JP3722028B2

JP3722028B2 - 画像再生装置及び画像照明装置

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Publication number: JP3722028B2
Application number: JP2001242987A
Authority: JP
Inventors: 浩二芦崎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-07-05
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2021-07-05
Also published as: KR100889279B1; MY122921A; SG102687A1; KR20030005026A; TWI265386B; US20030007129A1; US6856434B2; JP2003021998A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに露光記録されている画像情報を再生する画像再生装置、及び、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに露光記録されている画像情報を再生するための再生光をホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対して照射する画像照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホログラフィックステレオグラムは、例えば、被写体を異なる観察点から順次撮像することによって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露光記録することによって作製される。
【０００３】
例えば、横方向のみに視差情報を有するホログラフィックステレオグラムは、図２６に示すように、被写体２００を横方向の異なる観察点から順次撮影することによって得られた複数の原画２０１ａ〜２０１ｅを、所定の光学系を有するホログラフィックステレオグラム作製装置における表示器に順次表示し、表示された画像にレーザ光を照射することで画像変調した物体光と参照光との干渉によって生じる干渉縞を短冊状の要素ホログラムとしてホログラム用記録媒体２０２に順次露光記録することによって作製される。
【０００４】
このようにして作製されたホログラフィックステレオグラムは、横方向の異なる観察点から順次撮影することによって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ことから、観察者がこれをある位置から片方の目で見た場合には、各要素ホログラムの一部分として記録されている画像情報の集合体が２次元画像として識別され、また、この位置とは異なる他の位置から片方の目で見た場合には、各要素ホログラムの他の一部分として記録されている画像情報の集合体が他の２次元画像として識別される。したがって、ホログラフィックステレオグラムは、観察者がこれを両目で見た場合には、左右の目の視差により、露光記録画像が３次元画像として認識される。
【０００５】
このようなホログラフィックステレオグラムを適用したアプリケーションとしては、例えば、「ＡｋｉｒａＳｈｉｒａｋｕｒａ，ＮｏｂｕｈｉｒｏＫｉｈａｒａａｎｄＳｈｉｇｅｙｕｋｉＢａｂａ，”Ｉｎｓｔａｎｔｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｐｏｒｔｒａｉｔｐｒｉｎｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ”，ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｏｆＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．３２９３，ｐｐ．２４６−２５３，Ｊａｎ．１９９８」や「木原、白倉、馬場：”高速ホログラムポートレイトプリントシステム”、３次元画像コンファレンス１９９８、１９９８年７月」等に記載されているように、被写体を撮影して視差画像列を生成する撮影装置と、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装置のようなホログラフィックステレオグラム又はホログラムを印刷物として出力する印刷装置とを組み合わせたプリンタシステム等がある。このようなプリンタシステムは、被写体の撮影から撮影結果の印刷までのサービスを同一場所で提供することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムから再生像を再生する際には、記録時に用いた参照光によって定められる再生光が必要とされる。この再生光の光源としては、記録時と同様にレーザ光が用いられる場合もあるが、いわゆるレインボーホログラムやリップマンホログラム等を再生するためには、コヒーレントな光源を用いる必要はなく、例えばハロゲンランプ等のインコヒーレントな白色光源を用いることもできる。また、観察者に対して映像を展示するようなディスプレイホログラムにおいては、再生光として、例えば、太陽光のような平行光による照明や、ハロゲンランプによるスポットライト等のような略点光源状態若しくは略平行光状態の照明が用いられる。
【０００７】
ここで、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムにおいては、光源から放射される再生光の発散角については、記録時に用いた参照光の状態に近い状態である方が望ましい。そのため、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムにおいては、再生光の光源の種別や光学的な配置にある程度の制限が加えられる。
【０００８】
そして、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムからは、再生光が照明されることにより、記録時の物体光の波面が再生される。観察者は、上述したように、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムを両目で視認することにより、立体映像等の３次元像を観察することができる。また、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムにおいては、時系列の画像が順次記録されていることにより、静止した３次元像のみではなく、時系列映像を表示することも可能となる。
【０００９】
しかしながら、このようなホログラム又はホログラフィックステレオグラムにおいては、観察者が再生像を観察するためには、当該ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対して視差方向に移動、すなわち、視点移動する必要があった。そのため、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムにおいては、視認される再生像が観察者の恣意によって決定されることになる。特に、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムにおいては、複数の３次元像が記録されている場合や時系列映像が記録されている場合といったように、観察者が視点を移動させることによって再生像が変化する場合には、観察者の恣意によって再生像のバリエーションにばらつきが生じるといった問題があった。
【００１０】
一方、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムにおいては、再生光の入射角度を、記録時に定められた参照光の入射角度から変位させることにより、観察者が視点を移動させた状態と略近似した状態のもとに、３次元像や時系列映像等の再生像を観察することができることが知られている。
【００１１】
例えば、本件出願人が先に出願している特開２００１−１４２３８２号公報では、ホログラムに対して所定の入射角度を保ちながら移動する光源を備える画像再生装置が開示されている。この特開２００１−１４２３８２号公報では、光源の移動機構として、レバー及びばね、さらには、ばねの付勢力を制御するダンパからなる機構が例示されている。この画像再生装置は、初期状態からレバーを移動させると、ばねの付勢力によってレバーが初期状態に戻る機構を備えており、このレバーの移動に伴い光源が移動するものである。
【００１２】
しかしながら、この画像再生装置は、光源が初期状態から離れ、再び初期状態へと戻るという１回往復動移動動作を行うものであった。そのため、画像再生装置においては、観察者が再生像を繰り返し観察しようとする場合には、レバーの移動動作を反復して行う必要があり、操作の煩わしさを否めない感があった。また、この画像再生装置は、繰り返しレバーを移動動作させることにより、機構の破損や消耗が生じやすいという問題もあった。
【００１３】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、観察者が視点を移動させる必要がなく、簡便な構造のもとにホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対する再生光の入射角度を変位させて再生像を繰り返し観察することが可能となる画像再生装置及び画像照明装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する本発明にかかる画像再生装置は、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに露光記録されている画像情報を再生する画像再生装置であって、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムを保持して展示するための展示手段と、展示手段に保持されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムから画像情報を再生するための再生光を出射する光源手段と、少なくとも光源手段の駆動電力を供給する電源手段と、光源手段を支持するとともに、展示手段に保持されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対する再生光の照射位置を往復移動させる支持手段とを備え、この支持手段が、一端にカウンターバランス用おもりが取り付けられ他端には連結アームが所定の角度を保ちながら取り付けられ、水平方向の支軸を回転中心として回動自在な回動部材により、この連結アームに取り付けられた光源手段をホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させることを特徴としている。
【００１５】
このような本発明にかかる画像再生装置は、光源手段をホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させ、展示手段に保持されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対する再生光の照射位置を往復移動させる。
【００１６】
また、上述した目的を達成する本発明にかかる画像照明装置は、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに露光記録されている画像情報を再生するための再生光をホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対して照射する画像照明装置であって、再生光を出射する光源手段と、少なくとも光源手段の駆動電力を供給する電源手段と、光源手段を支持するとともに、展示手段に保持されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対する再生光の照射位置を往復移動させる支持手段とを備え、この支持手段が、一端にカウンターバランス用おもりが取り付けられ他端には連結アームが所定の角度を保ちながら取り付けられ、水平方向の支軸を回転中心として回動自在な回動部材により、この連結アームに取り付けられた光源手段をホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させることを特徴としている。
【００１７】
このような本発明にかかる画像照明装置は、光源手段をホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させ、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対する再生光の照射位置を往復移動させる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
この実施の形態は、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに露光記録されている３次元画像情報や時系列映像情報等を再生する画像再生装置である。この画像再生装置は、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムから再生像を再生するための再生光の照射位置を、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対して反復的に往復移動させるものである。具体的には、画像再生装置は、いわゆる振り子の原理を用いて、光源をホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させることによって照射位置を往復移動させる、又は、ねじれ振り子の原理を用いて、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムを光源に対して反復的に回動させることによって照射位置を往復移動させるものである。この画像再生装置は、このような振り子の原理を用いることにより、光源とホログラム又はホログラフィックステレオグラムとの相対的な往復移動を所定時間持続させることができる。また、この画像再生装置は、例えば数ｍＷ以下の低消費電力のもとに、振り子を駆動するための動力を供給することによって動作を持続させることもできる。なお、以下では、画像再生装置は、説明の便宜上、ホログラフィックステレオグラムを再生するものとする。
【００２２】
まず、画像再生装置の説明に先だって、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装置について説明する。なお、ここでは、ホログラフィックステレオグラム作製装置は、短冊状の複数の要素ホログラムを１つのホログラム用記録媒体に露光記録することにより、横方向の視差情報を有するホログラフィックステレオグラムを作製するものとして説明するが、ホログラフィックステレオグラム作製装置としては、ドット状の複数の要素ホログラムを１つのホログラム用記録媒体に露光記録することにより、横方向及び縦方向の視差情報を有するホログラフィックステレオグラムを作製するものであってもよいことはいうまでもない。
【００２３】
図１に示すように、ホログラフィックステレオグラム作製装置１０は、感光フィルムからなるホログラム用記録媒体３に対してホログラフィックステレオグラム画像を露光記録するものである。ホログラフィックステレオグラム作製装置１０は、露光記録対象の画像データの処理を行う画像データ処理部１１と、当該ホログラフィックステレオグラム作製装置１０を統括的に制御する制御用コンピュータ１２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作製部１３とを備える。
【００２４】
画像データ処理部１１は、少なくとも画像処理用コンピュータ１４及び記憶装置１５を有し、例えば多眼式カメラや移動式カメラ等を有する視差画像列撮像装置１から供給される視差情報を含む撮像画像データＤ１や、画像データ生成用コンピュータ２によって生成された視差情報を含むコンピュータ画像データＤ２等の画像データに基づいて、視差画像データ列Ｄ３を生成する。
【００２５】
なお、撮像画像データＤ１は、例えば多眼式カメラによる同時撮影又は移動式カメラによる連続撮影によって得られた複数の画像データであり、撮像画像データＤ１を構成する各画像データ間には視差情報が含まれる。また、コンピュータ画像データＤ２は、例えばＣＡＤ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ）やＣＧ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＧｒａｐｈｉｃｓ）として作成された複数の画像データであり、コンピュータ画像データＤ２を構成する各画像データ間には視差情報が含まれる。
【００２６】
画像データ処理部１１は、これらの撮像画像データＤ１及び／又はコンピュータ画像データＤ２に基づく視差画像データ列Ｄ３に対して、画像処理用コンピュータ１４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してホログラム画像データＤ４を生成する。ホログラム画像データＤ４は、例えばメモリやハードディスク装置等の記憶装置１５に一時的に格納される。画像データ処理部１１は、後述するように、ホログラム用記録媒体３に要素ホログラム画像を露光記録する際に、記憶装置１５に格納されたホログラム画像データＤ４から１画像分毎の要素ホログラム画像データＤ５を順次読み出し、これらの要素ホログラム画像データＤ５を、制御用コンピュータ１２に供給する。
【００２７】
制御用コンピュータ１２は、ホログラフィックステレオグラム作製部１３を制御して、画像データ処理部１１から供給された要素ホログラム画像データＤ５に基づく要素表示画像を、ホログラフィックステレオグラム作製部１３の一部に設けられたホログラム用記録媒体３に短冊状の要素ホログラムとして順次露光記録させる。この際、制御用コンピュータ１２は、後述するように、ホログラフィックステレオグラム作製部１３の各機構の動作を制御する。
【００２８】
ホログラフィックステレオグラム作製部１３は、光学系を構成する各部材が図示しない支持基板（光学定盤）に配設支持されるとともに、この支持基板を図示しないダンパ等を介して装置筐体に支持されて構成される。ホログラフィックステレオグラム作製部１３は、ホログラフィックステレオグラム作製用の光学系として、入射光学系、物体光学系及び参照光学系を有する。なお、ホログラフィックステレオグラム作製装置１０は、感光材であるホログラム用記録媒体３を用いることから、装置筐体は、少なくとも光学系の遮光性を保持した構造となっている。
【００２９】
ホログラフィックステレオグラム作製部１３は、図２（Ａ）に示すように、入射光学系として、所定の波長のレーザ光を出射するレーザ光源２１と、このレーザ光源２１からのレーザ光Ｌ１の光軸上に配されてレーザ光Ｌ１を後段へ入射させる又は遮断するシャッタ機構２２と、レーザ光Ｌ１を物体光Ｌ２と参照光Ｌ３とに分割するハーフミラー２３とを有する。
【００３０】
レーザ光源２１は、例えば単一波長で且つ干渉性のよいレーザ光Ｌ１を出射する半導体励起ＹＡＧレーザ装置、水冷アルゴンイオンレーザ装置又は水冷クリプトンレーザ装置等のレーザ装置から構成される。
【００３１】
シャッタ機構２２は、要素ホログラム画像データＤ５の出力タイミングに対応して制御用コンピュータ１２から出力された制御信号Ｃ１によって開閉動作され、レーザ光Ｌ１を後段の光学系へと入射させる、又は、レーザ光Ｌ１の後段の光学系への入射を遮断する。
【００３２】
ハーフミラー２３は、入射されたレーザ光Ｌ１を透過光と反射光とに分割する。レーザ光Ｌ１は、透過光が上述した物体光Ｌ２として用いられる一方、反射光が参照光Ｌ３として用いられる。これらの物体光Ｌ２と参照光Ｌ３とは、それぞれ、後段に設けられた物体光学系又は参照光学系に入射される。
【００３３】
なお、入射光学系には、図示しないが、レーザ光Ｌ１の進行方向を適宜変化させ、物体光Ｌ２と参照光Ｌ３との光路長を同一にすること等を目的としてミラー等を設けてもよい。また、シャッタ機構２２は、例えば、シャッタ片を機械的に駆動するように構成したものや、音響光学変調器（Ａｃｏｕｓｔｏ−ＯｐｔｉｃＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ＡＯＭ）を用いた電子シャッタによって構成したものであってもよい。すなわち、シャッタ機構２２は、レーザ光Ｌ１を遮蔽及び透過可能とする開閉自在なものであればよい。
【００３４】
また、ホログラフィックステレオグラム作製部１３は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、物体光学系として、ミラー２４、スペーシャルフィルタ２５、コリメータレンズ２６、投影レンズ２７、シリンドリカルレンズ２８及びマスク２９等の光学部品を有し、これらの各光学部品を光軸に沿ってその入力側から順次配列させている。
【００３５】
ミラー２４は、ハーフミラー２３を透過した物体光Ｌ２を反射する。このミラー２４によって反射された物体光Ｌ２は、スペーシャルフィルタ２５へと入射される。
【００３６】
スペーシャルフィルタ２５は、例えば凸レンズとピンホールとを組み合わせて構成されており、ミラー２４によって反射された物体光Ｌ２を後述する透過型液晶表示器３０の表示面幅に対応して等方的に拡大させる。
【００３７】
コリメータレンズ２６は、スペーシャルフィルタ２５によって拡大された物体光Ｌ２を、平行光化して透過型液晶表示器３０へと導光する。
【００３８】
投影レンズ２７は、物体光Ｌ２を若干拡散させ、シリンドリカルレンズ２８へと投影する。この投影レンズ２７は、物体光Ｌ２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ものである。
【００３９】
シリンドリカルレンズ２８は、平行光化された物体光Ｌ２を横方向に対して集光する。
【００４０】
マスク２９は、短冊状の開口部を有しており、シリンドリカルレンズ２８によって集光された物体光Ｌ２のうち、開口部を通過したものを、ホログラム用記録媒体３へと入射させる。
【００４１】
また、物体光学系には、コリメータレンズ２６と投影レンズ２７との間に位置して透過型液晶表示器３０が配設されている。透過型液晶表示器３０には、制御用コンピュータ１２から供給された要素ホログラム画像データＤ５に基づいて、要素ホログラム画像が順次表示される。なお、制御用コンピュータ１２は、要素ホログラム画像データＤ５の出力タイミングに対応して、駆動信号Ｃ２を後述するホログラム用記録媒体３の記録媒体送り機構３４に供給し、その動作制御を行うことにより、ホログラム用記録媒体３の送り動作を制御する。
【００４２】
このような物体光学系においては、入射光学系から分割されて入射される細いビーム状である物体光Ｌ２が、スペーシャルフィルタ２５によって拡大されるとともに、コリメータレンズ２６に入射することで平行光とされる。さらに、物体光学系においては、コリメータレンズ２６を介して透過型液晶表示器３０に入射された物体光Ｌ２が、この透過型液晶表示器３０に表示された要素ホログラム画像に応じて画像変調されるとともに、投影レンズ２７を介してシリンドリカルレンズ２８へと入射される。そして、物体光学系は、シャッタ機構２２が開放動作されている間、画像変調された物体光Ｌ２をマスク２９の開口部を介してホログラム用記録媒体３に入射させ、要素ホログラム画像に対応してこれを露光記録する。
【００４３】
さらに、ホログラフィックステレオグラム作製部１３は、参照光学系として、スペーシャルフィルタ３１、コリメータレンズ３２及びミラー３３を有し、これらの各光学部品を光軸に沿ってその入力側から順次配列させている。
【００４４】
スペーシャルフィルタ３１は、上述した物体光学系におけるスペーシャルフィルタ２５とは異なり、例えばシリンドリカルレンズとスリットとが組み合わされて構成され、ハーフミラー２３によって反射分割された参照光Ｌ３を所定幅、具体的には、透過型液晶表示器３０の表示面幅に対応して１次元方向に拡大させる。
【００４５】
コリメータレンズ３２は、スペーシャルフィルタ３１によって拡大された参照光Ｌ３を平行光化する。
【００４６】
ミラー３３は、参照光Ｌ３を反射させてホログラム用記録媒体３の後方へと導光して入射させる。
【００４７】
このような光学系を備えるホログラフィックステレオグラム作製部１３は、ハーフミラー２３によって分割された物体光Ｌ２が通過する光学系である物体光学系と、参照光Ｌ３が通過する光学系である参照光学系との光路長がほぼ同一に構成されている。したがって、ホログラフィックステレオグラム作製部１３は、物体光Ｌ２と参照光Ｌ３との干渉性の向上が図られて、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できる。
【００４８】
さらに、ホログラフィックステレオグラム作製装置１０は、ホログラム用記録媒体３を図２（Ｂ）中矢印ａで示す方向へと１要素ホログラム分だけ間欠送りする記録媒体送り機構３４を備える。
【００４９】
記録媒体送り機構３４は、制御用コンピュータ１２から供給される駆動信号Ｃ２に基づいて、ホログラム用記録媒体３を間欠的に走行駆動する。また、ホログラフィックステレオグラム作製装置１０は、この記録媒体送り機構３４の動作に連動して制御用コンピュータ１２から供給される制御信号Ｃ１に基づいて、上述したシャッタ機構２２が動作されてレーザ光Ｌ１の光路を開放する。
【００５０】
このようなホログラフィックステレオグラム作製装置１０は、１要素画像分の露光記録終了毎に制御用コンピュータ１２から１要素ホログラムに対応した駆動信号Ｃ２が記録媒体送り機構３４に対して供給されることにより、ホログラム用記録媒体３を１要素ホログラムに対応した量だけ走行路に沿って走行駆動させ、マスク２９の開口部に未露光部位を対応させて停止させる。なお、ホログラフィックステレオグラム作製装置１０は、ホログラム用記録媒体３の走行動作に伴って当該ホログラム用記録媒体３に生じた振動が速やかに停止されるように構成される。ここで、ホログラム用記録媒体３は、長尺状の感光フィルムからなり、図示しないが、例えば全体が遮光状態に保持されたフィルムカートリッジの内部に回転自在に設けられた供給ロールに巻回されている。ホログラム用記録媒体３は、このフィルムカートリッジがホログラフィックステレオグラム作製装置１０に装填されると、ホログラフィックステレオグラム作製装置１０の内部に繰り出され、記録媒体送り機構３４によって走行路を走行駆動させられる。
【００５１】
ホログラフィックステレオグラム作製装置１０は、この状態でシャッタ機構２２が開放動作されてホログラム用記録媒体３に対してその表裏面から画像変調された物体光Ｌ２と参照光Ｌ３とをホログラム用記録媒体３に入射させ、要素ホログラム画像に対応した干渉縞を露光記録する。ホログラフィックステレオグラム作製装置１０は、１要素画像の露光記録が終了すると制御用コンピュータ１２から記録媒体送り機構３４に対して駆動信号Ｃ２が供給され、ホログラム用記録媒体３を速やかに所定量だけ走行駆動させ停止させる。
【００５２】
さらに、ホログラフィックステレオグラム作製装置１０は、図示しない定着処理部により、ホログラム用記録媒体３に対する紫外線の照射処理と、ホログラム用記録媒体３に対する所定温度での加熱処理とからなる定着処理を行い、ホログラム用記録媒体３に対して露光記録されたホログラフィックステレオグラム画像を定着させる。ホログラフィックステレオグラム作製装置１０は、定着処理が施されたホログラム用記録媒体３を、ホログラフィックステレオグラム画像毎に所定の大きさに順次切り抜き、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。
【００５３】
ホログラフィックステレオグラム作製装置１０は、以下順次この動作を行うことにより、長尺状のホログラム用記録媒体３に対して、複数のホログラフィックステレオグラム画像を順次露光記録し、１枚のホログラフィックステレオグラム画像が露光記録されたホログラフィックステレオグラムを作製する。
【００５４】
つぎに、このようなホログラフィックステレオグラム作製装置１０によって作製されたホログラフィックステレオグラムに露光記録されている３次元画像情報や時系列映像情報等のホログラフィックステレオグラム画像を再生する画像再生装置について説明する。
【００５５】
まず、再生光を出射する光源をホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させることによって再生光の照射位置を往復移動させる画像再生装置について説明する。
【００５６】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に外観を示す画像再生装置５０は、駆動電力を供給するための電源及び各種電気回路を備える電源手段である電源部５１と、発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ；ＬＥＤ）等を備える光源手段である光源部５２と、この光源部５２を支持する支持手段である支持部５３と、ホログラフィックステレオグラムを保持して展示するための展示手段であるホログラフィックステレオグラム展示部５４とに大別される。
【００５７】
電源部５１には、画像再生装置５０の基盤５５の内部に、電池等の電源５６や光源部５２及び支持部５３を駆動するための図示しない電気回路が設けられる。また、電源部５１には、電源のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行うためのスイッチ５７が設けられる。
【００５８】
光源部５２は、後述する支持部５３における連結アーム６０の一端に取り付けられており、電源部５１から供給される駆動電力に基づいて、ホログラフィックステレオグラムを作製した際に用いた所定の波長の光を再生光として出射する。例えば、光源部５２は、後述するように、複数個の発光ダイオード等の略点光源を線状に並べたり、所定の光学系によって線状光とすることにより、ホログラフィックステレオグラム展示部５４に保持されるホログラフィックステレオグラムに対して略平行光を照射する。このとき、光源部５２は、ホログラフィックステレオグラム展示部５４に保持されたホログラフィックステレオグラムに対して、作製時に用いた参照光の入射角度と同様の入射角度で再生光を照射するように設けられる。勿論、光源部５２は、カラーホログラフィックステレオグラムを再生するのに対応して、赤色、緑色及び青色等の複数色の発光ダイオードを備えるようにしてもよい。
【００５９】
支持部５３は、基盤５５に対して垂直方向に立設され且つ支軸５８を回動中心として図３（Ａ）中矢印ｂで示す方向へと回動自在とされる回動部材５９と、この回動部材５９と所定の角度を保ちながら当該回動部材５９の一端に取り付けられる連結アーム６０と、回動部材５９の他端に取り付けられるカウンターバランス用のおもり６１とを備える。支持部５３は、電源部５１から供給される駆動電力に基づいて動作する。具体的には、支持部５３は、図４（Ａ）に示す初期状態から、回動部材５９が正逆方向へと反復的に回動することにより、光源部５２が先端に取り付けられた連結アーム６０を、図４（Ｂ）中矢印ｃ及び図４（Ｃ）中矢印ｄで示す方向へと約９０°程度のふれ角で反復的に揺動する。
【００６０】
ホログラフィックステレオグラム展示部５４は、ホログラフィックステレオグラムを保持する保持部材６２を備える。保持部材６２は、図３（Ｂ）に側面を示すように、基盤５５に対して所定の角度をもって取り付けられる。このとき、保持部材６２は、その主面に対する上述した光源部５２から出射される再生光のなす角度が、ホログラフィックステレオグラムの作製時に用いた参照光の入射角度と同様になるように取り付けられる。観察者は、このホログラフィックステレオ展示部５４に保持されて展示されたホログラフィックステレオグラムを観察することになる。
【００６１】
このような外観を呈する画像再生装置５０は、支持部５３が支軸５８を回動中心として反復的に回動することにより、光源部５２が反復的に揺動する。これにより、画像再生装置５０は、ホログラフィックステレオグラム展示部５４に保持されるホログラフィックステレオグラムに対する再生光の照射位置を往復移動させることができる。
【００６２】
以下では、このような画像再生装置５０における構成について詳細に説明する。
【００６３】
まず、画像再生装置５０における光源部５２と、ホログラフィックステレオグラム展示部５４に保持されるホログラフィックステレオグラムと、支持部５３の回動軸との空間的配置について、図５乃至図７を用いて説明する。
【００６４】
画像再生装置５０においては、図５に示すように、ホログラフィックステレオグラム展示部５４に保持されるホログラフィックステレオグラムＨＳに対して照射される再生光の入射角度αが、ホログラフィックステレオグラムＨＳの作製時に用いた参照光の入射角度と同一角度であることが望ましく、さらに、観察者ＯＢの視点方向とホログラフィックステレオグラムＨＳとのなす角度である観察角度θが、ホログラフィックステレオグラムＨＳの作製時に用いた物体光とホログラフィックステレオグラムＨＳとのなす角度と同一角度である９０°であることが望ましい。
【００６５】
しかしながら、ホログラフィックステレオグラムＨＳは、その主面が所定の面積からなる空間的な大きさを有している。そのため、ホログラフィックステレオグラムＨＳから有限距離だけ離隔された光源部５２から出射される再生光は、ホログラフィックステレオグラムＨＳへと到達するまでに等方的に拡大される。この結果、ホログラフィックステレオグラムＨＳに対する再生光の入射角度は、図６に示すように、参照光の入射角度と同一角度αのみならず、その近傍の角度α±δαとなる。したがって、ホログラフィックステレオグラムＨＳにおいては、当該光源部５２が点光源である場合には、観察角度θが一定であったとしても、点光源から出射される再生光の入射角度のばらつきが生じることによって再生光に対する回折効率が変化し、当該ホログラフィックステレオグラムＨＳから再生されるホログラフィックステレオグラム画像の明るさに空間的なばらつきが生じるおそれがある。
【００６６】
また、画像再生装置５０においては、上述したように、観察角度θも一定であることが望ましいが、実際には、図７に示すように、その近傍の角度θ±δθをもって観察されることになる。この場合、ホログラフィックステレオグラムＨＳにおいては、当該ホログラフィックステレオグラムＨＳの作製時に用いた物体光の状態にも依存するが、当該ホログラフィックステレオグラムＨＳから再生されるホログラフィックステレオグラム画像の明るさに空間的なばらつきが生じやすい。
【００６７】
そこで、画像再生装置５０は、光源部５２として、上述したように、ホログラフィックステレオグラム展示部５４に保持されるホログラフィックステレオグラムＨＳに対して略平行光を照射するように、複数個の発光ダイオード等の略点光源を線状に並べたり、所定の光学系による線状光源を用いる。これにより、画像再生装置５０は、ホログラフィックステレオグラムＨＳの主面上における所定の面積を有する領域に入射角度αとその近傍の角度をもって再生光を入射させることができ、ホログラフィックステレオグラムＨＳから再生されるホログラフィックステレオグラム画像の明るさを平均化することができる。
【００６８】
また、画像再生装置５０は、光源部５２として複数の点光源を線状に並べる場合には、各光源から出射される再生光の広がり角が小さいものを用いるのが望ましい。すなわち、画像再生装置５０は、上述した角度δαが小さい点光源を用いるのが望ましい。画像再生装置５０は、このような点光源を用いることによって最適な入射角度αに近い入射角度の再生光のみをホログラフィックステレオグラムＨＳに対して照射することができ、回折効率の向上を図ることができる。
【００６９】
なお、このような複数の点光源を線状に並べたり、所定の光学系による線状光源を用いることによる効果は、いわゆるリップマンホログラムや横方向及び縦方向の視差情報を有するホログラフィックステレオグラムにもみられるものであるが、特に、横方向又は縦方向のいずれかの方向にのみ視差情報を有するホログラフィックステレオグラムについて顕著なものである。
【００７０】
つぎに、画像再生装置５０における電気的な回路構成について、図８乃至図１５を用いて説明する。なお、以下では、光源部５２として発光ダイオードを備えるものとして説明する。
【００７１】
画像再生装置５０は、支持部５３において互いに電気的に絶縁された少なくとも２点以上の支点６３_１，６３_２を備え、これらの支点６３_１，６３_２を介して電源部５１から光源部５２への電力供給を行う。すなわち、画像再生装置５０は、支点６３_１，６３_２を電極として用い、光源部５２への電力供給を行う。
【００７２】
画像再生装置５０においては、光源部５２として、並列に接続された複数の発光ダイオード６４_１，６４_２を備える。ここで、発光ダイオードは、電流値によって発光強度が変化するが、通常、所定の電圧値以上を超過すると、電流値が急激に大きくなるという特性を有する。そのため、発光ダイオードは、電圧制御を行おうとすると不安定な点灯動作を行うことになる。そこで、画像再生装置５０においては、電流値を制御することによって発光強度を一定に保つように構成される。
【００７３】
このような定電流制御を実現する画像再生装置５０は、例えば図８に示すように、光源部５２として、発光ダイオード６４_１，６４_２のそれぞれに対して直列に電流制御用の可変抵抗６５_１，６５_２を設けるものが考えられる。この場合、画像再生装置５０は、可変抵抗６５_１，６５_２によって発光ダイオード６４_１，６４_２に流れる電流量を制限することができる。
【００７４】
ところで、画像再生装置５０においては、支点６３_１，６３_２を電極として用いていることから、これらの支点６３_１，６３_２の表面に傷やゴミ等が付着した場合には、支点６３_１，６３_２の動作とともに接触抵抗が変化するおそれがある。このような場合、画像再生装置５０は、発光ダイオード６４_１，６４_２に流れる電流量が変化し、これに起因して、発光ダイオード６４_１，６４_２が例えば点滅するといったように不安定な動作を行うことになる。
【００７５】
そこで、画像再生装置５０は、図９に示すように、発光ダイオード６４_１，６４_２に対して並列に平滑化手段である平滑化回路６６を設け、発光ダイオード６４_１，６４_２に流れる電流量を安定化させるのが望ましい。なお、同図においては、平滑化回路６６として電解コンデンサを設けるものとしているが、多くの電荷を蓄積できるものであれば、例えばリチウムイオン電池やニッケルカドミウム電池等の２次電池やスーパーキャパシタ等であってもよい。
【００７６】
また、画像再生装置５０は、支持部５３における電極を正負反転させた場合の対処としてダイオードブリッジ６７を設けてもよい。
【００７７】
さらに、画像再生装置５０においては、平滑化回路６６として電解コンデンサ等の電荷蓄積手段を用いることによって放電時の両端電圧が徐々に低下するおそれがあることから、発光ダイオード６４_１，６４_２に流れる電流量を一定に保つために、先に図８に示した可変抵抗６５_１，６５_２等の制限抵抗を設けるのではなく、図９に示すように、発光ダイオード６４_１，６４_２のそれぞれに対して直列に定電流ダイオード（ＣｕｒｒｅｎｔＲｅｇｕｌａｔｅＤｉｏｄｅ；ＣＲＤ）６８_１，６８_２等の定電流手段である定電流回路を設けるのが特に望ましい。
【００７８】
なお、画像再生装置５０に適用可能な定電流回路としては、例えば図１０及び図１１に示すように、発光ダイオードＬＥＤに対して直列に定電流ダイオードＣＲＤを接続したものが考えられる。なお、定電流回路としては、２個の発光ダイオードＬＥＤを直列に接続した場合には、図１１に示すように、２倍の電圧を供給可能な電源ＰＳを設ければよい。また、定電流回路としては、例えば、図１２に示すように、発光ダイオードＬＥＤに対して直列に電解コンデンサＦＥＴを接続したものや、図１３に示すように、三端子レギュレータＲＧ及び可変抵抗Ｒを用いるもの、さらには、図１４及び図１５に示すように、トランジスタＴＲを用いるものも考えられる。
【００７９】
このような画像再生装置５０は、光源部５２をホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させることによって再生光の照射位置を往復移動させることができることから、観察者が視点を移動させる必要がなく、簡便な構造のもとにホログラフィックステレオグラム画像を繰り返し観察させることができる。
【００８０】
つぎに、画像再生装置５０を改良し、支持部５３の揺動に応じて、光源部５２の制御を行う画像再生装置について説明する。なお、この画像再生装置は、上述した画像再生装置５０の構成に加え、支持部５３の揺動を検知する手段を備えたものである。そのため、以下では、画像再生装置５０と同一の部位については同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。
【００８１】
図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に外観を示す画像再生装置７０は、上述した電源部５１、光源部５２、支持部５３、ホログラフィックステレオグラム展示部５４の他に、支持部５３の揺動状態を検知する揺動検知手段である揺動検知部７１を備える。
【００８２】
揺動検知部７１は、初期状態にある支持部５３における回動部材５９の長軸の延長軸上に位置して、電源部５１における基盤５５の上に載置される。揺動検知部７１は、後述するように、支持部５３が揺動することによる磁気の変化に応じて、光源部５２に対する制御信号を供給する。
【００８３】
このような外観を呈する画像再生装置７０は、揺動検知部７１によって支持部５３の揺動状態を検知し、その検知結果に基づいて光源部５２を制御する。
【００８４】
この画像再生装置７０における電気的な回路構成について、図１７を用いて説明する。なお、以下では、光源部５２として発光ダイオードを備えるものとして説明する。
【００８５】
画像再生装置７０は、支持部５３の一部に永久磁石７２を設けている。画像再生装置７０においては、支持部５３が同図中矢印ｅで示す方向へと揺動するのに伴い、永久磁石７２による磁界が変化する。画像再生装置７０は、この永久磁石７２による磁界の変化を揺動検知部７１によって検知することにより、支持部５３の揺動状態を検知する。
【００８６】
具体的には、画像再生装置７０は、揺動検知部７１として、磁気に反応するリードスイッチ７３を用いる。画像再生装置７０においては、永久磁石７２がリードスイッチ７３に近づくと、このリードスイッチ７３がＯＮになる。画像再生装置７０においては、リードスイッチ７３がＯＮになると、光源部５２へとパルス信号を１つだけ供給する。なお、画像再生装置７０においては、支持部５３の揺動状態を検知する方法としては、この方法に限らず、いかなるものであってもよい。ただし、揺動状態を検知する方法としては、支持部５３の揺動に減衰を与えにくい非接触方式であることが望ましい。例えば、画像再生装置７０は、揺動状態を検知する方法として、磁石とコイルとを用いる方法や、フォトインタラプタのように光を用いる方法や、超音波による方法等を適用することができる。
【００８７】
一方、画像再生装置７０においては、光源部５２に例えば集積回路”７４ＨＣ４５３８”を用いた単安定マルチバイブレータ７４を備えている。画像再生装置７０においては、揺動検知部７１から光源部５２に対してパルス信号が供給されると、このパルス信号をトリガとして、所定時間だけ発光ダイオード６４_１，６４_２を点灯させることができる。具体的には、画像再生装置７０においては、図１８に示すように、揺動検知部７１から供給されるパルス信号ＰＩが単安定マルチバイブレータ７４における集積回路”７４ＨＣ４５３８”の端子Ａに入力されると、単安定マルチバイブレータ７４におけるコンデンサＣの静電容量Ｃｘと抵抗Ｒの抵抗値Ｒｘとによって定まる時定数ｔｗ（＝０．７・Ｃｘ・Ｒｘ）をもって集積回路”７４ＨＣ４５３８”の端子Ｑから出力されるパルス信号ＰＯが持続する。そして、画像再生装置７０においては、時定数ｔｗだけ経過すると、発光ダイオード６４_１，６４_２を滅灯させることができる。
【００８８】
なお、画像再生装置７０においては、支持部５３が揺動している間は、図１９に示すように、揺動検知部７１から光源部５２に対して連続的に複数のパルス信号ＰＩが供給される。そして、画像再生装置７０においては、支持部５３の揺動が略停止することによって揺動検知部７１によって揺動状態が検知不能になると、リードスイッチ７３がＯＦＦとなる。この場合、画像再生装置７０においては、同図に示すように、揺動検知部７１から光源部５２に対して供給された最後のパルス信号ＰＩから時定数ｔｗだけ経過後に発光ダイオード６４_１，６４_２を滅灯させる。すなわち、画像再生装置７０においては、揺動検知部７１から光源部５２に対して供給された各パルス信号ＰＩ毎に、時定数ｔｗをもってパルス信号ＰＯが持続するが、パルス信号ＰＯがローになる前に、次のパルス信号ＰＩが光源部５２に対して供給されることにより、最終的に最後のパルス信号ＰＩが光源部５２に対して供給された時点から時定数ｔｗだけ経過後に発光ダイオード６４_１，６４_２を滅灯させることになる。
【００８９】
このように、画像再生装置７０は、揺動検知部７１によって支持部５３の揺動状態を検知し、その検知結果に基づいて光源部５２を制御することにより、観察者が支持部５３に接触して揺動させるのに応じて光源部５２を点灯させ、所定時間経過後及び／又は支持部５３の揺動が略停止することによって揺動状態が検知不能になった場合に、光源部５２を滅灯させることができる。したがって、画像再生装置７０は、観察者が光源部５２の点灯又は消灯の切り替えを行う必要がなく、観察者にとって優れた利便を提供することができる。また、画像再生装置７０においては、１つの発光ダイオードが消費する電流値が約２０ｍＡ程度であるのに対して、単安定マルチバイブレータ７４が消費する電流値は数百μＡ程度であることから、低消費電力のもとに、このような制御を行うことができる。
【００９０】
なお、画像再生装置７０においては、揺動検知部７１及び光源部５２の回路構成としては、図１７に示したものに限らず、揺動検知部７１から出力されるパルス信号が一定時間持続するものであるのか若しくは断続的なものであるのかに応じて、又は、支持部５３の揺動が検知不能になった後どの程度の時間の経過後に光源部５２を滅灯させるかに応じて、変更することができる。例えば、画像再生装置７０においては、単安定マルチバイブレータ７４を用いる代わりに、タイマーを用いたり、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）によってソフトウェアを実行するようにしてもよく、シーケンサ等によるものであってもよい。
【００９１】
つぎに、画像再生装置７０を改良し、支持部５３の揺動を観察者の動作によって開始するのではなく、自発的に揺動を開始したり（自己起動）、外部からの起動によって揺動し、揺動状態を所定時間だけ持続させることができる画像再生装置について説明する。なお、この画像再生装置は、上述した画像再生装置７０の構成に加え、支持部５３を駆動させるための手段を備えたものである。そのため、以下では、画像再生装置７０と同一の部位については同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。
【００９２】
図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に外観を示す画像再生装置８０は、上述した電源部５１、光源部５２、支持部５３、ホログラフィックステレオグラム展示部５４、揺動検知部７１の他に、支持部５３を揺動駆動させるための揺動駆動手段である揺動駆動部８１を備える。
【００９３】
揺動駆動部８１は、支持部５３を揺動駆動させるものであって、例えばメトロノーム等と同様の技術によって実現することができる。揺動駆動部８１は、後述するように、例えばコイル等を備え、支持部５３における下端側に電磁力を作用させ、支持部５３の揺動を自己起動させたり、揺動を所定時間持続させる。
【００９４】
このような外観を呈する画像再生装置８０は、揺動検知部７１によって支持部５３の揺動状態を検知し、その検知結果に基づいて光源部５２及び揺動駆動部８１を制御し、支持部５３の動作を制御する。
【００９５】
この画像再生装置８０における電気的な回路構成について、図２１を用いて説明する。なお、以下では、光源部５２として発光ダイオードを備えるものとして説明する。
【００９６】
画像再生装置８０は、電源部５１に上述した集積回路”７４ＨＣ４５３８”を用いた単安定マルチバイブレータ８２を設けるとともに、揺動駆動部８１にも単安定マルチバイブレータ８３を設けている。
【００９７】
すなわち、画像再生装置８０においては、上述した画像再生装置７０と同様に、揺動検知部７１によって出力される揺動状態の検知結果を示すパルス信号をトリガとして、所定時間だけ発光ダイオード６４_１，６４_２を点灯させることができる。すなわち、画像再生装置８０においては、単安定マルチバイブレータ８２におけるコンデンサＣ_１の静電容量ＣＸ_１と抵抗Ｒ_１の抵抗値Ｒｘ_１とによって定まる時定数ｔｗ_１（＝０．７・Ｃｘ_１・Ｒｘ_１）をもって集積回路”７４ＨＣ４５３８”の端子Ｑバーから出力されるパルス信号が持続する。そして、画像再生装置８０においては、支持部５３の揺動状態が検知不能になった後、時定数ｔｗ_１だけ経過すると、発光ダイオード６４_１，６４_２を滅灯させることができる。
【００９８】
また、画像再生装置８０においては、揺動検知部７１によって出力される揺動状態の検知結果を示すパルス信号をトリガとして、支持部５３を揺動駆動させることができる。すなわち、画像再生装置８０においては、単安定マルチバイブレータ８３におけるコンデンサＣ_２の静電容量Ｃｘ_２と抵抗Ｒ_２の抵抗値Ｒｘ_２とによって定まる時定数ｔｗ_２（＝０．７・Ｃｘ_２・Ｒｘ_２）をもって集積回路”７４ＨＣ４５３８”の端子Ｑから出力されるパルス信号が持続する。このとき、画像再生装置８０においては、電源部５１における単安定マルチバイブレータ８２から出力されるパルス信号を単安定マルチバイブレータ８３における集積回路”７４ＨＣ４５３８”の端子Ｂに供給し、端子Ａに供給されるトリガとしてのパルス信号のマスク信号としている。そのため、画像再生装置８０においては、単安定マルチバイブレータ８２，８３のそれぞれの時定数の間にｔｗ_１＞ｔｗ_２の関係が成立するならば、単安定マルチバイブレータ８３は、支持部５３の揺動開始時にのみトリガを受け取り、時定数ｔｗ_１の経過後までは次のトリガを受け取らないような構成とされている。これにより、画像再生装置８０においては、支持部５３の揺動開始後、少なくとも時定数ｔｗ_２の期間は支持部５３の揺動を持続させることができる。
【００９９】
さらに、画像再生装置８０においては、支持部５３及び揺動駆動部８１として、特許第２９３７２８７号公報に記載されている自己起電可能な構成を採用している。すなわち、画像再生装置８０においては、支持部５３の一部に永久磁石８４を設けるとともに、揺動駆動部８１として、自走発振回路８５にコイル８６を接続したものを設けている。画像再生装置８０においては、自走発振回路８５に通電することによってコイル８６に発生する磁界により、支持部５３の一部に設けられた永久磁石８４に電磁力を作用させ、支持部５３の揺動を自己起動させることができる。したがって、画像再生装置８０においては、支持部５３の揺動開始後、少なくとも時定数ｔｗ_２の経過前に、外乱等によって揺動が停止してしまった場合であっても、自己起動作用によって揺動を再開することができる。
【０１００】
このように、画像再生装置８０は、揺動駆動部８１を設けることにより、支持部５３の揺動を観察者の動作によって開始するのではなく、自発的に揺動を開始することができ、揺動状態を所定時間だけ持続させることができ、低消費電力のもとに、観察者にとって優れた利便を提供することができる。
【０１０１】
さて、上述した画像再生装置５０，７０，８０は、それぞれ、光源をホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させることによって再生光の照射位置を往復移動させるものである。これに対して、画像再生装置としては、ホログラフィックステレオグラムを光源に対して反復的に回動させることによって照射位置を往復移動させるようにしてもよい。以下では、このような画像再生装置について説明する。
【０１０２】
図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）に外観を示す画像再生装置９０は、駆動電力を供給するための電源及び各種電気回路を備える電源手段である電源部９１と、発光ダイオード等を備える光源手段である光源部９２と、この光源部９２を支持する支持手段である支持部９３と、ホログラフィックステレオグラムを保持して展示するための展示手段であるホログラフィックステレオグラム展示部９４と、ホログラフィックステレオグラムの回動状態を検知する回動検知手段である回動検知部９５とに大別される。すなわち、画像再生装置９０は、上述した画像再生装置７０に対応するものであり、揺動検知部７１の代わりに、回動検知部９５を備えるものである。
【０１０３】
電源部９１には、上述した電源部５１と同様に、画像再生装置９０の基盤９６の内部に、電池等の電源９７や光源部９２及び支持部９３を駆動するための図示しない電気回路が設けられる。また、電源部９１には、電源のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行うためのスイッチ９８が設けられる。
【０１０４】
光源部９２は、上述した光源部５２と同様に、支持部９３における連結アーム１００の一端に取り付けられており、電源部９１から供給される駆動電力に基づいて、ホログラフィックステレオグラムを作製した際に用いた所定の波長の光を再生光として出射する。光源部５２は、複数個の発光ダイオード等の略点光源を線状に並べたり、所定の光学系によって線状光とすることにより、ホログラフィックステレオグラム展示部９４に保持されるホログラフィックステレオグラムに対して略平行光を照射する。
【０１０５】
支持部９３は、基盤９６に対して垂直方向に立設される支柱９９と、この支柱９９に対して垂直方向に横設される連結アーム１００と、この連結アーム１００に取り付けられ且つ支軸１０１を回動中心として図２２（Ｂ）中矢印ｆで示す方向へと回動自在とされる回動部材１０２と、支軸１０１の下端に取り付けられるカウンターバランス用のおもり１０３とを備える。支持部９３は、電源部９１から供給される駆動電力に基づいて動作する。具体的には、支持部９３は、後述するホログラフィックステレオグラム展示部９４の主面が正面方向に向いた状態である初期状態から、回動部材１０２が正逆方向へと反復的にねじれ回動することにより、ホログラフィックステレオグラム展示部９４を反復的に回動する。
【０１０６】
ホログラフィックステレオグラム展示部９４は、上述したホログラフィックステレオグラム展示部５４と同様に、ホログラフィックステレオグラムを保持する保持部材１０４を備える。保持部材１０４は、上述した保持部材６２とは異なり、図２２（Ｂ）に側面を示すように、基盤５５に対する角度を垂直として取り付けられる。ホログラフィックステレオグラム展示部９４は、支持部５３が回動することによって回動する。観察者は、このホログラフィックステレオ展示部９４に保持されて展示されたホログラフィックステレオグラムを観察することになる。
【０１０７】
回動検知部９５は、上述した揺動検知部７１と同様に、電源部９１における基盤９６の上に載置される。回動検知部９５は、後述するように、支持部９３が回動することによる磁気の変化に応じて、光源部９２に対する制御信号を供給する。
【０１０８】
このような外観を呈する画像再生装置９０は、支持部９３が支軸１０１を回動中心として反復的に回動することにより、ホログラフィックステレオグラム展示部９４が反復的に回動する。これにより、画像再生装置９０は、ホログラフィックステレオグラム展示部９４に保持されるホログラフィックステレオグラムに対する再生光の照射位置を往復移動させることができる。また、画像再生装置９０は、回動検知部９５によって支持部９３の回動状態を検知し、その検知結果に基づいて光源部９２を制御する。
【０１０９】
この画像再生装置９０における電気的な回路構成について、図２３を用いて説明する。なお、以下では、光源部９２として発光ダイオードを備えるものとして説明する。
【０１１０】
画像再生装置９０は、光源部９２として、並列に接続された複数の発光ダイオード１０５_１，１０５_２と、これらの発光ダイオード１０５_１，１０５_２のそれぞれに対して直列に定電流ダイオード１０６_１，１０６_２等の定電流回路を設けている。
【０１１１】
また、画像再生装置９０は、支持部９３の一部に永久磁石１０７を設けている。画像再生装置９０においては、支持部９３が同図中矢印ｇで示す方向へと回動するのに伴う永久磁石１０７による磁界の変化を回動検知部９５によって検知することにより、支持部９３の回動状態を検知する。
【０１１２】
すなわち、画像再生装置９０においては、上述した画像再生装置７０と同様に、回動検知部９５として、磁気に反応するリードスイッチ１０８を用い、永久磁石１０７がリードスイッチ１０８に近づくと、このリードスイッチ１０８がＯＮに遷移することによって出力されるパルス信号を光源部９２へと供給する。
【０１１３】
そして、画像再生装置９０においては、電源部９１に設けられた単安定マルチバイブレータ１０９における集積回路”７４ＨＣ４５３８”の端子Ａに回動検知部９５から供給されるパルス信号をトリガとして、所定時間、すなわち、単安定マルチバイブレータ１０９におけるコンデンサＣの静電容量Ｃｘと抵抗Ｒの抵抗値Ｒｘとによって定まる時定数ｔｗ（＝０．７・Ｃｘ・Ｒｘ）だけ発光ダイオード１０５_１，１０５_２を点灯させることができる。さらに、画像再生装置９０においては、時定数ｔｗだけ経過すると、発光ダイオード１０５_１，１０５_２を滅灯させることができる。
【０１１４】
このように、画像再生装置９０は、ホログラフィックステレオグラムを光源に対して反復的に回動させることによって再生光の照射位置を往復移動させることができることから、観察者が視点を移動させる必要がなく、簡便な構造のもとにホログラフィックステレオグラム画像を繰り返し観察させることができる。
【０１１５】
また、画像再生装置９０は、回動検知部９５によって支持部９３の回動状態を検知し、その検知結果に基づいて光源部９２を制御することにより、観察者が支持部９３に接触して回動させるのに応じて光源部９２を点灯させ、所定時間経過後及び／又は支持部９３の回動が略停止することによって回動状態が検知不能になった場合に、光源部９２を滅灯させることができる。したがって、画像再生装置９０は、観察者が光源部９２の点灯又は消灯の切り替えを行う必要がなく、低消費電力のもとに、観察者にとって優れた利便を提供することができる。
【０１１６】
つぎに、画像再生装置９０を改良し、上述した画像再生装置８０と同様に、支持部９３の回動を観察者の動作によって開始するのではなく、自発的に回動を開始したり、外部からの起動によって回動し、回動状態を所定時間だけ持続させることができる画像再生装置について説明する。なお、この画像再生装置は、上述した画像再生装置９０の構成に加え、支持部９３を駆動させるための手段を備えたものである。そのため、以下では、画像再生装置９０と同一の部位については同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。
【０１１７】
図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）に外観を示す画像再生装置１１０は、上述した電源部９１、光源部９２、支持部９３、ホログラフィックステレオグラム展示部９４、回動検知部９５の他に、支持部９３を回動駆動させるための回動駆動手段である回動駆動部１１１を備える。
【０１１８】
回動駆動部１１１は、支持部９３を回動駆動させるものであって、支持部９３における下端側に電磁力を作用させ、支持部９３の回動を自己起動させたり、回動を所定時間持続させる。
【０１１９】
このような外観を呈する画像再生装置１１０は、回動検知部９５によって支持部９３の回動状態を検知し、その検知結果に基づいて光源部９２及び回動駆動部１１１を制御し、支持部９３の動作を制御する。
【０１２０】
この画像再生装置１１０における電気的な回路構成について、図２５を用いて説明する。なお、以下では、光源部９２として発光ダイオードを備えるものとして説明する。
【０１２１】
画像再生装置１１０は、上述した画像再生装置８０と同様に、電源部９１に集積回路”７４ＨＣ４５３８”を用いた単安定マルチバイブレータ１１２を設けるとともに、回動駆動部１１１にも単安定マルチバイブレータ１１３を設けている。
【０１２２】
すなわち、画像再生装置１１０においては、上述した画像再生装置８０と同様に、単安定マルチバイブレータ１１２におけるコンデンサＣ_１の静電容量Ｃｘ_１と抵抗Ｒ_１の抵抗値Ｒｘ_１とによって定まる時定数ｔｗ_１（＝０．７・Ｃｘ_１・Ｒｘ_１）をもって集積回路”７４ＨＣ４５３８”の端子Ｑバーから出力されるパルス信号が持続する。そして、画像再生装置１１０においては、支持部９３の回動状態が検知不能になった後、時定数ｔｗ_１だけ経過すると、発光ダイオード１０５_１，１０５_２を滅灯させることができる。
【０１２３】
また、画像再生装置１１０においては、回動検知部９５によって出力される回動状態の検知結果を示すパルス信号をトリガとして、支持部９３を回動駆動させることができる。すなわち、画像再生装置１１０においては、単安定マルチバイブレータ１１３におけるコンデンサＣ_２の静電容量Ｃｘ_２と抵抗Ｒ_２の抵抗値Ｒｘ_２とによって定まる時定数ｔｗ_２（＝０．７・Ｃｘ_２・Ｒｘ_２）をもって集積回路”７４ＨＣ４５３８”の端子Ｑから出力されるパルス信号が持続する。これにより、画像再生装置１１０においては、支持部９３の回動開始後、少なくとも時定数ｔｗ_２の期間は支持部９３の回動を持続させることができる。
【０１２４】
さらに、画像再生装置１１０においては、支持部９３の一部に永久磁石１１４を設けるとともに、回動駆動部１１１として、自走発振回路１１５にコイル１１６を接続したものを設けている。画像再生装置１１０においては、自走発振回路１１５に通電することによってコイル１１６に発生する磁界により、支持部９３の一部に設けられた永久磁石１１４に電磁力を作用させ、支持部９３の回動を自己起動させることができる。したがって、画像再生装置１１０においては、支持部９３の回動開始後、少なくとも時定数ｔｗ_２の経過前に、外乱等によって回動が停止してしまった場合であっても、自己起動作用によって回動を再開することができる。
【０１２５】
このように、画像再生装置１１０は、回動駆動部１１１を設けることにより、自発的に回動を開始することができ、回動状態を所定時間だけ持続させることができ、低消費電力のもとに、観察者にとって優れた利便を提供することができる。
【０１２６】
以上説明したように、本発明の実施の形態として示す画像再生装置は、振り子の原理を用いて、光源をホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させることによって照射位置を往復移動させる、又は、ねじれ振り子の原理を用いて、ホログラフィックステレオグラムを光源に対して反復的に回動させることによって照射位置を往復移動させることにより、光源とホログラフィックステレオグラムとの相対的な往復移動を所定時間持続させることができ、観察者が視点を移動させなくても、簡便な構造及び低消費電力のもとに、ホログラフィックステレオグラム画像を繰り返し観察させることができる。したがって、画像再生装置は、観察者の手間を簡略化してホログラフィックステレオグラム画像を確実に再生することができ、高い利便を提供することができるものである。
【０１２７】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、例えば、ホログラフィックステレオグラムではなくホログラムにも適用できるものである。すなわち、上述した実施の形態では、ホログラフィックステレオグラム作製装置によって作製されたホログラフィックステレオグラムを、画像再生装置によって再生するものとして説明したが、本発明は、作製されたホログラムを画像再生装置におけるホログラフィックステレオグラム展示部に保持して観察するものにも容易に適用することができる。
【０１２８】
また、上述した実施の形態では、３次元画像情報や時系列映像情報が露光記録されたホログラフィックステレオグラムを再生する画像再生装置について説明したが、本発明は、単なる２次元画像情報が露光記録されたホログラフィックステレオグラムであっても適用可能である。
【０１２９】
さらに、上述した実施の形態では、ホログラフィックステレオグラムを再生するための画像再生装置として説明したが、本発明は、ホログラフィックステレオグラムに対して再生光を照射する照明装置として構成する場合にも適用可能である。
【０１３０】
さらにまた、上述した実施の形態では、光源又はホログラフィックステレオグラムのいずれか一方が他方に対して移動するものとして説明したが、本発明は、再生光がホログラフィックステレオグラムの主面上を相対的に往復移動するものであればよい。例えば、本発明は、光源及びホログラフィックステレオグラムの両者ともに固定とし、固定された光源から出射される再生光を鏡等を用いて反射させて固定されたホログラフィックステレオグラムへと導光する際に、この鏡等を回動させることによって再生光の入射角度を変位させるようにしてもよい。
【０１３１】
このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【０１３２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明にかかる画像再生装置は、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに露光記録されている画像情報を再生する画像再生装置であって、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムを保持して展示するための展示手段と、展示手段に保持されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムから画像情報を再生するための再生光を出射する光源手段と、少なくとも光源手段の駆動電力を供給する電源手段と、光源手段を支持するとともに、展示手段に保持されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対する再生光の照射位置を往復移動させる支持手段とを備え、この支持手段が、一端にカウンターバランス用おもりが取り付けられ他端には連結アームが所定の角度を保ちながら取り付けられ、水平方向の支軸を回転中心として回動自在な回動部材により、この連結アームに取り付けられた光源手段をホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させるものである。
【０１３３】
したがって、本発明にかかる画像再生装置は、光源手段をホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させ、展示手段に保持されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対する再生光の照射位置を往復移動させることにより、光源手段とホログラム又はホログラフィックステレオグラムとの相対的な往復移動を所定時間持続させることができ、観察者が視点を移動させなくても、簡便な構造及び低消費電力のもとに、ホログラム画像又はホログラフィックステレオグラム画像を繰り返し観察させることができる。
【０１３４】
また、本発明にかかる画像照明装置は、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに露光記録されている画像情報を再生するための再生光をホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対して照射する画像照明装置であって、再生光を出射する光源手段と、少なくとも光源手段の駆動電力を供給する電源手段と、光源手段を支持するとともに、展示手段に保持されたホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対する再生光の照射位置を往復移動させる支持手段とを備え、この支持手段が、一端にカウンターバランス用おもりが取り付けられ他端には連結アームが所定の角度を保ちながら取り付けられ、水平方向の支軸を回転中心として回動自在な回動部材により、この連結アームに取り付けられた光源手段をホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させるものである。
【０１３５】
したがって、本発明にかかる画像照明装置は、光源手段をホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させ、ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに対する再生光の照射位置を往復移動させることにより、光源手段とホログラム又はホログラフィックステレオグラムとの相対的な往復移動を所定時間持続させることができ、観察者が視点を移動させなくても、簡便な構造及び低消費電力のもとに、ホログラム画像又はホログラフィックステレオグラム画像を繰り返し観察させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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装置の全体構成を説明する図である。
【図２】同ホログラフィックステレオグラム作製装置の光学系を説明する図であって、（Ａ）は、同ホログラフィックステレオグラム作製装置の光学系の正面図であり、（Ｂ）は、同ホログラフィックステレオグラム作製装置の光学系の平面図である。
【図３】再生光を出射する光源をホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させる本発明の実施の形態として示す画像再生装置の外観を説明する図であって、（Ａ）は、同画像再生装置の正面図であり、（Ｂ）は、同画像再生装置の側面図である。
【図４】同画像再生装置が備える支持部の動作を説明するための図であって、（Ａ）は、初期状態における同画像再生装置の正面図であり、（Ｂ）は、左方向へと回動した状態における同画像再生装置の正面図であり、（Ｃ）は、右方向へと回動した状態における同画像再生装置の正面図である。
【図５】同画像再生装置が備える光源部と、ホログラフィックステレオグラム展示部に保持されるホログラフィックステレオグラムと、支持部の回動軸との空間的配置について説明するための要部側面図であって、理想的な再生光の入射角度と観察角度とを説明するための図である。
【図６】同画像再生装置が備える光源部と、ホログラフィックステレオグラム展示部に保持されるホログラフィックステレオグラムと、支持部の回動軸との空間的配置について説明するための要部側面図であって、再生光の入射角度が参照光の入射角度と同一角度のみならず、その近傍の角度となる様子を説明するための図である。
【図７】同画像再生装置が備える光源部と、ホログラフィックステレオグラム展示部に保持されるホログラフィックステレオグラムと、支持部の回動軸との空間的配置について説明するための要部側面図であって、観察角度一定ではなく、その近傍の角度となる様子を説明するための図である。
【図８】同画像再生装置における電気的な回路構成を説明する図であって、電流制御用の可変抵抗を設けた回路構成を説明する図である。
【図９】同画像再生装置における電気的な回路構成を説明する図であって、平滑化回路及び定電流回路としての定電流ダイオードを設けた回路構成を説明する図である。
【図１０】定電流回路の構成例を示す図であって、発光ダイオードに対して直列に１個の定電流ダイオードを接続した定電流回路を示す図である。
【図１１】定電流回路の構成例を示す図であって、２個の発光ダイオードに対して直列に１個の定電流ダイオードを接続した定電流回路を示す図である。
【図１２】定電流回路の構成例を示す図であって、発光ダイオードに対して直列に電解コンデンサを接続した定電流回路を示す図である。
【図１３】定電流回路の構成例を示す図であって、三端子レギュレータ及び可変抵抗を用いる定電流回路を示す図である。
【図１４】定電流回路の構成例を示す図であって、１個のトランジスタを用いる定電流回路を示す図である。
【図１５】定電流回路の構成例を示す図であって、２個のトランジスタを用いる定電流回路を示す図である。
【図１６】再生光を出射する光源をホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させ且つ支持部の揺動を検知する手段を備えた本発明の他の実施の形態として示す画像再生装置の外観を説明する図であって、（Ａ）は、同画像再生装置の正面図であり、（Ｂ）は、同画像再生装置の側面図である。
【図１７】同画像再生装置における電気的な回路構成を説明する図である。
【図１８】同画像再生装置が備える揺動検知部から出力されるパルス信号と、同画像再生装置が備える光源部における単安定マルチバイブレータから出力されるパルス信号との関係を説明する図である。
【図１９】揺動検知部から連続的に出力される複数のパルス信号と、光源部における単安定マルチバイブレータから出力されるパルス信号との関係を説明する図である。
【図２０】再生光を出射する光源をホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させ且つ支持部を駆動させるための手段を備えた本発明の他の実施の形態として示す画像再生装置の外観を説明する図であって、（Ａ）は、同画像再生装置の正面図であり、（Ｂ）は、同画像再生装置の側面図である。
【図２１】同画像再生装置における電気的な回路構成を説明する図である。
【図２２】ホログラフィックステレオグラムを再生光を出射する光源に対して反復的に回動させ且つ支持部の回動を検知する手段を備えた本発明の他の実施の形態として示す画像再生装置の外観を説明する図であって、（Ａ）は、同画像再生装置の正面図であり、（Ｂ）は、同画像再生装置の側面図である。
【図２３】同画像再生装置における電気的な回路構成を説明する図である。
【図２４】ホログラフィックステレオグラムを再生光を出射する光源に対して反復的に回動させ且つ支持部を駆動させるための手段を備えた本発明の他の実施の形態として示す画像再生装置の外観を説明する図であって、（Ａ）は、同画像再生装置の正面図であり、（Ｂ）は、同画像再生装置の側面図である。
【図２５】同画像再生装置における電気的な回路構成を説明する図である。
【図２６】一般的なホログラフィックステレオグラムの作製方法を説明するための図である。
【符号の説明】
５０，７０，８０，９０，１１０画像再生装置、５１，９１電源部、５２，９２光源部、５３，９３支持部、５４，９４ホログラフィックステレオグラム展示部、７１揺動検知部、８１揺動駆動部、９５回動検知部、１１１回動駆動部

Claims

ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに露光記録されている画像情報を再生する画像再生装置であって、
上記ホログラム又は上記ホログラフィックステレオグラムを保持して展示するための展示手段と、
上記展示手段に保持された上記ホログラム又は上記ホログラフィックステレオグラムから上記画像情報を再生するための再生光を出射する光源手段と、
少なくとも上記光源手段の駆動電力を供給する電源手段と、
上記光源手段を支持するとともに、上記展示手段に保持された上記ホログラム又は上記ホログラフィックステレオグラムに対する上記再生光の照射位置を往復移動させる支持手段とを備え、
上記支持手段が、一端にカウンターバランス用おもりが取り付けられ他端には連結アームが所定の角度を保ちながら取り付けられ、水平方向の支軸を回転中心として回動自在な回動部材により、上記連結アームに取り付けられた上記光源手段を上記ホログラム又は上記ホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させることを特徴とする画像再生装置。
上記光源手段は、複数の点光源が線状に並べられていることを特徴とする請求項１記載の画像再生装置。
上記点光源は、出射する上記再生光の広がり角が小さいものであることを特徴とする請求項２記載の画像再生装置。
上記光源手段は、線状光源であることを特徴とする請求項１記載の画像再生装置。
上記支持手段は、互いに電気的に絶縁された少なくとも２点以上の支点を有し、上記支点を介して上記電源手段から上記光源手段への電力供給を行うことを特徴とする請求項１記載の画像再生装置。
上記光源手段は、上記支点を介して上記電源手段から供給される電流量を平滑化する平滑化手段を有することを特徴とする請求項５記載の画像再生装置。
上記光源手段は、上記支点を介して上記電源手段から供給される電流量を一定に保つための定電流手段を有することを特徴とする請求項５記載の画像再生装置。
上記支持手段の揺動状態を検知する揺動検知手段を備え、上記揺動検知手段による検知結果に基づいて、上記光源手段を制御することを特徴とする請求項１記載の画像再生装置。
上記揺動検知手段は、上記支持手段が揺動することによる磁気の変化に基づいて、上記支持手段の揺動状態を検知することを特徴とする請求項８記載の画像再生装置。
上記光源手段は、上記揺動検知手段による検知結果に基づいて、所定時間だけ点灯することを特徴とする請求項８記載の画像再生装置。
上記光源手段は、上記揺動検知手段による検知結果に基づいて、点灯開始から所定の時定数をもって滅灯することを特徴とする請求項１０記載の画像再生装置。
上記支持手段を揺動駆動させるための揺動駆動手段を備えることを特徴とする請求項１記載の画像再生装置。
上記支持手段の揺動状態を検知する揺動検知手段を備え、上記揺動検知手段による検知結果に基づいて、上記揺動駆動手段を制御することを特徴とする請求項１２記載の画像再生装置。
上記揺動駆動手段は、上記揺動検知手段による検知結果に基づいて、所定時間だけ上記支持手段の揺動状態を持続させることを特徴とする請求項１３記載の画像再生装置。
上記揺動駆動手段は、上記揺動検知手段による検知結果に基づいて、上記支持手段の揺動開始から所定の時定数をもって上記支持手段の揺動を停止することを特徴とする請求項１４記載の画像再生装置。
上記揺動検知手段による検知結果に基づいて、上記光源手段を制御することを特徴とする請求項１３記載の画像再生装置。
上記揺動駆動手段は、上記支持手段を自己起動させることを特徴とする請求項１２記載の画像再生装置。
ホログラム又はホログラフィックステレオグラムに露光記録されている画像情報を再生するための再生光を上記ホログラム又は上記ホログラフィックステレオグラムに対して照射する画像照明装置であって、
上記再生光を出射する光源手段と、
少なくとも上記光源手段の駆動電力を供給する電源手段と、
上記光源手段を支持するとともに、上記展示手段に保持された上記ホログラム又は上記ホログラフィックステレオグラムに対する上記再生光の照射位置を往復移動させる支持手段とを備え、
上記支持手段が、一端にカウンターバランス用おもりが取り付けられ他端には連結アームが所定の角度を保ちながら取り付けられ、水平方向の支軸を回転中心として回動自在な回動部材により、上記連結アームに取り付けられた上記光源手段を上記ホログラム又は上記ホログラフィックステレオグラムに対して反復的に揺動させることを特徴とする画像照明装置。