JPS6011871A - 立体デイスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）　発明の技術分野 本発明は三次元立体物の映像形成装置に係るもので特に
ホログラフィを用いた立体ディスプレイに関するもので
ある。

（２）　技術の背景 写真技術の発達により見たままの姿、情景を平面で視覚
に訴える形で記録することができるようになワた。とこ
ろが人間の探究心は抑え邦＜、立体的に画像を映し出す
映像形成装置をめる様になってきた。そこでこの立体映
像形成を作る手段として光学、マイクロ波、Ｘ線等の手
段を使用することで、対象物そのものの情？）ｌを担っ
た波動の回折を利用して立体像形成ができるようになり
。

現在かかる原理を立体ディスプレイ等により高性能（ひ
ずみの少ない、感度のよい、より忠実な）。

より容易に実現できる立体画像形成装置が要望されてい
る。

（３）　従来技術と問題点 ホログラフィは物体を透過するかまたは反射してきた波
の回折波がその物体の形状情報を含む性質を利用したも
のである。従ってこのような回折パターンをいったん参
照光と称する波との干渉像に変えて記録しておき、後に
再生参照波を照射することによりもとの物体の形状を再
現することができる。したがってボログラフィ技術は干
渉像の記録と再生の処理を必要とする。

ボログラフィの特に記録の面において、具体的には実際
の物体にレーザ光をあて、物体自体から反射されてくる
反射光と参照光との干渉をホログラム媒体に記録する方
式で実現されている。しがしこの方式の場合、レーザ光
を直接あてることのできない仮想物体（例えば計算機内
で仮想的に作られた存在しない物体）を立体像として再
生することは不可能であり、また実物体をホログラムに
書き込む場合においては、物体表面での光反射率によっ
てホログラムの露光量が変化し、特に低反射率のものは
記録困難であり、被写体が限定される欠点があった。

（４）　発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑み、数値的処理によって反
射率（もし、くは透過率）を適正な値にネ市正し、明瞭
な立体再生像を得ること及び実際に存在しない仮想物体
をホログラム上に結像することを目的とするものである
。

（５）　発明の構成 そしてこの目的は本発明によればホｌ：Ｉり゛ラノ、媒
体と、光空間変調素子及び参照光制御手段を有し。

該参照光制御手段の位置的変化は物体像空間の奥行きを
制御し、その制御に従って順次像をン１′、ｌコク′ラ
ム上に書き込むことを特徴とする立体ディスフ。

レイを提供することによって達成される。

（６）　発明の実施例 以下本発明の一実施例を図面によゲζ詳述１−る。

第Ｆ図は本発明による立体ディスプレイ装置の模式図で
ある。

第１図において、ホログラム合成すべき仮想物体のスラ
イス像１は数値的手段によゲζコントラストを改善し２
光字間変調素子２上に記録されている。コヒーレント光
３は光空間変調素子２の左側から照射して仮想物体像１
の情報を含んだ回折光４として光空間変調素子２の右側
から照射される。−力先空間変調素子２の右下に位置す
る参照光源５から照射される参照先は回折光４との干渉
像を参照光源５の右上に位置するボログラム媒体６上に
描きだす為の光源である。光空間変調素子２とホログラ
ム媒体６は平行に対置している。

この立体ディスプレイの像形成動作を説明すると、仮想
なる物体像を液晶、エレクトロクロミックデバイス（Ｅ
　ＣＤ）等の光空間変調素子２上に光学的もしくは電気
的手段によって記録する。次に光空間変調素子２の左側
からコヒーレント光３を照射する。コヒーレント光３の
様な一様な強度の平面波を照射した場合光空間変調素子
２上の物体面の振幅透過率分布の違いによって仮想物体
１の情報を含んだ回折波を得ることができる。この回折
波が回折光４で光空間変調素子２の右側に透過光として
現れる。一方弁照光源５から照射される参照光はホログ
ラム媒体６上に入射する。この参照光と光空間変調素子
２を透過した回折光とはホログラム媒体６上で干渉像を
形成する。この干渉像は仮想物体１−の情報を担ったも
のでこの干渉像に後に読み出し光（図示せず）をホログ
ラム媒体６上に照射することにより立体像を形成するこ
とができる。

次に参照光源５を移動した場合に立体像として像形成す
べきもとの像のスライス像１をホログラム媒体６上に像
形成する動作を説明する。ここでスライス像１は立体像
としてホログラム媒体６」二に像形成すべきもとの像を
輪切りした１枚の像である。または仮想な物体として液
晶、エレクトロクロミンクデバイス（Ｅ　ＣＤ）等の光
空間変調素子２上に書き込まれた像でもよい。スライス
像１は前もって異なる位置で順次設定した参照光で記憶
されている。参照光源５のある位置から他の位−への移
動は、その記憶されている各々のスラーｆス像１の変化
として現れる。ずなわらスライス像１の差し替えを行な
わずに参照光源５を移動させることにより立体像が再生
されることになる。したがって１個のスライス像１から
参照光源５の位置を移動させることによってもとのスラ
イス像の立体像が合成される。

参照光源５を移動させる方法を第２図で説明する。この
移動装置は光フアイバー束７とプリズム８及び光スィッ
チ９からなり、光フアイバー束７の受光面の前にプリズ
ム８が配置され、光フアイバー束７の放射光面上の後部
に密着して光スィッチ９が配置されている。光フアイバ
ー束７の受光面に入射する光を拡散する為のプリズム８
に照射されたレーザ光１０は、プリズム８によって複数
本に分割される。この分割光は光フアイバー束７に入射
する。各々の光フアイバー束７を通過した複数本の光は
、光フアイバー束７の後部の液晶ディスプレイ等で構成
された光スィッチ９に入射する。この光スィッチ９は任
意の光の通過する位置を選択するためのものである。す
なわち光スイツチ内の複数個の光フアイバー束７を通過
した光束に対応したまず目（図示せず）は外部より任意
に１個だけ選択できる様に構成されている。したがって
光スィッチ９により光フアイバー束７の中から任意の１
本が選択され参照光として用いられる。

参照光源５の位置はこの様に光スイッチ９の制御によっ
て任意に移動させることができる。

次に本発明の他の実施例を説明する。立体ディスプレイ
の動作原理は前述の本発明の一実施例で説明したのでこ
こでは参照光源５の移動方法について他の方法を説明す
る。第３図は参照光源５の他の移動方法を説明する図で
ある。これはブラッグ回折格子といわれるもので、レー
ザ光１０を酸化テルル１１の結晶でできたブラッグ回折
格子に入射する。この光の入射方向と直角の位置にある
方向からある特定の周波数の超音波１２を通すと。

その超音波１２の周波数によってレーザ光１０の回折光
の方向が変わるものである。これを参照光源５として使
用すると周波数を可変することによって参照光の位置を
変えることができる。この方法による場合には前記の光
スィッチと比較して光の使用効率もよく、移動位置も連
続的に取れる。

（７）　発明の効果 以上、詳細に説明したように本発明は物体を動かすかわ
りに参照光源５を動かずものでスライス像を立体再生す
ることが可能であり１人工的に描かれた実在しない仮想
物体を立体再生することも可能であり、参照光の移動を
１次元に限定せず。

２次元、３次元的な移動をさせることにより、より柔軟
な３次元画像合成が可能となるといった効果を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるディスプレイ装置の模式図、第２
図は参照光源移動用装置の図、第３図は参照光源の他の
移動方法を説明する図である。 １・・・スライス像、　２・・・光空間変調素子、　３
・・・コヒーレント光。 ４・・・回折光、　５・・・参照光源。 ６・・・ホログラム媒体、　７・・・光フアイバー束、
　８・・・プリズム。 ９・・・光スィッチ、　１０・・・レーザ光１１・・・
酸化テルル、　１２・・・超音波第７図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ホログラム媒体と、光空間変調素子及び参照先
   制御手段を有し、該参照光制御手段による参照先の位置
   的変化は物体（象空間の奥行きを制御し、その制御に従
   って順次像をホログラム上に書き込むことを特徴とする
   立体ディスプレイ。
2. （２）　前記光空間変調素子上に仮想物体のスライス像
   を記録し、像をホログラム上に書き込むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の立体ディスプレイ。
3. （３）　＃記参照光制御手段は、直線状に配列されたフ
   ァイバー束と、該ファイバー束の各ファイバの出力端に
   設けられた光スィッチを含んでなる特許請求の範囲第１
   項記載の立体ディスプレイ。
4. （４）　前記参照光制御手段は酸化テルルにレーザ光を
   入射し該レーザ光の方向を超音波により順次変化させる
   特許請求の範囲第１項記載の立体ディスプレイ。