(57)【要約】  本発明の一観点による像再生装置は、第１の側から照射される再生照明光を反射して第１の側に再生像を再生する反射型ホログラムと、反射型ホログラムの第１の側に配置され、再生光源から照射されて反射型ホログラムを透過した再生照明光を反射して、該反射した再生照明光を第１の側から反射型ホログラムに照射するとともに、反射型ホログラムによって再生された再生像の光を透過させる光束分割素子と、を備える。
2019146804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の側から照射される再生照明光を反射して前記第１の側に再生像を再生する反射型ホログラムと、
前記反射型ホログラムの前記第１の側に配置され、再生光源から照射されて前記反射型ホログラムを透過した前記再生照明光を反射して、該反射した前記再生照明光を前記第１の側から前記反射型ホログラムに照射するとともに、前記反射型ホログラムによって再生された再生像の光を透過させる光束分割素子と、
を備える像再生装置。
【請求項２】
前記反射型ホログラムについて前記第１の側とは反対の第２の側に配置され、前記反射型ホログラムに向けて前記再生照明光を照射する前記再生光源を更に備える、
請求項１に記載の像再生装置。
【請求項３】
前記反射型ホログラムと前記光束分割素子は、互いに重ね合わせて配置される、
請求項１又は２に記載の像再生装置。
【請求項４】
前記反射型ホログラムと前記光束分割素子の間に配置された１／４波長板と、
前記光束分割素子について前記反射型ホログラムとは反対の側に配置され、透過する光のうちの第１軸方向に沿った偏光成分を吸収する偏光板と、
を更に備え、
前記再生光源は、前記１／４波長板を透過した前記再生照明光が前記第１軸方向に沿った直線偏光となるように、前記再生照明光を照射する、
請求項２に記載の像再生装置。
【請求項５】
前記反射型ホログラムと前記光束分割素子の間に配置された１／４波長板を更に備え、
前記光束分割素子は、照射された光の第１軸方向に沿った偏光成分を反射し、前記第１軸方向と直交する第２軸方向に沿った偏光成分を透過させる偏光ビームスプリッタであり、
前記再生光源は、前記１／４波長板を透過した前記再生照明光が前記第１軸方向に沿った直線偏光となるように、前記再生照明光を照射する、
請求項２に記載の像再生装置。
【請求項６】
前記光束分割素子について前記反射型ホログラムとは反対の側に配置され、透過する光のうちの前記第１軸方向に沿った偏光成分を吸収する偏光板を更に備える、
請求項５に記載の像再生装置。
【請求項７】
前記反射型ホログラム、前記光束分割素子、及び前記１／４波長板は、互いに重ね合わせて配置される、
請求項４から６のいずれか一項に記載の像再生装置。
【請求項８】
第１の側から照射される再生照明光を反射して前記第１の側に再生像を再生する反射型ホログラムと、
前記反射型ホログラムの前記第１の側に配置され、前記再生照明光の一部又は全部を前記反射型ホログラムへ透過させ、前記反射型ホログラムによって再生された再生像の光の一部又は全部を前記反射型ホログラムに向けて反射する光束分割素子と、
を備える像再生装置。
【請求項９】
前記反射型ホログラムの前記第１の側に配置され、前記再生照明光を、前記光束分割素子を介して前記反射型ホログラムに照射する再生光源を更に備える、
請求項８に記載の像再生装置。
【請求項１０】
前記反射型ホログラムと前記光束分割素子は、互いに重ね合わせて配置される、
請求項８又は９に記載の像再生装置。
【請求項１１】
前記反射型ホログラムの前記第１の側とは反対側の第２の側に配置され、入射する光の第１軸方向の偏光成分を透過させ、前記第１軸方向と直交する第２軸方向の偏光成分を透過させない偏光板と、
前記反射型ホログラムと前記偏光板の間に配置された１／４波長板と、
を更に備え、
前記光束分割素子は、入射する光の一部を透過させて一部を反射し、
前記再生光源は、前記１／４波長板を一回透過すると前記第１軸方向に平行な直線偏光となる円偏光の前記再生照明光を照射する、
請求項９に記載の像再生装置。
【請求項１２】
前記反射型ホログラムの前記第１の側とは反対側の第２の側に配置され、入射する光の第１軸方向の偏光成分を透過させ、前記第１軸方向と直交する第２軸方向の偏光成分を透過させない偏光板と、
前記反射型ホログラムと前記光束分割素子の間に配置された１／４波長板と、
を更に備え、
前記光束分割素子は、入射する光の一部を透過させて一部を反射し、
前記再生光源は、前記１／４波長板を一回透過すると前記第２軸方向に平行な直線偏光となる円偏光の前記再生照明光を照射する、
請求項９に記載の像再生装置。
【請求項１３】
前記反射型ホログラムの前記第１の側とは反対側の第２の側に配置され、入射する光の第１軸方向の偏光成分を透過させ、前記第１軸方向と直交する第２軸方向の偏光成分を透過させない偏光板と、
前記反射型ホログラムと前記偏光板の間に配置された第１の１／４波長板と、
前記反射型ホログラムと前記光束分割素子の間に配置された第２の１／４波長板と、
を更に備え、
前記光束分割素子は、入射する光の前記第１軸方向の偏光成分を透過させ、前記第２軸方向の偏光成分を反射し、
前記再生光源は、前記第１軸方向に平行な直線偏光の前記再生照明光を照射する、
請求項９に記載の像再生装置。
【請求項１４】
前記反射型ホログラム、前記光束分割素子、前記偏光板、及び前記１／４波長板は、互いに重ね合わせて配置される、
請求項１１から１３のいずれか一項に記載の像再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型ホログラムを用いた像再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラムは、照射される光の透過光又は反射光のどちらで再生像が再生されるかに応じて、透過型ホログラム又は反射型ホログラムに分類される。【０００３】
リップマンホログラムに代表される反射型ホログラムは、透過型ホログラムと比較して、波長選択性が高いという利点を有する。例えばリップマンホログラムは、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）又は電球等のような波長域の広い光を発する一般的な光源を再生光源として用いる場合でも、特定の狭い波長域の光に対してのみ作用するため色分散が小さい。このため、リップマンホログラムでは、例えば数μｍ〜数十μｍの実用的な記録材で反射型ホログラムを作製しても再生像のボケが抑えられる。また、反射型ホログラムは、再生像をカラー化させることが容易であり、透過型ホログラムと比較して、高品質な再生像を再生することができるという利点を有する。【０００４】
一方、透過型ホログラムは、再生像が観察される側とは反対の側に再生光源を配置することができるため、装置を小型化しやすいという利点を有する。【０００５】
そこで、例えば、特許文献１及び特許文献２には、反射型ホログラムに再生照明光を照射する再生光源を、ホログラムの背面側に配置した装置が記載されている。特許文献１に記載の装置は、反射型ホログラムの背面側から照射された光を、特殊なホログラフィック光学素子（ＨＯＥ：Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）を用いて反射させて、反射型ホログラムの正面側から光が照射されるようにしている。また、特許文献２に記載の装置は、反射型ホログラムに対して面を傾けて配置した平面ミラーを備え、反射型ホログラムの背面側から照射された光を平面ミラーで反射させて、反射型ホログラムの正面側から光が照射されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−５１４２２９号公報
【特許文献２】特開平４−３５５７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の装置は、反射型ホログラムの下方から照射された光を、特殊なホログラフィック光学素子を用いて反射させているため、やはり装置が大型化してしまう。また、特許文献２に記載の装置は、平面ミラーを反射型ホログラムに対して面を傾けて配置しているため、装置が大型化するだけでなく、観察方向によっては平面ミラーが再生像の視認を妨げて、観察者が再生像を視認できる視域が限定されてしまう。【０００８】
そこで、本発明は、反射型ホログラムを用いた小型で広い視域を有する像再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点による像再生装置は、第１の側から照射される再生照明光を反射して第１の側に再生像を再生する反射型ホログラムと、反射型ホログラムの第１の側に配置され、再生光源から照射されて反射型ホログラムを透過した再生照明光を反射して、該反射した再生照明光を第１の側から反射型ホログラムに照射するとともに、反射型ホログラムによって再生された再生像の光を透過させる光束分割素子と、を備える。【００１０】
また、本発明の別観点による像再生装置は、第１の側から照射される再生照明光を反射して第１の側に再生像を再生する反射型ホログラムと、反射型ホログラムの第１の側に配置され、再生照明光の一部又は全部を反射型ホログラムへ透過させ、反射型ホログラムによって再生された再生像の光の一部又は全部を反射型ホログラムに向けて反射する光束分割素子と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、反射型ホログラムを用いた小型で広い視域を有する像再生装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、第１実施形態に係る像再生装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、第２実施形態に係る像再生装置の構成を模式的に示す図である。
【図３】図３は、第３実施形態に係る像再生装置の構成を模式的に示す図である。
【図４】図４は、第４実施形態に係る像再生装置の構成を模式的に示す図である。
【図５】図５は、第５実施形態に係る像再生装置の構成を模式的に示す図である。
【図６】図６は、第６実施形態に係る像再生装置の構成を模式的に示す図である。
【図７】図７は、第７実施形態に係る像再生装置の構成を模式的に示す図である。
【図８】図８は、第８実施形態に係る像再生装置の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の像再生装置は、反射型ホログラムの像が再生される側である前面側に配置された光束分割素子を備える。この光束分割素子は、再生光源から照射されて反射型ホログラムを透過した再生照明光を反射して反射型ホログラムに再生光源を前面側から照射するとともに、反射型ホログラムによって再生された再生像の光を透過させる。
【００１４】
また、本発明の他の像再生装置は、第１の側から照射される再生照明光を反射して、同じ第１の側に再生像を再生する反射型ホログラムと、反射型ホログラムの第１の側に配置された光束分割素子と、を備える。この光束分割素子は、再生照明光の一部又は全部を反射型ホログラムへ透過させ、反射型ホログラムによって再生された再生像の光の一部又は全部を反射型ホログラムに向けて反射する。
【００１５】
これにより、本発明の像再生装置は、特殊なホログラフィック光学素子又は平面ミラー等を用いることなく、再生像が観察される側とは反対の側に再生光源を配置することができる。このため、本発明の像再生装置は、装置が小型化されるとともに、再生像の視認が妨げられず広い視域を有することができる。
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、各図において同一、又は相当する機能を有するものは、同一符号を付し、その説明を省略又は簡潔にすることもある。
【００１７】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る像再生装置１００の構成を模式的に示す図である。本実施形態の像再生装置１００は、反射型ホログラム２、及び光束分割素子３を備える。
【００１８】
再生光源１は、反射型ホログラム２の背面側（第２の側、図中の右側）に配置され、再生照明光１０が反射型ホログラム２を透過して光束分割素子３に向かうように再生照明光１０を照射する。再生照明光１０は、反射型ホログラム２に物体像を記録したときの記録光と同じ波長成分を含む。再生光源１としては、一般的にはレーザ光源が用いられるが、ＬＥＤ又は電球等の一般的な光源を用いることも可能である。
【００１９】
反射型ホログラム２は、反射型ホログラム２の前面側（第１の側、図中の左側）から照射された再生照明光１０を反射して同じ前面側に再生像１１を再生する。反射型ホログラム２としては、例えばリップマンホログラムが用いられる。
【００２０】
光束分割素子３は、反射型ホログラム２の前面側に配置される。光束分割素子３は、再生光源１から照射されて反射型ホログラム２を透過した再生照明光１０を反射して、反射型ホログラム２の前面側を照射するとともに、反射型ホログラム２によって再生された再生像１１の光１２を透過させる。
【００２１】
光束分割素子３としては、照射された光の一部を反射して残りを透過させるビームスプリッタが用いられる。これにより、光束分割素子３は、再生光源１から照射された再生照明光１０を、反射型ホログラム２に向けて反射しつつ、反射型ホログラム２によって再生された再生像１１の光１２を透過させることができる。
【００２２】
図１において、再生光源１から照射された再生照明光１０は、光束分割素子３によって反射され、反射型ホログラム２の前面側に照射される。この結果、反射型ホログラム２の前面側に再生像１１が再生され、再生像１１の光１２が光束分割素子３を再度透過して観察者６によって観察される。
【００２３】
以上のように、本実施形態の像再生装置は、反射型ホログラムの像が再生される前面側に配置された光束分割素子を備える。そして、光束分割素子は、再生光源から照射された再生照明光を反射して反射型ホログラムの前面側に再生照明光を照射するとともに、反射型ホログラムによって再生された再生像の光を透過させる。
【００２４】
このような構成によれば、再生照明光を照射する再生光源がホログラムの背面側に配置された装置が、反射型ホログラムを用いて実現される。これにより、鮮明な像を再生可能な像再生装置が小型化される。また、このような構成は、平面ミラー等を有さないので、像の視認が妨げられず、広い視域を有する像再生装置が提供される。
【００２５】
なお、図１では、便宜上、反射型ホログラムと光束分割素子とを互いに空間を隔てて図示したが、反射型ホログラムと光束分割素子とは、互いに重ね合わされて配置されることが好ましい。これにより、像再生装置が更に小型化される。また、反射型ホログラム又は光束分割素子のエッジが観察方向によって再生像の光に重なることがなくなるため、観察者が再生像を観察する際に、エッジにおいて不連続な再生像が再生されることが避けられる。
【００２６】
［第２実施形態］
図２は、第２実施形態に係る像再生装置１００ｂの構成を模式的に示す図である。本実施形態の像再生装置１００ｂは、図１に示された第１実施形態の構成に加えて、偏光板４、及び１／４波長板５を更に備える。また、本実施形態の再生光源１ｂは、円偏光である再生照明光１０を照射する。その他については第１実施形態と同様であるため、以下では第１実施形態と異なる点について説明する。
【００２７】
偏光板４と１／４波長板５とは、組み合わせて用いられ、反射型ホログラム２の第１の側の太陽又は蛍光灯等の外光源７からの外光７０による外光反射を抑制する光アイソレータとして機能する。偏光板４及び１／４波長板５の光アイソレータとしての機能は、１／４波長板５の互いに直交する高速軸及び低速軸が、偏光板４の光透過軸に対して４５°傾いている場合に最大となるが、本実施形態はこれに限定されない。１／４波長板５の高速軸又は低速軸は、偏光板４の光透過軸に対して、０°よりも大きく９０°よりも小さい角度で傾いていればよい。
【００２８】
偏光板４は、光束分割素子３について反射型ホログラム２とは反対の側に配置される。図２に示された偏光板４は、第１軸方向に沿った光吸収軸を有し、偏光板４を透過する光のうちの第１軸方向に沿った偏光成分を吸収し、第１軸方向と直交する第２軸方向に沿った偏光成分を透過させる。偏光板４としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム等にヨウ素化合物又は２色性有機染料を吸着して配向させた偏光板が用いられる。
【００２９】
１／４波長板５は、反射型ホログラム２と光束分割素子３の間に配置され、１／４波長板５を透過する光の高速軸方向の偏光成分と低速軸方向の偏光成分の間に１／４波長に相当する位相差を与える。これにより、１／４波長板５は、１／４波長板５を透過した光の偏光状態を例えば下表のように変化させる。ここで、第１軸方向は、偏光板４の光吸収軸に平行な偏光軸方向であり、第２軸方向は、偏光板４の光吸収軸と直交する偏光軸方向である。
【表１】
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【００３０】
１／４波長板５は、４００〜７００ｎｍの可視光域の透過光に対して概ね１／４波長に相当する位相差を与える広帯域性を有することが好ましい。また、１／４波長板５は、４００〜７００ｎｍの可視光域の入射光に対する角度依存性が低いことが好ましい。
【００３１】
再生光源１ｂは、１／４波長板５を透過した再生照明光１０が第１軸方向に沿った直線偏光となるように、予め円偏光させた再生照明光１０を照射する。このような右円偏光の再生照明光１０を照射する再生光源１ｂは、例えば、第２軸方向に平行な直線偏光の光を出力するレーザ光源と、上表のように光の偏光状態を変化させる１／４波長板とを組み合わせて構成される。
【００３２】
ここで、直線偏光の光を出力する光源は、レーザ光源を用いる他に、無偏光の光を照射するＬＥＤ又は電球等の光源と、偏光板とを組み合わせて構成することもできる。例えば、第１軸方向に平行な直線偏光の光を出力する光源は、無偏光の光を照射する光源と、第１軸方向の光透過軸を有する偏光板とを組み合わせて構成される。また、第２軸方向に平行な直線偏光の光を出力する光源は、無偏光の光を照射する光源と、第２軸方向の光透過軸を有する偏光板とを組み合わせて構成される。
【００３３】
したがって、右円偏光である再生照明光１０を照射する再生光源１ｂは、無偏光の光を照射する光源、第２軸方向の光透過軸を有する偏光板、及び上表のように偏光状態を変化させる１／４波長板を、この順に配置して構成することができる。この場合、第２軸方向の光透過軸を有する偏光板、及び上表のように偏光状態を変化させる１／４波長板を、無偏光の光を照射する光源とは別に構成し、反射型ホログラム２の光源側の直ぐ隣（図中の右隣り）に配置してもよい。これにより、像再生装置１００ｂの光源側からのノイズ光が遮断されるので、反射型ホログラム２により再生される再生像１１の質が向上する。
【００３４】
なお、再生光源１ｂは、右円偏光である再生照明光１０を照射する代わりに、左円偏光である再生照明光１０を照射してもよい。この場合、１／４波長板５は、透過する光の偏光状態を上表の透過前と透過後が逆になるように変化させるものが用いられる。
【００３５】
図２において、再生光源１ｂから照射された再生照明光１０は右円偏光であるため、１／４波長板５を透過すると偏光面が第１軸方向に沿った直線偏光となる。その後、再生照明光１０は、光束分割素子３によって一部が反射される。光束分割素子３によって反射された再生照明光１０は、１／４波長板５を再度透過して偏光状態が左円偏光となる。
【００３６】
その後、再生照明光１０は、反射型ホログラム２の前面側に照射される。この結果、反射型ホログラム２の同じ前面側に再生像１１が再生される。再生された再生像１１の光１２は左円偏光であるため、１／４波長板５を透過すると偏光面が第２軸方向に沿った直線偏光となる。したがって、再生像１１の光１２の一部は、光束分割素子３及び偏光板４を透過して、観察者６によって観察される。
【００３７】
一方で、光束分割素子３によって反射されずに光束分割素子３を透過した再生光源１ｂからの再生照明光１０は、偏光面が第１軸方向に沿った直線偏光であるため偏光板４によって吸収される。このため、図２に示された構成では、再生光源１ｂの直接光は、観察者６によっては観察されない。したがって、観察者６が反射型ホログラム２の前面側から見たときの、再生光源１ｂの直接光の眩しさが抑制される。
【００３８】
次に、図２において、太陽又は蛍光灯等からの外光７０は、偏光板４を透過すると偏光面が第２軸方向に沿った直線偏光となる。その後、外光７０は、光束分割素子３によって一部が反射されて、偏光板４を再度透過する。
【００３９】
ここで、観察者６によって観察される外光７０の反射光の光量は、偏光板４を透過する際に約半分に減光される。
【００４０】
一方で、光束分割素子３によって反射されずに光束分割素子３を透過した外光７０は第２軸方向に沿った直線偏光であるため、１／４波長板５を透過すると偏光状態が右円偏光となる。
【００４１】
その後、外光７０は、反射型ホログラム２の前面側に照射される。この結果、反射型ホログラム２の同じ前面側にゴースト像７１が再生される。再生されたゴースト像７１の光７２は右円偏光であるため、１／４波長板５を透過すると偏光面が第１軸方向に沿った直線偏光となる。その後、ゴースト像７１の光７２は、光束分割素子３を透過するが、第１軸方向に沿った直線偏光であるため偏光板４によって吸収される。
【００４２】
このため、図２に示された構成では、外光７０によって再生されたゴースト像７１の光７２は、観察者６によっては観察されない。したがって、外光７０によるゴースト像７１が、再生照明光１０による再生像１１に重なって観察者６によって観察されることが抑制される。
【００４３】
以上のように、本実施形態の像再生装置は、反射型ホログラムと光束分割素子の間に配置された１／４波長板を備える。また、本実施形態の像再生装置は、光束分割素子について反射型ホログラムとは反対の側に配置され、透過する光のうちの第１軸方向に沿った偏光成分を吸収する偏光板を備える。また、本実施形態の再生光源は、１／４波長板を透過した再生照明光が第１軸方向に沿った直線偏光となるように、再生照明光を照射する。
【００４４】
このような構成によれば、再生光源からの直接光の眩しさが抑制され、外光の反射光の眩しさが低減される。また、ゴースト像が生じることが抑制される。
【００４５】
［第３実施形態］
図３は、第３実施形態に係る像再生装置１００ｃの構成を模式的に示す図である。本実施形態の像再生装置１００ｃは、図２に示された第２実施形態の光束分割素子３及び偏光板４の代わりに、偏光ビームスプリッタである光束分割素子３ｂを備える。その他については第２実施形態と同様であるため、以下では第２実施形態と異なる点について説明する。
【００４６】
光束分割素子３ｂは、照射された光の第１軸方向に沿った偏光成分を反射して第２軸方向に沿った偏光成分を透過させる。ここで、図２に示された第２実施形態の偏光板４の光吸収軸に平行な偏光軸方向を第１軸方向とし、偏光板４の光吸収軸に垂直な偏光軸方向を第２軸方向とした。光束分割素子３ｂとしては、例えば、第１軸方向に沿った金属細線を平面上に多数並べた偏光ビームスプリッタが用いられる。
【００４７】
図３において、再生光源１ｂから照射された再生照明光１０は右円偏光であるため、１／４波長板５を透過すると偏光面が第１軸方向に沿った直線偏光となる。その後、再生照明光１０は、第１軸方向に沿った直線偏光であるため光束分割素子３ｂによって反射される。光束分割素子３ｂによって反射された再生照明光１０は、１／４波長板５を再度透過して左円偏光となる。
【００４８】
その後、再生照明光１０は、反射型ホログラム２の前面側に照射される。この結果、反射型ホログラム２の同じ前面側に再生像１１が再生される。再生された再生像１１の光１２は左円偏光であるため、１／４波長板５を透過すると偏光面が第２軸方向に沿った直線偏光となる。したがって、再生像１１の光１２は、第２軸方向に沿った直線偏光であるため光束分割素子３ｂを透過して、観察者６によって観察される。
【００４９】
図３に示された構成では、再生光源１ｂから照射された再生照明光１０が再生像１１として観察者６によって観察されるまで、光束分割素子３ｂ、偏光板４、及び１／４波長板５において、原理上光量が減少しない。したがって、再生像１１が明るく再生される。
【００５０】
一方で、１／４波長板５を透過した再生光源１ｂからの再生照明光１０は、第１軸方向に沿った直線偏光であるため光束分割素子３ｂを透過しない。このため、図３に示された構成では、再生光源１ｂの直接光は、観察者６によっては観察されない。したがって、観察者６が反射型ホログラム２の前面側から見たときの、再生光源１ｂの直接光の眩しさが抑制される。
【００５１】
次に、図３において、太陽又は蛍光灯等からの外光７０は、光束分割素子３ｂによって第１軸方向に沿った偏光成分が反射される。ここで、観察者６によって観察される外光７０の反射光は、光束分割素子３ｂで反射される際に約半分に減光されている。したがって、図３に示された構成では、観察者６が反射型ホログラム２の前面側から見たときの、外光７０の反射光の眩しさが低減される。
【００５２】
一方で、光束分割素子３ｂによって反射されずに光束分割素子３ｂを透過した外光７０は第２軸方向に沿った直線偏光であるため、１／４波長板５を透過すると偏光状態が右円偏光となる。
【００５３】
その後、外光７０は、反射型ホログラム２の前面側に照射される。この結果、反射型ホログラム２の同じ前面側にゴースト像７１が再生される。再生されたゴースト像７１の光７２は右円偏光であるため、１／４波長板５を透過すると偏光面が第１軸方向に沿った直線偏光となる。その後、ゴースト像７１の光７２は、第１軸方向に沿った直線偏光であるため光束分割素子３ｂによって反射される。
【００５４】
このため、図３に示された構成では、外光７０によって再生されたゴースト像７１の光７２は、観察者６によっては観察されない。したがって、外光７０によるゴースト像７１が、再生照明光１０による再生像１１に重なって観察者６によって観察されることが抑制される。
【００５５】
以上のように、本実施形態の光束分割素子は、照射された光の第１軸方向に沿った偏光成分を反射し、第１軸方向と直交する第２軸方向に沿った偏光成分を透過させる偏光ビームスプリッタである。また、本実施形態の光束分割素子は、１／４波長板とペアで用いられ、外光による反射を抑制する光アイソレータとして機能する。
【００５６】
このような構成によれば、第２実施形態の構成による効果に加えて、像が明るく再生される。
【００５７】
［第４実施形態］
図４は、第４実施形態に係る像再生装置１００ｄの構成を模式的に示す図である。本実施形態の像再生装置１００ｄは、図３に示された第３実施形態の構成に加えて、偏光板４を更に備える。その他については第３実施形態と同様であるため、以下では第３実施形態と異なる点について説明する。
【００５８】
偏光板４は、図２に示された第２実施形態の偏光板４と同じものであり、光束分割素子３ｂについて反射型ホログラム２とは反対の側に配置され、偏光板４を透過する光のうちの第１軸方向に沿った偏光成分を吸収して第２軸方向に沿った偏光成分を透過させる。
【００５９】
図４において、太陽又は蛍光灯等からの外光７０は、偏光板４を透過すると偏光面が第２軸方向に沿った直線偏光となる。その後、外光７０は、第２軸方向に沿った直線偏光であるため光束分割素子３ｂによって反射されずに光束分割素子３ｂを透過する。したがって、図４に示された構成では、外光７０の反射光は、観察者６によっては観察されない。したがって、外光７０の反射光の眩しさが抑制される。
【００６０】
以上のように、本実施形態の光束分割素子は、第３実施形態の構成に加えて、光束分割素子について反射型ホログラムとは反対の側に配置され、透過する光のうちの第１軸方向に沿った偏光成分を吸収する偏光板を更に備える。
【００６１】
このような構成によれば、第３実施形態の構成による効果に加えて、外光の反射光の眩しさが抑制される。
【００６２】
［第５実施形態］
図５は、第５実施形態に係る像再生装置１００ｅの構成を模式的に示す図である。本実施形態の像再生装置１００ｅは、図１に示した第１実施形態に係る像再生装置１００の反射型ホログラム２と光束分割素子３の配置を入れ替え、更に反射型ホログラム２の表裏を逆に配置した構成を有する。
【００６３】
再生光源１は、再生像１１が再生される反射型ホログラム２の正面側である第１の側（図５の右側）に配置され、再生照明光１０を、光束分割素子３を介して反射型ホログラム２に照射する。再生照明光１０は、例えば、反射型ホログラム２に物体像を記録したときの記録光と同じ波長成分を含むレーザ光源とすることができる。或いは、再生照明光１０は、記録光と同じ波長成分を含むＬＥＤ又は電球等であってもよい。また、本実施形態の再生光源１は、直線偏光又は円偏光の再生照明光１０を照射してもよいし、無偏光の（すなわちランダムに偏光した）再生照明光１０を照射してもよい。
【００６４】
反射型ホログラム２は、第１の側から照射された再生照明光１０を反射して、同じ第１の側に再生像１１を再生する。反射型ホログラム２は、例えばリップマンホログラムとされる。
【００６５】
光束分割素子３は、反射型ホログラム２の第１の側に配置され、再生光源１から照射される再生照明光１０の一部又は全部を反射型ホログラム２へ透過させる。また、光束分割素子３は、反射型ホログラム２によって再生された再生像１１の光１２の一部又は全部を反射型ホログラム２に向けて反射する。光束分割素子３は、入射する光の一部を透過させて一部を反射する例えばハーフミラー等のビームスプリッタとされる。
【００６６】
観察者６は、光束分割素子３によって反射された再生像１１の光１２を、反射型ホログラム２の第１の側とは反対側の第２の側（図５の左側）から観察できる。
【００６７】
以下、反射型ホログラム２に再生照明光１０が照射されて生じる再生像１１が、観察者６によって観察される仕組みについて説明する。
【００６８】
図５において、再生光源１から照射された再生照明光１０は、その一部が光束分割素子３を透過し、第１の側から反射型ホログラム２に照射される。この結果、反射型ホログラム２の同じ第１の側に再生像１１が再生される。
【００６９】
反射型ホログラム２によって再生された再生像１１の光１２は、その一部が光束分割素子３によって反射されて、反射型ホログラム２を透過する。この結果、反射型ホログラム２の第２の側に再生像１１が形成されて、観察者６によって観察される。
【００７０】
以上のように、本実施形態の像再生装置は、第１の側から照射される再生照明光を反射して、同じ第１の側に再生像を再生する反射型ホログラムと、反射型ホログラムの第１の側に配置された光束分割素子と、を備える。この光束分割素子は、再生照明光の一部又は全部を反射型ホログラムへ透過させ、反射型ホログラムによって再生された再生像の光の一部又は全部を反射型ホログラムに向けて反射する。
【００７１】
これにより、本実施形態の像再生装置は、特殊なホログラフィック光学素子又は平面ミラー等を用いることなく、再生像が観察される側とは反対の側に再生光源を配置することができる。このため、本実施形態の像再生装置は、装置が小型化されるとともに、再生像の視認が妨げられず広い視域を有することができる。
【００７２】
なお、図５では、便宜上、反射型ホログラムと光束分割素子とを互いに空間を隔てて図示したが、反射型ホログラムと光束分割素子とは、互いに重ね合わされて配置されることが好ましい。これにより、像再生装置が更に小型化される。また、反射型ホログラム又は光束分割素子のエッジが観察方向によって再生像の光に重なることがなくなるため、観察者が再生像を観察する際に、エッジにおいて不連続な再生像が再生されることが避けられる。
【００７３】
［第６実施形態］
図６は、第６実施形態に係る像再生装置１００ｆの構成を模式的に示す図である。本実施形態の像再生装置１００ｆは、図５に示された第５実施形態の像再生装置１００の構成に加えて、偏光板４及び１／４波長板５ｆを更に備える。また、本実施形態の再生光源１ｂは、円偏光の再生照明光１０を照射する。その他については第５実施形態と同じであるため、以下では第５実施形態と異なる点について説明する。
【００７４】
偏光板４と１／４波長板５ｆとは、組み合わせて用いられ、反射型ホログラム２の第２の側の太陽又は蛍光灯等の外光源７からの外光７０による外光反射を抑制する光アイソレータとして機能する。偏光板４及び１／４波長板５ｆの光アイソレータとしての機能は、１／４波長板５ｆの互いに直交する高速軸及び低速軸が、偏光板４の光透過軸に対して４５°傾いている場合に最大となるが、本実施形態はこれに限定されない。１／４波長板５ｆの高速軸又は低速軸は、偏光板４の光透過軸に対して、０°よりも大きく９０°よりも小さい角度で傾いていればよい。
【００７５】
偏光板４は、反射型ホログラム２の第２の側に配置される。偏光板４は、第１軸方向の光透過軸を有し、入射する光の第１軸方向の偏光成分を透過させ、第１軸方向と直交する第２軸方向の偏光成分を吸収又は反射して透過させない。このような偏光板４としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム等にヨウ素化合物又は２色性有機染料を吸着して配向させた偏光板が用いられる。
【００７６】
１／４波長板５ｆは、反射型ホログラム２と偏光板４の間に配置される。１／４波長板５ｆは、１／４波長板５ｆを透過する光の高速軸方向の偏光成分と低速軸方向の偏光成分の間に１／４波長に相当する位相差を与える。これにより、１／４波長板５ｆは、１／４波長板５ｆを透過した光の偏光状態を例えば第２実施形態に示した上表のように変化させる。ここで、第１軸方向は、偏光板４の光透過軸に平行な偏光軸方向であり、第２軸方向は、偏光板４の光透過軸と直交する偏光軸方向である。
【００７７】
１／４波長板５ｆは、４００〜７００ｎｍの可視光域の透過光に対して概ね１／４波長に相当する位相差を与える広帯域性を有することが好ましい。また、１／４波長板５ｆは、４００〜７００ｎｍの可視光域の入射光に対する角度依存性が低いことが好ましい。
【００７８】
再生光源１ｂは、１／４波長板５ｆを一回透過すると第１軸方向に平行な直線偏光となるように、例えば、右円偏光の再生照明光１０を照射する。このような右円偏光の再生照明光１０を照射する再生光源１ｂは、例えば、第２軸方向に平行な直線偏光の光を出力するレーザ光源と、上表のように光の偏光状態を変化させる１／４波長板とを組み合わせて構成される。
【００７９】
ここで、直線偏光の光を出力する光源は、レーザ光源を用いる他に、無偏光の光を照射するＬＥＤ又は電球等の光源と、偏光板とを組み合わせて構成することもできる。例えば、第１軸方向に平行な直線偏光の光を出力する光源は、無偏光の光を照射する光源と、第１軸方向の光透過軸を有する偏光板とを組み合わせて構成される。また、第２軸方向に平行な直線偏光の光を出力する光源は、無偏光の光を照射する光源と、第２軸方向の光透過軸を有する偏光板とを組み合わせて構成される。
【００８０】
したがって、右円偏光である再生照明光１０を照射する再生光源１ｂは、無偏光の光を照射する光源、第２軸方向の光透過軸を有する偏光板、及び上表のように偏光状態を変化させる１／４波長板を、この順に配置して構成することができる。この場合、第２軸方向の光透過軸を有する偏光板、及び上表のように偏光状態を変化させる１／４波長板を、無偏光の光を照射する光源とは別に構成し、光束分割素子３の光源側の直ぐ隣（図中の右隣り）に配置してもよい。これにより、像再生装置１００ｆの光源側からのノイズ光が遮断されるので、反射型ホログラム２により再生される再生像１１の質が向上する。
【００８１】
なお、再生光源１ｂは、右円偏光である再生照明光１０を照射する代わりに、左円偏光である再生照明光１０を照射してもよい。この場合、１／４波長板５ｆは、透過する光の偏光状態を上表の透過前と透過後が逆になるように変化させるものが用いられる。
【００８２】
まず、反射型ホログラム２に再生照明光１０が照射されて生じる再生像１１が、観察者６によって観察される仕組みについて説明する。
【００８３】
図６において、再生光源１ｂは、１／４波長板５ｆを一回透過すると第１軸方向に平行な直線偏光となる例えば右円偏光の再生照明光１０を照射する。この再生照明光１０は、反射型ホログラム２に物体像を記録したときの記録光と同じ方向から照射される。
【００８４】
再生光源１ｂから照射された再生照明光１０は、その一部が光束分割素子３を透過し、第１の側から反射型ホログラム２に照射される。この結果、反射型ホログラム２の同じ第１の側に再生像１１が再生される。
【００８５】
反射型ホログラム２によって再生された再生像１１の光１２は、その一部が光束分割素子３によって反射され、反射型ホログラム２を透過して反射型ホログラム２の第２の側に再生像１１を形成する。反射型ホログラム２を透過した再生像１１の光１２は、右円偏光であるため、１／４波長板５ｆを透過すると、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光となる。このため、１／４波長板５ｆを透過した再生像１１の光１２は、偏光板４を透過する。この結果、再生像１１が観察者６によって観察される。
【００８６】
次に、太陽又は蛍光灯等の外光源７から照射される外光７０によって生じるゴースト像７１ａ、７１ｂの影響について説明する。
【００８７】
図６において、外光源７からの外光７０は、偏光板４を透過すると、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光となる。偏光板４を透過した外光７０は、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光であるため、１／４波長板５ｆを透過すると、左円偏光となる。
【００８８】
１／４波長板５ｆを透過した外光７０は、第２の側から反射型ホログラム２に照射される。この結果、反射型ホログラム２の同じ第２の側にゴースト像７１ａが再生される。このゴースト像７１ａは、反射型ホログラム２の背面側である第２の側から光が照射されて生じる共役像であり、像が反転したいわゆるシュードスコピックな像となる。このゴースト像７１ａは、反射型ホログラム２に物体像を記録したときの記録光と反対の方向から外光７０が照射される場合に特に生じやすい。
【００８９】
反射型ホログラム２によって再生されたゴースト像７１ａの光７２ａは、左円偏光であるため、１／４波長板５ｆを透過すると、偏光面が第２軸方向に平行な直線偏光となる。このため、１／４波長板５ｆを透過したゴースト像７１ａの光７２ａは、偏光板４によって吸収又は反射されて、観察者６によっては観察されない。
【００９０】
また、図６において、反射型ホログラム２を透過した外光７０は、光束分割素子３によって反射されて、第１の側から反射型ホログラム２に照射される。この結果、反射型ホログラム２の同じ第１の側にゴースト像７１ｂが再生される。
【００９１】
反射型ホログラム２によって再生されたゴースト像７１ｂの光７２ｂは、光束分割素子３によって反射されて、反射型ホログラム２を透過する。反射型ホログラム２を透過したゴースト像７１ｂの光７２ｂは、左円偏光であるため、１／４波長板５ｆを透過すると、偏光面が第２軸方向に平行な直線偏光となる。このため、１／４波長板５ｆを透過したゴースト像７１ｂの光７２ｂは、偏光板４によって吸収又は反射されて、観察者６によっては観察されない。
【００９２】
このように、本実施形態の像再生装置１００ｆでは、外光７０によって生じるゴースト像７１ａ、７１ｂの光７２ａ、光７２ｂは、ともに偏光板４を透過しないため、ゴースト像７１ａ、７１ｂのない鮮明な再生像１１が、観察者６によって観察される。
【００９３】
なお、反射型ホログラム２によって再生されたゴースト像７１ｂの光７２ｂが、光束分割素子３によって反射され、更に反射型ホログラム２に照射されて高次のゴースト像７１ｂが再生されることもある。このような高次のゴースト像７１ｂは、光量が小さいため、その影響は実際上無視することができる。
【００９４】
次に、外光源７から照射される外光７０の反射光７３の影響について説明する。
【００９５】
図６において、光束分割素子３によって反射されて、反射型ホログラム２及び１／４波長板５ｆを透過した外光７０の反射光７３は、偏光面が第２軸方向に平行な直線偏光であるため、偏光板４によって吸収又は反射されて、観察者６によっては観察されない。
【００９６】
このように、本実施形態の像再生装置１００ｆでは、外光７０の反射光７３は、偏光板４を透過しないため、外光７０の反射光７３の眩しさが抑制された再生像１１が、観察者６によって観察される。
【００９７】
以上のように、本実施形態の像再生装置は、反射型ホログラムの第１の側とは反対側の第２の側に配置され、入射する光の第１軸方向の偏光成分を透過させ、第１軸方向と直交する第２軸方向の偏光成分を透過させない偏光板を更に備える。また、像再生装置は、反射型ホログラムと偏光板の間に配置された１／４波長板を更に備える。また、光束分割素子は、入射する光の一部を透過させて一部を反射し、再生光源は、１／４波長板を一回透過すると第１軸方向に平行な直線偏光となる円偏光の再生照明光を照射する。
【００９８】
これにより、本実施形態の像再生装置は、第５実施形態の効果に加えて、外光によって生じるゴースト像の影響、及び外光反射の眩しさを抑制することができる。
【００９９】
［第７実施形態］
図７は、第７実施形態に係る像再生装置１００ｇの構成を模式的に示す図である。本実施形態の像再生装置１００ｇは、図６に示された第６実施形態の構成と比較して、１／４波長板５ｆの代わりに、１／４波長板５ｇが、反射型ホログラム２と光束分割素子３の間に配置されている点で異なる。また、本実施形態の再生光源１ｇは、第６実施形態の再生光源１ｂとは逆方向の円偏光の再生照明光１０を照射する。その他については第６実施形態と同じであるため、以下では第６実施形態と異なる点について説明する。
【０１００】
１／４波長板５ｇは、反射型ホログラム２と光束分割素子３の間に配置される。この１／４波長板５ｇは、図６に示された第６実施形態の１／４波長板５ｆと同じものであり、１／４波長板５ｇを透過した光の偏光状態を例えば第２実施形態に示した上表のように変化させる。
【０１０１】
再生光源１ｇは、１／４波長板５ｇを一回透過すると第２軸方向に平行な直線偏光となるように、例えば、左円偏光の再生照明光１０を照射する。このような左円偏光の再生照明光１０を照射する再生光源１ｇは、例えば、第１軸方向に平行な直線偏光の光を出力するレーザ光源と、上表のように光の偏光状態を変化させる１／４波長板とを組み合わせて構成される。
【０１０２】
或いは、左円偏光である再生照明光１０を照射する再生光源１ｇは、無偏光の光を照射する光源、第１軸方向の光透過軸を有する偏光板、及び上表のように偏光状態を変化させる１／４波長板を、この順に配置して構成することもできる。この場合、第１軸方向の光透過軸を有する偏光板、及び上表のように偏光状態を変化させる１／４波長板を、無偏光の光を照射する光源とは別に構成し、光束分割素子３の光源側の直ぐ隣（図中の右隣り）に配置してもよい。これにより、像再生装置１００ｇの光源側からのノイズ光が遮断されるので、反射型ホログラム２により再生される再生像１１の質が向上する。
【０１０３】
なお、再生光源１ｇは、左円偏光である再生照明光１０を照射する代わりに、右円偏光である再生照明光１０を照射してもよい。この場合、１／４波長板５ｇは、透過する光の偏光状態を上表の透過前と透過後が逆になるように変化させるものが用いられる。
【０１０４】
まず、反射型ホログラム２に再生照明光１０が照射されて生じる再生像１１が、観察者６によって観察される仕組みについて説明する。
【０１０５】
図７において、再生光源１ｇは、１／４波長板５ｇを一回透過すると第２軸方向に平行な直線偏光となる例えば左円偏光の再生照明光１０を照射する。この再生照明光１０は、反射型ホログラム２に物体像を記録したときの記録光と同じ方向から照射される。
【０１０６】
再生光源１ｇから照射された再生照明光１０は、その一部が光束分割素子３を透過する。光束分割素子３を透過した再生照明光１０は、左円偏光であるため、１／４波長板５ｇを透過すると、偏光面が第２軸方向に平行な直線偏光となる。
【０１０７】
１／４波長板５ｇを透過した再生照明光１０は、第１の側から反射型ホログラム２に照射される。この結果、反射型ホログラム２の同じ第１の側に再生像１１が再生される。
【０１０８】
反射型ホログラム２によって再生された再生像１１の光１２は、偏光面が第２軸方向に平行な直線偏光であるため、１／４波長板５ｇを透過すると、右円偏光となる。１／４波長板５ｇを透過して、光束分割素子３によってその一部が反射された再生像１１の光１２は、右円偏光であるため、１／４波長板５ｇを透過すると、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光となる。１／４波長板５ｇを透過した再生像１１の光１２は、反射型ホログラム２を透過して、反射型ホログラム２の第２の側に再生像１１を形成する。反射型ホログラム２を透過した再生像１１の光１２は、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光であるため、偏光板４を透過する。この結果、再生像１１が観察者６によって観察される。
【０１０９】
次に、再生光源１ｇから照射される再生照明光１０の直接光１３の影響について説明する。
【０１１０】
図７において、反射型ホログラム２を透過した再生照明光１０の直接光１３は、偏光面が第２軸方向に平行な直線偏光であるため、偏光板４によって吸収又は反射されて、観察者６によっては観察されない。
【０１１１】
このように、本実施形態の像再生装置１００ｇでは、再生光源１ｇから照射される再生照明光１０の直接光１３は、偏光板４を透過しないため、再生照明光１０の直接光１３の眩しさが抑制された再生像１１が、観察者６によって観察される。
【０１１２】
次に、太陽又は蛍光灯等の外光源７から照射される外光７０によって生じるゴースト像７１ａ、７１ｂの影響について説明する。
【０１１３】
図７において、外光源７からの外光７０は、偏光板４を透過すると、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光となる。
【０１１４】
偏光板４を透過した外光７０は、第２の側から反射型ホログラム２に照射される。この結果、反射型ホログラム２の同じ第２の側にゴースト像７１ａが再生される。
【０１１５】
反射型ホログラム２によって再生されたゴースト像７１ａの光７２ａは、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光であるため、偏光板４を透過して観察者６によって観察される。ただし、観察者６によって観察されるゴースト像７１ａの光７２ａの光量は、外光７０が最初に偏光板４を透過する際に概ね半分に減少するため、ゴースト像７１ａの影響が低減される。
【０１１６】
また、図７において、反射型ホログラム２を透過した外光７０は、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光であるため、１／４波長板５ｇを透過すると、左円偏光となる。１／４波長板５ｇを透過して、光束分割素子３によってその一部が反射された外光７０は、左円偏光であるため、１／４波長板５ｇを再び透過すると、偏光面が第２軸方向に平行な直線偏光となる。
【０１１７】
１／４波長板５ｇを再び透過した外光７０は、第１の側から反射型ホログラム２に照射される。この結果、反射型ホログラム２の同じ第１の側にゴースト像７１ｂが再生される。
【０１１８】
反射型ホログラム２によって再生されたゴースト像７１ｂの光７２ｂは、偏光面が第２軸方向に平行な直線偏光であるため、１／４波長板５ｇを透過すると、右円偏光となる。１／４波長板５ｇを透過して、光束分割素子３によってその一部が反射されたゴースト像７１ｂの光７２ｂは、右円偏光であるため、１／４波長板５ｇを再び透過すると、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光となる。このため、１／４波長板５ｇ及び反射型ホログラム２を透過したゴースト像７１ｂの光７２ｂは、偏光板４を透過して観察者６によって観察される。ただし、観察者６によって観察されるゴースト像７１ｂの光７２ｂの光量は、外光７０が偏光板４を透過したり光束分割素子３によって反射されたりする度にその光量が概ね半分に減少するため、ゴースト像７１ｂの影響が低減される。
【０１１９】
次に、外光源７から照射される外光７０の反射光７３の影響について説明する。
【０１２０】
図７において、光束分割素子３によって反射されて、１／４波長板５ｇ及び反射型ホログラム２を透過した外光７０の反射光７３は、偏光面が第２軸方向に平行な直線偏光であるため、偏光板４によって吸収又は反射されて、観察者６によっては観察されない。
【０１２１】
このように、本実施形態の像再生装置１００ｇでは、外光７０の反射光７３は、偏光板４を透過しないため、外光７０の反射光７３の眩しさが抑制された再生像１１が、観察者６によって観察される。
【０１２２】
以上のように、本実施形態の像再生装置は、反射型ホログラムの第１の側とは反対側の第２の側に配置され、入射する光の第１軸方向の偏光成分を透過させ、第１軸方向と直交する第２軸方向の偏光成分を透過させない偏光板を更に備える。また、像再生装置は、反射型ホログラムと光束分割素子の間に配置された１／４波長板を更に備える。また、光束分割素子は、入射する光の一部を透過させて一部を反射し、再生光源は、１／４波長板を一回透過すると第２軸方向に平行な直線偏光となる円偏光の再生照明光を照射する。
【０１２３】
これにより、本実施形態の像再生装置は、第５実施形態の効果に加えて、外光によって生じるゴースト像の影響を低減するとともに、再生光源からの直接光、及び外光反射の眩しさを抑制することができる。
【０１２４】
［第８実施形態］
図８は、第８実施形態に係る像再生装置１００ｈの構成を模式的に示す図である。本実施形態の像再生装置１００ｈは、第６実施形態及び第７実施形態の構成と比較して、図６に示された１／４波長板５ｆと図７に示された１／４波長板５ｇの両方を備える点で異なる。また、本実施形態の再生光源１ｈは、偏光板４の光透過軸の方向である第１軸方向に平行な直線偏光の再生照明光１０を照射する。
【０１２５】
また、本実施形態の光束分割素子３ｂは、偏光板４の光透過軸と同じ第１軸方向の光透過軸を有し、入射する光の第１軸方向の偏光成分を透過させ、第１軸方向と直交する偏光成分を反射する。このような光束分割素子３ｂとしては、例えば、第１軸方向と直交する第２軸方向に延びる金属細線を、再生光源１ｈから照射される再生照明光１０の波長よりも短い間隔で平面上に並べた偏光ビームスプリッタが用いられる。
【０１２６】
その他については第６実施形態及び第７実施形態と同じであるため、以下では第６実施形態及び第７実施形態と異なる点について説明する。
【０１２７】
まず、反射型ホログラム２に再生照明光１０が照射されて生じる再生像１１が、観察者６によって観察される仕組みについて説明する。
【０１２８】
図８において、再生光源１ｈは、第１軸方向に平行な直線偏光の再生照明光１０を照射する。この再生照明光１０は、反射型ホログラム２に物体像を記録したときの記録光と同じ方向から照射される。
【０１２９】
再生光源１ｈから照射された再生照明光１０は、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光であるため、光束分割素子３ｂを透過する。光束分割素子３ｂを透過した再生照明光１０は、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光であるため、１／４波長板５ｇを透過すると、左円偏光となる。
【０１３０】
１／４波長板５ｇを透過した再生照明光１０は、第１の側から反射型ホログラム２に照射される。この結果、反射型ホログラム２の同じ第１の側に再生像１１が再生される。
【０１３１】
反射型ホログラム２によって再生された再生像１１の光１２は、左円偏光であるため、１／４波長板５ｇを透過すると、偏光面が第２軸方向に平行な直線偏光となる。このため、１／４波長板５ｇを透過した再生像１１の光１２は、光束分割素子３ｂによって反射される。光束分割素子３ｂによって反射された再生像１１の光１２は、偏光面が第２軸方向に平行な直線偏光であるため、１／４波長板５ｇを透過すると、右円偏光となる。１／４波長板５ｇを透過した再生像１１の光１２は、反射型ホログラム２を透過して、反射型ホログラム２の第２の側に再生像１１を形成する。反射型ホログラム２を透過した再生像１１の光１２は、右円偏光であるため、１／４波長板５ｆを透過すると、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光となる。このため、１／４波長板５ｆを透過した再生像１１の光１２は、偏光板４を透過する。この結果、再生像１１が観察者６によって観察される。
【０１３２】
このように、本実施形態の構成では、再生光源１ｈによって照射された再生照明光１０が観察者６によって再生像１１の光１２として観察されるまで、再生照明光１０の光量は、反射型ホログラム２を直接光１３が透過する以外、原理上は減少しない。これに対し、第５〜第７実施形態の構成では、例えば光束分割素子３が透過率及び反射率が５０％のハーフミラーである場合、再生照明光１０の光量は、光が光束分割素子３を透過又は反射する度に半分に減少する。したがって、本実施形態の像再生装置１００ｈでは、第５〜第７実施形態の構成と比較して、明るい再生像１１が観察者６によって観察される。
【０１３３】
次に、再生光源１ｈから照射される再生照明光１０の直接光１３の影響について説明する。
【０１３４】
図８において、反射型ホログラム２を透過した再生照明光１０の直接光１３は、左円偏光であるため、１／４波長板５ｆを透過すると、偏光面が第２軸方向に平行な直線偏光となる。このため、１／４波長板５ｆを透過した再生照明光１０の直接光１３は、偏光板４によって吸収又は反射されて、観察者６によっては観察されない。
【０１３５】
このように、本実施形態の像再生装置１００ｈでは、再生光源１ｈから照射される再生照明光１０の直接光１３は、偏光板４を透過しないため、再生照明光１０の直接光１３の眩しさが抑制された再生像１１が、観察者６によって観察される。
【０１３６】
次に、太陽又は蛍光灯等の外光源７から照射される外光７０によって生じるゴースト像７１ａ、７１ｂの影響について説明する。
【０１３７】
図８において、外光源７からの外光７０は、偏光板４を透過すると、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光となる。
【０１３８】
偏光板４を透過した外光７０は、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光であるため、１／４波長板５ｆを透過すると、左円偏光となる。
【０１３９】
１／４波長板５ｆを透過した外光７０は、第２の側から反射型ホログラム２に照射される。この結果、反射型ホログラム２の同じ第２の側にゴースト像７１ａが再生される。
【０１４０】
反射型ホログラム２によって再生されたゴースト像７１ａの光７２ａは、左円偏光であるため、１／４波長板５ｆを透過すると、偏光面が第２軸方向に平行な直線偏光となる。このため、１／４波長板５ｆを透過したゴースト像７１ａの光７２ａは、偏光板４によって吸収又は反射されて、観察者６によっては観察されない。
【０１４１】
また、図８において、反射型ホログラム２を透過した外光７０は、左円偏光であるため、１／４波長板５ｇを透過すると、偏光面が第２軸方向に平行な直線偏光となる。このため、１／４波長板５ｇを透過した外光７０は、光束分割素子３ｂによって反射される。光束分割素子３ｂによって反射された外光７０は、偏光面が第２軸方向に平行な直線偏光であるため、１／４波長板５ｇを透過すると、右円偏光となる。１／４波長板５ｇを透過した外光７０は、第１の側から反射型ホログラム２に照射される。この結果、反射型ホログラム２の同じ第１の側にゴースト像７１ｂが再生される。
【０１４２】
反射型ホログラム２によって再生されたゴースト像７１ｂの光７２ｂは、右円偏光であるため、１／４波長板５ｇを透過すると、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光となる。このため、１／４波長板５ｇを透過したゴースト像７１ｂの光７２ｂは、光束分割素子３ｂを透過して観察者６とは反対の方向に進み、観察者６によっては観察されない。
【０１４３】
このように、本実施形態の像再生装置１００ｈでは、外光７０によって生じるゴースト像７１ａ、７１ｂの光７２ａ、光７２ｂは、ともに偏光板４を透過しないため、ゴースト像７１ａ、７１ｂのない鮮明な再生像１１が、観察者６によって観察される。
【０１４４】
次に、外光源７から照射される外光７０の反射光７３の影響について説明する。
【０１４５】
図８において、光束分割素子３ｂによって反射されて、１／４波長板５ｇ及び反射型ホログラム２を透過した外光７０の反射光７３は、右円偏光であるため、１／４波長板５ｆを透過すると、偏光面が第１軸方向に平行な直線偏光となる。このため、１／４波長板５ｆを透過した外光７０の反射光７３は、偏光板４を透過して観察者６によって観察される。ただし、観察者６によって観察される外光７０の光量は、外光７０が最初に偏光板４を透過する際に概ね半分に減少するため、外光７０の反射光７３の眩しさが低減される。
【０１４６】
以上のように、本実施形態の像再生装置は、反射型ホログラムの第１の側とは反対側の第２の側に配置され、入射する光の第１軸方向の偏光成分を透過させ、第１軸方向と直交する第２軸方向の偏光成分を透過させない偏光板を更に備える。また、像再生装置は、反射型ホログラムと偏光板の間に配置された第１の１／４波長板と、反射型ホログラムと光束分割素子の間に配置された第２の１／４波長板と、を更に備える。また、光束分割素子は、入射する光の第１軸方向の偏光成分を透過させ、第２軸方向の偏光成分を反射し、再生光源は、第１軸方向に平行な直線偏光の再生照明光を照射する。
【０１４７】
これにより、本実施形態の像再生装置は、第５実施形態の効果に加えて、再生光源から照射される再生照明光を効率的に利用して明るい再生像を再生するとともに、再生光源からの直接光、及び外光によって生じるゴースト像の影響を抑制することができる。
【０１４８】
上述の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【０１４９】
例えば、図２〜図４、図６〜図８では、便宜上、反射型ホログラム、光束分割素子、偏光板、及び１／４波長板を互いに空間を隔てて図示したが、これらは、互いに重ね合わされて配置されることが好ましい。これにより、像再生装置が更に小型化される。また、反射型ホログラム、光束分割素子、偏光板、及び１／４波長板のエッジが観察方向によって再生像の光に重なることがなくなるため、観察者が再生像を観察する際に、エッジにおいて不連続な再生像が再生されることが避けられる。
【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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【国際調査報告】
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