1要素ホログラム分だけ送られ
ることとなる。
のうち間欠送り用ローラ252の後段には、当該進路に
沿って紫外線ランプ254が配設されている。この紫外
線ランプ254は、露光されたホログラム用記録媒体2
30のモノマMの重合を完了させるためのものであり、
間欠送り用ローラ252によって送られてきたホログラ
ム用記録媒体230に対して、所定パワーの紫外線UV
を照射し得るようになされている。
路のうち紫外線ランプ254の後段には、回転自在に軸
支されたヒートローラ255と、一対の排出用送りロー
ラ256,257と、カッター258とが順次配設され
ている。
は、ホログラム用記録媒体230のカバーシート230
c側がヒートローラ255の周側面に約半周にわたって
密着した状態に巻きつくように、ホログラム用記録媒体
230を送るようになされている。この排出用送りロー
ラ256,257は、図示しないステッピングモータに
接続されており、当該ステッピングモータからの回転力
に基づいて回転し得るようになされている。このステッ
ピングモータは、制御用コンピュータ202から供給さ
れる制御信号S22に基づいて、1画像分の露光終了毎
に1要素ホログラムに対応した所定角度だけ、間欠送り
用ローラ252の回転と同期して、排出用送りローラ2
56,257を順次回転させる。これにより、ホログラ
ム用記録媒体230は、間欠送り用ローラ252と排出
用送りローラ256,257と間において弛むことな
く、確実にヒートローラ255の周側面に密着した状態
で送られることとなる。
等の発熱手段を備えており、この発熱手段により、その
周側面が約120℃程度の温度を保ち得るようになされ
ている。そして、このヒートローラ255は、送られて
きたホログラム用記録媒体230のフォトポリマ層23
0bをカバーシート230cを介して加熱することによ
り、フォトポリマ層230bの屈折率変調度を増加さ
せ、ホログラム用記録媒体230に記録画像を定着させ
る。このため、ヒートローラ255は、その周側面にホ
ログラム用記録媒体230が当接し始めてから離れるま
でに記録画像が定着し得る程度の時間がかかるようにそ
の外径が選定されている。
ター駆動機構を備えており、このカッター駆動機構を駆
動することにより、送られてきたホログラム用記録媒体
230を切断し得るようになされている。このカッター
駆動機構は、制御用コンピュータ202から供給される
制御信号S22に基づいて、ホログラム用記録媒体23
0に視差画像列の各画像データに基づく各画像が全て記
録された後、当該ホログラム用記録媒体230の画像が
記録された全ての部分がカッター258よりも外部に排
出された段階で、カッター258を駆動させる。これに
より、画像データが記録された部分が他の部分から切り
離され、1枚のホログラフィックステレオグラムとして
外部に排出される。
ラフィックステレオグラム作製システムでホログラフィ
ックステレオグラムを作製する際の動作について説明す
る。
る際、制御用コンピュータ202は、データ処理部20
1から供給された画像データD25に基づいて表示装置
241を駆動して、表示装置241に画像を表示させ
る。その後、制御用コンピュータ202は、シャッタ2
32に制御信号S21を送出して所定時間だけシャッタ
232を開放させ、ホログラム用記録媒体230を露光
する。このとき、レーザ光源231から出射されシャッ
タ232を透過したレーザ光L22のうち、ハーフミラ
ー233によって反射された光L23が、参照光とし
て、光導入ブロック237を介してホログラム用記録媒
体230に入射する。また、ハーフミラー233を透過
した光L24が、表示装置241に表示された画像が投
影された投影光となり、当該投影光が物体光としてホロ
グラム用記録媒体230に入射する。これにより、表示
装置241に表示された1画像が、ホログラム用記録媒
体230に短冊状の要素ホログラムとして記録される。
1画像の記録が終了すると、次いで、制御用コンピュー
タ202は、間欠送り用ローラ252に接続されたステ
ッピングモータと、排出用送りローラ256,257に
接続されたステッピングモータとに制御信号S22を送
出してこれらを駆動し、これにより、ホログラム用記録
媒体230を1要素ホログラム分だけ送らせる。
ータ処理部201から供給される次の画像データD25
に基づいて表示装置241を駆動して、次の画像を表示
装置241に表示させる。この後、上述と同様の動作を
順次繰り返すことにより、データ処理部201から供給
される各画像データD25に基づく各画像が、ホログラ
ム用記録媒体230に短冊状の要素ホログラムとして順
次記録される。
グラム作製システムでは、記憶装置212に記録された
画像データに基づく画像が表示装置241に順次表示さ
れるとともに、各画像毎にシャッタ232が開放され、
各画像がそれぞれ短冊状の要素ホログラムとしてホログ
ラム用記録媒体230に順次記録される。このとき、ホ
ログラム用記録媒体230は、1画像毎に1要素ホログ
ラム分だけ送られるので、各要素ホログラムは、横方向
に連続して並ぶこととなる。これにより、横方向の視差
情報を含む複数の画像が、横方向に連続した複数の要素
ホログラムとしてホログラム用記録媒体230に記録さ
れ、横方向の視差を有するホログラフィックステレオグ
ラムが得られる。
録されたホログラム用記録媒体230には、紫外線ラン
プ254から紫外線UVが照射される。これにより、モ
ノマMの重合が完了する。次いで、ホログラム用記録媒
体230は、ヒートローラ255により加熱され、これ
により、記録画像の定着がなされる。
に送り出されると、制御用コンピュータ202は、カッ
ター駆動機構に制御信号S22を供給して、カッター駆
動機構を駆動する。これにより、ホログラム用記録媒体
230のうち、画像が記録された部分がカッター258
によってから切り離され、1枚のホログラフィックステ
レオグラムとして外部に排出される。
エッジリット方式の反射型ホログラフィックステレオグ
ラムが完成する。
の再生 つぎに、以上にように作製されたホログラフィックステ
レオグラムの再生について説明する。
のホログラフィックステレオグラムから、三次元画像の
再生を反射型で行うときは、図29に示すように、イン
デックスマッチング液260を介して光導入ブロック2
61にホログラフィックステレオグラム262を貼り付
けた上で、再生用照明光263を光導入ブロック261
の端部261aからホログラフィックステレオグラム2
62に向けて入射する。ここで、ホログラフィックステ
レオグラム262は、光導入ブロック261の面のう
ち、観察者264から遠い方の面261bに貼り付け
る。このとき、ホログラフィックステレオグラム262
から反射モードで回折してきた回折光265によって生
じる再生像266が、観察者264によって観察される
こととなる。しかしながら、このように反射型で三次元
画像を再生すると、再生像266は、観察者264から
見て光導入ブロック261よりも奥に物体があるように
再生されてしまう。
作製されたエッジリット方式の反射型ホログラフィック
ステレオグラムからの三次元画像を、透過型で再生す
る。すなわち、本発明に係る再生方法では、図30に示
すように、インデックスマッチング液270を介して光
導入ブロック271にホログラフィックステレオグラム
272を貼り付けた上で、再生用照明光273を光導入
ブロック271の端部271aからホログラフィックス
テレオグラム272に向けて入射する。ここで、ホログ
ラフィックステレオグラム272は、光導入ブロック2
71の面のうち、観察者274に近い方の面271cに
貼り付ける。
ム272から透過モードで回折してきた回折光275に
よって生じる再生像276が、観察者274によって観
察されることとなる。このように三次元画像を再生した
とき、再生像276は、図29に示したような再生方法
に比べて、物体が手前にあるように再生される。したが
って、図30に示したように三次元画像を再生すること
により、立体感を強調することができ、ディスプレイ効
果が高まることとなる。
画像再生装置の一構成例について、図31を参照して説
明する。
画像再生装置であり、ホログラフィックステレオグラム
280が貼り付けられる光導入ブロック281と、光導
入ブロック281の端面281aから再生用照明光28
2を照射する光源283とを備えている。ここで、再生
対象のホログラフィックステレオグラム280は、上述
のように、ホログラム用記録媒体の一方の面に物体光を
入射するとともに、ホログラム用記録媒体の他方の面に
参照光を入射することにより、三次元画像情報が記録さ
れたエッジリット方式のホログラフィックステレオグラ
ムである。
光282をホログラフィックステレオグラム280に導
入するためのものであり、記録時に使用したものと同様
な、透明なガラス等からなる直方体状のブロックであ
る。そして、再生対象のホログラフィックステレオグラ
ム280は、光導入ブロック281にインデックスマッ
チング液を介して貼り付けられる。ここで、ホログラフ
ィックステレオグラム280は、光導入ブロック281
の面のうち、観察者284に近い方の面281bに貼り
付けられる。
体である必要はなく、再生用照明光282が所定の角度
でホログラフィックステレオグラム280に入射するよ
うになされていれば、どのような形状であっても良い。
すなわち、記録時にホログラム用記録媒体に入射した参
照光の入射角度と、ホログラフィックステレオグラム2
80に対する再生用照明光282の入射角度とが一致す
るようになされていれば、光導入ブロック281はどの
ような形状であってもよい。
なり、ホログラフィックステレオグラム280に対して
再生用照明光282を照射するように配されている。こ
こで、再生用照明光282の光源283として使用され
る発光ダイオードは、発光効率が非常に高いため、電池
等でも充分に実用的な時間使用することができる。した
がって、この画像再生装置は、駆動電源を電池等から取
るようにすることが可能であり、これにより、小型化や
低価格化を図ることができる。
は、再生用照明光282の光源283と光導入ブロック
281を一体化することにより、光学系を簡略化するこ
とができ、小型化を図ることができる。しかも、再生用
照明光282の光源283と光導入ブロック281を一
体化することにより、ホログラフィックステレオグラム
280に対する再生用照明光282の入射角度を常に最
適な角度とすることができ、常に高画質な再生像285
を得ることができる。
いて、ホログラフィックステレオグラムを作製する際に
使用したレーザ光の波長は約532nmであり、参照光
の光軸と物体光の光軸とのなす角度θは約75°であ
る。また、ホログラム用記録媒体230の感光部の膜厚
は約20μmであり、その屈折率は1.5前後である。
したがって、このホログラフィックステレオグラムの波
長選択幅は約50nmである。そこで、上記画像再生装
置において、光源283としては、例えば、中心波長が
約525nm、波長幅が約50nmの光を発する発光ダ
イオードが好適である。
レオグラム280から三次元画像を再生する際は、光導
入ブロック281にインデックスマッチング液を介して
ホログラフィックステレオグラム280を貼り付ける。
このとき、ホログラフィックステレオグラム280は、
観察者284の側に配する。そして、このホログラフィ
ックステレオグラム280に対して再生用照明光282
を光源283から光導入ブロック281を介して照射す
る。このとき、再生用照明光282がホログラフィック
ステレオグラム280を透過する際に回折される回折光
286によって、再生像285が生じる。そして、この
再生像285は、物体が比較的に手前にあるように再生
され、非常に立体的な像となる。
レオグラムを再生する場合には、比較的に波長選択性が
高いので、通常は、白色光を再生用照明としても再生像
を得ることができる。これに対して、透過型でホログラ
フィックステレオグラムを再生する場合は、反射型でホ
ログラフィックステレオグラムを再生する場合に比べて
波長選択性が弱まるので、白色光による再生は難しい。
したがって、透過型でホログラフィックステレオグラム
を再生する場合は、再生用照明の光源に、色純度の高い
ものを使用することが好ましい。そこで、上記画像再生
装置では、再生用照明光282の光源283として、色
純度の高い光を発する発光ダイオードを用いることが好
ましい。これにより、波長選択性の弱さが補われ、鮮明
な再生像285を得ることが出来る。また、発光ダイオ
ードは、点光源に近いために光源の広がりによる再生像
285のボケを防ぐことができるという利点や、発光効
率が非常に高く、殆ど熱を発しないという利点等もあ
る。
は、発光ダイオードに限られるものではなく、半導体レ
ーザー等のように色純度の高い光を発するものであれ
ば、同様に再生像285を得ることが出来る。また、波
長選択フィルターや狭帯域反射ミラー等を用いて色純度
を高めた光を再生用照明光282として用いるようにし
てもよい。
ィックステレオグラムについて説明したが、カラーのホ
ログラフィックステレオグラムに対しても本発明は全く
同様に適用することが可能である。カラーのホログラフ
ィックステレオグラムを作製するときは、例えば、記録
用の光として、光の3原色となる3つの光を使用するよ
うにすればよい。そして、光の3原色となる3つの光を
用いて記録されたカラーのホログラフィックステレオグ
ラムを再生するときには、光の3原色を発するように3
つの光源を画像再生装置に設け、各光源からの光を同時
にホログラフィックステレオグラムに再生用照明光とし
て照射するようにすればよい。ただし、このように複数
の光源を使用するときには、各光源からの光が平行とな
るように光学系を組む必要がある。カラーのホログラフ
ィックステレオグラムを再生するときも、透過型での再
生では波長選択性が弱いので、各光源には色純度の高い
光源を用いることが好ましく、これにより、透過型でも
カラーのホログラフィックステレオグラムを鮮明に再生
することが可能となる。
に係る第1の画像記録方法及び画像記録装置では、ホロ
グラム用記録媒体に対する記録を行うに際し、振動を十
分に抑制することができるようになる。このため、正確
な記録が可能となり、再生時の回折効率を向上させるこ
とができる。すなわち、本発明に係る第1の画像記録方
法及び画像記録装置によれば、明るく鮮明な再生像が得
られるホログラフィックステレオグラムを作製すること
ができる。しかも、ホログラム用記録媒体の移送後、振
動が減衰するまでの時間の待ち時間を大幅に低減させる
ことができ、1要素ホログラムの記録を行う度にホログ
ラム用記録媒体を移送してホログラフィックステレオグ
ラムを作製するに際し、大幅にプロセス時間を短縮する
ことが可能となる。更に、ホログラム用記録媒体と光学
部品との間に介在させる液体として、その屈折率が適正
化されたインデックスマッチング液を用いることによ
り、エッジリット方式による記録も、光導入ブロック内
における参照光の全反射が防止され、強度反射率も抑え
られた状態で行えるようになり、画質に優れたエッジリ
ッド型のホログラフィックステレオグラムを作製でき
る。
び画像記録装置によれば、透過型で再生できるエッジリ
ット方式のホログラフィックステレオグラムを容易に作
製することが可能となる。しかも、ホログラム用記録媒
体に対する記録を行うに際し、振動を十分に抑制するこ
とができる。このため、正確な記録が可能となり、再生
時の回折効率を向上させることができる。すなわち、本
発明に係る第2の画像記録方法及び画像記録装置によれ
ば、明るく鮮明な再生像が得られるエッジリット方式の
ホログラフィックステレオグラムを作製することが可能
となる。しかも、ホログラム用記録媒体の移送後、振動
が減衰するまでの時間の待ち時間を大幅に低減させるこ
とができ、1要素ホログラムの記録を行う度にホログラ
ム用記録媒体を移送してホログラフィックステレオグラ
ムを作製するに際し、大幅にプロセス時間を短縮するこ
とが可能となる。
再生装置では、光学系の自由度の高い反射型で記録され
たエッジリット方式のホログラフィックステレオグラム
を透過型で再生するため、再生像は、手前に物体がある
ように再生される。したがって、本発明に係る画像再生
方法及び画像再生装置によれば、非常に立体的でディス
プレイ効果に優れた像を再生することが出来る。すなわ
ち、本発明に係る画像再生方法及び画像再生装置によれ
ば、自由度が高く容易に構成することができる光学系を
用いて記録されたエッジリット方式のホログラフィック
ステレオグラムから、手前に物体があるように三次元画
像を再生することが可能となる。
な再生像を得ることができるようにホログラフィックス
テレオグラムに画像を記録する画像記録方法及び画像記
録装置、並びにより良好な再生像をホログラフィックス
テレオグラムから得ることが可能な画像再生方法及び画
像再生装置を提供することができる。
テムの一構成例を示す模式図である。
の光学系の一例を示す模式図である。
る。
式図である。
ある。
ヘッド部近傍の構成例を示す模式図である。
再生方法を示す模式図である。
再生方法を示す模式図である。
射経路を示した説明図である。
射率との関係を示す図である。
射率との関係を示す図である。
射率との関係を示す図である。
ステムの一構成例を示す模式図である。
置の光学系の一例を示す模式図である。
の全反射の様子を示す模式図である。
ム用記録媒体に再入射するのを防止する様子を示す模式
図である。
密着させるタイプのホログラフィックステレオグラムプ
リンタ装置について、そのプリンタヘッド部近傍の構成
例を示す模式図である。
密着させるタイプのホログラフィックステレオグラムプ
リンタ装置について、そのプリンタヘッド部近傍の他の
構成例を示す模式図である。
間に液体を介在させるタイプのホログラフィックステレ
オグラムプリンタ装置について、そのプリンタヘッド部
近傍の構成例を示す模式図である。
の再生方法を示す模式図である。
の再生方法を示す模式図である。
間にルーバーフィルムを配した例を示す断面図である。
間にルーバーフィルムを配した例を示す断面図である。
ムの一構成例を示す模式図である。
置の光学系の一例を示す模式図である。
ある。
模式図である。
ある。
の再生方法を示す模式図である。
の再生方法を示す模式図である。
示す模式図である。
を示す模式図である。
示す模式図である。
再生方法を示す模式図である。
示す模式図である。
再生方法を示す模式図である。
45 ルーバフィルム、 46 光学部材、 52
光導入ブロック、 53 スポンジ
Claims (24)
- 【請求項1】 ホログラム用記録媒体の一方の面に物体
光を入射するとともに他方の面に参照光を入射すること
により、視差画像列の各画像データに基づく各画像を順
次短冊状又はドット状の要素ホログラムとして記録する
に際し、 前記ホログラム用記録媒体の少なくともいずれかの面に
光学部品を接触させ、該ホログラム用記録媒体と該光学
部品との間に液体を介在させることを特徴とする画像記
録方法。 - 【請求項2】 前記液体を、前記ホログラム用記録媒体
と前記光学部品との間に連続的に供給することを特徴と
する請求項1記載の画像記録方法。 - 【請求項3】 前記ホログラム用記録媒体と前記液体を
介して接触する光学部品が、物体光入射側に配された一
次元拡散板及びルーバーフィルムであることを特徴とす
る請求項1記載の画像記録方法。 - 【請求項4】 前記ホログラム用記録媒体と前記液体を
介して接触する光学部品が、参照光入射側に配された光
導入ブロックであり、 前記視差画像列の各画像データに基づく各画像をエッジ
リット方式によって記録することを特徴とする請求項1
記載の画像記録方法。 - 【請求項5】 前記液体として、前記ホログラム用記録
媒体と前記光導入ブロックとのインデックスマッチング
を行うインデックスマッチング液を用いることを特徴と
する請求項4記載の画像記録方法。 - 【請求項6】 ホログラム用記録媒体の一方の面に物体
光を入射するとともに他方の面に参照光を入射すること
により視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次
短冊状又はドット状の要素ホログラムとして記録する画
像記録装置において、 前記ホログラム用記録媒体の少なくともいずれかの面に
接触する光学部品と、 前記ホログラム用記録媒体と前記光学部品との間に液体
を供給する液体供給手段とを備えることを特徴とする画
像記録装置。 - 【請求項7】 前記液体供給手段が、連続的に液体を供
給するものであることを特徴とする請求項6記載の画像
記録装置。 - 【請求項8】 前記ホログラム用記録媒体と前記液体を
介して接触する光学部品が、物体光入射側に設けられた
一次元拡散板及びルーバーフィルムであることを特徴と
する請求項6記載の画像記録装置。 - 【請求項9】 前記ホログラム用記録媒体と前記液体を
介して接触する光学部品が、参照光入射側に配された光
導入ブロックであり、 前記視差画像列の各画像データに基づく各画像をエッジ
リット方式によって記録することを特徴とする請求項6
記載の画像記録装置。 - 【請求項10】 前記液体として、前記ホログラム用記
録媒体と前記光導入ブロックとのインデックスマッチン
グを行うインデックスマッチング液が用いられることを
特徴とする請求項9記載の画像記録装置。 - 【請求項11】 ホログラム用記録媒体の一方の面に物
体光を入射するとともに、他方の面に光導入ブロックを
光学的に接触させ、当該光導入ブロックの端部から参照
光を入射することにより、エッジリット方式のホログラ
フィックステレオグラムを作製することを特徴とする画
像記録方法。 - 【請求項12】 ホログラム用記録媒体の少なくともい
ずれかの面に光学的に接触する光導入ブロックを備えて
おり、 ホログラム用記録媒体の一方の面に物体光を入射すると
ともに、他方の面に光導入ブロックを介して参照光を入
射することにより、エッジリット方式のホログラフィッ
クステレオグラムを作製することを特徴とする画像記録
装置。 - 【請求項13】 前記光導入ブロックとホログラム用記
録媒体との間に、参照光を透過し且つ物体光を遮光する
光学素子が配されることを特徴とする請求項12記載の
画像記録装置。 - 【請求項14】 前記光導入ブロックは、光吸収部材を
備えており、 該光吸収部材により、光導入ブロックに入射した物体光
及び参照光がホログラム用記録媒体に到達した後に光導
入ブロック内部で不要な反射をしないようになされてい
ることを特徴とする請求項12記載の画像記録装置。 - 【請求項15】 前記ホログラム用記録媒体としてフィ
ルム状の媒体を使用し、該ホログラム用記録媒体と前記
光導入ブロックとを直接接触させた状態で画像を記録す
ることを特徴とする請求項12記載の画像記録装置。 - 【請求項16】 前記光導入ブロックは、略円柱状に形
成されてなり、ホログラム用記録媒体の移動とともに回
転するようになされていることを特徴とする請求項12
記載の画像記録装置。 - 【請求項17】 前記ホログラム用記録媒体と前記光導
入ブロックとを接触させた状態を保ったまま該光導入ブ
ロックが回転するようになされていることを特徴とする
請求項16記載の画像記録装置。 - 【請求項18】 前記光導入ブロックは内側に中空部分
を有し、該中空部分に光吸収部材が配されており、 該光吸収部材により、光導入ブロックに入射した物体光
及び参照光がホログラム用記録媒体に到達した後に光導
入ブロック内部で不要な反射をしないようになされてい
ることを特徴とする請求項16記載の画像記録装置。 - 【請求項19】 前記ホログラム用記録媒体に前記光導
入ブロックを押し付ける押圧手段を有することを特徴と
する請求項12記載の画像記録装置。 - 【請求項20】 前記ホログラム用記録媒体として、感
光部を保護するカバーシートを有するホログラム用記録
媒体を使用し、 ホログラム用記録媒体を前記光導入ブロックに接触させ
る前にホログラム用記録媒体からカバーシートを剥がし
とるカバーシート除去手段を備えていることを特徴とす
る請求項12記載の画像記録装置。 - 【請求項21】 前記光導入ブロックの汚れを除去する
クリーニング手段を有することを特徴とする請求項12
記載の画像記録装置。 - 【請求項22】 前記ホログラム用記録媒体の近傍であ
って物体光が入射する側に、一次元拡散板が配されてい
ることを特徴とする請求項12記載の画像記録装置。 - 【請求項23】 記録媒体の一方の面に物体光を入射す
るとともに記録媒体の他方の面に参照光を入射すること
により三次元画像情報が記録されたエッジリット方式の
ホログラフィックステレオグラムから三次元画像を再生
する際に、 前記光導入ブロックの観察者側の面上にホログラフィッ
クステレオグラムを配し、 前記光導入ブロックを介してホログラフィックステレオ
グラムに再生用照明光を照射し、 再生用照明光がホログラフィックステレオグラムを透過
する際に回折される光によって三次元画像を再生するこ
とを特徴とする画像再生方法。 - 【請求項24】 記録媒体の一方の面に物体光を入射す
るとともに記録媒体の他方の面に参照光を入射すること
により三次元画像情報が記録されたエッジリット方式の
ホログラフィックステレオグラムから三次元画像を再生
する画像再生装置であって、 観察者側の面上にホログラフィックステレオグラムが配
される光導入ブロックと、 前記光導入ブロックを介してホログラフィックステレオ
グラムに再生用照明光を照射する光源とを備え、 前記光源からの再生用照明光がホログラフィックステレ
オグラムを透過する際に回折される光によって三次元画
像を再生することを特徴とする画像再生装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07861197A JP3704875B2 (ja) | 1996-06-21 | 1997-03-28 | 画像記録方法及び装置 |
| US08/874,665 US6236475B1 (en) | 1996-06-21 | 1997-06-13 | Image recording method and apparatus and image reproducing method and apparatus |
| EP97109965A EP0814387A3 (en) | 1996-06-21 | 1997-06-18 | Image recording method and apparatus and image reproducing method and apparatus |
| US09/822,179 US20020012136A1 (en) | 1996-06-21 | 2001-04-02 | Image recording method and apparatus and image reproducing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16213996 | 1996-06-21 | ||
| JP8-162139 | 1996-06-28 | ||
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