JP2005208664A - Image recording method and image recording apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】 より良好な再生像を得ることができるようにホログラフィックステレオグラムに画像を記録する
【解決手段】 ホログラム用記録媒体130の一方の面に物体光を集光して入射するとともに、他方の面に光導入ブロック137を光学的に接触させ、光導入ブロック130の端部から参照光を入射し、物体光と前記参照光を干渉させてホログラム用記録媒体130上に視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次短冊状又はドット状の要素ホログラムとして記録し、要素ホログラムの記録後、要素ホログラム毎、ホログラム用記録媒体130を光導入ブロック137に対し移動させて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作製する。
【選択図】 図5
PROBLEM TO BE SOLVED: To record an image on a holographic stereogram so that a better reproduced image can be obtained.
Object light is collected and incident on one surface of a hologram recording medium 130, and a light introduction block 137 is optically brought into contact with the other surface, so that reference light is transmitted from an end of the light introduction block 130. The object light and the reference light are made to interfere, and each image based on each image data of the parallax image sequence is sequentially recorded as a strip-shaped or dot-shaped element hologram on the hologram recording medium 130 to record the element hologram Thereafter, for each element hologram, the hologram recording medium 130 is moved with respect to the light introduction block 137 to produce an edge-lit holographic stereogram.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、立体的な画像をホログラフィックステレオグラムに記録する画像記録方法及び画像記録装置に関する。 The present invention relates to an image recording method and an image recording apparatus for recording a stereoscopic image in a holographic stereogram.
ホログラフィックステレオグラムは、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。 A holographic stereogram uses a large number of images obtained by sequentially photographing a subject from different observation points as original images, and sequentially records them as a strip-shaped or dot-shaped element hologram on a single hologram recording medium. It is produced by.
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では、図20に示すように、被写体300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301a〜301eが、短冊状の要素ホログラムとしてホログラム用記録媒体302に順次露光され記録される。
For example, in a holographic stereogram having parallax information only in the horizontal direction, as shown in FIG. 20, a plurality of original images 301a to 301e obtained by sequentially photographing the
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、三次元画像が再生される。 In this holographic stereogram, image information obtained by sequentially capturing images from different observation points in the horizontal direction is sequentially recorded in the horizontal direction as strip-shaped element holograms. When viewed with both eyes, the two-dimensional images shown in the left and right eyes are slightly different. As a result, the observer feels parallax and a three-dimensional image is reproduced.
しかし、従来のホログラフィックステレオグラムでは、良好な再生像を得ることができなかった。具体的には、従来のホログラフィックステレオグラムでは、再生像が不鮮明である、再生像が暗くコントラストが悪い、再生像の視野角が狭い等の問題があった。 However, the conventional holographic stereogram could not obtain a good reproduced image. Specifically, the conventional holographic stereogram has such problems that the reproduced image is unclear, the reproduced image is dark and has poor contrast, and the viewing angle of the reproduced image is narrow.
ところで、通常のホログラムにおいて、三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。 By the way, in a normal hologram, the illumination light source for reproducing a three-dimensional image and the hologram are spatially separated. For this reason, a normal hologram requires a wide space for reproduction, and the positional relationship between the hologram and the illumination light source must be set to a predetermined condition in order to reproduce the optimum hologram. The same applies to a holographic stereogram composed of a plurality of element holograms.
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。 On the other hand, if the illumination light source and the hologram are integrated, the space for illumination can be eliminated and the size can be reduced, and the positional relationship between the hologram and the illumination light source is always constant. Playback can always be performed under optimum conditions. In order to achieve this, there is an edge-lit hologram in which a recording medium is attached to a transparent light introduction block to perform recording / reproduction.
このようなエッジリット方式のホログラムでは、再生用照明光の光源と光導入ブロックを一体化することにより、再生用の光学系を小型化することができ、しかも、常に最適な条件で再生を行うことができる。また、エッジリット方式のホログラムは、再生用照明光の入射角度が大きくなるため、光導入ブロックの外部から入射した光によって像が再生されるようなことがないという特徴を有している。このため、エッジリット方式のホログラムは、ヘッドアップディスプレイ装置のように、太陽等からの光によって像が再生されると好ましくないような分野において利用が進んでいる。 In such an edge-lit hologram, the optical system for reproduction can be reduced in size by integrating the light source for reproduction illumination light and the light introduction block, and reproduction is always performed under optimum conditions. be able to. In addition, the edge-lit hologram has a feature that the incident angle of the reproduction illumination light is large, so that the image is not reproduced by the light incident from the outside of the light introduction block. For this reason, edge-lit holograms are increasingly used in fields where it is not desirable when an image is reproduced by light from the sun or the like, such as a head-up display device.
上述のように、エッジリット方式では、透明な光導入ブロックにホログラム用記録媒体を貼り付け、この光導入ブロックを介して参照光あるいは照明光をホログラム用記録媒体の面に対して鋭角に入射させて記録あるいは再生を行う。このエッジリット方式を、ホログラフィックステレオグラムに適用したときも、照明光源とホログラフィックステレオグラムを一体化することができるため、照明のための空間が不要となり、また、ホログラフィックステレオグラムと照明光源の位置関係が常に一定となるので、常に最適な条件での再生を行うことができる。 As described above, in the edge lit method, a hologram recording medium is attached to a transparent light introduction block, and reference light or illumination light is incident at an acute angle with respect to the surface of the hologram recording medium through this light introduction block. Record or play back. Even when this edge-lit method is applied to a holographic stereogram, the illumination light source and the holographic stereogram can be integrated, eliminating the need for a space for illumination. Also, the holographic stereogram and the illumination light source Since the positional relationship is always constant, it is possible to always perform reproduction under optimum conditions.
エッジリット方式によって記録を行う場合、光導入ブロックは、ホログラム用記録媒体に物体光入射側から接触させてもよいし、参照光入射側から接触させてもよい。但し、エッジリット方式によって記録を行う場合において、物体光入射側のホログラム用記録媒体との接触部には、一次元拡散板及びルーバーフィルムを配することが好ましい。このときには、ホログラム用記録媒体の物体光入射側に一次元拡散板及びルーバーフィルムを配し、ホログラム用記録媒体の参照光入射側に光導入ブロックを配する。そして、光導入ブロックとホログラム用記録媒体とを液体を介して接触するようにする。なお、以下の説明において、光導入ブロックが参照光入射側に配されていることを明示する必要があるときには、当該光導入ブロックのことを参照光導入ブロックと称する。そして、参照光導入ブロックをホログラム用記録媒体に接触させる場合、この間に介在させる液体としては、ホログラム用記録媒体と参照光導入ブロックとのインデックスマッチングを行うインデックスマッチング液が好適である。 When recording is performed by the edge lit method, the light introducing block may be brought into contact with the hologram recording medium from the object light incident side or from the reference light incident side. However, when recording is performed by the edge lit method, it is preferable to provide a one-dimensional diffusion plate and a louver film at the contact portion with the hologram recording medium on the object light incident side. At this time, a one-dimensional diffusion plate and a louver film are arranged on the object light incident side of the hologram recording medium, and a light introduction block is arranged on the reference light incident side of the hologram recording medium. Then, the light introducing block and the hologram recording medium are brought into contact with each other through a liquid. In the following description, when it is necessary to clearly indicate that the light introduction block is arranged on the reference light incident side, the light introduction block is referred to as a reference light introduction block. When the reference light introduction block is brought into contact with the hologram recording medium, an index matching liquid that performs index matching between the hologram recording medium and the reference light introduction block is suitable as the liquid interposed therebetween.
エッジリット方式によって記録を行うに際して、ホログラム用記録媒体と光導入ブロックとの間で屈折率が大きく変化するようだと、ホログラム用記録媒体の面に対して鋭角に入射された参照光が参照光導入ブロックとホログラム用記録媒体との界面で全反射してしまったり、ホログラム用記録媒体において実際に記録がなされる画像記録層表面の凹凸が画像に木目調のムラとなって現れたりする問題が生じる。 When recording by the edge-lit method, if the refractive index seems to change greatly between the hologram recording medium and the light introduction block, the reference light incident at an acute angle with respect to the surface of the hologram recording medium is used as the reference light. Problems such as total reflection at the interface between the introduction block and the hologram recording medium, or irregularities on the surface of the image recording layer that is actually recorded on the hologram recording medium appear in the image as uneven grain. Arise.
ところで、光利用効率を上げて、画像ムラを減らすためには、参照光の通過する界面が少ない方が望ましい。そこで、エッジリット方式を採用する際には、ホログラム用記録媒体と参照光導入ブロックとを、インデックスマッチング液を介さずに直接接触させ、それらを密着するようにしてもよい。特に、フォトポリマーのように比較的に柔らかく粘着性を有するホログラム用記録媒体を用いる場合には、ホログラム用記録媒体と参照光導入ブロックとを直接密着させることが、比較的に容易に可能である。 By the way, in order to increase the light use efficiency and reduce the image unevenness, it is desirable that the interface through which the reference light passes is small. Therefore, when the edge lit method is adopted, the hologram recording medium and the reference light introduction block may be directly brought into contact with each other without using an index matching liquid, and may be brought into close contact with each other. In particular, when using a hologram recording medium that is relatively soft and sticky like a photopolymer, it is relatively easy to directly contact the hologram recording medium and the reference light introducing block. .
このときも、参照光導入ブロックとホログラム用記録媒体とを、間に空隙を生じさせることなく密着させることにより、ホログラム用記録媒体の振動を十分に抑えることができる。 Also at this time, the vibration of the hologram recording medium can be sufficiently suppressed by bringing the reference light introducing block and the hologram recording medium into close contact with each other without generating a gap therebetween.
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、より良好な再生像を得ることができるようにホログラフィックステレオグラムに画像を記録する画像記録方法及び画像記録装置を提供することを目的に提案されたものである。 The present invention has been proposed in view of the conventional situation as described above, and provides an image recording method and an image recording apparatus for recording an image on a holographic stereogram so as to obtain a better reproduced image. It was proposed for the purpose of providing.
このような観点から提案される本発明に係る画像記録方法は、ホログラム用記録媒体の一方の面に物体光を集光して入射するとともに、他方の面に光導入ブロックを光学的に接触させ、前記光導入ブロックの端部から参照光を入射し、前記物体光と前記参照光を干渉させて前記ホログラム用記録媒体上に視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次短冊状又はドット状の要素ホログラムとして記録し、前記要素ホログラムの記録後、要素ホログラム毎、前記ホログラム用記録媒体を上記光導入ブロックに対し移動させて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作製するようにしたものである。 From this point of view, the proposed image recording method according to the present invention condenses and enters object light on one surface of a hologram recording medium and optically contacts a light introduction block on the other surface. The reference light is incident from the end of the light introduction block, and the object light and the reference light are caused to interfere with each other to sequentially form each image based on each image data of the parallax image sequence on the hologram recording medium. After recording the element hologram, the hologram recording medium is moved with respect to the light introduction block for each element hologram to produce an edge-lit holographic stereogram. is there.
また、本発明に係る画像記録装置は、ホログラム用記録媒体の少なくともいずれかの一方の面に光学的に接触する光導入ブロックを備え、前記ホログラム用記録媒体の前記光導入ブロックが接触する面に対向する他の面に物体光を集光して入射するとともに、前記光導入ブロックを介して参照光を入射し、前記物体光と前記参照光を干渉させて前記ホログラム用記録媒体上に視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次短冊状又はドット状の要素ホログラムとして記録して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作製するようにしたものである。 The image recording apparatus according to the present invention further includes a light introduction block that optically contacts at least one surface of the hologram recording medium, and the surface of the hologram recording medium that contacts the light introduction block. Condensed and incident object light is incident on another opposing surface, and reference light is incident through the light introduction block, causing the object light and the reference light to interfere with each other to form a parallax image on the hologram recording medium. Each image based on each image data in the column is sequentially recorded as a strip-shaped or dot-shaped element hologram to produce an edge-lit holographic stereogram.
ここで、光導入ブロックは、光吸収部材を備えており、該光吸収部材により、光導入ブロックに入射した物体光及び参照光がホログラム用記録媒体に到達した後に光導入ブロック内部で不要な反射をしないようになされていることが好ましい。 Here, the light introduction block includes a light absorption member, and the light absorption member causes unnecessary reflection inside the light introduction block after the object light and the reference light incident on the light introduction block reach the hologram recording medium. It is preferable not to make it.
また、本発明に係る画像記録装置では、例えば、前記ホログラム用記録媒体としてフィルム状の媒体を使用する。このとき、ホログラム用記録媒体と光導入ブロックとの間には、上述のようにインデックスマッチング液を介在させてもよいが、ホログラム用記録媒体と光導入ブロックとを直接接触させた状態で画像を記録するようにしてもよい。 In the image recording apparatus according to the present invention, for example, a film-like medium is used as the hologram recording medium. At this time, an index matching liquid may be interposed between the hologram recording medium and the light introduction block as described above, but the image is recorded in a state where the hologram recording medium and the light introduction block are in direct contact with each other. It may be recorded.
また、本発明に係るの画像記録装置において、光導入ブロックは、略円柱状に形成されてなり、ホログラム用記録媒体の移動とともに回転するようになされていることが好ましい。このときは、ホログラム用記録媒体と光導入ブロックとを接触させた状態を保ったまま光導入ブロックが回転するようになされていることが好ましい。また、光導入ブロックは内側に中空部分を有し、該中空部分に光吸収部材が配されており、該光吸収部材により、光導入ブロックに入射した物体光及び参照光がホログラム用記録媒体に到達した後に光導入ブロック内部で不要な反射をしないようになされていることが好ましい。 In the image recording apparatus according to the present invention, it is preferable that the light introduction block is formed in a substantially cylindrical shape and is rotated with the movement of the hologram recording medium. At this time, it is preferable that the light introduction block is rotated while keeping the hologram recording medium and the light introduction block in contact with each other. The light introduction block has a hollow portion inside, and a light absorbing member is disposed in the hollow portion, and the object light and the reference light incident on the light introduction block are transferred to the hologram recording medium by the light absorption member. It is preferable not to cause unnecessary reflection inside the light introduction block after reaching.
また、本発明に係る画像記録装置は、ホログラム用記録媒体に光導入ブロックを押し付ける押圧手段を備えていることが好ましい。 In addition, the image recording apparatus according to the present invention preferably includes pressing means for pressing the light introducing block against the hologram recording medium.
また、本発明に係る画像記録装置においては、ホログラム用記録媒体として、感光部を保護するカバーシートを有するホログラム用記録媒体を使用するようにしてもよい。このときは、ホログラム用記録媒体を前記光導入ブロックに接触させる前に、ホログラム用記録媒体からカバーシートを剥がしとるカバーシート除去手段を備えることが好ましい。 In the image recording apparatus according to the present invention, a hologram recording medium having a cover sheet for protecting the photosensitive portion may be used as the hologram recording medium. In this case, it is preferable to provide a cover sheet removing means for peeling off the cover sheet from the hologram recording medium before bringing the hologram recording medium into contact with the light introducing block.
また、本発明に係る画像記録装置は、光導入ブロックの汚れを除去するクリーニング手段を備えていること好ましい。また、上記第2の画像記録装置は、ホログラム用記録媒体の近傍であって物体光が入射する側に、一次元拡散板が配されていることが好ましい。 In addition, the image recording apparatus according to the present invention preferably includes a cleaning unit that removes dirt on the light introduction block. In the second image recording apparatus, it is preferable that a one-dimensional diffusion plate is disposed in the vicinity of the hologram recording medium and on the side on which the object light is incident.
本発明に係る画像記録方法及び画像記録装置によれば、透過型で再生できる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容易に作製することが可能となる。しかも、ホログラム用記録媒体に対する記録を行うに際し、振動を十分に抑制することができる。このため、正確な記録が可能となり、再生時の回折効率を向上させることができる。すなわち、本発明に係る画像記録方法及び画像記録装置によれば、明るく鮮明な再生像が得られる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作製することが可能となる。しかも、ホログラム用記録媒体の移送後、振動が減衰するまでの時間の待ち時間を大幅に低減させることができ、1要素ホログラムの記録を行う度にホログラム用記録媒体を移送してホログラフィックステレオグラムを作製するに際し、大幅にプロセス時間を短縮することが可能となる。 According to the image recording method and the image recording apparatus of the present invention, it is possible to easily produce an edge-lit holographic stereogram that can be reproduced in a transmission type. In addition, vibration can be sufficiently suppressed when recording on the hologram recording medium. For this reason, accurate recording becomes possible, and the diffraction efficiency during reproduction can be improved. That is, according to the image recording method and the image recording apparatus of the present invention, it is possible to produce an edge-lit holographic stereogram from which a bright and clear reproduced image can be obtained. Moreover, it is possible to greatly reduce the waiting time until the vibration is attenuated after the transfer of the hologram recording medium, and the hologram recording medium is transferred every time one-element hologram is recorded. In manufacturing the process time, the process time can be greatly shortened.
本発明に係る画像記録方法及び画像記録装置の実施の形態について説明する。 Embodiments of an image recording method and an image recording apparatus according to the present invention will be described.
1−1 画像記録装置の概要
本発明に係る画像記録装置の一実施形態であるホログラフィックステレオグラムプリンタシステムの概略について説明する。
1-1 Outline of Image Recording Apparatus An outline of a holographic stereogram printer system that is an embodiment of an image recording apparatus according to the present invention will be described.
図1に、このホログラフィックステレオグラムプリンタシステム100の構成を示す。このホログラフィックステレオグラムプリンタシステム100は、データ処理部101と、制御用コンピュータ102と、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置103とから構成されるものである。
FIG. 1 shows the configuration of this holographic
データ処理部101は、視差画像列撮影装置111から出力される、実物体を横方向の異なる複数の観察点から撮影(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)することにより得られた複数画像分の画像データD11、又は画像データ生成用コンピュータ112から出力される、横方向に順次視差を与えて作成された複数のレンダリング画像の各画像データD12に基づいて視差画像列を生成し、当該視差画像列の各画像データD13に対して画像処理用コンピュータ113によって所定のホログラム用の画像処理を施してホログラム用画像データD14とした後、これらをメモリ又はハードデイスク等の記録媒体114に仮記録する。
The data processing unit 101 captures a real object output from the parallax image sequence photographing device 111 from a plurality of observation points having different lateral directions (for example, simultaneous photographing with a multi-lens camera or continuous photographing with a mobile camera). A parallax image sequence is obtained based on the obtained image data D11 for a plurality of images or each image data D12 of a plurality of rendering images that are output from the image
また、データ処理部101は、この後の露光動作時、記録媒体114に記録された視差画像列の各画像データD14を順番に読み出し、読み出された各画像データD15を順次制御用コンピュータ102に送出する。
Further, during the subsequent exposure operation, the data processing unit 101 sequentially reads the image data D14 of the parallax image sequence recorded on the recording medium 114, and sequentially reads the read image data D15 to the
制御用コンピュータ102は、露光動作時、データ処理部101から供給される視差画像列の各画像データD15に基づいて、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置103のシャッタ132、LCD141、後述するプリンタヘッド部をそれぞれ駆動制御する。
Based on the image data D15 of the parallax image sequence supplied from the data processing unit 101 during the exposure operation, the
ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置103は、図1との対応部分に同一符号を付した図2に示されるような構成を有し、上述した制御用コンピュータ102から供給される画像データD15に基づいてLCD141を駆動して、これら各画像データD15に基づく各画像をそれぞれ短冊状の要素ホログラムとしてホログラム用記録媒体130に順次記録し、ホログラフィックステレオグラムを作製するものである。ここで、ホログラム用記録媒体130としては、例えば、第1の画像記録方法及び画像記録装置の実施の形態のところで説明したものと同様のものを使用すればよい。
The holographic stereogram printer apparatus 103 has a configuration as shown in FIG. 2 in which the same reference numerals are assigned to the corresponding parts as in FIG. 1, and the
このホログラフィックステレオグラムプリンタ装置103は、制御用コンピュータ102から供給される画像データD15うちの1つの画像データに基づいてLCD141を駆動させることにより、LCD141に当該画像データD15に基づく画像を表示させると共に、制御用コンピュータ102からシャッタ132に制御信号S11を送出してこれを開くように駆動させることにより、レーザ光源131から出射されたレーザ光L11をシャッタ132、ハーフミラー133及びミラー138を順次介してスペーシャルフィルタ139に入射させるようになされている。
The holographic stereogram printer device 103 displays an image based on the image data D15 on the
このレーザ光L11は、スペーシャルフィルタ139によって広げられ、その後コリメータレンズ140によって平行光にされる。その後、LCD141を透過することにより当該LCD141に表示された画像に応じた投影光に変換された後、当該投影光が、シリンドリカルレンズ143に入射し、当該シリンドリカルレンズ143により横方向に集光された後、プリンタヘッド部150に保持されたホログラム用記録媒体130に入射する。
The laser light L11 is spread by a
ここで、物体光が入射する直前の位置であって、ホログラム用記録媒体130に触れない位置には、縦方向にのみ拡散性を有する一次元拡散板144を配置する。これは、ホログラフィックステレオグラムを再生して観察する際、上下方向の視野角を確保するためのものである。
Here, a one-
一方、ハーフミラー133において反射したレーザ光L11は、シリンドリカルレンズ134、コリメータレンズ135及びミラー136を順次介して、参照光としてホログラム用記録媒体130の裏面側から所定の角度をもって入射される。このとき、参照光の入射角度を大きくするとホログラム用記録媒体130の表面における表面反射が大きくなるため、光導入ブロック137を用意し、その端部から参照光を入射するようにする。この場合、参照光の光路長は、ハーフミラー133を透過した後ミラー138を介してホログラム用記録媒体130に入射するレーザ光L11(以下、これを物体光と呼ぶ)の光路長とほぼ同じ長さに選定されている。
On the other hand, the laser light L11 reflected by the
かく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103では、この物体光(投影光)と参照光とをホログラム用記録媒体130の記録面上において干渉させることができ、これによりLCD141に表示された画像をホログラム用記録媒体130に短冊状に干渉縞として記録し得るようになされている。
Thus, in the holographic stereogram printer device 103, the object light (projection light) and the reference light can be made to interfere on the recording surface of the
さらに、このホログラフィックステレオグラムプリンタ装置103では、この後この画像の記録が終了すると、制御用コンピュータ102によりシャッタ132が駆動されてレーザ光源131から出射されたレーザ光L11が遮光されると共に、LCD141の駆動が停止され、かつ、制御用コンピュータ102の制御のもとプリンタヘッド部150が駆動され、ホログラム用記録媒体130が要素ホログラムの横幅1本分だけ送られる。
Further, in this holographic stereogram printer device 103, when the recording of this image is finished thereafter, the
さらにこの後、制御用コンピュータ102の制御によりLCD141が駆動して続く画像データD15に基づく画像を表示した後、制御用コンピュータ102の制御によりシャッタ132が開かれてLCD141に表示された画像がホログラム用記録媒体130に記録されると共に、この後同様の動作が順次繰り返される。
Thereafter, the
このようにして、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置103においては、供給された視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次ホログラム用記録媒体130に短冊状に記録し得るようになっており、これにより所望のホログラフィックステレオグラムを得ることができる。
In this way, in the holographic stereogram printer device 103, each image based on each image data of the supplied parallax image sequence can be sequentially recorded on the
ところで、このようにホログラム用記録媒体130に画像を記録する際には、反射型で再生できるホログラムと、透過型で再生できるホログラムとが同時に2つできる。このメカニズムを図3を用いて説明する。なお、ここでは説明を簡略化するため、光導入ブロック137の屈折率と、ホログラム用記録媒体130の屈折率とは等しいものとする。
By the way, when an image is recorded on the
図3に示すように、参照光として光導入ブロック137を介してホログラム用記録媒体130に入射した光L11Aは、ホログラム用記録媒体130の内部を直進し、その後、空気との界面130aにおいて全反射する。そして、この全反射によって戻ってきた光L11Bもまた参照光として使われることとなる。この結果、ホログラム用記録媒体には、進行方向の異なる2種類の参照光が照射されることになる。したがって、このように作製されたホログラフィックステレオグラムに対する再生用照明光として、全反射される前の光L11Aに相当する照明光を照射すれば反射型で再生することが可能であり、また、全反射後の光L11Bに相当する照明光を照射すれば透過型で再生することが可能である。
As shown in FIG. 3, the light L11A incident on the
なお、ホログラム用記録媒体130と空気との界面130aにおいて参照光が全反射するか否かは、ホログラム用記録媒体130の屈折率と参照光の入射角度による。そこで、本実施の形態では、ホログラム用記録媒体130の屈折率と参照光の入射角度を、参照光が全反射するような条件に設定しておくものとする。
Whether the reference light is totally reflected at the
逆に、ホログラム用記録媒体130と空気との界面130aにおいて参照光が全反射しないようなとき、すなわち参照光がホログラム用記録媒体130を透過してしまうようなときに、ホログラム用記録媒体130を透過した参照光が物体光を拡散させる目的で物体光入射側に配置してある一次元拡散板144に入射すると、当該参照光が一次元拡散板144によって反射されて再びホログラム用記録媒体130に入射する。このように一次元拡散板144によって反射されて再びホログラム用記録媒体130に入射する光は、画像を記録する上でのノイズ成分となる。
Conversely, when the reference light is not totally reflected at the
そこで、このような光の再入射を防ぐために、ホログラム用記録媒体130と空気との界面130aにおいて参照光が全反射しないようなときには、図4に示すように、一次元拡散板144とホログラム用記録媒体130との間に、ルーバーフィルム145を配置する必要がある。これにより、一次元拡散板144によって参照光が反射されて再びホログラム用記録媒体130に入射するのが防止される。
Therefore, in order to prevent such re-incidence of light, when the reference light is not totally reflected at the
このようなルーバーフィルム145は、物体光の光路中に配されることとなるため、物体光を乱す要因となり、画像の均一性や明るさを落とす原因になる。これに対して、ホログラム用記録媒体130と空気との界面130aにおいて参照光が全反射するようにしておけば、参照光がホログラム用記録媒体130を透過しないので、ルーバーフィルム145が不要となる。したがって、記録される画像の均一性や明るさが向上することとなる。しかも、ルーバーフィルム145が不要な分、光学系を簡略化することもできる。
Since such a
なお、記録される画像のシャープネスをあげるため、一次元拡散板144はホログラム用記録媒体130のなるべく近接に配置することが好ましい。ただし、ホログラム用記録媒体130の界面において参照光が全反射するようにするため、ホログラム用記録媒体130と一次元拡散板144との間には、間隙を設けておく。すなわち、一次元拡散板144とホログラム用記録媒体130との間に空気を介在させ、これにより、ホログラム用記録媒体130と空気との界面130aにおいて参照光が全反射するようにしておく。
In order to increase the sharpness of the recorded image, the one-
なお、一次元拡散板144とホログラム用記録媒体130との間には、空気ではなく、ホログラム用記録媒体130との界面において参照光が全反射する条件を満たすような屈折率を持つ物質を介在させるようにしてもよい。すなわち、ホログラム用記録媒体130と、参照光が全反射する条件を満たすような屈折率を持つスペーサと、一次元拡散板144とを重ね合わせて配置するようにしてもよい。
In addition, a substance having a refractive index that satisfies the condition that the reference light is totally reflected at the interface with the
ところで、本発明に係る画像記録装置は、ホログラム用記録媒体の一方の面に物体光を入射するとともにホログラム用記録媒体の他方の面に参照光を入射することにより視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次短冊状又はドット状の要素ホログラムとして記録するものであって、ホログラム用記録媒体の参照光入射面に接触する光学部品を備えている。 By the way, the image recording apparatus according to the present invention allows object light to be incident on one surface of the hologram recording medium and reference light to be incident on the other surface of the hologram recording medium, whereby each image data of the parallax image sequence is input. Each image based thereon is sequentially recorded as a strip-shaped or dot-shaped element hologram, and includes an optical component that comes into contact with the reference light incident surface of the hologram recording medium.
このため、上記ホログラフィックステレオグラムプリンタシステム100において、本発明のポイントとなる部分は、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置103の部分、特にプリンタヘッド部150近傍の構成である。そこで、以下に、プリンタヘッド部150近傍の構成例について詳細に説明することにより、画像記録装置の実施の形態を示す。
For this reason, in the holographic
1−2 第1の実施の形態
本実施の形態に係る画像記録装置は、ホログラム用記録媒体130の参照光入射側に、空隙無きように光学部品が接触するような構成となされている。また、本実施の形態に係る画像記録方法は、上述の構成の画像記録装置を用いてホログラフィックステレオグラムを作製するものである。
1-2 First Embodiment The image recording apparatus according to the present embodiment is configured such that optical components are in contact with the reference light incident side of the
以下、本実施の形態に係る画像記録装置について説明するため、前述したホログラフィックステレオグラムプリンタシステム100におけるホログラフィックステレオグラムプリンタ装置103のプリンタヘッド部150近傍の構成を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、プリンタヘッド部150は、図5に示されるようなプリンタヘッド部150−1として構成される。
Hereinafter, in order to describe the image recording apparatus according to the present embodiment, a configuration in the vicinity of the
プリンタヘッド部150−1は、ホログラム用記録媒体130を保持し、移送する機構を有するものである。
The printer head unit 150-1 has a mechanism for holding and transferring the
即ち、所定位置に装填されたフィルムカートリッジ151内のローラ152を所定のトルクをもって回転自在に軸支すると共に、当該フィルムカートリッジ151から引き出されたホログラム用記録媒体130を、第1の間欠送り用ローラ153A及び第2の間欠送り用ローラ153Bで挟み込むようにして保持し得るようになされる。
That is, the
また、これらローラ152と、間欠送り用ローラ153A,153Bとの間には、ガラス等のような透明な剛体よりなる光導入ブロック137Aが、物体光の入射位置であって、物体光が入射される面とは逆側の面に、ホログラム用記録媒体130に接触するように配置されている。なお、当該光導入ブロック137Aは、円柱形状をなしており、図示しない保持機構により、軸中心に回転可能なように保持されている。
Further, between these
そして、ホログラム用記録媒体130は、ローラ152と、間欠送り用ローラ153A,153Bとの間において、光導入ブロック137Aに接触するようになされており、この光導入ブロック137Aに接触している部分において、ホログラム用記録媒体130に対して物体光が垂直に入射するようになされている。
The
ここで、フィルムカートリッジ151に内蔵されたホログラム用記録媒体130は、感光部を保護するカバーシートを有している。すなわち、このホログラム用記録媒体130は、初期状態では、感光部となるフォトポリマ層がベースフィルム材とカバーフィルムとの間に挟み込まれた、いわゆるサンドウィッチ構造の状態とされており、この状態でフィルムカートリッジ151内のローラ152に巻回されて納まっている。そして、プリンタヘッド部150−1では、図5に示すように、フィルムカートリッジ151から導出したホログラム用記録媒体130を光導入ブロック137Aに接触させる前に、ホログラム用記録媒体130からカバーシート130aを剥がしとり、当該カバーシート130aを別のロール154に巻き取るようにしている。そして、カバーシート130aが剥がし取られたホログラム用記録媒体130は、物体光入射側がベースフィルム材となり、参照光入射側がフォトポリマ層となるように、光導入ブロック137Aへと導出される。
Here, the
なお、ホログラム用記録媒体130として、カバーシートのない構造のものを用いる場合は、当然の事ながら、カバーシートを剥離して別のロールに巻き取るようなことは不要である。即ち、図6のように、ホログラム用記録媒体130からカバーフィルムを剥がすことなく、ベースフィルム材上にフォトポリマ層が形成されてなるホログラム用記録媒体130をそのまま光導入ブロック137Aへと導くようにしてもよい。なお、図6に示したプリンタヘッド部150−2は、フィルムカートリッジ151の部分の構成が、若干異なる以外は、図5に示したプリンタヘッド部150−1と同様である。
In addition, when using a recording medium without a cover sheet as the
光導入ブロック137Aは、ホログラム用記録媒体130に参照光を導くためのものであり、一方の端面から参照光が入射するようになされている。そして、この光導入ブロック130は、物体光入射側に配された第1の押圧用ローラ155A及び第2の押圧用ローラ155Bと、参照光入射側に配された第3の押圧用ローラ155Cとによって支持されている。ここで、第1の押圧用ローラ155A及び第2の押圧用ローラ155Bの位置は固定されており、一方、第3の押圧用ローラ155Cの位置は、図5中矢印dに示すように、前後に移動可能とされている。そして、ホログラム用記録媒体130は、第1の押圧用ローラ155Aと光導入ブロック130との間に通されるとともに、第2の押圧用ローラ155Bと光導入ブロック130との間に通される。この状態で、第3の押圧用ローラ155Cは、図5中矢印dに示すように移動し、第1の押圧用ローラ155A及び第2の押圧用ローラ155Bに押し付ける方向に、光導入ブロック137Aに対して圧力を加える。これにより、光導入ブロック137Aにホログラム用記録媒体130が押し付けられた状態で、ホログラム用記録媒体130及び光導入ブロック137Aが支持される。
The
すなわち、ホログラム用記録媒体130は、上述したように、物体光入射側がベースフィルム材となり、参照光入射側、すなわち光導入ブロック137Aの側がフォトポリマ層となるように、フィルムカートリッジ151から導出され、フォトポリマ層と光導入ブロック137Aとの間に空隙無きように、フォトポリマ層が光導入ブロック137Aに密着した状態で保持される。
That is, as described above, the
このような光導入ブロック137Aを備えたプリンタヘッド部150−1では、光導入ブロック137Aが、剛体であり、且つ図示しない軸受けなどにより位置決めされているため、露光部分におけるホログラム用記録媒体130の微小振動が非常に効率良く抑えられる。これにより明るい(回折効率の高い)ホログラフィックステレオグラムが得られるようになる。
In the printer head unit 150-1 provided with such a
また、このプリンタヘッド部150−1は、光導入ブロック137Aのホログラム用記録媒体130と接していない部分に、クリーニング部材156を備えている。このクリーニング部材156は、回転動作する光導入ブロック137Aの側面に付着したゴミ等を除去するものであり、例えば、ウレタンゴムのプレートや、やわらかい布等からなり、光導入ブロック137Aの側面に接するように保持されている。
Further, the printer head unit 150-1 includes a cleaning
例えば、空気中の埃等が光導入ブロック137Aに付着したり、また、要素ホログラムの記録が完了したホログラム用記録媒体130を光導入ブロック137Aから剥離するときに、光導入ブロック137A上にホログラム用記録媒体130の一部分が残存したりすることがある。クリーニング部材156は、このように光導入ブロック137A上に残存したホログラム用記録媒体130の一部分や空気中の埃等を、光導入ブロック137Aから除去する。これにより、光導入ブロック137Aは、ホログラム用記録媒体130に接触する前に、完全にきれいな状態となる。すなわち、このプリンタヘッド部150−1では、光導入ブロック137Aのクリーニングがなされた上で、光導入ブロック137Aとホログラム用記録媒体130とが密着することとなる。
For example, when dust or the like in the air adheres to the
ここで、クリーニング部材156は、フィルムカートリッジ151に組み込んでおき、フィルムカートリッジ151をプリンタヘッド部150−1に組み込んだときに、クリーニング部材156が光導入ブロック137Aの側面に接するようにしておく。これにより、ホログラム用記録媒体130が内蔵されるフィルムカートリッジ151を交換するときに、クリーニング部材156を同時に交換することができるようになり、非常にメンテナンスがしやすくなる。
Here, the cleaning
一方、第1の間欠送り用ローラ153A及び第2の間欠送り用ローラ153Bにおいては、図示しないステッピングモータから出力される回転力に基づいて矢印eで示す方向に自在に回転し得るようになされている。このステッピングモータは、制御コンピュータ102から供給される制御信号S12に基づいて、1画像分の露光終了毎に間欠送り用ローラ153A,153Bを順次所定角度だけ回転させる。これにより、ホログラム用記録媒体130は、1画像分の露光終了毎に1要素ホログラム分だけ送られることとなる。
On the other hand, the first
また、ホログラム用記録媒体130の進路のうち間欠送り用ローラ153A,153Bよりも後段には、当該進路に沿って紫外線ランプ157が配設されており、これにより間欠送り用コーラ153A,153Bによって送られてくるホログラム用記録媒体130の露光部分に対してモノマMの拡散を終了させるための紫外線L13を所定パワーで照射し得るようになされている。
Further, an
さらにホログラム用記録媒体130の進路のうち紫外線ランプ157の後段には、回転自在に軸支されたヒートローラ158と、一対の送り排出用ローラ159A,159Bと、カッタ160とが順次配設されている。ここで、排出用送りローラ159A,159Bは、ホログラム用記録媒体130がヒートローラ158の周面に半周に亘って密着した状態に巻きつくように保持するようになされている。
Further, in the path of the
このヒートローラ158の内部には、ヒータ等の図示しない発熱手段が設けられており、これによりその周面が約120℃程度の温度を保ち得るようになされている。なお、この温度設定は、露光後の光重合フォトポリマ(OMNl−DEX)を120〔℃〕の一定温度を保つように温度制御された加熱プレートと、上側からばね力で押さえつけられたガラス板との間に挟み込んで5分間加熱することによって、120℃で2時間雰囲気加熱した場合と同じ程度の屈折率変調度が得られることが実験により確認できたことによる。
Inside the
このヒートローラ158は、その周面にホログラム用記録媒体130が当接し始めてから離れるまでに記録画像が定着し得る程度の時間がかかるようにその外径が選定されており、これによりヒートローラ158を通過したホログラム用記録媒体130に記録された画像を確実に定着させ得るようになされている。
The outer diameter of the
また、排出用送りローラ159A,159Bの図示しない駆動機構(以下、これを排出用送りローラ駆動機構と呼ぶ)は、ホログラム用記録媒体130の間欠送り時、制御用コンピュータ102から出力される制御信号S12に基づいて、排出用送りローラ159A,159Bを間欠送り用ローラ153A,153Bと同期させて回転させるようになされている。これにより、ホログラム用記録媒体130を、間欠送り用ローラ153A,153Bと排出用送りローラ159A,159Bとの間において弛ませることなく、確実にヒートローラの周面に密着した状態に保持させることができる。
A drive mechanism (not shown) of the
さらにカッタ160の図示しない駆動機構(以下、これをカッタ駆動機構と呼ぶ)は、制御用コンピュータ102から供給される制御信号S12に基づいてホログラム用記録媒体130に所望の画像が記録された後、当該ホログラム用記録媒体130の画像が記録された全ての領域部分がカッタ160よりも外部に排出された段階でカッタ160を駆動させ、この部分を他の部分から切り離すようにするものである。これにより、ホログラム用記録媒体130における画像が記録された部分を1枚のホログラフィックステレオグラムとして外部に排出することができる。
Further, a driving mechanism (not shown) of the cutter 160 (hereinafter referred to as a cutter driving mechanism) records a desired image on the
ここで、本実施の形態に係る画像記録方法について説明するため、上述したプリンタヘッド部150−1を含むホログラフィックステレオグラムプリンタ装置103の動作について詳細に説明する。 Here, in order to describe the image recording method according to the present embodiment, the operation of the holographic stereogram printer apparatus 103 including the above-described printer head unit 150-1 will be described in detail.
前述したホログラフィックステレオグラムプリンタ装置103を用いてホログラフィックステレオグラムを作製するには、先ず、ホログラム用記録媒体130をローラ152に巻き付けた状態でフィルムカートリッジ151に収納しておく。
In order to produce a holographic stereogram using the above-described holographic stereogram printer device 103, first, the
そして、このホログラム用記録媒体130から、カバーフィルム130aが剥離される。そして、剥離されたカバーフィルム130aは、ロール154に巻き取られる。一方、カバーフィルム130aが剥離されたホログラム用記録媒体130、すなわちベースフィルム材上にフォトポリマ層が形成されてなる部分は、第1の押圧用ローラ155A及び第2の押圧用ローラ155Bによって空隙無きように光導入ブロック137Aに押圧された状態で、間欠送り用ローラ155A,155Bにまでローディングされる。
Then, the
次いで、制御用コンピュータ102から視差画像列の各画像に基づく画像データD15をLCD141に供給して、該LCD141を駆動させ、この画像データD15に基づく画像を表示させる。また、制御用コンピュータ102からシャッタ132に制御信号S11を送出して、該シャッタ132を開かせることにより、レーザ光源131から出射されたレーザ光L11をLCD141を通して、上述したホログラム用記録媒体130に入射させる。このとき、レーザ光L11は、レーザ光源131から出射された後、シャッタ132、ハーフミラー133、ミラー138、スペーシャルフィルタ139、コリメータレンズ140を順次介することは前述したとおりであり、これによって、ホログラム用記録媒体130に物体光(投影光)として入射される。また、レーザ光源131から出射されシャッタ132を介してハーフミラー133に入射したレーザ光L11の半分は、ハーフミラー133によって反射され、シリンドリカルレンズ134、コリメータレンズ135、ミラー136を順次介して、ホログラム用記録媒体130に参照光として裏面側から入射される。
Next, image data D15 based on each image in the parallax image sequence is supplied from the
このようにして、物体光と参照光とをホログラム用記録媒体130上で干渉させて露光させることにより、LCD141に表示させた画像をホログラム用記録媒体130に短冊状に干渉縞として記録させる。
In this way, the object light and the reference light are caused to interfere with each other on the
そして、この画像の記録が終了すると、制御用コンピュータ102の制御によりシャッタ132を閉じてレーザ光源131から出射されたレーザ光L11を遮断し、LCD141の駆動を停止する。また、制御用コンピュータ102からプリンタヘッド部150−1のステッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構に制御信号S12を送出してこれらを駆動させることにより、ホログラム用記録媒体130を1要素ホログラム分だけ送らせる。
When the recording of the image is finished, the
なお、ホログラム用記録媒体130を送るときには、光導入ブロック137Aをホログラム用記録媒体130から離間させることなく、ホログラム用記録媒体130を光導入ブロック137Aに密着させたまま、ホログラム用記録媒体130を送るようにする。光導入ブロック137A自身は駆動機構を備えていないが、自由に回転できる構造になっているので、光導入ブロック137Aから離間させることなくホログラム用記録媒体130を送ると、その分だけホログラム用記録媒体130の移動に伴って光導入ブロック137Aも回転する。すなわち、このプリンタヘッド部150−1では、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Aとを接触させた状態を保ったまま、光導入ブロック137Aが回転するようになされている。
When the
その後は、LCD141に画像データD15に基づく画像を表示させる操作、シャッタ132を開いて物体光と参照光とをホログラム用記録媒体130上で干渉させて露光させる操作、ステッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構によってホログラム用記録媒体130を1要素ホログラム分だけ送らせる操作等を繰り返すことにより、データ処理部101から供給された視差画像列の各画像に基づく各画像データD15をホログラム用記録媒体130に順次短冊状に記録させていく。
Thereafter, an operation for displaying an image based on the image data D15 on the
このとき、プリンタヘッド部150−1において、物体光と参照光とによるホログラム用記録媒体130の露光を行う部分よりも後段側では、紫外線ランプ157により、順次間欠送りされるホログラム用記録媒体130の全面に亘って紫外線L13が照射される。これにより、ホログラム用記録媒体130において、フォトポリマ層の露光部分におけるモノマMの重合が完了する。
At this time, in the printer head unit 150-1, the
また、この紫外線ランプ157よりも後段側では、ヒートローラ158により、ホログラム用記録媒体130が加熱される。これによって、フォトポリマ層の屈折率変調度が増加し、記録画像が定着する。さらに、このヒートローラ158よりも後段側では、制御用コンピュータ102から供給される制御信号S12に基づいてカッタ駆動機構が駆動され、カッタ160により、完成したホログラフィックステレオグラムが所望のサイズに裁断されて、外部に排出される。
In addition, the
以上のように、ホログラム用記録媒体130に対して所望の画像を記録するに際し、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Aとの間に空隙が無いように連続的に押圧用ローラ155A,155Bで空気を押し出しながらホログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Aとを接触させていくことで、インデックスマッチング液などの介在をさせずに急角度での参照光の入射が可能となる。なお、光導入ブロック137Aは剛体であり、筐体等に対してリジッドに相対位置が固定される。したがって、このような光導入ブロック137Aに密着した状態で保持されるホログラム用記録媒体130の振動は、十分に抑制されることとなる。
As described above, when a desired image is recorded on the
なお、ホログラム用記録媒体130を光導入ブロック137Aに空隙無く密着させることができるかどうかは、そのホログラム用記録媒体130の特性、特に硬度や粘着性や厚さによるところが大きいが、ホログラム用記録媒体130の材料であるフォトポリマは一般に適度な柔らかさを有しいるので、比較的に容易に光導入ブロック137Aに空隙無く密着させることが可能である。そして、実際に、ホログラム用記録媒体130のフォトポリマ層にデュポン株式会社製の商品名:OMNI−DEXを使用し、その膜厚を約20μmとしたところ、ホログラム用記録媒体130を光導入ブロック137Aに空隙無く良好に密着させることができた。
Whether or not the
1−3 第2の実施の形態
本実施の形態に係る画像記録装置は、インデックスマッチング液を介してエッジリット記録を行うものであり、ホログラム用記録媒体130における参照光入射側に、液体を介して、光導入ブロックが接触するような構成となされている。また、本実施の形態に係る画像記録方法は、上述の構成の画像記録装置を用いてホログラフィックステレオグラムを作製するものである。
1-3 Second Embodiment The image recording apparatus according to the present embodiment performs edge-lit recording via an index matching liquid, and a liquid is provided on the reference light incident side of the
なお、インデックスマッチング液を介してエッジリット記録を行う場合においても、ホログラフィックステレオグラムプリンタシステムの構成は図1を用いて説明したとおりであり、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置の構成も光導入ブロックが一部変更される以外は図14を用いて説明したとおりである。 Even when edge-lit recording is performed via the index matching liquid, the configuration of the holographic stereogram printer system is the same as described with reference to FIG. 1, and the configuration of the holographic stereogram printer device also includes a light introduction block. Except for some changes, the process is the same as described with reference to FIG.
以下、本実施の形態に係る画像記録装置について説明するため、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置103におけるプリンタヘッド部150近傍の構成を詳細に説明する。本実施の形態では、プリンタヘッド部150は、図7に示されるようなプリンタヘッド部150−3として構成される。
Hereinafter, in order to describe the image recording apparatus according to the present embodiment, a configuration in the vicinity of the
プリンタヘッド部150−3においては、図6に示したプリンタヘッド部150−2と同様にしてホログラム用記録媒体130をローディングさせるようになされている。なお、図5に示したプリンタヘッド部150−1や、図6に示したプリンタヘッド部150−2と共通する部材には共通符号を付して重複説明を省略する。
In the printer head unit 150-3, the
プリンタヘッド部150−3においては、一次元拡散板144がホログラム用記録媒体130から離間した位置に配される。また、このプリンタヘッド部150−3においては、参照光の入射位置に対応する位置に、透明なガラスからなる光導入ブロック137Bが、ホログラム用記録媒体130に接触するように配される。この光導入ブロック137Bは、エッジリット方式による記録を行うに際して、端部から参照光を入射させ、当該参照光をホログラム用記録媒体130の面に対して鋭角に入射させるものである。ここでは、屈折率が1.51のガラスBK7を用いた。
In the printer head unit 150-3, the one-
このため、ホログラム用記録媒体130には、該ホログラム用記録媒体130の面に対して垂直に入射する物体光と、ホログラム用記録媒体130の面に対して鋭角に入射する参照光とによって干渉縞が形成されることとなる。
Therefore, interference fringes are generated on the
また、ここでは、光導入ブロック137Bがホログラム用記録媒体130に接触するように設けられているため、フィルムカートリッジ151と間欠送り用ローラ153A,153Bとの間におけるホログラム用記録媒体130の微小振動を抑えることができ、明るい(回折効率の高い)ホログラフィックステレオグラムを形成できるようになる。
Here, since the light introduction block 137B is provided so as to contact the
また、本実施の形態においては、上述した光導入ブロック137Bの前段部に、液体供給手段として、液体を含ませたスポンジ161が、光導入ブロック137Bとホログラム用記録媒体130との両者に接触するように配されている。なお、スポンジ161の幅は、ホログラム用記録媒体130の裏側にまで液体が廻り込むのを防止するため、ホログラム用記録媒体130の幅よりも狭くされる。
Further, in the present embodiment, a
また、ここでは、このスポンジ161に含ませる液体として、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Bとのインデックスマッチングを可能とする屈折率を有するo−キシレンを用いた。なお、光導入ブロック137Bとホログラム用記録媒体130との間に介在させる液体の条件については、第1の画像記録方法及び画像記録装置の実施の形態のところで説明したものと同様である。
Here, as the liquid contained in the
このスポンジ161が配されることにより、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Bとの間に液体を連続的に供給し、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Bとの間に常に液体を介在させておくことができるようになる。そして、これにより、光導入ブロック137Bとホログラム用記録媒体130とを、間に空隙を生じさせることなく、密着させることができるようになるため、ホログラム用記録媒体130の振動を十分に抑制できるようになる。
By arranging the
また、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Bとの間に供給される液体がインデックスマッチングを行うため、光導入ブロック137Bを通過した参照光がホログラム用記録媒体130に入射されるに際し、光導入ブロック137B内において全反射されることがない。したがって、優れた画質のホログラフィックステレオグラムを作製できるようになる。
Further, since the liquid supplied between the
また、上述のようにして、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Bとの間に液体を介在させておくと、光導入ブロック137Bを離反する方向に移動させなくても、ホログラム用記録媒体130の間欠送りを行うことができるようになる。このため、光導入ブロック137Bをホログラム用記録媒体130に近接/離間させるための駆動機構が省略でき、画像記録装置の構成を簡略化することができる。
Further, as described above, if a liquid is interposed between the
なお、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Bとの間に液体を介在させる方法としては、ホログラム用記録媒体130及び光導入ブロック137B等を液体中に配することも考えられるが、ここでは、ホログラム用記録媒体130及び光導入ブロック137Bを空気中に配置し、表面張力によって液体を保持させているため、画像記録装置の構成を簡略化でき、また、メンテナンスも容易である。
In addition, as a method of interposing a liquid between the
なお、このプリンタヘッド部150−3において、間欠送り用ローラ153A,153Bより後段側の構成は、図5に示したプリンタヘッド部150−1や図6に示したプリンタヘッド部150−2と同様であるため、説明を省略する。
In this printer head unit 150-3, the configuration on the downstream side of the
ここで、本実施の形態に係る画像記録方法について説明するため、上述したプリンタヘッド部150−3を備えたホログラフィックステレオグラムプリンタ装置の動作について詳細に説明する。 Here, in order to describe the image recording method according to the present embodiment, the operation of the holographic stereogram printer apparatus including the printer head unit 150-3 described above will be described in detail.
前述したホログラフィックステレオグラムプリンタ装置103を用いてホログラフィックステレオグラムを作製するには、先ず、ホログラム用記録媒体130をローラ152に巻き付けた状態でフィルムカートリッジ151に収納しておく。そして、このホログラム用記録媒体130をフィルムカートリッジ151と間欠送り用ローラ153A,153Bとの間にローディングさせるとともに、光導入ブロック137Bがホログラム用記録媒体130に接触するようにセットする。ここで、液体供給手段であるスポンジ161には十分に液体を含ませておく。
In order to produce a holographic stereogram using the above-described holographic stereogram printer device 103, first, the
なお、実際にこのホログラム用記録媒体130に対する記録を行う前に、制御用コンピュータ102からプリンタヘッド部150−3のステッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構に制御信号S12を送出してこれらを駆動させ、ホログラム用記録媒体130を、該ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Bとが接触する長さ分以上送っておく。
Before actually recording on the
これにより、ホログラム用記録媒体130には、光導入ブロック137Bに接触し始める位置にてスポンジ161から液体が供給され、液体が保持された状態で光導入ブロック137Bに接触することとなるため、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Bとの間に液体を介在させることができる。
Accordingly, the liquid is supplied from the
次いで、制御用コンピュータ102から視差画像列の各画像に基づく画像データD15をLCD141に供給して、該LCD141を駆動させ、この画像データD15に基づく画像を表示させる。
Next, image data D15 based on each image in the parallax image sequence is supplied from the
また、制御用コンピュータ102からシャッタ132に制御信号S12を送出して、該シャッタ132を開かせることにより、レーザ光源131から出射されたレーザ光L11をLCD141を通して、上述したホログラム用記録媒体130に入射させる。このとき、レーザ光L11は、レーザ光源131から出射された後、シャッタ132、ハーフミラー133、ミラー138、スペーシャルフィルタ139、コリメータレンズ140を順次介することは前述したとおりであり、これによって、ホログラム用記録媒体130に物体光(投影光)として入射される。また、レーザ光源131から出射されシャッタ132を介してハーフミラー133に入射されたレーザ光L11の半分は、反射して、シリンドリカルレンズ134、コリメータレンズ135、ミラー136を順次介した後、光導入ブロック137Bを介して、ホログラム用記録媒体130に参照光として裏面側から入射される。
Further, the
このようにして、物体光と参照光とをホログラム用記録媒体130上で干渉させて露光させることにより、LCD141に表示させた画像をホログラム用記録媒体130に短冊状に干渉縞として記録させる。
In this way, the object light and the reference light are caused to interfere with each other on the
そして、この画像の記録が終了すると、制御用コンピュータ102の制御によりシャッタ132を閉じてレーザ光源131から出射されたレーザ光L11を遮断し、LCD141の駆動を停止する。
When the recording of the image is finished, the
また、制御用コンピュータ102からプリンタヘッド部150−3のステッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構に制御信号S12を送出してこれらを駆動させることにより、ホログラム用記録媒体130を1要素ホログラム分だけ送らせる。なお、ホログラム用記録媒体130を間欠送りするに際しては、光導入ブロック137Bをホログラム用記録媒体130から離間させる必要はない。
Further, the
その後は、LCD141に画像データD15に基づく画像を表示させる操作、シャッタ132を開いて物体光と参照光とをホログラム用記録媒体130上で干渉させて露光させる操作、ステッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構によってホログラム用記録媒体130を1要素ホログラム分だけ送らせる操作等を繰り返すことにより、データ処理部101から供給された視差画像列の各画像に基づく各画像データD15をホログラム用記録媒体130に順次短冊状に記録させていく。
Thereafter, an operation for displaying an image based on the image data D15 on the
このとき、プリンタヘッド部150−3において、物体光と参照光とによるホログラム用記録媒体130の露光を行う部分よりも後段側では、紫外線ランプ157により、順次間欠送りされるホログラム用記録媒体130の全面に亘って紫外線L13が照射される。これにより、ホログラム用記録媒体130において、フォトポリマ層の露光部分におけるモノマMの重合が完了する。
At this time, in the printer head unit 150-3, on the downstream side of the portion where the
また、この紫外線ランプ157よりも後段側では、ヒートローラ158により、ホログラム用記録媒体130が加熱される。これによって、フォトポリマ層の屈折率変調度が増加し、記録画像が定着する。
In addition, the
さらに、このヒートローラ158よりも後段側では、制御用コンピュータ102から供給される制御信号S12に基づいてカッタ駆動機構が駆動され、カッタ160により、完成したホログラフィックステレオグラムが所望のサイズに裁断されて、外部に排出される。
Further, on the downstream side of the
以上のように、ホログラム用記録媒体130に対して所望の画像を記録するに際し、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Bとの間に連続的に液体を供給し、この間に常に液体を介在させると、光導入ブロック137Bとホログラム用記録媒体130とが、間に空隙を生じることなく密着するようになるため、ホログラム用記録媒体130の振動が十分に抑制されるようになる。
As described above, when a desired image is recorded on the
また、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Bとの間に供給される液体がインデックスマッチングを行うため、光導入ブロック137Bを通過した参照光がホログラム用記録媒体130に入射されるに際し、光導入ブロック137B内において全反射されることがない。したがって、優れた画質のホログラフィックステレオグラムを作製できるようになる。
Further, since the liquid supplied between the
上述のようにして、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Bとの間に液体を介在させておくと、光導入ブロック137Bを離反する方向に移動させなくても、ホログラム用記録媒体130の間欠送りを行うことができるようになる。
As described above, if a liquid is interposed between the
さらに、ここでは、ホログラム用記録媒体130及び光導入ブロック137Bを空気中に配置し、表面張力によって液体を保持させているため、メンテナンスも容易である。
Further, here, since the
ところで、エッジリット方式による再生を行うに際しては、光導入ブロック137Bと同様の光学特性を有する照明光導入ブロックをホログラフィックステレオグラムに接触させ、この照明光導入ブロックに、ホログラム用記録媒体130の面に対する参照光の入射角度と同じ角度で照明光を入射させれば、ホログラム用記録媒体130に形成された干渉縞によって照明光が回折し、物体光と同様の回折光を生じて、再生像が得られるようになる。
By the way, when performing reproduction by the edge lit method, an illumination light introduction block having the same optical characteristics as the light introduction block 137B is brought into contact with the holographic stereogram, and the surface of the
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、参照光を、物体光を入射する側から参照光導入ブロックを介してホログラム用記録媒体に入射させなければならず、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参照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参照光導入ブロックを配置することは、非常に困難である。また、一次元拡散板も単純に挿入するわけにはいかなくなってしまう。 Therefore, when producing a transmission type holographic stereogram by the edge lit method, the reference light must be incident on the hologram recording medium from the object light incident side through the reference light introduction block, The reference light introduction block is arranged between the cylindrical lens for collecting object light and the hologram recording medium. However, it is very difficult to dispose the reference light introduction block between the cylindrical lens and the hologram recording medium due to space limitations. In addition, the one-dimensional diffusion plate cannot be simply inserted.
これに対して、図7で示されたようなプリンタヘッド部150−3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103においては、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しているため、ホログラム用記録媒体130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130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、本実施の形態では、ホログラム用記録媒体130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143及び一次元拡散板144を配し、他方の側に参照光導入ブロック137B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。
On the other hand, in the holographic stereogram printer device 103 having the printer head unit 150-3 as shown in FIG. 7, the edge-lit holographic stereogram is produced in a reflection type, so that the hologram The object light may be incident on one surface of the recording medium for recording 130 and the reference light may be incident on the other surface of the recording medium for
このように反射型で作製されたホログラフィックステレオグラムは、当然のことながら、反射型で三次元画像を再生することが可能である。すなわち、図8に示すように、液体170を介して照明光導入ブロック171にホログラフィックステレオグラム172を貼り付けた上で、再生用照明光173を照明光導入ブロック171の端部171aからホログラフィックステレオグラム172に向けて入射する。ここで、ホログラフィックステレオグラム172は、照明光導入ブロック171の面のうち、観察者174から遠い方の面171bに貼り付ける。
The holographic stereogram produced in the reflection type as described above can naturally reproduce a three-dimensional image in the reflection type. That is, as shown in FIG. 8, after the
このとき、ホログラフィックステレオグラム172から反射モードで回折してきた回折光175によって生じる再生像176が、観察者174によって観察されることとなる。このように三次元画像を再生したとき、再生像176は、観察者174から見て照明光導入ブロック171よりも奥に物体があるように再生される。
At this time, the reproduced
上述のように反射型で作製されたホログラフィックステレオグラムは、透過型で三次元画像の再生を行うことも可能である。 As described above, the holographic stereogram produced by the reflection type can reproduce the three-dimensional image by the transmission type.
即ち、図9に示すように、液体180を介して照明光導入ブロック181にホログラフィックステレオグラム182を貼り付けた上で、再生用照明光183を照明光導入ブロック181の端部181aからホログラフィックステレオグラム182に向けて入射する。ここで、ホログラフィックステレオグラム182は、照明光導入ブロック181の面のうち、観察者184に近い方の面181cに貼り付ける。
That is, as shown in FIG. 9, the
このとき、ホログラフィックステレオグラム182から透過モードで回折してきた回折光185によって生じる再生像186が、観察者184によって観察されることとなる。このように三次元画像を再生したとき、再生像186は、図8に示したような再生方法に比べて、物体が手前にあるように再生される。したがって、図9に示したように三次元画像を再生することにより、立体感を強調することができ、ディスプレイ効果が高まることとなる。
At this time, the reproduced
なお、照明光導入ブロック171,181の形状は必ずしも直方体である必要はなく、ホログラフィックステレオグラム172,182に対する再生用照明光173,183の入射角度が、記録時にホログラム用記録媒体130に入射した参照光の入射角度と一致するようになされていれば、どのような形状であっても良い。
The shapes of the illumination light introduction blocks 171 and 181 are not necessarily rectangular parallelepiped, and the incident angles of the
なお、本実施の形態において、ホログラフィックステレオグラムを作製する際に使用したレーザ光の波長は約532nmであり、参照光と物体光のなす角度θは約75°である。また、ホログラム用記録媒体130の感光部の膜厚は約20μmであり、その屈折率は1.5前後である。したがって、このホログラフィックステレオグラムの波長選択幅は約50nmである。このため、このホログラフィックステレオグラムを再生する際は、再生用照明光173,183の光源として、例えば、中心波長が約525nm、波長幅が約50nmの光を発する発光ダイオードが好適である。発光ダイオードは、発光効率が非常に高いため、電池等でも充分に実用的な時間使用することができる。したがって、画像再生装置の駆動電源を電池等から取るようにすることが可能となり、これにより、小型化や低価格化を図ることができる。
In the present embodiment, the wavelength of the laser beam used when producing the holographic stereogram is about 532 nm, and the angle θ between the reference beam and the object beam is about 75 °. The film thickness of the photosensitive portion of the
ところで、反射型でホログラフィックステレオグラムを再生する場合には、比較的に波長選択性が高いので、通常は、白色光を再生用照明としても再生像を得ることができる。これに対して、透過型でホログラフィックステレオグラムを再生する場合は、反射型でホログラフィックステレオグラムを再生する場合に比べて波長選択性が弱まるので、白色光による再生は難しい。したがって、透過型でホログラフィックステレオグラムを再生する場合は、再生用照明の光源に、色純度の高いものを使用することが好ましい。具体的には、再生用照明光の光源として、色純度の高い光を発する発光ダイオードを用いれば、波長選択性の弱さが補われ、鮮明な再生像を得ることができる。また、発光ダイオードは、点光源に近いために光源の広がりによる再生像のボケを防ぐことができるという利点や、発光効率が非常に高く、殆ど熱を発しないという利点等もある。 By the way, when reproducing a reflection type holographic stereogram, the wavelength selectivity is relatively high, and thus a reproduced image can be obtained usually using white light as reproduction illumination. On the other hand, when reproducing a holographic stereogram with a transmission type, wavelength selectivity is weaker than when reproducing a holographic stereogram with a reflection type, so that reproduction with white light is difficult. Accordingly, when a holographic stereogram is reproduced in a transmission type, it is preferable to use a light source with high color purity as a light source for reproduction. Specifically, if a light emitting diode that emits light with high color purity is used as a light source for reproduction illumination light, the weak wavelength selectivity is compensated for and a clear reproduction image can be obtained. In addition, since the light emitting diode is close to a point light source, it has an advantage that a reproduced image can be prevented from being blurred due to the spread of the light source, and has a light emitting efficiency that is very high and hardly emits heat.
ただし、再生用照明光の光源は、発光ダイオードに限られるものではなく、半導体レーザー等のように色純度の高い光を発するものであれば、同様に再生像を得ることが出来る。また、波長選択フィルターや狭帯域反射ミラー等を用いて色純度を高めた光を再生用照明光として用いるようにしてもよい。 However, the light source of the illumination light for reproduction is not limited to the light emitting diode, and a reproduced image can be obtained in the same manner as long as it emits light with high color purity such as a semiconductor laser. Further, light with improved color purity using a wavelength selection filter, a narrow-band reflection mirror, or the like may be used as reproduction illumination light.
1−4 変形例
以上、本発明に係る画像記録方法及び画像記録装置の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではないことは言うまでもない。例えば、第2の実施の形態においては液体供給手段としてスポンジ161を用いたが、液体供給手段は、ホログラム用記録媒体130と光導入ブロック137Bの間に液体を供給できるものならば、どのような構成を有するものであってもよく、ダイコータやロールを用いた塗布装置によって、ホログラム用記録媒体30上に液体を塗布するようにしてもよい。
1-4 Modifications Although the embodiments of the image recording method and the image recording apparatus according to the present invention have been described above, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the
また、上述の実施の形態においては、本発明を横方向のみに視差情報をもつホログラフィックステレオグラムの作製に適用する場合について述べたが、これに限らず、縦方向のみの視差情報をもつホログラフィックステレオグラムや、横方向及び縦方向の両方向に視差情報をもつホログラフィックステレオグラムの作製に適用することもできる。 In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the production of a holographic stereogram having parallax information only in the horizontal direction has been described. The present invention can also be applied to the production of graphic stereograms and holographic stereograms having parallax information in both the horizontal and vertical directions.
さらに、上述の実施の形態においては、単色のホログラフィックステレオグラムを作製する場合について説明したが、カラーのホログラフィックステレオグラムの作製に対しても本発明は全く同様に適用することが可能である。カラーのホログラフィックステレオグラムを作製するときは、例えば、記録用の光として、光の3原色となる3つの光を使用するようにすればよい。そして、光の3原色となる3つの光を用いて記録されたカラーのホログラフィックステレオグラムを再生するときには、光の3原色を発するように3つの光源を画像再生装置に設け、各光源からの光を同時にホログラフィックステレオグラムに再生用照明光として照射するようにすればよい。ただし、このように複数の光源を使用するときには、各光源からの光が平行となるように光学系を組む必要がある。カラーのホログラフィックステレオグラムを再生するときも、透過型での再生では波長選択性が弱いので、各光源には色純度の高い光源を用いることが好ましく、これにより、透過型でもカラーのホログラフィックステレオグラムを鮮明に再生することが可能となる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case of producing a monochromatic holographic stereogram has been described. However, the present invention can be applied to the production of a color holographic stereogram in exactly the same manner. . When producing a holographic stereogram of color, for example, three lights that are the three primary colors of light may be used as recording light. Then, when reproducing a color holographic stereogram recorded using three lights which are the three primary colors of light, the image reproducing apparatus is provided with three light sources so as to emit the three primary colors of light. What is necessary is just to irradiate light to a holographic stereogram as illumination light for reproduction | regeneration simultaneously. However, when using a plurality of light sources in this way, it is necessary to assemble an optical system so that the light from each light source becomes parallel. When reproducing a color holographic stereogram, the wavelength selectivity is weak in the transmission type reproduction, so it is preferable to use a light source with high color purity for each light source. The stereogram can be reproduced clearly.
また、光導入ブロックの構造も上述の実施の形態に限定されるものではない。例えば、集光されてホログラム用記録媒体に入射した物体光は、ホログラム用記録媒体を透過して光導入ブロックに入射し、当該入射光が、光導入ブロックの反対側の側面において一部反射して、再びホログラム用記録媒体に戻ってくる可能性がある。このようなことが起こると、露光部において不必要な干渉縞が形成されて再生像のコントラストを下げたり、また、未露光部のホログラム用記録媒体に光が照射されてしまうと露光前に感光してしまって正常な記録がなされなかったりする可能性もある。そこで、例えば、光導入ブロックを円筒形状として、その円筒内部の中空部分に光吸収部材を配置するようにしてもよい。なお、光吸収部材は、参照光の導入を妨げない位置に配置する。これにより、光導入ブロックの内部における不要な反射をなくすことができる。 Further, the structure of the light introduction block is not limited to the above-described embodiment. For example, object light that has been collected and entered the hologram recording medium passes through the hologram recording medium and enters the light introduction block, and the incident light is partially reflected on the opposite side surface of the light introduction block. Then, there is a possibility of returning to the hologram recording medium again. When this occurs, unnecessary interference fringes are formed in the exposed area to lower the contrast of the reproduced image, or light is applied to the hologram recording medium in the unexposed area before exposure. In this case, normal recording may not be performed. Therefore, for example, the light introduction block may be formed in a cylindrical shape, and the light absorbing member may be disposed in a hollow portion inside the cylinder. The light absorbing member is arranged at a position that does not hinder the introduction of the reference light. Thereby, unnecessary reflection inside the light introduction block can be eliminated.
ここで、光導入ブロックと光吸収部材との間には、空気などが介在しないことが好ましく、更には、光導入ブロックの屈折率と、光吸収部材の屈折率とが近いことが好ましい。具体的には、例えば、粘着剤の屈折率が光導入ブロックの屈折率に近い黒色粘着テープを用いたり、粘土や黒色液体等を光導入ブロックの中空部分に封入したりすることで実現可能である。 Here, it is preferable that air or the like is not interposed between the light introducing block and the light absorbing member, and it is further preferable that the refractive index of the light introducing block is close to the refractive index of the light absorbing member. Specifically, for example, it can be realized by using a black adhesive tape in which the refractive index of the adhesive is close to the refractive index of the light introduction block, or by enclosing clay or black liquid in the hollow portion of the light introduction block. is there.
また、光導入ブロックとして、円筒形状のものではなく、角型形状のものを用いた場合も同様である。すなわち、光導入ブロックの周りであって、参照光の導入を妨げない位置に、例えば、黒色粘着テープを配することにより、光導入ブロックにおける不要な反射を防いで、画質の向上を図ることができる。 The same applies when the light introduction block is not a cylindrical shape but a square shape. That is, for example, by disposing black adhesive tape around the light introduction block at a position that does not prevent the introduction of the reference light, unnecessary reflection in the light introduction block can be prevented and image quality can be improved. it can.
さらに、画像記録装置は、図10又は図23に示すように、光導入ブロック191とホログラム用記録媒体192との間にルーバーフィルム193を配するようにしてもよい。なお、図10は、光導入ブロック191が角形形状の場合の例を図示しており、図23は、光導入ブロック191が円筒形状又は円柱形状の場合の例を図示している。
Furthermore, as shown in FIG. 10 or FIG. 23, the image recording apparatus may be arranged with a
ここで、ルーバーフィルム193は、面に対して参照光入射角度程度の角度を持った物理的ブラインドであるルーバーが、平行に所定の間隔で多数形成されており、面に対して垂直に入る光は通さない性質を持っている。
Here, the
このようなルーバーフィルム193が、空気などを介することなく光学的に光導入ブロック191とホログラム用記録媒体192との間に配されていると、光導入ブロック191を通って急角度でホログラム用記録媒体192に照射する光は、ルーバーフィルム193を通過してホログラム用記録媒体192にまで到達するのに対し、ルーバーフィルム193の面に対して垂直方向から来る物体光は、ホログラム用記録媒体192を通過した後、ルーバーフィルム193に吸収されて光導入ブロック191にまで到達しなくなる。したがって、不要な反射等が無くなり、画質を向上させることができる。
When such a
その他、ホログラフィックステレオプリンタ装置における参照光の入射方向や、レンズの数、種類、組合わせ等も上述したものに限られず、適宜変更が可能である。 In addition, the incident direction of the reference light in the holographic stereo printer device, the number, type, and combination of the lenses are not limited to those described above, and can be changed as appropriate.
2.画像記録方法及び画像記録装置の他の例
本発明に係る画像記録方法及び画像記録装置の他の実施の形態、さらに、この画像記録方法及び装置により作製されたホログラフィックステレオグラムの再生方法及び再生装置を説明する。
2. Other Examples of Image Recording Method and Image Recording Device Other Embodiments of Image Recording Method and Image Recording Device According to the Present Invention, and Reproduction Method and Reproduction of Holographic Stereograms Produced by this Image Recording Method and Device The apparatus will be described.
2−1 ホログラフィックステレオグラム作製システム
まず、ホログラフィックステレオグラムを作製するホログラフィックステレオグラム作製システムの一構成例について説明する。なお、本実施の形態では、短冊状の複数の要素ホログラムを1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1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。
2-1. Holographic Stereogram Production System First, a configuration example of a holographic stereogram production system for producing a holographic stereogram will be described. In the present embodiment, a holographic stereogram having parallax information in the horizontal direction by recording a plurality of strip-shaped element holograms on one recording medium will be described as an example. However, the present invention can be applied to a holographic stereogram having parallax information in the horizontal and vertical directions by recording a plurality of dot-shaped element holograms on a single recording medium. Needless to say.
このホログラフィックステレオグラム作製システムは、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、エッジリット方式で作製するシステムであり、図12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201と、このシステム全体の制御を行う制御用コンピュータ202と、ホログラフィックステレオグラム作製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203とから構成されている。
This holographic stereogram production system produces a so-called one-step holographic stereogram by using an edge-lit method in which a hologram recording medium on which interference fringes between object light and reference light are recorded is used as it is. As shown in FIG. 12, the system includes a
データ処理部201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213から供給される視差情報を含む複数の画像データD21や、画像データ生成用コンピュータ214によって生成された視差情報を含む複数の画像データD22等に基づいて、視差画像列D23を生成する。
The
ここで、視差画像列撮影装置213から供給される視差情報を含む複数の画像データD21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。 Here, the plurality of pieces of image data D21 including the parallax information supplied from the parallax image sequence photographing device 213 is obtained by converting a real object in the horizontal direction by simultaneous photographing with a multi-lens camera or continuous photographing with a mobile camera, for example. It is image data for a plurality of images obtained by photographing from a plurality of different observation points.
また、画像データ生成用コンピュータ214によって生成された視差情報を含む複数の画像データD22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。
The plurality of pieces of image data D22 including the disparity information generated by the image
データ処理部201は、視差画像列D23に対して画像処理用コンピュータ211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D24を、メモリ又はハードディスク等の記憶装置212に記録する。
The
また、データ処理部201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212に記録された画像データD24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D25を制御用コンピュータ202に送出する。
Further, when the image is recorded on the hologram recording medium, the
一方、制御用コンピュータ202は、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置203を駆動し、データ処理部201から供給された画像データD25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203内にセットされたホログラム用記録媒体230に、短冊状の要素ホログラムとして順次記録する。
On the other hand, the
このとき、制御用コンピュータ202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203に設けられたシャッタ232、表示装置241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202は、シャッタ232に制御信号S21を送出してシャッタ232の開閉を制御し、また、表示装置241に画像データD25を供給して表示装置241に当該画像データD25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S22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230の送り動作を制御する。
At this time, the
上記ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置203について、図13を参照して詳細に説明する。なお、図13(A)は、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置203全体の光学系を上方から見た図であり、図13(B)は、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置203の光学系の物体光用の部分を横方向から見た図である。
The holographic
ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置203は、図13(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231と、レーザ光源231からのレーザ光L21の光軸上に配されたシャッタ232及びハーフミラー233とを備えている。なお、本実施の形態では、レーザ光源231には、波長が約532nmのレーザ光を出射するものを用いた。
As shown in FIG. 13A, the holographic
上記シャッタ232は、制御用コンピュータ202によって制御され、ホログラム用記録媒体230を露光しないときには閉じられ、ホログラム用記録媒体230を露光するときに開放される。また、ハーフミラー233は、シャッタ232を通過してきたレーザ光L22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233によって反射された光L23が参照光となり、ハーフミラー233を透過した光L24が物体光となる。
The
ハーフミラー233によって反射された光L23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234と、参照光を平行光とするためのコリメータレンズ235と、コリメータレンズ235からの平行光を反射する全反射ミラー236とがこの順に配置されている。
On the optical axis of the light L23 reflected by the
そして、ハーフミラー233によって反射された光は、先ず、シリンドリカルレンズ234によって発散光とされる。次に、コリメータレンズ235によって平行光とされる。その後、全反射ミラー236によって反射され、ホログラム用記録媒体230に入射する。ここで、ホログラム用記録媒体230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237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237が配された側からホログラム用記録媒体230に入射する。
The light reflected by the
すなわち、参照光は、光導入ブロック237の端部237aから光導入ブロック237内に入射し、光導入ブロック237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230に対して、大きな入射角にて入射する。なお、本実施の形態において、参照光の光軸と、後述する物体光の光軸とがなす角度θは、約75°となるようにした。
That is, the reference light is incident on the light introduction block 237 from the end portion 237a of the
一方、ハーフミラー233を透過した光L24の光軸上には、図13(A)及び図13(B)に示すように、物体光用の光学系として、ハーフミラー233からの透過光を反射する全反射ミラー238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239と、物体光を平行光とするためのコリメータレンズ240と、記録対象の画像を表示する表示装置241と、表示装置241を透過してきた光を拡散させる拡散板242と、物体光をホログラム用記録媒体230上に集光させるシリンドリカルレンズ243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244が、ホログラム用記録媒体230の直前に配置されている。
On the other hand, on the optical axis of the light L24 transmitted through the
そして、ハーフミラー233を透過した光L24は、全反射ミラー238によって反射された後、スペーシャルフィルタ239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240によって平行光とされ、その後、表示装置241に入射する。ここで、表示装置241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202によって制御され、制御用コンピュータ202から送られた画像データD25に基づく画像を表示する。そして、表示装置241を透過した光は、表示装置241に表示された画像に応じて変調され、拡散板242によって拡散された後、シリンドリカルレンズ243に入射する。ここで、拡散板242は、表示装置241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。
Then, the light L24 transmitted through the
そして、表示装置241を透過した光は、シリンドリカルレンズ243により横方向に集束され、この集束光のうち、マスク242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230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203では、表示装置241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230に入射する。ここで、物体光は、光導入ブロック237が配されていない側から、ホログラム用記録媒体230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230に入射する。
Then, the light transmitted through the
なお、上記光学系において、ハーフミラー233によって反射され、光導入ブロック237を介してホログラム用記録媒体230に入射する参照光の光路長と、ハーフミラー233を透過し、表示装置241を介してホログラム用記録媒体230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。
In the optical system, the optical path length of the reference light reflected by the
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203では、光導入ブロック237とホログラム用記録媒体230とのインデックスマッチングのために、光導入ブロック237とホログラム用記録媒体230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。そこで、本実施の形態では、ホログラム用記録媒体230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237とホログラム用記録媒体230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230が送られる毎に、光導入ブロック237とホログラム用記録媒体230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237とホログラム用記録媒体230とのインデックスマッチングが図られることとなる。
In the holographic
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、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。 By the way, when producing a transmissive holographic stereogram, both object light and reference light are made incident on one surface of a hologram recording medium. Therefore, when producing a transmission-type holographic stereogram by the edge-lit method, the reference light must be incident on the hologram recording medium through the light introduction block from the object light incident side, A light introduction block is disposed between the cylindrical lens for collecting object light and the hologram recording medium. However, it is very difficult to dispose the light introduction block between the cylindrical lens and the hologram recording medium due to space limitations.
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203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230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230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、本実施の形態では、ホログラム用記録媒体230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243を配し、他方の側に光導入ブロック237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。
On the other hand, when an edge-lit holographic stereogram is manufactured as a reflection type like the holographic
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203は、制御用コンピュータ202の制御のもとに、ホログラム用記録媒体230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250を備えている。この記録媒体送り機構250は、後述するように、制御用コンピュータ202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203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250に所定の状態でセットされたホログラム用記録媒体230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。
The holographic
ここで、上記ホログラフィックステレオグラム作製システムにおいて使用されるホログラム用記録媒体230について、図14及び図15を参照して、詳細に説明する。
Here, the
このホログラム用記録媒体230は、図14に示すように、テープ状に形成されたフィルムベース材230a上に光重合型フォトポリマからなるフォトポリマ層230bが形成されるとともに、当該フォトポリマ層230b上にカバーシート230cが被着されることにより形成された、いわゆるフィルム塗布タイプの記録媒体である。なお、本実施の形態において、感光部となるフォトポリマ層230bには、デュポン株式会社製の商品名「OMNI−DEX」を使用し、その膜厚は約20μmとした。
In the
光重合型フォトポリマは、初期状態では、図15(A)に示すように、モノマMがマトリクスポリマに均一に分散している。これに対して、図15(B)に示すように、10〜400mJ/cm2程度のパワーの光LAを照射すると、露光部においてモノマMが重合する。そして、ポリマ化するにつれて周囲からモノマMが移動してモノマMの濃度が場所によって変化し、これにより、屈折率変調が生じる。この後、図15(C)に示すように、1000mJ/cm2程度のパワーの紫外線又は可視光LBを全面に照射することにより、モノマMの重合が完了する。このように、光重合型フォトポリマは、入射された光に応じて屈折率が変化するので、参照光と物体光との干渉によって生じる干渉縞を、屈折率の変化として記録することができる。 In the photopolymerization type photopolymer, in the initial state, as shown in FIG. 15A, the monomers M are uniformly dispersed in the matrix polymer. On the other hand, as shown in FIG. 15B, when the light LA having a power of about 10 to 400 mJ / cm 2 is irradiated, the monomer M is polymerized in the exposed portion. Then, as the polymer is formed, the monomer M moves from the surroundings, and the concentration of the monomer M changes depending on the location, thereby causing refractive index modulation. Thereafter, as shown in FIG. 15C, the polymerization of the monomer M is completed by irradiating the entire surface with ultraviolet light or visible light LB having a power of about 1000 mJ / cm 2 . Thus, since the refractive index of the photopolymerization type photopolymer changes in accordance with the incident light, interference fringes caused by interference between the reference light and the object light can be recorded as a change in the refractive index.
このような光重合型フォトポリマを用いたホログラム用記録媒体230は、露光後に特別な現像処理を施す必要が無い。したがって、光重合型フォトポリマを感光部に用いたホログラム用記録媒体230を使用する本実施の形態に係るホログラフィックステレオグラムプリンタ装置203は、構成を簡略化することができる。
The
次に、記録媒体送り機構250について、図16を参照して詳細に説明する。ここで、図16は、上記ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置203の記録媒体送り機構250の部分を拡大した図である。
Next, the recording
図16に示すように、記録媒体送り機構250は、ローラ251と、間欠送り用ローラ252とを備えており、ホログラム用記録媒体230は、ローラ251に巻き付けられた状態でフィルムカートリッジ253内に収納されている。そして、この記録媒体送り機構250は、所定位置に装填されたフィルムカートリッジ253内のローラ251を所定のトルクをもって回転自在に軸支するとともに、当該フィルムカートリッジ253から引き出されたホログラム用記録媒体230を、ローラ251と間欠送り用ローラ252とで保持し得るようになされている。このとき、記録媒体送り機構250は、ホログラム用記録媒体230の面が、ローラ251と間欠送り用ローラ252と間において物体光に対してほぼ垂直となるように、ホログラム用記録媒体230を保持する。また、ローラ251及び間欠送り用ローラ252は、トーションコイルばねにより互いに離反する方向に付勢されており、これにより、ローラ251と間欠送り用ローラ252との間に掛け渡されるようにローディングされたホログラム用記録媒体230に対して、所定のテンションが付与される。
As shown in FIG. 16, the recording
上記記録媒体送り機構250の間欠送り用ローラ252は、図示しないステッピングモータに接続されており、当該ステッピングモータからの回転力に基づいて、図16中矢印fで示す方向に自在に回転し得るようになされている。このステッピングモータは、制御用コンピュータ202から供給される制御信号S22に基づいて、1画像分の露光終了毎に1要素ホログラムに対応した所定角度だけ、間欠送り用ローラ252を順次回転させる。これにより、ホログラム用記録媒体230は、1画像分の露光毎に1要素ホログラム分だけ送られることとなる。
The
また、ホログラム用記録媒体230の進路のうち間欠送り用ローラ252の後段には、当該進路に沿って紫外線ランプ254が配設されている。この紫外線ランプ254は、露光されたホログラム用記録媒体230のモノマMの重合を完了させるためのものであり、間欠送り用ローラ252によって送られてきたホログラム用記録媒体230に対して、所定パワーの紫外線UVを照射し得るようになされている。
In addition, an
さらに、ホログラム用記録媒体230の進路のうち紫外線ランプ254の後段には、回転自在に軸支されたヒートローラ255と、一対の排出用送りローラ256,257と、カッター258とが順次配設されている。
Further, in the path of the
ここで、排出用送りローラ256,257は、ホログラム用記録媒体230のカバーシート230c側がヒートローラ255の周側面に約半周にわたって密着した状態に巻きつくように、ホログラム用記録媒体230を送るようになされている。この排出用送りローラ256,257は、図示しないステッピングモータに接続されており、当該ステッピングモータからの回転力に基づいて回転し得るようになされている。このステッピングモータは、制御用コンピュータ202から供給される制御信号S22に基づいて、1画像分の露光終了毎に1要素ホログラムに対応した所定角度だけ、間欠送り用ローラ252の回転と同期して、排出用送りローラ256,257を順次回転させる。これにより、ホログラム用記録媒体230は、間欠送り用ローラ252と排出用送りローラ256,257と間において弛むことなく、確実にヒートローラ255の周側面に密着した状態で送られることとなる。
Here, the
上記ヒートローラ255は、内部にヒータ等の発熱手段を備えており、この発熱手段により、その周側面が約120℃程度の温度を保ち得るようになされている。そして、このヒートローラ255は、送られてきたホログラム用記録媒体230のフォトポリマ層230bをカバーシート230cを介して加熱することにより、フォトポリマ層230bの屈折率変調度を増加させ、ホログラム用記録媒体230に記録画像を定着させる。このため、ヒートローラ255は、その周側面にホログラム用記録媒体230が当接し始めてから離れるまでに記録画像が定着し得る程度の時間がかかるようにその外径が選定されている。
The
また、カッター258は、図示しないカッター駆動機構を備えており、このカッター駆動機構を駆動することにより、送られてきたホログラム用記録媒体230を切断し得るようになされている。このカッター駆動機構は、制御用コンピュータ202から供給される制御信号S22に基づいて、ホログラム用記録媒体230に視差画像列の各画像データに基づく各画像が全て記録された後、当該ホログラム用記録媒体230の画像が記録された全ての部分がカッター258よりも外部に排出された段階で、カッター258を駆動させる。これにより、画像データが記録された部分が他の部分から切り離され、1枚のホログラフィックステレオグラムとして外部に排出される。
Further, the
次に、以上のような構成を有するホログラフィックステレオグラム作製システムでホログラフィックステレオグラムを作製する際の動作について説明する。 Next, an operation when producing a holographic stereogram with the holographic stereogram producing system having the above configuration will be described.
ホログラフィックステレオグラムを作製する際、制御用コンピュータ202は、データ処理部201から供給された画像データD25に基づいて表示装置241を駆動して、表示装置241に画像を表示させる。その後、制御用コンピュータ202は、シャッタ232に制御信号S21を送出して所定時間だけシャッタ232を開放させ、ホログラム用記録媒体230を露光する。このとき、レーザ光源231から出射されシャッタ232を透過したレーザ光L22のうち、ハーフミラー233によって反射された光L23が、参照光として、光導入ブロック237を介してホログラム用記録媒体230に入射する。また、ハーフミラー233を透過した光L24が、表示装置241に表示された画像が投影された投影光となり、当該投影光が物体光としてホログラム用記録媒体230に入射する。これにより、表示装置241に表示された1画像が、ホログラム用記録媒体230に短冊状の要素ホログラムとして記録される。
When producing the holographic stereogram, the
そして、ホログラム用記録媒体230への1画像の記録が終了すると、次いで、制御用コンピュータ202は、間欠送り用ローラ252に接続されたステッピングモータと、排出用送りローラ256,257に接続されたステッピングモータとに制御信号S22を送出してこれらを駆動し、これにより、ホログラム用記録媒体230を1要素ホログラム分だけ送らせる。
When the recording of one image on the
次いで、制御用コンピュータ202は、データ処理部201から供給される次の画像データD25に基づいて表示装置241を駆動して、次の画像を表示装置241に表示させる。この後、上述と同様の動作を順次繰り返すことにより、データ処理部201から供給される各画像データD25に基づく各画像が、ホログラム用記録媒体230に短冊状の要素ホログラムとして順次記録される。
Next, the
すなわち、このホログラフィックステレオグラム作製システムでは、記憶装置212に記録された画像データに基づく画像が表示装置241に順次表示されるとともに、各画像毎にシャッタ232が開放され、各画像がそれぞれ短冊状の要素ホログラムとしてホログラム用記録媒体230に順次記録される。このとき、ホログラム用記録媒体230は、1画像毎に1要素ホログラム分だけ送られるので、各要素ホログラムは、横方向に連続して並ぶこととなる。これにより、横方向の視差情報を含む複数の画像が、横方向に連続した複数の要素ホログラムとしてホログラム用記録媒体230に記録され、横方向の視差を有するホログラフィックステレオグラムが得られる。
That is, in this holographic stereogram production system, images based on the image data recorded in the
この後、以上のように要素ホログラムが記録されたホログラム用記録媒体230には、紫外線ランプ254から紫外線UVが照射される。これにより、モノマMの重合が完了する。次いで、ホログラム用記録媒体230は、ヒートローラ255により加熱され、これにより、記録画像の定着がなされる。
Thereafter, the
そして、画像が記録された部分が全て外部に送り出されると、制御用コンピュータ202は、カッター駆動機構に制御信号S22を供給して、カッター駆動機構を駆動する。これにより、ホログラム用記録媒体230のうち、画像が記録された部分がカッター258によってから切り離され、1枚のホログラフィックステレオグラムとして外部に排出される。
When all the portions where the images are recorded are sent to the outside, the
以上の工程により、横方向の視差を有するエッジリット方式の反射型ホログラフィックステレオグラムが完成する。 Through the above steps, an edge-lit reflective holographic stereogram having lateral parallax is completed.
2−2 ホログラフィックステレオグラムの再生
次に、以上にように作製されたホログラフィックステレオグラムの再生について説明する。
2-2 Reproduction of holographic stereogram Next, reproduction of the holographic stereogram produced as described above will be described.
上述のように作製され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から、三次元画像の再生を反射型で行うときは、図17に示すように、インデックスマッチング液260を介して光導入ブロック261にホログラフィックステレオグラム262を貼り付けた上で、再生用照明光263を光導入ブロック261の端部261aからホログラフィックステレオグラム262に向けて入射する。ここで、ホログラフィックステレオグラム262は、光導入ブロック261の面のうち、観察者264から遠い方の面261bに貼り付ける。このとき、ホログラフィックステレオグラム262から反射モードで回折してきた回折光265によって生じる再生像266が、観察者264によって観察されることとなる。しかしながら、このように反射型で三次元画像を再生すると、再生像266は、観察者264から見て光導入ブロック261よりも奥に物体があるように再生されてしまう。
When a three-dimensional image is reproduced from the edge-lit holographic stereogram produced as described above in a reflective manner, the
これに対して、本発明では、上述のように作製されたエッジリット方式の反射型ホログラフィックステレオグラムからの三次元画像を、透過型で再生する。すなわち、本発明に係る再生方法では、図18に示すように、インデックスマッチング液270を介して光導入ブロック271にホログラフィックステレオグラム272を貼り付けた上で、再生用照明光273を光導入ブロック271の端部271aからホログラフィックステレオグラム272に向けて入射する。ここで、ホログラフィックステレオグラム272は、光導入ブロック271の面のうち、観察者274に近い方の面271cに貼り付ける。
On the other hand, in the present invention, a three-dimensional image from an edge-lit reflective holographic stereogram produced as described above is reproduced in a transmission type. That is, in the reproduction method according to the present invention, as shown in FIG. 18, the
このとき、ホログラフィックステレオグラム272から透過モードで回折してきた回折光275によって生じる再生像276が、観察者274によって観察されることとなる。このように三次元画像を再生したとき、再生像276は、図29に示したような再生方法に比べて、物体が手前にあるように再生される。したがって、図18に示したように三次元画像を再生することにより、立体感を強調することができ、ディスプレイ効果が高まることとなる。
At this time, the reproduced
このように透過型で三次元画像を再生する画像再生装置の一構成例について、図19を参照して説明する。 A configuration example of an image reproducing apparatus that reproduces a transmission type three-dimensional image in this way will be described with reference to FIG.
この画像再生装置は、エッジリット方式の画像再生装置であり、ホログラフィックステレオグラム280が貼り付けられる光導入ブロック281と、光導入ブロック281の端面281aから再生用照明光282を照射する光源283とを備えている。ここで、再生対象のホログラフィックステレオグラム280は、上述のように、ホログラム用記録媒体の一方の面に物体光を入射するとともに、ホログラム用記録媒体の他方の面に参照光を入射することにより、三次元画像情報が記録され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である。
This image reproduction device is an edge-lit image reproduction device, and includes a
上記光導入ブロック281は、再生用照明光282をホログラフィックステレオグラム280に導入するためのものであり、記録時に使用したものと同様な、透明なガラス等からなる直方体状のブロックである。そして、再生対象のホログラフィックステレオグラム280は、光導入ブロック281にインデックスマッチング液を介して貼り付けられる。ここで、ホログラフィックステレオグラム280は、光導入ブロック281の面のうち、観察者284に近い方の面281bに貼り付けられる。
The
なお、光導入ブロック281の形状は直方体である必要はなく、再生用照明光282が所定の角度でホログラフィックステレオグラム280に入射するようになされていれば、どのような形状であっても良い。すなわち、記録時にホログラム用記録媒体に入射した参照光の入射角度と、ホログラフィックステレオグラム280に対する再生用照明光282の入射角度とが一致するようになされていれば、光導入ブロック281はどのような形状であってもよい。
The shape of the
一方、光源283は、発光ダイオードからなり、ホログラフィックステレオグラム280に対して再生用照明光282を照射するように配されている。ここで、再生用照明光282の光源283として使用される発光ダイオードは、発光効率が非常に高いため、電池等でも充分に実用的な時間使用することができる。したがって、この画像再生装置は、駆動電源を電池等から取るようにすることが可能であり、これにより、小型化や低価格化を図ることができる。
On the other hand, the
以上のような構成を有する画像再生装置では、再生用照明光282の光源283と光導入ブロック281を一体化することにより、光学系を簡略化することができ、小型化を図ることができる。しかも、再生用照明光282の光源283と光導入ブロック281を一体化することにより、ホログラフィックステレオグラム280に対する再生用照明光282の入射角度を常に最適な角度とすることができ、常に高画質な再生像285を得ることができる。
In the image reproducing apparatus having the above-described configuration, by integrating the
なお、上述したように、本実施の形態において、ホログラフィックステレオグラムを作製する際に使用したレーザ光の波長は約532nmであり、参照光の光軸と物体光の光軸とのなす角度θは約75°である。また、ホログラム用記録媒体230の感光部の膜厚は約20μmであり、その屈折率は1.5前後である。したがって、このホログラフィックステレオグラムの波長選択幅は約50nmである。そこで、上記画像再生装置において、光源283としては、例えば、中心波長が約525nm、波長幅が約50nmの光を発する発光ダイオードが好適である。
Note that, as described above, in this embodiment, the wavelength of the laser light used when producing the holographic stereogram is about 532 nm, and the angle θ formed by the optical axis of the reference light and the optical axis of the object light. Is about 75 °. Further, the film thickness of the photosensitive portion of the
上記画像再生装置でホログラフィックステレオグラム280から三次元画像を再生する際は、光導入ブロック281にインデックスマッチング液を介してホログラフィックステレオグラム280を貼り付ける。このとき、ホログラフィックステレオグラム280は、観察者284の側に配する。そして、このホログラフィックステレオグラム280に対して再生用照明光282を光源283から光導入ブロック281を介して照射する。このとき、再生用照明光282がホログラフィックステレオグラム280を透過する際に回折される回折光286によって、再生像285が生じる。そして、この再生像285は、物体が比較的に手前にあるように再生され、非常に立体的な像となる。
When a three-dimensional image is reproduced from the
ところで、反射型でホログラフィックステレオグラムを再生する場合には、比較的に波長選択性が高いので、通常は、白色光を再生用照明としても再生像を得ることができる。これに対して、透過型でホログラフィックステレオグラムを再生する場合は、反射型でホログラフィックステレオグラムを再生する場合に比べて波長選択性が弱まるので、白色光による再生は難しい。したがって、透過型でホログラフィックステレオグラムを再生する場合は、再生用照明の光源に、色純度の高いものを使用することが好ましい。そこで、上記画像再生装置では、再生用照明光282の光源283として、色純度の高い光を発する発光ダイオードを用いることが好ましい。これにより、波長選択性の弱さが補われ、鮮明な再生像285を得ることが出来る。また、発光ダイオードは、点光源に近いために光源の広がりによる再生像285のボケを防ぐことができるという利点や、発光効率が非常に高く、殆ど熱を発しないという利点等もある。
By the way, when reproducing a reflection type holographic stereogram, the wavelength selectivity is relatively high, and thus a reproduced image can be obtained usually using white light as reproduction illumination. On the other hand, when reproducing a holographic stereogram with a transmission type, wavelength selectivity is weaker than when reproducing a holographic stereogram with a reflection type, so that reproduction with white light is difficult. Accordingly, when a holographic stereogram is reproduced in a transmission type, it is preferable to use a light source with high color purity as a light source for reproduction. Therefore, in the image reproducing device, it is preferable to use a light emitting diode that emits light with high color purity as the
ただし、再生用照明光282の光源283は、発光ダイオードに限られるものではなく、半導体レーザー等のように色純度の高い光を発するものであれば、同様に再生像285を得ることが出来る。また、波長選択フィルターや狭帯域反射ミラー等を用いて色純度を高めた光を再生用照明光282として用いるようにしてもよい。
However, the
なお、以上の説明では、単色のホログラフィックステレオグラムについて説明したが、カラーのホログラフィックステレオグラムに対しても本発明は全く同様に適用することが可能である。カラーのホログラフィックステレオグラムを作製するときは、例えば、記録用の光として、光の3原色となる3つの光を使用するようにすればよい。そして、光の3原色となる3つの光を用いて記録されたカラーのホログラフィックステレオグラムを再生するときには、光の3原色を発するように3つの光源を画像再生装置に設け、各光源からの光を同時にホログラフィックステレオグラムに再生用照明光として照射するようにすればよい。ただし、このように複数の光源を使用するときには、各光源からの光が平行となるように光学系を組む必要がある。カラーのホログラフィックステレオグラムを再生するときも、透過型での再生では波長選択性が弱いので、各光源には色純度の高い光源を用いることが好ましく、これにより、透過型でもカラーのホログラフィックステレオグラムを鮮明に再生することが可能となる。 In the above description, the monochromatic holographic stereogram has been described. However, the present invention can be applied to a color holographic stereogram in exactly the same manner. When producing a holographic stereogram of color, for example, three lights that are the three primary colors of light may be used as recording light. Then, when reproducing a color holographic stereogram recorded using three lights which are the three primary colors of light, the image reproducing apparatus is provided with three light sources so as to emit the three primary colors of light. What is necessary is just to irradiate light to a holographic stereogram as illumination light for reproduction | regeneration simultaneously. However, when using a plurality of light sources in this way, it is necessary to assemble an optical system so that the light from each light source becomes parallel. When reproducing a color holographic stereogram, the wavelength selectivity is weak in the transmission type reproduction, so it is preferable to use a light source with high color purity for each light source. The stereogram can be reproduced clearly.
130 ホログラム用記録媒体、 137 光導入ブロック、 144 一次元拡散板、 145 ルーバフィルム、 150 プリンタヘッド部
130 hologram recording medium, 137 light introducing block, 144 one-dimensional diffusion plate, 145 louver film, 150 printer head
Claims (12)
前記要素ホログラムの記録後、要素ホログラム毎、前記ホログラム用記録媒体を上記光導入ブロックに対し移動させて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作製することを特徴とする画像記録方法。 The object light is collected and incident on one surface of the hologram recording medium, the light introduction block is optically contacted with the other surface, and the reference light is incident from the end of the light introduction block. Each image based on each image data of a parallax image sequence is recorded as a strip-shaped or dot-shaped element hologram on the hologram recording medium by causing light and the reference light to interfere with each other,
An image recording method, wherein after recording the element hologram, the hologram recording medium is moved with respect to the light introduction block for each element hologram to produce an edge-lit holographic stereogram.
前記ホログラム用記録媒体の前記光導入ブロックが接触する面に対向する他の面に物体光を集光して入射するとともに、前記光導入ブロックを介して参照光を入射し、前記物体光と前記参照光を干渉させて前記ホログラム用記録媒体上に視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次短冊状又はドット状の要素ホログラムとして記録して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作製することを特徴とする画像記録装置。 A light introduction block that optically contacts at least one surface of the hologram recording medium;
The object light is collected and incident on the other surface of the hologram recording medium facing the surface where the light introduction block contacts, and the reference light is incident through the light introduction block, and the object light and the An edge-lit holographic stereogram is produced by sequentially recording each image based on each image data of the parallax image sequence on the hologram recording medium as a strip-like or dot-like element hologram on the hologram recording medium. An image recording apparatus.
3. The image recording apparatus according to claim 2, wherein a one-dimensional diffusion plate is disposed in the vicinity of the hologram recording medium and on the side on which object light is incident.
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