(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
計算により物体のホログラムデータを生成するホログラムデータ生成装置において、
前記物体を構成するポリゴンの情報を格納する物体ポリゴンデータ記憶手段と、
前記物体の光波を生成する物体光波生成手段と、
前記物体の光波をホログラムの位置まで伝搬する物体光波伝搬手段と、
前記伝搬された光波と参照光の光波によって生じる干渉縞を計算する干渉縞計算手段と、
前記計算した干渉縞をホログラムデータに変換する干渉縞コード化手段と、を備え、
前記物体光波生成手段は、
前記物体を構成する各ポリゴンの光波を生成するポリゴン光波生成手段と、
前記各ポリゴンの光波を加算して物体の光波を得るポリゴン光波加算手段と、
前記物体ポリゴンデータ記憶手段を参照し、前記ポリゴンの前記ホログラムに対する位置を判定するポリゴン位置判定手段と、
前記伝搬する物体の光波に対し空間周波数の帯域制限を行う空間周波数帯域制限手段と、を有し、
前記ポリゴン光波生成手段は、前記ポリゴン位置判定手段によって得られた前記ポリゴンの前記ホログラムに対する位置に応じて、前記空間周波数帯域制限手段により前記ポリゴン毎に光波の空間周波数帯域制限の範囲を変えるものであって、
前記ポリゴン光波生成手段は、前記ポリゴン位置判定手段による判定の結果、前記ポリゴンの位置が前記ホログラムに重なる場合には、該ポリゴンの該ホログラムに対する前方部分と後方部分の面積を比較し、面積の大きい側に該ポリゴンが位置するものとして前記空間周波数帯域制限手段により空間周波数帯域制限を行うことを特徴とするホログラムデータ生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のホログラムデータ生成装置において、
前記物体光波生成手段は、
前記ポリゴン位置判定手段により、前記物体を構成するポリゴンを、前記ホログラムの前方にあり該ホログラムと重ならないポリゴン群Ｐａ、前記ホログラムの後方にあり該ホログラムと重ならないポリゴン群Ｐｂ、及び、前記ホログラムと重なるポリゴン群Ｐｃに分類するポリゴン分類手段と、
前記ポリゴン分類手段によって分類された各ポリゴン群Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃからなる分割物体Ａ，Ｂ，Ｃの光波を生成する分割物体光波生成手段と、
前記各分割物体の光波を加算して物体の光波を得る分割物体光波加算手段と、
前記分割物体の前記ホログラムに対する位置を判定する分割物体位置判定手段と、を有し、
前記分割物体光波生成手段は、
前記ポリゴン光波生成手段により前記分割物体を構成する各ポリゴンの光波を生成し、
前記分割物体位置判定手段によって得られた前記分割物体の前記ホログラムに対する位置に応じて、前記空間周波数帯域制限手段による空間周波数帯域制限を行うものであって、
前記分割物体が前記ホログラムと重ならないポリゴン群Ｐａ，Ｐｂからなる分割物体Ａ，Ｂの場合には、該分割物体毎に光波の空間周波数帯域制限の範囲を変え、
前記分割物体が前記ホログラムと重なるポリゴン群Ｐｃからなる分割物体Ｃの場合には、該分割物体を構成するポリゴン毎に光波の空間周波数帯域制限の範囲を変えることを特徴とするホログラムデータ生成装置。
【請求項３】
請求項２に記載のホログラムデータ生成装置において、
前記物体光波生成手段は、さらに、前記ポリゴン位置判定手段により前記物体を構成するポリゴンが前記ホログラムと重なると判定した場合に、該ポリゴンをホログラム面の前後に分割するポリゴン分割手段を有し、
前記物体ポリゴンデータ記憶手段には、前記ポリゴン分割手段にて分割されたポリゴンのデータが格納され、
前記ポリゴン分類手段は、前記物体を構成するポリゴンを、前記ホログラムの前方にあり該ホログラムと重ならないポリゴン群Ｐａ、及び前記ホログラムの後方にあり該ホログラムと重ならないポリゴン群Ｐｂのいずれかに分類し、
前記分割物体光波生成手段は、前記ポリゴン分類手段によって分類された各ポリゴン群Ｐａ，Ｐｂからなる分割物体Ａ，Ｂの光波を生成し、前記空間周波数帯域制限手段により、前記分割物体Ａ，Ｂの前記ホログラムに対する位置に応じて、該分割物体毎に光波の空間周波数帯域制限の範囲を変えることを特徴とするホログラムデータ生成装置。
【請求項４】
計算により物体のホログラムデータを生成するホログラムデータ生成方法において、
前記物体を構成する各ポリゴンの光波を生成するステップと、
前記各ポリゴンの光波を加算して物体の光波を得るステップと、
前記物体の光波をホログラムの位置まで伝搬するステップと、
前記伝搬された光波と参照光の光波によって生じる干渉縞を計算するステップと、
前記計算した干渉縞をホログラムデータに変換する干渉縞コード化ステップと、
前記ポリゴンの前記ホログラムに対する位置を判定するステップと、
前記伝搬する物体の光波に対し空間周波数の帯域制限を行うステップと、を備え、
前記ポリゴンの前記ホログラムに対する位置に応じて、前記ポリゴン毎に光波の空間周波数帯域制限の範囲を変えるものであって、
前記ポリゴンの位置が前記ホログラムに重なる場合には、該ポリゴンの該ホログラムに対する前方部分と後方部分の面積を比較し、面積の大きい側に該ポリゴンが位置するものとして空間周波数帯域制限を行うことを特徴とするホログラムデータ生成方法。
【請求項５】
請求項４に記載のホログラムデータ生成方法において、
前記ポリゴンの位置判定ステップにより、前記物体を構成するポリゴンを、前記ホログラムの前方にあり該ホログラムと重ならないポリゴン群Ｐａ、前記ホログラムの後方にあり該ホログラムと重ならないポリゴン群Ｐｂ、及び、前記ホログラムと重なるポリゴン群Ｐｃに分類するステップと、
前記分類された各ポリゴン群Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃからなる分割物体Ａ，Ｂ，Ｃの光波を、該分割物体を構成する各ポリゴンの光波から生成するステップと、
前記各分割物体の光波を加算して物体の光波を得るステップと、
前記分割物体の前記ホログラムに対する位置を判定するステップと、を有し、
前記分割物体が前記ホログラムと重ならないポリゴン群Ｐａ，Ｐｂからなる分割物体Ａ，Ｂの場合には、該分割物体の位置に応じて、該分割物体毎に光波の空間周波数帯域制限の範囲を変え、
前記分割物体が前記ホログラムと重なるポリゴン群Ｐｃからなる分割物体Ｃの場合には、該分割物体を構成するポリゴン毎に光波の空間周波数帯域制限の範囲を変えることを特徴とするホログラムデータ生成方法。
【請求項６】
請求項５に記載のホログラムデータ生成方法において、
前記物体を構成するポリゴンが前記ホログラムと重なる場合に、該ポリゴンをホログラム面の前後に分割するステップを有し、
前記物体を構成するポリゴンを、前記ホログラムの前方にあり該ホログラムと重ならないポリゴン群Ｐａ、及び前記ホログラムの後方にあり該ホログラムと重ならないポリゴン群Ｐｂのいずれかに分類し、
該分類された各ポリゴン群Ｐａ，Ｐｂからなる分割物体Ａ，Ｂの光波を生成し、
前記分割物体Ａ，Ｂの前記ホログラムに対する位置に応じて、該分割物体毎に光波の空間周波数帯域制限の範囲を変えることを特徴とするホログラムデータ生成方法。
【請求項７】
計算により物体のホログラムデータを生成するホログラムデータ生成プログラムにおいて、
コンピュータを、
前記物体を構成するポリゴンの情報を格納する物体ポリゴンデータ記憶手段と、
前記物体の光波を生成する物体光波生成手段と、
前記物体の光波をホログラムの位置まで伝搬する物体光波伝搬手段と、
前記伝搬された光波と参照光の光波によって生じる干渉縞を計算する干渉縞計算手段と、
前記計算した干渉縞をホログラムデータに変換する干渉縞コード化手段と、として機能させ、
前記物体光波生成手段は、
前記物体を構成する各ポリゴンの光波を生成するポリゴン光波生成手段と、
前記各ポリゴンの光波を加算して物体の光波を得るポリゴン光波加算手段と、
前記物体ポリゴンデータ記憶手段を参照し、前記ポリゴンの前記ホログラムに対する位置を判定するポリゴン位置判定手段と、
前記伝搬する物体の光波に対し空間周波数の帯域制限を行う空間周波数帯域制限手段と、を含むものとして機能させ、
前記ポリゴン光波生成手段は、前記ポリゴン位置判定手段によって得られた前記ポリゴンの前記ホログラムに対する位置に応じて、前記空間周波数帯域制限手段により前記ポリゴン毎に光波の空間周波数帯域制限の範囲を変えるものであって、
前記ポリゴン光波生成手段は、前記ポリゴン位置判定手段による判定の結果、前記ポリゴンの位置が前記ホログラムに重なる場合には、該ポリゴンの該ホログラムに対する前方部分と後方部分の面積を比較し、面積の大きい側に該ポリゴンが位置するものとして前記空間周波数帯域制限手段により空間周波数帯域制限を行うことを特徴とするホログラムデータ生成プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載のホログラムデータ生成プログラムにおいて、
前記物体光波生成手段は、
前記ポリゴン位置判定手段により、前記物体を構成するポリゴンを、前記ホログラムの前方にあり該ホログラムと重ならないポリゴン群Ｐａ、前記ホログラムの後方にあり該ホログラムと重ならないポリゴン群Ｐｂ、及び、前記ホログラムと重なるポリゴン群Ｐｃに分類するポリゴン分類手段と、
前記ポリゴン分類手段によって分類された各ポリゴン群Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃからなる分割物体Ａ，Ｂ，Ｃの光波を生成する分割物体光波生成手段と、
前記各分割物体の光波を加算して物体の光波を得る分割物体光波加算手段と、
前記分割物体の前記ホログラムに対する位置を判定する分割物体位置判定手段と、を含むものとして機能させ、
前記分割物体光波生成手段は、
前記ポリゴン光波生成手段により前記分割物体を構成する各ポリゴンの光波を生成し、
前記分割物体位置判定手段によって得られた前記分割物体の前記ホログラムに対する位置に応じて、前記空間周波数帯域制限手段による空間周波数帯域制限を行うものであって、
前記分割物体が前記ホログラムと重ならないポリゴン群Ｐａ，Ｐｂからなる分割物体Ａ，Ｂの場合には、該分割物体毎に光波の空間周波数帯域制限の範囲を変え、
前記分割物体が前記ホログラムと重なるポリゴン群Ｐｃからなる分割物体Ｃの場合には、該分割物体を構成するポリゴン毎に光波の空間周波数帯域制限の範囲を変えることを特徴とするホログラムデータ生成プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のホログラムデータ生成プログラムにおいて、
前記物体光波生成手段は、さらに、前記ポリゴン位置判定手段により前記物体を構成するポリゴンが前記ホログラムと重なると判定した場合に、該ポリゴンをホログラム面の前後に分割するポリゴン分割手段を含むものとして機能させ、
前記物体ポリゴンデータ記憶手段には、前記ポリゴン分割手段にて分割されたポリゴンのデータが格納され、
前記ポリゴン分類手段は、前記物体を構成するポリゴンを、前記ホログラムの前方にあり該ホログラムと重ならないポリゴン群Ｐａ、及び前記ホログラムの後方にあり該ホログラムと重ならないポリゴン群Ｐｂのいずれかに分類し、
前記分割物体光波生成手段は、前記ポリゴン分類手段によって分類された各ポリゴン群Ｐａ，Ｐｂからなる分割物体Ａ，Ｂの光波を生成し、前記空間周波数帯域制限手段により、前記分割物体Ａ，Ｂの前記ホログラムに対する位置に応じて、該分割物体毎に光波の空間周波数帯域制限の範囲を変えることを特徴とするホログラムデータ生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィによって立体像を表示するホログラムを生成するためのホログラムデータ生成装置、ホログラムデータ生成方法及びホログラムデータ生成プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホログラフィによって立体像を表示するホログラムの生成において、コンピュータ上での計算によってホログラムデータを生成する計算機ホログラム方式が知られている。この計算では、物体を点光源の集まりとみなして各点光源の光波がホログラム面へ伝搬した時の光波を計算し、それらの結果を足し合わせたものをホログラム面上での物体の光波として扱う点光源法が一般的であった。
【０００３】
ここで、ある光波が別の位置へ伝搬した時の光波の計算（伝搬計算）では、フーリエ変換やこれを応用した計算方法が用いられる。上記点光源法においては、物体を構成する点光源の数に応じて伝搬計算に伴うフーリエ変換の回数が増えるため、複雑な物体に対しては計算時間が増大することになる。
【０００４】
これに対し、ＣＧ（Computer Graphics）等でしばしば用いられるポリゴンをベースとしたポリゴン法が提案されている。これは、物体を構成する各ポリゴンの光波を生成し、物体平面を介してホログラム面への伝搬計算を行うものであるが、ポリゴンの数に応じて伝搬計算に伴うフーリエ変換の回数が決まるので、複雑な物体に対しては点光源法と比較して計算時間が短縮できる。
【０００５】
一方、ホログラフィによる立体像の表示においては、共役像と呼ばれる本来の再生像とは異なるもう１つの立体像が観察される場合がある。この共役像を除去する方法として、特許文献１に記載のハーフゾーンプレート処理や非特許文献１に記載の空間周波数フィルタリング法が知られている。これらの方法は、物体から伝搬する光波の計算において、一部の伝搬領域に広がる光波の計算を行わないこと、すなわち空間周波数成分に帯域制限を施すものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１５５０８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】坂本雄児:空間周波数フィルタリング法による計算機合成ホログラムの共役像除去、映像情報メディア学会誌、59、pp588-591(2005)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した共役像除去のための帯域制限においては、物体上の点がホログラムの前方にあるか後方にあるかによって、光波の帯域制限範囲を変える必要がある。例えば、ホログラムの前方で下側空間の光波を制限した場合、ホログラムの後方では上側空間の光波を制限する必要がある。
【０００９】
点光源法による計算においては、物体は点光源の集まりとみなすため、物体の光波の帯域制限は、ホログラムに対する物体を構成する各点の位置に応じて、光波の帯域制限範囲を変更すれば良い。
【００１０】
一方、ポリゴン法による計算において、光波の帯域制限処理をどのように導入するかについては余り考慮されていない。ここで、ホログラムと物体の位置関係について図４で説明する。（ａ）は、観察者１１０２に対してホログラム１１０１の前方に物体１１００が存在する場合、（ｂ）は、観察者１１０２に対してホログラム１１０１の後方に物体１１００が存在する場合、及び（ｃ）は、ホログラム１１０１と物体１１００が重なっている場合である。
【００１１】
（ａ），（ｂ）の場合は、物体１１００を構成する全てのポリゴンは、ホログラムの前方、または後方に存在している。しかし、（ｃ）の場合は、物体１１００を構成するポリゴンは、ホログラムの前方にあるポリゴンと、ホログラムの後方にあるポリゴンと、ホログラムと重なるポリゴンとの３通りが存在する可能性がある。よって、各ポリゴンの位置に応じて光波の帯域制限範囲を変更せねばならず、処理は複雑になる。
【００１２】
このため、ポリゴン法によって生成した計算機ホログラムにおいては、ホログラムの再生像がホログラムに重なる場合や、複数の物体がホログラムの前方と後方に存在しているような場合に、共役像によって再生像の観察が妨げられることがあった。
【００１３】
本発明の目的は、上記課題を鑑み、ポリゴン法による計算機ホログラムの計算において、空間周波数の帯域制限を適切に適用して物体の光波の生成を可能とするホログラムデータ生成装置、ホログラムデータ生成方法及びホログラムデータ生成プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、計算により物体のホログラムデータを生成するホログラムデータ生成装置において、前記物体を構成するポリゴンの情報を格納する物体ポリゴンデータ記憶手段と、前記物体の光波を生成する物体光波生成手段と、前記物体の光波をホログラムの位置まで伝搬する物体光波伝搬手段と、前記伝搬された光波と参照光の光波によって生じる干渉縞を計算する干渉縞計算手段と、前記計算した干渉縞をホログラムデータに変換する干渉縞コード化手段と、を備え、前記物体光波生成手段は、前記物体を構成する各ポリゴンの光波を生成するポリゴン光波生成手段と、前記各ポリゴンの光波を加算して物体の光波を得るポリゴン光波加算手段と、前記物体ポリゴンデータ記憶手段を参照し、前記ポリゴンの前記ホログラムに対する位置を判定するポリゴン位置判定手段と、前記伝搬する物体の光波に対し空間周波数の帯域制限を行う空間周波数帯域制限手段と、を有し、前記ポリゴン光波生成手段は、前記ポリゴン位置判定手段によって得られた前記ポリゴンの前記ホログラムに対する位置に応じて、前記空間周波数帯域制限手段により前記ポリゴン毎に光波の空間周波数帯域制限の範囲を変えることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、計算により物体のホログラムデータを生成するホログラムデータ生成方法において、前記物体を構成する各ポリゴンの光波を生成するステップと、前記各ポリゴンの光波を加算して物体の光波を得るステップと、前記物体の光波をホログラムの位置まで伝搬するステップと、前記伝搬された光波と参照光の光波によって生じる干渉縞を計算するステップと、前記計算した干渉縞をホログラムデータに変換する干渉縞コード化ステップと、前記ポリゴンの前記ホログラムに対する位置を判定するステップと、前記伝搬する物体の光波に対し空間周波数の帯域制限を行うステップと、を備え、前記ポリゴンの前記ホログラムに対する位置に応じて、前記ポリゴン毎に光波の空間周波数帯域制限の範囲を変えることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、計算により物体のホログラムデータを生成するホログラムデータ生成プログラムにおいて、コンピュータを、前記物体を構成するポリゴンの情報を格納する物体ポリゴンデータ記憶手段と、前記物体の光波を生成する物体光波生成手段と、前記物体の光波をホログラムの位置まで伝搬する物体光波伝搬手段と、前記伝搬された光波と参照光の光波によって生じる干渉縞を計算する干渉縞計算手段と、前記計算した干渉縞をホログラムデータに変換する干渉縞コード化手段と、として機能させ、前記物体光波生成手段は、前記物体を構成する各ポリゴンの光波を生成するポリゴン光波生成手段と、前記各ポリゴンの光波を加算して物体の光波を得るポリゴン光波加算手段と、前記物体ポリゴンデータ記憶手段を参照し、前記ポリゴンの前記ホログラムに対する位置を判定するポリゴン位置判定手段と、前記伝搬する物体の光波に対し空間周波数の帯域制限を行う空間周波数帯域制限手段と、を含むものとして機能させ、前記ポリゴン光波生成手段は、前記ポリゴン位置判定手段によって得られた前記ポリゴンの前記ホログラムに対する位置に応じて、前記空間周波数帯域制限手段により前記ポリゴン毎に光波の空間周波数帯域制限の範囲を変えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、計算機ホログラムのデータ生成において、ポリゴン法により計算の高速化を図るとともに、ホログラムの再生像を観察する際に共役像の発生を防止する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ポリゴン法によるホログラムデータ生成の概要を説明する図。
【図２】実施例１おけるホログラムデータ生成装置の構成例を示すブロック図。
【図３】実施例１における物体光波生成手段１０の構成例を示すブロック図。
【図４】ポリゴン位置判定手段１４による位置判定動作を説明する図。
【図５】空間周波数帯域制限手段１５による帯域制限動作を説明する図。
【図６】物体光波生成手段１０における物体光波の生成処理を示すフローチャート。
【図７】実施例２における物体光波生成手段２０の構成例を示すブロック図。
【図８】ポリゴン分類手段２１によるポリゴン分類動作を説明する図。
【図９】物体光波生成手段２０における物体光波の生成処理を示すフローチャート。
【図１０】図９のステップＳ２０２におけるポリゴン分類処理を示すフローチャート。
【図１１】図９のステップＳ２０５における分割物体毎の光波の生成処理を示すフローチャート。
【図１２】実施例３における物体光波生成手段４０の構成例を示すブロック図。
【図１３】ポリゴン分割手段４１によるポリゴンの分割を説明する図。
【図１４】物体光波生成手段４０における物体光波の生成処理を示すフローチャート。
【図１５】図１４のステップＳ３０２におけるポリゴン分割処理を示すフローチャート。
【図１６】図１４のステップＳ３０３におけるポリゴン分類処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
初めに、図１を用いて、ポリゴン法による物体のホログラムデータ生成について概要を説明する。（ａ）は、ポリゴンよって構成された物体の例である。４面体形状の物体１０００は、三角形ＡＢＣ、三角形ＡＣＤ、三角形ＡＤＢ及び三角形ＢＣＤの４つのポリゴンから構成される。この例ではポリゴンはすべて三角形であるが、必ずしも三角形ポリゴンのみで物体が構成されている必要はない。
【００２０】
（ｂ）は、物体からホログラムを作成する方法を示す。物体１０００のほか、ホログラム１００１及び参照光源１００４が配置されている。ここでは、参照光源１００４は点光源であるが、参照光を平行光とすることも可能である。物体平面１００５は、物体１０００の光波の計算において、物体１０００を構成する各ポリゴンの光波を足し合わせるために設けた、ホログラム１００１と平行で物体１０００に重なる仮想的な平面である。また以下においては、ホログラム１００１を含む平面をホログラム面と呼ぶ。
【００２１】
物体１０００のホログラムを作成するために、物体１０００のホログラム面上での光波を得る必要があるが、これは以下の手順により計算する。
（１）物体１０００を構成する各ポリゴンの光波を生成する。次に、各ポリゴンの光波を回転変換によってホログラム１００１と平行な面の光波とする。さらに、この光波について物体平面１００５への伝搬計算を行うことにより、物体平面１００３上の各ポリゴンの光波を得る。
（２）物体平面１００５上で、上記の計算で得られた各ポリゴンの光波を足し合わせることにより、物体平面１００５上における物体の光波を得る。
（３）物体平面１００５上における物体の光波について、ホログラム１００１面への伝搬計算を行うことにより、ホログラム面上での物体の光波を得る。
（４）上記の手順で計算したホログラム面上での物体の光波と、参照光源１００４によって発生した光波がホログラム面へ伝搬した光波とによって生じる干渉縞を計算する。
（５）得られた干渉縞を、画像情報として記録媒体に記録するためにコード化する。このコード化には量子化や符号化が含まれる。これにより、ホログラム１００１のホログラムデータが得られる。
【００２２】
このようにポリゴン法においては、物体を構成するポリゴンの数に応じて伝搬計算に伴うフーリエ変換の回数が決まるため、点光源法と比較して、複雑な物体に対して高速に計算を行うことが可能である。本発明では、ポリゴン法による計算機ホログラムの計算において、共役像を除去するために空間周波数の帯域制限を適切に適用して物体の光波を生成するものであるが、その実施例を図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２３】
図２は、実施例１おけるホログラムデータ生成装置の構成例を示すブロック図である。ホログラムデータ生成装置１は、物体を構成するポリゴンの情報を用いて、該物体のホログラムデータを生成する。その際、ポリゴン毎に光波の帯域制限を実施することで、ホログラムを再生する際の共役像を除去するようにしている。各部の構成を説明する。
【００２４】
物体ポリゴンデータ記憶手段２は、ホログラムとして記録したい物体を構成するポリゴンの情報を格納する。
【００２５】
物体光波生成手段３は、物体ポリゴンデータ記憶手段２に格納されているポリゴンの情報を読み出して物体の光波を生成する。物体光波伝搬手段４は、物体光波生成手段３で生成された物体の光波がホログラムまで伝搬した場合のホログラム面上の光波を計算する。
【００２６】
干渉縞計算手段５は、物体光波伝搬手段４で得られたホログラム面上の光波と、図示しない参照光波生成手段で生成した参照光がホログラムまで伝搬した場合のホログラム面上の光波によって生じる干渉縞を計算する。干渉縞コード化手段６は、干渉縞計算手段５で得られた干渉縞データをホログラムデータに変換してホログラム記憶手段７に格納する。
【００２７】
なお、物体光波生成手段３で生成された物体の光波、物体光波伝搬手段４で得られたホログラム面上の光波、干渉縞計算手段５で得られた干渉縞データについては、図示しない記憶手段に格納する構成としても良い。また、物体光波生成手段３、物体光波伝搬手段４、干渉縞計算手段５及び干渉縞コード化手段６における計算の途中のデータについては、図示しない一時的な記憶手段に格納する構成としても良い。
【００２８】
これらの構成は、一般的なコンピュータを用いて、物体光波生成手段３、物体光波生成手段４、干渉縞計算手段５及び干渉縞コード化手段６を、それぞれの機能を持ったプログラムとして機能させることで実現できる。もちろん、各手段をハードウェアで構成することも可能である。
【００２９】
ここに物体光波生成手段３は、物体の光波を生成する際に帯域制限を施して、ホログラムを再生する際に共役像が観察されないようにしている。以下、帯域制限された物体光波の生成について説明する。
【００３０】
図３は、実施例１における物体光波生成手段１０の構成例を示すブロック図である。物体光波生成手段１０（３）では、ポリゴン毎に光波の帯域制限を行った物体の光波計算を実施する。
【００３１】
ポリゴン光波生成手段１１は、物体ポリゴンデータ記憶手段２から物体を構成するポリゴンの情報を一つずつ読み出してポリゴンの光波を生成する。その際、ポリゴン位置判定手段１４により、ポリゴンを構成する各頂点の位置からポリゴンのホログラムに対する位置を取得する。そして、ポリゴンのホログラムに対する位置に応じて、空間周波数帯域制限手段１５によりポリゴンの光波に対して空間周波数の帯域制限処理を行う。
【００３２】
ここで空間周波数帯域制限手段１５による帯域制限処理では、ポリゴンの光波をフーリエ変換して空間周波数成分を求め、帯域制限を実施する空間周波数範囲のフーリエ成分を０に置き換える。そして、逆フーリエ変換を行うことで再びポリゴンの光波に戻す。その結果、ポリゴン毎に光波の帯域制限を施した光波が得られる。
【００３３】
ポリゴン光波伝搬手段１２は、ポリゴン光波生成手段１１で得られたポリゴンの帯域制限された光波について、物体平面への伝搬計算を行う。ポリゴン光波加算手段１３は、ポリゴン光波伝搬手段１２で得られた物体平面に伝搬したポリゴンの光波を、物体を構成するすべてのポリゴンについて加算することにより、物体の光波を得る。物体光波は物体光波伝搬手段４へ出力する。
【００３４】
図４は、ポリゴン位置判定手段１４による位置判定動作を説明する図である。ポリゴン位置判定手段１４は、物体１１００を構成する各ポリゴン１１００ｐのホログラム（またはホログラム面）１１０１に対する位置を判定する。その際、ポリゴンを構成する各頂点の位置からポリゴンのホログラムに対する位置を取得する。例えば、ポリゴン１１００ｐについて言えば、（ａ）の場合は観察者１１０２に対してホログラム１１０１の前方位置に、（ｂ）の場合はホログラム１１０１の後方位置に、（ｃ）の場合はホログラム１１０１と重なった位置に存在すると判定する。
【００３５】
ポリゴンのホログラムに対する位置判定では、ポリゴン面の代表点を設定して判定するのがよい。例えば、ポリゴンの各頂点の座標からポリゴンの重心位置を計算し、これを代表点としてホログラムに対する位置を判定する。代表点を用いることで、上記（ａ）〜（ｃ）を容易に判定できる。代表点は重心位置の代わりに、任意の１つの頂点の座標を用いてもよい。
【００３６】
図５は、空間周波数帯域制限手段１５による帯域制限動作を説明する図である。再生時の共役像を除去するための帯域制限処理として、ハーフゾーンプレート処理や空間周波数フィルタリング法を用いるが、ここではハーフゾーンプレート処理について説明する。
【００３７】
ハーフゾーンプレート処理は、ポリゴン１１００ｐの光波がホログラム１１０１へ伝搬した場合の光波の計算において、ポリゴン１１００ｐを通りホログラム１１０１に垂直な平面１１０３の片側のみに広がる光波を計算し、その反対側に広がる光波については計算しない（帯域制限する）。いずれの側の光波を計算するか（あるいは帯域制限するか）は、ポリゴン１１００ｐのホログラム１１０１に対する位置と観察者の位置に応じて決定する。
【００３８】
具体例として（ａ）はポリゴン１１００ｐがホログラム１１０１の前方位置に存在する場合であり、平面１１０３の下側に広がる光波を制限している。（ｂ）はポリゴン１１００ｐが後方位置に存在する場合であり、平面１１０３の上側に広がる光波を制限している。なお、ポリゴン１１００ｐがホログラム１１０１に重なる場合は、後述するように、重なり位置に応じて（ａ）の前方位置または（ｂ）の後方位置に準じた帯域制限を行う。
【００３９】
なお、帯域制限処理として空間周波数フィルタリング法を用いる場合も同様である。空間周波数フィルタリング法では、ポリゴン１１００ｐを通り参照光の進行方向に平行な平面を境界として、片側のみに広がる光波を計算する。
【００４０】
帯域制限処理を一般的に表現すれば、ポリゴンの光波をフーリエ変換した結果である空間周波数成分に対して、帯域制限を実施する範囲の空間周波数成分を０にし、逆フーリエ変換を行うことによって実施する。本実施例の場合、帯域制限を実施する空間周波数範囲は、ポリゴン位置がホログラム前方か、ホログラム後方かで異なる範囲とする。具体的な制限範囲は、ハーフゾーンプレート処理や空間周波数フィルタリング法によって決定することができるが、これらに限定されるものではなく、他の帯域制限処理を適用することも可能である。
【００４１】
以下の説明では、ハーフゾーンプレート処理を例として、ポリゴンが前方位置に存在する場合には下側領域に広がる光波を帯域制限し、ポリゴンが前方位置に存在する場合には上側領域に広がる光波を帯域制限するものとする。
【００４２】
図６は、物体光波生成手段１０における物体光波の生成処理を示すフローチャートである。
【００４３】
最初に、ポリゴン光波加算手段１３において物体を構成する各ポリゴンの光波の加算に用いるフレームバッファを初期化する（ステップＳ１０１）。そして、物体を構成する各ポリゴンについて、光波生成が未処理のポリゴンが存在するか否かを判定し（ステップＳ１０２）、未処理のポリゴンが存在しなければ処理を終了する。
【００４４】
ポリゴン光波生成手段１１は、物体を構成する各ポリゴンについて、ポリゴンの光波を生成する（ステップＳ１０３）。ここで、ポリゴンはホログラムに対して一般には平行ではないため、生成したポリゴンの光波をホログラムと平行な面に回転変換しておくのが良い。
【００４５】
次に、ポリゴン位置判定手段１４によりポリゴンのホログラムに対する位置を判定する（ステップＳ１０４）。図４（ａ）のように、ポリゴン１１００ｐがホログラム１１０１の前方にある場合は、空間周波数帯域制限手段１５によって、ステップＳ１０３で生成されたポリゴンの光波に対して、図５（ａ）のように平面１１０３の下側に対し帯域制限処理を行う（ステップＳ１０５）。一方図４（ｂ）のように、ポリゴン１１００ｐがホログラム１１０１の後方にある場合は、ポリゴンの光波に対して図５（ｂ）のように平面１１０３の上側に対し帯域制限を行う（ステップＳ１０６）。
【００４６】
なお、図４（ｃ）のように、ポリゴン１１００ｐがホログラム１１０１と重なる場合は、重なり位置に応じて（ａ）の前方の場合、または（ｂ）の後方の場合に振り分けて、平面１１０３の下側または上側の帯域制限を行う（ステップＳ１０７）。例えば、ポリゴン位置判定手段１４により、ポリゴンのホログラム面に対する前方部分と後方部分の面積を比較し、面積の大きい側にポリゴンが位置するものとして帯域制限を行う。これにより、ポリゴンの帯域制限された光波を得る。
【００４７】
ポリゴン光波伝搬手段１２は、ステップＳ１０５〜ステップＳ１０７で得られたポリゴンの帯域制限された光波を物体平面へ伝搬する（ステップＳ１０８）。ポリゴン光波加算手段１３は、ステップＳ４０８で伝搬されたポリゴンの帯域制限された光波をフレームバッファに加算する（ステップＳ１０９）。その後ステップＳ１０２に戻り、次のポリゴンに対し上記処理を繰り返す。このようにしてフレームバッファには、物体全体の光波が格納される。なお、このようにして得られた物体の光波は物体平面に位置しているため、物体光波伝搬手段４によってホログラム面までの伝搬計算を行い、干渉縞を生成する。
【００４８】
以上の動作によって、物体光波生成手段１０はポリゴン法を取り入れて物体の光波を生成するので、点光源法と比較して処理時間が大幅に低減できる。その際、ポリゴンとホログラムとの位置関係に応じて、生成した物体の光波について、ポリゴン毎に帯域制限を実施するので、ホログラムを再生する際に観察される共役像を除去することができる。また、ポリゴンとホログラムの位置が重なる場合には、重なり位置に応じて適切に帯域制限を実施するので、発生する共役像を最小限に抑えることができる。
【実施例２】
【００４９】
実施例２では、複数のポリゴンをまとめてポリゴン群（分割物体）として扱い、分割物体毎に光波の帯域制限を実施するようにした。
【００５０】
図７は、実施例２における物体光波生成手段２０の構成例を示すブロック図である。物体光波生成手段２０（３）は、ホログラム面の前方にあるポリゴン群（分割物体）、及びホログラム面の後方にあるポリゴン群（分割物体）については、分割物体毎に光波の帯域制限を行う。また、ホログラムと重なるポリゴン群（分割物体）についてはポリゴン毎に光波の帯域制限を行う。これらを合わせて、物体の光波計算を実施する。
【００５１】
ポリゴン分類手段２１は、物体を構成する各ポリゴンについて、ホログラム面の前方にありホログラムと重ならないポリゴン群Ｐａ、ホログラム面の後方にありホログラムと重ならないポリゴン群Ｐｂ、及びホログラムと重なるポリゴン群Ｐｃに分類する。
【００５２】
分割物体光波生成手段２２は、ポリゴン分類手段２１で得られた分類に従って、前記ポリゴン群Ｐａからなる分割物体Ａ、前記ポリゴン群Ｐｂからなる分割物体Ｂ、及び前記ポリゴン群Ｐｃからなる分割物体Ｃからの、帯域制限された光波を生成する。この分割物体光波生成手段２２は、分割物体を構成する各ポリゴンの情報を一つずつ読み出してポリゴンの光波を生成するポリゴン光波生成手段２８、ポリゴンの光波について分割物体の物体平面（以下、分割物体平面）への伝搬計算を行うポリゴン光波伝搬手段２９、及び、分割物体平面に伝搬したポリゴンの光波を、分割物体を構成する全てのポリゴンについて加算することにより分割物体の光波を得るポリゴン光波加算手段３０により構成される。
【００５３】
分割物体光波伝搬手段２３は、分割物体光波生成手段２２で生成された分割物体Ａ，Ｂ，Ｃの光波について、物体平面への伝搬計算を行う。分割物体光波加算手段２４は、分割物体光波伝搬手段２３により物体平面に伝搬された分割物体Ａ，Ｂ，Ｃの各光波を加算することによって、物体の光波を得る。
【００５４】
ポリゴン位置判定手段２５は、ポリゴンを構成する各頂点の位置からポリゴンのホログラムに対する位置を判定する。分割物体位置判定手段２６は、分割物体平面の位置から分割物体のホログラムに対する位置を判定する。空間周波数帯域制限手段２７は、ポリゴンまたは分割物体の光波に対して空間周波数の帯域制限を行う。
【００５５】
図８は、ポリゴン分類手段２１によるポリゴン分類動作を説明する図である。物体１２００を構成するポリゴンは、観察者１２０２から見てホログラム１２０１の前方にありホログラムと重ならないポリゴン群Ｐａ、ホログラムの後方にありホログラムと重ならないポリゴン群Ｐｂ、及びホログラムと重なるポリゴン群Ｐｃに分類される。そして、ポリゴン群Ｐａは分割物体Ａ、ポリゴン群Ｐｂは分割物体Ｂ、ポリゴン群Ｐｃは分割物体Ｃととして扱う。
【００５６】
図９は、物体光波生成手段２０における物体光波の生成処理を示すフローチャートである。
【００５７】
最初に、分割物体光波加算手段２４において物体を構成する各分割物体の光波の加算に用いる物体光波用フレームバッファを初期化する（ステップＳ２０１）。
【００５８】
次にポリゴン分類手段２１は、物体を構成する各ポリゴンの分類処理を行う（ステップＳ２０２）。ここでは各ポリゴンを、ホログラムの前方にあるポリゴン群、ホログラムの後方にあるポリゴン群、及びホログラムと重なるポリゴン群に分類し、それらから分割物体を構成する。ステップＳ２０２のポリゴン分類処理については、図１０を用いて後述する。
【００５９】
次に、ステップＳ２０２で分類された各ポリゴン群（分割物体）について、光波生成が未処理の分割物体が存在するか否かを判定し（ステップＳ２０３）、未処理の分割物体が存在しなければ処理を終了する。
【００６０】
分割物体位置判定手段２６は、各分割物体についてホログラムに対する位置を判定する（ステップＳ２０４）。なお、この判定は、分割物体を構成するポリゴン群がいずれの分類（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）に属するかによっても判定できる。分割物体がホログラムの前方（ａ）または後方（ｂ）に位置し、ホログラムと重ならない場合は、分割物体光波生成手段２２は、分割物体毎の光波の生成処理を行う（ステップＳ２０５）。一方、分割物体がホログラムと重なる場合（ｃ）は、分割物体光波生成手段２２は、ポリゴン毎の光波の生成処理を行う（ステップＳ２０６）。これらにより、分割物体の帯域制限された光波を得る。
【００６１】
ここで、ステップＳ２０５のホログラムと重ならない分割物体の光波の生成処理においては、分割物体の位置に応じて分割物体毎に光波の帯域制限を行う。ステップＳ２０５の処理は、図１１を用いて後述する。一方、ステップＳ２０６のホログラムと重なる分割物体の光波の生成においては、実施例１（図６）で説明したポリゴン毎の光波の生成処理と同様に行う。すなわち、各ポリゴンの位置に応じて光波の帯域制限を行う。これによって、ホログラムと重なる分割物体についても帯域制限された光波を得ることができる。（但し、図６における物体は図９においては分割物体に相当する）。
【００６２】
分割物体光波伝搬手段２３は、ステップＳ２０５またはステップＳ２０６で生成された分割物体の光波を物体平面へ伝搬する（ステップＳ２０７）。分割物体光波加算手段２４は、ステップＳ２０７で伝搬された分割物体の光波を物体光波用フレームバッファに加算する（ステップＳ２０８）。その後ステップＳ２０３に戻り、次の分割物体に対し上記処理を繰り返す。このようにして物体光波用フレームバッファには、物体全体の光波が格納される。ただし、得られた物体の光波は物体平面に位置しているため、その後物体光波伝搬手段４によってホログラム面までの伝搬計算を行い、干渉縞を生成する。
【００６３】
図１０は、図９のステップＳ２０２におけるポリゴン分類処理を示すフローチャートである。
【００６４】
ポリゴン分類手段２１は、未処理のポリゴンが存在するか否かを判定し（ステップＳ２１１）、未処理のポリゴンが存在しなければ処理を終了する。
【００６５】
ポリゴン位置判定手段２５は、物体を構成する各ポリゴンについてホログラムに対する位置を判定する（ステップＳ２１２）。ここでは、物体ポリゴンデータ記憶手段２を参照し、ポリゴンの各頂点の座標から、該ポリゴンがホログラムの前方に位置するか、ホログラムの後方に位置するか、あるいはホログラムに重なるかを判定する。
【００６６】
ポリゴンがホログラムの前方にある場合（ａ）は、該ポリゴンをホログラムの前方のポリゴン群Ｐａとして分類し（ステップＳ２１３）、該ポリゴン群Ｐａから分割物体Ａを構成する（ステップＳ２１６）。ポリゴンがホログラムの後方にある場合（ｂ）は、該ポリゴンをホログラムの後方のポリゴン群Ｐｂとして分類し（ステップＳ２１４）、該ポリゴン群Ｐｂから分割物体Ｂを構成する（ステップＳ２１７）。該ポリゴンがホログラムと重なる場合（ｃ）は、該ポリゴンをホログラムと重なるポリゴン群Ｐｃとして分類し（ステップＳ２１５）、該ポリゴン群Ｐｃから分割物体Ｃを構成する（ステップＳ２１８）。その後ステップＳ２１１に戻り、次のポリゴンに対し上記処理を繰り返す。
【００６７】
以上の処理によって、物体を構成する各ポリゴンを、ホログラムの前方にあるポリゴン群Ｐａ、ホログラムの後方にあるポリゴン群Ｐｂ、及びホログラムと重なるポリゴン群Ｐｃに分類し、分類された各ポリゴン群からそれぞれ分割物体Ａ，Ｂ，Ｃを構成する。そして、各分割物体に対し、該分割物体と重なりホログラムと平行な平面である分割物体平面を設定する。
【００６８】
図１１は、図９のステップＳ２０５における分割物体毎の光波の生成処理を示すフローチャートである。すなわち分割物体光波生成手段２２は、各ポリゴンの光波を加算した後、ホログラムと重ならない分割物体Ａ，Ｂについては、分割物体毎に光波の帯域制限を行う。
【００６９】
最初に、ポリゴン光波加算手段３０において分割物体を構成する各ポリゴンの光波の加算に用いる分割物体光波用フレームバッファを初期化する（ステップＳ２２１）。
【００７０】
分割物体光波生成手段２２は、対象とする分割物体を構成する各ポリゴンについて、光波の計算が未処理のポリゴンが存在するか否かを判定する（ステップＳ２２２）。未処理のポリゴンが存在すればステップＳ２２３へ進み、未処理のポリゴンが存在しなければステップＳ２２６に進む。
【００７１】
ステップＳ２２３では、ポリゴン光波生成手段２８は、分割物体を構成する各ポリゴンについての光波を生成する。ここで、一般にはポリゴンはホログラムに対して平行ではないため、生成したポリゴンの光波は回転変換を用いてホログラムと平行な面としておくのが良い。
【００７２】
次に、ポリゴン光波伝搬手段２９は、ステップＳ２２３で生成されたポリゴンの光波を分割物体平面へ伝搬する（ステップＳ２２４）。ポリゴン光波加算手段３０は、ステップＳ２２４で伝搬されたポリゴンの光波を分割物体光波用フレームバッファに加算する（ステップＳ２２５）。その後ステップＳ２２２に戻り、次のポリゴンについての光波計算処理を繰り返す。その結果、分割物体光波用フレームバッファには、対象とする分割物体の光波が格納される。
【００７３】
一方、ステップＳ２２２で未処理のポリゴンが無い場合（各ポリゴンの光波の加算が終了した場合）、分割物体位置判定手段２６は、対象とする分割物体のホログラムに対する位置を判定する（ステップＳ２２６）。
【００７４】
分割物体がホログラムの前方にある場合（ａ）は、空間周波数帯域制限手段２７により、前記分割物体光波用フレームバッファに格納されている分割物体光波に対して下側領域の帯域制限処理（図５（ａ）参照）を行う（ステップＳ２２７）。分割物体がホログラムの後方にある場合（ｂ）は、分割物体光波に対して上側領域の帯域制限処理（図５（ｂ）参照）を行う（ステップＳ２２８）。
【００７５】
この帯域制限処理を一般的に表現すれば、分割物体の光波をフーリエ変換した結果である空間周波数成分に対して、帯域制限を実施する範囲の空間周波数成分を０にし、逆フーリエ変換を行うことによって実施する。本実施例の場合、帯域制限を実施する空間周波数範囲は、分割物体位置がホログラム前方か、ホログラム後方かで異なる範囲とする。
【００７６】
以上の処理によって、物体光波生成手段２０は物体の光波を生成することができる。実施例２では、ホログラム面の前方、あるいは後方にありホログラムと重ならないポリゴン群を分割物体として扱い、分割物体毎に光波の帯域制限を実施している。よって、ポリゴン毎に帯域制限を行う実施例１と比較し、物体光波の生成処理に要する時間を短縮することができる。
【実施例３】
【００７７】
実施例３では、ホログラムと重なるポリゴンをホログラム面の前後に分割して、ホログラムに重ならないポリゴン群（分割物体）のみとし、分割物体毎に光波の帯域制限を実施するようにした。
【００７８】
図１２は、実施例３における物体光波生成手段４０の構成例を示すブロック図である。
物体光波生成手段４０（３）は、ホログラムと重なるポリゴンをホログラム面の前後に分割してホログラムと重ならないポリゴンのみとし、ホログラム面の前方にあるポリゴン群からなる分割物体と、ホログラム面の後方にあるポリゴン群からなる分割物体とに分け、分割物体毎に光波の帯域制限を行うことで物体の光波計算を実施する。
【００７９】
ポリゴン分割手段４１は、物体を構成する各ポリゴンについて、ホログラムと重なるポリゴンをホログラム面に対して前後に分割する。ポリゴン分類手段４２は、ポリゴン分割手段４１によりポリゴン分割後の物体を構成する各ポリゴンについて、ホログラム面の前方にあるポリゴン群Ｐａ、及びホログラムの後方にあるポリゴン群Ｐｂに分類する。
【００８０】
分割物体光波生成手段４３は、ポリゴン分類手段４２で得られた分類に従って、前記ポリゴン群Ｐａからなる分割物体Ａ、及び前記ポリゴン群Ｐｂからなる分割物体Ｂからの帯域制限された光波を生成する。この分割物体光波生成手段４３は、分割物体を構成する各ポリゴンの情報を一つずつ読み出してポリゴンの光波を生成するポリゴン光波生成手段４９、ポリゴンの光波について分割物体の物体平面（以下、分割物体平面）への伝搬計算を行うポリゴン光波伝搬手段５０、及び、分割物体平面に伝搬したポリゴンの光波を、分割物体を構成するすべてのポリゴンについて加算することにより分割物体の光波を得るポリゴン光波加算手段５１によって構成される。
【００８１】
分割物体光波伝搬手段４４は、分割物体光波生成手段４３で生成された分割物体Ａ，Ｂの光波について、物体平面への伝搬計算を行う。分割物体光波加算手段４５は、分割物体光波伝搬手段４４により物体平面に伝搬された分割物体Ａ，Ｂの各光波を加算することによって、物体の光波を得る。
【００８２】
ポリゴン位置判定手段４６は、ポリゴンを構成する各頂点の位置からポリゴンのホログラムに対する位置を判定する。分割物体位置判定手段４７は、分割物体平面の位置から分割物体のホログラムに対する位置を判定する。空間周波数帯域制限手段４８は、分割物体の光波に対する帯域制限を行う。
【００８３】
図１３は、ポリゴン分割手段４１によるポリゴンの分割を説明する図である。物体１３００を構成するポリゴンの中で、ホログラム１３０１と重なるポリゴン１３００ｐについて、ホログラム（ホログラム面）に対して前後に分割する。その結果ポリゴン１３００ｐは、観察者１３０２から見てホログラムの前方側のポリゴン１３００ｐａと、ホログラムの後方側のポリゴン１３００ｐｂとに分割する。ホログラム１３０１と重なる他のポリゴンについても同様に分割する。
【００８４】
ポリゴン分割後の物体１３００を構成する各ポリゴンは、ポリゴン分類手段４２により、ホログラムの前方にあるポリゴン群Ｐａ、及びホログラムの後方にあるポリゴン群Ｐｂのいずれかに分類され、それぞれ分割物体Ａ、分割物体Ｂとして扱う。この場合、当然ながら、ホログラムと重なるポリゴン群（分割物体）は存在しない。
【００８５】
図１４は、物体光波生成手段４０における物体光波の生成処理を示すフローチャートである。
【００８６】
最初に、分割物体光波加算手段４５において物体を構成する各分割物体の光波の加算に用いる物体光波用フレームバッファを初期化する（ステップＳ３０１）。
【００８７】
次にポリゴン分割手段４１は、物体を構成する各ポリゴンについて、ホログラムと重なるポリゴンをホログラムに対して前後に分割する（ステップＳ３０２）。ステップＳ３０２のポリゴン分割処理については、図１５を用いて後述する。
【００８８】
続いてポリゴン分類手段４２は、物体を構成する各ポリゴンの分類処理を行う（ステップＳ３０３）。ここでは、各ポリゴンを、ホログラムの前方にあるポリゴン群、及びホログラムの後方にあるポリゴン群に分類する。ステップＳ３０３のポリゴン分類処理については、図１６を用いて後述する。
【００８９】
次に、物体光波生成手段４０は、ステップＳ３０３で分類された各ポリゴン群（分割物体）について、未処理の分割物体が存在するか否かを判定し（ステップＳ３０４）、未処理の分割物体が存在しなければ処理を終了する。
【００９０】
分割物体光波生成手段４３は、各分割物体について、分割物体毎の光波生成処理を行う（ステップＳ３０５）。その際、いずれの分割物体もホログラムと重ならないので、実施例２の図１１に示す処理と同様になる。これにより、分割物体の帯域制限された光波を得ることができる。
【００９１】
分割物体光波伝搬手段４４は、ステップＳ３０５で生成された分割物体の光波を物体平面へ伝搬する（ステップＳ３０６）。分割物体光波加算手段４５は、ステップＳ３０６で伝搬された分割物体の光波を物体光波用フレームバッファに加算する（ステップＳ３０７）。その後ステップＳ３０４に戻り、次の分割物体に対し上記処理を繰り返す。このようにして物体光波用フレームバッファには、物体全体の光波が格納される。ただし、得られた物体の光波は物体平面に位置しているため、その後物体光波伝搬手段４によってホログラム面までの伝搬計算を行い、干渉縞を生成する。
【００９２】
図１５は、図１４のステップＳ３０２におけるポリゴン分割処理を示すフローチャートである。
【００９３】
ポリゴン分割手段４１は、未処理のポリゴンが存在するか否かを判定し（ステップＳ３１１）、未処理のポリゴンが存在しなければ処理を終了する。
【００９４】
ポリゴン位置判定手段４６は、物体を構成する各ポリゴンについてホログラムと重なるかどうかを判定する（ステップＳ３１２）。このとき、ポリゴンの各頂点の座標から、ポリゴンがホログラムと重なるかどうかを判定できる。ポリゴンがホログラムと重ならない場合は、ステップＳ３１１に戻り、次のポリゴンの処理を行う。
【００９５】
ポリゴンがホログラムと重なる場合、ポリゴン分割手段４１は、該ポリゴンをホログラム（ホログラム面）に対して前後に分割する（ステップＳ３１３）。分割されたポリゴンについては、新たな頂点の座標を付与し、物体ポリゴンデータ記憶手段２にデータを格納する（ステップＳ３１４）。そしてステップＳ３１１に戻り、次のポリゴンの処理を行う。
【００９６】
以上の処理によって、物体を構成する全てのポリゴンはホログラムと重ならず、ホログラムの前方または後方に位置することになる。
【００９７】
図１６は、図１４のステップＳ３０３におけるポリゴン分類処理を示すフローチャートである。
【００９８】
ポリゴン分類手段４２は、未処理のポリゴンが存在するか否かを判定し（ステップＳ３２１）、未処理のポリゴンが存在しなければ処理を終了する。
【００９９】
ポリゴン位置判定手段４６は、物体を構成する各ポリゴンについてホログラムに対する位置を判定する（ステップＳ３２２）。この判定では、いずれのポリゴンもホログラムと重なることはないため、物体ポリゴンデータ記憶手段２を参照し、ポリゴンの任意の一つの頂点の座標からポリゴンのホログラムに対する位置を判定すれば良い。
【０１００】
ポリゴンがホログラム面の前方にある場合（ａ）は、該ポリゴンをホログラムの前方のポリゴン群Ｐａとして分類し（ステップＳ３２３）、該ポリゴン群Ｐａから分割物体Ａを構成する（ステップＳ３２５）。ポリゴンがホログラムの後方にある場合（ｂ）は、該ポリゴンをホログラムの後方のポリゴン群Ｐｂとして分類し（ステップＳ３２４）、該ポリゴン群Ｐｂから分割物体Ｂを構成する（ステップＳ３２６）。その後ステップＳ３２１に戻り、次のポリゴンに対し上記処理を繰り返す。
【０１０１】
以上の処理によって、物体を構成する各ポリゴンを、ホログラムの前方にあるポリゴン群Ｐａ、ホログラムの後方にあるポリゴン群Ｐｂに分類し、分類された各ポリゴン群からそれぞれ分割物体Ａ，Ｂを構成する。そして各分割物体に対し、分割物体の光波を伝搬させる該分割物体と重なりホログラムと平行な平面である分割物体平面を設定する。
【０１０２】
以上の各処理によって、物体光波生成手段４０は物体の光波を生成することができる。実施例３では、ポリゴン群から構成するいずれの分割物体もホログラムと重なることがないため、光波の帯域制限処理は全て分割物体毎に実施できる。よって、実施例２と比較しさらに処理速度が向上するとともに、帯域制限の精度が向上し、ホログラムを再生する際に観察される共役像をほぼ完全に除去することができる。
【０１０３】
以上、各実施例について説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲で実施することができる。
【０１０４】
例えば、各実施例においては物体光波生成手段３による単一の物体の光波の生成の詳細について説明したが、複数の物体の光波を生成することにより、複数の物体によるホログラムデータを生成することも可能である。また、ポリゴン法の計算における隠面消去方法として知られている、シルエット法やスイッチバック法などを適宜用いることも可能である。
【０１０５】
また、ホログラムデータ生成装置１は、一般的なコンピュータを、物体光波生成手段３、物体光波生成手段４、干渉縞計算手段５及び干渉縞コード化手段６等の各機能を持ったプログラムを実行させることでも実現できる。
【符号の説明】
【０１０６】
１：ホログラムデータ生成装置、
２：物体ポリゴンデータ記憶手段、
３，１０，２０，４０：物体光波生成手段、
４：物体光波伝搬手段、
５：干渉縞計算手段、
６：干渉縞コード化手段、
７：ホログラム記憶手段、
１１，２８，４９：ポリゴン光波生成手段、
１２，２９，５０：ポリゴン光波伝搬手段、
１３，３０，５１：ポリゴン光波加算手段、
１４，２５，４６：ポリゴン位置判定手段、
１５，２７，４８：空間周波数帯域制限手段、
２１，４２：ポリゴン分類手段、
２２，４３：分割物体光波生成手段、
２３，４４：分割物体光波伝搬手段、
２４，４５：分割物体光波加算手段、
２６，４７：分割物体位置判定手段、
４１：ポリゴン分割手段、
１０００，１１００，１２００，１３００：物体、
１００１，１１０１，１２０１，１３０１：ホログラム、
１００４：参照光源、
１００５：物体平面、
１１００ｐ，１３００ｐ：ポリゴン。
【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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