JP2017032947A - ホログラフィックステレオグラム作成装置及び拡散部材 - Google Patents

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康裕 小笠原
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Jiro Mitsunabe
治郎 三鍋
滋年 中村
Shigetoshi Nakamura
滋年 中村
崇 菊池
Takashi Kikuchi
崇 菊池
正寛 井草
Masahiro Igusa
正寛 井草
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Abstract

【課題】水平方向に視差情報を有するホログラフィックステレオグラムを作成する際に、ホログラム記録媒体の手前に一次元拡散板を配置する場合と比べて、ホログラム上に発生するノイズを抑制しながら垂直方向の視野を拡大させる、ホログラフィックステレオグラム作成装置を提供する。【解決手段】レーザ光を生成するレーザ光源と、ホログラフィックステレオグラムを構成する要素ホログラムに対応する原画像を表示する表示手段と、表示手段の光出射側に配置され、厚さの異なる複数の光学素子が格子状に配列され、各光学素子の形状は矩形状であり、各光学素子の垂直方向の一辺の長さが水平方向の一辺の長さより短く、表示手段により生成された物体光を水平方向に比べて垂直方向に大きく拡散する拡散手段と、拡散手段により拡散された物体光をホログラム記録媒体上に集光する集光手段と、を備えるホログラフィックステレオグラム作成装置とする。【選択図】図２

Description

本発明は、ホログラフィックステレオグラム作成装置及び拡散部材に関する。
特許文献１には、表示手段にホログラム記録媒体の座標位置に対応した画像を表示させ、この表示手段を透過したレーザ光を物体光としてホログラム記録媒体の前記座標位置に集光するとともに、表示手段を透過する前のレーザ光の一部を参照光としてホログラム記録媒体に同時に照射し、前記ホログラム記録媒体に短冊状またはドット状の要素ホログラムを順次形成するホログラフィックステレオグラムの作成方法において、上記表示手段の近傍にレーザ光を拡散する第１の拡散板を配するとともに、ホログラム記録媒体の直前に要素ホログラム幅に対応した開口部を有するマスク及びこのマスクの開口部を透過した物体光を一次元拡散する第２の拡散板を配し、上記第１の拡散板の位置を要素ホログラム毎に任意に変えることを特徴とするホログラフィックステレオグラムの作成方法が開示されている。
特開平１０−０２０７４７号公報
本発明の目的は、水平方向に視差情報を有するホログラフィックステレオグラムを作成する際に、ホログラム記録媒体の手前に一次元拡散板を配置する場合と比べて、ホログラム上に発生するノイズを抑制しながら垂直方向の視野を拡大させる、ホログラフィックステレオグラム作成装置を提供することにある。
請求項１に記載の発明は、ホログラム記録媒体に照射される物体光と参照光とに分岐されるレーザ光を生成するレーザ光源と、水平方向に視差情報を有するホログラフィックステレオグラムを構成する短冊状の要素ホログラムに対応する原画像を表示する表示手段と、前記表示手段の光出射側に配置された拡散手段であって、光が透過する方向の厚さが異なる複数の光学素子が水平方向及び垂直方向に沿って格子状に配列され、各光学素子の形状は矩形状であり、各光学素子の垂直方向の一辺の長さが水平方向の一辺の長さより短く、前記表示手段により生成された物体光を前記水平方向に比べて前記垂直方向に大きく拡散する拡散手段と、前記拡散手段により拡散された物体光をホログラム記録媒体上に集光する集光手段と、を備えるホログラフィックステレオグラム作成装置である。
請求項２に記載の発明は、前記表示手段の各画素の垂直方向の一辺の長さ及び水平方向の一辺の長さの各々がｄであるときに、前記拡散手段の各光学素子の水平方向の一辺の長さｄ２をｄ以上とした、請求項１に記載のホログラフィックステレオグラム作成装置である。
請求項３に記載の発明は、前記拡散手段の前記複数の光学素子が、ランダムな位相変化を与える、請求項１又は請求項２に記載のホログラフィックステレオグラム作成装置である。
請求項４に記載の発明は、前記拡散手段が、前記表示手段と前記集光手段との間に配置される、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のホログラフィックステレオグラム作成装置である。
請求項５に記載の発明は、光が透過する方向の厚さが異なる複数の光学素子が縦方向及び横方向に沿って格子状に配列され、各光学素子の形状は矩形状であり、各光学素子の縦方向の一辺の長さが横方向の一辺の長さより短く、透過する光を前記横方向に比べて前記縦方向に大きく拡散する、拡散部材である。
請求項１に記載の発明によれば、水平方向に視差情報を有するホログラフィックステレオグラムを作成する際に、ホログラム記録媒体の手前に一次元拡散板を配置する場合と比べて、ホログラム上に発生するノイズが抑制されると共に垂直方向の視野が拡大する。
請求項２に記載の発明によれば、要素ホログラムの水平方向のサイズが小さくなる。
請求項３に記載の発明によれば、物体光の低周波成分が分散することにより要素ホログラムが効率よく記録される。
請求項４に記載の発明によれば、ホログラム記録媒体の手前に一次元拡散板を配置する場合と比べて、不要露光が低減されてホログラム上に発生するノイズが抑制される。
請求項５に記載の発明によれば、光の回折原理により透過する光が横方向に比べて縦方向に大きく拡散される。
（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラフィックステレオグラムの原理を説明する模式図である。 ホログラフィックステレオグラム作成装置の構成の一例を示す構成図である。 ホログラフィックステレオグラム作成装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。 光の回折原理により透過光が拡散される様子を示す模式図である。 （Ａ）表示装置の構成の一例を示す模式図であり、（Ｂ）は拡散部材の構成の一例を示す模式図である。 垂直視野拡大を実現するパラメータの一例を示す表である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、垂直視野拡大の様子を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
＜ホログラフィックステレオグラムの原理＞
まず、ホログラフィックステレオグラムの原理について説明する。
図１（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラフィックステレオグラムの原理を説明する模式図である。三次元画像を表示する表示方式の１つに、ホログラフィックステレオグラムがある。ホログラフィックステレオグラムは、少しずつ視点を変えて被写体１を撮影した二次元画像を原画として、複数の原画を１つのホログラム記録媒体に要素ホログラムとして順次記録することにより作成される。
例えば、水平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では、図１（Ａ）に示すように、水平方向に少しずつ視点を変えて被写体１を順次撮影する。次に、図１（Ｂ）に示すように、表示装置２に原画３の１つを表示して、表示装置２を透過した物体光を集光レンズ４でホログラム記録媒体５上に集光する。この物体光と参照光とを干渉させて短冊状の要素ホログラム６を記録する。得られた複数の原画３を順次表示すると共にホログラム記録媒体５を移動させることで、表示された原画３に対応する要素ホログラム６がホログラム記録媒体５に順次記録される。
一方、水平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では、ホログラム記録媒体全体に白色光を照射することにより、視点の異なる要素ホログラムが全て再生される。したがって、観察者が両目で観ることにより、左右各々の視点に対応する原画像を観ることになる。左右の視点に対応する原画像は異なるので、観察者は視差を感じる。これにより、ホログラフィックステレオグラムが、三次元画像として認識される。
水平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、水平方向での視点の移動には対応しているが、垂直方向での視点の移動には対応していない。即ち、垂直方向の視野が狭い。従来、垂直方向の視野角を確保するために、ホログラム記録媒体の手前に入射した光を垂直方向に拡散する一次元拡散板を配置していたが、この構成ではノイズの発生を抑制するのが難しい。
本実施の形態のホログラフィックステレオグラム作成装置では、ホログラム記録媒体の手前に拡散板は配置せず、光の回折原理により透過光を水平方向に比べて垂直方向に大きく拡散させる拡散部材を集光レンズの手前に配置する。これにより、ノイズの発生を抑制しながら垂直方向の視野を拡大させる。本実施の形態に係る装置構成や拡散部材については後述する。
＜ホログラフィックステレオグラム作成装置＞
次に、ホログラフィックステレオグラム作成装置（以下、「作成装置」という。）について説明する。図２は作成装置の構成の一例を示す構成図である。本実施の形態では、水平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を作成する作成装置について説明する。図２は作成装置を上から見た図である。
図２に示すように、作成装置には、レーザ光源１０が設けられている。レーザ光源１０からは、レーザ発振によりコヒーレントなレーザ光が出射される。本実施の形態では、レーザ光源１０として、波長５３２ｎｍ（ナノメーター）のレーザ光を出射する、光出力１Ｗ（ワット）の緑色固体レーザを用いられる。
レーザ光源１０の光照射側には、レーザ光を遮断するためのシャッター１２が光路から退避可能に配置されている。シャッター１２の光透過側には、ミラー１５とミラー１６とが配置されている。ミラー１５とミラー１６は、透過光を反射して光路を偏光ビームスプリッタ２４の方向に変更する。
ミラー１６の光反射側には、１／２波長板１８、空間フィルタ２０、レンズ２２、及び偏光ビームスプリッタ２４が、ミラー１６側から光路に沿って記載した順序で配置されている。１／２波長板１８は、入射された光の偏光面を回転させて物体光と参照光との強度比を調整する。空間フィルタ２０とレンズ２２は、１／２波長板１８を透過した光を平行光化して、偏光ビームスプリッタ２４に入射させる。
偏光ビームスプリッタ２４は、Ｐ偏光を透過し且つＳ偏光を反射する反射面２４ａを備え、レーザ光を物体光用の光と参照光用の光の２つの光に分離する。偏光ビームスプリッタ２４を透過した光が物体光用の光（Ｐ偏光）となり、偏光ビームスプリッタ２４で反射された光が参照光用の光（Ｓ偏光）となる。
まず、物体光を生成する光学系について説明する。偏光ビームスプリッタ２４の光透過側には、スリット２６及び偏光ビームスプリッタ２８が、偏光ビームスプリッタ２４側から光路に沿って記載した順序で配置されている。スリット２６は、物体光用の光（Ｐ偏光）を矩形形状に整形し、偏光ビームスプリッタ２８に入射させる。偏光ビームスプリッタ２８は、Ｐ偏光を透過し且つＳ偏光を反射する反射面２８ａを備えている。
偏光ビームスプリッタ２８の光透過側には、反射型の表示装置３０が配置されている。表示装置３０は、複数の画素を備えており、画素毎に入射光の振幅、位相、及び偏光方向の少なくとも１つを変調することにより、画像情報に応じた画像を表示する。表示装置３０としては、例えば、空間光変調器を用いてもよい。本実施の形態では、反射型の液晶空間光変調器（ＬＣＯＳ：Liquid Crystal On Silicon）を用いて、その表示領域に画像を表示する。
物体光用の光が表示装置３０で変調され且つ反射されることで、ホログラム記録に用いる物体光が生成される。表示装置３０で反射された物体光は、Ｐ偏光からＳ偏光に変換されて、偏光ビームスプリッタ２８に再度入射する。物体光（Ｓ偏光）は、偏光ビームスプリッタ２８の反射面２８ａで反射される。
偏光ビームスプリッタ２８の光反射側には、レンズ３２、レンズ３４、及びミラー３６が、偏光ビームスプリッタ２８側から光路に沿って記載した順序で配置されている。偏光ビームスプリッタ２８で反射された物体光は、レンズ３２及びレンズ３４によりリレーされて、ミラー３６に照射される。ミラー３６は、物体光の光路をホログラム記録媒体４６の方向に変更する。
ミラー３６とホログラム記録媒体４６との間には、拡散部材３８、レンズ４０、レンズ４２、及び集光レンズ４４が光路に沿って記載した順序で配置されている。集光レンズ４４には、入射した光を一次元方向（水平方向）にのみ集光するシリンドリカルレンズ等が用いられる。
ここでは、紙面と直交する方向が「水平方向」に相当し、紙面に平行な方向が「垂直方向」に相当する。短冊状の要素ホログラムは、長さ方向が「垂直方向」、幅方向が「水平方向」となるように記録される。なお、ホログラム記録媒体４６は、図示しない保持部材に保持されており、要素ホログラムを記録する毎に、図示しない移動装置により水平方向に移動する。
拡散部材３８は、透過する物体光を光の回折原理により水平方向に比べて垂直方向に大きく拡散する。拡散部材３８を透過した物体光は、レンズ４０及びレンズ４２によりリレーされ、集光レンズ４４により水平方向にのみ集光されて、ホログラム記録媒体４６に照射される。なお、物体光が水平方向にのみ集光される様子は、点線内に側面図を併記して図示する。
次に、参照光を生成する光学系について説明する。偏光ビームスプリッタ２４の光反射側には、ミラー４８、スリット５０、レンズ５２、アパーチャ５４ａを有する遮光板５４、レンズ５６、及びミラー５８が、偏光ビームスプリッタ２４側から光路に沿って記載した順序で配置されている。ミラー４８は、参照光用の光（以下、「参照光」という。）の光路をミラー５８の方向に変更する。
スリット５０は、参照光を矩形形状に整形し、レンズ５２に入射させる。入射された参照光は、レンズ５２及びレンズ５６によりリレーされ且つ拡大されて、ミラー５８に照射される。また、入射された参照光は、レンズ５２とレンズ５６との間の焦点位置に配置されたアパーチャ５４ａを通過する。
ミラー５８は、レンズ５６の透過光を反射して、参照光の光路をホログラム記録媒体４６の方向に変更する。本実施の形態では、参照光は、ホログラム記録媒体４６に対し、物体光とは異なる側から照射される。また、参照光は、参照光の光軸と物体光の光軸とがホログラム記録媒体４６内で交差するように照射される。
なお、上記の光学系は一例であり、レンズやミラー等の各部品は設計に応じて省略又は追加してもよい。
次に、作成装置の電気的構成について説明する。図３はホログラフィックステレオグラム作成装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。作成装置は、装置全体を制御する制御装置６０を備えている。制御装置６０は、コンピュータで構成されており、ＣＰＵ（中央処理装置; Central Processing Unit）、各種プログラムを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）、プログラムの実行時にワークエリアとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）、各種情報を記憶する不揮発性メモリ等を備えている。
レーザ光源１０は、駆動装置６２を介して制御装置６０に接続されている。駆動装置６２は、制御装置６０からの指示に基づいてレーザ光源１０を点灯駆動する。また、シャッター１２も、駆動装置６４を介して制御装置６０に接続されている。駆動装置６４は、制御装置６０からの指示に基づいてシャッター１２を開閉駆動する。
また、表示装置３０も、パターン発生器６６を介して制御装置６０に接続されている。パターン発生器６６は、制御装置６０から供給された画像情報に応じてパターンを発生させる。表示装置３０の複数の画素の各々がパターンに応じて入射光を変調し、画像情報に応じた画像が表示される。なお、１／２波長板１８の回転駆動や図示しない移動装置の駆動等も、図示しない駆動装置が制御装置６０からの指示に基づいて行う。
次に、ホログラム記録処理について説明する。駆動装置６２によりレーザ光源１０を点灯する。駆動装置６４によりシャッター１２を光路から退避させてレーザ光が通過するようにする。レーザ光源１０からレーザ光を照射すると共に、制御装置６０からパターン発生器６６に画像情報を供給して、予め定めたタイミングで表示装置３０に画像を表示し、ホログラム記録媒体４６へのホログラム記録処理を実行する。
即ち、レーザ光源１０から出射されたレーザ光は、ミラー１５、ミラー１６で反射されて、１／２波長板１８に入射する。１／２波長板１８で偏光面が回転されたレーザ光は、空間フィルタ２０とレンズ２２とにより平行光化されて、偏光ビームスプリッタ２４に入射し、物体光用の光（Ｐ偏光）と参照光用の光（Ｓ偏光）とに分岐される。
偏光ビームスプリッタ２４を透過したＰ偏光は、スリット２６により矩形形状に整形され、表示装置３０で画像情報に応じて変調されて物体光となる。表示装置３０で反射された物体光は、Ｐ偏光からＳ偏光に変換されて、偏光ビームスプリッタ２８に再度入射して、反射面２８ａにより反射される。
偏光ビームスプリッタ２８で反射された物体光は、レンズ３２及びレンズ３４によりリレーされて、ミラー３６によりホログラム記録媒体４６の方向に反射される。反射された物体光は、拡散部材３８により水平方向に比べて垂直方向に大きく拡散され、レンズ４０及びレンズ４２によりリレーされ、集光レンズ４４により水平方向にのみ集光されて、ホログラム記録媒体４６に照射される。レンズ４０の手前に配置された拡散部材３８は、光の回折原理により透過光を水平方向に比べて垂直方向に大きく拡散させて、ホログラム上に発生するノイズを抑制しながら垂直方向の視野を拡大させる。なお、拡散部材３８は、リレーレンズを追加することにより、表示装置３０と集光レンズ４４の間の他の位置に配置してもよい。
一方、偏光ビームスプリッタ２４で反射されたＳ偏光（参照光）は、ミラー４８で反射され、スリット５０で矩形形状に整形される。整形された参照光は、レンズ５２及びレンズ５６によりリレーされ且つ拡大されると共に、アパーチャ５４ａを通過する。レンズ５６を透過した参照光は、ミラー５８により反射されて、物体光とは異なる側からホログラム記録媒体４６に照射される。
１つの原画に応じた物体光と参照光とがホログラム記録媒体４６に同時に照射されて、物体光と参照光の干渉により要素ホログラムが記録される。本実施の形態では、参照光を物体光とは異なる側から照射することで、厚さ方向に高密度記録が可能な反射型ホログラムが記録される。ホログラム記録媒体４６を水平方向に移動させることで、複数の原画に応じた短冊状の要素ホログラムが水平方向に並ぶようにホログラム記録媒体４６に順次記録される。
＜回折原理による一次元拡散＞
次に、水平方向に比べて垂直方向に大きく拡散する原理について説明する。図４は光の回折原理により透過光が拡散される様子を示す模式図である。回折格子の格子間隔をＤ、回折角をθＮ、回折光の拡がりをｚ、拡散部材３８に隣接するレンズの焦点距離をｆとする。垂直方向の格子間隔Ｄは、光学素子２個分に相当する。この条件の下では、回折角θＮ、回折光の拡がりｚの各々は下記式で表される。ここで、Ｎは回折次数、λは波長である。
回折角θＮ＝sin-1（Ｎλ/Ｄ） 式（１）
回折光の拡がりｚ＝ｆ×tanθＮ 式（２）
次に、拡散部材について説明する。図５（Ａ）は表示装置の構成の一例を示す模式図であり、図５（Ｂ）は拡散部材の構成の一例を示す模式図である。図５（Ｂ）に示すように、拡散部材３８には、垂直方向の一辺の長さがｄ１、水平方向の一辺の長さがｄ２（＞ｄ１）の複数の光学素子が、垂直方向及び水平方向に格子状に並ぶように配列されている。式（１）より、回折角θＮは格子間隔Ｄに反比例するので、垂直方向の回折角を水平方向の回折角よりも大きくするためには、ｄ２＞ｄ１とすればよい。
即ち、格子状に配列された複数の光学素子の各々は、平面視が水平方向を長手方向とする矩形状であり、垂直方向の一辺の長さｄ１が、水平方向の一辺の長さｄ２より短い。
複数の光学素子は、光が透過する方向の厚さが異なっている。図５（Ｂ）では濃淡で厚さの違いを表している。厚さの異なる光学素子は、透過する光に対し異なる位相変化を与える。付与される位相変化がランダムなほど、物体光の低周波成分が分散することにより要素ホログラムが効率よく記録される。
例えば、ランダム位相マスクと同様に、石英ガラス等で作製された透明基板の表面を光学素子毎に異なる厚さになるようにランダムにエッチング加工して、図５（Ｂ）に示す拡散部材３８を作製してもよい。なお、「透明」とはホログラムの記録に用いる波長の光を透過するという意味である。また、すべての光学素子の厚さが異なっている必要はない。例えば、波長λ、透明基板の屈折率ｎの場合、エッチング深さをλ／２（ｎ−１）とすると、厚さの異なる光学素子を透過する光に位相差πが生じる。
本実施の形態では、拡散部材３８の各光学素子の水平方向の一辺の長さｄ２を、表示装置３０の各画素の各辺の長さｄに基づいて定めている。物体光は集光レンズ４４により水平方向にのみ集光される。この時、波長λ、集光レンズの焦点距離をｆ０とすると、記録媒体上の物体光の水平方向の広がりはｆ０λ／ｄに比例する。ここで、光学素子の水平方向の一辺の長さｄ２をｄ以上とすれば、記録媒体上の物体光の水平方向の広がりはｆ０λ／ｄ２となり、要素ホログラムの水平方向のサイズが小さくなる。例えば、ｄが１９μｍ（マイクロメーター）である場合に、ｄ１を０．７５μｍ、ｄ２を１９μｍとしてもよい。
図４に示すように、拡散部材３８に入射した物体光は、拡散部材３８の水平方向を長手方向とする矩形状の光学素子の各々により回折されて垂直方向に拡がるので、垂直方向の視野が拡大する。例えば、波長５３２ｎｍのレーザ光源を用いて、垂直方向において±２０°の視野角を実現するためには、回折角θＮを２０°とすればよい。図６は垂直視野拡大を実現するパラメータの一例を示す表である。例えば、格子間隔Ｄを１．５μｍ（＝０．７５μｍ×２）、レンズの焦点距離ｆを６０ｍｍとすると、１次回折光の回折角θＮは２０．７７°、回折光の拡がりｚは２２．８ｍｍとなる。なお、図４では規則的な回折格子を図示するが、複数の光学素子の厚さをランダムに変化させてもよい。これにより、物体光の低周波成分が分散するため、要素ホログラムが効率よく記録される。
図７（Ａ）及び（Ｂ）は垂直視野拡大の様子を示す図である。パラメータの設定は図６に示す表に記載した通りである。４つの光学素子は、図２に示す拡散部材３８、レンズ４０、レンズ４２、集光レンズ４４である。図７（Ａ）及び（Ｂ）は、ミラー３６で反射された物体光が、拡散部材３８、レンズ４０、レンズ４２、集光レンズ４４を透過して、ホログラム記録媒体４６に照射されるまでを図示する。
レンズ４０、レンズ４２はリレーレンズであり、その焦点距離は６０ｍｍ、直径は７５ｍｍである。集光レンズ４４の焦点距離は２６ｍｍ、垂直方向のサイズは３０ｍｍ、水平方向のサイズは３０ｍｍである。図７（Ａ）は図２と同様に上から見た図であり、図７（Ｂ）は側方から見た図である。
図７（Ａ）及び（Ｂ）に示す例では、表示装置３０には、垂直方向が２１３画素、水平方向が１０２４画素の、水平方向を長手方向とする矩形状の画像が表示される。表示装置３０の画素の一辺の長さｄを１９μｍとすると、表示される画像のサイズは、垂直方向４．０４７ｍｍ、水平方向１９．４５６ｍｍである。これは、表示装置３０で反射された物体光の光軸と直交する断面の大きさである。
図７（Ａ）に示すように、表示装置３０で反射された物体光は、拡散部材３８により垂直方向に拡散される。レンズ４０に入射する時点では、物体光の光軸と直交する断面は、垂直方向の径が４９．５７ｍｍ（＝４．０４７＋２２．８×２）まで拡大する。なお、レンズ４０の直径は７５ｍｍであり、拡散部材３８により拡散された物体光はレンズ４０に入射する。
また、図７（Ｂ）に示すように、ミラー３６で反射された物体光は、拡散部材３８により水平方向には拡散されずに、集光レンズ４４により集光されてホログラム記録媒体４６に照射される。ホログラム記録媒体４６の表面には、垂直方向を長手方向とする矩形状の画像が結像される。なお、視差方向である水平方向の視野角は確保されている。例えば、水平方向の長さが１９．４５６ｍｍの画像を焦点距離２６ｍｍの集光レンズ４４で記録した場合、水平方向には±２０．５°（＝ｔａｎ−１（（１９．４５６／２）／２６）の視野角を有する。
また、上記実施も形態で説明した拡散部材、作成装置の構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内においてその構成を変更してもよいことは言うまでもない。
例えば、上記の実施の形態では、拡散部材を、水平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を作成する作成装置の部品として使用したが、光の回折原理により透過光を横方向に比べて縦方向に大きく拡散させる拡散部材として他の用途に使用してもよい。
１ 被写体
２ 表示装置
３ 原画
４ 集光レンズ
５ ホログラム記録媒体
６ 要素ホログラム
１０ レーザ光源
１２ シャッター
１５ ミラー
１６ ミラー
１８ １／２波長板
２０ 空間フィルタ
２２ レンズ
２４ 偏光ビームスプリッタ
２６ スリット
２８ 偏光ビームスプリッタ
３０ 表示装置
３２ レンズ
３４ レンズ
３６ ミラー
３８ 拡散部材
４０ レンズ
４２ レンズ
４４ 集光レンズ
４６ ホログラム記録媒体
４８ ミラー
５０ スリット
５２ レンズ
５４ 遮光板
５４ａ アパーチャ
５６ レンズ
５８ ミラー
６０ 制御装置
６２ 駆動装置
６４ 駆動装置
６６ パターン発生器

Claims (5)

  1. ホログラム記録媒体に照射される物体光と参照光とに分岐されるレーザ光を生成するレーザ光源と、
    水平方向に視差情報を有するホログラフィックステレオグラムを構成する短冊状の要素ホログラムに対応する原画像を表示する表示手段と、
    前記表示手段の光出射側に配置された拡散手段であって、光が透過する方向の厚さが異なる複数の光学素子が水平方向及び垂直方向に沿って格子状に配列され、各光学素子の形状は矩形状であり、各光学素子の垂直方向の一辺の長さが水平方向の一辺の長さより短く、前記表示手段により生成された物体光を前記水平方向に比べて前記垂直方向に大きく拡散する拡散手段と、
    前記拡散手段により拡散された物体光をホログラム記録媒体上に集光する集光手段と、
    を備えるホログラフィックステレオグラム作成装置。
  2. 前記表示手段の各画素の垂直方向の一辺の長さ及び水平方向の一辺の長さの各々がｄであるときに、前記拡散手段の各光学素子の水平方向の一辺の長さｄ２をｄ以上とした、請求項１に記載のホログラフィックステレオグラム作成装置。
  3. 前記拡散手段の前記複数の光学素子が、ランダムな位相変化を与える、請求項１又は請求項２に記載のホログラフィックステレオグラム作成装置。
  4. 前記拡散手段が、前記表示手段と前記集光手段との間に配置される、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のホログラフィックステレオグラム作成装置。
  5. 光が透過する方向の厚さが異なる複数の光学素子が縦方向及び横方向に沿って格子状に配列され、各光学素子の形状は矩形状であり、各光学素子の縦方向の一辺の長さが横方向の一辺の長さより短く、透過する光を前記横方向に比べて前記縦方向に大きく拡散する、拡散部材。
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