JPH0282285A - 立体画像表示装置 - 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〕 本発明は画像表示装置に係・す、特に、白色光やレーザ
光に代表されるコヒーレント光を用い３次元の立体画像
を表示する立体画像表示装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の技術は、特開昭５８−６８０８４号公報に述べら
れているように、ホログラム情報取得手段（例えば、Ｃ
ＯＤカメラ）で得られた情報に基づいて光の透過度を逐
次変えながらホログラムを逐次再生し、これにコヒーレ
ント光を照射することにより立体画像を再生している。

また、コンピュータ・グラフィックス・アンド・イメー
ジ・プロセシング１０　（１９７９年）第１頁から第２
９頁（ＣＯＭＰＵＴＥＲＧＲＡＰＨＩＣ３ＡＮＤ　ＩＭ
ＡＧＥ　ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ　１０（１９７９）　Ｐ
Ｐ　ｌ−２９）に論じられている従来技術は、物体表面
の反射光の空間的な広がり、つまり空間周波数のスペク
トル分布の広がりを制御することによって立体像を再生
表示している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術のうち前者は、実物体のホログラムに対し
ては有効であるが、計算機内に格納しである物体情報を
立体的に再生表示させることはできない。

また、後者は、計算機内の物体情報を立体的に再生した
とき再生物体表面上にハイライトが生じてしまい、物体
の材質感や仮想的な物体の照明光の位置・方向などの表
現ができていない。つまり。

人間の立体視知覚要因の中で重要であるコントラスト（
陰影、光の方向等）を表現できていない。

従って、この従来装置で再生された物体をＩ′！察した
場合、空間に三次元物体が存在するように認識すること
はできるが、リアルな立体像の再生（例えば、空間に斜
め方向から照明光が入射してくる場合）は不可能である
。

本発明の目的は、再生された立体像に、物体表面の材質
感や、物体が空間に存在するときの物体を照射する仮想
的な光源の位置および方向などを表現できる立体画像表
示装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は次の様にすることで達成される。物体表面上
の光に対する光の反射モデルや光学モデルを設定し、物
体の反射属性（材質感）データを物体モデルに付加して
おき、反射属性（材質感）データを物体モデルと共に読
み込み、前記光学モデルに該反射属性（材質感）データ
を割り当て、物体表面上の強度を算出する。その後、該
強度を持った光が、仮想するホログラム面上に伝播した
ときの複素振幅、つまり物体反射光のホログラム上の複
素振幅を算出し、同時に参照光のホログラム面上の複素
振幅を算出し、前記物体反射光の複素振幅と参照光の複
素振幅を加算し、該加算された複素振幅の強度のデータ
に元づきホログラム再生素子の光透過量を変え、ホログ
ラム再生素子にコヒーレント光を照明することにより立
体画像と表示する。

また、カラーの立体画像を表示するには、光の３原色に
対して物体の材質を表現する反射属性を物体モデルに付
加し、各光の色に対して上記計算を行うことにより実現
する。

〔作　用〕

演算処理装置は、表示する物体表面各点からの反射光の
強度を、属性データと物体を照明する仮想的光源のデー
タから算出し１反射光強度に応じてホログラム再生素子
の光透過量を制御する。これにより１表示しようとする
物体は、輪郭だけでなく、物体表面状態も属性データと
光源データに応じて表示され、材質感や陰影等が分かる
ようになる。

〔実施例〕

以下１本発明の好適な実施例を図面を参照して説明する
。

まず、具体的実施例の説明に先立ち１本発明の詳細な説
明する。

演算処理装置は、先ず形状データから物体表面を点でサ
ンプリングする。サンプリングに際して。

点の間隔を次に示す関係により、決定する。

ｄｗ＝λｔ／Ｈ・・・・・・・・・・・・（１）但し、 ｄｗ：仮想したホログラムから再生される点像の水平方
向の強度の広がり（求める点の間隔）λ　：仮想した光
の波長 ｔ　：仮想したホログラムと点像との距離Ｈ：仮想した
ホログラムの大きさ 物体表面上を求めた間隔でサンプリングすることにより
、再生された立体像は離散的にならず、物体表面の材質
感は損なわれない。

サンプリングされた点をＰｉとし、物体表面上の点にお
ける物体表面の法線方向のベクトルＮ。

と各光源り。の物体表面上の正反射方向のベクトルＬＳ
Ｉｎを算出し、物体表面上の点Ｐｉにおける反射強度Ａ
、を反射モデルを用い関数として表現する。この関数は
、前記Ｎ、とＬ　Ｓ　ｌ　ｎと物体の反射属性データと
を含んでいる。

そして１反射強度Ａ４の物体反射光が伝播したときのホ
ログラム上の複素振幅「０を算出し、同時に、参照光が
ホログラム面上に伝播したときの複素振幅ｒＲを算出す
る。ホログラムは、上記２つの波の干渉パターンである
から、上記ｒｏとｒＲの合成を行いホログラム上の強度
を算出する。この結果、ホログラム上の強度Ｉは、以下
のように表現される。

Ｉ　＝　ｌ　ｒ’ｏ＋　ｒｐ　ｌ　”／　２　　　””
”・（２）一般に、ｒＯとｒＲは複素量であるから、以
下の説明を簡単にするために、２量を振幅と位相に別け
て記述すれば。

ｒｏ＝Ｕｏ８ＸＰ　（ｊ　φｏ）　　　　”””（３）
ｒ　Ｒ＝　ＵＲｅｘｐ　（ｊ　φＲ）　　　　””・・
・・−（４）となる。（３）、　（４）式を（２）式に
代入すれば、Ｉ　−［：ＵＲ”　＋　Ｕ（１’　＋　Ｕ
ＲＵ□ｃｏｓ（φ０−φＲ）］／２・・・・・・・・・
・・・（５） で表わされる。該強度工により、前記ホログラム再生素
子の光透過量を変え、照明光発生装置によりホログラム
を照射すれば、物体の材質、物体を照明する仮想光源の
存在する位置、仮想光源の方向を考慮した立体像を再生
することが可能となる。

つまり、ホログラムの照明光として前記参照光と同一の
光をホログラム再生素子に照射したと仮定した場合、ホ
ログラム再生素子を透過した後の光は、（５）式にｒＲ
，つまりｔＪ＊ｅｘｐ（ｊ＄ｕ）を掛けることにより求
めることができる。（５）式と照明光を掛けた結果得ら
れる複素振幅ｒ◆は次のように表現される。

ｒ◆＝［（Ｕ＊”＋Ｕｏ”）Ｕｐａｘｐ（ｊφＲ）◆Ｕ
Ｒ’　Ｕ□（ｅｘｐ（ｊφｏ）＋ｅｘｐ（−ｊφｏ＋２
ｊφＲ））］／２・・・・・・・・・・・・（６） （６）式において、第２項が物体反射光であることは（
３）式より明らかである。この複素振幅が空間に伝播し
たとき、物体が存在した位置に前記したように算出され
た反射強度を再生する。よって、再生された立体像は物
体の材質および光の照射方向を表現している。

第１図は１本発明の第１実施例に係る立体画像表示装置
の構成図である。この立体画像表示装置は、記録媒体１
１と、ホログラム生成装置１２と、立体像再生装置１３
から成る。

ホログラム生成装置１２は、記録媒体１１からデータを
読み込む入力装置１２１と、読み込んだデータを演算処
理する演算処理装置１２２と、演算結果を立体像再生袋
［１３に出力する出力袋［１２３を備える。

立体像再生装置１３は、ホログラム再生素子１３３と、
前記出力装置１２３からの信号を受は取る入力装置１３
１と、この信号に基づいてホログラム再生素子１３３の
画素の光透過量を調節する駆動信号を発生するホログラ
ム再生素子駆動装置１３２と、ホログラム再生素子１３
３の背面に設けられホログラム再生素子１３３にレーザ
光を照射する照明装置１３４から成る。

記録媒体１１には、再生表示しようとする物体の形状デ
ータの他、その物体の属性データが格納されている。属
性データのうち、例えば反射属性データは、拡散反射係
数ｋｄ（例えば紙等の完全拡散反射物体ではｋｄ；１）
　、直接反射係数ｋＳ１反射光の広がりを表現するため
の係数ｎ（磨き上げられた物体や金属等のように直接反
射する物体では１例えばｋｓ＝　１　、　ｎ　＝２０と
する）、減衰係数に、、（鏡面の場合に１＝１で、反射
しなくなるにしたがってに、→０となる）、透過係数を
及び屈折率ｎｔ（透明物体や半透明物体の場合）等の数
値データでなる。

演算処理装置１２２は、いわゆる電子計算機であり、第
２図に示すステップ１２２１．１２２２．１２２３゜１
２２４、１２２５．１２２６．１２２７．１２２８．１
２２９に従い、最終的な結果として、ホログラム面上の
物体反射光と参照光を模擬したホログラムを照射する光
の干渉の強度を算出する。

具体的には、ステップ１２２２より、物体を照明する光
源（実際の光源ではなく、再生像を照明する仮想的光源
）のデータ（例えば、光源の位置（Ｘｊｙｙｊ＋　ｚｊ
）、方向（ＩＸｊ、１ｙＪ、１□、）、光源の個数Ｍ、
光源の強度工」等）を入力する。

ステップ１２２３により、入力された物体形状データを
もとに物体表面上を点でサンプリングする。

サンプリング間隔は、再生像における各点での強度の広
がりから決定される。ホログラムから再生される点像の
空間的な広がりには。

ｄｗ＝αλｔ／Ｈ・・・・・・・・・・・・（７）但し
。

ｄｗ：ホログラムから再生される点像の強度の広がり α　：係数（≧１） λ　：光の波長 Ｈ：ホログラムの大きさ なる関係が成立する。（７）式よりサンプリング間隔を
ｄｗとしてサンプリングする。ここでαの値としては、
ホログラム面に対して水平方向と鉛直方向（ホログラム
面に対面したときの奥行き方向）とで異なる値を用いる
。具体的には、奥行き方向のサンプリング点の間隔を、
水平方向のサンプリング点の間隔に対しα倍大きく取る
。この様にするのは、材質感を持った立体像を再生する
際にサンプリングした点での反射光強度の広がりが他の
点に影響して材質感を損なうのを避けるためである。水
平方向、鉛直方向のサンプリング点間隔を同じにした場
合には、ホログラム再生素子１３３の縦の寸法を横の寸
法に対し０倍することで、再生画像の材質感欠如を回避
できる。尚、以下の説明を容易にするため、サンプリン
グ点をＰｉとする。

このステップ１２２３での処理では、上述したようにサ
ンプリング間隔を求めると共に、物体の表面上の点Ｐｉ
の単位法線ベクトルＮ、と各光源による正反射方向を表
わすベクトルＬｓＩＪ、及び物体照射光の物体表面に入
射する時の単位方向ベクトルＬ＋ｊを算出する。

ステップ１２２４では、入力された反射属性データをも
とに物体表面上の点Ｐ、での反射光強度Ａ、を算出する
。例えば、不透明物体の反射光の強度Ａ１は、完全拡散
物体と直接反射物体と周囲の光のみを考慮する必要があ
るため、次のような反射モデルで記述する。

Ａ、＝Ａａ＋Σ　（ｋｄＩｊ　　（Ｌ＋ｊ−Ｎ＋）＋　
ｋｓ　Ｉｊ　（Ｌｓ＋ｊ　・ｒ＝＋）’　）　”（８）
ニーで、ｒ□１は反射光の伝播方向を表わす方向ベクト
ル、Ａａは周囲光である。（８）式を見ると前述した係
数ｋｄ＊ｋｓ及び乗数ｎが考慮されている事が分かる。

（８）式のようにある特定の反射モデルを用いて物体表
面上のサンプリング点での反射光強度を算出することは
、他の材質に対しても適用できる。　ｔ、ｏｏｐｔｔに
よるステップ１２２４の繰り返し計算により、全物体表
面上の反射強度の計算が終了する。しかし、（８）式中
の第３項の直接反射光の計算は、このステップでは計算
せず１次のステップ１２２５で行う。

ステップ１２２５では、ステップ１２２４で算出したデ
ータをもとに、物体反射光が仮想したホログラム面上に
伝播したときのホログラム上の複素振幅を算出する。こ
のとき、ステップ１２２４の結果による反射強度を持っ
た光がホログラム面上に伝播したと仮定して算出する。

但し、ステップ１２２４のところで述べたように、伝播
方向が関係する場合には。

本ステップでその計算を行う、つまり、仮想したホログ
ラム上は、位置（ｍ、ｎ）で表わされている複数の画素
に分けられており１画素（ｍ、ｎ）における複素振幅を
ｒ　ｏｗｎとすれば、の計算を行う、但し、　　Ｉｒｍ
ｎ（ｌは物体表面上の点からホログラム面上の点（ｍ、
ｎ）までの距離である。具体的な計算としては、Ｉ’　
Ｏｓｎを０でクリアして、物体表面上のサンプリング点
での反射強度ＡＩとホログラム上の点（ｍ、ｎ）までの
距離ｌｒｍ。１１を求め、以下の計算により算出する。

ｒ”Ｏｓｎ″ｒ’０＊ｎ ＬＯＯＰ１３により物体表面上の全ての点Ｐ１について
計算する。２重ループＬＯＯＰ１２．　ＬＯＯＰ１３を
終了した時点で、物体全面の反射光が考慮されたことに
なる。

ステップ１２２６では、参照光のホログラム上の複素振
幅を算出する。つまり、ホログラム上の格子点（ｍ、ｎ
）の複素振幅をｒＲｓｎとすると、仮に参照光が平行光
である場合、ｒＲｓ。は。

ｐＲｍｎ＝ＵＲｅ　ｘ　ｐ　　（ｊ　ｋφａｎ）　　・
・”・・（１１）と表わされる。また、参照光が、点光
源の場合。

ｒ　Ｒａｎは、 光と参照光の干渉の強度を求めている。つまり、ホログ
ラムは、物体反射光と参照光の干渉の強度パターンであ
るから、まず、物体反射光の複素振幅ｒｏ、ｎとｒ　Ｒ
１１ｎを加える。その後、加えられた複素振幅の強度を
算出する。算出された強度をｌ１ｍ１１とすると。

ｌｍｎ＝　Ｉ　　ｒ’Ｏｍｎ　＋　ｒ’Ｒｍｎ　ｌ’／
　２　　・・・・・・・（１２）ｒＲｍｎ＝ＵＲ１９Ｘ
　Ｐ　　（Ｊ　ｋ　ｒａｎ）　　／　ｒａｎ””（ｔｉ
）’と表わされる。但し、ｒＩｌｌ□は１点光源からの
距離、ＵＲは、光源の強度、φ、。は、ホログラム上の
位相である。　（１１）式、または（１１）’式により
、ホログラム上の複素振幅を算出する。仮想的光源が多
数存在する場合も、ステップ１２２５と同様な加え込み
を行うことにより算出することが出来る。　ＬＯＯＰ１
４により、ホログラム全面の参照光源の複数振幅が算出
され、計算が終了する。

ステップ１２２７では、ホログラム上での物体反射の計
算を行っている。ＬＯＯＰ１５により、仮想ホログラム
上の全面の強度が算出される。

ステップ１２２８では、ステップ１２２７により算出さ
れた強度を、濃度の度合いを表わすデータに変換する。

具体的には、後のホログラム再生素子の階調に応じて強
度Ｉ□を数段階の階調で表わす０例えば１階調が２５６
階調の場合ｗＩＩＩＩｉの最大値を１、＾８とすれば、
第３図のように各格子（ｍ、ｎ）上の強度を１．＾８で
割り正規化し、数値２５５を掛けて整数化すれば、０〜
２５５の２５６段階の階調になる。

本実施例では、２５６階調を取り上げているが、この階
調は、いくらでもよい、　ＬＯＯＰ１６により、ホログ
ラム全面を濃度の度合いを表わすデータＩ　ｓ、ｎに変
換される。

ステップ１２２９では、ステップ１２２８により算出さ
れたホログラム上の濃度の度合いを表わすデータを立体
像再生装置Ｉ３に転送している。

立体像再生装置１３の入力装置１３１は、ホログラム生
成装置１２から転送されてくるホログラムの濃度の度合
いを表わすデータを読み込み、ホログラム駆動袋！１３
２に転送する。ホログラム駆動装置１３２に転送する。

ホログラム駆動装置１１３２は、ホログラムの濃度の度
合いを表わすデータの階調に応じて、ホログラム再生素
子１３３の各画素（ｍ、ｎ）の透過度を変える。ホログ
ラム再生素子は、第４図に示すように格子上に分割され
た液晶の微小区画（画素）から構成される０画素の大き
さは１本実施例では一辺３０μ■のものを用いたが、好
ましくは一辺１０μ■あるいはそれ以下のものを使用す
るとよい。

尚１本実施例ではホログラム再生素子として液晶を用い
ているが、他に、透過度を与えられる素子であれば、写
真乾板などでもよい。

ホログラム再生素子１３３の照明装置１１３４は、レー
ザとレンズから構成される。但し、ホログラム生成装置
ｉ１２で仮想された参照光と同様の光（例えば、平行光
であれば平行光をホログラムに与えるような光源である
こと）である必要がある。しかし、参照光の波長と同一
である必要はない、と言うのは、波長を変化させること
により再生される像が拡大縮小されるのみで、像再生に
は影響を与えないからである。この照明光をホログラム
再生素子１３３に照射することにより、ホログラムの再
生像が単色で物体の材質や物体の照明光の方向を伴って
観察される。

第５図は１本発明の第２実施例に係るカラー立体画像再
生装置の構成図である。本実施例では、３原色を表わす
ために、ホログラム再生素子２３３の照明装置として赤
（λ１＝６３２．８ｎｍ）　、緑（λＧ＝５１４．５ｎ
ｍ）　、青（λｉ＋＝４８８．ｏｎ＋ｓ）のレーザ光発
生装置１２３４１．２３４２．２３４３を用いているが
、他のし一ザ光を用いてもよい、記録媒体２１には、物
体の形状データ、及び物体の各色（赤、緑、青等）に対
する反射属性データが格納されている１反射属性データ
は、物体表面上の材質による３原色各々の色の光に体す
る反射の違いを表現する数値データである１反射属性デ
ータとしては、前述と同様に、拡散反射係数、直接反射
係数２反射光の広がりを表現するための乗数ｎ、鏡面の
ように完全鏡面反射をする物体に対しては減衰率、半透
明の物体に対して透過係数と物体内の屈折率を与える。

ホログラム生成袋！２２は、入力装置２２１演算処理装
！２２２．出力袋＠２２３からなる。入力装置２２１は
、上記記録媒体２１に格納された物体の形状データと各
色に対する反射属性データを読み込み、演算処理装置２
２２に送る。

演算処理装置２２２は、いわゆる電子計算機であり、第
１実施例で述べた処理をＲ，Ｇ、Ｂの３原色について別
々に演算を行い、各色に対する物体反射光と参照光の干
渉の強度を表わす濃度の度合いを出力する。ここでは、
第１実施例と異なる部分のみ説明する。

仮想ホログラム上の複素振幅を求める際、各色毎に波数
ｋを変えて計算している。本例では、赤の波数ｋ　Ｒｅ
緑の波数ｋＧ、青の波数に、を以下の式を用いて算出し
ている。

ｋ　−２ｘ　／　、λ　　　　　　　　・・・・・・・
・・・・・（１４）各色に対する演算は、完全に独立し
て計算可能であるため、並列計算演算処理装置を用いて
第６図のような計算処理を行うことも可能である。

立体再生袋！！２３はデータの入力装置２３１、ホログ
ラム再生素子駆動装置２３２、ホログラム再生素子２３
３．ホログラム照明装置２３４１．２３４２．２３４３
、ホログラム照明光マスク（スリット板）　２３５１゜
２３５２、２３５３からなる。

入力袋ｆ１２３１は、ホログラム生成装置から送られる
各色に対するホログラム上の全ての濃度の度合いを表わ
すデータを読み込み、上記ホログラム再生素子駆動装置
Ｉ！２３２に転送する。

ホログラム再生素子駆動装置２３２は、各色の濃度デー
タに応じてホログラム再生素子２３３の表示位置を決定
した後、ホログラム再生素子２３３の画素（ｍ、ｎ）の
透過度を変える。第７図に示すように、赤Ｒ２緑Ｇ、青
Ｂの表示位置は決まっており、この表示位置には、−色
の濃度データのみの透過度しか与えられない０本実施例
では、第７図に示すように、水平方向に数画素ずつホロ
グラム全面を短冊上にＲＧＢの繰り返しで構成している
。

ただし１本実施例では、短冊状にしているが、他に、市
松模様のように構成することも可能である。

−色のデータのみの透過度を与えるため他の色の表示位
［（ｍ、ｎ）での濃度データは必要としない。濃度デー
タの無駄を省くために、演算処理装置で、ホログラム上
の画素（ｍ、ｎ）により色を選択し計算することも可能
である。

ホログラム再生素子２３３は、第１実施例で説明したと
同様な構成である。

ホログラム照明装置２３４１．２３４２．２３４３は、
夫々、レーザと、レンズと、ホログラム照明光マスク２
３５１、２３５２．２３５３からなる。但し、第１実施
例で述べたようにホログラム生成袋！！２２で仮想され
た参照光と同様の光である必要がある。また、ホログラ
ム照明装置２３４１．２３４２．２３４３は、順に赤Ｒ
９緑Ｇ、青Ｂを呈するレーザ光源を備えている。ホログ
ラム照明光マスク２３５１．２３５２．２３５３は、順
に赤Ｒ９緑Ｇ、青Ｂの色に対する表示位置以外の位置を
照明しないようにするマスクである。具体的には、第７
図のように構成されたホログラム再生素子を各色の照明
光で照明する場合、第８図に示すように各色の光を夫々
の表示位置にだけ通すマスクを光源の前に設置する。

その他、２３６１．２３６２．２３７１．２３７２は、
前記ホログラム照明装置２３４１．２３４２．２３４３
から照射される光をホログラム上に集めるために設置し
たものである。具体的には、　２３６１．２３６２は鏡
であり完全に照明光源の光を反射し、光の進む方向を変
える作用をする。　２３７１．２３７２はハーフミラ−
であり、片側に入射した光は完全反射し、他方から入射
した光は透過する働きを持っている１以上の作用を持つ
鏡２３６１．２３６２とハーフミラ−２３７１，２３７
２を第５図のように配置することによりホログラム再生
素子面を各色毎に表示された素子のみをそれに対応する
色の光が照明するようになる。

このように構成された照明光でホログラムを照射するこ
とにより、ホログラムの再生像がカラーで観察される。

尚、再生画像をリアルに表現する場合は属性データとし
て実際の物体に即したデータを入力すればよいし、任意
の材質感や模様等を表現したい場合にはそれに応じた属
性データを走査者が自由に設定すればよいことはいうま
でもない、また、実施例では照明光としてレーザ光を使
用したが、白色光の様に非コヒーレント光を使用できる
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、計算機内に存在する三次元物体に材質
の違いを持たせ、計算処理に、材質による物体表面の光
の反射強度を計算した後、ホログラムを作成する処理を
行うことにより、再生装置によって再生された像は、物
体の材質、物体照明光の方向及びカラー表現を伴った人
間の立体視要因の中のコントラストをも考慮したリアル
な三次元像を提供することが可能である。

また、光学系なしで、三次元の物体を数値計算によりホ
ログラム上の干渉の強度分布を求めるので、被写対の大
きさに無関係であり、レンズ、フィルム等光学系器具が
不要であり、また光学系の調整も不要である。ホログラ
ムの光学系の撮影で欠かせない除振装置も不要である。

また、ホログラムを写真でなく、数値データとして持つ
ので、複製が容易であり正確（デジタル情報のコピーで
ありノイズが乗りにくい）であり、保存が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る立体画像表示装置の
ハード構成図、第２図は仮想ホログラムの作成フローチ
ャート、第３図はホログラム上の格子点における濃度階
調変換フローチャート、第４図はホログラム再生素子の
概観図、第５図は本発明の第２実施例に係るカラー立体
画像表示装置のハード構成図、第６図は三原色各色毎に
並列計算するフローチャート、第７図はカラー表示用ホ
ログラム再生素子の構成図、第８図はホログラム照明光
マスクの説明図である。 １１、２１・・・記録媒体、１２．２２・・・ホログラ
ム生成装置、　１３．２３・・・立体像再生装置、　１
２２．２２２・・・演算処理装置、１３２．２３２・・
・ホログラム再生素子駆動装置、１３３、２３３・・・
ホログラム再生素子、　１３４．２３４１．２３４２゜
２３４３・・・ホログラム照明装置。 代理人弁理士　　秋　本　正　実 第２１１ 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、形状データを読み込んで演算処理する演算処理装置
   と、ホログラム再生素子と、前記演算処理装置の演算結
   果に応じて前記ホログラム再生素子の光透過量を調整す
   るホログラム再生素子駆動装置と、前記ホログラム再生
   素子の背面から該ホログラム再生素子を照明光で照明す
   る照明装置とを備える立体画像表示装置において、前記
   演算処理装置は、表示する仮想物体の形状のデータの他
   に当該仮想物体の属性データを読み込み、該仮想物体を
   仮想光源で照明したとき該仮想物体表面からの反射光強
   度を前記属性データ及び仮想光源データにより求め、仮
   想的に設定したホログラム平面上に前記強度の反射光が
   伝播したときの複素振幅と仮想光源から前記ホログラム
   平面上に直接伝播してくる仮想的参照光の複素振幅とを
   合成して複素振幅強度を演算し、該複素振幅強度に応じ
   た信号を前記ホログラム再生素子駆動装置に出力する手
   段を備えることを特徴とする立体画像表示装置。 ２、請求項１において、仮想光源として３原色の光源を
   設定し、属性データは３原色毎に設定し、照明装置とし
   て３原色毎の照明装置を設け、演算処理装置は３原色毎
   に複素振幅強度を演算する手段を備え、ホログラム再生
   素子の画素は色単位に区分してあることを特徴とする立
   体画像表示装置。 ３、請求項２において、３原色毎に設けた各照明装置の
   前面に、色単位の区分け幅と同等の幅を有するスリット
   孔を備えるスリット板を設けたことを特徴とする立体画
   像表示装置。 ４、請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、ホロ
   グラム再生素子の光透過量の調整は各画素毎に行うこと
   を特徴とする立体画像表示装置。 ５、請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、仮想
   物体表面からの反射光強度を求めるサンプリング点の間
   隔は、奥行き方向の間隔に対し、ホログラム再生素子と
   平行な平面上での間隔を小さくしていることを特徴とす
   る立体画像表示装置。 ６、請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、ホロ
   グラム再生素子は横方向の寸法と縦方向の寸法が異なる
   ことを特徴とする立体画像表示装置。