JP2809912B2 - Hologram display device - Google Patents

Hologram display device

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JP2809912B2
JP2809912B2 JP3319253A JP31925391A JP2809912B2 JP 2809912 B2 JP2809912 B2 JP 2809912B2 JP 3319253 A JP3319253 A JP 3319253A JP 31925391 A JP31925391 A JP 31925391A JP 2809912 B2 JP2809912 B2 JP 2809912B2
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light
liquid crystal
type spatial
light modulator
spatial light
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俊一 佐藤
俊彦 ▲高▼野
行雄 東條
照高 徳丸
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/268Holographic stereogram
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ホログラフィック・ス
テレオグラムにより立体像を表示するホログラム表示装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hologram display device for displaying a three-dimensional image by a holographic stereogram.

【0002】[0002]

【従来の技術】視差のある多数の2次元画像から合成さ
れたホログラムであるホログラフィック・ステレオグラ
ムは、自然な立体感が得られるため、立体像の記録、再
生手段として利用されている。
2. Description of the Related Art A holographic stereogram, which is a hologram synthesized from a large number of two-dimensional images having parallax, is used as a means for recording and reproducing a three-dimensional image because a natural three-dimensional effect can be obtained.

【0003】ホログラフィック・ステレオグラムは基本
的には以下に説明するように、2つのステップを経て作
成される。
A holographic stereogram is basically created through two steps as described below.

【0004】即ち第1のステップでは、図4に示すよう
に、被写体31を多方向から撮影し、視差のある多数の
2次元画像(原画)が記録される。具体的には、被写体
31から距離Lだけ離れた位置で、カメラ32を被写体
31に対して位置No.1,2,3,・・・のように平
行に移動させ、一定の間隔Pごとに、カメラ32をパン
させながら被写体31を撮影する。ここに、カメラをパ
ンさせるとは、カメラを常に被写体の方に向け、カメラ
の焦点を被写体の中心に合わせる操作のことをいう。
尚、カメラを移動させる代りに被写体31を移動させて
も同様の画像を記録できる。
That is, in the first step, as shown in FIG. 4, a subject 31 is photographed from multiple directions, and a large number of two-dimensional images (original images) having parallax are recorded. Specifically, at a position separated from the subject 31 by the distance L, the camera 32 is moved to the position No. .. Are moved in parallel as in 1, 2, 3,... And the subject 31 is photographed at regular intervals P while the camera 32 is panned. Here, panning the camera refers to an operation of always pointing the camera toward the subject and focusing the camera on the center of the subject.
Note that a similar image can be recorded by moving the subject 31 instead of moving the camera.

【0005】また、被写体を実際に撮影するのではな
く、計算機によって作成した架空の物体をCRTに表示
し、それをカメラで撮影してもよい。
[0005] Instead of actually photographing a subject, a fictitious object created by a computer may be displayed on a CRT and photographed by a camera.

【0006】次に第2のステップでは、ホログラフィッ
ク・ステレオグラムが合成される。合成装置に用いる光
学系によってレーザ光再生型と白色光再生型とがある
が、これらは基本的には同じ構成であため、ここでは、
レーザ光再生型について説明する。このタイプのホログ
ラフィック・ステレオグラム合成装置の一例を図5に示
す。
Next, in a second step, a holographic stereogram is synthesized. There are a laser beam regeneration type and a white light regeneration type depending on the optical system used in the synthesizing device, but since these are basically the same configuration, here,
The laser beam reproduction type will be described. An example of this type of holographic stereogram synthesizing device is shown in FIG.

【0007】図5において、レーザ光源41を出射した
レーザ光はビームスプリッタ42によって参照光43と
原画フィルム照射光44とに分けられる。原画フィルム
照射光44はミラー45で反射し、ビーム拡散レンズ4
6、ピンホール47、及び集光レンズ48を通じて原画
フィルム49を照明し、その結果、原画フィルムの像が
投影レンズ50を通じて拡散板51に投影される。
In FIG. 5, a laser beam emitted from a laser light source 41 is divided by a beam splitter 42 into a reference beam 43 and an original film irradiation beam 44. The original film irradiation light 44 is reflected by a mirror 45 and is
6, the original film 49 is illuminated through the pinhole 47 and the condenser lens 48. As a result, an image of the original film is projected onto the diffusion plate 51 through the projection lens 50.

【0008】ホログラム乾板53は拡散板51から距離
lの位置に配置されており、その前面には垂直方向に長
い開口を有するスリット52が設置されている。一方、
ビームスプリッタ42からの参照光43はミラー54で
反射し、ビーム拡散レンズ55によって拡散され、ホロ
グラム乾板53を照明する。そしてスリット52は原画
フィルムのコマ送り、即ちカメラの間隔Pの移動に対応
して移動され、その結果、投影された像に対応した拡散
板51からの光と参照光43とにより、スリットの開口
部分ごとに、視差を持ったホログラムが記録される。
The hologram dry plate 53 is located at a distance 1 from the diffusion plate 51, and a slit 52 having a vertically long opening is provided on the front surface thereof. on the other hand,
The reference light 43 from the beam splitter 42 is reflected by a mirror 54 and diffused by a beam diffusion lens 55 to illuminate a hologram dry plate 53. The slit 52 is moved in accordance with the advance of the original film, that is, the movement of the interval P between the cameras. As a result, the light from the diffusion plate 51 corresponding to the projected image and the reference light 43 cause the opening of the slit to be opened. A hologram having parallax is recorded for each part.

【0009】ここで、拡散板51に投影される像の、実
物に対する倍率をm、被写体とカメラとの間の撮影距離
をLとすると、拡散板51とホログラム乾板53との間
の距離lは、
Here, assuming that the magnification of the image projected on the diffusion plate 51 with respect to the real object is m and the shooting distance between the subject and the camera is L, the distance 1 between the diffusion plate 51 and the hologram dry plate 53 is ,

【0010】[0010]

【数1】l=mL を満足する。また、撮影原画の総コマ数Kは、スリット
幅をS(=mP)、カメラの移動距離をWとすると、
Satisfies l = mL. Further, the total number of frames K of the original photograph is represented by S (= mP) for the slit width and W for the moving distance of the camera.

【0011】[0011]

【数2】K = mW/nS (nは正の整数)を満足しなければならない。K = mW / nS (n is a positive integer) must be satisfied.

【0012】図5のホログラフィック・ステレオグラム
合成装置では、原画フィルム49を用いているが、フィ
ルムを用いる代りに液晶ディスプレイなどの電気アドレ
ス型空間光変調器を用い、コンピュータグラフィクス画
像を表示することも可能であり、その場合には原画撮影
のステップ(前述の第1のステップ)を簡略化できる。
In the holographic stereogram synthesizing apparatus shown in FIG. 5, the original film 49 is used. Instead of using the film, a computer graphics image is displayed by using an electric address type spatial light modulator such as a liquid crystal display. In this case, the step of photographing the original image (the first step described above) can be simplified.

【0013】図6に電気アドレス型空間光変調器の一種
であるTN(ツイステッド・ネマティク)型液晶ディス
プレイの原理図を示す。
FIG. 6 shows a principle diagram of a TN (twisted nematic) type liquid crystal display which is a kind of an electric address type spatial light modulator.

【0014】図6において、TN型液晶ディスプレイは
縦横に並んだ画素から構成されており、各画素は、分子
の並び方が90度ねじれた液晶分子56を、配向膜及び
透明電極57、58が形成されたガラス基板59,60
と偏向フィルタ61,62により挟んだ構造となってい
る。電圧をかけていない状態(a)では光が通り、電圧
をかけた状態(b)では光は遮断される。そして、各画
素ごとに印加電圧を制御することにより画像表示が行わ
れる。
In FIG. 6, the TN type liquid crystal display is composed of pixels arranged in rows and columns. Each pixel forms liquid crystal molecules 56 in which the arrangement of molecules is twisted by 90 degrees, and an alignment film and transparent electrodes 57 and 58 are formed. Glass substrates 59, 60
And the deflection filters 61 and 62. In the state (a) where no voltage is applied, the light passes, and in the state (b) where the voltage is applied, the light is cut off. Then, an image is displayed by controlling the applied voltage for each pixel.

【0015】図7にホログラフィック・ステレオグラム
による像の再生方法を示す。図7において、ホログラム
が記録されたホログラム乾板53を現像してホログラフ
ィック・ステレオグラム63を得、それに参照光43と
同じ位置からビーム拡散レンズ64を通じて再生光65
を照明することにより、観察者70をして拡散板51が
あった位置に立体像(虚像)66を観察できる。
FIG. 7 shows a method of reproducing an image using a holographic stereogram. In FIG. 7, a holographic dry plate 53 on which a hologram is recorded is developed to obtain a holographic stereogram 63, and a holographic stereogram 63 is reproduced from the same position as the reference light 43 through a beam diffusing lens 64.
By illuminating, the observer 70 can observe the stereoscopic image (virtual image) 66 at the position where the diffusion plate 51 was located.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】一般に、この種のホロ
グラムを用いた立体像の表示は、なるべく簡便且つ迅速
に行えることが望ましい。
In general, it is desirable to display a three-dimensional image using a hologram of this kind as simply and quickly as possible.

【0017】しかしながら、上述の如き従来のホログラ
フィック・ステレオグラムを用いた立体像の表示では、
電気アドレス型空間光変調器を用いることによって前述
の第1のステップを簡略化することは可能であるが、こ
れに続く第2のステップではホログラムを記録した写真
乾板の現像などの工程が必要であり手間が掛かり、迅速
な表示は困難であり、従って、実時間で立体像を表示す
ることは事実上不可能である。
However, in the display of a stereoscopic image using the conventional holographic stereogram as described above,
It is possible to simplify the above-mentioned first step by using an electric address type spatial light modulator, but in the subsequent second step, a process such as development of a photographic plate on which a hologram is recorded is required. It is time-consuming, difficult to display quickly, and it is virtually impossible to display a stereoscopic image in real time.

【0018】本発明は上述した従来の問題点に鑑み成さ
れたものであり、実時間で立体像を表示することができ
るホログラム表示装置を提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide a hologram display device capable of displaying a three-dimensional image in real time.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明のホログラム表示
装置は上述の課題を達成するために、視差のある多数の
ホログラム用2次元原画像を所定周期で順次投影する投
影手段と、原画像が投影される拡散板と、拡散板からの
光が照射されるように拡散板に対向して配置された光ア
ドレス型空間光変調器と、光アドレス型空間光変調器に
対し拡散板からの光に重ねて参照光を照射する照射手段
と、光アドレス型空間光変調器の拡散板からの光及び参
照光を受ける側に面して設けられており拡散板からの光
及び参照光を移動可能なスリットを介して選択的に光ア
ドレス型空間光変調器に到達させる液晶シャッタと、ス
リットを原画像に同期して移動させるべく液晶シャッタ
を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a hologram display device according to the present invention comprises: a projection unit for sequentially projecting a large number of two-dimensional hologram original images having parallax at a predetermined period; A diffuser to be projected, an optically addressed spatial light modulator arranged opposite to the diffuser so that light from the diffuser is irradiated, and light from the diffuser to the optically addressed spatial light modulator. Irradiating means for irradiating the reference light in a superposed manner, and provided on the side of the optical address type spatial light modulator facing the light from the diffusion plate and the reference light so that the light from the diffusion plate and the reference light can be moved A liquid crystal shutter for selectively reaching the optically addressed spatial light modulator through a slit, and control means for controlling the liquid crystal shutter to move the slit in synchronization with the original image.

【0020】[0020]

【作用】本発明のホログラム表示装置によれば、投影手
段が原画像を拡散板上に投影すると、拡散板からの光
は、液晶シャッタのスリットを介して光アドレス型空間
光変調器に照射される。他方、照射手段は、かかる拡散
板からの光に重ねて、光アドレス型空間光変調器に対し
参照光を液晶シャッタのスリットを介して照射する。こ
こで、制御手段による制御により、液晶シャッタのスリ
ットは、所定周期で順次投影される原画像に同期して移
動するので、かかるスリットを介して光アドレス型空間
光変調器に到達する拡散板からの光と参照光との干渉に
より、光アドレス型空間光変調器に原画像、即ち視差の
ある多数のホログラム用2次元原画像に対応したホログ
ラフィック・ステレオグラムを作成することができる。
According to the hologram display device of the present invention, when the projection means projects the original image onto the diffusion plate, light from the diffusion plate is applied to the light-addressed spatial light modulator through the slit of the liquid crystal shutter. You. On the other hand, the irradiating means irradiates the light addressed spatial light modulator with reference light through the slit of the liquid crystal shutter so as to overlap the light from the diffusion plate. Here, under the control of the control means, the slit of the liquid crystal shutter moves in synchronization with the original image sequentially projected at a predetermined cycle, so that the light from the diffusion plate reaching the optically addressed spatial light modulator through the slit is transmitted. The holographic stereogram corresponding to the original image, that is, a large number of two-dimensional original images for holograms having parallax, can be created in the optically addressed spatial light modulator due to the interference between this light and the reference light.

【0021】この結果、光アドレス型空間光変調器にホ
ログラフィック・ステレオグラムを、実時間で記録する
ことができ、また記録と同時に適当な再生光を光アドレ
ス型空間光変調器に与えれば、かかるホログラフィック
・ステレオグラムを実時間で再生することが可能とな
り、更に実時間で消去することも可能となる。このた
め、本発明のホログラム表示装置では、立体像を実時間
で表示でき、しかも動画で立体像を表示することができ
る。
As a result, a holographic stereogram can be recorded in real time on the optically-addressed spatial light modulator, and if appropriate reproduction light is applied to the optically-addressed spatial light modulator simultaneously with recording, Such a holographic stereogram can be reproduced in real time, and can be erased in real time. Therefore, the hologram display device of the present invention can display a three-dimensional image in real time, and can display a three-dimensional image as a moving image.

【0022】次に示す本発明の実施例から、本発明のこ
のような作用がより明らかにされ、更に本発明の他の作
用が明らかにされよう。
The operation of the present invention will be more apparent from the following examples of the present invention, and further other effects of the present invention will be apparent.

【0023】[0023]

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1及び図2に本発明の一実施例であるホロ
グラム表示装置を示す。図1は、装置の光学系及び電気
回路部分の概略構成を示す図式的側面図であり、図2は
装置の光学系の概略構成を示す図式的平面図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a hologram display device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic side view showing a schematic configuration of an optical system and an electric circuit portion of the device, and FIG. 2 is a schematic plan view showing a schematic configuration of an optical system of the device.

【0024】図1及び図2において、ホログラム表示装
置1は、レーザ光源2、ビーム拡散レンズ3、ピンホー
ル4、原画表示用の電気アドレス型空間光変調器の一例
である液晶ディスプレイ5、拡散板6、ハーフミラー
7、液晶シャッタ8、光アドレス型空間光変調器9、偏
向ビームスプリッタ10、再生用光源11、画像メモリ
12、及び制御装置13により基本的に構成されてい
る。尚、制御手段の一例である制御装置13は、例えば
コンピュ−タから構成されている。
In FIGS. 1 and 2, a hologram display device 1 includes a laser light source 2, a beam diffusion lens 3, a pinhole 4, a liquid crystal display 5, which is an example of an electric address type spatial light modulator for displaying an original image, and a diffusion plate. 6, a half mirror 7, a liquid crystal shutter 8, an optical address type spatial light modulator 9, a deflection beam splitter 10, a reproduction light source 11, an image memory 12, and a control device 13. The control device 13 as an example of the control means is constituted by, for example, a computer.

【0025】レーザ光源2を出射したレーザ光は、ビー
ム拡散レンズ3及びピンホール4を通じて、画像メモリ
12の情報に応じて駆動される液晶ディスプレイ5を照
明し、その結果、液晶ディスプレイ5に表示された原画
が拡散板6に順次投影される。尚、液晶ディスプレイ5
は、例えば先に説明した既知の液晶ディスプレイであ
る。また、液晶ディスプレイ5に表示する原画は、従来
と同じ方法で作成されたものである。即ち原画は、被写
体に対してカメラを平行にに移動させ(或いは被写体を
カメラに対して平行に移動させ)、且つカメラを常に被
写体の方に向くようにパンさせて撮影されている。ま
た、実際に撮影した原画を用いる代りにコンピュータ・
グフラフィクスなどで作成した画像を用いることももち
ろん可能である。そして、このように作成された視差の
ある多数のホログラム用2次元原画像は、VTRやフレ
ームバッファなどの画像メモリ12に蓄えられ、制御装
置13により表示速度が制御されつつ所定周期で順次液
晶ディスプレイ5に表示される。
The laser light emitted from the laser light source 2 illuminates the liquid crystal display 5 driven according to the information in the image memory 12 through the beam diffusion lens 3 and the pinhole 4, and as a result, is displayed on the liquid crystal display 5. The original images are sequentially projected on the diffusion plate 6. The liquid crystal display 5
Is, for example, the known liquid crystal display described above. The original image displayed on the liquid crystal display 5 is created by the same method as in the related art. That is, the original image is photographed by moving the camera parallel to the subject (or moving the subject parallel to the camera) and panning the camera so as to always face the subject. Also, instead of using the original pictures actually taken, a computer
Of course, it is also possible to use an image created by graphics or the like. A large number of hologram two-dimensional original images having parallax created in this way are stored in an image memory 12 such as a VTR or a frame buffer. 5 is displayed.

【0026】このように本実施例では、光源の一例であ
るレーザ光源2、ビーム拡散レンズ3、ピンホール4及
び液晶ディスプレイ5から投影手段の一例が構成されて
いる。
As described above, in this embodiment, an example of the projection means is constituted by the laser light source 2, the beam diffusion lens 3, the pinhole 4, and the liquid crystal display 5, which are examples of the light source.

【0027】光アドレス型空間光変調器9は、拡散板6
から距離lの位置に配置されている。光アドレス型空間
光変調器9は、ハーフミラー7及び液晶シャッタ8を介
して原画が投影された拡散板6からの光により照明さ
れ、同時に、照射手段の一例を構成する所定の光学系
(図示せず)によってレーザ光源2から分岐された略平
行光束の参照光14により照明される。このように本実
施例では、レーザ光源2は、投影手段の一部を構成する
と共に照射手段の一部を構成している。
The optical address type spatial light modulator 9 includes a diffuser 6
At a distance l from the camera. The optical address type spatial light modulator 9 is illuminated by light from the diffusion plate 6 on which the original image is projected via the half mirror 7 and the liquid crystal shutter 8, and at the same time, a predetermined optical system (FIG. (Not shown), and is illuminated by the reference light 14 of a substantially parallel light beam branched from the laser light source 2. As described above, in the present embodiment, the laser light source 2 constitutes a part of the projection unit and a part of the irradiation unit.

【0028】拡散板6に投影される像の、実物に対する
倍率mは1であるから、被写体との撮影距離Lと、拡散
板6及び光アドレス型空間光変調器9との間の距離lと
は等しい。即ち、
Since the magnification m of the image projected on the diffusion plate 6 with respect to the real object is 1, the photographing distance L from the subject and the distance 1 between the diffusion plate 6 and the optically addressable spatial light modulator 9 are determined. Are equal. That is,

【0029】[0029]

【数3】l=L である。また、撮影原画の総コマ数Kは、スリット幅を
S、カメラの移動距離をWとすると、総駒数Kは、前述
した数2の式を満足しなけらばならないので、この実施
例では移動距離W=50mm、n=1及びスリット幅S
=0.5mmとした。従って、原画の総コマ数Kは10
0枚となる。
## EQU3 ## where l = L. Assuming that the slit width is S and the moving distance of the camera is W, the total number of frames K of the photographed original image must satisfy the equation (2) described above. Moving distance W = 50 mm, n = 1 and slit width S
= 0.5 mm. Therefore, the total number K of original pictures is 10
It becomes zero.

【0030】次にスリットを形成する液晶シャッタ8に
ついて説明する。液晶シャッタ8は、例えば液晶ディス
プレイ5と同じく電気アドレス型空間光変調器から構成
することができる。液晶シャッタ8は、制御装置13に
よる制御を受けて、そのディスプレイ上にスリットを表
示させ、そのスリットを原画像に同期して移動させる。
スリットの移動ピッチは、スリット幅と同じ0.5mm
とする。
Next, the liquid crystal shutter 8 forming a slit will be described. The liquid crystal shutter 8 can be composed of, for example, an electric address type spatial light modulator like the liquid crystal display 5. The liquid crystal shutter 8 displays a slit on its display under the control of the control device 13, and moves the slit in synchronization with the original image.
The slit movement pitch is 0.5mm, the same as the slit width
And

【0031】このように、液晶シャッタ8上のスリット
の表示及び原画に同期した移動は制御装置13によって
制御される。この結果、拡散板6からの原画の光と参照
光14とは、液晶シャッタ8に表示されたスリットを介
して選択的に光アドレス型空間光変調器9に到達するこ
とになり、移動するスリット位置ごとに光アドレス型空
間光変調器9上に干渉縞を形成する。
As described above, the display of the slit on the liquid crystal shutter 8 and the movement synchronized with the original image are controlled by the control device 13. As a result, the light of the original image from the diffuser 6 and the reference light 14 selectively reach the spatial light modulator 9 through the slit displayed on the liquid crystal shutter 8 and move to the slit. An interference fringe is formed on the optical address type spatial light modulator 9 for each position.

【0032】図3に光アドレス型空間光変調器9の具体
的な構造を示す。
FIG. 3 shows a specific structure of the optical address type spatial light modulator 9.

【0033】図3において、光変調器9は、ガラス基板
21,22、透明電極層23,24、例えばアモルファ
スシリコン層などから構成された光電層25、誘電体層
(ミラー層)26及び強誘電性液晶層27により構成さ
れている。液晶層27は印加された電圧の正負に応じて
2つの配向状態に分子が揃い、電圧の印加を停止しても
その状態を維持する。光電層25は、光が当った部分の
抵抗が極めて小さくなる性質を持ち、従って、光電層2
5側に光入力情報を入力すると、光入力情報のパターン
に応じて光電層25の抵抗が変化し、光入力情報パター
ンと同じ電界分布が液晶層27にかかる。そのため光強
度の大きい部分では液晶分子が回転し、最初とは異なる
配向状態に整列し、一方、光強度の小さい部分では、最
初の配向状態を維持する。そこで液晶層27の側から直
線偏光を入射させると、最初の配向状態の部分では偏光
はそのままの状態で反射されるが、液晶分子が回転した
部分では、偏光面が90度回転して反射される。
In FIG. 3, the optical modulator 9 includes glass substrates 21 and 22, transparent electrode layers 23 and 24, a photoelectric layer 25 composed of, for example, an amorphous silicon layer, a dielectric layer (mirror layer) 26, and a ferroelectric layer. The liquid crystal layer 27 is composed of the liquid crystal layer 27. The molecules of the liquid crystal layer 27 are aligned in two alignment states according to the polarity of the applied voltage, and maintain the state even when the application of the voltage is stopped. The photoelectric layer 25 has such a property that the resistance of the portion irradiated with light is extremely small.
When the optical input information is input to the fifth side, the resistance of the photoelectric layer 25 changes according to the pattern of the optical input information, and the same electric field distribution as the optical input information pattern is applied to the liquid crystal layer 27. Therefore, the liquid crystal molecules rotate in a portion where the light intensity is high, and are aligned in a different alignment state from the first, while in a portion where the light intensity is low, the initial alignment state is maintained. Therefore, when linearly polarized light is incident from the liquid crystal layer 27 side, the polarized light is reflected as it is in the initial alignment state portion, but is reflected by rotating the polarization plane by 90 degrees in the portion where the liquid crystal molecules are rotated. You.

【0034】従って本実施例においては、図1及び図2
に示すように、参照光14と面対称の方向からS偏光
(電場の振動方向が紙面に垂直である偏光)の再生光1
5を偏光ビームスプリッタ10を介して光アドレス型空
間変調器9の液晶層27側に照射すれば、記録された干
渉縞の情報に従って反射光は夫々の偏光成分で回折し、
その中で偏光面が回転した光のみが偏光ビームスプリッ
タ10を透過し、原画からの波面を再生する。反射光の
うち偏光面が回転しない成分は偏光ビームスプリッタ1
0で反射される。また、再生光の0次回折光は集光レン
ズ系と空間フィルタ(図示せず)により除去される。
Therefore, in this embodiment, FIGS.
As shown in FIG. 3, the reproduction light 1 of S-polarized light (polarized light whose electric field oscillates perpendicular to the paper) from a plane symmetrical direction to the reference light 14.
5 is radiated to the liquid crystal layer 27 side of the optically addressed spatial modulator 9 via the polarization beam splitter 10, the reflected light is diffracted by each polarization component in accordance with the recorded information on the interference fringes,
Only the light whose polarization plane is rotated passes through the polarization beam splitter 10 and reproduces the wavefront from the original image. The component of the reflected light whose polarization plane does not rotate is the polarization beam splitter 1
Reflected at 0. The 0th-order diffracted light of the reproduction light is removed by a condenser lens system and a spatial filter (not shown).

【0035】以上のようにして、光アドレス型空間光変
調器9に記録されたホログラフィック・ステレオグラム
から像が実時間で再生される。尚この場合、光アドレス
型空間光変調器9と偏光ビームスプリッタ10とは振幅
変調型ホログラムとして機能している。
As described above, an image is reproduced in real time from the holographic stereogram recorded in the optical address type spatial light modulator 9. In this case, the optical address type spatial light modulator 9 and the polarization beam splitter 10 function as an amplitude modulation type hologram.

【0036】また、偏光ビームスプリッタ10の代りに
ハーフミラーを用いて、集光レンズ系と空間フィルタと
により0次回折光を除去すれば、光アドレス型空間光変
調器9で反射回折した光の直交した偏光成分は干渉し合
わないので、夫々の偏光成分の光が再生像を形成するこ
とになる。その場合、光変調器9は、位相変調型ホログ
ラムとして機能することになる。また、そのときの再生
光は偏光でも、無偏光でもどちらでもよいことになり有
利である。
Also, if a half mirror is used instead of the polarization beam splitter 10 and the zero-order diffracted light is removed by a condenser lens system and a spatial filter, the light reflected and diffracted by the optical address type spatial light modulator 9 becomes orthogonal. Since the polarized light components do not interfere with each other, light of each polarized light component forms a reproduced image. In that case, the light modulator 9 functions as a phase modulation hologram. Further, the reproduction light at that time may be polarized light or non-polarized light, which is advantageous.

【0037】尚、本実施例において、ハーフミラー7及
び偏光ビームスプリッタ10を用いて参照光14及び再
生光15を光変調器9に照射する理由は、光変調器9の
空間分解能が空間周波数で100 lp/mmと低く、
光を大きな角度で回折させることができないためであ
る。高分解能の空間光変調器を使えば、従来の場合と同
様に参照光及び再生光の照射角度を大きくすることがで
き、ハーフミラー7及び偏光ビームスプリッタ10は不
要となる。その結果、必然的に0次回折光を除去するた
めの集光レンズ系及び空間フィルタも不要となる。
In this embodiment, the reason why the reference light 14 and the reproduction light 15 are irradiated on the optical modulator 9 by using the half mirror 7 and the polarization beam splitter 10 is that the spatial resolution of the optical modulator 9 is based on the spatial frequency. As low as 100 lp / mm,
This is because light cannot be diffracted at a large angle. If a high-resolution spatial light modulator is used, the irradiation angle of the reference light and the reproduction light can be increased as in the conventional case, and the half mirror 7 and the polarization beam splitter 10 are not required. As a result, a condenser lens system and a spatial filter for eliminating the zero-order diffracted light are inevitably required.

【0038】また、本実施例では、液晶シャッタ8と光
変調器9とは別構造としたが、光変調器の光電層側に液
晶シャッタを一体的に組み込んで構成した復号光アドレ
ス型光変調器を用いることもできる。その場合、液晶シ
ャッタと光変調器との位置関係が、機械的振動などによ
ってずれることがなくなり、装置の安定性及び信頼性が
向上し、結果として再生画像の画質をより向上させるこ
とができる。
In this embodiment, the liquid crystal shutter 8 and the light modulator 9 have a different structure. However, a decoded light address type light modulation system in which a liquid crystal shutter is integrated on the photoelectric layer side of the light modulator. A vessel can also be used. In this case, the positional relationship between the liquid crystal shutter and the optical modulator does not shift due to mechanical vibration or the like, and the stability and reliability of the device are improved, and as a result, the quality of a reproduced image can be further improved.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明のホロ
グラム表示装置によれば、ホログラム用2次元原画像を
拡散板上に所定周期で順次投影する投影手段と、拡散板
からの光が照射されるように拡散板に対向して配置され
た光アドレス型空間光変調器と、拡散板からの光及び参
照光を移動可能なスリットを介して選択的に光アドレス
型空間光変調器に到達させる液晶シャッタと、スリット
を原画像に同期して移動させるべく液晶シャッタを制御
する制御手段とを備えたので、光アドレス型空間光変調
器にホログラフィック・ステレオグラムを実時間で記録
し、これを実時間で再生し、更に消去することが可能と
なり、従って立体像を実時間で表示でき、しかも動画で
立体像を表示することができる。
As described above in detail, according to the hologram display device of the present invention, the projection means for sequentially projecting the two-dimensional original image for hologram on the diffusion plate at a predetermined period, and the light from the diffusion plate is applied. And the light from the diffusion plate and the reference light reach the optically-addressed spatial light modulator selectively through a movable slit. Holographic stereogram is recorded in real time on the optical address type spatial light modulator, and the liquid crystal shutter is controlled by controlling the liquid crystal shutter to move the slit in synchronization with the original image. Can be reproduced in real time and further deleted, so that a stereoscopic image can be displayed in real time, and moreover, a stereoscopic image can be displayed as a moving image.

【0040】また、スリットは液晶シャッタにより形成
させるので機械的な可動部がなく、従って良質のホログ
ラフィック・ステレオグラムの記録が可能となって、再
生画像の画質が向上する。更に機械的可動部がないこと
により装置の安定性及び信頼性も格段に向上する。
Further, since the slit is formed by the liquid crystal shutter, there is no mechanical movable part, so that a high-quality holographic stereogram can be recorded, and the quality of the reproduced image is improved. Furthermore, the absence of mechanically movable parts significantly improves the stability and reliability of the device.

【0041】以上の結果本発明により、比較的簡単な構
成により高画質の立体像を動画として実時間で表示でき
る安定性及び信頼性の高いホログラム表示装置を実現で
きる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a hologram display device having high stability and reliability capable of displaying a high-quality stereoscopic image as a moving image in real time with a relatively simple structure.

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

【図1】本発明の一実施例であるホログラム表示装置の
光学系及び電気回路部分の概略構成を示す図式的側面図
である。
FIG. 1 is a schematic side view showing a schematic configuration of an optical system and an electric circuit portion of a hologram display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のホログラム表示装置の光学系の概略構成
を示す図式的平面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view showing a schematic configuration of an optical system of the hologram display device of FIG.

【図3】図1のホログラム表示装置に係る光アドレス型
空間光変調器を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an optical address type spatial light modulator according to the hologram display device of FIG. 1;

【図4】ホログラフィック・ステレオグラムの合成に用
いる原画の撮影方法を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of capturing an original image used for synthesizing a holographic stereogram.

【図5】従来のレーザ再生型ホログラフィック・ステレ
オグラムの合成装置を示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional laser reproducing holographic stereogram synthesizing apparatus.

【図6】電気アドレス型空間光変調器の一種であるTN
型液晶ディスプレイの動作原理を説明するための図であ
る。
FIG. 6 shows a TN which is a kind of an electric address type spatial light modulator.
FIG. 4 is a view for explaining the operation principle of a liquid crystal display.

【図7】ホログラフィック・ステレオグラムから立体像
を再生する従来の方法を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional method of reproducing a stereoscopic image from a holographic stereogram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ホログラム表示装置 2 レーザ光源 3 ビーム拡散レンズ 4 ピンホール 5 液晶ディスプレイ 6 拡散板 7 ハーフミラー 8 液晶シャッタ 9 光アドレス型空間光変調器 11 再生光源 10 偏光ビームスプリッタ 12 画像メモリ 13 制御装置 14 参照光 15 再生光 21,22 ガラス基板 23,24 透明電極層 25 光電層 26 誘電体層 27 強誘電体液晶層 Reference Signs List 1 hologram display device 2 laser light source 3 beam diffusion lens 4 pinhole 5 liquid crystal display 6 diffusion plate 7 half mirror 8 liquid crystal shutter 9 optical address type spatial light modulator 11 reproduction light source 10 polarization beam splitter 12 image memory 13 control device 14 reference light 15 Reproduction light 21, 22 Glass substrate 23, 24 Transparent electrode layer 25 Photoelectric layer 26 Dielectric layer 27 Ferroelectric liquid crystal layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳丸 照高 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−302376(JP,A) 特開 平3−71178(JP,A) 特開 平4−18587(JP,A) 特開 平6−43482(JP,A) 特開 平5−307188(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03H 1/26 G02F 1/135 G02F 1/13──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Terutaka Tokumaru 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (56) References JP-A-1-302376 (JP, A) JP-A-3 -71178 (JP, A) JP-A-4-18587 (JP, A) JP-A-6-43482 (JP, A) JP-A-5-307188 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. . 6, DB name) G03H 1/26 G02F 1/135 G02F 1/13

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 視差のある多数のホログラム用2次元原
画像を所定周期で順次投影する投影手段と、該原画像が
投影される拡散板と、該拡散板からの光が照射されるよ
うに該拡散板に対向して配置された光アドレス型空間光
変調器と、該光アドレス型空間光変調器に対し前記拡散
板からの光に重ねて参照光を照射する照射手段と、前記
光アドレス型空間光変調器の前記拡散板からの光及び前
記参照光を受ける側に面して設けられており前記拡散板
からの光及び前記参照光を移動可能なスリットを介して
選択的に前記光アドレス型空間光変調器に到達させる液
晶シャッタと、前記スリットを前記原画像に同期して移
動させるべく前記液晶シャッタを制御する制御手段とを
備えたことを特徴とするホログラム表示装置。
1. A projection means for sequentially projecting a large number of two-dimensional hologram original images having a parallax at a predetermined period, a diffusion plate on which the original image is projected, and a light source for irradiating light from the diffusion plate. An optical address type spatial light modulator disposed opposite to the diffuser, an irradiating means for irradiating the optical address type spatial light modulator with reference light by superimposing light from the diffuser on the optical address type spatial light modulator, and The light from the diffusion plate and the reference light are provided on the side of the type spatial light modulator facing the side receiving the light and the reference light, and the light from the diffusion plate and the reference light are selectively passed through a movable slit. A hologram display device comprising: a liquid crystal shutter for reaching an address type spatial light modulator; and control means for controlling the liquid crystal shutter to move the slit in synchronization with the original image.
【請求項2】 前記投影手段は、前記原画像が表示され
る電気アドレス型空間光変調器と、該電気アドレス型空
間光変調器に投影用の光を照射する光源とを含んで構成
されていることを特徴とする請求項1記載のホログラム
表示装置。
2. The projector according to claim 1, wherein the projection unit includes an electric address type spatial light modulator on which the original image is displayed, and a light source for irradiating the electric address type spatial light modulator with light for projection. 2. The hologram display device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記光アドレス型空間光変調器は、前記
拡散板からの光及び前記参照光を受けてインピ−ダンス
が変化する光電層と、該インピ−ダンスの変化により画
像が書き込まれる液晶層とを含むことを特徴とする請求
項1又は2記載のホログラム表示装置。
3. An optical address type spatial light modulator, comprising: a photoelectric layer whose impedance is changed by receiving light from the diffusion plate and the reference light; and a liquid crystal on which an image is written by the change of the impedance. The hologram display device according to claim 1, further comprising a layer.
【請求項4】 前記液晶シャッタは、前記光アドレス型
空間光変調器に一体的に組み込まれて構成されているこ
とを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載のホ
ログラム表示装置。
4. The hologram display device according to claim 1, wherein the liquid crystal shutter is integrated with the light addressing type spatial light modulator.
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