(57)【要約】【課題】微小スポットの書込みを可能とし、高画質の立体画像プリントが製造可能な立体画像プリンタを得る。【解決手段】銀塩フィルム１０の表面にＵＶ光で露光される透明感光層５４を設け、ＵＶ光を光源とするＵＶ露光ヘッド２２ＵＶを用いることで、ＵＶ光による画像データの書込みが可能となる。ＵＶ光は他の可視光と比較して波長が短いため、微細な画素を書込むことが可能となる。また、銀塩フィルム１０では、感光層により透過光（Ｂ、Ｇ、Ｒ）の振幅が各色毎に変調され、透明感光層により透過光（ＵＶ）の位相が制御されるため、立体画像プリントに光を入射させると、小領域毎に透過光の位相、振幅、及び波長が制御されて記録された立体画像（ホログラム）が再生されるが、透明感光層５４に微細な画素の書込みを行うことで、画質、視野角を向上させたホログラフィの記録ができる。【選択図】　　図１９
2004029618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像を記録するため各色に対応して設けられた複数の感光層と、前記感光層の表面に設けられ波長域が３５０〜４５０ｎｍの光で露光される透明感光層と、を備えた立体画像記録材を用い、
立体画像データの小領域毎の振幅情報に応じて各色毎に変調された光で前記感光層を露光するカラー露光ヘッドと、
立体画像を再生するための位相情報に応じて前記透明感光層を露光し、前記小領域毎に透過光の光路長が異なる位相変調層を形成する位相変調露光ヘッドと、
を有することを特徴とする立体画像プリンタ。
【請求項２】
前記カラー露光ヘッド及び位相変調露光ヘッドを前記立体画像記録材の幅よりも幅広に設けたことを特徴とする請求項１に記載の立体画像プリンタ。
【請求項３】
少なくとも前記位相変調露光ヘッドの光変調器をデジタル・マイクロミラー・デバイスとしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の立体画像プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体画像を再生するための立体画像プリントを製造する立体画像プリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホログラフィとは、立体画像を再生するための光波の振幅と位相の情報を媒体に記録し、再生する技術である。レーザ光のようにコヒーレントな光を物体に照射し、物体からの反射光（物体光）を記録媒体に照射する際に、もう１本のコヒーレントな光（参照光）を同時に記録媒体に照射すると、記録媒体上に干渉縞が形成される。
【０００３】
この干渉による光強度分布を屈折率または吸収率の変化として媒体中に記録したものがホログラムである。そして、ホログラムが記録された記録媒体に参照光のみを照射すると、ホログラムが回折格子として働き、物体光が再生される。被写体に３次元構造の物体を用いた場合には、再生像は自然な立体感を備えた立体画像となる。このため、立体静止画像を表示する手法としてホログラフィが広く使用されている。
【０００４】
しかしながら、ホログラフィは撮影工程が煩雑であり、一般人が所望の三次元画像を簡単に手にすることができないという問題がある。このため、個人的に撮影した映像や個人的に作成した平面画像を立体画像として提供する仕組みが必要とされていた。また、ホログラフィには、高画質で違和感の無いフルカラー画像を得ることが難しいという問題がある。
【０００５】
通常のホログラフィで再生される画像は単色であるが、例えば、辻内順平著「ホログラフィー」裳華房（１９９７）に紹介されているように、カラー画像を記録、再生することができるカラーホログラムも種々検討されており、最初にカラーホログラムを提案したＬｅｉｔｈ等の方法では、ＲＧＢの各色毎に撮影した３枚のホログラムを用いてカラー画像を得ている。
【０００６】
ここでは、まず、物体をＲＧＢ３色のレーザ光で照明して、各色のレーザ光について３枚のホログラムを撮影する。次に、撮影に使用したのと同じ色のレーザ光を用いて３枚のホログラムの各々を照明すると、ＲＧＢ３色の再生像が同じ位置に重なって現れカラー画像が再生されるというものである。
【０００７】
しかしながら、再生時には各色のレーザ光が３枚のホログラムの各々により回折するために、いわゆるゴースト像が現れるという欠点がある。このため、撮影の際に、参照光学系にフーコー格子を置いて３枚のホログラムが重ならないように記録することにより、ゴースト像の無い再生像を得ることができるが、再生には撮影時の参照光学系と全く同じ光学系が必要になり煩雑である。
【０００８】
また、リップマン・ホログラムによってもカラー画像の記録や再生が可能である。このリップマン・ホログラムは、ハロゲン化銀感光材料のように厚みのある感光材料のＲＧＢ３色に対応して設けられた感光層の各々に干渉縞を書き込んだカラーホログラムであり、各感光層からの再生像が同じ位置に重なって現れ、カラー画像が再生される。しかしながら、現像時に感光層が収縮するために、撮影時と異なる像が再生されるという欠点がある。
【０００９】
なお、ステレオグラムを用いてもカラーホログラムを作製することができるが、ステレオグラムは複数の二次元写真画像を用いて様々な角度から見える強度画像を書き込むものであり、光の位相制御までは行なっていない。
【００１０】
ここで、普通に撮影されたホログラムと異なり、コンピュータで合成されたホログラムを計算機ホログラム（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　Ｈｏｌｏｇｒａｍ；ＣＧＨ）といい、コンピュータを用いてホログラム自身の構造（物体光の振幅と位相の分布）を計算し、作成したホログラムである。また、多数の普通写真から合成されたホログラムは、ホログラフフィック・ステレオグラムと呼ばれている。
【００１１】
最近では、コンピュータに蓄積された画像データからホログラフフィック・ステレオグラムを合成するホログラム・プリンタと呼ばれる小型装置も開発されている（Ｍ．Ｙａｍａｇｕｃｈｉ，　Ｎ．Ｏｈｙａｍａ，　Ｔ．Ｈｏｎｄａ，　”Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ　ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｐｒｉｎｔｅｒ：ｎｅｗ　ｍｅｔｈｏｄ，”　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｏｐｔｉｃｓ　３１，ｐｐ．２１７−２２２（１９９２）、木原信宏、白倉明、馬場茂幸、“高速ホログラムポートレイトプリントシステム，”３Ｄ　Ｉｍａｇｅ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　’９８，　ｐｐ．２５７−２６２（１９９８））。
【００１２】
しかしながら、このホログラム・プリンタには、光の干渉を用いた露光のために複雑な光学系が必要であり、書き込み時に高い精度が要求されるという欠点がある。すなわち、画質、視野角を向上させるために画素の大きさが波長同等である必要があり、通常のレーザ光ではそのような微小スポットを書き込むことが困難である。これに対して、電子ビームによって立体画像を表示する方法もあるが、露光装置が大型化し、また、階調の制御が困難であるという問題がある。
【００１３】
また、コンピュータに蓄積された画像データから二次元の空間光変調器を用いて立体画像を表示する方法もある。例えば、液晶空間変調器を用いて、細かいセル毎に吸収率と屈折率とを変えることにより透過光の振幅・位相を制御して、立体画像を再生する方法である。
【００１４】
この方法によれば位相共役像が出現せず、干渉縞による回折により再生像を得る場合と比較し、光の三原色であるＲＧＢを空間的に分離することで他波長によるゴースト像を防ぐことができると共に、高い回折効率を得ることができる（明るい像を再生できる）という利点を有する。
【００１５】
しかしながら、現在の技術では空間変調器の液晶ピクセルが１００μｍ程度と大きく、また大面積化が難しいために、観賞に耐え得る立体画像を表示することは難しい。また、静止画像を楽しむという用途ではコストが高いことも欠点である。
【００１６】
一方、写真フィルムは、露光量に応じて濃度が変化すると共に、膨張・収縮によるレリーフ形成、屈折率変化が起きることが知られており、これを利用して、計算機で算出した物体光の振幅分布や位相分布を写真フィルムに記録する手法がある。
【００１７】
この手法は、キノフォームと呼ばれ、例えば、リバーサルカラーフィルムを用いて、赤色感光層に振幅分布を記録し、青色感光層及び緑色感光層に位相分布を記録する。記録後のリバーサルカラーフィルムを赤色レーザ（ＨｅＮｅレーザ）で再生することで、視差のある文字画像を再生することができる（Ｄ．Ｃ．Ｃｈｕ，　Ｊ．Ｒ．Ｆｉｅｎｕｐ，　Ｊ．Ｗ．Ｇｏｏｄｍａｎ，　”Ｍｕｌｔｉｅｍｕｌｓｉｏｎ　ｏｎ−ａｘｉｓ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　ｈｏｌｏｇｒａｍ，”　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｏｐｔｉｃｓ　１２，ｐｐ．１３８６−１３８８（１９７３））。しかしながら、リバーサルカラーフィルムを用いても、得られる画像は単色画像である。
【００１８】
また、従来のホログラフィ用感光材料は感度が低く、例えば、デュポン社のＯｍｎｉｄｅｘホログラフィ用感光材料では〜３０ｍＪ／ｃｍ２、銀塩ホログラフィ用感光材料であっても〜３０μＪ／ｃｍ２であり、通常の写真用感光材料よりも低い。この感度の低さを補うため、光源であるレーザの光強度は高い方が良いが、これまでのハイパワーレーザと言えば、大型な気体レーザや増幅器を備えた固体レーザであり、これらは装置が大型化し、コストも高く、また、大量の熱が発生するため、ファンを回して発生した熱を下げる構造が多い。しかし、ホログラムの露光中に微小振動が発生すると、ホログラムの回折効率が落ちるという欠点があり、ファンによる振動は大きな問題となる。
【００１９】
以上の通り、従来のホログラフィの手法では、高画質のカラー画像が再生される立体画像を得ることはできなかった。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、微小スポットの書込みを可能とし、高画質の立体画像プリントが製造可能な立体画像プリンタを得ることを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、カラー画像を記録するため各色に対応して設けられた複数の感光層と、前記感光層の表面に設けられ波長域が３５０〜４５０ｎｍの光で露光される透明感光層と、を備えた立体画像記録材を用い、立体画像データの小領域毎の振幅情報に応じて各色毎に変調された光で前記感光層を露光するカラー露光ヘッドと、立体画像を再生するための位相情報に応じて前記透明感光層を露光し、前記小領域毎に透過光の光路長が異なる位相変調層を形成する位相変調露光ヘッドと、を有することを特徴としている。
【００２２】
ＵＶ光は他の可視光と比較して波長が短いため、ＵＶ光を光源とする位相変調露光ヘッドを備えることで、微細な画素を書込むことが可能となる。また、立体画像記録材では、感光層により透過光（Ｂ，Ｇ，Ｒ）の振幅が各色毎に変調され、透明感光層により透過光（ＵＶ）の位相が制御される。
【００２３】
具体的には、カラー露光ヘッドによって、小領域毎に各色毎で振幅が変調された色フィルタが形成された後、位相変調露光ヘッドによって、小領域毎に屈折率、厚み又はこれらの両方を変えた位相変調層を形成することで、小領域毎に透過光の光路長が異なり、見る位置によって画像が変わるパターンを形成させることができる。
【００２４】
このため、立体画像プリントに光を入射させると、小領域毎に透過光の位相、振幅、及び波長が制御されて記録された立体画像（ホログラム）が再生されるが、透明感光層に微細な画素の書込みを行うことで、画質、視野角を向上させたホログラフィの記録ができる。
【００２５】
ここで、波長の短い（３５０〜４５０ｎｍ）ＵＶ光を用いることで、サブミクロンオーダーの露光が可能となり、可視光では波長同等からそれ以下のサイズの画素を形成することができる。
【００２６】
請求項２に記載の発明では、カラー露光ヘッド及び位相変調露光ヘッドを、立体画像記録材の幅よりも幅広に設けている。このため、立体画像記録材の幅方向に沿った全面露光が可能となり、露光時間を短くすることができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、少なくとも位相変調露光ヘッドの光変調器をデジタル・マイクロミラー・デバイス（いわゆるＤＭＤ）としている。このように、光変調器としてＤＭＤを用いることで、面露光を可能としている。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２９】
図１には、本実施の形態に係る立体画像プリンタ１１のシステム構成が示されている。この立体画像プリンタ１１には、ロール状に巻回された銀塩フィルム１０を収納する収納部１２が備えられている。
【００３０】
また、立体画像プリンタ１１には、収納部１２から供給された銀塩フィルム１０を搬送する搬送ローラ１４が搬送経路に沿って複数配置されており、図示しない搬送駆動部によって銀塩フィルム１０が搬送される。収納部１２の搬送方向に沿った下流側には、露光部１５（後述する）が設けられており、コンピュータ２８に備えられたＣＰＵ（図示省略）によってデジタル処理された画像データに応じて、銀塩フィルム１０が露光される。
【００３１】
露光された銀塩フィルム１０は、露光部１５の下流側に配設された現像処理部１６へ搬送される。この現像処理部１６は、現像槽３０、定着槽３２及び漂白槽３４で構成されており、現像槽３０によって露光後の銀塩フィルム１０が現像され後、定着槽３２、漂白槽３４によって定着・漂白処理される。現像処理部１６によって現像処理されたフィルムは、現像処理部１６の下流側に配設された乾燥器１８によって乾燥され、カッタ２０によって、画像形成領域毎に切断される。
【００３２】
ここで、露光部１５について説明する。露光部１５は、銀塩フィルム１０の幅方向よりも幅広の青色露光ヘッド２２Ｂ、緑色露光ヘッド２２Ｇ、赤色露光ヘッド２２Ｒ及びＵＶ露光ヘッド２２ＵＶ、で構成されており、銀塩フィルム１０の幅方向の両側に配設された図示しない支持部材によってそれぞれ支持され、銀塩フィルム１０の搬送方向に対して直交した状態で配置されている。
【００３３】
青色露光ヘッド２２Ｂ、緑色露光ヘッド２２Ｇ，赤色露光ヘッド２２Ｒ及びＵＶ露光ヘッド２２ＵＶは、図２に示すように、複数の照射ヘッド５６ＵＶによって構成されている（なお、青色露光ヘッド２２Ｂ，緑色露光ヘッド２２Ｇ及び赤色露光ヘッド２２Ｒについては、ＵＶ露光ヘッド２２ＵＶの構成と略同一であるため図示を省略する）。
【００３４】
ここで、照射ヘッドには、それぞれ青色露光ヘッド、緑色露光ヘッド，赤色露光ヘッド及びＵＶ露光ヘッドに対応して、青色レーザ光源，緑色レーザ光源，赤色レーザ光源及びＵＶレーザ光源が備えられており、レーザ光源としては、半導体レーザの他、固体レーザ、ファイバレーザ、波長変換固体レーザ、ガスレーザ、面発光レーザ等を使用することができるが、装置の小型化とノイズ低減の観点から、半導体レーザを使用するのが好ましい。
【００３５】
例えば、青色レーザ光源には４５０〜５００ｎｍの波長範囲で発光する半導体レーザ（例えば、ＩｎＧａＮの４５０ｎｍＬＤを用いたファイバ合波レーザ）を用い、緑色レーザ光源には５００〜６００ｎｍの波長範囲で発光する半導体レーザ（例えば、１０６０ｎｍのＩｎＧａＡｓの半導体レーザとプロトン交換導波路を形成したニオブ酸リチウムを結合した５３０ｎｍのＳＨＧ（第２高調波）レーザを用いたファイバ合波レーザ）を用いる。また、赤色レーザ光源には６００〜７００ｎｍの波長範囲で発光する半導体レーザ（例えば、ＡｌＧａＡｓの６３０ｎｍＬＤを用いたファイバー合波レーザ）を用い、ＵＶレーザ光源には３５０〜４５０ｎｍの波長範囲で発光する半導体レーザ（例えば、ＩｎＧａＮの４０５ｎｍの半導体レーザを用いたファイバー合波レーザ）を用いる。
【００３６】
具体的には、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、照射ヘッド５６ＵＶには、ＩｎＧａＮの４０５ｎｍの半導体レーザを用いたファイバー合波レーザのファイバアレイ光源６６ＵＶ（後述する）を備えており、このファイバアレイ光源６６ＵＶから出射された各レーザ光は、レンズ系６７を構成する１対の組合せレンズ７１によって平行光化され、１対の組合せレンズ７３へ入射される。
【００３７】
この組合せレンズ７３は、レーザ出射端の配列方向に対しては、レンズの光軸に近い部分は光束を広げ且つ光軸から離れた部分は光束を縮め、配列方向と直交する方向に対しては光をそのまま通過させる機能を備えており、光量分布が均一となるようにレーザ光を補正する。
【００３８】
組合せレンズ７３によって、光量分布が均一となるように補正されたレーザ光は、集光レンズ７５によって集光され、反射ミラー６９を介して、入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子としてのデジタル・マイクロミラー・デバイス６８（以下、「ＤＭＤ６８」という）へ入射される。
【００３９】
ＤＭＤ６８へ入射されたレーザ光は、レンズ系７０、７２により銀塩フィルム１０上に結像される。ここで、ＤＭＤ６８は、図４に示すように、ＳＲＡＭセル（メモリセル）７４上に、微小ミラー（マイクロミラー）７６が支柱により支持されて配置されたものであり、画素（ピクセル）を構成する多数の（例えば、６００個×８００個）の微小ミラーを格子状に配列して構成されたミラーデバイスである。
【００４０】
各ピクセルには、最上部に支柱に支えられたマイクロミラー７６が設けられており、マイクロミラー７６の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着され、マイクロミラー７６の反射率は９０％以上である。
【００４１】
また、マイクロミラー７６の直下には、ヒンジ及びヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのＣＭＯＳのＳＲＡＭセル７４が配置されており、全体はモノリシック（一体型）に構成されている。
【００４２】
ＤＭＤ６８のＳＲＡＭセル７４にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー７６が、対角線を中心としてＤＭＤ６８が配置された基板側に対して±α度（例えば±１０度）の範囲で傾けられる。
【００４３】
ここで、図５（Ａ）は、マイクロミラー７６がオン状態である＋α度に傾いた状態を示し、図５（Ｂ）は、マイクロミラー７６がオフ状態である−α度に傾いた状態を示しており、コンピュータ２８（図１参照）によって制御される画像信号に応じて、ＤＭＤ６８の各ピクセルにおけるマイクロミラー７６の傾きを制御することによって、ＤＭＤ６８に入射された光はそれぞれのマイクロミラー７６の傾き方向へ反射される。なお、オフ状態のマイクロミラー７６により光ビームが反射される方向には、光吸収体（図示せず）が配置されている。
【００４４】
また、ＤＭＤ６８は、図６に示すように、マイクロミラー７６が多数個（例えば、８００列×６００行）配列されているが、千鳥状に配置すると共に、主走査方向（矢印Ａ方向）に対して所定角度（例えば、０．１°〜５°）を成すように僅かに傾斜させ、銀塩フィルム１０を搬送させたときに、隣接する露光部分が若干重なり合うようにしている。
【００４５】
これにより、ＤＭＤ６８の位置が多少ズレたとしても該ズレを吸収することができ、高精細な露光を実現することができると共に、重なり合う部分のマイクロミラー７６のうちどちらか一方を、オフ状態とすることで、多重露光を回避することもできる。
【００４６】
なお、ここでは、ＤＭＤ６８に配列されたマイクロミラー７６を８００列×６００行としたが、コンピュータ２８により一部のマイクロミラー列（例えば、８００列×２００行）のみ駆動させるように制御しても良い。これにより、一部のマイクロミラーに欠陥が発生した場合でも、欠陥が発生していないマイクロミラー列を使用するなどして、状況に応じて使用するマイクロミラー列を適宜変更することができる。
【００４７】
一方、図７（Ａ）に示すように、ファイバアレイ光源６６ＵＶ（なお、青色露光ヘッド２２Ｂ，緑色露光ヘッド２２Ｇ及び赤色露光ヘッド２２Ｒにそれぞれ備えられたファイバアレイ光源については、ファイバアレイ光源６６ＵＶの構成と略同一であるため図示を省略する）は、複数（例えば、６個）のレーザモジュール６４を備えており、各レーザモジュール６４には、マルチモード光ファイバ８０の一端が結合されている。
【００４８】
マルチモード光ファイバ８０の他端には、コア径がマルチモード光ファイバ８０と同一で且つクラッド径がマルチモード光ファイバ８０より小さい光ファイバ８１が結合され、図７（Ｃ）に示すように、光ファイバ８１の出射端部（発光点）が副走査方向と直交する主走査方向に沿って１列に配列されてレーザ出射部８２が構成されている。なお、図７（Ｄ）に示すように、発光点を主走査方向に沿って２列に配列することもできる。
【００４９】
光ファイバ８１の出射端部は、図７（Ｂ）に示すように、表面が平坦な２枚の支持板６５に挟み込まれて固定されている。また、光ファイバ８１の光出射側には、光ファイバ８１の端面を保護するために、ガラス等の透明な保護板６３が配置されている。保護板６３は、光ファイバ８１の端面と密着させて配置してもよく、光ファイバ８１の端面が密封されるように配置してもよい。光ファイバ８１の出射端部は、光密度が高く集塵し易く劣化し易いが、保護板６３を配置することにより端面への塵埃の付着を防止することができると共に劣化を遅らせることができる。
【００５０】
この例では、クラッド径が小さい光ファイバ８１の出射端を隙間無く１列に配列するために、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバ８０の間にマルチモード光ファイバ８０を積み重ね、積み重ねられたマルチモード光ファイバ８０に結合された光ファイバ８１の出射端が、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバ８０に結合された光ファイバ８１の２つの出射端の間に挟まれるように配列されている。
【００５１】
このような光ファイバは、例えば、図８に示すように、クラッド径が大きいマルチモード光ファイバ８０のレーザ光出射側の先端部分に、長さ１〜３０ｃｍのクラッド径が小さい光ファイバ８１を同軸的に結合することにより得ることができる。２本の光ファイバは、光ファイバ８１の入射端面が、マルチモード光ファイバ８０の出射端面に、両光ファイバの中心軸が一致するように融着されて結合されている。上述した通り、光ファイバ８１のコア８１ａの径は、マルチモード光ファイバ８０のコア８０ａの径と同じ大きさである。
【００５２】
また、長さが短くクラッド径が大きい光ファイバにクラッド径が小さい光ファイバを融着させた短尺光ファイバを、フェルールや光コネクタ等を介してマルチモード光ファイバ８０の出射端に結合してもよい。コネクタ等を用いて着脱可能に結合することで、クラッド径が小さい光ファイバが破損した場合等に先端部分の交換が容易になり、露光ヘッドのメンテナンスに要するコストを低減できる。なお、以下では、光ファイバ８１を、マルチモード光ファイバ８０の出射端部と称する場合がある。
【００５３】
マルチモード光ファイバ８０及び光ファイバ８１としては、ステップインデックス型光ファイバ、グレーテッドインデックス型光ファイバ、及び複合型光ファイバの何れでもよい。例えば、三菱電線工業株式会社製のステップインデックス型光ファイバを用いることができる。本実施の形態では、マルチモード光ファイバ８０及び光ファイバ８１は、ステップインデックス型光ファイバであり、マルチモード光ファイバ８０は、クラッド径＝１２５μｍ、コア径＝２５μｍ、ＮＡ＝０．２、入射端面コートの透過率＝９９．５％以上であり、光ファイバ８１は、クラッド径＝６０μｍ、コア径＝２５μｍ、ＮＡ＝０．２である。
【００５４】
ここで、赤外領域のレーザ光では、光ファイバのクラッド径を小さくすると伝搬損失が増加する。このため、レーザ光の波長帯域に応じて好適なクラッド径が決定されている。しかしながら、波長が短いほど伝搬損失は少なくなり、ＧａＮ系半導体レーザから出射された波長４０５ｎｍのレーザ光では、クラッドの厚み｛（クラッド径−コア径）／２｝を８００ｎｍの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の１／２程度、通信用の１．５μｍの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の約１／４にしても、伝搬損失は殆ど増加しない。従って、クラッド径を６０μｍと小さくすることができる。
【００５５】
但し、光ファイバ８１のクラッド径は６０μｍには限定されない。従来のファイバ光源に使用されている光ファイバのクラッド径は１２５μｍであるが、クラッド径が小さくなるほど焦点深度がより深くなるので、マルチモード光ファイバのクラッド径は８０μｍ以下が好ましく、６０μｍ以下がより好ましく、４０μｍ以下が更に好ましい。一方、コア径は少なくとも３〜４μｍ必要であることから、光ファイバ８１のクラッド径は１０μｍ以上が好ましい。
【００５６】
レーザモジュール６４は、図９に示す合波レーザ光源（ファイバ光源）によって構成されている。この合波レーザ光源は、ヒートブロック８４上に配列固定された複数（例えば、７個）のチップ状の横マルチモード又はシングルモードのＧａＮ系半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４，ＬＤ５，ＬＤ６，及びＬＤ７と、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各々に対応して設けられたコリメータレンズ８５，８６，８７，８８，８９，９０，及び９１と、１つの集光レンズ９２と、１本のマルチモード光ファイバ８０と、から構成されている。なお、半導体レーザの個数は７個には限定されない。例えば、クラッド径＝６０μｍ、コア径＝５０μｍ、ＮＡ＝０．２のマルチモード光ファイバには、２０個もの半導体レーザ光を入射することが可能であり、露光ヘッドの必要光量を実現して、且つ光ファイバ本数をより減らすことができる。
【００５７】
ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７は、発振波長が総て共通（例えば、４０５ｎｍ）であり、最大出力も総て共通（例えば、マルチモードレーザでは１００ｍＷ、シングルモードレーザでは３０ｍＷ）である。なお、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７としては、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲で、上記の４０５ｎｍ以外の発振波長を備えるレーザを用いてもよい。
【００５８】
上記の合波レーザ光源は、図１０及び図１１に示すように、他の光学要素と共に、上方が開口した箱状のパッケージ９４内に収納されている。パッケージ９４は、その開口を閉じるように作成されたパッケージ蓋９５を備えており、脱気処理後に封止ガスを導入し、パッケージ９４の開口をパッケージ蓋９５で閉じることにより、パッケージ９４とパッケージ蓋９５とにより形成される閉空間（封止空間）内に上記合波レーザ光源が気密封止されている。
【００５９】
パッケージ９４の底面にはベース板９６が固定されており、このベース板９６の上面には、前記ヒートブロック８４と、集光レンズ９２を保持する集光レンズホルダー４５と、マルチモード光ファイバ８０の入射端部を保持するファイバホルダー９８とが取り付けられている。マルチモード光ファイバ８０の出射端部は、パッケージ９４の壁面に形成された開口からパッケージ９４外に引き出されている。
【００６０】
また、ヒートブロック８４の側面にはコリメータレンズホルダー４４が取り付けられており、コリメータレンズ８５〜９１が保持されている。パッケージ９４の横壁面には開口が形成され、この開口を通してＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７に駆動電流を供給する配線４７がパッケージ９４外に引き出されている。
【００６１】
なお、図１１においては、図の煩雑化を避けるために、複数のＧａＮ系半導体レーザのうちＧａＮ系半導体レーザＬＤ７にのみ番号を付し、複数のコリメータレンズのうちコリメータレンズ９１にのみ番号を付している。
【００６２】
図１２は、上記コリメータレンズ８５〜９１の取り付け部分の正面形状を示すものである。コリメータレンズ８５〜９１の各々は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取った形状に形成されている。この細長形状のコリメータレンズは、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することによって形成することができる。コリメータレンズ８５〜９１は、長さ方向がＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の発光点の配列方向（図１２の左右方向）と直交するように、上記発光点の配列方向に密接配置されている。
【００６３】
一方、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７としては、発光幅が２μｍの活性層を備え、活性層と平行な方向、直角な方向の拡がり角が各々例えば１０°、３０°の状態で各々レーザビームＢ１〜Ｂ７（図９参照）を発するレーザが用いられている。これらＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７は、活性層と平行な方向に発光点が１列に並ぶように配設されている。
【００６４】
従って、各発光点から発せられたレーザビームＢ１〜Ｂ７は、上述のように細長形状の各コリメータレンズ８５〜９１に対して、拡がり角度が大きい方向が長さ方向と一致し、拡がり角度が小さい方向が幅方向（長さ方向と直交する方向）と一致する状態で入射することになる。つまり、各コリメータレンズ８５〜９１の幅が１．１ｍｍ、長さが４．６ｍｍであり、それらに入射するレーザビームＢ１〜Ｂ７の水平方向、垂直方向のビーム径は各々０．９ｍｍ、２．６ｍｍである。また、コリメータレンズ８５〜９１の各々は、焦点距離ｆ１＝３ｍｍ、ＮＡ＝０．６、レンズ配置ピッチ＝１．２５ｍｍである。
【００６５】
一方、図１０に示すように、集光レンズ９２は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取って、コリメータレンズ８５〜９１の配列方向、つまり水平方向に長く、それと直角な方向に短い形状に形成されている。この集光レンズ９２は、焦点距離ｆ２＝２３ｍｍ、ＮＡ＝０．２である。この集光レンズ９２も、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することにより形成される。
【００６６】
上記の実施の形態では、合波レーザ光源を複数備えたファイバアレイ光源を用いた例について説明したが、レーザ光源は、合波レーザ光源をアレイ化したファイバアレイ光源には限定されない。例えば、１個の発光点を有する単一の半導体レーザから入射されたレーザ光を出射する１本の光ファイバを備えたファイバ光源をアレイ化したファイバアレイ光源を用いることができる。
【００６７】
また、複数の発光点を備えた光源としては、例えば、図１３に示すように、ヒートブロック１００上に、複数（例えば、７個）のチップ状の半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７を配列したレーザアレイを用いることができる。また、図１４（Ａ）に示す、複数（例えば、５個）の発光点１１０ａが所定方向に配列されたチップ状のマルチキャビティレーザ１１０が知られている。マルチキャビティレーザ１１０は、チップ状の半導体レーザを配列する場合と比べ、発光点を位置精度良く配列できるので、各発光点から出射されるレーザビームを合波し易い。但し、発光点が多くなるとレーザ製造時にマルチキャビティレーザ１１０に撓みが発生し易くなるため、発光点１１０ａの個数は５個以下とするのが好ましい。
【００６８】
本発明の露光ヘッドでは、このマルチキャビティレーザ１１０や、図１４（Ｂ）に示すように、ヒートブロック１００上に、複数のマルチキャビティレーザ１１０が各チップの発光点１１０ａの配列方向と同じ方向に配列されたマルチキャビティレーザアレイを、レーザ光源として用いることができる。
【００６９】
また、合波レーザ光源は、複数のチップ状の半導体レーザから出射されたレーザ光を合波するものには限定されない。例えば、図１５に示すように、複数（例えば、３個）の発光点１１０ａを有するチップ状のマルチキャビティレーザ１１０を備えた合波レーザ光源を用いることができる。この合波レーザ光源は、マルチキャビティレーザ１１０と、１本のマルチモード光ファイバ１３０と、集光レンズ１２０と、を備えて構成されている。マルチキャビティレーザ１１０は、例えば、発振波長が４０５ｎｍのＧａＮ系レーザダイオードで構成することができる。
【００７０】
上記の構成では、マルチキャビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａの各々から出射したレーザビームＢの各々は、集光レンズ１２０によって集光され、マルチモード光ファイバ１３０のコア１３０ａに入射する。コア１３０ａに入射したレーザ光は、光ファイバ内を伝搬し、１本に合波されて出射する。
【００７１】
マルチキャビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａを、上記マルチモード光ファイバ１３０のコア径と略等しい幅内に並設すると共に、集光レンズ１２０として、マルチモード光ファイバ１３０のコア径と略等しい焦点距離の凸レンズや、マルチキャビティレーザ１１０からの出射ビームをその活性層に垂直な面内のみでコリメートするロッドレンズを用いることにより、レーザビームＢのマルチモード光ファイバ１３０への結合効率を上げることができる。
【００７２】
また、図１６に示すように、複数（例えば、３個）の発光点を備えたマルチキャビティレーザ１１０を用い、ヒートブロック１１１上に複数（例えば、９個）のマルチキャビティレーザ１１０が互いに等間隔で配列されたレーザアレイ１４０を備えた合波レーザ光源を用いることができる。複数のマルチキャビティレーザ１１０は、各チップの発光点１１０ａの配列方向と同じ方向に配列されて固定されている。
【００７３】
この合波レーザ光源は、レーザアレイ１４０と、各マルチキヤピティレーザ１１０に対応させて配置した複数のレンズアレイ１１４と、レーザアレイ１４０と複数のレンズアレイ１１４との間に配置された１本のロッドレンズ１１３と、１本のマルチモード光ファイバ１３０と、集光レンズ１２０と、を備えて構成されている。レンズアレイ１１４は、マルチキヤピティレーザ１１０の発光点に対応した複数のマイクロレンズを備えている。
【００７４】
上記の構成では、複数のマルチキャビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａの各々から出射したレーザビームＢの各々は、ロッドレンズ１１３により所定方向に集光された後、レンズアレイ１１４の各マイクロレンズにより平行光化される。平行光化されたレーザビームＬは、集光レンズ１２０によって集光され、マルチモード光ファイバ１３０のコア１３０ａに入射する。コア１３０ａに入射したレーザ光は、光ファイバ内を伝搬し、１本に合波されて出射する。
【００７５】
更に他の合波レーザ光源の例を示す。この合波レーザ光源は、図１７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、略矩形状のヒートブロック１８０上に光軸方向の断面がＬ字状のヒートブロック１８２が搭載され、２つのヒートブロック間に収納空間が形成されている。Ｌ字状のヒートブロック１８２の上面には、複数の発光点（例えば、５個）がアレイ状に配列された複数（例えば、２個）のマルチキャビティレーザ１１０が、各チップの発光点１１０ａの配列方向と同じ方向に等間隔で配列されて固定されている。
【００７６】
略矩形状のヒートブロック１８０には凹部が形成されており、ヒートブロック１８０の空間側上面には、複数の発光点（例えば、５個）がアレイ状に配列された複数（例えば、２個）のマルチキャビティレーザ１１０が、その発光点がヒートブロック１８２の上面に配置されたレーザチップの発光点と同じ鉛直面上に位置するように配置されている。
【００７７】
マルチキャビティレーザ１１０のレーザ光出射側には、各チップの発光点１１０ａに対応してコリメートレンズが配列されたコリメートレンズアレイ１８４が配置されている。コリメートレンズアレイ１８４は、各コリメートレンズの長さ方向とレーザビームの拡がり角が大きい方向（速軸方向）とが一致し、各コリメートレンズの幅方向が拡がり角が小さい方向（遅軸方向）と一致するように配置されている。このように、コリメートレンズをアレイ化して一体化することで、レーザ光の空間利用効率が向上し合波レーザ光源の高出力化が図られると共に、部品点数が減少し低コスト化することができる。
【００７８】
また、コリメートレンズアレイ１８４のレーザ光出射側には、１本のマルチモード光ファイバ１３０と、このマルチモード光ファイバ１３０の入射端にレーザビームを集光して結合する集光レンズ１２０と、が配置されている。
【００７９】
上記の構成では、ヒートブロック１８０、１８２上に配置された複数のマルチキャビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａの各々から出射したレーザビームＢの各々は、コリメートレンズアレイ１８４により平行光化され、集光レンズ１２０によって集光されて、マルチモード光ファイバ１３０のコア１３０ａに入射する。コア１３０ａに入射したレーザ光は、光ファイバ内を伝搬し、１本に合波されて出射する。
【００８０】
この合波レーザ光源は、上記の通り、マルチキャビティレーザの多段配置とコリメートレンズのアレイ化とにより、特に高出力化を図ることができる。この合波レーザ光源を用いることにより、より高輝度なファイバアレイ光源やバンドルファイバ光源を構成することができるので、本発明の露光装置のレーザ光源を構成するファイバ光源として特に好適である。
【００８１】
なお、上記の各合波レーザ光源をケーシング内に収納し、マルチモード光ファイバ１３０の出射端部をそのケーシングから引き出したレーザモジュールを構成することができる。
【００８２】
また、上記の実施の形態では、合波レーザ光源のマルチモード光ファイバの出射端に、コア径がマルチモード光ファイバと同一で且つクラッド径がマルチモード光ファイバより小さい他の光ファイバを結合してファイバアレイ光源の高輝度化を図る例について説明したが、例えば、クラッド径が１２５μｍ、８０μｍ、６０μｍ等のマルチモード光ファイバを、出射端に他の光ファイバを結合せずに使用してもよい。
【００８３】
以上のように、合波レーザ光源を用いることで、ハイパワーで高輝度なレーザ光が得られる。このため、露光時間を短くすることができ、立体画像プリンタの高速化を図ることができる。また、低コストなＬＤを使用することができるため、コストダウンを図ることができる。
【００８４】
さらに、レーザ出射部を光ファイバの出射端とすることで、レーザモジュール毎のビーム出射位置のバラツキを少なくすることができると共に、光源の故障時に交換が容易である。また、合波レーザ光源を用いることで、光源の空間コヒーレンスが良い。すなわち、点光源に近くなるため、拡大光学系を用いた際の波面歪みが少ない。また、光源の出射端が点光源に近いため、長焦点化でき、露光ヘッドのトレランスが大きくとれる。
【００８５】
そして、本発明に用いることができる光源をまとめると次のようなものを挙げることができる。
【００８６】
（１）複数の半導体レーザ（例えばＧａＮ系半導体レーザ）がアレイ状に配列されたレーザアレイ。
【００８７】
（２）１つのチップに複数の発光点を備えたマルチキャビティレーザ（例えばＧａＮ系マルチキャビティレーザ）。
【００８８】
（３）複数の半導体レーザ（例えばＧａＮ系半導体レーザ）と、１本の光ファイバーと、前記複数の半導体レーザの各々から出射されたレーザビームを集光し、集光ビームを前記光ファイバーの入射端に結合させる集光光学系と、を備えた合波レーザ光源。
【００８９】
（４）複数のマルチキャビティレーザ（例えばＧａＮ系マルチキャビティレーザ）と、１本の光ファイバーと、前記複数のマルチキャビティレーザの複数の発光点の各々から出射されたレーザビームを集光し、集光ビームを前記光ファイバーの入射端に結合させる集光光学系と、を備えた合波レーザ光源。
【００９０】
（５）複数の発光点を備えたマルチキャビティレーザ（例えばＧａＮ系マルチキャビティレーザ）と、１本の光ファイバーと、前記複数の発光点の各々から出射されたレーザビームを集光し、集光ビームを前記光ファイバーの入射端に結合させる集光光学系と、を備えた合波レーザ光源。
【００９１】
（６）前記合波レーザ光源を複数備え、該複数の合波レーザ光源の光ファイバーの出射端における発光点の各々がアレイ状に配列されたファイバアレイ光源、又は、バンドル状に配列されたファイババンドル光源。
【００９２】
（７）単一の半導体レーザ（例えば、ＧａＮ系半導体レーザ）と、１本の光ファイバと、前記単一の半導体レーザから出射されたレーザビームを集光し、集光ビームを前記光ファイバーの入射端に結合させる集光光学系と、を備えたファイバ光源を複数備え、該複数のファイバ光源の光ファイバの出射端における発光点の各々がアレイ状に配列されたファイバアレイ光源、又はバンドル状に配列されたファイババンドル光源。
【００９３】
次に、立体画像プリンタに使用する銀塩フィルム１０の層構成について説明する。
【００９４】
図１８に示すように、銀塩フィルム１０は、いわゆるリバーサルカラーフィルムと同様に、各々感光感度の異なるハロゲン化銀乳剤と色カップラとを含有する複数の感光層を備えている。
【００９５】
支持体３６上には、青色レーザ光に感度を有する青感光層３８、緑色レーザ光に感度を有する緑感光層４０、及び赤色レーザ光に感度を有する赤感光層４２が、支持体３６側から順に積層されており、これら感光層は、ハロゲン化銀乳剤と色カップラとを含有する感光材料をフィルム状の支持体に塗布することにより形成され、各感光層の間には、各感光層の単独感光性を高めるために、色フィルタ等で構成した中間層４６が各々挿入されている（なお、中間層４６は省略してもよい）。
【００９６】
また、赤感光層４２の表面には、ＵＶ光遮断層５２が設けられており、赤感光層４２、緑感光層４０及び青感光層３８にＵＶ光が透過しないようにしている。このＵＶ光遮断層５２の表面には、ＵＶ硬化剤等によって形成されＵＶ露光によって小領域５０毎に透過光の光路長が異なる位相変調層を形成する透明感光層５４が積層されている（なお、ここでは、ＵＶ光遮断層５２を設けたが、赤感光層４２、緑感光層４０及び青感光層３８がＵＶ光に対して感度がない場合は、必ずしもＵＶ光遮断層５２を設ける必要はない）。
【００９７】
小領域５０毎に透過光の光路長を変えることで位相変調が実現されるが、光路長は、小領域５０毎に、位相変調層の屈折率、層の厚み又はこれらの両方を変えることで実現される。
【００９８】
位相変調層の屈折率を変えるタイプとしては、光の露光量に応じて物質の組成、或いは密度を変化させることで位相変調層の屈折率を変えることができるフォトポリマーが用いられる。その他には、光の露光量に応じて電荷を発生させ、この電荷を介して物質の組成、極性を変化させることで、位相変調層の屈折率を変えるフォトリフラクティブ媒質等も用いることができる。
【００９９】
一方、位相変調層の厚みを変えるタイプとしては、光の露光量に応じた組成変形により、厚みが変化する物質が用いられ、光照射により、媒質をアブレーションする、或いは溶融して取り除くことで、位相変調層の厚みを変化させる。また、光硬化性物質をフィルム表面に薄く塗り、光照射により硬化させることで、位相変調層の厚みを変化させることもできる。
【０１００】
また、カラーフィルムと同様に、ＵＶ光にて銀塩に潜像を作り、現像時にカップラーを反応させて組成を変化させ、位相変調層の屈折率及び層厚みを変えるタイプも考えられる。また、その後の脱銀処理によっても位相変調層の屈折率及び層厚みは変化する。
【０１０１】
さらに、露光によって生じる以上のような効果に加えて、露光後に薬品、熱、所定波長の光照射などを加えることで、上述した効果を増大させたり、定着させるタイプのものもある。
【０１０２】
ここで、図１９（Ａ）、（Ｂ）に示すように（なお、図１９（Ａ）は現像処理後の銀塩フィルム１０の平面図であり、図１９（Ｂ）は現像処理後の銀塩フィルム１０の搬送方向に沿った断面図である。）、青感光層３８、緑感光層４０、及び赤感光層４２（ＲＧＢ層）は、青色露光ヘッド２２Ｂ、緑色露光ヘッド２２Ｇ及び赤色露光ヘッド２２Ｒによってそれぞれ露光されることで、小領域５０毎に振幅が各色毎に変調された色フィルタが各々形成される。
【０１０３】
一方、透明感光層５４は、ＵＶ露光ヘッド２２ＵＶによって、画像データの書込みが行なわれる。また、透明感光層５４では、露光量を変えることで、透明感光層５４を形成する物質の密度が異なり、小領域５０毎に光の屈折率を変えることができる。
【０１０４】
次に、図１に示す立体画像プリンタ１１を用い、図１８に示す銀塩フィルム１０から立体画像プリント（立体写真）を製造する方法について説明する。立体画像プリントの製造工程は、大きく分けて露光工程と現像処理工程とで構成されている。
【０１０５】
立体画像プリンタ１１はコンピュータ２８により制御されており、図２０に示す処理ルーチンに従い銀塩フィルム１０が露光される。まず、ステップ２００で、コンピュータ２８のメモリから予め用意された立体写真用の画像データが読み込まれる。
【０１０６】
立体写真用の画像データは、立体画像を再生するための位相情報、ＲＧＢ各色毎の振幅情報及び平面画像データが小領域５０毎に分割されて表されている。このような画像データは、例えば、３次元ＣＡＤ等で設計された３次元データを含む画像情報や、２次元画像からコンピュータによって３次元画像に再構築された３次元データから、フィルム面に対する物体の位置、再生照明光源の位置、視点の位置、フィルムの形状等を考慮して計算により求められる。
【０１０７】
次に、ステップ２０２で、銀塩フィルム１０の搬送を開始する。即ち、銀塩フィルム１０は、透明感光層５４側が露光部１５と対向するように収納部１２から引き出され、所定速度で搬送されて露光部１５へ供給される。
【０１０８】
次に、ステップ２０４で、３色のレーザ光源（Ｂ、Ｇ、Ｒ）が変調駆動されて、図１９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、銀塩フィルム１０の所定露光領域４８が、格子状に配列された小領域５０毎に青色露光ヘッド２２Ｂ、緑色露光ヘッド２２Ｇ及び赤色露光ヘッド２２Ｒによって露光される。
【０１０９】
青色レーザ光源から発せられたレーザ光は、Ｂ色の振幅情報に基づいて図示しない変調駆動装置により駆動されたＤＭＤ６８により強度変調され、青感光層３８で焦点を結ぶように銀塩フィルム１０の表面にドット状に収束しＢ色に対応する小領域が露光される。
【０１１０】
同様に、緑色レーザ光源から発せられたレーザ光は、Ｇ色の振幅情報に基づいて強度変調され、緑感光層４０で焦点を結ぶようにドット状に収束しＧ色に対応する小領域が露光される。また、赤色レーザ光源から発せられたレーザ光は、Ｒ色の振幅情報に基づいて強度変調され、赤感光層４２で焦点を結ぶようにドット状に収束しＲ色に対応する小領域が露光される。
【０１１１】
次に、ステップ２０５で、ＵＶ露光ヘッド２２ＵＶのＵＶレーザ光源が変調駆動されて銀塩フィルム１０上に画像データの書込みが行なわれる。ここで、搬送駆動部及び変調駆動装置は、コンピュータ２８により露光と同期して制御される。
【０１１２】
そして、ステップ２０６で、入力された画像データに応じた露光が終了したか否かを判断する。露光が終了した場合には、処理ルーチンを終了してフィルムの搬送を停止し、露光が終了していない場合には、ステップ２０２に戻って次の領域を露光する。
【０１１３】
現像処理工程は、露光後の銀塩フィルム１０に記録された潜像を可視化（現像）し、定着・漂白処理する工程である。現像処理部１６に供給された銀塩フィルム１０は、搬送ローラ１４により搬送されて、現像槽３０に貯留された現像液に浸漬されて現像処理された後、定着槽３２に貯留された定着液に浸漬されて定着処理され、次に漂白槽３４に貯留された漂白液に浸漬されて漂白処理される。そして、現像処理部１６で処理された銀塩フィルム１０は、乾燥器１８で乾燥される。
【０１１４】
この銀塩フィルム１０（立体画像プリント）に支持体３６側から白色光を照射すると、フィルタ層（現像後のＲＧＢ層：青感光層３８、緑感光層４０、及び赤感光層４２）により小領域毎にＲＧＢ光が各々異なる割合で吸収されて透過波長が選択されると共に振幅が変調され、位相変調層である透明感光層５４により位相が変調されて、透過光が射出される。
【０１１５】
これによりフルカラーの立体画像が再生される。即ち、図２１に示すように、立体画像プリント５８では光が回折され、透過光の位相及び振幅が変調されて３次元物体の物体光の波面が再生される。このため観測位置により異なる形状の３次元物体像が観測される。
【０１１６】
次に、本形態に係る立体画像プリンタ１１の作用について説明する。
【０１１７】
図１９（Ｂ）に示すように、銀塩フィルム１０の表面にＵＶ光で露光される透明感光層５４を設け、ＵＶ光を光源とするＵＶ露光ヘッド２２ＵＶを用いることで、ＵＶ光による画像データの書込みが可能となる。ＵＶ光は他の可視光と比較して波長が短い（３５０〜４５０ｎｍ）ため、微細な画素を書込むことが可能となる。
【０１１８】
透明感光層５４をＵＶ露光し、小領域毎に屈折率、厚み又はこれらの両方を変えた位相変調層を形成することで、小領域毎に透過光の光路長を変え、見る位置によって画像が変わるパターンを形成させることができる。また、波長の短いＵＶ光を用いることで、サブミクロンオーダーの露光が可能となり、可視光では波長同等からそれ以下のサイズの画素を形成することができる。
【０１１９】
すなわち、銀塩フィルム１０では、感光層３８，４０，４２により透過光（Ｂ，Ｇ，Ｒ）の振幅が各色毎に変調され、透明感光層５４により透過光（ＵＶ）の位相が制御される。
【０１２０】
具体的には、青色露光ヘッド２２Ｂ，緑色露光ヘッド２２Ｇ及び赤色露光ヘッド２２Ｒによって、小領域５０毎に各色毎で振幅が変調された色フィルタが形成された後、ＵＶ露光ヘッド２２ＵＶによって、小領域５０毎に屈折率、厚み又はこれらの両方を変えた位相変調層を形成することで、小領域５０毎に透過光の光路長が異なり、見る位置によって画像が変わるパターンを形成させることができる。
【０１２１】
このため、図２１に示すように、立体画像プリント５８に光を入射させると、小領域毎に透過光の位相、振幅、及び波長が制御されて記録された立体画像（ホログラム）が再生されるが、図１８に示す透明感光層５４に微細な画素の書込みを行うことで、画質、視野角を向上させたホログラフィの記録ができる。
【０１２２】
また、青色露光ヘッド２２Ｂ，緑色露光ヘッド２２Ｇ，赤色露光ヘッド２２Ｒ及びＵＶ露光ヘッド２２ＵＶを、銀塩フィルム１０の幅よりも幅広に設けているため、銀塩フィルム１０の幅方向に沿った全面露光が可能となり、露光時間を短くすることができる。さらに、青色露光ヘッド２２Ｂ，緑色露光ヘッド２２Ｇ，赤色露光ヘッド２２Ｒ及びＵＶ露光ヘッド２２ＵＶの光変調器として、ＤＭＤ６８を用いることで、面露光を可能としている。
【０１２３】
また、ＤＭＤ６８を用いることで、高解像度が得られる（ビーム径〜１μｍ、解像度０．１μｍ）。さらに、ＤＭＤ６８を用い、多チャンネルとすることで、露光時間を短くすることができ、立体画像プリンタの高速化を図ることができる。また、大面積露光に対応させることができる。
【０１２４】
また、本実施の形態では、感光材料に安価で高感度の銀塩フィルム１０を使用しているので、低出力レーザ光源で画像データを書き込むことができると共に、立体画像を安価に作成することができ、パーソナル・ユースに供することができる。
【０１２５】
さらに、本実施の形態では、銀塩フィルム１０にレーザ光源を用いて画像データを書き込むので、印画紙へのデジタル露光と同様の方法、装置を用いて振幅情報を記録することができる。また、レーザ光のビーム・ウエストを絞ることにより高解像度で露光を行うことができる。
【０１２６】
また、青感光層３８，緑感光層４０，赤感光層４２，透明感光層５４の４つの感光層が支持体３６側からこの順に積層されている銀塩フィルム１０を使用したが、感光層の配列順序はこの順序には限定されない。
【０１２７】
さらに、本実施の形態では、露光量を変えることで位相変調層を形成したが、位相変調層は光路長変化により位相を変調することができればよく、屈折率が変化すればよいため、これに限るものではない。
【０１２８】
ところで、上記の実施形態では、銀塩フィルムを用いたが、熱昇華ペーパ、感熱紙等の感熱記録材料等を用い、熱により振幅情報を記録することもできる。また、本形態では、透過型の立体画像プリントを用いてレーザ・プロジェクタ等で投影画像を得る例について説明したが、フィルムの支持体側にアルミニウム等の金属薄膜を貼り付けることにより、反射型の立体画像プリントとしても使用することができる。
【０１２９】
また、立体画像プリントは、３次元画像の表示以外に、光情報通信における光変調器として使用することができる外、位相変調層のみを用いて光の位相波面歪み補償フィルムとして使用することもできる。
【０１３０】
また、本形態と同様のファイバ合波光源、ＤＭＤを使用して、キノフォームやＨＯＥ（Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｅｌｅｍｅｎｔ），ホログラフィックメモリといった、従来からの単色のＣＧＨ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　Ｈｏｌｏｇｒａｍ）を記録することができる。
【０１３１】
このとき、感光材料には従来通りのフォトポリマー、ホログラフィ用銀塩を用いる。フォトポリマーは可視光にて露光した後に、ＵＶ光を照射して定着を行うが、このＵＶ光を出射するＵＶレーザ光源に、ファイバ合波を用いると、微細露光を用いて直接描画することができる。
【０１３２】
また、光ファイバからの２光速を干渉させて、従来のホログラム画像（リップマン型、フレネル型、イメージ型、ホログラフィックステレオグラム）を記録することもできる。さらに、ＤＭＤを用いた多色露光も可能となる。
【０１３３】
【発明の効果】
本発明は、上記構成としたので、請求項１に記載の発明では、ＵＶ光を光源とする位相変調露光ヘッドを備えることで、微細な画素を書込むことが可能となる。カラー露光ヘッドによって、小領域毎に各色毎で振幅が変調された色フィルタが形成された後、位相変調露光ヘッドによって、小領域毎に屈折率、厚み又はこれらの両方を変えた位相変調層を形成することで、小領域毎に透過光の光路長が異なり、見る位置によって画像が変わるパターンを形成させることができる。
【０１３４】
このため、立体画像プリントに光を入射させると、小領域毎に透過光の位相、振幅、及び波長が制御されて記録された立体画像（ホログラム）が再生されるが、透明感光層に微細な画素の書込みを行うことで、画質、視野角を向上させたホログラフィの記録ができる。さらに、波長の短いＵＶ光を用いることで、サブミクロンオーダーの露光が可能となり、可視光では波長同等からそれ以下のサイズの画素を形成することができる。
【０１３５】
請求項２に記載の発明では、立体画像記録材の幅方向に沿った全面露光が可能となる。このため、露光時間を短くすることができる。請求項３に記載の発明は、光変調器としてＤＭＤを用いることで、面露光を可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る立体画像プリンタのシステム構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る立体画像プリンタに備えられた露光ヘッドの照射ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）は図２に示す照射ヘッドの構成を示す光軸に沿った副走査方向の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る立体画像プリンタに備えられた露光ヘッドを構成するＤＭＤの構成を示す部分拡大図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）はＤＭＤの動作を説明するための説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る立体画像プリンタに備えられた露光ヘッドのレーザ光の走査線を示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る立体画像プリンタに備えられた露光ヘッドを構成するファイバアレイ光源を示す図であり、（Ａ）はファイバアレイ光源の構成を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図、（Ｃ）及び（Ｄ）はレーザ出射部における発光点の配列を示す平面図である。
【図８】ファイバアレイ光源に備えられたマルチモード光ファイバの構成を示す図である。
【図９】合波レーザ光源の構成を示す平面図である。
【図１０】レーザモジュールの構成を示す平面図である。
【図１１】図１０に示すレーザモジュールの構成を示す正面図である。
【図１２】図１０に示すレーザモジュールの構成を示す部分側面図である。
【図１３】レーザアレイの構成を示す斜視図である。
【図１４】（Ａ）はマルチキャビティレーザの構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すマルチキャビティレーザをアレイ状に配列したマルチキャビティレーザアレイの斜視図である。
【図１５】合波レーザ光源の他の構成を示す平面図である。
【図１６】合波レーザ光源の他の構成を示す平面図である。
【図１７】（Ａ）は合波レーザ光源の他の構成を示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の光軸に沿った断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態に係る立体画像プリンタで使用する銀塩フィルムの層構成を示す断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態での銀塩フィルムの露光方法を説明するための図であり、（Ａ）は現像処理後の銀塩フィルムの平面図、（Ｂ）は銀塩フィルムの搬送方向に沿った断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態に係る立体画像プリンタを使用した露光工程の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図２１】現像処理後の銀塩フィルムを用いて３次元物体像を観測する様子を示す図である。
【符号の説明】
１０　　　銀塩フィルム（立体画像記録材）
１１　　　立体画像プリンタ
２２Ｂ　青色露光ヘッド（カラー露光ヘッド）
２２Ｒ　赤色露光ヘッド（カラー露光ヘッド）
２２Ｇ　緑色露光ヘッド（カラー露光ヘッド）
２２ＵＶ　　　　露光ヘッド（位相変調露光ヘッド）
３６　　　支持体（銀塩フィルム、立体画像記録材）
３８　　　青感光層（銀塩フィルム、立体画像記録材）
４０　　　緑感光層（銀塩フィルム、立体画像記録材）
４２　　　赤感光層（銀塩フィルム、立体画像記録材）
５２　　　ＵＶ光遮断層（銀塩フィルム、立体画像記録材）
５４　　　透明感光層（銀塩フィルム、立体画像記録材）
６８　　　ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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