JP2002530698A - 操向可能なビームを用いたホログラムを複製するための装置及び方法 - Google Patents
操向可能なビームを用いたホログラムを複製するための装置及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
操向可能なビームを用いたホログラムを複製するための装置及び方法が提供される。その装置は、ホログラムをホログラフィック記録媒体の近傍に配置するように作動可能なアセンブリと、ビームをホログラムの要素部分に向け、要素部分をホログラフィック記録媒体に複製するべく作動可能なビーム操向ユニットを有し、ビーム操向ユニットはビームが各要素部分に入射する入射角を個別に変更するように作動可能である。ホログラムを複製するための方法は、ホログラフィック記録媒体をホログラムに近接して配置する過程を含む。ホログラムの要素部分にビームが向けられ、要素部分がホログラフィック記録媒体に複製される。
Description
【０００１】 （技術分野） 本発明はホログラフィーに関し、特に操向ビームを用いてホログラムを複製す
るための装置及び方法に関する。
るための装置及び方法に関する。
【０００２】 （背景技術） 本発明はホログラフィーに関する。特に、３次元コンピュータモデルのコンピ
ュータによりレンダリングされたイメージ或いはコンピュータにより処理したイ
メージを用いて、可変サイズ及び可変解像度のホログラフィックステレオグラム
、ホログラム及びホログラフィック光学要素を生成し、複製し、プリントするた
めの方法及び装置に関する。
ュータによりレンダリングされたイメージ或いはコンピュータにより処理したイ
メージを用いて、可変サイズ及び可変解像度のホログラフィックステレオグラム
、ホログラム及びホログラフィック光学要素を生成し、複製し、プリントするた
めの方法及び装置に関する。
【０００３】 ホログラフィックステレオグラムは、対象の２次元情景のセットから合成或い
は組み合わされたホログラムの一形式である。ホログラフィックステレオグラム
は、密に配置された離散的な斜視図からなる２次元要素情景からしっかりした３
次元対象の実物に見える虚像を形成することができる。更に、２次元要素情景が
適切に生成された場合には、ホログラフィックステレオグラムは、動画の虚像を
も生成することができる。ホログラフィックステレオグラムはこのような特別な
効果を生み出し得るものであるが、ホログラフィックステレオグラムをプリント
するための方法及び技術についての限界のために、ホログラフィックステレオグ
ラムの生成は一般に高価、困難且つ多大な時間を有するものであった。
は組み合わされたホログラムの一形式である。ホログラフィックステレオグラム
は、密に配置された離散的な斜視図からなる２次元要素情景からしっかりした３
次元対象の実物に見える虚像を形成することができる。更に、２次元要素情景が
適切に生成された場合には、ホログラフィックステレオグラムは、動画の虚像を
も生成することができる。ホログラフィックステレオグラムはこのような特別な
効果を生み出し得るものであるが、ホログラフィックステレオグラムをプリント
するための方法及び技術についての限界のために、ホログラフィックステレオグ
ラムの生成は一般に高価、困難且つ多大な時間を有するものであった。
【０００４】 ホログラフィックステレオグラムを生成するための多数のステップを１つの光
学プリントステップに減少させるための手法が開発されている。１ステップ技術
は通常、対象のコンピュータにより処理されたイメージ又は対象のコンピュータ
モデルを用いて、ホログラムを、基本ホログラム或いはホーゲルと呼ばれる複数
の互いに隣接する小さな基本要素から形成する。この１ステップ技術は、予備的
なホログラムを生成する必要を解消する。
学プリントステップに減少させるための手法が開発されている。１ステップ技術
は通常、対象のコンピュータにより処理されたイメージ又は対象のコンピュータ
モデルを用いて、ホログラムを、基本ホログラム或いはホーゲルと呼ばれる複数
の互いに隣接する小さな基本要素から形成する。この１ステップ技術は、予備的
なホログラムを生成する必要を解消する。
【０００５】 伝統的な１ステップ技術を用いてフルパララックスホログラフィックステレオ
グラムを生成するためには、対象或いは情景の３次元コンピュータモデルが生成
される。対象或いは情景の３次元的コンピュータモデルを生成しそれを操作する
ために用いることのできる多数のコンピュータグラフィックモデリングプログラ
ム、レンダリングプログラム、動画プログラム、３次元デジタル化システム或い
は複数のプログラム或いはシステムの組合せが知られている。このようなプログ
ラム或いはシステムの例は、限定的ではないが、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ
）プログラム、科学的可視化プログラム或いは仮想現実プログラムなどがある。
グラムを生成するためには、対象或いは情景の３次元コンピュータモデルが生成
される。対象或いは情景の３次元的コンピュータモデルを生成しそれを操作する
ために用いることのできる多数のコンピュータグラフィックモデリングプログラ
ム、レンダリングプログラム、動画プログラム、３次元デジタル化システム或い
は複数のプログラム或いはシステムの組合せが知られている。このようなプログ
ラム或いはシステムの例は、限定的ではないが、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ
）プログラム、科学的可視化プログラム或いは仮想現実プログラムなどがある。
【０００６】 更に、１ステップ技術を用いてホログラフィックステレオグラムを生成するた
めには、対象或いは情景に対するホログラム面及び個々の基本ホログラムの位置
を決定する必要がある。更に、基本ホログラムのための適切なコンピュータグラ
フィックカメラの詳細及び空間的光変調器（ＳＬＭ）即ち２次元イメージを表示
し得る装置のサイズ及び位置を決定する必要がある。
めには、対象或いは情景に対するホログラム面及び個々の基本ホログラムの位置
を決定する必要がある。更に、基本ホログラムのための適切なコンピュータグラ
フィックカメラの詳細及び空間的光変調器（ＳＬＭ）即ち２次元イメージを表示
し得る装置のサイズ及び位置を決定する必要がある。
【０００７】 上記した初期パラメータの全てが決定されると、各基本ホログラムについてＳ
ＬＭ上の２次元的投射を、生成された対象或いは情景のコンピュータグラフィッ
クモデル、基本ホログラムの位置及び基本ホログラムについてのコンピュータグ
ラフィックカメラの詳細に基づいて計算される。各基本ホログラムについてのＳ
ＬＭ上の２次元投射は、様々なコンピュータグラフィック手法を用いてレンダリ
ングすることができる。３次元的対象から２次元的視野を生成し、色及び陰影の
変化のような特性をコンピュータグラフィックモデルに付加するプロセスはしば
しばレンダリングと呼ばれる。このようなレンダリングのための様々な方法が知
られている。１つの方法は、コンピュータモデルに於いてサンプルされた光線を
正確に模擬することによりイメージを計算する光線追跡と呼ばれる方法である。
もう１つの方法は、一時に１ラスター即ち１ライン毎にイメージを計算する走査
線変換と呼ばれるものである。通常走査線レンダリングは、光線追跡ほどのリア
ルな結果を生み出さない。しかしながら、走査線レンダリングは高速であること
から動画パッケージに於いてしばしば用いられる。コンピュータグラフィックス
を用いて、１ステップ、フルパララックスホログラフィックステレオグラムのた
めにイメージをレンダリングするもう１つの方法がHalleらの記事に記載されて
いる。Halle, M. and Kropp, A, " Fast Computer Graphics Rendering for Ful
l Parallax Spatial Displays ", Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. (SPIE
), 3011:105-112 (February 10-11, 1997) は、引用により本明細書の一部とす
る。
ＬＭ上の２次元的投射を、生成された対象或いは情景のコンピュータグラフィッ
クモデル、基本ホログラムの位置及び基本ホログラムについてのコンピュータグ
ラフィックカメラの詳細に基づいて計算される。各基本ホログラムについてのＳ
ＬＭ上の２次元投射は、様々なコンピュータグラフィック手法を用いてレンダリ
ングすることができる。３次元的対象から２次元的視野を生成し、色及び陰影の
変化のような特性をコンピュータグラフィックモデルに付加するプロセスはしば
しばレンダリングと呼ばれる。このようなレンダリングのための様々な方法が知
られている。１つの方法は、コンピュータモデルに於いてサンプルされた光線を
正確に模擬することによりイメージを計算する光線追跡と呼ばれる方法である。
もう１つの方法は、一時に１ラスター即ち１ライン毎にイメージを計算する走査
線変換と呼ばれるものである。通常走査線レンダリングは、光線追跡ほどのリア
ルな結果を生み出さない。しかしながら、走査線レンダリングは高速であること
から動画パッケージに於いてしばしば用いられる。コンピュータグラフィックス
を用いて、１ステップ、フルパララックスホログラフィックステレオグラムのた
めにイメージをレンダリングするもう１つの方法がHalleらの記事に記載されて
いる。Halle, M. and Kropp, A, " Fast Computer Graphics Rendering for Ful
l Parallax Spatial Displays ", Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. (SPIE
), 3011:105-112 (February 10-11, 1997) は、引用により本明細書の一部とす
る。
【０００８】 ホログラフィックステレオグラムは、多ステップ或いは１ステップ手法により
生成された時、再構成されたイメージは、幾何学的なイメージの歪みを有する場
合がある。このような幾何学的なイメージの歪みは、大型の掲示板サイズのホロ
グラフィックディスプレイや、アルコーブ或いは部分円筒形等の他の幾何学的形
状を伴うホログラフィックディスプレイに於いて極めて顕著に現れる。マルチプ
レックスホログラムに於ける幾何学的イメージの歪みを正すために他ステップ手
法に組み込まれた１つの解決法が、オカダの記事に記載されている。Okada, K.
ら, "A Method of Distortion Compensation of Multiplex Holograms", Optics
Communications, vol. 48, no. 3, pp. 167-170 (December 1, 1983) は、引用
により本明細書の一部とする。歪みを正すためのオカダの記事に於いて議論され
ている手法は、出来上がったホログラムの単一の或いは個々の視点の幾何学的及
び時間的歪みを是正する方法からなる。これは、イメージの取得の後に行われる
処理後方法であることから、１ステップホログラフィックステレオグラムをなす
動画コンピュータグラフィックスを生成する場合に採用すると非効率的であると
いう問題がある。オカダの方法は、水平パララックスのみの透過型ホログラムを
提供するのみである。
生成された時、再構成されたイメージは、幾何学的なイメージの歪みを有する場
合がある。このような幾何学的なイメージの歪みは、大型の掲示板サイズのホロ
グラフィックディスプレイや、アルコーブ或いは部分円筒形等の他の幾何学的形
状を伴うホログラフィックディスプレイに於いて極めて顕著に現れる。マルチプ
レックスホログラムに於ける幾何学的イメージの歪みを正すために他ステップ手
法に組み込まれた１つの解決法が、オカダの記事に記載されている。Okada, K.
ら, "A Method of Distortion Compensation of Multiplex Holograms", Optics
Communications, vol. 48, no. 3, pp. 167-170 (December 1, 1983) は、引用
により本明細書の一部とする。歪みを正すためのオカダの記事に於いて議論され
ている手法は、出来上がったホログラムの単一の或いは個々の視点の幾何学的及
び時間的歪みを是正する方法からなる。これは、イメージの取得の後に行われる
処理後方法であることから、１ステップホログラフィックステレオグラムをなす
動画コンピュータグラフィックスを生成する場合に採用すると非効率的であると
いう問題がある。オカダの方法は、水平パララックスのみの透過型ホログラムを
提供するのみである。
【０００９】 完成したホログラフィックディスプレイに於ける歪みを減少させるための予め
歪みを与えるような１ステップホログラフィックステレオグラムのための手法が
開発されている。このような予め歪みを与えるような手法はBelleらの記事に記
載されている。Belle, H. ら, "The Ultragram：A Generalized Holographic St
ereogram", Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. (SPIE), vol. 1461, Practi
cal Holography V, p. 142 (February 1991) は、引用により本明細書の一部と
する。広く採用されているにも関わらず、フルパララックスホログラフィックス
テレオグラムを生成するための１ステップ法のための典型的な予め歪みを与える
形式の手法は、コンピュータの処理速度及び伝統的な１ステップ法により得られ
る像の解像度の点で極めて限定されたものに留まっている。更に、予め歪みを与
えるための、１ステップフルパララックスホログラフィックステレオグラムのた
めの手法は、包括的であって、動画を伴う１ステップフルパララックスホログラ
フィックステレオグラムを生成することができない。
歪みを与えるような１ステップホログラフィックステレオグラムのための手法が
開発されている。このような予め歪みを与えるような手法はBelleらの記事に記
載されている。Belle, H. ら, "The Ultragram：A Generalized Holographic St
ereogram", Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. (SPIE), vol. 1461, Practi
cal Holography V, p. 142 (February 1991) は、引用により本明細書の一部と
する。広く採用されているにも関わらず、フルパララックスホログラフィックス
テレオグラムを生成するための１ステップ法のための典型的な予め歪みを与える
形式の手法は、コンピュータの処理速度及び伝統的な１ステップ法により得られ
る像の解像度の点で極めて限定されたものに留まっている。更に、予め歪みを与
えるための、１ステップフルパララックスホログラフィックステレオグラムのた
めの手法は、包括的であって、動画を伴う１ステップフルパララックスホログラ
フィックステレオグラムを生成することができない。
【００１０】 １ステップでモノクロのホログラフィックステレオグラムをプリントするため
の装置が開発されている。このような従来技術に基づくプリンタは、通常、図１
に示されるように、モノクロコヒーレント光源１と、レンズ４２と、ミラー４０
と、光学系８０と、シャッタ１０と、フィルムを変位させるための機構６９と、
通常フィルムからなるホログラフィック記録媒体７０と、露光シーケンスのため
のタイミングを制御するパーソナルコンピュータ８５と、イメージの計算のため
の別個の高速コンピュータ８７とを含む。図１に示された従来技術に基づくプリ
ンタは、ヤマグチの２つの記事に記載されている。Yamaguchi, M. ら, "Develop
ment of a Prototype Full-Parallax Holoprinter", Proc. Soc. Photo-Opt Ins
trum. Eng. (SPIE), vol. 2406, Practical Holography IX, pp. 50-56 (Februa
ry 1995)、及び Yamaguchi, M.ら, "High-Quality Recording of a Full-Parall
ax Holographic Stereogram with a Digital Diffuser", Optical Letters, vol
. 19, no. 2, pp. 135-137 (January 20, 1994) は、引用により本明細書の一部
とする。図１に示された従来技術に基づくプリンタは、モノクロのホログラフィ
ックステレオグラムを生成することができるが、フルカラーのホログラフィック
ステレオグラムを生成することはできない。
の装置が開発されている。このような従来技術に基づくプリンタは、通常、図１
に示されるように、モノクロコヒーレント光源１と、レンズ４２と、ミラー４０
と、光学系８０と、シャッタ１０と、フィルムを変位させるための機構６９と、
通常フィルムからなるホログラフィック記録媒体７０と、露光シーケンスのため
のタイミングを制御するパーソナルコンピュータ８５と、イメージの計算のため
の別個の高速コンピュータ８７とを含む。図１に示された従来技術に基づくプリ
ンタは、ヤマグチの２つの記事に記載されている。Yamaguchi, M. ら, "Develop
ment of a Prototype Full-Parallax Holoprinter", Proc. Soc. Photo-Opt Ins
trum. Eng. (SPIE), vol. 2406, Practical Holography IX, pp. 50-56 (Februa
ry 1995)、及び Yamaguchi, M.ら, "High-Quality Recording of a Full-Parall
ax Holographic Stereogram with a Digital Diffuser", Optical Letters, vol
. 19, no. 2, pp. 135-137 (January 20, 1994) は、引用により本明細書の一部
とする。図１に示された従来技術に基づくプリンタは、モノクロのホログラフィ
ックステレオグラムを生成することができるが、フルカラーのホログラフィック
ステレオグラムを生成することはできない。
【００１１】 図１に示されたもののように、典型的な従来技術に基づくホログラムプリンタ
は、通常防振テーブル８０により支持されている。更に、図１に示された従来技
術に基づくプリンタは、コリメートし得るコヒーレントな光ビーム５を発生する
ための光源としてＨｅＮｅレーザを用いる。シャッタ１０が光源１の出力に配置
されている。ビームスプリッタ１５は、光源１からの光５を、物体ビーム２０及
び参照ビーム２５に分割する。物体ビーム２０及び参照ビーム２５の変更特性は
、１対のハーフウェーブプレート３０及び１対のプラライザ３５により調整され
る。ハーフウェーブプレート３０及びポラライザ３５は、両ビームの比率も制御
する。従来技術に基づくプリンタは、幾つかのミラー４０をも用いる。加えるに
、従来技術に基づくプリンタは、光源１からの物体ビーム２０を、図１に示され
た光学系８９に向けて分配するための拡大レンズ４２のシステムを用いる。図１
に示された従来技術に基づくプリンタの光学系８９は、帯域制限ディフューザ４
５と、液晶パネル（ＬＣＤパネル）５０と、収束レンズ５５とを含む。帯域制限
ディフューザは、光を特定のパターン或いは方向に拡散するべく設計された画定
論的理想パターンを有するディフューザである。
は、通常防振テーブル８０により支持されている。更に、図１に示された従来技
術に基づくプリンタは、コリメートし得るコヒーレントな光ビーム５を発生する
ための光源としてＨｅＮｅレーザを用いる。シャッタ１０が光源１の出力に配置
されている。ビームスプリッタ１５は、光源１からの光５を、物体ビーム２０及
び参照ビーム２５に分割する。物体ビーム２０及び参照ビーム２５の変更特性は
、１対のハーフウェーブプレート３０及び１対のプラライザ３５により調整され
る。ハーフウェーブプレート３０及びポラライザ３５は、両ビームの比率も制御
する。従来技術に基づくプリンタは、幾つかのミラー４０をも用いる。加えるに
、従来技術に基づくプリンタは、光源１からの物体ビーム２０を、図１に示され
た光学系８９に向けて分配するための拡大レンズ４２のシステムを用いる。図１
に示された従来技術に基づくプリンタの光学系８９は、帯域制限ディフューザ４
５と、液晶パネル（ＬＣＤパネル）５０と、収束レンズ５５とを含む。帯域制限
ディフューザは、光を特定のパターン或いは方向に拡散するべく設計された画定
論的理想パターンを有するディフューザである。
【００１２】 図１に示された帯域制限ディフューザ４５は、用いられているモノクロ光源即
ちＨｅＮｅレーザに適合するべく設計されている。図１の従来技術に基づくプリ
ンタに用いられているＬＣＤパネル５０は、ツイステッドネマチック液晶を用い
たグレースケールの電気的に制御されるパネルをなす。ＬＣＤパネル５０は、ア
ナログビデオ信号として高速コンピュータ８７により計算されたイメージデータ
を受ける。図１に示された収束レンズ５５は、ＬＣＤパネル５０からのイメージ
をホログラフィック記録媒体７０にフォーカスする。収束レンズ５５は一般に、
広い視野角を提供するように低いＦナンバーを有する。光軸に沿って球面収差を
是正する必要があることから、ヤマグチは球面収差を減少させるために３つのレ
ンズからなる収束レンズ５５を用いて、約０．８のＦナンバーを達成している。
ちＨｅＮｅレーザに適合するべく設計されている。図１の従来技術に基づくプリ
ンタに用いられているＬＣＤパネル５０は、ツイステッドネマチック液晶を用い
たグレースケールの電気的に制御されるパネルをなす。ＬＣＤパネル５０は、ア
ナログビデオ信号として高速コンピュータ８７により計算されたイメージデータ
を受ける。図１に示された収束レンズ５５は、ＬＣＤパネル５０からのイメージ
をホログラフィック記録媒体７０にフォーカスする。収束レンズ５５は一般に、
広い視野角を提供するように低いＦナンバーを有する。光軸に沿って球面収差を
是正する必要があることから、ヤマグチは球面収差を減少させるために３つのレ
ンズからなる収束レンズ５５を用いて、約０．８のＦナンバーを達成している。
【００１３】 露光されるべきでない基本ホログラム１１０の部分をなさないホログラフィッ
ク記録媒体７０の部分の露光を防止するために、図１に示された従来技術のプリ
ンタは、ホログラフィック記録媒体７０に近接して、基本ホログラム１１０のサ
イズの開口を備えた物体ビームマスキングプレート６０を用い、物体ビーム２０
が、ホログラフィック記録媒体７０の他の部分を露光しないようにしている。
ク記録媒体７０の部分の露光を防止するために、図１に示された従来技術のプリ
ンタは、ホログラフィック記録媒体７０に近接して、基本ホログラム１１０のサ
イズの開口を備えた物体ビームマスキングプレート６０を用い、物体ビーム２０
が、ホログラフィック記録媒体７０の他の部分を露光しないようにしている。
【００１４】 図１に示された帯域制限ディフューザ４５は、ホログラフィック記録媒体７０
上の基本ホログラムに対して、物体ビーム２０の分布を均一化する。物体ビーム
が基本ホログラムの領域上にのみフォーカスされるように帯域制限ディフューザ
４５が設計されていれば、基本ホログラム外の領域が露光するのを防止するため
に物体ビームマスキングプレート６０を用いる必要がなくなる。しかしながら、
このような帯域制限ディフューザと共に用いる場合には、物体ビームマスキング
プレート６０は、基本ホログラム１１０よりも大きな開口を有するものであって
よい。物体ビーム２０によって基本ホログラム１１０が均一に照明されるような
物体ビーム２０及び帯域制限ディフューザ４５は、それにマッチするように、基
本ホログラム１１０のサイズの開口を備えた参照ビームマスキングプレート６５
を必要とする。物体ビーム２０、帯域制限ディフューザ４５及び参照ビームマス
キングプレート６５を所望の基本ホログラムのサイズに適合させる必要があるこ
とから、ホログラムプリンタにより露光される基本ホログラムのサイズを変更す
ることは困難であった。このようなフレキシビリティの欠如のため、従来技術に
基づくプリンタは、異なるサイズの基本ホログラムを有するホログラムを容易に
プリントすることができず、単一の固定サイズの基本ホログラムを有するホログ
ラムをプリントすることにその用途が限定されていた。
上の基本ホログラムに対して、物体ビーム２０の分布を均一化する。物体ビーム
が基本ホログラムの領域上にのみフォーカスされるように帯域制限ディフューザ
４５が設計されていれば、基本ホログラム外の領域が露光するのを防止するため
に物体ビームマスキングプレート６０を用いる必要がなくなる。しかしながら、
このような帯域制限ディフューザと共に用いる場合には、物体ビームマスキング
プレート６０は、基本ホログラム１１０よりも大きな開口を有するものであって
よい。物体ビーム２０によって基本ホログラム１１０が均一に照明されるような
物体ビーム２０及び帯域制限ディフューザ４５は、それにマッチするように、基
本ホログラム１１０のサイズの開口を備えた参照ビームマスキングプレート６５
を必要とする。物体ビーム２０、帯域制限ディフューザ４５及び参照ビームマス
キングプレート６５を所望の基本ホログラムのサイズに適合させる必要があるこ
とから、ホログラムプリンタにより露光される基本ホログラムのサイズを変更す
ることは困難であった。このようなフレキシビリティの欠如のため、従来技術に
基づくプリンタは、異なるサイズの基本ホログラムを有するホログラムを容易に
プリントすることができず、単一の固定サイズの基本ホログラムを有するホログ
ラムをプリントすることにその用途が限定されていた。
【００１５】 図２〜４は、図１に示された光学系８９と同様に機能する光学系の別の従来技
術を示している。
術を示している。
【００１６】 図２〜４に於いて、物体ビーム２０が、その表面にサンプルイメージ点１００
を有するＳＬＭ９０を介して向けられている。物体ビーム２０は、ＳＬＭ表面に
対して直交しても、或いは直交方向に対してオフセットしていてもよい。ＳＬＭ
９０はピクセル９５のアレイを有するものであってよい。ＬＣＤパネル、映画フ
ィルム及びトランスペーレンシーがＳＬＭ９０として用いられている。
を有するＳＬＭ９０を介して向けられている。物体ビーム２０は、ＳＬＭ表面に
対して直交しても、或いは直交方向に対してオフセットしていてもよい。ＳＬＭ
９０はピクセル９５のアレイを有するものであってよい。ＬＣＤパネル、映画フ
ィルム及びトランスペーレンシーがＳＬＭ９０として用いられている。
【００１７】 図２に於いて、物体ビームは、研磨ガラスの一部分のような光を散乱させる単
純なディフューザ１０５を介して向けられている。単純なディフューザ１０５が
用いられた場合、基本ホログラム１１０外の露光されるべきでないホログラフィ
ック記録媒体７０の領域が露光するのを防止するために物体ビームマスキングプ
レート６０を用いなければならない。
純なディフューザ１０５を介して向けられている。単純なディフューザ１０５が
用いられた場合、基本ホログラム１１０外の露光されるべきでないホログラフィ
ック記録媒体７０の領域が露光するのを防止するために物体ビームマスキングプ
レート６０を用いなければならない。
【００１８】 図３に於いて、物体ビーム２０は、ホログラフィック光学要素（ＨＯＥ）１１
５を介して向けられている。ＨＯＥは、光源から発生した光の向きを或る容量を
以て変更するべく特別に設定されたものである。例えば、ＨＯＥを、光を単一の
点に収束させるためのレンズとして機能するように設計することができる。別の
例としては、ＨＯＥを、一点ではなく１つの領域上に光を収束させるレンズと組
み合わされた帯域制限ディフューザとして機能するように設計することもできる
。図３に示されたＨＯＥ１１５は、基本ホログラム１１０のサイズ及び寸法の領
域を均等に露光するべく設計されている。このようなＨＯＥが用いられた場合、
図２に示された物体ビームマスキングプレート６０を全く用いる必要がないか、
或いは用いた場合でも露光されるべき基本ホログラム１１０のサイズよりも大き
な開口を有するものであってよい。
５を介して向けられている。ＨＯＥは、光源から発生した光の向きを或る容量を
以て変更するべく特別に設定されたものである。例えば、ＨＯＥを、光を単一の
点に収束させるためのレンズとして機能するように設計することができる。別の
例としては、ＨＯＥを、一点ではなく１つの領域上に光を収束させるレンズと組
み合わされた帯域制限ディフューザとして機能するように設計することもできる
。図３に示されたＨＯＥ１１５は、基本ホログラム１１０のサイズ及び寸法の領
域を均等に露光するべく設計されている。このようなＨＯＥが用いられた場合、
図２に示された物体ビームマスキングプレート６０を全く用いる必要がないか、
或いは用いた場合でも露光されるべき基本ホログラム１１０のサイズよりも大き
な開口を有するものであってよい。
【００１９】 図４に於いては、物体ビーム２０は、帯域制限デジタルディフューザからなる
ものであってよい帯域制限ディフューザ４５及び収束レンズ５５を介して向けら
れている。図４に示された帯域制限ディフューザ４５は、物体ビーム２０を、基
本ホログラム１１０の領域上に収束させるべく設計されている。このように、図
１に示された物体ビームマスキングプレート６０は、全く使用する必要がないか
、或いは使用した場合でも露光されるべき基本ホログラム１１０のサイズよりも
大きな開口を有するものであってよい。
ものであってよい帯域制限ディフューザ４５及び収束レンズ５５を介して向けら
れている。図４に示された帯域制限ディフューザ４５は、物体ビーム２０を、基
本ホログラム１１０の領域上に収束させるべく設計されている。このように、図
１に示された物体ビームマスキングプレート６０は、全く使用する必要がないか
、或いは使用した場合でも露光されるべき基本ホログラム１１０のサイズよりも
大きな開口を有するものであってよい。
【００２０】 図２〜４に於いて、サンプルイメージ点１００は、各ホログラフィック記録媒
体７０上の基本ホログラム１１０に記録されたＳＬＭ９０のイメージ点である。
物体ビーム２０と参照ビーム２５との相互作用によって形成される干渉パターン
が、ホログラフィック記録媒体７０上の基本ホログラム１１０に記録されるよう
に参照ビーム２５が基本ホログラム１１０に向けられる。
体７０上の基本ホログラム１１０に記録されたＳＬＭ９０のイメージ点である。
物体ビーム２０と参照ビーム２５との相互作用によって形成される干渉パターン
が、ホログラフィック記録媒体７０上の基本ホログラム１１０に記録されるよう
に参照ビーム２５が基本ホログラム１１０に向けられる。
【００２１】 基本ホログラムの２次元アレイを露光するために、図１の従来技術のプリンタ
は、パルス制御モータ７１を含むホログラフィックフィルム６９を変位させるた
めの機構を用いている。通常、従来技術のプリンタに於けるホログラフィック記
録媒体７０はホログラフィックフィルムからなる。フィルムは、物体ビームマス
キングプレート６０と参照ビームマスキングプレート６５との間に保持される。
両マスキングプレート６０、６５は、露光されるべき基本ホログラム１１０のサ
イズを有する開口を有する。両マスキングプレート６０、６５は、ソレノイド７
２により駆動される。パルス制御モータ７１はフィルムを２方向に変位させる。
は、パルス制御モータ７１を含むホログラフィックフィルム６９を変位させるた
めの機構を用いている。通常、従来技術のプリンタに於けるホログラフィック記
録媒体７０はホログラフィックフィルムからなる。フィルムは、物体ビームマス
キングプレート６０と参照ビームマスキングプレート６５との間に保持される。
両マスキングプレート６０、６５は、露光されるべき基本ホログラム１１０のサ
イズを有する開口を有する。両マスキングプレート６０、６５は、ソレノイド７
２により駆動される。パルス制御モータ７１はフィルムを２方向に変位させる。
【００２２】 図１に示された従来技術に基づくシステムに於いては、露光シーケンスのタイ
ミングがパソコンにより制御される。このように、ソレノイド７２、パルス制御
モータ７１及びシャッタ１１０は、パソコン８５により制御される。それに対し
て、露光されるべきイメージは、高速コンピュータ８７によってオフラインで計
算される。イメージ計算は、アナログビデオ信号によりＬＣＤパネル５０に転送
される。
ミングがパソコンにより制御される。このように、ソレノイド７２、パルス制御
モータ７１及びシャッタ１１０は、パソコン８５により制御される。それに対し
て、露光されるべきイメージは、高速コンピュータ８７によってオフラインで計
算される。イメージ計算は、アナログビデオ信号によりＬＣＤパネル５０に転送
される。
【００２３】 ホログラフィックステレオグラムを再構成するために、照明光源を適切な角度
を以て配置しなければならない。照明光源が適切に配置されないと、ホログラフ
ィックステレオグラムが再構成されなかったり、拡大歪み等のような歪みが発生
する。ホログラフィック技術及び機器の進歩にも関わらず、１ステップホログラ
フィックステレオグラムのディスプレイ照明幾何学的構成が依然として問題とな
る。ディスプレイ照明幾何学的構成即ちホログラフィックステレオグラムに対す
る照明光源の配置は、ホログラフィックステレオグラムの基本ホログラムのそれ
ぞれを露光する参照ビームの角度の累積的な影響に依存する。例えば、ホログラ
フィックステレオグラム上の基本ホログラムの全てがコリメートされた参照ビー
ムにより露光される角度が一定であって、ホログラフィックステレオグラムの面
が平坦であったとすると、ホログラムが拡大歪み等のような歪みを伴わずに適切
に再構成されるためには、ホログラフィックステレオグラムは、基本ホログラム
のそれぞれを適切な角度を以て照明するコリメートされた照明光源を必要とする
。
を以て配置しなければならない。照明光源が適切に配置されないと、ホログラフ
ィックステレオグラムが再構成されなかったり、拡大歪み等のような歪みが発生
する。ホログラフィック技術及び機器の進歩にも関わらず、１ステップホログラ
フィックステレオグラムのディスプレイ照明幾何学的構成が依然として問題とな
る。ディスプレイ照明幾何学的構成即ちホログラフィックステレオグラムに対す
る照明光源の配置は、ホログラフィックステレオグラムの基本ホログラムのそれ
ぞれを露光する参照ビームの角度の累積的な影響に依存する。例えば、ホログラ
フィックステレオグラム上の基本ホログラムの全てがコリメートされた参照ビー
ムにより露光される角度が一定であって、ホログラフィックステレオグラムの面
が平坦であったとすると、ホログラムが拡大歪み等のような歪みを伴わずに適切
に再構成されるためには、ホログラフィックステレオグラムは、基本ホログラム
のそれぞれを適切な角度を以て照明するコリメートされた照明光源を必要とする
。
【００２４】 しかも、実用上、点光源のような拡散光源を用いて照明されることが意図され
るような反射型のホログラフィックステレオグラムを生成することが一般的に行
われている。しかしながら、点光源を用いて、しかも極力歪みを伴わずに再構成
できるように参照ビームの角度が自動的且つフレキシブルに変更し得るようなプ
リンタを設計する際の困難を、従来技術は克服していない。
るような反射型のホログラフィックステレオグラムを生成することが一般的に行
われている。しかしながら、点光源を用いて、しかも極力歪みを伴わずに再構成
できるように参照ビームの角度が自動的且つフレキシブルに変更し得るようなプ
リンタを設計する際の困難を、従来技術は克服していない。
【００２５】 また、ホログラフィックイメージの解像度即ち基本ホログラム密度を制御する
ことが依然として困難である。ホログラフィックイメージの鮮明度は、イメージ
の解像度及びぼやけの度合に依存する。ぼやけは、長い蛍光灯などのような大き
な光源によりホログラムを照明したような場合に引き起こされる。また、光源の
スペクトラル範囲が大きいことによってもぼやけが引き起こされる。顕微鏡対物
レンズ等により引き延ばされたレーザ光源等のような小型且つモノクロの光源即
ち小型の廉価な色消しハイパワーレンズを用いた場合にはぼやけが抑制され、ホ
ログラフィックイメージの鮮明度は、ホログラムのイメージ解像度に主に依存す
る。
ことが依然として困難である。ホログラフィックイメージの鮮明度は、イメージ
の解像度及びぼやけの度合に依存する。ぼやけは、長い蛍光灯などのような大き
な光源によりホログラムを照明したような場合に引き起こされる。また、光源の
スペクトラル範囲が大きいことによってもぼやけが引き起こされる。顕微鏡対物
レンズ等により引き延ばされたレーザ光源等のような小型且つモノクロの光源即
ち小型の廉価な色消しハイパワーレンズを用いた場合にはぼやけが抑制され、ホ
ログラフィックイメージの鮮明度は、ホログラムのイメージ解像度に主に依存す
る。
【００２６】 ３次元イメージのイメージ解像度は、イメージボリュームに於ける個々に識別
可能なイメージ点の体積密度として定義される。フルパララックス及び水平パラ
ラックスホログラムを含む１ステップホログラフィックステレオグラムについて
、この解像度は、イメージボリューム全体に渡って通常一定ではない。奥行きの
小さい小さなイメージについて、奥行きについてのイメージ解像度の変動は殆ど
目立たない。しかしながら、奥行きの大きなホログラフィックステレオグラムに
ついては、奥行きについてのイメージ解像度の変化は極めて顕著となる。
可能なイメージ点の体積密度として定義される。フルパララックス及び水平パラ
ラックスホログラムを含む１ステップホログラフィックステレオグラムについて
、この解像度は、イメージボリューム全体に渡って通常一定ではない。奥行きの
小さい小さなイメージについて、奥行きについてのイメージ解像度の変動は殆ど
目立たない。しかしながら、奥行きの大きなホログラフィックステレオグラムに
ついては、奥行きについてのイメージ解像度の変化は極めて顕著となる。
【００２７】 図５に示されるように、基本ホログラム１１０を露光した参照ビーム２５を発
生するために用いたのと同様な光源からなる照明光源１３０からの光が適切な共
役角を以て基本ホログラム１１０を照明した場合、図２〜４に示されたサンプル
イメージ点１００の再構成１２５は、ＳＬＭのイメージの再構成１２０に関して
、記録時に基本ホログラム１１０に対して現れたのと同様に基本ホログラム１１
０に対して同一の見掛け上の距離及び位置を占めるように形成される。
生するために用いたのと同様な光源からなる照明光源１３０からの光が適切な共
役角を以て基本ホログラム１１０を照明した場合、図２〜４に示されたサンプル
イメージ点１００の再構成１２５は、ＳＬＭのイメージの再構成１２０に関して
、記録時に基本ホログラム１１０に対して現れたのと同様に基本ホログラム１１
０に対して同一の見掛け上の距離及び位置を占めるように形成される。
【００２８】 図６は、ホログラフィック記録媒体７０上の互いに隣接する基本ホログラム１
１０間の境界線から、ＳＬＭの再構成されたイメージ１２０の互いに隣接する再
構成されたピクセル１３５間の境界を通過するように引かれた線を示している。
少なくとも２つの基本ホログラムの境界から引かれた線の間の領域は、個別にア
ドレス可能なボリューム要素即ちボクセル１４０を表している。ボクセル１４０
は、任意の３次元的対象或いは情景を表す要素ユニットである。
１０間の境界線から、ＳＬＭの再構成されたイメージ１２０の互いに隣接する再
構成されたピクセル１３５間の境界を通過するように引かれた線を示している。
少なくとも２つの基本ホログラムの境界から引かれた線の間の領域は、個別にア
ドレス可能なボリューム要素即ちボクセル１４０を表している。ボクセル１４０
は、任意の３次元的対象或いは情景を表す要素ユニットである。
【００２９】 図６に示されるように、基本ホログラム１１０がＳＬＭピクセルよりも大きい
と仮定すると、ボクセル１４０のサイズは、ＳＬＭ１２０の再構成されたイメー
ジの面からの距離に応じて増大する。ボクセル１４０のサイズが、３次元的対象
又は情景の所望のディテールのサイズに比較して粗過ぎる場合には、複製された
イメージは劣悪若しくは識別不能なものとなる。対象又は情景の３次元的イメー
ジが、広い範囲の奥行きにわたって延在する場合には、ボクセルのサイズの変化
は、イメージの質を悪化させることから極めて好ましくないものとなる。
と仮定すると、ボクセル１４０のサイズは、ＳＬＭ１２０の再構成されたイメー
ジの面からの距離に応じて増大する。ボクセル１４０のサイズが、３次元的対象
又は情景の所望のディテールのサイズに比較して粗過ぎる場合には、複製された
イメージは劣悪若しくは識別不能なものとなる。対象又は情景の３次元的イメー
ジが、広い範囲の奥行きにわたって延在する場合には、ボクセルのサイズの変化
は、イメージの質を悪化させることから極めて好ましくないものとなる。
【００３０】 このように、従来技術に基づくホログラムプリンタは、商業的な目的には実用
に耐えないような限界を有する。特に、これらの従来技術に基づくプリンタの欠
点としては、フルカラーホログラフィックステレオグラムをプリントできない、
複数の基本ホログラムを同時に露光できない、異なる基本ホログラムサイズを以
てプリントし得るようにホログラムプリンタを迅速且つ容易に調節し得るような
フレキシビリティに欠ける、ホログラフィック記録媒体に対する参照ビームの入
射角を容易に変更し得るようなフレキシビリティに欠ける、ホログラムの解像度
を制御する能力に欠ける、見る位置によって変化するイメージや動画を表示する
ようなコンピュータ生成イメージを生成する能力に欠ける等の問題がある。
に耐えないような限界を有する。特に、これらの従来技術に基づくプリンタの欠
点としては、フルカラーホログラフィックステレオグラムをプリントできない、
複数の基本ホログラムを同時に露光できない、異なる基本ホログラムサイズを以
てプリントし得るようにホログラムプリンタを迅速且つ容易に調節し得るような
フレキシビリティに欠ける、ホログラフィック記録媒体に対する参照ビームの入
射角を容易に変更し得るようなフレキシビリティに欠ける、ホログラムの解像度
を制御する能力に欠ける、見る位置によって変化するイメージや動画を表示する
ようなコンピュータ生成イメージを生成する能力に欠ける等の問題がある。
【００３１】 同様に、オリジナル即ちマスターホログラムを複製するために用いられる従来
のシステムも幾つかの限界を有する。従来の複製システムは通常、マスターホロ
グラムをガラス板のような面に結合或いはマウントする。通常フォトポリマ或い
はハロゲン化銀フィルムからなるホログラフィック記録媒体が、マスターホログ
ラムの反対側の面に配置される。このようにマスター及び記録媒体が配置される
と、レーザビームが、フラッドビーム法或いは走査ビーム法を用いてフィルムに
向けて投射される。フラッドビームは、レーザビームを固定レンズにより拡散さ
せて、レーザビームが、複製されるべきホログラム面を同時且つ均一にカバーす
ることにより形成される。走査ビームは、ミラー面の固定点に関して回動可能な
走査ミラーを介してホログラムの部分に向けて反射される細いコリメートされた
レーザビームからなる。所定時間を経て、ビームが、複製されるべきホログラム
面の全体を均一に照明するような軌跡に沿ってトレースするように、ミラーが所
定の角度範囲内で回動可能である。多くの場合、コリメートされたビームの全体
或いは収束するビームの全体はホログラムと交差するように、フラッドビーム或
いは走査ビームは、ホログラムに投射される前に大きなレンズを通過する。大き
なレンズは、ビームが拡散するのを防止する。
のシステムも幾つかの限界を有する。従来の複製システムは通常、マスターホロ
グラムをガラス板のような面に結合或いはマウントする。通常フォトポリマ或い
はハロゲン化銀フィルムからなるホログラフィック記録媒体が、マスターホログ
ラムの反対側の面に配置される。このようにマスター及び記録媒体が配置される
と、レーザビームが、フラッドビーム法或いは走査ビーム法を用いてフィルムに
向けて投射される。フラッドビームは、レーザビームを固定レンズにより拡散さ
せて、レーザビームが、複製されるべきホログラム面を同時且つ均一にカバーす
ることにより形成される。走査ビームは、ミラー面の固定点に関して回動可能な
走査ミラーを介してホログラムの部分に向けて反射される細いコリメートされた
レーザビームからなる。所定時間を経て、ビームが、複製されるべきホログラム
面の全体を均一に照明するような軌跡に沿ってトレースするように、ミラーが所
定の角度範囲内で回動可能である。多くの場合、コリメートされたビームの全体
或いは収束するビームの全体はホログラムと交差するように、フラッドビーム或
いは走査ビームは、ホログラムに投射される前に大きなレンズを通過する。大き
なレンズは、ビームが拡散するのを防止する。
【００３２】 ビームはフィルムを通過し、ビームの一部がマスターホログラムから反射され
る。ビームの反射した部分とビームの元の部分とが交差することにより形成され
る干渉パターンがフィルム上に記録され、複製ホログラムが生成される。
る。ビームの反射した部分とビームの元の部分とが交差することにより形成され
る干渉パターンがフィルム上に記録され、複製ホログラムが生成される。
【００３３】 走査複製システム或いはフラッド複製システムも、従来のホログラフィックプ
リントシステムと同様の問題を有する。即ち、このような複製システムは、複製
されるべきホログラムの各部分へのビームの入射角を個別に制御することができ
ない。適切に再構成されるホログラムを複製するためには、複製システムのビー
ムの入射角が、その後の照明光源の入射角と概ね等しくなければならない。ビー
ムの入射角が正しくないと、再構成されたイメージの各部分が再構成されなかっ
たり、拡大歪み等のような歪みを伴うようになる。フラッド或いは走査システム
のような従来の複製システムは、ビームを固定点からマスターホログラムに向け
て投射する。従って、ビームがマスターホログラムに入射する角度が、各ホログ
ラムの部分について固定されており、照明光源の入射角と合致しない。従って、
複製されたイメージの一部が適切に再構成されない。
リントシステムと同様の問題を有する。即ち、このような複製システムは、複製
されるべきホログラムの各部分へのビームの入射角を個別に制御することができ
ない。適切に再構成されるホログラムを複製するためには、複製システムのビー
ムの入射角が、その後の照明光源の入射角と概ね等しくなければならない。ビー
ムの入射角が正しくないと、再構成されたイメージの各部分が再構成されなかっ
たり、拡大歪み等のような歪みを伴うようになる。フラッド或いは走査システム
のような従来の複製システムは、ビームを固定点からマスターホログラムに向け
て投射する。従って、ビームがマスターホログラムに入射する角度が、各ホログ
ラムの部分について固定されており、照明光源の入射角と合致しない。従って、
複製されたイメージの一部が適切に再構成されない。
【００３４】 従来の複製システムのもう１つの欠点は、異なる再構成幾何学的構成を以て複
数のオリジナルホログラムを適切に複製することが困難であることである。この
欠点は、従来の複製システムの光学系が、各再構成幾何学的構成に応じて再構成
されなければならないことによるものである。
数のオリジナルホログラムを適切に複製することが困難であることである。この
欠点は、従来の複製システムの光学系が、各再構成幾何学的構成に応じて再構成
されなければならないことによるものである。
【００３５】 （発明の開示） 本発明によれば、従来の複製システムに比較してかなり改良された操向可能な
ビームを用いたホログラムを複製するための装置及び方法が提供される。
ビームを用いたホログラムを複製するための装置及び方法が提供される。
【００３６】 本発明の或る側面によれば、ホログラムを複製するための装置が、ホログラム
をホログラフィック記録媒体の近傍に配置するように作動可能なアセンブリを含
む。装置は更に、ビームをホログラムの要素部分に向け、要素部分をホログラフ
ィック記録媒体に複製するべく作動可能なビーム操向ユニットを有する。ビーム
操向ユニットは更に、ビームが各要素部分に入射する入射角を個別に変更するよ
うに作動可能である。
をホログラフィック記録媒体の近傍に配置するように作動可能なアセンブリを含
む。装置は更に、ビームをホログラムの要素部分に向け、要素部分をホログラフ
ィック記録媒体に複製するべく作動可能なビーム操向ユニットを有する。ビーム
操向ユニットは更に、ビームが各要素部分に入射する入射角を個別に変更するよ
うに作動可能である。
【００３７】 本発明の別の側面によれば、ホログラムを複製するための方法が提供される。
この方法は、ホログラフィック記録媒体をホログラムに近接して配置する過程を
含む。ホログラフィック記録媒体は、ホログラムの複製イメージを記録すること
ができる。ホログラムの要素部分にビームが向けられ、要素部分がホログラフィ
ック記録媒体に複製される。ビームが各要素部分に入射する角度は個別に変更可
能である。
この方法は、ホログラフィック記録媒体をホログラムに近接して配置する過程を
含む。ホログラフィック記録媒体は、ホログラムの複製イメージを記録すること
ができる。ホログラムの要素部分にビームが向けられ、要素部分がホログラフィ
ック記録媒体に複製される。ビームが各要素部分に入射する角度は個別に変更可
能である。
【００３８】 本発明の技術的利点の１つは、ホログラムを複製する時に、各要素部分に対す
る参照ビームの入射角を変更し得ることにある。
る参照ビームの入射角を変更し得ることにある。
【００３９】 本発明の別の技術的利点は、再構成された時に、従来の複製システムにより複
製されたイメージよりも、再構成されたオリジナルホログラムにより近似した複
製イメージを生成し得ることにある。本発明の更に別の技術的利点は、異なる幾
何学的構成を有するホログラムを、複製システムの光学系を再構成することなく
複製し得ることにある。
製されたイメージよりも、再構成されたオリジナルホログラムにより近似した複
製イメージを生成し得ることにある。本発明の更に別の技術的利点は、異なる幾
何学的構成を有するホログラムを、複製システムの光学系を再構成することなく
複製し得ることにある。
【００４０】 本発明の他の技術的利点は、以下の明細書、請求の範囲及び図面から、当業者
であれば容易に理解できよう。
であれば容易に理解できよう。
【００４１】 ［発明の詳細な説明］ （発明を実施するための最良の形態） 本発明について、図面と併せて以下に実施例を説明する。以下の例で開示され
る技術は発明者が発見した技術を代表するものであることは、当業者であれば当
然理解するであろう。従って、以下の例は実用に際して例証的な形態を構成する
ものと考えることができる。しかしながら、本発明の開示に照らしてみると、開
示された実施例に種々の改変を加えて実施したとしても、本発明の精神及び範囲
から逸脱することなく同様の或いは類似の結果が得られるであろうことは、当業
者であれば容易に理解できよう。例えばＨＯＥ若しくはその他の適切な光学素子
は、レンズ及び帯域限定ディフューザの組合せと置き換えられる。加えてＨＯＥ
はまたレンズ若しくは複数のレンズの組合せともまた置き換えられる。更にＳＬ
Ｍは以下に限定するものではないが、ＬＣＤパネル、デジタルマイクロミラーア
レイ、フィルム、若しくは透過伝送機構を有し得る。加えてコンピュータ記憶装
置は、以下に限定するものではないが、ハードディスク、ＳＲＡＭ若しくはＤＲ
ＡＭ、フラッシュメモリ、ＤＶＤドライブ、若しくはテープ装置を含む。更にモ
ータは、以下に限定されるものではないがＤＣサーボモータ、ステッパモータ、
若しくはアクチュエータを有する。
る技術は発明者が発見した技術を代表するものであることは、当業者であれば当
然理解するであろう。従って、以下の例は実用に際して例証的な形態を構成する
ものと考えることができる。しかしながら、本発明の開示に照らしてみると、開
示された実施例に種々の改変を加えて実施したとしても、本発明の精神及び範囲
から逸脱することなく同様の或いは類似の結果が得られるであろうことは、当業
者であれば容易に理解できよう。例えばＨＯＥ若しくはその他の適切な光学素子
は、レンズ及び帯域限定ディフューザの組合せと置き換えられる。加えてＨＯＥ
はまたレンズ若しくは複数のレンズの組合せともまた置き換えられる。更にＳＬ
Ｍは以下に限定するものではないが、ＬＣＤパネル、デジタルマイクロミラーア
レイ、フィルム、若しくは透過伝送機構を有し得る。加えてコンピュータ記憶装
置は、以下に限定するものではないが、ハードディスク、ＳＲＡＭ若しくはＤＲ
ＡＭ、フラッシュメモリ、ＤＶＤドライブ、若しくはテープ装置を含む。更にモ
ータは、以下に限定されるものではないがＤＣサーボモータ、ステッパモータ、
若しくはアクチュエータを有する。
【００４２】 本発明は、１ステップの、フルカラー、及びフルパララックスホログラフィッ
クステレオグラムをプリントするためのシステム及び方法を提供する。ここに複
数の図解実施例図７〜図３４が示されている。
クステレオグラムをプリントするためのシステム及び方法を提供する。ここに複
数の図解実施例図７〜図３４が示されている。
【００４３】 プリンタのための本発明の１つの実施例が図７に示されている。図７によれば
、コンピュータ２３０及び制御装置３０５、４５５を除くプリンタの部品の大部
分は、例えば防振テーブル８０上に於いて支持されることによって、振動より隔
離される。テーブル８０は、内部にハニカム構造を備えるスチールによって構成
され得る。テーブル８０の脚部は、振動を吸収し得る空気ピストンであり得る。
異なるタイプの防振方法もまた利用可能であり得る。幾つかの実施例に於いて、
コンピュータ２３０及び制御装置３０５、４５５はテーブル８０上に於いて支持
され得る。コンピュータ２３０は、モータ制御装置のような装置を制御可能にし
、若しくはイメージのようなものを出力することが可能な、複数のシリアルケー
ブル若しくはパラレルケーブルを有し得る。加えてコンピュータ２３０は３次元
のコンピュータグラフィックスを十分に処理するための処理能力及び処理スピー
ドを有し得る。更にコンピュータ２３０は１つ若しくはそれより多いＣＰＵと、
例えばハードディスク、ＲＡＩＤ、フラッシュメモリ、若しくはＳＲＡＭ若しく
はＤＲＡＭのようなレンダリングされたイメージがストアされる、１つ若しくは
それより多い記憶装置を有し得る。複数のＣＰＵが用いられる場合、それらは単
独で、若しくはパラレルに作動し得る。複数の記憶装置が用いられる時にも、そ
れらは単独で、若しくはパラレルに操作され得る。幾つかの実施例においてレー
ザ２００はテーブル８０によって支持されない。レーザ２００は３つの異なった
色を有するレーザであり得る。例えば１つのレーザ２００がクリプトンイオンレ
ーザ若しくはＨｅＮｅレーザであると光の赤いビームを生成し、別のレーザ２０
０がアルゴンイオンレーザ若しくはＹＡＧレーザであれば光の緑のビームを生成
し、３番目のレーザ２００がアルゴンイオンレーザ若しくはＨｅＣｄレーザであ
れば光の青いビームを生成する。他の光の波長もまた利用可能である。加えてレ
ーザ２００は固体素子ダイオード若しくはその他のタイプのレーザであり得る。
レーザ２００よりもたらされる光のビームは空気中を進行し得る。加えてレーザ
２００よりもたらされる光のビームは、空気の流れによる不安定性が減少するよ
うにパイプを介して進行し得る。またビームは偏向を保つ光ファイバを介して伝
達され得る。
、コンピュータ２３０及び制御装置３０５、４５５を除くプリンタの部品の大部
分は、例えば防振テーブル８０上に於いて支持されることによって、振動より隔
離される。テーブル８０は、内部にハニカム構造を備えるスチールによって構成
され得る。テーブル８０の脚部は、振動を吸収し得る空気ピストンであり得る。
異なるタイプの防振方法もまた利用可能であり得る。幾つかの実施例に於いて、
コンピュータ２３０及び制御装置３０５、４５５はテーブル８０上に於いて支持
され得る。コンピュータ２３０は、モータ制御装置のような装置を制御可能にし
、若しくはイメージのようなものを出力することが可能な、複数のシリアルケー
ブル若しくはパラレルケーブルを有し得る。加えてコンピュータ２３０は３次元
のコンピュータグラフィックスを十分に処理するための処理能力及び処理スピー
ドを有し得る。更にコンピュータ２３０は１つ若しくはそれより多いＣＰＵと、
例えばハードディスク、ＲＡＩＤ、フラッシュメモリ、若しくはＳＲＡＭ若しく
はＤＲＡＭのようなレンダリングされたイメージがストアされる、１つ若しくは
それより多い記憶装置を有し得る。複数のＣＰＵが用いられる場合、それらは単
独で、若しくはパラレルに作動し得る。複数の記憶装置が用いられる時にも、そ
れらは単独で、若しくはパラレルに操作され得る。幾つかの実施例においてレー
ザ２００はテーブル８０によって支持されない。レーザ２００は３つの異なった
色を有するレーザであり得る。例えば１つのレーザ２００がクリプトンイオンレ
ーザ若しくはＨｅＮｅレーザであると光の赤いビームを生成し、別のレーザ２０
０がアルゴンイオンレーザ若しくはＹＡＧレーザであれば光の緑のビームを生成
し、３番目のレーザ２００がアルゴンイオンレーザ若しくはＨｅＣｄレーザであ
れば光の青いビームを生成する。他の光の波長もまた利用可能である。加えてレ
ーザ２００は固体素子ダイオード若しくはその他のタイプのレーザであり得る。
レーザ２００よりもたらされる光のビームは空気中を進行し得る。加えてレーザ
２００よりもたらされる光のビームは、空気の流れによる不安定性が減少するよ
うにパイプを介して進行し得る。またビームは偏向を保つ光ファイバを介して伝
達され得る。
【００４４】 図７に於いて、レーザ２００によって生成されたコヒーレントな光のビーム５
は、可変ビームスプリッタ２０５へ向けられる。可変ビームスプリッタは前記ビ
ームの一部を反射し、前記ビームの残りほとんどを透過することによってビーム
を分割するハーフミラーである。光ファイバがビームを伝達するのに用いられる
時には、２つのパラレルなファイバが共に接触し、ファイバよりもたらされる光
を合わせることで働く、光ファイバビームスプリッタが用いられ得る。レーザ２
００のそれぞれよりもたらされるコヒーレントな光のビーム５は、物体ビーム２
０及び参照ビーム２５の２つのビームに分割される。幾つかの実施例において、
物体ビーム２０及び参照ビーム２５のそれぞれは半波長プレート３０及び偏向子
３５を介して方向付けられる。その他の実施例に於いて、偏向を保持する光ファ
イバケーブルがビームを伝達するのに用いられ、また前記ケーブルがその中心軸
に対して回転可能であるならば、半波長プレート３０は必要とされない。必要で
あれば、それぞれの物体ビームは、１つ若しくはそれより多いミラー４０により
反射され得る。本発明のミラー４０は例えば第１の表面若しくは前面のミラーで
あり得る。各物体ビーム２０は必要としない信号を除去する目的でローパス（lo
w pass）空間フィルタ２２０を介して導かれる。ローパス空間フィルタ２２０は
、顕微鏡物体レンズ及びピンホールを有し得る。各物体ビーム２０はその時ビー
ムシャッタ２２５を通過し得る。１つの実施例に於いて、ビームシャッタ２２５
は高速な機械的アイリスシャッタであり得る。例えばそれらは写真業界で用いら
れる。その他の実施例では、ビームシャッタ２２５は液晶セル若しくは音響光学
変調器結晶のような電気工学システムであり得る。更に別の実施例では、分離ビ
ームシャッタ２２５を用いる代わりに、物体ビームユニット（一般的には７００
）に於けるＳＬＭ９０が、３つの物体ビーム全てに対するシャッタとして機能し
得る。シャッタ２２５はコンピュータ２３０によって制御される。物体ビーム２
０はその時物体ビームユニット７００を介して導かれる。物体ビームユニット７
００中に於いて、物体ビーム２０はＳＬＭ９０の面に於いて収束するように導か
れうる。ＳＬＭ９０は、それに限定するものではないが、透過ＬＣＤパネル、反
射ＬＣＤパネル、光学的にアドレス指定されたＬＣＤパネル、デジタルマイクロ
ミラーアレイ、フィルム、映写若しくは透過伝送機構を有する。ＳＬＭ９０はコ
ンピュータ２３０よりもたらされるビデオケーブルによって映像入力をレシーブ
する。加えて複数のＳＬＭは、複数のＣＰＵによってパラレルに生成された映像
をレシーブし得る。更に、複数のＳＬＭは記憶装置若しくはコンピュータ２３０
の装置より映像をレシーブし得る。ＳＬＭ９０を通過した後、物体ビーム２０は
ＨＯＥ１１５若しくはその他のシステムを通過し得る。その他のシステムとは図
２〜４までに示されており、物質ビームを収束させ基本ホログラムの大きさであ
る空域を均一に露光する目的で設計されたものである。或る実施例に於いて、Ｈ
ＯＥ１１５は透過型ホログラムであり得る。透過型ホログラムとは基本ホログラ
ム上へ、僅かに異なる角度で３つの異なる単色物体ビームを収束させ得るもので
あり、それによってどのような物体ビームからもたらされるゼロ次オーダーの光
でも露光されるべく基本ホログラムと交差することを許されることなく露光され
る。物体ビームユニット７００を通過した後、物体ビーム２０はボクセル制御レ
ンズ５００を介して伝送され、媒体ホルダ３００のホログラフィック記録媒体７
０上で基本ホログラム１１０を露光し得る。ホログラフィック記録媒体７０は、
限定されるものではないが、パンクロフォトポリマ、パンクロ若しくはモノクロ
ハロゲン化銀写真エマルジョンニクロム酸ゲラチン若しくはその他の好適なフォ
トポリマであり得る。ホログラフィック記録媒体７０は、ホログラフィック記録
媒体を２つの方向に変換することが可能な媒体ホルダ３００によって安全に支持
され得る。媒体ホルダ３００の動作は、コンピュータ２３０によって制御され得
るフィルムホルダモータ制御装置３０５によって制御され得る。
は、可変ビームスプリッタ２０５へ向けられる。可変ビームスプリッタは前記ビ
ームの一部を反射し、前記ビームの残りほとんどを透過することによってビーム
を分割するハーフミラーである。光ファイバがビームを伝達するのに用いられる
時には、２つのパラレルなファイバが共に接触し、ファイバよりもたらされる光
を合わせることで働く、光ファイバビームスプリッタが用いられ得る。レーザ２
００のそれぞれよりもたらされるコヒーレントな光のビーム５は、物体ビーム２
０及び参照ビーム２５の２つのビームに分割される。幾つかの実施例において、
物体ビーム２０及び参照ビーム２５のそれぞれは半波長プレート３０及び偏向子
３５を介して方向付けられる。その他の実施例に於いて、偏向を保持する光ファ
イバケーブルがビームを伝達するのに用いられ、また前記ケーブルがその中心軸
に対して回転可能であるならば、半波長プレート３０は必要とされない。必要で
あれば、それぞれの物体ビームは、１つ若しくはそれより多いミラー４０により
反射され得る。本発明のミラー４０は例えば第１の表面若しくは前面のミラーで
あり得る。各物体ビーム２０は必要としない信号を除去する目的でローパス（lo
w pass）空間フィルタ２２０を介して導かれる。ローパス空間フィルタ２２０は
、顕微鏡物体レンズ及びピンホールを有し得る。各物体ビーム２０はその時ビー
ムシャッタ２２５を通過し得る。１つの実施例に於いて、ビームシャッタ２２５
は高速な機械的アイリスシャッタであり得る。例えばそれらは写真業界で用いら
れる。その他の実施例では、ビームシャッタ２２５は液晶セル若しくは音響光学
変調器結晶のような電気工学システムであり得る。更に別の実施例では、分離ビ
ームシャッタ２２５を用いる代わりに、物体ビームユニット（一般的には７００
）に於けるＳＬＭ９０が、３つの物体ビーム全てに対するシャッタとして機能し
得る。シャッタ２２５はコンピュータ２３０によって制御される。物体ビーム２
０はその時物体ビームユニット７００を介して導かれる。物体ビームユニット７
００中に於いて、物体ビーム２０はＳＬＭ９０の面に於いて収束するように導か
れうる。ＳＬＭ９０は、それに限定するものではないが、透過ＬＣＤパネル、反
射ＬＣＤパネル、光学的にアドレス指定されたＬＣＤパネル、デジタルマイクロ
ミラーアレイ、フィルム、映写若しくは透過伝送機構を有する。ＳＬＭ９０はコ
ンピュータ２３０よりもたらされるビデオケーブルによって映像入力をレシーブ
する。加えて複数のＳＬＭは、複数のＣＰＵによってパラレルに生成された映像
をレシーブし得る。更に、複数のＳＬＭは記憶装置若しくはコンピュータ２３０
の装置より映像をレシーブし得る。ＳＬＭ９０を通過した後、物体ビーム２０は
ＨＯＥ１１５若しくはその他のシステムを通過し得る。その他のシステムとは図
２〜４までに示されており、物質ビームを収束させ基本ホログラムの大きさであ
る空域を均一に露光する目的で設計されたものである。或る実施例に於いて、Ｈ
ＯＥ１１５は透過型ホログラムであり得る。透過型ホログラムとは基本ホログラ
ム上へ、僅かに異なる角度で３つの異なる単色物体ビームを収束させ得るもので
あり、それによってどのような物体ビームからもたらされるゼロ次オーダーの光
でも露光されるべく基本ホログラムと交差することを許されることなく露光され
る。物体ビームユニット７００を通過した後、物体ビーム２０はボクセル制御レ
ンズ５００を介して伝送され、媒体ホルダ３００のホログラフィック記録媒体７
０上で基本ホログラム１１０を露光し得る。ホログラフィック記録媒体７０は、
限定されるものではないが、パンクロフォトポリマ、パンクロ若しくはモノクロ
ハロゲン化銀写真エマルジョンニクロム酸ゲラチン若しくはその他の好適なフォ
トポリマであり得る。ホログラフィック記録媒体７０は、ホログラフィック記録
媒体を２つの方向に変換することが可能な媒体ホルダ３００によって安全に支持
され得る。媒体ホルダ３００の動作は、コンピュータ２３０によって制御され得
るフィルムホルダモータ制御装置３０５によって制御され得る。
【００４５】 更に図７に示されているように、可変ビームスプリッタ２０５によりビームが
物体ビーム２０及び参照ビーム２５に分割された後、それぞれの参照ビーム２５
はその強度がそれぞれ調整される可変減衰器２１０を通過する。参照ビームは、
２色コンバイナ２１５若しくはその他の好適な光学コンバイナを通過する前に反
射される。２色コンバイナは幾らかの波長を反射するがその他の波長に対しては
トランスペアレントであるような、波長選択的ミラーである。図７に示された２
色コンバイナ２１５は、３つの参照ビーム２５を、ローパス空間フィルタ２２０
を通過する前でビームシャッタ２２５を通過するような１つのビームへと統合す
る。参照ビーム２５はその時、参照ビーム２５がホログラフィック記録媒体７０
と直交する角度を制御する参照ビーム操向システム４００を通過する。参照ビー
ム操向システムのビーム操向ミラーシステムはコンピュータ２３０により制御さ
れるミラーシステムモータ制御装置４５５によって制御される。
物体ビーム２０及び参照ビーム２５に分割された後、それぞれの参照ビーム２５
はその強度がそれぞれ調整される可変減衰器２１０を通過する。参照ビームは、
２色コンバイナ２１５若しくはその他の好適な光学コンバイナを通過する前に反
射される。２色コンバイナは幾らかの波長を反射するがその他の波長に対しては
トランスペアレントであるような、波長選択的ミラーである。図７に示された２
色コンバイナ２１５は、３つの参照ビーム２５を、ローパス空間フィルタ２２０
を通過する前でビームシャッタ２２５を通過するような１つのビームへと統合す
る。参照ビーム２５はその時、参照ビーム２５がホログラフィック記録媒体７０
と直交する角度を制御する参照ビーム操向システム４００を通過する。参照ビー
ム操向システムのビーム操向ミラーシステムはコンピュータ２３０により制御さ
れるミラーシステムモータ制御装置４５５によって制御される。
【００４６】 更に本発明は、個別の基本ホログラムが異なる色でプリントされることを可能
とする。例えば各物質ビーム及び参照ビームの光路上にビームシャッタを配置し
選択的に前記ビームシャッタを閉じることにより、或る基本ホログラムは赤色の
物体及び参照ビームにより露光され、その他の基本ホログラムは緑色の物体及び
参照ビームに露光され、更に別の基本ホログラムは青色の物体及び参照ビームに
露光される。
とする。例えば各物質ビーム及び参照ビームの光路上にビームシャッタを配置し
選択的に前記ビームシャッタを閉じることにより、或る基本ホログラムは赤色の
物体及び参照ビームにより露光され、その他の基本ホログラムは緑色の物体及び
参照ビームに露光され、更に別の基本ホログラムは青色の物体及び参照ビームに
露光される。
【００４７】 複数の基本ホログラムが同時に露光する本発明の実施例は、図８に示されてい
る。レーザ２００よりもたらされるビームは可変ビームスプリッタ２０５によっ
て分割され、ミラー４０により反射された後に再び追加された可変ビームスプリ
ッタ２０５によって分割され、それにより２つ若しくはそれより多い物質ビーム
２０、及び２つ若しくはそれより多い参照ビーム２５が各レーザ２００より形成
されることとなる。その他の実施例では、レーザ２００よりもたらされるビーム
は、より多い物体ビーム２０及びより多い参照ビーム２５を形成するために更に
分割される。各物体ビーム２０はローパスフィルタ２２０及びビームシャッタ２
２５を通過する。３つの物体ビーム２０のそれぞれのセットは、ミラー４０によ
り反射され、媒体ホルダ３００により支持されたホログラフィック記録媒体７０
に於いて基本ホログラム１１０を露光するためにミラー４０により反射され、Ｓ
ＬＭ９０、ＨＯＥ１１５、及びボクセル制御レンズ５００を通過する。媒体ホル
ダの動作はコンピュータ２３０により制御されるフィルムホルダモータ制御装置
により制御される。３つの参照ビーム２５のそれぞれのセットは、可変減衰器２
１０を通過し、２色コンバイナ２１５若しくはその他の好適なコンバイナによっ
てビームへ統合される。２つの参照ビーム２５はビームシャッタ２２５及びロー
パス空間フィルタ２２０を通過する。各参照ビーム２５は、その時基本ホログラ
ム１１０をヒットする前にビーム操向システム４００を通過する。このように図
８に描かれているように、複数の基本ホログラムが同時にプリントされ得る。
る。レーザ２００よりもたらされるビームは可変ビームスプリッタ２０５によっ
て分割され、ミラー４０により反射された後に再び追加された可変ビームスプリ
ッタ２０５によって分割され、それにより２つ若しくはそれより多い物質ビーム
２０、及び２つ若しくはそれより多い参照ビーム２５が各レーザ２００より形成
されることとなる。その他の実施例では、レーザ２００よりもたらされるビーム
は、より多い物体ビーム２０及びより多い参照ビーム２５を形成するために更に
分割される。各物体ビーム２０はローパスフィルタ２２０及びビームシャッタ２
２５を通過する。３つの物体ビーム２０のそれぞれのセットは、ミラー４０によ
り反射され、媒体ホルダ３００により支持されたホログラフィック記録媒体７０
に於いて基本ホログラム１１０を露光するためにミラー４０により反射され、Ｓ
ＬＭ９０、ＨＯＥ１１５、及びボクセル制御レンズ５００を通過する。媒体ホル
ダの動作はコンピュータ２３０により制御されるフィルムホルダモータ制御装置
により制御される。３つの参照ビーム２５のそれぞれのセットは、可変減衰器２
１０を通過し、２色コンバイナ２１５若しくはその他の好適なコンバイナによっ
てビームへ統合される。２つの参照ビーム２５はビームシャッタ２２５及びロー
パス空間フィルタ２２０を通過する。各参照ビーム２５は、その時基本ホログラ
ム１１０をヒットする前にビーム操向システム４００を通過する。このように図
８に描かれているように、複数の基本ホログラムが同時にプリントされ得る。
【００４８】 様々なボクセルサイズが制御される本発明の１つの実施例が図９及び図１０に
示されている。図９及び図１０に示されているように、この制御はＳＬＭ９０及
びホログラフィック記録媒体７０の間の物質ビーム２０の光路上にボクセル制御
レンズ５００が配置されることによって達成される。ボクセル制御レンズ５００
はホログラフィック記録媒体７０に近接して配置される。ボクセル制御レンズ５
００は、ＳＬＭ若しくは基本ホログラム１１０の見える地点より見られるＳＬＭ
の映写された映像が、記録中に於いてホログラフィック記録媒体に比例してより
明白な長い距離に於いて現れることを可能とし得る。そしてＳＬＭ９０の表面に
於けるサンプル映像ポイント１００は、ホログラフィック記録媒体７０からより
遠い位置で再形成される。図１０（ａ）はボクセル制御レンズを用いずにプリン
タ中に於いてＳＬＭの映像５０５がどのようにして基本ホログラム１１０に現れ
るかを示したものである。図１０（ｂ）はボクセル制御レンズ５００を用いプリ
ンタ中に於いてどのようにしてＳＬＭの映像５０５が基本ホログラムに現れるか
を図示したものである。図１０に示されているように、ボクセル制御レンズはＳ
ＬＭの映像５０５を拡大し、映像により定められた角度αは変化しないが基本ホ
ログラムにより定められた角度Φはボクセル制御レンズが用いられることにより
角度θへと減少する。ＳＬＭの映像５０５とホログラフィック記録媒体７０との
間の距離は、ボクセル制御レンズ５００の焦点距離若しくはホログラフィック記
憶表面７０と収束レンズ５５若しくはその他の光学システムとの間の位置を変化
させることによって変化され得る。その他の光学システムにはホログラフィック
記録媒体７０に光を収束させるための先行技術に於いて用いられてきた、図１〜
３に示されるような単純なディフューザ若しくはＨＯＥを含む。幾つかの実施例
に於いて、ボクセル制御レンズ５００は物体ビームユニット７００の一部であり
得る。
示されている。図９及び図１０に示されているように、この制御はＳＬＭ９０及
びホログラフィック記録媒体７０の間の物質ビーム２０の光路上にボクセル制御
レンズ５００が配置されることによって達成される。ボクセル制御レンズ５００
はホログラフィック記録媒体７０に近接して配置される。ボクセル制御レンズ５
００は、ＳＬＭ若しくは基本ホログラム１１０の見える地点より見られるＳＬＭ
の映写された映像が、記録中に於いてホログラフィック記録媒体に比例してより
明白な長い距離に於いて現れることを可能とし得る。そしてＳＬＭ９０の表面に
於けるサンプル映像ポイント１００は、ホログラフィック記録媒体７０からより
遠い位置で再形成される。図１０（ａ）はボクセル制御レンズを用いずにプリン
タ中に於いてＳＬＭの映像５０５がどのようにして基本ホログラム１１０に現れ
るかを示したものである。図１０（ｂ）はボクセル制御レンズ５００を用いプリ
ンタ中に於いてどのようにしてＳＬＭの映像５０５が基本ホログラムに現れるか
を図示したものである。図１０に示されているように、ボクセル制御レンズはＳ
ＬＭの映像５０５を拡大し、映像により定められた角度αは変化しないが基本ホ
ログラムにより定められた角度Φはボクセル制御レンズが用いられることにより
角度θへと減少する。ＳＬＭの映像５０５とホログラフィック記録媒体７０との
間の距離は、ボクセル制御レンズ５００の焦点距離若しくはホログラフィック記
憶表面７０と収束レンズ５５若しくはその他の光学システムとの間の位置を変化
させることによって変化され得る。その他の光学システムにはホログラフィック
記録媒体７０に光を収束させるための先行技術に於いて用いられてきた、図１〜
３に示されるような単純なディフューザ若しくはＨＯＥを含む。幾つかの実施例
に於いて、ボクセル制御レンズ５００は物体ビームユニット７００の一部であり
得る。
【００４９】 本発明の特殊な実施例に於いて、ホログラフィック記録媒体７０よりの距離を
超えてボクセルサイズを完全に一定にすることが可能である。これはボクセル制
御レンズ５００及びＳＬＭの実際の位置との間の距離に等しい頂点距離若しくは
ボクセル制御レンズを用いずにプリンタ中に於いて基本ホログラムにより見られ
るＳＬＭの投影された映像の位置を備えるボクセル制御レンズ５００を選択する
ことによって達成される。そのようなボクセル制御レンズ５００及び形状設計は
、ホログラフィック記録媒体７０に比例して無限距離に於けるＳＬＭ１２０を効
果的に再構築し得る。ＳＬＭ９０上の画素９５のサイズが基本ホログラム１１０
のサイズと比較して小さい時、そのような実施例のためのボクセル１４０境界レ
ンズは図６に示されているようにホログラフィック記録媒体７０に近接して交差
することはなく、しかしその代わり図１１に示されている以外に長い距離へと広
げられた線となり得る。
超えてボクセルサイズを完全に一定にすることが可能である。これはボクセル制
御レンズ５００及びＳＬＭの実際の位置との間の距離に等しい頂点距離若しくは
ボクセル制御レンズを用いずにプリンタ中に於いて基本ホログラムにより見られ
るＳＬＭの投影された映像の位置を備えるボクセル制御レンズ５００を選択する
ことによって達成される。そのようなボクセル制御レンズ５００及び形状設計は
、ホログラフィック記録媒体７０に比例して無限距離に於けるＳＬＭ１２０を効
果的に再構築し得る。ＳＬＭ９０上の画素９５のサイズが基本ホログラム１１０
のサイズと比較して小さい時、そのような実施例のためのボクセル１４０境界レ
ンズは図６に示されているようにホログラフィック記録媒体７０に近接して交差
することはなく、しかしその代わり図１１に示されている以外に長い距離へと広
げられた線となり得る。
【００５０】 しかしボクセル制御レンズ５００の特徴は典型的にはボクセル制御レンズ５０
０が無色であり３．０若しくはそれより低いＦナンバーを有することが望ましい
ような結果に依存する。或る特殊な実施例に於いて、ボクセル制御レンズは無色
であり２．４のＦナンバーを有する。その他の実施例に於いて、ボクセル制御レ
ンズは例えば０．５のようなより低いＦナンバーを有する。それが視点のより大
きな角度をもたらすことから、より低いＦナンバーが望ましい。別の実施例では
ボクセル制御レンズはモノクロではある。
０が無色であり３．０若しくはそれより低いＦナンバーを有することが望ましい
ような結果に依存する。或る特殊な実施例に於いて、ボクセル制御レンズは無色
であり２．４のＦナンバーを有する。その他の実施例に於いて、ボクセル制御レ
ンズは例えば０．５のようなより低いＦナンバーを有する。それが視点のより大
きな角度をもたらすことから、より低いＦナンバーが望ましい。別の実施例では
ボクセル制御レンズはモノクロではある。
【００５１】 図１２は本発明の更に別の実施例を示したものである。図１２〜１６を参照し
、一般的には４００である参照ビーム操向システムが、ビーム操向ミラーシステ
ム４５０を参照ビーム２５が基本ホログラム１１０へと向かって第１のビーム操
向レンズ４１０及び第２のビーム操向レンズ４０５を介して向けられることに、
用いられ得る。ホログラフィック記録媒体７０上の基本ホログラム１１０は必要
ならば中心軸４２０に対して普通の角度で傾斜され得る。
、一般的には４００である参照ビーム操向システムが、ビーム操向ミラーシステ
ム４５０を参照ビーム２５が基本ホログラム１１０へと向かって第１のビーム操
向レンズ４１０及び第２のビーム操向レンズ４０５を介して向けられることに、
用いられ得る。ホログラフィック記録媒体７０上の基本ホログラム１１０は必要
ならば中心軸４２０に対して普通の角度で傾斜され得る。
【００５２】 一般的には４５０であるビーム操向ミラーシステムは様々な方法で具現される
。或る特殊な実施例が図１５に示されている。図１５に於いて偏向ミラー４６０
は第１の回転可能マウント４６５に固定してマウントされている。第１の回転可
能マウント４６５が回転する時、偏向ミラー４６０はその中心点４６１を通過す
る第１の軸線４５１に沿って回転する。第１の回転可能マウント４７０のモータ
は、モータ制御装置４５５によって制御され、第１の回転可能マウント４６５を
回転させる。第１の回転可能マウント４７０のためのモータは、支持材４７５に
固定されて取り付けられる。第１の回転可能マウント４６５は、第１の軸線４５
１に沿って回転するべくベアリング若しくはブッシングを備えた支持材４７５に
回転可能に取り付けられる。支持体４７５は第２の回転可能マウント４８０の取
付け装置によって固定して取り付けられる。第２の回転可能マウント４８０が回
転する時、偏向ミラー４６０が偏向ミラー４６０の中心点４６１を通過し第１の
軸線４５１に直交する第２の軸線４５２に沿って回転する。第２の回転可能マウ
ント４８５のモータはモータ制御装置４５５によって制御され、第２の回転可能
マウント４８０を回転させる。第２の回転可能マウントのためのモータは防震テ
ーブル８０に固定して取り付けられる。第１及び第２の回転可能マウントのため
のモータ４７０及び４８５は、それに限定されるものではないがステッパモータ
若しくはＤＣサーボモータであり得る。同一若しくは別個のモータ制御装置４５
５はコンピュータ２３０により制御され、第１及び第２の回転可能マウント４７
０及び４８０のためのモータを制御する。
。或る特殊な実施例が図１５に示されている。図１５に於いて偏向ミラー４６０
は第１の回転可能マウント４６５に固定してマウントされている。第１の回転可
能マウント４６５が回転する時、偏向ミラー４６０はその中心点４６１を通過す
る第１の軸線４５１に沿って回転する。第１の回転可能マウント４７０のモータ
は、モータ制御装置４５５によって制御され、第１の回転可能マウント４６５を
回転させる。第１の回転可能マウント４７０のためのモータは、支持材４７５に
固定されて取り付けられる。第１の回転可能マウント４６５は、第１の軸線４５
１に沿って回転するべくベアリング若しくはブッシングを備えた支持材４７５に
回転可能に取り付けられる。支持体４７５は第２の回転可能マウント４８０の取
付け装置によって固定して取り付けられる。第２の回転可能マウント４８０が回
転する時、偏向ミラー４６０が偏向ミラー４６０の中心点４６１を通過し第１の
軸線４５１に直交する第２の軸線４５２に沿って回転する。第２の回転可能マウ
ント４８５のモータはモータ制御装置４５５によって制御され、第２の回転可能
マウント４８０を回転させる。第２の回転可能マウントのためのモータは防震テ
ーブル８０に固定して取り付けられる。第１及び第２の回転可能マウントのため
のモータ４７０及び４８５は、それに限定されるものではないがステッパモータ
若しくはＤＣサーボモータであり得る。同一若しくは別個のモータ制御装置４５
５はコンピュータ２３０により制御され、第１及び第２の回転可能マウント４７
０及び４８０のためのモータを制御する。
【００５３】 ビーム操向ミラーシステム４５０のその他の実施例はジンバルマウントに取り
付けられた偏向ミラーである。図１６に於いて偏向ミラー４６０その中心点４６
１を通過する第１の軸線４５１に沿って回転するために第１の軸４９０に固定し
て取り付けられる。第１の軸４９０はモータ制御装置４５５によって制御される
第１のモータのためのモータ４９１によって回転する。第１の軸のためのモータ
４９１は第１のジンバルマウント４９４に取り付けられる。第１の軸４９０は第
１のジンバルマウント４９４にベアリング若しくはブッシングによって固定して
取り付けられる。第１のジンバルマウント４９４は第２の軸線４５２と一致する
ジンバルマウント４９４の直径の反対の端の第２の軸芯４９２に取付け装置によ
って固定されマウントされる。第２の軸芯４９２は第２の軸芯のためのモータ４
９３によって回転され、モータ制御装置４５５により制御される。偏向ミラー４
６０はその中心点４６１を通過し第１の軸線４５１と直交する第２の軸線４５２
に沿って回転する。第２の軸芯４９２は第２のジンバルマウント４９６にベアリ
ング若しくはブッシングによって回転可能に支持される。第１の軸芯及び第２の
軸芯のためのモータ４９１、４９３は、それに限定されるものではないが、ステ
ッパモータ若しくはＤＣサーボモータであり得る。コンピュータ２３０により制
御される同一若しくは別個のモータ制御装置４５５は第１及び第２の軸芯のため
のモータ４９１、４９３を制御し得る。
付けられた偏向ミラーである。図１６に於いて偏向ミラー４６０その中心点４６
１を通過する第１の軸線４５１に沿って回転するために第１の軸４９０に固定し
て取り付けられる。第１の軸４９０はモータ制御装置４５５によって制御される
第１のモータのためのモータ４９１によって回転する。第１の軸のためのモータ
４９１は第１のジンバルマウント４９４に取り付けられる。第１の軸４９０は第
１のジンバルマウント４９４にベアリング若しくはブッシングによって固定して
取り付けられる。第１のジンバルマウント４９４は第２の軸線４５２と一致する
ジンバルマウント４９４の直径の反対の端の第２の軸芯４９２に取付け装置によ
って固定されマウントされる。第２の軸芯４９２は第２の軸芯のためのモータ４
９３によって回転され、モータ制御装置４５５により制御される。偏向ミラー４
６０はその中心点４６１を通過し第１の軸線４５１と直交する第２の軸線４５２
に沿って回転する。第２の軸芯４９２は第２のジンバルマウント４９６にベアリ
ング若しくはブッシングによって回転可能に支持される。第１の軸芯及び第２の
軸芯のためのモータ４９１、４９３は、それに限定されるものではないが、ステ
ッパモータ若しくはＤＣサーボモータであり得る。コンピュータ２３０により制
御される同一若しくは別個のモータ制御装置４５５は第１及び第２の軸芯のため
のモータ４９１、４９３を制御し得る。
【００５４】 図１２〜１６に示されるように、ビーム操向レンズ４０５及び４１０の中心軸
線４２０は第１の軸線４５１及び第２の軸線４５２と交差し、基本ホログラムの
中心を通過する。参照ビーム２５は、偏向ミラー４６０の中心点４６１へ向かう
。コンピュータ２３０はミラーシステムモータ制御装置若しくはビーム操向シス
テム４５０の制御装置４５５を制御し、偏向ミラー４６０によって反射された参
照ビーム２５は所望の角度でホログラフィック記録媒体７０上の基本ホログラム
１１０にヒットする。偏向ミラー４６０は、第１のビーム操向レンズ４１０より
第１のビーム操向レンズの焦点距離４１１の距離だけ離れた位置に配置される。
第１のビーム操向レンズ４１０はその焦点距離４１１と第２のビーム操向レンズ
の焦点距離４０６との合計距離だけ第２のビーム操向レンズ４０５より離れた位
置に配置される。第２のビーム操向レンズ４０５はその焦点距離４０６の距離だ
けホログラフィック記録媒体７０より離れた位置に配置される。本発明のビーム
操向システム４００は参照ビーム２５が異なる角度で基本ホログラム１１０と直
交するべく操向されることを許可するものである。
線４２０は第１の軸線４５１及び第２の軸線４５２と交差し、基本ホログラムの
中心を通過する。参照ビーム２５は、偏向ミラー４６０の中心点４６１へ向かう
。コンピュータ２３０はミラーシステムモータ制御装置若しくはビーム操向シス
テム４５０の制御装置４５５を制御し、偏向ミラー４６０によって反射された参
照ビーム２５は所望の角度でホログラフィック記録媒体７０上の基本ホログラム
１１０にヒットする。偏向ミラー４６０は、第１のビーム操向レンズ４１０より
第１のビーム操向レンズの焦点距離４１１の距離だけ離れた位置に配置される。
第１のビーム操向レンズ４１０はその焦点距離４１１と第２のビーム操向レンズ
の焦点距離４０６との合計距離だけ第２のビーム操向レンズ４０５より離れた位
置に配置される。第２のビーム操向レンズ４０５はその焦点距離４０６の距離だ
けホログラフィック記録媒体７０より離れた位置に配置される。本発明のビーム
操向システム４００は参照ビーム２５が異なる角度で基本ホログラム１１０と直
交するべく操向されることを許可するものである。
【００５５】 図１３に示されるようにその他の実施例では、本発明のビーム操向システム４
００は無色若しくは単色の参照ビーム収束レンズ４１５を有し得る。参照ビーム
２５が参照ビーム収束レンズ４１５を通った後、ビーム操向レンズ４１０及び４
０５を通過する前にビーム操向ミラーシステム４５０によって反射される。第１
及び第２のビーム操向レンズ４１０及び４０５は、収束レンズ及び第１のビーム
操向レンズ４１０を通過する参照ビーム２５が、第２のビーム操向レンズ４０５
の焦点面４２５で収束するべく配置される。加えて偏向ミラー４６０の図１５及
び１６に於いて示された中心点４６１は、第１のビーム操向レンズ４１０より第
１のビーム操向レンズの１つの焦点距離４１１の距離だけ離れた点に配置される
。更には、露光する基本ホログラム１１０は第２のビーム操向レンズ４０６の焦
点距離の１つ分の長さで第２のビーム操向レンズ３０５より離れた地点に配置さ
れる。
００は無色若しくは単色の参照ビーム収束レンズ４１５を有し得る。参照ビーム
２５が参照ビーム収束レンズ４１５を通った後、ビーム操向レンズ４１０及び４
０５を通過する前にビーム操向ミラーシステム４５０によって反射される。第１
及び第２のビーム操向レンズ４１０及び４０５は、収束レンズ及び第１のビーム
操向レンズ４１０を通過する参照ビーム２５が、第２のビーム操向レンズ４０５
の焦点面４２５で収束するべく配置される。加えて偏向ミラー４６０の図１５及
び１６に於いて示された中心点４６１は、第１のビーム操向レンズ４１０より第
１のビーム操向レンズの１つの焦点距離４１１の距離だけ離れた点に配置される
。更には、露光する基本ホログラム１１０は第２のビーム操向レンズ４０６の焦
点距離の１つ分の長さで第２のビーム操向レンズ３０５より離れた地点に配置さ
れる。
【００５６】 その他の実施例に於いて図１４に示されるように本発明のビーム操向システム
４００は、参照ビームマスキングプレートを必要としないビーム操向開口４３０
を有し得る。或る実施例に於いて参照ビーム２５は基本ホログラム１１０が露光
する空間の開口を有するビーム操向開口４３０を通過する。参照ビームはそれを
拡大若しくは縮小するレンズを通過する時、ビーム操向開口４３０は、露光すべ
き基本ホログラムに交差する参照ビームの断面が基本ホログラムのそれと同様の
大きさ及び形を有するように大きさが決められる。参照ビーム２５は２つの開口
中継レンズ４３５を通過し、ビーム操向ミラーシステム４５０の図１５及び図１
６に示された偏向ミラー４６０によって反射され、第１のビーム操向レンズ４１
０を通過し、第２のビーム操向レンズ４０５を通過し、露光すべき基本ホログラ
ム１１０と交差する。ビーム操向開口４３０は開口中継レンズの１つの焦点距離
の長さだけ開口中継レンズ４３５より離れた位置に配置される。開口中継レンズ
４３５は開口中継レンズの焦点距離４３６の２つ分の距離だけ互いに離れて設置
される。図１５及び１６に示されている偏向ミラー４６０の中心点４６１は開口
中継レンズの焦点距離４３６の１つ分の距離だけ参照ビームが通過する第２の開
口中継レンズ４３５より離れて配置されている。
４００は、参照ビームマスキングプレートを必要としないビーム操向開口４３０
を有し得る。或る実施例に於いて参照ビーム２５は基本ホログラム１１０が露光
する空間の開口を有するビーム操向開口４３０を通過する。参照ビームはそれを
拡大若しくは縮小するレンズを通過する時、ビーム操向開口４３０は、露光すべ
き基本ホログラムに交差する参照ビームの断面が基本ホログラムのそれと同様の
大きさ及び形を有するように大きさが決められる。参照ビーム２５は２つの開口
中継レンズ４３５を通過し、ビーム操向ミラーシステム４５０の図１５及び図１
６に示された偏向ミラー４６０によって反射され、第１のビーム操向レンズ４１
０を通過し、第２のビーム操向レンズ４０５を通過し、露光すべき基本ホログラ
ム１１０と交差する。ビーム操向開口４３０は開口中継レンズの１つの焦点距離
の長さだけ開口中継レンズ４３５より離れた位置に配置される。開口中継レンズ
４３５は開口中継レンズの焦点距離４３６の２つ分の距離だけ互いに離れて設置
される。図１５及び１６に示されている偏向ミラー４６０の中心点４６１は開口
中継レンズの焦点距離４３６の１つ分の距離だけ参照ビームが通過する第２の開
口中継レンズ４３５より離れて配置されている。
【００５７】 参照ビーム操向システム４００のその他の実施例が、図１７、１８、及び２１
に示されている。この実施例に於いて、光学結合レンズ６７０はビームシャッタ
を通過してきた参照ビーム２５を光ファイバケーブル６５０の光ファイバ末端部
６６０へと導く。光ファイバケーブル６５０は参照ビーム２５を第２のビーム操
向レンズ４０５の焦点面４２５に配置された光ファイバ先端部へと伝達する。参
照ビーム２５はビーム操向レンズ４０５を介して基本ホログラム１１０へと向か
う。ビーム操向レンズ４０５は第２のビーム操向レンズの焦点距離４０６の１つ
分の距離だけ露光すべき基本ホログラム１１０より離れた位置に配置される。光
ファイバ先端部６５５は一般的には６００で示される変位システムによって変位
させられる。
に示されている。この実施例に於いて、光学結合レンズ６７０はビームシャッタ
を通過してきた参照ビーム２５を光ファイバケーブル６５０の光ファイバ末端部
６６０へと導く。光ファイバケーブル６５０は参照ビーム２５を第２のビーム操
向レンズ４０５の焦点面４２５に配置された光ファイバ先端部へと伝達する。参
照ビーム２５はビーム操向レンズ４０５を介して基本ホログラム１１０へと向か
う。ビーム操向レンズ４０５は第２のビーム操向レンズの焦点距離４０６の１つ
分の距離だけ露光すべき基本ホログラム１１０より離れた位置に配置される。光
ファイバ先端部６５５は一般的には６００で示される変位システムによって変位
させられる。
【００５８】 図１９は参照ビーム操向システム４００の別の実施例について示したものであ
る。この実施例に於いてそれぞれ異なる色である３つの参照ビーム２５は３つの
光ファイバケーブル６５０の３つの光ファイバ末端部６６０へ向かって３つの光
学結合レンズ６７０により導かれる。光ファイバケーブル６５０は参照ビーム２
５を光学結合ユニット６４０へと向かわせるべく光ファイバ先端部６５５に送る
。光結合ユニット６４０は２つの２色コンバイナ２１５及びその他の好適な光学
コンバイナを有し得る。コンバイナは３つの参照ビーム２５を１つの参照ビーム
２５へと統合する。光学コンバイナユニット６４０はビーム操向レンズ４０５の
図１７に示された焦点面４２５に配置される。単一参照ビーム２５は光学コンバ
イナユニット６４０よりもたらされ、基本ホログラム１１０へ向かってビーム操
向レンズ４０５へ通過する。ビーム操向レンズ４０５は、ビーム操向レンズの焦
点距離４０６の１つ分の距離で露光すべき基本ホログラム１１０より離れて配置
される。光学コンバイナユニット６４０は第２の可動支点６２２に固定されたプ
ラットホーム６３０に固定される。
る。この実施例に於いてそれぞれ異なる色である３つの参照ビーム２５は３つの
光ファイバケーブル６５０の３つの光ファイバ末端部６６０へ向かって３つの光
学結合レンズ６７０により導かれる。光ファイバケーブル６５０は参照ビーム２
５を光学結合ユニット６４０へと向かわせるべく光ファイバ先端部６５５に送る
。光結合ユニット６４０は２つの２色コンバイナ２１５及びその他の好適な光学
コンバイナを有し得る。コンバイナは３つの参照ビーム２５を１つの参照ビーム
２５へと統合する。光学コンバイナユニット６４０はビーム操向レンズ４０５の
図１７に示された焦点面４２５に配置される。単一参照ビーム２５は光学コンバ
イナユニット６４０よりもたらされ、基本ホログラム１１０へ向かってビーム操
向レンズ４０５へ通過する。ビーム操向レンズ４０５は、ビーム操向レンズの焦
点距離４０６の１つ分の距離で露光すべき基本ホログラム１１０より離れて配置
される。光学コンバイナユニット６４０は第２の可動支点６２２に固定されたプ
ラットホーム６３０に固定される。
【００５９】 その他の実施例に於いて３つの参照ビーム２５は光ファイバケーブル６５０に
より光学コンバイナユニット６４０へと伝達される。単一の参照ビーム２５は光
学コンバイナユニット６４０より出力され、変位システム６００へ取り付け装置
により取り付けられ支持された単一の光ファイバケーブル６５０へと光学結合レ
ンズ６７０によって導かれる。単一の光ファイバケーブル６５０の光ファイバ先
端部６５５は、ビーム操向レンズ４０５の焦点面４２５に配置される。
より光学コンバイナユニット６４０へと伝達される。単一の参照ビーム２５は光
学コンバイナユニット６４０より出力され、変位システム６００へ取り付け装置
により取り付けられ支持された単一の光ファイバケーブル６５０へと光学結合レ
ンズ６７０によって導かれる。単一の光ファイバケーブル６５０の光ファイバ先
端部６５５は、ビーム操向レンズ４０５の焦点面４２５に配置される。
【００６０】 更に別の実施例に於いて３つの参照ビーム２５は光ファイバケーブル６５０に
より光学コンバイナユニット６４０へ伝達される。単一の参照ビーム２５は光学
コンバイナユニット６４０より出力され、変位システム６００に固定された単一
光ファイバケーブル６５０へ向かい光学結合レンズ６７０によって導かれる前に
、ビームシャッタ２２５を通過する。光ファイバケーブル６５０の先端部６５５
はビーム操向レンズ４０５の焦点面４２５に配置されている。図１８及び図１９
に示されている変位システム６００は直交する２つの方向に変位可能である。前
記変位システムはＸ軸方向の変位ステージ及びＹ軸方向の変位ステージを有する
。
より光学コンバイナユニット６４０へ伝達される。単一の参照ビーム２５は光学
コンバイナユニット６４０より出力され、変位システム６００に固定された単一
光ファイバケーブル６５０へ向かい光学結合レンズ６７０によって導かれる前に
、ビームシャッタ２２５を通過する。光ファイバケーブル６５０の先端部６５５
はビーム操向レンズ４０５の焦点面４２５に配置されている。図１８及び図１９
に示されている変位システム６００は直交する２つの方向に変位可能である。前
記変位システムはＸ軸方向の変位ステージ及びＹ軸方向の変位ステージを有する
。
【００６１】 Ｘ軸方向の変位ステージ６８０の図示された実施例は、第１の末端プレート６
０８にブッシング、ベアリング、若しくはその他の回転可能な手段によって回転
可能に支持され、第１の末端プレート６０８の１つに固定された第１の主ねじの
ためのモータ６０４によって前記主ねじの軸線６０１に沿って回転可能であり得
る第１の主ねじ６０２を有する。２本の第１ガイドバー６１０は第１末端プレー
ト６０８に固定され、それは第１主ねじ６０１の軸線に対して平行に設けられる
。２本の第１ガイドバー６１０は第１可動支点６１２中の２つの孔を通過する。
第１主ねじ６００は第１の可動支点中の孔を通過する。つまりＸ軸方向移動ステ
ージ６８０のこの実施例に於いて、第１の主ねじ６０２がそのために設けられた
モータ６０４に沿って回転させられる時、第１の可動支点６１２は第１主ねじの
軸線６０１に沿って移動し得る。
０８にブッシング、ベアリング、若しくはその他の回転可能な手段によって回転
可能に支持され、第１の末端プレート６０８の１つに固定された第１の主ねじの
ためのモータ６０４によって前記主ねじの軸線６０１に沿って回転可能であり得
る第１の主ねじ６０２を有する。２本の第１ガイドバー６１０は第１末端プレー
ト６０８に固定され、それは第１主ねじ６０１の軸線に対して平行に設けられる
。２本の第１ガイドバー６１０は第１可動支点６１２中の２つの孔を通過する。
第１主ねじ６００は第１の可動支点中の孔を通過する。つまりＸ軸方向移動ステ
ージ６８０のこの実施例に於いて、第１の主ねじ６０２がそのために設けられた
モータ６０４に沿って回転させられる時、第１の可動支点６１２は第１主ねじの
軸線６０１に沿って移動し得る。
【００６２】 Ｙ軸方向の移動ステージ６８０の図示された実施例には第２の末端プレート６
１４にブッシング、ベアリング、若しくはその他の回転可能手段によって回転可
能に支持され第２の末端プレート６１４の１つにマウントされた第２の主ねじの
ためのモータ６２０によって第２の主ねじ６１８の軸線６１７に対して回転し得
る第２の主ねじ６１８を有する。その他の第２の末端プレート６１４は第１の可
動支点にマウントされ、第２の主ねじの軸線６１７は第１の主ねじの軸線６０１
に直交する。２本の第２のガイドバー６１６は第２の末端プレート６１４に固定
され、第２のガイドバー６１６は第２主ねじの軸線６１７に平行に備え付けられ
ている。２本の第２のガイドバー６１６は第２可動支点６２２中で２つの孔を通
過する。第２の主ねじ６１８は、第２の可動支点６２２中の孔を通過する。それ
故Ｙ軸方向移動装置６９０の本実施例に於いては、第２の主ねじ６１８がそのた
めに設けられたモータによって回転される時、第２の可動支点６２２が第２の主
ねじの軸線６１７に沿って移動する。
１４にブッシング、ベアリング、若しくはその他の回転可能手段によって回転可
能に支持され第２の末端プレート６１４の１つにマウントされた第２の主ねじの
ためのモータ６２０によって第２の主ねじ６１８の軸線６１７に対して回転し得
る第２の主ねじ６１８を有する。その他の第２の末端プレート６１４は第１の可
動支点にマウントされ、第２の主ねじの軸線６１７は第１の主ねじの軸線６０１
に直交する。２本の第２のガイドバー６１６は第２の末端プレート６１４に固定
され、第２のガイドバー６１６は第２主ねじの軸線６１７に平行に備え付けられ
ている。２本の第２のガイドバー６１６は第２可動支点６２２中で２つの孔を通
過する。第２の主ねじ６１８は、第２の可動支点６２２中の孔を通過する。それ
故Ｙ軸方向移動装置６９０の本実施例に於いては、第２の主ねじ６１８がそのた
めに設けられたモータによって回転される時、第２の可動支点６２２が第２の主
ねじの軸線６１７に沿って移動する。
【００６３】 第１及び第２の主ねじのためのモータ６０４、６２０は、限定されるものでは
ないが、ステッパモータ、ＤＣサーボモータ、若しくはリニアモータであり、コ
ンピュータ２３０により制御され得る主ねじのためのモータのモータ制御装置６
０６により制御され得る。
ないが、ステッパモータ、ＤＣサーボモータ、若しくはリニアモータであり、コ
ンピュータ２３０により制御され得る主ねじのためのモータのモータ制御装置６
０６により制御され得る。
【００６４】 タイプや焦点距離及びビーム操向レンズの数が変化し得るにも関わらず、幾つ
かの実施例に於いて、ビーム操向レンズが無色でありまた約３．０若しくはそれ
より少ないＦナンバーを有することが望ましい。その他の実施例に於いては、ビ
ーム操向レンズが無色で共集点ｆ−θレンズであることが望ましく、それらはフ
ラットフィールドレーザスキャンレンズとしてもまた知られている。同様の実施
例に於いて、参照ビームのより広いレンズを許容するためにより低いＦナンバー
のレンズを有することもまた望ましい。或る特殊な実施例に於いては、ビーム操
向レンズを有し、無色で約１．０のＦナンバーを有することが望ましい。加えて
ビーム操向レンズは別の実施例に於いては単色であり得る。
かの実施例に於いて、ビーム操向レンズが無色でありまた約３．０若しくはそれ
より少ないＦナンバーを有することが望ましい。その他の実施例に於いては、ビ
ーム操向レンズが無色で共集点ｆ−θレンズであることが望ましく、それらはフ
ラットフィールドレーザスキャンレンズとしてもまた知られている。同様の実施
例に於いて、参照ビームのより広いレンズを許容するためにより低いＦナンバー
のレンズを有することもまた望ましい。或る特殊な実施例に於いては、ビーム操
向レンズを有し、無色で約１．０のＦナンバーを有することが望ましい。加えて
ビーム操向レンズは別の実施例に於いては単色であり得る。
【００６５】 本発明のビーム操向システムは、ある角度からの照明源によって照らし出され
た場合、特定のイメージをディスプレイし、別の角度から照らし出された場合、
別のイメージをディスプレイするホログラフィックステレオグラムを作り出すの
に用いられる。例えば、ＳＬＭ上の特定の映像と共に条件付けられた物体ビーム
及び特定の角度の参照ビームによって基本ホログラムが露光された後、基本ホロ
グラムはＳＬＭ上のその他の映像と共に条件付けられた物体ビーム及びその他の
角度の参照ビームを露光される。加えて、ホログラフィック記録媒体上の基本ホ
ログラムの組合せは、特定の角度の参照ビームによって露光され、それに対して
、基本ホログラムのその他の組合せは異なる角度の参照ビームによって露光され
る。このように、本発明のプリンタは、照明源の角度に依存して異なる映像をデ
ィスプレイするホログラフィックステレオグラムを生成することが可能となる。
さらには、ビーム操向システムを備えた同様のプリンタが、それぞれが異なる参
照角度を有する複数のホログラフィックステレオグラムを生成するのに用いられ
得る。よって、それぞれの映像は、正しい角度の照明源によって照らし出される
ときにのみ現れる。そのような複数のホログラフィックステレオグラムが互いの
上部に設けられている場合、異なった映像が、映像ソースがホログラフィック記
録媒体と交差する角度を単純に変更することによってディスプレイされ得る。
た場合、特定のイメージをディスプレイし、別の角度から照らし出された場合、
別のイメージをディスプレイするホログラフィックステレオグラムを作り出すの
に用いられる。例えば、ＳＬＭ上の特定の映像と共に条件付けられた物体ビーム
及び特定の角度の参照ビームによって基本ホログラムが露光された後、基本ホロ
グラムはＳＬＭ上のその他の映像と共に条件付けられた物体ビーム及びその他の
角度の参照ビームを露光される。加えて、ホログラフィック記録媒体上の基本ホ
ログラムの組合せは、特定の角度の参照ビームによって露光され、それに対して
、基本ホログラムのその他の組合せは異なる角度の参照ビームによって露光され
る。このように、本発明のプリンタは、照明源の角度に依存して異なる映像をデ
ィスプレイするホログラフィックステレオグラムを生成することが可能となる。
さらには、ビーム操向システムを備えた同様のプリンタが、それぞれが異なる参
照角度を有する複数のホログラフィックステレオグラムを生成するのに用いられ
得る。よって、それぞれの映像は、正しい角度の照明源によって照らし出される
ときにのみ現れる。そのような複数のホログラフィックステレオグラムが互いの
上部に設けられている場合、異なった映像が、映像ソースがホログラフィック記
録媒体と交差する角度を単純に変更することによってディスプレイされ得る。
【００６６】 本発明のその他の実施例では、図２０に示されるように、フルカラーのホログ
ラフィックステレオグラムを生成するべく複数のＳＬＭ９０が用いられる。図２
０においてＸの形態をとる２色コンバイナ２１５もしくはその他の好適な光学コ
ンバイナが、１つの物体ビームが赤であり、別の物体ビームが緑であり、また別
の物体ビームが青であるような３つの物体ビーム２０の組合せで用いられ得る。
３つの物体ビーム２０は、３つの独立したグレースケールＳＬＭ９０を介して導
かれる。本発明の一実施例において、ＳＬＭは、ＬＣＤパネルの最終的な大きさ
がほぼ１０ｃｍ×１０ｃｍであり、１２８０×１０２４画素の高解像度ＬＣＤパ
ネルである。しかし、より小さなＬＣＤパネルが用いられ得る。例えば、画素数
が同じもしくはそれより少ないが、大きさにおいては２ｃｍ×２ｃｍ、もしくは
それより小さいＬＣＤパネルが用いられ得る。
ラフィックステレオグラムを生成するべく複数のＳＬＭ９０が用いられる。図２
０においてＸの形態をとる２色コンバイナ２１５もしくはその他の好適な光学コ
ンバイナが、１つの物体ビームが赤であり、別の物体ビームが緑であり、また別
の物体ビームが青であるような３つの物体ビーム２０の組合せで用いられ得る。
３つの物体ビーム２０は、３つの独立したグレースケールＳＬＭ９０を介して導
かれる。本発明の一実施例において、ＳＬＭは、ＬＣＤパネルの最終的な大きさ
がほぼ１０ｃｍ×１０ｃｍであり、１２８０×１０２４画素の高解像度ＬＣＤパ
ネルである。しかし、より小さなＬＣＤパネルが用いられ得る。例えば、画素数
が同じもしくはそれより少ないが、大きさにおいては２ｃｍ×２ｃｍ、もしくは
それより小さいＬＣＤパネルが用いられ得る。
【００６７】 図２０及び図２１に示された実施例において、ビームシャッタ２２５を通過し
た後、物体ビーム２０は、光学結合レンズ６７０を介して光ファイバーの末端６
６０で収束するべく導かれる。物体光２０はシングレットレンズ７０５の焦点面
に配置された光ファイバー先端部６５５へと光ファイバーケーブル６５０により
伝送される。物体ビーム２０はシングレットレンズ７０５の焦点面を通過し、必
要ならばミラー４０により反射され、また光に特異的なＳＬＭ９０及び帯域限定
ディフューザ４５を通過する。シングレットレンズ７０５は、物体ビーム２０を
拡大し及び平行にし、物体ビーム２０は、より均等にＳＬＭ９０を照らし出しう
る。物体ビーム２０は、そのときＸの形態をとる２枚の２色コンバイナ２１５を
用いる光学コンバイナユニット６４０もしくはその他の光学コンバイナへ、３つ
の物体ビーム２０を単一のビームへと混合するために導く。単一の物体ビーム２
０はその時、第１の映写レンズ７１５及び画素を備えたＳＬＭディスプレイに起
因する画素、もしくはコース上の人工物のような高周波数映像構成要素であるが
限定されはしない、望まれない構成要素を取り除くフーリエ変換フィルタ７１０
を通過しうる。物体ビーム２０はそのとき、第２の映写レンズ７２０及び収束レ
ンズ５５を通過する。第１の映写レンズ７１５は、ＳＬＭの映像が全て第１の映
写レンズの焦点面に位置するように配置される。フーリエ変換フィルタ７１０は
第１の映写レンズ及び第２の映写レンズの両方の焦点面において配置される。収
束レンズ５５は、焦点面が露光される基本ホログラムにおいてホログラフィック
記録媒体７０と交差するように配置される。物体ビームユニット７００のその他
の実施例において、第１及び第２の映写レンズ７１５及び７２０、またフーリエ
変換フィルタ７２０は用いられない。物体ビームユニット７００のさらに別の実
施例において、ボクセル制御レンズ５００は、物体ビームユニット７００中に含
まれ、ホログラフィック記録媒体７０に近接して配置される。
た後、物体ビーム２０は、光学結合レンズ６７０を介して光ファイバーの末端６
６０で収束するべく導かれる。物体光２０はシングレットレンズ７０５の焦点面
に配置された光ファイバー先端部６５５へと光ファイバーケーブル６５０により
伝送される。物体ビーム２０はシングレットレンズ７０５の焦点面を通過し、必
要ならばミラー４０により反射され、また光に特異的なＳＬＭ９０及び帯域限定
ディフューザ４５を通過する。シングレットレンズ７０５は、物体ビーム２０を
拡大し及び平行にし、物体ビーム２０は、より均等にＳＬＭ９０を照らし出しう
る。物体ビーム２０は、そのときＸの形態をとる２枚の２色コンバイナ２１５を
用いる光学コンバイナユニット６４０もしくはその他の光学コンバイナへ、３つ
の物体ビーム２０を単一のビームへと混合するために導く。単一の物体ビーム２
０はその時、第１の映写レンズ７１５及び画素を備えたＳＬＭディスプレイに起
因する画素、もしくはコース上の人工物のような高周波数映像構成要素であるが
限定されはしない、望まれない構成要素を取り除くフーリエ変換フィルタ７１０
を通過しうる。物体ビーム２０はそのとき、第２の映写レンズ７２０及び収束レ
ンズ５５を通過する。第１の映写レンズ７１５は、ＳＬＭの映像が全て第１の映
写レンズの焦点面に位置するように配置される。フーリエ変換フィルタ７１０は
第１の映写レンズ及び第２の映写レンズの両方の焦点面において配置される。収
束レンズ５５は、焦点面が露光される基本ホログラムにおいてホログラフィック
記録媒体７０と交差するように配置される。物体ビームユニット７００のその他
の実施例において、第１及び第２の映写レンズ７１５及び７２０、またフーリエ
変換フィルタ７２０は用いられない。物体ビームユニット７００のさらに別の実
施例において、ボクセル制御レンズ５００は、物体ビームユニット７００中に含
まれ、ホログラフィック記録媒体７０に近接して配置される。
【００６８】 本発明の別の実施例において、媒体ホルダ３００は、ホログラフィック記録媒
体７０を変位させることに用いられ得る。図２２〜図２５に示されるように、媒
体ホルダ３００はＹ軸方向変位ステージ６９０に取り付けられ、Ｘ軸方向変位ス
テージ６８０に取り付けられたフレーム３２４を有する。
体７０を変位させることに用いられ得る。図２２〜図２５に示されるように、媒
体ホルダ３００はＹ軸方向変位ステージ６９０に取り付けられ、Ｘ軸方向変位ス
テージ６８０に取り付けられたフレーム３２４を有する。
【００６９】 図２２〜図２５に示されるように、Ｙ軸方向変位ステージ６８０の実施例は、
第１ホルダ誘導ロッド３０６が固定されている第１ホルダ末端プレート３０２を
有しうる。第１ホルダの主ねじ３０８及び第１ホルダの駆動主ねじ３０９は、第
１ホルダ末端プレート３０２に、ブッシングもしくはベアリングもしくはその他
の好適な手段を用いて回転可能に支持される。第１ホルダの主ねじ３０８及び第
１ホルダの誘導ロッド３０６は、第１ホルダの駆動主ねじ３０７の軸線に平行に
されている。第１ホルダ駆動主ねじ３０９は、コンピュータ２３０により制御さ
れたホルダモータ制御装置３０５により制御される第１駆動主ねじのためのモー
タ３１０によって回転させられる。前記モータ３１０はまた、タイミングベルト
もしくはその他の連結を備えた主ねじ３０８及び３０９を共に駆動する。加えて
、２つのモータ３１０は、各々主ねじへ接続され、主ねじを駆動させる。主ねじ
３０９を駆動させる第１のホルダは、第１ホルダ可動支点３１２で支持されるね
じこみを通過する。２つの第１ホルダ誘導ロッド３０６は、第１ホルダ駆動主ね
じ３０９に近接し、同一の第１ホルダ可動支点３１２に於ける孔を通過する。第
１ホルダの主ねじ３０８は、別の第１ホルダ駆動支点３１２においてねじ孔を通
過し、２つの第１ホルダ誘導ロッド３０６は第１ホルダの主ねじ３０８に近接し
、同様の第１ホルダ可動支点３１２において孔を通過する。
第１ホルダ誘導ロッド３０６が固定されている第１ホルダ末端プレート３０２を
有しうる。第１ホルダの主ねじ３０８及び第１ホルダの駆動主ねじ３０９は、第
１ホルダ末端プレート３０２に、ブッシングもしくはベアリングもしくはその他
の好適な手段を用いて回転可能に支持される。第１ホルダの主ねじ３０８及び第
１ホルダの誘導ロッド３０６は、第１ホルダの駆動主ねじ３０７の軸線に平行に
されている。第１ホルダ駆動主ねじ３０９は、コンピュータ２３０により制御さ
れたホルダモータ制御装置３０５により制御される第１駆動主ねじのためのモー
タ３１０によって回転させられる。前記モータ３１０はまた、タイミングベルト
もしくはその他の連結を備えた主ねじ３０８及び３０９を共に駆動する。加えて
、２つのモータ３１０は、各々主ねじへ接続され、主ねじを駆動させる。主ねじ
３０９を駆動させる第１のホルダは、第１ホルダ可動支点３１２で支持されるね
じこみを通過する。２つの第１ホルダ誘導ロッド３０６は、第１ホルダ駆動主ね
じ３０９に近接し、同一の第１ホルダ可動支点３１２に於ける孔を通過する。第
１ホルダの主ねじ３０８は、別の第１ホルダ駆動支点３１２においてねじ孔を通
過し、２つの第１ホルダ誘導ロッド３０６は第１ホルダの主ねじ３０８に近接し
、同様の第１ホルダ可動支点３１２において孔を通過する。
【００７０】 Ｘ軸方向変位ステージ６８０の実施例は、図２２〜図２６に示されているよう
に、第２ホルダの主ねじ３１８と第２ホルダ末端プレート３１４にブッシング、
ベアリング、もしくはその他の好適な手段と共に回転可能に取り付けられた第１
ホルダ駆動主ねじ３１９を有する。第２ホルダ駆動主ねじ３１７の軸線は、第１
ホルダ駆動主ねじ３０７の軸線と直交する。第２ホルダの主ねじ３１８及び第２
ホルダの誘導ロッド３１６は、第２ホルダの駆動主ねじの軸線３１７と平行であ
る。第２ホルダの駆動主ねじ３１９は、コンピュータ２３０により制御されたホ
ルダモータ制御装置３０５により制御される、第２ホルダ駆動主ねじのためのモ
ータ３２０によって回転させられる。第２ホルダ駆動主ねじ３１９は、第２ホル
ダ駆動支点３２２でねじ孔を通過する。２つの第２ホルダ誘導ロッド３１６は、
第２ホルダ駆動主ねじ３１９に近接し、同一の第２ホルダ駆動支点３２２中にお
いて孔を通過する。第２ホルダの主ねじ３１８は、別の第２ホルダ駆動支点３２
２のねじ孔を通過し、２つの第２ホルダ誘導ロッドは、第２ホルダの主ねじ３１
８に近接し、同一の第２ホルダ可動支点３２２において孔を通過する。
に、第２ホルダの主ねじ３１８と第２ホルダ末端プレート３１４にブッシング、
ベアリング、もしくはその他の好適な手段と共に回転可能に取り付けられた第１
ホルダ駆動主ねじ３１９を有する。第２ホルダ駆動主ねじ３１７の軸線は、第１
ホルダ駆動主ねじ３０７の軸線と直交する。第２ホルダの主ねじ３１８及び第２
ホルダの誘導ロッド３１６は、第２ホルダの駆動主ねじの軸線３１７と平行であ
る。第２ホルダの駆動主ねじ３１９は、コンピュータ２３０により制御されたホ
ルダモータ制御装置３０５により制御される、第２ホルダ駆動主ねじのためのモ
ータ３２０によって回転させられる。第２ホルダ駆動主ねじ３１９は、第２ホル
ダ駆動支点３２２でねじ孔を通過する。２つの第２ホルダ誘導ロッド３１６は、
第２ホルダ駆動主ねじ３１９に近接し、同一の第２ホルダ駆動支点３２２中にお
いて孔を通過する。第２ホルダの主ねじ３１８は、別の第２ホルダ駆動支点３２
２のねじ孔を通過し、２つの第２ホルダ誘導ロッドは、第２ホルダの主ねじ３１
８に近接し、同一の第２ホルダ可動支点３２２において孔を通過する。
【００７１】 図２２及び２３に示されるように、Ｘ軸方向変位ステージ６８０は、Ｙ軸方向
変位ステージ６９０にマウントされている。一実施例において、第１ホルダの可
動支点３１２は、第２ホルダの末端プレート３１４に固定されている。第２ホル
ダの可動支点３２２は、フレーム３２４に固定されている。第２のフレーム３２
４は、限定するものではないが、締め金、留め金、ねじ、及びベルトを有する取
り外し可能な連結器３２５によって第１のフレーム３２４へと締め付けられてい
る。ホログラフィック記録媒体は、２つの取り外し可能な結合フレーム３２４の
間で支持されている。別の実施例で、ホログラフィック記録媒体の自然な粘着特
性が、フレーム３２４に保護されるトランスペアレントなプレートの一方の面に
おいて媒体を保持しうる。フレーム３２４は、応力緩和アルミニウム、応力緩和
チタン、または合成物、もしくはその他の硬質で強固で重量の軽い物質から構成
される。
変位ステージ６９０にマウントされている。一実施例において、第１ホルダの可
動支点３１２は、第２ホルダの末端プレート３１４に固定されている。第２ホル
ダの可動支点３２２は、フレーム３２４に固定されている。第２のフレーム３２
４は、限定するものではないが、締め金、留め金、ねじ、及びベルトを有する取
り外し可能な連結器３２５によって第１のフレーム３２４へと締め付けられてい
る。ホログラフィック記録媒体は、２つの取り外し可能な結合フレーム３２４の
間で支持されている。別の実施例で、ホログラフィック記録媒体の自然な粘着特
性が、フレーム３２４に保護されるトランスペアレントなプレートの一方の面に
おいて媒体を保持しうる。フレーム３２４は、応力緩和アルミニウム、応力緩和
チタン、または合成物、もしくはその他の硬質で強固で重量の軽い物質から構成
される。
【００７２】 図２３に示されるように、物体ビームユニット７００及び参照ビーム操向シス
テム４００はベース３２６に固定される。
テム４００はベース３２６に固定される。
【００７３】 図２４及び図２５に示されるように、１つもしくはそれより多い物体ビームユ
ニット７００は、Ｘ軸方向変位ステージ６８０の第２ホルダ可動支点３２２に固
定されたユニットマウント３２８に固定され得る。同様に、１つもしくはそれよ
り多い参照ビーム操向システム４００は、別のＸ軸方向変位ステージ６８０のそ
の他のホルダ可動支点３２２に固定された、その他の第２ユニットマウント３２
８に固定され得る。加えて、いくつかの実施例において、フレーム３２４はＹ軸
方向変位ステージ６９０の第１可動支点３１２に固定され得る。これにより、い
くつかの実施例において、２つのフレーム３２４の間に締め付けられたホログラ
フィック記録システムは垂直方向に変位するが、それに対し物体ビーム７００及
び参照ビーム操向システム４００は水平方向に変位する。
ニット７００は、Ｘ軸方向変位ステージ６８０の第２ホルダ可動支点３２２に固
定されたユニットマウント３２８に固定され得る。同様に、１つもしくはそれよ
り多い参照ビーム操向システム４００は、別のＸ軸方向変位ステージ６８０のそ
の他のホルダ可動支点３２２に固定された、その他の第２ユニットマウント３２
８に固定され得る。加えて、いくつかの実施例において、フレーム３２４はＹ軸
方向変位ステージ６９０の第１可動支点３１２に固定され得る。これにより、い
くつかの実施例において、２つのフレーム３２４の間に締め付けられたホログラ
フィック記録システムは垂直方向に変位するが、それに対し物体ビーム７００及
び参照ビーム操向システム４００は水平方向に変位する。
【００７４】 図２４に示された実施例において、ホルダモータ制御装置３０５によって制御
される２つのモータ３２０は、Ｘ軸方向変位ステージ６８０の第２ホルダ駆動主
ねじ３１９を駆動させる。図２５に示された別の実施例において、第２ホルダ駆
動主ねじ３１９の１つに固定されたベルトマウント３３２に連結されたタイミン
グベルト３３０と共に、１つのモータ３２０はＸ軸方向変位ステージ６８０の第
２ホルダ駆動主ねじ３１９の両方を駆動させる。
される２つのモータ３２０は、Ｘ軸方向変位ステージ６８０の第２ホルダ駆動主
ねじ３１９を駆動させる。図２５に示された別の実施例において、第２ホルダ駆
動主ねじ３１９の１つに固定されたベルトマウント３３２に連結されたタイミン
グベルト３３０と共に、１つのモータ３２０はＸ軸方向変位ステージ６８０の第
２ホルダ駆動主ねじ３１９の両方を駆動させる。
【００７５】 図２６に示されたその他の実施例において、物体ビームユニット７００及び参
照ビーム操向システム４００は、Ｘ軸方向変位ステージ６８０の第２ホルダ可動
支点３２２に接続されたユニットマウント３２８に接続される。ホログラフィッ
ク記録媒体７０は、ローラ３４２及び３４４と共に、Ｙ軸ローラシステム３５０
によって垂直に変位する。ホログラフィック記録媒体７０は、上部ローラ３４２
及び下部ローラでラップ（wrap）される。上部及び下部ローラ３４２及び３４４
は、ローラの末端プレート３４０の間でブッシング、ベアリング、もしくはその
他の好適な手段により回転可能に支持される。上部ローラ３４２は、コンピュー
タ２３０により制御されたモータ制御装置３０５により制御されるローラ３４６
のためのモータにより回転される。
照ビーム操向システム４００は、Ｘ軸方向変位ステージ６８０の第２ホルダ可動
支点３２２に接続されたユニットマウント３２８に接続される。ホログラフィッ
ク記録媒体７０は、ローラ３４２及び３４４と共に、Ｙ軸ローラシステム３５０
によって垂直に変位する。ホログラフィック記録媒体７０は、上部ローラ３４２
及び下部ローラでラップ（wrap）される。上部及び下部ローラ３４２及び３４４
は、ローラの末端プレート３４０の間でブッシング、ベアリング、もしくはその
他の好適な手段により回転可能に支持される。上部ローラ３４２は、コンピュー
タ２３０により制御されたモータ制御装置３０５により制御されるローラ３４６
のためのモータにより回転される。
【００７６】 変位システムの様々な実施例において用いられるモータは、それに限定するも
のではないがステッパモータである。
のではないがステッパモータである。
【００７７】 図２３〜図２６に示されるように基本ホログラムの同時若しくはパラレルなプ
リントが存在し得る。幾つかの実施例に於いて、プリンタは物体ビームユニット
及び参照ビーム操向システムを含み、それらはＹ軸方向変位ステージに取り付け
られたＸ軸方向変位ステージを備えた変位システムに取り付けられる。そのよう
なシステムに於いて、物体ビームユニット及び参照ビーム操向システムが基本ホ
ログラムのアレイを記録する目的で変位システムによって移動するのに対して、
ホログラフィック記録媒体は固定される。
リントが存在し得る。幾つかの実施例に於いて、プリンタは物体ビームユニット
及び参照ビーム操向システムを含み、それらはＹ軸方向変位ステージに取り付け
られたＸ軸方向変位ステージを備えた変位システムに取り付けられる。そのよう
なシステムに於いて、物体ビームユニット及び参照ビーム操向システムが基本ホ
ログラムのアレイを記録する目的で変位システムによって移動するのに対して、
ホログラフィック記録媒体は固定される。
【００７８】 別の実施例に於いて、複数のホログラフィック記録媒体７０の層は媒体ホルダ
３００によって支持され得る。加えてそれぞれの層は光の特定の波長に対して特
に反応する。
３００によって支持され得る。加えてそれぞれの層は光の特定の波長に対して特
に反応する。
【００７９】 本発明の別の実施例に於いて提供された物質ビームのために、帯域限定ディフ
ューザ４５及び参照ビームマスキングプレート６５の適切な組合せは特定の大き
さ若しくは特定の形状の基本ホログラム１１０の均一な露光の余地があり、露光
される傾向のある基本ホログラム１１０の一部ではないホログラフィック記録媒
体７０の露光部分を妨げるべく構成される。図２７（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）
に示されるように、帯域限定ディフューザ４５及び参照ビームマスキングプレー
ト６５の適切な組合せは、異なる大きさ若しくは形状の基本ホログラム１１０の
露光を可能とするべく構成される。帯域限定ディフューザ４５及び参照ビームマ
スキングプレート６５のセットが、全てのセットの帯域限定ディフューザ４５が
同一の外寸を有し、またホログラムプリンタ中に於いて同一位置に配置され得る
ように、また全てのセットに於ける参照ビームマスキングプレート６５が同一の
外寸を有しまたホログラムプリンタ中に於いて同一位置に配置され得るために構
成される時、それらのセットはプリントされた基本ホログラムのサイズを容易に
交換され得る。そのように帯域限定ディフューザ４５及び参照ビームマスキング
プレート６５のマッチドセットはその他のセットと置き換えることが可能であり
、より大きい基本ホログラムや、より小さい基本ホログラムや、若しくは形状の
異なった基本ホログラムをプリントすることが可能となる。図２７（ｂ）に於い
て示されるように帯域限定ディフューザ４５はねじ込みフレーム５１５中に収容
されたプレート５１０上にマウントされ得る。プレート５１０は抗反射コーティ
ングを施したガラスのトランスペアレントシートであり得る。ねじ込みフレーム
５１５はベース５２６及びねじ込みリング５２０を有する位置調節装置５２５に
ねじ込まれる。位置調節装置５２０は３つの調整可能なねじ５３０によって各々
垂直に変位調整可能である。図２７（ｃ）に於いて示されるように、参照ビーム
マスキングプレート６５はねじ込みプレートフレーム５６０の内部に収容され得
る。ねじ込みプレートフレーム５６０は、ねじ込み位置調整装置５６５にねじ込
まれ得る。
ューザ４５及び参照ビームマスキングプレート６５の適切な組合せは特定の大き
さ若しくは特定の形状の基本ホログラム１１０の均一な露光の余地があり、露光
される傾向のある基本ホログラム１１０の一部ではないホログラフィック記録媒
体７０の露光部分を妨げるべく構成される。図２７（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）
に示されるように、帯域限定ディフューザ４５及び参照ビームマスキングプレー
ト６５の適切な組合せは、異なる大きさ若しくは形状の基本ホログラム１１０の
露光を可能とするべく構成される。帯域限定ディフューザ４５及び参照ビームマ
スキングプレート６５のセットが、全てのセットの帯域限定ディフューザ４５が
同一の外寸を有し、またホログラムプリンタ中に於いて同一位置に配置され得る
ように、また全てのセットに於ける参照ビームマスキングプレート６５が同一の
外寸を有しまたホログラムプリンタ中に於いて同一位置に配置され得るために構
成される時、それらのセットはプリントされた基本ホログラムのサイズを容易に
交換され得る。そのように帯域限定ディフューザ４５及び参照ビームマスキング
プレート６５のマッチドセットはその他のセットと置き換えることが可能であり
、より大きい基本ホログラムや、より小さい基本ホログラムや、若しくは形状の
異なった基本ホログラムをプリントすることが可能となる。図２７（ｂ）に於い
て示されるように帯域限定ディフューザ４５はねじ込みフレーム５１５中に収容
されたプレート５１０上にマウントされ得る。プレート５１０は抗反射コーティ
ングを施したガラスのトランスペアレントシートであり得る。ねじ込みフレーム
５１５はベース５２６及びねじ込みリング５２０を有する位置調節装置５２５に
ねじ込まれる。位置調節装置５２０は３つの調整可能なねじ５３０によって各々
垂直に変位調整可能である。図２７（ｃ）に於いて示されるように、参照ビーム
マスキングプレート６５はねじ込みプレートフレーム５６０の内部に収容され得
る。ねじ込みプレートフレーム５６０は、ねじ込み位置調整装置５６５にねじ込
まれ得る。
【００８０】 フルカラーの実施例は、図７、８、１９及び２１に示されている。別の実施例
においては、３本の異なる色のレーザを有するフルカラープリンタと、限定的で
はないが例えばレーザから出射される３本のビームを結合するような２色コンバ
イナ等の光学コンバイナと、フルカラーＳＬＭと、フルカラーホログラフステレ
オグラムをプリントするための色消し光学素子とが含まれる。また別の実施例に
おいては、３本の異なる色のレーザを有するカラープリンタと、３つの帯域制限
ディフューザ、３つのグレースケールＳＬＭ及び光学コンバイナを用いて３本の
参照ビームを結合するような物体ビームユニットと、例えば色消しレンズのよう
にプリンタによって生成されたフルカラービームを操作或いは条件付けするよう
な色消し光学素子と、３本の参照ビームを１本の結合フルカラー参照ビームに結
合するような光学コンバイナとが含まれる。また、３本の異なる色のレーザを有
するフルカラープリンタと、３本の異なる色の参照ビームを１本の結合フルカラ
ー参照ビームに結合し且つ結合された物体ビームを基本ホログラム上に均等に分
布させるようなＨＯＥを有する物体ビームユニットと、３本の参照ビームを１本
の結合フルカラー参照ビームに結合するような光学コンバイナと、フルカラービ
ームを操作或いは条件付けするような色消し光学素子とを有する実施例もある。
においては、３本の異なる色のレーザを有するフルカラープリンタと、限定的で
はないが例えばレーザから出射される３本のビームを結合するような２色コンバ
イナ等の光学コンバイナと、フルカラーＳＬＭと、フルカラーホログラフステレ
オグラムをプリントするための色消し光学素子とが含まれる。また別の実施例に
おいては、３本の異なる色のレーザを有するカラープリンタと、３つの帯域制限
ディフューザ、３つのグレースケールＳＬＭ及び光学コンバイナを用いて３本の
参照ビームを結合するような物体ビームユニットと、例えば色消しレンズのよう
にプリンタによって生成されたフルカラービームを操作或いは条件付けするよう
な色消し光学素子と、３本の参照ビームを１本の結合フルカラー参照ビームに結
合するような光学コンバイナとが含まれる。また、３本の異なる色のレーザを有
するフルカラープリンタと、３本の異なる色の参照ビームを１本の結合フルカラ
ー参照ビームに結合し且つ結合された物体ビームを基本ホログラム上に均等に分
布させるようなＨＯＥを有する物体ビームユニットと、３本の参照ビームを１本
の結合フルカラー参照ビームに結合するような光学コンバイナと、フルカラービ
ームを操作或いは条件付けするような色消し光学素子とを有する実施例もある。
【００８１】 また或る側面においては、動画をなす、１ステップ、フルパララックスのホロ
グラフィックステレオグラムを製造する方法が含まれる。ある実施例においては
、多層視野領域或いは細分視野領域を用いる過程が含まれ、これらの視野領域は
通常、動画をなす対象或いは異なるイメージを異なる視野領域を介して表示させ
ることができるような、１ステップ、フルパララックスのホログラフィックステ
レオグラムを作り出すような静止画像即ちフルパララックスホログラフィックス
テレオグラムを製造するために必要ないものである。視野領域は通常、ホログラ
フィック記録媒体から離間して位置する平面領域であり、ホログラフィック記録
媒体面において平面を見るような観察者の目は、基本ホログラムのアレイによっ
て作り出されたホログラフィックイメージを見ることができる。従って、視野領
域は、ホログラムの前面のウインドウに類似している。しかしながら、視野領域
は平面であるよりもむしろ連続した点から構成されることもある。各基本ホログ
ラムに対して３次元の対象或いは情景の視野を決定するような１ステップ、フル
パララックスのホログラフィックステレオグラムを生成するような従来の技術と
は異なり、露光プリンタは、観察者が各視野領域内で見ることができるであろう
対象或いは情景の視野を決定することにより、動画をなす、１ステップ、フルパ
ララックスのホログラフィックステレオグラムを生成する。
グラフィックステレオグラムを製造する方法が含まれる。ある実施例においては
、多層視野領域或いは細分視野領域を用いる過程が含まれ、これらの視野領域は
通常、動画をなす対象或いは異なるイメージを異なる視野領域を介して表示させ
ることができるような、１ステップ、フルパララックスのホログラフィックステ
レオグラムを作り出すような静止画像即ちフルパララックスホログラフィックス
テレオグラムを製造するために必要ないものである。視野領域は通常、ホログラ
フィック記録媒体から離間して位置する平面領域であり、ホログラフィック記録
媒体面において平面を見るような観察者の目は、基本ホログラムのアレイによっ
て作り出されたホログラフィックイメージを見ることができる。従って、視野領
域は、ホログラムの前面のウインドウに類似している。しかしながら、視野領域
は平面であるよりもむしろ連続した点から構成されることもある。各基本ホログ
ラムに対して３次元の対象或いは情景の視野を決定するような１ステップ、フル
パララックスのホログラフィックステレオグラムを生成するような従来の技術と
は異なり、露光プリンタは、観察者が各視野領域内で見ることができるであろう
対象或いは情景の視野を決定することにより、動画をなす、１ステップ、フルパ
ララックスのホログラフィックステレオグラムを生成する。
【００８２】 図２８〜３１を参照されたい。ＳＬＭのイメージ５０５（図１０（ｂ）に図示
）がホログラフィック記憶媒体の表面から無限距離の位置に出現するようにボク
セル制御レンズ５００を用いていると仮定すると、動画をなすホログラフィック
ステレオグラムが、ホログラフィック要素又は、異なるイメージを異なる視野領
域に表示するようなホログラフィックステレオグラムを形成するためのステップ
は以下の通りである。 １）ホログラフィックステレオグラムのサイズ及び形状の選択、及び基本ホログ
ラムのサイズ及び形状の選択。 ２）所望効果の選択。効果の一例としては、観察者が変位する際の対象或いは情
景の方向の変化（例えば位置又は回転）がある。或いは別の効果としては、観察
者が変位する際の対象或いは情景の形状又は色の変化が挙げられる。 ３）完成したホログラフィックステレオグラムについての参照照明幾何学的形状
の選択。 ４）ホログラフィック記録媒体に対する視野領域の形状、サイズ及び位置の選択
。視野領域の平面においては、観察者は、視野領域の平面以外において見る場合
に比べて、ホログラフィックステレオグラムが示す対象或いは情景間における変
位をより鮮明に見ることができる。従って殆どの観察者が位置するような、ホロ
グラフィック記録媒体から離間した位置を視野領域の位置として選択することが
望ましい。 ５）対象或いは情景、又はホログラフィックステレオグラムによって表示される
べき対象或いは情景の属性の選択。 ６）生成されるホログラフィックステレオグラムによって表示されるような対象
のホログラフィックイメージのホログラフィック記憶媒体に対する位置及び配置
（即ちイメージの位置がホログラフィック記録媒体の前面なのか、後面なのか、
或いはホログラフィック記録媒体にまたがって位置するのか）の選択。 ７）コンピュータ２３０を用いた、対象或いは情景が伝統的なコンピュータグラ
フィックの技術及びプログラムを用いて行う各視野領域についてのコンピュータ
モデル及びモデル属性の形成。例えば、１つの視野領域８０５からしか見えない
ような８３５で示される対象Ａのコンピュータモデルの形成、及び別の視野領域
８１０からしか見えないような８４０で示される対象Ｂのコンピュータモデルの
形成。 ８）ホログラムプリンタの設定。例えば、ホログラフィック記録媒体７０（図７
に図示）の媒体ホルダ３００（図７に図示）への装着、ビームシャッタ２２５（
図７に図示）と、モータコントローラ３０５と、４５５で示されるＳＬＭ９０で
ある（図７に図示）と、ビーム操向システム４００（図７に図示）の較正及び初
期設定、コンピュータグラフィックプログラム及びコンピュータ２３０（図７に
図示）の初期設定が挙げられる。 ９）１ステップ、フルパララックスのホログラフィックステレオグラム即ちホロ
グラフィックステレオグラムにおける、各基本ホログラム１１０に対するコンピ
ュータ２３０を用いた以下の操作。 Ａ）基本プログラム１１０の境界線からの各視野領域８０５及び８１０の境界線
を通過する線の投射。典型的なプリンタにおいて、ＳＬＭは基本ホログラムを露
光する時に通常基本ホログラムの前に集中するので、基本ホログラムがボクセル
制御レンズを通して見るようなＳＬＭの仮想イメージも、図２９に示されるよう
に通常基本ホログラムの前に集中する。投射線は、図３０に示されるように、Ｓ
ＬＭイメージの仮想２次元イメージ５０５（図１０（ｂ）に図示）と交差する。
基本ホログラムは、投射線によって結合されるような８１５或いは８２０等のＳ
ＬＭの仮想イメージの部分しか見ることができない。図３０に示されているよう
に、投射線はマスクボリューム８２５、８３０を画定するが、これは与えられる
視野領域に対して基本ホログラム毎に異なってよい。 Ｂ）例えば８２５のような、基本ホログラム１１０に対する所望の視野領域マス
クボリュームについて、限定的ではないが例えば、光線追跡、走査線変換等の伝
統的なレンダリング技術を用いて、基本ホログラムの斜視図からコンピュータグ
ラフィックモデルのＳＬＭの仮想イメージ５０５の一部分上への対象８３５また
は情景８４０の投射の完全な２次元のイメージを生成するために行うような、投
射されたマスクボリューム８２５により取り囲まれた対象または情景（図３０に
図示）の適当なコンピュータモデルの一部のレンダリング。例えば、仮にある人
がマスクボリューム８２５の内部から特定の基本ホログラムを見るとしたら、Ａ
対象８３５のみが見られる。マスクボリューム８２５からＢ対象８４０は見えな
い。従って、マスクボリューム８２５内の観察者には、ＳＬＭの仮想イメージの
下部は見えない。同様に、仮にある人がマスクボリューム８３０の内部から特定
な基本ホログラムを見るとしたら、Ｂ対象８４０のみが見える。マスクボリュー
ム８３０からＡ対象８３５は見えない。従って、マスクボリューム８３０内の観
察者には、ＳＬＭの仮想イメージの上部は見えない。 Ｃ）基本ホログラムが全ての視野領域８０５及び８１０についてのレンダリング
を完了する時の、視野領域に対するレンダリングされたイメージの組合せ。 Ｄ）視野領域８０５及び８１０に対してレンダリングされたイメージの組合せを
ＳＬＭ７０上に表示し、光を所定時間ビームシャッタ２２５に通過させて基本ホ
ログラムを露光する。 Ｅ）他の基本ホログラムが露光されるように触媒ホルダを変位させる。 Ｆ）全ての基本ホログラムが露光されるのでＡからＥまでのステップを繰り返す
。
）がホログラフィック記憶媒体の表面から無限距離の位置に出現するようにボク
セル制御レンズ５００を用いていると仮定すると、動画をなすホログラフィック
ステレオグラムが、ホログラフィック要素又は、異なるイメージを異なる視野領
域に表示するようなホログラフィックステレオグラムを形成するためのステップ
は以下の通りである。 １）ホログラフィックステレオグラムのサイズ及び形状の選択、及び基本ホログ
ラムのサイズ及び形状の選択。 ２）所望効果の選択。効果の一例としては、観察者が変位する際の対象或いは情
景の方向の変化（例えば位置又は回転）がある。或いは別の効果としては、観察
者が変位する際の対象或いは情景の形状又は色の変化が挙げられる。 ３）完成したホログラフィックステレオグラムについての参照照明幾何学的形状
の選択。 ４）ホログラフィック記録媒体に対する視野領域の形状、サイズ及び位置の選択
。視野領域の平面においては、観察者は、視野領域の平面以外において見る場合
に比べて、ホログラフィックステレオグラムが示す対象或いは情景間における変
位をより鮮明に見ることができる。従って殆どの観察者が位置するような、ホロ
グラフィック記録媒体から離間した位置を視野領域の位置として選択することが
望ましい。 ５）対象或いは情景、又はホログラフィックステレオグラムによって表示される
べき対象或いは情景の属性の選択。 ６）生成されるホログラフィックステレオグラムによって表示されるような対象
のホログラフィックイメージのホログラフィック記憶媒体に対する位置及び配置
（即ちイメージの位置がホログラフィック記録媒体の前面なのか、後面なのか、
或いはホログラフィック記録媒体にまたがって位置するのか）の選択。 ７）コンピュータ２３０を用いた、対象或いは情景が伝統的なコンピュータグラ
フィックの技術及びプログラムを用いて行う各視野領域についてのコンピュータ
モデル及びモデル属性の形成。例えば、１つの視野領域８０５からしか見えない
ような８３５で示される対象Ａのコンピュータモデルの形成、及び別の視野領域
８１０からしか見えないような８４０で示される対象Ｂのコンピュータモデルの
形成。 ８）ホログラムプリンタの設定。例えば、ホログラフィック記録媒体７０（図７
に図示）の媒体ホルダ３００（図７に図示）への装着、ビームシャッタ２２５（
図７に図示）と、モータコントローラ３０５と、４５５で示されるＳＬＭ９０で
ある（図７に図示）と、ビーム操向システム４００（図７に図示）の較正及び初
期設定、コンピュータグラフィックプログラム及びコンピュータ２３０（図７に
図示）の初期設定が挙げられる。 ９）１ステップ、フルパララックスのホログラフィックステレオグラム即ちホロ
グラフィックステレオグラムにおける、各基本ホログラム１１０に対するコンピ
ュータ２３０を用いた以下の操作。 Ａ）基本プログラム１１０の境界線からの各視野領域８０５及び８１０の境界線
を通過する線の投射。典型的なプリンタにおいて、ＳＬＭは基本ホログラムを露
光する時に通常基本ホログラムの前に集中するので、基本ホログラムがボクセル
制御レンズを通して見るようなＳＬＭの仮想イメージも、図２９に示されるよう
に通常基本ホログラムの前に集中する。投射線は、図３０に示されるように、Ｓ
ＬＭイメージの仮想２次元イメージ５０５（図１０（ｂ）に図示）と交差する。
基本ホログラムは、投射線によって結合されるような８１５或いは８２０等のＳ
ＬＭの仮想イメージの部分しか見ることができない。図３０に示されているよう
に、投射線はマスクボリューム８２５、８３０を画定するが、これは与えられる
視野領域に対して基本ホログラム毎に異なってよい。 Ｂ）例えば８２５のような、基本ホログラム１１０に対する所望の視野領域マス
クボリュームについて、限定的ではないが例えば、光線追跡、走査線変換等の伝
統的なレンダリング技術を用いて、基本ホログラムの斜視図からコンピュータグ
ラフィックモデルのＳＬＭの仮想イメージ５０５の一部分上への対象８３５また
は情景８４０の投射の完全な２次元のイメージを生成するために行うような、投
射されたマスクボリューム８２５により取り囲まれた対象または情景（図３０に
図示）の適当なコンピュータモデルの一部のレンダリング。例えば、仮にある人
がマスクボリューム８２５の内部から特定の基本ホログラムを見るとしたら、Ａ
対象８３５のみが見られる。マスクボリューム８２５からＢ対象８４０は見えな
い。従って、マスクボリューム８２５内の観察者には、ＳＬＭの仮想イメージの
下部は見えない。同様に、仮にある人がマスクボリューム８３０の内部から特定
な基本ホログラムを見るとしたら、Ｂ対象８４０のみが見える。マスクボリュー
ム８３０からＡ対象８３５は見えない。従って、マスクボリューム８３０内の観
察者には、ＳＬＭの仮想イメージの上部は見えない。 Ｃ）基本ホログラムが全ての視野領域８０５及び８１０についてのレンダリング
を完了する時の、視野領域に対するレンダリングされたイメージの組合せ。 Ｄ）視野領域８０５及び８１０に対してレンダリングされたイメージの組合せを
ＳＬＭ７０上に表示し、光を所定時間ビームシャッタ２２５に通過させて基本ホ
ログラムを露光する。 Ｅ）他の基本ホログラムが露光されるように触媒ホルダを変位させる。 Ｆ）全ての基本ホログラムが露光されるのでＡからＥまでのステップを繰り返す
。
【００８３】 或る実施例では、基本ホログラムをホログラフィック記録媒体に露光させる前
に複数の基本ホログラムに対するレンダリングが完了する。
に複数の基本ホログラムに対するレンダリングが完了する。
【００８４】 また或る実施例では、視野を変化させるようなホログラフィックステレオグラ
ムを生成する方法と同様な方法を用いて、ホログラフィック光学要素（ＨＯＥ）
を生成する。例えば、発散する白色光を一点に収束させるレンズのような役割を
果たすＨＯＥを生成したい場合には、上記の視野領域の方法と同様の方法を用い
て、但し視点を視野領域よりも光の焦点を合わせるべき位置に決定することによ
って、ＨＯＥを生成するとよい。或いは、与えられたボクセルの正確なサイズ、
形状及び位置を用いて白色コンピュータグラフィック対象を決定し、そのような
対象のホログラフィックステレオグラムをプリントすることによってもＨＯＥを
生成することができる。
ムを生成する方法と同様な方法を用いて、ホログラフィック光学要素（ＨＯＥ）
を生成する。例えば、発散する白色光を一点に収束させるレンズのような役割を
果たすＨＯＥを生成したい場合には、上記の視野領域の方法と同様の方法を用い
て、但し視点を視野領域よりも光の焦点を合わせるべき位置に決定することによ
って、ＨＯＥを生成するとよい。或いは、与えられたボクセルの正確なサイズ、
形状及び位置を用いて白色コンピュータグラフィック対象を決定し、そのような
対象のホログラフィックステレオグラムをプリントすることによってもＨＯＥを
生成することができる。
【００８５】 或る実施例においては、同一のコンピュータ２３０が、ビームシャッタを制御
するモータと、ビーム操向ミラーシステムのモータコントローラと、変位システ
ムのモータコントローラとを制御するようにプログラムされ、コンピュータグラ
フィックの生成及びレンダリングを管理し、ＳＬＭのディスプレイを制御する。
また別の実施例においては、同一のコンピュータが動画をなすために必要な計算
をすることもある。コンピュータ２３０を、両端が直列または並列の通信ポート
に接続されているケーブルを介して、ビームシャッタ、ビーム操向用のシステム
のモータコントローラ及びＳＬＭに接続することも可能である。ケーブルの一端
はコンピュータの通信ポートに接続され、ケーブルの他端はコンピュータに制御
される装置に接続される。或いは、マルチプルコンピュータ２３０が用いられる
こともある。
するモータと、ビーム操向ミラーシステムのモータコントローラと、変位システ
ムのモータコントローラとを制御するようにプログラムされ、コンピュータグラ
フィックの生成及びレンダリングを管理し、ＳＬＭのディスプレイを制御する。
また別の実施例においては、同一のコンピュータが動画をなすために必要な計算
をすることもある。コンピュータ２３０を、両端が直列または並列の通信ポート
に接続されているケーブルを介して、ビームシャッタ、ビーム操向用のシステム
のモータコントローラ及びＳＬＭに接続することも可能である。ケーブルの一端
はコンピュータの通信ポートに接続され、ケーブルの他端はコンピュータに制御
される装置に接続される。或いは、マルチプルコンピュータ２３０が用いられる
こともある。
【００８６】 図３２は、通常８５０で示されるような操向可能なビームを用いた複製システ
ムの実施例を示している。光源８５２は、複製システム８５０にビームを照射す
る。光源８５２は、例えば既出図面中のラベル１に関して記載されているように
レーザから構成することができる。複製システム８５０には、少なくとも１個の
ビーム操向ユニット８５６が含まれる。図３２の実施例では、２個のビーム操向
ユニット８５６が含まれている。ビーム操向ユニット８５６は、例えば、既出図
面に関して説明したように参照ビーム操向システム４００から構成することがで
きる。
ムの実施例を示している。光源８５２は、複製システム８５０にビームを照射す
る。光源８５２は、例えば既出図面中のラベル１に関して記載されているように
レーザから構成することができる。複製システム８５０には、少なくとも１個の
ビーム操向ユニット８５６が含まれる。図３２の実施例では、２個のビーム操向
ユニット８５６が含まれている。ビーム操向ユニット８５６は、例えば、既出図
面に関して説明したように参照ビーム操向システム４００から構成することがで
きる。
【００８７】 面８６０は、複製すべきホログラム（マスターホログラムとも呼ばれる）を受
けることができる。面８６０は、ガラス或いはその他の好適な材料から製造する
ことができる。ビーム操向ユニット８５６は、ビーム操向ユニット８５６が隣接
面８６０となるようにマウント８６８に結合される。フィルム等から製造される
ホログラフィック記録媒体８６２は、マスターホログラムの反対側の面に配置さ
れる。一般的にこれらの要素は、イメージをホログラフィック記録媒体８６２に
複製するための、マスターホログラムをホログラフィック記録媒体の近傍に配置
することができるようなアセンブリを形成する。図３２の実施例はこのようなア
センブリの一例に過ぎず、アセンブリは別の方法でも実行可能であることは当然
理解されよう。
けることができる。面８６０は、ガラス或いはその他の好適な材料から製造する
ことができる。ビーム操向ユニット８５６は、ビーム操向ユニット８５６が隣接
面８６０となるようにマウント８６８に結合される。フィルム等から製造される
ホログラフィック記録媒体８６２は、マスターホログラムの反対側の面に配置さ
れる。一般的にこれらの要素は、イメージをホログラフィック記録媒体８６２に
複製するための、マスターホログラムをホログラフィック記録媒体の近傍に配置
することができるようなアセンブリを形成する。図３２の実施例はこのようなア
センブリの一例に過ぎず、アセンブリは別の方法でも実行可能であることは当然
理解されよう。
【００８８】 図３２の実施例は、ホログラフィック記録媒体８６２を前進させる機構を更に
有する。このような機構の一例は、Tipton, D. F., "New Hologram Replicator
for Volume Holograms and Holographic Optical Elements", Proc. Soc. Photo
-Opt. Instrum. Eng. (SPIE), 3294-21, January 25-30, 1998, p16に記載され
、DUPONT HOLOGRAPHIC MATERIALS社によって製造されており、これらの開示の引
用により本明細書の一部とする。図３２の実施例においては、フィルム供給ロー
ル８７２及びフィルム巻取りロール８７０が、面８６０のいずれかの側に面に沿
って組み込まれている。モータ８６６は、フィルム供給ロール８７２に接続され
ている。モータコントローラ８６４は、シリアル通信ライン８６３を介してモー
タ８６６及びコンピュータ８６２に接続される。コンピュータ８６２は、ビーム
操向ユニット８５６に更に接続することもできる。
有する。このような機構の一例は、Tipton, D. F., "New Hologram Replicator
for Volume Holograms and Holographic Optical Elements", Proc. Soc. Photo
-Opt. Instrum. Eng. (SPIE), 3294-21, January 25-30, 1998, p16に記載され
、DUPONT HOLOGRAPHIC MATERIALS社によって製造されており、これらの開示の引
用により本明細書の一部とする。図３２の実施例においては、フィルム供給ロー
ル８７２及びフィルム巻取りロール８７０が、面８６０のいずれかの側に面に沿
って組み込まれている。モータ８６６は、フィルム供給ロール８７２に接続され
ている。モータコントローラ８６４は、シリアル通信ライン８６３を介してモー
タ８６６及びコンピュータ８６２に接続される。コンピュータ８６２は、ビーム
操向ユニット８５６に更に接続することもできる。
【００８９】 光源８５２は、作動中にコヒーレントな光ビームを発生する。ビームは、ビー
ム操向ユニット８５６に向けられる。例えば図３２の実施例においては、ビーム
は光ファイバケーブル８５８で送り出される。或いは既出図面に関して記載され
ているように、ミラーのシステムによってビームをビーム操向ユニット８５６に
向けることもできる。
ム操向ユニット８５６に向けられる。例えば図３２の実施例においては、ビーム
は光ファイバケーブル８５８で送り出される。或いは既出図面に関して記載され
ているように、ミラーのシステムによってビームをビーム操向ユニット８５６に
向けることもできる。
【００９０】 ビーム操向ユニット８５６は、面８６０、マスターホログラム及びホログラフ
ィック記録媒体８６２にビームを向ける。ビーム操向ユニット８５６は、ホログ
ラムの要素部分にビームを向けるべく作動可能である。更にビーム操向ユニット
８５６は、ビームが各要素部分に入射する入射角を個々に変化させることができ
る。
ィック記録媒体８６２にビームを向ける。ビーム操向ユニット８５６は、ホログ
ラムの要素部分にビームを向けるべく作動可能である。更にビーム操向ユニット
８５６は、ビームが各要素部分に入射する入射角を個々に変化させることができ
る。
【００９１】 ビームは面８６０及びマスターホログラムに向けられるので、ビームの一部は
マスターホログラムから反射される。ビームの反射部分は、ビーム操向システム
ユニット８５６から出射されるビームと干渉する。ビームの反射部分の重なり部
分によって形成された干渉縞及びビームのオリジナル部分は、複製ホログラムを
作るべくフィルム上に記録される。
マスターホログラムから反射される。ビームの反射部分は、ビーム操向システム
ユニット８５６から出射されるビームと干渉する。ビームの反射部分の重なり部
分によって形成された干渉縞及びビームのオリジナル部分は、複製ホログラムを
作るべくフィルム上に記録される。
【００９２】 ホログラフィック記録媒体８６２は、フィルム巻取りロール８７０及びフィル
ム供給ロール８７２を介して前に送られる。例えばモータ８６６はフィルム巻取
りロール８７０を回転させることができ、それによってフィルム供給ロール８７
２がフィルムを供給する。図３２の実施例において、そのような機構はフィルム
８６２を面８６０に対して第１の方向に変位させるように作動する。更に作動中
において、マウント８６８は、ビーム操向ユニット８５６を第２の方向に変位さ
せるべく作動可能であり、面８６０に概ね平行をなす。例えば、コンピュータ８
６２がモータコントローラ８６４に命令を出し、次にモータコントローラ８６４
がモータ８６７に命令を出し、モータ８６７がマウント８６８を変位させること
が可能である。このような方法で、複製システム８５０はビーム操向ユニット８
５６に命令を出し、フィルム８６２の面全体、面８６０及びマスターホログラム
をカバーすることが可能となる。
ム供給ロール８７２を介して前に送られる。例えばモータ８６６はフィルム巻取
りロール８７０を回転させることができ、それによってフィルム供給ロール８７
２がフィルムを供給する。図３２の実施例において、そのような機構はフィルム
８６２を面８６０に対して第１の方向に変位させるように作動する。更に作動中
において、マウント８６８は、ビーム操向ユニット８５６を第２の方向に変位さ
せるべく作動可能であり、面８６０に概ね平行をなす。例えば、コンピュータ８
６２がモータコントローラ８６４に命令を出し、次にモータコントローラ８６４
がモータ８６７に命令を出し、モータ８６７がマウント８６８を変位させること
が可能である。このような方法で、複製システム８５０はビーム操向ユニット８
５６に命令を出し、フィルム８６２の面全体、面８６０及びマスターホログラム
をカバーすることが可能となる。
【００９３】 コンピュータ８６２は、ビーム操向ユニット８５６に命令を出して必要に応じ
てビームの角度を変化させることが可能である。例えば、複製されるイメージを
再構成するために点光源が用いられる場合には、複製されるイメージのホログラ
ムの各構成要素が点光源によって照明されるであろう角度を、コンピュータ８６
２によって計算することが可能である。次に、コンピュータ８６２は、ホログラ
ムの各要素部分に向けて好適な入射角でビームを照射するようにビーム操向ユニ
ット８５６に命令を出す。このような方法で複製システム８５０が各基本ホログ
ラムを露光することによって、マスターホログラムを好適なビーム角度へ複製す
ることができる。
てビームの角度を変化させることが可能である。例えば、複製されるイメージを
再構成するために点光源が用いられる場合には、複製されるイメージのホログラ
ムの各構成要素が点光源によって照明されるであろう角度を、コンピュータ８６
２によって計算することが可能である。次に、コンピュータ８６２は、ホログラ
ムの各要素部分に向けて好適な入射角でビームを照射するようにビーム操向ユニ
ット８５６に命令を出す。このような方法で複製システム８５０が各基本ホログ
ラムを露光することによって、マスターホログラムを好適なビーム角度へ複製す
ることができる。
【００９４】 ある実施例において、好適に再構成するようなホログラムを複製するためには
、ホログラム表面上の各要素部分に対する複製システムのビームの入射角を、オ
リジナルのホログラムの照明源から入射する入射角に近づけるべきである。伝統
的なディスプレイホログラム照明源は、点光源である。コンピュータ８６２によ
って、最後の点光源照明に対する要素部分入射ビーム角度を計算することができ
る。例えば、ビームの要素部分の中心に原点をとってデカルト座標系を設定する
ことが出来る。次に、点光源の位置座標Ｘ、Ｙ及びＺが決定される。要素部分に
対するＸ-Ｚ平面におけるビーム角度は、Ｚの逆タンジェントをＸで除すること
により求められる。また、要素部分に対するＹ-Ｚ平面におけるビーム角度は、
Ｚの逆タンジェントをＹで除することによって求められる。更に、様々な点光源
位置座標でインターリーブされた要素部分を用いて複製されるような、非伝統的
なホログラム又はホログラフィック光学要素もある。このような非伝統的なホロ
グラムは、例えば偽造困難な認証シールホログラムを製造する際に使用されるで
あろう。
、ホログラム表面上の各要素部分に対する複製システムのビームの入射角を、オ
リジナルのホログラムの照明源から入射する入射角に近づけるべきである。伝統
的なディスプレイホログラム照明源は、点光源である。コンピュータ８６２によ
って、最後の点光源照明に対する要素部分入射ビーム角度を計算することができ
る。例えば、ビームの要素部分の中心に原点をとってデカルト座標系を設定する
ことが出来る。次に、点光源の位置座標Ｘ、Ｙ及びＺが決定される。要素部分に
対するＸ-Ｚ平面におけるビーム角度は、Ｚの逆タンジェントをＸで除すること
により求められる。また、要素部分に対するＹ-Ｚ平面におけるビーム角度は、
Ｚの逆タンジェントをＹで除することによって求められる。更に、様々な点光源
位置座標でインターリーブされた要素部分を用いて複製されるような、非伝統的
なホログラム又はホログラフィック光学要素もある。このような非伝統的なホロ
グラムは、例えば偽造困難な認証シールホログラムを製造する際に使用されるで
あろう。
【００９５】 図３３は、ビーム操向ユニット８５６の１実施例を示している。本実施例にお
いては、ビーム操向ユニット８５６にはベースプラットフォーム８５７が含まれ
る。変位システム８８０及びレンズ８８２は、ベースプラットフォーム８５７に
結合される。図３３の実施例は、開口８８５を有する露光マスクプレートを更に
含む。オプションの密閉箱８８６により、ビーム操向ユニット８５６を取り囲む
ことができる。先端８５９を有する光ファイバケーブル８５８が、変位システム
８８０に結合される。図３３のビーム操向ユニット８５６は、図１８の参照ビー
ム操向システム４００に概ね類似のシステムから構成することができる。例えば
変位システム８８０は、図１８の変位システム６００から構成することが可能で
ある。
いては、ビーム操向ユニット８５６にはベースプラットフォーム８５７が含まれ
る。変位システム８８０及びレンズ８８２は、ベースプラットフォーム８５７に
結合される。図３３の実施例は、開口８８５を有する露光マスクプレートを更に
含む。オプションの密閉箱８８６により、ビーム操向ユニット８５６を取り囲む
ことができる。先端８５９を有する光ファイバケーブル８５８が、変位システム
８８０に結合される。図３３のビーム操向ユニット８５６は、図１８の参照ビー
ム操向システム４００に概ね類似のシステムから構成することができる。例えば
変位システム８８０は、図１８の変位システム６００から構成することが可能で
ある。
【００９６】 作動中、ビームは光ファイバケーブル８５８を介してビーム操向ユニット８５
６に向けられる。変位システム８８０は、ビームがレンズ８８２の異なる点に向
けて照射されるように光ファイバケーブル８５８の先端８５９を変位させる。変
位システム８００は、例えばコンピュータで管理することができる。先端８５９
は、レンズ８８２を焦点面内において設置し、変位させる。次にレンズ８８２は
、露光マスクプレート８８４の開口８８５にビームを向ける。レンズ８８２は、
例えばＦ-θレンズのような色消し走査レンズから構成することができる。Ｆ-θ
レンズは、焦点に位置が焦点距離及び偏角の生成に依存するような嵌め込み樽型
歪曲レンズから構成することができる。このようなレンズは、平坦な面内を変位
する点光源を走査ビームに変換すべく作動可能とすることができる。変位システ
ム８８０は、ビームをレンズ８８２の異なる部分に向けて照射することによって
、ビームを異なる角度で開口８８５に入射させることができる。ビームが開口８
８５から出射する際には、図３２に関連して説明したように、ビームはフィルム
及びマスターホログラムに向けて照射され、マスターホログラムを複製する。
６に向けられる。変位システム８８０は、ビームがレンズ８８２の異なる点に向
けて照射されるように光ファイバケーブル８５８の先端８５９を変位させる。変
位システム８００は、例えばコンピュータで管理することができる。先端８５９
は、レンズ８８２を焦点面内において設置し、変位させる。次にレンズ８８２は
、露光マスクプレート８８４の開口８８５にビームを向ける。レンズ８８２は、
例えばＦ-θレンズのような色消し走査レンズから構成することができる。Ｆ-θ
レンズは、焦点に位置が焦点距離及び偏角の生成に依存するような嵌め込み樽型
歪曲レンズから構成することができる。このようなレンズは、平坦な面内を変位
する点光源を走査ビームに変換すべく作動可能とすることができる。変位システ
ム８８０は、ビームをレンズ８８２の異なる部分に向けて照射することによって
、ビームを異なる角度で開口８８５に入射させることができる。ビームが開口８
８５から出射する際には、図３２に関連して説明したように、ビームはフィルム
及びマスターホログラムに向けて照射され、マスターホログラムを複製する。
【００９７】 図３４は、ビーム操向ユニット８５６の別の実施例を示している。図３４のビ
ーム操向ユニット８５６は、例えば図１４の参照ビーム操向システム４００に概
ね類似のシステムから構成することができる。
ーム操向ユニット８５６は、例えば図１４の参照ビーム操向システム４００に概
ね類似のシステムから構成することができる。
【００９８】 ビーム操向ユニット８５６は、ベースプラットフォーム８５７を含む。第１の
レンズ８９３及び第２のレンズ８９４は、ベースプラットフォーム８５７に接合
される。第１のレンズ８９３及び第２のレンズ８９４は、例えば色消しレンズか
ら構成することができる。第２のレンズ８９４及び第１のレンズ８９３の何れか
或いは両方は、更に追加レンズから構成することもできる。ビーム操向ミラーシ
ステム８９０は、ベースプラットフォーム８５７に更に結合される。ビーム操向
ミラーシステム８９０は、例えば図１５又は図１６のビーム操向ミラーシステム
４５０に概ね類似のシステムから構成することができる。本実施例において、ビ
ームは空気を通って受けられるのであり、図３３に示すように光ファイバケーブ
ルを通過してくるのではない。露光マスクプレート８８４もベースプラットフォ
ーム８５７に結合され、オプションの開口８８５が第２のレンズ８９４から向け
られたビームを受けるようになっている。
レンズ８９３及び第２のレンズ８９４は、ベースプラットフォーム８５７に接合
される。第１のレンズ８９３及び第２のレンズ８９４は、例えば色消しレンズか
ら構成することができる。第２のレンズ８９４及び第１のレンズ８９３の何れか
或いは両方は、更に追加レンズから構成することもできる。ビーム操向ミラーシ
ステム８９０は、ベースプラットフォーム８５７に更に結合される。ビーム操向
ミラーシステム８９０は、例えば図１５又は図１６のビーム操向ミラーシステム
４５０に概ね類似のシステムから構成することができる。本実施例において、ビ
ームは空気を通って受けられるのであり、図３３に示すように光ファイバケーブ
ルを通過してくるのではない。露光マスクプレート８８４もベースプラットフォ
ーム８５７に結合され、オプションの開口８８５が第２のレンズ８９４から向け
られたビームを受けるようになっている。
【００９９】 図１４に関連して説明したように、ビーム操向ミラーシステム８９０は作動中
に、第１のレンズ８９３に向けて様々な角度でビームを向けるべく作動可能であ
る。レンズ８９３及び８９４は、図１４に関連して説明したように、第１のビー
ム操向レンズ４１０及び第２のビーム操向レンズ４０５に概ね類似の働きをする
べく作動可能である。
に、第１のレンズ８９３に向けて様々な角度でビームを向けるべく作動可能であ
る。レンズ８９３及び８９４は、図１４に関連して説明したように、第１のビー
ム操向レンズ４１０及び第２のビーム操向レンズ４０５に概ね類似の働きをする
べく作動可能である。
【０１００】 ビーム操向ミラーユニット８９０は、ビームがビーム操向ユニット８５６に入
射した後でビームを第１のレンズ８９３に向ける。ビーム操向ミラーユニット８
９０は、例えばコンピュータで管理することができる。ビームは第１のレンズ８
９３に入射し、第１のレンズ８９３はビームを第２のレンズ８９４に向ける。次
にビームは第２のレンズ８９４に入射し、第２のレンズ８９４はビームが様々な
入射角で所定の点を通過するようにビームを向ける。第２のレンズ８９４は、前
記第１のレンズに対して、第１の焦点距離と第２のレンズの焦点距離との和に等
しい距離を置いて配置することができる。露光マスクプレートは、ビームが通過
する所定の点に光学露光開口８８５が配置されるように、第２のレンズの１焦点
距離に等しい距離を置いてベースプラットフォームに結合することができる。
射した後でビームを第１のレンズ８９３に向ける。ビーム操向ミラーユニット８
９０は、例えばコンピュータで管理することができる。ビームは第１のレンズ８
９３に入射し、第１のレンズ８９３はビームを第２のレンズ８９４に向ける。次
にビームは第２のレンズ８９４に入射し、第２のレンズ８９４はビームが様々な
入射角で所定の点を通過するようにビームを向ける。第２のレンズ８９４は、前
記第１のレンズに対して、第１の焦点距離と第２のレンズの焦点距離との和に等
しい距離を置いて配置することができる。露光マスクプレートは、ビームが通過
する所定の点に光学露光開口８８５が配置されるように、第２のレンズの１焦点
距離に等しい距離を置いてベースプラットフォームに結合することができる。
【０１０１】 次にビームは、オプションの開口８８５からビーム操向ユニットを出射する。
レンズ８９３に対してビームの入射角を変化させることによって、ビーム操向ユ
ニットから出射するビームの出射角を変えることができる。
レンズ８９３に対してビームの入射角を変化させることによって、ビーム操向ユ
ニットから出射するビームの出射角を変えることができる。
【０１０２】 本発明は、共通の光源からの照明に対する要素部分レベル上にホログラムを好
適に複製することを可能にする。参照光源が異なるホログラムが複製システムを
再構成することなく複製し得るようにビームを制御することができる。このよう
なビーム制御は、従来の複製システムに現在要求されていることでもある。
適に複製することを可能にする。参照光源が異なるホログラムが複製システムを
再構成することなく複製し得るようにビームを制御することができる。このよう
なビーム制御は、従来の複製システムに現在要求されていることでもある。
【０１０３】 図３５は、ビーム操向ユニット８５６の更に別の実施例を示している。図３５
の実施例において、通常９００で示されるようなビーム操向ユニットは、ベース
９０２及び支持部材９０４から構成される。通常９０６で示されるようなギンバ
ルマウントは、Ｘ軸モータ及びＹ軸モータを介してギンバルマウント９０６の方
向を制御するようなＸ軸モータ９０８及びＹ軸モータ９１０から構成される。図
３５の実施例において、オプションの光ファイバ９１４は光ファイバ９１４及び
レンズ９１６からビームを受け、ギンバルマウント９０６はオプションの光ファ
イバ９１４によってコリメートされたビーム出力を操向するべく作動する。
の実施例において、通常９００で示されるようなビーム操向ユニットは、ベース
９０２及び支持部材９０４から構成される。通常９０６で示されるようなギンバ
ルマウントは、Ｘ軸モータ及びＹ軸モータを介してギンバルマウント９０６の方
向を制御するようなＸ軸モータ９０８及びＹ軸モータ９１０から構成される。図
３５の実施例において、オプションの光ファイバ９１４は光ファイバ９１４及び
レンズ９１６からビームを受け、ギンバルマウント９０６はオプションの光ファ
イバ９１４によってコリメートされたビーム出力を操向するべく作動する。
【０１０４】 一般的に、ビーム操向ユニット９００は、図１６に示されているミラーマウン
トに類似の２個の直交軸ギンバルマウントから構成される。ビーム操向ユニット
９００はミラーの代わりに、光ファイバ９１４からコリメートレンズ９１６への
光ファイバ先端入射を受け、コリメートされたビームを出射する。ギンバルマウ
ント９０６は、ビームを操向させ、制御された角度の範囲にビームを当てる。こ
のことは、複製機能に対してもプリント機能に対しても有用となろう。例えば、
図３５のビーム操向ユニット９００は、図１６のギンバルミラーマウントまたは
図１５の回転プラットフォームミラーに置き換え可能である。これは、図３３及
び図３４に示されているような参照ビームヘッドアセンブリ内においても機能さ
せることができる。
トに類似の２個の直交軸ギンバルマウントから構成される。ビーム操向ユニット
９００はミラーの代わりに、光ファイバ９１４からコリメートレンズ９１６への
光ファイバ先端入射を受け、コリメートされたビームを出射する。ギンバルマウ
ント９０６は、ビームを操向させ、制御された角度の範囲にビームを当てる。こ
のことは、複製機能に対してもプリント機能に対しても有用となろう。例えば、
図３５のビーム操向ユニット９００は、図１６のギンバルミラーマウントまたは
図１５の回転プラットフォームミラーに置き換え可能である。これは、図３３及
び図３４に示されているような参照ビームヘッドアセンブリ内においても機能さ
せることができる。
【０１０５】 上記のように、ビーム操向ユニット９００は、プリント或いは複製されるホロ
グラムに対して移行されたプリント或いは複製システム内で機能する。この場合
、ビーム操向ユニット９００のＸ-Ｙ位置は、例えばプリント或いは複製される
ホーゲルのＸ-Ｙ平面位置及びホーゲルにおける入射角により決定される。従っ
て、ホログラム面の各要素部分に対して、要素部分の中心点を原点とするデカル
ト座標系を設定することができる。照明源の入射角は、Ｘ-Ｚ平面及びＹ-Ｚ平面
の両方において求められ、ビーム操向ユニットのギンバルミラーマウントの中心
点のＺ座標は、都合の良いように自由パラメータセットとする。Ｚ座標の情報を
与えることにより、ビーム操向ユニットのギンバルミラーマウントの中心点のＸ
座標は、ギンバルの中心点のＺ座標をＸ-Ｚ平面のタンジェントで除することに
より計算できる。また、ビーム操向ユニットのギンバルミラーマウントの中心点
のＹ座標は、ギンバルの中心点のＺ座標をＹ-Ｚ平面のタンジェントで除するこ
とにより計算できる。
グラムに対して移行されたプリント或いは複製システム内で機能する。この場合
、ビーム操向ユニット９００のＸ-Ｙ位置は、例えばプリント或いは複製される
ホーゲルのＸ-Ｙ平面位置及びホーゲルにおける入射角により決定される。従っ
て、ホログラム面の各要素部分に対して、要素部分の中心点を原点とするデカル
ト座標系を設定することができる。照明源の入射角は、Ｘ-Ｚ平面及びＹ-Ｚ平面
の両方において求められ、ビーム操向ユニットのギンバルミラーマウントの中心
点のＺ座標は、都合の良いように自由パラメータセットとする。Ｚ座標の情報を
与えることにより、ビーム操向ユニットのギンバルミラーマウントの中心点のＸ
座標は、ギンバルの中心点のＺ座標をＸ-Ｚ平面のタンジェントで除することに
より計算できる。また、ビーム操向ユニットのギンバルミラーマウントの中心点
のＹ座標は、ギンバルの中心点のＺ座標をＹ-Ｚ平面のタンジェントで除するこ
とにより計算できる。
【０１０６】 本発明の方法及び装置について図面と併せて実施例を説明してきたが、本発明
の概念、精神及び範囲から逸脱することなく、例えば限定的ではないが異なる組
合せのレンズを設定するような改変を加えて実施することができることは、当業
者であれば容易に理解できよう。当業者に自明な全ての置換及び部分的な変更は
、本発明の請求項によって画定されるような発明の概念、精神及び範囲に含まれ
るものと考えられる。
の概念、精神及び範囲から逸脱することなく、例えば限定的ではないが異なる組
合せのレンズを設定するような改変を加えて実施することができることは、当業
者であれば容易に理解できよう。当業者に自明な全ての置換及び部分的な変更は
、本発明の請求項によって画定されるような発明の概念、精神及び範囲に含まれ
るものと考えられる。
【図１ａ】 先行技術に基づくホログラムプリンタの概略図である。
【図１ｂ】 先行技術に基づくホログラムプリンタの平面図である。
【図２ａ】 簡単なディフューザを有する光学系を用いた１ステップ反射基本ホログラムの
簡略図である。
簡略図である。
【図２ｂ】 簡単なディフューザを有する光学系を用いた１ステップ反射基本ホログラムの
平面図である。
平面図である。
【図３】 ホログラフィック光学素子を有する光学系を用いた１ステップ反射基本ホログ
ラムの簡略化した平面図である。
ラムの簡略化した平面図である。
【図４】 帯域制限ディフューザ及び収束レンズを有する光学系を用いた、１ステップ反
射基本ホログラムの簡略化した平面図である。
射基本ホログラムの簡略化した平面図である。
【図５】 ホログラフィックステレオグラムの基本ホログラムの再構成の簡略化した平面
図である。
図である。
【図６】 ＳＬＭの再構築イメージから離間しているボクセルのサイズの変化を説明する
図である。
図である。
【図７】 ホログラフィックステレオグラムの１ステップ、フルカラー、及びフルパララ
ックスのプリンタの実施例の平面概略図である。
ックスのプリンタの実施例の平面概略図である。
【図８】 ホログラフィックステレオグラムの１ステップ、フルカラー、及びフルパララ
ックスのプリンタの別の実施例の平面概略図である。
ックスのプリンタの別の実施例の平面概略図である。
【図９】 ボクセルのサイズの変化を制御するような本発明の実施例について示す図であ
る。
る。
【図１０】 図１０は（ａ）及び（ｂ）からなり、ボクセル制御レンズが用いられる際に基
本ホログラムによって見るようなＳＬＭの見掛けの距離が変化する様子を示す図
である。
本ホログラムによって見るようなＳＬＭの見掛けの距離が変化する様子を示す図
である。
【図１１】 相互に概ね平行をなすボクセルの境界線を示す図である。
【図１２】 参照ビーム操向システムの実施例の概略図である。
【図１３】 参照ビーム操向システムの別の実施例の概略図である。
【図１４】 ビーム操向開口を利用した参照ビーム操向システムの実施例の概略図である。
【図１５】 参照ビーム操向ミラーシステムの実施例の斜視図である。
【図１６】 参照ビーム操向ミラーシステムの別の実施例の正面図である。
【図１７】 光ファイバー及び変位システムを利用した参照ビーム操向ミラーシステムの実
施例の概略図である。
施例の概略図である。
【図１８】 光ファイバー及び変位システムを利用した参照ビーム操向ミラーシステムの実
施例の簡略化した斜視図である。
施例の簡略化した斜視図である。
【図１９】 光ファイバー、変位システム及び光学コンバイナーユニットを利用した参照ビ
ーム操向ミラーシステムの実施例の簡略化した斜視図である。
ーム操向ミラーシステムの実施例の簡略化した斜視図である。
【図２０】 光ファイバーを利用した物体ビームユニットの概略図である。
【図２１】 ホログラフィックステレオグラムの１ステップ、フルカラー、フルパララック
スのプリンタのための光ファイバーを利用した実施例の簡略化した平面図である
。
スのプリンタのための光ファイバーを利用した実施例の簡略化した平面図である
。
【図２２】 触媒ホルダーの実施例の簡略化した斜視図である。
【図２３】 固定物体ビームユニット及び固定参照ビーム操向システムを有するプリンタの
実施例の簡略図である。
実施例の簡略図である。
【図２４】 可動物体ビームユニット及び可動参照ビーム操向システムを有するプリンタの
実施例の簡略図である。
実施例の簡略図である。
【図２５】 可動物体ビームユニット及び可動参照ビーム操向システムを有するプリンタの
別の実施例の簡略図である。
別の実施例の簡略図である。
【図２６】 可動物体ビームユニット及び可動参照ビーム操向システムを有するプリンタの
更に別の実施例の簡略図である。
更に別の実施例の簡略図である。
【図２７ａ】 可変帯域制限ディフューザ及び可変参照ビームマスキングプレートの簡略図で
ある。
ある。
【図２７ｂ】 可変帯域制限ディフューザ及び可変参照ビームマスキングプレートの簡略図で
ある。
ある。
【図２７ｃ】 可変帯域制限ディフューザ及び可変参照ビームマスキングプレートの簡略図で
ある。
ある。
【図２８】 動画をなす、１ステップ、フルパララックスのホログラフィックステレオグラ
ムを生成する過程を示すフロー図である。
ムを生成する過程を示すフロー図である。
【図２９】 異なる視野領域から見た時の異なるイメージを表示するホログラフィックステ
レオグラムの視野領域を示す図である。
レオグラムの視野領域を示す図である。
【図３０】 視野領域の境界線から光線を投射する様子を示す図である。
【図３１】 視野領域マスクボリュームを示す図である。
【図３２】 操向ビームを用いた複製システムの実施例を示す図である。
【図３３】 ビーム操向ユニットの実施例を示す図である。
【図３４】 ビーム操向ユニットの別の実施例を示す図である。
【図３５】 ビーム操向ユニットの更に別の実施例を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ (72)発明者 フェルドマン、アレハンドロ、ホセ アメリカ合衆国テキサス州78759・オース ティン・シエラアーボーコート 6107 Ｆターム(参考） 2H041 AA13 AA18 AB14 AC04 AZ05 2H049 CA28 2K008 AA05 BB04 FF27 GG01 HH03 HH06 HH18 HH20 HH21 HH26
Claims (59)
- 【請求項１】 ホログラムを複製するための装置であって、 ホログラムをホログラフィック記録媒体に近接して配置するべく作動可能なア
センブリと、 前記アセンブリにより配置されたホログラムの要素部分にビームを向け、該ビ
ームによって、前記アセンブリにより配置された前記ホログラフィック記録媒体
上に前記要素部分を複製するべく作動可能なビーム操向ユニットとを有し、 前記ビーム操向ユニットが更に、前記ビームが前記各要素部分に入射する入射
角を個々に変化させるべく作動可能であることを特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記アセンブリが前記ホログラムを受けるべき面を含むこ
とを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記アセンブリが、ガラス基板に取り付けられたホログラ
ムを受けるためのプレートホルダを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置
。 - 【請求項４】 前記ビームが、前記各要素部分に対して入射する入射角を
制御するべく作動可能な、前記ビーム操向ユニットに接続されたコンピュータを
更に有することを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項５】 前記ホログラムの前記各要素部分が基本ホログラムを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項６】 前記ビーム操向ユニットが結合されたマウントを更に含み
、前記マウントが前記アセンブリにより配置されたホログラムに対して概ね平行
をなす面内で前記ビーム操向ユニットを変位させるべく作動可能であることを特
徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項７】 前記アセンブリが、ホログラフィック記録媒体を前記アセ
ンブリにより配置されたホログラムに対して変位させるための前進機構を含むこ
とを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項８】 前記前進機構が、前記ホログラフィック記録媒体を前記ホ
ログラムに対して第１の方向に変位させることを特徴とする請求項７に記載の装
置。 - 【請求項９】 前記ビーム操向ユニットが結合されたマウントを更に含み
、前記マウントがホログラムに対して概ね平行をなす面内で前記ビーム操向ユニ
ットを第２の方向に変位させるべく作動可能であって、前記第２の方向が前記第
１の方向に対して概ね直交することを特徴とする請求項８に記載の装置。 - 【請求項１０】 前記ビームを前記ビーム操向ユニットに送り出すための
先端を有する光ファイバケーブルを更に有することを特徴とする請求項１に記載
の装置。 - 【請求項１１】 前記ビーム操向ユニットが、 ベースプラットフォームと、 前記ベースプラットフォームに結合され、前記光ファイバケーブルの前記先端
を受容し、該光ファイバケーブルの先端を変位させるべく作動可能な変位システ
ムと、 前記光ファイバの前記先端からの前記ビームを受け、前記ビームが様々な角度
をもって所定の点を通過するように、前記ビームの向きを定めるべく作動可能な
レンズとを有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。 - 【請求項１２】 前記した所定の点に配置されるように前記ベースプラッ
トフォームに結合された開口を有する露光板を更に有することを特徴とする請求
項１１に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記レンズがＦ-θレンズを含むことを特徴とする請求
項１１に記載の装置。 - 【請求項１４】 前記変位システムが、前記光ファイバケーブルの前記先
端を前記レンズの焦点面内で変位させるべく作動可能であることを特徴とする請
求項１１に記載の装置。 - 【請求項１５】 前記レンズが色消しレンズを含むことを特徴とする請求
項１１に記載の装置。 - 【請求項１６】 前記レンズが色消しＦ-θレンズを含み、前記変位シス
テムが前記光ファイバケーブルの前記先端を前記レンズの入射面内にて変位する
べく作動可能であることを特徴とする請求項１１に記載の装置。 - 【請求項１７】 前記ホログラムが、前記レンズの射出ひとみに対して離
間していることを特徴とする請求項１６に記載の装置。 - 【請求項１８】 前記ビーム操向ユニットが、ジンバルに取り付けられた
コリメートビームを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項１９】 前記ビーム操向ユニットが、 ベースプラットフォームと、 前記ベースプラットフォームに結合され、ビームを受け、該ビームを様々な角
度に向けるべく作動可能なビーム操向ミラーシステムと、 前記ベースプラットフォームに結合され、前記ビーム操向ミラーシステムから
前記ビームを受け、該ビームを第２のレンズに向けて第１の方向に向けるべく作
動可能な第１のレンズと、 前記第２の方向について、前記第１のレンズから離間した位置にて前記ベース
プラットフォームに結合され、前記第１のレンズから前記ビームを受け、該ビー
ムが所定の点を様々な角度をなして通過するように前記ビームを向けるべく作動
可能な第２のレンズとを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項２０】 前記ベースプラットフォームに結合され、かつ前記所定
点に配置された開口を有する露光板を更に有することを特徴とする請求項１９に
記載の装置。 - 【請求項２１】 前記第１のレンズがＦ-θレンズを含むことを特徴とす
る請求項１９に記載の装置。 - 【請求項２２】 前記第２のレンズがＦ-θレンズを含むことを特徴とす
る請求項１９に記載の装置。 - 【請求項２３】 前記第１のレンズ及び前記第２のレンズが色消しレンズ
を含むことを特徴とする請求項１９に記載の装置。 - 【請求項２４】 前記第１のレンズ及び前記第２のレンズが色消しＦ-θ
レンズを含むことを特徴とする請求項１９に記載の装置。 - 【請求項２５】 前記第１のレンズが前記ビーム操向ミラーシステムに対
して、前記第１のレンズの１焦点距離に概ね等しい第１の距離を置いて配置され
ていることを特徴とする請求項２３に記載の装置。 - 【請求項２６】 前記第２のレンズが前記第１のレンズに対して、前記第
１の距離と前記第２のレンズの１焦点距離との和に等しい第２の距離を置いて配
置されていることを特徴とする請求項２３に記載の装置。 - 【請求項２７】 前記ホログラムが前記第２のレンズに対して、前記第２
のレンズの１焦点距離に等しい第３の距離を置いて配置されていることを特徴と
する請求項２６に記載の装置。 - 【請求項２８】 ホログラムを複製するための装置であって、 ホログラムをホログラフィック記録媒体に近接して配置するべく作動するアセ
ンブリと、 前記ビームを送り出すための先端を有する光ファイバケーブルを受けるように
形成されたビーム操向ユニットとを有し、前記ビーム操向ユニットが、 ベースプラットフォームと、 前記ベースプラットフォームに結合され、前記光ファイバケーブルの前記先端
を受容し、該光ファイバケーブルの先端を変位させるべく作動可能な変位システ
ムと、 前記光ファイバの前記先端からの前記ビームを受け、前記ビームが様々な角度
をもって所定の点を通過するように、前記ビームの向きを定めるべく作動可能な
レンズとを有し、 前記ビーム操向ユニットが前記アセンブリにより配置されたホログラムの要素
部分にビームを向け、該ビームによって、前記アセンブリにより配置された前記
ホログラフィック記録媒体上に前記要素部分を複製するべく作動し、 前記ビーム操向ユニットが更に、前記ビームが前記各要素部分に入射する入射
角を個々に変化させるべく作動可能であることを特徴とする装置。 - 【請求項２９】 前記ビームが、前記各要素部分に対して入射する入射角
を制御するべく作動可能な、前記ビーム操向ユニットに接続されたコンピュータ
を更に有することを特徴とする請求項２８に記載の装置。 - 【請求項３０】 前記ホログラムの前記各要素部分が基本ホログラムを含
むことを特徴とする請求項２８に記載の装置。 - 【請求項３１】 前記ビーム操向ユニットが結合されたマウントを更に含
み、前記マウントが前記アセンブリにより配置されたホログラムに対して概ね平
行をなす面内で前記ビーム操向ユニットを変位させるべく作動可能であることを
特徴とする請求項２８に記載の装置。 - 【請求項３２】 前記アセンブリが、ホログラフィック記録媒体を前記ア
センブリにより配置されたホログラムに対して変位させるための前進機構を含む
ことを特徴とする請求項２８に記載の装置。 - 【請求項３３】 前記前進機構が、前記ホログラフィック記録媒体を前記
ホログラムに対して第１の方向に変位させることを特徴とする請求項３２に記載
の装置。 - 【請求項３４】 前記ビーム操向ユニットが結合されたマウントを更に含
み、前記マウントがホログラムに対して概ね平行をなすような前記ビーム操向ユ
ニットを第２の方向に変位させるべく作動可能であって、前記第２の方向が前記
第１の方向に対して概ね直交することを特徴とする請求項３３に記載の装置。 - 【請求項３５】 前記した所定の点に配置されるように前記ベースプラッ
トフォームに結合された開口を有する露光板を更に有することを特徴とする請求
項２８に記載の装置。 - 【請求項３６】 前記レンズがＦ-θレンズを含むことを特徴とする請求
項２８に記載の装置。 - 【請求項３７】 前記変位システムが、前記光ファイバケーブルの前記先
端を前記レンズの焦点面内で変位させるべく作動可能であることを特徴とする請
求項２８に記載の装置。 - 【請求項３８】 前記レンズが色消しレンズを含むことを特徴とする請求
項２８に記載の装置。 - 【請求項３９】 前記ホログラムが前記レンズに対して、前記レンズの１
焦点距離に等しい距離を置いて配置されていることを特徴とする請求項２８に記
載の装置。 - 【請求項４０】 ホログラムを複製するための装置であって、 ホログラムをホログラフィック記録媒体に近接して配置するべく作動するアセ
ンブリと、 前記ビームを送り出すための先端を有する光ファイバケーブルを受けるように
形成されたビーム操向ユニットとを有し、前記ビーム操向ユニットが、 ベースプラットフォームと、 前記ベースプラットフォームに結合され、ビームを受け、該ビームを様々な角
度に向けるべく作動可能なビーム操向ミラーシステムと、 前記ベースプラットフォームに結合され、前記ビーム操向ミラーシステムから
、前記ビームを受け、該ビームを第２のレンズに向けて第１の方向に向けるべく
作動可能な第１のレンズと、 前記第２の方向について、前記第１のレンズから離間した位置にて前記ベース
プラットフォームに結合され、前記第１のレンズから前記ビームを受け、該ビー
ムが所定の点を様々な角度をなして通過するように前記ビームを向けるべく作動
可能な第２のレンズとを有し、 前記ビーム操向ユニットが前記アセンブリにより配置されたホログラムの要素
部分にビームを向け、該ビームによって、前記アセンブリにより配置された前記
ホログラフィック記録媒体上に前記要素部分を複製するべく作動し、 前記ビーム操向ユニットが更に、前記ビームが前記各要素部分に入射する入射
角を個々に変化させるべく作動可能であることを特徴とする装置。 - 【請求項４１】 前記ビームが、前記各要素部分に対して入射する入射角
を制御するべく作動可能な、前記ビーム操向ユニットに接続されたコンピュータ
を更に有することを特徴とする請求項４０に記載の装置。 - 【請求項４２】 前記ホログラムの前記各要素部分が基本ホログラムを含
むことを特徴とする請求項４０に記載の装置。 - 【請求項４３】 前記ビーム操向ユニットが結合されたマウントを更に含
み、前記マウントが前記アセンブリにより配置されたホログラムに対して概ね平
行をなす面内で前記ビーム操向ユニットを変位させるべく作動可能であることを
特徴とする請求項４０に記載の装置。 - 【請求項４４】 前記アセンブリが、ホログラフィック記録媒体をホログ
ラムに対して変位させるための前進機構を含むことを特徴とする請求項１に記載
の装置。 - 【請求項４５】 前記前進機構が、前記ホログラフィック記録媒体を前記
ホログラムに対して第１の方向に変位させることを特徴とする請求項４４に記載
の装置。 - 【請求項４６】 前記ビーム操向ユニットが結合されたマウントを更に含
み、前記マウントがホログラムに対して前記ビーム操向ユニットを第２の方向に
変位させるべく作動可能であって、前記第２の方向が前記第１の方向に対して概
ね直交することを特徴とする請求項４５に記載の装置。 - 【請求項４７】 前記した所定の点に配置されるように前記ベースプラッ
トフォームに結合された開口を有する露光板を更に有することを特徴とする請求
項４０に記載の装置。 - 【請求項４８】 前記第２のレンズがＦ-θレンズを含むことを特徴とす
る請求項４０に記載の装置。 - 【請求項４９】 前記第１のレンズ及び前記第２のレンズが色消しレンズ
を含むことを特徴とする請求項４０に記載の装置。 - 【請求項５０】 前記第１のレンズ及び前記第２のレンズが色消しＦ-θ
レンズを含むことを特徴とする請求項４０に記載の装置。 - 【請求項５１】 前記第１のレンズが前記ビーム操向ミラーシステムに対
して、前記第１のレンズの１焦点距離に概ね等しい第１の距離を置いて配置され
ていることを特徴とする請求項４０に記載の装置。 - 【請求項５２】 前記第２のレンズが前記第１のレンズに対して、前記第
１の距離と前記第２のレンズの１焦点距離との和に等しい第２の距離を置いて配
置されていることを特徴とする請求項５１に記載の装置。 - 【請求項５３】 前記ホログラムが前記第２のレンズに対して、前記第２
のレンズの１焦点距離に等しい第３の距離を置いて配置されていることを特徴と
する請求項５２に記載の装置。 - 【請求項５４】 ホログラムを複製するための方法であって、 ホログラムに近接して該ホログラムの複製イメージを記録するためのホログラ
フィック記録媒体を配置する過程と、 前記ホログラムの要素部分にビームを向け前記ホログラフィック記録媒体上の
前記要素部分を複製する過程とを有し、 前記ビームが各要素部分に入射する角度が個別に変更可能であることを特徴と
する方法。 - 【請求項５５】 前記ホログラフィック記録媒体を前記ホログラムに対し
て変位させる過程を更に有することを特徴とする請求項５４に記載の方法。 - 【請求項５６】 前記操向過程が、ビーム操向ユニットを使用する過程を
含むことを特徴とする請求項５４に記載の方法。 - 【請求項５７】 前記ビーム操向ユニットを、前記ホログラムに対して概
ね平行をなす面内で変位させる過程を更に有することを特徴とする請求項５６に
記載の方法。 - 【請求項５８】 前記ビーム操向ユニットを変位させる過程が、前記ビー
ム操向ユニットを前記ホログラムに対して第１の方向に変位させる過程を含むこ
とを特徴とする請求項５７に記載の方法。 - 【請求項５９】 前記ホログラム記録媒体を前記第１の方向に対して概ね
直交する第２の方向に、前記ホログラムに対して変位させることを特徴とする請
求項５８に記載の方法。
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