JPH06124058A - ホログラフィック・ステレオグラム記録用投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 投影媒体として液晶パネルを用いており、ホ
ログラフィック・ステレオグラムの生成により作られた
像の質を向上することができるホログラフィック・ステ
レオグラム記録用投影装置を提供する。 【構成】 画素に対応するマイクロレンズで形成された
マイクロレンズ・アレイを入射側に有しており偏光子を
透過側に有している透過性液晶部と、透過性液晶部から
伝送された画像が連続するように位置決めされる拡散ス
クリ−ンとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホログラフィック・ス
テレオグラムに記録される画像の投影に用いることがで
きるホログラフィック・ステレオグラム記録用投影装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホログラフィック結像の分野では、一般
に通常ステレオグラムと呼ばれている、合成ホログラム
の特定の種類は、２次元透視図の連続したシリ−ズの逐
次記録によって構成される。

【０００３】画像の適格なシ−ケンスを獲得する１つの
方法は、現実の風景または物体の前方の直線コ−スに沿
って35mm撮影用カメラを通して、いろいろな視点から目
標物体を記録する。

【０００４】現在、注目されているものとしては、３次
元デ−タベ−スに用いられるコンピュ−タ・グラフィク
ス再現技術を含むシ−ケンス生成の第２の方法がある。

【０００５】どのような獲得の方法であれ、画像のシ−
ケンスは、ホログラフィック媒体に空間的に多重化され
た１次元（水平パララックスのみ）または２次元（水平
及び垂直パララックス）アレイ中に実質的に記録され
る。

【０００６】図６に、従来のホログラフィック記録装置
の一構成例を示す。

【０００７】図６のホログラフィック記録装置は、不透
明障壁52の直ぐ後方に位置するホログラフィック記録媒
体51、スリットの大きさが１〜３mmである狭いスリット
53を含んでいる不透明障壁52、不透明障壁52に関してホ
ログラフィック記録媒体51と反対の側に位置し作成して
いるステレオグラムの意図された表示パラメ−タで決定
された距離によって不透明障壁52から空間的に分離され
ている拡散スクリ−ン54、不透明障壁52に関して記録媒
体51の反対側の拡散スクリ−ン54を越えたある距離に位
置している投影装置55によって構成されている。

【０００８】図６のホログラフィック記録装置に用いら
れている記録方法は、拡散スクリ−ン54上に画像を後方
投影するために投影装置55と共にレ−ザ光束を使用す
る。

【０００９】この投影された画像からのレ−ザ光は、不
透明障壁52の狭いスリット53を介して拡散スクリ−ン54
のあらゆる点から拡散して記録媒体51上に降り懸かる。
投影光束にコヒ−レントな第２のレ−ザ光束56は、同時
に狭いスリット53を通過し、スリット53では第２のレ−
ザ光束56は拡散された画像光と干渉して干渉縞を生成
し、生成された干渉縞はホログラムとして記録される。

【００１０】総括的な記録処理は、スリット幅に等しい
距離によって各記録の後にスリット53を移動すること、
記録媒体51の近隣の部分を明らかにすること、そして隣
接透視図からシ−ンの投影像をその中に記録することを
含む。ステレオグラムは、このステップによって構築さ
れ、記録媒体51の近隣の一部の隣接透視図をホログラフ
ィ的に記録する方法を繰り返えす。

【００１１】現在の技術状況では、コンピュ−タ・グラ
フィック技術を用いて形成されたホログラフィック・ス
テレオグラムの画像は、後述する２つの方法のいずれか
１つの方法によって投影される。

【００１２】第１の方法では、コンピュ−タによって生
成された画像は、写真用のフィルム上に記録される。処
理後、フィルムは投影媒体として用いられる。

【００１３】第２の方法では、空間的光変調器、通常、
液晶テレビジョン・パネルが投影媒体として用いられ
る。

【００１４】次に、従来の方法による投影の一例を図７
に示す。

【００１５】コリメ−トされたレ−ザ−光で形成された
平面波57は、図６の投影装置55の構成要素として作用す
る投影媒体58を担った画像を伝達する。画像によって変
調された光フィ−ルドは、拡散スクリ−ン54に進行して
拡散スクリ−ン54の作用によって画像が可視になる。

【００１６】２つの投影技術間の機能的な釣合いは、写
真用フィルムが高品質な連続した画像を拡散スクリ−ン
54、更に、実質的にスリット53を介して記録媒体51に提
供し、フィルムは投影媒体58として用いられる前に現像
されなければならないという事実によって、この方法で
は完全な自動化が阻止される。

【００１７】他方、空間光変調器を用いた方法では、ス
テレオグラム記録処理の完全な自動化を許容するが、し
かし、非常に縮小された質、特に格子パタ−ン（グリッ
ドライク・ア−チファクト）を含んでおり、投影パネル
を仕切る電子制御線の帰結を備えている画像を提供す
る。

【００１８】図８は、図７の投影媒体58の機能を実行す
る液晶パネル59を示す。

【００１９】平面波57が液晶パネル59に当たるときに、
平面波57の一部は不透明セル60によってブロックされ、
平面波57の他の部分は透明セル60を通過する。液晶パネ
ル59を通過する平面波57の部分が拡散スクリ−ン54上に
入射すると、その部分が通過したＬＣＤのセルの大きさ
又は画素に比例する拡散スクリ−ン54の部分61を照射す
る。

【００２０】液晶パネル59上の隣接するセルは、薄膜フ
ィルム技術（ＴＦＴ）制御エレクトロニクス62を収容す
るために空間的に離れているので、隣接する画素によっ
て照射された拡散スクリ−ン54の部分61は当接しない
が、空間的な画素分離63を有する。この拡散スクリ−ン
54上の画素分離63は、投影装置によって作成された画像
の質を制限する原因である上述した格子パタ−ンの発生
源である。

【００２１】図９を参照して、上記格子パタ−ンの起源
を説明する。

【００２２】光に対して透明であるという個々の画素64
の度合いは、制御エレクトロニクス65の作用によって管
理される。制御エレクトロニクス65は、過熱を回避する
ために遮蔽マトリクス66によって保護されている。

【００２３】遮蔽マトリクス66中の空地地区は画素への
入射孔67を形成し、制御エレクトロニクス65マトリクス
間の空地地区は射出孔68を形成する。

【００２４】ＬＣＤ中の全ての画素を全透明であるよう
に設定しても、伝搬している波面69の入射孔67及び射出
孔68の両方を通過する部分だけが伝搬するために継続す
る。遮蔽マトリクス66の影と制御エレクトロニクス・マ
トリクス65は投影された画像の格子パタ−ンを形成す
る。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、投影媒体と
して液晶パネルを用いており、ホログラフィック・ステ
レオグラムの生成により作られた像の質を向上すること
ができるホログラフィック・ステレオグラム記録用投影
装置を提供する。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は、画素に対応す
るマイクロレンズで形成されたマイクロレンズ・アレイ
を入射側に有しており偏光子を透過側に有している透過
性液晶部と、透過性液晶部から伝送された画像が連続す
るように位置決めされる拡散スクリ−ンとを備えている
ホログラフィック・ステレオグラム記録用投影装置によ
って達成される。

【００２７】

【作用】本発明のホログラフィック・ステレオグラム記
録用投影装置では、透過性液晶部は、入射側に液晶部の
画素と１対１の比率のマイクロレンズで形成されたマイ
クロレンズ・アレイを有しており透過側に偏光子を有し
ており、拡散スクリ−ンは、透過性液晶部から伝送され
た画像が連続するように位置決めされる。

【００２８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明のホログラフィ
ック・ステレオグラム記録用投影装置（以下、投影装置
と称する）の実施例を説明する。

【００２９】図１は、本発明の投影装置の第１実施例の
構成を示すブロック図である。

【００３０】図１の投影装置は、液晶表示装置（以下、
ＬＣＤと称する）11、偏光シ−ト12、拡散スクリ−ン1
3、及びマイクロレンズ・アレイ14によって構成されて
いる。

【００３１】図１の構成では、マイクロレンズ・アレイ
14は完全な充填性（フィル・ファクタ）を有している、
即ち、隣接するレンズ間に隙間（ギャップ）がない。

【００３２】入射する平面波（入射光フィ−ルド）15
は、マイクロレンズ・アレイ14を介してＬＣＤ11の開孔
16，17を介して集光される。

【００３３】レ−ザ光は記録処理に用いられるので、入
射光フィ−ルド15は適応的に偏光でき、ほとんどのＬＣ
Ｄに用いられている初期偏光スクリ−ンは必要ない。

【００３４】光が入射孔16と射出孔17との間のＬＣＤ11
の液晶部分18を通過すると、光の偏光が操作される。各
画素からの光は、射出孔17から出るとその偏光状態によ
り光の透過を制御する偏光シ−ト12に当たる。

【００３５】偏光シ−ト12によって透過された光は、各
画素からの光が、それが丁度隣接する画素から拡がって
きた光と合うような大きさに拡がるまで分散を継続す
る。出力光がその隣接する近傍からの光に当接するよう
に、拡散スクリ−ン13を平面に配置することにより、拡
散スクリ−ン13上の画像が、従来の特性化されＬＣＤ投
影された画像の格子パタ−ンなしに連続しているように
表される。

【００３６】本実施例では、拡散スクリ−ン13は、それ
らの間の距離を一定に保つためにＬＣＤ11本体に接続さ
れているように図示されているが、一定のマイクロレン
ズ14を有するＬＣＤ11では、所望拡大の距離は使用され
るレ−ザ光の波長により変化するので、この距離は調整
可能なように構成されている。

【００３７】従って、本実施例では、ＬＣＤ11から拡散
スクリ−ン13までの距離を調整可能にすることによっ
て、投影装置の使用における適応性が増大する。

【００３８】マイクロレンズが完全な充填性を有しない
場合でも、図１の装置により連続イメ−ジを作り出すこ
とができる。

【００３９】図２は、図１の投影装置の主要部の拡大図
である。各構成部分は図１と同様なので説明を省略す
る。

【００４０】図３は、本発明の投影装置の第２実施例の
構成を示すブロック図である。

【００４１】本実施例では、透明スペ−サ19はＬＣＤ11
に取り付けられており、更に、第２マイクロレンズ・ア
レイ20は透明スペ−サ19のＬＣＤ11が取り付けられてい
ない側に取り付けられている。

【００４２】第２マイクロレンズ・アレイ20は、完全な
充填性（フィル・ファクタ）を有している。第１マイク
ロレンズ・アレイ14及び第２マイクロレンズ・アレイ20
の相関的な焦点距離と同様にそれらの分離は注意深く制
御されるので、第１マイクロレンズ・アレイ14によって
集光された入射平面波15は、第２マイクロレンズ・アレ
イ20から再びコリメ−トで出力される。

【００４３】本実施例では、第１実施例と同様に偏光シ
−ト12は透過フィルタとして用いられる。第２マイクロ
レンズ・アレイ20から伝搬してくる光フィ−ルド21は、
ＬＣＤ11上の画像で変調され、第１マイクロレンズ・ア
レイ14及び第２マイクロレンズ・アレイ20の作用によっ
て画像は格子パタ−ンなしである。なぜならば、出力さ
れた光フィ−ルド21はコリメ−トされており、拡散スク
リ−ン13は、ホログラファの都合によってＬＣＤ11から
空間的に移動して配置できる。

【００４４】図４は、本発明の投影装置の第３実施例の
構成を示すブロック図である。

【００４５】図４の投影装置は、マイクロレンズ・アレ
イが不完全な充填性を有している場合に適用できる。

【００４６】図４の投影装置では、入射光フィ−ルドの
あるものが第１マイクロレンズ・アレイ22のレンズの１
つの上に入射せず遮蔽マトリクス23ヘ無駄に伝搬するの
で効率の損失がある。

【００４７】ここで、図３の第２実施例のように、各画
素の出力を再びコリメ−トするために第２マイクロレン
ズ・アレイ24が用いられ、偏光を介して出力された画像
をフィルタするために偏光シ−ト25が用いられる。空間
的に不連続な出力された光フィ−ルド26は、第３マイク
ロレンズ・アレイ27、スペ−サ28、及び拡散スクリ−ン
13によって構成されている空間的に分離された装置29へ
伝搬する。

【００４８】図１の第１実施例のように、第３マイクロ
レンズ・アレイ27から拡散スクリ−ン13までの距離は、
拡散スクリ−ン13で隣接する画素からの光30が丁度当接
するように注意深く制御される。ここで、第２マイクロ
レンズ・アレイ24からの出力はコリメ−トされているの
で、装置29はホログラファの都合によって光学的に配置
することができる。

【００４９】図３の第２実施例及び図４の第３実施例に
おいて、第２マイクロレンズ・アレイ20，24から出力さ
れる光フィ−ルドはコリメ−トされる。これにより、光
フィ−ルドは更に全体として操作できる。特に、画像は
拡大でき、制御の追加された要素がホログラファに与え
られる。各実施例の図において、拡散スクリ−ン13に到
達する画像は、ＬＣＤ11に現れる画像と同じ大きさであ
る。この状況では、ホログラファは、ＬＣＤ11と同じ寸
法のホログラフィック・ステレオグラムを作成するよう
に制限を受ける。

【００５０】投影装置から画像を拡大（または縮小）す
る場合には、ホログラファが抱いているホログラフィッ
ク・ステレオグラムの寸法を満足させる必要がある。

【００５１】上記２つの実施例における出力された光フ
ィ−ルド21，26は、全体として操作できるので、ホログ
ラファはこれら光フィ−ルド21，26を拡大（または縮
小）できる。

【００５２】第２実施例（図３）の場合、これは、光フ
ィ−ルド21を単一レンズ素子で拡大し、拡散スクリ−ン
13を画像が適当な大きさに拡大するところの地点に配置
することによって行われる。

【００５３】第３実施例（図４）の場合、図５に示すよ
うに、操作は多少複雑である。ここでは、出力されるコ
リメ−トされた光フィ−ルド26は、第１レンズ31によっ
て拡大され、第２レンズ32によって再びコリメ−トされ
る。第２レンズ32から出力する光フィ−ルド33は、偏光
シ−ト25から出力された光フィ−ルド26と同じ役割周期
を有する。即ち、隙間（ギャップ）の大きさに対する画
素サイズの比率は同じであるが、全フィ−ルド寸法は変
化する。

【００５４】ここでは、第３実施例（図４）のように、
拡大（または縮小）され再びコリメ−トされた光フィ−
ルド33の大きさに適合した第３レンズ・アレイ34が、ス
ペ−サ35を介して入射コリメ−トされた光フィ−ルド33
を拡散スクリ−ン13上に再集光するために用いられる。

【００５５】図４及び図５では、第３レンズ・アレイ
（図４の参照符号27、図５の参照符号34）の作用は収束
であることが示されており、第３レンズ・アレイ（図４
の参照符号27、図５の参照符号34）としては分散レンズ
・アレイを適時に用いることができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明のホログラフィック・ステレオグ
ラム記録用投影装置は、画素に対応するマイクロレンズ
で形成されたマイクロレンズ・アレイを入射側に有して
おり偏光子を透過側に有している透過性液晶部と、透過
性液晶部から伝送された画像が連続するように位置決め
される拡散スクリ−ンとを備えているので、画像を混乱
させ、不連続であるかのようにさせる格子パタ−ンを取
り除いて投影ＬＣＤの画像の質を向上することができ、
ステレオグラム記録処理の完全な自動化を許容し、同時
に格子パタ−ンなしで連続した画像を記録するができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のホログラフィック・ステレオグラム記
録用投影装置の第１実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１のホログラフィック・ステレオグラム記録
用投影装置の主要部の拡大図である。

【図３】本発明のホログラフィック・ステレオグラム記
録用投影装置の第２実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】本発明のホログラフィック・ステレオグラム記
録用投影装置の第３実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図５】図４のホログラフィック・ステレオグラム記録
用投影装置を用いて画像を拡大または縮小する場合の一
構成例を示すブロック図である。

【図６】従来のホログラフィック記録装置の一構成例を
示すブロック図である。

【図７】従来のホログラフィック記録装置による投影方
法の説明図である。

【図８】図７の投影媒体の機能を実行する液晶パネルの
説明図である。

【図９】格子パタ−ンの起源の説明図である。

【符号の説明】 11 液晶表示装置（ＬＣＤ） 12 偏光シ−ト 13 拡散スクリ−ン 14 マイクロレンズ・アレイ 15 平面波（入射光フィ−ルド） 16，17 開孔 18 液晶部分

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画素に対応するマイクロレンズで形成さ
   れたマイクロレンズ・アレイを入射側に有しており偏光
   子を透過側に有している透過性液晶部と、該透過性液晶
   部から伝送された画像が連続するように位置決めされる
   拡散スクリ−ンとを備えていることを特徴とするホログ
   ラフィック・ステレオグラム記録用投影装置。