JPH0263091A - ホログラフィックステレオグラムの作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔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の作製方法
に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、コヒーレント光を得る装置として、レーザー光
の発達とともにホログラムの技術も進歩している。この
ホログラムのうち、視点位置を変えることにより被写体
の再生角度が変化するホログラフィックステレオグラム
手法が考え出されている。このホログラフィックステレ
オグラムは、まず白色光で照明された物体３１を普通の
カメラ３３とポジフィルム３４を用いて第９図に示すよ
うにある間隔ｄごとに移動しながら多数枚撮影し、多方
向から見た物体３１の画像を得る０次にこのフィルム３
４を第１０図に示すように拡散板４２を通して背後から
コヒーレント光４１で照明する。

この波面を幅ｄのホログラム感材４６の上に斜めから照
射された参照光４４と共に記録し、短冊状のホログラム
を得る。このホログラムを、物体を多数回撮影したそれ
ぞれの画像に対して作製し、同じ順序で配列して合成ホ
ログラムとする。こうして作製した合成ホログラム５２
に第１１図に示すように参照光と共役な波面を再生照明
光５１として与えれば、ホログラムを通して立体的な物
体の像５３が見える。この合成ホログラム、即ちホログ
ラフィックステレオグラムの第１段階は普通の写真処理
であるので、レーザーによる直接的な撮影に適さない大
きな被写体や動きやすい被写体等の再生に適しており、
最近では、クレジットカード等の偽造防止や、ロゴ表示
、テレホンカード等の装飾などに盛んに用いられるよう
になってきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このようなホログラフィックステレオグ
ラムの普及とともに、その斬新さが失われつつあり、ま
た偽造が行われやすくなっているという問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためのもので、より斬新
でしかも偽造複製が困難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〕

そのために本発明のホログラフィックステレオグラムは
、被写体を複数の方向から撮影して複数の原画を作製す
る第１の工程と、ホログラム感光板の感光面を複数の分
割領域に分け、前記第１の工程の過剰方向に対応した前
記分割領域に前記原画からの光及び参照光との干渉を利
用したホログラム回折像を露光形成する第２の工程を有
するホログラフィックステレオグラムの作製方法におい
て、前記第１の工程の原画を作成する工程で、それぞれ
複数の要素の原画からなる少なくとも２つ以上の原画の
組を作製し、各組の原画中の被写体の前後関係を加味し
て対応する各要素の原画を合成することにより、新たな
ホログラフィックステレオグラムの原画の組を作製する
ことを特徴とする。

〔作用〕

この発明のホログラフィックステレオグラムの作製方法
は、少なくとも２つ以上の原画の組を作製し、次に各組
の原画中の被写体の前後関係を加味して対応する要素の
原画同士を合成することにより新たな原画の組を作製す
るようにしたものであり、合成する原画の原画上の合成
位置を変えることにより、作製するホログラムを合成さ
れるそれぞれの原画による立体像が違和感のない合成に
したり、逆に違和感のある合成にすることができ、新し
いホログラフィックステレオグラムの再生像が得られる
。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例について説明す
る。

本発明で実施したのは、合成する原画の組がコンピュー
タグラフィックス（ＣＧ）で作製したものと、ビデオ撮
影で得たものによって合成したホログラフィックステレ
オグラムである。

０６画像とビデオ画像とを合成したホログラムを作製す
るには次の５段階の工程により行う。

■ヒ゛デオＩ最影 ■ＣＣ作製 ■ＣＧ画像とビデオ画像との合成 ■原画フィルム出力 ■ホログラフィックステレオグラム４Ｍ影次に各工程に
ついて説明する。

■ビデオ撮影 第１図は本発明のビデオ撮影の構成を示す図で、図中、
１はテレビカメラ、２はカメラコントロールユニット（
ＣＣＵ）　、３はパーソナルコンピュータ、４はフレー
ムメモリ、５はハードディスク、６はＭＴ、１０はパル
スステージ、１１は回転軸、１２は被写体である。

ホログラフィックステレオグラム用の多方向ビデオ画像
の作製はＴＶカメラｌでパーソナルコンピユータ３のフ
レームメモリ４に直接画像を取り込みデータをデジタイ
ズする。

取り込んだビデオ画像は、ＮＴＳＣ規格の為６４０Ｘ４
８０画素でＣＣＵ２からＲＧＢａ色のデータが得られる
。そのデータはハードディスク５に一度蓄えられ、次に
そのデータはＭＴ６へ落とされる。多方向からのビデオ
画像を得るには被写体の周りから第２図のように撮影し
て多方向画像を得るのであるが、この方式だとカメラの
移動により撮影した各画像中における被写体の回転軸が
ずれるので、後のＣＧとの合成が難しくなる。

そこで本発明では、第１図（ロ）に示すように被写体１
２の方をパルスステージ１０に載せ、被写体の方を回転
させて多方向ビデオ画像を得ている。

１！％影に使用した機材は、ビデオカメラ１が５ＯＮＹ
製の３管式カメラであり、パーソナルコンピューターが
ＮＥＣ製のＰＣ−９８０１、ハードディスクがＰＣ−９
８０１内蔵の２０Ｍｂｙｔｅ、フレームメモリはアスト
ロデザイン製のＣＧ−１２１ＡＤ、パルスステージが中
央精機型であり、パルスコントローラで駆動されるもの
である。

ビデオ画像を撮影するときには、そのビデオ画像と合成
するＣＧ画像がどのような位置に合成するかということ
を前提に撮影を行わなければならない。つまり第３図の
点線で示したようにＣＧが重なる部分がカメラのフレー
ム内に入っていなければ意味がないということであり、
画像が合成されたときの状態を考えてから撮影しなくて
はならない。

また作製するＣＧは、ビデオの３次元の被写体と立体的
な合成を行うのであるから撮影する被写体との空間的な
位置関係、即ち視点と物体との距離、画角、物体の形状
等が同一でなければならない。また被写体を照明する光
源の位置関係も重要になってくる。そのためにＣＧ画像
と合成するためのビデオ画像を撮影するときにはいくつ
かの撮影条件を測定する必要がある。それを次に示す。

（１）ビデオカメラのレンズの画角α （２）カメラ（視点）と回転軸との距ＭＬ（３）被写体
と回転軸との位置関係（距離り、１ｌＪｉ斜角β） （４）被写体と光源の位置関係（被写体と視点と光源と
の位置） （５）各画像間の視差！（回転量） これらのデータは合成するＣＧ画像を作製するために必
要になるデータである。

ビデオ撮影は第４図に示すように、被写体としては、例
えばコーヒカップ１２ａ、ｔｉ影コマ数は１１コマ、撮
影範囲は±１０°、被写体とカメラとの距離は１０００
ｍ＋ｎ、レンズの焦点距離は２０ｍａ＋とじた。被写体
を回転させながら撮影するので、第５図に示すようなカ
メラの位置関係で撮影したのと同等である。

■ＣＧ作製 ＣＧ画像を作製するには、立体形状のデータだけでなく
、視点とモデルとの距離関係、画角、光源の位置関係、
モデルの回転などのいくつかのパラメーターが必要であ
る。ＣＧとビデオによる立体像を違和感なく合成するに
は、これらのパラメーターを同一にしてＣＧ画像を作製
しなければならない。これらのパラメーターはビデオ撮
影時に測定する。

ＣＧ画像もビデオ画像と同じようにホログラフィックス
テレオグラムの作製のために多方向の画像が必要である
。そのためにある回転軸で回転を行って作製するのであ
るが、その回転軸と回転量は撮影したビデオと同一の関
係にする。

第６図はＣＧ画像作製における位置関係等を示した図で
あるが、ビデオ撮影時の撮影の関係を示す第３図に対応
している。

ＣＧ画像を作製する時のパラメーターはビデオ描影時に
おける各パラメーターと同一にした。

■ＣＧ画像とビデオ画像との合成 ＣＧとビデオとの合成は、第７図に示すようなプロセス
で行う。

前述したようにビデオ画像、ＣＧ画像を作製しく工程■
、■）、ＣＣ画像からその領域を抽出してＣ０画像部の
マスクを作製する（工程■）。作製したマスクによりビ
デオ画像部のＣＧ画像が重なる部分を除去しく工程■）
、次にその画像とＣＧ画像とを重ねることにより行う（
工程■）。合成する場合はＣＧ画像とビデオ画像との合
成位置を正確に合わせることは言うまでもない。

以上のプロセスを各方向のビデオ画像、ＣＧ画像につい
て行う。

■原画フィルム出力 フライングスポットスキャナーを持つフィルム出力装置
により、ビデオ画像とＣＧ画像の合成画像の原画を３５
１１Ｉｆｆｌリバーサルフイルムに出力した。

■ホログラフィックステレオダラム撮影ホログラフィッ
クステレオグラムはＡｇｆａ８Ｅ７５乾板にスリット幅
が１０ｍｍのものをｌＯｍづつ移動しながら１１回ホロ
グラム回折像の記録を各分割領域ごとに行った。

第８図に示すように、得られた３５ｍ１スライド用ポジ
フイルムを原画フィルム２１として所定位置に配置し、
ｊ２２＝３６０ｍｍとして、投、形光および参照光とし
ては波長が４８８０人、出力０．　８Ｗのアルゴンレー
ザ光を用いた。

レンズ２２として直径５０ｍｍ、焦点距離１００帥のレ
ンズを用い、原画フィルム２１の像を拡散板２３に投影
した。

ここからの拡散光を物体光としてホログラム感光板２４
に照射した。ホログラム感光板２４としては、サイズ３
０ｍｍＸ２００園Ｘ３ｍのアグファゲバルド社製写真乾
板８Ｅ５６ＨＤを用いた。

参照光２７はホログラム感光板２４に対して、３０度の
角度で照射した。

遮光板２４の開口窓２６は、幅ｄ２＝１０ｍｍのものを
使用し、１ＯＩＩＩＩＩずつ移動させながら、ホログラ
ム回折像の記録を各分割領域ごとに１１回行った。

最後に、このようにして得られたホログラフィックステ
レオグラムをもとにして、公知の方法（ＵＳＰ３，６３
３，９８９）を用いて、白色光による再生が可能なホロ
グラフィックステレオグラムの作製を行った。

なお、上記実施例において、合成する原画の原画上の合
成位置をいろいろ変えるようにすれば、作製されるホロ
グラムは合成されるそれぞれの原画による立体像が違和
感のない合成になったり、逆に違和感のある合成になっ
たりすることができ、新しいホログラフィックステレオ
グラムの再生像が得られる。

また原画を合成する場合は、各組の原画中の被写体がほ
ぼ同一の輝度を持つように一方または両方の組の原画の
輝度を変えるようにすれば違和感のない合成原画が得ら
れる、また逆に各組の原画中の被写体が異なる輝度を持
つようにして、合成原画の所定部分を強調するなどを行
うこともできる。

また、前記実施例においてはビデオカメラにより３次元
被写体をＩ最影し、これとＣＧ画像とを重ねてホログラ
フィックステレオグラムを作製するようにしたが、本発
明はこれに限らず実写により得られた原画同士の合成、
Ｃ０画像同士の合成等、また合成する原画の組も２つに
限らず３つ以上にしても良いことは言うまでもない。

〔発明の効果］ 以上のように本発明によれば、ホログラフィックステレ
オグラムにおける原画の合成という従来にない手法によ
り、斬新なホログラフィックステレオグラムが得られ、
かつ作製条件が極めてシビアーであるために偽造複製が
困難なホログラフィックステレオグラムを作製すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のビデオ撮影装置の構成を示す図、第２
図はカメラを移動して被写体を撮影する場合の説明図、
第３図は被写体を回転させてカメラ撮影する場合の各素
子の配置関係を示す図、第４図は被写体とカメラとの配
置関係を示す図、第５図は第４図の撮影に対するカメラ
移動方式による撮影の場合の等価的な配置関係を示す図
、第６図はＣＧ画像作製の場合の各素子の配置関係を示
す図、第７図はビデオ画像とＣＧ画像の合成方法を説明
するための図、第８図はホログラフィックステレオグラ
ム作製方法を説明するための図、第９図は従来のホログ
ラム用原画の撮影方法を説明するための図、第１０図は
ホログラフィックステレオグラム１最影のための撮影方
法を説明するための図、第１１図は第１０図で作製した
ホログラムの再生方法を説明するための図である。 １・・・テレビカメラ、２・・・カメラコントロールユ
ニット、３・・・パーソナルコンピュータ、４・・・フ
レームメモリ、５・・・ハードディスク、６・・・ＭＴ
、１０・・・パルスステージ、１１・・・回転軸、１２
・・・被写体。 出　　願　　人　　大日本印刷株式会社代理人　弁理士
　　蛭　川　昌　信（外４名）第４図 第５図 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）三次元被写体を複数の方向から観察した複数の原
   画を作製する第１の工程と、ホログラム感光板の感光面
   を複数の分割領域に分け、複数の原画のそれぞれについ
   て第１の工程の方向に対応した分割領域に原画からの光
   及び参照光との干渉を利用したホログラム回折像を露光
   形成する第２の工程を有するホログラフィックステレオ
   グラムの作製方法において、それぞれ複数の要素の原画
   からなる少なくとも２組以上の原画を作製し、次に各組
   の対応する要素の原画をそれぞれ原画中の被写体の前後
   関係を加味して合成し、合成した複数の要素の原画から
   なる組を用いて合成ホログラムを作製することを特徴と
   するホログラフィックステレオグラムの作製方法。
2. （２）原画の組が計算機で作製された原画の組と、実物
   のカメラ撮影により得られた原画の組を含む請求項１記
   載のホログラフィックステレオグラムの作製方法。
3. （３）原画の合成は、各組の原画中の被写体がほぼ同一
   の輝度を持つように少なくとも１つの組の原画の輝度を
   変換して行う請求項１記載のホログラフィックステレオ
   グラムの作製方法。