JP3324328B2 - ホログラフィック立体ハ−ドコピ−の作成方法および作成装置 - Google Patents
ホログラフィック立体ハ−ドコピ−の作成方法および作成装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ホログラムを利用した
ホログラフィック立体ハ−ドコピ−の作成方法および作
成装置に関するものである。
ホログラフィック立体ハ−ドコピ−の作成方法および作
成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】今日、３次元画像処理技術は幅広く用い
られてきており、例えば医療の分野では、Ｘ線ＣＴ(Com
puted Tomography),ＭＲＩ(Magnetic Resonannce Imagi
ng) 等によって、人体の３次元情報を収集し、診断や手
術の計画等に役立てている。また、建築、製品の設計等
には、３次元ＣＡＤシステムが使われている。
られてきており、例えば医療の分野では、Ｘ線ＣＴ(Com
puted Tomography),ＭＲＩ(Magnetic Resonannce Imagi
ng) 等によって、人体の３次元情報を収集し、診断や手
術の計画等に役立てている。また、建築、製品の設計等
には、３次元ＣＡＤシステムが使われている。
【０００３】現在、これらの３次元画像処理システムの
出力であるハ−ドコピ−としては、２次元の断層像、投
影像等の写真が用いられている。しかしながら、より効
率よく、わかり易いものとして、平面的なもので立体を
表現するハ−ドコピ−が望まれている。
出力であるハ−ドコピ−としては、２次元の断層像、投
影像等の写真が用いられている。しかしながら、より効
率よく、わかり易いものとして、平面的なもので立体を
表現するハ−ドコピ−が望まれている。
【０００４】コンピュ−タで処理、生成した３次元物体
を立体的に表示できるハ−ドコピ−としては、ホログラ
フィック・ステレオグラム（以下、ＨＳと称する）が最
も優れている。このＨＳは、物体を様々な角度からみた
平面画像を１枚のホログラムに合成するものであり、架
空の物体の立体的な記録、表示に適している。
を立体的に表示できるハ−ドコピ−としては、ホログラ
フィック・ステレオグラム（以下、ＨＳと称する）が最
も優れている。このＨＳは、物体を様々な角度からみた
平面画像を１枚のホログラムに合成するものであり、架
空の物体の立体的な記録、表示に適している。
【０００５】しかしながら、３次元物体のハ−ドコピ−
としての条件を満たすＨＳの方法は、現在まで報告され
ていない。このため、従来の方法では、上下方向の視差
を記録することができず、観察位置によって、再生像に
歪みを生じてしまう。また、２ステップで合成する方法
では、自動的にホログラムを記録することができない。
としての条件を満たすＨＳの方法は、現在まで報告され
ていない。このため、従来の方法では、上下方向の視差
を記録することができず、観察位置によって、再生像に
歪みを生じてしまう。また、２ステップで合成する方法
では、自動的にホログラムを記録することができない。
【０００６】一方、自動的に合成する方法としては、マ
ルチプレックス・ホログラム、Alcove Hologram 等が提
案されているが、これらは、上下方向の視差情報を記録
することができないだけでなく、円筒型、半円筒型で、
観察に際して再生装置を必要とするため、一般的なハ−
ドコピ−には向かない。
ルチプレックス・ホログラム、Alcove Hologram 等が提
案されているが、これらは、上下方向の視差情報を記録
することができないだけでなく、円筒型、半円筒型で、
観察に際して再生装置を必要とするため、一般的なハ−
ドコピ−には向かない。
【０００７】そこで、最近では、例えば“特開平３−２
４９６８６号公報”等による方法が、本出願人により提
案されてきている。すなわち、この方法は、図１２に光
学系を示すように、計算機で作成した画像パタ−ンを液
晶パネル１０のような空間変調要素に表示し、その透過
光をレンズ１２を介してホログラム面（ホログラム乾
板）１４に物体光（収束する球面波）として集光し、さ
らにこの集光部（同一点）１６に反対方向から参照光
（平面波）を入射させ、参照光との干渉縞パタ−ンをド
ット状の要素ホログラムとして、ホログラム面１４に記
録する。そして、ホログラムフィルムを縦、横方向に僅
かずつ移動させて順次露光を行ない、ホログラム全面に
ドット状のホログラム要素を露光することにより、ホロ
グラフィック立体ハ−ドコピ−を作成する方法である。
４９６８６号公報”等による方法が、本出願人により提
案されてきている。すなわち、この方法は、図１２に光
学系を示すように、計算機で作成した画像パタ−ンを液
晶パネル１０のような空間変調要素に表示し、その透過
光をレンズ１２を介してホログラム面（ホログラム乾
板）１４に物体光（収束する球面波）として集光し、さ
らにこの集光部（同一点）１６に反対方向から参照光
（平面波）を入射させ、参照光との干渉縞パタ−ンをド
ット状の要素ホログラムとして、ホログラム面１４に記
録する。そして、ホログラムフィルムを縦、横方向に僅
かずつ移動させて順次露光を行ない、ホログラム全面に
ドット状のホログラム要素を露光することにより、ホロ
グラフィック立体ハ−ドコピ−を作成する方法である。
【０００８】この方法により作成されたホログラフィッ
ク立体ハ−ドコピ−は、平面型で、１ステップで合成で
き、上下方向の視差情報も記録されるため、正確に立体
像を記録、表示することができる。また、この方法で
は、基材表面にドット状のホログラム要素を順次記録し
ていくため、従来のドットプリンタと似たような方式で
記録することができる。従って、３次元デ−タのハ−ド
コピ−機としての、３−Ｄプリンタを実現するには最適
である。
ク立体ハ−ドコピ−は、平面型で、１ステップで合成で
き、上下方向の視差情報も記録されるため、正確に立体
像を記録、表示することができる。また、この方法で
は、基材表面にドット状のホログラム要素を順次記録し
ていくため、従来のドットプリンタと似たような方式で
記録することができる。従って、３次元デ−タのハ−ド
コピ−機としての、３−Ｄプリンタを実現するには最適
である。
【０００９】すなわち、一つの光学系で立体的なハ−ド
コピ−を作成することができ、ホログラフィック立体ハ
−ドコピ−を自動的に作成することができる。しかしな
がら、このような方法を実現するための光学系では、一
つの光を物体光と参照光とに一度分岐した上、これらを
再度一点に集光する必要がある。そのため、光学系が大
型になるばかりでなく、光を分岐してからの距離が長い
ため、振動に弱いという問題がある。
コピ−を作成することができ、ホログラフィック立体ハ
−ドコピ−を自動的に作成することができる。しかしな
がら、このような方法を実現するための光学系では、一
つの光を物体光と参照光とに一度分岐した上、これらを
再度一点に集光する必要がある。そのため、光学系が大
型になるばかりでなく、光を分岐してからの距離が長い
ため、振動に弱いという問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
ホログラフィック立体ハ−ドコピ−を作成する方法にお
いては、光学系が大型になるばかりでなく、振動に弱い
という問題があった。本発明は、光学系を小型化するこ
とができ、しかも振動にも極めて強いホログラフィック
立体ハ−ドコピ−とその作成方法および作成装置を提供
することを目的とする。
ホログラフィック立体ハ−ドコピ−を作成する方法にお
いては、光学系が大型になるばかりでなく、振動に弱い
という問題があった。本発明は、光学系を小型化するこ
とができ、しかも振動にも極めて強いホログラフィック
立体ハ−ドコピ−とその作成方法および作成装置を提供
することを目的とする。
【００１１】
【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、まず、請求項１に対応する発明では、基材表面上
にドット状の複数の要素ホログラムを形成して３次元像
を表示するハードコピーを作成する方法において、感光
材料の座標位置に対応する原画を作成するステップと、
球面波を入射することによって平面波を再生する光学的
手段と、感光材料とを組み合わせるステップと、原画を
所望の表示位置に表示するステップと、感光材料の座標
位置に光学系を用いて、表示された原画を透過して集光
された球面波を感光材料に入射し、当該感光材料を透過
して光学的手段で再生された平面波を球面波と干渉させ
ることにより、原画に対応したドット状の要素ホログラ
ムを形成するステップと、感光材料の座標位置を順次移
動して、表示するステップおよび要素ホログラムを形成
するステップを繰り返してドット状の複数の要素ホログ
ラムを感光材料に形成するステップとから成る。
めに、まず、請求項１に対応する発明では、基材表面上
にドット状の複数の要素ホログラムを形成して３次元像
を表示するハードコピーを作成する方法において、感光
材料の座標位置に対応する原画を作成するステップと、
球面波を入射することによって平面波を再生する光学的
手段と、感光材料とを組み合わせるステップと、原画を
所望の表示位置に表示するステップと、感光材料の座標
位置に光学系を用いて、表示された原画を透過して集光
された球面波を感光材料に入射し、当該感光材料を透過
して光学的手段で再生された平面波を球面波と干渉させ
ることにより、原画に対応したドット状の要素ホログラ
ムを形成するステップと、感光材料の座標位置を順次移
動して、表示するステップおよび要素ホログラムを形成
するステップを繰り返してドット状の複数の要素ホログ
ラムを感光材料に形成するステップとから成る。
【００１２】また、請求項２に対応する発明では、基材
表面上にドット状の複数の要素ホログラムを形成して３
次元像を表示するハードコピーを作成する装置におい
て、球面波を平面波に再生する光学的手段と、感光材料
を所望の位置に移動させる移動手段と、３次元画像デー
タから感光材料の各点に対応する原画パターンを求める
原画作成手段と、原画パターンを表示する表示手段と、
表示手段に表示された原画パターンに対応したドット状
の要素ホログラムを感光材料に形成する光学系と、要素
ホログラムが形成された感光材料を現像する現像手段
と、移動手段、原画作成手段、および現像手段を制御し
て、ホログラフィック立体ハードコピーを作成する制御
手段とを備えて成る。
表面上にドット状の複数の要素ホログラムを形成して３
次元像を表示するハードコピーを作成する装置におい
て、球面波を平面波に再生する光学的手段と、感光材料
を所望の位置に移動させる移動手段と、３次元画像デー
タから感光材料の各点に対応する原画パターンを求める
原画作成手段と、原画パターンを表示する表示手段と、
表示手段に表示された原画パターンに対応したドット状
の要素ホログラムを感光材料に形成する光学系と、要素
ホログラムが形成された感光材料を現像する現像手段
と、移動手段、原画作成手段、および現像手段を制御し
て、ホログラフィック立体ハードコピーを作成する制御
手段とを備えて成る。
【００１３】ここで、上記球面波を平面波に再生する光
学的手段としては、反射型ホログラムを用いることが好
ましい。また、上記表示手段としては、液晶パネルを用
いることが好ましい。
学的手段としては、反射型ホログラムを用いることが好
ましい。また、上記表示手段としては、液晶パネルを用
いることが好ましい。
【００１４】
【作用】従って、請求項１および請求項２に対応する発
明のホログラフィック立体ハ−ドコピ−の作成方法およ
び作成装置においては、球面波を平面波に再生する光学
的手段と感光材料とを重ね、液晶パネルのような空間変
調要素を透過した光を集光し、感光材料面から露光を行
なうと、感光材料を透過した光は、光学的手段にて再生
され、ビーム状の光が再生される。これにより、感光材
料には、集光された物体光と光学的手段によって再生さ
れたビーム状の光を参照光とした体積型のホログラムが
記録されることになる。
明のホログラフィック立体ハ−ドコピ−の作成方法およ
び作成装置においては、球面波を平面波に再生する光学
的手段と感光材料とを重ね、液晶パネルのような空間変
調要素を透過した光を集光し、感光材料面から露光を行
なうと、感光材料を透過した光は、光学的手段にて再生
され、ビーム状の光が再生される。これにより、感光材
料には、集光された物体光と光学的手段によって再生さ
れたビーム状の光を参照光とした体積型のホログラムが
記録されることになる。
【００１５】すなわち、このような光学系では、参照光
のために光を分岐する必要がないため、光学系を小型化
することができ、さらに振動にも極めて強いものとな
る。さらに、球面波を平面波に再生する光学的手段とし
て、反射型ホログラムを用いることにより、光学的手段
と感光材料とを密着できるため、光を分岐してからの距
離が限りなく零に近くなり、より一層振動の影響を受け
ないで済むと共に、コストも安くて済むことになる。
のために光を分岐する必要がないため、光学系を小型化
することができ、さらに振動にも極めて強いものとな
る。さらに、球面波を平面波に再生する光学的手段とし
て、反射型ホログラムを用いることにより、光学的手段
と感光材料とを密着できるため、光を分岐してからの距
離が限りなく零に近くなり、より一層振動の影響を受け
ないで済むと共に、コストも安くて済むことになる。
【００１６】
【実施例】まず、図１乃至図３を用いて、本発明の原理
について説明する。本発明は、感光材料と光学的手段
（例えば、反射型ホログラム）とを組み合わせることに
より、反射型ホログラムからの再生光を参照光として利
用することによって、レーザ光を分岐する必要がなくな
るため、光学系を小型化することができ、また振動に極
めて強い装置を実現するものである。
について説明する。本発明は、感光材料と光学的手段
（例えば、反射型ホログラム）とを組み合わせることに
より、反射型ホログラムからの再生光を参照光として利
用することによって、レーザ光を分岐する必要がなくな
るため、光学系を小型化することができ、また振動に極
めて強い装置を実現するものである。
【００１７】この場合、反射型ホログラムに用いるホロ
グラムとしては、例えば図２に示すような光学系で作成
する。すなわち、レンズ１によって集光した球面波の参
照光と、ビーム状の物体光との干渉縞を、体積型のホロ
グラムとして感光材料２上に記録する。
グラムとしては、例えば図２に示すような光学系で作成
する。すなわち、レンズ１によって集光した球面波の参
照光と、ビーム状の物体光との干渉縞を、体積型のホロ
グラムとして感光材料２上に記録する。
【００１８】また、図３に示すように、このような反射
型ホログラム３に、球面波の照明光で照明を行なうと、
物体光と同じ角度でビーム状の再生光が再生される。そ
して、図１に示すように、このような反射型ホログラム
３と感光材料４とを重ねて、液晶パネル５のような空間
変調要素を透過した光をレンズ６によって集光し、感光
材料４面から露光を行なうことにより、感光材料４を透
過した光は、反射型ホログラム３上の要素ホログラムに
て再生され、ビーム状の光が再生される。これにより、
感光材料４には、レンズ６によって集光された物体光
と、反射型ホログラム３によって再生されたビーム状の
光を参照光とした体積型のホログラムが記録されること
になる。
型ホログラム３に、球面波の照明光で照明を行なうと、
物体光と同じ角度でビーム状の再生光が再生される。そ
して、図１に示すように、このような反射型ホログラム
３と感光材料４とを重ねて、液晶パネル５のような空間
変調要素を透過した光をレンズ６によって集光し、感光
材料４面から露光を行なうことにより、感光材料４を透
過した光は、反射型ホログラム３上の要素ホログラムに
て再生され、ビーム状の光が再生される。これにより、
感光材料４には、レンズ６によって集光された物体光
と、反射型ホログラム３によって再生されたビーム状の
光を参照光とした体積型のホログラムが記録されること
になる。
【００１９】すなわち、このような光学系では、参照光
のためにビーム状の光を分岐する必要がないため、光学
系を小型化することができ、さらに振動にも極めて強く
できることになる。
のためにビーム状の光を分岐する必要がないため、光学
系を小型化することができ、さらに振動にも極めて強く
できることになる。
【００２０】以下、上記のような原理に基づく本発明の
一実施例について、図面を参照して詳細に説明する。ま
ず、感光材料の座標位置に対応する原画を作成する。
一実施例について、図面を参照して詳細に説明する。ま
ず、感光材料の座標位置に対応する原画を作成する。
【００２１】この場合、原画の作成方法としては、図４
および図５に示すような方法により作成する。すなわ
ち、図４に示すように、液晶パネル１０に表示する原画
パタ−ンは、パ−スペクティブな投影変換によって作成
する。投影の中心点は、そのパタ−ン１０を露光するホ
ログラム面１４上の点であり、前記図１２に示す光学系
におけるレンズ１２の口径と焦点距離により計算する光
線の範囲が決まる。一般のコンピュ−タ・グラフィック
スの手法と異なるのは、投影の中心点と視点が異なるた
め、隠面消去の処理は、図４において、右側を手前にし
て行う。これは、物体からの反射光線のうち、ホログラ
ム面１４上のある一点を通過する光線の方向と強度を計
算するものである。
および図５に示すような方法により作成する。すなわ
ち、図４に示すように、液晶パネル１０に表示する原画
パタ−ンは、パ−スペクティブな投影変換によって作成
する。投影の中心点は、そのパタ−ン１０を露光するホ
ログラム面１４上の点であり、前記図１２に示す光学系
におけるレンズ１２の口径と焦点距離により計算する光
線の範囲が決まる。一般のコンピュ−タ・グラフィック
スの手法と異なるのは、投影の中心点と視点が異なるた
め、隠面消去の処理は、図４において、右側を手前にし
て行う。これは、物体からの反射光線のうち、ホログラ
ム面１４上のある一点を通過する光線の方向と強度を計
算するものである。
【００２２】ＨＳの記録においては、原画パタ−ン計算
の際と同じ向きに光線が集光され、リップマンホログラ
ムとして記録される。ホログラムフィルムは縦、横方向
に移動され、図４に示すようにホログラム１４全面を塗
りつぶすように露光する。
の際と同じ向きに光線が集光され、リップマンホログラ
ムとして記録される。ホログラムフィルムは縦、横方向
に移動され、図４に示すようにホログラム１４全面を塗
りつぶすように露光する。
【００２３】一方、このように記録したＨＳを再生する
と、図５に示すように、ホログラム面１４上の各点から
の光線が正しく再生され、立体像を観察することができ
る。これは言換えると、ホログラム１４を窓として、そ
の窓を透過する全ての光線の方向と強度を正しく記録
し、再生するものである。従って、本方法では、全く歪
みのない立体像を再生することができる。
と、図５に示すように、ホログラム面１４上の各点から
の光線が正しく再生され、立体像を観察することができ
る。これは言換えると、ホログラム１４を窓として、そ
の窓を透過する全ての光線の方向と強度を正しく記録
し、再生するものである。従って、本方法では、全く歪
みのない立体像を再生することができる。
【００２４】次に、前述した図２に示すように光学系を
用いて、光学的手段である球面波と平面波の反射型ホロ
グラム３を撮影する。次に、図６に示すような光学系
（１ステップ・リップマンＨＳによる立体像作成システ
ム）を用いて、３次元像の撮影を行なう。
用いて、光学的手段である球面波と平面波の反射型ホロ
グラム３を撮影する。次に、図６に示すような光学系
（１ステップ・リップマンＨＳによる立体像作成システ
ム）を用いて、３次元像の撮影を行なう。
【００２５】すなわち、図６に示すように、ヘリウム・
ネオンレ−ザ２０からのレ−ザビ−ムは、レンズ２４を
介して平行光となり、液晶パネル１０を照明し、液晶パ
ネル１０により変調される。この変調された光は、レン
ズ２６、スリット２８、さらにレンズ３０、ミラ−３２
を介して、パワ−の大きい球面レンズ３４に導かれ、こ
のレンズ３４により物体光として、感光材料（ホログラ
ム乾板）１４上に集光される。
ネオンレ−ザ２０からのレ−ザビ−ムは、レンズ２４を
介して平行光となり、液晶パネル１０を照明し、液晶パ
ネル１０により変調される。この変調された光は、レン
ズ２６、スリット２８、さらにレンズ３０、ミラ−３２
を介して、パワ−の大きい球面レンズ３４に導かれ、こ
のレンズ３４により物体光として、感光材料（ホログラ
ム乾板）１４上に集光される。
【００２６】また、この物体光のうち、感光材料１４を
透過して、感光材料１４と重ね合わせた反射型ホログラ
ム３で再生された参照光である平面波は、上記感光材料
１４上に集光した物体光である球面波と干渉させること
により、前記原画に対応したドット状の要素ホログラム
を形成する。
透過して、感光材料１４と重ね合わせた反射型ホログラ
ム３で再生された参照光である平面波は、上記感光材料
１４上に集光した物体光である球面波と干渉させること
により、前記原画に対応したドット状の要素ホログラム
を形成する。
【００２７】ここで、レンズ２６、ピンホール２８、さ
らにレンズ３０は、液晶パネル１０のマトリックス構造
を取り除くための空間フィルタリング系を構成してい
る。一方、感光材料１４は、反射型ホログラム３と重ね
合わせた状態でＸＹパルスステ−ジ３６に固定され、
縦、横方向に移動可能である。そして、液晶パネル１０
の表示情報を変えると共に、ＸＹパルスステ−ジ３６を
移動して、感光材料１４全面にドット状の要素ホログラ
ムを形成する。全体のシステムは、パ−ソナル・コンピ
ュ−タによりコントロ−ルする。
らにレンズ３０は、液晶パネル１０のマトリックス構造
を取り除くための空間フィルタリング系を構成してい
る。一方、感光材料１４は、反射型ホログラム３と重ね
合わせた状態でＸＹパルスステ−ジ３６に固定され、
縦、横方向に移動可能である。そして、液晶パネル１０
の表示情報を変えると共に、ＸＹパルスステ−ジ３６を
移動して、感光材料１４全面にドット状の要素ホログラ
ムを形成する。全体のシステムは、パ−ソナル・コンピ
ュ−タによりコントロ−ルする。
【００２８】なお、物体光を集光するレンズ３４の集点
距離は、反射型ホログラム３の参照光の光を集光したレ
ンズと同じ焦点距離のレンズを用いることが好ましい。
また、感光材料１４としては、例えば、銀塩感材を用い
ることが好ましい。
距離は、反射型ホログラム３の参照光の光を集光したレ
ンズと同じ焦点距離のレンズを用いることが好ましい。
また、感光材料１４としては、例えば、銀塩感材を用い
ることが好ましい。
【００２９】本発明によるＨＳには、以下のような特長
がある。 （ａ）水平、垂直方向の視差をつけることが可能で、正
確に立体像を表示できる。
がある。 （ａ）水平、垂直方向の視差をつけることが可能で、正
確に立体像を表示できる。
【００３０】（ｂ）リップマンタイプのホログラムを用
いれば、基本的にリアル・カラ−化が可能である。 （ｃ）シリンドリカルレンズ等の特殊な光学部品を用い
ずに、小型の装置で合成できる。
いれば、基本的にリアル・カラ−化が可能である。 （ｃ）シリンドリカルレンズ等の特殊な光学部品を用い
ずに、小型の装置で合成できる。
【００３１】（ｄ）大型のホログラムを作成する時も、
まったく同じ光学系を用い、露光点数を多くするのみで
よい。 （ｅ）光線を集光して用いるので、光源のパワ−を有効
に使用でき、高度な光学系の安定性は要求されない。
まったく同じ光学系を用い、露光点数を多くするのみで
よい。 （ｅ）光線を集光して用いるので、光源のパワ−を有効
に使用でき、高度な光学系の安定性は要求されない。
【００３２】（ｆ）１ステップで合成できるので、自動
的なシステムに用いることができる。 次に、図７および図８を参照して、本発明に係るホログ
ラフィック立体ハ−ドコピ−の作成装置（プリンタ）の
実施例について説明する。
的なシステムに用いることができる。 次に、図７および図８を参照して、本発明に係るホログ
ラフィック立体ハ−ドコピ−の作成装置（プリンタ）の
実施例について説明する。
【００３３】本発明のＨＳを用いると、架空の３次元物
体のハ−ドコピ−を出力する、実用的なホログラフィッ
ク・プリンタを実現することができる。図７は、そのシ
ステムを示している。このプリンタは、ビデオ・プリン
タの３次元版のようなイメ−ジで用いるものである。オ
ペレ−タは、モニタ上で３次元物体を色々な角度から観
察し、出力させる方向を設定すると、その３次元物体の
立体的なハ−ドコピ−を得ることができる。
体のハ−ドコピ−を出力する、実用的なホログラフィッ
ク・プリンタを実現することができる。図７は、そのシ
ステムを示している。このプリンタは、ビデオ・プリン
タの３次元版のようなイメ−ジで用いるものである。オ
ペレ−タは、モニタ上で３次元物体を色々な角度から観
察し、出力させる方向を設定すると、その３次元物体の
立体的なハ−ドコピ−を得ることができる。
【００３４】図８のステップＡにおいて、３次元画像デ
−タをホストコンピュ−タ４０に入力する。次に、ステ
ップＢにおいて、感光材料１４、およびこれと重ね合わ
せた反射型ホログラム３を、フィルム移動コントロ−ラ
４６により移動して、感光材料１４および反射型ホログ
ラム３を所望の位置に設定する。
−タをホストコンピュ−タ４０に入力する。次に、ステ
ップＢにおいて、感光材料１４、およびこれと重ね合わ
せた反射型ホログラム３を、フィルム移動コントロ−ラ
４６により移動して、感光材料１４および反射型ホログ
ラム３を所望の位置に設定する。
【００３５】次に、ステップＣにおいて、グラフィック
・プロセッサ４２により、オリジナルの３次元デ−タか
らホログラムの各点に露光する原画パタ−ンを計算し、
フレ−ムメモリ４４に蓄積する。
・プロセッサ４２により、オリジナルの３次元デ−タか
らホログラムの各点に露光する原画パタ−ンを計算し、
フレ−ムメモリ４４に蓄積する。
【００３６】次に、ステップＤにおいて、液晶パネル１
０に原画パタ−ンを表示する。ステップＥにおいて、光
学系４８のシャッタを開き、液晶パネル１０を露光す
る。レ−ザ装置２０より取り出されたレ−ザ光は、液晶
パネル１０の原画パタ−ンにより変調され、物体光とし
て感光材料１４に集光される。
０に原画パタ−ンを表示する。ステップＥにおいて、光
学系４８のシャッタを開き、液晶パネル１０を露光す
る。レ−ザ装置２０より取り出されたレ−ザ光は、液晶
パネル１０の原画パタ−ンにより変調され、物体光とし
て感光材料１４に集光される。
【００３７】また、この物体光のうち、感光材料１４を
透過して、感光材料１４と重ね合わせた反射型ホログラ
ム３で再生された参照光である平面波は、上記感光材料
１４上に集光した物体光である球面波と干渉させること
により、上記原画に対応したドット状の一つの要素ホロ
グラムを形成する。
透過して、感光材料１４と重ね合わせた反射型ホログラ
ム３で再生された参照光である平面波は、上記感光材料
１４上に集光した物体光である球面波と干渉させること
により、上記原画に対応したドット状の一つの要素ホロ
グラムを形成する。
【００３８】次に、ステップＦにおいて、フィルム移動
コントロ−ラ４６により、感光材料１４および反射型ホ
ログラム３が順次移動され、ステップＧを介して感光材
料１４一面を塗りつぶすように露光される。
コントロ−ラ４６により、感光材料１４および反射型ホ
ログラム３が順次移動され、ステップＧを介して感光材
料１４一面を塗りつぶすように露光される。
【００３９】その後、ステップＨにおいて、要素ホログ
ラムを形成した感光材料１４の現像処理が現像機５０に
より行なわれ、ホログラム（ホログラフィック立体ハ−
ドコピ−）が自動的に作成される。
ラムを形成した感光材料１４の現像処理が現像機５０に
より行なわれ、ホログラム（ホログラフィック立体ハ−
ドコピ−）が自動的に作成される。
【００４０】なお、グラッフィク・プロセッサ４２、フ
ィルム移動コントロ−ラ４６、および現像機５０は、Ｃ
ＰＵにより制御される。このようなホログラフィック・
３次元プリンタシステムを用いることにより、立体的な
ハ−ドコピ−を完全に自動的に作成することが可能であ
り、ホログラムを３次元物体のハ−ドコピ−として、広
く使用することができる。
ィルム移動コントロ−ラ４６、および現像機５０は、Ｃ
ＰＵにより制御される。このようなホログラフィック・
３次元プリンタシステムを用いることにより、立体的な
ハ−ドコピ−を完全に自動的に作成することが可能であ
り、ホログラムを３次元物体のハ−ドコピ−として、広
く使用することができる。
【００４１】上述したように、本実施例では、反射型ホ
ログラム３と感光材料１４とを重ねて、液晶パネル１０
のような空間変調要素を透過した光をレンズ３４によっ
て集光し、感光材料４面から露光を行なうことにより、
感光材料４を透過した光は、反射型ホログラム３上の要
素ホログラムにて再生され、ビーム状の光が再生され
る。これにより、感光材料４には、レンズ３４によって
集光された物体光と、反射型ホログラム３によって再生
されたビーム状の光を参照光とした体積型のホログラム
が記録されることになる。
ログラム３と感光材料１４とを重ねて、液晶パネル１０
のような空間変調要素を透過した光をレンズ３４によっ
て集光し、感光材料４面から露光を行なうことにより、
感光材料４を透過した光は、反射型ホログラム３上の要
素ホログラムにて再生され、ビーム状の光が再生され
る。これにより、感光材料４には、レンズ３４によって
集光された物体光と、反射型ホログラム３によって再生
されたビーム状の光を参照光とした体積型のホログラム
が記録されることになる。
【００４２】従って、光学系では、前述した従来のよう
に、参照光のためにビーム状の光を分岐する必要がない
ため、光学系を小型化することが可能となり、さらに振
動にも極めて強くすることが可能となる。
に、参照光のためにビーム状の光を分岐する必要がない
ため、光学系を小型化することが可能となり、さらに振
動にも極めて強くすることが可能となる。
【００４３】また、本実施例のホログラフィック立体ハ
−ドコピ−の作成方法によると、一つの光学系で立体的
なハ−ドコピ−を自動的に作成することができ、ハ−ド
コピ−の自動システムを実現することが可能となる。
−ドコピ−の作成方法によると、一つの光学系で立体的
なハ−ドコピ−を自動的に作成することができ、ハ−ド
コピ−の自動システムを実現することが可能となる。
【００４４】さらに、球面波を平面波に再生する光学的
手段として、反射型ホログラム３を用いているので、反
射型ホログラム３と感光材料１４とを密着できるため、
光を分岐してからの距離が限りなく零に近くなり、より
一層振動の影響を受けないで済むと共に、コストも安く
て済むことになる。
手段として、反射型ホログラム３を用いているので、反
射型ホログラム３と感光材料１４とを密着できるため、
光を分岐してからの距離が限りなく零に近くなり、より
一層振動の影響を受けないで済むと共に、コストも安く
て済むことになる。
【００４５】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。 （ａ）上記実施例では、球面波を平面波に再生する光学
的手段として、反射型ホログラムを用いる場合について
説明したが、これに限らず、球面波を平面波に再生する
光学的手段として、例えば図９に示すように、球面鏡
（凹面鏡）７を用いたり、または図１０に示すように、
球面鏡（凸面鏡）８を用いたり、あるいは図１０に示す
ように、レンズ９ａとミラー９ｂを組み合わせたりする
ようにしてもよい。
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。 （ａ）上記実施例では、球面波を平面波に再生する光学
的手段として、反射型ホログラムを用いる場合について
説明したが、これに限らず、球面波を平面波に再生する
光学的手段として、例えば図９に示すように、球面鏡
（凹面鏡）７を用いたり、または図１０に示すように、
球面鏡（凸面鏡）８を用いたり、あるいは図１０に示す
ように、レンズ９ａとミラー９ｂを組み合わせたりする
ようにしてもよい。
【００４６】（ｂ）上記実施例では、レ−ザ光を原画パ
タ−ンによって変調するために用いる空間光変調要素と
して、液晶パネル１０を用いる場合について説明した
が、このシステムに用いるためには、画素数が２５６×
２５６以上で、８ビットの階調を表現でき、コヒ−レン
ト光照明においても低ノイズで画像を表示できるような
空間変調要素が好ましい。
タ−ンによって変調するために用いる空間光変調要素と
して、液晶パネル１０を用いる場合について説明した
が、このシステムに用いるためには、画素数が２５６×
２５６以上で、８ビットの階調を表現でき、コヒ−レン
ト光照明においても低ノイズで画像を表示できるような
空間変調要素が好ましい。
【００４７】（ｃ）上記実施例では、感光材料１４とし
て銀塩感材を使用する場合について説明したが、これに
限らず、リップマンホログラムを高画質で記録するた
め、高分子感光材料を使用することもできる。
て銀塩感材を使用する場合について説明したが、これに
限らず、リップマンホログラムを高画質で記録するた
め、高分子感光材料を使用することもできる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、まず、請求項１に
対応する発明によれば、基材表面上にドット状の複数の
要素ホログラムを形成して３次元像を表示するハードコ
ピーを作成する方法において、感光材料の座標位置に対
応する原画を作成するステップと、球面波を入射するこ
とによって平面波を再生する光学的手段と、感光材料と
を組み合わせるステップと、原画を所望の表示位置に表
示するステップと、感光材料の座標位置に光学系を用い
て、表示された原画を透過して集光された球面波を感光
材料に入射し、当該感光材料を透過して光学的手段で再
生された平面波を球面波と干渉させることにより、原画
に対応したドット状の要素ホログラムを形成するステッ
プと、感光材料の座標位置を順次移動して、表示するス
テップおよび要素ホログラムを形成するステップを繰り
返してドット状の複数の要素ホログラムを感光材料に形
成するステップとから成っているので、光学系を小型化
することができ、しかも振動にも極めて強いホログラフ
ィック立体ハ−ドコピ−の作成方法が提供できる。
対応する発明によれば、基材表面上にドット状の複数の
要素ホログラムを形成して３次元像を表示するハードコ
ピーを作成する方法において、感光材料の座標位置に対
応する原画を作成するステップと、球面波を入射するこ
とによって平面波を再生する光学的手段と、感光材料と
を組み合わせるステップと、原画を所望の表示位置に表
示するステップと、感光材料の座標位置に光学系を用い
て、表示された原画を透過して集光された球面波を感光
材料に入射し、当該感光材料を透過して光学的手段で再
生された平面波を球面波と干渉させることにより、原画
に対応したドット状の要素ホログラムを形成するステッ
プと、感光材料の座標位置を順次移動して、表示するス
テップおよび要素ホログラムを形成するステップを繰り
返してドット状の複数の要素ホログラムを感光材料に形
成するステップとから成っているので、光学系を小型化
することができ、しかも振動にも極めて強いホログラフ
ィック立体ハ−ドコピ−の作成方法が提供できる。
【００４９】また、請求項２乃至請求項４に対応する発
明によれば、基材表面上にドット状の複数の要素ホログ
ラムを形成して３次元像を表示するハードコピーを作成
する装置において、球面波を平面波に再生する光学的手
段と、感光材料を所望の位置に移動させる移動手段と、
３次元画像データから感光材料の各点に対応する原画パ
ターンを求める原画作成手段と、原画パターンを表示す
る表示手段と、表示手段に表示された原画パターンに対
応したドット状の要素ホログラムを感光材料に形成する
光学系と、要素ホログラムが形成された感光材料を現像
する現像手段と、移動手段、原画作成手段、および現像
手段を制御して、ホログラフィック立体ハードコピーを
作成する制御手段とを備えるようにしたので、光学系を
小型化することができ、しかも振動にも極めて強いホロ
グラフィック立体ハ−ドコピ−の作成装置が提供でき
る。
明によれば、基材表面上にドット状の複数の要素ホログ
ラムを形成して３次元像を表示するハードコピーを作成
する装置において、球面波を平面波に再生する光学的手
段と、感光材料を所望の位置に移動させる移動手段と、
３次元画像データから感光材料の各点に対応する原画パ
ターンを求める原画作成手段と、原画パターンを表示す
る表示手段と、表示手段に表示された原画パターンに対
応したドット状の要素ホログラムを感光材料に形成する
光学系と、要素ホログラムが形成された感光材料を現像
する現像手段と、移動手段、原画作成手段、および現像
手段を制御して、ホログラフィック立体ハードコピーを
作成する制御手段とを備えるようにしたので、光学系を
小型化することができ、しかも振動にも極めて強いホロ
グラフィック立体ハ−ドコピ−の作成装置が提供でき
る。
【図１】本発明のホログラフィック立体ハ−ドコピ−の
作成原理の一実施例を説明するための図。
作成原理の一実施例を説明するための図。
【図２】本発明に適用する反射型ホログラムの作成方法
を説明するための図。
を説明するための図。
【図３】図２の反射型ホログラムの再生原理を説明する
ための図。
ための図。
【図４】本発明に使用される原画パタ−ンの作成方法を
説明するための図。
説明するための図。
【図５】本発明のホログラムの再生方法を説明するため
の図。
の図。
【図６】本発明のリップマンＨＳ合成のための詳細な光
学系を示す図。
学系を示す図。
【図７】本発明のホログラフィックプリンタシステムの
構成を示す図。
構成を示す図。
【図８】図７のホログラフィックプリンタシステムのフ
ロ−チャ−ト。
ロ−チャ−ト。
【図９】本発明のホログラフィック立体ハ−ドコピ−の
作成原理の他の実施例を説明するための図。
作成原理の他の実施例を説明するための図。
【図１０】本発明のホログラフィック立体ハ−ドコピ−
の作成原理の他の実施例を説明するための図。
の作成原理の他の実施例を説明するための図。
【図１１】本発明のホログラフィック立体ハ−ドコピ−
の作成原理の他の実施例を説明するための図。
の作成原理の他の実施例を説明するための図。
【図１２】１ステップ・リップマンＨＳの光学系を示す
図。
図。
１…レンズ、 ２…感光材料、 ３…反射型ホログラム、 ４…感光材料、 ５…液晶パネル、 ６…レンズ、 １０…液晶パネル、 １２，２４，２６，３０，３４…レンズ、 １４…感光材料（ホログラム乾板）、 １６…集光部、 ２０…レ−ザ、 ２２…ビ−ムスプリッタ、 ２８…ピンホール、 ３２…ミラ−、 ３６…ＸＹステ−ジ、 ４０…ホストコンピュ−タ、 ４２…グラフィック・プロセッサ、 ４４…フレ−ムメモリ、 ４６…フィルム移動コントロ−ラ、 ４８…光学系、 ５０…現像機。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03H 1/00 - 1/30
Claims (4)
- 【請求項１】 基材表面上にドット状の複数の要素ホロ
グラムを形成して３次元像を表示するハードコピーを作
成する方法において、 感光材料の座標位置に対応する原画を作成するステップ
と、 球面波を入射することによって平面波を再生する光学的
手段と、前記感光材料とを組み合わせるステップと、 前記原画を所望の表示位置に表示するステップと、 前記感光材料の座標位置に光学系を用いて、前記表示さ
れた原画を透過して集光された球面波を前記感光材料に
入射し、当該感光材料を透過して前記光学的手段で再生
された平面波を前記球面波と干渉させることにより、前
記原画に対応したドット状の要素ホログラムを形成する
ステップと、 前記感光材料の座標位置を順次移動して、前記表示する
ステップおよび要素ホログラムを形成するステップを繰
り返してドット状の複数の要素ホログラムを前記感光材
料に形成するステップと、 から成ることを特徴とするホログラフィック立体ハード
コピーの作成方法。 - 【請求項２】 基材表面上にドット状の複数の要素ホロ
グラムを形成して３次元像を表示するハードコピーを作
成する装置において、 球面波を平面波に再生する光学的手段と、 感光材料を所望の位置に移動させる移動手段と、 ３次元画像データから前記感光材料の各点に対応する原
画パターンを求める原画作成手段と、 前記原画パターンを表示する表示手段と、 前記表示手段に表示された原画パターンに対応したドッ
ト状の要素ホログラムを前記感光材料に形成する光学系
と、 前記要素ホログラムが形成された感光材料を現像する現
像手段と、 前記移動手段、前記原画作成手段、および前記現像手段
を制御して、ホログラフィック立体ハードコピーを作成
する制御手段と、 を備えて成ることを特徴とするホログラフィック立体ハ
ードコピーの作成装置。 - 【請求項３】 前記球面波を平面波に再生する光学的手
段としては、反射型ホログラムを用いるようにしたこと
を特徴とする請求項２に記載のホログラフィック立体ハ
ードコピー装置。 - 【請求項４】 前記表示手段としては、液晶パネルを用
いるようにしたことを特徴とする請求項２に記載のホロ
グラフィック立体ハ−ドコピ−の作成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08693195A JP3324328B2 (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | ホログラフィック立体ハ−ドコピ−の作成方法および作成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08693195A JP3324328B2 (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | ホログラフィック立体ハ−ドコピ−の作成方法および作成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08286595A JPH08286595A (ja) | 1996-11-01 |
| JP3324328B2 true JP3324328B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=13900618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08693195A Expired - Fee Related JP3324328B2 (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | ホログラフィック立体ハ−ドコピ−の作成方法および作成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3324328B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009147867A1 (ja) | 2008-06-06 | 2009-12-10 | 新オプトウエア株式会社 | ホログラム作成装置及びホログラムプリンタ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011174989A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Tdk Corp | ホログラフィック記録装置及び要素ホログラム記録方法 |
-
1995
- 1995-04-12 JP JP08693195A patent/JP3324328B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| １９８９年第２０回画像工学コンファレンス Ｐ．３２３−Ｐ．３２６ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009147867A1 (ja) | 2008-06-06 | 2009-12-10 | 新オプトウエア株式会社 | ホログラム作成装置及びホログラムプリンタ |
| US8644123B2 (en) | 2008-06-06 | 2014-02-04 | Optware Corporation | Hologram generating device and hologram printer |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08286595A (ja) | 1996-11-01 |
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