JPH06332361A - レインボータイプカラーホログラフィックステレオグラムの原画作製方法およびレインボータイプカラーホログラフィックステレオグラム合成装置 - Google Patents
レインボータイプカラーホログラフィックステレオグラムの原画作製方法およびレインボータイプカラーホログラフィックステレオグラム合成装置Info
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- JPH06332361A JPH06332361A JP12246393A JP12246393A JPH06332361A JP H06332361 A JPH06332361 A JP H06332361A JP 12246393 A JP12246393 A JP 12246393A JP 12246393 A JP12246393 A JP 12246393A JP H06332361 A JPH06332361 A JP H06332361A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
- G03H1/268—Holographic stereogram
Landscapes
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、装置を大幅に簡略かつ安価にしてし
かも容易にホログラフィックステレオグラムを作製でき
ることを最も主要な目的としている。 【構成】本発明は、物体光である平行光を回折し、水平
方向に集光させると共に、垂直方向に放射状に拡散(回
折)させて、原画を通してホログラム感光材料に前側か
ら入射させるグレーティング光素子と、ホログラム感光
材料の前側に配設され、入射光の一部のみをホログラム
感光材料に対して入射させるスリットマスクとを備え、
参照光である平行光を、スリットマスクを通してホログ
ラム感光材料に前側から入射させ、原画を照明した後の
光と干渉させて、ホログラム感光材料にエレメントホロ
グラムを記録することを特徴としている。
かも容易にホログラフィックステレオグラムを作製でき
ることを最も主要な目的としている。 【構成】本発明は、物体光である平行光を回折し、水平
方向に集光させると共に、垂直方向に放射状に拡散(回
折)させて、原画を通してホログラム感光材料に前側か
ら入射させるグレーティング光素子と、ホログラム感光
材料の前側に配設され、入射光の一部のみをホログラム
感光材料に対して入射させるスリットマスクとを備え、
参照光である平行光を、スリットマスクを通してホログ
ラム感光材料に前側から入射させ、原画を照明した後の
光と干渉させて、ホログラム感光材料にエレメントホロ
グラムを記録することを特徴としている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、グレーティング光素子
を用いたレインボータイプカラーホログラフィックステ
レオグラムの原画作製方法および合成装置に係り、特に
装置を大幅に簡略かつ安価にしてしかも容易にホログラ
フィックステレオグラムを作製できるようにしたレイン
ボータイプカラーホログラフィックステレオグラムの原
画作製方法およびホログラフィックステレオグラム合成
装置に関するものである。
を用いたレインボータイプカラーホログラフィックステ
レオグラムの原画作製方法および合成装置に係り、特に
装置を大幅に簡略かつ安価にしてしかも容易にホログラ
フィックステレオグラムを作製できるようにしたレイン
ボータイプカラーホログラフィックステレオグラムの原
画作製方法およびホログラフィックステレオグラム合成
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、レインボータイプカラーホロ
グラフィックステレオグラムを合成するための方法の一
つとして、2−ステップ作製法を用いた合成装置があ
る。しかしながら、この2−ステップ作製法による合成
装置は、第1段階、第2段階の2−ステップで作製を行
なうため、ホログラフィックステレオグラムの作製に時
間や手間がかかる。
グラフィックステレオグラムを合成するための方法の一
つとして、2−ステップ作製法を用いた合成装置があ
る。しかしながら、この2−ステップ作製法による合成
装置は、第1段階、第2段階の2−ステップで作製を行
なうため、ホログラフィックステレオグラムの作製に時
間や手間がかかる。
【0003】そこで、最近では、ホログラフィックステ
レオグラムの作製時間を短縮するために、ホログラフィ
ックステレオグラムの作製を1段階で行なう、いわゆる
1−ステップ作製法を用いた合成装置が採用されてきて
いる。
レオグラムの作製時間を短縮するために、ホログラフィ
ックステレオグラムの作製を1段階で行なう、いわゆる
1−ステップ作製法を用いた合成装置が採用されてきて
いる。
【0004】すなわち、この1−ステップ作製法による
合成装置では、レーザー光源から発生するレーザー光
を、ビームスプリッターにより参照光と物体光の2つに
分岐し、参照光を平行光にしてホログラム感光材料(以
下、単にホログラム感材と称する)に前側から入射させ
る。また、物体光を収束光にして、表示対象物の赤
(R)成分の視差画像の原画を照明し、この原画を照明
した後の光をレンズ群に入射させる。そして、このレン
ズ群は、球面レンズとFナンバーの小さいシリンドリカ
ル集光レンズとを組み合わせたアナモルフィック光学系
であり、入射した物体光はレンズ群によって、水平方向
に集光される。この光線束は、これと同じ側からホログ
ラム感材に斜入射する参照光と干渉し、エレメントホロ
グラムとして記録される。そして、原画を変えながら、
ホログラム感材を少しずつ移動させて、上記の作用が繰
り返して行なわれる。
合成装置では、レーザー光源から発生するレーザー光
を、ビームスプリッターにより参照光と物体光の2つに
分岐し、参照光を平行光にしてホログラム感光材料(以
下、単にホログラム感材と称する)に前側から入射させ
る。また、物体光を収束光にして、表示対象物の赤
(R)成分の視差画像の原画を照明し、この原画を照明
した後の光をレンズ群に入射させる。そして、このレン
ズ群は、球面レンズとFナンバーの小さいシリンドリカ
ル集光レンズとを組み合わせたアナモルフィック光学系
であり、入射した物体光はレンズ群によって、水平方向
に集光される。この光線束は、これと同じ側からホログ
ラム感材に斜入射する参照光と干渉し、エレメントホロ
グラムとして記録される。そして、原画を変えながら、
ホログラム感材を少しずつ移動させて、上記の作用が繰
り返して行なわれる。
【0005】次に、表示対象物の緑(G)成分の原画1
を、上述と同様の方法で記録する。また、表示対象物の
青(B)成分も、上述と同様の方法で記録する。
を、上述と同様の方法で記録する。また、表示対象物の
青(B)成分も、上述と同様の方法で記録する。
【0006】しかしながら、このようなレインボータイ
プカラーホログラフィックステレオグラム合成装置で
は、次のような理由により、安くて容易に高画質ステレ
オグラムを作製することが難しいという問題がある。
プカラーホログラフィックステレオグラム合成装置で
は、次のような理由により、安くて容易に高画質ステレ
オグラムを作製することが難しいという問題がある。
【0007】(a)レンズ群(球面レンズとシリンドリ
カル集光レンズ)の収差により、ホログラム感材に入射
する水平方向の光量分布が不均一になり、再生像の画質
が低下する。
カル集光レンズ)の収差により、ホログラム感材に入射
する水平方向の光量分布が不均一になり、再生像の画質
が低下する。
【0008】この収差を小さくしようとすると、レンズ
群を作製する技術と共に、そのコストが非常に高くな
る。
群を作製する技術と共に、そのコストが非常に高くな
る。
【0009】(b)上記と同じ理由により、広視域ホロ
グラフィックステレオグラムに必要なFナンバーの小さ
いレンズ群を入手し難い。
グラフィックステレオグラムに必要なFナンバーの小さ
いレンズ群を入手し難い。
【0010】(c)光学系の配置、振動防止等を考慮す
る合成装置は、非常に高価で、かつ大型になる。
る合成装置は、非常に高価で、かつ大型になる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
レインボータイプカラーホログラフィックステレオグラ
ム合成装置においては、ホログラフィックステレオグラ
ムは、大量の画像データを1枚のホログラム感材に高密
度記録することから、光学的記録プロセスの煩雑さと合
成光学系の高価さが、普及化のネックになるという問題
があった。
レインボータイプカラーホログラフィックステレオグラ
ム合成装置においては、ホログラフィックステレオグラ
ムは、大量の画像データを1枚のホログラム感材に高密
度記録することから、光学的記録プロセスの煩雑さと合
成光学系の高価さが、普及化のネックになるという問題
があった。
【0012】本発明は、上記のような問題を解消するた
めに成されたもので、装置を大幅に簡略かつ安価にして
しかも容易にホログラフィックステレオグラムを作製す
ることが可能なレインボータイプカラーホログラフィッ
クステレオグラムの原画作製方法およびレインボータイ
プカラーホログラフィックステレオグラム合成装置を提
供することを目的とする。
めに成されたもので、装置を大幅に簡略かつ安価にして
しかも容易にホログラフィックステレオグラムを作製す
ることが可能なレインボータイプカラーホログラフィッ
クステレオグラムの原画作製方法およびレインボータイ
プカラーホログラフィックステレオグラム合成装置を提
供することを目的とする。
【0013】
【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に記載の発明では、グレーティン
グ光素子を用いたレインボータイプカラーホログラフィ
ックステレオグラムの原画を作製する方法において、表
示被写体の各視方向から撮影を行なって原画を作製する
場合に、グレーティング光素子の有するグレーティング
パターンを形成する個々のグレーティングエレメント
を、表示対象物から分解される赤色,緑色,青色の各色
成分に対応した3つの微小な領域に垂直方向にそれぞれ
分割し、この3つの微小領域が色補正処理を施した画像
に対応するように原画を作製する。
めに、まず、請求項1に記載の発明では、グレーティン
グ光素子を用いたレインボータイプカラーホログラフィ
ックステレオグラムの原画を作製する方法において、表
示被写体の各視方向から撮影を行なって原画を作製する
場合に、グレーティング光素子の有するグレーティング
パターンを形成する個々のグレーティングエレメント
を、表示対象物から分解される赤色,緑色,青色の各色
成分に対応した3つの微小な領域に垂直方向にそれぞれ
分割し、この3つの微小領域が色補正処理を施した画像
に対応するように原画を作製する。
【0014】また、請求項2に記載の発明では、上記請
求項1に記載の原画作製方法により作製された原画を用
いて、レインボータイプカラーホログラフィックステレ
オグラムを合成する装置において、物体光である平行光
を回折し、水平方向に集光させると共に、垂直方向に放
射状に拡散(回折)させて、原画を通してホログラム感
光材料に前側から入射させるグレーティング光素子と、
ホログラム感光材料の前側に配設され、入射光の一部の
みをホログラム感光材料に対して入射させるスリットマ
スクとを備え、参照光である平行光を、スリットマスク
を通してホログラム感光材料に前側から入射させ、原画
を照明した後の光と干渉させて、ホログラム感光材料に
エレメントホログラムを記録するようにしている。
求項1に記載の原画作製方法により作製された原画を用
いて、レインボータイプカラーホログラフィックステレ
オグラムを合成する装置において、物体光である平行光
を回折し、水平方向に集光させると共に、垂直方向に放
射状に拡散(回折)させて、原画を通してホログラム感
光材料に前側から入射させるグレーティング光素子と、
ホログラム感光材料の前側に配設され、入射光の一部の
みをホログラム感光材料に対して入射させるスリットマ
スクとを備え、参照光である平行光を、スリットマスク
を通してホログラム感光材料に前側から入射させ、原画
を照明した後の光と干渉させて、ホログラム感光材料に
エレメントホログラムを記録するようにしている。
【0015】さらに、請求項3に記載の発明では、上記
請求項2に記載のレインボータイプカラーホログラフィ
ックステレオグラム合成装置において、平行光を入射す
ると、その光を所定の2つの方向に光を回折するホログ
ラフィック光素子を付加して成り、ホログラフィック光
素子からの一方の回折光を上記物体光、他方の回折光を
上記参照光としてそれぞれ入射させるようにしている。
請求項2に記載のレインボータイプカラーホログラフィ
ックステレオグラム合成装置において、平行光を入射す
ると、その光を所定の2つの方向に光を回折するホログ
ラフィック光素子を付加して成り、ホログラフィック光
素子からの一方の回折光を上記物体光、他方の回折光を
上記参照光としてそれぞれ入射させるようにしている。
【0016】
【作用】従って、本発明のレインボータイプカラーホロ
グラフィックステレオグラム合成装置においては、アナ
モルフィック光学系(水平方向に集光、垂直方向に拡散
の機能を有する光学系)の光学性質を同時に有するグレ
ーティング光素子を用いることにより、合成光学系を大
幅に簡略することができ、小型化、小エネルギー化を図
ることができる。
グラフィックステレオグラム合成装置においては、アナ
モルフィック光学系(水平方向に集光、垂直方向に拡散
の機能を有する光学系)の光学性質を同時に有するグレ
ーティング光素子を用いることにより、合成光学系を大
幅に簡略することができ、小型化、小エネルギー化を図
ることができる。
【0017】また、本発明のグレーティング光素子は、
入射光を回折し、水平方向に集光させると共に、垂直方
向に放射状に拡散させるようなグレーティングパターン
を有することにより、エンボス複製することが可能であ
るため、大量生産ができ、コストを著しく低減すること
ができる。
入射光を回折し、水平方向に集光させると共に、垂直方
向に放射状に拡散させるようなグレーティングパターン
を有することにより、エンボス複製することが可能であ
るため、大量生産ができ、コストを著しく低減すること
ができる。
【0018】以上により、装置を大幅に簡略かつ安価に
してしかも容易に、レインボータイプカラーホログラフ
ィックステレオグラムを作製することができる。
してしかも容易に、レインボータイプカラーホログラフ
ィックステレオグラムを作製することができる。
【0019】
【実施例】本発明は、従来の1−ステップレインボータ
イプカラーホログラフィックステレオグラム合成装置に
用いられている、高価なアナモルフィックレンズ群の代
わりに、入射光を回折し、水平方向に集光させると共
に、垂直方向に放射状に拡散させるようなグレーティン
グパターンを有するグレーティング光素子を用いること
により、従来の合成装置を大幅に簡略するものである。
なお、ここで、放射状に拡散させるというのは、通常で
言う発散(全体として拡がること)を意味するものであ
る。
イプカラーホログラフィックステレオグラム合成装置に
用いられている、高価なアナモルフィックレンズ群の代
わりに、入射光を回折し、水平方向に集光させると共
に、垂直方向に放射状に拡散させるようなグレーティン
グパターンを有するグレーティング光素子を用いること
により、従来の合成装置を大幅に簡略するものである。
なお、ここで、放射状に拡散させるというのは、通常で
言う発散(全体として拡がること)を意味するものであ
る。
【0020】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の一実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
の一実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
【0021】図1は、本発明によるレインボータイプカ
ラーホログラフィックステレオグラム合成装置の全体構
成例を示す概要図である。
ラーホログラフィックステレオグラム合成装置の全体構
成例を示す概要図である。
【0022】すなわち、本実施例のレインボータイプカ
ラーホログラフィックステレオグラム合成装置は、図1
に示すように、照明用光源10と、ホログラフィック光
素子(HOE)11と、反射型のグレーティング光素子
12と、原画(もしくは液晶光素子等の空間光変調素子
による空間光変調)13と、ホログラム感材14と、ス
リットマスク15と、ホログラム感材送りピッチ制御装
置16と、図示しない原画制御装置と、図示しない制御
手段であるコンピュータとから構成している。ここで、
照明用光源10は、平行光を発生するものである。
ラーホログラフィックステレオグラム合成装置は、図1
に示すように、照明用光源10と、ホログラフィック光
素子(HOE)11と、反射型のグレーティング光素子
12と、原画(もしくは液晶光素子等の空間光変調素子
による空間光変調)13と、ホログラム感材14と、ス
リットマスク15と、ホログラム感材送りピッチ制御装
置16と、図示しない原画制御装置と、図示しない制御
手段であるコンピュータとから構成している。ここで、
照明用光源10は、平行光を発生するものである。
【0023】また、ホログラフィック光素子11は、照
明用光源10からの平行光を入射すると、その光を所定
の2つの方向に光を回折し、一方の回折光を物体光、他
方の回折光を参照光とするものである。
明用光源10からの平行光を入射すると、その光を所定
の2つの方向に光を回折し、一方の回折光を物体光、他
方の回折光を参照光とするものである。
【0024】さらに、グレーティング光素子12は、入
射光を回折し、水平方向に集光させると共に、垂直方向
に放射状に拡散させるようなグレーティングパターンを
有するもので、ホログラフィック光素子11からの物体
光である平行光を回折し、水平方向に集光させると共
に、垂直方向に放射状に拡散(回折)させて、原画13
を通して、ホログラム感材送りピッチ制御装置16にセ
ットされたホログラム感材14に前側から入射させる、
前述したアナモルフィック光学系の光学性質を同時に有
するものである。
射光を回折し、水平方向に集光させると共に、垂直方向
に放射状に拡散させるようなグレーティングパターンを
有するもので、ホログラフィック光素子11からの物体
光である平行光を回折し、水平方向に集光させると共
に、垂直方向に放射状に拡散(回折)させて、原画13
を通して、ホログラム感材送りピッチ制御装置16にセ
ットされたホログラム感材14に前側から入射させる、
前述したアナモルフィック光学系の光学性質を同時に有
するものである。
【0025】一方、原画13は、例えばフィルムや、液
晶光素子等の空間光変調素子が用いられ、表示対象物の
視差画像の原画を、原画制御装置の制御により可変表示
するものである。
晶光素子等の空間光変調素子が用いられ、表示対象物の
視差画像の原画を、原画制御装置の制御により可変表示
するものである。
【0026】また、スリットマスク15は、ホログラム
感材14の前側に配設され、入射光の一部のみをホログ
ラム感材14に対して入射させるものである。
感材14の前側に配設され、入射光の一部のみをホログ
ラム感材14に対して入射させるものである。
【0027】さらに、ホログラフィック光素子11から
の参照光である平行光を、スリットマスク15を通して
ホログラム感材14に前側から入射させることにより、
原画13を照明した後の光と干渉させて、ホログラム感
材14にエレメントホログラムを記録するようにしてい
る。
の参照光である平行光を、スリットマスク15を通して
ホログラム感材14に前側から入射させることにより、
原画13を照明した後の光と干渉させて、ホログラム感
材14にエレメントホログラムを記録するようにしてい
る。
【0028】一方、ホログラム感材送りピッチ制御装置
16は、水平方向(X方向)に移動自在なX−Zステー
ジにホログラム感材14がセットされ、このホログラム
感材14を、コンピュータの制御により水平方向(X方
向)に送るものである。
16は、水平方向(X方向)に移動自在なX−Zステー
ジにホログラム感材14がセットされ、このホログラム
感材14を、コンピュータの制御により水平方向(X方
向)に送るものである。
【0029】また、原画制御装置は、原画12に表示す
る表示対象物の視差画像の原画を、コンピュータの制御
により可変制御するものである。
る表示対象物の視差画像の原画を、コンピュータの制御
により可変制御するものである。
【0030】さらに、コンピュータは、ホログラム感材
送りピッチ制御装置16、および原画制御装置を制御
し、エレメントホログラムを記録する機能を有するもの
である。
送りピッチ制御装置16、および原画制御装置を制御
し、エレメントホログラムを記録する機能を有するもの
である。
【0031】この場合、ホログラム感材送りピッチ制御
装置16および原画送り装置の送り制御は、最小分解能
が得られるように最適なエレメントホログラムの露光幅
および送りピッチを決定し、これらに従って行なうよう
にしている。
装置16および原画送り装置の送り制御は、最小分解能
が得られるように最適なエレメントホログラムの露光幅
および送りピッチを決定し、これらに従って行なうよう
にしている。
【0032】次に、上記グレーティング光素子12のア
ナモルフィック光学機能、およびその作製方法について
説明する。
ナモルフィック光学機能、およびその作製方法について
説明する。
【0033】本合成装置の主要な部分の一つは、グレー
ティング光素子12であると言える。このグレーティン
グ光素子12は、前述したような従来の合成装置のレン
ズ群と同じ機能を有し、かかる光素子を作製するのに、
高分解能電子ビームを用いて細かいグレーティングを作
ることが考えられる。
ティング光素子12であると言える。このグレーティン
グ光素子12は、前述したような従来の合成装置のレン
ズ群と同じ機能を有し、かかる光素子を作製するのに、
高分解能電子ビームを用いて細かいグレーティングを作
ることが考えられる。
【0034】図2(a)は、電子ビームによるグレーテ
ィング光素子12の作製原理を示す正面図である。
ィング光素子12の作製原理を示す正面図である。
【0035】すなわち、図2(a)に示すように、グレ
ーティング光素子12の集光角度は、電子ビームの分解
能が約1200lp/mmのため、照明角度が0度の場
合、最大回折角度としては50度が得られる。よって、
水平方向に関しては、ホログラム感材14に最大100
度の集束光が得られる。これは、このグレーティング光
素子12の水平方向のF−ナンバーが0.4であること
を意味する。一方、垂直方向に関しては、ホログラム感
材14に入射する光束は、図3に示すように、ホログラ
ム感材14前の視域の所に虚像を作るように広げてホロ
グラム感材14に入射するように、グレーティング光素
子12を設計する。
ーティング光素子12の集光角度は、電子ビームの分解
能が約1200lp/mmのため、照明角度が0度の場
合、最大回折角度としては50度が得られる。よって、
水平方向に関しては、ホログラム感材14に最大100
度の集束光が得られる。これは、このグレーティング光
素子12の水平方向のF−ナンバーが0.4であること
を意味する。一方、垂直方向に関しては、ホログラム感
材14に入射する光束は、図3に示すように、ホログラ
ム感材14前の視域の所に虚像を作るように広げてホロ
グラム感材14に入射するように、グレーティング光素
子12を設計する。
【0036】このようなアナモルフィック光学機能を持
たせるために、グレーティング光素子12は次のように
設計する。
たせるために、グレーティング光素子12は次のように
設計する。
【0037】すなわち、グレーティング光素子12にあ
る所のグレーティングパターンは、図2(a)に示すよ
うなグレーティングパターンを、下記の式に示すような
角度および間隔で描けばよい。
る所のグレーティングパターンは、図2(a)に示すよ
うなグレーティングパターンを、下記の式に示すような
角度および間隔で描けばよい。
【0038】
【数1】 ここで、Φ:グレーティング角度、d:グレーティング
ピッチ、θ:入射光の入射角度、D:グレーティングエ
レメントから中心までの距離、λ:記録波長、R:ホロ
グラム面での距離、H:エレメントホログラムの高さ、
h:対応するグレーティングエレメントの高さ。
ピッチ、θ:入射光の入射角度、D:グレーティングエ
レメントから中心までの距離、λ:記録波長、R:ホロ
グラム面での距離、H:エレメントホログラムの高さ、
h:対応するグレーティングエレメントの高さ。
【0039】また、図2(a)の一つのグレーティング
エレメントをさらに拡大表示すると、図2(b)の右側
に示すようになる。すなわち、一つのグレーティングエ
レメントを、さらに表示対象物から分解される赤色
(R),緑色(G),青色(B)の各色成分に対応した
3つの微小な領域に垂直方向に分割し、それぞれに異な
る空間周波数を描画する。このようにすることにより、
それぞれの微小領域からの回折光は、図2(c)に示す
ように異なる方向に発散する。
エレメントをさらに拡大表示すると、図2(b)の右側
に示すようになる。すなわち、一つのグレーティングエ
レメントを、さらに表示対象物から分解される赤色
(R),緑色(G),青色(B)の各色成分に対応した
3つの微小な領域に垂直方向に分割し、それぞれに異な
る空間周波数を描画する。このようにすることにより、
それぞれの微小領域からの回折光は、図2(c)に示す
ように異なる方向に発散する。
【0040】次に、上記ホログラフィック光素子11の
作製方法について説明する。
作製方法について説明する。
【0041】このホログラフィック光素子11は、平行
光(平面波)を入射すると、所定の2つの方向に光を回
折し、物体光と参照光として同時に射出するものであ
り、次のようにして作製する。
光(平面波)を入射すると、所定の2つの方向に光を回
折し、物体光と参照光として同時に射出するものであ
り、次のようにして作製する。
【0042】すなわち、図4に示すように、ホログラフ
ィック光素子11の参照光となる平行な光線は、ホログ
ラム感材14の法線方向に入射する。一方、参照光とθ
をなす角度で、ホログラフィック光素子11の物体光と
なる平行な光線をホログラム感材14に入射することに
より、参照光と干渉して透過型のホログラフィック光素
子11を作製する。ただし、上記物体光の入射角度θ
は、後述するホログラフィックステレオグラムの再生角
度θと同じようにあらかじめ決定することが必要であ
る。
ィック光素子11の参照光となる平行な光線は、ホログ
ラム感材14の法線方向に入射する。一方、参照光とθ
をなす角度で、ホログラフィック光素子11の物体光と
なる平行な光線をホログラム感材14に入射することに
より、参照光と干渉して透過型のホログラフィック光素
子11を作製する。ただし、上記物体光の入射角度θ
は、後述するホログラフィックステレオグラムの再生角
度θと同じようにあらかじめ決定することが必要であ
る。
【0043】このホログラフィック光素子11に、参照
光の方向から平行な照明光を入射すると、図5に示すよ
うに、+1次回折光、0次光、および−l次回折光が射
出するが、そのうちの0次光は無効光となり、+l回折
光はホログラム感材14を照明する参照光、−lの回折
光はグレーティング光素子12を照明する物体光とな
る。
光の方向から平行な照明光を入射すると、図5に示すよ
うに、+1次回折光、0次光、および−l次回折光が射
出するが、そのうちの0次光は無効光となり、+l回折
光はホログラム感材14を照明する参照光、−lの回折
光はグレーティング光素子12を照明する物体光とな
る。
【0044】次に、上記原画13の作製方法について説
明する。
明する。
【0045】上記グレーティング光素子12に密着する
原画13は、次のようにして作製する。
原画13は、次のようにして作製する。
【0046】すなわち、図2(a)に示すようなグレー
ティング光素子12の一つのグレーティングエレメント
の3つの微小領域(図2(b)右)が、色補正処理を施
した画像(図2(b)左)に対応するように原画13を
作製する。
ティング光素子12の一つのグレーティングエレメント
の3つの微小領域(図2(b)右)が、色補正処理を施
した画像(図2(b)左)に対応するように原画13を
作製する。
【0047】次に、以上のように構成した本実施例のレ
インボータイプカラーホログラフィックステレオグラム
合成装置の作用について説明する。
インボータイプカラーホログラフィックステレオグラム
合成装置の作用について説明する。
【0048】図1に示すように、照明用光源10からの
平行光がホログラフィック光素子11に入射されると、
ホログラフィック光素子11により回折された、0次光
はそのまま透過し、+l次光はグレーティング光素子1
2に物体光として入射される。また、−1次光はホログ
ラム感材14にスリットマスク15を通して参照光とし
て入射される。この場合、グレーティング光素子12
は、ホログラフィック光素子11からの+1次光の入射
により、再び後述する方向に回折光を反射し、原画13
を透過する。
平行光がホログラフィック光素子11に入射されると、
ホログラフィック光素子11により回折された、0次光
はそのまま透過し、+l次光はグレーティング光素子1
2に物体光として入射される。また、−1次光はホログ
ラム感材14にスリットマスク15を通して参照光とし
て入射される。この場合、グレーティング光素子12
は、ホログラフィック光素子11からの+1次光の入射
により、再び後述する方向に回折光を反射し、原画13
を透過する。
【0049】このグレーティング光素子12による一次
回折光は、前述した原理によってホログラム感材14上
に細長い部分が入射される。すなわち、グレーティング
光素子12による回折光は、その水平方向に関して、+
1次回折光をホログラム感材14上に細長い部分に集光
し、垂直方向に関して、ホログラム感材14に入射する
光線方向の反対側の延長線に3つの虚像点像になるよう
に、前述した原理で拡散する。
回折光は、前述した原理によってホログラム感材14上
に細長い部分が入射される。すなわち、グレーティング
光素子12による回折光は、その水平方向に関して、+
1次回折光をホログラム感材14上に細長い部分に集光
し、垂直方向に関して、ホログラム感材14に入射する
光線方向の反対側の延長線に3つの虚像点像になるよう
に、前述した原理で拡散する。
【0050】すなわち、図6に示すように、この3つの
虚像は水平方向に広げて、垂直方向に並んでいるように
なる。図6に示すように、垂直方向の並べ角度αは、ホ
ログラム感材14の参照光の入射角度θとの関係がアク
ロマティックな角度になる。また、この部所は、ホログ
ラムの観察位置になる。
虚像は水平方向に広げて、垂直方向に並んでいるように
なる。図6に示すように、垂直方向の並べ角度αは、ホ
ログラム感材14の参照光の入射角度θとの関係がアク
ロマティックな角度になる。また、この部所は、ホログ
ラムの観察位置になる。
【0051】また、このグレーティング光素子12から
の回折される+1次光以外の回折光は、ホログラム感材
14の配置したスリットマスク15により遮光される。
の回折される+1次光以外の回折光は、ホログラム感材
14の配置したスリットマスク15により遮光される。
【0052】この場合、グレーティング光素子12の直
後に、二次元画像を記録したフィルムや、液晶パネルを
用いた空間光変調素子による原画13を配設しているの
で、グレーティング光素子12からの−次回折光は、フ
ィルムや液晶光素子に表示される二次元原画パターン1
3を透過し、変調光となり、スリットマスク15を通し
てホログラム感材14に、上記参照光(−1次光)と同
じ側から入射される。このようにして、二次元原画13
の透過光が、ホログラム感材14にその同じ側から入射
する参照光と干渉し、ホログラム感材14にエレメント
ホログラムとして記録される。そして、原画12を変え
ながら、ホログラム感材14を少しずつ移動させて、上
記の作用が繰り返して行なわれる。
後に、二次元画像を記録したフィルムや、液晶パネルを
用いた空間光変調素子による原画13を配設しているの
で、グレーティング光素子12からの−次回折光は、フ
ィルムや液晶光素子に表示される二次元原画パターン1
3を透過し、変調光となり、スリットマスク15を通し
てホログラム感材14に、上記参照光(−1次光)と同
じ側から入射される。このようにして、二次元原画13
の透過光が、ホログラム感材14にその同じ側から入射
する参照光と干渉し、ホログラム感材14にエレメント
ホログラムとして記録される。そして、原画12を変え
ながら、ホログラム感材14を少しずつ移動させて、上
記の作用が繰り返して行なわれる。
【0053】上述したように、本実施例では、アナモル
フィック光学系(水平方向に集光、垂直方向に拡散の機
能を有する光学系)の光学性質を同時に有するデバイス
としてグレーティング光素子12を用い、またこのグレ
ーティング光素子12の有するグレーティングパターン
を形成する個々のグレーティングエレメントを、表示対
象物から分解される赤色,緑色,青色の各色成分に対応
した3つの微小な領域に垂直方向にそれぞれ分割し、こ
の3つの微小領域が色補正処理を施した画像に対応する
ように原画13を作製し、さらにレインボータイプカラ
ーホログラフィックステレオグラム合成装置を、平行光
を発生する照明用光源10と、照明用光源10からの平
行光を入射すると、その光を所定の2つの方向に光を回
折し、一方の回折光を物体光、他方の回折光を参照光と
して同時に射出するホログラフィック光素子11と、入
射光を回折し、水平方向に集光させると共に、垂直方向
に放射状に拡散させるようなグレーティングパターンを
有し、ホログラフィック光素子11からの物体光である
平行光を回折し、水平方向に集光させると共に、垂直方
向に放射状に拡散(回折)させて、原画13を通して、
ホログラム感材送りピッチ制御装置16にセットされた
ホログラム感材14に前側から入射させる、ナモルフィ
ック光学系の光学性質を同時に有するグレーティング光
素子12と、ホログラム感材14の前側に配設され、入
射光の一部のみをホログラム感材14に対して入射させ
るスリットマスク15と、水平方向(X方向)に移動自
在なX−Zステージにホログラム感材14がセットさ
れ、このホログラム感材14を、コンピュータの制御に
より水平方向(X方向)に送るホログラム感材送りピッ
チ制御装置16と、原画13に表示する表示対象物の視
差画像の原画を、コンピュータの制御により可変制御す
る原画制御装置と、ホログラム感材送りピッチ制御装置
16、および原画制御装置を制御し、エレメントホログ
ラムを記録する機能を有するコンピュータとから構成
し、ホログラフィック光素子11からの参照光である平
行光を、スリットマスク15を通してホログラム感材1
4に前側から入射させることにより、原画13を照明し
た後の光と干渉させて、ホログラム感材14にエレメン
トホログラムを記録するようにしたものである。
フィック光学系(水平方向に集光、垂直方向に拡散の機
能を有する光学系)の光学性質を同時に有するデバイス
としてグレーティング光素子12を用い、またこのグレ
ーティング光素子12の有するグレーティングパターン
を形成する個々のグレーティングエレメントを、表示対
象物から分解される赤色,緑色,青色の各色成分に対応
した3つの微小な領域に垂直方向にそれぞれ分割し、こ
の3つの微小領域が色補正処理を施した画像に対応する
ように原画13を作製し、さらにレインボータイプカラ
ーホログラフィックステレオグラム合成装置を、平行光
を発生する照明用光源10と、照明用光源10からの平
行光を入射すると、その光を所定の2つの方向に光を回
折し、一方の回折光を物体光、他方の回折光を参照光と
して同時に射出するホログラフィック光素子11と、入
射光を回折し、水平方向に集光させると共に、垂直方向
に放射状に拡散させるようなグレーティングパターンを
有し、ホログラフィック光素子11からの物体光である
平行光を回折し、水平方向に集光させると共に、垂直方
向に放射状に拡散(回折)させて、原画13を通して、
ホログラム感材送りピッチ制御装置16にセットされた
ホログラム感材14に前側から入射させる、ナモルフィ
ック光学系の光学性質を同時に有するグレーティング光
素子12と、ホログラム感材14の前側に配設され、入
射光の一部のみをホログラム感材14に対して入射させ
るスリットマスク15と、水平方向(X方向)に移動自
在なX−Zステージにホログラム感材14がセットさ
れ、このホログラム感材14を、コンピュータの制御に
より水平方向(X方向)に送るホログラム感材送りピッ
チ制御装置16と、原画13に表示する表示対象物の視
差画像の原画を、コンピュータの制御により可変制御す
る原画制御装置と、ホログラム感材送りピッチ制御装置
16、および原画制御装置を制御し、エレメントホログ
ラムを記録する機能を有するコンピュータとから構成
し、ホログラフィック光素子11からの参照光である平
行光を、スリットマスク15を通してホログラム感材1
4に前側から入射させることにより、原画13を照明し
た後の光と干渉させて、ホログラム感材14にエレメン
トホログラムを記録するようにしたものである。
【0054】従って、次のような種々の効果が得られる
ものである。
ものである。
【0055】(a)従来、入手し難かった複雑なアナモ
ルフィックレンズ群の代わりに、グレーティング光素子
12を用いているので、合成光学系を大幅に簡略するこ
とができ、小型化、小エネルギー化を図ることが可能と
なる。
ルフィックレンズ群の代わりに、グレーティング光素子
12を用いているので、合成光学系を大幅に簡略するこ
とができ、小型化、小エネルギー化を図ることが可能と
なる。
【0056】(b)グレーティング光素子12は、エン
ボス複製することができるので、大量生産することがで
き、コストを著しく低減することが可能となる。
ボス複製することができるので、大量生産することがで
き、コストを著しく低減することが可能となる。
【0057】(c)グレーティング光素子12とホログ
ラム感材14との距離は非常に近く(約30mm)、し
かも原画像は単一フレネル変換で済むので、画像情報が
殆ど損失せず記録できる。よって、画質の低下を生じる
ことがなく、鮮明な画像を得ることが可能となる。
ラム感材14との距離は非常に近く(約30mm)、し
かも原画像は単一フレネル変換で済むので、画像情報が
殆ど損失せず記録できる。よって、画質の低下を生じる
ことがなく、鮮明な画像を得ることが可能となる。
【0058】(d)従来の合成装置では、ホログラフィ
ックステレオグラムの水平方向の最大視域は60度であ
るが、本実施例の合成装置を使用することにより、最大
視域は100度も可能となる。
ックステレオグラムの水平方向の最大視域は60度であ
るが、本実施例の合成装置を使用することにより、最大
視域は100度も可能となる。
【0059】(e)本実施例のグレーティング光素子1
2は、アナモルフィック光学系(水平方向に集光、垂直
方向に拡散の機能を有する光学系)の光学性質を有する
レンズ群に比べて、極めて安価であり、さらにその取扱
いも簡単である。
2は、アナモルフィック光学系(水平方向に集光、垂直
方向に拡散の機能を有する光学系)の光学性質を有する
レンズ群に比べて、極めて安価であり、さらにその取扱
いも簡単である。
【0060】(f)コンピュータを用いて、ホログラム
感材送りピッチ制御装置16、および原画制御装置を制
御し、エレメントホログラムを記録するようにしている
ので、レインボータイプカラーホログラフィックステレ
オグラムを極めて容易に作製することが可能である。
感材送りピッチ制御装置16、および原画制御装置を制
御し、エレメントホログラムを記録するようにしている
ので、レインボータイプカラーホログラフィックステレ
オグラムを極めて容易に作製することが可能である。
【0061】(g)平行光(平面波)を入射すると、所
定の2つの方向に光を回折し、物体光と参照光として同
時に射出するホログラフィック光素子11を用いている
ので、装置がより一層簡略化することが可能となる。
定の2つの方向に光を回折し、物体光と参照光として同
時に射出するホログラフィック光素子11を用いている
ので、装置がより一層簡略化することが可能となる。
【0062】(h)従来、カラーホログラフィックステ
レオグラムの作製は、多段階、単一露光合成法か、また
は単一段階、多重露光合成法で行なっているのに対し
て、本実施例の合成装置を用いることにより、単一段
階、単一露光で合成することが可能となる。
レオグラムの作製は、多段階、単一露光合成法か、また
は単一段階、多重露光合成法で行なっているのに対し
て、本実施例の合成装置を用いることにより、単一段
階、単一露光で合成することが可能となる。
【0063】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その要旨を変更しない範囲で、種々に変形し
て実施できるものである。
ではなく、その要旨を変更しない範囲で、種々に変形し
て実施できるものである。
【0064】上記実施例では、平行光を入射すると、そ
の光を所定の2つの方向に光を回折するホログラフィッ
ク光素子11を備える場合について説明したが、これは
本発明に必要不可欠な要素ではなく、必要に応じて備え
ればよいものである。
の光を所定の2つの方向に光を回折するホログラフィッ
ク光素子11を備える場合について説明したが、これは
本発明に必要不可欠な要素ではなく、必要に応じて備え
ればよいものである。
【0065】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ナモルフィック光学系(水平方向に集光、垂直方向に拡
散の機能を有する光学系)の光学性質を同時に有するデ
バイスとしてグレーティング光素子を用い、またこのグ
レーティング光素子の有するグレーティングパターンを
形成する個々のグレーティングエレメントを、表示対象
物から分解される赤色,緑色,青色の各色成分に対応し
た3つの微小な領域に垂直方向にそれぞれ分割し、この
3つの微小領域が色補正処理を施した画像に対応するよ
うに原画を作製し、さらに物体光である平行光を回折
し、水平方向に集光させると共に、垂直方向に放射状に
拡散(回折)させて、原画を通してホログラム感光材料
に前側から入射させるグレーティング光素子と、ホログ
ラム感光材料の前側に配設され、入射光の一部のみをホ
ログラム感光材料に対して入射させるスリットマスクと
を備え、参照光である平行光を、スリットマスクを通し
てホログラム感光材料に前側から入射させ、原画を照明
した後の光と干渉させて、ホログラム感光材料にエレメ
ントホログラムを記録するようにしたので、装置を大幅
に簡略かつ安価にしてしかも容易に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なレインボータイプ
カラーホログラフィックステレオグラムの原画作製方法
およびレインボータイプカラーホログラフィックステレ
オグラム合成装置が提供できる。
ナモルフィック光学系(水平方向に集光、垂直方向に拡
散の機能を有する光学系)の光学性質を同時に有するデ
バイスとしてグレーティング光素子を用い、またこのグ
レーティング光素子の有するグレーティングパターンを
形成する個々のグレーティングエレメントを、表示対象
物から分解される赤色,緑色,青色の各色成分に対応し
た3つの微小な領域に垂直方向にそれぞれ分割し、この
3つの微小領域が色補正処理を施した画像に対応するよ
うに原画を作製し、さらに物体光である平行光を回折
し、水平方向に集光させると共に、垂直方向に放射状に
拡散(回折)させて、原画を通してホログラム感光材料
に前側から入射させるグレーティング光素子と、ホログ
ラム感光材料の前側に配設され、入射光の一部のみをホ
ログラム感光材料に対して入射させるスリットマスクと
を備え、参照光である平行光を、スリットマスクを通し
てホログラム感光材料に前側から入射させ、原画を照明
した後の光と干渉させて、ホログラム感光材料にエレメ
ントホログラムを記録するようにしたので、装置を大幅
に簡略かつ安価にしてしかも容易に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なレインボータイプ
カラーホログラフィックステレオグラムの原画作製方法
およびレインボータイプカラーホログラフィックステレ
オグラム合成装置が提供できる。
【図1】本発明によるレインボータイプカラーホログラ
フィックステレオグラム合成装置の一実施例を示す概要
図。
フィックステレオグラム合成装置の一実施例を示す概要
図。
【図2】同実施例におけるグレーティング光素子および
原画の作製方法をそれぞれ説明するための概要図。
原画の作製方法をそれぞれ説明するための概要図。
【図3】同実施例におけるグレーティング光素子の原理
を説明するための概要図。
を説明するための概要図。
【図4】同実施例における原画の作製方法をそれぞれ説
明するための概要図。
明するための概要図。
【図5】同実施例におけるホログラフィック光素子の原
理を説明するための概要図。
理を説明するための概要図。
【図6】同実施例におけるレインボータイプカラーホロ
グラフィックステレオグラム合成装置の作用を説明する
ための概要図。
グラフィックステレオグラム合成装置の作用を説明する
ための概要図。
10…照明用光源、11…ホログラフィック光素子、1
2…反射型のグレーティング光素子、13…原画(もし
くは液晶光素子等の空間光変調素子による空間光変
調)、14…ホログラム感材、15…スリットマスク、
16…ホログラム感材送りピッチ制御装置。
2…反射型のグレーティング光素子、13…原画(もし
くは液晶光素子等の空間光変調素子による空間光変
調)、14…ホログラム感材、15…スリットマスク、
16…ホログラム感材送りピッチ制御装置。
Claims (3)
- 【請求項1】 グレーティング光素子を用いたレインボ
ータイプカラーホログラフィックステレオグラムの原画
を作製する方法において、 表示被写体の各視方向から撮影を行なって原画を作製す
る場合に、 前記グレーティング光素子の有するグレーティングパタ
ーンを形成する個々のグレーティングエレメントを、前
記表示対象物から分解される赤色,緑色,青色の各色成
分に対応した3つの微小な領域に垂直方向にそれぞれ分
割し、 前記3つの微小領域が色補正処理を施した画像に対応す
るように原画を作製することを特徴とするレインボータ
イプカラーホログラフィックステレオグラムの原画作製
方法。 - 【請求項2】 前記請求項1に記載の原画作製方法によ
り作製された原画を用いて、レインボータイプカラーホ
ログラフィックステレオグラムを合成する装置におい
て、 物体光である平行光を回折し、水平方向に集光させると
共に、垂直方向に放射状に拡散(回折)させて、前記原
画を通してホログラム感光材料に前側から入射させるグ
レーティング光素子と、 前記ホログラム感光材料の前側に配設され、入射光の一
部のみを前記ホログラム感光材料に対して入射させるス
リットマスクとを備え、 参照光である平行光を、前記スリットマスクを通して前
記ホログラム感光材料に前側から入射させ、前記原画を
照明した後の光と干渉させて、前記ホログラム感光材料
にエレメントホログラムを記録するようにしたことを特
徴とするレインボータイプカラーホログラフィックステ
レオグラム合成装置。 - 【請求項3】 前記請求項2に記載のレインボータイプ
カラーホログラフィックステレオグラム合成装置におい
て、 平行光を入射すると、その光を所定の2つの方向に光を
回折するホログラフィック光素子を付加して成り、 前記ホログラフィック光素子からの一方の回折光を前記
物体光、他方の回折光を前記参照光としてそれぞれ入射
させるようにしたことを特徴とするレインボータイプカ
ラーホログラフィックステレオグラム合成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12246393A JPH06332361A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | レインボータイプカラーホログラフィックステレオグラムの原画作製方法およびレインボータイプカラーホログラフィックステレオグラム合成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12246393A JPH06332361A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | レインボータイプカラーホログラフィックステレオグラムの原画作製方法およびレインボータイプカラーホログラフィックステレオグラム合成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06332361A true JPH06332361A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=14836485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12246393A Pending JPH06332361A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | レインボータイプカラーホログラフィックステレオグラムの原画作製方法およびレインボータイプカラーホログラフィックステレオグラム合成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06332361A (ja) |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP12246393A patent/JPH06332361A/ja active Pending
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