JP2002040911A - 画像再生装置及び画像再生方法 - Google Patents

画像再生装置及び画像再生方法

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JP2002040911A JP2000219504A JP2000219504A JP2002040911A JP 2002040911 A JP2002040911 A JP 2002040911A JP 2000219504 A JP2000219504 A JP 2000219504A JP 2000219504 A JP2000219504 A JP 2000219504A JP 2002040911 A JP2002040911 A JP 2002040911A
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    • Y10S359/90Methods

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の光導入ブロックを用いたエッジリット
ホログラムの再生に比べ、小型軽量化され、持ち運びや
保管上有利となる画像再生装置を提供する。 【解決手段】 ホログラフィックステレオグラム6に、
表面側7aを階段状の凹凸とした光学部材7の裏面側7
bを張り合わせ、上記表面側7aから照明光9を所定の
角度、例えば60度で入射させる。光学部材7は、例え
ば光学ガラスや透明プラスチック等から形成され、照明
光9が垂直に入射する光入射面8を表面側7aに複数形
成している。この光学部材7は、ホログラフィックステ
レオグラム6との界面22に対する、照明光9の入射角
度θを、界面22において表面反射を抑えることのでき
る角度、例えば60度としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2次元又は3次元
の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィッ
クステレオグラムから2次元又は3次元の画像を再生す
る画像再生装置及び画像再生方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ホログラフィックステレオグラムは、例
えば、被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。
【0003】例えば、横方向のみに視差情報を持つホロ
グラフィックステレオグラムは、図12に示すように、
被写体100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101a〜101eが、
画像記録装置により、短冊状の要素ホログラムとしてホ
ログラム用記録媒体102に順次記録されることにより
作製される。
【0004】このホログラフィックステレオグラムで
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、3次元
画像が再生されることとなる。
【0005】ところで、通常のホログラムにおいて、3
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。
【0006】これに対して、照明光源とホログラムが一
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。
【0007】エッジリット方式によって、記録媒体を透
過した光により3次元の画像が再生される透過型ホログ
ラムを作製する際は、図13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110の一方の面110aにホログラム用記録
媒体111を貼り付ける。このとき、通常、ホログラム
用記録媒体111は、光の全反射を防ぐために、図示し
ないインデックスマッチング液を介して光導入ブロック
110に貼り付けられる。そして、光導入ブロック11
0の他方の面110bから、被写体113からの物体光
114をホログラム用記録媒体111に向けて照射する
とともに、光導入ブロック110の端面110cから参
照光115をホログラム用記録媒体111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。
【0008】そして、このように作製された透過型エッ
ジリットホログラムを再生する際は、従来、ホログラム
用記録媒体にガラスなどの光導入ブロックを張り合わ
せ、その光導入ブロックの端面から照明光を入射するこ
とでホログラムの再生を行っていた。具体的には図14
に示すように、光導入ブロック120の一方の面120
aにホログラム121を図示しないインデックスマッチ
ング液を介して貼り付けた上で、光導入ブロック120
の端面120bから再生用照明光123をホログラム1
21に向けて照射する。このとき、ホログラム121を
透過する光は、ホログラム121によって回折される。
そして、この回折光124によって再生像125が生
じ、当該再生像125が観察者126によって観察され
ることとなる。
【0009】上記図14では、例としてホログラムへの
再生用照明光の入射角が60度の例を示した。このよう
に、光導入ブロック120を介して再生用照明光123
を導入することで、ホログラム記録材料と空気の間での
表面反射を防ぐことができ、この効果は特に光入射角度
が急になるほど顕著であるので、エッジリットホログラ
ムはコンパクトな再生装置の実現上、有利であると考え
られている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図14
に示したようにホログラム121に光導入ブロック12
0を貼り付けた構成では、ホログラム121自体が光導
入ブロック120と一体化されるために、全体として大
きくなってしまい、持ち運びなどに不便である。また、
保管などにも不便であった。
【0011】例えば、上述したようにホログラム121
への再生用照明光123の入射角が60度であり、ホロ
グラム121の長さLが30mmであるとき、光導入ブ
ロック120の一方の面120aの長さも最低限上記L
に近い長さであるとすれば、光導入ブロック120の端
面120c側の厚さは17.3mm以上必要となるから
である。
【0012】また、上記エッジリット方式で再生する複
数枚のホログラムはさらに持ち運びなどに不便であり、
また保管等にも不便である。ホログラム1枚につき光導
入ブロックも1個となるので、ホログラム複数枚に対し
ては上記厚さ17.3mmの光導入ブロックも複数個必
要となるからである。
【0013】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、従来の光導入ブロックを用いたエッジリットホ
ログラムの再生に比べ、小型軽量化され、持ち運びや保
管上有利となる画像再生装置及び画像再生方法を提供す
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像再生装
置は、上記課題を解決するために、ホログラム又はホロ
グラフィックステレオグラムに裏面側を張り合わせ、か
つ表面側を階段状の凹凸とした光学部材に対して表面側
から照明光を入射させる。すると、この照明光がホログ
ラム又は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2次元又は3次元の画像情報が
記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグ
ラムを再生できる。この画像再生装置において上記光学
部材は、上記照明光が垂直に入射する光入射面を上記表
面側に複数形成している。
【0015】この画像再生装置は、上記ホログラム又は
ホログラフィックステレオグラムと上記光学部材の界面
に対する、上記照明光の入射角度を、上記界面において
表面反射を抑えることのできる角度内で一定とする。具
体的には、上記角度を上記界面に対する法線に対して6
0度〜85度の範囲内とする。
【0016】また、この画像再生装置は、上記ホログラ
ム又はホログラフィックステレオグラムに上記光学部材
の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材の表面側
を内側した円筒を形成し、この円筒の内側に上記照明光
を入射させて上記2次元又は3次元の画像を再生しても
よい。これにより、円筒型エッジリットホログラムを再
生する画像再生装置となる。
【0017】また、本発明の画像再生装置は、ホログラ
ム又はホログラフィックステレオグラムと光学部材の界
面に対する、照明光の入射角度を、界面において表面反
射を抑えることのできる角度内で変化させてもよい。具
体的には、上記変化角度を上記界面に対する法線に対し
て60度〜85度の範囲内とする。
【0018】また、この画像再生装置は、上記ホログラ
ム又はホログラフィックステレオグラムに上記光学部材
の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材の表面側
を内側した円筒を形成し、この円筒の内側に上記照明光
を入射させて上記2次元又は3次元の画像を再生しても
よい。これにより、円筒型エッジリットホログラムを再
生する画像再生装置となる。
【0019】本発明に係る画像再生装置は、上記課題を
解決するために、ホログラム又はホログラフィックステ
レオグラムに、表面側の一部を階段状の凹凸部とした光
学部材の裏面側を張り合わせ、この凹凸部から照明光を
入射させる。すると、この照明光が上記光学部材の内部
を導波した後、上記ホログラム又は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2次
元又は3次元の画像情報が記録されたホログラム又はホ
ログラフィックステレオグラムを再生できる。
【0020】このため、上記光学部材は、上記凹凸部か
ら入射した照明光を反射しながら導波する光導波部を有
する。上記画像のコントラストをあげるため、光導波部
の外表面を黒色としてもよい。
【0021】また、この画像再生装置においても、上記
ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに上記
光学部材の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材
の表面側を内側した円筒を形成し、この円筒の内側に上
記照明光を入射させて2次元又は3次元の画像を再生す
るようにしてもよい。
【0022】また、この画像再生装置では、上記凹凸部
における上記照明光の入射角度を一定又は変化させるこ
とが可能である。
【0023】本発明に係る画像再生方法は、上記課題を
解決するために、2次元又は3次元画像情報が記録され
たホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再
生するための画像再生方法において、上記ホログラム又
はホログラフィックステレオグラムに、表面側を階段状
の凹凸とした光学部材の裏面側を張り合わせ、上記表面
側から照明光を入射させる。すると、照明光がホログラ
ム又は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2次元又は3次元の画像情報が記
録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラ
ムを再生できる。この方法では、上記照明光が垂直に入
射する光入射面を上記表面側に複数形成している上記光
学部材を用いる。
【0024】この画像再生方法では、上記ホログラム又
はホログラフィックステレオグラムと上記光学部材の界
面に対する、上記照明光の入射角度を、上記界面におい
て表面反射を抑えることのできる角度内で一定とする。
また、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグ
ラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた状態で、上
記光学部材の表面側を内側した円筒を形成し、この円筒
の内側に上記照明光を入射させて上記2次元又は3次元
の画像を再生するようにしてもよい。
【0025】また、上記画像再生方法では、上記ホログ
ラム又はホログラフィックステレオグラムと上記光学部
材の界面に対する、上記照明光の入射角度を、上記界面
において表面反射を抑えることのできる角度内で変化さ
せてもよい。そして、上記ホログラム又はホログラフィ
ックステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わ
せた状態で、上記光学部材の表面側を内側した円筒を形
成し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて上記2
次元又は3次元の画像を再生するようにしてもよい。
【0026】本発明に係る画像再生方法は、上記課題を
解決するために、ホログラム又はホログラフィックステ
レオグラムに、表面側の一部を階段状の凹凸部とした光
学部材の裏面側を張り合わせ、この凹凸部から照明光を
入射させる。すると、この照明光が上記光学部材の内部
を導波した後、上記ホログラム又は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2次
元又は3次元の画像情報が記録されたホログラム又はホ
ログラフィックステレオグラムを再生できる。
【0027】このため、上記光学部材は、上記凹凸部か
ら入射した照明光を反射しながら導波する光導波部を有
する。上記画像のコントラストをあげるため、光導波部
の外表面を黒色としてもよい。
【0028】また、この画像再生方法においても、上記
ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに上記
光学部材の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材
の表面側を内側した円筒を形成し、この円筒の内側に上
記照明光を入射させて2次元又は3次元の画像を再生す
るようにしてもよい。
【0029】また、この画像再生方法では、上記凹凸部
における上記照明光の入射角度を一定又は変化させるこ
とが可能である。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
いくつかの実施の形態について、図面を参照しながら詳
細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に
変更が可能であることは言うまでもない。
【0031】先ず、第1の実施の形態は、図1に示すよ
うに、3次元画像情報が記録されたホログラフィックス
テレオグラムを再生する画像再生装置5であり、図1に
示すような構成である。すなわち、ホログラフィックス
テレオグラム6に、表面側7aを階段状の凹凸とした光
学部材7の裏面側7bを張り合わせ、上記表面側7aか
ら照明光9を所定の角度、例えば60度で入射させる画
像再生装置5である。
【0032】光学部材7は、例えば光学ガラスや透明プ
ラスチック等から形成され、照明光9が垂直に入射する
光入射面8を表面側7aに複数形成している。この光学
部材7は、図2に示すように、ホログラフィックステレ
オグラム6との界面22に対する、照明光9の入射角度
θを、界面22において表面反射を抑えることのできる
角度、例えば60度としている。
【0033】この角度は、界面22に対する法線Hに対
しての角度である。なお、光入射面8に対して直角に形
成した傾斜面23の上記界面22に対する角度は上記入
射角度と同様60度となる。光源からの照明光9が照射
角度60度の平行光であるときに、上記光入射面8にお
ける入射角度が90度となり、光入射面8における表面
反射を抑えるのに有効であるためである。なお、θは照
明光の照射角度との関係から60度〜85度の範囲内で
設定することが好適であることが分かっている。
【0034】また、光学部材7の階段状の凹凸のピッチ
pは狭いほど観察上、好ましいが、一般的には0.5m
m以下であればよい。本実施の形態では、ピッチP=1
00μmとする。すなわち、光入射面8は、ピッチp=
100μmで複数、光学部材7の表面側7aに形成され
る。また、光学部材7の厚さdはd=100μmとす
る。例えば、ホログラフィックステレオグラム6に張り
合わされて剛性を備える位の厚さであるという条件を満
たすほどの厚さである。上記剛性を保てればホログラフ
ィックステレオグラム6の大きさに光学的に左右される
ものではない。
【0035】このような構成の画像再生装置5によれ
ば、ホログラフィックステレオグラム6と光学部材7の
界面22に光入射面8を介して角度θで入射する照明光
9が、ホログラフィックステレオグラム6を透過する際
に回折される。そして、この回折光20によって再生像
が生じ、この再生像が観察者21によって観察されるこ
とになる。
【0036】したがって、この画像再生装置5を使うこ
とにより、従来の光導入ブロックを用いたエッジリット
方式のホログラフィックステレオグラムの再生に比べ、
小型軽量化が実現され、持ち運びや保管上有利となる。
【0037】次に、上記第1の実施の形態の画像再生装
置により再生される、ホログラフィックステレオグラム
を作成するシステムの一構成例について説明する。な
お、以下の説明では、短冊状の複数の要素ホログラムを
一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
グラムを一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。
【0038】このホログラフィックステレオグラム作成
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作成するシステムであり、図3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1と、このシステム全体の制御を行う制御用コンピ
ュータ2と、ホログラフィックステレオグラム作成用の
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3とから構成されている。
【0039】データ処理部1は、多眼式カメラや移動式
カメラ等を備えた視差画像列撮影装置13から供給され
る視差情報を含む複数の画像データD1や、画像データ
生成用コンピュータ14によって生成された視差情報を
含む複数の画像データD2等に基づいて、視差画像列D
3を生成する。
【0040】ここで、視差画像列撮影装置13から供給
される視差情報を含む複数の画像データD1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。
【0041】また、画像データ生成用コンピュータ14
によって生成された視差情報を含む複数の画像データD
2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(Com
puter Graphics)画像等の画像データである。
【0042】そして、データ処理部1は、視差画像列D
3に対して画像処理用コンピュータ11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D4を、
メモリ又はハードディスク等の記憶装置12に記録す
る。
【0043】また、データ処理部1は、ホログラム用記
録媒体に画像を記録する際に、記憶装置12に記録され
た画像データD4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D5を制御用コンピュータ2に
送出する。
【0044】一方、制御用コンピュータ2は、ホログラ
フィックステレオグラムプリンタ装置3を駆動し、デー
タ処理部1から供給された画像データD5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3内
にセットされたホログラム用記録媒体30に、短冊状の
要素ホログラムとして順次記録する。
【0045】このとき、制御用コンピュータ2は、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3に設けられたシャッタ32、表示装置41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2は、シャッタ32に制御信号S1を送出して
シャッタ32の開閉を制御し、また、表示装置41に画
像データD5を供給して表示装置41に当該画像データ
D5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S2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30の送り動作を制御する。
【0046】上記ホログラフィックステレオグラムプリ
ンタ装置3について、図4を参照して詳細に説明する。
なお、図4(A)は、ホログラフィックステレオグラム
プリンタ装置3全体の光学系を上方から見た図であり、
図4(B)は、ホログラフィックステレオグラムプリン
タ装置3の光学系の物体光用の部分を横方向から見た図
である。
【0047】ホログラフィックステレオグラムプリンタ
装置3は、図4(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31と、レーザ光源31から
のレーザ光L1の光軸上に配されたシャッタ32及びハ
ーフミラー33とを備えている。ここで、レーザ光源3
1には、例えば、波長が約532nmのレーザ光を出射
するものを用いる。
【0048】上記シャッタ32は、制御用コンピュータ
2によって制御され、ホログラム用記録媒体30を露光
しないときには閉じられ、ホログラム用記録媒体30を
露光するときに開放される。また、ハーフミラー33
は、シャッタ32を通過してきたレーザ光L2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33によって反射された光L3が参照光となり、ハー
フミラー33を透過した光L4が物体光となる。
【0049】ハーフミラー33によって反射された光L
3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34と、参照光を平行光とするためのコリメ
ータレンズ35と、コリメータレンズ35からの平行光
を反射する全反射ミラー36とがこの順に配置されてい
る。
【0050】そして、ハーフミラー33によって反射さ
れた光は、先ず、シリンドリカルレンズ34によって発
散光とされる。次に、コリメータレンズ35によって平
行光とされる。その後、全反射ミラー36によって反射
され、ホログラム用記録媒体30に入射する。ここで、
ホログラム用記録媒体30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37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37が配された側からホログラム用記録媒体30に
入射する。
【0051】すなわち、参照光は、光導入ブロック37
の端部37aから光導入ブロック37内に入射し、光導
入ブロック37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30に対して、大きな入射
角にて入射する。
【0052】一方、ハーフミラー33を透過した光L4
の光軸上には、図4(A)及び図4(B)に示すよう
に、物体光用の光学系として、ハーフミラー33からの
透過光を反射する全反射ミラー38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39と、物
体光を平行光とするためのコリメータレンズ40と、記
録対象の画像を表示する表示装置41と、表示装置41
を透過してきた光を拡散させる拡散板42と、物体光を
ホログラム用記録媒体30上に集光させるシリンドリカ
ルレンズ43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44が、ホログラム用記
録媒体30の直前に配置されている。
【0053】そして、ハーフミラー33を透過した光L
4は、全反射ミラー38によって反射された後、スペー
シャルフィルタ39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40によって平行光とさ
れ、その後、表示装置41に入射する。ここで、表示装
置41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によって制御
され、制御用コンピュータ2から送られた画像データD
5に基づく画像を表示する。そして、表示装置41を透
過した光は、表示装置41に表示された画像に応じて変
調され、拡散板42によって拡散された後、シリンドリ
カルレンズ43に入射する。ここで、拡散板42は、表
示装置41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。
【0054】そして、表示装置41を透過した光は、シ
リンドリカルレンズ43により横方向に集束され、この
集束光のうち、マスク42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30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3では、表示装置41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30に入射する。
ここで、物体光は、光導入ブロック37が配されていな
い側から、ホログラム用記録媒体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30に
入射する。
【0055】なお、上記光学系において、ハーフミラー
33によって反射され、光導入ブロック37を介してホ
ログラム用記録媒体30に入射する参照光の光路長と、
ハーフミラー33を透過し、表示装置41を介してホロ
グラム用記録媒体30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。
【0056】また、上記ホログラフィックステレオグラ
ムプリンタ装置3では、光導入ブロック37とホログラ
ム用記録媒体30とのインデックスマッチングのため
に、光導入ブロック37とホログラム用記録媒体30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。具体的には、例えば、ホログラム用
記録媒体30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37とホロ
グラム用記録媒体30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30が送られる毎
に、光導入ブロック37とホログラム用記録媒体30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37とホログラム用記録媒体30
とのインデックスマッチングが図られることとなる。
【0057】ところで、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、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。
【0058】これに対して、上記ホログラフィックステ
レオグラムプリンタ装置3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30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
30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、上記ホログラフィックステレオグラムプリ
ンタ装置では、ホログラム用記録媒体30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
43を配し、他方の側に光導入ブロック37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。
【0059】このようなホログラフィックステレオグラ
ムプリンタ装置3において、ホログラム用記録媒体30
には、反射光によって画像が再生されるだけでなく、透
過光によっても画像が再生されるホログラフィックステ
レオグラムも同時に記録される。すなわち、図5に示す
ように、参照光Laがホログラム用記録媒体30と空気
との界面にて全反射し、その全反射した光Lcと物体光
Lbとの干渉縞がホログラム用記録媒体30に記録され
るので、透過光によって画像を再生できるホログラフィ
ックステレオグラムもホログラム用記録媒体30に記録
される。
【0060】また、このホログラフィックステレオグラ
ムプリンタ装置3は、制御用コンピュータ2の制御のも
とに、ホログラム用記録媒体30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50を備えてい
る。この記録媒体送り機構50は、後述するように、制
御用コンピュータ2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3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50に所定の状態でセ
ットされたホログラム用記録媒体30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。
【0061】以上、上記第1の実施の形態の画像再生装
置5により再生される、ホログラフィックステレオグラ
ムを作成するシステムについて説明した。
【0062】次に、第2の実施の形態について図6及び
図7を用いて説明する。この第2の実施の形態も画像再
生装置であるが、上記第1の実施の形態で用いたホログ
ラフィックステレオグラムと上記光学部材とで円筒型の
画像再生装置を形成し、この円筒型画像再生装置にて円
筒状のホログラフィックステレオグラムを再生するもの
である。
【0063】具体的には、上記図1に示したホログラフ
ィックステレオグラム6に、光学部材7の裏面側7bを
張り合わせ、図6に示す組90を形成した状態で、光学
部材7の表面側を内側にした円筒型のエッジリット方式
ホログラフィックステレオグラム91を形成する。そし
て、図7に示すように、この円筒型のエッジリット方式
ホログラフィックステレオグラム91の内側に光源92
から円錐状のプリズム93を介して所定の角度、例えば
60度の平行光となった照明光を入射させて三次元画像
を再生する。
【0064】すなわち、この円筒型画像再生装置では、
平面用に作ったホログラフィックステレオグラム6と光
学部材7の組90を、曲げて円筒型にすることで円筒型
のエッジリット方式ホログラフィックステレオグラム9
1を作り、これに光源92から円錐状のプリズム93を
介して照射角度60度の平行光を入射させ、円筒内に物
体が存在するかのように三次元画像を得ることが可能と
なる。
【0065】次に、第3の実施の形態について図8及び
図9を用いて説明する。この第3の実施の形態も画像再
生装置であるが、上記第1の実施の形態が図8に示すよ
うに光源からの照明光9が、ホログラフィックステレオ
グラム6の例えば上部130、中央部131、下部13
2で一様に、界面に垂直な法線Hに角度60度で入射
(光学部材7には角度30度(=90−60)で)する
のに対し、図9に示すように例えば上部130、中央部
131、下部132において光源133からの照明光1
34が異なった角度で入射するものである。
【0066】多くの場合、光源133からの照明光13
4が理想的な状態で照射されるものでなく、上記上部1
30、中央部131、下部132にて変化する自然光等
のような場合に有効となるように、光学部材7’は照明
光134の入射角度に応じて凹凸の角度を変化させると
いうものである。
【0067】図9において、中央部131における照明
光134の光学部材7’に対する角度が30度であると
き、上部130におけるその角度Aは30度より小さ
く、下部132におけるその角度Bは30度より大きく
なる。これらに応じて光学部材7’の凹凸の角度を変化
させることにより、この第3の実施の形態は、多くの場
合、高品質の三次元画像を再生することができる。
【0068】次に、第4の実施の形態について説明す
る。この第4の実施の形態も画像再生装置であるが、上
記第3の実施の形態で用い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と上記光学部材とで円筒型の
エッジリット方式ホログラフィックステレオグラムを形
成し、この円筒型エッジリット方式ホログラフィックス
テレオグラムを再生するものである。
【0069】この第4の実施の形態においては、光源か
らの照明光を所定角度、例えば60度の平行光とする必
要がないので、上記第2の実施の形態で用いた円錐状の
プリズムを不要とする。そして、円筒内に物体が存在す
るかのように三次元画像を得ることが可能となる。
【0070】次に、第5の実施の形態について図10及
び図11を用いて説明する。この第5の実施の形態も3
次元画像情報が記録されたホログラフィックステレオグ
ラムを再生する画像再生装置であるが、上記第1の実施
の形態が図1又は図8に示すようにホログラフィックス
テレオグラム全面に光学部材を配置しているのに対し
て、一部のみに凹凸部を配置するものである。
【0071】すなわち、図10に示すように、この画像
再生装置140は、3次元画像情報が記録されたホログ
ラフィックステレオグラム141に、表面側の一部を階
段状の凹凸部142とした光学部材143の裏面側を張
り合わせ、光学部材143の凹凸部142から照明光1
46を入射させて3次元の画像を再生する。
【0072】光学部材143の凹凸部142は、照明光
146が垂直に入射する光入射面を複数形成している。
なお、この凹凸部142における照明光の入射角度は上
記第1の実施の形態のように一定でもよいし、上記第3
の実施の形態のように変化していてもよい。
【0073】光学部材143は、凹凸部142から入射
した上記照明光146を反射しながら導波する光導波部
145を有している。このため、照明光146は光導波
部145を導波した後、ホログラフィックステレオグラ
ム141を透過する際に回折される光によって3次元画
像情報を再生できる。
【0074】この光導波部145の外表面144は画像
のコントラストを上げるため黒色としている。なお、黒
色のシートを貼り付けてもよい。また、この光学部材1
43の凹凸部142の裏面側147は、ホログラフィッ
クステレオグラム141からはみ出している。
【0075】この画像再生装置140では、図11に示
すように、凹凸部142から入射した照明光146が光
学部材143の内部に入ると光路148に示すように光
導波部145を全反射しながら導波した後、ホログラフ
ィックステレオグラム141を透過する際に回折される
光149によって3次元画像情報が観察者150によっ
て観察されることになる。
【0076】次に、第6の実施の形態について説明す
る。この第6の実施の形態も画像再生装置であるが、上
記第5の実施の形態で用い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と上記光学部材とで円筒型の
エッジリット方式ホログラフィックステレオグラムを形
成し、この円筒型エッジリット方式ホログラフィックス
テレオグラムを再生するものである。
【0077】なお、上記第1〜第6の実施の形態では、
ホログラフィックステレオグラムに光学部材を貼り付け
るとしたが、ホログラムに光学部材を貼り付けて上記第
1〜第6の実施の形態と同様の構成にし、3次元画像を
ホログラムから再生するようにしてもよい。
【0078】また、本発明の画像再生装置は、3次元画
像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックス
テレオグラムを再生するのみに適用が限定されるもので
はなく、2次元画像情報が記録されたホログラム又はホ
ログラフィックステレオグラムを再生するときに適用さ
れてもよい。
【0079】
【発明の効果】本発明によれば、従来の光導入ブロック
を用いたエッジリットホログラムの再生に比べ、小型軽
量化され、持ち運びや保管上有利となるホログラム再生
装置及び方法を提供できる。また、光源からの照明光を
理想光として対応するだけでなく、場所によって光の当
たる角度が変化するということにも対応できる。さら
に、円筒型エッジリットホログラムを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像再生装置の実施の形態となる
ホログラム再生装置の構成を示す図である。
【図2】上記ホログラム再生装置に用いられている光学
部材の拡大図である。
【図3】ホログラフィックステレオグラム作成システム
の一構成例を示す図である。
【図4】ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置
の光学系の一例を示す図である。
【図5】エッジリット方式による透過型ホログラフィッ
クステレオグラムの形成の様子を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態となる、円筒型エッ
ジリットホログラム再生装置の形成方法を示す図であ
る。
【図7】上記円筒型エッジリットホログラム再生装置の
構成を示す図である。
【図8】本発明の第3の実施の形態となる、ホログラム
再生装置の比較例となる、第1の実施の形態のホログラ
ム再生装置の光学部材の凹凸の作り方を示す図である。
【図9】上記第3の実施の形態のホログラム再生装置に
おける光学部材の凹凸の作り方を示す図である。
【図10】本発明の第5の実施の形態となる、画像再生
装置の構成を示す図である。
【図11】上記第5の実施の形態の動作を説明するため
の図である。
【図12】ホログラフィックステレオグラムの作成方法
を示す図である。
【図13】透過型エッジリットホログラムの作成方法を
示す図である。
【図14】従来のエッジリットホログラムの再生方法を
示す図である。
【符号の説明】
5 画像再生装置、6 ホログラフィックステレオグラ
ム、7 光学部材、8光入射面、9 照明光

Claims (61)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2次元又は3次元の画像情報が記録され
    たホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再
    生する画像再生装置において、 上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラム
    に、表面側を階段状の凹凸とした光学部材の裏面側を張
    り合わせ、上記表面側から照明光を入射させて2次元又
    は3次元の画像を再生することを特徴とする画像再生装
    置。
  2. 【請求項2】 上記光学部材は、上記照明光が垂直に入
    射する光入射面を上記表面側に複数形成していることを
    特徴とする請求項1記載の画像再生装置。
  3. 【請求項3】 上記ホログラム又はホログラフィックス
    テレオグラムと上記光学部材の界面に対する、上記照明
    光の入射角度を、上記界面において表面反射を抑えるこ
    とのできる角度内で一定とすることを特徴とする請求項
    2記載の画像再生装置。
  4. 【請求項4】 上記角度を上記界面に対する法線に対し
    て60度〜85度の範囲内で一定とすることを特徴とす
    る請求項3記載の画像再生装置。
  5. 【請求項5】 上記入射面に対して垂直に形成した傾斜
    面の上記界面に対する角度を上記一定の角度と同じにす
    ることを特徴とする請求項4記載の画像再生装置。
  6. 【請求項6】 上記ホログラム又はホログラフィックス
    テレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた状
    態で、上記光学部材の表面側を内側した円筒を形成し、
    この円筒の内側に上記照明光を入射させて2次元又は3
    次元の画像を再生することを特徴とする請求項3記載の
    画像再生装置。
  7. 【請求項7】 上記ホログラム又はホログラフィックス
    テレオグラムと上記光学部材の界面に対する、上記照明
    光の入射角度を、上記界面において表面反射を抑えるこ
    とのできる角度内で変化させることを特徴とする請求項
    2記載の画像再生装置。
  8. 【請求項8】 上記角度を上記界面に対する法線に対し
    て60度〜85度の範囲内で変化させることを特徴とす
    る請求項7記載の画像再生装置。
  9. 【請求項9】 上記入射面に対して垂直に形成した傾斜
    面の上記界面に対する角度を変化させることを特徴とす
    る請求項8記載の画像再生装置。
  10. 【請求項10】 上記ホログラム又はホログラフィック
    ステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた
    状態で、上記光学部材の表面側を内側して円筒を形成
    し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて上記2次
    元又は3次元の画像を再生することを特徴とする請求項
    7記載の画像再生装置。
  11. 【請求項11】 上記光学部材は上記ホログラム又はホ
    ログラフィックステレオグラムに張り合わされて剛性を
    備えることを特徴とする請求項1記載の画像再生装置。
  12. 【請求項12】 上記光学部材は、階段状の凹凸部の中
    に上記入射面を同じピッチで複数備えることを特徴とす
    る請求項2記載の画像再生装置。
  13. 【請求項13】 上記ピッチは0.5mm以下であるこ
    とを特徴とする請求項12記載の画像再生装置。
  14. 【請求項14】 上記光学部材の厚さは上記ホログラム
    又はホログラフィックステレオグラムに張り合わされて
    剛性を保つものであれば上記ホログラム又はホログラフ
    ィックステレオグラムの大きさに光学的に左右されない
    ことを特徴とする請求項1記載の画像再生装置。
  15. 【請求項15】 2次元又は3次元の画像情報が記録さ
    れたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを
    再生する画像再生装置において、 上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラム
    に、表面側の一部を階段状の凹凸部とした光学部材の裏
    面側を張り合わせ、上記光学部材の凹凸部から照明光を
    入射させて2次元又は3次元の画像を再生することを特
    徴とする画像再生装置。
  16. 【請求項16】 上記光学部材の凹凸部は、上記照明光
    が垂直に入射する光入射面を複数形成していることを特
    徴とする請求項15記載の画像再生装置。
  17. 【請求項17】 上記凹凸部における上記照明光の入射
    角度を一定とすることを特徴とする請求項16記載の画
    像再生装置。
  18. 【請求項18】 上記光学部材は、上記凹凸部から入射
    した照明光を反射しながら導波する光導波部を有するこ
    とを特徴とする請求項17記載の画像再生装置。
  19. 【請求項19】 上記光学部材の上記光導波部側の外表
    面を黒色とすることを特徴とする請求項18記載の画像
    再生装置。
  20. 【請求項20】 上記光学部材の凹凸部の裏面側は、上
    記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムから
    はみ出していることを特徴とする請求項17記載の画像
    再生装置。
  21. 【請求項21】 上記光学部材の上記光導波部側の外表
    面を黒色とすることを特徴とする請求項20記載の画像
    再生装置。
  22. 【請求項22】 上記ホログラム又はホログラフィック
    ステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた
    状態で、上記光学部材の表面側を内側した円筒を形成
    し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて2次元又
    は3次元の画像を再生することを特徴とする請求項17
    記載の画像再生装置。
  23. 【請求項23】 上記凹凸部における上記照明光の入射
    角度を変化させることを特徴とする請求項16記載の画
    像再生装置。
  24. 【請求項24】 上記光学部材は、上記凹凸部から入射
    した照明光を反射しながら導波する光導波部を有するこ
    とを特徴とする請求項23記載の画像再生装置。
  25. 【請求項25】 上記光学部材の上記光導波部の外表面
    を黒色とすることを特徴とする請求項24記載の画像再
    生装置。
  26. 【請求項26】 上記光学部材の凹凸部の裏面側は、上
    記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムから
    はみ出していることを特徴とする請求項23記載の画像
    再生装置。
  27. 【請求項27】 上記光学部材の上記光導波部の外表面
    を黒色とすることを特徴とする請求項26記載の画像再
    生装置。
  28. 【請求項28】 上記ホログラム又はホログラフィック
    ステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた
    状態で、上記光学部材の表面側を内側した円筒を形成
    し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて2次元又
    は3次元の画像を再生することを特徴とする請求項23
    記載の画像再生装置。
  29. 【請求項29】 上記光学部材は上記ホログラム又はホ
    ログラフィックステレオグラムに張り合わされて剛性を
    備えることを特徴とする請求項15記載の画像再生装
    置。
  30. 【請求項30】 上記光学部材の凹凸部は、上記入射面
    を同じピッチで複数備えることを特徴とする請求項16
    記載の画像再生装置。
  31. 【請求項31】 上記ピッチは0.5mm以下であるこ
    とを特徴とする請求項30記載の画像再生装置。
  32. 【請求項32】 上記光学部材の厚さは上記ホログラム
    又はホログラフィックステレオグラムに張り合わされて
    剛性を保つものであれば上記ホログラム又はホログラフ
    ィックステレオグラムの大きさに光学的に左右されない
    ことを特徴とする請求項15記載の画像再生装置。
  33. 【請求項33】 2次元又は3次元の画像情報が記録さ
    れたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを
    再生するための画像再生方法において、 上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラム
    に、表面側を階段状の凹凸とした光学部材の裏面側を張
    り合わせ、上記表面側から照明光を入射させて2次元又
    は3次元の画像を再生することを特徴とする画像再生方
    法。
  34. 【請求項34】 上記照明光が垂直に入射する光入射面
    を上記表面側に複数形成している上記光学部材を用いる
    ことを特徴とする請求項33記載の画像再生方法。
  35. 【請求項35】 上記ホログラム又はホログラフィック
    ステレオグラムと上記光学部材の界面に対する、上記照
    明光の入射角度を、上記界面において表面反射を抑える
    ことのできる角度内で一定とすることを特徴とする請求
    項34記載の画像再生方法。
  36. 【請求項36】 上記角度を上記界面に対する法線に対
    して60度〜85度の範囲内で一定とすることを特徴と
    する請求項35記載の画像再生方法。
  37. 【請求項37】 上記入射面に対して垂直に形成した傾
    斜面の上記界面に対する角度を上記一定の角度と同じに
    することを特徴とする請求項36記載の画像再生方法。
  38. 【請求項38】 上記ホログラム又はホログラフィック
    ステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた
    状態で、上記光学部材の表面側を内側した円筒を形成
    し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて2次元又
    は3次元の画像を再生することを特徴とする請求項35
    記載の画像再生方法。
  39. 【請求項39】 上記ホログラム又はホログラフィック
    ステレオグラムと上記光学部材の界面に対する、上記照
    明光の入射角度を、上記界面において表面反射を抑える
    ことのできる角度内で変化させることを特徴とする請求
    項34記載の画像再生方法。
  40. 【請求項40】 上記角度を上記界面に対する法線に対
    して60度〜85度の範囲内で変化させることを特徴と
    する請求項39記載の画像再生方法。
  41. 【請求項41】 上記入射面に対して垂直に形成した傾
    斜面の上記界面に対する角度を変化させることを特徴と
    する請求項40記載の画像再生方法。
  42. 【請求項42】 上記ホログラム又はホログラフィック
    ステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた
    状態で、上記光学部材の表面側を内側して円筒を形成
    し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて2次元又
    は3次元の画像を再生することを特徴とする請求項39
    記載の画像再生方法。
  43. 【請求項43】 階段状の凹凸部の中に上記入射面を同
    じピッチで複数備える上記光学部材を用いることを特徴
    とする請求項34記載の画像再生方法。
  44. 【請求項44】 上記ピッチは0.5mm以下であるこ
    とを特徴とする請求項43記載の画像再生方法。
  45. 【請求項45】 2次元又は3次元の画像情報が記録さ
    れたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを
    再生する画像再生方法において、 上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラム
    に、表面側の一部を階段状の凹凸部とした光学部材の裏
    面側を張り合わせ、上記光学部材の凹凸部から照明光を
    入射させて2次元又は3次元の画像を再生することを特
    徴とする画像再生方法。
  46. 【請求項46】 上記光学部材の凹凸部は、上記照明光
    が垂直に入射する光入射面を複数形成していることを特
    徴とする請求項45記載の画像再生方法。
  47. 【請求項47】 上記凹凸部における上記照明光の入射
    角度を一定とすることを特徴とする請求項46記載の画
    像再生方法。
  48. 【請求項48】 上記光学部材は、上記凹凸部から入射
    した照明光を反射しながら導波する導波部を有すること
    を特徴とする請求項47記載の画像再生方法。
  49. 【請求項49】 上記光学部材の上記光導波部側の外表
    面を黒色とすることを特徴とする請求項48記載の画像
    再生方法。
  50. 【請求項50】 上記光学部材の凹凸部の裏面側は、上
    記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムから
    はみ出していることを特徴とする請求項47記載の画像
    再生方法。
  51. 【請求項51】 上記光学部材の上記光導波部側の外表
    面を黒色とすることを特徴とする請求項50記載の画像
    再生方法。
  52. 【請求項52】 上記ホログラム又はホログラフィック
    ステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた
    状態で、上記光学部材の表面側を内側した円筒を形成
    し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて2次元又
    は3次元の画像を再生することを特徴とする請求項47
    記載の画像再生方法。
  53. 【請求項53】 上記凹凸部における上記照明光の入射
    角度を変化させることを特徴とする請求項46記載の画
    像再生方法。
  54. 【請求項54】 上記光学部材は、上記凹凸部から入射
    した照明光を反射しながら導波する導波部を有すること
    を特徴とする請求項53記載の画像再生方法。
  55. 【請求項55】 上記光学部材の上記光導波部の外表面
    を黒色とすることを特徴とする請求項54記載の画像再
    生方法。
  56. 【請求項56】 上記光学部材の凹凸部の裏面側は、上
    記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムから
    はみ出していることを特徴とする請求項53記載の画像
    再生方法。
  57. 【請求項57】 上記光学部材の上記光導波部の外表面
    を黒色とすることを特徴とする請求項56記載の画像再
    生方法。
  58. 【請求項58】 上記ホログラム又はホログラフィック
    ステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた
    状態で、上記光学部材の表面側を内側した円筒を形成
    し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて2次元又
    は3次元の画像を再生することを特徴とする請求項53
    記載の画像再生方法。
  59. 【請求項59】 上記光学部材の凹凸部は、上記入射面
    を同じピッチで複数備えることを特徴とする請求項45
    記載の画像再生方法。
  60. 【請求項60】 上記ピッチは0.5mm以下であるこ
    とを特徴とする請求項59記載の画像再生方法。
  61. 【請求項61】 上記光学部材の厚さは上記ホログラム
    又はホログラフィックステレオグラムに張り合わされて
    剛性を保つものであれば上記ホログラム又はホログラフ
    ィックステレオグラムの大きさに光学的に左右されない
    ことを特徴とする請求項45記載の画像再生方法。
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