(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光が入射し、かつ、観察者が観察する入射面を有する透明基板と、
前記入射光の進行方向に対して前記透明基板内に周期的に配された複数の光学素子であって、前記入射光に対する屈折率が、前記透明基板の屈折率と実質的に等しく、かつ、個別に印加される信号により変化する複数の光学素子とを有するホログラフィテレビジョン素子。
【請求項２】
前記複数の光学素子が液晶からなる請求項１に記載のホログラフィテレビジョン素子。
【請求項３】
前記複数の光学素子が圧電結晶からなる請求項１に記載のホログラフィテレビジョン素子。
【請求項４】
前記透明基板が等方性ポリマからなる請求項１または２に記載のホログラフィテレビジョン素子。
【請求項５】
前記透明基板が異方性ポリマからなる請求項１または２に記載のホログラフィテレビジョン素子。
【請求項６】
前記複数の光学素子への信号を印加する電極は前記入射光の進行を妨げない位置に設けられている請求項１ないし５のいずれか１項に記載のホログラフィテレビジョン素子。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のホログラフィテレビジョン素子と、
個別に前記信号を印加することで前記各光学素子の前記屈折率を個別に実時間制御をする制御部と、を有するホログラフィテレビジョン装置。
【請求項８】
前記ホログラフィテレビジョン素子の前記入射面が同一平面となるように前記入射光の進行方向に対して垂直な方向に積層された複数の積層ホログラフィテレビジョン素子を、前記積層ホログラフィテレビジョン素子の入射面が同一平面となるように並列に配置されることで形成された、少なくとも１つのホログラフィテレビジョン画面を有する請求項７に記載のホログラフィテレビジョン装置。
【請求項９】
複数の前記ホログラフィテレビジョン画面が、前記入射光の進行方向にも配列された請求項８に記載のホログラフィテレビジョン装置。
【請求項１０】
隣り合う前記積層ホログラフィテレビジョン素子の積層方向が略直交するように配列された請求項８または９に記載のホログラフィテレビジョン装置。
【請求項１１】
外部から送られてくる制御信号を受信し、前記制御部に伝達する受信部を有する請求項７ないし１０のいずれか１項に記載のホログラフィテレビジョン装置。
【請求項１２】
前記受信部で受信された、圧縮あるいは暗号化された制御信号を、伸長あるいは復号化して前記制御部に伝達する信号復元部、を有する請求項１１に記載のホログラフィテレビジョン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三次元像を実時間で再生する実時間ホログラフィテレビジョンに関し、特にリップマンホログラフィの再生原理を用いたホログラフィテレビジョンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ホログラフィテレビジョンでは、透過型ホログラムの再生原理を用いて、立体動画像の再生を実現していた。
【０００３】
図１０は、従来報告されているホログラフィテレビジョンシステムの表示部（受信部あるいは再生部とも言う）の原理を示す図である（「佐藤、樋口、勝間：”液晶表示デバイスを用いたホログラフィテレビジョンの基礎検討”、テレビジョン学会誌、第４５巻、第７号、８７３−８７５頁、平成３年（１９９１年）７月２０日発行」参照）。
【０００４】
この従来のホログラフィテレビジョンシステムは、光の回折程度に高精細な画素で構成される高精細液晶表示パネル６０に送信部（あるいはコンピュータによる生成部）６２から伝送路７１、液晶駆動部６３を経てテレビジョン画信号（ＮＴＳＣ形式）として送られてくる縞状のパターン模様であるホログラム７０を表示する。ホログラム７０が表示された高精細液晶表示パネル６０にレーザ光源６４からの干渉しやすい、すなわち、コヒーレントな再生用照明光７２を照射すれば、観察者４２１はホログラフィ立体動画再生像を観察できる。
【０００５】
上述の再生原理を応用した発明が種々公開されており、その一例として、特開平６−２８２２１３号公報に公開された応用例を図１１に示す。
【０００６】
高精細液晶表示パネル６０の表示素子として、画素を光の回折程度にまで小さくでき、しかも通常のＴＶフレームより短い繰返し周期で駆動可能な、単純マトリクス液晶表示素子６５が用いられている。
【０００７】
ＴＶの通常の一映像フレームは３０Ｈｚ程度である。このため、高精細液晶表示パネル６０として、図１０に示した通常のマトリクス画素配置型液晶素子６１を用いた場合、一映像フレーム中で最終走査線を駆動している際に、それ以前の駆動により画素に書込まれたデータは、時間の経過と共にほとんど消失されるため、再生像に欠落や消失等が発生する。ところが、ホログラフィテレビジョンは、液晶表示パネル面に表示された全干渉縞のパターンによる光の回折現象を用いて像の再生を行うため、表示された干渉縞の一部に消失があれば、正しい像は得られない。
【０００８】
そこで、図１１に示した応用例は、テレビジョン画信号をＡ／Ｄ変換し、映像メモリ６６に一旦記録することで映像メモリ６６に記録された映像データを再利用することができるようにしたものである。単純マトリクス液晶表示素子６５に書込まれた映像データの消失時間よりも短い周期で再書込みを行う構造を有することにより映像データの消失がなくなるため、再生像に欠落や消失等が発生しない。
【０００９】
上述したホログラムはテレビジョン画信号を用いて液晶表示パネルのパネル面上に２次元的に再生されるものであり、その種類としては、いわゆる透過型ホログラムに属する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ホログラフィテレビジョンに透過型ホログラムの再生原理を用いるため、以下の問題点があった。
【００１１】
第１の問題点は、再生像には違和感が感じられ、慣れが必要な点である。これは、ホログラフィテレビジョンからの透過光により再生像を観察することが、普通にある物体を観察することと状況的に異なるためである。
【００１２】
第２の問題点は、視域が狭く、ある一方向からしか再生像を観察できない点である。これは、液晶表示パネル面上に表示された干渉縞を回折格子と見なし、再生用照明光が回折格子を透過する際に発生した回折光を、虚像として観察するためである。
【００１３】
第３の問題点は、液晶表示パネルの明るさに比較して、再生像が暗い点である。これは、虚像の観察に用いられる回折光は再生用照明光のごく一部のエネルギ成分に過ぎず、残りの大部分のエネルギ成分が無駄になるためである。
【００１４】
第４の問題点は、再生用照明光としてレーザ光線を用いるため、再生像のカラー化が困難であるという点である。これは、再生用照明光としてコヒーレントな光線が必要だからである。レーザ光線が単色光のため、カラー化には技術的および費用面からの困難さが伴う。
【００１５】
なお、第４の問題点は、送信すべきホログラムを透過型のイメージホログラムやレインボーホログラムに変更し、再生用照明光をレーザ光から白色照明光に変更することで、カラー再生像の観察が可能となる。この解決法は、図２のホログラフィテレビジョンシステムの表示部の原理図からは読み取れないが、類推可能な範囲である。
【００１６】
上述のように、透過型ホログラムはいくつかの問題点を抱えていた。
【００１７】
ところで、ホログラムの種類は、上述した透過型ホログラムと反射型ホログラムとの２種類に大別される（「辻内  編著：”ホログラフィックディスプレイ”、５１−５２頁、２１１−２１９頁、平成２年（１９９０年）１２月７日発行」参照）。
【００１８】
ここで、透過型ホログラムと反射型ホログラムとのホログラムの形成原理を比較する。
【００１９】
まず、透過型ホログラムの原理に関して説明する。
【００２０】
図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に透過型ホログラムに関する説明図を示す。
【００２１】
図１２（ａ）は回折光の射出方向を示す平面図であり、図１２（ｂ）はホログラムの形成原理を説明する図であり、また、図１２（ｃ）は記録材料内に形成される干渉縞の状態を示す図である。
【００２２】
透過型ホログラムは、図１２（ａ）に示すように、ホログラム７０面を境界として再生用照明光７２と反対側に回折光７３が射出するホログラムである。代表例として、フレネルホログラムやレインボウホログラム等がある。これらは図１２（ｂ）に示すように、参照光７４と点物体光源６７から放射された物体光７５との２つの光束を記録材料の片側から入射してホログラムを形成するため、図１２（ｃ）に示すように、干渉縞が記録材料面に対して概ね垂直の方向に形成される特徴がある。この記録特性を用いることで、透過型ホログラムの再生材料として高精細液晶表示パネルを用いることが可能であった。
【００２３】
次に、反射型ホログラムの原理に関して説明する。
【００２４】
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に反射型ホログラムに関する説明図を示す。
【００２５】
図１３（ａ）は回折光の射出方向を示す平面図であり、図１３（ｂ）はホログラムの形成原理を説明する図であり、また、図１３（ｃ）は記録材料内に形成される干渉縞の状態を示す図である。
【００２６】
反射型ホログラムは、図１３（ａ）に示すように、再生用照明光７２と同じ側に回折光７３が射出するホログラムである。代表例として、リップマンホログラムがある。これは、図１３（ｂ）に示すように、参照光７４と物体光７５との２つの光束を記録材料の両側から入射してホログラムを形成するため、図１３（ｃ）に示すように、干渉縞が記録材料面に対して、概ね平行な多数の層として形成される特徴がある。
【００２７】
なお、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）および図１３（ａ）〜図１３（ｃ）中に用いられている記号は、参照光７４の波長λ、参照光７４と物体光７５の挟角θをそれぞれ表し、また、格子状の線を用いて、参照光７４および物体光７５の波面７６を表している。
【００２８】
ここでリップマンホログラムについて説明する。
【００２９】
リップマンホログラムは、参照光と物体光とを記録材料面に対して互いに反対方向から入れて干渉させる方式のホログラムである。その干渉縞は記録材料面に平行な多数の層として記録される。リップマンホログラムに光を当てると、上記干渉縞によるブラッグ反射が誘発されるため、記録された物体の再生像を立体的に観察できる。
【００３０】
ブラッグ反射とは、干渉縞の間隔と方向に応じて特定波長の光が特定方向に選択的に反射される現象である。この際、それ以外の反射されなかった波長の光は振幅変調型ホログラムの場合には記録材料に吸収され、また、位相変調型ホログラムの場合には記録材料を透過する。このため、リップマンホログラムは、再生用照明光として白色光を使用することができ、しかも立体再生像をカラーで観察できるという特長を有する。
【００３１】
なお、振幅変調型ホログラムとは、干渉縞の周期構造に伴う光強度分布を、光透過率分布あるいは吸収率分布として形成した物であり、代表例として、黒化銀粒子を用い、漂白処理を行っていない、銀塩感材ホログラムが挙げられる。
【００３２】
また、位相変調型ホログラムとは、光強度分布を位相差分布として形成したものであり、感光層内部の屈折率変化により干渉縞の光強度分布に対応した位相分布を実現する方式と、表面凹凸によって位相分布を実現する方式とに分けられる。
【００３３】
透過型ホログラムに対する、反射型ホログラムの一例であるリップマンホログラムの特長を、以下に列挙する。
【００３４】
第１に、ホログラムからの反射光により再生像を観察するので、普通にある物体を観察するのと状況は同じであり、ごく自然な雰囲気で再生像を観察できる。
【００３５】
第２に、左右方向は勿論、上下方向にも視差がある。また、１８０゜近い視域の確保が可能であり、広い範囲から再生像を見ることができる。
【００３６】
第３に、観測位置を変えても再生像の色が変わらない。
【００３７】
第４に、像の明るさは回折効率により評価されるが、位相変調型ホログラムの場合、効率は理論的には最大１００％に達するため、明るい再生像が得られる。
【００３８】
第５に、複数枚の位相変調型ホログラムを重ね合わせることで、透過光を選択反射することができる。また、各ホログラムの波長選択性が優れているため、クロストーク像が生じない。この方法により、
（ａ）波長分散を補償し、鮮明な再生像を得ることができる。
【００３９】
（ｂ）赤、緑、青の３本のレーザ光を用いて、ナチュラルカラーホログラムを得ることができる。例えば、市販の感光材料は赤感用と緑・青感用が別々であるため、赤成分のホログラムは赤感用の感光材料に赤の光で記録し、緑と青成分のホログラムは緑・青感用の感光材料に緑と青の光で二重露光して記録し、これらを重ね合わせて、カラーホログラムとして使用できる。なお、再生像の明るさの点では赤成分のホログラムの方が優れているため、観測者に対して、緑・青成分のホログラムを手前に、また、赤成分のホログラムを後ろ側になる様に重ね合わせてバランスをとる。
【００４０】
上述した特長を有するため、リップマンホログラムの記録材料（感光材料）には、透過型ホログラムの記録材料と比較して、さらに以下の特性が求められた。まず、第１に、記録材料の厚みに関しては、再生の観点では、回折光が相互に混じり合うために必要な限界長を越え、さらに、反射率を高め、反射光を急峻な物とするため、十分な厚みの反射層すなわち、干渉縞を持つ必要がある。一方、記録の観点では、再生波長幅が広がり、眼に明るく感じられるため、薄い程好ましい。参考までに、一般のリップマンホログラムで使用されている感光材料（乳剤）の厚みは、５〜７μｍ程度である。
【００４１】
第２として、解像力に関しては、最低でも約５０００本／ｍｍが必要となる。この値は大きい程良い。これは、干渉縞間隔の逆数値以上の解像力が必要であること、また、空気中では記録波長の約半分の間隔で干渉縞が生じるが、感光材料内ではその間隔がさらに屈折率（約１．５〜１．６）の逆数倍にまで狭まるため、上記値程度の解像力が必要となる。
【００４２】
さらに、第３には、回折効率が高い変調方式を有するホログラムを使用すべきである。すなわち、理想的には１００％の回折効率を得ることができる、屈折率変化等による位相変調型ホログラムを使用すべきである。これにより、再生像が明るくなる。従って、位相変調振幅（屈折率差等）はできるだけ大きい方が良い。
【００４３】
上述したような特長を有する位相変調型リップマンホログラムは、ホログラフィテレビジョンに好適であるといえる。
【００４４】
そこで、本発明は位相変調型リップマンホログラムの再生原理による、実用的なホログラフィテレビジョン素子およびホログラフィテレビジョン装置を提供することを目的とする。
【００４５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のホログラフィテレビジョン素子は、入射光が入射し、かつ、観察者が観察する入射面を有する透明基板と、
前記入射光の進行方向に対して前記透明基板内に周期的に配された、前記入射光に対する屈折率が、前記透明基板の屈折率と実質的に等しく、かつ、信号の印加により変化する複数の光学素子とを有する。
【００４６】
以上の通り構成された本発明のホログラフィテレビジョン素子は、屈折率がｎの透明基板内に複数の光学素子が周期的に埋設されており、屈折率が信号の印加によりｎに対してΔｎだけ変化した光学素子内に入射光が入射すると、ブラッグ条件を満たす波長の光のみが反射され、それ以外の光はホログラフィテレビジョン素子を透過する。この際、光学素子の屈折率を個々に変調することで、透明基板内に屈折率の干渉縞を入射面に概ね平行な多数の層として形成することができ、この結果、ホログラフィテレビジョン素子内に位相変調型リップマンホログラムが形成されることとなる。
【００４７】
本発明のホログラフィテレビジョン素子は、複数の光学素子が液晶からなるものであってもよいし、また、複数の光学素子が圧電結晶からなるものであってもよい。
【００４８】
また、透明基板は、等方性ポリマからなるものであってもよいし、あるいは、異方性ポリマからなるものであってもよい。特に複数の光学素子が液晶からなり、透明基板が異方性ポリマからなる場合、異方性ポリマの分子間に働く長距離相互作用により、異方性を有する液晶分子の配列方向に対して、自然に同一方向に整列させることができるため、ホログラフィテレビジョン素子の観察時に不透明、あるいは、曇って見えることが大幅に抑止される。
【００４９】
また、複数の光学素子への信号の印加は前記入射光の進行を妨げない位置に設けられているものであってもよい。
【００５０】
本発明のホログラフィテレビジョン装置は、本発明のホログラフィテレビジョン素子と、
個別に信号を印加することで各光学素子の前記屈折率を個別に実時間制御をする制御部とを有する。
【００５１】
また、本発明のホログラフィテレビジョン装置は、ホログラフィテレビジョン素子の入射面が同一平面となるように入射光の進行方向に対して垂直な方向に積層された複数の積層ホログラフィテレビジョン素子を、積層ホログラフィテレビジョン素子の入射面が同一平面となるように並列に配置されることで形成された、少なくとも１つのホログラフィテレビジョン画面を有するものであってもよいし、複数のホログラフィテレビジョン画面が、入射光の進行方向にも配列されたものであってもよいし、隣り合う積層ホログラフィテレビジョン素子の積層方向が略直交するように配列されたものであってもよい。
【００５２】
また、さらに、本発明のホログラフィテレビジョン装置は、外部から送られてくる制御信号を受信し、制御部に伝達する受信部を有するものであってもよいし、受信部で受信された、圧縮あるいは暗号化された制御信号を、伸長あるいは複号化して制御部に伝達する信号復元部を有するものであってもよい。
【００５３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１（ａ）に本発明の原理を説明するためのホログラフィテレビジョン素子６の概略構成図を、また図１（ｂ）に図１（ａ）に示したホログラフィテレビジョン素子６のＣ部の断面図をそれぞれ示す。
【００５４】
ホログラフィテレビジョンの基本構成は、透明基板１および微小な光学素子２とを有するホログラフィテレビジョン素子６と、光学素子２に印加する制御信号１１を個々に制御可能な制御部３と、を有するものからなる。
【００５５】
透明基板１は、入射面１０から入射する入射光２０に対する屈折率が「ｎ」であり、その形状は、平面板形状であり、その厚みとしては、光学素子２を少なくとも１個埋め込むに足るだけの厚さがあれば、後は最低限の構造強度を確保する厚さがあれば良い。また、その奥行きとしては、リップマンホログラムの記録材料に求められる特性に関して上記説明したように、最低限必要な長さである１０μｍ程度のオーダである。入射光２０が入射する入射面１０は、透明基板１の一つの側面であり、透明基板１の平面１２と垂直な面である。
【００５６】
また、光学素子２は、光の波長よりもその大きさが微小であり、透明基板１の入射面１０に対して平行な方向および垂直な方向に２次元マトリックス状に、リップマンホログラムの記録材料に要求される解像力程度の間隔で周期的に複数埋め込まれている。これら光学素子２の入射光２０に対する屈折率は「ほぼｎ」であるが、入射光２０と垂直な方向から制御信号１１が印加された場合に屈折率が変調され、透明基板１の屈折率との間に屈折率差「Δｎ」を生じるものである。尚、制御信号１１が漏れ出て、隣接する光学素子２に誤動作等の悪影響を及ぼす事がない様にする必要がある。図１ではその一例として、制御信号１１が個々の光学素子２に限定して、直接的に、且つ、個別に印加される構造を持たせている。
【００５７】
制御部３は、入射光２０が入射面１０から透明基板１内に入射し、透明基板１内でブラッグ反射された光が再び入射面１０から透明基板１の外部に飛び出し、観察者２１に届くまでの、一連の光学系を妨げない位置に置かれる。
【００５８】
観察者２１は、以上のような構成のホログラフィテレビジョンの入射面１０を入射光２０の入射方向から観察する。
【００５９】
次に、ホログラフィテレビジョン素子６の動作原理に関して説明する。
【００６０】
光学素子２が制御部３からの制御信号１１を印加されていない状態では、光学素子２の屈折率は透明基板１の屈折率とほぼ一致するため、透明基板１の入射面１０に入射した入射光２０は、透明基板１と光学素子２とを交互に通過しながら、透明基板１の奧（図１（ａ）および図１（ｂ）では右側）へと進んでいく。
【００６１】
一方、光学素子２が制御部３からの制御信号１１を印加された状態では、光学素子２の屈折率は透明基板１の屈折率との間に屈折率差「Δｎ」を生じる。入射光２０の進行方向に対して、ある空間周期に位置する光学素子２を連続的に選択し、この選択された光学素子２に限定して制御信号１１を印加した場合、一連の選択された光学素子２にのみ屈折率差「Δｎ」が生じるため、透明基板１内に、その空間周期での屈折率分布が連続的に生じることとなる。入射光２０が、その屈折率分布を有するホログラフィテレビジョン素子６内に入射すると、干渉現象によりブラッグ条件を満たす波長の光のみが反射され、それ以外の光は透過する。反射光の方向は、入射光２０の波数ベクトルと屈折率分布の逆格子ベクトルとから指定される。
【００６２】
制御部３により透明基板１の光学素子２の屈折率を個々に変調することで、透明基板１内に屈折率の干渉縞を入射面１０に概ね平行な多数の層として形成することができる。しかも、制御信号１１の印加方法次第で、屈折率の干渉縞の層間隔を制御でき、更に、層の形成角度や位置等も自在に制御できる。この結果、ホログラフィテレビジョン素子６内にリップマンホログラムが形成され、透明基板１の基板平面に平行な面内で、任意の方向に任意波長の光を反射することができる。
【００６３】
また、制御部３からの光学素子２の屈折率変調を実時間的に行うことで、ホログラフィテレビジョン素子６内に形成されるリップマンホログラムもまた実時間的に制御可能であり、ホログラフィテレビジョンとして使用できる。
【００６４】
なお、ホログラフィテレビジョン素子６には、観察者２１から見て一つの方向（図１（ａ）および図１（ｂ）の場合には、水平方向）にしか光学素子２が埋め込まれていない。このため、視差はその方向にしか発生しない。
【００６５】
次に、光学素子２として適用可能なホログラフィック高分子分散液晶（ＨＰＤＬＣ）に関して説明する。
【００６６】
従来、ホログラフィック高分子分散液晶（ＨＰＤＬＣ）は、コンピュータ等のカラー反射型液晶ディスプレイ、あるいはカラー投射システムにおいて、色純度の高いＲＧＢ光線を作成するために、従来のカラーフィルタ、色素および偏光板等の光吸収素材を用いない、新たな反射素材として研究開発が進められて来た。例えば、「伊達、田中、加藤、酒井：”ホログラフィ高分子分散液晶（ＨＰＤＬＣ）を用いた反射型表示素子”、テレビジョン学会技術報告、第２０巻、第９号、１３１−１３６頁、平成８年（１９９６年）２月２１日発行」に拠れば、ＨＰＤＬＣセルの両面からレーザ光線を入射することでＨＰＤＬＣセル内の液晶層とポリマ層とをＲＧＢの個々の波長に対応した周期に分散させることにより、ＲＧＢの個々の波長を選択的に反射可能な３種類のセルの試作に成功している。しかも、３種類のＨＰＤＬＣセルを重ね合わせて、ＨＰＤＬＣセル毎に電界を印加することにより、反射光の混色を確認している。
【００６７】
このようなＨＰＤＬＣセルの動作原理を図２（ａ）および図２（ｂ）を用いて説明する。
【００６８】
図２（ａ）は、ＨＰＤＬＣセルのＯＮ状態を、図２（ｂ）は、ＨＰＤＬＣセルのＯＦＦ状態をそれぞれ示す。
【００６９】
ＨＰＤＬＣセルは、ポリマ層３０内に、液晶滴（ドロップレット）状態の液晶層３１を光の波長程度の一次元的な周期を持たせて分散させ、このポリマ層３０の裏側の面（入射光１２０が入射する面と反対側の面）に光吸収層８２を貼付け、これに表裏両面を透明なセル電極８１、さらにその外側をガラス８０で挟み込んだ構造を有する。
【００７０】
入射光１２０がこの屈折率分布に入射すると、干渉現象によりブラッグ条件を満たす波長の光のみが反射され、それ以外の光は透過する。反射光、すなわち、回折光１７３の方向は、入射光１２０の波数ベクトルと屈折率分布の逆格子ベクトルから指定される。この特定波長を特定方向に反射した状態を図２（ａ）に示したＯＮ状態（明状態）の表示として用いる。
【００７１】
次に、この素子に電圧を印加していくと液晶層３１の配向方向が電界方向に傾き、それに伴って屈折率が変化する。変化した液晶層３１の屈折率とポリマ層３０の屈折率とが一致すると屈折率分布が消滅し、入射光１２０は全て透過する。この透過光を、セルの裏面に配置している光吸収層８２によって吸収させる。この様な状態を図２（ｂ）に示したＯＦＦ状態（暗状態）として用いる。
【００７２】
さらに、「伊達、竹内、加藤：”メモリ性ホログラフィ高分子分散液晶（ＨＰＤＬＣ）による反射型表示素子”、映像情報メディア学会技術報告、第２１巻、第７３号、３１−３６頁、平成９年（１９９７年）１１月２８日発行」に拠れば、ＨＰＤＬＣセルの表側の面からレーザ光線を入射し、裏側の面から静止物体からの散乱光を入射することで、ＨＰＤＬＣセル内部にリップマンホログラムを形成する事に成功しており、ＨＰＤＬＣセルがリップマンホログラムの記録材料としても使用できることが確認された。
【００７３】
また、「三村、住吉：”ホログラフィックＰＤＬＣ（ＨＰＤＬＣ）の光学数値計算”、映像情報メディア学会技術報告、第２２巻、第５号、５７−６２頁、平成１０年（１９９８年）１月３０日発行」に拠れば、ＨＰＤＬＣの光学特性の数値計算を行うことで、ＨＰＤＬＣ素子の光学特性の予測を行うにまで至っている。
【００７４】
次に、ＨＰＤＬＣを使用した場合の第１の実施形態のホログラフィテレビジョン素子１０６に関して、図３（ａ）ないし図３（ｅ）を用いて説明する。
【００７５】
図３（ａ）はホログラフィテレビジョン素子１０６の断面図である。
【００７６】
本実施形態のホログラフィテレビジョン素子１０６は、入射光１２０がまず入射する等方性のポリマ分子から構成され、屈折率「ｎ」のポリマ層１３０と、液晶分子１３４（図３（ｂ）参照）からなる屈折率が「ほぼｎ」の液晶層１３１とで概略構成される。液晶層１３１は、上下からアライメント層１３３によって挟み込まれ、さらにその上下から制御信号１１１が印加される電極１３２によって挟み込まれている。アライメント層１３３を磨りポリマ層等で構成することにより、液晶層１３１との間でホモジニアス接地境界状態が形成されており、液晶層１３１内の液晶分子１３４は入射光１２０と同一方向に配向している。
【００７７】
これら屈折率の異なる液晶層１３１とポリマ層１３０とを可視光の波長程度の周期に分散された構造で、一次元の屈折率周期構造を形成する。
【００７８】
なお、図３（ａ）に示すホログラフィテレビジョン素子１０６の断面図は、図１（ｂ）に示したホログラフィテレビジョン素子６の断面図と対応している。すなわち、ポリマ層１３０は透明基板１に、液晶層１３１は光学素子２に対応している。
【００７９】
次に、制御信号１１１の印加に伴うホログラフィテレビジョン素子１０６内の変化を図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）および図３（ｅ）を用いて説明する。
【００８０】
図３（ｂ）は、制御信号１１１未印加時の液晶層１３１内の液晶分子１３４の状態を、図３（ｃ）は、この状態でのポリマ層１３０から液晶層１３１に渡る屈折率の分布状況をそれぞれ示す。
【００８１】
また、図３（ｄ）は、制御信号１１１印加時の液晶層１３１内の液晶分子１３４の状態を、図３（ｅ）は、この状態でのポリマ層１３０から液晶層１３１に渡る屈折率の分布状況をそれぞれ示す。
【００８２】
なお、図３（ｃ）および図３（ｅ）の矢印Ｂで示す区間はポリマ層１３０に、また、矢印Ａで示す一点鎖線で挟まれた区間は液晶層１３１にそれぞれ相当する。
【００８３】
図３（ｂ）に示すように、電源１３６に対し、スイッチ１３５がＯＦＦのときには、電極１３２間に電界は発生しない。この状態では、液晶層１３１内の液晶分子１３４は、アライメント層１３３がホモジニアス接地境界状態を形成するため、入射光１２０と同一方向に配向しており、液晶層１３１の屈折率は「ほぼｎ」となる。従って、ポリマ層１３０から液晶層１３１に渡る屈折率の分布状況は、図３（ｃ）の通り、ほぼ一定の値となる。
【００８４】
一方、スイッチ１３５をＯＮした場合、図３（ｄ）に示すように、電極１３２間に発生した電界により液晶層１３１内の液晶分子１３４が電界方向に配向する結果、ポリマ層１３０と液晶層１３１の間に屈折率差「Δｎ」が生じる。即ち、ポリマ層１３０から液晶層１３１に渡る屈折率の分布状況は、図３（ｅ）の通りとなる。
【００８５】
ここで、上述の「三村、住吉：”ホログラフィックＰＤＬＣ（ＨＰＤＬＣ）の光学数値計算”、映像情報メディア学会技術報告、第２２巻、第５号、５７−６２頁、平成１０年（１９９８年）１月３０日発行」を参考として、ブラッグ反射に必要な屈折率分散周期を以下に試算する。
【００８６】
ポリマ層１３０の波長５００ｎｍにおける屈折率が１．５１、液晶層１３１の波長５００ｎｍにおける、電界未印加時の屈折率が１．５４、電界印加時の屈折率が１．７０である場合、屈折率差「Δｎ」は０．１９となり、ブラッグ反射を誘発するに足る屈折率分散となる。この時、空気中での波長が５００ｎｍである光線に対して、本特性を有するホログラフィテレビジョン素子１０６内に必要な屈折率分散の周期は、５００÷２÷１．５１＝約１６６ｎｍ（解像力：約６０００本／ｍｍ）となり、この間隔に位置する液晶層１３１に対してのみ、電界を選択的に印加することで、波長５００ｎｍの光線をブラッグ反射できる。
【００８７】
光の最小波長を４００ｎｍと置けば、上記特性を有するホログラフィテレビジョン素子１０６内に必要な屈折率分散周期は１３２ｎｍ（解像力：約７５００本／ｍｍ）となり、個々の液晶層１３１は、さらに小さい間隔（仮に８分の１と見ても、１６６オングストローム）で配列させる必要がある。忠実な像再生のため、選択すべき素材および微細加工技術等につき、一層の研究を進める必要がある。
【００８８】
なお、電極１３２の表面に一方向に切込みを入れる、あるいは表面を木綿等で一方向に擦る等の適切な表面処理を施すことで、液晶分子１３４をその方向に配向させる事も可能である。このような表面処理を電極１３２に施すことで上述のアライメント層１３３を不要とすることができる。
【００８９】
以上、説明したように液晶層１３１の屈折率を、ポリマ層１３０の屈折率に対して屈折率差が生じるように変化させてブラッグ反射をおこさせることで、位相変調型リップマンホログラムの再生原理を用いた実用的なホログラフィテレビジョン素子６を提供することができる。
【００９０】
このように、リップマンホログラムの再生原理を用いることで、再生用照明光として白色光が利用でき、ごく自然な再生像を、観察位置をかえても再生像の色が変わらず、観察できる。
【００９１】
また、本実施形態のリップマンホログラムは位相変調型であるため、明るい再生像を観察することができる。
【００９２】
尚、入射光１２０と垂直な方向から制御信号１１１を印加する為、電極１３２は必ずしも透明でなくとも良い。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態のホログラフィテレビジョン素子２０６に関して、図４（ａ）ないし図４（ｅ）を用いて説明する。
【００９３】
本実施形態のホログラフィテレビジョン素子２０６は、第１の実施形態のホログラフィテレビジョン素子１０６の等方性であるポリマ層１３０を異方性ポリマ層２４０として置き換えたものであり、基本的構成は第１の実施形態と同様であるため、詳細の説明は省略する。
【００９４】
異方性ポリマ分子２４１（図４（ｂ）参照）が入射光２２０と同一方向に整列する様に異方性ポリマ層２４０を作成することにより、液晶層２３１内の液晶分子２３４も入射光２２０と同一方向に整列する。これは異方性ポリマ分子２４１を使用することで、やはり異方性を持つ液晶分子２３４を、相互の分子間に働く長距離相互作用により自然に同一方向に整列させることができることによる。
【００９５】
ポリマ層に等方性ポリマを用いた場合、ポリマ分子の整列がランダムとなり、ポリマ分子と液晶分子とが整列しない結果、ある角度から見ると、反射型表示器の反射率が低下するのみならず、不透明、あるいは、曇って見えることがあった。これを大幅に抑止するため、上述のように異方性ポリマを使用することで分子間に働く長距離相互作用により、やはり異方性を持つ液晶分子を自然に同一方向に整列させることができた。この結果、不透明、あるいは、曇って見えることが大幅に抑止される。
【００９６】
次に、制御信号２１１の印加に伴うホログラフィテレビジョン素子２０６内の変化を図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）および図４（ｅ）を用いて説明する。
【００９７】
図４（ｂ）は、制御信号２１１未印加時の液晶層２３１内の液晶分子２３４の状態を、図４（ｃ）は、この状態での異方性ポリマ層２４０から液晶層２３１に渡る屈折率の分布状況をそれぞれ示す。
【００９８】
また、図４（ｄ）は、制御信号２１１印加時の液晶層２３１内の液晶分子２３４の状態を、図４（ｅ）は、この状態でのポリマ層２４０から液晶層２３１に渡る屈折率の分布状況をそれぞれ示す。
【００９９】
なお、図４（ｃ）および図４（ｅ）の矢印Ｂで示す区間はポリマ層２４０に、また、矢印Ａで示す一点鎖線で挟まれた区間は液晶層２３１にそれぞれ相当する。
【０１００】
図４（ｂ）に示すように、電源２３６に対し、スイッチ２３５がＯＦＦのときには、電極２３２間に電界は発生しない。この状態では、液晶層２３１内の液晶分子２３４は、異方性ポリマ層２４０内の異方性ポリマ分子２４１が、入射光２２０と同一方向に整列するため、液晶層２３１内の液晶分子２３４も入射光２２０と同一方向に整列しており、異方性ポリマ分子２４１と液晶分子２３４の屈折率もほぼ一致している。従って、異方性ポリマ層２４０から液晶層２３１に渡る、屈折率の分布状況は、図４（ｃ）の通り、ほぼ一定の値となる。
【０１０１】
一方、スイッチ２３５をＯＮした場合、図４（ｄ）に示すように、電極２３２間に発生した電界により、液晶層２３１内の液晶分子２３４が電界方向に配向する結果、異方性ポリマ層２４０と液晶層２３１の間に屈折率差「Δｎ」が生じる。即ち、異方性ポリマ層２４０から液晶層２３１に渡る、屈折率の分布状況は、図４（ｅ）の通りとなる。
【０１０２】
以上、本実施形態も第１の実施形態と同様に再生用照明光として白色光が利用でき、ごく自然な再生像を、観察できるとともに、その観察位置をかえても再生像の色が変わらず観察でき、また、明るい再生像を観察することができる。
【０１０３】
さらに、ポリマ層に異方性のポリマを用いたことで、観察する画像の不透明感、曇りを払拭することができる。
【０１０４】
尚、入射光２２０と垂直な方向から制御信号２１１を印加する為、電極２３２は必ずしも透明でなくとも良い。
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態のホログラフィテレビジョン素子３０６に関して、図５（ａ）ないし図５（ｅ）を用いて説明する。
【０１０５】
図５（ａ）に示す本実施形態のホログラフィテレビジョン素子３０６は、光学素子としてポッケルスセル３５１と呼ばれる圧電結晶を用いたものである。このポッケルスセル３５１のｃ面３５３（図６（ａ）および図６（ｂ）参照）に電極３３２が取付けられている。また、透明基板である基板３５０は、電界未印加時のポッケルスセル３５１と同一の屈折率を有する。
【０１０６】
なお、これ以外の構成は基本的に第１および第２の実施形態で示したホログラフィテレビジョン素子と同様の構成であるため、詳細の説明は省略する。
【０１０７】
また、図５（ａ）の右側に示すように、入射光３２０の進行方向にｘ軸、紙面の法線方向で奥行き方向にｙ軸、また、これらｘ軸およびｙ軸に垂直な上向き方向にｚ軸とした座標系を用いるものとする。
【０１０８】
ここで、ポッケルス効果に関して説明する（「小川著：”結晶物理工学”、１２８−１３３頁、昭和５１年（１９７６年）１１月１５日発行」を参照）。
【０１０９】
ポッケルス効果とは、線形電気光学効果とも呼ばれ、屈折率をｎ、電界をＥとおいた場合、１／ｎ２が電界Ｅに比例するという関係が成立する。これは、圧電結晶にのみ見られる効果である。代表的な結晶として、ＫＤＰ結晶（ＫＨ２ＰＯ４）が挙げられる。ＫＤＰ結晶は透明な結晶であり、その外形は、図６（ａ）に示すように正方晶系をなす。ＫＤＰ結晶は、また一軸結晶でもある。屈折率楕円体の主軸をｘ１軸、ｘ２軸およびｘ３軸（＝ｃ軸）に取れば、ｘ１軸およびｘ２軸方向の屈折率はｎｏ（常光線屈折率）、ｘ３軸方向の屈折率はｎｅ（異常光屈折率）となる。このＫＤＰ結晶に対し、ＫＤＰ結晶のｃ軸に平行に電界Ｅを印加すると、ポッケルス効果が発生し、ＫＤＰ結晶は二軸結晶となる。新たな屈折率楕円体の主軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸と取れば、Ｚ軸はｘ３軸に平行であり、Ｘ軸およびＹ軸は、ｘ１軸およびｘ２軸に対し、４５゜の角度をなす。また、Ｘ軸方向の屈折率ｎｘ、および、Ｙ軸方向の屈折率ｎｙは、
ｎｘ＝ｎｏ−０．５×ｎｏ３×ｒ×Ｅ
ｎｙ＝ｎｏ＋０．５×ｎｏ３×ｒ×Ｅ
で表される。
【０１１０】
ここで比例定数ｒはポッケルス係数と呼ばれるものである。
【０１１１】
このＫＤＰ結晶に関して、Ｚ軸に垂直な平面でＫＤＰ結晶をカットする。本カット面は一般に、「ｃ面」と呼ばれ、本ｃ面３５３に電極を付けたものが、一般に「ポッケルスセル」と呼ばれる。
【０１１２】
本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸に平行な平面でＫＤＰ結晶をカットし、Ｚ軸に垂直なカット麺であるＣ面３５３に電極３３２を付けたポッケルスセルを、光学素子２として使用したものである。
【０１１３】
次に、制御信号３１１の印加に伴う、ホログラフィテレビジョン素子３０６内の各方向での屈折率の変化を図５（ｂ）、図５（ｃ）、図５（ｄ）および図５（ｅ）に示す。ここで、入射光３２０の進行方向をｘ軸方向、制御信号３１１の印加方向をｚ軸方向とする（図５（ａ）参照）。
【０１１４】
なお、図５（ｂ）ないし図５（ｅ）の矢印Ｂで示す区間は基板３５０に、また、矢印Ａで示す一点鎖線で挟まれた区間はポッケルスセル３５１にそれぞれ相当する。
【０１１５】
図５（ｂ）および図５（ｃ）は、制御信号３１１未印加時の基板３５０からポッケルスセル３５１に渡る、屈折率の分布状況を示す。即ち、制御信号３１１未印加のため、電極３３２間に電界が発生していない。このため、屈折率楕円体の主軸はｘ１軸、ｘ２軸およびｘ３軸を向き、ｙ軸方向の屈折率は、基板３５０、ポッケルスセル３５１共に、ｎｏ（常光線屈折率）となり、ｚ軸方向の屈折率は、共にｎｅ（異常光屈折率）となる。即ち、屈折率は奥行き座標ｘに拠らず、一定の値を取る。
【０１１６】
図５（ｄ）および図５（ｅ）は、制御信号３１１印加時の基板３５０からポッケルスセル３５１に渡る、屈折率の分布状況を示す。即ち、制御信号３１１の印加により、電極３３２間に電界が発生した結果、屈折率楕円体の主軸がＸ軸（＝ｘ軸）、Ｙ軸（＝ｙ軸）およびＺ軸（＝ｚ軸）に変化している。ｙ軸方向の屈折率は、基板３５０側がｎｏのままであるのに対し、ポッケルスセル３５１側がｎｏ＋０．５×ｎｏ３×ｒ×Ｅとなり、屈折率差「Δｎ＝０．５×ｎｏ３×ｒ×Ｅ」が生じている。なお、ｚ軸方向の屈折率は、共にｎｅのままで、変わらない。
【０１１７】
この結果、ｙ軸方向に電界成分を有する光が、屈折率分散の中を進行することとなり、所定のブラッグ反射を生じさせることができる。
【０１１８】
また、本発明では、圧電結晶として、ＫＤＰ結晶を用いたが、他の圧電結晶（ＡＤＰ（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）等）を用いてポッケルスセルを作成してもよい。
【０１１９】
以上、結晶を用いた本実施形態も液晶を用いた第１および第２の実施形態と同様に再生用照明光として白色光が利用でき、ごく自然な再生像を観察できるとともに、その観察位置をかえても再生像の色が変わらず観察でき、また、比較的明るい再生像を観察することができる。
【０１２０】
尚、入射光３２０と垂直な方向から制御信号３１１を印加する為、電極３３２は必ずしも透明でなくとも良い。
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態のホログラフィテレビジョン７の概略構成図を図７（ａ）および図７（ｂ）に示す。
【０１２１】
図７（ａ）および図７（ｂ）のホログラフィテレビジョン７は、第１の実施形態で示したホログラフィテレビジョン素子６を用いている。
【０１２２】
図７（ａ）のホログラフィテレビジョン７は、ホログラフィテレビジョン素子６を入射光２０に対して垂直な方向に複数段重ね合わせることによって構成される。ホログラフィテレビジョン素子６が平面的に積み重なっただけの構造であり、垂直方向に多段のスリットを有する、マルチスリットレインボウホログラムと構造的には同一と言える。
【０１２３】
これにより、ホログラフィテレビジョン７の視域を、上下左右方向に拡げることができ、特に左右方向では１８０゜近くの広範囲から再生像を観察することが可能となる。更に、ホログラフィテレビジョン素子６の積み重ねの間隔が非常に狭いため、観察者２１からは１台のホログラフィテレビジョン７として、再生像を観察することができる。
【０１２４】
図７（ｂ）のホログラフィテレビジョン７は、ホログラフィテレビジョン素子６を入射光２０に対して垂直な方向に複数段重ね合わせるだけでなく、入射光２０の進行方向に複数段重ね合わせることによって構成されたものである。
【０１２５】
これにより、リップマンホログラムの特長として上述したように、透過光の選択反射が可能となり、波長分散の補償、再生像の鮮明化、および、再生カラーのナチュラル化を実現できる。
【０１２６】
なお、本実施形態ではホログラフィテレビジョン素子６を用いた実施形態としたが、第２および第３の実施形態に示したホログラフィテレビジョン素子を用いるものでもよい。
【０１２７】
以上、本実施形態のホログラフィテレビジョンは、第１ないし第３の実施形態で説明したホログラフィテレビジョン素子を用いたことで、上下左右方向に視域を拡げ、広い範囲から観察できるとともに、再生用照明光として白色光が利用でき、ごく自然な再生像の観察を、広い範囲から観察できるとともに、観察位置をかえても再生像の色が変わらず観察でき、また、明るい再生像を観察することができる。
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態のホログラフィテレビジョン１７の概略構成図を図８（ａ）および図８（ｂ）に示す。
【０１２８】
図８（ａ）および図８（ｂ）のホログラフィテレビジョン１７は、第１の実施形態で示したホログラフィテレビジョン素子６を用いている。
【０１２９】
図８（ａ）に示すホログラフィテレビジョン１７は、外部から送られてくる制御信号を受信し、制御部３に伝達する受信部４を有するものであり、これにより、リップマンホログラムのホログラム情報の遠隔伝送と再生を可能とする。
【０１３０】
また、図８（ｂ）に示すホログラフィテレビジョン１７は、図８（ａ）で示した構成に加えて、さらに、受信部４で受信された、圧縮あるいは暗号化された制御信号を伸長あるいは複号化して制御部３に伝達する信号復元部５を有する。
【０１３１】
ホログラム情報の伝送は膨大な情報量となるため、圧縮伝送は必須である。また、スクランブルを掛けて伝送することが可能となり、セキュリティ面の対策をも講じ得る。このことから、将来における、リップマンホログラム対応のホログラフィ放送システムの実現が可能となる。
【０１３２】
なお、本実施形態ではホログラフィテレビジョン素子６を用いた実施形態としたが、第２および第３の実施形態に示したホログラフィテレビジョン素子を用いるものでもよい。
【０１３３】
また、図７（ｂ）に示したように、入射光２０の進行方向に複数段重ね合わせることによって構成されたホログラフィテレビジョンであってもよい。
【０１３４】
以上、本実施形態のホログラフィテレビジョンは、外部から送られてきた信号を受信した信号を再生像としてみるとき、第４の実施形態と同様に、第１ないし第３の実施形態で説明したホログラフィテレビジョン素子を用いたことで、上下左右方向に視域を拡げ、広い範囲から観察できるとともに再生用照明光として白色光が利用でき、ごく自然な再生像を、広い範囲から観察できるとともに、その観察位置をかえても再生像の色が変わらず観察でき、また、明るい再生像を観察することができる。
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態のホログラフィテレビジョン２７の概略構成図を図９に示す。
【０１３５】
図９のホログラフィテレビジョン２７は、第１の実施形態で示したホログラフィテレビジョン素子６を用いている。
【０１３６】
本実施形態のホログラフィテレビジョン２７は、第４および第５の実施形態に示したホログラフィテレビジョン素子６の配列方向が縦方向に重ね合わせたのみとしていたのに対し、幾つかのホログラフィテレビジョン素子６の入射面１０の方向を、同一方向に規則正しく重ね合わせて構成されたホログラフィテレビジョンセル８を一つの単位とし、このホログラフィテレビジョンセル８を、ホログラフィテレビジョン素子６の重ね合わせの方向であるセル方向９が縦横交互となるように順次数段重ね合わせることによって構成されたものである。
【０１３７】
ホログラフィテレビジョンセル８が有する視差の方向はセル方向９に一致する。
【０１３８】
本実施形態の場合、一方向の視差をもつに過ぎないホログラフィテレビジョンセル８をセル方向９が縦横交互に重ね合わせることで、擬似的に上下左右方向、すなわち、二次元方向の視差をもつように再生像を見ることができる。
【０１３９】
なお、本実施形態では、ホログラフィテレビジョンセル８を矩形型とし、セル方向９が縦横交互となるように順次数段重ね合わせる実施形態としたが、ホログラフィテレビジョンセル８は例えば六角形等の任意の形状を有していても良く、また、ホログラフィテレビジョンセル８を構成するホログラフィテレビジョン素子６も全てが同一方向を向いていなくても良い。
【０１４０】
また、本実施形態ではホログラフィテレビジョン素子６を用いた実施形態としたが、第２および第３の実施形態に示したホログラフィテレビジョン素子を用いるものでもよい。
【０１４１】
さらに、図７（ｂ）に示したように、入射光２０の進行方向に複数段重ね合わせることによって構成されてもよいし、図８（ａ）および図８（ｂ）に示した受信部あるいは信号復元部を備えたものあってもよい。
【０１４２】
以上、本実施形態のホログラフィテレビジョンは、第４の実施形態と同様に、第１ないし第３の実施形態で説明したホログラフィテレビジョン素子を用いたことで、再生用照明光として白色光が利用でき、ごく自然な明るい再生像を観察位置をかえても再生像の色が変わらず観察でき、広い視域を確保できるとともに、上下左右方向に視差をもつように再生像を観察することができる。
【０１４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ホログラフィテレビジョン素子内に位相変調型リップマンホログラムが形成されることとなる。これにより、再生用照明光として白色光を使用でき、ごく自然な雰囲気で再生像を観察でき、広い範囲から再生像を見ることができ、観測位置を変えても再生像の色が変わらず、明るい再生像が得られ、クロストーク像が生じない、鮮明なナチュラルカラーホログラムを得ることができる。
【０１４４】
特に複数の光学素子が液晶からなり、透明基板が異方性ポリマからなる場合、異方性ポリマの分子間に働く長距離相互作用により、異方性を有する液晶分子の配列方向に対して、自然に同一方向に整列させることができる。これにより、ホログラフィテレビジョン素子の観察時に不透明、あるいは、曇って見えることが大幅に抑止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ホログラフィテレビジョンの原理を説明するための図である。
【図２】ＨＰＤＬＣセルの動作原理を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のホログラフィテレビジョン素子を説明する図である。
【図４】本発明の第２の実施形態のホログラフィテレビジョン素子を説明する図である。
【図５】本発明の第３の実施形態のホログラフィテレビジョン素子を説明する図である。
【図６】ＫＤＰ結晶を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態のホログラフィテレビジョンの概略構成図である。
【図８】本発明の第５の実施形態のホログラフィテレビジョンの概略構成図である。
【図９】本発明の第６の実施形態のホログラフィテレビジョンの概略構成図である。
【図１０】従来のホログラフィテレビジョンシステムの表示部の原理を説明する図である。
【図１１】図１０に示した従来のホログラフィテレビジョンシステムの応用例を示す図である。
【図１２】透過型ホログラムの原理を説明する図である。
【図１３】反射型ホログラムの原理を説明する図である。
【符号の説明】
１    透明基板
２    光学素子
３    制御部
４    受信部
５    信号復元部
６、１０６、２０６、３０６    ホログラフィテレビジョン素子
７、１７、２７    ホログラフィテレビジョン
８    ホログラフィテレビジョンセル
９    セル方向
１０    入射面
１１、１１１、２１１、３１１    制御信号
１２    平面
２０、１２０、２２０、３２０    入射光
２１、４２１    観察者
３０、１３０    ポリマ層
３１、１３１、２３１    液晶層
１３２、２３２、３３２    電極
１３３    アライメント層
１３４、２３４    液晶分子
１３５、２３５    スイッチ
１３６、２３６    電源
２４０    異方性ポリマ層
２４１    異方性ポリマ分子
３５０    基板
３５１    ポッケルスセル
６０    高精細液晶表示パネル
６１    通常のマトリクス配置型液晶素子
６２    送信部
６３    液晶駆動部
６４    レーザ光源
６５    単純マトリクス液晶表示素子
６６    映像メモリ
６７    点物体光源
７０    ホログラム
７１    伝送路
７２    再生用照明光
７３、１７３    回折光
７４    参照光
７５    物体光
７６    波面
８０    ガラス
８１    セル電極
８２    光吸収層
３５３    ｃ面
【図１】
0003576852.tif 000002
【図２】
0003576852.tif 000003
【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】
0003576852.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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