WO2004090647A1

WO2004090647A1 - 計算機合成ホログラム

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Publication number: WO2004090647A1
Application number: PCT/JP2004/004830
Authority: WO
Inventors: Mitsuru Kitamura
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

本発明は、非常に解像度が高く、視差数の多い計算機合成ホログラフィックステレオグラムを提供するための、観察方向に応じて複数の画像が選択的に再生可能な計算機合成ホログラムであり、ホログラム（１２）の観察側と反対側に空間的に仮想点光源群（１１）が設定され、仮想点光源群の各々の仮想点光源（Ｑi)から観察側へ発散する発散光の輝度角度分布ＡWLci(θXZ,θyZ）が角度分割されて、それぞれの分割角度内では仮想点光源群（１１）の面に位置する別々の画像の内、それぞれの分割角度に対応した画像のその仮想点光源位置での画素の濃度に等しい振幅の点から発散する発散光に等しいものに設定されてなる発散光が物体光（１）として仮想点光源群の観察側の何れかの位置で記録されてなる計算機合成ホログラムである。

Description

明細書計^ m ^成ホログラム

技術分野

本発明は、計成ホログラムに関し、特に、が葛くの多い計 ^¾成ホロダラフィックステレオグラムに関するものである。背景技術

m¾ "向によりネ繊の画像を切り替えて! ^に!^させることのできる » としてステレオグラムがある。現在広く用いられているのは、印体上にレンチキュラレンズゃ蝶の目レンズ等のレンズァレイを配置したステレオグラムである。

このようなステレオグラムを用いると、 1^向を変化させることにより全く異なったネ复数の画像を切り替えて！^ に！^させること力できる。また、ステレオグラムを用いると、向を変化させることにより、ある立体物を!^^ 向に対応した方向から藤した画像をに鍵させることができ、この、は、立体物を立 ffi を持って!^できる。さらに、ステレオグラムを用いると、 I ^向を変化させることにより徐々に変化する徵の画像を!^ に擦させること力でき、この齢、は、変化する撤の画像を HIのァニメ一シヨンとして!^すること力できる。 J¾±に説明したネ画像の切り替え表示、立 i» ある画 «¾、アニメーション効果を持った画^^は同時に組み合わせて難すること力 <できる。

ステレオグラムに、 f ;¾«lに翻を画霧から灘し、各画素を纖の繊に分割し、各«に異なる 0ί斤格子を割り当て、異なる方向から見たときにその方向に回½¾を出す回折^ «の集合により異なる画^ できるようにしたもの力されている。

〔特許 1〕

餅第 2 7 9 5 6 9 8号/

賺 2〕

特開 2 0 0 2 - 7 2 8 3 7号辻内) I評著「¾»選書 2 2. ホログラフィ一」 p p. 3 3 ~ 3 6 ( ( 株）裳華離行 ( 1 9 9 7年 1 1月 5曰））

上記のレンチキュラレンズゃ蝇の目レンズ等のレンズァレイを伴つた印膽からなるステレオグラムは、レンズアレイという #@的な画を必要とするため、 m &<, ^α口が厚くなるという矢藤ある。また、細かな印刷が必要であり、有限の《必要であるので、角? «のとの i勤口を両立できない。

また、特許 ¾¾ 1で鶴されているものは、有限の大きさの画素を¾^向毎に区切って斷鮮を割り当てて使うため、同様に有限の »必要であり、解

«の！との i勤口を両立できない。

本発明上記したの矢を! ^するためになされたものであり、その目的は、非常に解纖か莨く、 ¾¾¾の多、計難台成ホロダラフィックステレォグラムを撤することである。発明の開示

本発明は上記したの矢を!?^するためになされたものであり、その目的は、非常に！ ^がの多い計 ^成ホログラフィックステレォグラムを iittすることである。

上記目的を«する本発明の第 1の計算成ホログラムは、物体光の複¾¾ 幅が言^され向に応じ τ«の画^ «的に可能な計 » ^成ホログラムにおいて、ホログラムの |»』と ^(棚に空間的にが縱さ ΙίΙΙΒβ^

^原の各々 ©«^»^ら I«1Jへ発 »る ¾¾¾の ¾ ^^布 AWL i ( θ^, θ ,_ζ)力角割されて、それぞれの分害 I调度内では窗の面に位置する別々の画像の内、窗 3それぞれの分害桷度に対応した画像のその仮想^ *原位置での画素の-厳あるいはその-厳と一定の剛にある値に等しい振幅の点からる発«に等しいものに離されてなる体光として ϋΒΙ ίΙ^»群のの何れかの位置でされてなることをとするものである。

この齢、仮想麟の^ 各々力光の広がる方向が 1¾¾的な点光源であつてその広がる方向と a¾する方向に伸びる徵泉^原力、らなっていてもよい。

本発明の第 2の計 ¾^成ホログラムは、物体光のネ歸振幅が讓され向に応じ τ«の画御蒙的に可能な計 ^成ホ πグラムにお、て、 i定の明光を λ¾させたとき、ホログラムの ι»』と s¾側の空間的な仮¾ 群の各々の点からその 1»』に ¾iy "るような回 ^であつて、からホログラムの!^ iに発 fc るように進 ω¾の ¾ ^^"布が iitt^^向に応じて角鋭割されており、それぞれの分害 I角度内では ΙΐίΙ3 %¾群の面に位置する別々の言海画像の内、應 3それぞれの分害桷度に対応した言画像のその仮想位置での画素の' «あるいはその «と一定の麵にある値に等しい振幅の点から発»る発に等しい欣を再生することをとするものであるこの^、仮想群の仮想各々力光の広がる方向が 1 ^的な点であってその広がる方向と鼓する方向に伸びる暖、らなつていてもよい。

本発明の第 3の言十^ ¾成ホログラムは、物体光のネ！ ¾振幅が言凝され向に応じ緣の画職的に戮可能な計 » ^成ホログラムにおいて、ホログラムの翻 ijに空間的に仮想纖群が離さ^認 «im 群の各々の仮想に traiJと M¾側からる JR¾¾の布 T_{WL C I} ( θ^, e _y 力角割されて、それぞれの分害胸度内では IHW)^、群の面に位置する別々の画像の内、謂 3それぞれの分害桷度に対応した画像のその仮想滅位置での画素の'厳あるいはその-離と一定の醒にある値に等しい振幅の点に械する TO光に等 Li、ものにされてなる JR¾¾*¾i体光とし言 «i 群の!^則と H¾側の何れかの位置" ¾されてなることをとするものである。

この^、群の^ ^各々力光の広がる方向が的な点であつてその広がる方向と鼓する方向に伸びる泉 t^BI^らなつて L、てもよい。

本発明の第 4の計算成ホログラムは、物体光の複素振幅力 ¾iされ向に応じの画働 «的に戮可能な計 » ^成ホログラムにおいて、

I？定の再明光をス射させたとき、ホログラムの »』の空間的な仮想^ の各々の点 ¾ιつてその !»』で発 tt るようなであつて、 ^ ^ 束するように進 ti¾の布が向に応じて角 ^tuされており、それぞれの分害,度内では IMI^群の面に位置する別々の言画像の内、窗 3それぞれの分害 I满度に対応した言 ¾1画像のその仮¾ 位置での画素の-厳あるいはその Sと一定の «にある値に等しい振幅の点^ K¾する iK¾光に等しいを再生することをとするものである。

この ¾^、仮银群の仮想各々が光の広がる方向が 1 ^的な点、であつてその広がる方向と鼓する方向に伸びる直嶽ヽらなつていてもよい。

本発明においては、異なる ¾^の画像を再生する面であって、ホログラム面から離れた面に、腿方向に応じて異なつた画像のその方向の離を持つた仮银原あるいは向に応じて異なつた画像のその方向の ¾gに等し L、を持つた仮滅を多縱義し、それらの観原からる光あるいはそれらの碰絲難する光を確勺な光とし TI十成ホログラムを作成するようにしたので、高で多数の画像を言 ¾¾できるホロダラム» の: «な計^ »成ホログラムカ晷られる。本発明により、例えば、 .t くの多い言十»¾成ホログラフィックステレオグラムカ^!能になる。画の簡単な説明

図 1は本発明の計舅 »成ホログラムの原理を説明するための図である。図 2は図 1による計^ ¾ ^成ホ口ダラムから《それぞれの ί!^¾·向に応じて ¾的に異なる画像を «することができる; jf?を説明するための図である図 3は図 1による計算^成ホログラムの作成方法を説明するための図である図 4は本発明の別の形 ΛΙ©計^^成ホログラムを説明するための図である。図 5は図 4による計 ¾ ^成ホログラムからそれぞれの向に応じて ¾R的に異なる画像を»すること力できる »を説明するための図である図 6は図 4による計算成ホログラムの作法を説明するための図である

発明を βするためのの形態

本発明の計 ^成ホログラムの ¾*讓は、擴画像等のネ鐵の画像を菌する面であって、ホログラム面から離れた面に、腿方向に応じて異なった画像のその方向の輝度を持つた源ある I、は^ ¾ "向に応じて異なつた画像のその方向の難に等しい霞を持つた仮想を多雖義し、それらの仮想から¾| "る光ある V、はそれらの e にする光を仮想的な物体光とし

例えは m の多ぃ赚をでき、かつ、ホ口ダラム»の ¾な計 » ^成ホ口ダラム (C G H) を乍成するものである。

以下、本発明の計^ 成ホログラムの JISを説明する。

図 1に Μ½明図に示すように、 ζ軸に沿つてブラス方向に仮想^ » 1 1 、 C GH 1 2、 ϋ^ Μの順に配置し、 C GH 1 2の中心を座標 J¾¾とし、 x軸、 y軸を相互に fi¾し、 z軸に «する方向に定める。 1の座標を（2d , Υ ι , Z ! ) , C GH 1 2の座標を (x₂ , y ₂ , z ₂ ) とし、 i番目の^ を Qi (xi , yi , z ₁ ) とし、 CGH12の j番目のセルを Pi ( 2 , y₂ , Z2 ) とする。繊 I堵 Mの視か'獻泉 Pi の SH±にあるとし、 ISIIJ#Mのから ι«ιな仮 ¾^»、Qi (_Xl , _yi , _{Z l} ) での _z、 0_yz方向の觀での酸を A_WLci (0_∑z, θ_νζ) とする。ここでヽ ζは譜泉 Qi Ρ₃ を x— z面へしたときの z軸とのな賴度、は直線 Qi Pi を y— z面へ離したときの z軸とのな^^度である。

のネ應碰目を 0_W "、 ₃を(^ と Pi の！？瞧とすると、 Pi (x₂ , y₂ , ζ₂ ) での物

(x₂ , j2 , z₂ ) は

OwLc (X2， Ύ2 , Z₂ ) =∑ {AwLci (0xz, Θ y _z~) / | Γ i j | } x e xp [ j { (2 π/λ_ζ ) r + U ]

… （1) となる。ここで、 Nは C の個数。

ここでヽ

0_yz ) をに関して角割して、それぞれの分害 I偶度内では別々の画像の内、それぞれの分害 I偶度に対応した画像のその原 Qi (xi , yi , z i )の位置での画素の濃度を割り当てる。例えば、（9_SZを一 κ/2〜？ rZ2の角度範囲で：0 —θχζΐ〜Θ ₁₂〜· · · '〜0_∑zm、 _yzを一 7Τ/2〜7ΤΖ2 の角度範囲で <9 ₀〜<9 〜 ₂〜· ， · ·〜β _η に例えば等角度間隔に角^^割し、 e_∑z0 ~θ,_ζιヽ θ_νιΰ〜 _yzl の範囲には画像 I„の想^ ^原 Qi の位置での' i glmを、、 θ_γζ0 ~θ,_ζ1 の範囲には画像

I

の位置での I_21i を、 · · · ·、 i〜θ ヽ

の位置での ¾I_mni を割り当てる。

すなわち、分かりやすく言えば、図 1において、

(xi , γ_ι , ζι ) から纖 1方向に出る物纖 1には、第 1の画像例えば文字 "A" の画素位置 iでの鍵を振幅として持つた波とし、纖 2方向に出る物赚 1には、第 2の画像 1₂例えば文字 "B"の画素位置 iでの鍵を振幅としった波とし、同様に、 8方向に出る物纖 1には、第 8の画像 1₈例えば文字 " H" の画素位置 iでの- ISを振幅としつた波とし、これらの "A"、 "Β" ヽ · · ·ヽ "Η" の画素位置 iでの «を^ 5"向に応じて同時に持った物嫩 1を合 β ^る。その物力式 (1)で表される。

ここで、猿とは、デジタル画像で"^に用いられているような、明度が大きぃ駄きな値となるような値を考えている（黒と白では白の方が麟大きいと考える。 ) o

ここで、 CGH12

トルを (R _∑ , R_y , R_z ) その觀の振幅を R_WLc0、その座ネ SJ¾¾での碰目を 9¾_RW ^とすると、参 2のネ副直 R_WLc (x₂ , y₂， z₂ ) は、

RWLC (x₂ ' y 2 ' z 2 )

· e x p [ j { (2 π/λ_α )

x (R, X2 +R_y y₂ +R, Z2 ) / (R ² +R_y ² +Rz ² ) ^1/2

+ ^R Lc} ]

• · · (2) となる。

Pi (x₂， y₂， z )での物体波 1と参照光 2とによる干^!の強度値 I Lc ( 2， Υ 2 , Ζ 2 ) は、

I WLc (X₂， JZ , Z 2 )

= I OwLc (X₂ > ΎΖ， Z 2 ) +RwLc (X₂ ， 72 , Z₂ ) I ²

… （3) となる。

£Uにおいて、 Qi と Pi の gg lr は、

rn= { ( 2 -xi ) ² + (y₂ -yi ) ² + (z₂ -_Zl ) ² } ^1/2

… （4) 赚 Q₅ P₃ を x— z面へ職したときの z軸とのな度ま、

θ _ι= X a n^-1 { (x₂ — Xi ) / (z 2 — Z i ) } · · · (5) 菌泉 Qi Pj を y— z面へ »したときの z軸とのな度 _zは、 t a n"¹ { (y₂ -yi ) / (z₂ - Z ! ) } … (6) であり、また、

のネ扇傲目 _WL は仮想^^原 Qi 曰で相互に無 «に一定にされる。

hの説明から明らかなように、 C GH 1 2として同一面に言 ¾|菌可能にする獵の画像 I u、 Ι ₂₁、 · · ·、 I の面に多数の仮想^ SSQi ( , y i , Z! ) を^し、

力ヽら発 ¾ る発 «の布 A_WL _ci (^χ_Ζ, 0_yz) を、向に応じて角割し、異なる分害 ,度内では異なる画像 1₂₁、 · · ·、 1

位置での «I 、 I _21i 、 · · ·、 I_mni に等しいに離し、かつ、

の棚

間で相互に無瞎に一定に^して、このような仮

からの発の碰目と振幅をホログラフィックに言藤照^; 2との干渉言 TOすることにより、 «¾向に応じて異なる画像 I u、 1₂₁、

I _mn力職可能な本発明の C GH 1 2力^られる。

このようにして言した C G H 1 2に、図 2に示すように、参 )fe2と同じ波長；の¾照明光 15を参 ¾2と同じ Att¾で Λίさせると、 CGH 12カヽら回折される 6によって画像 I u、 1₂₁、 · ·、 I_mnが虚像として仮想^ ¾願羊 11の面に重なって: Kされる。ただ'し、各画像 i u、 ι₂₁、

. I_mnに関する ¾¾16は、回向に応じて角^ ·割されており、仮想

1の面の確原 Qi ( ! , ji , Z ! ) の位置からは、 θ_χζ0 〜 _ζ1 、 0_yzo 〜0_yzl の範囲では画像 I uを ffiする回 ifdfcl 6力 θ^_ζ1

→u1 ヽ 0_yzO ~0yzl の範囲では画像 I ₂₁を ffiする回 iii^l 6力、 · · ·

·、 θ_ΧΖ7α→〜 _zm、 0_yzn-! 〜0_yzn の範囲では画像 i_mnを再生する回

1 6が回折される。

図 2を参照にして分かりやすく言えば、

(xi , yi , Z! ) 力、ら鍵 1方向に出る Hffidfel 6によって、第 1の画像例えば文字 "A" の

(xi , yi , )位置の画素の- を振幅としつた波となり、擺 2方向に出る回 ί!ί¾1 6によって、第 2の画像 1₂例えば文字 " B"のその E^ C (_Xl , _yi , _{Z l} )位置の画素の' ¾を振幅として持った波となり、同様に、 8方向に出る物纖 1には、第 8の画像 1₈例えぱ^ "H"

(_Xl ' _yi , _Zl )位置の画素のを振幅とし "dtつた波となり、 « Mがそれぞれの向を見ることにより仮想点 1の面での全ての画素の集台として、これらの画像 "A"、 "Β"ヽ

• · ·、 "Η"を ¾ ^向に応じて逢的に驗すること力できる。また、膝者には視を移動させることによりこれらの画像 "A"、 "Β"ヽ · · ·、 "Η "力切り ^つて見える。

次に、このような CGH12をバイナリホログラムとして作^ Τる方法を図 3 に基づい Τ|½明する。ステップ S T 1で、 C GH化する撤の画像 In, 1₂₁、

• · .、 I_mnの开鄉定義される。次いで、ステップ ST 2で、

1、 CGH12、参照光 2の空間配置と、仮 1のサンプリング点、 ( Qi ) と CGHl 2のサンプリング点 (Pi )が定義される。次いで、ステップ s τ 3 - .

wj 向に応じて角戯'割し、異なる分害 I润度内では異なる画像 I U、 I 21, … ヽ

I_mnのその ^»、Qi 位置での «1₁₁₅、 I_21i、 · · ·、 I_rani に等しい酸として求める。そして、ステップ ST 4で、式 (1) と（2) により、 C GH12の面での物体光の H¾g嫌 0_WLc (x₂ , y₂ , ζ₂ ) と、参照光 2

(χ₂ , y₂， ζ₂ ) を言十算する。その後、ステップ ST 5 で、式（3) により、 CGH12の ® に定義された各サンプル点において、物体光と参照との干灘の献が求めら干データカ昙られる。次に、ステツプ S T 6で、得られた干データは量子化された後、ステップ ST7で、 EB描画用膨データに麵さステップ ST8で、 EB描 If装置により購に聽さ CGHl 2力^られる。

なお、図 1の齢は、

からの物 iW《x方向、 y方向の CGH 12の全てのセル Ρ₅ に λ¾ "るようになっている力、 y車由に垂直な多数のスライス面で Ε βΙ 1と CGHl 2を区切り、そのスライス面内に物波の λ«囲を制限するようにしてもよい。また、図 1では l^}^原として 2 ί ^面内の点原を用いているが、 _y方向に延び y方向には光の広がらない線 »を用いるようにしてもよい。

さらに、図 1の齢は、物体光（物翻

( 2 , y₂ , z₂ ) をホログラムとして固定するのに、参照光 2との干渉による方式を用いているカ^物嫩のネ！ ¾振幅を謹; ¾する L o hm a n nの方法や L e eの方法（^ 1¾«1) によってもよく、また、本発明偫許; «2·^した方法によってもよい。また、図 1の説明では、

から発 fc る発の布 A_WLci (θχζ, 0_yz) に対応させる画像の値としては、仮想位置での画素のとした力、これに限らず、その画素の «と一定の睛にある値、例えば、 «を Xとして、

X^1/a (a :W0等を用いてもよい。

図 4に、本発明の計 ^成ホログラムの別の形説明図を示す。この形態は、図 1の観 ζ¾«群 1 1と CGH12とを入れ換えて、観 ¾¾原群 11を仮群 13で置き換えたものである。図 4に示すように、 ζ軸に沿つてプラス方向に CGH12、 iS L' 3、 |^¾Mの順に配置し、 CGH12 の中心を座標とし、 X軸、 y軸を相互に鼓し、 z軸に鼓する方向に定める。群 13の座標を (xx , yi , _Zl )、 CGH12の座標を (X ₂ , y₂ , z₂ ) とし、 i番目の ftt目を Qi (xi , yi , z₁ ) (iSM 点と同じ記号を用いる。 ) とし、 CGH12の j番目のセルを Pi (χ₂ , y₂， z₂ ) とする。繊 I诸 Mの視が S Qi Pj のにあるとし、観祖 I诸 Mの視から |^]|なィ反想^^ Qi (_Xl , _yi , zi )での ( _∑z、 θ 方向の -» でのを T_WLci θ_χζ, θ„) とする。ここで、 ₂は譜泉 Q₅ Pi を: x— z面へ »したときの z軸とのな度、は Pj を y-z面へ ¾ ^したときの z軸とのな度である。

の據目を 0_WLci、〗を<^ と p₅ の ί隱とすると、 Pj

(Χ2 , 12 , z₂ ) に λ ί^る物嫩の^ ¾赚0 (x₂ , y₂ , ζ₂ ) は、編 (1) の代わりに、 OWLC (x₂， y₂ , z₂ ) =∑ {TwLci {θ^, θ_ντ) / I r I }

i=l

X exp [j {- (2 ττ/λο ) I r I +0_WLci} ]

• · · (1，）となる。ここで、 Nは C の個数。

ここで、

におるぉ« 度 T_WLci (Θ_ΙΖ) 0_yz)を 0 _ζ， 0_yzに関して角割して、それぞれの分害度内では別々の画像の内、それぞれの分害桷度に対応した画像のその仮

Qi (Χι , Ji , Ζ ι ) の位置での画素のを割り当てる。例えば、 0_∑zを — 7Γ/2〜ΤΓ/2の角度範囲で 0_∑zQ〜〜Qm〜· · · '〜 _∑zm、 θ _yzを一? τΖ2〜？ r/2の角赚囲で 0_yz。〜Θ_ΊΙ、〜0_yz2〜· · · ·〜θ に例えば等角度間隔に角割し、 Θ_ΣΖΟ〜0_ΧΖ1、 θ_γζ0 ~θ_νϊ の範囲には画像 Inの^ i*¾^、Qi の位置での ¾I を、 < _∑zl〜0_sz2、 Θ_ΥΖ0〜 θ^,の範囲には画像 1₂₁の仮银^ ¾点(3 の位置での濃度" _u を、 ' e

。、 «9_∑zm-x ~0_∑zm、 0yzn-l ~<9_yzn の範囲には画像 I_mnの Qi の位置での濃度 I _mn i をそれぞれの分害度内の輝度として割り当てる。

すなわち、分かりやすく言えば、図 4において、

(xi , ji , ζ ι ) に一旦 JR¾し Τ¾1方向に出る物纖 1には、第 1の画像例えば文字 "Α" の画素位置 iでの «を振幅として持った波とし、纖 2方向に出る物碰 1には、第 2の画像 12例えば;^ "B"の画素位置 iでの- を振幅とし"^つた波とし、同様に、維 8方向に出る物嫩 1には、第 8の画像 1₈例えば文字 "H"の画素位置 iでの'艇を振幅として持った波とし、これらの "A "、 "B"、 · · ·、 "H"の画素位置 iでの-厳を¾¾ "向に応じて同時に持つた物纖 1を合 g¾ る。その物赚 1が式（ )で表される。

ここで、 CGH12に AWるからなる参 ¾2の λ!ίべクトルを (R _∑ , R_y， R_z )、その觀の振幅を R_WLc0、その座ネ S1E での碰目を _RW "とすると、参照光 2の ¾ ^幅値 R_WLc (x₂ , y₂ , Z 2 ) は、図 1の齢と同様に、 RWLC (x₂ , 72 , Z2 )

* e xp [ j { (2 π/λ_α ) x (Rx x₂ +Ry y₂ +R₂ z₂ ) / (R_x ² +R_y ² +R_Z ² ) ^1/2

+ ^RWLc} ]

• · · (2) となる。

Pj (x₂ , J2 , z₂ )での物 ¾1と参,照光2とにょる干灘の値1 WLC (x₂ , y 2， z₂ ) は、同様に、

1 WLc (X₂ ' J 2 ， Z 2 )

= I OWLC (x₂， Jz , Z 2 )

(x₂ ， Ύζ , Z₂ ) I ²

… （3) となる。

J^Lhにおいて、 Qi と Pi の]?隱 r_i3は、

r_Sj= { (χ₂ — _Xl ) ² + (y₂ -_yi ) ² + (z₂ - z ! ) ² } ^1/2

… (4) 謹 Qi Pj を 2ε— z面影したときの z軸とのな "^度 Uま、

6_I2= t an"¹ { (x₂ -xi ) / (z₂ - z x ) } · · · (5) 譜泉 Qi Pj を y— z面へしたときの z軸とのな賴度 e_yzは、

θ = t a n"¹ { (y₂ -yi ) / (z₂ -Zj ) } ' - ' (6) であり、また、 i での僦目 ^wLciは仮⁵ Q 間で相互に無関係に一定にされる。

R±の説明から明らかなように、 C GH 12として同一面に言 ¾| 可能にする纖の画像 Inヽ 1₂₁、 · · ·、

( i , J i , Z ! )を離し、 «¾ Qi に A» る雌光の ^"布 T_WLci

{θ^, θ_νζ) を向に応じて角割し、異なる分害瞬度内で〖頌なる画像 Iu、 I₂i · · ·、 I_mnのその feWteQi位置での- gl 、 I

_21i、 · · ·、 i_mni に等しい酸にし、力、つ、

の擁傲目 ? _L は仮想 Qi 間で相互に無嶋に一定にして、このような仮 « 光 Q i に Λ ίする TO光の位相と振幅をホロダラフィックに, mm 2との干渉言 TOすることにより、方向に応じて異なる画像 i、 1₂₁、 · · · 、 I _mnカ^ ¾可能な本発明の C G H 12力られる。

このようにしてした CGH12に、図 5に示すように、参照光 2と同じ波長; の照明光 15を参 ¾2と同じ ΛΜ¾で λ!ίさせると、 CGH12カヽら隨斤される回 16によって画像 ^ 1₂₁、 · · ·、。がとして仮

3の面に重なってされる。ただし、各画像 Iu、 1₂₁ヽ · · · 、 I_mnに » る 6は、回湖向に応じて角颇割されており、 β m^、群 13の面の Qi (xi , yi , z₁ )の位置からは、 θ^₀ 〜Θ_ΣΖ1、 θ_νζΰ ~0_y2lの範囲では画像 I を猶する回 16力く、 θ_χζ1 →mヽ 0_yzo ~0_yziの範囲では画像 1₂₁をする»¾16力、 · · ·

'ヽ

16力Θί斤される。

図 5を参照にして分かりやすく言えば、 t ₅ ！ , Ύい ζ₁ ) から ¾ 1方向に出る回 »16によって、第 1の画像例えは文字 "Α"のその K ^fe点 (3d , yi , )位置の画素の幅として持った波となり、纖 2方向に出る »¾16によって、第 2の画像 1₂例えば文字 " B"のそのィ C (_{X l} , yi , Z! )位置の画素の ¾を振巾畐として持った波となり、同様に、纖 8方向に出る物驗 1には、第 8の画像"例えは'文字 "H"のその Qi (xx , Yi , zi )位置の画素の^ gを振幅とし Τί つた波となり、 ||^#Μがそれぞれの向を見ることにより仮想 ^ Μΐ 3の面での全ての画素の集合としてヽこれらの画像 "A"、 "Β"、

• · ·、 "Η"を "向に応じて職的に贿すること力できる。また、 » 者には!^を移動させることによりこれらの画像 "Α"ヽ "Β"、 · · ·、 "Η "力切りつて見える。

次に、このような CGH12をバイナリホログラムとして作る方法を図 6 に基づ tヽ Tl½明する。ステップ S Τ 1で、 C GH化するネ繊の画像 I , 1₂ 、

• · ·、 I_mnの^ tfe*錢される。次いで、ステップ ST 2で、 CGH12、仮

3のサンプリング点（ Qi ) と CGH12のサンプリング, (Pj )力定義される。？欠いで、ステップ

ST3で、

( _sz, Θ 、を、向に応じて角鋭割し、異なる分害 I 度内では異なる画像 I u、 I21S · · ·、 I_mnのその仮 W¾ 位置での «I 、 I_21i 、 · · ·、 I_mni に等しい霞として求める。そして、ステップ ST 4で、式（ ) と（2) により、 CGH12の面での光の鶴插 ϋ直 OWL _c (x₂ , y₂ , z₂ ) と、参艇 2の複素振幅値 R_WLc (x₂ ， y₂ , ζ₂ )を計算する。その '後、ステップ ST 5で、式（3) により、 CGH1 2のに定義された各サンプル点において、物体光と参読との干赚の敵が求めら t 干職データカ晷られる。次に、ステップ S T 6で、得られた干 «データは量 ^匕された後、ステツプ S T 7で、 E B描画用 »データに «さステップ ST 8で、 E B描赃装置により媒体に言录さ CGH12カ晷られる。

なお、図 4の驗は、

へる物 ί¾《χ方向、 y方向の C

01112の全てのセル1>₃ に λ¾ ~るようになっている力、 y軸に垂直な多数のスライス面で. HI絲ヽ群 1 3と CGH1 2を区切り、そのスライス面内に物体波の AM囲を制限するようにしてもよい。

また、図 4では觀雄として 2 面内の滅を用ヽて、もが、 y方向に延び y方向には光の広がらな L、^)¾¾を用いるようにしてもよい。

さらに、図 4の^は、物体光 1のネ! ¾¾副直 0_WLc (x₂ ， y₂ , z₂ ) をホログラムとして固定するのに、参献 2との干渉によるを用いている力物碰の鶴振幅を生する Lo hma n nの方法や L e eの方法（ t許 ¾1) によってもよく、また、本発明 #0囀許; ¾«2"^^した方法によってもよい。

また、図 4の説明では、

する械光の) 布 τ

WLci

の位置での画素の- asとしたが、これに限らず、その画素の' ¾と一定の «にある値、例えば、 '厳を Xとして、 x、 x^i/a (a -. o等を用いてもよい。

の本発明による C GH12に言するネ繊の画像としては、立体物の!^ 方向を変化させることにより得られる画像であっても、向か変わると全く別の絵になる変わり絵であっても、あるいは、樹泉の変化によって変化するのアニメ一ション画像であつてもよい。

また、仮想^ «から出る発あるいは、こ輔する幌光は

、 C GH 1 2の面において、隱する Ι^»から出る発あるいは、隣接する仮にする IK*光と Μ:するようにしてもよいし、 SSしないで別々になるように議してもよい。前者の^^、言い換えると、源又はの配置間隔が 1つの点又は無からの物讓 C GH面に広がる幅より狭い齢には、議できる画像の画り多くなり、 MSもより高くなる力干赚が重なる分ノイズ力多少多くなる。また、離 A_{WL c i} ( θ _{ν ζ})、鍵 T_{WL c i} (θ ^, θ _{ν ί}) の χ方向、 y方向の角鋭割に関しては、等角^割でも、 C GH 1 2の ® で等間隔になる角^割でも、また、その他の分割でもよい。また、 C GH面 ¾gするように言 ¾|する ¾^には、棚

うに相互に無»に一定に^ ¾すると、像のムラ力《減り、 αロロ質力 ¾±する。 C GH面^ SSしないには、做目？ _{Lc i}はホ目互に «するように一定にしてもよい。

また、画像を C GH面から »ί隱は 1 mm以内とすると、翻な働键できるようになりより好ましい。

なお、本発明の計箕¾ ^成ホログラムにおいて、ホログラム面内に図 1のホログラムと図 4のホログラムが鋼してするように誠してもよい。

JiLh 本発明の計算成ホログラムをその J ^に基づ、T1溯してきたが、本発明はこれらの形態に IS¾され f¾々の^^可能である。の利用可能性

·¾ の説明から明らかなように、本発明の計» ^成ホログラムによると、異なるネ纖の画像をする面であって、ホログラム面から離れた面に、腿方向に応じて異なつた画像のその方向の) を持つた仮想^^原あるいは^ 5"向に応じて異なつた画像のその方向の)^に等しい βを持つた仮を多^ 義し、それらの仮辊^ から¾»る光あるいはそれらの仮«¾ ^に読する光を仮想的な物体光として言十成ホログラムをィ乍成するようにしたので、高 MSでの画像を言 M¾できるホログラム ¾の^ ¾な言十成ホログラム力^られる。本発明により、例えば、 «sか葛くの多い計成ホログラフィックステレオグラム力、可能になる。

Claims

請求の範囲

1. 物体光のネ ι¾振幅力 »ιされ向に応じの画御«的に可能な計 ^^成ホログラムにおいてヽ

ホログラムの講』と棚に空間的に I^MIIがさ u fiitM^

«群の各々の原からる発 tfefeの) ^布 AwL c i (

Θ _Χ2, θ _{7 τ})力割されて、それぞれの分害桷度内ではの面に位置する別々の画像の内、謂 3それぞれの分害 I调度に対応した画像のその仮想位置での画素の献ぁる I、はその-厳と一定の麵にある値に等い、振幅の点から発 »る発 «に等いヽものにされてなる発体光として lOfBlE想^ ^群の Ιβ!)の何れかの位置で ΐ藤されてなることをとする計給成ホログラム。

2. 編菌原綱應原各々が光の広がる方向が 1 的な点

«であってその広がる方向と fi¾する方向に伸びる譜泉; からなることを «とする請求項 1 の言十^^成ホログラム。

3. 物体光の!^振幅力 ¾iされ！^向に応じ T の画^ 的に可肯な ΐ十成ホ口グラムにおヽて、

定の再照明光を λ¾させたとき、ホログラムの ιβ』と ^寸側の空間的な仮^^群の各々の点からその Ιβ』に発 ¾ るような回 iidfeであつて、 ^im^ からホログラムの ιβ』に発 »るように進もの¾ ^^"布が向に応じて角割されており、それぞれの分害桷度内では謹 31Ε%¾群の面に位置する別々の言 ¾|画像の内、謹 3それぞれの分害桷度に対応した言画像のその仮想位置での画素の'厳あるいはその '離と一定の嶋にある値に等しい振幅の点から発 »る発に等しい回 iidfeを ¾することを «とする Ϊ十^ ¾成ホログラム。

4. 謂 B ® 群の仮想各々力光の広がる方向が 1 的な点であつてその広がる方向と S¾する方向に伸びる戲射ヽらなることを »とする請求項 3 雄の計^^成ホログラム。

5. 物体光のネ! ¾振幅がさ向に応じ τ ϋί [の画働«的に ¾4可能な計^ ^成ホ口ダラムにお Lヽて、

ホログラムの謹 ljに空間的に l^fe^群が誠さ^備 «|滅群の各々の仮想 ^¾ に画』と M¾側から Ait る JK¾光の) 鋭布 T_{WLC I} ( e^, θ _{γ ζ})カ麟割されて、それぞれの分害桷度内では謂 B «¾mの面に位置する別々の画像の内、蘭3それぞれの分害 1偶度に対応した画像のその仮想位置での画素の藤ある I、はその渡と一定の麵にある値に等 LI、振幅の点に輔する輔光に等しいものにされてなる体光とし Τ 記 ί «¾^の ^則と寸側の何れかの位置 "Cf されてなることをとする計 ^成ホログラム。

6. 窗 B «¾^、群の仮«¾ ^各々力く光の広がる方向が 1 ^¾的な集光であってその広がる方向と fi¾する方向に伸びる菌泉; 、らなることを霞とする請求項 5言の計成ホログラム。

7. 物体光のネ I*振幅が βさ i ^向に応じの画像 «的に可能な成ホログラムにおいて、

3?定のを λ!ίさせたとき、ホログラムの ¾»』の空間的な仮³！^群の各々の点 ¾aつてその i»』で ¾¾ るような ditidfeであつて、 ^¾E^^JK 束するように進¾¾の布が » ^ 向に応じて角 ¾ ^割されて：り

、それぞれの分害幽度内では群の面に位置する別々の言画像の内、謂 3それぞれの分害度に対応した言藤画像のその仮想位置での画素の毅ぁるいはその厳と一定の嶋にある値に等しい振幅の点^ ¾する TO光に等しい回 ί ^を再生することをとする言†»¾成ホログラム。

8. 群の^!^各々力光の広がる方向が 1 的な点であつてその広がる方向と e¾する方向に伸びる戲勒ヽらなることをとする請求項 7 口ダラム。