(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラム記録材料に記録される物体情報に関する物体光を拡散させる物体面と、
前記物体面を所定の像面に写像する写像光学系と、
前記写像光学系を通過した前記物体光の一部を通過させる開口部を有し、前記開口部の全領域からの光線を前記像面の各点に到達させる絞り部材と、を備え、
前記ホログラム記録材料は、参照光と前記絞り部材の開口部を通過した前記物体光との干渉により干渉縞が形成されるように、前記写像光学系の像面付近に配置され、
前記写像光学系は、
前記物体面から拡散された前記物体光を入射させる第１レンズ群と、
前記第１レンズ群を通過した前記物体光を前記所定の像面に写像する第２レンズ群と、を有し、
前記物体面は前記第１レンズ群の前焦点位置に配置され、前記第２レンズ群は前記第１レンズ群の後焦点位置に配置されることを特徴とするホログラム作製装置。
【請求項２】
前記第１レンズ群の焦点距離は、前記第２レンズ群の焦点距離以下であることを特徴とする請求項１に記載のホログラム作製装置。
【請求項３】
前記絞り部材の開口部は、前記写像光学系の光軸上に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のホログラム作製装置。
【請求項４】
同一の光源から照射されたコヒーレント光を分岐して生成される物体光および参照光をホログラム記録材料に入射させて干渉縞を記録するホログラム作製方法であって、
物体面から拡散される前記物体光の少なくとも一部を写像光学系に入射させ、
前記写像光学系を通過した前記物体光の一部を絞り部材の開口部を通過させ、
前記絞り部材を、前記開口部の全領域からの光線が前記写像光学系の像面の各点に到達するように配置し、
前記絞り部材の開口部を通過した前記物体光を、前記写像光学系の像面付近に配置される前記ホログラム記録材料の記録対象面に入射するとともに、該記録面に前記参照光を入射して前記干渉縞を形成し、
前記写像光学系は、
前記物体面から拡散された前記物体光を入射させる第１レンズ群の前焦点位置に前記物体面を配置し、
前記第１レンズ群を通過した前記物体光を前記所定の像面に写像する第２レンズ群を、前記第１レンズ群の後焦点位置に配置することを特徴とするホログラム作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラムを作製するホログラム作製装置およびホログラム作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学式投射装置（プロジェクタ）では、光源から照射された光でスクリーンを均一に照明することが重要である。スクリーンの均一照明を実現する手法として、フライアイレンズを用いた液晶３板式やＤＭＤ（Digital Micromirror Device）用のインテグレータロッド方式などが提案されている。
【０００３】
ところが、これらの方式では、液晶ディスプレイの形状に合わせて矩形照明を行う際の構成レンズの焦点距離によって決定される光学配置の制約が大きく、設計自由度が低い上に、部品点数も多いという問題がある。
【０００４】
また、インテグレータロッド方式では、ロッド端面にゴミや傷が存在すると、像としてマイクロディスプレイ上に結像してしまうため、端面の清浄さを保つことが必要となる。
【０００５】
一方、光学式プロジェクタでは一般に、高圧水銀ランプなどの白色光源からなる照明装置を用いて液晶ディスプレイ等の空間光変調器を照明し、得られた変調画像をレンズでスクリーン上に拡大投影する方式を採用している。ところが、高圧水銀ランプなどの高輝度放電ランプは、寿命が比較的短く、光学式プロジェクタなどに用いた場合、頻繁にランプ交換を行う必要がある。
【０００６】
そこで、レーザなどのコヒーレント光源を用いる方式も提案されている。例えば、産業界で広く利用されている半導体レーザは、高圧水銀ランプなどの高輝度放電ランプに比べてはるかに長寿命である。また、単一波長の光を生成可能な光源であるため、ダイクロイックミラーなどの分光装置が不要になり、装置全体を小型化できるという利点もある。
【０００７】
ところが、レーザ光などのコヒーレント光源を用いる方式には、スペックルの発生といった新たな問題が生じる。スペックル（speckle）は、レーザ光などのコヒーレント光を散乱面に照射したときに現れる斑点状の模様であり、スクリーン上に発生すると斑点状の輝度ムラである明るさのムラとして観察され、観察者に対して生理的な悪影響を及ぼす要因になる。コヒーレント光を用いた場合にスペックルが発生する理由は、スクリーンなどの散乱反射面の各部で反射したコヒーレント光が、その極めて高い可干渉性ゆえに、互いに干渉し合うことによって生じるものとされている。たとえば、下記の非特許文献１には、スペックルの発生についての詳細な理論的考察がなされている。また、下記の特許文献３には、レーザ光を散乱板に照射し、そこから得られる散乱光を空間光変調器に導くとともに、散乱板をモータによって回転駆動することにより、スペックルを低減する技術が開示されている。
【０００８】
このように、コヒーレント光源を用いる方式では、スペックルの発生という固有の問題が生じるため、スペックルの発生を抑制するための技術が提案されている。たとえば、下記の特許文献３には、レーザ光を散乱板に照射し、そこから得られる散乱光を空間光変調器に導くとともに、散乱板をモータによって回転駆動することにより、スペックルを低減する技術が開示されている。
【０００９】
本件発明者らは、以上の点を踏まえて鋭意研究を重ね、コヒーレント光源とホログラム記録媒体を用いて照射装置を構成し、この照射装置で光変調器を照明した状態で、光変調器で生成される変調画像を投射させる投射装置を発明するにいたった。
【００１０】
この投射装置では、ホログラム記録媒体にコヒーレント光が照射されると、ホログラム記録媒体の全域から、可能な限り均一な光量のコヒーレント光を拡散させるのが望ましい。均一でないと、照明領域内に明るさが突出して明るくなる領域が生じて、照明領域内で明るさのムラが生じるためである。
【００１１】
下記の特許文献４には、ホログラム記録媒体に干渉縞を形成する際に用いられる物体光を照射する物体面に位相マスクを配置して光の強度分布を調整する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−２８２０８３号公報
【特許文献２】特開２００８−２２４７６０号公報
【特許文献３】特開平６−２０８０８９号公報
【特許文献４】特許４１３８１６４号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Speckle Phenomena in Optics, Joseph W. Goodman, Roberts & Co., 2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ホログラム記録材料に干渉縞を記録する際の干渉縞の記録対象面の照度は、物体光を照射する物体面と記録対象面との距離が離れるにつれて低下する。これは、記録対象面以外にも光が拡散してしまうためである。したがって、物体面と記録対象面との距離が離れると、物体光と参照光のバランスが崩れて、良質な干渉縞が形成されなくなり、所望の回折効率も得られなくなる。
【００１５】
また、ホログラム記録材料によっては、光量が不十分なために良質な干渉縞を形成できないおそれもある。
【００１６】
さらに、十分な回折効率を得るために物体光の光量を高くすると、参照光の光量も高くせざるを得ず、干渉縞を記録する際の全体的な光量が増大してしまう。
【００１７】
また、物体面から照射される物体光を指向性の高い光束にすることで照度は向上するが、光束が広がらないために、干渉縞の形成される面積が狭まってしまう。
【００１８】
上述した特許文献４では、物体面に対応するフーリエ変換面に位相マスクを設けて照度分布を調整しているが、これを実現するには、空間光変調器であるＳＬＭのような位相マスクが必要となり、ホログラム作製装置の構成が複雑化してしまう。
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するためになされたものであり、物体光の利用効率を上げつつ、強度分布が均一な再生光を生成して、ホログラム記録材料に良質な干渉縞を形成可能なホログラム作製装置およびホログラム作製方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様では、ホログラム記録材料に記録される物体情報に関する物体光を拡散させる物体面と、
前記物体面を所定の像面に写像する写像光学系と、
前記写像光学系を通過した前記物体光の一部を通過させる開口部を有し、前記開口部の全領域からの光線を前記像面の各点に到達させる絞り部材と、を備え、
前記ホログラム記録材料は、参照光と前記絞り部材の開口部を通過した前記物体光との干渉により干渉縞が形成されるように、前記写像光学系の像面付近に配置されることを特徴とするホログラム作製装置が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、物体光の利用効率を上げつつ、強度分布が均一な再生光を生成して、ホログラム記録材料に良質な干渉縞を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るホログラム作製装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】図１のホログラム作製装置１０で干渉縞を形成する際の物体光側の光線の通過経路をシミュレーションで図式化した図。
【図３】照度分布のシミュレーション結果を示す図。
【図４】拡散角度を２０度にした場合の照度分布を示す図。
【図５】拡散角度を１５度にした場合の照度分布を示す図。
【図６】図１のホログラム作製装置１０で作製したホログラム記録媒体５５に記録された干渉縞を利用して再生像を生成する手法を説明する図。
【図７】図１のホログラム作製装置１０で作製したホログラム記録媒体５５を用いて構成した投射装置の一例を示すブロック図。
【図８】走査デバイス６５の走査経路を説明する図。
【図９】ミラーデバイス６６を二軸方向に回動させる例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係るホログラム作製装置の全体構成を示すブロック図である。図１のホログラム作製装置１０は、コヒーレント光源１１と、ビームスプリッタ１２と、物体光学系１３と、拡散板１４と、写像光学系１５と、絞り部材１６と、参照光学系１７と、反射ミラー１８，１９とを備えている。
【００２３】
コヒーレント光源１１は、コヒーレント光を照射する。コヒーレント光源１１の一例はレーザ光源である。単色用のホログラム記録媒体５５を形成する場合は、コヒーレント光源１１は一つだけでよいが、カラー用のホログラム記録媒体５５を形成する場合は、各色に対応した発光波長を持つ複数のコヒーレント光源１１が必要となる。本明細書では、記録面５５ａに干渉縞が記録されたものをホログラム記録媒体５５と呼び、干渉縞が記録される前をホログラム記録材料５８と呼び、ホログラム記録材料５８の干渉縞が記録される対象となる面を記録対象面５８ａと呼ぶ。
【００２４】
例えば、ホログラム記録材料５８の記録対象面５８ａの面方向に沿って、赤用の干渉縞と、緑用の干渉縞と、青用の干渉縞とを形成する場合、赤色の発光波長を持つコヒーレント光源１１と、緑色の発光波長を持つコヒーレント光源１１と、青色の発光波長を持つコヒーレント光源１１とを設ける必要がある。
【００２５】
なお、カラー用の複数の干渉縞は、必ずしも記録面５５ａの面方向に沿って形成する必要はなく、記録面５５ａの奥行き方向に別個の層として形成してもよい。
【００２６】
ビームスプリッタ１２は、コヒーレント光源１１からのコヒーレント光を２つのコヒーレント光（第１コヒーレント光と第２コヒーレント光）に分岐する。第１コヒーレント光は物体光の生成に用いられ、第２コヒーレント光は参照光の生成に用いられる。
【００２７】
物体光学系１３は、第１コヒーレント光を拡散板１４上の物体面１４ａのサイズに応じた平行光束に変換する。この平行光束は拡散板１４に入射される。
【００２８】
拡散板１４は、物体光学系１３からの平行光束を拡散させた拡散光を生成し、この拡散光は写像光学系１５に入射される。拡散板１４の拡散面が物体面１４ａに対応し、拡散板１４から拡散される拡散光が物体光に対応する。
【００２９】
写像光学系１５は、光軸上に配置された第１レンズ群１５ａと第２レンズ群１５ｂを有する。第１レンズ群１５ａの焦点距離の位置に物体面１４ａが配置される。第１レンズ群１５ａは、物体面１４ａ（拡散面）から拡散された物体光を入射させて平行光に変換する。第２レンズ群１５ｂは、第１レンズ群１５ａを通過した物体光を所定の像面位置に写像する。ここで、所定の像面位置とは、第２レンズ群１５ｂの焦点位置であり、この焦点位置付近にホログラム記録材料５８が配置される。第１レンズ群１５ａと第２レンズ群１５ｂはそれぞれ、一つ以上のレンズで構成されている。物体面１４ａは第１レンズ群１５ａの前焦点位置に配置され、第２レンズ群１５ｂは第１レンズ群１５ａの後焦点位置に配置される。第１レンズ群１５ａと第２レンズ群１５ｂは、正の屈折率パワーを持ち焦点を結ぶ光学部材でもよく、例えば凹面鏡などでもよい。
【００３０】
絞り部材１６は、写像光学系１５を通過した物体光の一部を通過させる。絞り部材１６の開口部を通過した物体光は、ホログラム記録材料５８の記録対象面５８ａに入射される。絞り部材１６は、その開口部の全領域からの光線が上述した像面の各点に到達するように配置されている。
【００３１】
参照光学系１７は、第２コヒーレント光を、ホログラム記録材料５８の記録対象面５８ａのサイズに応じた平行光束の参照光に変換して、記録対象面５８ａに入射させる。
【００３２】
これにより、ホログラム記録材料５８の記録対象面５８ａでは、絞り部材１６の開口部を通過した物体光と、参照光学系１７で生成された参照光とが干渉して干渉縞が形成される。
【００３３】
ここで、干渉縞のコントラストは、物体光と参照光の光量の比で決まる。物体光の光量が参照光の光量に対して低いと、干渉縞のコントラストが低下してしまう。物体光は拡散板１４で拡散された光であり、この拡散光の光量が拡散領域の全域にわたって均一になるように制御するのは困難である。したがって、拡散板１４で拡散された物体光を直接ホログラム記録材料５８に入射させて干渉縞を形成すると、物体光の光量が場所によって不均一であるために、干渉縞のコントラストは低下してしまう。
【００３４】
これに対して、本実施形態では、拡散板１４で拡散された物体光のうち、絞り部材１６の開口部を通過した物体光のみをホログラム記録材料５８に入射させるため、ホログラム記録材料５８の記録対象面５８ａ上での物体光の光量を均一化でき、干渉縞のコントラストが向上する。
【００３５】
絞り部材１６の開口部の中心部は、写像光学系１５の光軸上に設けられており、絞り部材１６の開口部を通過する物体光は、写像光学系１５を通過した物体光全域の中で、光量の均一性が高い光束である。すなわち、絞り部材１６を設けることで、物体光のうち周縁部側の光量の低い光束を除去できる。したがって、ホログラム記録材料５８の記録対象面５８ａには、光量の均一性の高い物体光が入射される。
【００３６】
また、本実施形態では、拡散板１４と絞り部材１６の間に写像光学系１５を配置している。この写像光学系１５は、拡散板１４で拡散された物体光をある程度収束させて絞り部材１６の方向に導光する役割を果たす。よって、写像光学系１５を設けることで、絞り部材１６の開口部を通過する物体光の光量を増やすことができ、ホログラム記録媒体５５上に形成される干渉縞の品質を向上できる。より詳細には、物体光は写像光学系１５で収束されて絞り部材１６の開口部を通過する。開口部の全領域からの光線は写像光学系１５の像面の各点に到達する。本実施形態で使用する拡散板１４自体には小さな拡散領域があればよく、拡散板１４で拡散した光を直接ホログラム記録材料５８の記録光として用いる場合と比べて、光の利用効率のロスが少なくなる。
【００３７】
写像光学系１５には、第１レンズ群１５ａと第２レンズ群１５ｂが設けられており、これら第１レンズ群１５ａと第２レンズ群１５ｂの焦点距離によって、ホログラム記録材料５８の記録対象面５８ａ上に入射される物体光の光量と物体光の光像のサイズが変化する。理想的には、第１レンズ群１５ａの焦点距離ｆ１は、第２レンズ群１５ｂの焦点距離ｆ２以下にするのが望ましい。第１レンズ群１５ａの焦点距離ｆ１が長いと、拡散板１４の拡散面（物体面１４ａ）と第１レンズ群１５ａとの間の距離が広がってしまい、拡散板１４で拡散された物体光のうち第１レンズ群１５ａに入射されない物体光の割合が増えてしまい、結果としてホログラム記録材料５８に入射される物体光の光量が低くなる。また、第２レンズ群１５ｂの焦点距離ｆ２が短いと、絞り部材１６の開口部を通過しない物体光の割合が増えてしまい、やはりホログラム記録材料５８に入射される物体光の光量が低くなる。よって、このような観点から、ｆ１≦ｆ２が最善である。
【００３８】
図１では、第１レンズ群１５ａの焦点距離ｆ１を１００ｍｍとし、第２レンズ群１５ｂの焦点距離ｆ２を１５０ｍｍとした例を示している。この場合は、焦点距離の比（ｆ２／ｆ１）は１．５である。このため、ホログラム記録材料５８の記録対象面５８ａに入射される光束領域は、拡散板１４上の物体面１４ａを通過する光束領域の１．５倍の大きさになる。
【００３９】
なお、ｆ１＞ｆ２であっても、ホログラム記録媒体５５上に良質の干渉縞を形成することは可能である。この場合、拡散板１４上の物体光の拡散領域のサイズよりも、ホログラム記録材料５８上の物体光の入射領域のサイズの方が小さくなる。
【００４０】
図２は図１のホログラム作製装置１０で干渉縞を形成する際の物体光側の光線の通過経路をシミュレーションで図式化したものである。図２では、写像光学系１５内の第１レンズ群１５ａを２枚のレンズからなる組レンズで構成し、第２レンズ群１５ｂを１枚のレンズで構成し、第１レンズ群１５ａの焦点距離ｆ１を１１０ｍｍとし、第２レンズ群１５ｂの焦点距離ｆ２を１５０ｍｍとしてシミュレーションを行った例を示している。
【００４１】
図２では、干渉縞の形成に寄与する物体光の光線のみを図示している。すなわち、図２は、拡散板１４上の物体面１４ａから拡散された物体光のうち、第１レンズ群１５ａと第２レンズ群１５ｂを通過して、さらに絞り部材１６の開口部を通過して記録対象面５８ａ上に入射される光線のみを図示している。図２からわかるように、ホログラム記録材料５８の記録対象面５８ａ上の光束領域のサイズは、拡散板１４の物体面１４ａ上の光束領域のサイズに比べて、１５０／１１０＝約１．３６倍程度に拡大されている。
【００４２】
図３は図１のホログラム作製装置１０におけるホログラム記録材料５８の記録対象面５８ａにおける照度分布のシミュレーション結果を示す図である。図３（ａ）は記録対象面５８ａの照度分布を照度別にハッチングの種類を変えて示した図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＸ−Ｘ方向の照度分布を示すグラフ、図３（ｃ）は図３（ａ）のＹ−Ｙ方向の照度分布を示すグラフである。
【００４３】
一方、図４と図５は、図１から写像光学系１５を除去して、拡散板１４からの物体光を直接絞り部材１６に入射させた場合のホログラム記録材料５８の記録対象面５８ａにおける照度分布のシミュレーション結果を示す図である。図４と図５の違いは、図４は拡散板１４の拡散角度を２０度にした場合の照度分布を示し、図５は拡散角度を１５度にした場合の照度分布を示している。
【００４４】
図３〜図５を比較すればわかるように、写像光学系１５を設けることで、絞り部材１６に入射される物体光の光量が増えて、記録対象面５８ａの照度が全体的に高くなる。また、図３〜図５のいずれにおいても、絞り部材１６の開口部を通過した物体光を用いて記録対象面５８ａに干渉縞を形成するため、記録対象面５８ａでの物体光の光量が均一化され、記録対象面５８ａの全域での照度分布に大きなばらつきはない。
【００４５】
このように、本実施形態では、拡散板１４上の物体面１４ａから拡散された物体光のうち、写像光学系１５を介して絞り部材１６の開口部を通過した物体光のみをホログラム記録材料５８上の記録対象面５８ａに入射させて、干渉縞を形成するため、記録対象面５８ａに入射される物体光の光量ばらつきがなくなり、光量の均一性の高い干渉縞を形成できる。
【００４６】
また、本実施形態では、拡散板１４上の物体面１４ａで拡散された物体光や写像光学系１５を通過した物体光をそのままホログラム記録材料５８上の記録対象面５８ａに入射されるのではなく、絞り部材１６の開口部を通過した物体光のみを入射させるため、拡散板１４上の物体面１４ａや写像光学系１５にゴミや傷があったとしても、その影響を受けにくくなり、干渉縞の品質を向上できる。
【００４７】
別の見方をすれば、ホログラム記録媒体５５上に形成される干渉縞は、絞り部材１６の開口部を通過した物体光の情報、すなわち絞り部材１６の開口部の情報を記録したものであり、この干渉縞は、上述したように、拡散板１４上の物体面１４ａや写像光学系１５にゴミや傷の影響を受けにくくなる。
【００４８】
さらに、本実施形態では、拡散板１４と絞り部材１６との間に写像光学系１５を配置しており、この写像光学系１５で、拡散板１４から拡散された物体光をある程度収束させてから絞り部材１６の開口部を通過させるため、写像光学系１５がない構成と比べて、絞り部材１６の開口部を通過する物体光の光量を増大でき、結果として、ホログラム記録材料５８上に入射される物体光の光量も増えて、良質の干渉縞を形成できる。
【００４９】
図６は図１のホログラム作製装置１０で作製したホログラム記録媒体５５に記録された干渉縞を利用して再生像を生成する手法を説明する図である。ホログラム記録媒体５５に対して、図１に示した参照光の入射方向とは反対側の方向から、平行光束からなる再生照明光を入射する。この再生照明光は、ホログラム記録媒体５５上の干渉縞で拡散されて、絞り部材１６があった位置に再生像を形成する。再生照明光は、ホログラム記録媒体５５上の記録面５５ａのどの場所に照射されても、図６に示す位置に再生像が形成される。
【００５０】
図７は図１のホログラム作製装置１０で作製したホログラム記録媒体５５を用いて構成した投射装置の一例を示すブロック図である。
【００５１】
図７の投射装置２０は、ホログラム記録媒体５５と、照射装置６０と、光変調器３０と、投射光学系８０とを備えている。ホログラム記録媒体５５と照射装置６０を合わせた構成が照明装置４０に対応する。したがって、照明装置４０を作製したい場合は、図７から光変調器３０と投射光学系８０とを除去すればよい。
【００５２】
照射装置６０は、コヒーレント光がホログラム記録媒体５５の表面を走査するように、ホログラム記録媒体５５にコヒーレント光を照射する。照射装置６０は、平行光束からなるコヒーレント光を照射する複数のレーザ光源６１（６１ｒ、６１ｇ、６１ｂ）と、各レーザ光源６１から放射されたコヒーレント光をホログラム記録媒体５５の表面上で走査させる走査デバイス６５とを有する。
【００５３】
走査デバイス６５は、入射されたコヒーレント光の反射角度を可変させて、反射されたコヒーレント光がホログラム記録媒体５５上を走査するようにしている。コヒーレント光をホログラム記録媒体５５上で走査させるのは、後述するように、スペックルが視認されないようにするためである。
【００５４】
ホログラム記録媒体５５上に入射されたコヒーレント光は、ホログラム記録媒体５５上の干渉縞により拡散されて、図６に示したように、絞り部材１６があった位置に再生像を形成する。この位置は被照明領域ＬＺであり、図７ではこの位置に光変調器３０を配置している。これにより、被照明領域ＬＺに重ねて配置される光変調器３０は、再生像により照明されることになる。再生像は、拡散板１４で拡散された物体光の情報を含んでおり、本実施形態では、ホログラム記録媒体５５のすべての点が絞り部材１６の開口部すべてを均一に照射するようにホログラム記録媒体５５を作製するため、再生像も光量のムラのない均一な光になる。
【００５５】
照明装置４０によって照明される光変調器３０上の被照明領域ＬＺの形状は、図１に示した絞り部材１６の形状の相似形である。
【００５６】
光変調器３０としては、例えばＤＭＤ（Digital Micromirror Device）などのＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子からなる反射型のマイクロディスプレイを用いることができる。上述した特許文献２に開示された装置でも、ＤＭＤが光変調器３０として利用されている。
【００５７】
この他、光変調器３０としては、透過型の液晶パネルを用いることも可能であるが、結像光学系７０を通過するコヒーレント光は、平行光ではなく液晶パネル内での光路長が様々に異なるため、液晶パネルへの光線入射角度によっては、コントラストが下がるおそれがある。この意味からも、本実施形態の光変調器３０としては、ＤＭＤなどの反射型のマイクロディスプレイを用いるのが望ましい。
【００５８】
光変調器３０の入射面は、照明装置４０がコヒーレント光を照射する被照明領域ＬＺと同一の位置で、かつ同一の形状および大きさであることが好ましい。この場合、照明装置４０からのコヒーレント光を、拡散スクリーン１５への映像の表示に高い利用効率で利用することができるからである。
【００５９】
光変調器３０で生成された変調画像を拡散スクリーン１５に投射する投射光学系８０は、例えば複数枚のレンズ群で構成されたプロジェクションレンズ８１を有し、光変調器３０で生成された変調画像は、プロジェクションレンズ８１で屈折されて拡散スクリーン１５上に変調画像を投射する。プロジェクションレンズ８１の径や、プロジェクションレンズ８１と光変調器３０との距離や、プロジェクションレンズ８１と拡散スクリーン１５との距離によって、拡散スクリーン１５に投影される変調画像のサイズを調整することができる。図７の拡散スクリーン１５は、透過型であり、投射された変調画像光を拡散する。なお、拡散スクリーン１５は、反射型でもよい。
【００６０】
図７では省略しているが、拡散スクリーン１５で拡散された変調画像を、不図示のハーフミラーに入射して、このハーフミラーで、拡散スクリーン１５で拡散された変調画像光の一部を反射させて変調画像の虚像を形成して、この虚像を外光とともにハーフミラーを介して観察者が視認できるようにしてもよい。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置を実現できる。この場合、ハーフミラーとして、例えば、車両のフロントガラスを用いることができ、観察者は運転席に座って前方を向くことで、フロントガラスを通して車外の景色を見ながら、虚像を視認できる。あるいは、ハーフミラーの代わりに、ホログラム記録媒体５５やプリズムを用いてもよい。
【００６１】
光変調器３０では、種々の変調画像を生成可能であり、光変調器３０で変調画像を生成して、その変調画像を被照明領域ＬＺで照明することで、種々の変調画像を拡散スクリーン上に投射することができる。
【００６２】
本実施形態で用いられるホログラム記録媒体５５は、例えばフォトポリマーを用いた反射型の体積型ホログラムである。
【００６３】
次に、図２のような構成で干渉縞が形成されるホログラム記録媒体５５にコヒーレント光を照射する照射装置６０の構成について説明する。図１〜図６に示された例において、照射装置６０は、コヒーレント光を生成するレーザ光源６１と、このレーザ光源６１からのコヒーレント光の進行方向を変化させる走査デバイス６５と、を有する。
【００６４】
レーザ光源６１は、単色のレーザ光源でもよいし、発光波長の異なる複数のレーザ光源でもよい。例えば、赤、緑、青の複数のレーザ光源を用いて構成してもよい。複数のレーザ光源６１を用いる場合は、各レーザ光源６１からのレーザ光が図７に示すように、平行光束になるようにする。あるいは、各レーザ光源６１からのレーザ光を走査デバイス６５上の同一点を照射するようにし、走査デバイス６５からの反射光をレンズを用いて平行光束にしてホログラム記録媒体５５に入射させてもよい。
【００６５】
発光波長の異なる複数のレーザ光源６１を用いることで、ホログラム記録媒体５５は、各レーザ光源６１の照明色が混ざり合った再生照明光で照明されることになる。この場合、各レーザ光源からのコヒーレント光は、走査デバイス６５の入射角度に応じた反射角度で反射されて、ホログラム記録媒体５５上に入射され、ホログラム記録媒体５５から別個に回折されて、被照明領域ＬＺ上で重ね合わされて合成色になる。例えば、赤、緑、青の複数のレーザ光源を用いて構成して場合には白色になる。あるいは、各レーザ光源ごとに、別個の走査デバイス６５を設けてもよい。
【００６６】
なお、例えば白色で照明する場合は、赤緑青以外の色で発光するレーザ光源、例えば、黄色で発光するレーザ光源を別個に設けた方が、より白色に近い色を再現できる場合もある。したがって、照射装置６０内に設けるレーザ光源の種類や数は、特に限定されるものではない。
【００６７】
光変調器３０にてカラーの変調画像を形成する場合には、種々の実現手法が考えられる。光変調器３０がＬＣＯＳなどで構成されていて、各画素ごとにカラーフィルタを有する場合には、被照明領域ＬＺを白色光とすることで、光変調器３０で生成される変調画像をカラー化することができる。
【００６８】
あるいは、例えば、赤色の変調画像を生成する光変調器３０と、緑色の変調画像を生成する光変調器３０と、青色の変調画像を生成する光変調器３０とを近接配置し、これら３つの光変調器３０のそれぞれを照明する３つの被照明領域ＬＺを、順次にホログラム記録媒体５５からの拡散光で照明するようにしてもよい。これにより、３つの光変調器３０で生成された３色の変調画像が合成されて、カラーの変調画像を生成可能となる。このような時分割駆動の代わりに、３つの光変調器３０で同時に生成した３色の変調画像をプリズム等を用いて合成して、カラーの変調画像を生成してもよい。
【００６９】
上述した投射光学系８０は、主には、光変調器３０の変調画像を拡散スクリーン１５に投影するために設けられている。拡散スクリーン１５を設けることで、スペックルが重ねられて平均化される結果、スペックルが目立たなくなる。
【００７０】
走査デバイス６５は、コヒーレント光の進行方向を経時的に変化させ、コヒーレント光の進行方向が一定とはならないよう種々の方向へ向ける。この結果、走査デバイス６５で進行方向を変化させられるコヒーレント光がホログラム記録媒体５５の入射面上を走査するようになる。
【００７１】
図８は走査デバイス６５の走査経路を説明する図である。
【００７２】
本実施形態に係る走査デバイス６５は、一つの軸線ＲＡ１を中心として回動可能な反射面６６ａを有する反射デバイス６６を含んでいる。反射デバイス６６は、一つの軸線ＲＡ１を中心として回動可能な反射面６６ａとしてのミラーを有したミラーデバイスを有する。このミラーデバイス６６は、ミラー６６ａの配向を変化させることによって、レーザ光源６１からのコヒーレント光の進行方向を変化させるようになっている。この際、図６に示すように、ミラーデバイス６６は、概ね、基準点ＳＰにおいてレーザ光源６１からコヒーレント光を受けるようになっている。
【００７３】
ミラーデバイス６６で進行方向を最終調整されたコヒーレント光は、基準点ＳＰからの発散光束の一光線をなし得る再生照明光Ｌａ（図６参照）として、ホログラム記録媒体５５へ入射し得る。結果として、照射装置６０からのコヒーレント光がホログラム記録媒体５５上を走査するようになり、且つ、ホログラム記録媒体５５上の各位置に入射したコヒーレント光が同一の輪郭を有した散乱板６の像５を同一の位置（被照明領域ＬＺ）に再生するようになる。
【００７４】
図８に示すように、反射デバイス６６は、一つの軸線ＲＡ１に沿ってミラー６６ａを回動させるように構成されている。図８に示された例では、ミラー６６ａの回動軸線ＲＡ１は、ホログラム記録媒体５５の板面上に定義されたＸＹ座標系（つまり、ＸＹ平面がホログラム記録媒体５５の板面と平行となるＸＹ座標系）のＹ軸と、平行に延びている。そして、ミラー６６ａが、ホログラム記録媒体５５の板面上に定義されたＸＹ座標系のＹ軸と平行な軸線ＲＡ１を中心として回動するため、照射装置６０からのコヒーレント光のホログラム記録媒体５５への入射点ＩＰは、ホログラム記録媒体５５の板面上に定義されたＸＹ座標系のＸ軸と平行な方向に往復動するようになる。すなわち、図８に示された例では、照射装置６０は、コヒーレント光がホログラム記録媒体５５上を直線経路に沿って走査するように、ホログラム記録媒体５５にコヒーレント光を照射する。
【００７５】
ミラーデバイス６６等で構成される走査デバイス６５は、上述したように、少なくとも軸線ＲＡ１回りに回動可能な部材であり、例えば、ＭＥＭＳなどを用いて構成される。走査デバイス６５は、周期的に回動運動を行うが、人間が直接観察する液晶表示装置などの用途では、１周期１／３０秒程度、表示したい画面の種類に応じてそれ以上に高速にコヒーレント光で走査できれば、その回動周波数には特に制限はない。
【００７６】
なお、実際上の問題として、ホログラム記録媒体５５を作成する際、ホログラム記録材料５８が収縮する場合がある。このような場合、ホログラム記録材料５８の収縮を考慮して、照射装置６０からホログラム記録媒体５５に照射されるコヒーレント光の入出射角度が調整されることが好ましい。したがって、コヒーレント光源６１で生成するコヒーレント光の波長は、図２の露光工程で用いた光の波長と厳密に一致させる必要はなく、ほぼ同一となっていてもよい。
【００７７】
また、同様の理由から、ホログラム記録媒体５５へ入射する光の進行方向も、基準点ＳＰからの発散光束に含まれる一光線と厳密に同一の経路を取っていなくとも、被照明領域ＬＺに像５を再生することができる。実際に、図８に示す例では、走査デバイス６５をなすミラーデバイス６６のミラー（反射面）６６ａは、必然的に、その回動軸線ＲＡ１からずれる。したがって、基準点ＳＰを通過しない回動軸線ＲＡ１を中心としてミラー６６ａを回動させた場合、ホログラム記録媒体５５へ入射する光は、基準点ＳＰからの発散光束をなす一光線とはならないことがある。しかしながら、実際には、図示された構成の照射装置６０からのコヒーレント光によって、被照明領域ＬＺに重ねて像５を実質的に再生することができる。
【００７８】
ところで、走査デバイス６５は、必ずしもコヒーレント光を反射させる部材である必要はなく、反射ではなく、コヒーレント光を屈折や回折等を行わせて、コヒーレント光をホログラム記録媒体５５上で走査させてもよい。
【００７９】
（本実施形態の作用効果）
次に、以上の構成からなる投射装置２０の作用および効果について説明する。
【００８０】
本実施形態では、走査デバイス６５、ホログラム記録媒体５５、および光変調器３０を用いて変調画像を生成するため、例えば通常の液晶表示装置を用いて変調画像を生成する場合と比べて、変調画像を生成するまでのハードウェア構成を大幅に小型化できる。また、本実施形態では、走査デバイス６５でホログラム記録媒体５５上をコヒーレント光で走査させ、かつ拡散スクリーン１５に変調画像を投射するため、コヒーレント光を用いながらも、スペックルを目立たせなくすることができ、高品質の画像表示が可能な投射装置２０を実現できる。また、拡散スクリーン１５を設けることで、視野角を広げることも可能となる。
【００８１】
走査デバイス６５は、ホログラム記録媒体５５上の各位置に、当該位置でのブラッグ条件を満たす入射角度で、対応する特定波長のコヒーレント光を入射させる。この結果、各位置に入射したコヒーレント光は、それぞれ、ホログラム記録媒体５５に記録された干渉縞による回折により、被照明領域ＬＺの全域を重ねて照明する。すなわち、照射装置６０からホログラム記録媒体５５の各位置に入射したコヒーレント光はそれぞれ、ホログラム記録媒体５５で拡散されて（拡げられて）、被照明領域ＬＺの全域に入射するようになる。
【００８２】
このようにして、照射装置６０は、被照明領域ＬＺをコヒーレント光で照明する。例えば、レーザ光源６１がそれぞれ異なる色で発光する複数のレーザ光源６１を有する場合は、被照明領域ＬＺは、絞り部材１６を通過した各色の光の情報が再生される。したがって、これらレーザ光源６１が同時に発光する場合は、被照明領域ＬＺは３色が混ざり合った白色で照明されることになる。
【００８３】
本実施形態では、以下に説明するように、スペックルを目立たせずに被照明領域ＬＺ上に光像を形成することができる。
【００８４】
上述した照射装置６０は、コヒーレント光がホログラム記録媒体５５上を走査するように、ホログラム記録媒体５５にコヒーレント光を照射する。また、照射装置６０からホログラム記録媒体５５内の任意の位置に入射したコヒーレント光は、被照明領域ＬＺの全域を照明するが、当該被照明領域ＬＺを照明するコヒーレント光の照明方向は互いに異なる。そして、コヒーレント光が入射するホログラム記録媒体５５上の位置が経時的に変化するため、被照明領域ＬＺへのコヒーレント光の入射方向も経時的に変化する。
【００８５】
上述したように、本実施形態では、コヒーレント光は、ホログラム記録媒体５５上を連続的に走査する。これに伴って、照射装置６０からホログラム記録媒体５５を介して被照明領域ＬＺに入射されるコヒーレント光の入射方向も連続的に変化する。ここで、ホログラム記録媒体５５から被照明領域ＬＺへのコヒーレント光の入射方向が僅か（例えば０．数°）だけ変化すれば、被照明領域ＬＺ上に生じるスペックルのパターンも大きく変化し、無相関なスペックルパターンが重畳されることになる。加えて、実際に市販されているＭＥＭＳミラーやポリゴンミラー等の走査デバイス６５の周波数は通常数百Ｈｚ以上であり、数万Ｈｚにも達する走査デバイス６５も珍しくない。
【００８６】
以上のことから、本実施形態によれば、被照明領域ＬＺの各位置において時間的にコヒーレント光の入射方向が変化していき、且つ、この変化は、人間の目で分解不可能な速さである。したがって、仮に被照明領域ＬＺにスクリーンを配置したとすると、各入射角度に対応して生成されたスペックルが重ねられ平均化されて観察者に観察されることから、スクリーンに表示されている映像を観察する観察者に対して、スペックルを極めて効果的に目立たなくさせることができる。本実施形態の場合は、被照明領域ＬＺの位置に重ねて光変調器３０を配置し、この光変調器３０から投射光学系８０を介して拡散スクリーン１５に投射しているが、この場合も同様であり、拡散スクリーン１５上で発生するスペックルが重ねられて平均化されるため、拡散スクリーン１５上で発生するスペックルは目立たなくなる。
【００８７】
上述したように、本発明の実施形態では、走査デバイス６５を用いて、コヒーレント光をホログラム記録媒体５５上で走査させ、ホログラム記録媒体５５で回折されたコヒーレント光を被照明領域ＬＺの全域に入射させるという、きわめて簡易な構成で、照明装置４０を実現できる。
【００８８】
（本実施形態のその他の特徴）
前掲の非特許文献１には、スクリーン上に生じたスペックルの程度を示すパラメータとして、スペックルコントラスト（単位％）という数値を用いる方法が提案されている。このスペックルコントラストは、本来は均一の輝度分布をとるべきテストパターン映像を表示した際に、スクリーン上に実際に生じる輝度のばらつきの標準偏差を、輝度の平均値で除した値として定義される量である。このスペックルコントラストの値が大きければ大きいほど、スクリーン上のスペックル発生程度が大きいことを意味し、観察者に対して、斑点状の輝度ムラ模様がより顕著に提示されていることを示す。
【００８９】
加えて、上述してきた本実施形態によれば、次の利点を享受することもできる。
【００９０】
上述してきた本実施形態によれば、スペックルを目立たなくさせるためのホログラム記録媒体５５が、照射装置６０から照射されるコヒーレント光のビーム形態を整形および調整するための光学部材としても機能し得る。したがって、光学系を小型且つ簡易化することができる。
【００９１】
また、上述してきた本実施形態によれば、ホログラム記録媒体５５の特定位置に入射するコヒーレント光が、被照明領域ＬＺ内の全域に、絞り部材１６を通過した各色の光の情報を生成する。このため、ホログラム記録媒体５５で回折された光をすべて照明用に利用することが可能となり、レーザ光源６１からの光の利用効率の面においても優れる。
【００９２】
（０次光の回避）
照射装置６０からのコヒーレント光の一部は、ホログラム記録媒体５５で回折されることなく当該ホログラム記録媒体５５を透過する。このような光は０次光と呼ばれる。０次光が被照明領域ＬＺに入射してしまうと、周囲と比較して明るさ（輝度）が急激に上昇する点状領域、線状領域、面状領域等の異常領域が被照明領域ＬＺ内に発生してしまう。
【００９３】
体積型のホログラム記録媒体５５（以下、体積反射型ホロ）を用いる場合、特に体積反射型ホログラムの場合は０次光が進行する方向には被照明領域ＬＺは配置されないため、０次光を比較的容易に回避できる。また、体積透過型のホログラム記録媒体５５（以下、体積透過型ホロ）を用いる場合は、入射光と出射光が干渉しないよう、記録角度を選択すれば０次光を分離することができる。配置上の問題で０次光の光路と１次光の光路を分離できない場合は、回折効率を極力高くし、０次光の影響をできるだけ抑えるようにするのが望ましい。
【００９４】
（反射型と透過型のホログラム記録媒体５５）
反射型ホロは、透過型ホロに比べて、波長選択性が高い。すなわち、反射型ホロは、異なる波長に対応した干渉縞を積層させても、所望の層のみで所望の波長のコヒーレント光を回折させることができる。また、０次光の影響を除去しやすい点でも、反射型ホロは優れている。
【００９５】
一方、透過型ホロは、回折可能なスペクトルが広く、レーザ光源６１の許容度が広いが、異なる波長に対応した干渉縞を積層させると、所望の層以外の層でも所望の波長のコヒーレント光が回折されてしまう。よって、一般には、透過型ホロは、積層構造にするのが困難である。
【００９６】
（照射装置６０）
上述した形態では、照射装置６０が、レーザ光源６１と走査デバイス６５とを有する例を説明した。走査デバイス６５は、コヒーレント光の進行方向を反射によって変化させる一軸回動型のミラーデバイス６６からなる例を示したが、これに限られない。走査デバイス６５は、図９に示すように、ミラーデバイス６６のミラー（反射面６６ａ）が、第１の回動軸線ＲＡ１だけでなく、第１の回動軸線ＲＡ１と交差する第２の回動軸線ＲＡ２を中心としても回動可能となっていてもよい。図９に示された例では、ミラー６６ａの第２の回動軸線ＲＡ２は、ホログラム記録媒体５５の板面上に定義されたＸＹ座標系のＹ軸と平行に延びる第１回動軸線ＲＡ１と、直交している。そして、ミラー６６ａが、第１軸線ＲＡ１および第２軸線ＲＡ２の両方を中心として回動可能なため、照射装置６０からのコヒーレント光のホログラム記録媒体５５への入射点ＩＰは、ホログラム記録媒体５５の板面上で二次元方向に移動可能となる。このため、一例として図９に示されているように、コヒーレント光のホログラム記録媒体５５への入射点ＩＰが円周上を移動するようにすることもできる。
【００９７】
また、走査デバイス６５が、二以上のミラーデバイス６６を含んでいてもよい。この場合、ミラーデバイス６６のミラー６６ａが、単一の軸線を中心としてのみ回動可能であっても、照射装置６０からのコヒーレント光のホログラム記録媒体５５への入射点ＩＰを、ホログラム記録媒体５５の板面上で二次元方向に移動させることができる。
【００９８】
なお、走査デバイス６５に含まれるミラーデバイス６６ａの具体例としては、ＭＥＭＳミラー、ポリゴンミラー、ガルバノスキャナ等を挙げることができる。
【００９９】
また、走査デバイス６５は、反射によってコヒーレント光の進行方向を変化させる反射デバイス、すなわち、本実施形態において、一例として上述してきたミラーデバイス６６以外のデバイスを含んで構成されていてもよい。例えば、走査デバイス６５が、屈折プリズムやレンズ等を含んでいていてもよい。
【０１００】
そもそも、走査デバイス６５は必須ではなく、照射装置６０の光源６１が、ホログラム記録媒体５５に対して変位可能（移動、揺動、回転）に構成され、光源６１のホログラム記録媒体５５に対する変位によって、光源６１から照射されたコヒーレント光がホログラム記録媒体５５上を走査するようにしてもよい。
【０１０１】
さらに、照射装置６０の光源６１が、線状光線として整形されたレーザ光を発振する前提で説明してきたが、これに限られない。とりわけ、上述した形態では、ホログラム記録媒体５５の各位置に照射されたコヒーレント光は、ホログラム記録媒体５５によって、被照明領域ＬＺの全域に入射するようになる光束に整形される。したがって、照射装置６０の光源６１からホログラム記録媒体５５に照射されるコヒーレント光は精確に整形されていなくとも不都合は生じない。このため、光源６１から発生されるコヒーレント光は、発散光であってもよい。また、光源６１から発生されるコヒーレント光の断面形状は、円でなく、楕円等であってもよい。さらには、光源６１から発生されるコヒーレント光の横モードがマルチモードであってもよい。
【０１０２】
なお、光源６１が発散光束を発生させる場合、コヒーレント光は、ホログラム記録媒体５５に入射する際に、点ではなくある程度の面積を持った領域に入射することになる。この場合、ホログラム記録媒体５５で回折されて被照明領域ＬＺの各位置に入射する光は、角度を多重化されることになる。言い換えると、各瞬間において、被照明領域ＬＺの各位置には、或る程度の角度範囲の方向からコヒーレント光が入射する。このような角度の多重化によって、スペックルをさらに効果的に目立たなくさせることができる。
【０１０３】
さらに、図１では、走査デバイス６５で反射されたコヒーレント光を直接にホログラム記録媒体５５に入射させる例を示したが、走査デバイス６５とホログラム記録媒体５５の間に集光レンズを設けて、この集光レンズでコヒーレント光を平行光束にしてホログラム記録媒体５５に入射するようにしてもよい。このような例では、ホログラム記録媒体５５を作製する際の露光工程において、参照光Ｌｒとして、上述した収束光束に代えて、平行光束を用いることになる。このようなホログラム記録媒体５５は、より簡単に作製および複製することができる。
【０１０４】
（ホログラム記録媒体５５）
上述した実施形態では、フォトポリマーを用いた反射型の体積型ホログラム５５を用いる例を示したが、これに限られない。また、ホログラム記録媒体５５は、銀塩材料を含む感光媒体を利用して記録するタイプの体積型ホログラムを含んでもよい。さらに、ホログラム記録媒体５５は、透過型の体積型ホログラム記録媒体５５を含んでいてもよいし、レリーフ型（エンボス型）のホログラム記録媒体５５を含んでいてもよい。
【０１０５】
ただし、レリーフ（エンボス）型ホログラムは、表面の凹凸構造によってホログラム干渉縞の記録が行われる。しかしながら、このレリーフ型ホログラムの場合、表面の凹凸構造による散乱が、光量ロスの原因となるほか、意図しない新たなスペックル生成要因となる可能性があり、この点において体積型ホログラムの方が好ましい。体積型ホログラムでは、媒体内部の屈折率変調パターン（屈折率分布）としてホログラム干渉縞の記録が行われるため、表面の凹凸構造による散乱による影響を受けることはない。
【０１０６】
もっとも、体積型ホログラムでも、銀塩材料を含む感光媒体を利用して記録するタイプのものは、銀塩粒子による散乱が光量ロスの原因となるほか、意図しない新たなスペックル生成要因となる可能性がある。この点において、ホログラム記録媒体５５としては、フォトポリマーを用いた体積型ホログラムの方が好ましい。
【０１０７】
また、図２に示す記録工程では、いわゆるフレネルタイプのホログラム記録媒体５５が作成されることになるが、レンズを用いた記録を行うことにより得られるフーリエ変換タイプのホログラム記録媒体５５を作成してもかまわない。ただ、フーリエ変換タイプのホログラム記録媒体５５を用いる場合には、像再生時にもレンズを使用してもよい。
【０１０８】
また、ホログラム記録媒体５５に形成されるべき縞状パターン、例えば屈折率変調パターンや凹凸パターンは、現実の物体光Ｌｏおよび参照光Ｌｒを用いることなく、予定した再生照明光Ｌａの波長や入射方向、並びに、再生されるべき像の形状や位置等に基づき計算機を用いて設計されてもよい。このようにして得られたホログラム記録媒体５５は、計算機合成ホログラムとも呼ばれる。また上述した変形例のように波長域の互いに異なる複数のコヒーレント光が照射装置６０から照射される場合には、計算機合成ホログラムとしてのホログラム記録媒体５５は、各波長域のコヒーレント光にそれぞれ対応して設けられた複数の領域に平面的に区分けされ、各波長域のコヒーレント光は対応する領域で回折されて像を再生するようにしてもよい。
【０１０９】
（照明方法）
上述した形態において、照射装置６０がホログラム記録媒体５５上でコヒーレント光を一次元方向に走査可能とするように構成され、且つ、ホログラム記録媒体５５が各位置に照射されたコヒーレント光を二次元方向に拡散するように構成され、これにより、照明装置４０が二次元的な被照明領域ＬＺを照明する例を示した。ただし、既に説明してきたように、このような例に限定されることはなく、例えば、照射装置６０がホログラム記録媒体５５上でコヒーレント光を二次元方向に走査可能とするように構成され、且つ、ホログラム記録媒体５５が各位置に照射されたコヒーレント光を二次元方向に拡散するように構成され、これにより、図９に示したように、照明装置４０が二次元的な被照明領域ＬＺを照明してもよい。
【０１１０】
また、既に言及しているように、照射装置６０がホログラム記録媒体５５上でコヒーレント光を一次元方向に走査可能とするように構成され、且つ、ホログラム記録媒体５５が各位置に照射されたコヒーレント光を一次元方向に拡散するように構成され、これにより、照明装置４０が一次元的な被照明領域ＬＺを照明するようにしてもよい。この態様において、照射装置６０によるコヒーレント光の走査方向と、ホログラム記録媒体５５の拡散方向と、が平行となるようにしてもよい。
【０１１１】
さらに、照射装置６０がホログラム記録媒体５５上でコヒーレント光を一次元方向または二次元方向に走査可能とするように構成され、且つ、ホログラム記録媒体５５が各位置に照射されたコヒーレント光を一次元方向に拡散するように構成されていてもよい。この態様において、複数のホログラム記録媒体５５を有し、各ホログラム記録媒体５５に対応した被照明領域ＬＺを順に照明していくことによって、照明装置４０が二次元的な領域を照明するようにしてもよい。この際、各被照明領域ＬＺが、人間の目では同時に照明されているかのような速度で、順に照明されていってもよいし、あるいは、人間の目でも順番に照明していると認識できるような遅い速度で、順に照明されていってもよい。
【０１１２】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０  ホログラム作製装置、１１  コヒーレント光源、１２  ビームスプリッタ、１３  物体光学系、１４  拡散板、１４ａ  物体面、１５  写像光学系、１６  絞り部材、１７  参照光学系、１８，１９  反射ミラー、２０  投射装置、５５  ホログラム記録媒体、５５ａ  記録面、５８  ホログラム記録材料、５８ａ  記録対象面、６０  照射装置、６１  光源、６５  走査デバイス、６６  ミラーデバイス（反射デバイス）、６６ａ  ミラー（反射面）、７０  結像光学系、８０  投射光学系、８１  プロジェクションレンズ、ＬＺ  被照明領域
【図７】
0005982993.tif 000002
【図８】
0005982993.tif 000003
【図９】
0005982993.tif 000004
【図１】
0005982993.tif 000005
【図２】
0005982993.tif 000006
【図３】
0005982993.tif 000007
【図４】
0005982993.tif 000008
【図５】
0005982993.tif 000009
【図６】
0005982993.tif 000010