JP4753371B2 - ホログラム - Google Patents

Description

本発明は、ホログラムおよびホログラムの作成方法に関するものである。

従来のホログラムとしては、例えばあるパターンをフィルム上に出力し、そのフィルムの後方に点光源を置き、フィルムを見るとそのフィルムの後方に画像が出力するものがある（特許文献１）。
特開平６-１０２８１１号公報

しかしながら、このようなホログラムは単一の画像が再生されるだけである。 本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、複数の画像が再生されるホログラムおよびホログラムの作成方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために本発明は、絵柄が異なる複数種類の原画像をそれぞれフ−リエ変換した後、二値化した複数種類の画像を配列してフィルム上に出力したホログラムであって、前記複数種類の原画像から、それぞれフーリエ変換像を生成して、１画素ごとにその位相値を調べて、当該位相値が、第１の所定値から、前記第１の所定値に１８０度加えた値である第２の所定値までの範囲の場合、二値化における一方の値を割り当てて、それ以外の場合、二値化における他方の値を割り当てることによって、二値化し、前記フィルムは、複数の左目用領域と、複数の右目用領域とに分けられ、前記複数の左目用領域に含まれる第１の左目用領域、及び、前記複数の右目用領域に含まれる第１の右目用領域には、前記複数種類の原画像に含まれる第１の原画像から二値化された第１のフーリエ変換像を複数個並べた第１の繰返しパターン像が出力され、更に、前記複数の左目用領域に含まれ、かつ、前記第１の左目用領域とは異なる第２の左目用領域、及び、前記複数の右目用領域に含まれ、かつ、前記第１の右目用領域とは異なる第２の右目用領域には、前記複数種類の原画像に含まれ、かつ、前記第１の原画像とは異なる第２の原画像から二値化された第２のフーリエ変換像を複数個並べた第２の繰返しパターン像が出力され、前記フィルムは両目から離間されて略鼻先周辺の位置に配置され、更に、点光源は前記フィルムの後方かつ前記フィルムに対して略平行光となる位置に配置され、前記フィルムを通して前記点光源を両目で見ると、前記フィルムの位置、又は前記点光源の位置に応じて、第１の視線方向には、前記第１の原画像に応じた第１の再生像が前記点光源の周囲に再生され、更に、前記第１の視線方向とは異なる第２の視線方向には、前記第２の原画像に応じた第２の再生像が前記点光源の周囲に再生されることを特徴とするホログラムである。

本発明によれば、複数の画像が再生されるホログラムおよびホログラムの作成方法を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の１実施の形態に係るホログラムの作成方法を実施するための装置の構成図である。パーソナルコンピュータ１は、複数の原画像１１、１３、１５を作成し、フーリエ変換等の処理を行い、繰り返しパターン像を作成し、フロッピー（登録商標）ディスク（ＦＤ）３に格納する。レーザスキャナ５は、フロッピー（登録商標）ディスク３に格納された繰り返しパターン像を読み取り、フィルム３１に出力する。なお、フロッピー（登録商標）ディスク３に代えて光ディスク等を用いたり、パーソナルコンピュータ１とレーザスキャナ５とを直接接続したり、ネットワークを経由させることもできる。

図２は、ホログラムの作成方法を示すフローチャートである。まず、パーソナルコンピュータ１上で複数の原画像１１、１３、１５を作成する。原画像１１は「ａ」、原画像１３は「ｂ」、原画像１５は「ｃ」のパターンである。

次に、各々に原画像１１、１３、１５のフーリエ変換像をパーソナルコンピュータ１を用いて作成し（ステップ２０２）、各々のフーリエ変換像を二値化する（ステップ２０３）。すなわち、フーリエ変換像の１画素ごとにその位相を調べ、位相がマイナス９０度からプラス９０度の場合、ある値Ｔｐ（例えば透明）を割り当て、それ以外の場合、別のある値Ｔｍ（例えば黒）を割り当てることにより二値化を行う。Ｔｐを割り当てる範囲をマイナス９０度からプラス９０度以外にとることもできる。また、Ｔｐを割り当てる範囲を位相ではなく振幅から定めることもできる。

図２においてＡは、原画像１１に対応するフーリエ変換像であり、Ｂ、Ｃはそれぞれ原画像１３、１５に対応するフーリエ変換像である。

次に、各々に二値化したフーリエ変換像Ａ、Ｂ、Ｃを配列し（ステップ２０４）、画像２３を得る。画像２３において、領域２５−１、２５−２にはフーリエ変換像Ａが配列され、領域２７−１、２７−２にはフーリエ変換像Ｂが配列され、領域２９−１、２９−２にはフーリエ変換像Ｃが配列される。そして、領域２５−１の左端と領域２５−２の左端との距離が両目の間隔とされる。同様に、領域２７−１の左端と領域２７−２の左端との距離および領域２９−１の左端と領域２９−２の左端との距離も両目の間隔とされる。

このようにして配列された画像をレーザスキャナ５を用いてフィルム３１上に出力する（ステップ２０５）。

図３は、ステップ２０５で得られたフィルム３１を用いて画像を再生する場合の説明図である。図３R>３において、５１は人、５５は点光源である。フィルム３１の後方に点光源５５を配置し、人５１がフィルム３１を見ると、フィルム３１内の画像に対応して、点光源５５の周囲に点対象である画像５７を見ることができる。図３においては、「ａ」の画像が再生されている。

そして、人が見る方向を代えたり、あるいはフィルム３１を移動したり、あるいは点光源５５の位置を変えると、「ｂ」の画像や「ｃ」の画像が再生される。図４は、両目で各再生画像を見ることができる点光源の位置を示したものである。図４において、３３は左目、３５は右目を示し、４１は両目で再生像「ａ」を見ることができる光源の位置を示し、４３は両目で再生像「ｂ」を見ることができる光源の位置を示し、４５は両目で再生像「ｃ」を見ることができる光源の位置を示す。

図５は、フィルム３１が両目を結んだ直線と平行な場合に、両目で再生画像を見ることができるようにするために、フィルム３１上でのフーリエ変換像の配列の条件を示す説明図である。

図５において、Ｘは右目と左目の距離、Ｙは右目用の領域２５−２の左端と左目用の領域２５−１の右端との距離、Ｚは左目用の領域２５−１の左端と右目用の領域２５−２の右端との距離である。４１は、両目で再生像「ａ」を見ることができる光源の位置を示す。

両目で同じ再生像を見ることができる光源の位置が存在するための条件は、
Ｘ＞Ｙ
である。

また、両目で同じ再生像を見ることができる光源の位置が存在し、その領域が半無限であるための条件は、
Ｚ≧Ｘ＞Ｙ
である。

図６は、フィルム４２が曲面である場合に、両目で再生画像を見ることができるようにするために、フィルム４２上でのフーリエ変換像の配列の条件を示す説明図である。

図６において、
左目の中心と右目の中心を結んだ直線を基準として
θRRは右目用の領域２５−２の右端と右目３５の中心を結んだ直線
のなす角度、
θRLは右目用の領域２５−２の左端と右目３５の中心を結んだ直線
のなす角度、
θLRは左目用の領域２５−１の右端と左目３３の中心を結んだ直線
のなす角度、
θLLは左目用の領域２５−１の左端と左目３３の中心を結んだ直線
のなす角度である。

４４は、両目で再生像「ａ」を見ることができる光源の位置を示す。
両目で同じ再生像を見ることができる光源の位置が存在するための条件は、
θRL＞θLR
である。

また、両目で同じ再生像を見ることができる光源の位置が存在し、その領域が半無限であるための条件は、
θRL＞θLR かつ θLL≧θRR
である。

このような条件を満たすように、フーリエ変換像をフィルム３１、４２上に出力すればよい。

なお、本実施の形態では原画像として３種類の画像を用いたが、それ以外の数の画像を用いてもよい。また、本実施の形態では「ａ」、「ｂ」、「ｃ」という異なる画像を用いたが、「Ａ」が徐々に「Ｒ」に変化するようなパターンを作成するようにしてもよい。この場合、再生時には例えばフィルムを動かすと「Ａ」が徐々に「Ｒ」に変化するような画像が得られる。

図７は、ハート型の領域にフーリエ変換像を配列した場合のホログラムの説明図である。図７において、６１はフィルムであり、領域６３−１、領域６３−２には「ａ」のフーリエ変換像が記録される。領域６５−１、領域６５−２には「ｂ」のフーリエ変換像が記録される。図７において、Ｘは左目と右目の距離である。領域６３−１、６３−２、６５−１、６５−２以外には画像は記録されない。このホログラムでは、左目で領域６３−１を見て、右目で領域６３−２を見ると「ａ」の再生像が現われ、左目で領域６５−１を見て、右目で領域６５−２を見ると「ｂ」の再生像が現われる。

図８は、網点画像７７を埋め込んだ場合のホログラムの説明図である。図８において、７１はフィルムであり、領域７３には「ａ」のフーリエ変換像が記録され、領域７５には「ｂ」のフーリエ変換像が記録される。そして、ハート型の領域に網点画像７７が記録される。

図９は、円の内部の扇形の領域にフーリエ変換像を記録したホログラムの説明図である。図９において、１０１はフィルムを示し、フィルム内の円を６分割し、各扇形に「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ｄ」、「ｅ」、「ｆ」のフーリエ変換像を記録させる。

そして、図１０、図１１に示すように、フィルム１０１を回転させることによって異なる再生像が得られる。図１０、図１１において、１０３は目、１０５は点光源を示す。図１０の場合、再生像として「ａ」が得られ、図１１の場合、再生像として「ｅ」が得られる。

図１２は、円の内部の扇形の領域にフーリエ変換像を記録し、両目で見ることができるホログラムの説明図である。図１２において、１１１はフィルムを示し、フィルム内の円を６分割して、各扇形に「ａ」、「ｂ」、「ｃ」のフーリエ変換像をそれぞれが点対称の領域に記録させる。

そして、図１３に示すように、フィルム１１１を回転させることによって異なる再生像が得られる。図１３において、１２３は左目、１２５は右目、１２７は点光源を示す。

図１４は、図１２に示すホログラムに網点画像を埋め込んだものである。図１４において、１３１はフィルム、７７は網点画像を示す。

なお、図３、図７、図８において、フィルムは長方形であったが、フィルムをメガネ状に加工して、メガネとして用いることもできる。また、図９、図１２１２、図１４に示すホログラムは風車等に利用できる。図８、図１４に示すホログラムでは網点画像として、例えば結婚式の夫婦の写真を用いれば、結婚披露宴等で利用することができる。

ホログラムの作成方法を実施するための装置構成図 ホログラムの作成方法を示すフローチャート フィルム３１を用いて画像を再生する場合の説明図 両目を用いて再生像を見ることができる光源の位置を示す図 両目を用いて再生像を見ることができるためのフーリエ変換像の配列の条件を示す図 両目を用いて再生像を見ることができるためのフーリエ変換像の配列の条件を示す図 別のホログラムを示す図 別のホログラムを示す図 別のホログラムを示す図 図９に示すホログラムの使用時の説明図 図９に示すホログラムの使用時の説明図 別のホログラムを示す図 図１２に示すホログラムの使用時の説明図 別のホログラムを示す図

符号の説明

Ａ、Ｂ、Ｃ………二値化されたフーリエ変換像
１………パーソナルコンピュータ
３………フロッピー（登録商標）ディスク
５………レーザスキャナ
１１、１３、１５………原画像
３１………フィルム
５５………点光源

Claims (5)

1. 絵柄が異なる複数種類の原画像をそれぞれフ−リエ変換した後、二値化した複数種類の画像を配列してフィルム上に出力したホログラムであって、
   前記複数種類の原画像から、それぞれフーリエ変換像を生成して、１画素ごとにその位相値を調べて、当該位相値が、第１の所定値から、前記第１の所定値に１８０度加えた値である第２の所定値までの範囲の場合、二値化における一方の値を割り当てて、それ以外の場合、二値化における他方の値を割り当てることによって、二値化し、
   前記フィルムは、複数の左目用領域と、複数の右目用領域とに分けられ、
   前記複数の左目用領域に含まれる第１の左目用領域、及び、前記複数の右目用領域に含まれる第１の右目用領域には、前記複数種類の原画像に含まれる第１の原画像から二値化された第１のフーリエ変換像を複数個並べた第１の繰返しパターン像が出力され、
   更に、前記複数の左目用領域に含まれ、かつ、前記第１の左目用領域とは異なる第２の左目用領域、及び、前記複数の右目用領域に含まれ、かつ、前記第１の右目用領域とは異なる第２の右目用領域には、前記複数種類の原画像に含まれ、かつ、前記第１の原画像とは異なる第２の原画像から二値化された第２のフーリエ変換像を複数個並べた第２の繰返しパターン像が出力され、
   前記フィルムは両目から離間されて略鼻先周辺の位置に配置され、更に、点光源は前記フィルムの後方かつ前記フィルムに対して略平行光となる位置に配置され、前記フィルムを通して前記点光源を両目で見ると、前記フィルムの位置、又は前記点光源の位置に応じて、第１の視線方向には、前記第１の原画像に応じた第１の再生像が前記点光源の周囲に再生され、更に、前記第１の視線方向とは異なる第２の視線方向には、前記第２の原画像に応じた第２の再生像が前記点光源の周囲に再生されることを特徴とするホログラム。
2. 前記複数種類の原画像は、連続的に変化する画像であることを特徴とする請求項１記載のホログラム。
3. 前記二値化された複数種類の画像を、所定の形状を存する領域内に配列する事を特徴とする請求項１記載のホログラム。
4. 前記二値化された複数種類の画像を、円を分割した扇形領域に夫々配列することを特徴とする請求項３記載のホログラム。
5. 網点画像が一部に埋め込まれたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載されたホログラム。
   

Images