"複数の視点位置で撮影された2次元画像である画像情報と、当該画像情報の画素ごとに被写体までの距離を対応付けた距離情報とから、ホログラムデータを生成するホログラム生成装置であって、前記視点位置ごとに、前記画像情報の各画素において、画素値を振幅とし、予め定めた分布の位相を付加することで、各画素位置に複素振幅を対応付けた複素振幅分布を生成する位相付加手段と、前記視点位置における画角を生成対象のホログラムの最大回折角とし、前記距離情報で特定される距離平面上で前記画角に含まれる前記複素振幅分布に対して、前記距離平面ごとに、前記複数の視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がない被写体空間上の距離平面である1次複素振幅面までの回折演算を行い加算することで、前記視点位置ごとの物体光の複素振幅分布を生成する画角付き物体光算出手段と、前記1次複素振幅面に生成された複素振幅分布に対して、前記複数の視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がなく、かつ、その領域が少なくとも2つ以上の視点位置の画角によって重複して覆われる被写体空間上の距離平面である2次複素振幅面までの回折演算を行うことで、統合した物体光の複素振幅分布を生成する統合物体光算出手段と、前記2次複素振幅面に生成された統合した物体光の複素振幅分布と、予め定めた参照光の複素振幅分布とから、ホログラムの干渉縞となるホログラムデータを生成する干渉縞算出手段と、を備えることを特徴とするホログラム生成装置。複数の視点位置で撮影された2次元画像である画像情報と、当該画像情報の画素ごとに被写体までの距離を対応付けた距離情報とから、ホログラムデータを生成するホログラム生成装置であって、前記視点位置ごとに、前記画像情報の各画素において、画素値を振幅とし、予め定めた分布の位相を付加することで、各画素位置に複素振幅を対応付けた複素振幅分布を生成する位相付加手段と、前記視点位置における画角を生成対象のホログラムの最大回折角とし、前記距離情報で特定される距離平面上で前記画角に含まれる前記複素振幅分布に対して、前記距離平面ごとに、前記複数の視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がなく、かつ、その領域が少なくとも2つ以上の視点位置の画角によって重複して覆われる被写体空間上の距離平面である1次複素振幅面までの回折演算を行い加算することで、前記視点位置ごとの物体光の複素振幅分布を生成する画角付き物体光算出手段と、前記1次複素振幅面に生成された複素振幅分布を、前記画角が重複した領域ごとに加算して、統合した物体光の複素振幅分布を生成する物体光加算手段と、この物体光加算手段で生成された物体光の複素振幅分布と、予め定めた参照光の複素振幅分布とから、ホログラムの干渉縞となるホログラムデータを生成する干渉縞算出手段と、を備えることを特徴とするホログラム生成装置。前記画角付き物体光算出手段は、前記距離情報で特定される複数の距離平面に対応する画素の複素振幅を、距離平面ごとに、前記1次複素振幅面までフレネル順変換を行い、距離別複素振幅分布を生成する距離別フレネル順変換手段と、この距離別フレネル順変換手段で生成された距離別複素振幅分布から、前記画角に対応した中央領域の分布を切り出す画角付き物体光切り出し手段と、この画角付き物体光切り出し手段で切り出された距離別複素振幅分布を距離ごとに加算することで、前記画角に対応する物体光の複素振幅分布を生成する画角付き物体光加算手段と、を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のホログラム生成装置。前記統合物体光算出手段は、前記画角付き物体光算出手段で生成された前記視点位置ごとの複素振幅分布を、前記2次複素振幅面まで、フレネル逆変換を行うフレネル逆変換手段と、前記2次複素振幅面に生成された複素振幅分布の中央領域の前記画角に対応する分布を切り出す画角付き物体光切り出し手段と、を備えることを特徴とする請求項1に記載のホログラム生成装置。複数の視点位置で撮影された2次元画像である画像情報と、当該画像情報の画素ごとに被写体までの距離を対応付けた距離情報とから、ホログラムデータを生成するホログラム生成方法であって、位相付加手段によって、前記視点位置ごとに、前記画像情報の各画素において、画素値を振幅とし、予め定めた分布の位相を付加することで、各画素位置に複素振幅を対応付けた複素振幅分布を生成する位相付加ステップと、前記視点位置における画角を生成対象のホログラムの最大回折角とし、画角付き物体光算出手段によって、前記距離情報で特定される距離平面上で前記画角に含まれる前記複素振幅分布に対して、前記距離平面ごとに、前記複数の視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がない被写体空間上の距離平面である1次複素振幅面までの回折演算を行い加算することで、前記視点位置ごとの物体光の複素振幅分布を生成する画角付き物体光算出ステップと、統合物体光算出手段によって、前記1次複素振幅面に生成された複素振幅分布に対して、前記複数の視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がなく、かつ、その領域が少なくとも2つ以上の視点位置の画角によって重複して覆われる被写体空間上の距離平面である2次複素振幅面までの回折演算を行うことで、統合した物体光の複素振幅分布を生成する統合物体光算出ステップと、干渉縞算出手段によって、前記2次複素振幅面に生成された統合した物体光の複素振幅分布と、予め定めた参照光の複素振幅分布とから、ホログラムの干渉縞となるホログラムデータを生成する干渉縞算出ステップと、を含むことを特徴とするホログラム生成方法。複数の視点位置で撮影された2次元画像である画像情報と、当該画像情報の画素ごとに被写体までの距離を対応付けた距離情報とから、ホログラムデータを生成するホログラム生成方法であって、位相付加手段によって、前記視点位置ごとに、前記画像情報の各画素において、画素値を振幅とし、予め定めた分布の位相を付加することで、各画素位置に複素振幅を対応付けた複素振幅分布を生成する位相付加ステップと、前記視点位置における画角を生成対象のホログラムの最大回折角とし、画角付き物体光算出手段によって、前記視点位置における画角を生成対象のホログラムの最大回折角とし、前記距離情報で特定される距離平面上で前記画角に含まれる前記複素振幅分布に対して、前記距離平面ごとに、前記複数の視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がなく、かつ、その領域が少なくとも2つ以上の視点位置の画角によって重複して覆われる被写体空間上の距離平面である1次複素振幅面までの回折演算を行い加算することで、前記視点位置ごとの物体光の複素振幅分布を生成する画角付き物体光算出ステップと、物体光加算手段によって、前記1次複素振幅面に生成された複素振幅分布を、前記画角が重複した領域ごとに加算して、統合した物体光の複素振幅分布を生成する物体光加算ステップと、干渉縞算出手段によって、前記物体光加算手段で生成された物体光の複素振幅分布と、予め定めた参照光の複素振幅分布とから、ホログラムの干渉縞となるホログラムデータを生成する干渉縞算出ステップと、を含むことを特徴とするホログラム生成方法。一般に、立体ディスプレイの視覚特性には、3つの特性が必要である。第1特性として、再生された立体像において、被写体までの距離が表現され、視認した際のピント調節が可能であることが必要である。以下、この特性を調節の再現と呼ぶ。また、第2特性として、再生された立体像を視認した際に、視点を動かすことで立体像の見え方が変わることが必要である。以下、この特性を視差の再現と呼ぶ。また、第3特性として、再生された立体像を視認した際に、ある視点で見えていなかった立体物の一部が別の視点では見えるようになる、あるいは、その逆の効果を示すオクルージョンが再現できることが必要である。以下、この特性を隠蔽関係の再現と呼ぶ。前記した従来の技術において、一般的な点充填法によって生成されたホログラムは、調節の再現、視差の再現および隠蔽関係の再現の特性を有している。しかし、一般的な点充填法は、前記したように、CGから計算機によってホログラムを生成するには、計算量が膨大になり、ホログラムの生成時間が非常に長くなってしまうことがあるという問題がある。これを改善する特許文献1に開示された技術では、被写体からホログラム面までの距離に応じた光の回折マップを予め用意する必要がある。この場合、特許文献1には記載がないが、少なくとも物体に隠蔽関係があって、隠蔽により光が到達しない場合は、回折マップの一部分到達する光のみをホログラム上で加算する必要がある。すなわち、特許文献1に開示された技術では、ホログラムの計算を行う前に、被写体シーンの形状、すなわち、被写体同士の相対的な位置関係と、ホログラムに対する絶対的な位置関係とがすべて既知である必要がある。これは、主にポリゴンテクスチャモデルで作成されたオブジェクトを仮想空間に複数個配置することで被写体空間を構成するCGであれば、位置関係相対的、絶対的が既知であるため、特許文献1に開示された技術でホログラムを生成することは可能である。しかし、被写体の隠蔽関係を表現できないボクセル表現の3次元画像では、事前に被写体空間の立体構造を求める前処理が必要になる。また、実写の3次元画像距離情報付き画像は、隠蔽関係が表現されていないため、特許文献1に開示された技術では、隠蔽関係の再現を特性に持つホログラムを生成することができないという問題がある。また、前記した従来の技術において、距離画像法は、CGの原画から距離情報を容易に得ることができる。また、実写の場合であっても、レンジファインダ距離カメラを用いることで、比較的容易に距離情報距離画像を得ることができる。しかし、距離画像法は、被写体を真正面から見た場合の画像をホログラム化するものであるため、生成されたホログラムの再生像は、例えば、レンジファインダの死角になっていた部分の光は正常に再生されないことになるつまり、距離画像法によって生成されるホログラムは、調節の再現および視差の再現の2つの特性は有しているが、隠蔽関係の再現を特性として有していないというという問題がある。また、前記した従来の技術において、ステレオグラム法は、撮影された被写体の微小画像をホログラムに記録、再生するものであるため、被写体を構成する各点については、距離に対応した波面を再生することができない。そのため、ステレオグラム法で生成されたホログラムからは、少なくも微小画像の幅以上のボケを持った像が再生されることになる。このボケを小さくするためには、非常に多くの視点で撮影を行わなければならず、視点位置や画角の調整等、撮影は困難で長時間に及んでしまう。また、ステレオグラム法は、被写体までの距離の情報を使用せずに、光を単に光線として捉えているため、波面再生が可能な他のホログラムのように、遠景と近景との両方でシャープな結像を得ることは原理的にできない。つまり、ステレオグラム法によって生成されるホログラムは、視差の再現および隠蔽関係の再現の2つの特性は有しているが、調節の再現を特性として有していないというという問題がある。本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、計算機ホログラムを生成する場合に、立体ディスプレイの視覚特性調節の再現、視差の再現および隠蔽関係の再現を満たし、被写体空間の立体構造を求める前処理を必要とせず、従来の点充填法に比べて高速にホログラムホログラムデータを生成することが可能なホログラム生成装置およびホログラム生成方法を提供することを課題とする。本発明は、前記課題を解決するために創案されたものであり、まず、請求項1に記載のホログラム生成装置は、複数の視点位置で撮影された2次元画像である画像情報と、当該画像情報の画素ごとに被写体までの距離を対応付けた距離情報とから、ホログラムデータを生成するホログラム生成装置であって、位相付加手段と、画角付き物体光算出手段と、統合物体光算出手段と、干渉縞算出手段と、を備える構成とした。かかる構成において、ホログラム生成装置は、位相付加手段によって、視点位置ごとに、画像情報の各画素において、画素値を振幅とし、予め定めた分布の位相を付加することで、各画素位置に複素振幅を対応付けた複素振幅分布を生成する。例えば、一様乱数となるランダム位相や、ガウシアン分布を持った位相を付加する。これによって、画像情報を光の波面情報として捉えることができる。そして、ホログラム生成装置は、画角付き物体光算出手段によって、距離情報で特定される距離平面上で画角に含まれる複素振幅分布に対して、距離平面ごとに回折演算を行い加算する。この回折演算において回折結果の対象とする平面は、複数の視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がない被写体空間上の距離平面である1次複素振幅面とする。これによって、1次複素振幅面において、画角に対応する物体光の複素振幅分布が生成されることになる。なお、各視点位置における画角は、生成対象のホログラムの視域と同一とするため、ホログラムの最大回折角とする。そして、ホログラム生成装置は、統合物体光算出手段によって、1次複素振幅面に生成された複素振幅分布に対して、複数の視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がなく、かつ、その領域が少なくとも2つ以上の視点位置の画角によって重複して覆われる被写体空間上の距離平面である2次複素振幅面までの回折演算を行う。これによって、2次複素振幅面のどの位置においても、少なくとも2つの視点位置から見たときの物体光の情報が含まれ、統合した物体光の複素振幅分布が生成されることになる。そして、ホログラム生成装置は、干渉縞算出手段によって、2次複素振幅面に生成された統合した物体光の複素振幅分布と、予め定めた参照光の複素振幅分布とから、ホログラムの干渉縞となるホログラムデータを生成する。また、請求項2に記載のホログラム生成装置は、複数の視点位置で撮影された2次元画像である画像情報と、当該画像情報の画素ごとに被写体までの距離を対応付けた距離情報とから、ホログラムデータを生成するホログラム生成装置であって、位相付加手段と、画角付き物体光算出手段と、物体光加算手段と、干渉縞算出手段と、を備える構成とした。かかる構成において、ホログラム生成装置は、位相付加手段によって、視点位置ごとに、画像情報の各画素において、画素値を振幅とし、予め定めた分布の位相を付加することで、各画素位置に複素振幅を対応付けた複素振幅分布を生成する。そして、ホログラム生成装置は、画角付き物体光算出手段によって、距離情報で特定される距離平面上で画角に含まれる複素振幅分布に対して、距離平面ごとに回折演算を行い加算する。この回折演算において回折結果の対象とする平面は、複数の視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がなく、かつ、その領域が少なくとも2つ以上の視点位置の画角によって重複して覆われる被写体空間上の距離平面である1次複素振幅面とする。これによって、1次複素振幅面の画角に対応するどの位置においても、少なくとも2つの視点位置から見たときの物体光の情報が含まれることになる。なお、各視点位置における画角は、ホログラムの最大回折角とする。そして、ホログラム生成装置は、物体光加算手段によって、1次複素振幅面に生成された複素振幅分布を、画角が重複した領域ごとに加算する。これによって、複数の視点位置の複素振幅分布が統合されることになる。そして、ホログラム生成装置は、干渉縞算出手段によって、物体光加算手段で生成された物体光の複素振幅分布と、予め定めた参照光の複素振幅分布とから、ホログラムの干渉縞となるホログラムデータを生成する。さらに、請求項3に記載のホログラム生成装置は、請求項1または請求項2に記載のホログラム生成装置において、画角付き物体光算出手段が、距離別フレネル順変換手段と、画角付き物体光切り出し手段と、画角付き物体光加算手段と、を備える構成とした。かかる構成において、ホログラム生成装置は、距離別フレネル順変換手段によって、距離情報で特定される複数の距離平面に対応する画素の複素振幅を、距離平面ごとに、1次複素振幅面までフレネル順変換を行い、距離別複素振幅分布を生成する。これによって、光の波面の伝播を模擬した演算により、複素振幅分布を対象となる距離平面上に伝播させることができる。そして、ホログラム生成装置は、画角付き物体光切り出し手段によって、距離別複素振幅分布から、画角に対応した中央領域の分布を切り出す。そして、ホログラム生成装置は、画角付き物体光加算手段によって、距離別複素振幅分布を距離ごとに加算する。これによって、画角に対応する物体光の複素振幅分布が生成されることになる。また、請求項4に記載のホログラム生成装置は、請求項1に記載のホログラム生成装置において、前記統合物体光算出手段が、フレネル逆変換手段と、画角付き物体光切り出し手段と、を備える構成とした。かかる構成において、ホログラム生成装置は、フレネル逆変換手段によって、画角付き物体光算出手段で生成された視点位置ごとの複素振幅分布を、2次複素振幅面、すなわち、複数の視点位置からの画角をすべて覆い、かつ、複数の視点位置からの画角が重複する領域に隙間がない被写体空間上の距離平面まで、フレネル逆変換を行う。これによって、光の波面の逆伝播を模擬した演算により、複素振幅分布を対象となる距離平面上に伝播させることができる。そして、ホログラム生成装置は、画角付き物体光切り出し手段によって、2次複素振幅面に生成された複素振幅分布の中央領域の画角に対応する分布を切り出す。このように切り出された複素振幅分布は、どの位置においても、少なくとも2つの視点位置から見たときの物体光の情報が含まれ、統合した物体光の複素振幅分布となる。また、請求項5に記載のホログラム生成方法は、複数の視点位置で撮影された2次元画像である画像情報と、当該画像情報の画素ごとに被写体までの距離を対応付けた距離情報とから、ホログラムデータを生成するホログラム生成方法であって、位相付加ステップと、画角付き物体光算出ステップと、統合物体光算出ステップと、干渉縞算出ステップと、を含むことを特徴とする。かかる手順において、ホログラム生成方法は、位相付加手段によって、視点位置ごとに、画像情報の各画素において、画素値を振幅とし、予め定めた分布の位相を付加することで、各画素位置に複素振幅を対応付けた複素振幅分布を生成する位相付加ステップ。そして、ホログラム生成方法は、画角付き物体光算出手段によって、距離情報で特定される距離平面上で画角に含まれる複素振幅分布に対して、距離平面ごとに回折演算を行い加算する画角付き物体光算出ステップ。この回折演算において回折結果の対象とする平面は、複数の視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がない被写体空間上の距離平面である1次複素振幅面とする。また、各視点位置における画角は、ホログラムの最大回折角とする。そして、ホログラム生成方法は、統合物体光算出手段によって、1次複素振幅面に生成された複素振幅分布に対して、複数の視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がなく、かつ、その領域が少なくとも2つ以上の視点位置の画角によって重複して覆われる被写体空間上の距離平面である2次複素振幅面までの回折演算を行う統合物体光算出ステップ。そして、ホログラム生成方法は、干渉縞算出手段によって、2次複素振幅面に生成された統合した物体光の複素振幅分布と、予め定めた参照光の複素振幅分布とから、ホログラムの干渉縞となるホログラムデータを生成する干渉縞算出ステップ。また、請求項6に記載のホログラム生成方法は、複数の視点位置で撮影された2次元画像である画像情報と、当該画像情報の画素ごとに被写体までの距離を対応付けた距離情報とから、ホログラムデータを生成するホログラム生成方法であって、位相付加ステップと、画角付き物体光算出ステップと、統合物体光算出ステップと、干渉縞算出ステップと、を含むことを特徴とする。かかる手順において、ホログラム生成方法は、位相付加手段によって、視点位置ごとに、画像情報の各画素において、画素値を振幅とし、予め定めた分布の位相を付加することで、画素位置に複素振幅を対応付けた複素振幅分布を生成する位相付加ステップ。そして、ホログラム生成方法は、画角付き物体光算出手段によって、距離情報で特定される距離平面上で画角に含まれる複素振幅分布に対して、距離平面ごとに回折演算を行い加算する画角付き物体光算出ステップ。この回折演算において回折結果の対象とする平面は、複数の視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がなく、かつ、その領域が少なくとも2つ以上の視点位置の画角によって重複して覆われる被写体空間上の距離平面である1次複素振幅面とする。また、各視点位置における画角は、ホログラムの最大回折角とする。そして、ホログラム生成方法は、物体光加算手段によって、1次複素振幅面に生成された複素振幅分布を、画角が重複した領域ごとに加算する物体光加算ステップ。そして、ホログラム生成方法は、干渉縞算出手段によって、物体光加算手段で生成された物体光の複素振幅分布と、予め定めた参照光の複素振幅分布とから、ホログラムの干渉縞となるホログラムデータを生成する干渉縞算出ステップ。本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。本発明によれば、平面から平面へ複素振幅分布の伝播によって、物体光データを生成するため、被写体を構成する点とホログラムすべての点とを対応付けて、すべての点において、光の回折を計算する従来の点充填法に比べ、計算量が少なく、高速にホログラムデータを生成することができる。また、本発明は、距離情報から、物体被写体の位置を特定するため、被写体空間の立体構造を求める前処理を必要とせず、実写画像からもホログラムデータを生成することができる。さらに、本発明は、従来と比較して高速に、かつ、前処理を必要とせずホログラムデータを生成するにもかかわらず、視点位置からの画角と距離に応じたホログラムデータを生成するとともに、複数の視点位置に対応する複素振幅分布を統合するため、従来の点充填法と同様に、生成したホログラムデータによって再生される立体像は、調節の再現、視差の再現および隠蔽関係の再現といった立体ディスプレイの視覚特性を満たすことができる。以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。[ホログラム生成システムの構成]まず、図1を参照して、本発明の実施形態に係るホログラム生成装置を含んだホログラム生成システムの構成について説明する。ホログラム生成システムSは、複数のカメラCC1,C2,...,Cnと、ホログラム生成装置11Bとを備えている。カメラCは、物体Tを含んだ被写体空間を撮影したモノクロ画像またはカラー画像である画像情報Fと、物体Tが存在する被写体空間におけるカメラCからの距離を示す距離情報Dとからなる距離情報付き画像Gを撮影するカメラである。例えば、カメラCは、一般的な測距カメラである。このカメラCは、複数の視点位置での画像を再現するため、2~10視点程度の台数とする。ここで、画像情報Fは、カメラCで撮影された実写の2次元画像である。距離情報Dは、画像情報Fと同じ画角に対応し、多階調で、カメラCからの奥行きを示す距離画像である。例えば、図1に示した距離情報Dは、カメラCからの距離が近いほど白く、遠いほど黒い画素値で表している。この距離情報Dは、図2に示すように、カメラC視点位置からの距離zmin~zmaxの範囲の物体Tの距離を示す。なお、図2中、tは、物体Tを点物体の集合であるとみなしたときの個々の点物体を示している。ここで、距離情報Dの階調が256階調であれば、距離情報Dは、距離zmin~zmaxを256個0~255の値でサンプリングした値を持つ情報である。ホログラム生成装置11Bは、複数の視点位置に対応した距離情報付き画像GG1,G2,...,Gnと、参照光の波面を表した参照光データRとから、ホログラムデータIを生成するものである。なお、ここでは、カメラCによって、実写画像を撮影することとしているが、距離情報付き画像Gは、CGによって、仮想カメラで撮影された画像として生成されたものであっても構わない。その場合、仮想カメラの位置が仮想的な視点位置となる。以下、本発明を実施するための形態として、第1実施形態および第2実施形態を例として説明する。[第1実施形態]ホログラム生成の概要まず、図1および図3を参照して、本発明の第1実施形態に係るホログラム生成装置1におけるホログラムデータの生成手法の概要について説明する。図3は、ホログラム生成装置1が、仮想的な被写体空間xyz座標において、カメラCここでは、C1~C3と、物体T点物体t,...,tとを配置し、ホログラムデータを計算するための手順を模式的に示したものである。なお、ここで、tは、物体Tを点物体の集合であるとみなしたときの個々の点物体を示す。まず、ホログラム生成装置1は、カメラC1~C3ごとに、視点位置z=0から点物体t,...,tまでの距離z距離情報Dに対応する画像情報Fの画素値を複素数の振幅値である複素振幅とし、それぞれの点物体t,...,tの距離zから、カメラCの画角が互いに重なることなく、かつ、隙間のない位置1次複素振幅面;図3中、距離z1まで、フレネル変換フレネル順変換を行う。また、ホログラム生成装置1は、フレネル順変換後の複素振幅分布1次複素振幅分布のうち、カメラC1~C3ごとに、カメラCの画角φに対応する分布を画角パース付き物体光複素振幅分布U1~U3として切り出す。これによって、個々の画角付き物体光複素振幅分布U1~U3は、画角φに存在する点物体t,...,tの距離に応じた物体光データとなる。さらに、ホログラム生成装置1は、少なくとも2台のカメラCの画角が重複する位置図3中、距離z2まで、画角付き物体光複素振幅分布U1~U3を、フレネル変換フレネル逆変換を行い、加算する。そして、ホログラム生成装置1は、フレネル逆変換後の複素振幅分布2次複素振幅分布のうち、少なくとも2台のカメラCの画角が重複する分布を統合物体光複素振幅分布Oとして切り出す。この統合物体光複素振幅分布Oは、図3に示すように、どの位置においても、カメラC1~C3の少なくとも2台で撮影された物体光が重畳されていることになる。そして、ホログラム生成装置1は、物体光データである統合物体光複素振幅分布Oと、予め準備した参照光データRの複素振幅分布不図示とから、ホログラムデータIを生成する。このように、ホログラム生成装置1は、物体Tの距離と画角に応じて生成した複数の視点位置における物体光データを統合することで、立体ディスプレイの視覚特性調節の再現、視差の再現および隠蔽関係の再現を満たしたホログラムデータを生成することができる。また、このとき、ホログラム生成装置1は、距離情報付き画像Gを用いることで、被写体空間の立体構造を求める前処理を行うことない。さらに、ホログラム生成装置1は、距離平面ごとに、複素振幅分布を求めるため、点充填法のような点ごとの計算を行う手法に比べて計算量を抑え、高速にホログラムデータを生成することができる。なお、図3に示した画角φは、生成するホログラムによって定まる最大回折角度と等しい角度である。この最大回折角度φは、照明光参照光の波長をλ、ホログラムの等価的な画素ピッチサンプリングピッチをΔpとしたとき、以下の5式によって求めることができる。例えば、波長λ=633nmのHe-Neレーザ、画素ピッチΔp=2.27μmであった場合、5式により、最大回折角度は16°となる。この図3の例において、最大回折角度φを16°とし、生成するホログラムの幅図3中、統合物体光複素振幅分布Oのx軸上の長さを36.8mmとした場合、視点間隔Lは18.4mm、視点位置z=0から画角付き物体光複素分布Uまでの距離z1は65.6mm、視点z=0から統合物体光複素振幅分布Oまでの距離z2は131.2mmとなる。なお、実際にカメラCを用いて撮影を行う場合、10倍程度の縮尺で撮影を行うのが現実的である。すなわち、カメラCの間隔視点間隔Lを18.4cmで撮影した後、実際の物体Tまでの距離を、1/10倍の縮尺として、ホログラムの生成位置等を決めればよい。以下、図3に示したホログラムデータを生成する手順を実現するホログラム生成装置1の構成および動作について詳細に説明する。ホログラム生成装置の構成まず、図4を参照適宜図1参照して、本発明の第1実施形態に係るホログラム生成装置1の構成について説明する。図4に示すように、ホログラム生成装置1は、位相付加手段10と、画角付き物体光算出手段20と、統合物体光算出手段30と、干渉縞算出手段40と、を備えている。位相付加手段10は、視点位置に配置されたカメラCまたは仮想カメラで撮影された距離情報付き画像Gの画像情報Fの画素値に位相位相情報を付加するものである。ここでは、ホログラム生成装置1は、カメラCに応じて、位相付加手段10を複数101,102,...,10n備えている。なお、個々の位相付加手段101,102,...,10nは、入力される画像が異なるだけで、機能は同じものである。ここで、カメラCが撮影した距離情報付き画像Gにおける距離情報Dは、通常数m以上の距離範囲を多階調で表現したもので、距離情報の分解能は、光の波長0.45~0.65μmと比較して十分に長い距離であるため、距離情報付き画像Gには、位相情報の一部のみしか撮影されていないことになる。そのため、距離情報付き画像Gに対しては、図3で説明したフレネル変換を行うことができない。そこで、位相付加手段10は、画像情報Fの画素値スカラ振幅に対して、xy座標に応じて位相を一様に変化させることで、画素ごとに、物体光の振幅情報と位相情報とからなる複素振幅を生成する。具体的には、位相付加手段10は、画像情報Fのxy座標の画素に対応する画素値スカラ振幅をAx,yとしたとき、以下の6式により、位相を付加した複素振幅gx,yを生成する。ここで、eは自然対数の底、jは虚数単位であるなお、以下に示す数式においても同様である。また、rndx,yは区間[0,1上0以上1未満の一様乱数である。これによって、画素値Ax,yに対して、0~2πのランダム位相が重畳された複素振幅分布gx,yが生成される。なお、ここで重畳する位相は、ランダム位相としたが、ガウシアン分布等の他の分布持った位相を重畳することとしてもよい。また、ここで、画像情報Fが、RGBカラーで撮影された画像であった場合には、位相付加手段10は、RGBの波長ごとに、前記6式を計算し、RGB個別の複素振幅分布を生成する。この位相付加手段10は、生成した複素振幅分布を画角付き物体光算出手段20に出力する。なお、位相付加手段10は、入力された距離情報Dについては、そのまま、画角付き物体光算出手段20に出力することとする。もちろん、距離情報Dは、位相付加手段10を介することなく、直接、画角付き物体光算出手段20に入力される形態であっても構わない。画角付き物体光算出手段20は、位相付加手段10で生成された複素振幅分布のうちで、距離情報Dで特定される複数の距離平面に対応する画素の複素振幅であって、カメラC視点位置の画角に含まれる複素振幅を、複数の視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がない被写体空間上の距離平面1次複素振幅面まで、回折演算により、光の波面情報として仮想的に伝播させて、視点位置ごとの物体光の複素振幅分布1次複素振幅分布を生成するものである。ここでは、ホログラム生成装置1は、カメラCに応じて、画角付き物体光算出手段20を複数201,202,...,20n備えている。なお、個々の画角付き物体光算出手段201,202,...,20nは、複素振幅分布の入力元が異なるだけで、機能は同じものである。この画角付き物体光算出手段20は、距離別フレネル順変換手段21と、画角付き物体光切り出し手段22と、画角付き物体光加算手段23と、を備えている。距離別フレネル順変換手段21は、位相付加手段10で生成された複素振幅分布gx,yに対して、距離情報Dで特定される距離zごとの距離平面から、予め定めた距離平面1次複素振幅面までフレネル変換フレネル順変換を行うものである。ここで、距離zごとの距離平面とは、距離情報Dx,yの値距離に対応する画素値で特定される距離に対応した平面であって、距離情報Dの階調の数例えば、256階調であれば、256平面だけ存在する。なお、この距離平面の数は、画像の複雑さによって変化し、最大で距離情報Dの階調数となる。ここでは、各距離平面における複素振幅分布は、距離情報Dx,yの値距離に対応する画素値が、フレネル変換を行う対象となる距離zに対応するx,y座標の値には、位相付加手段10で生成された複素振幅分布gx,yの複素振幅値を用い、距離zに対応しないx,y座標の値には、値を0とした距離別複素振幅分布gzx,yとする。また、予め定めた距離平面1次複素振幅面とは、少なくとも複数のカメラCの画角によって覆われる領域に隙間がない被写体空間上の距離平面である。例えば、図3の場合、距離z1以上、視点位置カメラCから離れたxy平面である。ここでは、一例として、カメラCの画角が互いに重なることがない距離平面図3中、距離z1とする。なお、距離別フレネル順変換手段21は、距離別複素振幅分布gzx,yについては、その距離によって特定される距離平面において、画角最大回折角度φに対応する範囲について、フレネル順変換を行う。これによって、1次複素振幅面において、画角φに対応した複素振幅の情報が生成されることになる。そして、距離別フレネル順変換手段21は、距離情報Dで特定される距離ごとに生成した1次複素振幅分布ux′,y′を、画角付き物体光切り出し手段22に出力する。ここで、図5を参照して、距離別フレネル順変換手段21が行う処理について具体的に説明する。図5aに示すように、距離別フレネル順変換手段21は、位相付加手段10で生成された複素振幅分布gx,yのうちで、距離情報Dで特定される距離zに対応した画角最大回折角度φに対応する角度の範囲領域の幅Wzの距離別複素振幅分布gzx,yを、1次複素振幅面z=z1までフレネル順変換することで、1次複素振幅分布を生成する。なお、領域の幅Wzは、画角に対応したものであるため、図5bに示すように、距離zに応じて変わり、1次複素振幅面z=z1からの距離が遠いほど広がり、距離が近いほど狭くなる。また、距離zは、距離情報Dに対応する距離であって、最小距離zmin~最大距離zmaxは、距離情報Dの階調に対応している。この幅Wzは、画角をφ、距離をzとしたとき、以下の7式で求めることができる。そして、距離別フレネル順変換手段21は、距離zの距離平面に対応する距離別複素振幅分布gzx,yから、距離z=z1の距離平面における1次複素振幅分布ux′,y′をフレネル順変換により求める。この平面から平面へのフレネル順変換は、既知の方法で求めることができる。例えば、以下の8式により求めることができる。なお、このフレネル順変換は、フーリエ変換の組み合わせにしてから、2回のFFTFastFourierTransformで解く方法が広く知られている。すなわち、距離別複素振幅分布gzx,y、1次複素振幅分布ux′,y′に対し、距離zの関数である伝達関数をpx,yとし、定数項を無視して畳み込み積分コンボリューションを用いて、フレネル変換の式を書くと、以下の9式となる。なお、は、畳み込み積分の演算子を示す。そして、ux′,y′、gzx,yおよびpx,yのフーリエ変換を、それぞれ、Uξ,η、Gξ,ηおよびPξ,ηとおくと、以下の10式の関係が成立する。したがって、距離別フレネル順変換手段21は、gzx,yおよびpx,yのフーリエ変換を求め、両者の積を逆フーリエ変換することで、ux′,y′を算出する。このように、距離別フレネル順変換手段21は、図5aに示すように、1次複素振幅面z=z1において、距離別複素振幅分布gzx,yと同一のサンプリング間隔で、同一幅Wzとなる1次複素振幅分布ux′,y′を算出する。そして、距離別フレネル順変換手段21は、距離情報Dに対応する距離zごとの距離別複素振幅分布gzx,yから、1次複素振幅分布ux′,y′を算出する。このとき、距離別複素振幅分布gzx,yの分布の幅Wzは、画角φに応じた大きさである。そこで、図5bに示すように、1次複素振幅面z=z1において生成される1次複素振幅分布ux′,y′は、近景tFから遠景tBまで多数の距離平面で構成された被写体空間を、あたかも、1次複素振幅面z=z1に透視投影したものに相当する。図4に戻って、ホログラム生成装置1の構成について説明を続ける。画角付き物体光切り出し手段22は、距離別フレネル順変換手段21において距離情報Dで特定される距離ごとに生成された1次複素振幅分布ux′,y′から、当該分布の中央領域であって、画角φに対応する領域を切り出すものである。この画角付き物体光切り出し手段22は、図5bのz=z1の1次複素振幅面に生成された1次複素振幅分布ux′,y′について、画角をφとしたとき、以下の11式に示す幅Wz1で、1次複素振幅分布ux′,y′の中央領域を切り出す。そして、画角付き物体光切り出し手段22は、距離ごとに切り出した1次複素振幅分布ux′,y′を、画角付き物体光加算手段23に出力する。画角付き物体光加算手段23は、画角付き物体光切り出し手段22で切り出された距離別の1次複素振幅分布ux′,y′を、加算するものである。この画角付き物体光加算手段23は、1次複素振幅分布ux′,y′の各画素に相当するそれぞれの複素振幅について、すべての距離について複素和を計算する。なお、この画角付き物体光加算手段23で生成された複素振幅分布は、図5bに示したように、距離別複素振幅分布を、画角φに対応してフレネル変換したものを加算したものであるため、1台のカメラCから見た画角内の近景から遠景までの物体光の複素振幅分布を含んだ画角付き物体光複素振幅分布となる。この画角付き物体光加算手段23は、生成した画角付き物体光複素振幅分布を、統合物体光算出手段30に出力する。統合物体光算出手段30は、画角付き物体光算出手段20201,202,...,20nで1次複素平面に生成された複素振幅分布を、複数の視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がなく、かつ、その領域が少なくとも2つ以上の視点位置の画角によって重複して覆われる被写体空間上の距離平面2次複素振幅面まで、回折演算により、光の波面情報として仮想的に伝播させて、統合した物体光の複素振幅分布を生成するものである。ここでは、統合物体光算出手段30は、フレネル逆変換手段31と、統合物体光切り出し手段32と、を備えている。フレネル逆変換手段31は、画角付き物体光算出手段20で算出された1次複素平面上の複数の画角付き物体光複素振幅分布に対して、予め定めたホログラム生成面2次振幅複素面まで、フレネル変換フレネル逆変換を行うものである。ここで、予め定めたホログラム生成面とは、複数のカメラC視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がなく、かつ、その領域が少なくとも2つ以上のカメラCの画角によって重複して覆われる位置に設定した距離平面である。図3に示したように、画角付き物体光算出手段20で算出された画角付き物体光複素振幅分布は、被写体空間において、カメラCの画角が互いに重なることなく、かつ、隙間のない位置z=z1に生成されている。また、ここでは、少なくとも2台のカメラCの画角が重複し、その重複領域に隙間がない位置図3中、距離z2をホログラム生成面としている。そこで、フレネル逆変換手段31は、z=z1の距離平面に配置された画角付き物体光複素振幅分布に対して、z=z2の距離平面まで、光の回折を考慮して、フレネル逆変換する。例えば、図3に示したように、3台のカメラCを水平方向に配置した画像を用いた場合、フレネル逆変換手段31は、図6に示すように、水平方向に隙間なく配置されたz=z1の距離平面1次複素振幅面に生成された3つの画角付き物体光複素振幅分布を、z=z2の距離平面2次複素振幅面までフレネル逆変換する。このとき、フレネル逆変換を行う際に変化元となる被変換複素振幅分布の幅Whは、個々の画角付き物体光複素振幅分布の幅Wz1の3倍となる。すなわち、フレネル逆変換手段31は、被変換複素振幅分布3つの画角付き物体光複素振幅分布をux′,y′としたとき、以下の12式のフレネル変換を行う。なお、この12式のフレネル変換は、前記した8式と同様に、フーリエ変換によって解くこととしてもよい。これによって、z=z2の距離平面における複素振幅分布2次複素振幅分布Ox,yが求められることになる。このように算出された複素振幅分布は、統合物体光切り出し手段32に出力される。統合物体光切り出し手段32は、フレネル逆変換手段31で生成された複素振幅分布から、少なくとも2台のカメラCの画角が重複する領域の分布を、統合物体光複素振幅分布として切り出すものである。図6で説明したように、フレネル逆変換手段31によって生成される振幅複素分布の領域の大きさは、被変換複素振幅分布3つの画角付き物体光複素振幅分布と同じである。この場合、図3でも分かるように、フレネル逆変換手段31によって生成される振幅複素分布の中央部分のみが、複数のカメラCの画角に含まれていることになる。そこで、統合物体光切り出し手段32は、複数のカメラCの画角が重複する領域のみを、切り出すこととする。例えば、図6において、z1×2=z2であった場合、Ox,yの中央部分で水平の幅が2Wz1の分布のみを切り出せばよい。このように切り出された統合物体光複素振幅分布2次複素振幅分布は、図3でも分かるように、2つ以上の視点から観察した被写体の物体光データが重畳されている。そして、統合物体光切り出し手段32は、切り出した統合物体光複素振幅分布2次複素振幅分布を、干渉縞算出手段40に出力する。干渉縞算出手段40は、統合物体光切り出し手段32で切り出された統合物体光複素振幅分布から、ホログラムとして記録可能なホログラムデータ干渉縞情報を生成するものである。この干渉縞算出手段40は、外部から入力した参照光データ複素振幅分布Rを用いて、統合物体光複素振幅分布からホログラムデータ干渉縞情報を生成する。物体光データとなる複素振幅分布ここでは、統合物体光複素振幅分布から、参照データとなる複素振幅分を用いて、干渉縞情報を生成する手法は、一般的なものを用いればよい。ここでは、一例として、オフアクシス型の振幅ホログラムを生成する例について説明するが、位相ホログラムを生成することとしてもよい。オフアクシス型のホログラムは、斜め上方から角度θで入射する平行光を参照光とするため、図7に示すような参照光を表す参照光データRは、以下の13式で表すことができる。この13式の参照光データRを用いで、ホログラムデータIx,yを算出するには、物体光データ統合物体光複素振幅分布Oと参照光データ複素振幅分布Rとの複素和の2乗を計算すればよい。すなわち、干渉縞算出手段40は、以下の14式によりホログラムデータIx,yを算出する。なお、は複素共役を示す。なお、参考までに、この14式で、ホログラム媒体に記録可能な複素数の虚数部分が削除されたホログラムデータIx,yが算出されることを示しておく。前記14式の右辺の最初の2項|O|2,|R|2は、ホログラム全体にほぼ一様に分布する成分であるため、14式は、以下の15式とみなすことができる。ここで、複素振幅である物体光データOと参照光データRの複素振幅を、それぞれ、O=OreOimj,R=RreRimjOre,Rreは複素数の実部、Oim,Rimは複素数の虚部とおくと、前記15式は、以下の16式のように変形することができる。この16式に示すように、ホログラムデータIx,yは、ホログラム媒体に記録可能な実数のデータとなる。以上説明したホログラム生成装置1は、コンピュータを、前記した各手段として機能させるホログラム生成プログラムで動作させることができる。ホログラム生成装置の動作次に、図8を参照適宜図1,図4参照して、本発明の第1実施形態に係るホログラム生成装置1の動作ホログラム生成方法について説明する。まず、ホログラム生成装置1は、位相付加手段10によって、カメラCが撮影した距離情報付き画像Gの画像情報Fの画素値スカラ振幅に対して、xy座標に応じて位相を一様に変化させることで、画素ごとに、物体光の振幅情報と位相情報とからなる複素振幅を生成するステップS1。そして、ホログラム生成装置1は、画角付き物体光算出手段20によって、ステップS1で生成された画素ごとの複素振幅からなる複素振幅分布から、予め定めた距離平面1次複素振幅面における画角付きの物体光データとなる画角付き物体光複素振幅分布を生成する。すなわち、ホログラム生成装置1は、画角付き物体光算出手段20の距離別フレネル順変換手段21によって、ステップS1で生成された複素振幅分布を、距離情報Dで特定される距離平面ごとに、複数のカメラCの画角によって覆われる領域に隙間がない被写体空間上の平面1次複素振幅面までフレネル順変換を行うことで、距離別複素振幅分布を生成するステップS2。このとき、距離別フレネル順変換手段21は、ステップS1で生成された複素振幅分布について、画角最大回折角度に対応する距離平面の範囲についてフレネル変換を行う。そして、ホログラム生成装置1は、画角付き物体光算出手段20の画角付き物体光切り出し手段22によって、ステップS2で生成された1次複素振幅面における距離別複素振幅分布から、1次複素振幅面の画角に対応する領域を切り出すステップS3。そして、ホログラム生成装置1は、画角付き物体光算出手段20の画角付き物体光加算手段23によって、ステップS3で切り出された複素振幅分布を複素和演算により加算することで、1次複素振幅面における画角付き物体光複素振幅分布を生成するステップS4。なお、このステップS1からステップS4までの動作は、カメラCに対応した位相付加手段10と画角付き物体光算出手段20とが、カメラCごとに並行して動作するものとする。すなわち、このステップS4が完了した段階で、カメラCの数と同じ数の画角付き物体光複素振幅分布が生成されることになる。このように、複数のカメラCに対応した画角付き物体光複素振幅分布が生成された後、ホログラム生成装置1は、統合物体光算出手段30によって、ステップS4で生成された複数の画角付き物体光複素振幅分布を統合する。すなわち、ホログラム生成装置1は、統合物体光算出手段30のフレネル逆変換手段31によって、ステップS4で1次複素振幅面に生成された複数の画角付き物体光複素振幅分布を、ホログラム生成面2次複素振幅面まで、一括してフレネル逆変換するステップS5。これによって、複数の画角付き物体光複素振幅分布がホログラム生成面において統合されることになる。そして、ホログラム生成装置1は、統合物体光算出手段30の統合物体光切り出し手段32によって、ステップS5で生成されたホログラム生成面において統合された画角付き物体光複素振幅分布から、少なくとも2台のカメラCの画角が重複する領域の分布を、ホログラム生成用の統合物体光複素振幅分布として切り出すステップS6。その後、ホログラム生成装置1は、干渉縞算出手段40によって、ステップS6で切り出された統合物体光複素振幅分布物体光データと、外部から入力した参照光データの複素振幅分布とから、ホログラムデータ干渉縞情報を算出するステップS7。例えば、干渉縞算出手段40は、振幅ホログラムを生成する場合、干渉縞算出手段40は、物体光データ統合物体光複素振幅分布と参照光データ複素振幅分布との複素和の2乗を計算することで、ホログラムデータを算出する。[第2実施形態]ホログラム生成の概要次に、図1および図9を参照して、本発明の第2実施形態に係るホログラム生成装置1Bにおけるホログラムデータの生成手法の概要について説明する。図9は、ホログラム生成装置1Bが、仮想的な被写体空間xyz座標において、カメラCここでは、C1~C4と、物体T点物体t,...,tとを配置し、ホログラムデータを計算するための手順を模式的に示したものである。なお、ここで、tは、物体Tを点物体の集合であるとみなしたときの個々の点物体を示す。まず、ホログラム生成装置1Bは、カメラC1~C4ごとに、視点位置z=0から点物体t,...,tまでの距離z距離情報Dに対応する画像情報Fの画素値を複素数の振幅値である複素振幅とし、それぞれの点物体t,...,tの距離zから、カメラCの画角が互いに重複両端のカメラC1,C4の外側視域は除くする位置1次複素振幅面;図9中、距離z1まで、フレネル変換フレネル順変換を行う。また、ホログラム生成装置1Bは、ホログラム生成装置1と同様、フレネル順変換後の複素振幅分布1次複素振幅分布のうち、カメラC1~C4ごとに、カメラCの画角φに対応する分布を画角パース付き物体光複素振幅分布U1~U4として切り出す。これによって、個々の画角付き物体光複素振幅分布U1~U4は、画角φに存在する点物体t,...,tの距離に応じた物体光データとなる。さらに、ホログラム生成装置1Bは、1次複素振幅面z=z1において、画角付き物体光複素振幅分布U1~U4から、少なくとも2台のカメラCの画角が重複する分布を統合物体光複素振幅分布Oとして切り出す。すなわち、ホログラム生成装置1Bが、統合物体光複素振幅分布Oを生成する2次複素振幅面z=z2は、1次複素振幅面z=z1と同じである。この統合物体光複素振幅分布Oは、図9に示すように、どの位置においても、カメラC1~C4の少なくとも2台で撮影された物体光が重畳されていることになる。そして、ホログラム生成装置1Bは、物体光データである統合物体光複素振幅分布Oと、予め準備した参照光データRの複素振幅分布不図示とから、ホログラムデータIを生成する。なお、カメラCの画角ホログラムの最大解析角度φや、カメラCの配置間隔視点間隔等の具体例は、図3と同様であるため、説明を省略する。ホログラム生成装置の構成次に、図10を参照適宜図1参照して、本発明の第2実施形態に係るホログラム生成装置1Bの構成について説明する。図10に示すように、ホログラム生成装置1Bは、位相付加手段10と、画角付き物体光算出手段20Bと、統合物体光算出手段30Bと、干渉縞算出手段40と、を備えている。位相付加手段10および干渉縞算出手段40は、図4で説明したホログラム生成装置1と同一の構成であるため、同一の符号を付して説明を省略する。画角付き物体光算出手段20Bは、位相付加手段10で生成された複素振幅分布のうちで、距離情報Dで特定される複数の距離平面に対応する画素の複素振幅であって、カメラC視点位置の画角に含まれる複素振幅を、複数の視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がなく、かつ、その領域が少なくとも2つ以上の視点位置の画角によって重複して覆われる被写体空間上の距離平面1次複素振幅面まで、回折演算により、光の波面情報として仮想的に伝播させて、視点位置ごとの物体光の複素振幅分布1次複素振幅分布を生成するものである。このホログラム生成装置1Bは、カメラCに応じて、画角付き物体光算出手段20Bを複数20B1,20B2,...,20Bn備えている。なお、個々の画角付き物体光算出手段20B1,20B2,...,20Bnは、複素振幅分布の入力元が異なるだけで、機能は同じものである。ここでは、画角付き物体光算出手段20Bは、距離別フレネル順変換手段21Bと、画角付き物体光切り出し手段22と、画角付き物体光加算手段23と、を備えている。画角付き物体光切り出し手段22および画角付き物体光加算手段23は、図4で説明したホログラム生成装置1と同一の構成であるため、同一の符号を付して説明を省略する。距離別フレネル順変換手段21Bは、位相付加手段10で生成された複素振幅分布に対して、距離情報Dで特定される距離zごとの距離平面から、予め定めた距離平面1次複素振幅面までフレネル変換フレネル順変換を行うものである。この距離別フレネル順変換手段21Bは、距離情報Dで特定される距離ごとにフレネル変換によって生成した複素振幅分布を、画角付き物体光切り出し手段22に出力する。なお、この距離別フレネル順変換手段21Bは、フレネル変換を行う1次複素振幅面までの距離が距離別フレネル順変換手段21図4と異なるだけで、処理内容は同一である。また、この距離別フレネル順変換手段21Bがフレネル変換を行う対象となる予め定めた距離平面1次複素振幅面とは、複数のカメラC視点位置からの画角によって覆われる領域に隙間がなく、かつ、その領域が少なくとも2つ以上のカメラCの画角によって重複して覆われる被写体空間上の距離平面である。ここでは、隣接するカメラCの画角が互いに重複し、その重複領域に隙間がない両端のカメラC1,C4の外側視域は除く位置図9中、距離z1とする。この距離別フレネル順変換手段21Bで生成された距離情報Dで特定される距離ごとの複素振幅分布は、図4で説明した画角付き物体光切り出し手段22および画角付き物体光加算手段23によって、図9に示したように、z=z1の1次複素振幅面に、カメラC1,...,C4の画角φに対応する1次複素振幅分布U1,...,U4として生成される。統合物体光算出手段30Bは、画角付き物体光算出手段20B20B1,20B2,...,20Bnで算出された個々のカメラCC1,C2,...,Cnに対応する画角付き物体光複素振幅分布を統合するものである。ここでは、統合物体光算出手段30Bは、物体光加算手段33を備えている。物体光加算手段33は、画角付き物体光算出手段20Bで算出された複数の画角付き物体光複素振幅分布のうちで、カメラCの画角が重複している領域の分布をそれぞれ加算するものである。すなわち、この物体光加算手段33は、画角付き物体光算出手段20Bで算出された複素振幅分布1次複素振幅分布の各画素に相当するそれぞれの複素振幅について、同一のxy座標に対応する画素の複素振幅の複素和を算出する。これによって、統合物体光算出手段30Bは、図9に示すように、画角付き物体光算出手段20Bで算出された複数の画角付き物体光複素振幅分布1次複素振幅分布を生成したz=z1の1次複素振幅面と同一の平面に、それぞれの画角付き物体光複素振幅分布を統合した統合物体光複素振幅分布2次複素振幅分布を生成する。そして、物体光加算手段33は、生成した統合物体光複素振幅分布2次複素振幅分布を、干渉縞算出手段40に出力する。この物体光加算手段33で生成された統合物体光複素振幅分布2次複素振幅分布は、図4で説明した干渉縞算出手段40によって、ホログラムデータ干渉縞情報に変換される。以上説明したホログラム生成装置1Bは、コンピュータを、前記した各手段として機能させるホログラム生成プログラムで動作させることができる。ホログラム生成装置の動作次に、図11を参照適宜図1,図10参照して、本発明の第2実施形態に係るホログラム生成装置1Bの動作ホログラム生成方法について説明する。このホログラム生成装置1Bの基本動作は、ホログラム生成装置1の動作図8参照と同じであるため、主に相違点について説明する。ホログラム生成装置1Bは、ステップS1で、位相付加手段10によって、カメラCが撮影した距離情報付き画像Gに位相を付加して複素振幅分布を生成した後、画角付き物体光算出手段20Bの距離別フレネル順変換手段21Bによって、その複素振幅分布を、距離情報Dで特定される距離平面ごとに、複数のカメラCからの画角によって覆われる領域に隙間がなく、かつ、その領域が少なくとも2つ以上のカメラCの画角によって重複して覆われる被写体空間上の平面1次複素振幅面までフレネル順変換を行うことで、距離別複素振幅分布を生成するステップS2B。このとき、距離別フレネル順変換手段21Bは、ステップS1で生成された複素振幅分布について、画角最大回折角度に対応する距離平面の範囲についてフレネル変換を行う。その後、ホログラム生成装置1Bは、ホログラム生成装置1と同様に、ステップS2で生成された1次複素振幅面における距離別複素振幅分布から、1次複素振幅面の画角に対応する領域を切り出しステップS3、加算することで、1次複素振幅面における画角付き物体光複素振幅分布を生成するステップS4。そして、ホログラム生成装置1Bは、統合物体光算出手段30Bの物体光加算手段33によって、ステップS4で生成されたカメラCごとの画角付き物体光複素振幅分布のうちで、カメラCの画角が重複している領域の分布をそれぞれ加算することで、統合物体光複素振幅分布2次複素振幅分布を生成するステップS5B。その後、ホログラム生成装置1は、ホログラム生成装置1と同様に、干渉縞算出手段40によって、ステップS5Bで生成された統合物体光複素振幅分布物体光データと、外部から入力した参照光データの複素振幅分布とから、ホログラムデータ干渉縞情報を算出するステップS7。[ホログラムの再生]ホログラム生成装置1,1Bで生成されたホログラムホログラムデータは、従来と同様に、参照光参照光データと同一の振幅および位相を持つ照明光照明光データを用いて、物体の像を再生することができる。ここで、図12を参照して、ホログラム生成装置1,1Bで生成されたホログラムデータIを記録したホログラムHから、像が再生される現象について説明しておく。図12に示すように、ホログラムデータIを生成する際に用いた参照光データ以下、参照光Rと同じ位相と振幅を持つ照明光Rを、ホログラムHに照射すると、物体光データ以下、物体光Oが再生される。観察者Mは、この物体光Oを視認することで、物体を再生した物体再生像Tを認識する。この過程を数式で表すと、以下の17式で表すことができる。一般に振幅ホログラムを再生すると、17式に示すように、大きく3つの光成分が出力される。この17式おいて、右辺の第1項|O|2|R|2Rは、照明光Rx,yと同一位相を持つ光で、透過光または直接光と呼ばれる。この透過光は、図12に示すように、角度が付いて入射される光であるため、観察者Mには視認されない。また、右辺の第2項OR2は、物体光Ox,yの複素共役であって、共役光と呼ばれる妨害光となる。この妨害光は、R2の進行方向に進む光であるため、照明光Rが角度を持って入射された場合には分離可能で、観察者Mには視認されない。また、右辺の第3項O|R|2は、物体光Ox,yと同一の位相および強度を持ち、これに|R|2なる強度が乗算されたものである。すなわち、右辺の第3項は、照明光の強さの2乗に比例した明るさを持つ物体光そのものである。よって、図12に示すように、観察者Mが、ホログラムHを観察すると、ホログラムH越しに物体が元々あった位置に物体再生像Tが見えることになる。この物体再生像Tは、図3で示した例では3台のカメラC、図9で示した例では4台のカメラCで撮影された情報を統合して含んでいる。以上説明したように、ホログラム生成装置1,1Bは、画角付き物体光算出手段20,20Bによって、物体光データ位相が付加された画像から、カメラCの画角ホログラムの最大回折角度の範囲で、被写体距離に応じて1次複素振幅分布を生成する。そのため、この1次複素振幅分布から生成されるホログラムデータは、視点位置からの画角と距離に応じたデータとなる。これによって、ホログラム生成装置1,1Bが生成するホログラムデータは、立体ディスプレイの視覚特性の調節の再現と視差の再現とを満たすことができる。また、ホログラム生成装置1,1Bは、複数のカメラCの画角が重複する領域において、1次複素振幅分布を統合するため、複数の視点位置から物体を視認したホログラムデータを生成することができる。これによって、ホログラム生成装置1,1Bが生成するホログラムデータは、立体ディスプレイの視覚特性の隠蔽関係の再現を満たすことができる。さらに、ホログラム生成装置1,1Bは、画角付き物体光算出手段20,20Bにおいて、平面から平面へのフレネル変換によって、物体光データ複素振幅分布を生成するため、被写体を構成する点とホログラムすべての点とを対応付けて、すべての点において、光の回折を計算する従来の点充填法に比べ、計算量が少なく、高速にホログラムデータを生成することができる。また、ホログラム生成装置1,1Bは、距離情報付き画像Gから、物体の位置を特定するため、被写体空間の立体構造を求める前処理を必要とせず、実写画像からもホログラムデータを生成することができる。[変形例]以上、本発明の実施形態に係るホログラム生成装置1,1Bの構成および動作について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。第1実施形態に係るホログラム生成装置1では、画角付き物体光算出手段20において、1次複素振幅面z=z1を、複数のカメラCの画角によって覆われる領域に隙間がない被写体空間上の平面であって、カメラCの画角が互いに重なることがない平面とした図3参照。また、第2実施形態に係るホログラム生成装置1Bでは、画角付き物体光算出手段20Bにおいて、1次複素振幅面z=z1を、複数のカメラCのうちで少なくとも2台のカメラCの画角が重複する距離平面であって、その重複領域に隙間がない被写体空間上の平面とした図9参照。しかし、この1次複素振幅面の位置は、この2箇所に限定されず、複数のカメラCからの画角によって覆われる領域に隙間がなく、かつ、カメラCの画角が互いに重なることがない被写体空間上の平面またはそれよりも遠方であればよい。このとき、少なくとも2台のカメラCの画角が重複する領域に隙間がある場合は、第1実施形態のように、統合物体光算出手段30によって、2次複素振幅面z=z2を、少なくとも2台のカメラCの画角が重複する位置に設定して、1次複素振幅面から2次複素振幅面まで、複素振幅をフレネル逆変換すればよい。また、1次複素振幅面において、すでに、少なくとも2台のカメラCの画角が重複する領域に隙間がない場合は、第2実施形態のように、1次複素振幅面と2次複素振幅面とを同一として、その重複領域の複素振幅を加算して、統合物体光複素振幅分布とすればよい。もちろん、この場合であっても、ホログラム生成面を2次複素振幅面とは異なる位置に設定したい場合は、さらに、フレネル変換を行えば、任意の位置をホログラム面としたホログラムデータを生成することができる。また、ここでは、カメラC仮想カメラを水平方向に設置した例で説明したが、水平方向および垂直方向にそれぞれ複数設置してもよい。これによって、視点を水平方向に移動させた場合と同様に、視点を垂直方向に移動させた場合でも、立体像として物体を視認することが可能なホログラムデータを生成することができる。"