JP3390221B2 - Holographic stereogram - Google Patents

Holographic stereogram

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JP3390221B2
JP3390221B2 JP24516593A JP24516593A JP3390221B2 JP 3390221 B2 JP3390221 B2 JP 3390221B2 JP 24516593 A JP24516593 A JP 24516593A JP 24516593 A JP24516593 A JP 24516593A JP 3390221 B2 JP3390221 B2 JP 3390221B2
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holographic stereogram
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holograms
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映史 森松
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/268Holographic stereogram

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はホログラフィック・ステ
レオグラムに関する。立体画像を可視的に再現する手段
として現在広く研究されているものの1つにホログラフ
ィック・ステレオグラムがある。このホログラフィック
・ステレオグラムは複数の要素ホログラムを配列して構
成される。各要素ホログラムには再現すべき立体画像に
対応した独自の変調値がそれぞれロードされ、これら要
素ホログラムにコヒーレント光を照射することにより、
当該立体画像が可視的に再現される。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to holographic stereograms. A holographic stereogram is one of the currently widely studied means for visually reproducing a stereoscopic image. This holographic stereogram is formed by arranging a plurality of element holograms. Each element hologram is loaded with its own modulation value corresponding to the stereoscopic image to be reproduced, and by irradiating these element holograms with coherent light,
The stereoscopic image is visually reproduced.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は、従来の計算機一次元ホログラフ
ィック・ステレオグラムを説明するための図である。本
図において、10は最終的に生成すべきホログラフィッ
ク・ステレオグラムであり、複数の要素ホログラム11
を配列して構成される。各要素ホログラム11には再現
すべき立体画像に対応した独自の変調値がロードされ
る。また各要素ホログラム11は多数のセルに区分され
る。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a diagram for explaining a conventional computer one-dimensional holographic stereogram. In the figure, 10 is a holographic stereogram to be finally generated, and a plurality of element holograms 11
It is configured by arranging. Each element hologram 11 is loaded with a unique modulation value corresponding to the stereoscopic image to be reproduced. Each element hologram 11 is divided into a large number of cells.

【0003】本図の例によれば、この要素ホログラム1
1によって再現したい立体画像として一軒の家が示され
ている。この像は回折光強度分布を示す。上述した計算
機一次元ホログラフィック・ステレオグラム10は立体
画像を得るための手法として、上下方向の立体感を省略
することにより、本来のホログラムより簡易な手法とし
て知られている。
According to the example of the figure, this element hologram 1
One house is shown as a stereoscopic image to be reproduced by 1. This image shows the diffracted light intensity distribution. The computer one-dimensional holographic stereogram 10 described above is known as a method for obtaining a stereoscopic image as a simpler method than an original hologram by omitting the vertical stereoscopic effect.

【0004】ところで一次元ホログラフィック・ステレ
オグラムにおいては、「要素ホログラムの大きさに比べ
て視点が十分に遠くにある」という条件のもとで、要素
ホログラムのパターン(ロードすべき変調値)は、水平
方向(図中の左右)における回折光強度分布(図示する
像そのもの)に対してフーリエ変換を行ったものに等し
いことが知られている。このことは、後述する図8およ
びその説明により明らかとなる。
By the way, in the one-dimensional holographic stereogram, the pattern of element holograms (modulation values to be loaded) is set under the condition that "the viewpoint is sufficiently far compared to the size of element holograms". , It is known that the diffracted light intensity distribution (the image itself in the figure) in the horizontal direction (left and right in the figure) is equivalent to the Fourier transform. This will be apparent from FIG. 8 described later and the description thereof.

【0005】この事実をもとにして計算機一次元ホログ
ラフィック・ステレオグラム10を実現するため、各要
素ホログラム11にロードすべき変調値(パターン)を
導出する従来の方法として、(a)フーリエ級数展開を
利用する手法、(b)回折光強度の角度(要素ホログラ
ムの中心から区間ABの各点を見る角)に対する分布を
離散化することにより、離散フーリエ変換を利用する手
法等が知られている。
Based on this fact, in order to realize a computer one-dimensional holographic stereogram 10, as a conventional method for deriving a modulation value (pattern) to be loaded in each element hologram 11, (a) Fourier series Methods using expansion, (b) methods using discrete Fourier transform by discretizing the distribution of the diffracted light intensity with respect to the angle (the angle at which each point in the section AB is viewed from the center of the element hologram) are known. There is.

【0006】上記の(a)あるいは(b)の手法を用い
た概念を図解したのが図9である。これらの手法では、
視域を、図示するABの区間に制限しているため、図9
に示す如く、実際の回折光強度分布は周期的になる。こ
れを通常折り返しと呼んでおり、図中点線の像で表す。
上記(a)あるいは(b)の手法で求まった変調値の分
布(要素ホログラムのパターン)は、光強度を空間的に
変調可能な表示デバイス、例えば液晶の上に表わされ、
(a)であれば区間ABの回折光強度分布の一次元フー
リエ級数をロードして、求める要素ホログラムが形成さ
れる。同様にして、他の全ての要素ホログラムが形成さ
れ、計算機一次元ホログラフィック・ステレオグラムが
得られる。以上のことは計算機二次元ホログラフィック
・ステレオグラムにも当てはまる。
FIG. 9 illustrates the concept using the above method (a) or (b). With these techniques,
Since the viewing area is limited to the section AB shown in FIG.
As shown in, the actual intensity distribution of the diffracted light becomes periodic. This is usually called folding, and is represented by the dotted line image in the figure.
The modulation value distribution (element hologram pattern) obtained by the method (a) or (b) is displayed on a display device capable of spatially modulating the light intensity, for example, a liquid crystal,
In the case of (a), the one-dimensional Fourier series of the diffracted light intensity distribution in the section AB is loaded and the element hologram to be obtained is formed. In the same manner, all the other element holograms are formed and a computer one-dimensional holographic stereogram is obtained. The above also applies to the computer two-dimensional holographic stereogram.

【0007】図10は従来の計算機二次元ホログラフィ
ック・ステレオグラムを説明するための図である。この
計算機二次元ホログラフィック・ステレオグラムは、計
算機を用いる場合に、簡単な計算方法が知られているた
め、立体画像を得るための手法として、図9と同様本来
のホログラムより簡易な手法として知られている。この
計算機二次元ホログラフィック・ステレオグラムの場合
においても、既述した(a)あるいは(b)の手法が採
用されており、視域を、図10に示す領域“A”に制限
してフーリエ変換を行っている。このため、図10に示
す如く、再現される実際の回折光強度分布は図9と同
様、周期的(折り返し)になる。
FIG. 10 is a diagram for explaining a conventional computer two-dimensional holographic stereogram. This computer two-dimensional holographic stereogram is known as a simpler method than the original hologram as a method for obtaining a stereoscopic image because a simple calculation method is known when using a computer. Has been. Also in the case of this computer two-dimensional holographic stereogram, the method of (a) or (b) described above is adopted, and the viewing area is limited to the area "A" shown in FIG. It is carried out. Therefore, as shown in FIG. 10, the reproduced actual diffracted light intensity distribution is periodic (folded) as in FIG.

【0008】さらに、図9の場合と同様、上記(a)あ
るいは(b)の手法で求まった変調値の分布(要素ホロ
グラムのパターン)は、光強度を空間的に変調可能な表
示デバイス、例えば液晶の上に表わされ、(a)であれ
ば領域“A”で再現したい回折光強度分布の二次元フー
リエ級数をロードして、求める要素ホログラムが形成さ
れる。同様にして、他の全ての要素ホログラムが形成さ
れ、計算機二次元ホログラフィック・ステレオグラムが
得られる。
Further, as in the case of FIG. 9, the distribution of the modulation values (pattern of element holograms) obtained by the method of (a) or (b) is a display device capable of spatially modulating the light intensity, for example, In the case of (a), which is displayed on the liquid crystal, the element hologram to be obtained is formed by loading the two-dimensional Fourier series of the diffracted light intensity distribution to be reproduced in the area "A". In the same manner, all the other element holograms are formed and a computer two-dimensional holographic stereogram is obtained.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の方法で
上記の変調値を求めるために、フーリエ級数展開や離散
フーリエ変換を行うと、一般にf(x)のフーリエ変換
(F(ω))が
When Fourier series expansion or discrete Fourier transform is performed to obtain the above-mentioned modulation value by the above-mentioned conventional method, the Fourier transform (F (ω)) of f (x) is generally obtained.

【0010】[0010]

【数1】 [Equation 1]

【0011】で表されることから、実数成分のみならず
虚数成分も現れる。このことは既述の計算機一次および
二次ホログラフィック・ステレオグラムの双方に共通の
ことである。このために、回折光強度分布を忠実に再現
しようとするならば、上記表示デバイスは振幅について
変調(振幅変調)可能であるのみならず、屈折率につい
ても変調(位相変調)可能でなければならない。このた
めに、その表示デバイスの駆動系が複雑化してしまう、
という第1の問題がある。
Since it is represented by, not only the real number component but also the imaginary number component appears. This is common to both the above-mentioned computer primary and secondary holographic stereograms. For this reason, in order to faithfully reproduce the diffracted light intensity distribution, the display device must be able to modulate not only the amplitude (amplitude modulation) but also the refractive index (phase modulation). . For this reason, the drive system of the display device becomes complicated,
There is the first problem.

【0012】また一般にフーリエ変換においては、変換
したエネルギーが高次の項まで存在することが知られて
いる。この結果、既述した「要素ホログラムの大きさに
比べて視点が十分に遠くにある」という条件(仮定)が
成り立ちにくくなり、回折光強度分布の忠実な再現が阻
害される、という第2の問題がある。したがって本発明
は上記問題点に鑑み、立体画像を可視的に再現するため
の表示デバイスの駆動系を単純化でき、また、回折光強
度分布が原立体画像どおりに忠実に再現可能なホログラ
フィック・ステレオグラムを提供することを目的とする
ものである。
Further, it is generally known that in the Fourier transform, the transformed energy exists up to higher-order terms. As a result, it becomes difficult to satisfy the above-mentioned condition (the assumption) that the viewpoint is far enough compared to the size of the element hologram, and the faithful reproduction of the diffracted light intensity distribution is hindered. There's a problem. Therefore, in view of the above problems, the present invention can simplify a drive system of a display device for visually reproducing a three-dimensional image, and can also faithfully reproduce a diffracted light intensity distribution exactly as an original three-dimensional image. It is intended to provide a stereogram.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】図1は、本発明に基づく
計算機一次元ホログラフィック・ステレオグラムを説明
するための図である。また図2は本発明に基づく計算機
二次元ホログラフィック・ステレオグラムを説明するた
めの図である。再現すべき立体画像に対応した独自の変
調値がそれぞれロードされる複数の要素ホログラム11
を配列して構成され、これら要素ホログラム11にコヒ
ーレント光を照射してその立体画像を再現する本発明の
ホログラフィック・ステレオグラムでは、各要素ホログ
ラムは、再現すべき前記立体画像を表す回折光強度分布
に対してサイン(sine)変換または離散サイン変換
を行って得た変換係数をもって上記の変調値とする。
FIG. 1 is a diagram for explaining a computer one-dimensional holographic stereogram according to the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining a computer two-dimensional holographic stereogram according to the present invention. A plurality of element holograms 11 each loaded with a unique modulation value corresponding to a stereoscopic image to be reproduced
In the holographic stereogram of the present invention in which these element holograms 11 are irradiated with coherent light to reproduce the stereoscopic image, each element hologram has a diffracted light intensity representing the stereoscopic image to be reproduced. The conversion value obtained by performing sine transformation or discrete sine transformation on the distribution is used as the above-mentioned modulation value.

【0014】さらに具体的には、前述した液晶等の表示
デバイス上において、各要素ホログラム11対応に、上
記の変調値に従って振幅を変化させ、各該要素ホログラ
ムを形成するものであり、図1においては、各要素ホロ
グラム11に、一次元サイン変換係数からなる変調値を
ロードして一方向に配列し計算機一次元ホログラフィッ
ク・ステレオグラムを実現する。また図2においては、
各前記要素ホログラム11に、二次元サイン変換係数か
らなる変調値をロードして二次元的に配列し、計算機二
次元ホログラフィック・ステレオグラムを実現する。
More specifically, on the display device such as the liquid crystal described above, the amplitude of each element hologram 11 is changed in accordance with the above modulation value to form each element hologram. Loads each element hologram 11 with a modulation value consisting of a one-dimensional sine transform coefficient and arranges it in one direction to realize a computer one-dimensional holographic stereogram. Also in FIG.
A modulation value composed of a two-dimensional sine transform coefficient is loaded into each of the element holograms 11 and arranged two-dimensionally to realize a computer two-dimensional holographic stereogram.

【0015】[0015]

【作用】まず図1を参照すると、本来再現することが要
求される回折光強度分布は区間ABに存在するが、仮想
的に左右対称、かつ、強度反転した回折光強度分布をも
った区間BC(図中の「左右反転、かつ、強度反転した
分布」)も、区間ABと同時に再現することを考える。
つまり、ホログラムとしては区間ACを形成する。な
お、図では強度反転のイメージを出すために、各部分の
明暗をハッチングの有無で表す。このような回折光強度
分布を再現するために、要素ホログラム11上にロード
すべき前記の変調値(パターン)は、既述した従来の手
法によれば、区間ACに存在する回折光強度分布に対し
フーリエ級数展開あるいは離散フーリエ変換を行うこと
になる。
First, referring to FIG. 1, although a diffracted light intensity distribution originally required to be reproduced exists in a section AB, a section BC having a virtually bilaterally symmetric diffracted light intensity distribution with inverted intensity. It is also considered that (the "right-left inverted and intensity-inverted distribution" in the figure) is reproduced at the same time as the section AB.
That is, the section AC is formed as a hologram. In the figure, in order to give an image of intensity inversion, the lightness and darkness of each portion is represented by the presence or absence of hatching. In order to reproduce such a diffracted light intensity distribution, the above-mentioned modulation value (pattern) to be loaded on the element hologram 11 is converted into the diffracted light intensity distribution existing in the section AC according to the conventional method described above. On the other hand, the Fourier series expansion or the discrete Fourier transform will be performed.

【0016】ところがここに得られた区間ACの変調値
にはコサイン(cosine)成分が存在しない。なぜ
なら図1において、区間ACの分布は、その間のB点を
中心として左右対称かつ、強度反転したものとなり、区
間ACの分布が奇関数となるから、既述のejxt (=c
osxt+jsinxt)のうち、コサイン成分は消え
てしまう。
However, the modulation value of the section AC obtained here has no cosine component. This is because, in FIG. 1, the distribution of the section AC is symmetrical with respect to the point B between them and the intensity is inverted, and the distribution of the section AC is an odd function, so that the above-mentioned e jxt (= c
The cosine component of osxt + jsinxt) disappears.

【0017】結局、区間ACの強度分布に対するフーリ
エ変換は、区間ABの強度分布に対してサイン変換また
は離散サイン変換したのと等価になる。この場合、区間
BCの分布として左右反転、かつ、強度反転した分布を
仮想的に導入したが、この区間BCは、区間ABの視域
外であり、区間BCの導入に何ら問題はない。上述した
サイン変換や離散サイン変換では、変換係数(ロードす
べき変調値)は全て定位相すなわちπ/2である。この
ため表示デバイスを実現するに際しては振幅のみについ
ての変調を行えば良く、表示デバイスの駆動系は単純化
される。一般にベクトルcosθ+jsinθを考えた
とき、cosθ成分もsinθ成分も共に0でなけれ
ば、tanθ(=sinθ/cosθ)で表される位相
成分(θ)が現れるから、このときは振幅についての変
調のみならず、位相(屈折率)についての変調も考える
必要がある。しかし上記のようにコサイン成分が0であ
るから、振幅のみについて変調値を求めればよいことに
なる。
After all, the Fourier transform for the intensity distribution in the section AC is equivalent to the sine or discrete sine transform for the intensity distribution in the section AB. In this case, as the distribution of the section BC, a distribution in which the right and left are inverted and the intensity is inverted is virtually introduced, but this section BC is outside the visual range of the section AB, and there is no problem in introducing the section BC. In the above-mentioned sine transform and discrete sine transform, all transform coefficients (modulation values to be loaded) have a constant phase, that is, π / 2. Therefore, when realizing the display device, only the amplitude needs to be modulated, and the drive system of the display device is simplified. Generally, when considering the vector cos θ + jsin θ, if neither the cos θ component nor the sin θ component is 0, the phase component (θ) represented by tan θ (= sin θ / cos θ) appears, so that not only the amplitude modulation but also the It is also necessary to consider the modulation of the phase (refractive index). However, since the cosine component is 0 as described above, it is only necessary to obtain the modulation value for the amplitude.

【0018】さらにまた、上記のサイン変換や離散サイ
ン変換は、一般に知られている画像データ処理技術にお
ける直交変換に相当し、したがって上記の変換係数は低
次の項に集中することが容易に理解される。この結果、
既述した「要素ホログラムの大きさに比べて視点が十分
に遠くにある」という条件(仮定)を十分満足でき、回
折光強度分布の忠実な再現が可能となる。
Furthermore, it is easily understood that the above-mentioned sine transform and discrete sine transform correspond to the orthogonal transform in the generally known image data processing technique, and therefore the above transform coefficients are concentrated in the low-order terms. To be done. As a result,
It is possible to sufficiently satisfy the above-mentioned condition (assumed) that the viewpoint is sufficiently far compared to the size of the element hologram, and it is possible to faithfully reproduce the diffracted light intensity distribution.

【0019】上述したことは図2に示す計算機二次元ホ
ログラフィック・ステレオグラムにも当てはまる。まず
図2を参照すると、本来再現することが要求される回折
光強度分布は領域“A”に存在するが、仮想的に、上下
左右対称かつ、強度反転の回折光強度分布をもたせた領
域“B",“C”および“D”(図中の「左右反転」、
「上下左右反転」および「上下反転」)も、領域“A"
と同時に再現することを考える。つまり、ホログラムと
しては領域“A",“B",“C”および“D”を形成す
る。なお、強度反転についてはハッチングで表す。この
ような回折光強度分布を再現するために要素ホログラム
11上にロードすべき前記の変調値(パターン)は既述
した従来の手法によれば、領域“A",“B",“C”およ
び“D”に存在する回折光強度分布に対し二次元フーリ
エ級数展開あるいは二次元離散フーリエ変換を行うこと
になる。
The above also applies to the computer two-dimensional holographic stereogram shown in FIG. First, referring to FIG. 2, although the diffracted light intensity distribution originally required to be reproduced exists in the region “A”, it is virtually a region “A” having a vertically and horizontally symmetrical diffracted light intensity distribution. B "," C "and" D "(" horizontal inversion "in the figure,
"Upside down, left and right inversion" and "Upside down, upside down" are also the area
At the same time, consider reproducing. That is, areas "A", "B", "C" and "D" are formed as the hologram. The intensity inversion is indicated by hatching. According to the above-mentioned conventional method, the modulation values (patterns) to be loaded on the element hologram 11 in order to reproduce such a diffracted light intensity distribution are the areas "A", "B", "C". Then, the two-dimensional Fourier series expansion or the two-dimensional discrete Fourier transform is performed on the diffracted light intensity distribution existing in “D”.

【0020】ところがここに得られた領域“A",“B",
“C”および“D”の変調値には、前述のようにコサイ
ン(cosine)成分が存在しない。結局、領域
“A”〜“D”の強度分布に対する二次元フーリエ変換
は、領域“A”の強度分布に対して二次元サイン変換ま
たは二次元離散サイン変換したのと等価になる。この場
合、領域“B",“C”および“D”の分布として上下左
右反転、かつ、強度反転した分布を仮想的に導入した
が、これら領域“B",“C”および“D”は、領域
“A”の視域外であり、領域“B",“C”および“D”
の導入に何ら問題はない。
However, the areas "A", "B", obtained here,
As described above, the cosine component does not exist in the “C” and “D” modulation values. After all, the two-dimensional Fourier transform for the intensity distribution in the areas "A" to "D" is equivalent to the two-dimensional sine transform or the two-dimensional discrete sine transform for the intensity distribution in the area "A". In this case, as the distributions of the regions "B", "C" and "D", a distribution which is inverted vertically and horizontally and is inverted in intensity is virtually introduced, but these regions "B", "C" and "D" are , Out of the viewing area of area “A”, and in areas “B”, “C” and “D”
There is no problem with the introduction of.

【0021】上述した二次元サイン変換や二次元離散サ
イン変換では、二次元変換係数(ロードすべき変調値)
は全て実数である。このため表示デバイスを実現するに
際しては振幅のみについての変調を行えば良く、表示デ
バイスの駆動系は単純化される。さらにまた、上記の二
次元サイン変換や二次元離散サイン変換は、一般に知ら
れている画像データ処理技術における直交変換に相当
し、したがって上記の二次元変換係数は低次の項に集中
することが容易に理解される。この結果、既述した「要
素ホログラムの大きさに比べて視点が十分に遠くにあ
る」という条件(仮定)を十分満足でき、回折光強度分
布の忠実な再現が可能となる。
In the above-mentioned two-dimensional sine transform and two-dimensional discrete sine transform, a two-dimensional transform coefficient (modulation value to be loaded)
Are all real numbers. Therefore, when realizing the display device, only the amplitude needs to be modulated, and the drive system of the display device is simplified. Furthermore, the above-mentioned two-dimensional sine transform and two-dimensional discrete sine transform correspond to orthogonal transform in a generally known image data processing technique, and therefore, the above-mentioned two-dimensional transform coefficient can be concentrated on low-order terms. Easily understood. As a result, it is possible to sufficiently satisfy the above-mentioned condition (the assumption) that the viewpoint is far enough compared to the size of the element hologram, and it is possible to faithfully reproduce the diffracted light intensity distribution.

【0022】[0022]

【実施例】図3は本発明に基づくホログラフィック・ス
テレオグラムを作成する手順の一実施例を示す図であ
る。なお、本図の実施例は、計算機一次元ホログラフィ
ック・ステレオグラムおよび計算機二次元ホログラフィ
ック・ステレオグラムのいずれに対しても共通に適用可
能である。本実施例では、ワークステーションを用いて
CADのデータを立体画像として表示するものとする。
このCADのデータはその立体画像の3次元座標を表す
3次元(Dimension)データである。これを図
中のブロックaに3Dデータとして示す。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a procedure for creating a holographic stereogram according to the present invention. It should be noted that the embodiment of this figure can be commonly applied to both the computer one-dimensional holographic stereogram and the computer two-dimensional holographic stereogram. In this embodiment, CAD data is displayed as a stereoscopic image using a workstation.
The CAD data is three-dimensional (Dimension) data representing the three-dimensional coordinates of the stereoscopic image. This is shown as 3D data in block a in the figure.

【0023】次に、ある要素ホログラム11が再現すべ
き回折光強度分布(図1または図2に示す一軒家の像に
相当)を求める。これを図中、ブロックbに示す。な
お、ここまでのステップは従来から行われているもので
ある。本発明の特徴はブロックcに示され、ここで前記
回折光強度分布に対してサイン変換を行う。ここに得ら
れた一次元または二次元変換係数は、前記の変調値とし
て各要素ホログラムにロードされる。
Next, a diffracted light intensity distribution (corresponding to an image of a single house shown in FIG. 1 or 2) to be reproduced by a certain element hologram 11 is obtained. This is shown in block b in the figure. The steps up to this point are conventional. The feature of the present invention is shown in block c, where sine transformation is performed on the diffracted light intensity distribution. The one-dimensional or two-dimensional conversion coefficient obtained here is loaded into each element hologram as the modulation value.

【0024】例えば液晶によって形成される表示デバイ
ス12上に、各要素ホログラムに対応した変調値をロー
ドして、所望のパターンを得る。かくして実現された表
示デバイス12に対しコヒーレント光(再生光)13を
照射すれば、前記3Dデータによって特定された立体画
像を見ることができる。図3において、サイン変換を行
って得た一次元または二次元変換係数(変調値)を、表
示デバイス12上に各要素ホログラム対応にロードする
手法の一例を示すと次のとおりである。
A modulation value corresponding to each element hologram is loaded on the display device 12 formed of, for example, liquid crystal to obtain a desired pattern. When the display device 12 thus realized is irradiated with the coherent light (reproduction light) 13, the stereoscopic image specified by the 3D data can be viewed. In FIG. 3, an example of a method of loading the one-dimensional or two-dimensional conversion coefficient (modulation value) obtained by performing the sine conversion on the display device 12 corresponding to each element hologram is as follows.

【0025】すなわち、各要素ホログラム11毎のサン
プルの数をN(Nは正の整数)とすると、サイン変換係
数は2N個の点にロードされる。ここに対応する各サイ
ン変換係数は、後に図4および図5で説明するようにロ
ードされる。
That is, assuming that the number of samples for each elementary hologram 11 is N (N is a positive integer), the sine transform coefficient is loaded into 2N points. Each sine transform coefficient corresponding thereto is loaded as described later with reference to FIGS. 4 and 5.

【0026】図4は表示デバイスへのサイン変換係数の
ロードの仕方を表す図である。また、図5は2N点のサ
ンプルに対する離散サイン変換を数学的に説明するため
の図である。概括的に言えば、各要素ホログラムのサン
プル数をN(Nは正の整数)とすると、サイン変換係数
を並べ替えることによりまたは反転することにより得ら
れるN個のサイン変換係数および他のN個のサイン変換
係数の双方が、2N個の変調素子に亘って生成され、こ
れらは表示デバイス上にロードされる。この場合、説明
は一次元ホログラフィック・ステレオグラムを参照して
行ったが、同様の説明は二次元ホログラフィック・ステ
レオグラムにも当てはまる。後者の二次元の場合である
と、上記の2N個の変調素子が上述のようにX軸に沿っ
て展開されるのみならず、Y軸に沿っても展開される。
ここに、これらX−Y軸は二次元ホログラム(2N×2
N)の直交軸を規定するものである。
FIG. 4 is a diagram showing how to load the sine transform coefficient into the display device. Further, FIG. 5 is a diagram for mathematically explaining the discrete sine transform for the 2N-point samples. Generally speaking, assuming that the number of samples of each element hologram is N (N is a positive integer), N sine transform coefficients and other N sine transform coefficients obtained by rearranging or inverting the sine transform coefficients. Both sine transform coefficients are generated over the 2N modulator elements, which are loaded onto the display device. In this case, the description has been made with reference to a one-dimensional holographic stereogram, but a similar description applies to a two-dimensional holographic stereogram. In the latter two-dimensional case, not only the 2N modulator elements described above are developed along the X axis as described above, but also the Y element is developed along the Y axis.
Here, these XY axes are two-dimensional holograms (2N × 2
N) defines the orthogonal axis.

【0027】離散サイン変換係数を用いた場合における
ホログラフィック・ステレオグラムの変換係数のロード
について以下に説明する。空間軸に沿って配列されるN
個の各点上での関数fn (n=0〜N−1)は、離散サ
イン変換に従い次式の関数Fk で表される。ここに、関
数fn は実際の空間上に再生すべき画像を表すものであ
る。
The loading of the transform coefficient of the holographic stereogram when the discrete sine transform coefficient is used will be described below. N arranged along the spatial axis
The function f n (n = 0 to N−1) at each point is represented by the function F k of the following equation according to the discrete sine transform. Here, the function f n represents an image to be reproduced in the actual space.

【0028】[0028]

【数2】 [Equation 2]

【0029】上記式(2)は離散サイン変換の定義を表
すものである。再生すべき画像を実際に表示するために
は、表示デバイス12上に2N個の係数をロードする必
要がある。これについて次の2つのケース、すなわちケ
ース1およびケース2を例にとって説明する。
The above equation (2) represents the definition of the discrete sine transform. In order to actually display the image to be reproduced, it is necessary to load 2N coefficients on the display device 12. This will be described with reference to the following two cases, that is, Case 1 and Case 2.

【0030】ケース1 2N点、すなわちF0 からF2N-1までが、kを0からN
そして2N−1までとることによって(図4参照)、表
示デバイス上にロードされる。2N−1≧k≧Nのと
き、k′をk′=2N−kとすると、kはk=2N−
k′と表せる。これを既述した式(2)に代入すると、
次式(3)が得られる。
Case 1 The 2N points, that is, F 0 to F 2N−1 , have k from 0 to N.
It is then loaded onto the display device by taking up to 2N-1 (see Figure 4). When 2N-1 ≧ k ≧ N and k ′ is k ′ = 2N−k, k is k = 2N−
It can be expressed as k '. Substituting this into equation (2) above,
The following equation (3) is obtained.

【0031】[0031]

【数3】 [Equation 3]

【0032】またk=0のときは、式F0 =0が成立す
る。上記の2N点は表示デバイス12上にロードされ
る。かくの如くロードされた表示デバイス12は、図6
に示すようにコヒーレント光13により照射され、画像
が表示されるべき空間上(図8参照)の点mにおける光
強度は次式(4)のごとく算出される。
When k = 0, the formula F 0 = 0 holds. The above 2N points are loaded on the display device 12. The display device 12 thus loaded is shown in FIG.
As shown in, the light intensity at the point m in the space (see FIG. 8) where the image is to be displayed by irradiation with the coherent light 13 is calculated by the following equation (4).

【0033】[0033]

【数4】 [Equation 4]

【0034】上記の式(4)において、第1項、すなわ
In the above equation (4), the first term, that is,

【0035】[0035]

【数5】 [Equation 5]

【0036】は、光が点kにおいて表示デバイスを照射
したときにおける、表示空間上の点mに到達した波面を
表す。一方、第2項、すなわち "Fk " は、表示デバイ
ス上の点kにおける変調度を表す。上記式(4)は次の
式(5)のように書き換えることができる。
Represents the wave front that reaches the point m in the display space when the light illuminates the display device at the point k. On the other hand, the second term, or "F k ", represents the modulation factor at point k on the display device. The above equation (4) can be rewritten as the following equation (5).

【0037】[0037]

【数6】 [Equation 6]

【0038】上記の式において、FN =0およびIn the above equation, F N = 0 and

【0039】[0039]

【数7】 [Equation 7]

【0040】が成立するので、次式のように書き換える
ことができる。
Since the above condition is established, it can be rewritten as the following equation.

【0041】[0041]

【数8】 [Equation 8]

【0042】上記の式において、In the above equation,

【0043】[0043]

【数9】 [Equation 9]

【0044】の項は、点m、すなわちfm において原画
像を再生するための逆離散サイン変換を表す。したがっ
て次式が成立する。 j2Nαfm ∝fm すなわち、結果を表すj2Nαfm は、再生すべき画像
の強度に比例する。上述のケース1では、N個の離散サ
イン変換係数は、図4中の "2N個の変調素子(ケース
1の場合)" に表示される2N点に亘って展開される。
The term of represents the inverse discrete sine transform for reproducing the original image at the point m, ie f m . Therefore, the following equation holds. j2Nαf m ∝f m, that is, j2Nαf m representing the result is proportional to the intensity of the image to be reproduced. In case 1 described above, the N discrete sine transform coefficients are expanded over the 2N points indicated by "2N modulator elements (case 1)" in FIG.

【0045】ケース2 ケース2は上述のケース1と、ロードの仕方が異なる。
ケース2では、2N点が、kを−(N−1)からNまで
とることにより選択される。このうち、k=−(N−
1)〜Nについては、既述の式(2)は次式(8)のよ
うに表される。
Case 2 Case 2 differs from Case 1 described above in the way of loading.
In case 2, the 2N points are selected by taking k from-(N-1) to N. Of these, k =-(N-
Regarding 1) to N, the above-mentioned expression (2) is expressed as the following expression (8).

【0046】[0046]

【数10】 [Equation 10]

【0047】上記2N点は表示デバイス12上にロード
される。かくの如くロードされた表示デバイス12は、
図6に示すようにコヒーレント光13により照射され、
画像が表示されるべき空間上(図8参照)の点mにおけ
る光強度は次式(9)のごとく算出される。
The above 2N points are loaded on the display device 12. The display device 12 thus loaded is
Illuminated by coherent light 13 as shown in FIG.
The light intensity at the point m on the space where the image is to be displayed (see FIG. 8) is calculated by the following equation (9).

【0048】[0048]

【数11】 [Equation 11]

【0049】上記式(9)における項、すなわちThe term in the above equation (9), that is,

【0050】[0050]

【数12】 [Equation 12]

【0051】の項は、点m、すなわちfm において原画
像を再生するための逆離散サイン変換を表す。したがっ
て次式が成立する。 j2Nαfm ∝fm すなわち、結果を表すj2Nαfm は、再生すべき画像
の強度に比例する。上述のケース2では、N個の離散サ
イン変換係数は、図4中の "2N個の変調素子(ケース
2の場合)" に表示される2N点に亘って展開される。
The term of represents the inverse discrete sine transform for reproducing the original image at the point m, ie f m . Therefore, the following equation holds. j2Nαf m ∝f m, that is, j2Nαf m representing the result is proportional to the intensity of the image to be reproduced. In case 2 described above, the N discrete sine transform coefficients are expanded over the 2N points indicated by "2N modulator elements (case 2)" in FIG.

【0052】上記のとおりホログラフィック・ステレオ
グラムにおいては、「要素ホログラムの大きさに比べて
視点が十分に遠くにある」という条件のもとで成立する
ものである。したがってこの条件が成立しないときには
希望する回折光強度分布が得られない。具体的には、回
折光強度分布の高周波成分が失われ、ぼやけた分布にな
ってしまう。
As described above, the holographic stereogram is established under the condition that "the viewpoint is far away from the size of the element hologram". Therefore, if this condition is not satisfied, the desired diffracted light intensity distribution cannot be obtained. Specifically, the high frequency component of the diffracted light intensity distribution is lost, resulting in a blurry distribution.

【0053】そこで各要素ホログラムが希望どおりの回
折光強度分布を再現するために、本発明においては、さ
らに、 (i)各要素ホログラムにおいて、その中心からの距離
の増大に伴って徐々に屈折率変調度が変化するように予
め補償を加える。 (ii) さらにまた要素ホログラムと視点との間の距離の
変動に応じて、前記の補償量に補正を加える。
Therefore, in order to reproduce the desired diffracted light intensity distribution of each element hologram, in the present invention, further, (i) in each element hologram, the refractive index gradually increases as the distance from the center thereof increases. Compensation is added in advance so that the modulation degree changes. (Ii) Further, the compensation amount is corrected according to the variation in the distance between the element hologram and the viewpoint.

【0054】図6は要素ホログラムに対し屈折率変調度
の補償を加えた状態を示す図であり、図7は要素ホログ
ラムと視点との間の距離の変動に応じて補償量に補正を
加えることを示す図である。図6は上記の(i)に対応
し、また、図7は上記の(ii)に対応する。上述のよう
に、各要素ホログラムにおける変調度を、要素ホログラ
ム上の中心から、実際に入射コヒーレント光13に対し
て変調を行う点までの距離と、要素ホログラムから視点
までの距離に依存した値だけ補正することにより、高周
波成分まで忠実に回折光強度分布を再現できるホログラ
フィック・ステレオグラムを実現することができる。以
下、上記の事項を詳しく説明する。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which the degree of refractive index modulation is compensated for the element hologram, and FIG. 7 shows that the compensation amount is corrected in accordance with the change in the distance between the element hologram and the viewpoint. FIG. FIG. 6 corresponds to (i) above, and FIG. 7 corresponds to (ii) above. As described above, the degree of modulation in each element hologram is only a value that depends on the distance from the center on the element hologram to the point where the incident coherent light 13 is actually modulated and the distance from the element hologram to the viewpoint. By correcting, it is possible to realize a holographic stereogram that can faithfully reproduce the diffracted light intensity distribution up to high frequency components. Hereinafter, the above items will be described in detail.

【0055】まず、入射コヒーレント光を変調すべき値
は、要素ホログラムの各点においてフーリエ変換(サイ
ン変換でも同じ)を行って求めた値から exp(jkx2 /2L) 但し、j:複素単位 x:係数の要素ホログラムの中心からの距離 k:入射コヒーレント光の波数 L:要素ホログラムから視点までの距離 倍だけずれる。これを以下に証明する。
First, the value for modulating the incident coherent light is exp (jkx 2 / 2L) from the value obtained by performing the Fourier transform (the same applies to the sine transform) at each point of the element hologram, where j: complex unit x : The distance from the center of the element hologram of the coefficient k: The wave number L of the incident coherent light beam: The distance from the element hologram to the viewpoint is deviated by a multiple. This is proved below.

【0056】図8は屈折率変調度の補償について説明す
るための図である。図8のような、ホログラフィック・
ステレオグラムの要素ホログラム11を考える。要素ホ
ログラム11へのコヒーレント光入射角はφである。要
素ホログラムの光変調度分布n(x)がこの要素ホログ
ラムの中心OからLだけ離れた所の円形スクリーンに、
I(θ)なる光強度分布をもつ回折を起こすことを考え
る。
FIG. 8 is a diagram for explaining compensation of the refractive index modulation degree. Holographic image as shown in Figure 8
Consider a stereogram element hologram 11. The incident angle of coherent light on the element hologram 11 is φ. On the circular screen where the light modulation degree distribution n (x) of the element hologram is separated from the center O of this element hologram by L,
Consider generation of diffraction having a light intensity distribution of I (θ).

【0057】今、それぞれ、点O(x=0)と点P(x
=x0)で回折された光の、円形スクリーン上の点Q(θ
=θ0)での光路差を求める。先ず、点Oと点Pに入射し
てくる光13の光路差l1 は、 l1 =x0 ・sinφ となる。また、(OQ−PQ)の光路差l2 は、 l2 =OQ−PQ =L−(L2 +x0 2−2x0 ・L・sinθ0)1/2 ≒x0 ・sinθ0 −x0 2/2L よって、全光路差lは、 l=l1 −l2 =x0 ・sinφ−x0 ・sinθ0 +x0 2/2L このことから、点Qで観測される光強度は、kを入射コ
ヒーレント光の波数として、要素ホログラム11の全面
からの光を積分して、 I(θ0)=∫n(x)・exp(-jk (x・ sinφ-x・ sinθ0+x2/2L)) ・dx =∫n(x)・exp(-jkx2/2L) ・exp(-jk (sinφ-sinθ0)x)・dx ここで、 Θ=sinφ−sinθ0 なる変数変換を行うと、 I(Θ)=∫n(x)・exp(-jkx2/2L) exp(-jkΘx)・dx となりI(Θ)はn(x)・exp(−jkx2 /2
L)の逆フーリエ変換になっていることが分かる。この
ことより、n(x)・exp(−jkx2 /2L)の項
はI(Θ)のフーリエ変換である。つまり、 n(x)・exp(-jkx2/2L) ∝∫I(Θ) ・ exp (jkΘx)・ dΘ である。以上のことより、希望の回折光強度分布を再現
する、要素ホログラムの光変調度分布は、 となり、希望の回折光強度分布のフーリエ(サイン)変
換でも同じに補償項を乗ずることで得られる。なお、以
上の議論は、一次元および二次元のいずれの場合にも同
様に成立する。
Now, point O (x = 0) and point P (x
= X0), The point Q (θ
= Θ0) To find the optical path difference. First, enter points O and P
Optical path difference l of incoming light 131Is l1= X0・ Sin φ Becomes Also, the optical path difference l of (OQ-PQ)2Is l2= OQ-PQ = L- (L2+ X0 2-2x0・ L ・ sin θ0)1/2 ≒ x0・ Sin θ0-X0 2/ 2L Therefore, the total optical path difference l is l = l1-L2 = X0・ Sin φ-x0・ Sin θ0+ X0 2/ 2L From this, the light intensity observed at point Q is k
As the wave number of the coherent light, the entire surface of the element hologram 11
Integrate the light from   I (θ0) = ∫n (x) ・ exp (-jk (x ・ sinφ-x ・ sinθ0+ x2/ 2L)) ・ dx           = ∫n (x) ・ exp (-jkx2/ 2L) ・ exp (-jk (sin φ-sin θ0) x) ・ dx here, Θ = sin φ-sin θ0 When the variable conversion is I (Θ) =∫n (x) ・ exp (-jkx 2 / 2L)exp (-jkΘx)・ Dx Next I (Θ) isn (x) · exp (-jkx 2/2
L)You can see that it is the inverse Fourier transform of. this
Rather thann (x) · exp (-jkx 2 / 2L)Section
Is the Fourier transform of I (Θ). That is, n (x) ・ exp (-jkx2/ 2L) ∝∫I (Θ) ・ exp (jkΘx) ・ dΘ Is. From the above, the desired diffracted light intensity distribution is reproduced
The optical modulation distribution of the element hologram is And the Fourier (sine) change of the desired diffracted light intensity distribution
Alternatively, it can be obtained by multiplying the compensation term in the same way. In addition,
The above discussion is the same for both one-dimensional and two-dimensional cases.
Is established.

【0058】上記の最後の式に見るとおり、補償項の値
は、各要素ホログラムの中心からの距離xと要素ホログ
ラムの中心から視点までの距離Lのみに依存し、見る角
度θには依存しない。この事実は、二次元フーリエ変換
(二次元サイン変換)を用いた場合でも同じである。ま
た、この補償値は、位相成分のみである。これは、実際
には表示デバイス12における光路差、つまり屈折率の
みを変化させればいいことを意味する。これらのことか
ら、希望通りの回折光強度分布を再現するためには、以
下の様な補償を施せばよい。
As seen from the last equation above, the value of the compensation term depends only on the distance x from the center of each element hologram and the distance L from the center of the element hologram to the viewpoint, and does not depend on the viewing angle θ. . This fact is the same even when the two-dimensional Fourier transform (two-dimensional sine transform) is used. Further, this compensation value is only the phase component. This actually means that only the optical path difference in the display device 12, that is, the refractive index needs to be changed. From these facts, in order to reproduce the desired diffracted light intensity distribution, the following compensation may be applied.

【0059】まず、見る人の視点のホログラムからの位
置をほぼ一定にした場合のことを考える。この場合、既
述の補償項のうち、Lはほぼ固定であるから、この補償
項は、各要素ホログラムの中心からの値のみに依存す
る。つまり、予め計算できる。そのため、計算された変
調値に対してこの光路差分だけ屈折率を変化させるか、
もしくは、表示デバイス12にこの光路差を実現する屈
折率を初めから埋め込むことが可能である(図6)。
First, consider the case where the position of the viewer's viewpoint from the hologram is made substantially constant. In this case, among the compensation terms described above, L is almost fixed, so this compensation term depends only on the value from the center of each element hologram. That is, it can be calculated in advance. Therefore, change the refractive index by this optical path difference with respect to the calculated modulation value,
Alternatively, it is possible to embed the refractive index for realizing this optical path difference in the display device 12 from the beginning (FIG. 6).

【0060】さらに、見る人の視点が変化する場合に
は、超音波センサー14等を用いて、ホログラム(1
0)から見る人の頭部までの距離を測定し、その距離に
応じて計算された補償値を計算し、フーリエ変換で求ま
った値に掛け合わせることが可能である(図7)。以上
の方法で希望通りの回折光強度分布を得ることができ、
高周波成分まで忠実に再現できるホログラフィック・ス
テレオグラムを実現することができる。
Further, when the viewer's viewpoint changes, the hologram (1
It is possible to measure the distance from (0) to the viewer's head, calculate the compensation value calculated according to the distance, and multiply it by the value obtained by the Fourier transform (FIG. 7). With the above method, you can obtain the desired diffracted light intensity distribution,
It is possible to realize a holographic stereogram that can faithfully reproduce even high-frequency components.

【0061】具体的な数値例を示すと、次のような場合
がある。 視点までの距離:L=300mm=3.00×10-1m 入射光の波長 :λ=633nm=6.33×10-7m 波数 :k=2π/λ=9.93×106rad/
m この場合、補償項は、
The following are some specific numerical examples. Distance to viewpoint: L = 300 mm = 3.00 × 10 −1 m Wavelength of incident light: λ = 633 nm = 6.33 × 10 −7 m Wave number: k = 2π / λ = 9.93 × 10 6 rad /
m In this case, the compensation term is

【0062】[0062]

【数13】 [Equation 13]

【0063】となる。以上のことより、xを要素ホログ
ラムの中心からの距離(μm)とすると、実際に補償を
行うべき屈折率分布n(x)は、屈折率可変部分の厚さ
Δを2μmとすると、
It becomes From the above, assuming that x is the distance (μm) from the center of the element hologram, the refractive index distribution n (x) to be actually compensated is given that the thickness Δ of the refractive index variable portion is 2 μm.

【0064】[0064]

【数14】 [Equation 14]

【0065】となる。実際は位相は0から2π変化でき
ればいいので、屈折率は
It becomes Actually, the phase can be changed from 0 to 2π, so the refractive index

【0066】[0066]

【数15】 [Equation 15]

【0067】となる。この式にしたがって、図6のよう
な同心円状の屈折率分布を表示デバイス12に施すこと
により、補償が行われる。
It becomes Compensation is performed by applying a concentric refractive index distribution as shown in FIG. 6 to the display device 12 according to this equation.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、振
幅変調のみを扱えばよいので、立体画像を再現するため
の表示デバイスの駆動系が単純化される利点がある。ま
た、サイン変換は本来的に画像データの直交変換に相当
することから、サイン変換係数は低次の項に集中し、し
たがって原立体画像の忠実な再生が可能となる。
As described above, according to the present invention, since only the amplitude modulation needs to be handled, there is an advantage that the drive system of the display device for reproducing a stereoscopic image is simplified. Further, since the sine transform is essentially equivalent to the orthogonal transform of the image data, the sine transform coefficient concentrates on the low-order terms, and therefore the original stereoscopic image can be reproduced faithfully.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に基づく計算機一次元ホログラフィック
・ステレオグラムを説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a computer one-dimensional holographic stereogram according to the present invention.

【図2】本発明に基づく計算機二次元ホログラフィック
・ステレオグラムを説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a computer two-dimensional holographic stereogram according to the present invention.

【図3】本発明に基づくホログラフィック・ステレオグ
ラムを作成する手順の一実施例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a procedure for creating a holographic stereogram according to the present invention.

【図4】表示デバイスへのサイン変換係数のロードの仕
方を表す図である。
FIG. 4 is a diagram showing how to load a sine transform coefficient into a display device.

【図5】2N点のサンプルに対する離散サイン変換を数
学的に説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for mathematically explaining discrete sine transform for 2N-point samples.

【図6】要素ホログラムに対し屈折率変調度の補償を加
えた状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which compensation for a refractive index modulation degree is added to an element hologram.

【図7】要素ホログラムと視点との間の距離の変動に応
じて補償量に補正を加えることを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing that the compensation amount is corrected according to the variation in the distance between the element hologram and the viewpoint.

【図8】屈折率変調度の補償について説明するための図
である。
FIG. 8 is a diagram for explaining compensation of a refractive index modulation degree.

【図9】従来の計算機一次元ホログラフィック・ステレ
オグラムを説明するための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining a conventional computer one-dimensional holographic stereogram.

【図10】従来の計算機二次元ホログラフィック・ステ
レオグラムを説明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a conventional computer two-dimensional holographic stereogram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ホログラフィック・ステレオグラム 11…要素ホログラム 12…表示デバイス 13…コヒーレント光 10 ... Holographic stereogram 11 ... Element hologram 12 ... Display device 13 ... Coherent light

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 喜一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−110370(JP,A) 特開 平6−195017(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03H 1/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kiichi Matsuda 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited (56) References JP-A-6-110370 (JP, A) JP-A-6-195017 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G03H 1/08

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 再現すべき立体画像に対応した独自の変
調値がそれぞれロードされる複数の要素ホログラム(1
1)を配列して構成され、これら要素ホログラムにコヒ
ーレント光(13)を照射して前記立体画像を再現する
ホログラフィック・ステレオグラム(10)において、 各前記要素ホログラムは、再現すべき前記立体画像を表
す回折光強度分布に対してサイン変換または離散サイン
変換を行って得たサイン変換係数をもって前記変調値と
することを特徴とするホログラフィック・ステレオグラ
ム。
1. A plurality of element holograms (1) each loaded with a unique modulation value corresponding to a stereoscopic image to be reproduced.
In the holographic stereogram (10) which is configured by arranging 1) and reproduces the stereoscopic image by irradiating these element holograms with coherent light (13), each of the element holograms is the stereoscopic image to be reproduced. A holographic stereogram characterized in that a sine transform coefficient obtained by performing a sine transform or a discrete sine transform on a diffracted light intensity distribution representing is a modulation value.
【請求項2】 表示デバイス(12)上において、各前
記要素ホログラム(11)対応に、前記変調値に従って
振幅を変化させ、各該要素ホログラムを形成する請求項
1に記載のホログラフィック・ステレオグラム。
2. The holographic stereogram according to claim 1, wherein on the display device (12), the element hologram is formed by changing the amplitude according to the modulation value corresponding to each of the element holograms (11). .
【請求項3】 各前記要素ホログラム(11)のサンプ
ル数をN(Nは正の整数)とすると、サイン変換係数を
並べ替えることによりまたは反転することにより得られ
るN個のサイン変換係数および他のN個のサイン変換係
数の双方が、2N個の変調素子に亘って生成され、これ
らは前記表示デバイス(12)上にロードされる請求項
2に記載のホログラフィック・ステレオグラム。
3. When the number of samples of each element hologram (11) is N (N is a positive integer), N sine transform coefficients obtained by rearranging or inverting the sine transform coefficients and others. 3. The holographic stereogram according to claim 2, wherein both N sine transform coefficients are generated over the 2N modulator elements, which are loaded on the display device (12).
【請求項4】 各前記要素ホログラム(11)におい
て、その中心からの距離の増大に伴って徐々に屈折率変
調度が変化するように予め補償を加える請求項2に記載
のホログラフィック・ステレオグラム。
4. The holographic stereogram according to claim 2, wherein in each of said elementary holograms, compensation is added in advance so that the degree of refractive index modulation gradually changes as the distance from the center thereof increases. .
【請求項5】 前記要素ホログラム(11)と視点との
間の距離の変動に応じて、前記補償量に補正を加える請
求項4に記載のホログラフィック・ステレオグラム。
5. The holographic stereogram according to claim 4, wherein the compensation amount is corrected in accordance with a change in the distance between the element hologram (11) and the viewpoint.
【請求項6】 各前記要素ホログラム(11)に、一次
元サイン変換係数からなる前記変調値をロードして一方
向に配列し計算機一次元ホログラフィック・ステレオグ
ラムを実現する請求項2に記載のホログラフィック・ス
テレオグラム。
6. A computer one-dimensional holographic stereogram is realized by loading each of the elementary holograms (11) with the modulation value consisting of a one-dimensional sine transform coefficient and arranging the modulation values in one direction. Holographic stereogram.
【請求項7】 各前記要素ホログラム(11)に、二次
元サイン変換係数からなる前記変調値をロードして二次
元的に配列し、計算機二次元ホログラフィック・ステレ
オグラムを実現する請求項2に記載のホログラフィック
・ステレオグラム。
7. The computer generated two-dimensional holographic stereogram according to claim 2, wherein each of the element holograms (11) is loaded with the modulation value composed of a two-dimensional sine transform coefficient and arranged two-dimensionally. Holographic stereogram described.
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