(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生するための画像再生方法において、
上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに、表面側を階段状の凹凸とした光学部材の裏面側を張り合わせ、上記表面側から照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生するようにし、
上記照明光が垂直に入射する光入射面を上記表面側に複数形成している上記光学部材を用い、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムと上記光学部材の界面に対する、上記照明光の入射角度を、上記界面において表面反射を抑えることのできる角度内で一定とし、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材の表面側を内側にした円筒を形成し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生する
画像再生方法。
【請求項２】
２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生するための画像再生方法において、
上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに、表面側を階段状の凹凸とした光学部材の裏面側を張り合わせ、上記表面側から照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生するようにし、
上記照明光が垂直に入射する光入射面を上記表面側に複数形成している上記光学部材を用い、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムと上記光学部材の界面に対する、上記照明光の入射角度を、上記界面において表面反射を抑えることのできる角度内で変化させ、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材の表面側を内側にして円筒を形成し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生する
画像再生方法。
【請求項３】
２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生する画像再生方法において、
上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに、表面側の一部を階段状の凹凸部とした光学部材の裏面側を張り合わせ、上記光学部材の凹凸部から照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生する
画像再生方法。
【請求項４】
上記光学部材の凹凸部は、上記照明光が垂直に入射する光入射面を複数形成している請求項３記載の画像再生方法。
【請求項５】
上記凹凸部における上記照明光の入射角度を一定とする請求項４記載の画像再生方法。
【請求項６】
上記光学部材は、上記凹凸部から入射した照明光を反射しながら導波する導波部を有する請求項５記載の画像再生方法。
【請求項７】
上記光学部材の上記光導波部側の外表面を黒色とする請求項６記載の画像再生方法。
【請求項８】
上記光学部材の凹凸部の裏面側は、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムからはみ出している請求項５記載の画像再生方法。
【請求項９】
上記光学部材の上記光導波部側の外表面を黒色とする請求項８記載の画像再生方法。
【請求項１０】
上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材の表面側を内側した円筒を形成し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生する請求項５記載の画像再生方法。
【請求項１１】
上記凹凸部における上記照明光の入射角度を変化させる請求項４記載の画像再生方法。
【請求項１２】
上記光学部材は、上記凹凸部から入射した照明光を反射しながら導波する導波部を有する請求項１１記載の画像再生方法。
【請求項１３】
上記光学部材の上記光導波部の外表面を黒色とする請求項１２記載の画像再生方法。
【請求項１４】
上記光学部材の凹凸部の裏面側は、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムからはみ出している請求項１１記載の画像再生方法。
【請求項１５】
上記光学部材の上記光導波部の外表面を黒色とする請求項１４記載の画像再生方法。
【請求項１６】
上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材の表面側を内側した円筒を形成し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生する請求項１１記載の画像再生方法。
【請求項１７】
上記光学部材の凹凸部は、上記入射面を同じピッチで複数備える請求項３記載の画像再生方法。
【請求項１８】
上記ピッチは０．５ｍｍ以下である請求項１７記載の画像再生方法。
【請求項１９】
上記光学部材の厚さは上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに張り合わされて剛性を保つものであれば上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムの大きさに光学的に左右されない請求項３記載の画像再生方法。
【請求項２０】
２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生する画像再生装置において、
ホログラム用照明光源と、
上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに、表面側を階段状の凹凸とした光学部材の裏面側を張り合わせて成る貼り合わせ体とを有し、
上記光学部材の表面側から上記ホログラム用照明光源からの照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生するようにし、
上記照明光が垂直に入射する光入射面を上記表面側に複数形成している上記光学部材を用い、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムと上記光学部材の界面に対する、上記照明光の入射角度を、上記界面において表面反射を抑えることのできる角度内で一定とし、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材の表面側を内側にした円筒を形成し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生する
画像再生装置。
【請求項２１】
２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生する画像再生装置において、
ホログラム用照明光源と、
上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに、表面側を階段状の凹凸とした光学部材の裏面側を張り合わせて成る貼り合わせ体とを有し、
上記光学部材の表面側から上記ホログラム用照明光源からの照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生するようにし、
上記照明光が垂直に入射する光入射面を上記表面側に複数形成している上記光学部材を用い、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムと上記光学部材の界面に対する、上記照明光の入射角度を、上記界面において表面反射を抑えることのできる角度内で変化させ、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材の表面側を内側にして円筒を形成し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生する
画像再生装置。
【請求項２２】
２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生する画像再生装置において、
ホログラム用照明光源と、
上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに、表面側の一部を階段状の凹凸部とした光学部材の裏面側を張り合わせて成る貼り合わせ体とを有し、
上記光学部材の凹凸部から上記ホログラム用照明光源からの照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生する
画像再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムから２次元又は３次元の画像を再生する画像再生装置及び画像再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホログラフィックステレオグラムは、例えば、被写体を異なる観察点から順次撮影することにより得られた多数の画像を原画として、これらを１枚のホログラム用記録媒体に短冊状又はドット状の要素ホログラムとして順次記録することにより作製される。
【０００３】
例えば、横方向のみに視差情報を持つホログラフィックステレオグラムは、図１２に示すように、被写体１００を横方向の異なる観察点から順次撮影することにより得られた複数の原画１０１ａ〜１０１ｅが、画像記録装置により、短冊状の要素ホログラムとしてホログラム用記録媒体１０２に順次記録されることにより作製される。
【０００４】
このホログラフィックステレオグラムでは、横方向の異なる観察点から順次撮影することにより得られた画像情報が、短冊状の要素ホログラムとして横方向に順次記録されているので、このホログラフィックステレオグラムを観察者が両目で見たとき、その左右の目にそれぞれ写る２次元画像は若干異なるものとなる。これにより、観察者は視差を感じることとなり、３次元画像が再生されることとなる。
【０００５】
ところで、通常のホログラムにおいて、３次元画像を再生するための照明光源と、ホログラムとは空間的に離れている。このため、通常のホログラムでは、再生のために広い空間を必要とし、また、最適な条件で再生するにはホログラムと照明光源との位置関係を決められた条件にセットしなければならない。これは、複数の要素ホログラムからなるホログラフィックステレオグラムにおいても同様である。
【０００６】
これに対して、照明光源とホログラムが一体化していれば、照明のための空間が不要になって小型化を図ることができ、しかも、ホログラムと照明光源の位置関係が常に一定となるので、常に最適な条件で再生を行うことができる。そして、これを実現するものとして、透明な光導入ブロックに記録媒体を貼り付けて記録再生を行うエッジリット方式のホログラムがある。
【０００７】
エッジリット方式によって、記録媒体を透過した光により３次元の画像が再生される透過型ホログラムを作製する際は、図１３に示すように、適当な厚さのガラス又はプラスチック等の透明材料からなる光導入ブロック１１０の一方の面１１０ａにホログラム用記録媒体１１１を貼り付ける。このとき、通常、ホログラム用記録媒体１１１は、光の全反射を防ぐために、図示しないインデックスマッチング液を介して光導入ブロック１１０に貼り付けられる。そして、光導入ブロック１１０の他方の面１１０ｂから、被写体１１３からの物体光１１４をホログラム用記録媒体１１１に向けて照射するとともに、光導入ブロック１１０の端面１１０ｃから参照光１１５をホログラム用記録媒体１１１に向けて照射する。これにより、透過型エッジリットホログラムが作製される。
【０００８】
そして、このように作製された透過型エッジリットホログラムを再生する際は、従来、ホログラム用記録媒体にガラスなどの光導入ブロックを張り合わせ、その光導入ブロックの端面から照明光を入射することでホログラムの再生を行っていた。具体的には図１４に示すように、光導入ブロック１２０の一方の面１２０ａにホログラム１２１を図示しないインデックスマッチング液を介して貼り付けた上で、光導入ブロック１２０の端面１２０ｂから再生用照明光１２３をホログラム１２１に向けて照射する。このとき、ホログラム１２１を透過する光は、ホログラム１２１によって回折される。そして、この回折光１２４によって再生像１２５が生じ、当該再生像１２５が観察者１２６によって観察されることとなる。
【０００９】
上記図１４では、例としてホログラムへの再生用照明光の入射角が６０度の例を示した。このように、光導入ブロック１２０を介して再生用照明光１２３を導入することで、ホログラム記録材料と空気の間での表面反射を防ぐことができ、この効果は特に光入射角度が急になるほど顕著であるので、エッジリットホログラムはコンパクトな再生装置の実現上、有利であると考えられている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記図１４に示したようにホログラム１２１に光導入ブロック１２０を貼り付けた構成では、ホログラム１２１自体が光導入ブロック１２０と一体化されるために、全体として大きくなってしまい、持ち運びなどに不便である。また、保管などにも不便であった。
【００１１】
例えば、上述したようにホログラム１２１への再生用照明光１２３の入射角が６０度であり、ホログラム１２１の長さＬが３０ｍｍであるとき、光導入ブロック１２０の一方の面１２０ａの長さも最低限上記Ｌに近い長さであるとすれば、光導入ブロック１２０の端面１２０ｃ側の厚さは１７．３ｍｍ以上必要となるからである。
【００１２】
また、上記エッジリット方式で再生する複数枚のホログラムはさらに持ち運びなどに不便であり、また保管等にも不便である。ホログラム１枚につき光導入ブロックも１個となるので、ホログラム複数枚に対しては上記厚さ１７．３ｍｍの光導入ブロックも複数個必要となるからである。
【００１３】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、従来の光導入ブロックを用いたエッジリットホログラムの再生に比べ、小型軽量化され、持ち運びや保管上有利となる画像再生装置及び画像再生方法を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像再生装置は、上記課題を解決するために、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに裏面側を張り合わせ、かつ表面側を階段状の凹凸とした光学部材に対して表面側から照明光を入射させる。すると、この照明光がホログラム又はホログラフィックステレオグラムを透過する際に回折される光によって２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生できる。この画像再生装置において上記光学部材は、上記照明光が垂直に入射する光入射面を上記表面側に複数形成している。
【００１５】
この画像再生装置は、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムと上記光学部材の界面に対する、上記照明光の入射角度を、上記界面において表面反射を抑えることのできる角度内で一定とする。具体的には、上記角度を上記界面に対する法線に対して６０度〜８５度の範囲内とする。
【００１６】
本発明に係る画像再生装置は、上記課題を解決するために、２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生する画像再生装置において、ホログラム用照明光源と、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに、表面側を階段状の凹凸とした光学部材の裏面側を張り合わせて成る貼り合わせ体とを有し、上記光学部材の表面側から上記ホログラム用照明光源からの照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生するようにし、上記照明光が垂直に入射する光入射面を上記表面側に複数形成している上記光学部材を用い、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムと上記光学部材の界面に対する、上記照明光の入射角度を、上記界面において表面反射を抑えることのできる角度内で一定とし、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材の表面側を内側にした円筒を形成し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生する。これにより、円筒型エッジリットホログラムを再生する画像再生装置となる。
【００１７】
また、本発明の画像再生装置は、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムと光学部材の界面に対する、照明光の入射角度を、界面において表面反射を抑えることのできる角度内で変化させてもよい。具体的には、上記変化角度を上記界面に対する法線に対して６０度〜８５度の範囲内とする。
【００１８】
本発明に係る画像再生装置は、上記課題を解決するために、２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生する画像再生装置において、ホログラム用照明光源と、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに、表面側を階段状の凹凸とした光学部材の裏面側を張り合わせて成る貼り合わせ体とを有し、上記光学部材の表面側から上記ホログラム用照明光源からの照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生するようにし、上記照明光が垂直に入射する光入射面を上記表面側に複数形成している上記光学部材を用い、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムと上記光学部材の界面に対する、上記照明光の入射角度を、上記界面において表面反射を抑えることのできる角度内で変化させ、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材の表面側を内側にして円筒を形成し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生する。これにより、円筒型エッジリットホログラムを再生する画像再生装置となる。
【００１９】
本発明に係る画像再生装置は、上記課題を解決するために、２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生する画像再生装置において、ホログラム用照明光源と、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに、表面側の一部を階段状の凹凸部とした光学部材の裏面側を張り合わせて成る貼り合わせ体とを有し、上記光学部材の凹凸部から上記ホログラム用照明光源からの照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生する。この場合、上記照明光が上記光学部材の内部を導波した後、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムを透過する際に回折される光によって２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生できる。
【００２０】
このため、上記光学部材は、上記凹凸部から入射した照明光を反射しながら導波する光導波部を有する。上記画像のコントラストをあげるため、光導波部の外表面を黒色としてもよい。
【００２１】
また、この画像再生装置においても、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材の表面側を内側した円筒を形成し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生するようにしてもよい。
【００２２】
また、この画像再生装置では、上記凹凸部における上記照明光の入射角度を一定又は変化させることが可能である。
【００２３】
本発明に係る画像再生方法は、上記課題を解決するために、２次元又は３次元画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生するための画像再生方法において、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに、表面側を階段状の凹凸とした光学部材の裏面側を張り合わせ、上記表面側から照明光を入射させる。すると、照明光がホログラム又はホログラフィックステレオグラムを透過する際に回折される光によって２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生できる。この方法では、上記照明光が垂直に入射する光入射面を上記表面側に複数形成している上記光学部材を用いる。
【００２４】
本発明に係る画像再生方法は、上記課題を解決するために、２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生するための画像再生方法において、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに、表面側を階段状の凹凸とした光学部材の裏面側を張り合わせ、上記表面側から照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生するようにし、上記照明光が垂直に入射する光入射面を上記表面側に複数形成している上記光学部材を用い、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムと上記光学部材の界面に対する、上記照明光の入射角度を、上記界面において表面反射を抑えることのできる角度内で一定とし、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材の表面側を内側にした円筒を形成し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生する。
【００２５】
本発明に係る画像再生方法は、上記課題を解決するために、２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生するための画像再生方法において、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに、表面側を階段状の凹凸とした光学部材の裏面側を張り合わせ、上記表面側から照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生するようにし、上記照明光が垂直に入射する光入射面を上記表面側に複数形成している上記光学部材を用い、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムと上記光学部材の界面に対する、上記照明光の入射角度を、上記界面において表面反射を抑えることのできる角度内で変化させ、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材の表面側を内側にして円筒を形成し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生する。
【００２６】
本発明に係る画像再生方法は、上記課題を解決するために、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに、表面側の一部を階段状の凹凸部とした光学部材の裏面側を張り合わせ、この凹凸部から照明光を入射させる。すると、この照明光が上記光学部材の内部を導波した後、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムを透過する際に回折される光によって２次元又は３次元の画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生できる。
【００２７】
このため、上記光学部材は、上記凹凸部から入射した照明光を反射しながら導波する光導波部を有する。上記画像のコントラストをあげるため、光導波部の外表面を黒色としてもよい。
【００２８】
また、この画像再生方法においても、上記ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに上記光学部材の裏面側を張り合わせた状態で、上記光学部材の表面側を内側した円筒を形成し、この円筒の内側に上記照明光を入射させて２次元又は３次元の画像を再生するようにしてもよい。
【００２９】
また、この画像再生方法では、上記凹凸部における上記照明光の入射角度を一定又は変化させることが可能である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的ないくつかの実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更が可能であることは言うまでもない。
【００３１】
先ず、第１の実施の形態は、図１に示すように、３次元画像情報が記録されたホログラフィックステレオグラムを再生する画像再生装置５であり、図１に示すような構成である。すなわち、ホログラフィックステレオグラム６に、表面側７ａを階段状の凹凸とした光学部材７の裏面側７ｂを張り合わせ、上記表面側７ａから照明光９を所定の角度、例えば６０度で入射させる画像再生装置５である。
【００３２】
光学部材７は、例えば光学ガラスや透明プラスチック等から形成され、照明光９が垂直に入射する光入射面８を表面側７ａに複数形成している。この光学部材７は、図２に示すように、ホログラフィックステレオグラム６との界面２２に対する、照明光９の入射角度θを、界面２２において表面反射を抑えることのできる角度、例えば６０度としている。
【００３３】
この角度は、界面２２に対する法線Ｈに対しての角度である。なお、光入射面８に対して直角に形成した傾斜面２３の上記界面２２に対する角度は上記入射角度と同様６０度となる。光源からの照明光９が照射角度６０度の平行光であるときに、上記光入射面８における入射角度が９０度となり、光入射面８における表面反射を抑えるのに有効であるためである。なお、θは照明光の照射角度との関係から６０度〜８５度の範囲内で設定することが好適であることが分かっている。
【００３４】
また、光学部材７の階段状の凹凸のピッチｐは狭いほど観察上、好ましいが、一般的には０．５ｍｍ以下であればよい。本実施の形態では、ピッチＰ＝１００μｍとする。すなわち、光入射面８は、ピッチｐ＝１００μｍで複数、光学部材７の表面側７ａに形成される。また、光学部材７の厚さｄはｄ＝１００μｍとする。例えば、ホログラフィックステレオグラム６に張り合わされて剛性を備える位の厚さであるという条件を満たすほどの厚さである。上記剛性を保てればホログラフィックステレオグラム６の大きさに光学的に左右されるものではない。
【００３５】
このような構成の画像再生装置５によれば、ホログラフィックステレオグラム６と光学部材７の界面２２に光入射面８を介して角度θで入射する照明光９が、ホログラフィックステレオグラム６を透過する際に回折される。そして、この回折光２０によって再生像が生じ、この再生像が観察者２１によって観察されることになる。
【００３６】
したがって、この画像再生装置５を使うことにより、従来の光導入ブロックを用いたエッジリット方式のホログラフィックステレオグラムの再生に比べ、小型軽量化が実現され、持ち運びや保管上有利となる。
【００３７】
次に、上記第１の実施の形態の画像再生装置により再生される、ホログラフィックステレオグラムを作成するシステムの一構成例について説明する。なお、以下の説明では、短冊状の複数の要素ホログラムを一つの記録媒体上に記録することにより、横方向の視差情報を持たせたホログラフィックステレオグラムを例に挙げる。ただし、本発明は、ドット状の複数の要素ホログラムを一つの記録媒体上に記録することにより、横方向及び縦方向の視差情報を持たせたホログラフィックステレオグラムに対しても適用可能であることは言うまでもない。
【００３８】
このホログラフィックステレオグラム作成システムは、物体光と参照光との干渉縞が記録されたホログラム用記録媒体をそのままホログラフィックステレオグラムとする、いわゆるワンステップホログラフィックステレオグラムを作成するシステムであり、図３に示すように、記録対象の画像データの処理を行うデータ処理部１と、このシステム全体の制御を行う制御用コンピュータ２と、ホログラフィックステレオグラム作成用の光学系を有するホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３とから構成されている。
【００３９】
データ処理部１は、多眼式カメラや移動式カメラ等を備えた視差画像列撮影装置１３から供給される視差情報を含む複数の画像データＤ１や、画像データ生成用コンピュータ１４によって生成された視差情報を含む複数の画像データＤ２等に基づいて、視差画像列Ｄ３を生成する。
【００４０】
ここで、視差画像列撮影装置１３から供給される視差情報を含む複数の画像データＤ１は、例えば、多眼式カメラによる同時撮影、又は移動式カメラによる連続撮影等によって、実物体を横方向の異なる複数の観察点から撮影することにより得られた複数画像分の画像データである。
【００４１】
また、画像データ生成用コンピュータ１４によって生成された視差情報を含む複数の画像データＤ２は、例えば、横方向に順次視差を与えて作成された複数のＣＡＤ（Computer Aided Design）画像やＣＧ（Computer Graphics）画像等の画像データである。
【００４２】
そして、データ処理部１は、視差画像列Ｄ３に対して画像処理用コンピュータ１１によってホログラフィックステレオグラム用の所定の画像処理を施す。そして、所定の画像処理が施された画像データＤ４を、メモリ又はハードディスク等の記憶装置１２に記録する。
【００４３】
また、データ処理部１は、ホログラム用記録媒体に画像を記録する際に、記憶装置１２に記録された画像データＤ４から、１画像分毎にデータを順番に読み出し、この画像データＤ５を制御用コンピュータ２に送出する。
【００４４】
一方、制御用コンピュータ２は、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３を駆動し、データ処理部１から供給された画像データＤ５に基づく画像を、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３内にセットされたホログラム用記録媒体３０に、短冊状の要素ホログラムとして順次記録する。
【００４５】
このとき、制御用コンピュータ２は、後述するように、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３に設けられたシャッタ３２、表示装置４１及び記録媒体送り機構等の制御を行う。すなわち、制御用コンピュータ２は、シャッタ３２に制御信号Ｓ１を送出してシャッタ３２の開閉を制御し、また、表示装置４１に画像データＤ５を供給して表示装置４１に当該画像データＤ５に基づく画像を表示させ、また、記録媒体送り機構に制御信号Ｓ２を送出して記録媒体送り機構によるホログラム用記録媒体３０の送り動作を制御する。
【００４６】
上記ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３について、図４を参照して詳細に説明する。なお、図４（Ａ）は、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３全体の光学系を上方から見た図であり、図４（Ｂ）は、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３の光学系の物体光用の部分を横方向から見た図である。
【００４７】
ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３は、図４（Ａ）に示すように、所定の波長のレーザ光を出射するレーザ光源３１と、レーザ光源３１からのレーザ光Ｌ１の光軸上に配されたシャッタ３２及びハーフミラー３３とを備えている。ここで、レーザ光源３１には、例えば、波長が約５３２ｎｍのレーザ光を出射するものを用いる。
【００４８】
上記シャッタ３２は、制御用コンピュータ２によって制御され、ホログラム用記録媒体３０を露光しないときには閉じられ、ホログラム用記録媒体３０を露光するときに開放される。また、ハーフミラー３３は、シャッタ３２を通過してきたレーザ光Ｌ２を、参照光と物体光とに分離するためのものであり、ハーフミラー３３によって反射された光Ｌ３が参照光となり、ハーフミラー３３を透過した光Ｌ４が物体光となる。
【００４９】
ハーフミラー３３によって反射された光Ｌ３の光軸上には、参照光用の光学系として、シリンドリカルレンズ３４と、参照光を平行光とするためのコリメータレンズ３５と、コリメータレンズ３５からの平行光を反射する全反射ミラー３６とがこの順に配置されている。
【００５０】
そして、ハーフミラー３３によって反射された光は、先ず、シリンドリカルレンズ３４によって発散光とされる。次に、コリメータレンズ３５によって平行光とされる。その後、全反射ミラー３６によって反射され、ホログラム用記録媒体３０に入射する。ここで、ホログラム用記録媒体３０は、エッジリット方式によって要素ホログラムが記録されるように、透明なガラスからなる光導入ブロック３７にマッチング液を介して接するように配されている。そして、参照光は、光導入ブロック３７が配された側からホログラム用記録媒体３０に入射する。
【００５１】
すなわち、参照光は、光導入ブロック３７の端部３７ａから光導入ブロック３７内に入射し、光導入ブロック３７にマッチング液を介して接するように配されたホログラム用記録媒体３０に対して、大きな入射角にて入射する。
【００５２】
一方、ハーフミラー３３を透過した光Ｌ４の光軸上には、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、物体光用の光学系として、ハーフミラー３３からの透過光を反射する全反射ミラー３８と、凸レンズとピンホールを組み合わせたスペーシャルフィルタ３９と、物体光を平行光とするためのコリメータレンズ４０と、記録対象の画像を表示する表示装置４１と、表示装置４１を透過してきた光を拡散させる拡散板４２と、物体光をホログラム用記録媒体３０上に集光させるシリンドリカルレンズ４３とがこの順に配置されており、更に、短冊状の開口部が形成されたマスク４４が、ホログラム用記録媒体３０の直前に配置されている。
【００５３】
そして、ハーフミラー３３を透過した光Ｌ４は、全反射ミラー３８によって反射された後、スペーシャルフィルタ３９によって点光源からの拡散光とされる。次に、コリメータレンズ４０によって平行光とされ、その後、表示装置４１に入射する。ここで、表示装置４１は、例えば液晶ディスプレイからなる透過型の画像表示装置であり、制御用コンピュータ２によって制御され、制御用コンピュータ２から送られた画像データＤ５に基づく画像を表示する。そして、表示装置４１を透過した光は、表示装置４１に表示された画像に応じて変調され、拡散板４２によって拡散された後、シリンドリカルレンズ４３に入射する。ここで、拡散板４２は、表示装置４１からの透過光を若干拡散させることにより、作製されるホログラフィックステレオグラムの画質の向上に寄与する。
【００５４】
そして、表示装置４１を透過した光は、シリンドリカルレンズ４３により横方向に集束され、この集束光のうち、マスク４２の短冊状の開口部を透過した光が、物体光としてホログラム用記録媒体３０に入射する。すなわち、このホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３では、表示装置４１からの投影光が短冊状の物体光としてホログラム用記録媒体３０に入射する。ここで、物体光は、光導入ブロック３７が配されていない側から、ホログラム用記録媒体３０の面に対して光軸がほぼ垂直となるように、ホログラム用記録媒体３０に入射する。
【００５５】
なお、上記光学系において、ハーフミラー３３によって反射され、光導入ブロック３７を介してホログラム用記録媒体３０に入射する参照光の光路長と、ハーフミラー３３を透過し、表示装置４１を介してホログラム用記録媒体３０に入射する物体光の光路長とは、ほぼ同じ長さとする。これにより、参照光と物体光との干渉性が高まり、より鮮明な再生像が得られるホログラフィックステレオグラムを作製することが可能となる。
【００５６】
また、上記ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３では、光導入ブロック３７とホログラム用記録媒体３０とのインデックスマッチングのために、光導入ブロック３７とホログラム用記録媒体３０との間にインデックスマッチング液を滴下する機構を設けることが好ましい。具体的には、例えば、ホログラム用記録媒体３０と接するように、インデックスマッチング液を浸透させたスポンジを、光導入ブロック３７とホログラム用記録媒体３０とが接する部分の近傍に配した。これにより、ホログラム用記録媒体３０が送られる毎に、光導入ブロック３７とホログラム用記録媒体３０との間に、スポンジからインデックスマッチング液が供給され、光導入ブロック３７とホログラム用記録媒体３０とのインデックスマッチングが図られることとなる。
【００５７】
ところで、透過型のホログラフィックステレオグラムを作製する際には、ホログラム用記録媒体の一方の面に物体光と参照光の両方を入射させる。したがって、エッジリット方式で透過型のホログラフィックステレオグラムを作製する際には、参照光が物体光を入射する側から光導入ブロックを介してホログラム用記録媒体に入射するようにしなければならず、物体光集光用のシリンドリカルレンズとホログラム用記録媒体との間に光導入ブロックを配置することとなる。しかしながら、空間的な制約のため、シリンドリカルレンズとホログラム用記録媒体との間に光導入ブロックを配置することは、非常に困難である。
【００５８】
これに対して、上記ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３のように、エッジリット方式のホログラフィックステレオグラムを反射型で作製する際には、ホログラム用記録媒体３０の一方の面に物体光が入射するようにするとともに、ホログラム用記録媒体３０の他方の面に参照光を入射するようにすればよい。したがって、上記ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置では、ホログラム用記録媒体３０を介して、一方の側に物体光を集束するためのシリンドリカルレンズ４３を配し、他方の側に光導入ブロック３７を配すれば良く、空間的な制約を受けることなく、光学系を非常に容易に構成することができる。
【００５９】
このようなホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３において、ホログラム用記録媒体３０には、反射光によって画像が再生されるだけでなく、透過光によっても画像が再生されるホログラフィックステレオグラムも同時に記録される。すなわち、図５に示すように、参照光Ｌａがホログラム用記録媒体３０と空気との界面にて全反射し、その全反射した光Ｌｃと物体光Ｌｂとの干渉縞がホログラム用記録媒体３０に記録されるので、透過光によって画像を再生できるホログラフィックステレオグラムもホログラム用記録媒体３０に記録される。
【００６０】
また、このホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３は、制御用コンピュータ２の制御のもとに、ホログラム用記録媒体３０を１要素ホログラム分だけ間欠送りし得る記録媒体送り機構５０を備えている。この記録媒体送り機構５０は、後述するように、制御用コンピュータ２からの制御信号に基づいて、フィルム状のホログラム用記録媒体を間欠送りし得るようになっている。そして、このホログラフィックステレオグラムプリンタ装置３でホログラフィックステレオグラムを作製する際は、記録媒体送り機構５０に所定の状態でセットされたホログラム用記録媒体３０に対して、視差画像列の各画像データに基づく画像を短冊状の要素ホログラムとして順次記録する。
【００６１】
以上、上記第１の実施の形態の画像再生装置５により再生される、ホログラフィックステレオグラムを作成するシステムについて説明した。
【００６２】
次に、第２の実施の形態について図６及び図７を用いて説明する。この第２の実施の形態も画像再生装置であるが、上記第１の実施の形態で用いたホログラフィックステレオグラムと上記光学部材とで円筒型の画像再生装置を形成し、この円筒型画像再生装置にて円筒状のホログラフィックステレオグラムを再生するものである。
【００６３】
具体的には、上記図１に示したホログラフィックステレオグラム６に、光学部材７の裏面側７ｂを張り合わせ、図６に示す組９０を形成した状態で、光学部材７の表面側を内側にした円筒型のエッジリット方式ホログラフィックステレオグラム９１を形成する。そして、図７に示すように、この円筒型のエッジリット方式ホログラフィックステレオグラム９１の内側に光源９２から円錐状のプリズム９３を介して所定の角度、例えば６０度の平行光となった照明光を入射させて三次元画像を再生する。
【００６４】
すなわち、この円筒型画像再生装置では、平面用に作ったホログラフィックステレオグラム６と光学部材７の組９０を、曲げて円筒型にすることで円筒型のエッジリット方式ホログラフィックステレオグラム９１を作り、これに光源９２から円錐状のプリズム９３を介して照射角度６０度の平行光を入射させ、円筒内に物体が存在するかのように三次元画像を得ることが可能となる。
【００６５】
次に、第３の実施の形態について図８及び図９を用いて説明する。この第３の実施の形態も画像再生装置であるが、上記第１の実施の形態が図８に示すように光源からの照明光９が、ホログラフィックステレオグラム６の例えば上部１３０、中央部１３１、下部１３２で一様に、界面に垂直な法線Ｈに角度６０度で入射（光学部材７には角度３０度（＝９０−６０）で）するのに対し、図９に示すように例えば上部１３０、中央部１３１、下部１３２において光源１３３からの照明光１３４が異なった角度で入射するものである。
【００６６】
多くの場合、光源１３３からの照明光１３４が理想的な状態で照射されるものでなく、上記上部１３０、中央部１３１、下部１３２にて変化する自然光等のような場合に有効となるように、光学部材７’は照明光１３４の入射角度に応じて凹凸の角度を変化させるというものである。
【００６７】
図９において、中央部１３１における照明光１３４の光学部材７’に対する角度が３０度であるとき、上部１３０におけるその角度Ａは３０度より小さく、下部１３２におけるその角度Ｂは３０度より大きくなる。これらに応じて光学部材７’の凹凸の角度を変化させることにより、この第３の実施の形態は、多くの場合、高品質の三次元画像を再生することができる。
【００６８】
次に、第４の実施の形態について説明する。この第４の実施の形態も画像再生装置であるが、上記第３の実施の形態で用いたエッジリット方式のホログラフィックステレオグラムと上記光学部材とで円筒型のエッジリット方式ホログラフィックステレオグラムを形成し、この円筒型エッジリット方式ホログラフィックステレオグラムを再生するものである。
【００６９】
この第４の実施の形態においては、光源からの照明光を所定角度、例えば６０度の平行光とする必要がないので、上記第２の実施の形態で用いた円錐状のプリズムを不要とする。そして、円筒内に物体が存在するかのように三次元画像を得ることが可能となる。
【００７０】
次に、第５の実施の形態について図１０及び図１１を用いて説明する。この第５の実施の形態も３次元画像情報が記録されたホログラフィックステレオグラムを再生する画像再生装置であるが、上記第１の実施の形態が図１又は図８に示すようにホログラフィックステレオグラム全面に光学部材を配置しているのに対して、一部のみに凹凸部を配置するものである。
【００７１】
すなわち、図１０に示すように、この画像再生装置１４０は、３次元画像情報が記録されたホログラフィックステレオグラム１４１に、表面側の一部を階段状の凹凸部１４２とした光学部材１４３の裏面側を張り合わせ、光学部材１４３の凹凸部１４２から照明光１４６を入射させて３次元の画像を再生する。
【００７２】
光学部材１４３の凹凸部１４２は、照明光１４６が垂直に入射する光入射面を複数形成している。なお、この凹凸部１４２における照明光の入射角度は上記第１の実施の形態のように一定でもよいし、上記第３の実施の形態のように変化していてもよい。
【００７３】
光学部材１４３は、凹凸部１４２から入射した上記照明光１４６を反射しながら導波する光導波部１４５を有している。このため、照明光１４６は光導波部１４５を導波した後、ホログラフィックステレオグラム１４１を透過する際に回折される光によって３次元画像情報を再生できる。
【００７４】
この光導波部１４５の外表面１４４は画像のコントラストを上げるため黒色としている。なお、黒色のシートを貼り付けてもよい。また、この光学部材１４３の凹凸部１４２の裏面側１４７は、ホログラフィックステレオグラム１４１からはみ出している。
【００７５】
この画像再生装置１４０では、図１１に示すように、凹凸部１４２から入射した照明光１４６が光学部材１４３の内部に入ると光路１４８に示すように光導波部１４５を全反射しながら導波した後、ホログラフィックステレオグラム１４１を透過する際に回折される光１４９によって３次元画像情報が観察者１５０によって観察されることになる。
【００７６】
次に、第６の実施の形態について説明する。この第６の実施の形態も画像再生装置であるが、上記第５の実施の形態で用いたエッジリット方式のホログラフィックステレオグラムと上記光学部材とで円筒型のエッジリット方式ホログラフィックステレオグラムを形成し、この円筒型エッジリット方式ホログラフィックステレオグラムを再生するものである。
【００７７】
なお、上記第１〜第６の実施の形態では、ホログラフィックステレオグラムに光学部材を貼り付けるとしたが、ホログラムに光学部材を貼り付けて上記第１〜第６の実施の形態と同様の構成にし、３次元画像をホログラムから再生するようにしてもよい。
【００７８】
また、本発明の画像再生装置は、３次元画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生するのみに適用が限定されるものではなく、２次元画像情報が記録されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムを再生するときに適用されてもよい。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の光導入ブロックを用いたエッジリットホログラムの再生に比べ、小型軽量化され、持ち運びや保管上有利となるホログラム再生装置及び方法を提供できる。また、光源からの照明光を理想光として対応するだけでなく、場所によって光の当たる角度が変化するということにも対応できる。さらに、円筒型エッジリットホログラムを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像再生装置の実施の形態となるホログラム再生装置の構成を示す図である。
【図２】上記ホログラム再生装置に用いられている光学部材の拡大図である。
【図３】ホログラフィックステレオグラム作成システムの一構成例を示す図である。
【図４】ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置の光学系の一例を示す図である。
【図５】エッジリット方式による透過型ホログラフィックステレオグラムの形成の様子を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態となる、円筒型エッジリットホログラム再生装置の形成方法を示す図である。
【図７】上記円筒型エッジリットホログラム再生装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態となる、ホログラム再生装置の比較例となる、第１の実施の形態のホログラム再生装置の光学部材の凹凸の作り方を示す図である。
【図９】上記第３の実施の形態のホログラム再生装置における光学部材の凹凸の作り方を示す図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態となる、画像再生装置の構成を示す図である。
【図１１】上記第５の実施の形態の動作を説明するための図である。
【図１２】ホログラフィックステレオグラムの作成方法を示す図である。
【図１３】透過型エッジリットホログラムの作成方法を示す図である。
【図１４】従来のエッジリットホログラムの再生方法を示す図である。
【符号の説明】
５  画像再生装置、６  ホログラフィックステレオグラム、７  光学部材、８光入射面、９  照明光
【図１】
0004442000.tif 000002
【図２】
0004442000.tif 000003
【図３】
0004442000.tif 000004
【図４】
0004442000.tif 000005
【図５】
0004442000.tif 000006
【図６】
0004442000.tif 000007
【図７】
0004442000.tif 000008
【図８】
0004442000.tif 000009
【図９】
0004442000.tif 000010
【図１０】
0004442000.tif 000011
【図１１】
0004442000.tif 000012
【図１２】
0004442000.tif 000013
【図１３】
0004442000.tif 000014
【図１４】
0004442000.tif 000015