(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラム用記録媒体の一方の面から視差方向に集光された物体光を照射し他方の面から参照光を同時に照射して上記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、
上記ホログラム用記録媒体の上記視差方向に集光された物体光が入射される一方の面側に近接した位置であって、且つ上記ホログラム用記録媒体の一方の面に接触しないような間隙を設けて配置され、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のみ物体光を収束又は発散させる光学部材と、
上記ホログラム用記録媒体の他方の面側に光学的に接触して配設された光導入ブロックとを備え、
上記要素ホログラムを形成するに際し、上記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させるとともに、上記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上記参照光を照射してなり、
上記参照光は、上記ホログラム用記録媒体の上記物体光を収束又は発散させる光学部材側に位置する空気との界面において全反射する角度で上記光導入ブロックに入射されることを特徴とする画像記録装置。
【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。
【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１記載の画像記録装置。
【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。
【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当該光学部材を動かすことにより、上記物体光が入射する上記光学部材の焦点位置が移動することを特徴とする請求項２記載の画像記録装置。
【請求項６】
ホログラム用記録媒体の一方の面から視差方向に集光された物体光を照射し他方の面から参照光を同時に照射して上記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、
上記視差方向に集光された物体光が入射される上記ホログラム用記録媒体に近接した位置であって、且つ上記ホログラム用記録媒体に接触しないような間隙を設けて配置された光学部材により、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のみ上記物体光を収束又は発散させて上記ホログラム用記録媒体に照射するとともに、上記ホログラム用記録媒体の他方の面側に光学的に接触して配設された光導入ブロックを介してを参照光を上記ホログラム用記録媒体に照射してなり、
上記参照光は、上記ホログラム用記録媒体の上記物体光を収束又は発散させる光学部材側に位置する空気との界面において全反射する角度で上記光導入ブロックに入射されることを特徴とする画像記録方法。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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６００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６１１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６２０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６２３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７０２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７００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７１０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７１２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、ホログラム用記録媒体の一方の面から視差方向に集光された物体光を照射し他方の面から参照光を同時に照射して上記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、上記ホログラム用記録媒体の上記視差方向に集光された物体光が入射される一方の面側に近接した位置であって、且つ上記ホログラム用記録媒体の一方の面に接触しないような間隙を設けて配置され、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のみ物体光を収束又は発散させる光学部材と、上記ホログラム用記録媒体の他方の面側に光学的に接触して配設された光導入ブロックとを備え、上記要素ホログラムを形成するに際し、上記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させるとともに、上記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上記参照光を照射してなり、上記参照光は、上記ホログラム用記録媒体の上記物体光を収束又は発散させる光学部材側に位置する空気との界面において全反射する角度で上記光導入ブロックに入射されることを特徴とする。
【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、ホログラム用記録媒体の一方の面から視差方向に集光された物体光を照射し他方の面から参照光を同時に照射して上記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、上記視差方向に集光された物体光が入射される上記ホログラム用記録媒体に近接した位置であって、且つ上記ホログラム用記録媒体に接触しないような間隙を設けて配置された光学部材により、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のみ上記物体光を収束又は発散させて上記ホログラム用記録媒体に照射するとともに、上記ホログラム用記録媒体の他方の面側に光学的に接触して配設された光導入ブロックを介してを参照光を上記ホログラム用記録媒体に照射してなり、上記参照光は、上記ホログラム用記録媒体の上記物体光を収束又は発散させる光学部材側に位置する空気との界面において全反射する角度で上記光導入ブロックに入射されることを特徴とする。
【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１０２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Ｄ１４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、ＬＣＤ１４１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１３２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１３０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、シリンドリカルフレネルレンズ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、シリンドリカルフレネルレンズ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フレネルレンズ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１３３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、ＬＣＤ１４１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Ｄ１５に基づく画像を表示した後、制御用コンピュータ１０２の制御によりシャッタ１３２が開かれてＬＣＤ１４１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１３７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Ｌ１１Ｂ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１３０ａ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１３０ａ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１４４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１４４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１３０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１３７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１３０Ａ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１３０Ｂ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：ＯＭＮＩ−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１５１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，１５３Ｂ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１３０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，１５３Ｂ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１３７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１３７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１７０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，１５３Ｂ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１５３Ａ，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，１５３Ｂ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，１５９Ｂは、ホログラム用記録媒体１３０がヒートローラ１５８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１５８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，１５９Ｂ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１５９Ａ，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、１５９Ｂ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ＬＣＤ１４１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１３２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Ｄ１５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１３０の露光を行う部分よりも後段側では、紫外線ランプ１５７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１３０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２７１ｃ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２６５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１０３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１３０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１３０Ｂ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１７０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１７０との界面や、液体１７０とホログラム用記録媒体１３０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ｎg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ｎmの液体１７０を通過して、屈折率ｎp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、θg、θm、θpとすると、下記式（１）が成り立つ。
【０１０６】
ｎg ｓｉｎθg ＝ｎm ｓｉｎθm ＝ｎp ｓｉｎθp         ・・・（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】
ｎm ＞ｎg ｓｉｎθg                                   ・・・（２）
ｎp ＞ｎm ｓｉｎθm （＝ｎg ｓｉｎθg ）              ・・・（３）
なお、ホログラム用記録媒体１３０のフォトポリマ層１３０Ｂ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、ｎgは、上記式（３）に、ｎp＝１．４８７を代入することにより、下記式（４）にて示される。
【０１０８】
ｎg ＜１．４８７／ｓｉｎθg                           ・・・（４）
ここで、θg＝７５°あるいはθg＝７８°とすると、ｎgは、下記の式（５）又は（６）となる。
【０１０９】
θg ＝７５°のとき、  ｎg ＜１．５３９                ・・・（５）
θg ＝７８°のとき、  ｎg ＜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、ｎmは、上記式（２）に、ｎg＝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、θg＝７５°あるいはθg＝７８°とすると、ｎmは、下記式（７）（８）となる。
【０１１１】
θg ＝７５°のとき、  ｎm ＞１．４５８                ・・・（７）
θg ＝７８°のとき、  ｎm ＞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ｎm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１７０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（θg −θm ）／ｓｉｎ2（θg ＋θm ）・・・（９）
Ｒｓ(m-p) ＝ｓｉｎ2（θm −θp ）／ｓｉｎ2（θm ＋θp ）・・・（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、ｎp＝１．４８７、ｎg＝１．５１、θg＝７５°あるいはθg＝７８°とし、ｎm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ｎm の範囲を求めると、下記の式（１２）（１３）のようになった。
【０１１７】
θg＝７５°のとき、  １．４７５＜ｎm＜１．５４９    ・・・（１２）
θg＝７８°のとき、  １．４８６＜ｎm＜１．５１４    ・・・（１３）
なお、ここでは、ホログラム用記録媒体１３０の屈折率ｎp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１３０Ｂがフィルムベース材１３０Ａとカバーシート１３０Ｃ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ｎm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３０２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／Ｒi＝１／Ｒc＋μ（１／Ｒo−１／Ｒr）          ・・・（１４）
ｓｉｎθi＝ｓｉｎθc＋μ（ｓｉｎθo−ｓｉｎθr）  ・・・（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λoと再生時の波長λcとの比であり、下記式（１６）で表される。
【０１２６】
μ＝λc／λo      ・・・（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λoが５３２ｎｍであり、画像再生時に使用する光の波長λcが、４７０ｎｍ（青）、５３２ｎｍ（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３００ｍｍ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λoと再生波長λc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１４４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λoと再生波長λc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、λo＝５３２ｎｍ、λc＝４７０ｎｍ、θi＝０°、θc＝−７５°、θr＝−７５°である。このとき、上記式（１５）から、θo＝７．３２°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λoと再生波長λc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１３０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。
【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４４４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４４４ｃ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Ｌ１１Ｃを非視差方向に発散させてホログラム用記録媒体１３０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２０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】θg＝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】θg＝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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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