JPH113025A - 画像記録装置及び画像記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レインボータイプのホログラフィックステレ
オグラムを作製する上での諸問題を解決し、カラーのホ
ログラフィックステレオグラムホログラムを作製するこ
とが可能な画像記録装置及び画像記録方法を提供する。 【解決手段】 ホログラフィックステレオグラムをレイ
ンボータイプとするために、シリンドリカルフレネルレ
ンズ１４４によって物体光を上下方向に集光させる。一
方、参照光に関しては、エッジリット方式を採用して、
光導入ブロックを介してホログラム用記録媒体１３０に
照射する。そして、シリンドリカルフレネルレンズ１４
４を適当な量だけ上下方向に移動させることにより再生
像の色が変化することを利用すれば、カラーのホログラ
フィックステレオグラムを作製することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エッジリット方式
のホログラフィックステレオグラムに画像を記録する画
像記録装置及び画像記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】３次元画像を記録媒体に記録する手法と
して、ホログラフィックステレオグラムを用いた手法が
知られている。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
用記録媒体に順次記録することにより作製される。

【０００３】このようなホログラフィックステレオグラ
ムのうち、横方向にだけ視差を有するホログラフィック
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の要素ホログ
ラムとして順次記録することにより作製される。

【０００４】例えば、図２１に示すように、被写体６０
０を横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６０１ａ〜６０１ｅ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６０２に順次
記録される。

【０００５】このようなホログラフィックステレオグラ
ムでは、横方向の異なる観察点から順次撮影することに
より得られた画像情報が、短冊状の要素ホログラムとし
て横方向に順次記録されているので、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見たとき、その左
右の目にそれぞれ写る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ることとなり、ス
テレオ立体視の原理により、３次元画像が再生されるこ
ととなる。

【０００６】ところで、通常のホログラムにおいて、３
次元画像を再生するための照明光源と、ホログラムとは
空間的に離れている。このため、通常のホログラムで
は、再生のために広い空間を必要とし、また、最適な条
件で再生するにはホログラムと照明光源との位置関係を
決められた条件にセットしなければならない。これは、
複数の要素ホログラムからなるホログラフィックステレ
オグラムにおいても同様である。

【０００７】これに対して、照明光源とホログラムが一
体化していれば、照明のための空間が不要になって小型
化を図ることができ、しかも、ホログラムと照明光源の
位置関係が常に一定となるので、常に最適な条件で再生
を行うことができる。そして、これを実現するものとし
て、透明な光導入ブロックに記録媒体を貼り付けて記録
再生を行うエッジリット方式のホログラムがある。

【０００８】記録媒体を透過した光により３次元画像が
再生される透過型ホログラムを、エッジリット方式で作
製する際は、図２２に示すように、適当な厚さのガラス
又はプラスチック等の透明材料からなる光導入ブロック
６１０の一方の面６１０ａにホログラム用記録媒体６１
１を貼り付ける。このとき、通常、ホログラム用記録媒
体６１１は、光の全反射を防ぐために、インデックスマ
ッチング液６１２を介して光導入ブロック６１０に貼り
付けられる。そして、光導入ブロック６１０の他方の面
６１０ｂから、被写体６１３からの物体光６１４をホロ
グラム用記録媒体６１１に向けて照射するとともに、光
導入ブロック６１０の端面６１０ｃから参照光６１５を
ホログラム用記録媒体６１１に向けて照射する。これに
より、透過型エッジリットホログラムが作製される。

【０００９】そして、このように作製された透過型エッ
ジリットホログラムを再生する際は、図２３に示すよう
に、再生用照明光を導入するための光導入ブロック６２
０の一方の面６２０ａにホログラム６２１をインデック
スマッチング液６２２を介して貼り付けたうえで、光導
入ブロック６２０の端面６２０ｂから再生用照明光６２
３をホログラム６２１に向けて照射する。このとき、ホ
ログラム６２１を透過する光は、ホログラム６２１によ
って回折される。そして、この回折光６２４によって再
生像６２５が生じ、当該再生像６２５が観察者６２６に
よって観察されることとなる。

【００１０】また、記録媒体を反射した光により３次元
画像が再生される反射型ホログラムを、エッジリット方
式で作製する際は、透過型エッジリットホログラムを作
製する際と同様、図２４に示すように、光導入ブロック
６３０の一方の面６３０ａに、インデックスマッチング
液６３１を介して、ホログラム用記録媒体６３２を貼り
付ける。そして、反射型のときには、ホログラム用記録
媒体６３２を貼り付けた側から、被写体６３３からの物
体光６３４をホログラム用記録媒体６３２に向けて照射
するとともに、光導入ブロック６３０の端面６３０ｂか
ら参照光６３５をホログラム用記録媒体６３２に向けて
照射する。これにより、反射型エッジリットホログラム
が作製される。

【００１１】そして、このように作製された反射型エッ
ジリットホログラムを再生する際は、図２５に示すよう
に、光導入ブロック６４０の一方の面６４０ａにホログ
ラム６４１をインデックスマッチング液６４２を介して
貼り付けた上で、光導入ブロック６４０の端面６４０ｂ
から再生用照明光６４３をホログラム６４１に向けて照
射する。このとき、ホログラム６４１によって反射され
る光は、ホログラム６４１によって回折される。そし
て、この回折光６４４によって再生像６４５が生じ、当
該再生像６４５が観察者６４６によって観察されること
となる。

【００１２】このようなエッジリット方式のホログラム
では、再生用照明光の光源と光導入ブロックを一体化す
ることにより、再生用の光学系を小型化することがで
き、しかも、常に最適な条件で再生を行うことができ
る。また、エッジリット方式のホログラムは、再生用照
明光の入射角度が大きくなるため、光導入ブロックの外
部から入射した光によって像が再生されるようなことが
ないという特徴を有している。このため、エッジリット
方式のホログラムは、ヘッドアップディスプレイ装置の
ように、太陽等からの光によって像が再生されると好ま
しくないような分野において利用が進んでいる。

【００１３】また、ホログラムにおいては、カラー化に
ついても研究がなされている。そして、ホログラムのカ
ラー化の方法としては、主に２つの方法が知られてい
る。１つはリップマンホログラムであり、もう１つはレ
インボーホログラムである。

【００１４】リップマンホログラムは、ホログラム用記
録媒体の異なる面から物体光と参照光を入射させて反射
型のホログラムを作ることにより波長の選択性を生じさ
せ、カラーホログラムを作る。しかし、リップマンホロ
グラムでカラーホログラムを作るためには、レーザ光を
３本使うか、もしくは記録媒体に対しての膨潤処理を行
う必要であり、小型で安価な画像記録装置のための方式
としては不適当である。

【００１５】一方、レインボーホログラムは、１本のレ
ーザ光でカラーホログラムを作れるという利点がある。
したがって、小型で安価な画像記録装置のための方式と
しては、レインボーホログラムが好適である。そして、
このようなレインボーホログラムをホログラフィックス
テレオグラムに適用する際は、例えば、ホログラム用記
録媒体に記録する各要素ホログラムをレインボーホログ
ラムとすればよい。なお、以下の説明では、各要素ホロ
グラムをレインボーホログラムとして作製したホログラ
フィックステレオグラムのことを、レインボータイプの
ホログラフィックステレオグラムと称する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レイン
ボーホログラムを適用してワンステップホログラフィッ
クステレオグラムを作製しようとすると、様々な問題が
生じる。ここで、ワンステップホログラフィックステレ
オグラムとは、物体光と参照光との干渉縞が記録された
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
して用いるもののことである。なお、ホログラフィック
ステレオグラムの作製方法としては、物体光と参照光の
干渉縞が記録された記録媒体をもとにして、その干渉縞
を他の記録媒体に転写することによりホログラフィック
ステレオグラムを得る方法もあり、このように作製され
たホログラフィックステレオグラムは、ツーステップホ
ログラフィックステレオグラムと称される。

【００１７】レインボーホログラムを適用してワンステ
ップホログラフィックステレオグラムを作製するときに
は、例えば図２６に示すような光学系を用いる。なお、
図２６（Ａ）は、レインボータイプのワンステップホロ
グラフィックステレオグラムを作製する画像記録装置全
体の光学系を上方から見た図であり、図２６（Ｂ）は、
当該画像記録装置の光学系の物体光用の部分を横方向か
ら見た図である。

【００１８】図２６に示すように、このような画像記録
装置では、記録媒体７００に対して参照光Ｌａと物体光
Ｌｂとを同じ側から入射させる。そして、物体光Ｌｂの
側の光学系に、第１のレンズ７０１と、第２のレンズ７
０２とを配置する。ここで、第１のレンズ７０１は、作
製するホログラフィックステレオグラムに視差を持たせ
る方向に、物体光Ｌｂを収束させるレンズであり、第２
のレンズ７０２は、視差のない方向に物体光Ｌｂを収束
させるレンズである。なお、以下の説明では、作製する
ホログラフィックステレオグラムに視差を持たせる方向
のことを視差方向と称し、視差のない方向のことを非視
差方向と称する。通常のホログラフィックステレオグラ
ムでは、視差方向は横方向となり、非視差方向は上下方
向となる。

【００１９】図２６に示した画像記録装置においては、
参照光Ｌａは物体光Ｌｂと同じ側から所定の角度にて入
射される。また、物体光Ｌｂは第２のレンズ７０２によ
って非視差方向に収束された後、第１のレンズ７０１に
よって視差方向に収束される。そして、これらの参照光
Ｌａと物体光Ｌｂとがホログラム用記録媒体７００上に
おいて干渉し、これにより、ホログラム用記録媒体７０
０に要素ホログラムが形成される。

【００２０】このようにして各要素ホログラムを形成す
ることによって得られたホログラフィックステレオグラ
ムは、各要素ホログラムがレインボーホログラムとなっ
ているので、白色光で再生することができる。この様子
を図２７に示す。

【００２１】図２７に示すように、各要素ホログラムを
形成したときに用いた参照光と同じ角度で白色照明光７
１０をホログラフィックステレオグラム７１１に照射
し、各要素ホログラムを形成したときに用いた物体光の
焦点位置に観察者の瞳７１２が位置するようにして、再
生像を観察したとする。このとき、各要素ホログラムで
回折した再生光のうち、記録したときと同じ波長成分の
光７１３が、瞳７１２に入射する。

【００２２】一方、記録時に用いた光よりも長波長の光
７１４は、瞳７１２とは異なる位置に集光する。同様
に、記録時に用いた光よりも短波長の光７１５も、瞳７
１２とは異なる位置に集光する。したがって、観察者の
瞳７１２には特定の色成分の再生光だけが入射すること
となり、この結果、色分散によるぼけの少ない再生像が
観察されることとなる。

【００２３】ところで、図２６に示したような画像記録
装置では、記録媒体７００の直前に配される第１のレン
ズ７０１に参照光Ｌａが入射しないようにするために、
第１のレンズ７０１を記録媒体７００から大きく離さな
ければならない。しかし、第１のレンズ７０１には、通
常、集光角が大きなレンズを用いる必要があるため、第
１のレンズ７０１を記録媒体７００から離すには、第１
のレンズ７０１のレンズ径を非常に大きくしなければな
らないという問題が生じる。

【００２４】さらに、レインボータイプのホログラフィ
ックステレオグラムを作製するためには、通常のホログ
ラフィックステレオグラムのように視差方向に物体光を
収束させるだけでなく、非視差方向にも物体光を収束さ
せる必要がある。そのために、図２６に示した画像記録
装置では、非視差方向に物体光Ｌｂを集光する第２のレ
ンズ７０２を、視差方向に物体光Ｌｂを集光する第１の
レンズ７０１よりも手前側、すなわち記録すべき画像を
表示する表示装置７０３の側に配置している。しかしな
がら、このように第１のレンズ７０１の前段に第２のレ
ンズ７０２を配置すると、視差方向に物体光Ｌｂを集光
する第１のレンズ７０１で収差が生じてしまい、要素ホ
ログラムがきれいに露光されないという問題が生じる。

【００２５】本発明は、以上のような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、エッジリット方式を利用する
ことによってレインボータイプのホログラフィックステ
レオグラムを実現するものである。すなわち、本発明で
は、エッジリット方式のホログラフィックステレオグラ
ムに画像を記録する画像記録方法及び画像記録装置を提
供することを目的としている。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像記録装
置は、物体光及び参照光を同時に照射してホログラム用
記録媒体を露光することにより形成される要素ホログラ
ムを複数形成することにより、一方向にのみ視差を有す
るホログラフィックステレオグラムを作製する画像記録
装置である。この画像記録装置は、作製されるホログラ
フィックステレオグラムが視差を持たない方向（非視差
方向）に、物体光を収束又は発散させる光学部材と、ホ
ログラム用記録媒体に光学的に接触する光導入ブロック
とを備えている。そして、要素ホログラムを形成するに
際し、ホログラム用記録媒体の一方の面に、上記光学部
材によって収束又は発散された物体光を照射するととも
に、ホログラム用記録媒体の他方の面に、上記光導入ブ
ロックを介して参照光を照射する。

【００２７】この画像記録装置において、上記光学部材
は、物体光を非視差方向に収束又は発散させる。そし
て、光学部材によって非視差方向に収束又は発散された
物体光が、ホログラム用記録媒体に照射される。したが
って、この画像記録装置では、レインボータイプのホロ
グラフィックステレオグラムを作製することができる。
また、この画像記録装置において、参照光は、光導入ブ
ロックを介してホログラム用記録媒体に照射される。す
なわち、この画像記録装置で作製されるホログラフィッ
クステレオグラムは、エッジリット方式のホログラフィ
ックステレオグラムとなる。

【００２８】また、本発明に係る画像記録方法は、物体
光及び参照光を同時に照射してホログラム用記録媒体を
露光することにより形成される要素ホログラムを複数形
成することにより、一方向にのみ視差を有するホログラ
フィックステレオグラムを作製する画像記録方法であ
る。そして、要素ホログラムを形成するに際し、ホログ
ラム用記録媒体の一方の面に、作製されるホログラフィ
ックステレオグラムが視差を持たない方向に収束又は発
散された物体光を照射するとともに、ホログラム用記録
媒体の他方の面に、ホログラム用記録媒体に光学的に接
触した光導入ブロックを介して参照光を照射する。

【００２９】この画像記録方法では、物体光を非視差方
向に収束又は発散させた上で、ホログラム用記録媒体に
照射するようにしている。したがって、この画像記録装
置によれば、レインボータイプの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。また、この画像記
録方法では、光導入ブロックを介してホログラム用記録
媒体に参照光を照射するようにしている。したがって、
この画像記録方法によれば、エッジリット方式のホログ
ラフィックステレオグラムを作製することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、ワンステップホログラフィックステレオグラムを作
製するホログラフィックステレオグラムプリンタシステ
ムに本発明を適用した例を挙げ、図面を参照しながら詳
細に説明する。

【００３１】１．ホログラフィックステレオグラムプリ
ンタシステム まず、ホログラフィックステレオグラムプリンタシステ
ムの概略について説明する。

【００３２】図１に、このホログラフィックステレオグ
ラムプリンタシステム１００の概略構成を示す。このホ
ログラフィックステレオグラムプリンタシステム１００
は、エッジリット方式によりレインボータイプのワンス
テップホログラフィックステレオグラムを作製するもの
であり、データ処理部１０１と、制御用コンピュータ１
０２と、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置
１０３とを備えている。

【００３３】データ処理部１０１は、視差画像列撮影装
置１１１から出力される、実物体を横方向の異なる複数
の観察点から撮影（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）することにより得ら
れた複数画像分の画像データＤ１１、又は画像データ生
成用コンピュータ１１２から出力される、横方向に順次
視差を与えて作成された複数のレンダリング画像の各画
像データＤ１２に基づいて視差画像列Ｄ１３を生成し、
当該視差画像列Ｄ１３の各画像データに対して画像処理
用コンピュータ１１３によって所定の画像処理を施して
ホログラフィックステレオグラム作製用の画像データＤ
１４とした後、これらをハードディスク装置等のような
記憶装置１１４に格納する。

【００３４】また、データ処理部１０１は、この後の露
光動作時、記憶装置１１４に格納された視差画像列の各
画像データＤ１４を順番に読み出し、読み出された各画
像データＤ１５を順次制御用コンピュータ１０２に送出
する。

【００３５】制御用コンピュータ１０２は、露光動作
時、データ処理部１０１から供給される視差画像列の各
画像データＤ１５に基づいて、ホログラフィックステレ
オグラムプリンタ装置１０３のシャッタ１３２、液晶デ
ィスプレイ（以下、ＬＣＤと称する。）１４１、後述す
るプリンタヘッド部をそれぞれ駆動制御する。

【００３６】ホログラフィックステレオグラムプリンタ
装置１０３は、図１との対応部分に同一符号を付した図
２に示されるような構成を有し、上述した制御用コンピ
ュータ１０２から供給される画像データＤ１５に基づい
てＬＣＤ１４１を駆動して、これら各画像データＤ１５
に基づく各画像を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１３０に順次記録し、ホログラ
フィックステレオグラムを作製する。

【００３７】このホログラフィックステレオグラムプリ
ンタ装置１０３は、制御用コンピュータ１０２から供給
される画像データＤ１５のうちの１つの画像データに基
づいてＬＣＤ１４１を駆動させることにより、ＬＣＤ１
４１に当該画像データＤ１５に基づく画像を表示させる
とともに、制御用コンピュータ１０２からシャッタ１３
２に制御信号Ｓ１１を送出してこれを開くように駆動さ
せることにより、レーザ光源１３１から出射されたレー
ザ光Ｌ１１をシャッタ１３２、ハーフミラー１３３及び
ミラー１３８を順次介してスペーシャルフィルタ１３９
に入射させるようになされている。

【００３８】このレーザ光Ｌ１１は、スペーシャルフィ
ルタ１３９によって広げられ、その後コリメータレンズ
１４０によって平行光にされる。その後、ＬＣＤ１４１
を透過することにより当該ＬＣＤ１４１に表示された画
像に応じた投影光に変換された後、当該投影光が、シリ
ンドリカルレンズ１４３に入射し、当該シリンドリカル
レンズ１４３により視差方向に集光された後、プリンタ
ヘッド部１５０に保持されたホログラム用記録媒体１３
０に入射する。

【００３９】ここで、シリンドリカルレンズ１４３によ
り視差方向に集光された投影光がホログラム用記録媒体
１３０に入射する直前であって、ホログラム用記録媒体
１３０に触れない位置に、非視差方向にのみ投影光を収
束させるシリンドリカルフレネルレンズ１４４を配置す
る。このシリンドリカルフレネルレンズ１４４は、作製
するホログラフィックステレオグラムをレインボータイ
プとするために必要なものである。

【００４０】ここで、シリンドリカルレンズ１４４の焦
点距離は、画像を再生して観察するときの、ホログラフ
ィックステレオグラムと視点との間の距離に合わせる。
すなわち、例えば、再生時の観察距離を３０ｃｍと仮定
したときには、シリンドリカルレンズ１４４には、焦点
距離が３０ｃｍのものを使用する。このシリンドリカル
フレネルレンズ１４４としては、例えば、ポリカーボネ
ートからなり、厚さが１ｍｍ、ピッチが２００μｍのも
のを使用する。なお、このシリンドリカルレンズ１４４
は、複屈折の少ないもののほうが、ホログラフィックス
テレオグラムの回折効率が高くなるので好ましい。

【００４１】一方、ハーフミラー１３３において反射し
たレーザ光Ｌ１１は、シリンドリカルレンズ１３４、コ
リメータレンズ１３５及びミラー１３６を順次介して、
参照光としてホログラム用記録媒体１３０の裏面側から
所定の角度をもって入射される。このとき、参照光の入
射角度を大きくするとホログラム用記録媒体１３０の表
面における表面反射が大きくなるため、光導入ブロック
１３７を用意し、その端部から参照光を入射するように
する。この場合、参照光の光路長は、ハーフミラー１３
３を透過した後ミラー１３８を介してホログラム用記録
媒体１３０に入射するレーザ光Ｌ１１（以下、これを物
体光と呼ぶ。）の光路長と、ほぼ同じ長さとすることが
好ましい。これは、物体光と参照光の光路差がレーザ光
Ｌ１１のコヒーレント長よりも大きくなると、物体光と
参照光の干渉性が悪くなってしまうからである。

【００４２】かくして、このホログラフィックステレオ
グラムプリンタ装置１０３では、この物体光（投影光）
と参照光とをホログラム用記録媒体１３０の記録面上に
おいて干渉させることができ、これにより、ＬＣＤ１４
１に表示された画像をホログラム用記録媒体１３０に短
冊状に干渉縞として記録し得るようになされている。そ
して、このように記録された短冊状の干渉縞が、ホログ
ラフィックステレオグラムを構成する要素ホログラムと
なる。

【００４３】さらに、このホログラフィックステレオグ
ラムプリンタ装置１０３では、このように１画像の記録
が終了すると、制御用コンピュータ１０２によりシャッ
タ１３２が駆動されてレーザ光源１３１から出射された
レーザ光Ｌ１１が遮光されるとともに、ＬＣＤ１４１の
駆動が停止され、かつ、制御用コンピュータ１０２の制
御のもとプリンタヘッド部１５０が駆動され、ホログラ
ム用記録媒体１３０が要素ホログラムの横幅１本分だけ
送られる。

【００４４】さらにこの後、制御用コンピュータ１０２
の制御によりＬＣＤ１４１が駆動して続く画像データＤ
１５に基づく画像を表示した後、制御用コンピュータ１
０２の制御によりシャッタ１３２が開かれてＬＣＤ１４
１に表示された画像がホログラム用記録媒体１３０に記
録される。そして、この後、同様の動作が順次繰り返さ
れる。

【００４５】このようにして、ホログラフィックステレ
オグラムプリンタ装置１０３においては、供給された視
差画像列の各画像データに基づく各画像を順次ホログラ
ム用記録媒体１３０に短冊状に記録し得るようになって
おり、これにより所望のホログラフィックステレオグラ
ムを得ることができる。

【００４６】ところで、このようにホログラム用記録媒
体１３０に画像を記録する際には、反射型で再生できる
ホログラムと、透過型で再生できるホログラムとが同時
に２つできる。この原理を図３を用いて説明する。な
お、ここでは説明を簡略化するため、光導入ブロック１
３７の屈折率と、ホログラム用記録媒体１３０の屈折率
とは等しいものとする。

【００４７】図３に示すように、参照光として光導入ブ
ロック１３７を介してホログラム用記録媒体１３０に入
射した光Ｌ１１Ａは、ホログラム用記録媒体１３０の内
部を直進し、その後、空気との界面１３０ａにおいて全
反射する。そして、この全反射によって戻ってきた光Ｌ
１１Ｂもまた参照光として使われることとなる。換言す
れば、ホログラム用記録媒体１３０には、進行方向の異
なる２種類の参照光が照射されることになる。したがっ
て、このように作製されたホログラフィックステレオグ
ラムに対する再生用照明光として、全反射される前の光
Ｌ１１Ａに相当する照明光を照射すれば反射型で再生す
ることが可能であり、また、全反射後の光Ｌ１１Ｂに相
当する照明光を照射すれば透過型で再生することが可能
である。

【００４８】なお、ホログラム用記録媒体１３０と空気
との界面１３０ａにおいて参照光が全反射するか否か
は、ホログラム用記録媒体１３０の屈折率と参照光の入
射角度による。そこで、本発明を適用する際には、ホロ
グラム用記録媒体１３０の屈折率と参照光の入射角度
を、参照光が全反射するような条件に設定しておく。

【００４９】逆に、ホログラム用記録媒体１３０と空気
との界面１３０ａにおいて参照光が全反射しないような
とき、すなわち参照光がホログラム用記録媒体１３０を
透過してしまうようなときには、ホログラム用記録媒体
１３０を透過した参照光が物体光側に配された光学部
材、例えばシリンドリカルフレネルレンズ１４４に入射
する。このようになると、当該参照光がシリンドリカル
フレネルレンズ１４４によって反射されて再びホログラ
ム用記録媒体１３０に入射してしまうことがある。この
ようにシリンドリカルフレネルレンズ１４４によって反
射されて再びホログラム用記録媒体１３０に入射する光
は、画像を記録する上でのノイズ成分となる。

【００５０】そこで、このような光の再入射を防ぐため
に、ホログラム用記録媒体１３０と空気との界面１３０
ａにおいて参照光が全反射しないようなときには、例え
ば、図４に示すように、シリンドリカルフレネルレンズ
１４４とホログラム用記録媒体１３０との間に、ルーバ
ーフィルム１４５を配置する必要がある。これにより、
シリンドリカルフレネルレンズ１４４によって参照光が
反射されて再びホログラム用記録媒体１３０に入射する
のが防止される。

【００５１】しかしながら、このようなルーバーフィル
ム１４５は、物体光の光路中に配されることとなるた
め、物体光を乱す要因となり、画像の均一性や明るさを
落とす原因になる。これに対して、図３に示したよう
に、ホログラム用記録媒体１３０と空気との界面１３０
ａにおいて参照光が全反射するようにしておけば、参照
光がホログラム用記録媒体１３０を透過しないので、ル
ーバーフィルム１４５が不要となる。したがって、記録
される画像の均一性や明るさが向上することとなる。し
かも、ルーバーフィルム１４５が不要な分、光学系を簡
略化することもできる。また、参照光が全反射して透過
してこないということは、レインボーホログラムを形成
する上でも非常に好適である。

【００５２】なお、記録される画像のシャープネスをあ
げるため、シリンドリカルフレネルレンズ１４４は、ホ
ログラム用記録媒体１３０のなるべく近傍に配置するこ
とが好ましい。ただし、ホログラム用記録媒体１３０の
界面において参照光が全反射するようにするため、ホロ
グラム用記録媒体１３０とシリンドリカルフレネルレン
ズ１４４との間には、間隙を設けておく。すなわち、シ
リンドリカルフレネルレンズ１４４とホログラム用記録
媒体１３０との間に空気を介在させ、これにより、ホロ
グラム用記録媒体１３０と空気との界面１３０ａにおい
て参照光が全反射するようにしておく。

【００５３】なお、シリンドリカルフレネルレンズ１４
４とホログラム用記録媒体１３０との間には、空気では
なく、ホログラム用記録媒体１３０との界面において参
照光が全反射する条件を満たすような屈折率を持つ物質
を介在させるようにしてもよい。すなわち、ホログラム
用記録媒体１３０と、参照光が全反射する条件を満たす
ような屈折率を持つスペーサと、シリンドリカルフレネ
ルレンズ１４４とを重ね合わせて配置するようにしても
よい。

【００５４】なお、シリンドリカルフレネルレンズ１４
４をホログラム用記録媒体１３０に近づけすぎると、シ
リンドリカルフレネルレンズ１４４の表面の構造がシャ
ープに要素ホログラムに記録されてしまうような場合が
ある。このようなときには、シリンドリカルフレネルレ
ンズ１４４を、ホログラム用記録媒体の表面から若干離
して配置したほうが画質が向上する場合もある。

【００５５】ホログラム用記録媒体１３０の近傍の光学
系を図５に示す。図５（Ａ）は、ホログラム用記録媒体
１３０の近傍の光学系を上から見た図であり、図５
（Ｂ）は、ホログラム用記録媒体１３０の近傍の光学系
を横から見た図である。

【００５６】図５（Ａ）に示すように、参照光として光
導入ブロック１３７に入射した光Ｌ１１Ａは、光導入ブ
ロック１３７にインデックスマッチング用の液体１７０
を介して光学的に接触するように配されたホログラム用
記録媒体１３０に入射し、その後、ホログラム用記録媒
体１３０と空気との界面で全反射する。

【００５７】一方、物体光Ｌ１１Ｃは、図５（Ｂ）に示
すように、シリンドリカルレンズ１４３によって、ほぼ
ホログラム用記録媒体１３０上で焦点を結ぶように視差
方向に集光された後、図５（Ａ）に示すように、シリン
ドリカルフレネルレンズ１４４により非視差方向に収束
される。その後、この物体光Ｌ１１Ｃは、ホログラム用
記録媒体１３０に入射し、上述したように、光導入ブロ
ック１３７を介してホログラム用記録媒体１３０に入射
してきた光Ｌ１１Ａ、並びにホログラム用記録媒体１３
０と空気との界面で全反射した光Ｌ１１Ｂと干渉し、こ
れにより、ホログラム用記録媒体１３０に要素ホログラ
ムが形成される。

【００５８】このようにホログラム用記録媒体１３０に
入射する物体光Ｌ１１Ｃは、シリンドリカルフレネルレ
ンズ１４４によって非視差方向に収束されているので、
図５（Ａ）中の点線に示すように、光導入ブロック１３
７を通過した後、ある点Ｆで焦点を結ぶ。この点Ｆとホ
ログラム用記録媒体１３０との距離は、作製されたホロ
グラフィックステレオグラムを観察するときの距離とほ
ぼ等しくしておく。すなわち、上述したように、シリン
ドリカルレンズ１４４の焦点距離は、画像を再生して観
察するときの、ホログラフィックステレオグラムと視点
との間の距離に合わせておく。

【００５９】このように、物体光Ｌ１１Ｃを非視差方向
にも収束させた上でホログラム用記録媒体１３０に入射
するようにしておくことにより、レインボータイプのホ
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。

【００６０】２．ホログラム用記録媒体 上記ホログラフィックステレオグラムプリンタシステム
において使用されるホログラム用記録媒体１３０につい
て説明する。

【００６１】ホログラム用記録媒体１３０は、図６に示
すように、テープ状に形成されたフィルムベース材１３
０Ａ上に光重合型フォトポリマからなるフォトポリマ層
１３０Ｂが形成されるとともに、当該フォトポリマ層１
３０Ｂ上にカバーシート１３０Ｃ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。なお、感光部となるフォトポリマ層１３０Ｂと
しては、例えば、デュポン株式会社製、商品名：ＯＭＮ
Ｉ−ＤＥＸ（未露光時の屈折率は１．４８７）を、膜厚
が約２０μｍとなるように形成したものが好適である。

【００６２】光重合型フォトポリマは、初期状態では、
図７（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７（Ｂ）に示
すように、１０〜４００ｍＪ／ｃｍ² 程度のパワーの光
Ｌ１２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７（Ｃ）に示す
ように、１０００ｍＪ／ｃｍ² 程度のパワーの紫外線又
は可視光Ｌ１３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。

【００６３】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１３０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１３０を使用
する上記ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置
１０３は、構成を簡略化することができる。

【００６４】３．プリンタヘッド部 上記ホログラフィックステレオグラムプリンタシステム
１００において、本発明のポイントとなる部分は、ホロ
グラフィックステレオグラムプリンタ装置１０３の部
分、特にプリンタヘッド部１５０近傍の構成である。そ
こで、以下に、プリンタヘッド部１５０近傍の構成につ
いて、図８を参照して詳細に説明する。

【００６５】このプリンタヘッド部１５０は、ホログラ
ム用記録媒体１３０を保持し移送する機構を有する。す
なわち、所定位置に装填されたフィルムカートリッジ１
５１内のローラ１５２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１５１
から引き出されたホログラム用記録媒体１３０を一対の
間欠送り用ローラ１５３Ａ，１５３Ｂで挟み込むように
して保持し得るようになされ、これにより当該ホログラ
ム用記録媒体１３０をローラ１５２と間欠送り用ローラ
１５３Ａ，１５３Ｂとの間において物体光の光軸に対し
てほぼ垂直に位置させ得るようになされている。

【００６６】ここで、ローラ１５２及び間欠送り用ロー
ラ１５３Ａ，１５３Ｂは、図示しないトーションコイル
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１５２と間欠送り用ローラ１５３Ａ，１５
３Ｂ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１３０に対して所定の引っ張り力テ
ンションを与え得るようになされている。

【００６７】また、このプリンタヘッド部１５０におい
ては、参照光の入射位置に対応する位置に、透明なガラ
ス等からなる光導入ブロック１３７が、ホログラム用記
録媒体１３０に接触するように配される。この光導入ブ
ロック１３０は、エッジリット方式による記録を行うに
際して、端部から参照光を入射させ、当該参照光をホロ
グラム用記録媒体１３０の面に対して鋭角に入射させる
ものである。具体的には、例えば、屈折率が１．５１の
ガラスＢＫ７を用いる。

【００６８】このプリンタヘッド部１５０において、ホ
ログラム用記録媒体１３０には、該ホログラム用記録媒
体１３０の一方の面に入射する物体光と、ホログラム用
記録媒体１３０の他方の面に鋭角に入射する参照光とに
よって干渉縞が形成されることとなる。

【００６９】ここで、参照光は、光導入ブロック１３７
の側面から入射した後に、光導入ブロック１３７と光学
的に接触しているホログラム用記録媒体１３０に到達す
る。このとき、先に説明したように、ホログラム用記録
媒体１３０と空気との界面に達する前の参照光が、ホロ
グラム用記録媒体１３０内において物体光と干渉して、
反射型の要素ホログラムが形成される。

【００７０】このとき、ホログラム用記録媒体１３０と
空気との界面で全反射して戻ってきた参照光も物体光と
干渉し、透過型の要素ホログラムが形成される。したが
って、このように作製されたホログラフィックステレオ
グラムは、透過型での再生が可能もある。このように、
エッジリット方式を採用し、ホログラム用記録媒体１３
０と空気との界面で参照光を全反射させるようにするこ
とにより、透過型で再生可能なホログラフィックステレ
オグラムを作製するにも関わらず、参照光を物体光の反
対側から入射させることが可能となる。

【００７１】そして、このようにホログラム用記録媒体
１３０と空気との界面で全反射して戻ってきた参照光に
よって形成される要素ホログラムは、当該参照光と、シ
リンドリカルフレネルレンズ１４４によって収束された
物体光との干渉によって形成される。したがって、この
要素ホログラムは、レインボーホログラムとなる。すな
わち、このような装置構成とすることにより、エッジリ
ット方式によりレインボータイプのホログラフィックス
テレオグラムを容易に作製することができる。

【００７２】ところで、このプリンタヘッド部１５０に
おいて、光導入ブロック１３７は、ホログラム用記録媒
体１３０に接触するように設けられている。これによ
り、ローラ１５２と間欠送り用ローラ１５３Ａ，１５３
Ｂとの間におけるホログラム用記録媒体１３０の微小振
動を抑えることができ、明るい（回折効率の高い）ホロ
グラフィックステレオグラムを形成できるようになる。

【００７３】また、光導入ブロック１３７の前段部に
は、液体１７０を含ませたスポンジ１６１が、光導入ブ
ロック１３７とホログラム用記録媒体１３０との両者に
接触するように配されている。なお、スポンジ１６１か
ら供給される液体１７０は、フォトポリマ層１３０Ｂを
支持するフィルムベース材１３０Ａ上に供給されること
となるため、フォトポリマ層１３０Ｂには直接は接触し
ない。

【００７４】ここで、スポンジ１６１の幅は、ホログラ
ム用記録媒体１３０の裏側にまで液体１７０が廻り込ま
ないように、ホログラム用記録媒体１３０の幅よりも狭
くする。また、スポンジ１６１に含ませる液体１７０に
は、ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロック１３
７とのインデックスマッチングを可能とする屈折率を有
する液体を使用する。具体的には、例えばｏ−キシレン
が適当である。なお、インデックスマッチングを可能と
する屈折率の条件については後述する。

【００７５】このスポンジ１６１が配されることによ
り、ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロック１３
７との間に液体１７０を連続的に供給し、ホログラム用
記録媒体１３０と光導入ブロック１３７との間に常に液
体１７０を介在させておくことができるようになる。こ
れにより、光導入ブロック１３７とホログラム用記録媒
体１３０とを、間に空隙を生じさせることなく、密着さ
せることができるようになるため、ホログラム用記録媒
体１３０の振動を十分に抑制できるようになる。

【００７６】なお、ホログラム用記録媒体１３０と光導
入ブロック１３７との間に液体１７０を介在させる方法
としては、ホログラム用記録媒体１３０及び光導入ブロ
ック１３７等を液体中に配することも考えられるが、こ
こでは、ホログラム用記録媒体１３０及び光導入ブロッ
ク１３７を空気中に配置し、表面張力によって液体１７
０を保持させているため、装置構成を簡略化でき、ま
た、メンテナンスも容易である。

【００７７】一方、間欠送り用ローラ１５３Ａ，１５３
Ｂにおいては、図示しないステッピングモータによる回
転力に基づいて矢印ｅ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１０２から供給される制御信号Ｓ１２に基
づいて、１画像分の露光終了毎に間欠送り用ローラ１５
３Ａ，１５３Ｂを順次所定角度だけ回転させるようにな
され、これによりホログラム用記録媒体１３０が１要素
ホログラム分だけ送られる。

【００７８】また、ホログラム用記録媒体１３０の進路
のうち間欠送り用ローラ１５３Ａ，１５３Ｂよりも後段
には、当該進路に沿って紫外線ランプ１５７が配設され
ており、これにより間欠送り用ローラ１５３Ａ，１５３
Ｂによって送られてくるホログラム用記録媒体１３０の
露光部分に対してモノマＭの拡散を終了させるための紫
外線Ｌ１３を所定パワーで照射し得るようになされてい
る。

【００７９】さらにホログラム用記録媒体１３０の進路
のうち紫外線ランプ１５７の後段には、回転自在に軸支
されたヒートローラ１５８と、一対の送り排出用送りロ
ーラ１５９Ａ，１５９Ｂと、カッタ１６０とが順次配設
されている。ここで、排出用送りローラ１５９Ａ，１５
９Ｂは、ホログラム用記録媒体１３０がヒートローラ１
５８の周面に半周に亘って密着した状態に巻きつくよう
に保持するようになされている。

【００８０】このヒートローラ１５８は、内部にヒータ
等の図示しない発熱手段を備えており、これによりその
周面が約１２０℃程度の温度を保ち得るようになされて
いる。なお、この設定は、露光後の光重合フォトポリマ
（ＯＭＮｌ−ＤＥＸ）を、１２０〔℃〕の一定温度を保
つように温度制御された加熱プレートと、上側からばね
力で押さえつけられたガラス板との間に挟み込んで５分
間加熱することによって、１２０℃で２時間雰囲気加熱
した場合と同じ程度の屈折率変調度が得られることが実
験により確認できたことによる。

【００８１】このヒートローラ１５８は、その周面にホ
ログラム用記録媒体１３０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おり、これによりヒートローラ１５
８を通過したホログラム用記録媒体１３０に記録された
画像を確実に定着させ得るようになされている。

【００８２】また、排出用送りローラ１５９Ａ，１５９
Ｂの図示しない駆動機構（以下、これを排出用送りロー
ラ駆動機構と呼ぶ。）は、ホログラム用記録媒体１３０
の間欠送り時、制御用コンピュータ１０２から出力され
る制御信号Ｓ１２に基づいて、排出用送りローラ１５９
Ａ，１５９Ｂを間欠送り用ローラ１５３Ａ，１５３Ｂと
同期させて回転させるようになされている。これによ
り、ホログラム用記録媒体１３０を、間欠送り用ローラ
１５３Ａ，１５３Ｂと排出用送りローラ１５９Ａ、１５
９Ｂとの間において弛ませることなく、確実にヒートロ
ーラ１５８の周面に密着した状態に保持させることがで
きる。

【００８３】さらにカッタ１６０の図示しない駆動機構
（以下、これをカッタ駆動機構と呼ぶ。）は、制御用コ
ンピュータ１０２から供給される制御信号Ｓ１２に基づ
いてホログラム用記録媒体１３０に所望の画像が記録さ
れた後、当該ホログラム用記録媒体１３０の画像が記録
された全ての領域部分がカッタ１６０よりも外部に排出
された段階でカッタ１６０を駆動させ、この部分を他の
部分から切り離すようにするものである。これにより、
ホログラム用記録媒体１３０における画像が記録された
部分を１枚のホログラフィックステレオグラムとして外
部に排出することができる。

【００８４】４．ホログラフィックステレオグラムプリ
ンタ装置の動作 以上のようなプリンタヘッド部１５０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１０３を用いてホ
ログラフィックステレオグラムを作製する際のホログラ
フィックステレオグラムプリンタ装置１３０の動作につ
いて説明する。

【００８５】ホログラフィックステレオグラムを作製す
る際は、先ず、図６に示したような構成を有するホログ
ラム用記録媒体１３０をローラ１５２に巻き付けた状態
でフィルムカートリッジ１５１に収納しておく。

【００８６】そして、このホログラム用記録媒体１３０
をローラ１５２と間欠送り用ローラ１５３Ａ，１５３Ｂ
との間にローディングさせ、光導入ブロック１３７がホ
ログラム用記録媒体１３０に接触するようにセットす
る。また、スポンジ１６１には十分に液体１７０を含ま
せておく。

【００８７】なお、ホログラム用記録媒体１３０に対す
る記録を行う前に、制御用コンピュータ１０２からプリ
ンタヘッド部１５０のステッピングモータ及び排出用送
りローラ駆動機構に制御信号Ｓ１２を送出してこれらを
駆動させ、ホログラム用記録媒体１３０を、ホログラム
用記録媒体１３０と光導入ブロック１３７とが接触する
長さ分以上送っておく。このとき、ホログラム用記録媒
体１３０には、光導入ブロック１３７に接触し始める位
置にてスポンジ１６１から液体１７０が供給される。し
たがって、ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロッ
ク１３７とは、それらの間に液体１７０が介在された状
態で接触する。すなわち、ホログラム用記録媒体１３０
と光導入ブロック１３７とは、液体１７０を介して光学
的に接触した状態となる。

【００８８】次いで、制御用コンピュータ１０２から視
差画像列の各画像に基づく画像データＤ１５をＬＣＤ１
４１に供給して、該ＬＣＤ１４１を駆動させ、この画像
データＤ１５に基づく画像を表示させる。

【００８９】また、制御用コンピュータ１０２からシャ
ッタ１３２に制御信号Ｓ１１を送出して、該シャッタ１
３２を開かせることにより、レーザ光源１３１から出射
されたレーザ光Ｌ１１をＬＣＤ１４１を通して、ホログ
ラム用記録媒体１３０に入射させる。このとき、レーザ
光Ｌ１１は、レーザ光源１３１から出射された後、シャ
ッタ１３２、ハーフミラー１３３、ミラー１３８、スペ
ーシャルフィルタ１３９、コリメータレンズ１４０を順
次介することは前述したとおりであり、これによって、
ホログラム用記録媒体１３０に物体光（投影光）として
入射される。また、レーザ光源１３１から出射されシャ
ッタ１３２を介してハーフミラー１３３に入射したレー
ザ光Ｌ１１の半分は、ハーフミラー１３３によって反射
され、シリンドリカルレンズ１３４、コリメータレンズ
１３５、ミラー１３６を順次介して、ホログラム用記録
媒体１３０に参照光として裏面側から入射される。

【００９０】このようにして、物体光と参照光とをホロ
グラム用記録媒体１３０上で干渉させて露光させること
により、ＬＣＤ１４１に表示させた画像をホログラム用
記録媒体１３０に短冊状に干渉縞として記録する。

【００９１】そして、この画像の記録が終了すると、制
御用コンピュータ１０２の制御によりシャッタ１３２を
閉じてレーザ光源１３１から出射されたレーザ光Ｌ１１
を遮光し、ＬＣＤ１４１の駆動を停止する。また、制御
用コンピュータ１０２からプリンタヘッド部１５０のス
テッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構に制御
信号Ｓ１２を送出してこれらを駆動させることにより、
ホログラム用記録媒体１３０を１要素ホログラム分だけ
送らせる。なお、ホログラム用記録媒体１３０を間欠送
りするに際しては、光導入ブロック１３７をホログラム
用記録媒体１３０から離間させる必要はない。

【００９２】その後は、ＬＣＤ１４１に画像データＤ１
５に基づく画像を表示させる操作、シャッタ１３２を開
いて物体光と参照光とをホログラム用記録媒体１３０上
で干渉させて露光させる操作、ステッピングモータ及び
排出用送りローラ駆動機構によってホログラム用記録媒
体１３０を１要素ホログラム分だけ送らせる操作等を繰
り返すことにより、データ処理部１０１から供給された
視差画像列の各画像に基づく各画像データＤ１５をホロ
グラム用記録媒体１３０に順次短冊状に記録させてい
く。

【００９３】このとき、プリンタヘッド部１５０におい
て、物体光と参照光とによるホログラム用記録媒体１３
０の露光を行う部分よりも後段側では、紫外線ランプ１
５７により、順次間欠送りされるホログラム用記録媒体
１３０の全面に亘って紫外線Ｌ１３が照射される。これ
により、ホログラム用記録媒体１３０において、図７に
示したように、フォトポリマ層１３０Ｂの露光部分にお
けるモノマＭの重合が完了する。

【００９４】また、この紫外線ランプ１５７よりも後段
側では、ヒートローラ１５８により、ホログラム用記録
媒体１３０が加熱される。これによって、フォトポリマ
層１３０Ｂの屈折率変調度が増加し、記録画像が定着す
る。

【００９５】さらに、このヒートローラ１５８よりも後
段側では、制御用コンピュータ１０２から供給される制
御信号Ｓ１２に基づいてカッタ駆動機構が駆動され、カ
ッタ１６０により、完成したホログラフィックステレオ
グラムが所定のサイズに裁断されて、外部に排出され
る。

【００９６】以上のように、ホログラム用記録媒体１３
０に対して所望の画像を記録するに際し、ホログラム用
記録媒体１３０と光導入ブロック１３７との間に連続的
に液体１７０を供給し、これらの間に常に液体１７０を
介在させると、光導入ブロック１３７とホログラム用記
録媒体１３０とが、間に空隙を生じることなく密着する
ようになるため、ホログラム用記録媒体１３０の振動が
十分に抑制されるようになる。さらに、ここでは、ホロ
グラム用記録媒体１３０及び光導入ブロック１３７を空
気中に配置し、表面張力によって液体１７０を保持させ
ているため、メンテナンスも容易である。

【００９７】５．ホログラフィックステレオグラムから
の画像の再生 つぎに、以上のように作製されたホログラフィックステ
レオグラムから画像を再生する方法について説明する。

【００９８】上述したように、以上のように作製された
ホログラフィックステレオグラムには、ホログラム用記
録媒体１３０と空気との界面に達する前の参照光によっ
て反射型のホログラムが形成されるとともに、ホログラ
ム用記録媒体１３０と空気との界面において全反射した
参照光によって透過型のホログラムが形成される。更
に、このように形成された透過型のホログラムは、シリ
ンドリカルフレネルレンズ１４４によって集光された物
体光と、当該物体光と同一の側から入射する参照光とが
干渉して形成されたものであるため、レインボーホログ
ラムとなる。

【００９９】したがって、本方式で記録されたホログラ
フィックステレオグラムを透過型で再生する際には、図
９に示すように、液体２７０を介して照明光導入ブロッ
ク２７１にホログラフィックステレオグラム２７２を貼
り付けた上で、再生用照明光２７３を照明光導入ブロッ
ク２７１の端部２７１ａからホログラフィックステレオ
グラム２７２に向けて入射させればよい。ここで、ホロ
グラフィックステレオグラム２７２は、照明光導入ブロ
ック２７１の面のうち、観察者２７４に近いほうの面２
７１ｃに貼り付ける。このとき、ホログラフィックステ
レオグラム２７２からは透過回折してきた回折光２７５
によって生じる再生像２７６が、観察者によって観察さ
れることとなる。

【０１００】また、本方式で記録したホログラフィック
ステレオグラムは、反射型で再生することも可能であ
る。すなわち、図１０に示すように、液体２６０を介し
て照明光導入ブロック２６１にホログラフィックステレ
オグラム２６２を貼り付けた上で、再生用照明光２６３
を照明光導入ブロック２６１の端部２６１ａからホログ
ラフィックステレオグラム２６２に向けて入射する。こ
こで、ホログラフィックステレオグラム２６２は、照明
光導入ブロック２６１の面のうち、観察者２６４から遠
い方の面２６１ｂに貼り付ける。このとき、ホログラフ
ィックステレオグラム２６２で反射してきた回折光２６
５によって生じる再生像２６６が、観察者２６４によっ
て観察されることとなる。

【０１０１】図９のように透過型で３次元画像を再生し
たときには、再生像２７６は、図１０に示したような再
生方法に比べて、物体が手前にあるように再生される。
したがって、図９に示したように３次元画像を再生する
ことにより、立体感を強調することができ、ディスプレ
イ効果が高まることとなる。

【０１０２】なお、照明光導入ブロック２６１，２７１
の形状は必ずしも直方体である必要はなく、ホログラフ
ィックステレオグラム２６２，２７２に対する再生用照
明光２６３，２７３の入射角度が、記録時にホログラム
用記録媒体１３０に入射した参照光の入射角度と一致す
るようになされていれば、どのような形状であっても良
い。

【０１０３】６．ホログラム用記録媒体と光導入ブロッ
クとの間に介在させる液体の条件 上記ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１０
３では、ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロック
１３７との間に液体１７０を介在させている。以下、こ
の液体１７０の条件について説明する。

【０１０４】上記ホログラフィックステレオグラムプリ
ンタ装置１０３のように、エッジリット方式によって記
録を行うに際しては、参照光がホログラム用記録媒体１
３０の面に対して鋭角に入射されるため、この参照光が
光導入ブロック１３７とホログラム用記録媒体１３０と
の界面で全反射してしまったり、ホログラム用記録媒体
１３０において実際に記録がなされるフォトポリマ層１
３０Ｂの表面の凹凸が、画像に木目調のムラとなって現
れたりしやすい。このため、光導入ブロック１３７とホ
ログラム用記録媒体１３０との間に介在させる液体１７
０には、ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロック
１３７とのインデックスマッチングを可能とすることが
要求される。すなわち、光導入ブロック１３７と液体１
７０との界面や、液体１７０とホログラム用記録媒体１
３０との界面で全反射を起こさない条件とすること、さ
らには、各界面での強度反射率（ｓ成分）が小さくなる
ような条件とすることが要求される。

【０１０５】図１１に示すように、屈折率ｎ_gの光導入
ブロック１３７の端部１３７ａから参照光Ｌ１１Ａが入
射し、屈折率ｎ_mの液体１７０を通過して、屈折率ｎ_pの
ホログラム用記録媒体１３０に達するとき、各界面での
光線角度をそれぞれ、θ_g、θ_m、θ_pとすると、下記式
（１）が成り立つ。

【０１０６】 ｎ_g ｓｉｎθ_g ＝ｎ_m ｓｉｎθ_m ＝ｎ_p ｓｉｎθ_p ・・・（１） このとき、各界面で全反射を起こさない条件は、下記の
式（２）（３）のようになる。

【０１０７】 ｎ_m ＞ｎ_g ｓｉｎθ_g ・・・（２） ｎ_p ＞ｎ_m ｓｉｎθ_m （＝ｎ_g ｓｉｎθ_g ） ・・・（３） なお、ホログラム用記録媒体１３０のフォトポリマ層１
３０Ｂとして、前述したように、屈折率が１．４８７で
あるものを用いるならば、ｎ_gは、上記式（３）に、ｎ_p
＝１．４８７を代入することにより、下記式（４）にて
示される。

【０１０８】 ｎ_g ＜１．４８７／ｓｉｎθ_g ・・・（４） ここで、θ_g＝７５°あるいはθ_g＝７８°とすると、ｎ
_gは、下記の式（５）又は（６）となる。

【０１０９】 θ_g ＝７５°のとき、 ｎ_g ＜１．５３９ ・・・（５） θ_g ＝７８°のとき、 ｎ_g ＜１．５２０ ・・・（６） 上記式（５）（６）を満たす材料としては、例えば、屈
折率が１．５１のガラスＢＫ７が挙げられる。光導入ブ
ロック１３７としてガラスＢＫ７を用いたとき、ｎ
_mは、上記式（２）に、ｎ_g＝１．５１を代入することに
より求めることができる。

【０１１０】したがって、θ_g＝７５°あるいはθ_g＝７
８°とすると、ｎ_mは、下記式（７）（８）となる。

【０１１１】 θ_g ＝７５°のとき、 ｎ_m ＞１．４５８ ・・・（７） θ_g ＝７８°のとき、 ｎ_m ＞１．４７７ ・・・（８） すなわち、参照光Ｌ１１Ａが光導入ブロック１３７とホ
ログラム用記録媒体１３０との界面で全反射するのを防
止するためには、光導入ブロック１３７とホログラム用
記録媒体１３０との間に介在させる液体１７０として、
屈折率ｎ_mが上記の式（７）（８）を満たすものを用い
ればよい。

【０１１２】しかしながら、ホログラフィックステレオ
グラムを作製する際には、上述の条件を満たすのみでは
未だ不十分であり、各界面での強度反射率（ｓ成分）を
小さくすることも必要である。界面での反射が強くなる
と、光のロスが大きくなるばかりでなく、反射した光が
余計なホログラムを形成し、回折効率を低下させること
になるからである。また、上述した全反射を防止する条
件は、各界面が平面である場合について適用されるもの
であるのに対し、実際のホログラム用記録媒体１３０に
おいてはフォトポリマ層１３０Ｂの表面に多少のうねり
があることから、上述した条件を満たしても、全反射が
起こる部分が生じ、画像に木目調のムラが現れやすい。

【０１１３】光導入ブロック１３７と液体１７０との界
面での強度反射率（ｓ成分）Ｒｓ_(g-m)、並びに液体１
７０とホログラム用記録媒体１３０との界面での強度反
射率（ｓ成分）Ｒｓ_(m-p)は、下記の式（９）（１０）
で示される。

【０１１４】 Ｒｓ_(g-m) ＝ｓｉｎ²（θ_g −θ_m ）／ｓｉｎ²（θ_g ＋θ_m ） ・・・（９） Ｒｓ_(m-p) ＝ｓｉｎ²（θ_m −θ_p ）／ｓｉｎ²（θ_m ＋θ_p ） ・・・（１０） そして、Ｒｓ_(g-m) 、Ｒｓ_(m-p) がそれぞれ０に近いほ
ど好ましいことから、下記式（１１）にて求められる値
が１に近いほどよい。

【０１１５】 （１−Ｒｓ_(g-m) ）×（１−Ｒｓ_(m-p) ） ・・・（１１） ここで、ｎ_p＝１．４８７、ｎ_g＝１．５１、θ_g＝７５
°あるいはθ_g＝７８°とし、ｎ_mを種々に変化させたと
きのＲｓ_(g-m)、Ｒｓ_(m-p)、（１−Ｒｓ_(g-m)）×（１
−Ｒｓ_(m-p)）の値をシミュレーションによって求め
た。この結果を図１２、図１３に示す。

【０１１６】そして、（１−Ｒｓ_(g-m)）×（１−Ｒｓ
_(m-p)）の値が０．９以上となるｎ_mの範囲を求めると、
下記の式（１２）（１３）のようになった。

【０１１７】 θ_g＝７５°のとき、 １．４７５＜ｎ_m＜１．５４９ ・・・（１２） θ_g＝７８°のとき、 １．４８６＜ｎ_m＜１．５１４ ・・・（１３） なお、ここでは、ホログラム用記録媒体１３０の屈折率
ｎ_pとして、フォトポリマ層１３０Ｂの屈折率を採用し
ている。しかし、実際に用いているホログラム用記録媒
体１３０は、図６に示したように、フォトポリマ層１３
０Ｂがフィルムベース材１３０Ａとカバーシート１３０
Ｃとの間に挟み込まれた構造となされており、フォトポ
リマ層１３０Ｂと液体１７０とが接触しているわけでは
ない。このため、フォトポリマ層１３０Ｂと液体１７０
との間に存在するフィルムベース材１３０Ａやカバーシ
ート１３０Ｃの屈折率が、フォトポリマ層１３０Ｂと液
体１７０のいずれかと等しいものでない場合には、上述
したｎ_mの範囲に多少のズレが生じることとなる。

【０１１８】７．カラーのホログラフィックステレオグ
ラム 本発明によれば、カラーのホログラフィックステレオグ
ラムを容易に作製することができる。例えば、上述した
ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１０３で
は、非視差方向に集光作用をもつ光学部品であるシリン
ドリカルフレネルレンズ１４４を、非視差方向に適当な
量だけ移動させてやることで、再生像の色を調整するこ
とができ、これを利用すれば、レインボーホログラムと
同じ原理で、カラーの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。

【０１１９】カラーのホログラフィックステレオグラム
を作製する際は、先ず、ホログラム用記録媒体１３０に
照射される物体光の焦点位置を各ホログラフィックステ
レオグラム毎に変えて、光の３原色に対応した３枚のホ
ログラフィックステレオグラムを作製する。

【０１２０】すなわち、赤色の再生像が得られるような
位置に、非視差方向のみに集光作用をもつ上記シリンド
リカルフレネルレンズ１４４を配置して、赤色成分用の
ホログラフィックステレオグラムを作製する。同様に、
緑色の再生像が得られるような位置に、シリンドリカル
フレネルレンズ１４４を配置して、緑色成分用のホログ
ラフィックステレオグラムを作製する。同様に、青色の
再生像が得られるような位置に、シリンドリカルフレネ
ルレンズ１４４を配置して、青色成分用のホログラフィ
ックステレオグラムを作製する。

【０１２１】このように、非視差方向のみに集光作用を
もつシリンドリカルフレネルレンズ１４４の位置を変え
て、赤色の再生像が得られるホログラフィックステレオ
グラムと、緑色の再生像が得られるホログラフィックス
テレオグラムと、青色の再生像が得られるホログラフィ
ックステレオグラムとを作製する。

【０１２２】そして、このように光の３原色に対応した
３枚のホログラフィックステレオグラムを作製した後、
それらのホログラフィックステレオグラムを重ね合わせ
て貼り合わせる。これにより、カラーの再生像が得られ
るホログラフィックステレオグラムが得られる。

【０１２３】ところで、ホログラフィックステレオグラ
ムを再生するときに、記録時の光学系と使用する光の波
長が同じならば、再生像は元の物体の位置に生じる。し
かしながら、再生時に用いる光の波長が記録時と異なる
と、再生像の生じる位置は変化する。図１４に示すよう
に、参照光源点３０１からの参照光と、物体光源点３０
２からの物体光との干渉によってホログラフィックステ
レオグラム３００を作製し、当該ホログラフィックステ
レオグラム３００を、図１５に示すように、参照光源点
３０１と同一の位置に配された再生照明光源点３０３か
らの再生照明光によって再生したとき、再生像点３０４
の位置は、下記式（１４）（１５）で表される。

【０１２４】 １／Ｒ_i＝１／Ｒ_c＋μ（１／Ｒ_o−１／Ｒ_r） ・・・（１４） ｓｉｎθ_i＝ｓｉｎθ_c＋μ（ｓｉｎθ_o−ｓｉｎθ_r） ・・・（１５） なお、ここでは、図１４及び図１５に示すように、ホロ
グラフィックステレオグラム３００の面にｘ軸及びｙ軸
をとり、当該面に垂直にｚ軸をとっている。そして、参
照光、物体光、再生照明光の光源は全て点光源であると
し、それらは全てｘ−ｚ面内にあるものとしている。

【０１２５】また、上記式（１４）（１５）において、
Ｒは各光源からホログラフィックステレオグラム３００
の中心までの距離、θはそれぞれの角度を表しており、
添字ｒ，ｏ，ｃ，ｉは、それぞれ参照光、物体光、再生
照明光、再生光を表している。また、μは、記録時の波
長λ_oと再生時の波長λ_cとの比であり、下記式（１６）
で表される。

【０１２６】μ＝λ_c／λ_o ・・・（１６） 上記式（１４）乃至（１６）から分かるように、再生像
点３０４の位置は記録再生時に用いる光の波長によって
変化する。したがって、上述のように３枚のホログラフ
ィックステレオグラムを重ね合わせることにより、カラ
ーの再生像が得られるホログラフィックステレオグラム
を作製する際は、このような再生像点３０４の位置の変
化を考慮して、各ホログラフィックステレオグラムから
の各再生像が重なり合うようにする必要がある。

【０１２７】具体的には、例えば、画像記録時に使用す
るレーザ光の波長λ_oが５３２ｎｍであり、画像再生時
に使用する光の波長λ_cが、４７０ｎｍ（青）、５３２
ｎｍ（緑）、６１０ｎｍ（赤）の３色であるときには、
以下のように、光の３原色に対応したホログラフィック
ステレオグラムを作製する。なお、ここでは、参照光の
入射角度を７５°とし、再生像を観察するときのホログ
ラフィックステレオグラムと視点との間の距離を３００
ｍｍとする。

【０１２８】まず、緑色成分に対応したホログラフィッ
クステレオグラムを作製する際は、記録波長λ_oと再生
波長λ_cが同じなので、ホログラフィックステレオグラ
ムを観察するときの瞳の位置にシリンドリカルフレネル
レンズ１４４の集光点が位置するようにする。すなわ
ち、緑色成分の画像を記録する際には、ホログラム用記
録媒体１３０の中心にシリンドリカルフレネルレンズ１
４４の中心を合わせておけばよい。

【０１２９】一方、青色成分及び赤色成分に対応したホ
ログラフィックステレオグラムを作製する際は、記録波
長λ_oと再生波長λ_cが異なるので、再生像点３０４の位
置が変化する。したがって、青色成分及び赤色成分に対
応したホログラフィックステレオグラムを作製する際
は、再生像点３０４の位置の変化を考慮する必要があ
る。

【０１３０】青色成分に対応したホログラフィックステ
レオグラムを作製するとき、λ_o＝５３２ｎｍ、λ_c＝４
７０ｎｍ、θ_i＝０°、θ_c＝−７５°、θ_r＝−７５°
である。このとき、上記式（１５）から、θ_o＝７．３
２°となる。

【０１３１】したがって、青色成分に対応したホログラ
フィックステレオグラムからの再生像が、上述のように
作製された緑色成分に対応したホログラフィックステレ
オグラムからの再生像と重なり合うようにするには、青
色成分に対応したホログラフィックステレオグラムを作
製する際に、物体光源点３０２の位置を７．３２°だけ
予め偏向させて、物体光をホログラム用記録媒体１３０
に集光させればい。

【０１３２】このように物体光の入射方向を変えて集光
するには、例えば、図１６に示すように、シリンドリカ
ルフレネルレンズ１４４の中心をホログラム用記録媒体
１３０の中心からずらしてやればよい。なお、図１６に
示した例では、シリンドリカルフレネルレンズ１４４の
中心をホログラム用記録媒体１３０の中心から上方にず
らしている。そして、このようにシリンドリカルフレネ
ルレンズ１４４の中心をホログラム用記録媒体１３０の
中心からずらす際のずらし量δΒは、δΒ＝３００ｍｍ
×ｔａｎ７．３２°＝３８．５ｍｍとすればよい。

【０１３３】同様に、赤色成分に対応したホログラフィ
ックステレオグラムを作製するときも、シリンドリカル
フレネルレンズ１４４をずらしてやることにより、赤色
成分に対応したホログラフィックステレオグラムからの
再生像が、上述のように作製された緑色成分及び青色成
分に対応したホログラフィックステレオグラムからの再
生像と重なり合うようにすることができる。このときの
シリンドリカルフレネルレンズ１４４のずらし量δＢ
も、青色成分に対応したホログラフィックステレオグラ
ムについての先の計算と同様な計算により算出すること
ができ、その値は３７．３２ｍｍとなる。

【０１３４】以上のように、青色成分及び赤色成分に対
応したホログラフィックステレオグラムを作製する際
に、非視差方向にのみ集光作用を持つ光学部材であるシ
リンドリカルフレネルレンズ１４４の位置をずらしてや
ることにより、光の３原色に対応した３つの再生像が、
全て同じ位置に再生されるようになる。そして、上述し
たように、このように光の３原色に対応した３枚のホロ
グラフィックステレオグラムを作製した後、それらのホ
ログラフィックステレオグラムを重ね合わせて貼り合わ
せることにより、カラーの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製することができる。

【０１３５】なお、上記式（１４）から分かるように、
記録波長λ_oと再生波長λ_cとが異なると、再生像点の角
度だけでなく、ホログラフィックステレオグラムから再
生像点までの距離も変わるが、上述の説明ではこのよう
な効果については触れなかった。このような効果は、ア
クロマチックアングルを生じることで知られている。し
たがって、厳密に３色の再生像点を合わせるためには、
集光点の角度だけではなく、ホログラフィックステレオ
グラムから再生像点までの距離についても補正する必要
がある。この点については、例えば、参照光を非平行光
とすることにより補正することができる。しかしなが
ら、実用上はそこまで補正しなくても十分に良好な画質
のホログラフィックステレオグラムを得ることができ
る。すなわち、上述のように、単にシリンドリカルフレ
ネルレンズ１４４の位置を移動することでカラー化を図
るだけでも、実用上は十分な画質のカラーのホログラフ
ィックステレオグラムを得ることができる。

【０１３６】ところで、上述の説明では、非視差方向の
みに集光作用をもつ光学部品であるシリンドリカルフレ
ネルレンズ１４４の位置を変えて、緑色成分に対応した
ホログラフィックステレオグラムと、青色成分に対応し
たホログラフィックステレオグラムと、赤色成分に対応
したホログラフィックステレオグラムとをそれぞれ作製
し、その後、それら３枚のホログラフィックステレオグ
ラムを重ね合せることでカラーのホログラフィックステ
レオグラムを得た。しかし、カラーのホログラフィック
ステレオグラムの作製方法は、これに限られるものでは
ない。

【０１３７】例えば、ホログラフィックステレオグラム
を構成する各要素ホログラムを形成する際に、光の３原
色に対応した３回の露光を行うようにしても、カラーの
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。

【０１３８】すなわち、例えば、先ず、赤色成分に対応
した要素ホログラムが形成されるようにホログラム用記
録媒体１３０を露光し、次に、ホログラム用記録媒体１
３０の同じ位置に、緑色成分に対応した要素ホログラム
が形成されるように露光し、次に、ホログラム用記録媒
体１３０の同じ位置に、青色成分に対応した要素ホログ
ラムが形成されるように露光する。

【０１３９】このとき、赤色成分の再生像と、緑色成分
の再生像と、青色成分の再生像とが同じ位置に再生され
るように、各露光毎に物体光の焦点位置を非視差方向に
移動させる。これは、例えば、上述の例と同様に、非視
差方向のみに集光作用をもつ光学部品であるシリンドリ
カルレンズ１４４の位置を各露光毎に変化させることに
より実現できる。

【０１４０】以上のように、各要素ホログラム毎に多重
露光を行うことにより、各要素ホログラムがそれぞれカ
ラーの再生像が得られるレインボーホログラムとなり、
これらの要素ホログラムから構成されるホログラフィッ
クステレオグラムは、全体としてカラーのホログラフィ
ックステレオグラムとなる。

【０１４１】また、例えば、赤色成分に対応した要素ホ
ログラムと、青色成分に対応した要素ホログラムと、緑
色成分に対応した要素ホログラムとからホログラフィッ
クステレオグラムを構成するようにしても、カラーのホ
ログラフィックステレオグラムとすることができる。

【０１４２】すなわち、ホログラフィックステレオグラ
ムを構成する要素ホログラムとして、記録する画像の赤
色成分に対応した赤色成分要素ホログラムと、記録する
画像の緑色成分に対応した緑色成分要素ホログラムと、
記録する画像の青色成分に対応した青色成分要素ホログ
ラムとを形成するようにする。

【０１４３】具体的には、例えば、ホログラム用記録媒
体１３０に、先ず、赤色成分要素ホログラムを形成し、
次に、赤色成分要素ホログラムの隣に緑色成分要素ホロ
グラムを形成し、次に、緑色成分要素ホログラムの隣に
青色成分要素ホログラムを形成する。このようにして、
赤色成分要素ホログラム、緑色成分要素ホログラム及び
青色成分要素ホログラムの形成を繰り返す。

【０１４４】このとき、赤色成分要素ホログラムからの
再生像と、緑色成分要素ホログラムからの再生像と、青
色成分要素ホログラムからの再生像とが同じ位置に再生
されるように、赤色成分要素ホログラムの形成時と、緑
色成分要素ホログラムの形成時と、青色成分要素ホログ
ラムの形成時とで、ホログラム用記録媒体１３０に照射
される物体光の焦点位置を非視差方向に変化させる。こ
れは、例えば、上述の例と同様に、非視差方向のみに集
光作用をもつ光学部品であるシリンドリカルレンズ１４
４の位置を各露光毎に変化させることにより実現でき
る。

【０１４５】以上のようにして、赤色成分要素ホログラ
ム、青色成分要素ホログラム及び緑色成分要素ホログラ
ムを１枚のホログラム用記録媒体に連続的に形成するこ
とにより、全体としてはカラーの再生像が得られるホロ
グラフィックステレオグラムとすることができる。

【０１４６】８．その他の実施の形態 以上の説明では、物体光を非視差方向に収束させる光学
部材として、シリンドリカルフレネルレンズを例に挙げ
たが、この光学部材は、物体光を非視差方向に収束させ
るものであるならば、シリンドリカルフレネルレンズ以
外のものであってもよい。

【０１４７】具体的には、例えば、図１７に示すように
シリンドリカルレンズ３４４を用いることも可能である
し、また、ホログラムによって光を集光するホログラム
レンズを用いることも可能である。ただし、図１７に示
したようなシリンドリカルレンズ３４４では、レンズの
厚みの影響によって視差方向の集光に収差を生じる。し
たがって、物体光を非視差方向に収束させる光学部材と
しては、シリンドリカルレンズ３４４よりも、上述した
ようなシリンドリカルフレネルレンズ１４４のほうが好
適である。

【０１４８】なお、ホログラム用記録媒体１３０に入射
する物体光を、ホログラム用記録媒体１３０の面上にお
いて視差方向に十分に収束させておけば、物体光を非視
差方向に収束させる光学部材として、非視差方向にだけ
収束させるような光学部材ではなく、通常の凸レンズを
用いることも可能である。

【０１４９】また、カラーのホログラフィックステレオ
グラムを作製するときには、物体光を非視差方向に収束
させる光学部材として、図１８に示すような光学部材４
４４を用いるようにしてもよい。この光学部材４４４
は、第１のシリンドリカルレンズ４４４ａと、第２のシ
リンドリカルレンズ４４４ｂと、第３のシリンドリカル
レンズ４４４ｃとを、中心位置をずらして一体化したも
のである。ここで、各シリンドリカルレンズ４４４ａ，
４４４ｂ，４４４ｃの中心位置のずらし量は、上述した
ずらし量δＢに相当するようにする。

【０１５０】このような光学部材４４４を用いてカラー
のホログラフィックステレオグラムを作製する際は、赤
色の再生像が得られるように要素ホログラムを形成する
ときと、緑色の再生像が得られるように要素ホログラム
を形成するときと、青色の再生像が得られるように要素
ホログラムを形成するときとで、物体光が入射するシリ
ンドリカルレンズが切り替わるように、光学部材４４４
を視差方向に平行に動かしてよればよい。

【０１５１】すなわち、例えば、赤色の再生像を得るた
めの要素ホログラムを形成するときには、第１のシリン
ドリカルレンズ４４４ａに物体光が入射するように光学
部材４４４を視差方向に平行に動かし、同様に、緑色の
再生像を得るための要素ホログラムを形成するときに
は、第２のシリンドリカルレンズ４４４ｂに物体光が入
射するように光学部材４４４を視差方向に平行に動か
し、同様に、青色の再生像を得るための要素ホログラム
を形成するときには、第３のシリンドリカルレンズ４４
４ｃに物体光が入射するように光学部材４４４を視差方
向に平行に動かす。

【０１５２】このような光学部材４４４を用いたときに
は、光学部材４４４を平行に動かすだけで、常に一定の
ずらし量δＢが得られるので、ずらし量δＢの誤差は非
常に小さくなる。また、このような光学部材４４４を用
いたときには、光学部材４４４の移動量が少なくて済む
ので、装置の小型化の点でも有利である。

【０１５３】なお、ここでは分かりやすく図示するため
に、光学部材４４４を構成するレンズは、３つのシリン
ドリカルレンズとしたが、３つのシリンドリカルレンズ
に変えて、３つのシリンドリカルフレネルレンズを用い
るようにしても良いことは言うまでもない。むしろ、シ
リンドリカルフレネルレンズを用いた方が、上述したよ
うにレンズの厚みの影響によって生じる収差が少なくて
済むので、より好適である。

【０１５４】ところで、上述の説明では、物体光を非視
差方向に収束させてホログラム用記録媒体１３０に入射
させたが、図１９及び図２０に示すように、物体光Ｌ１
１Ｃを非視差方向に発散させてホログラム用記録媒体１
３０に入射させるようにして、再生の際に共役光再生を
行うようにしてもよい。このようにしても、上述のホロ
グラフィックステレオグラムと同様に、レインボータイ
プの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。

【０１５５】なお、物体光を非視差方向に発散させる光
学部材としては、例えば、図１９に示すように、物体光
Ｌ１１Ｃを発散させる作用を有する凹レンズ状のシリン
ドリカルレンズ５４４ａを用いてもよいし、また、図２
０に示すように、物体光Ｌ１１Ｃを発散させる作用を有
するシリンドリカルフレネルレンズ５４４ｂを用いても
よい。

【０１５６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、エッジリット方式を採用したレインボータイ
プのホログラフィックステレオグラムを容易に作製する
ことができる。しかも、本発明によれば、カラーのホロ
グラフィックステレオグラムを容易に作製することがで
きる。

【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プリンタシス
テムの一構成例を示す図である。

【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図である。

【図３】ホログラム用記録媒体の界面における参照光の
全反射の様子を示す図である。

【図４】参照光がホログラム用記録媒体に再入射するの
を防止するためにルーバーフィルムを配した状態を示す
図である。

【図５】ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置
のホログラム用記録媒体近傍の光学系を示す図である。

【図６】ホログラム用記録媒体の一例を示す断面図であ
る。

【図７】光重合型フォトボリマの感光プロセスを示す模
式図である。

【図８】ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置
のプリンタヘッド部近傍の構成例を示す図である。

【図９】ホログラフィックステレオグラムの透過型での
再生方法を示す模式図である。

【図１０】ホログラフィックステレオグラムの反射型で
の再生方法を示す模式図である。

【図１１】液体の屈折率の条件を求めるため、参照光の
入射経路を示した図である。

【図１２】θ_g＝７５°のとき、液体の屈折率と強度反
射率との関係を示す図である。

【図１３】θ_g＝７８°のとき、液体の屈折率と強度反
射率との関係を示す図である。

【図１４】記録時における参照光源と物体光源の位置関
係を示す図である。

【図１５】再生時における再生照明光源と再生像の位置
関係を示す図である。

【図１６】シリンドリカルフレネルレンズの中心をホロ
グラム用記録媒体の中心からずらした状態を示す図であ
る。

【図１７】非視差方向に物体光を収束させる光学部材と
して、シリンドリカルレンズを用いた例を示す図であ
る。

【図１８】３つのシリンドリカルレンズを一体化した光
学部材を示す図である。

【図１９】非視差方向に物体光を発散させる光学部材と
して、シリンドリカルレンズを用いた例を示す図であ
る。

【図２０】非視差方向に物体光を発散させる光学部材と
して、シリンドリカルフレネルレンズを用いた例を示す
図である。

【図２１】ホログラフィックステレオグラムの作製方法
を示す模式図である。

【図２２】透過型エッジリットホログラムの作製方法を
示す模式図である。

【図２３】透過型エッジリットホログラムの再生方法を
示す模式図である。

【図２４】反射型エッジリットホログラムの作製方法を
示す模式図である。

【図２５】反射型エッジリットホログラムの再生方法を
示す模式図である。

【図２６】レインボータイプのホログラフィックステレ
オグラムを作製する従来の画像記録装置の光学系を示す
図である。

【図２７】レインボータイプのホログラムの再生の原理
を示す模式図である。

【符号の説明】

１３０ ホログラム用記録媒体、 １４４ シリンドリ
カルフレネルレンズ、１３７ 光導入ブロック

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体光及び参照光を同時に照射してホロ
   グラム用記録媒体を露光することにより形成される要素
   ホログラムを複数形成することにより、一方向にのみ視
   差を有するホログラフィックステレオグラムを作製する
   画像記録装置において、 作製されるホログラフィックステレオグラムが視差を持
   たない方向に、物体光を収束又は発散させる光学部材
   と、 ホログラム用記録媒体に光学的に接触する光導入ブロッ
   クとを備え、 要素ホログラムを形成するに際し、ホログラム用記録媒
   体の一方の面に、上記光学部材によって収束又は発散さ
   れた物体光を照射するとともに、ホログラム用記録媒体
   の他方の面に、上記光導入ブロックを介して参照光を照
   射することを特徴とする画像記録装置。
2. 【請求項２】 作製されるホログラフィックステレオグ
   ラムが視差を持たない方向に、上記光学部材の焦点位置
   が移動可能であることを特徴とする請求項１記載の画像
   記録装置。
3. 【請求項３】 各要素ホログラム毎に多重露光を行うと
   ともに、 各露光毎に、作製されるホログラフィックステレオグラ
   ムが視差を持たない方向に、上記光学部材の焦点位置を
   移動させることを特徴とする請求項２記載の画像記録装
   置。
4. 【請求項４】 上記多重露光として、光の３原色に対応
   した３回の露光を行うことを特徴とする請求項３記載の
   画像記録装置。
5. 【請求項５】 上記光学部材は、複数のレンズが一体化
   されてなり、 物体光が入射するレンズが切り換わるように光学部材を
   動かすことにより、物体光が入射する光学部材の焦点位
   置が移動するようになされていることを特徴とする請求
   項２記載の画像記録装置。
6. 【請求項６】 物体光及び参照光を同時に照射してホロ
   グラム用記録媒体を露光することにより形成される要素
   ホログラムを複数形成することにより、一方向にのみ視
   差を有するホログラフィックステレオグラムを作製する
   画像記録方法において、 要素ホログラムを形成するに際し、ホログラム用記録媒
   体の一方の面に、作製されるホログラフィックステレオ
   グラムが視差を持たない方向に収束又は発散された物体
   光を照射するとともに、ホログラム用記録媒体の他方の
   面に、ホログラム用記録媒体に光学的に接触した光導入
   ブロックを介して参照光を照射することを特徴とする画
   像記録方法。
7. 【請求項７】 各要素ホログラム毎に多重露光を行うと
   ともに、 各露光毎に、作製されるホログラフィックステレオグラ
   ムが視差を持たない方向に、物体光の焦点位置を移動さ
   せることを特徴とする請求項６記載の画像記録方法。
8. 【請求項８】 上記多重露光として、光の３原色に対応
   した３回の露光を行うことを特徴とする請求項７記載の
   画像記録方法。
9. 【請求項９】 ホログラム用記録媒体に照射される物体
   光の焦点位置を各ホログラフィックステレオグラム毎に
   変えて、光の３原色に対応した３枚のホログラフィック
   ステレオグラムを作製し、 それらのホログラフィックステレオグラムを貼り合わせ
   て、カラーの再生像が得られるホログラフィックステレ
   オグラムを作製することを特徴とする請求項６記載の画
   像記録方法。
10. 【請求項１０】 要素ホログラムとして、記録する画像
    の赤色成分に対応した赤色成分要素ホログラムと、記録
    する画像の緑色成分に対応した緑色成分要素ホログラム
    と、記録する画像の青色成分に対応した青色成分要素ホ
    ログラムとを形成するとともに、 赤色成分要素ホログラム形成時と、緑色成分要素ホログ
    ラム形成時と、青色成分要素ホログラム形成時とで、ホ
    ログラム用記録媒体に照射される物体光の焦点位置を変
    化させ、カラーの再生像が得られるホログラフィックス
    テレオグラムを作製することを特徴とする請求項６記載
    の画像記録方法。