JPH10105032A - ホログラフィックステレオグラムの作成装置及び作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回折効率の高く、明るいホログラフィックス
テレオグラムを作成する。 【解決手段】 視差画像列の各画像を要素ホログラムと
して記録媒体に順次記録するホログラフィックステレオ
グラムの作成装置であって、光源３１からの光を物体光
と参照光に分割する光学部品と、物体光の光軸上に配さ
れた第１のシャッタ３６ｂと、参照光の光軸上に配され
た第２のシャッタ３６ａとを備え、第１のシャッタ３６
ｂと第２のシャッタと３６ａとを同期させて開閉するこ
とにより、視差画像列の各画像が投影された物体光と参
照光とによって形成されるの干渉縞を要素ホログラムと
して記録媒体３０に記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】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の作成装置及びホログラフィック
ステレオグラムの作成方法に関する。

【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影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
て順次記録することにより作成される。

【０００３】例えば、水平方向のみに視差情報をもつホ
ログラフィックステレオグラムでは、図７に示すよう
に、被写体１００を水平方向の異なる観察点から順次撮
影することにより得られた複数の原画１０１ａ〜１０１
ｅが、短冊状の要素ホログラムとしてホログラム用記録
媒体１０２に順次記録される。

【０００４】このホログラフィックステレオグラムは、
これをある位置から片方の目でみた場合、各要素ホログ
ラムの一部分の画像情報の集合体である２次元画像が見
え、目の位置を水平に動かせば、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２次元画像が見える。
したがって、このホログラフィックステレオグラムを観
察者が両目でみたときには、左右の目の位置が水平方向
で若干異なるため、それぞれに写る２次元画像は、若干
異なるものとなる。これにより、観察者は、視差を感
じ、３次元画像として認識される。

【０００５】ところで、図８に示すようなホログラフィ
ックステレオグラムプリンタ装置１１０により上記ホロ
グラフィックステレオグラムを作成する際に、それぞれ
の要素ホログラムは、レーザ光源１１１から出射された
干渉性の良いレーザ光をハーフミラー１１３によって分
割し、一つは画像表示手段により２次元画像変調された
物体光Ｌ２として、一つは参照光Ｌ３として、感光材料
であるホログラム用記録媒体１２３に集光することによ
って形成される。したがって、要素ホログラムは、この
ホログラム用記録媒体１２３の屈折率の変化として干渉
稿を記録することによって形成される。

【０００６】このとき、レーザ光源１１１から出射され
たレーザ光は、図８に示すように、シャッタ１１２が開
放しているときは、ホログラフィックステレオグラムプ
リンタ装置１１０の複数の光学部品１１３〜１２２によ
って物体光及び参照光に分割されてホログラム用記録媒
体１２３に導かれる。

【０００７】上記のシャッタ１１２は、例えば制御用コ
ンピュータによって制御され、レーザ光をホログラム用
記録媒体１２３に露光しないときには閉じられ、ホログ
ラム用記録媒体１２３を露光するときに開放されるよう
になっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のホログラフィッ
クステレオグラムの作成装置１１０の光学系では、レー
ザ光源１１１から出射されたレーザ光が物体光と参照光
とに分割される前にシャッタ１１２を配置して、開閉動
作させることによってホログラム用記録媒体１２３への
露光を行っている。

【０００９】このとき、ホログラフィックステレオグラ
ムプリンタ装置１１０の光学系を構成する各光学部品１
１３〜１２２は、レーザ光が入射された直後において、
レーザ光の強度が大きいとレーザ光による発熱により温
度が上昇する。このため、各光学部品１１３〜１２２
は、熱変形を生じ、ホログラム用記録媒体１２３に照射
される物体光及び参照光に揺らぎ等が生じる。このた
め、物体光と参照光との干渉による干渉稿が不安定とな
り、良好な要素ホログラムを安定に形成することができ
なくなってしまう。

【００１０】また、ホログラフィックステレオグラムを
作成する際、シャッタ１１２がレーザ光源１１１と全反
射ミラー１１３との間に配置されているために、要素ホ
ログラムを記録していないときには、各光学部品１１３
〜１２２にはレーザ光が入射されず、各要素ホログラム
を記録する毎にシャッタ１１２を開放して各光学部品１
１３〜１２２にレーザ光を入射させる。したがって、各
光学部品１１３〜１２２は、要素ホログラムの記録毎に
入射されることによって、熱変形を生じ、良好な干渉縞
を形成することが困難であるという問題を有している。

【００１１】本発明は、上述のような問題点に鑑みて提
案されたものであり、回折効率に優れ、明るい再生像が
得られるホログラフィックステレオグラムを作成するホ
ログラフィックステレオグラムの作成装置及びホログラ
フィックステレオグラムの作成方法を提案することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決する本
発明にかかるホログラフィックステレオグラムの作成装
置は、視差画像列の各画像を要素ホログラムとして記録
媒体に順次記録するホログラフィックステレオグラムの
作成装置であって、光源からの光を物体光と参照光に分
割する光学部品と、物体光の光軸上に配された第１のシ
ャッタと、参照光の光軸上に配された第２のシャッタと
を備え、第１のシャッタと第２のシャッタとを同期させ
て開閉することにより、視差画像列の各画像が投影され
た物体光と、参照光との干渉光を要素ホログラムとして
記録媒体に記録することを特徴とするものである。

【００１３】このように構成されたホログラフィックス
テレオグラムの作成装置は、物体光及び参照光の光軸上
に対応して配された第１のシャッタ及び第２のシャッタ
を有し、要素ホログラムの記録を行わないときでも、光
学系を構成する各光学部品に参照光及び物体光が照射さ
れた状態とすることができる。したがって、各光学部品
に予め参照光、物体光を照射しておき、各光学部品が安
定な状態になった後に要素ホログラムの記録をすること
ができる。

【００１４】また、本発明にかかるホログラフィックス
テレオグラム作成方法は、視差画像列の各画像を要素ホ
ログラムとして記録媒体に順次記録してホログラフィッ
クステレオグラムの作成する際に、視差画像列の画像が
投影された物体光の光軸上に配された第１のシャッタ
と、物体光と同一光源からの光が分割された参照光の光
軸上に配された第２のシャッタとを同期させて開閉し、
上記物体光と上記参照光との干渉稿を要素ホログラムと
して記録媒体に記録することを特徴とするものである。

【００１５】このようなホログラフィックステレオグラ
ムの作成方法は、第１のシャッタと第２のシャッタとを
同期させて干渉縞を要素ホログラムとして記録媒体に記
録を行うことから、要素ホログラムの記録を行わないと
きでも、光学系を構成する各光学部品に参照光及び物体
光が照射された状態とすることができる。したがって、
各光学部品に予め参照光、物体光を照射しておき、各光
学部品が安定な状態になった後に要素ホログラムの記録
をすることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるホログラフ
ィックステレオグラムの作成装置及びホログラフィック
ステレオグラムの作成方法について図面を参照しながら
詳細に説明する。なお、本発明は、以下の例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任
意に構成を変更することが可能である。

【００１７】まず、ホログラフィックステレオグラムを
作成するホログラフィックステレオグラムの作成装置の
一構成例について説明する。なお、本実施の形態では、
短冊状の複数の要素ホログラムを１つのホログラム用記
録媒体上に記録することにより、横方向の視差情報を持
たせたホログラフィックステレオグラムを例に挙げる。
但し、本発明は、ドット状の複数の要素ホログラムを１
つのホログラム用記録媒体上に記録することにより、横
方向及び縦方向の視差情報を持たせたホログラフィック
ステレオグラムに対しても適用可能であることは言うま
でもない。

【００１８】このホログラフィックステレオグラムの作
成装置は、物体光と参照光との干渉稿が記録されたホロ
グラム用記録媒体をそのままホログラフィックステレオ
グラムとする、いわゆるワンステップホログラフィック
ステレオグラムを作成する装置であり、図１に示すよう
に、記録対象の画像データの処理を行うデータ処理部１
と、この装置全体の制御を行う制御用コンピュータ２
と、ホログラフィックステレオグラム作成用の光学系を
有するホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３
とから構成されている。

【００１９】データ処理部１は、多眼式カメラや、移動
式カメラ等を備えた視差画像列撮影装置１３から供給さ
れる視差情報を含む複数の画像データＤ１や、画像デー
タ生成用コンピュータ１４によって生成された視差情報
を含む複数の画像データＤ２等に基づいて、視差画像列
Ｄ３を生成する。そして、データ処理部１は、視差画像
列Ｄ３に対して画像処理用コンピュータ１１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
す。

【００２０】ここで、視差画像列撮影装置１３から供給
される視差情報を含む複数の画像データＤ１は、例え
ば、多眼式カメラによる同時撮影、又は移動式カメラに
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
ある。

【００２１】また、画像データ生成用コンピュータ１４
によって生成された視差情報を含む複数の画像データＤ
２は、例えば、横方向に順次視差を与えて作成された複
数のＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉ
ｇｎ）画像やＣＧ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃ
ｓ）画像等の画像データである。

【００２２】また、データ処理部１は、ホログラム用記
録媒体３０に画像を記録する際に、記憶装置１２に記録
された画像データＤ４から、１画像分毎にデータを順番
に読み出し、この画像データＤ５を制御用コンピュータ
２に送出する。

【００２３】一方、制御用コンピュータ２は、ホログラ
フィックステレオグラムプリンタ装置３を駆動し、デー
タ処理部１から供給された画像データＤ５に基づく画像
を、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３内
にセットされたホログラム用記録媒体３０に、短冊状の
要素ホログラムとして順次記録する。

【００２４】このとき、制御用コンピュータ２は、後述
するように、ホログラフィックステレオグラムプリンタ
装置３に備えられた一対のシャッタ３６ａ、３６ｂ、表
示装置４０及び記録媒体送り機構等の制御を行う。すな
わち、制御用コンピュータ２は、各シャッタ３６ａ、３
６ｂに制御信号Ｓ１を送出して各シャッタ３６ａ、３６
ｂの開閉動作を制御し、また、表示装置４０に画像デー
タＤ５を供給して表示装置４０に当該画像データＤ５に
基づく画像を表示させ、また、記録媒体送り機構に制御
信号Ｓ２を送出して記録媒体送り機構によるホログラム
用記録媒体３０の送り動作を制御する。

【００２５】なお、このとき、各シャッタ３６ａ、３６
ｂの開閉動作を制御する制御信号Ｓ１及び記録媒体送り
機構を制御する制御信号Ｓ２は、それぞれ各シャッタ３
６ａ、３６ｂと記録媒体送り機構を同期させて駆動させ
ている。

【００２６】上記ホログラフィックステレオグラムプリ
ンタ装置３について、図２を参照して詳細に説明する。
なお、図２（Ａ）は、ホログラフィックステレオグラム
プリンタ装置３全体の光学系を上方から見た図であり、
図２（Ｂ）は、ホログラフィックステレオグラムプリン
タ装置３の光学系の物体光用の部分を横方向から見た図
である。

【００２７】ホログラフィックステレオグラムプリンタ
装置３は、図２（Ａ）に示すように、所定の波長のレー
ザ光を出射するレーザ光源３１と、レーザ光源３１から
のレーザ光Ｌ１の光軸上に配されたハーフミラーと３２
を有している。

【００２８】このハーフミラーによって反射されたレー
ザ光Ｌ２の光軸上には、参照光用の光学系として、シリ
ンドリカルレンズ３３と、参照光を平行光とするための
コリメータレンズ３４と、コリメータレンズ３４からの
平行光とされたレーザ光を反射する全反射ミラー３５
と、参照光がホログラム用記録媒体３０へ入射するのを
開閉動作することにより制御する参照光用シャッタ３６
ａがこの順に配置されている。

【００２９】参照光は、全反射ミラー３５によって反射
され、参照光用シャッタ３６ａが開放している状態なら
ば、ホログラム用記録媒体３０に入射し、参照光用シャ
ッタ３６ａが閉じられている場合には、参照光用シャッ
タ３６ａによって遮蔽され、ホログラム用記録媒体３０
には入射しない。すなわち、この参照光用シャッタ３６
ａは、制御用コンピュータ２によって制御され、ホログ
ラム用記録媒体３０を露光しない場合には閉じられ、ホ
ログラム用記録媒体３０を露光するときに開放される。

【００３０】上述したように、参照光は、ハーフミラー
３２、シリンドリカルレンズ３３、コリメータレンズ３
４、全反射ミラー３５の各光学部品を透過した後に参照
光用シャッタ３６ａが開閉動作されることから、参照光
が常に各光学部品に照射された状態におかれ、参照光が
照射された直後に生ずる光学部品の熱変形を防止するこ
とが可能となる。したがって、このように構成されたホ
ログラフィックステレオグラムプリンタ装置３の光学系
によれば、予め参照光を照射した状態にすることによっ
て各光学部品が安定した状態で露光を行うことが可能で
あり、安定した参照光をホログラム用記録媒体３０に照
射することができる。したがって、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を作成することが
可能である。

【００３１】一方、ハーフミラー３２を透過した光Ｌ３
の光軸上には、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すよう
に、物体光用の光学系として、ハーフミラー３２からの
透過光を反射する全反射ミラー３７と、凸レンズとピン
ホールを組み合わせたシリンドリカルレンズ３８と、物
体光を平行光とするためのコリメータレンズ３９と、記
録対象の画像を表示する表示装置４０と、投影レンズ４
１と、物体光をホログラム用記録媒体３０上に集光させ
るシリンドリカルレンズ４２とがこの順に配置されてお
り、シリンドリカルレンズ４２とホログラム用記録媒体
３０との間に物体光用シャッタ３６ｂが配置されてい
る。

【００３２】ここで、ハーフミラー３２を透過した物体
光Ｌ３は、全反射ミラー３７によって反射された後、シ
リンドリカルレンズ３８によって点光源からの拡散光と
される。次に、コリメータレンズ３９によって平行光と
され、その後、表示装置４０に入射する。ここで、表示
装置４０は、例えば液晶パネルからなる透過型の画像表
示装置であり、制御用コンピュータ２から送られた画像
データＤ５に基づく各画像を表示する。そして、表示装
置４０を透過した光は、表示装置４０に表示された画像
に応じて変調され、投影レンズ４１、シリンドリカルレ
ンズ４２に入射する。

【００３３】そして、シリンドリカルレンズ４２に入射
した物体光は、物体光用シャッタ３６ｂにより遮蔽さ
れ、制御用コンピュータ２の制御信号Ｓ１によって物体
光用シャッタ３６ｂが開放されたときに、ホログラム用
記録媒体３０に入射する。

【００３４】上述したように、物体光は、ハーフミラー
３２、全反射ミラー３７、シリンドリカルレンズ３８、
コリメータレンズ３９、表示装置４０、投影レンズ４
１、シリンドリカルレンズ４２からなる光学系によって
ホログラム用記録媒体３０に入射する。そして、物体光
用シャッタ３６ｂが開放している場合に、物体光と参照
光とによって形成される干渉稿を要素ホログラムとして
記録を行う。

【００３５】ここで、物体光用シャッタ３６ｂは、参照
光用シャッタ３６ａと対向するように配設されている。
このような参照光用シャッタ３６ａ及び物体光用シャッ
タ３６ｂは、例えば図２に示すように、ホログラム用記
録媒体３０と近接させて配置されることによって参照
光、物体光をホログラム用記録媒体３０の直前で遮蔽す
ることが可能であり、要素ホログラムの記録を行わない
ときでも各光学部品に参照光、物体光を透過させること
が可能となる。なお、この参照光用シャッタ３６ａ及び
物体光用シャッタ３６ｂは、要素ホログラムが短冊状で
記録されることから、短冊状に形成されている。

【００３６】したがって、このように構成されたホログ
ラフィックステレオグラムプリンタ装置３は、予め物体
光が上記の各光学部品に照射された状態になり、レーザ
光が照射された直後に生ずる各光学部品の熱変形により
干渉稿が不安定になることを防止することが可能とな
る。したがって、このように構成されたホログラフィッ
クステレオグラムプリンタ装置３の光学系によれば、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
を作成することが可能である。

【００３７】なお、参照光用シャッタ３６ａ及び物体光
用シャッタ３６ｂは、例えば、機械的に開閉自在なシャ
ッタや、ＡＯＭ（Ａｕｄｉｏ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｏｄ
ｕｌａｔｉｏｎ）等を用いた電子シャッタでも適用可能
であり、要するにレーザ光を遮蔽可能であり、開閉自在
なものであれば良い。

【００３８】なお、上記光学系において、ハーフミラー
３２によって反射され、ホログラム用記録媒体３０に入
射する参照光の光路長と、ハーフミラー３２を透過し、
表示装置４１を介してホログラム用記録媒体３０に入射
する物体光の光路長とは、ほぼ同じ長さとする。これに
より、参照光と物体光との干渉性が高まり、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
成することが可能となる。

【００３９】このように構成されたホログラフィックス
テレオグラムプリンタ装置３は、外部からの衝撃等によ
って振動が生ずると、良好な干渉稿を形成することが困
難となる。そこで、本実施の形態にかかるホログラフィ
ックステレオグラムプリンタ装置３は、干渉稿の状態を
検出する干渉縞検出部４４を備えている。

【００４０】このホログラフィックステレオグラムプリ
ンタ装置３は、物体光と参照光とによって形成される干
渉縞をホログラム用記録媒体３０以外にも形成するよう
になっており、各シャッタ３６ａ、３６ｂの開閉状態に
関わらず、干渉縞検出部４４が干渉稿を検出できるよう
になっている。

【００４１】この干渉縞検出部４４は、図２に示すよう
に、ホログラム用記録媒体３０に入射する物体光と参照
光とによって形成される干渉稿を検出することによって
ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３の振動
を検出する。この干渉縞検出部４４には、例えばＣＣＤ
（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメ
ラが備えられ、干渉稿を検出可能としている。

【００４２】このように干渉稿検出部４４は、干渉稿を
検出することによってホログラフィックステレオグラム
プリンタ装置３に備えられる光学系の振動を検出する。
ここで、干渉縞検出部４４は、当該光学系の振動をレー
ザ光源３１から出射されるレーザ光の波長オーダで検出
している。

【００４３】すなわち、この干渉縞検出部４４は、ホロ
グラフィックステレオグラムプリンタ装置３に備えられ
る光学系の振動によって生ずる干渉稿の揺らぎを検出す
る。そして、この干渉縞の揺らぎが所定値以上のときに
は、露光プロセスを開始せずに、各シャッタ３６ａ、３
６ｂを閉じておく。そして、干渉縞検出部４４によって
検出される振動が所定値以下になったときに、各シャッ
タ３６ａ、３６ｂを開放して要素ホログラムの記録を行
う。

【００４４】したがって、このように構成されたホログ
ラフィックステレオグラムプリンタ装置３は、干渉縞検
出部４４により振動を検出し、検出された光学系の振動
状態によって各シャッタ３６ａ、３６ｂを制御用コンピ
ュータ２により開閉動作させるので、干渉稿が安定な状
態でホログラム用記録媒体３０に要素ホログラムの記録
を行うことが可能であり、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ことが可能であ
る。また、このホログラフィックステレオグラムプリン
タ装置３は、干渉縞検出部４４を備えているので、外部
からの振動が生じてホログラム用記録媒体３０が振動し
ても制御用コンピュータ２によってホログラム用記録媒
体３０への要素ホログラムの記録を停止するので、場所
を選ばない設置が可能である。

【００４５】また、上述のホログラフィックステレオグ
ラムプリンタ装置３は、制御用コンピュータ２からの制
御信号により、ホログラム用記録媒体３０を１要素ホロ
グラム分だけ間欠送りし得る記録媒体送り機構５０を備
えている。この記録媒体送り機構５０は、制御用コンピ
ュータ２からの制御信号に基づいて、フィルム状のホロ
グラム用記録媒体３０を間欠送りし得るようになってい
る。このとき、制御用コンピュータ２は、ホログム用記
録媒体３０を間欠送りするとともに、ホログラム用記録
媒体３０の近傍に配置されている参照光用シャッタ３６
ａ及び物体光用シャッタ３６ｂの開閉動作を制御する。

【００４６】また、この記録媒体送り機構５０、参照光
用シャッタ３６ａ、物体光用シャッタ３６ｂは、制御用
コンピュータ２からの制御信号Ｓ１、Ｓ２が供給され
て、記録媒体送り機構５０と各シャッタ３６ａ、３６ｂ
とが同期して駆動するようになされている。すなわち、
記録媒体送り機構５０がホログラム用記録媒体３０を間
欠送りして保持し、各シャッタ３６ａ、３６ｂを開放し
て、物体光、参照光がホログラム用記録媒体３０に入射
するようになされている。

【００４７】すなわち、このホログラフィックステレオ
グラムプリンタ装置３でホログラフィックステレオグラ
ムを作成する際は、記録媒体送り機構５０に所定の状態
で保持されたホログラム用記録媒体３０に対して、参照
光用シャッタ３６ａ及び物体光用シャッタ３６ｂを開放
することによって物体光、参照光をホログラム用記録媒
体３０に照射し、視差画像列の各画像データに基づく画
像を短冊状の要素ホログラムとして順次記録する。

【００４８】なお、干渉縞検出部４４は、上述のように
ホログラム用記録媒体３０の近傍において干渉稿の一部
を検出していたが、ミラー等を用いて別の位置に参照光
及び物体光を導入し、ホログラム用記録媒体３０から離
れた位置に干渉縞を形成し、当該干渉縞を検出するよう
にしてもよい。また、ハーフミラー等を用いて物体光及
び参照光を分割した光を用いて干渉縞を検出し、当該干
渉縞を検出するようにしても良い。

【００４９】また、上述の干渉縞検出部４４は、物体光
及び参照光によって形成される干渉稿を検出することに
よって振動を検出していたが、レーザ光源３１から出射
したレーザ光の一部を、物体光と参照光に分割する前に
取り出し、当該レーザ光によって振動検出用の干渉縞を
形成するようにしても良い。

【００５０】さらには、ホログラフィックステレオグラ
ム作成用の光学系とは全く別に振動検出用の光学系を設
け、この光学系による干渉稿を検出して振動を検出して
も良く、要するに干渉稿の振動による揺らぎを検出でき
れば良い。

【００５１】なお、上述の例では、ホログラフィックス
テレオグラムプリンタ装置３の振動を干渉稿により検出
していたが、別の方法で振動を検出しても良い。

【００５２】ここで、上記ホログラフィックステレオグ
ラム作成装置において使用されるホログラム用記録媒体
３０について、図３及び図４を参照して、詳細に説明す
る。

【００５３】このホログラム用記録媒体３０は、図３に
示すように、テープ状に形成されたフィルムベース材３
０ａ上に光重合型フォトポリマからなるフォトポリマ層
３０ｂが形成されるとともに、当該フォトポリマ層３０
ｂ上にカバーシート３０ｃが被着されることにより形成
された、いわゆるフィルム塗布タイプの記録媒体であ
る。

【００５４】光重合型フォトポリマは、初期状態では、
図４（Ａ）に示すように、モノマＭがマトリクスポリマ
に均一に分散している。これに対して、図４（Ｂ）に示
すように、１０〜４００ｍＪ／ｃｍ² 程度のパワーの光
ＬＡを照射すると、露光部においてモノマＭが重合す
る。そして、ポリマ化するにつれて周囲からモノマＭが
移動してモノマＭの濃度が場所によって変化し、これに
より、屈折率変調が生じる。この後、図４（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を全面に照射することにより、モノマＭの
重合が完了する。このように、光重合型フォトポリマ
は、入射された光に応じて屈折率が変化するので、参照
光と物体光との干渉によって生じる干渉縞を、屈折率の
変化として記録することができる。

【００５５】このような光重合型フォトポリマを用いた
ホログラム用記録媒体３０は、露光後に特別な現像処理
を施す必要が無い。したがって、光重合型フォトポリマ
を感光部に用いたホログラム用記録媒体３０を使用する
本実施の形態に係るホログラフィックステレオグラムプ
リンタ装置３は、構成を簡略化することができる。

【００５６】つぎに、上記記録媒体送り機構５０につい
て、図５を参照して詳細に説明する。ここで、図５は、
上記ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３の
記録媒体送り機構５０の部分を拡大して示した図であ
る。

【００５７】図５に示すように、記録媒体送り機構５０
は、ローラ５１と、間欠送り用ローラ５２とを備えてお
り、ホログラム用記録媒体３０は、ローラ５１に巻き付
けられた状態でフィルムカートリッジ５３内に収納され
ている。そして、この記録媒体送り機構５０は、所定位
置に装填されたフィルムカートリッジ５３内のローラ５
１を所定のトルクをもって回転自在に軸支するととも
に、当該フィルムカートリッジ５３から引き出されたホ
ログラム用記録媒体３０を、ローラ５１と間欠送り用ロ
ーラ５２とで保持し得るようになされている。このと
き、記録媒体送り機構５０は、ホログラム用記録媒体３
０の面が、ローラ５１と間欠送り用ローラ５２と間にお
いて物体光に対してほぼ垂直となるように、ホログラム
用記録媒体３０を保持する。また、ローラ５１及び間欠
送り用ローラ５２は、トーションコイルばねにより互い
に離反する方向に付勢されており、これにより、ローラ
５１と間欠送り用ローラ５２との間に掛け渡されるよう
にローディングされたホログラム用記録媒体３０に対し
て、所定のテンションが付与される。

【００５８】上記記録媒体送り機構５０の間欠送り用ロ
ーラ５２は、図示しないステッピングモータに接続され
ており、当該ステッピングモータからの回転力に基づい
て、図中矢印Ａ１で示す方向に自在に回転し得るように
なされている。このステッピングモータは、制御用コン
ピュータ２から供給される制御信号Ｓ２に基づいて、１
画像分の露光終了毎に１要素ホログラムに対応した所定
角度だけ、間欠送り用ローラ５２を順次回転させる。こ
れにより、ホログラム用記録媒体３０は、１画像分の露
光毎に１要素ホログラム分だけ送られることとなる。

【００５９】また、ホログラム用記録媒体３０の進路の
うち間欠送り用ローラ５２の後段には、当該進路に沿っ
て紫外線ランプ５４が配設されている。この紫外線ラン
プ５４は、露光されたホログラム用記録媒体３０のモノ
マＭの重合を完了させるためのものであり、間欠送り用
ローラ５２によって送られてきたホログラム用記録媒体
３０に対して、所定パワーの紫外線ＵＶを照射し得るよ
うになされている。

【００６０】さらに、ホログラム用記録媒体３０の進路
のうち紫外線ランプ５４の後段には、回転自在に軸支さ
れたヒートローラ５５と、一対の排出用送りローラ５
６，５７と、カッター５８とが順次配設されている。

【００６１】ここで、排出用送りローラ５６，５７は、
ホログラム用記録媒体３０のカバーシート３０ｃ側がヒ
ートローラ５５の周側面に約半周にわたって密着した状
態に巻きつくように、ホログラム用記録媒体３０を送る
ようになされている。この排出用送りローラ５６，５７
は、図示しないステッピングモータに接続されており、
当該ステッピングモータからの回転力に基づいて回転し
得るようになされている。このステッピングモータは、
制御用コンピュータ２から供給される制御信号Ｓ２に基
づいて、１画像分の露光終了毎に１要素ホログラムに対
応した所定角度だけ、間欠送り用ローラ５２の回転と同
期して、排出用送りローラ５６，５７を順次回転させ
る。これにより、ホログラム用記録媒体３０は、間欠送
り用ローラ５２と排出用送りローラ５６，５７と間にお
いて弛むことなく、確実にヒートローラ５５の周側面に
密着した状態で送られることとなる。

【００６２】上記ヒートローラ５５は、内部にヒータ等
の発熱手段を備えており、この発熱手段により、その周
側面が約１２０℃程度の温度を保ち得るようになされて
いる。そして、このヒートローラ５５は、送られてきた
ホログラム用記録媒体３０のフォトポリマ層３０ｂをカ
バーシート３０ｃを介して加熱することにより、フォト
ポリマ層３０ｂの屈折率変調度を増加させ、ホログラム
用記録媒体３０に記録画像を定着させる。このため、ヒ
ートローラ５５は、その周側面にホログラム用記録媒体
３０が当接し始めてから離れるまでに記録画像が定着し
得る程度の時間がかかるようにその外径が選定されてい
る。

【００６３】また、カッター５８は、図示しないカッタ
ー駆動機構を備えており、このカッター駆動機構を駆動
することにより、送られてきたホログラム用記録媒体３
０を切断し得るようになされている。このカッター駆動
機構は、制御用コンピュータ２から供給される制御信号
Ｓ２に基づいて、ホログラム用記録媒体３０に視差画像
列の各画像データに基づく各画像が全て記録された後、
当該ホログラム用記録媒体３０の画像が記録された全て
の部分がカッター５８よりも外部に排出された段階で、
カッター５８を駆動させる。これにより、画像データが
記録された部分が他の部分から切り離され、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される。

【００６４】このように構成された記録媒体送り機構５
０は、露光中においては、ホログラム用記録媒体３０を
完全に固定し、参照光及び物体光の波長オーダー程度の
微小な振動もないように固定することが望ましい。ま
た、この記録媒体送り機構５０は、所定量のホログラム
用記録媒体３０を速やかに送り、停止後、ホログラム用
記録媒体３０の振動をできるだけ残さないことが望まし
い。

【００６５】そこで、ホログラム用記録媒体３０には、
図６に示すように、間欠送りローラ５２と間欠送りロー
ラ５３との間に、光学部材６０が当接されている。この
光学部品６０は、１次元拡散板６１とルーバフィルム６
２とを湾曲させた状態で一体に貼合わせてなる。この光
学部材６０は、ホログラム用記録媒体３０に対して当接
されて配置されることによってホログラム用記録媒体３
０の微小な振動を抑制させる。また、この光学部品６０
は、図示しない光学部品駆動機構により、ホログラム用
記録媒体３０と近接又は離反する方向に移動自在に保持
されている。

【００６６】この光学部材６０は、物体光を横方向に拡
散させる１次元拡散板６１と、参照光がホログラム用記
録媒体３０を透過して１次元拡散板６１等によって反射
されて再度ホログラム用記録媒体３０に入射するのを防
止するルーバフィルム６２とからなる。

【００６７】１次元拡散板６１は、ホログラフィックス
テレオグラムに縦方向の視野角を持たせるためのもので
ある。すなわち、この１次元拡散板６１によって、物体
光が縦方向、すなわち作成される要素ホログラムの長軸
方向に拡散され、これにより、作成されるホログラフィ
ックステレオグラムは縦方向の視野角を有することとな
る。

【００６８】ルーバフィルム６２は、微細な簾状の格子
を有する光学部品であり、ホログラム用記録媒体３０を
透過した参照光が１次元拡散板６１によって反射され
て、再びホログラム用記録媒体３０に入射するのを防止
するためのものである。参照光がホログラム用記録媒体
３０を透過した後、１次元拡散板６１等によって反射さ
れホログラム用記録媒体３０に入射すると、この反射光
によってホログラム用記録媒体３０に不要な干渉稿が形
成されてしまう。そこで、ルーバフィルム６２を、１次
元拡散板６１とホログラム用記録媒体３０との間に配す
ることによって、ホログラム用記録媒体３０を透過した
参照光が再びホログラム用記録媒体３０に入射すること
を防止する。

【００６９】上述のように構成された光学部材６０は、
物体光の光路上に配置され、ホログラム用記録媒体３０
に当接して配設されていることから、ホログラム用記録
媒体３０の微小な振動を抑制することが可能である。し
たがって、光学部材６０をホログラム用記録媒体３０に
当接させることにより、干渉稿を安定させることが可能
となり、その結果、回折効率の高いホログラムを得るこ
とが可能となる。

【００７０】つぎに、以上のような構成を有するホログ
ラフィックステレオグラムの作成装置でホログラフィッ
クステレオグラムを作成する際の動作について説明す
る。

【００７１】ホログラフィックステレオグラムを作成す
る際、制御用コンピュータ２は、データ処理部１から供
給された画像データＤ５に基づいて表示装置４０を駆動
して、表示装置４０に画像を表示させる。その後、制御
用コンピュータ２は、レーザ光源３１を駆動させ、ホロ
グラム用記録媒体３０に参照光及び物体光を露光する。
このとき、レーザ光源３１から出射されたレーザ光Ｌ１
のうち、ハーフミラー３２によって反射された光Ｌ２
が、各光学部品を透過し、参照光として、ホログラム用
記録媒体３０の近傍に配置された参照光用シャッタ３６
ａに到達する。

【００７２】一方、ハーフミラー３２を透過した光Ｌ３
が、各光学部品を透過し、表示装置４０に表示された画
像が投影された投影光となり、当該投影光が物体光とし
てホログラム用記録媒体３０の近傍に配置された物体光
用シャッタ３６ｂに到達する。

【００７３】このとき、参照光の光軸上に配された各光
学部品には、参照光用シャッタ３６ａの開閉状態に関わ
らず参照光が入射されていることとなる。また、物体光
の光軸上に配された各光学部品には、物体光用シャッタ
３６ｂの開閉状態に関わらず物体光が入射されているこ
ととなる。

【００７４】そして参照光用シャッタ３６ａ、物体光用
シャッタ３６ｂに制御信号Ｓ１を送出して所定時間だけ
開放することによって表示装置４０に表示された１画像
が、ホログラム用記録媒体３０に短冊状の要素ホログラ
ムとして記録される。

【００７５】このとき、ホログラフィックステレオグラ
ムプリンタ装置は、要素ホログラムの記録をする際、干
渉縞検出部４４によって所定値以上の振動が検出された
ときには、参照光用シャッタ３６ａ、物体光用シャッタ
３６ｂを閉じて要素ホログラムの記録を行わない。そし
て、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置の振
動を干渉稿検出部４４によって検出し、振動が所定値以
下になったとき、参照光用シャッタ３６ａ、物体光用シ
ャッタ３６ｂを開放して要素ホログラムの記録を行う。

【００７６】そして、ホログラム用記録媒体３０への１
画像の記録が終了したら、制御用コンピュータ２は、間
欠送り用ローラ５２に接続されたステッピングモータ
と、排出用送りローラ５６，５７に接続されたステッピ
ングモータとに制御信号Ｓ２を送出してこれらを駆動
し、これにより、ホログラム用記録媒体３０を１要素ホ
ログラム分だけ送らせる。

【００７７】次いで、制御用コンピュータ２は、データ
処理部１から供給される次の画像データＤ５に基づいて
表示装置４０を駆動して、次の画像を表示装置４０に表
示させる。この後、上述と同様の動作を順次繰り返すこ
とにより、データ処理部１から供給される各画像データ
Ｄ５に基づく各画像が、ホログラム用記録媒体３０に短
冊状の要素ホログラムとして順次記録される。

【００７８】すなわち、このホログラフィックステレオ
グラム作成装置では、記憶装置１２に記録された画像デ
ータに基づく画像が表示装置４０に順次表示されるとと
もに、各画像毎に各シャッタ３６ａ、３６ｂが開放さ
れ、各画像がそれぞれ短冊状の要素ホログラムとしてホ
ログラム用記録媒体３０に順次記録される。このとき、
ホログラム用記録媒体３０は、１画像毎に１要素ホログ
ラム分だけ送られるので、各要素ホログラムは、横方向
に連続して並ぶこととなる。これにより、横方向の視差
情報を含む複数の画像が、横方向に連続した複数の要素
ホログラムとしてホログラム用記録媒体３０に記録さ
れ、横方向の視差を有するホログラフィックステレオグ
ラムが得られる。

【００７９】この後、以上のように要素ホログラムが記
録されたホログラム用記録媒体３０には、紫外線ランプ
５４から紫外線ＵＶが照射される。これにより、モノマ
Ｍの重合が完了する。次いで、ホログラム用記録媒体３
０は、ヒートローラ５５により加熱され、これにより、
記録画像の定着がなされる。

【００８０】そして、画像が記録された部分が全て外部
に送り出されると、制御用コンピュータ２は、カッター
駆動機構に制御信号Ｓ２を供給して、カッター駆動機構
を駆動する。これにより、ホログラム用記録媒体３０の
うち、画像が記録された部分がカッター５８によってか
ら切り離され、１枚のホログラフィックステレオグラム
として外部に排出される。

【００８１】以上の工程により、水平方向の視差を有す
るホログラフィックステレオグラムが完成する。

【００８２】以上、本発明を適用した具体的な実施形態
について説明してきたが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、種々の変形が可能である。

【００８３】例えば、上述のホログラフィックステレオ
グラムプリンタ装置４５では、ホログラム用記録媒体３
０に画像をモノクロで記録するようにした場合について
述べたが、例えば赤、緑、青の３原色のレーザ光源を配
置し、それぞれのレーザ光源に対応して表示装置を配置
して画像を合成するようにしても良い。この場合、干渉
縞検出部４４は、何れか一つのレーザ光による干渉稿を
検出するようにすればよい。

【００８４】また、上述のホログラフィックステレオグ
ラムプリンタ装置では、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Ｈｏｒｉｚ
ｏｎｔａｌ Ｐａｒａｌｌａｘ Ｏｎｌｙ）について説
明したが、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Ｆｕｌｌ Ｐａｒ
ａｌｌａｘ）にも適用可能である。

【００８５】なお、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を作成する際には、
物体光をシリンドリカルレンズで短冊状に集光するかわ
りにドット状に集光し、ホログラム用記録媒体は集光位
置に対して相対的に２次元的に移動させ、全面露光を行
う。

【００８６】また、横方向のみの視差情報を有するホロ
グラフィックステレオグラムを作成するホログラフィッ
クステレオグラムプリンタ装置では、短冊状のシャッタ
を用ているが、Ｆｕｌｌ Ｐａｒａｌｌａｘのホログラ
フィックステレオグラムプリンタ装置では、円形の開口
部を有するシャッタを用いる。

【００８７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かるホログラフィックステレオグラムの作成装置によれ
ば、光源からの光を物体光と参照光に分割する光学部品
と、物体光の光軸上に配された第１のシャッタと、参照
光の光軸上に配された第２のシャッタとを備え、第１の
シャッタと第２のシャッタとを同期させて開閉すること
により、視差画像列の各画像が投影された物体光と、参
照光との干渉縞を要素ホログラムとして記録媒体に記録
するので、要素ホログラムの記録を行わないときでも、
光学系を構成する各光学部品に参照光及び物体光が照射
された状態とすることができる。したがって、各光学部
品に予め参照光、物体光を照射しておき、各光学部品が
安定な状態になった後に要素ホログラムの記録をするこ
とができる。したがって、光が照射した直後に生ずる熱
変形等の影響を防止し、回折効率の高いホログラフィッ
クステレオグラムを作成することが可能であり、また、
各要素ホログラムが良好に形成されるので、ホログラフ
ィックステレオグラム全体としても、均一性が向上した
画像を得ることが可能である。

【００８８】また、本発明にかかるホログラフィックス
テレオグラムの作成方法は、視差画像列の各画像を要素
ホログラムとして記録媒体に順次記録してホログラフィ
ックステレオグラムの作成する際に、視差画像列の画像
が投影された物体光の光軸上に配された第１のシャッタ
と、物体光と同一光源からの光が分割された参照光の光
軸上に配された第２のシャッタとを同期させて開閉動作
し、上記物体光と上記参照光との干渉稿を要素ホログラ
ムとして記録媒体に記録するので、要素ホログラムの記
録を行わないときでも、光学系を構成する各光学部品に
参照光及び物体光が照射された状態とすることができ
る。したがって、各光学部品に予め参照光、物体光を照
射しておき、各光学部品が安定な状態になった後に要素
ホログラムの記録をすることができる。したがって、光
が照射した直後に生ずる熱変形等の影響を防止し、回折
効率の高いホログラフィックステレオグラムを作成する
ことが可能であり、また、各要素ホログラムが良好に形
成されるので、ホログラフィックステレオグラム全体と
しても、均一性が向上した画像を得ることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ホログラフィックステレオグラムの作成装置の
一構成例を示す模式図である。

【図２】ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置
の光学系の一例を示す模式図である。

【図３】ホログラム用記録媒体の一例を示す断面図であ
る。

【図４】光重合型フォトポリマの感光プロセスを示す模
式図である。

【図５】記録媒体送り機構の一構成例を示す模式図であ
る。

【図６】ホログラム用記録媒体の近傍を拡大して示す模
式図である。

【図７】ホログラフィックステレオグラムの作成方法を
示す模式図である。

【図８】従来のホログラフィックステレオグラムプリン
タ装置の光学系を示す模式図である。

【符号の説明】

３ ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置、３
０ ホログラム用記録媒体、３６ａ 参照光用シャッ
タ、３６ｂ 物体光用シャッタ、４４ 干渉縞検出部、
５０ 記録媒体送り機構

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 視差画像列の各画像を要素ホログラムと
   して記録媒体に順次記録するホログラフィックステレオ
   グラムの作成装置であって、 光源からの光を物体光と参照光に分割する光学部品と、 上記物体光の光軸上に配された第１のシャッタと、 上記参照光の光軸上に配された第２のシャッタとを備
   え、 上記第１のシャッタと上記第２のシャッタとを同期させ
   て開閉することにより、上記視差画像列の各画像が投影
   された上記物体光と、上記参照光との干渉縞を要素ホロ
   グラムとして記録媒体に記録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成装置。
2. 【請求項２】 上記第１のシャッタは、上記物体光を上
   記記録媒体に集光する光学部品と上記記録媒体との間に
   配されることを特徴とする請求項１記載のホログラフィ
   ックステレオグラムの作成装置。
3. 【請求項３】 上記記録媒体を移動する記録媒体送り機
   構を有し、上記第１のシャッタ及び第２のシャッタは、
   上記記録媒体送り機構と同期して開閉動作することを特
   徴とする請求項１記載のホログラフィックステレオグラ
   ムの作成装置。
4. 【請求項４】 視差画像列の各画像を要素ホログラムと
   して記録媒体に順次記録してホログラフィックステレオ
   グラムの作成する際に、 視差画像列の画像が投影された物体光の光軸上に配され
   た第１のシャッタと、物体光と同一光源からの光が分割
   された参照光の光軸上に配された第２のシャッタとを同
   期させて開閉動作し、上記物体光と上記参照光との干渉
   稿を要素ホログラムとして記録媒体に記録することを特
   徴とするホログラフィックステレオグラムの作成方法。
5. 【請求項５】 上記第１のシャッタ及び第２のシャッタ
   の開閉動作に同期させて、要素ホログラムを記録する毎
   に記録媒体を移動することを特徴とする請求項４記載の
   ホログラフィックステレオグラムの作成方法。