(57)【要約】【課題】物体光光学系の収差を表示画像により補正しない場合と比較して、複数の物体光の像の歪みを低減する。【解決手段】画像情報に基づいて画像を表示する表示装置と、前記表示装置に表示された画像により生成された光を物体光として記録媒体上に結像させる光学系、及び物体光と同期する参照光を記録媒体内で物体光と干渉するように照射する照射部を備え、物体光と参照光との干渉により記録媒体にホログラムを記録する記録部と、表示装置の表示領域を分割した複数の領域の各々に画像を表示した場合に、表示された複数の画像の各々から生成され、光学系の光学歪みが補正された複数の物体光による像の各々が記録媒体上の予め定めた領域に重なり合うように画像情報を補正し、補正後の画像情報に基づいて複数の画像を表示するように表示装置を制御する制御部と、を備えるホログラム記録装置とする。【選択図】図８
2018101097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に基づいて画像を表示する表示装置と、
前記表示装置に表示された画像により生成された光を物体光として記録媒体上に結像させる光学系、及び前記物体光と同期する参照光を前記記録媒体内で前記物体光と干渉するように照射する照射部を備え、前記物体光と前記参照光との干渉により前記記録媒体にホログラムを記録する記録部と、
前記表示装置の表示領域を分割した複数の領域の各々に画像を表示した場合に、表示された複数の画像の各々から生成され、前記光学系の光学歪みが補正された複数の物体光による像の各々が記録媒体上の予め定めた領域に重なり合うように前記画像情報を補正し、補正後の画像情報に基づいて複数の画像を表示するように前記表示装置を制御する制御部と、
を備えるホログラム記録装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記表示装置の一部または全部の画素を前記記録媒体上の前記光学系の結像位置に対応付けて、前記表示装置の画素と前記光学系の結像位置との対応関係に基づいて、前記複数の物体光の各々が予め定めた領域に重なり合うように前記画像情報を補正する、
請求項１に記載のホログラム記録装置。
【請求項３】
前記複数の画像の各々の形状及び前記予め定めた領域の形状が矩形状であり、
前記表示装置の一部の画素が、矩形状の画像の４つの頂点の画素を含む、
請求項２に記載のホログラム記録装置。
【請求項４】
前記表示装置の一部の画素が、矩形状の画像の中心点の画素をさらに含む、
請求項３に記載のホログラム記録装置。
【請求項５】
前記表示装置の一部の画素が、矩形状の画像の各辺の中点の画素をさらに含む、
請求項３または請求項４に記載のホログラム記録装置。
【請求項６】
前記表示装置の画素と前記光学系の結像位置との対応関係は、前記表示装置の一部の画素を点灯させて、前記記録媒体上で得られた光像の位置から光線追跡により求める、請求項２から請求項５まのいずれか１項に記載のホログラム記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ホログラム記録媒体に三次元画像情報を露光するホログラフィックステレオグラム露光装置において、視差方向に分割表示された複数の画像を透過した光を重ね合わせて投影してから集光して分割数に応じた画像を上記ホログラム用記録媒体上に投影する物体光光学系を備えることを特徴とするホログラフィックステレオグラム露光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３５０３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、物体光光学系の収差により、複数の物体光は重なり合わず、ホログラム用記録媒体上に投影された複数の物体光の像の各々は、異なる形状に歪むことがある。
【０００５】
本発明の目的は、物体光光学系の収差を表示画像により補正しない場合と比較して、複数の物体光の像の歪みを低減できるホログラム記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、画像情報に基づいて画像を表示する表示装置と、前記表示装置に表示された画像により生成された光を物体光として記録媒体上に結像させる光学系、及び前記物体光と同期する参照光を前記記録媒体内で前記物体光と干渉するように照射する照射部を備え、前記物体光と前記参照光との干渉により前記記録媒体にホログラムを記録する記録部と、前記表示装置の表示領域を分割した複数の領域の各々に画像を表示した場合に、表示された複数の画像の各々から生成され、前記光学系の光学歪みが補正された複数の物体光による像の各々が記録媒体上の予め定めた領域に重なり合うように前記画像情報を補正し、補正後の画像情報に基づいて複数の画像を表示するように前記表示装置を制御する制御部と、を備えるホログラム記録装置である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記制御部は、前記表示装置の一部または全部の画素を前記記録媒体上の前記光学系の結像位置に対応付けて、前記表示装置の画素と前記光学系の結像位置との対応関係に基づいて、前記複数の物体光の各々が予め定めた領域に重なり合うように前記画像情報を補正する、請求項１に記載のホログラム記録装置である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記複数の画像の各々の形状及び前記予め定めた領域の形状が矩形状であり、前記表示装置の一部の画素が、矩形状の画像の４つの頂点の画素を含む、請求項２に記載のホログラム記録装置である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記表示装置の一部の画素が、矩形状の画像の中心点の画素をさらに含む、請求項３に記載のホログラム記録装置である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は  前記表示装置の一部の画素が、矩形状の画像の各辺の中点の画素をさらに含む、請求項３または請求項４に記載のホログラム記録装置である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、前記表示装置の画素と前記光学系の結像位置との対応関係は、前記表示装置の一部の画素を点灯させて、前記記録媒体上で得られた光像の位置から光線追跡により求める、請求項２から請求項５まのいずれか１項に記載のホログラム記録装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、物体光光学系の収差を表示画像により補正しない場合と比較して、複数の物体光の像の歪みを低減できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、表示装置の画素と光学系の結像位置との対応関係から、予め定めた領域に対応する表示装置の画素が判明する。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、補正前の複数の画像の頂点の結像位置が把握される。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、補正前の複数の画像の中心点の結像位置が把握され、複数の物体光の重ね合わせが容易になる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、補正前の複数の各辺の中点の結像位置が把握され、画像情報の補正精度が高くなる。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、光線追跡により表示装置の画素と光学系の結像位置との対応関係が一意に定まる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は原画像の一例を示す模式図である。
【図２】ホログラフィックステレオグラムの原理を説明するための模式図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るホログラム記録装置の構成の一例を示す構成図である。
【図４】図３に示すホログラム記録装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。
【図５】本実施の形態に係る光学系の結像機能を示す模式図である。
【図６】「ホログラム記録処理」の手順の流れの一例を表すフローチャートである。
【図７】「歪み補正量取得処理」の手順の流れの一例を表すフローチャートである。
【図８】（Ａ）は表示装置の表示面Ａに表示されるテスト画像Ｇ１〜Ｇ３の一例を示す模式図である。（Ｂ）は対物レンズの結像面Ｂに結像されるテスト画像Ｋ１〜Ｋ３の一例を示す模式図である。
【図９】（Ａ）は対物レンズの結像面Ｂにおける目標結像領域Ｑの一例を示す模式図である。（Ｂ）は表示装置の表示面Ａに表示される歪み補正後のテスト画像ＧＨ１〜ＧＨ３の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００２０】
＜ホログラフィックステレオグラムの原理＞
まず、ホログラフィックステレオグラムの原理について説明する。
三次元画像を表示する表示方式の１つに、ホログラフィックステレオグラムがある。ホログラフィックステレオグラムは、少しずつ視点を変えて被写体を撮影した二次元画像を原画像として取得し、取得した複数の原画像を再構成して表示装置に表示する複数の表示画像を生成し、生成した複数の表示画像を１つのホログラム記録媒体に複数の要素ホログラムとして順次記録することにより作成される。なお、以下では、原画像と表示画像を「視差画像」と総称する。
【００２１】
図１（Ａ）は原画像の一例を示す模式図である。この例では、四角錐を被写体ＯＢとして、水平方向に少しずつ視点を変えながら被写体ＯＢを撮影している。被写体ＯＢを正面から撮影した画像が原画像Ｆである。また、水平方向において、ななめ左側から被写体ＯＢを撮影した画像が原画像Ｅであり、更に左周りに回転した位置から被写体ＯＢを撮影した画像が原画像Ｄである。また、水平方向において、ななめ右側から被写体ＯＢを撮影した画像が原画像Ｇであり、更に右周りに回転した位置から被写体ＯＢを撮影した画像が原画像Ｈである。図１（Ｂ）に示すように、ＲＧＢ３色のホログラフィックステレオグラムの場合、原画像Ｄ、原画像Ｅ、原画像Ｆ、及び原画像Ｇの各々について、Ｒ色（赤色）の原画像、Ｇ色（緑色）の原画像、及びＢ色（青色）の原画像が生成される。
【００２２】
図２はホログラフィックステレオグラムの原理を説明するための模式図である。例えば、水平方向に視差情報を有するホログラフィックステレオグラムでは、図２に示すように、水平方向に少しずつ視点を変えて被写体ＯＢを順次撮影し、原画像Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが取得されるものとする。また、原画像ＤからＨの各々について色分解されて、Ｒ色、Ｇ色、及びＢ色の原画像が生成されるものとする。
【００２３】
次に、これら複数の原画像ＤからＨを色毎に再構成して表示画像１、２、３、４、５を生成する。ＲＧＢ３色のホログラフィックステレオグラムの場合、原画像ＤからＨのＲ色の原画像からＲ色の表示画像１Ｒ、２Ｒ、３Ｒ、４Ｒ、５Ｒが生成され、原画像ＤからＨのＧ色の原画像からＧ色の表示画像１Ｇ、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇが生成され、原画像ＤからＨのＢ色の原画像からＢ色の表示画像１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ、５Ｂが生成される。
なお、ＲＧＢを区別する必要が無い場合は、表示画像１、２、３、４、５と総称する。
【００２４】
この例では、各原画像を水平方向に５分割して左側からｎ番目（ｎは１から５の整数）の画素列をＤ→Ｈの順番で並べた画像を表示画像ｎとしている。そして、ホログラム記録媒体に対し、表示画像１から５を短冊状の要素ホログラムＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５として順次記録する。
【００２５】
ＲＧＢ３色のホログラフィックステレオグラムの場合、１つの要素ホログラムには、Ｒ色、Ｇ色、及びＢ色の表示画像が、Ｒ色、Ｇ色、及びＢ色に応じた異なる波長のレーザ光によって波長多重記録されている。例えば、Ｒ色の表示画像１Ｒを記録するホログラム、Ｇ色の表示画像１Ｇを記録するホログラム、及びＢ色の表示画像１Ｂを記録するホログラムを、同じ領域に順次重ねて記録したものが要素ホログラムＨ１となる。なお、Ｒ色、Ｇ色、及びＢ色の露光順序は、記載した順序には限定されない。
【００２６】
原画像ＤからＨの画像面は、要素ホログラムＨ１からＨ５で構成されるホログラム記録媒体面に対応している。また、表示画像１から５の集光角度は、観察者がホログラム記録媒体を観察する観察角度に対応している。即ち、表示画像の各画素列の角度依存情報が記録されるのである。したがって、要素ホログラムＨ１からＨ５が再生されることで、ホログラム全体（即ち、原画像ＤからＨ）が再生されることになり、被写体ＯＢの三次元画像が観察者に認識される。ＲＧＢ３色のホログラフィックステレオグラムの場合は、ＲＧＢ３色の三次元画像が観察者に認識される。
【００２７】
本実施の形態では、ＲＧＢ３色のホログラフィックステレオグラムを作製する際に、ＲＧＢ３色のレーザ光源から出力される３色のレーザ光の光軸を、ダイクロイックミラー等の光学素子を用いて重ね合わせて同軸にする。これにより、共通の光学系、共通の空間光変調器（ＳＬＭ）を使用して、ＲＧＢ３色のレーザ光によってＲＧＢ３色に対応したホログラムを波長多重記録して要素ホログラムが記録される。
【００２８】
また、本実施の形態では、表示装置の表示領域を分割して複数の画像を表示する。複数の画像は、同じ視差画像でもよく、異なる視差画像でもよい。そして、表示された複数の画像の各々を透過した複数の物体光を、光学系によりホログラム記録媒体上に重ね合わせて結像する。これにより、ホログラフィックステレオグラムを作成する際に、ホログラム記録媒体の同じ領域に複数の要素ホログラムが一度に多重記録される。
【００２９】
しかしながら、複数の物体光の各々を生成する光学系の収差により、複数の物体光を同じ領域に結像させるのは難しい。複数の物体光による像の各々は、異なる形状に歪み、結像位置もずれてしまう。本実施の形態では、光学系の光学歪みが補正された複数の物体光による像の各々が、ホログラム記録媒体上の予め定めた領域に重なり合うように、画像情報を補正する。
【００３０】
＜ホログラム記録装置＞
要素ホログラムを順次記録してホログラフィックステレオグラムを作成する装置（以下、単に「ホログラム記録装置」という。）について説明する。図３は本発明の実施の形態に係るホログラム記録装置の構成の一例を示す構成図である。本実施の形態では、水平方向に視差情報を有するホログラフィックステレオグラムを作成するホログラム記録装置について説明する。図３はホログラム記録装置を上から見た図である。
【００３１】
図３に示すように、ホログラム記録装置には、光出力手段として複数のレーザ光源１０を順次切り替えて波長の異なる複数のレーザ光を同軸で順次出力するレーザ光出力部１００が設けられている。レーザ光出力部１００は、ＲＧＢ３色のレーザ光源１０を順次切り替えて、ＲＧＢ３色のレーザ光を同軸で順次出力する。なお、レーザ光出力部１００の構成については後述する。
【００３２】
レーザ光出力部１００の光出射側には、空間フィルタ１４、レンズ１６、及びミラー１８が、レーザ光出力部１００側から光路に沿って記載した順序で配置されている。空間フィルタ１４とレンズ１６とは、レーザ光出力部１００から入射された光を平行光化して、ミラー１８に照射する。ミラー１８は、平行光化された光の光路を偏光ビームスプリッタ２２の方向に変更する。
【００３３】
ミラー１８の光反射側には、１／２波長板２０、及び偏光ビームスプリッタ２２が、ミラー１８側から光路に沿って記載した順序で配置されている。１／２波長板２０は、入射された光の偏光面を回転させて信号光と参照光との強度比を調整する。１／２波長板２０を透過した光は、偏光ビームスプリッタ２２に入射する。
【００３４】
偏光ビームスプリッタ２２は、Ｐ偏光を透過し且つＳ偏光を反射する反射面２２ａを備え、レーザ光を物体光用の光と参照光用の光の２つの光に分岐させる。偏光ビームスプリッタ２２を透過した光が物体光用の光（Ｐ偏光）となり、偏光ビームスプリッタ２２で反射された光が参照光用の光（Ｓ偏光）となる。
【００３５】
まず、物体光を生成する光学系について説明する。偏光ビームスプリッタ２２の光透過側には、ミラー２４が配置されている。ミラー２４は、透過した光の光路をホログラム記録媒体３４の方向に変更する。ミラー２４とホログラム記録媒体３４との間には、透過型の表示装置２６、レンズアレイ２８、レンズ３０、及びレンズ３２が、ミラー２４側から光路に沿って記載した順序で配置されている。
【００３６】
表示装置２６は、複数の画素を備えており、画素毎に入射光の振幅、位相、及び偏光方向の少なくとも１つを変調することにより、画像情報に応じた画像を表示する。表示装置２６としては、例えば、電気信号によって画素毎の駆動制御を行う空間光変調器を用いるのが好適である。本実施の形態では、透過型の液晶空間光変調器を用いて、その表示領域に画像を表示する。物体光用の光が表示装置２６で変調されることで、ホログラム記録に用いる物体光が生成される。なお、物体光の偏光方向と参照光の偏光方向とは、ホログラム記録媒体内で物体光と参照光とによる干渉縞が記録されればよく、他の偏光方向の組合せを用いてもよい。
【００３７】
本実施の形態では、表示装置２６の表示領域を垂直方向に分割して複数の画像を表示する。図示した例では、表示装置２６の表示領域が垂直方向に３分割されている。３分割された表示領域の各々に１つの画像が表示され、表示装置２６の表示領域には垂直方向に並ぶ３つの画像が表示されている。なお、表示する３つの画像は、同じ視差画像でもよく、異なる視差画像でもよい。
【００３８】
ここでは、紙面と直交する方向が「水平方向」に相当し、紙面に平行な方向が「垂直方向」に相当する。短冊状の要素ホログラムは、長さ方向が「垂直方向」、幅方向が「水平方向」となるように記録される。なお、ホログラム記録媒体３４は、図示しない保持部材に保持されており、表示装置２６に１回に表示される表示画像に応じて要素ホログラムを記録する毎に、図示しない移動装置により水平方向に移動する。
【００３９】
レンズアレイ２８は、複数のシリンドリカル凸レンズを備えている。複数のシリンドリカル凸レンズの各々は、その凸面が表示装置２６に対向すると共に、長さ方向が水平方向となるように配列されている。複数のシリンドリカル凸レンズは、表示装置２６の分割された表示領域の各々に対応するように、垂直方向に並べて配置されている。
【００４０】
レンズ３０は、シリンドリカルレンズである。レンズ３０は、その凸面がレンズ３２に対向すると共に、長さ方向が水平方向となるように配置されている。レンズ３０は、レンズアレイ２８を透過した物体光を、ホログラム記録媒体３４上に重ね合わせて結像する結像レンズとして機能する。
【００４１】
レンズ３２も、シリンドリカルレンズである。レンズ３２は、その凸面がレンズ３０に対向すると共に、長さ方向が垂直方向となるように配置されている。レンズ３２は、レンズアレイ２８、レンズ３０を透過した物体光を水平方向に集光する集光レンズとして機能する。物体光が水平方向に集光される様子は、側面図を併記して図示する。
【００４２】
図５は本実施の形態に係る光学系の結像機能を示す模式図である。レンズ３０の焦点距離ｆ１、レンズアレイ２８の各シリンドリカル凸レンズの焦点距離ｆ２の各々は、レンズアレイ２８の各シリンドリカル凸レンズの焦点位置に表示装置２６を配置した場合に、ホログラム記録媒体３４の表面が、表示装置２６に表示された画像の結像面となるように設定されている。なお、レンズ３２の焦点距離ｆ３は、ホログラム記録媒体３４の表面が集光面となるように設定されている。
【００４３】
表示装置２６は、表示領域を垂直方向に分割して複数の画像を表示する。複数の画像の各々を透過した複数の物体光は、レンズアレイ２８の対応するシリンドリカル凸レンズを透過する。レンズアレイ２８を透過した複数の物体光は、垂直方向において、レンズ３０によりホログラム記録媒体３４上に重ね合わせて結像される。即ち、結像される複数の物体光は、光軸の角度が垂直方向で異なっている。また、レンズ３０を透過した複数の物体光は、レンズ３２により水平方向に集光される。こうして結像及び集光された物体光は、ホログラム記録媒体３４に照射される。
【００４４】
次に、参照光を生成する光学系について説明する。偏光ビームスプリッタ２２の光反射側には、ミラー３６が配置されている。ミラー３６は、参照光用の光（以下、「参照光」という。）の光路をホログラム記録媒体３４の方向に変更する。ミラー３６とホログラム記録媒体３４との間には、スリット３８が配置されている。
【００４５】
スリット３８は、参照光を矩形形状に整形して、ホログラム記録媒体３４に照射する。本実施の形態では、参照光は、ホログラム記録媒体３４に対し、物体光とは異なる側から照射される。また、参照光は、参照光の光軸と物体光の光軸とがホログラム記録媒体３４内で交差するように照射される。
【００４６】
なお、上記の光学系は一例であり、レンズやミラー等の各部品は設計に応じて省略又は追加してもよい。例えば、物体光を矩形形状に整形するスリット、物体光を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に拡散させる拡散板等を、光路に配置してもよい。表示装置２６が「表示装置」の一例である。物体光を生成する光学系が「光学系」の一例である。参照光を生成する光学系が「照射部」の一例である。なお、「記録部」は「光学系」及び「照射部」を備えている。
【００４７】
（レーザ光出力部）
ここで、レーザ光出力部１００の詳細な構成について説明する。
本実施の形態では、レーザ光出力部１００は、レーザ光源１０１、レーザ光源１０２、及びレーザ光源１０３と、３つのレーザ光源を備えている。３つのレーザ光源１０１〜１０３は、発振波長が互いに異なるレーザ光源である。例えば、半導体励起固体レーザ等を用いてもよい。なお、区別する必要がない場合は、レーザ光源１０と総称する。
【００４８】
レーザ光源１０１は、Ｂ色のレーザ光を出射するＢ色レーザ光源である。レーザ光源１０１の発振波長は４７３ｎｍである。レーザ光源１０２は、Ｒ色のレーザ光を出射するＲ色レーザ光源である。レーザ光源１０２の発振波長は６４０ｎｍである。レーザ光源１０３は、Ｇ色のレーザ光を出射するＧ色レーザ光源である。レーザ光源１０３の発振波長は５３２ｎｍである。
【００４９】
なお、各色レーザ光源の発振波長、及びレーザ光源１０１〜１０３へのＲＧＢ色の割り当ては例示であって、レーザ光出力部１００の構成はこれに限定されるものではない。例えば、ＲＧＢ色の割り当てを変更し、レーザ光源１０１をＢ色レーザ光源とし、レーザ光源１０２をＧ色レーザ光源とし、レーザ光源１０３をＲ色レーザ光源としてもよい。
【００５０】
レーザ光出力部１００は、レーザ光源１０の外に、各レーザ光源１０に対応して配置されたシャッター１２１、シャッター１２２、及びシャッター１２３を備えている。シャッター１２１〜１２３の各々は、対応するレーザ光源１０の光出射側に、レーザ光の光路に挿入または光路から退避するように配置されている。閉状態で光路に挿入されてレーザ光を遮断し、開状態で光路から退避されてレーザ光を通過させる。後述する通り、ＲＧＢ３色のレーザ光は時分割で順次出射される。レーザ光を出射するレーザ光源１０に対応するシャッター１２だけが、開状態でレーザ光を通過させる。なお、区別する必要がない場合は、シャッター１２と総称する。
【００５１】
レーザ光出力部１００は、レーザ光源１０及びシャッター１２の外に、レーザ光源１０１に対応して配置された光学素子１３と、レーザ光源１０２に対応して配置された光学素子１５と、レーザ光源１０３に対応して配置されたミラー１７と、を備えている。
【００５２】
光学素子１３及び光学素子１５の各々は、光軸方向に沿って入射されたレーザ光を透過し、光軸方向と交差する方向から入射されたレーザ光を光軸方向に反射して、２方向から入射されたレーザ光の光軸を合わせる光学素子である。この光軸合わせ用の光学素子としては、ダイクロイックミラー、偏光ビームスプリッタ等を用いてもよい。
【００５３】
本実施の形態では、レーザ光源１０１から出射されたレーザ光は、光学素子１３に入射し、光学素子１３で光軸方向に反射され、他のレーザ光と同軸とされてレーザ光出力部１００から出力される。
【００５４】
また、レーザ光源１０２から出射されたレーザ光は、光学素子１５に入射し、光学素子１５で光軸方向に反射されて光軸方向から光学素子１３に入射する。そして、光学素子１３を透過して、他のレーザ光と同軸とされてレーザ光出力部１００から出力される。
【００５５】
また、レーザ光源１０３から出射されたレーザ光は、ミラー１７で光軸方向に反射されて光軸方向から光学素子１５に入射する。そして、光学素子１５及び光学素子１３を透過して、他のレーザ光と同軸とされてレーザ光出力部１００から出力される。
【００５６】
レーザ光出力部１００は、以上の構成により、３つのレーザ光源１０１〜１０３を順次切り替えて、ＲＧＢ３色のレーザ光を時分割で順次出射する。なお、レーザ光源１０の切り替えはシャッター１２の開閉により行われる。本実施の形態では、表示画像に表示された３つの画像に応じて３つの要素ホログラムが記録される。また、各要素ホログラムについては、ＲＧＢ各色のレーザ光によってＲＧＢ３色に対応した３つのホログラムが多重記録される。なお、ホログラムの記録処理の詳細については後述する。
【００５７】
（電気的構成）
次に、画像記録装置の電気的構成について説明する。
図４は画像記録装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。画像記録装置は、装置全体を制御する制御装置４０を備えている。制御装置４０は、コンピュータで構成されており、ＣＰＵ（中央処理装置;  Central Processing Unit）、各種プログラムを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）、プログラムの実行時にワークエリアとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）、各種情報を記憶するメモリ等を備えている。後述する「ホログラム記録処理」のプログラムはＲＯＭに記憶されている。また、表示装置２６に表示する画像の「画像情報」はメモリに記憶されている。
【００５８】
レーザ光源１０は、駆動装置４２を介して制御装置４０に接続されている。駆動装置４２は、制御装置４０からの指示に基づいてレーザ光源１０を点灯駆動する。また、シャッター１２も、駆動装置４４を介して制御装置４０に接続されている。駆動装置４４は、制御装置４０からの指示に基づいてシャッター１２を開閉駆動する。
【００５９】
また、表示装置２６も、パターン発生器４６を介して制御装置４０に接続されている。パターン発生器４６は、制御装置４０から供給された画像情報に応じてパターンを発生させる。表示装置２６の複数の画素の各々がパターンに応じて入射光を変調し、画像情報に応じた画像が表示される。即ち、表示装置２６は、パターン発生器４６を介して制御装置４０により表示制御されている。なお、１／２波長板２０の回転駆動や図示しない移動装置の駆動等も、図示しない駆動装置が制御装置４０からの指示に基づいて行う。
【００６０】
＜ホログラム記録処理＞
次に、「ホログラム記録処理」について説明する。
図６は「ホログラム記録処理」の手順の流れの一例を表すフローチャートである。「ホログラム記録処理」のプログラムは、制御装置４０のＲＯＭに予め記憶されている。また、「ホログラム記録処理」のプログラムは、図示しないインターフェイスを介してユーザにより実行開始が指示された際に、制御装置４０のＣＰＵによって実行される。
【００６１】
まず、ステップ１００で、画像情報を取得する。上記の通り、ホログラフィックステレオグラムを作成するために、表示装置２６に表示する複数の画像の画像情報が予め取得されて、制御装置４０のメモリに予め記憶されている。ここでは、予め記憶された画像情報を、ホログラムを記録する順序で、記録するホログラム分だけ取得する。
【００６２】
次に、ステップ１０２で、制御装置４０が歪み補正情報を有しているか否かを判断する。ここでは「歪み補正量」が歪み補正情報である。歪み補正情報を有している場合は、ステップ１０４を飛ばしてステップ１０６に進む。この場合、歪み補正情報は、制御装置４０のメモリに予め記憶されているので、メモリから読み出して使用する。ステップ１０６では、ステップ１００で取得された画像情報に対して、記憶された歪み補正量を用いて「歪み補正処理」を実行する。
【００６３】
歪み補正情報を有していない場合は、ステップ１０４に進む。ステップ１０４では、「歪み補正量取得処理」を実行する。「歪み補正量取得処理」については、次に詳しく説明する。ステップ１０４で取得された歪み補正量は、制御装置４０のメモリに記憶される。次に、ステップ１０６で、ステップ１００で取得された画像情報に対して、ステップ１０４で取得された歪み補正量を用いて「歪み補正処理」を実行する。次に、ステップ１０８では、歪み補正後の画像情報に基づいて「画像記録処理」を実行して、ルーチンを終了する。
【００６４】
（歪み補正量取得処理）
ここで「歪み補正量取得処理」について説明する。
図７は「歪み補正量取得処理」の手順の流れの一例を表すフローチャートである。図８（Ａ）は表示装置２６の表示面Ａに表示されるテスト画像Ｇ１〜Ｇ３の一例を示す模式図である。図８（Ｂ）は対物レンズ３２の結像面Ｂに結像されるテスト画像Ｋ１〜Ｋ３の一例を示す模式図である。図９（Ａ）は対物レンズ３２の結像面Ｂにおける目標結像領域Ｑの一例を示す模式図である。図９（Ｂ）は表示装置２６の表示面Ａに表示される歪み補正後のテスト画像ＧＨ１〜ＧＨ３の一例を示す模式図である。ｘ方向が水平方向であり、ｙ方向が垂直方向である。また、対物レンズ３２の結像面Ｂには、ホログラム記録媒体３４が配置されている
【００６５】
ステップ２００で、表示装置２６の表示面Ａにテスト画像を表示する。表示面Ａの光軸方向（ｚ方向）の座標がＡである（図５参照）。本実施の形態では、矩形状の要素ホログラムを記録する際に、表示装置２６に矩形状の３つの画像を表示する。矩形状の３つの画像は、垂直方向に並べて表示される。テスト画像Ｇ１〜Ｇ３は、矩形状の画像の４つの頂点の画素、中心点の画素、及び各辺の中点の画素で構成されている。４つの頂点、中心点、及び各辺の中点の各々を「基準点Ｐ」という。
【００６６】
図８（Ａ）に示す例では、テスト画像Ｇ１は、基準点Ｐ１、基準点Ｐ３、基準点Ｐ７、及び基準点Ｐ９の４画素と、基準点Ｐ５の１画素と、基準点Ｐ２、基準点Ｐ４、基準点Ｐ６、及び基準点Ｐ８の４画素とで構成されている。また、テスト画像Ｇ２は、基準点Ｐ１０、基準点Ｐ１２、基準点Ｐ１６、及び基準点Ｐ１８の４画素と、基準点Ｐ１４の１画素と、基準点Ｐ１１、基準点Ｐ１３、基準点Ｐ１５、及び基準点Ｐ１７の４画素とで構成されている。また、テスト画像Ｇ３は、基準点Ｐ１９、基準点Ｐ２１、基準点Ｐ２５、及び基準点Ｐ２７の４画素と、基準点Ｐ２３の１画素と、基準点Ｐ２０、基準点Ｐ２２、基準点Ｐ２４、及び基準点Ｐ２６の４画素とで構成されている。なお、区別する必要がない場合は基準点Ｐと総称する。
【００６７】
表示面Ａにおける各画素の位置は既知である。各基準点Ｐの座標Ｐ（ｘ、ｙ）も既知である。テスト画像Ｇ２の中心点である基準点Ｐ１４の画素は、表示面Ａにおけるｘｙ座標の原点（０、０）に存在する。なお、本実施の形態では、９つの基準点Ｐからなるテスト画像Ｇを３つ表示したが、テスト画像の構成はこれに限定されるものではない。例えば、矩形状の画像の４つの頂点の画素から構成してもよい。４辺が決まれば、画像形状が定まる。或いは、矩形状の画像の４つの頂点の画素と中心点の画素とで構成してもよい。中心点が決まれば、結像面Ｂでの重ね合わせが容易になる。また、基準点Ｐの個数が多い方が、補正精度が高くなる。
【００６８】
次に、ステップ２０２で、対物レンズ３２の結像面Ｂの結像点Ｒ１〜Ｒ２７の座標を計測する。結像面Ｂの光軸方向（ｚ方向）の座標がＢである（図５参照）。表示装置２６の表示面Ａの基準点Ｐから出射された光は、レンズアレイ２８の対応するシリンドリカル凸レンズ、レンズ３０、及びレンズ３２を含む物体光光学系を通過して、対応する結像点Ｒに結像する。
【００６９】
表示面Ａに表示されたテスト画像Ｇ１に対応して、結像面Ｂにはテスト画像Ｋ１が結像される。同様に、テスト画像Ｇ２に対応してテスト画像Ｋ２が結像され、テスト画像Ｇ３に対応してテスト画像Ｋ３が結像される。例えば、結像面Ｂのテスト画像Ｋ１の結像点Ｒ１、結像点Ｒ３、結像点Ｒ７、結像点Ｒ９、結像点Ｒ５、結像点Ｒ２、結像点Ｒ４、結像点Ｒ６、及び結像点Ｒ８の各々は、表示面Ａのテスト画像Ｇ１の基準点Ｐ１、基準点Ｐ３、基準点Ｐ７、基準点Ｐ９、基準点Ｐ５、基準点Ｐ２、基準点Ｐ４、基準点Ｐ６、及び基準点Ｐ８の各々に対応している。なお、区別する必要がない場合は結像点Ｒと総称する。
【００７０】
図８（Ａ）に示すように、表示装置２６の表示面Ａに表示されるテスト画像Ｇ１〜Ｇ３
が同じ矩形状でも、図８（Ｂ）に示すように、物体光光学系の収差により、結像面Ｂに結像されるテスト画像Ｋ１〜Ｋ３の各々は、異なる形状に歪み、結像位置もずれる。
【００７１】
次に、ステップ２０４で、表示面Ａの各基準点Ｐの座標Ｐ（ｘ、ｙ）と、結像面Ｂの各結像点Ｒの座標Ｒ（ｘ、ｙ）とを対応付ける。例えば、表示面Ａの基準点Ｐ５の座標Ｐ（０、０）は結像面Ｂの結像点Ｒ５の座標Ｒ（０、０）と対応付けられ、表示面Ａの基準点Ｐ３の座標Ｐ（１０、６）は結像面Ｂの結像点Ｒ３の座標Ｒ（０．７５、９）と対応付けられる。表示面Ａの基準点Ｐの座標Ｐ（ｘ、ｙ）と結像面Ｂの結像点Ｒの座標Ｒ（ｘ、ｙ）との対応付けは、光線の軌跡を求める光線追跡等により行うことができる。
【００７２】
次に、ステップ２０６で、表示面Ａの基準点Ｐの座標Ｐ（ｘ、ｙ）と結像面Ｂの結像点Ｒの座標Ｒ（ｘ、ｙ）との関係に基づいて、結像面Ｂの目標結像点Ｑの座標Ｑ（ｘ、ｙ）から、対応する表示面Ａの目標表示点Ｔの座標Ｔ（Ｘ、Ｙ）を算出する。
【００７３】
図９（Ａ）に示すように、対物レンズ３２の結像面Ｂにおける目標結像領域Ｑは、短冊状、即ち、水平方向の幅より垂直方向の長さの方が長い矩形状である。矩形状の目標結像領域Ｑは、４つの頂点、中心点、及び各辺の中点を有する。図９（Ａ）に示す例では、目標結像領域Ｑは、目標結像点Ｑ１、目標結像点Ｑ２、目標結像点Ｑ３、目標結像点Ｑ４、目標結像点Ｑ５、目標結像点Ｑ６、目標結像点Ｑ７、目標結像点Ｑ８、及び目標結像点Ｑ９で構成されている。なお、区別する必要がない場合は目標結像点Ｑと総称する。
【００７４】
本実施の形態では、表示装置２６に表示される３つの画像から生成された複数の物体光の各々が、目標結像領域Ｑ内に目標結像領域Ｑと同じ形状で結像されるように、表示装置２６に表示する画像の画像情報の方を補正する。これにより、物体光光学系の収差等の光学歪みが補正される。
【００７５】
図９（Ｂ）に示すように、表示装置２６の表示面Ａに歪み補正後のテスト画像ＧＨ１〜ＧＨ３を表示すると、目標結像領域Ｑと同じ形状で結像される。歪み補正後のテスト画像ＧＨ１〜ＧＨ３は、点線で併記した補正前のテスト画像Ｇ１〜Ｇ３とは画素配置が異なる。基準点Ｐ１〜Ｐ２７の各々は、対応する目標表示点Ｔ１〜Ｔ２７に変換される。例えば、表示装置２６の表示面Ａの基準点Ｐ１は、表示装置２６の表示面Ａの目標表示点Ｔ１に対応する。なお、区別する必要がない場合は目標表示点Ｔと総称する。
【００７６】
次に、ステップ２０８で、表示面Ａの基準点Ｐの座標Ｐ（ｘ、ｙ）と、対応する表示面Ａの目標表示点Ｔの座標Ｔ（Ｘ、Ｙ）とから、表示面Ａの各画素について歪み補正量を算出して、ルーチンを終了する。表示装置２６に表示する画像の画像情報は、例えば、画素毎に表示位置を移動する等、上記の歪み補正量を用いて補正される。
【００７７】
例えば、表示面Ａの補正前のテスト画像Ｇ１は、複数の画素がマトリクス状に配列された画像である（図８（Ａ）参照）。テスト画像Ｇ１を、列方向に−ｍからｍまでの（２ｍ＋１）個の画素が配列され、行方向に−ｎからｎまでの（２ｎ＋１）個の画素が配列された画像とする。各画素を列方向の位置Ｍ（ｊ）及び行方向の位置Ｎ（ｋ）で表す。ｊは−ｍからｍまでの整数を表し、ｋは−ｎからｎまでの整数を表す。例えば、基準点Ｐ５の画素はＭ(０)Ｎ(０)であり、基準点Ｐ３の画素はＭ(ｍ)Ｎ(ｎ)であり、基準点Ｐ７の画素はＭ(−ｍ)Ｎ(−ｎ)である。
【００７８】
補正前のテスト画像Ｇ１は、Ｙ軸に対して対称である。したがって、Ｙ軸に対して一方側の画像について補正量を計算することにより、テスト画像Ｇ１全体についての補正量を得ることができる。補正前のテスト画像Ｇ１は、歪み補正後のテスト画像ＧＨ１に対応する。図示した例では、Ｙ軸に対して一方側の画像は２つの四角形からなる。
【００７９】
図９（Ｂ）に示すように、基準点Ｐ２、基準点Ｐ３、基準点Ｐ５、及び基準点Ｐ６を頂点とするテスト画像Ｇ１の四角形（Ｐ２Ｐ３Ｐ５Ｐ６）は、目標表示点Ｔ２、目標表示点Ｔ３、目標表示点Ｔ５、及び目標表示点Ｔ６を頂点とする歪み補正後のテスト画像ＧＨ１の四角形（Ｔ２Ｔ３Ｔ５Ｔ６）に対応する。また、基準点Ｐ５、基準点Ｐ６、基準点Ｐ８、及び基準点Ｐ９を頂点とするテスト画像Ｇ１の四角形（Ｐ５Ｐ６Ｐ８Ｐ９）は、目標表示点Ｔ５、目標表示点Ｔ６、目標表示点Ｔ８、及び目標表示点Ｔ９を頂点とする歪み補正後のテスト画像ＧＨ１の四角形（Ｔ５Ｔ６Ｔ８Ｔ９）に対応する。
【００８０】
ここでは、テスト画像Ｇ１の四角形（Ｐ２Ｐ３Ｐ５Ｐ６）の各頂点の座標と、歪み補正後のテスト画像ＧＨ１の四角形（Ｔ２Ｔ３Ｔ５Ｔ６）の各頂点の座標とから、テスト画像Ｇ１の四角形（Ｐ２Ｐ３Ｐ５Ｐ６）の各画素について補正量を算出する。
【００８１】
テスト画像Ｇ１の基準点Ｐ５と基準点Ｐ６とを結ぶ線分Ｐ５Ｐ６上の画素の補正量Ｓ１は、下記式（１）で表される。線分Ｐ５Ｐ６上の画素とは、行方向に並ぶＭ(０)Ｎ(０)からＭ(ｍ)Ｎ(０)までの画素である。
【００８２】
【数１】
2018101097.tif 000003
【００８３】
補正量Ｓ１は、リサイズ処理の倍率であり、Ｙ軸側の一端の位置を固定として線分Ｐ５Ｐ６を何倍に補正するかを表す。基準点Ｐ５の座標を（ｘ５、ｙ５）、基準点Ｐ６の座標を（ｘ６、ｙ６）、目標表示点Ｔ５の座標を（Ｘ５、Ｙ５）、及び目標表示点Ｔ６の座標を（Ｘ６、Ｙ６）とする。
【００８４】
テスト画像Ｇ１の基準点Ｐ２と基準点Ｐ３とを結ぶ線分Ｐ２Ｐ３上の画素の補正量Ｓ２は、下記式（２）で表される。線分Ｐ２Ｐ３上の画素とは、列方向に並ぶＭ(０)Ｎ(ｎ)からＭ(ｍ)Ｎ(ｎ)までの画素である。
【００８５】
【数２】
2018101097.tif 000004
【００８６】
補正量Ｓ２は、リサイズ処理の倍率であり、Ｙ軸側の一端の位置を固定として線分Ｐ２Ｐ３を何倍に補正するかを表す。また、基準点Ｐ２の座標を（ｘ２、ｙ２）、基準点Ｐ３の座標を（ｘ３、ｙ３）、目標表示点Ｔ２の座標を（Ｘ２、Ｙ２）、及び目標表示点Ｔ３の座標を（Ｘ３、Ｙ３）とする。
【００８７】
テスト画像Ｇ１の線分Ｐ５Ｐ６と線分Ｐ２Ｐ３との間にある画素の補正量Ｓ３は、下記式（３）で表される。線分Ｐ５Ｐ６と線分Ｐ２Ｐ３との間にある画素とは、マトリクス状に配列されたＭ(０)Ｎ(１)からＭ(ｍ)Ｎ(ｎ−１)までの画素である。
【００８８】
【数３】
2018101097.tif 000005
【００８９】
補正量Ｓ３は、リサイズ処理の倍率であり、Ｙ軸側の一端の位置を固定として１行分の線分を何倍に補正するかを表す。「ｎ」は、線分上も含め線分Ｐ５Ｐ６と線分Ｐ２Ｐ３との間にある画素群の行数である。ｋは、１以上（ｎ−１）以下の整数であり、補正量Ｓ３を算出する対象となる行を表す。線分Ｐ２Ｐ３は線分Ｐ５Ｐ６より短いので、線分Ｐ２Ｐ３に近い行ほどリサイズ処理の倍率が小さくなる。
【００９０】
上記ではＸ軸方向のリサイズ処理の倍率を補正量として算出したが、Ｙ軸方向の補正量も同様にして算出される。また、テスト画像Ｇ１の四角形（Ｐ５Ｐ６Ｐ８Ｐ９）の各画素の補正量も同様にして算出される。また、左右を反転させることで、テスト画像Ｇ１の四角形（Ｐ１Ｐ２Ｐ４Ｐ５）の各画素の補正量や、四角形（Ｐ４Ｐ５Ｐ７Ｐ８）の各画素の補正量も同様にして算出される。更に、テスト画像Ｇ１と共に表示するテスト画像Ｇ２及びテスト画像Ｇ３の各画素の補正量も同様にして算出される。
【００９１】
また、上記ではテスト画像の一部の基準点（表示装置２６の一部の画素）について、補正前のテスト画像での座標と歪み補正後のテスト画像での座標とを求め、補正前の座標と歪み補正後の座標との対応関係に基づいて他の画素の補正量を算出したが、補正量の算出方法はこれに限られない。表示装置２６の表示面Ａの複数の画素の各々について、補正前の座標と歪み補正後の座標とを求めてもよい。
【００９２】
なお、テスト画像を用いずに、表示装置２６の表示面Ａの複数の画素の各々について、結像面Ｂでの結像位置を求め、表示面Ａの各画素と結像面Ｂでの結像位置とを一意的に対応付けて記憶しておいてもよい。この場合は、表示面Ａの各画素と結像面Ｂでの結像位置との対応関係に基づいて、結像面Ｂでの目標結像領域Ｑの各結像位置に対応する表示面Ａの画素が一意的に定まる。
【００９３】
例えば、結像面Ｂに２次元受光素子等の受光器を配置し、表示装置２６の表示面Ａの複数の画素の各々を順次点灯して、点灯した画素からの光線が受光器のどの座標に入射するか（結像位置）を測定する。受光器の各座標が表示装置２６の表示面Ａのどの画素に該当するかは一意に決まる。こうして得られた表示面Ａの各画素と結像面Ｂでの結像位置との対応関係を、例えばルックアップテーブル等の形式で制御部のメモリに予め記憶しておくことにより、結像面Ｂでの所望の結像位置から表示面Ａの画素が特定される。
【００９４】
（画像記録処理）
次に、「画像記録処理」について説明する。
ここで「画像記録処理」は、歪み補正後の画像情報に基づいて実行される。
本実施の形態では、単色のレーザ光によって表示装置の表示領域を分割して表示する複数の画像分の複数の要素ホログラムを同じ領域に多重記録すると共に、ＲＧＢ３色のレーザ光によって１つの要素ホログラムを同じ領域に波長多重記録する。本実施の形態では、Ｇ色→Ｒ色→Ｂ色の順にレーザ光を出射して、ＲＧＢ３色で同じ領域に多重記録するものとする。また、シャッター１２は、開状態とされるまでは閉状態である。
【００９５】
駆動装置４２によりレーザ光源１０１〜１０３の各々を点灯させる。まず、駆動装置４４によりシャッター１２３を開状態にしてＧ色のレーザ光が通過するようにする。レーザ光源１０３からＧ色のレーザ光を照射すると共に、制御装置４０からパターン発生器４６にＧ色の画像情報を供給して、予め定めたタイミングで表示装置２６にＧ色の複数の画像を表示し、ホログラム記録媒体３４にＧ色のホログラムを記録する。
【００９６】
本実施の形態では、表示装置２６には、Ｇ色の複数の画像が表示される。複数の画像を透過したＧ色のレーザ光は、画像の表示位置に応じて光軸の角度が異なる複数の物体光となる。複数の画像に応じた複数の物体光と参照光とがホログラム記録媒体３４に同時に照射されて、複数の物体光と参照光との干渉により複数画像分の要素ホログラムのＧ色成分が一度に記録される。
【００９７】
ここで、ホログラム記録処理の説明に戻る。レーザ光源１０３から出射されたＧ色のレーザ光は、ミラー１７で反射され、光学素子１３及び光学素子１５を透過して、レーザ光出力部１００から出力される。レーザ光出力部１００から出力されたＧ色のレーザ光は、空間フィルタ１４とレンズ１６とにより平行光化され、ミラー１８で反射されて、１／２波長板２０に入射する。１／２波長板２０で偏光面が回転されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ２２に入射し、物体光用の光（Ｐ偏光）と参照光用の光（Ｓ偏光）とに分岐される。
【００９８】
偏光ビームスプリッタ２２を透過したＰ偏光は、ミラー２４で反射され、表示装置２６で画像情報に応じて変調されて物体光となる。本実施の形態では、表示装置２６には複数の画像が垂直方向に並ぶように表示される。複数の画像の各々を透過した複数の物体光は、レンズアレイ２８の対応するシリンドリカル凸レンズを透過し、レンズ３０によりホログラム記録媒体３４上に重ね合わせて結像され、レンズ３２により水平方向に集光されて、ホログラム記録媒体３４に照射される。
【００９９】
一方、偏光ビームスプリッタ２２で反射されたＳ偏光（参照光）は、ミラー３６で反射され、スリット３８で矩形形状に整形されて、物体光とは異なる側からホログラム記録媒体３４に照射される。複数の物体光と参照光との干渉により、ホログラム記録媒体３４に複数画像分の要素ホログラムのＧ色成分が一度に記録される。
【０１００】
次に、駆動装置４４によりシャッター１２３を閉状態にし、シャッター１２２を開状態にしてＲ色のレーザ光が通過するようにする。レーザ光源１０２からＲ色のレーザ光を照射すると共に、制御装置４０からパターン発生器４６にＲ色の画像情報を供給して、予め定めたタイミングで表示装置２６にＲ色の複数の画像を表示し、ホログラム記録媒体３４にＲ色のホログラムを記録する。
【０１０１】
レーザ光源１０２から出射されたＲ色のレーザ光は、光学素子１５で反射されてＧ色のレーザ光と同軸とされ、光学素子１３を透過して、レーザ光出力部１００から出力される。それ以外はＧ色の場合と同様にして、Ｒ色のレーザ光から物体光と参照光とを生成する。Ｒ色のレーザ光から生成された物体光と参照光とが、ホログラム記録媒体３４に同時に照射されて、物体光と参照光の干渉により、ホログラム記録媒体３４に複数画像分の要素ホログラムのＲ色成分が一度に記録される。
【０１０２】
次に、駆動装置４４によりシャッター１２２を閉状態にし、シャッター１２１を開状態にしてＢ色のレーザ光が通過するようにする。レーザ光源１０１からＢ色のレーザ光を照射すると共に、制御装置４０からパターン発生器４６にＢ色の画像情報を供給して、予め定めたタイミングで表示装置２６にＢ色の複数の画像を表示し、ホログラム記録媒体３４にＢ色のホログラムを記録する。
【０１０３】
レーザ光源１０１から出射されたＢ色のレーザ光は、光学素子１３で反射されて他色のレーザ光と同軸とされ、レーザ光出力部１００から出力される。それ以外はＧ色の場合と同様にして、Ｂ色のレーザ光から物体光と参照光とを生成する。Ｂ色のレーザ光から生成された物体光と参照光とが、ホログラム記録媒体３４に同時に照射されて、物体光と参照光の干渉により、ホログラム記録媒体３４に、複数画像分の要素ホログラムのＢ色成分が一度に記録される。
【０１０４】
ＲＧＢ３色による複数画像分の要素ホログラムの波長多重記録が終わると、ホログラム記録媒体３４を移動させて、次の画像を複数個表示して、表示された複数画像分の要素ホログラムのＲＧＢ成分を記録する。例えば、表示装置の表示領域に次のＧ色の画像を３つ表示してＧ色成分を記録し、表示装置の表示領域に次のＲ色の画像を３つ表示してＲ色成分を記録し、表示装置の表示領域に次のＢ色の画像を３つ表示してＢ色成分を記録する。更に、ホログラム記録媒体３４を移動させて、さらに次の画像を複数個表示して、表示された複数画像分の要素ホログラムのＲＧＢ成分を記録する。このように、記録と移動を繰り返す。
【０１０５】
複数画像分の要素ホログラムの各色成分は、ホログラム記録媒体３４の同じ領域に多重記録される。多重記録された複数画像分の要素ホログラムは、ホログラム記録媒体３４から拡がるように再生される。このため、水平方向に視差情報を有するホログラフィックステレオグラムを作成する際に、垂直方向の視野が拡大する。
【０１０６】
また、参照光を物体光とは異なる側から照射することで反射型ホログラムが記録される。本実施の形態では、多重記録される複数の要素ホログラムの各々は短冊状である。ホログラム記録媒体３４を水平方向に移動させると共に表示装置２６に表示する画像を切り替えることで、多重記録された短冊状の要素ホログラムが、水平方向に並ぶようにホログラム記録媒体３４に順次記録される。このようにして記録されたすべての要素ホログラムに、参照光と同一方向又は参照光と対向する方向から、記録に用いたレーザ光の波長と同じ波長成分を含む光を照射することで、観察方向に応じて異なる画像を再生することができる。
【０１０７】
＜変形例＞
なお、上記実施の形態で説明したホログラム記録装置の構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内においてその構成を変更してもよいことは言うまでもない。例えば、ホログラム記録装置の構成を一部変更して、水平方向及び垂直方向に視差情報を有するフルパララックス型のホログラフィックステレオグラムの作製にも適用してもよい。
【０１０８】
また、上記実施の形態では、表示装置の表示領域を垂直方向に３分割して３つの画像を表示する例について説明したが、複数の画像の表示方法は一例である。例えば、表示装置の表示領域を垂直方向に３分割すると共に水平方向にも３分割して、９つの表示領域に９つの画像を表示するようにしてもよい。この場合、物体光を生成する光学系の構成が、図３に示す構成からは変更されるが、同様にして、光学系の光学歪みが補正される。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ レーザ光源
１２ シャッター
１４ 空間フィルタ
１６ レンズ
１８ ミラー
２０ １／２波長板
２２ 偏光ビームスプリッタ
２４ ミラー
２６ 表示装置
２８ レンズアレイ
３０ レンズ
３２ レンズ
３４ ホログラム記録媒体
３６ ミラー
３８ スリット
４０ 制御装置
４２ 駆動装置
４４ 駆動装置
４６ パターン発生器
１００ レーザ光出力部
Ａ   表示面
Ｂ   結像面
Ｐ   基準点
Ｒ   結像点
Ｑ   目標結像領域（目標結像点）
Ｔ   目標表示点
【図１】
2018101097.tif 000006
【図２】
2018101097.tif 000007
【図３】
2018101097.tif 000008
【図４】
2018101097.tif 000009
【図５】
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【図６】
2018101097.tif 000011
【図７】
2018101097.tif 000012
【図８】
2018101097.tif 000013
【図９】
2018101097.tif 000014