JPH0380311B2 - - Google Patents
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- JPH0380311B2 JPH0380311B2 JP20449385A JP20449385A JPH0380311B2 JP H0380311 B2 JPH0380311 B2 JP H0380311B2 JP 20449385 A JP20449385 A JP 20449385A JP 20449385 A JP20449385 A JP 20449385A JP H0380311 B2 JPH0380311 B2 JP H0380311B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
- G03H1/2294—Addressing the hologram to an active spatial light modulator
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
- G03H1/2286—Particular reconstruction light ; Beam properties
- G03H2001/2292—Using scanning means
Landscapes
- Holo Graphy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、計算機合成ホログラフイによつて立
体像を得る３次元像表示方法に関するものであ
る。
体像を得る３次元像表示方法に関するものであ
る。
ホログラフイは、物体からの回折波と別に用意
された参照波の干渉により作られたパターンを記
録したホログラムに、参照波と同一の波面を有す
る再生波を照射することによつて、記録した上記
物体の３次元像を再生する方法をいう。一般に物
体とホログラムはフーリエ交換の関係にあるの
で、物体を標本化し数値的にフーリエ変換するこ
とによつて、ホログラムの複素振幅透過率を計算
することができる。このようにして得られるホロ
グラムを計算機ホログラムと呼ぶ。計算機ホログ
ラムについては、例えば雑誌アプライド・オプテ
イツクス（Applied Optics）、５巻、1966年、
967〜969頁に記載された論文「計算機によつて作
られた２値フラウンホーフアホログラム
（Binary Fraunho fer Holograms Generated
by Computer）」に詳述されている。
された参照波の干渉により作られたパターンを記
録したホログラムに、参照波と同一の波面を有す
る再生波を照射することによつて、記録した上記
物体の３次元像を再生する方法をいう。一般に物
体とホログラムはフーリエ交換の関係にあるの
で、物体を標本化し数値的にフーリエ変換するこ
とによつて、ホログラムの複素振幅透過率を計算
することができる。このようにして得られるホロ
グラムを計算機ホログラムと呼ぶ。計算機ホログ
ラムについては、例えば雑誌アプライド・オプテ
イツクス（Applied Optics）、５巻、1966年、
967〜969頁に記載された論文「計算機によつて作
られた２値フラウンホーフアホログラム
（Binary Fraunho fer Holograms Generated
by Computer）」に詳述されている。
上記の計算機ホログラムでは、物体を標本化
し、標本化定理によつてホログラム面を標本点
（セル）に分解する。標本化定理は、関数ｇ（ｘ）
が空間周波数ｆ以上の成分を持たない時に1/2ｆ
の間隔で関数ｇ（ｘ）を標本化すれば当該関数の
形を一意的に定めることができるという定理であ
る。従つて、ホログラムの例えばｘ方向の大きさ
をΔxとしたとき、ｘ方向の標本点数Ｎを Ｎ＝Δx／2f ……(1) とすると、情報を失うことなく像を再生すること
ができる。このことは空間周波数面においても全
く同様に成立する。従つて物体における標本点と
ホログラムにおける標本点を同一とし、上記(1)式
で表わされる数Ｎとすればよい。
し、標本化定理によつてホログラム面を標本点
（セル）に分解する。標本化定理は、関数ｇ（ｘ）
が空間周波数ｆ以上の成分を持たない時に1/2ｆ
の間隔で関数ｇ（ｘ）を標本化すれば当該関数の
形を一意的に定めることができるという定理であ
る。従つて、ホログラムの例えばｘ方向の大きさ
をΔxとしたとき、ｘ方向の標本点数Ｎを Ｎ＝Δx／2f ……(1) とすると、情報を失うことなく像を再生すること
ができる。このことは空間周波数面においても全
く同様に成立する。従つて物体における標本点と
ホログラムにおける標本点を同一とし、上記(1)式
で表わされる数Ｎとすればよい。
第５図は従来のホログラムの標本点の構造を示
す。この図によれば、１つの標本点の複素振幅を
セル５０における開口５１で表わし、その位置ｐ
で位相を、その面積ｃ・ｈ（ｃは定数）で振幅を
表現しており、これにより２値のホログラムが作
られる。しかしこの方法によれば、多くの分解点
数が必要となり実用性に乏しい。これを解決する
ためセルを３個の開口で表現し、これらの開口を
組合わせで任意の複素振幅を表現する方法が考案
された。この方法は、雑誌アプライド・オプテイ
ツクス（Applied Optics）、９巻、1970年、1949
頁に記載の論文「Leeの計算機・ホログラムの簡
略化（Ａ Simplification of Lee′s Method of
Generating Hologram by Computer）」に詳述
されている。この方法では、ホログラム面の複素
振幅分布を、 AH（ξ，η）＝aH（ξ，η） exp｛iφH（ξ，η）｝ ……(2) とすれば、この式は、 AH（ξ，η）＝a0(ξ,η)＋a1(ξ,η) exp(i2π/3)＋a2(ξ,η)exp(i4π/3) と表現できる。すなわち、この方法では位相０、
2π／３、4π／３の各成分をベクトル的に足し合
わして任意の複素振幅を表現する。例えば、位相
π／２の場合には第６図に示す如くなる。また２
値ホログラムであるので、上式のa0，a1，a2はそ
れぞれ開口の大きさで表現される。例えば上記位
相π／２の標本点の形状は第７図に示すような２
つの開口で表わされる。この方法によれば、位相
の表示が簡単になり、且つ振幅を開口の面積で表
現するために第７図に示す如くξ方向の分解点数
は大幅に減少するが、η方向の分解点数の緩和に
はならず、本質的な解決策にならない。
す。この図によれば、１つの標本点の複素振幅を
セル５０における開口５１で表わし、その位置ｐ
で位相を、その面積ｃ・ｈ（ｃは定数）で振幅を
表現しており、これにより２値のホログラムが作
られる。しかしこの方法によれば、多くの分解点
数が必要となり実用性に乏しい。これを解決する
ためセルを３個の開口で表現し、これらの開口を
組合わせで任意の複素振幅を表現する方法が考案
された。この方法は、雑誌アプライド・オプテイ
ツクス（Applied Optics）、９巻、1970年、1949
頁に記載の論文「Leeの計算機・ホログラムの簡
略化（Ａ Simplification of Lee′s Method of
Generating Hologram by Computer）」に詳述
されている。この方法では、ホログラム面の複素
振幅分布を、 AH（ξ，η）＝aH（ξ，η） exp｛iφH（ξ，η）｝ ……(2) とすれば、この式は、 AH（ξ，η）＝a0(ξ,η)＋a1(ξ,η) exp(i2π/3)＋a2(ξ,η)exp(i4π/3) と表現できる。すなわち、この方法では位相０、
2π／３、4π／３の各成分をベクトル的に足し合
わして任意の複素振幅を表現する。例えば、位相
π／２の場合には第６図に示す如くなる。また２
値ホログラムであるので、上式のa0，a1，a2はそ
れぞれ開口の大きさで表現される。例えば上記位
相π／２の標本点の形状は第７図に示すような２
つの開口で表わされる。この方法によれば、位相
の表示が簡単になり、且つ振幅を開口の面積で表
現するために第７図に示す如くξ方向の分解点数
は大幅に減少するが、η方向の分解点数の緩和に
はならず、本質的な解決策にならない。
一方、CRT等の中間調（ハーフトーン）を表
現できるプロツタを用いて多値のホログラムを作
成する研究も行われている。この方法は、例えば
雑誌アプライド・オプテイツクス（Applied
Optics）、８巻、1969年、2461〜2471頁に記載さ
れた論文「ハーフトーンプロツタとそのデイジタ
ル光情報処理への応用（Halftone Plotter and
Its Application for Digital Optical
Information Processing）」に詳述されている。
この方法では、第８図に示すようにCRT上に表
示される円型開口の濃度で振幅を表現し、その中
心位置で位相を表わす。この方法においても、η
方向の分解点数が大幅に減少するが、ξ方向の分
解点数は緩和されていない。
現できるプロツタを用いて多値のホログラムを作
成する研究も行われている。この方法は、例えば
雑誌アプライド・オプテイツクス（Applied
Optics）、８巻、1969年、2461〜2471頁に記載さ
れた論文「ハーフトーンプロツタとそのデイジタ
ル光情報処理への応用（Halftone Plotter and
Its Application for Digital Optical
Information Processing）」に詳述されている。
この方法では、第８図に示すようにCRT上に表
示される円型開口の濃度で振幅を表現し、その中
心位置で位相を表わす。この方法においても、η
方向の分解点数が大幅に減少するが、ξ方向の分
解点数は緩和されていない。
ところで、ホログラムの分解点数と再生像の大
きさには次の関係がある。ホログラム面の標本点
の大きさをδx×δxとすれば、そのホログラムか
ら再生される像の大きさΔxは、 Δx＝λf／δx ……(3) と表わされる。(3)式において、λは波長、ｆは再
生に使用するフーリエ変換レンズの焦点距離であ
る。(3)式によれば再生像を大きくするためには、
標本点の大きさを小さくしなければならず、標本
点１個当りの分解点数が少ないほど、再生像は大
きくなるという特性を有する。
きさには次の関係がある。ホログラム面の標本点
の大きさをδx×δxとすれば、そのホログラムか
ら再生される像の大きさΔxは、 Δx＝λf／δx ……(3) と表わされる。(3)式において、λは波長、ｆは再
生に使用するフーリエ変換レンズの焦点距離であ
る。(3)式によれば再生像を大きくするためには、
標本点の大きさを小さくしなければならず、標本
点１個当りの分解点数が少ないほど、再生像は大
きくなるという特性を有する。
従つて前記の従来の方法を分解点数の小さい材
料を使つたホログラムに適用する場合には、標本
点１個当りの分解点数が多くなるため再生像が小
さくなり、３次元像表示には適さないという問題
を有していた。
料を使つたホログラムに適用する場合には、標本
点１個当りの分解点数が多くなるため再生像が小
さくなり、３次元像表示には適さないという問題
を有していた。
本発明の目的は、分解点数の小さい材料を用い
たホログラムに適用した場合であつても大きな再
生像を得ることのできる３次元像表示方法を提供
することにある。
たホログラムに適用した場合であつても大きな再
生像を得ることのできる３次元像表示方法を提供
することにある。
本発明は透過あるいは反射する波面の位相と振
幅を複数の開口を含む複数のセルで表現するホロ
グラムを用いて３次元像を表示する方法におい
て、前記セル内部の開口を前記被面の位相が０、
2π／３、4π／３となる位置に３個配置し、かつ
前記開口の振幅透過率が３段階以上に変化し得る
ホログラムを用いることを特徴としている。
幅を複数の開口を含む複数のセルで表現するホロ
グラムを用いて３次元像を表示する方法におい
て、前記セル内部の開口を前記被面の位相が０、
2π／３、4π／３となる位置に３個配置し、かつ
前記開口の振幅透過率が３段階以上に変化し得る
ホログラムを用いることを特徴としている。
以下に、図面を用いて本発明の一実施例を説明
する。
する。
第１図は、本発明の第１実施例に係る３次元像
表示方法を実現する３次元像表示装置の構成を示
す。この図において、例えば３つの半導体レーザ
を配置して成るレーザアレイ等の単色光源１から
出射された３本の各光ビームＬは、複数のレンズ
によつて構成されるビーム整形光学系２を透過
し、音響光学素子等から成る光偏向装置３及び回
転多面鏡等から成る光走査装置４によつて液晶ラ
イトバルブ等の光空間変調素子５に照射され、こ
れを走査する。この場合、３本の光ビームＬはそ
れぞれ光空間変調素子５の１つの標本点の各位相
の分解点を走査する。一方、コンピユータ等の画
像処理装置６によつて生成された３次元画像のホ
ログラムを、GP−IB等のインタフエイスを有す
る高速フーリエ変換プロセツサ７を用いて生成す
る。この演算結果を、GP−IB等のインタフエイ
スを有するマイコン等の制御装置８によつて光空
間変調素子５の濃度階調数に応じて量子化する。
制御装置８は、GP−IB等のインタフエイスを備
えた３個の出力を有する電源９を制御し、上記単
色光源１の各半導体レーザに対し上記量子化のレ
ベルに対応する注入電流を流すようにする。これ
によつて単色光源１から出射される各光ビームの
強度が変化し、光空間変調素子５において照射光
の強度によつて透過率が変化する。
表示方法を実現する３次元像表示装置の構成を示
す。この図において、例えば３つの半導体レーザ
を配置して成るレーザアレイ等の単色光源１から
出射された３本の各光ビームＬは、複数のレンズ
によつて構成されるビーム整形光学系２を透過
し、音響光学素子等から成る光偏向装置３及び回
転多面鏡等から成る光走査装置４によつて液晶ラ
イトバルブ等の光空間変調素子５に照射され、こ
れを走査する。この場合、３本の光ビームＬはそ
れぞれ光空間変調素子５の１つの標本点の各位相
の分解点を走査する。一方、コンピユータ等の画
像処理装置６によつて生成された３次元画像のホ
ログラムを、GP−IB等のインタフエイスを有す
る高速フーリエ変換プロセツサ７を用いて生成す
る。この演算結果を、GP−IB等のインタフエイ
スを有するマイコン等の制御装置８によつて光空
間変調素子５の濃度階調数に応じて量子化する。
制御装置８は、GP−IB等のインタフエイスを備
えた３個の出力を有する電源９を制御し、上記単
色光源１の各半導体レーザに対し上記量子化のレ
ベルに対応する注入電流を流すようにする。これ
によつて単色光源１から出射される各光ビームの
強度が変化し、光空間変調素子５において照射光
の強度によつて透過率が変化する。
前記光偏向装置３では、GP−IB等のインタフ
エイスを有するフアンクシヨンジエネレータ等の
波形形成装置１０によつて走査位置に対応する周
波数を発生させ、この周波数が音響光学素子駆動
装置等の光偏向素子駆動装置１１を介して光偏向
素子上に与えられるように構成されている。また
前記光走査装置４は常に一定速度で光空間変調素
子５を走査するように制御される。上記のような
構成によつて光空間変調素子５にホログラムが描
画される。
エイスを有するフアンクシヨンジエネレータ等の
波形形成装置１０によつて走査位置に対応する周
波数を発生させ、この周波数が音響光学素子駆動
装置等の光偏向素子駆動装置１１を介して光偏向
素子上に与えられるように構成されている。また
前記光走査装置４は常に一定速度で光空間変調素
子５を走査するように制御される。上記のような
構成によつて光空間変調素子５にホログラムが描
画される。
以上の如くしてホログラムが描画された後に、
単色光源１の発光を停止せしめ、単色光源１と同
一の波長を有する別の単色光源１２を電源１３に
よつて発光させる。単色光源１２から出射された
光はビーム整形光学系１４を透過して光空間変調
素子５に照射される。光空間変調素子５へのビー
ムの入射角はホログラムの回折方向に設定する。
これによりフーリエ変換レンズ１５を通して、光
空間変調素子５から再生される物体の虚像を観測
することができる。
単色光源１の発光を停止せしめ、単色光源１と同
一の波長を有する別の単色光源１２を電源１３に
よつて発光させる。単色光源１２から出射された
光はビーム整形光学系１４を透過して光空間変調
素子５に照射される。光空間変調素子５へのビー
ムの入射角はホログラムの回折方向に設定する。
これによりフーリエ変換レンズ１５を通して、光
空間変調素子５から再生される物体の虚像を観測
することができる。
次に上記３次元像表示装置による３次元像表示
方法の原理、作用を説明する。物体面の複素振幅
分布を、 A0（ｘ，ｙ）＝a0（ｘ，ｙ） exp｛iφ0（ｘ，ｙ）｝ ……(4) とすると、ホログラム面の複素振幅分布AH（ξ，
η）は、(4)式をフーリエ変換することにより AH（ξ，η）＝∫∫A0(x,y) exp{2πi(xξ+yη)}dxdy ……(5) として得られる。ここで、 AH（ξ，η）＝aH（ξ，η） exp｛iφH（ξ，η）｝ ……(6) で表わされるaH（ξ，η）とφH（ξ，η）を適当な
方法で表現すればよい。物体を標本化することに
より、ホログラムも前述の標本化定理によつて標
本化される。前述した通り、１つの標本点を位相
０、2π／３、4π／３の３つの位置の開口の組合
せで表現できる。従来方法の場合は２値としてい
たため振幅を開口の面積で表現していたが、多値
することによつて振幅を標本点の振幅透過率で表
現することができる。
方法の原理、作用を説明する。物体面の複素振幅
分布を、 A0（ｘ，ｙ）＝a0（ｘ，ｙ） exp｛iφ0（ｘ，ｙ）｝ ……(4) とすると、ホログラム面の複素振幅分布AH（ξ，
η）は、(4)式をフーリエ変換することにより AH（ξ，η）＝∫∫A0(x,y) exp{2πi(xξ+yη)}dxdy ……(5) として得られる。ここで、 AH（ξ，η）＝aH（ξ，η） exp｛iφH（ξ，η）｝ ……(6) で表わされるaH（ξ，η）とφH（ξ，η）を適当な
方法で表現すればよい。物体を標本化することに
より、ホログラムも前述の標本化定理によつて標
本化される。前述した通り、１つの標本点を位相
０、2π／３、4π／３の３つの位置の開口の組合
せで表現できる。従来方法の場合は２値としてい
たため振幅を開口の面積で表現していたが、多値
することによつて振幅を標本点の振幅透過率で表
現することができる。
次に物体面の標本化数を1000×1000と仮定する
と、この発明による方法ではホログラムにおける
必要な分解点数は1000×3000である。ホログラム
として例えば30×30mmの寸法で3000×3000の分解
点数を有する液晶ライトバルブを用いて実現する
場合を考えると、第２図に示す如く１つの標本点
の分解点数は、変調方向に１、変調方向と直角な
方向に３となる。この場合、量子化数はこの１×
３の分解点の濃度階調数に依存する。液晶ライト
バルブにもいくつかのタイプがあるが、例えば熱
書込み型は第３図に示す如き透明基板１６，１６
によるサイドウイツチ構造を有する。第３図にお
いて１７，１７は透明電極、１８は光吸収膜、１
９，１９は液晶配向膜、２０は液晶層である。前
記光空間変調素子５には例えばかかる構成を有す
る液晶ライトバルブが使用される。このような液
晶ライトバルブから成る光空間変調素子５に対し
て絞り込んだ光ビームＬが照射されると、光吸収
膜１８で光エネルギが熱エネルギに変換され、そ
の部分の液晶層２０の配向が乱れ、散乱状態とな
る。こうして、光ビームＬによつて光空間変調素
子５にデータが書込まれ、ホログラムが作成され
る。なお、書込んだデータを消去するには透明電
極１７に電圧を印加して、液晶の配向をそろえれ
ばよい。第１図において、２１は消去用の電源
で、適時に光空間変調素子５に電圧を印加する。
と、この発明による方法ではホログラムにおける
必要な分解点数は1000×3000である。ホログラム
として例えば30×30mmの寸法で3000×3000の分解
点数を有する液晶ライトバルブを用いて実現する
場合を考えると、第２図に示す如く１つの標本点
の分解点数は、変調方向に１、変調方向と直角な
方向に３となる。この場合、量子化数はこの１×
３の分解点の濃度階調数に依存する。液晶ライト
バルブにもいくつかのタイプがあるが、例えば熱
書込み型は第３図に示す如き透明基板１６，１６
によるサイドウイツチ構造を有する。第３図にお
いて１７，１７は透明電極、１８は光吸収膜、１
９，１９は液晶配向膜、２０は液晶層である。前
記光空間変調素子５には例えばかかる構成を有す
る液晶ライトバルブが使用される。このような液
晶ライトバルブから成る光空間変調素子５に対し
て絞り込んだ光ビームＬが照射されると、光吸収
膜１８で光エネルギが熱エネルギに変換され、そ
の部分の液晶層２０の配向が乱れ、散乱状態とな
る。こうして、光ビームＬによつて光空間変調素
子５にデータが書込まれ、ホログラムが作成され
る。なお、書込んだデータを消去するには透明電
極１７に電圧を印加して、液晶の配向をそろえれ
ばよい。第１図において、２１は消去用の電源
で、適時に光空間変調素子５に電圧を印加する。
また液ライトバルブとしては、例えば０％、25
％、50％、75％、100％の５段階の濃度を表現で
きるものを用いる。第２図で示したように、１つ
の標本点の０、2π／３、4π／３の各位相は３つ
の分解点数を持つている。３つの分解点数をすべ
て使う場合と、中央の分解点のみを使う場合とで
は、標本点全体としては異なつた濃度を表現でき
る。前記５階調の場合には、量子化レベル９を実
現できる。
％、50％、75％、100％の５段階の濃度を表現で
きるものを用いる。第２図で示したように、１つ
の標本点の０、2π／３、4π／３の各位相は３つ
の分解点数を持つている。３つの分解点数をすべ
て使う場合と、中央の分解点のみを使う場合とで
は、標本点全体としては異なつた濃度を表現でき
る。前記５階調の場合には、量子化レベル９を実
現できる。
上記実施例による再生像の大きさは、前記(3)式
において、λ＝6328〓、ｆ＝50cmとすれば、δx
＝30μｍに対して11×11mmの像が再生できる。こ
れを従来の方法で行つた場合には、δx＝80μｍと
なり、像の大きさは４×４mmとなる。
において、λ＝6328〓、ｆ＝50cmとすれば、δx
＝30μｍに対して11×11mmの像が再生できる。こ
れを従来の方法で行つた場合には、δx＝80μｍと
なり、像の大きさは４×４mmとなる。
次に第４図に基づいて第２実施例を説明する。
第４図は第１図と同様に３次元像表示装置の構成
を示し、ホログラムを描画する構成は第１実施例
の場合と同じであるので同一部分には同一符号を
付している。この実施例では、像の大きさ又は視
野が十分でない場合において３次元像表示装置を
投射型として構成している。
第４図は第１図と同様に３次元像表示装置の構成
を示し、ホログラムを描画する構成は第１実施例
の場合と同じであるので同一部分には同一符号を
付している。この実施例では、像の大きさ又は視
野が十分でない場合において３次元像表示装置を
投射型として構成している。
第４図において、単色光源１の発光停止後単色
光源１２を発光させ、その光を複数の光学系によ
つて構成されるビーム整形光学系１４を通過させ
て光空間変調素子５に照射している。そしてフー
リエ変換レンズ１５によつて光空間変調素子５か
ら再生される物体の実像をスクリーン２２に投射
し、光空間変調素子５側から像を観測する。実像
は虚像と共役の関係にあり、遠近が逆転した像と
なる。これを補正するためには入力画像の遠近を
逆転する必要がある。
光源１２を発光させ、その光を複数の光学系によ
つて構成されるビーム整形光学系１４を通過させ
て光空間変調素子５に照射している。そしてフー
リエ変換レンズ１５によつて光空間変調素子５か
ら再生される物体の実像をスクリーン２２に投射
し、光空間変調素子５側から像を観測する。実像
は虚像と共役の関係にあり、遠近が逆転した像と
なる。これを補正するためには入力画像の遠近を
逆転する必要がある。
上記において、縦方向の視差を犠牲にすること
により視野を大きくすることができる。この方法
で像を再生した場合には、例えばホログラムから
３ｍ離れたスクリーンに33×33mmの像を作ること
ができる。従来の方法では像の大きさは12×12mm
であつた。なお投射型ホログラフイの詳細につい
ては、例えば雑誌「オプテイツクス・コミニユケ
ーシヨンズ（Optics Communications）」３巻、
85〜88頁記載の論文「水平方向自己収束性ステレ
オスクリーンを用いた情報量低減投射型ホログラ
フイ（Reduced−Information Projection−
Type Holography Using Ａ Horizontally
Direction−Selective Stereoscreen）」に述べら
れている。
により視野を大きくすることができる。この方法
で像を再生した場合には、例えばホログラムから
３ｍ離れたスクリーンに33×33mmの像を作ること
ができる。従来の方法では像の大きさは12×12mm
であつた。なお投射型ホログラフイの詳細につい
ては、例えば雑誌「オプテイツクス・コミニユケ
ーシヨンズ（Optics Communications）」３巻、
85〜88頁記載の論文「水平方向自己収束性ステレ
オスクリーンを用いた情報量低減投射型ホログラ
フイ（Reduced−Information Projection−
Type Holography Using Ａ Horizontally
Direction−Selective Stereoscreen）」に述べら
れている。
また上記各実施例で示された本発明による３次
元像表示方法によれば、書込みと消去ができるの
で実時間の記録、再生を行うことができる。この
方法によつてホログラムを作成するために要する
計算時間は次の通りである。1024ポイントの１次
元入力データを100ｍ秒でフーリエ変換する高速
フーリエ変換プロセツサを使つて1000×1000ポイ
ントの２次元画像をフーリエ変換するのに要する
時間は100秒である。３次元奥行き方向に10ポイ
ント分解させた場合の計算時間は17分となる。標
本点を例えば128×128に減少させれば、計算時間
は32秒で、実時間に近い表示が可能となる。
元像表示方法によれば、書込みと消去ができるの
で実時間の記録、再生を行うことができる。この
方法によつてホログラムを作成するために要する
計算時間は次の通りである。1024ポイントの１次
元入力データを100ｍ秒でフーリエ変換する高速
フーリエ変換プロセツサを使つて1000×1000ポイ
ントの２次元画像をフーリエ変換するのに要する
時間は100秒である。３次元奥行き方向に10ポイ
ント分解させた場合の計算時間は17分となる。標
本点を例えば128×128に減少させれば、計算時間
は32秒で、実時間に近い表示が可能となる。
更に、書込み時において３つの光ビームＬを使
うようにしたため、１つの標本点の情報を一度に
書き込むことができ、書込み時間を一層短縮する
ことができる。
うようにしたため、１つの標本点の情報を一度に
書き込むことができ、書込み時間を一層短縮する
ことができる。
以上の説明で明らかなように本発明によれば、
標本点１個当たりの分解点数が少なくなるため、
分解点数が十分でないホログラム材料においても
３次元像として認識可能の大きさの像を再生する
ことができる。
標本点１個当たりの分解点数が少なくなるため、
分解点数が十分でないホログラム材料においても
３次元像として認識可能の大きさの像を再生する
ことができる。
第１図は本発明の第１実施例に係る３次元像表
示装置のブロツク図、第２図はホログラムの標本
点の構造を示す図、第３図は光空間変調素子に使
用した液晶ライトバルブの構造を示す図、第４図
は本発明の第２実施例に係る３次元像表示装置の
ブロツク図、第５図は従来のホログラムの標本点
の構造を示す図、第６図はホログラムの標本点の
位相を０、2π／３、4π／３の組合せによつて表
現できることを示した図、第７図は従来のホログ
ラムの標本点の構造を示す図、第８図は従来のホ
ログラムの標本点の構造を示す図である。 １，１２……単色光源、２，１４……ビーム整
形光学系、３……光偏向装置、４……光走査装
置、５……光空間変調素子、６……画像処理装
置、７……高速フーリエ変換プロセツサ、８……
制御装置、９，１３，２１……電源、１０……波
形形成装置、１１……光偏向素子駆動装置、１５
……フーリエ変換レンズ、２２……スクリーン。
示装置のブロツク図、第２図はホログラムの標本
点の構造を示す図、第３図は光空間変調素子に使
用した液晶ライトバルブの構造を示す図、第４図
は本発明の第２実施例に係る３次元像表示装置の
ブロツク図、第５図は従来のホログラムの標本点
の構造を示す図、第６図はホログラムの標本点の
位相を０、2π／３、4π／３の組合せによつて表
現できることを示した図、第７図は従来のホログ
ラムの標本点の構造を示す図、第８図は従来のホ
ログラムの標本点の構造を示す図である。 １，１２……単色光源、２，１４……ビーム整
形光学系、３……光偏向装置、４……光走査装
置、５……光空間変調素子、６……画像処理装
置、７……高速フーリエ変換プロセツサ、８……
制御装置、９，１３，２１……電源、１０……波
形形成装置、１１……光偏向素子駆動装置、１５
……フーリエ変換レンズ、２２……スクリーン。
Claims (1)
- １ 透過あるいは反射する波面の位相と振幅を複
数の開口を含む複数のセルで表現するホログラム
を用いて３次元像を表示する方法において、前記
セル内部の開口を前記波面の位相が032π／３、
4π／３となる位置に３個配置し、かつ前記開口
の振幅透過率が３段階以上に変化し得るホログラ
ムを用いることを特徴とする３次元像表示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20449385A JPS6265072A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | ３次元像表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20449385A JPS6265072A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | ３次元像表示方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6265072A JPS6265072A (ja) | 1987-03-24 |
| JPH0380311B2 true JPH0380311B2 (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=16491439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20449385A Granted JPS6265072A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | ３次元像表示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6265072A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2613479B2 (ja) * | 1989-08-10 | 1997-05-28 | セイコー電子工業株式会社 | 計算機ホログラフィー装置 |
| JP2785427B2 (ja) * | 1990-03-26 | 1998-08-13 | 松下電器産業株式会社 | 計算機ホログラムの作成方法 |
| DE69222113T2 (de) * | 1991-05-21 | 1998-02-05 | Seiko Epson Corp | Optische vorrichtung und optisches bearbeitungssystem unter verwendung der optischen vorrichtung |
-
1985
- 1985-09-18 JP JP20449385A patent/JPS6265072A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6265072A (ja) | 1987-03-24 |
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