JP4221777B2

JP4221777B2 - ホログラム画像記録装置及びホログラム画像記録方法

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Publication number: JP4221777B2
Application number: JP18525398A
Authority: JP
Inventors: 明白倉; 広次鈴木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2018-06-30
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、実写画像やコンピュータ生成画像等を３次元認識することができるホログラフィックステレオグラムを作成するためのホログラム画像記録装置及びホログラム画像記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホログラフィックステレオグラムは、被写体を異なる観察点から順次撮像することにより得られた多数の画像を原画として、これらを１枚のホログラム用記録媒体に短冊状又はドット状の要素ホログラムとして順次露光記録することによって作成される。このホログラフィックステレオグラムは、使用者がこれをある位置から片方の目で見た場合に各要素ホログラムの一部分の画像情報の集合体である二次元画像が識別され、また、この位置から水平に移動した他の位置で見た場合に各要素ホログラムの別の部分の画像情報の集合体である二次元画像が識別される。したがって、ホログラフィックステレオグラムにおいては、使用者がこれを両目で見た場合に左右の目の視差により、露光記録画像が３次元画像として認識される。
【０００３】
上述したホログラフィックステレオグラムは、一般に図１２（Ａ）に示すホログラフィックステレオグラム作成装置１００によって作成される。ホログラフィックステレオグラム作成装置１００は、単一波長で干渉性のよいレーザ光Ｌ１０を出射するレーザ光源１０１と、出射されたレーザ光Ｌ１０を物体レーザ光Ｌ１１と参照レーザ光Ｌ１２とに分割するハーフミラー１０２と、物体レーザ光Ｌ１１の光学系を構成する光学部品１０３乃至１０７及び表示器１０８と、参照レーザ光Ｌ１２の光学系を構成する光学部品１０９乃至１１１と、物体レーザ光Ｌ１１と参照レーザ光Ｌ１２とが集光するホログラム用記録媒体１１２を保持し、または走行駆動する電動ステージ１１３等によって構成されている。
【０００４】
物体レーザ光Ｌ１１の光学系は、具体的には、光軸に沿ってその入力側からそれぞれ順に配列された全反射ミラー１０３と、物体レーザ光Ｌ１１を一次元方向に拡散させる第１のシリンドリカルレンズ１０４と、拡散された物体レーザ光Ｌ１１を平行レーザ光化するコリメータレンズ１０５と、投影レンズ１０６と、物体レーザ光Ｌ１１を露光記録部Ｐ１００のホログラム用記録媒体１１２に導く第２のシリンドリカルレンズ１０７とから構成される。表示器１０８は、透過型の液晶パネルによって構成され、コリメータレンズ１０５と投影レンズ１０６との間に配設されている。表示器１０８には、図示しない画像処理部から出力された画像データに基づく画像が表示される。
【０００５】
参照レーザ光Ｌ１２の光学系は、具体的には、光軸に沿ってその入力側からそれぞれ順に配列された、参照レーザ光Ｌ１２を一次元方向に拡散させるシリンドリカルレンズ１０９と、拡散された参照レーザ光Ｌ１２を平行レーザ光化するコリメータレンズ１１０と、参照レーザ光Ｌ１２を反射させてホログラム用記録媒体１１２に導く全反射ミラー１１１とから構成される。
【０００６】
ホログラム用記録媒体１１２は、例えば感光フィルムからなり、図１２（Ａ）に示すように、電動ステージ１１３に保持されており、この電動ステージ１１３が駆動することによって、同図（Ｂ）に示す矢印ｂの方向へと間欠的に走行駆動される。
【０００７】
レーザ光Ｌ１０は、図１２（Ａ）に示すように、レーザ光源１０１から出射されてハーフミラー１０２に入射され、このハーフミラー１０２によって物体レーザ光Ｌ１１と参照レーザ光Ｌ１２とに分割される。
【０００８】
物体レーザ光Ｌ１１は、シリンドリカルレンズ１０４、コリメータレンズ１０５を介して表示器１０８に入射されるとともに、この表示器１０８を透過する際に表示された要素画像に応じて画像変調される。画像変調された物体レーザ光Ｌ１１は、投影レンズ１０６、シリンドリカルレンズ１０７を介して露光記録部Ｐ１００に位置するホログラム用記録媒体１１２に入射される。また、参照レーザ光Ｌ１２は、シリンドリカルレンズ１０９、コリメータレンズ１１０及び全反射ミラー１１１の光学系を介して露光記録部Ｐ１００に位置するホログラム用記録媒体１１２に入射される。
【０００９】
したがって、ホログラム用記録媒体１１２には、表示器１０８に表示された映像により画像変調された物体レーザ光Ｌ１１と参照レーザ光Ｌ１２との干渉によって生じる干渉縞が要素ホログラムとして短冊状又はドット状に順次露光記録される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したホログラフィックステレオグラム作成装置１００は、露光記録部Ｐ１００に位置されたホログラム用記録媒体１１２に各要素ホログラムが露光記録される際に振動等が加えられると、作成されるホログラフィックステレオグラムに影響が生じるといった問題があった。すなわち、ホログラフィックステレオグラム作成装置１００においては、ホログラム用記録媒体１１２に対して、レーザ光Ｌ１０の波長程度の微小な振動等が加えられた場合にも、ホログラム用記録媒体１１２に露光記録される干渉縞の状態が不安定となり、露光記録される要素ホログラムの一部に回折効率や明るさの低下といった現象が生じるという問題があった。また、ホログラフィックステレオグラム作成装置１００は、更に大きな振動等が加えられた場合には、ホログラム用記録媒体１１２に対する要素ホログラムの露光記録が全く行われないという問題が生じていた。
【００１１】
ホログラフィックステレオグラムは、上述した振動の影響によってホログラム用記録媒体１１２に一部の要素ホログラムがその回折効率を低くした状態で露光記録されていると、再生時において当該要素ホログラムのみが暗くなって再生されることから、画像の均一性が低下してしまう。
【００１２】
このため、ホログラフィックステレオグラム作成装置１００には、一般に、ホログラム用記録媒体１１２に要素ホログラムが安定した状態で露光記録されるようにするために、外部から加えられる振動等を抑制するとともに、加えられた振動等を素早く減衰させる防振装置が付設される。防振装置は、上述したレーザ光源１０１や光学系を構成する各光学部品を搭載した基板と装置筐体との間に適宜配設されたエアダンパやスプリング等によって構成される。したがって、ホログラフィックステレオグラム作成装置１００は、外部から加えられる振動等に対しては防振装置が有効に作用する。
【００１３】
一方、ホログラフィックステレオグラム作成装置１００においては、ホログラム用記録媒体１１２を保持して走行駆動するガイド手段や駆動手段によって生じるホログラム用記録媒体１１２の振動対策も重要とされている。ガイド手段や駆動手段は、露光記録部Ｐ１００においてホログラム用記録媒体１１２に要素ホログラムを露光記録中にはこのホログラム用記録媒体１１２を完全に固定してレーザ光Ｌ１０の波長程度の微小な振動も生じさせないようにする機能が必要とされる。また、ガイド手段や駆動手段は、ホログラム用記録媒体１１２に対する要素ホログラムの露光記録が終了すると、このホログラム用記録媒体１１２を速やかに走行駆動させるとともに、所定量を走行して停止させる場合にはこの走行動作に伴う振動を速やかに停止させる機能を備えることが必要とされる。
【００１４】
しかしながら、従来のホログラフィックステレオグラム作成装置１００は、電動ステージ１１３によって走行駆動されたホログラム用記録媒体１１２が、停止後に、走行駆動によって生じた振動が減衰するまでに約２秒を要していた。したがって、従来のホログラフィックステレオグラム作成装置１００は、電動ステージ１１３を用いて要素ホログラムを露光記録する毎に、ホログラム用記録媒体１１２の振動が停止するまでの時間を必要とし、１つのホログラフィックステレオグラムを作成するまでに長い時間を要していた。
【００１５】
このため、従来のホログラフィックステレオグラム作成装置においては、上述した電動ステージ１１３に代えて、ホログラム用記録媒体１１２の振動を抑制する機能を備えたガイド手段や駆動手段からなる駆動機構が用いられていた。かかるホログラフィックステレオグラム作成装置は、例えばホログラム用記録媒体１１２を、トーションコイルばね等によって所定の引張りテンションが付与された２本の平行ローラの間に掛け渡すとともに、光学部品を押し当てながら物体レーザ光と参照レーザ光とを入射させて要素ホログラムの露光記録を行うように構成されている。
【００１６】
かかるホログラフィックステレオグラム作成装置は、引張りテンションが付与されるとともに光学部品によって抑えられることによって、所定量を走行駆動されたホログラム用記録媒体１１２が停止してこの走行動作に伴って発生した振動の減衰に要するまでにその時間が１／４以下にまで低減されるようになる。しかしながら、ホログラフィックステレオグラム作成装置は、ガイド手段や駆動手段の構造が複雑な機構となることが避けられないといった問題があった。
【００１７】
また、ホログラフィックステレオグラム作成装置においては、他の駆動機構として、トーションコイルばねを用いず、平行ローラのうちの１本に、スリップ材を常時逆回転させているモータ駆動を伝達することにより、所定のトルクを発生させるように構成したものも用いられている。
【００１８】
しかしながら、かかるホログラフィックステレオグラム作成装置においても、モータが露光記録中でも回転していることから内部振動が生じて露光記録される要素ホログラムが不安定となり、作成されるホログラフィックステレオグラムの品質が劣化するといった問題点があった。
【００１９】
本発明は、上述した従来のホログラフィックステレオグラム作成装置の問題点を解決し、ホログラム用記録媒体に生じる振動を確実に抑制して高精度のホログラフィックステレオグラムを作成するホログラム画像記録装置及びホログラム画像記録方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する本発明にかかるホログラム画像記録装置は、駆動手段によってホログラム用記録媒体を長手方向に走行させるとともに、露光記録部において視差画像列の各要素画像に基づいて画像変調された物体レーザ光をホログラム用記録媒体の一方の面に入射させかつ物体レーザ光に対して可干渉性を有する参照レーザ光をホログラム用記録媒体の他方の面又は同一面に入射させ、これら物体レーザ光と参照レーザ光とによって生じる干渉縞を要素ホログラムとしてホログラム用記録媒体に順次露光記録する。本発明にかかるホログラム画像記録装置は、物体レーザ光と参照レーザ光の光軸に対してホログラム用記録媒体を直交するように走行させることにより露光記録部を構成し、ホログラム用記録媒体の走行方向に対して、露光記録部の後段に配設される駆動手段と、露光記録部の前段に配設した走行ガイド手段に付設されてこの走行ガイド手段に対して回転方向の所定のトルク負荷を与えることにより走行駆動される上記ホログラム用記録媒体に対する走行制動を行うブレーキ手段と、露光記録部に配設されて物体レーザ光又は参照レーザ光を透過してホログラム用記録媒体に入射させることにより入射部を構成するルーバフィルムと一次元拡散板と導光ブロック部材の光学部品により構成されホログラム用記録媒体の少なくともいずれか一方の面に幅方向の全域に接触することにより保持する保持機構とを備える。本発明にかかるホログラム画像記録装置は、駆動手段が、露光記録部においてホログラム用記録媒体に対して要素ホログラムを露光記録する際に、記録動作に先だってホログラム用記録媒体を徐々に加速しながら長手方向に所定距離を走行駆動させるとともに徐々に減速しながら停止させてこの停止位置で所定時間待機させる。
【００２１】
以上のように構成された本発明にかかるホログラム画像記録装置によれば、ホログラム用記録媒体が、ブレーキ手段によって走行制動を負荷されることで振動発生が低減されるとともに、保持機構により露光記録部において安定した状態に保持される。ホログラム画像記録装置によれば、駆動手段により振動発生を低減しかつ素早い走行駆動が行われるとともに、所定の待機時間を経て振動が減衰した安定した状態でホログラム用記録媒体に対する要素ホログラムの記録動作が行われる。したがって、ホログラム画像記録装置は、ホログラム用記録媒体に対して、物体レーザ光と参照レーザ光とによる干渉縞を安定した状態で露光記録し、精密な要素ホログラムを露光記録して、回折効率が高く、明るい安定した高精度の画質のホログラフィックステレオグラムを作成する。
【００２２】
また、上述した目的を達成する本発明にかかるホログラム画像記録方法は、駆動手段によってホログラム用記録媒体を長手方向に走行させるとともに、露光記録部において視差画像列の各要素画像に基づいて画像変調された物体レーザ光をホログラム用記録媒体の一方の面に入射させかつ物体レーザ光に対して可干渉性を有する参照レーザ光をホログラム用記録媒体の他方の面又は同一面に入射させ、これら物体レーザ光と参照レーザ光とによって生じる干渉縞を要素ホログラムとしてホログラム用記録媒体に順次露光記録する。ホログラム画像記録方法は、物体レーザ光と参照レーザ光の光軸に対してホログラム用記録媒体を直交するように走行させることにより露光記録部を構成し、ホログラム用記録媒体の走行方向に対して、露光記録部の後段に配設される駆動手段と、露光記録部の前段に配設した走行ガイド手段に付設されてこの走行ガイド手段に対して回転方向の所定のトルク負荷を与えることにより走行駆動される上記ホログラム用記録媒体に対する走行制動を行うブレーキ手段と、露光記録部に配設されて物体レーザ光又は参照レーザ光を透過してホログラム用記録媒体に入射させることにより入射部を構成するルーバフィルムと一次元拡散板と導光ブロック部材の光学部品により構成されホログラム用記録媒体の少なくともいずれか一方の面に幅方向の全域に接触することにより保持する保持機構とを備えるとを備えるホログラム画像記録装置が用いられる。ホログラム画像記録方法は、ホログラム用記録媒体が、ブレーキ手段によって走行制動を受けながら駆動手段によって長手方向に走行駆動されるとともに、露光記録部において要素ホログラムを露光記録する際に、その記録動作に先だって徐々に加速しながら長手方向に所定距離を走行駆動させるとともに徐々に減速しながら停止させてこの停止位置で所定時間待機される。
【００２３】
本発明にかかるホログラム画像記録方法によれば、駆動手段により走行駆動されるホログラム用記録媒体が、ブレーキ手段によって走行制動を負荷されることで振動発生が低減されるとともに、保持機構により露光記録部において安定した状態に保持される。ホログラム画像記録方法によれば、駆動手段により振動発生を低減しかつ素早い走行駆動が行われるとともに、所定の待機時間を経て振動が減衰した安定した状態でホログラム用記録媒体に対する要素ホログラムの記録動作が行われる。したがって、ホログラム画像記録方法は、ホログラム用記録媒体に対して、物体レーザ光と参照レーザ光とによる干渉縞を安定した状態で露光記録し、精密な要素ホログラムを露光記録して、回折効率が高く、明るい安定した高精度の画質のホログラフィックステレオグラムを作成する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１に示す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１０は、後述するように、露光記録部Ｐ１において、短冊状の多数個の要素ホログラムに基づく物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３とを入射して、これら物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３との干渉縞をホログラム用記録媒体３にそのまま露光記録してホログラフィックステレオグラムを作成する装置である。ホログラム用記録媒体３は、例えば感光フィルムからなり、詳細を後述するようにフィルムカートリッジ３４に装填されるとともに記録媒体送り機構４０によって間欠的に走行駆動される。
【００２５】
このホログラフィックステレオグラム作成装置１０に用いられるホログラム用記録媒体３は、図１０に示すように、テープ状のフィルムベース材４上に光重合型フォトポリマからなるフォトポリマ層５が形成されるとともに、このフォトポリマ層５上にカバーシート層６が被着形成された、いわゆるフィルム塗布型記録媒体である。
【００２６】
このホログラム用記録媒体３について、図１１を参照して、要素ホログラムの露光記録原理を説明する。ホログラム用記録媒体３は、図１１（Ａ）に示すように、フォトポリマ層５を構成する光重合型フォトポリマが、初期状態においてはマトリクスポリマ中にモノマＭが均一に分散している状態にある。光重合型フォトポリマは、１０ｍＪ／ｃｍ²乃至４００ｍＪ／ｃｍ² のパワーをもつレーザ光ＬＡが照射されることによって、図１１（Ｂ）に示すように、露光部においてマトリクスポリマ中に均一に分散していたモノマＭが重合してポリマ化した状態となる。
【００２７】
光重合型フォトポリマは、ポリマ化するにつれて、モノマＭが周囲から移動することによるモノマＭの濃度の不均一さから、露光部と未露光部とで屈折率の変調が生じる。光重合型フォトポリマは、この後、図１１（Ｃ）に示すように、１０００ｍＪ／ｃｍ² 程度のパワーの紫外線又は可視光ＬＢが全面に照射されることによって、マトリクスポリマ中においてモノマＭの重合が完了する。ホログラム用記録媒体３は、このようにフォトポリマ層５を構成する光重合型フォトポリマが、入射されたレーザ光ＬＡに応じて屈折率が変化することから、物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３との干渉によって生じる干渉縞を屈折率の変化として露光記録する。
【００２８】
ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、ホログラム用記録媒体３として、上述した光重合型フォトポリマによってフォトポリマ層５を構成したフィルム塗布型記録媒体を用いたことにより、露光後にこのホログラム用記録媒体３に特別な現像処理を施す工程が不要とされる。したがって、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、現像装置等が不要とされることによってその構成を簡易化することができるとともに、ホログラフィックステレオグラムを迅速に作成することができる。
【００２９】
ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、図１に示すように、露光記録対象の画像データの処理を行う画像データ処理部１１と、この装置全体の制御を行う制御用コンピュータ１３を有する制御部１２と、ホログラフィックステレオグラム作成用の光学系１５を有するホログラフィックステレオグラム作成部１４とから構成されている。
【００３０】
画像データ処理部１１は、画像処理用コンピュータ１６及び記憶装置１７を備え、多眼式カメラや移動式カメラ等を備えた視差画像列撮像装置１から供給される視差情報を含む多数の撮像画像データＤ１や、画像データ生成用コンピュータ２によって生成された視差情報を含む多数のコンピュータ画像データＤ２等の要素ホログラム画像データに基づいて、視差画像データ列Ｄ３を生成する。
【００３１】
なお、撮像画像データＤ１は、例えば多眼式カメラによる同時撮影或いは移動式カメラによる連続撮影により得られた複数画像分の画像データであり、視差情報が含まれてなる。また、コンピュータ画像データＤ２は、例えば、ＣＡＤ装置（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ）やＣＧ装置（ＣｏｍｐｕｔｅｒＧｒａｐｈｉｃｓ）によって作成された視差情報を含む複数の画像データからなる。
【００３２】
画像データ処理部１１は、これら視差画像データ列Ｄ３に対して画像処理用コンピュータ１６によってホログラフィックステレオグラム用の所定の画像処理を施してホログラム画像データＤ４を生成する。ホログラム画像データＤ４は、例えばコンピュータのメモリやハードディスク装置等の記憶装置１７に一時格納される。画像データ処理部１１は、後述するようにホログラム用記録媒体３に要素ホログラム画像を露光記録する際に、記憶装置１７に格納されたホログラム画像データＤ４から１画像分毎の要素ホログラム画像データＤ５を順番に読み出し、これら要素ホログラム画像データＤ５を、制御部１２の制御用コンピュータ１３に送出する。
【００３３】
制御用コンピュータ１３は、ホログラフィックステレオグラム作成部１４を駆動して、画像データ処理部１１から供給された要素ホログラム画像データＤ５に基づく要素表示画像を、ホログラフィックステレオグラム作成部１４の一部にセットされたホログラム用記録媒体３に、短冊状の要素ホログラムとして順次露光記録する。制御用コンピュータ１３は、後述するようにホログラフィックステレオグラム作成部１４の各機構の動作を制御する。
【００３４】
ホログラフィックステレオグラム作成部１４は、光学系１５を構成する各部材が支持基板１８に配設支持されるとともに、この支持基板１８をダンパ１９を介して装置筐体２０に支持してなる。光学系１５は、図１及び図２に示すように、入射レーザ光学系１５Ａ、物体レーザ光学系１５Ｂ及び参照レーザ光学系１５Ｃとからなる。物体レーザ光学系１５Ｂと参照レーザ光学系１５Ｃとは、物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３の干渉性を高めるために、物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３の露光記録部Ｐ１までのそれぞれの光路長がほぼ同一となるように構成されている。なお、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、感光材であるホログラム用記録媒体３を用いることから、装置筐体２０は、少なくとも光学系１５の遮光性を保持した構造となっている。
【００３５】
入射レーザ光学系１５Ａは、レーザ光Ｌ１を出射するレーザ光源２１と、このレーザ光Ｌ１を後段へ入射させ、又は遮断するシャッタ機構２２と、レーザ光Ｌ１を物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３とに分割するハーフミラー２３とから構成されている。レーザ光源２１は、例えば単一波長でかつ干渉性のよいレーザ光Ｌ１を出射する、半導体励起ＹＡＧレーザ装置や、空冷アルゴンイオンレーザ装置、空冷クリプトンレーザ装置等のレーザ装置によって構成される。
【００３６】
シャッタ機構２２は、要素ホログラム画像データＤ５の出力タイミングに対応して制御用コンピュータ１３から出力された制御出力Ｓ１により開閉動作され、レーザ光Ｌ１を後段の光学系を介して露光記録部Ｐ１に位置するホログラム用記録媒体３に入射させ、又はレーザ光Ｌ１のホログラム用記録媒体３への入射を遮断する。ハーフミラー２３は、入射されたレーザ光Ｌ１を、透過レーザ光と反射レーザ光とに分割する。レーザ光Ｌ１は、透過レーザ光が上述した物体レーザ光Ｌ２として用いられ、一方反射レーザ光が参照レーザ光Ｌ３として用いられる。これら物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３とは、それぞれ後段に設けられた物体レーザ光学系１５Ｂ若しくは参照レーザ光学系１５Ｃに入射される。
【００３７】
なお、入射レーザ光学系１５Ａには、図示しないがレーザ光Ｌ１の進行方向を適宜変化させ、物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３の光路長を同一にする等を目的として全反射ミラー等を設けてもよい。また、シャッタ機構２２は、例えばシャッタ片を機械的に駆動するように構成したものや、音響光学変調器（ＡＯＭ：ａｃｏｕｓｔｏ−ｏｐｔｉｃal Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を用いた電子シャッタによって構成したものであってもよく、要するにレーザ光Ｌ１を遮蔽、透過可能とする開閉自在なものであればよい。
【００３８】
物体レーザ光学系１５Ｂは、具体的には、図２に示すように光軸に沿ってその入力側からそれぞれ順に配列された、全反射ミラー２４と、第１のシリンドリカルレンズ２５と、コリメータレンズ２６と、投影レンズ２７及び第２のシリンドリカルレンズ２８等の光学部品によって構成される。第１のシリンドリカルレンズ２５は、凸レンズとピンホールとが組み合わされてなり、ハーフミラー２３を透過して全反射ミラー２４によって反射された物体レーザ光Ｌ２を後述する透過型液晶表示器２９の表示面幅に対応して一次元方向に拡散させる。
【００３９】
コリメータレンズ２６は、第１のシリンドリカルレンズ２５によって拡散された物体レーザ光Ｌ２を、平行レーザ光化して透過型液晶表示器２９へと導く。投影レンズ２７は、物体レーザ光Ｌ２を第２のシリンドリカルレンズ２８へと投影する。第２のシリンドリカルレンズ２８は、平行レーザ光化された物体レーザ光Ｌ２を、露光記録部Ｐ１において横方向に対して集光する作用を奏する。
【００４０】
物体レーザ光学系１５Ｂには、コリメータレンズ２６と投影レンズ２７との間に位置して透過型液晶表示器２９が配設されている。透過型液晶表示器２９には、制御用コンピュータ１３から出力された要素ホログラム画像データＤ５に基づいて要素ホログラム画像が順次表示される。なお、制御用コンピュータ１３は、要素ホログラム画像データＤ５の出力タイミングに対応して、駆動出力Ｓ２を後述するホログラム用記録媒体３の記録媒体送り機構４０に送出し、その動作制御を行うことにより、ホログラム用記録媒体３の送り動作を制御する。
【００４１】
以上のように構成された物体レーザ光学系１５Ｂにおいては、入射レーザ光学系１５Ａから分割されて入射される点光源状態の物体レーザ光Ｌ２が、第１のシリンドリカルレンズ２５によって拡散されるとともに、コリメータレンズ２６に入射することで平行レーザ光化される。物体レーザ光学系１５Ｂにおいては、コリメータレンズ２６を介して透過型液晶表示器２９に入射された物体レーザ光Ｌ２が、この透過型液晶表示器２９に表示された要素ホログラム画像に応じて画像変調されるとともに、投影レンズ２７を介して第２のシリンドリカルレンズ２８へと入射される。物体レーザ光学系１５Ｂは、シャッタ機構２２が開放動作されている間、画像変調された物体レーザ光Ｌ２を露光記録部Ｐ１のホログラム用記録媒体３に入射させて要素ホログラム画像に対応してこれを露光記録する。
【００４２】
参照レーザ光学系１５Ｃは、具体的には、光軸に沿ってその入力側からそれぞれ順に配列されたシリンドリカルレンズ３０と、コリメータレンズ３１と、全反射ミラー３２とから構成される。シリンドリカルレンズ３０は、上述した物体レーザ光学系１５Ｂの第１のシリンドリカルレンズ２５と同様に、凸レンズとピンホールとが組み合わされてなり、ハーフミラー２３によって反射分割された参照レーザ光Ｌ３を所定幅、すなわち透過型液晶表示器２９の表示面幅に対応して一次元方向に拡散させる。コリメータレンズ３１は、シリンドリカルレンズ３０によって拡散された参照レーザ光Ｌ３を平行レーザ光化する。全反射ミラー３２は、参照レーザ光Ｌ３を反射させて露光記録部Ｐ１のホログラム用記録媒体３の後方へと導いて入射させる。
【００４３】
なお、シャッタ機構２２は、上述したように入射レーザ光学系１５Ａに設けたが、かかる構成に限定されるものではなく、例えば露光記録部Ｐ１のホログラム用記録媒体３の前後に位置してそれぞれ物体レーザ光学系１５Ｂと参照レーザ光学系１５Ｃとに配設してもよい。かかるシャッタ機構２２は、ホログラム用記録媒体３に入射する物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３とを、ホログラム用記録媒体３に入射する直前において、同期させて入射又は遮断するような制御を行う構成にしてもよい。
【００４４】
以上のように構成された光学系１５は、上述したようにハーフミラー２３によって分割された物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３とのそれぞれのレーザ光学系１５Ｂ、１５Ｃの光路長がほぼ同一に構成されている。したがって、光学系１５は、物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３との干渉性の向上が図られて、より鮮明な再生像が得られるホログラフィックステレオグラムを作成する。
【００４５】
光学系１５には、振動等によって良好な状態のホログラフィックステレオグラムが作成されない虞が生じた場合に、ホログラム用記録媒体３の露光記録を停止させる干渉縞検出部３３が備えられている。干渉縞検出部３３は、上述した各光学系を介してそれぞれホログラム用記録媒体３に入射される物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３とによって形成される干渉縞の状態を検出する。干渉縞検出部３３は、例えばＣＣＤカメラ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅカメラ）によって構成され、ホログラム用記録媒体３のホログラフィックステレオグラムの露光形成領域と異にする検出領域に形成される干渉縞の揺らぎ状態を、レーザ光源２１から出射されるレーザ光Ｌ１の波長オーダで検出する。
【００４６】
干渉縞検出部３３は、検出領域に所定値以上の揺らぎ状態の干渉縞の出現を検出したときには、制御用コンピュータ１３に対して検出出力を送出する。制御用コンピュータ１３は、この検出出力に基づいてシャッタ機構２２を不動作状態とする。したがって、ホログラム用記録媒体３には、物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３との入射が遮断されることによって、ホログラフィックステレオグラムの作成が停止される。また、干渉縞検出部３３は、検出領域に形成される干渉縞が所定値内の揺らぎ状態であるときには、制御用コンピュータ１３に対する検出出力の送出を停止する。制御用コンピュータ１３は、これによってシャッタ機構２２を動作状態として、ホログラム用記録媒体３に物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３とが入射されるようにしてホログラフィックステレオグラムが作成されるようにする。
【００４７】
このように、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、干渉縞検出部３３を備えることによって、物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３とによる干渉縞が安定な状態でホログラム用記録媒体３にホログラフィックステレオグラムが露光記録されることを可能とし、回折効率が高く、明るいホログラフィックステレオグラムを作成する。また、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、干渉縞検出部３３を備えることにより、設置場所に制限を受けることがなく使い勝手が向上する。
【００４８】
なお、上述した干渉縞検出部３３は、ホログラム用記録媒体３の近傍に配設されて、その検出領域に形成される干渉縞の一部を検出するように構成したが、かかる構成に限定されるものではない。干渉縞検出部３３は、例えばミラー等を用いて物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３の一部を別の位置へと導いて干渉縞を形成するようにして、この干渉縞を検出するように構成してもよい。また、干渉縞検出部３３は、ハーフミラー等を用いて物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３とに分割した検出レーザ光によって干渉縞を形成し、この干渉縞を検出するように構成してもよい。更に、干渉縞検出部３３は、レーザ光源２１から出射されたレーザ光Ｌ１の一部を直接取り出して振動検出用の干渉縞を形成し、この干渉縞を検出するように構成してもよい。また、干渉縞検出部３３としては、光学系１５とは別の振動検出用の光学系を設け、この光学系による干渉縞を検出して振動を検出するように構成してもよい。
【００４９】
上述したようにホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、詳細を後述するが、ホログラム用記録媒体３を図２（Ｂ）及び図３の矢印ａ方向へと１要素ホログラム分だけ間欠送りする記録媒体送り機構４０を備えている。記録媒体送り機構４０は、制御用コンピュータ１３から送出される駆動出力Ｓ２に基づいて、ホログラム用記録媒体３を間欠的に走行駆動する。また、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、この記録媒体送り機構４０の動作に連動して制御用コンピュータ１３から送出される制御出力Ｓ１に基づいて、上述したシャッタ機構２２が動作されてレーザ光Ｌ１の光路を解放する。
【００５０】
ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、図１に示すように、上述した光学系１５の構成各部材や部品等をアルミ板やアルミ合金板等によって形成された支持基板（光学定盤）１８に搭載して構成されている。ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、上述したように外部から振動等が加えられた場合に、物体レーザ光Ｌ２及び参照レーザ光Ｌ３とが安定した状態でホログラム用記録媒体３に入射されないために、このホログラム用記録媒体３に良好な状態の干渉縞が露光記録されないといった事態が生じる。このため、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、光学系１５等に対するかかる振動等の影響を抑制するために支持基板１８を複数個のダンパ１９によって支持している。
【００５１】
各ダンパ１９は、詳細を省略するが、例えば空気ばねやゴム、コイルばね等の弾性部材によって構成されており、一端部が支持基板１８に結合されてこれを保持するとともに、他端部が装置筐体２０のベース部材２０Ａの上部に固定されている。これらダンパ１９は、外部から光学系１５に加えられる振動等を、レーザ光Ｌ１の波長（約１μｍ）以下、より好ましくは１／５以下に抑制するように作用する。したがって、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、外部から振動等が加えられた場合においても、光学系１５が安定した状態で保持されることから、物体レーザ光Ｌ２及び参照レーザ光Ｌ３とが揺るぎのない安定した状態でホログラム用記録媒体３に入射されるようにする。ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、これによって回折効率に優れ、明るいホログラフィックステレオグラムの作成を可能としている。
【００５２】
ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、後述する記録媒体送り機構４０によってホログラム用記録媒体３を記録媒体走行系に沿って走行させる。ホログラム用記録媒体３は、図３に示すように全体が遮光状態に保持されたフィルムカートリッジ３４の内部に回転自在に備えられた供給ロール３４ａに巻回され、引出し部３４ｂから繰り出されて記録媒体送り機構４０によって記録媒体走行系を走行駆動される。ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、上述したようにホログラム用記録媒体３に対して要素ホログラムを露光記録する間において、このホログラム用記録媒体３にレーザ光Ｌ１の波長程度の微小な振動も生じさせないように安定した状態に保持する構成となっている。
【００５３】
ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、要素ホログラムの露光記録が終了すると、ホログラム用記録媒体３を速やかに走行駆動するとともに、所定量を走行して停止する際に走行動作に伴ってこのホログラム用記録媒体３に生じた振動が速やかに停止されるように構成されている。このため、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０には、ホログラム用記録媒体３を走行駆動する記録媒体送り機構４０に、ホログラム用記録媒体３の走行制動を行うブレーキ機構４１が付設されている。
【００５４】
記録媒体走行系は、図３に示すように、上述した供給ロール３４ａと、記録媒体送り機構４０と、ヒートローラ４２と、一対の排出ローラ４３ａ、４３ｂと、カッタ４４等によって略Ｓ字状を呈して構成される。記録媒体走行系には、記録媒体送り機構４０とヒートローラ４２との間に位置して、紫外線ランプ４５が配設されている。
【００５５】
記録媒体送り機構４０は、図３及び図４に示すように、相対向する一対のフレーム４６ａ、４６ｂに組み付けられ、フィルムカートリッジ３４から繰り出されたホログラム用記録媒体３を保持して走行させるガイドローラ４７及びこのガイドローラ４７に添動して回転するピンチローラ４８と、駆動ローラ４９及びこの駆動ローラ４９に添動して回転するピンチローラ５０と、ブレーキ機構４１及びステッピングモータ５１等によって構成されている。ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、図３に示すように、ガイドローラ４７と駆動ローラ４９との間に露光記録部Ｐ１が構成されている。
【００５６】
ガイドローラ４７は、フィルムカートリッジ３４に対して図３及び図４に示すように物体レーザ光Ｌ２の入射側にやや変位した位置においてフレーム４６ａ、４６ｂに回転自在に軸支された支軸５２に回転方向に固定されて軸装されている。支軸５２には、図４に示すように、一方のフレーム４６ａから突出された一端部に詳細を後述するブレーキ機構４１が付設されている。ガイドローラ４７は、その外周部にホログラム用記録媒体３を掛け合わせ、このホログラム用記録媒体３をピンチローラ４８とで挟み込んで走行させる。
【００５７】
駆動ローラ４９は、フレーム４６ａ、４６ｂに回転自在に軸支された駆動軸５３に回転方向に固定されて軸装されている。駆動軸５３は、図４に示すように、その一端部が一方のフレーム４６ａから突出されて駆動源を構成するステッピングモータ５１によって間欠的に回転駆動される。駆動ローラ４９は、その外周部にピンチローラ５０とでホログラム用記録媒体３を挟み込んでこのホログラム用記録媒体３を間欠的に走行駆動する。
【００５８】
記録媒体送り機構４０は、図３及び図４に示すように、ガイドローラ４７と駆動ローラ４９とがそれぞれ略同径とされるとともに支軸５２と駆動軸５３とがフレーム４６ａ、４６ｂに対して互いに平行に軸支される。記録媒体送り機構４０は、ガイドローラ４７と駆動ローラ４９との間においてホログラム用記録媒体３をその表裏面がそれぞれ物体レーザ光学系１５Ｂと参照レーザ光学系１５Ｃとの光軸に対してそれぞれ直交するように走行させることによって、上述したように露光記録部Ｐ１を構成する。
【００５９】
ブレーキ機構４１は、図４に示すように、ガイドローラ４７の支軸５２に外側からこの順で装着されたテンション調節板５４と、圧縮コイルばね５５と、スリップ板５６とから構成される。テンション調節板５４は、支軸５２に対して固定して設けられている。スリップ板５６は、テンション調節板５４との間に圧縮状態で装着された圧縮コイルばね５５の弾性力によってフレーム４６ａに押し付けられている。ブレーキ機構４１は、支軸５２に対するテンション調節板５４の固定位置を調整することによって、圧縮コイルばね５５の弾性力が調整される。
【００６０】
ブレーキ機構４１は、以上のように構成されることによって、スリップ板５６をフレーム４６ａに押し付ける圧縮コイルばね５５の弾性力が支軸５２の回転動作の負荷となる。ブレーキ機構４１は、後述するようにステッピングモータ５４によって駆動ローラ４９が回転駆動されてホログラム用記録媒体３が間欠的に走行される際に、このホログラム用記録媒体３に対してブレーキ力を作用させる。勿論、ブレーキ機構４１は、圧縮コイルばね５５の弾性力がステッピングモータ５４の回転駆動力よりも小さく設定されており、ホログラム用記録媒体３の走行駆動を妨げることはない。
【００６１】
ブレーキ機構４１は、上述したようにホログラム用記録媒体３に対して走行負荷を付与することで、露光記録部Ｐ１におけるホログラム用記録媒体３の駆動時以外の振動の発生を抑制する。また、ブレーキ機構４１は、Ｓ字状の記録媒体走行系の構成と相俟って、ホログラム用記録媒体３が走行駆動された際に、オーバーラン等の不必要な動作が行われないようにするとともにこの走行動作に伴って発生したホログラム用記録媒体３の振動を速やかに停止させる。
【００６２】
記録媒体送り機構４０には、さらに露光記録部Ｐ１にホログラム用記録媒体３を安定した状態に保持する保持機構５７が配設されている。保持機構５７は、図３に示すように、ルーバフィルム５８と、一次元拡散板５９と、導光ブロック部材６０等の部材からなり、ホログラム用記録媒体３に対する物体レーザ光Ｌ２の入射部を構成している。保持機構５７は、露光記録される各要素ホログラムの幅領域でホログラム用記録媒体３の幅方向の全域を保持する。
【００６３】
ルーバフィルム５８は、微細な簾状の格子を有する光学部品からなり、ホログラム用記録媒体３の一方の面に接触される。ルーバフィルム５８は、ホログラム用記録媒体３を透過した参照レーザ光Ｌ３が、一次元拡散板５９に反射されて再びホログラム用記録媒体３に入射することにより不正な干渉縞が露光記録されることを防止する作用を奏する。一次元拡散板５９は、入射される物体レーザ光Ｌ２を図３において縦方向、すなわちホログラム用記録媒体３に露光記録される各要素ホログラムの長軸方向に拡散させる光学部品であり、ルーバフィルム５８と一体に接合される。一次元拡散板５９は、作成されるホログラフィックステレオグラムに縦方向の視野角を付与するように作用する。
【００６４】
導光ブロック部材６０は、適当な厚さのガラス又は透明プラスチック等によって形成された剛体の部材であり、一方の面に接合されて一体化されたルーバフィルム５８と一次元拡散板５９とが貼り合わされている。導光ブロック部材６０には、他方の面から物体レーザ光Ｌ２が入射される。導光ブロック部材６０は、図示しない支持部材に取り付けられており、ルーバフィルム５８及び一次元拡散板５９を介してホログラム用記録媒体３をガイドローラ４７及び駆動ローラ４９側へと付勢する。
【００６５】
ヒートローラ４２は、図３に示すように、駆動ローラ４９に対して参照レーザ光Ｌ３の入射側にやや変位した位置において配置されている。ヒートローラ４２は、その外周部にホログラム用記録媒体３を約半周の巻付角を以って掛け合わせて走行させる。また、ヒートローラ４２は、図示を省略するが内部にヒータが備えらており、約１２０℃程度の温度に保持されることによって外周部を走行するホログラム用記録媒体３を加熱してそのフォトポリマ層５の屈折率変調度を増加させる。
【００６６】
排出ローラ４３ａ及び４３ｂは、制御部１２の制御用コンピュータ１３から送出される駆動出力Ｓ２によって駆動される図示しないステッピングモータによって、駆動ローラ４９と同期して間欠駆動される。排出ローラ４３ａ及び４３ｂは、ホログラム用記録媒体３を１要素画像分の露光記録終了毎に１要素ホログラムに対応して間欠的に送り出す。したがって、ホログラム用記録媒体３は、これら排出ローラ４３ａ及び４３ｂと上述した記録媒体送り機構４０とによって、露光記録部Ｐ１において撓むことなくヒートローラ４２の外周部に密着した状態で走行される。
【００６７】
カッタ４４は、制御用コンピュータ１２から送出される駆動出力Ｓ２によって駆動される図示しない駆動機構によって駆動され、走行するホログラム用記録媒体３を一定長さ、すなわちホログラム用記録媒体３に視差画像列の各画像データに基づく各ホログラフィックステレオグラムが全て露光記録されるとともに、この露光記録部分が外部に排出された状態においてこれを切断する。したがって、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、ホログラム用記録媒体３に対してホログラム画像が露光記録された領域を１枚のホログラフィックステレオグラムとして外部に排出する。
【００６８】
紫外線ランプ４５は、上述したように駆動ローラ４９とヒートローラ４２との間の記録媒体走行系に沿って配置されている。紫外線ランプ４５は、物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３との干渉縞によるホログラフィックステレオグラムが露光記録されたホログラム用記録媒体３に対して、１０００ｍＪ／ｃｍ² 程度のパワーの紫外線ＬＢを照射することにより、マトリクスポリマ中においてモノマＭの重合を完了させる。
【００６９】
以上のように構成されたホログラフィックステレオグラム作成装置１０においては、１要素画像分の露光記録終了毎に制御部１２の制御用コンピュータ１３から１要素ホログラムに対応した駆動出力Ｓ２が送出されることによってステッピングモータ５１が駆動され、駆動ローラ４９が所定角度だけ回転駆動される。ホログラフィックステレオグラム作成装置１０においては、これによってホログラム用記録媒体３が１要素ホログラムに対応した量を走行駆動されて露光記録部Ｐ１に未露光部位を対応位置させる。
【００７０】
ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、この状態でシャッタ機構２２が開放動作されてホログラム用記録媒体３に対してその表面から画像変調された物体レーザ光Ｌ２を入射させるとともに裏面から参照レーザ光Ｌ３をホログラム用記録媒体３に入射させ、要素ホログラム画像に対応した干渉縞を露光記録する。ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、１要素画像の露光記録が終了すると制御部１２の制御用コンピュータ１３から記録媒体送り機構４０に駆動出力Ｓ２が送出され、ホログラム用記録媒体３の走行駆動を行う。ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、以下順次この動作が行われることによってホログラム用記録媒体３に要素画像を連続して露光記録し、ホログラフィックステレオグラムを作成する。
【００７１】
ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、ステッピングモータ５１を等速で間欠的に回転駆動させることにより、ホログラム用記録媒体３を走行駆動させ、その停止後、振動が減衰するのを待って露光記録を行ってもよいが、かかる構成に限定されるものではない。ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、例えば図９に示すように、ホログラム用記録媒体３を駆動初期には徐々に加速しながら走行駆動させ、徐々に減速しながら停止させるように構成してもよい。ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、かかる構成と上述した記録媒体送り機構４０のブレーキ機構４１とにより、ホログラム用記録媒体３のオーバーランを完全に抑制し、また、記録媒体走行系全体の振動を確実に抑制する。したがって、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、露光記録前の振動減衰待ちの時間が短縮され、ホログラフィックステレオグラムを効率的に作成する。
【００７２】
なお、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０においては、駆動から露光記録までの時間をできる限り一定にすることが望ましい。しかしながら、ホログラム用記録媒体３は、時間経過に伴うそれ自体の伸張や各ローラや駆動伝達系のすべりや遊び又は記録媒体送り機構４０の各部材のバックラッシ等の特性の変化等による影響のために、所定の引張りテンションが低下することがある。そのため、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、露光記録前にホログラム用記録媒体３を所定量だけ間欠送りし、振動減衰待ちのために所定時間待機した後、露光記録する。
【００７３】
このように、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３とによる干渉縞をホログラム用記録媒体３に露光記録されている間に、レーザ光Ｌ１の波長オーダ程度の微小な振動の発生が確実に抑制されるとともに、走行されたホログラム用記録媒体３を速やかに安定した状態で停止させることから、安定した干渉縞をホログラム用記録媒体３に露光記録する。したがって、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、回折効率の高いホログラフィックステレオグラムを効率的に作成可能とする。
【００７４】
なお、上述の第１の実施の形態として示したホログラフィックステレオグラム作成装置１０においては、保持機構５７が、ホログラム用記録媒体３に対して、物体レーザ光Ｌ２が入射する側に配設されているが、この構成に限定されるものではない。例えば、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、図５に示すように、保持機構６１が、ホログラム用記録媒体３において物体レーザ光Ｌ２が入射する側に、ルーバフィルム６２と一次元拡散板６３とを貼り合わせて形成した光学部品を非接触で配置した構成であり、一方参照レーザ光Ｌ３が入射する側に、参照レーザ光Ｌ３を透過する導光ブロック部材６４を配置したような構成でもよい。
【００７５】
また、テンションを発生させるブレーキ機構４１は、単純な圧縮コイルばね５５とスリップ材５６とで説明したが、例えばゴム等の静的なブレーキ機構が得られるものであれば適用可能である。
【００７６】
第２の実施の形態として図６及び図７に示すホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、記録媒体送り機構７０に特徴を有している。したがって、第１の実施の形態として上述したホログラフィックステレオグラム作成装置１０と同等の部位については同一符号を付すことによって詳細な説明を省略する。
【００７７】
記録媒体送り機構７０は、ホログラム用記録媒体３に物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３との干渉縞に基づく各要素ホログラムを露光記録中に、露光記録部Ｐ１においてホログラム用記録媒体３を保持するとともに、第１の実施の形態で示したブレーキ機構４１に代わる機能を付加した、押圧保持機構７１を配設している。すなわち、本実施の形態で示す記録媒体送り機構７０は、図６及び図７に示すように、第１の実施の形態で用いたガイドローラ４７及びピンチローラ４８が必要なく、それに伴いブレーキ機構４１を必要としない。押圧保持機構７１は、図６に示すように、ルーバフィルム７２と、一次元拡散板７３と、弾性手段として板ばね７６が付設された導光ブロック部材７４と、導光ブロック部材７５とからなる。押圧保持機構７１は、記録媒体送り機構７０の駆動ローラ４９及びピンチローラ５０の前段に配設されており、ホログラム用記録媒体３に対する物体レーザ光Ｌ２及び参照レーザ光Ｌ３の入射部を構成している。
【００７８】
ここで、ルーバフィルム７２、一次元拡散板７３は、第１の実施の形態で説明した作用を奏するものである。押圧保持機構７１は、ホログラム用記録媒体３において参照レーザ光Ｌ３が入射する側に、適当な厚さのガラス又は透明プラスチック等によって形成された導光ブロック部材７５を、参照レーザ光Ｌ３の入射する位置に対応させてホログラム用記録媒体３の一方の面に接触しながら配設されてなる。また、押圧保持機構７１は、ホログラム用記録媒体３において物体レーザ光Ｌ２が入射する側に、ルーバフィルム７２と一次元拡散板７３とを貼り合わせて一体化した光学部品の一方の面に対して、板ばね７６が付設された導光ブロック部材７４の一方の面を貼り合わせて形成した光学部品を、物体レーザ光Ｌ２の入射する位置に対応させて配設してなる。この物体レーザ光Ｌ２が入射する側の光学部品は、板ばね７６によって、ホログラム用記録媒体３を導光ブロック部材７５に向かって押しつけている。このことにより、押圧保持機構７１は、ホログラム用記録媒体３を押圧保持するため、ホログラム用記録媒体３に生じる微小な振動を抑制することができる。
【００７９】
また、ホログラム用記録媒体３は、ステッピングモータ５１の回転駆動に伴い矢印ａの方向へと走行駆動させられるが、この際、導光ブロック部材７４は、露光記録部Ｐ１において、所定の力でホログラム用記録媒体３を付勢している。このとき、ホログラム用記録媒体３は、板ばね７６による付勢力が適正であることで、間欠送りされる間も常時導光ブロック部材７５を押し当てた状態に保つことができる。そのため、ホログラム用記録媒体３は、露光記録前に不必要に走行駆動してしまうことがなく、また、走行駆動を停止する際にも、オーバーラン等の不必要な動きをすることがない。したがって、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、ホログラム用記録媒体３を導光ブロック部材７５に密着させた状態で露光記録することができる。
【００８０】
なお、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、第１の実施の形態で示したように、ステッピングモータ５１を、図９に示すように、ホログラム用記録媒体３を、駆動初期には徐々に加速しながら走行駆動させ、徐々に減速しながら停止させるように構成してもよいことは勿論である。ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、かかる構成と押圧保持機構７１のホログラム用記録媒体３を押圧保持する機能とにより、ホログラム用記録媒体３のオーバーランを完全に抑制し、また、記録媒体走行系全体の振動を抑制する。したがって、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、露光記録前の振動減衰待ちの時間が短縮され、ホログラフィックステレオグラムの作成を効率的にする。
【００８１】
また、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、押圧保持機構７１の構成が、ホログラム用記録媒体３において物体レーザ光Ｌ２が入射する側に、ルーバフィルム７２と一次元拡散板７３とを貼り合わせて一体化した光学部品の一方の面に対して、板ばね７６が付設された導光ブロック部材７４を貼り合わせて形成した光学部品を配設したものとしているが、この構成に限定されるものではない。例えば、図８に示すように、押圧保持機構７７は、ホログラム用記録媒体３において、物体レーザ光Ｌ２が入射する側に、ルーバフィルム７８及び一次元拡散板７９等の機能を有する光学部品に、導光ブロック部材８０が貼り合わされて形成された光学部品が接触され、一方、参照レーザ光Ｌ３が入射する側に、参照レーザ光Ｌ３を透過する導光ブロック部材８１が配設され、板ばね８２によって、物体レーザ光Ｌ２が入射する側に向かって押しつけるような構成でもよい。
【００８２】
また、導光ブロック部材７４又は８１をホログラム用記録媒体３に押しつける機構は、単純な板ばね７６又は８２を用いる形態で説明したが、例えばコイルばねやゴム等の静的なブレーキ機構が得られるものであれば、適用可能である。
【００８３】
以上説明してきた第１及び第２の実施の形態において、ホログラム用記録媒体３と接する導光ブロック部材は、例えばインデックスマッチング液等の液体を介してホログラム用記録媒体３と接触させてもよい。
【００８４】
また、ホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、横方向の視差情報のみを有するホログラフィックステレオグラム（いわゆるＨｏｒｉｚｏｎｔａｌＰａｒａｌｌａｘＯｎｌｙ）を露光記録する装置であるが、本発明は、横方向及び縦方向の視差情報を有するホログラフィックステレオグラム（いわゆるＦｕｌｌＰａｒａｌｌａｘ）にも適用可能であることは勿論である。かかるホログラフィックステレオグラム作成装置においては、物体レーザ光Ｌ２と参照レーザ光Ｌ３とをシリンドリカルレンズ２４及び３３で短冊状に集光する代わりにドット状に集光させるとともに、ホログラム用記録媒体３を集光位置に対して相対的に二次元的に移動させて全面露光を行うように構成される。
【００８５】
更に、上述したホログラフィックステレオグラム作成装置１０は、ホログラム用記録媒体３に要素ホログラム画像をモノクロで露光記録する装置であるが、本発明はかかるホログラフィックステレオグラム作成装置に限定されるものではない。ホログラフィックステレオグラム作成装置は、例えば赤、緑、青の３原色のレーザ光源を備えるとともに、これらレーザ光源に対応して各光学系と液晶表示装置とを備えることによって、ホログラム用記録媒体３に合成された要素ホログラム画像をカラーで露光記録する装置であってもよい。
【００８６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明にかかるホログラム画像記録装置及びホログラム画像記録方法によれば、駆動手段により長手方向に走行駆動されるホログラム用記録媒体が、ブレーキ手段によって走行制動を負荷された状態で走行駆動されることで外部から加えられる振動等ばかりでなく、露光記録中のホログラム用記録媒体に生じる振動も確実に防止されるとともに、保持機構により露光記録部において安定した状態に保持される。ホログラム画像記録装置によれば、駆動手段によるホログラム用記録媒体の特徴的な走行駆動法によりホログラム用記録媒体に大きな振動の発生を低減しかつ素早い走行駆動が行われるとともに、所定の待機時間を経て振動が減衰した安定した状態でホログラム用記録媒体に対する要素ホログラムの記録動作が行われるようになる。したがって、ホログラム画像記録装置は、ホログラム用記録媒体に対して、物体レーザ光と参照レーザ光とによる干渉縞を安定した状態で露光記録し、精密な要素ホログラムを露光記録して、回折効率が高く、明るい安定した高精度の画質の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。
【００８７】
また、本発明にかかるホログラム画像記録装置及びホログラム画像記録方法によれば、ブレーキ手段と保持機構と駆動手段とによりホログラム用記録媒体を走行駆動させて停止後の振動が減衰するまでの時間が大幅に短縮されることから、ホログラム用記録媒体を１要素画像分の露光記録終了毎に走行駆動してホログラフィックステレオグラムを作成するに際し、大幅にプロセス時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態として示すホログラフィックステレオグラム作成装置の全体構成を模式的に説明した図である。
【図２】同ホログラフィックステレオグラム作成装置の光学系を模式的に説明した図である。
【図３】同ホログラフィックステレオグラム作成装置に備えられた記録媒体走行系を示す平面図であり、導光ブロック部材を物体レーザ光側に設け、ホログラム用記録媒体に対して物体レーザ光側から保持機構を押しつけている様子を説明する図である。
【図４】同ホログラフィックステレオグラム作成装置に備えられた記録媒体送り機構を示す正面図であり、ガイドローラの一端部にブレーキ機構を設けている様子を説明する図である。
【図５】同ホログラフィックステレオグラム作成装置に備えられた記録媒体走行系を示す平面図であり、導光ブロック部材を参照レーザ光側に設け、ホログラム用記録媒体に対して参照レーザ光側から導光ブロック部材を押しつけている様子を説明する図である。
【図６】同ホログラフィックステレオグラム作成装置に備えられた記録媒体走行系を示す平面図であり、弾性手段を付設した導光ブロック部材を物体レーザ光側に設け、ホログラム用記録媒体に対して物体レーザ光側から付勢している様子を説明する図である。
【図７】同ホログラフィックステレオグラム作成装置に備えられた記録媒体送り機構を示す正面図である。
【図８】同ホログラフィックステレオグラム作成装置に備えられた記録媒体走行系を示す平面図であり、弾性手段を付設した導光ブロック部材を参照レーザ光側に設け、ホログラム用記録媒体に対して参照レーザ光側から付勢している様子を説明する図である。
【図９】ホログラム用記録媒体の駆動速度の時間変化を表す説明図である。
【図１０】同ホログラフィックステレオグラム作製装置に用いられるホログラム用記録媒体を説明する要部断面図である。
【図１１】同ホログラム用記録媒体の感光プロセスの説明図であり、同図（Ａ）は初期状態を示し、同図（Ｂ）は露光状態を示し、同図（Ｃ）は定着状態を示す。
【図１２】従来のホログラフィックステレオグラム作成装置の光学系を模式的に説明した図である。
【符号の説明】
３ホログラム用記録媒体、１０ホログラフィックステレオグラム作成装置、１１画像データ処理部、１２制御部、１３制御用コンピュータ、１４ホログラフィックステレオグラム作成部、１５光学系、１５Ａ入射レーザ光学系、１５Ｂ物体レーザ光学系、１５Ｃ参照レーザ光学系、１６画像処理コンピュータ、１７記憶装置、２１レーザ光源、２２ハーフミラー、２８透過型液晶表示器、４０，７０記録媒体送り機構、４１ブレーキ機構、５５圧縮コイルばね、５６スリップ材、５７，６１保持機構、６０，６４，７４，７５，８０，８１導光ブロック部材、７１押圧保持機構、７６，８２板ばね（弾性手段）、Ｌ１レーザ光、Ｌ２物体レーザ光、Ｌ３参照レーザ光

Claims

駆動手段によってホログラム用記録媒体を長手方向に走行させるとともに、露光記録部において視差画像列の各要素画像に基づいて画像変調された物体レーザ光を上記ホログラム用記録媒体の一方の面に入射させかつ上記物体レーザ光に対して可干渉性を有する参照レーザ光を上記ホログラム用記録媒体の他方の面又は同一面に入射させ、これら物体レーザ光と参照レーザ光とによって生じる干渉縞を要素ホログラムとして上記ホログラム用記録媒体に順次露光記録するホログラム画像記録装置において、
上記物体レーザ光と上記参照レーザ光の光軸に対して上記ホログラム用記録媒体を直交するように走行させることにより上記露光記録部を構成し、上記ホログラム用記録媒体の走行方向に対して、上記露光記録部の後段に配設される上記駆動手段と、上記露光記録部の前段に配設した走行ガイド手段に付設されてこの走行ガイド手段に対して回転方向の所定のトルク負荷を与えることにより走行駆動される上記ホログラム用記録媒体に対する走行制動を行うブレーキ手段と、上記露光記録部に配設されて上記物体レーザ光又は上記参照レーザ光を透過して上記ホログラム用記録媒体に入射させることにより入射部を構成するルーバフィルムと一次元拡散板と導光ブロック部材の光学部品により構成され上記ホログラム用記録媒体の少なくともいずれか一方の面に幅方向の全域に接触することにより保持する保持機構とを備え、
上記駆動手段が、上記露光記録部において上記ホログラム用記録媒体に対して上記要素ホログラムを露光記録する際に、記録動作に先だって上記ホログラム用記録媒体を徐々に加速しながら長手方向に所定距離を走行駆動させるとともに徐々に減速しながら停止させてこの停止位置で所定時間待機させることを特徴とするホログラム画像記録装置。
上記ブレーキ手段が、外周部に上記ホログラム用記録媒体を掛け合わせてピンチローラとで挟み込んで走行させる上記走行ガイド手段を構成するガイドローラの支軸に付設した、テンション調整板と、圧縮コイルバネと、スリップ板とから構成され、上記ガイドローラに対して回転方向の所定のトルク負荷を与えることにより上記ホログラム用記録媒体に対する走行制動を行うことを特徴とする請求項１に記載のホログラム画像記録装置。
駆動手段によってホログラム用記録媒体を長手方向に走行させるとともに、露光記録部において視差画像列の各要素画像に基づいて画像変調された物体レーザ光を上記ホログラム用記録媒体の一方の面に入射させかつ上記物体レーザ光に対して可干渉性を有する参照レーザ光を上記ホログラム用記録媒体の他方の面又は同一面に入射させ、これら物体レーザ光と参照レーザ光とによって生じる干渉縞を要素ホログラムとして上記ホログラム用記録媒体に順次露光記録するホログラム画像記録方法において、
上記物体レーザ光と上記参照レーザ光の光軸に対して上記ホログラム用記録媒体を直交するように走行させることにより上記露光記録部を構成し、上記ホログラム用記録媒体の走行方向に対して、上記露光記録部の後段に配設される上記駆動手段と、上記露光記録部の前段に配設した走行ガイド手段に付設されて走行駆動されてこの走行ガイド手段に対して回転方向の所定のトルク負荷を与えることにより走行駆動される上記ホログラム用記録媒体に対する走行制動を行うブレーキ手段と、上記露光記録部に配設されて上記物体レーザ光又は上記参照レーザ光を透過して上記ホログラム用記録媒体に入射させることにより入射部を構成するルーバフィルムと一次元拡散板と導光ブロック部材の光学部品により構成され上記ホログラム用記録媒体の少なくともいずれか一方の面に幅方向の全域に接触することにより保持する保持機構とを備えるホログラム画像記録装置が用いられ、
上記ホログラム用記録媒体を、上記ブレーキ手段によって走行制動しながら上記駆動手段によって長手方向に走行駆動するとともに、上記露光記録部において上記要素ホログラムを露光記録する際に、その記録動作に先だって上記ホログラム用記録媒体を徐々に加速しながら長手方向に所定距離を走行駆動させるとともに徐々に減速しながら停止させてこの停止位置で所定時間待機させることを特徴とするホログラム画像記録方法。
上記ホログラム用記録媒体が、上記走行ガイド手段を構成するガイドローラとピンチローラの外周部間に挟み込まれて走行され、上記ガイドローラの支軸に付設した、テンション調整板と、圧縮コイルバネと、スリップ板とから構成され上記ガイドローラに対して回転方向の所定のトルク負荷を与える上記ブレーキ手段により、走行制動されることを特徴とする請求項３に記載のホログラム画像記録方法。