JP2884646B2 - ホログラフィック・ステレオグラムの作製方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は白色光再生型のディスプレイ・ホログラムの
一つであるリップマンタイプのホログラフィック・ステ
レオグラムの作製方法に係り、特に１回のホログラム撮
影のみで作製し得るようにしたホログラフィック・ステ
レオグラムの作製方法に関するものである。

［従来の技術］ 近年、出版あるいは印刷業等においては、書籍や雑誌
の表紙、挿絵、ギフト、ノベルティ、あるいは有価証
券、クレジットカード、ICカードの偽造を防止するため
の手段として、ホログラムが多く利用されてきている。
この種のホログラムとしては種々のものがあるが、その
一つとしてリップマンタイプのホログラフィック・ステ
レオグラムがある。

すなわち、人が物を見て立体であると感じるのは、左
目と右目とで物を見る位置（角度）が異なるために、両
目で見える像が異なっていることによっている。このた
め、左右の目の位置から物体を見た時の平面像がそれぞ
れの目に入るようにすると、物体像は立体像として感じ
られる。このことから、物体を色々な位置から撮影した
平面像が、それぞれに対応した位置から観察できるよう
にすると、元の位置に物体が存在しているように見える
ディスプレイができる。そして、このような両眼の視差
を利用して平面像から立体像を作るディスプレイ・ホロ
グラムを、ホログラフィック・ステレオグラムと称して
いる。

通常のホログラフィック・ステレオグラムは、異なっ
た位置から見た時の物体の平面像が記録してある縦に細
長いホログラムが、物体を見た時の位置に対応させて横
一列に並べられたものである。この時の縦に細長い一つ
一つのホログラムを要素ホログラムという。そして、こ
のホログラフィック・ステレオグラムを再生させて像を
見る場合、左右の目には要素ホログラムを通してそれぞ
れの位置から見た時の物体の平面像が観察される。この
ため、物体像は立体像として観察される。

ところで、この種のホログラフィック・ステレオグラ
ムは、従来以下のような工程で作製されている。

（１）原画の作製工程 この工程では、例えば第４図に示すように、被写体
（以下、物体と称する）１に対してカメラ２を横方向に
移動させながら、ホログラムを記録する物体１を撮影す
ることにより、異なった角度から物体１を見た時に対応
した平面画像が作製される。具体的には、次のようにし
て行なわれる。

すなわち、まずホログラフィック・ステレオグラムに
記録しようとしている物体１が、斜め横からカメラ２で
撮影される。次に、物体１に対してカメラ２を横方向に
一定の距離だけ移動し、移動し終えたらその位置で再び
物体１が撮影される。次に、上記と同じ距離だけカメラ
２を移動する。以上のような、物体１の撮影と、カメラ
２の横移動という操作が何度も繰り返して行なわれる。
この撮影によって、カメラ２のフィルム上の１こま１こ
まには、横方向に一定距離ずつ異なった位置から物体１
を見た場合に対応した平面の画像が記録されることにな
る。そして、これら異なった角度から見た一連の平面画
像が、ホログラフィック・ステレオグラムの原画として
用いられる。

（２）ホログラムの撮影工程 原画の１こまに記録されている物体１の平面画像は、
例えば第５図に示すような光学系を用いて、一つの要素
ホログラムとして記録される。具体的には、次のように
して行なわれる。

すなわち、まず原画フィルム３の１こまに記録されて
いる平面画像が、レーザー光源４からビームスプリッタ
ー５、ミラー6,7、レンズ8,9を介して発するレーザー光
によって照明される。このレーザー光は原画フィルム３
の画像を通過し、投影レンズ10によってスクリーン11上
に当該画像の投影像が映し出される。そして、この映し
出された投影像が要素ホログラムの被写体に対応し、こ
こから物体光としての光が、フィルムの前にあるスリッ
ト12を通して、ホログラムを記録する感光材料面を持つ
乾板13に露光される。

一方、原画フィルム３を照明したのと同じレーザー光
源４から、ビームスプリッター５、レンズ14,15を介し
て発するレーザー光が、参照光として、フィルムの前の
縦に細長いスリット16を通して、ホログラムを記録する
感光材料面を持つ乾板13に斜めから露光される。そし
て、これらの２つの光、すなわち投影像からの物体光
と、斜めから入る参照光との干渉によって、投影された
１こまの画像を記録した１つの縦に細長い要素ホログラ
ムが作られる。

（３）ステレオグラムの作製工程 上述のようにして、一つの平面画像を一つの要素ホロ
グラムに記録し終えたならば、原画フィルム３を次のこ
まに代える。また、ホログラムを記録する方の乾板13
を、原画撮影時の移動間隔に対応させて横方向に移動す
る。そして、次の１こまの画像をレーザー光で照明し、
上述と同様にして前に記録したホログラムの隣に、現在
のこまの投影画像が縦長のホログラムとして記録され
る。以上の１こまの画像の要素ホログラムへの撮影と、
次の１こまへ移るための原画フィルム３、乾板13の移動
という操作が繰り返して行なわれ、各こまの画像が記録
された縦長の要素ホログラムが、それぞれのこまの原画
撮影時の位置に対応して横一列に並んでいるものが作ら
れる。そして、このようにして作られたものが、ホログ
ラフィック・ステレオグラムとなる。

ところで、通常のホログラフィック・ステレオグラム
の画像は、レーザー光で再生しなければ観察することが
できないことから、白色光で再生できるホログラムを作
製するには、一つの方法として波長選択性を持っている
リップマン・ホログラムが利用される。そして、一般に
白色光で再生するホログラムの場合、像がホログラム面
から離れた位置に再生されるほど像のぼけが大きくなる
ため、普通はホログラム面の近くに像が再生されるよう
に作られる。しかし、通常のホログラフィック・ステレ
オグラムでは、物体像はホログラム面からかなり離れた
位置にできている。このため、白色光再生型のリップマ
ンタイプのホログラフィック・ステレオグラムを作製す
る場合には、まず通常のホログラフィック・ステレオグ
ラムを作ってから、第６図に示すようにその再生像を乾
板面上に結像させて、再生された物体像をイメージ型の
ホログラムとして撮影している。この時のイメージ型の
ホログラムの作製工程は、以下のようになる。

すなわち、ホログラフィック・ステレオグラムを作製
する時に用いたのと同じ波長のレーザー光で照明する。
この時、レーザー光源17からのレーザー光は、ビームス
プリッター18、ミラー19、レンズ20,21を通して、各要
素ホログラムを撮影した時の参照光の反対の方向から入
光させる。これにより、ホログラフィック・ステレオグ
ラム22の各要素ホログラムから、記録されている平面画
像がそれぞれ実像として再生される。そして、それぞれ
の再生像は、新たにホログラムを記録する乾板23の上に
結像される。この時の結像する光が、リップマン・ホロ
グラムの物体光として働く。一方、ホログラフィック・
ステレオグラム23を照明するのに用いたのと同じレーザ
ー光源17からの光で、ビームスプリッター18、ミラー2
4、レンズ25,26を通して、物体光の反対の面から参照光
として乾板23が照明される。そして、この２つの光の干
渉によって、乾板23には物体像がリップマン・ホログラ
ムとして記録される。

このようにして作製したリップマン・ホログラムを、
撮影の時の参照光と反対の方向から照明して、撮影の時
にホログラフィック・ステレオグラムを置いてあった位
置から観察すると、そのホログラフィック・ステレオグ
ラムをレーザー光で再生して見た場合と同じ像が観察さ
れる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述したような従来のリップマンタイ
プのホログラフィック・ステレオグラムの作製方法で
は、レーザー光再生型のホログラフィック・ステレオグ
ラムを作ってから、その再生像でもう一度リップマン・
ホログラムを作るという工程で行なわれていることか
ら、ホログラムの撮影を２回行なう必要があった。この
ため、次のような種々の問題があった。

（ａ）ホログラフィック・ステレオグラムの作製に、長
い時間がかかる。

（ｂ）光学系が２つ必要であり、作製コストが高くな
る。

（ｃ）作製が困難で手間がかかり、作製者の負担が重く
なる。

本発明は上述のような問題を解決するために成された
もので、面倒なホログラムの撮影回数を１回のみに減ら
し、短時間でかつ容易にしかもコスト的に高くなること
なくリップマンタイプのホログラフィック・ステレオグ
ラムを作製することが可能なホログラフィック・ステレ
オグラムの作製方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明のホログラフィ
ック・ステレオグラムの作製方法は、被写体に対してカ
メラを横方向に一定の距離ずつ移動させながらホログラ
ムに記録する物体を撮影して、カメラの１こま１こまに
横方向に異なった角度から物体を見た時の平面画像を記
録し、それぞれのこまの中で、ホログラムを再生した時
に、ホログラム面上に再生される点から見て、横方向に
同じ距離だけ離れた位置に対応する縦に細長い部分を、
撮影した位置に対応させて横一列に並べてホログラムの
原画を作製する工程と、ホログラムを記録する乾板に密
着させた位置に縦方向のみに拡散性を持つ拡散板を設置
し、かつ原画の像の縦方向が乾板上で結像するようにし
た光学系を用いて、工程で作製された原画から、乾板面
に縦に細長いリップマン・ホログラムを記録する工程
と、上記工程を繰り返して縦に細長いリップマン・ホロ
グラムをその位置に対応させて横一列に並べて、乾板上
にリップマンタイプのホログラフィック・ステレオグラ
ムを撮影する工程とから成っている。

［作用］ 従って本発明では、リップマンタイプのホログラフィ
ック・ステレオグラムを作製するに際して、まずカメラ
を横方向に移動させながらホログラムに記録する物体を
撮影して、１こま１こまに横方向に異なった角度から物
体を見た時の平面画像を記録し、各こまの中で、ホログ
ラムを再生した時に、ホログラム面上に再生される点か
ら見て、横方向に同じ距離だけ離れた位置に対応する縦
に細長い部分を、撮影した位置に対応させて横一列に並
べてホログラムの原画が作製され、次にこの原画から、
ホログラムを記録する乾板に密着させた位置に縦方向の
みに拡散性を持つ拡散板を設置しかつ原画の像の縦方向
が前記乾板上で結像するようにした光学系を用いて、乾
板面に縦に細長いリップマン・ホログラムが記録され、
以上の工程を繰り返して縦に細長いリップマン・ホログ
ラムをその位置に対応させて横一列に並べて、乾板上に
リップマンタイプのホログラフィック・ステレオグラム
が撮影される。

これにより、ホログラムの撮影回数が１回のみで済
み、短時間で容易にリップマンタイプのホログラフィッ
ク・ステレオグラムを作製することができる。

［実施例］ 本発明は、１回のホログラム撮影のみで、ホログラム
面の近くに物体像が再生されるリップマンタイプのホロ
グラフィック・ステレオグラムを作製するもので、この
作製の際に、通常のホログラフィック・ステレオグラム
を作製する場合と同様に、縦に細長い部分に分割してホ
ログラムを撮影していくものである。

以下、上記のような考え方に基づく本発明の一実施例
について、図面を参照して詳細に説明する。

第１図は、本発明によるリップマンタイプのホログラ
フィック・ステレオグラムの作製方法を実現するための
光学系の全体構成例を示す概要図であり、同図（ａ）は
平面図、同図（ｂ）は正面図をそれぞれ示している。第
１図において、レーザー光源30からのレーザー光をビー
ムスプリッター31で２つに分割し、一方のレーザー光を
ミラー32,33、レンズ34,35を介して原画フィルム36を通
過させ、この通過したレーザー光を撮影レンズ37、円筒
型の凹レンズ38、円筒型の凸レンズ39を通して、ホログ
ラムを記録する乾板40面に原画像を結像するようにして
いる。また、目の細かいレンチキュラー板41を図示のよ
うに乾板40の直前に配設して、色々な方向に光が散らば
るようにしている。さらに、乾板40の前面側および後面
側には、図示のようにスリット42aおよび42bを設けてい
る。一方、ビームスプリッター31からの他方のレーザー
光を、ミラー43,44、レンズ45,46を介して、上記円筒型
の凸レンズ39からのレーザー光と反対の面から乾板40に
入光され、これら双方のレーザー光の干渉によって縦に
細長いリップマン・ホログラムを記録するようにしてい
る。

次に、本実施例によるリップマンタイプのホログラフ
ィック・ステレオグラムの作製方法について説明する。

本実施例のホログラフィック・ステレオグラムは、以
下のような工程で作製される。

（１）原画の作製 通常のホログラフィック・ステレオグラムの原画撮影
の場合と同様に、例えば第２図に示すように、物体47に
対してカメラ48を横方向に一定の距離ずつ移動させなが
ら、ホログラムに記録する物体47を撮影する。この撮影
により、カメラ48の１こま１こまには、横方向に異なっ
た角度から物体47を見た時の平面画像が記録される。そ
して、それぞれのこまの中で、第３図に示すように、ホ
ログラムを再生した時に、ホログラム面上に再生される
点から見て、横方向に同じ距離だけ離れた位置に対応す
る縦に細長い部分を抜き出し、これらを第３図に示すよ
うに撮影した位置に対応させて横一列に並べる。そし
て、このようにして作られた、横方向に異なった角から
同じ部分を見た時の像が記録してある平面画像を、ホロ
グラムの原画フィルム36として用いる。

（２）縦に細長いホログラムの撮影 上述のようにして作られた原画フィルム36から、第１
図に示すような光学系を用いて、縦に細長いホログラム
をつくる。この光学系では、原画フィルム36を通過した
レーザー光が、投影レンズ37、円筒型の凹レンズ38、円
筒型の凸レンズ39を通って、ホログラムを記録する乾板
40面に、縦に細長い原画の像を結像する。この時に、第
２図で物体47に対してθの角度となるａの位置から撮影
した像に対応する部分を通った光は、第１図（ａ）でLa
の経路に沿って乾板40に斜め横方向からθの角度で入光
し、他の角度から撮影した像の部分も、同様に乾板40に
それぞれの原画を撮影した角度から入光する。これによ
り、乾板40に入光する光は、前述したイメージ型のリッ
プマン・ホログラムを記録する時の物体光と同じく、横
方向のある角度からその部分を見た時の像が、同じ角度
から乾板40面に結像される光となる。

ただし、従来の物体光と違い、縦方向に拡散光となっ
ていないため、第１図（ｂ）に示すように目の細かいレ
ンチキュラー板41を乾板40の直前に挿入して、色々な方
向に光が散らばるようにする。そして、この光と、同じ
レーザー光源30から発して反対の面から乾板40に入光す
るレーザー光との干渉によって、縦に細長いリップマン
・ホログラムを記録する。

（３）リップマタイプ・ホログラフィック・ステレオグ
ラムの作製 上述のような操作を繰り返して、縦に細長いリップマ
ン・ホログラムを、その位置に対応させて横一例に並べ
て作る。そして、このようにして作られたものが、リッ
プマンタイプのホログラフィック・ステレオグラムとな
り、白色光で再生すると、従来の方法で作ったホログラ
フィック・ステレオグラムと同じ再生像を観察すること
ができる。

上述したように本実施例では、リップマンタイプのホ
ログラフィック・ステレオグラムを作製するに際して、
物体47に対してカメラ48を横方向に一定の距離ずつ移動
させながらホログラムに記録する物体47を撮影して、カ
メラ48の１こま１こまに横方向に異なった角度から物体
47を見た時の平面画像を記録し、それぞれのこまの中
で、ホログラムを再生した時に、ホログラム面上に再生
される点から見て、横方向に同じ距離だけ離れた位置に
対応する縦に細長い部分を、撮影した位置に対応させて
横一列に並べてホログラムの原画フィルム36を作製し、
この作製された原画フィルム36の像から、ホログラムを
記録する乾板40に密着させた位置に縦方向のみに拡散性
を持つ拡散板であるレンチキュラー板41を設置しかつ原
画フィルム36の像の縦方向が乾板40上で結像するように
した光学系を用いて、乾板40面に縦に細長いリップマン
・ホログラムを記録し、これらの各工程を繰り返して縦
に細長いリップマン・ホログラムをその位置に対応させ
て横一列に並べて、乾板40上にリップマンタイプのポロ
グラフィック・ステレオグラムを撮影するようにしたも
のである。

従って、面倒なホログラムの撮影回数が１回のみで済
むことから、以下のような種々の効果が得られるもので
ある。

（ａ）ホログラフィック・ステレオグラムの作製時間
を、著しく短縮することが可能となる。

（ｂ）光学系が一つで済むため、ホログラフィック・ス
テレオグラムの作製コストを低くすることが可能とな
る。

（ｃ）ホログラフィック・ステレオグラムの作製の手間
が省け、作製作業が容易で、作製者の作業負担を大幅に
軽減することが可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、面倒なホログラ
ムの撮影回数を１回のみに減らし、短時間でかつ容易に
しかもコスト的に高くなることなくリップマンタイプの
ホログラフィック・ステレオグラムを作製することが可
能なホログラフィック・ステレオグラムの作製方法が提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるホログラフィック・ステレオグラ
ムの作製方法を実現するための光学系の一実施例を示す
全体構成図、第２図および第３図は同実施例におけるホ
ログラフィック・ステレオグラムの作製方法を説明する
ための図、第４図ないし第６図は従来のリップマンタイ
プのホログラフィック・ステレオグラムの作製方法を説
明するための図である。 30……レーザー光源、31……ビームスプリッター、32,3
3……ミラー、34,35……レンズ、36……原画フィルム、
37……投影レンズ、38……円筒型の凹レンズ、39……円
筒型の凸レンズ、40……乾板、41……レンチキュラー
板、42a,42b……スリット、43,44……ミラー、45,46…
…レンズ、47……物体、48……カメラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 光技術コンタクトＶｏｌ．26，Ｎｏ. ６（1988）ホログラフィックステレオグ ラムの最近の展望 本田 捷失著 ｐ. 418〜427 大型ホログラムシステムの開発に関す る調査研究報告書 昭和53年３月発行 機械振興協会発行 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03H 1/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体に対してカメラを横方向に一定の距
   離ずつ移動させながらホログラムに記録する物体を撮影
   して、カメラの１こま１こまに横方向に異なった角度か
   ら物体を見た時の平面画像を記録し、それぞれのこまの
   中で、ホログラムを再生した時に、ホログラム面上に再
   生される点から見て、横方向に同じ距離だけ離れた位置
   に対応する縦に細長い部分を、撮影した位置に対応させ
   て横一列に並べてホログラムの原画を作製する工程と、 ホログラムを記録する乾板に密着させた位置に縦方向の
   みに拡散性を持つ拡散板を設置し、かつ前記原画の像の
   縦方向が前記乾板上で結像するようにした光学系を用い
   て、前記工程で作製された原画から、前記乾板面に縦に
   細長いリップマン・ホログラムを記録する工程と、 前記工程を繰り返して縦に細長いリップマン・ホログラ
   ムをその位置に対応させて横一列に並べて、乾板上にリ
   ップマンタイプのホログラフィック・ステレオグラムを
   撮影する工程と、 から成ることを特徴とするホログラフィック・ステレオ
   グラムの作製方法。