JPH11504122A - Apparatus for reconstructing hologram - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 白色光源、ゼロ次回折光（１４１６）および少なくとも１次回折光を発生するための回折格子（１１１２）、および、ゼロ次の回折光を遮蔽して所望の帯域幅を有する１次回折光がそこを容易に通過するように構成される光制御フィルム（ＬＣＦ１８１０）を備える、ホログラフィー画像を再構成するための装置である。ある実施態様においては、光制御フィルム（ＬＣＦ１８１０）は、前部層（１８０２）、コア層（１８０４）、および後部層（１８０６）を備える。後部層（１８０６）はデータとして考えられ得、これにより前部フィルム（１８０２）における水平方向シフトが選択的に波長をもたらし、コア層（１８０４）における対応するシフトは良好なゼロ次光遮蔽をもたらす。その結果得られる光は、ホログラム再構成ビームとして使用されるのに十分なコヒーレンスを有する疑似白黒光源である。 (57) [Summary] White light source, diffraction grating (1112) for generating zero-order diffracted light (1416) and at least first-order diffracted light, and first-order having a desired bandwidth by shielding the zero-order diffracted light An apparatus for reconstructing a holographic image, comprising a light control film (LCF1810) configured to allow the folded light to easily pass therethrough. In one embodiment, the light control film (LCF1810) comprises a front layer (1802), a core layer (1804), and a back layer (1806). The back layer (1806) can be thought of as data, whereby a horizontal shift in the front film (1802) selectively results in a wavelength, and a corresponding shift in the core layer (1804) provides good zero order light shielding. . The resulting light is a pseudo black and white light source with sufficient coherence to be used as a hologram reconstruction beam.

Description

【発明の詳細な説明】 ホログラムを再構成する装置関連出願についてのクロスリファレンス 本願は、１９９２年１１月２７日に同じ名称で出願された、Stephen J．Hart による米国特許出願第07/982,316号、および、１９９３年１１月２６日に同じ名 称で出願された、同じ発明者による国際特許出願第PCT/US93/11501号の一部継続 出願（ＣＩＰ）である。技術分野 本発明は、一般に、ホログラムを形成する方法および装置に関し、特に、膜基 板を３次元物理システムを表示するために複数の２次元画像で連続露光すること によって、物理システムのホログラムを生成する技術に関する。背景技術および技術課題 ホログラムは、再生されると、物理システムの実際の３次元画像を生成する、 物理システムの３次元記録、例えば、膜記録である。ホログラフィは、次の点で 、立体写真術とは異なる。ホログラフィの画像は、観察者に水平および垂直両方 向のあらゆる角度からの画像および完全な遠近法の画像を全範囲の観察点から提 供することによって、十分な視差を与える。すなわち、ホログラフィは、観察者 に、遠近を問わずあらゆる距離から全範囲にわたる遠近画像を提供する。このよ うに、ホログラフィの画像表示は、同じような画像の立体表示よりもはるかに有 利である。このことは、特に、容量測定データの検査および理解が、適切な医学 的治療に重要である、医療診断に当てはまる。 ３次元空間を満たすデータの検査は、芸術、科学、および工学のあらゆる分野 で発生するが、恐らく最もなじみのある例としては、医学的撮影である。医学的 撮影では、人体の一部を写した複数の断面画像を得るために、例えば、コンピュ ータ制御によるＸ線体軸断層写真（ＣＴまたはＣＡＴ）、磁気共鳴（ＭＲ）、お よび他の走査物理療法が用いられる。放射線技師、内科医、および患者は、これ らの２次元データ「スライス」を観察して、このデータによって示される３次元 の器官および組織について、この２次元データが何を意味するかを識別する。多 数の２次元データスライスを統合すると、比較的簡単な容量測定画像についても 、人間の視覚システムに多大な負担をかけることになる。検査中の器官または組 織がより複雑になるにつれて、意味のあるかつ理解できる３次元知的画像を生成 するために、大量の２次元データを適切に統合する能力は圧倒するものとなりつ つある。 単一な膜基板上の少数の重畳されたホログラフィ画像を用いる従来のホログラ ムにおいては、比較的低パーセントのスプリアスな露光および／または現像され た感光元素（曇り）の存在は、得られるホログラムの質を目に見えるほど低下さ せない。対照的に、下記のように、本発明によって形成されたホログラムは、通 常、単一な膜基板上に重畳された１００またはそれ以上までのホログラム用いる 。従って、各ホログラム上の少量の曇りの存在は、最終製品の質に深刻な累積影 響を与える。 従って、多数の、例えば、数百またはそれ以上までの異なるホログラムを単一 膜基板に記録させ、人体部分および分離されたデータスライスの形態で現在観察 される他の物理システムの実際の３次元ホログラフィ再生を容易にするホログラ ムを製造する方法および装置が必要とされる。発明の要旨 本発明は、先行技術の限界を克服するホログラムを形成する方法および装置を 提供する。 本発明の１つの局面によると、ホログラムカメラ装置は、単一なレーザ源と、 レーザビームを参照ビームと物体ビームとに分離し、両ビームを膜基板に方向づ けるように構成されたビームスプリッタを有する。装置はさらに、複数の２次元 画像、例えば、ＣＴスキャンデータセットを有する複数スライスのデータを物体 ビームおよび膜に順次投影するように構成された空間光変調器を有する。このよ うに、データセットの各２次元スライスの３次元ホログラフィ記録は、膜上に生 成される。 本発明の他の局面によると、百から二百以上の個々の２次元スライスからなる データセット全体は、膜に重畳され、単一な基板（マスターホログラム）上に個 々に相関する百またはそれ以上のホログラムが重畳される。少数（例えば、１か ら４）のホログラムが単一膜基板上に重畳される先行技術とは対照的に、本発明 は、それぞれが、膜内の感光性元素をほぼ等しいが、少なくとも比例して消費す る、多数の比較的弱いホログラムを記録する方法および装置に関する。 本発明のさらに他の局面によると、参照から物体へのコピー（転送）装置が設 けられ、一回の露光で迅速かつ効率的に単一ホログラムとして生成され得る。 本発明のさらに他の局面によると、ホログラムビューイング装置は、本発明に よって生成されたホログラムを観察するために設けられる。特に、本発明による 例示的な観察ボックスは、広いスペクトル光源、例えば、内部に搭載された白色 光源、コリメータ（たとえば、フレンネル）レンズ、広いスペクトル光源、例え ば、回折格子、およびベネチャンブラインド（ルーバ）を備えた、適切に囲まれ た長方形の装置を有する。コリメータレンズは、回折格子を通して白色光の平行 源を方向づけるように配置される。本発明のコンテクストでは、平行光とは、ビ ームが適切な伝播長にわたって実質的に一定の断面積を有するように、そのすべ ての方向成分が同一の伝播方向を有する光のことを指す。 回折格子は、各光成分の波長の関数である角度で光を透過させるように構成さ れている。ホログラムはまた、対応する波長の関数である各角度で光を通過させ る。観察前にホログラムを反転させることによって、すべての波長の光は、実質 的に垂直なホログラムから出射される。図面の簡単な説明 以下、本発明を添付の図面を参照しながら説明する。図中、同一の参照番号は 、同一の構成要素を指し示す。 図１は、典型的なＸ線体軸断層写真（ＣＴ）装置を示す。 図２は、図１のＣＴ装置において通常に用いられるＸ線によって得られるよう なデータをそれぞれが含み、協同して容量測定データセットを形成する、複数の ２次元データスライスを示す。 図３は、本発明の好ましい実施態様による、カメラシステムの模式図である。 図４は、本発明の好ましい実施態様による、ビームスプリッタの模式図である 。 図５Ａから図５Ｄは、図３のカメラシステムで用いられるレーザビームをフー リエ変換する際の効果を示すグラフである。 図６Ａは、図３のカメラシステムの一部を示す拡大模式図である。 図６Ｂは、図３に示される空間光変調の他の実施態様を示す模式図である。 図７は、図３のカメラシステムの他の一部を示す拡大模式図である。 図８は、図３のカメラ装置で用いられる投影装置の一部を示す拡大模式図であ る。 図９は、本発明による、例示的なコピー装置の模式レイアウトを示す。 図１０Ａおよび図１０Ｂは、本発明のある局面に従って再生されたマスターホ ログラムの整像図および虚像図を示す。 図１１は、ホログラムビューイング装置の模式図である。 図１２は、本発明による「単一工程」カメラシステムの他の実施態様を示す模 式図である。 図１３は、本発明による、図１１に示されるビューイング装置の他の実施態様 を示す模式図である。 図１４は、図１１に示されるビューイング装置の背景において有用な積層合成 光制御フィルム（ＬＣＦ）の他の第１の実施態様の、模式的断面図である。 図１５は、図１４に示されたフィルムシートの１つの例を示す正面図である。 図１６および図１７は、１次光のＬＣＦ通過時における、図１４のフィルムシ ートを操作した場合の効果を示す、模式的断面図である。 図１８は、図１４のＬＣＦの第２の他の実施態様を示す模式的断面図である。好ましい実施例の詳細な説明 本発明においては、３次元の物理的なシステム（例えば、人体の一部）に対応 して設定された体積データが単一の記録材料、例えば写真基板に符号化され、こ れにより物体のマスターホログラムを生成する。マスターホログラムは、適切な 光源に向けることによって再生されると、十分な視差および十分な遠近を示す物 体の３次元画像を再生成する１つ以上の複製を生成するために用いられ得る。従 って、特定のデータセットに対して、本発明は、複数の個別の相関する光学シス テム、すなわち、マスターホログラムを生成するためのカメラシステム、マスタ ーホログラムのコピーを生成するための複製システム、および、カメラシステム の特定の構成に応じてマスターホログラムまたはその複製のいずれかを再生する ための観察システムを意図している。データセット 物理的なシステムに対応する体積データを生成するための現在知られている様 式としては、特に、コンピュータによるＸ線体軸断層撮影（ＣＡＴまたはＣＴ） スキャン、磁気共鳴スキャン（ＭＲ）、３次元超音波（ＵＳ）、陽電子放射断層 撮影（ＰＥＴ）などがある。本発明の好適な実施態様では、典型的には体内部位 （例えば、脳、脊髄、および他の様々な骨および器官）を検査するために用いら れる医療用撮像システムに関して述べるが、本発明は、データの３次元的分布を 定義するすべての適切なデータセットに関連して用いられ得、そのデータセット が物理的なシステム、例えば数値、図形などを表すかどうかには関係ないことは 当業者には周知である。 ここで図１および図２を参照すると、典型的なＣＴ装置は、周知のように、ガ ントリー１０とテーブル１２とを備えている。テーブル１２は所定の速度で軸方 向に（図１の矢印Ａに沿って）移動するように配置されると有利である。患者（ 図示せず）は、検査される体の部位が通常はガントリー１０の縁より内部に位置 するようにテーブル１２に乗せられる。 ガントリー１０は、周部に配置された複数のＸ線源と記録装置（共に図示せず ）とを備えるのが適切である。患者がガントリー１０に対して軸方向に移動する に従って、Ｘ線装置は、検査部位（図２参照）に関して得られるデータを含む３ 次元空間（体積）１６を構成する一連の２次元データスライス１４Ａ、１４Ｂ、 ．．．１４Ｘを記録する。すなわち、各データスライス１４は組み合わされて、 全体的に検査部位の３次元画像を構成る体積データセット１６を形成する。 本明細書において、「体積」または「体積空間」という語句は、複数の２次元デ ータスライス１４を含み、各スライスは所定の様式によって検査部位に関する特 定のデータを含む体積データセット１６を意味する。 典型的なデータセットは約１０から７０（ＣＴシステムの場合）または約１２ から１２８（ＭＲの場合）の２次元データスライス１４を有する。データスライ ス１４間の厚さおよび間隔は構成変更可能であり、またＣＴ技術者によって調整 され得ることは当業者には周知である。典型的なスライス厚さは１．５から１０ ミリメートル、最も典型的には約５ミリメートルである。スライスの厚さは、望 ましくは、連続した各データスライス間に重複が少しだけ存在するように選択さ れる。 現在知られているＣＴスキャンシステムは、例えば、２５６個のまたは５１２ 個の平方の画素マトリックスによって定義される解像度を有するデータスライス を生成する。さらに、このマトリックス内の各アドレスは、典型的には、１２個 のビット中間調によって定義される。ＣＴスキャナーは従来はハウンズフィール ド（Houndsfield）単位で測定され、これにより空気はマイナス1,000の密度およ び水はゼロの密度を有する。従って、データスライス内の各画素は、従来のＣＴ システムにおいてはマイナス1,000から3,095（両端を含む）までの間の中間調を 有し得る。人間の目は純白と純黒との間に最大約１００の中間調を同時に感知し 得るため、スライス内の各データポイントが約５０から１００の中間調の範囲（ 4,096の表示可能な中間調に対するものとして）のうちの１つを示すようにデー タセットを操作することが望ましい。これらの中間調を再定義するプロセスは、 「枠付け」(windowing)（放射線学）、「ストレッチ」(stretching)（遠隔探知 ／衛星撮像）、および「測光補正」(photometric correction)（天文学）のよう に様々に呼ばれる。 本発明者は、最適なコントラストは各データスライスをその内容に従って枠付 けすることによって得られ得ると判断した。例えば、検査の主体である骨の断面 を描くＣＴデータスライスでは、関連するデータは、典型的には、マイナス600 から1,400の範囲の中間調を示す。マイナス600より小さくまたは1.400より大き い中間調を示すデータスライスの領域は検査には関係ないため、1,400より上の すべての中間調を純白に対応する高い値に押し込め、またマイナス600より低い 中間調を有するデータポイントを純黒に対応する低い値に押し込めるのが望まれ る。 別の例として、脳物質のための通常の中間調は、典型的には、約４０の範囲内 であり、一方、腫瘍組織に対応する中間調は120の範囲内であり得る。これらの 値が4,096の中間調の範囲内で表されることになれば、人間の目が通常の脳と腫 瘍組織とを区別するのは極めて困難となろう。従って、例えば140より大きい中 間調を有するすべてのデータポイントを純白に対応する非常に高いレベルに押し 込め、また、例えばマイナス３０より低い中間調を有するデータポイントを純黒 に対応する非常に低い値に押し込めることが望ましい。この方法でデータセット を枠付けすることにより、シャープではっきりとしたホログラムの生成が可能と なる。 データセットをスライス対スライスベースで枠付けすることに加えて、所定の 条件下では、特定のスライス内で例えば画素により異なる枠付けを行うことは有 利である。例えば、所定の１つのスライスまたは連続したスライスにより脳内に 深い腫瘍が示され得、この腫瘍は、例えば腫瘍を１つ以上の放射ビームにより照 射することによる放射療法により処置されることになる。照射されない予定の領 域では、スライスは比較的暗い方法で枠付けされ得る。低レベルから中間レベル の放射がなされる予定の領域では、スライスは幾分明るく枠付けされ得る。高レ ベルの放射領域では、スライスはさらに明るく枠付けされ得る。最後に、実際に 腫瘍を含む領域では、スライスは最も明るく枠付けされ得る。本発明においては 、得られるホログラムは頭全体のぼんやりとした画像、より明るい脳領域、およ び現在照射されている（処置中にデータセットが取られる場合）かまたは照射さ れる予定の領域である最も明るい領域を生成する。 本発明の背景において有用なさらなる前処理技術は、スライスとスライスとの 総輝度レベルの差を軽減し、同じまたは全てのスライスに対して長時間露光する 必要性を軽減するために設定された、特定のデータ内のいくつかまたは全てのス ライスに対する集合体輝度レベルの操作を含む。この技術はここでしばしば、「 アステロイド(asteroids)」をあるデータスライスに付与してその輝度レベル を強化することを言及する。 より詳細に詳しく下に説明されるように、完了したホログラムを構成する各ス ライスは、ホログラム処理中、望ましくは、ホログラム基板内の利用可能な感光 性元素の比例した部分(share)を消費する。本発明の１つの局面によると、これ は、各データスライスについて様々な処理パラメータを調和させることによって 達成され得る。様々な処理パラメータとは、例えば、ビーム比、特定のデータス ライスに対する集合体輝度レベル、および、特定のデータスライスがフィルム基 板に投射される露光時間などである。一般原理として、より明るいデータスライ スはあまり多くの露光時間を必要とせず、比較的暗いデータスライスは長い露光 時間を必要とする。暗いスライスに対する露光時間を減らすために、無作為また は不規則な輝点のパターンをデータスライスに、好ましくは考察の対象となって いる画像から離れたデータスライスのウィングに与えることによって、特定の暗 いスライスに対する集合体輝度レベルは人工的に増強され得る。または、物体ビ ームレーザ光の一部は、例えば、追加的なビームスプリッタを使用することによ ってデータスライスを通過する前に分流され、制御可能にフィルムサービスに投 射され得る。所望であれば、分流されたビームは可変強度偏光子として通過され 得る。この偏光子は、白色点の無作為なパターンを有し、その強度は変調されて 所望の「アストロイド」ビーム強度を達成し得る。この点に関して、アステロイ ドは輝点の小パターン、比較的分散した点の大パターン、またはそれらの組み合 わせを妥協(compromise)し得る。本発明のさらなる局面によると、上述の偏光子 はアステロイドで構成されるポラロイドディスクを有し得る。このディスクは回 転してアステロイド強度を変調し得る。さらに、アステロイドディスクにはシャ ッタが備え付けられており、人工的に高められた集合体輝度レベルを必要としな いそれらのスライスに対してアステロイドビームを効果的に分流する。無作為白 色点、またはアステロイドのこのパターンは、スライスのグレースケール値を人 工的に強化し、これにより、スライスに対する露光時間が短縮される。所望であ れば、アステロイドはその後、最終的な、完了した合成ホログラムにおいて視界 から遮断される。 データセットを準備する際の他の工程にはクロッピング(cropping)工程が含ま れ、これにより、考察に適切でない各データスライスまたは全体のデータスライ スの領域までもが簡単に排除される。必要なデータのクロッピングはまた、シャ ープで明瞭なホログラムの形成に貢献する。 より詳細には、ある量の感光乳剤内の各点は、特有の視点からホログラフィー 画像全体に対応する微細な縞パターンを提示する。言い替えれば、ホログラフィ ーフィルムの左下の任意の点は、画像が特定の点から見られるに従ってホログラ フィー画像全体を符号化(encode)する干渉縞パターンを有する。フィルム中央近 傍のホログラフィーフィルム上の他の任意の点は、画像がフィルムの中央から見 られるときにホログラフィー画像全体を表す干渉縞パターンを有する。これら同 じ現象はホログラムの全ての点についてあてはまる。上に簡単に説明したように 、適切なホログラフィー基板は、好ましくはプラスチック基板表面に付着するあ る量のホログラフィー感光乳剤、例えばトリアセテートを(triacetate)有する。 感光乳剤は、典型的にはゼラチン状の乳剤に懸濁された大量のハロゲン化銀結晶 （粒子）を有する。乳剤が有限数の結晶を含有するため、データスライス内の不 必要なデータ（クロッピング）を排除することで、各データスライスに対して変 換された（露光された）すべてのハロゲン化銀粒子は各スライスから関連するデ ータに対応する。各データスライスについて変換されるハロゲン化粒子の数を保 存することによって、より多くの数のスライスがフィルムの特定の部分に記録さ れ得る。カメラシステム データセットが適切に作製（例えば、枠付けおよび切り取り）されると、各デ ータスライスの個々のホログラムは単一の膜基板に重ねられマスターホログラム を生成する。好適な実施態様によれば、特定のデータスライスに対応する個々の ホログラムが生成され、一方、特定のスライスに対応するデータが膜基板とは異 なる距離で配置される。これについては後に詳述する。 図３〜図４に示すように、本発明のカメラシステム３００は、レーザ光源３０ ２、シャッター３０６、第１ミラー３０８、ビームスプリッタ装置３１０、第２ ミラー３１２、参照ビーム拡張器３１４、コリメータレンズ３１６、膜支持体３ １８、第３ミラー３２０、物体ビーム拡張器３２２、撮像装置３２８、投射光学 装置３２４、偏光子３２７が取り付けられた分散表面４７２を有する後部投射ス クリーン、およびトラック装置３３４を有する。撮像装置３２８、投射光学装置 ３２４、および後部投射スクリーン３２６はトラック装置３３４に堅固に取り付 けられ、これにより、これら要素はトラック装置３３４が矢印Ｆによって示され るラインに沿って軸方向に移動するとき一体に移動する。後に詳述するように、 トラック装置３３４は、ホログラムの主体を構成するデータスライスの相対位置 を複製するように構成される。好適な実施態様では、トラック装置３３４の全行 程は、例えば約６インチのデータセットを生成するのに用いられる特定の走査方 法の実際の行程を十分に包含する。 カメラ装置３００は、図示するように、周囲の振動から適切に隔離される堅固 なテーブル３０４に取り付けられる。レーザ源３０２は従来のレーザビーム発生 器、例えば、発光帯域の幅を小さくするためのエタロンを含むアルゴンイオンレ ーザ、好ましくはカリフォルニアのパロアルト(Palo Alto)にあるCoherent，Inc .により製造されるInnova 306-SFを有する。レーザ３０２は400〜750ナノメータ （ｎｍ）、好ましくは514.5または532nmの範囲の波長を有する単色ビームを生成 することは当業者には周知である。しかし、紫外線および赤外線領域の波長を含 み、選択された写真材料が適合するならばいかなる適切な波長を用いてもよいの は当業者には周知である。 あるいは、レーザ３０２は、５３２ｎｍの波長でレーザ光を適切に発光する、 固体ダイオードによる周波数２倍(frequency-doubled)のＹＡＧレーザを有し得 る。これらのレーザは純光の３〜６億ワットの範囲で発光し得、極めて効率的で あり、空気冷却され、また高い安定性を示す。 レーザ３０２はまた、参照ビームと物体ビームとが移動する全光路間の相違と 少なくとも同じ長さの、および好ましくはこの相違の少なくとも２倍の長さのコ ヒーレンス長を示すべきである。例示した実施態様では、参照ビームが移動する 名目の設計光路長は物体脳(brain)の光路長に等しい（約２９２センチメータ） 。しかし、特に設定の位置、用いられる特定の参照角度、および膜の大きさによ り、参照ビームおよび物体ビームのいくつかの成分は僅かに長いまたは短い光路 長を 移動し得る。従って、レーザ３０２はこの相違が過度の場合、すなわち約２メー トルのコヒーレンス長を示す。 シャッター３０６は従来の電気機械シャッター、例えば、Vincent Associates of Rochester，New Yorkによって製造されるUniblitz３５モデル番号LCS4Zを有 する。好適な実施態様では、シャッター３０６は遠隔作動され得、これにより参 照ビームおよび物体ビームは膜基板の露光の間にのみ生成され、それ以外のとき にはレーザ光をシステムから効果的に（例えばシャッター３０６を介して）分岐 させる。パルスレーザ源が用いられる場合はシャッターを用いる必要はないこと は当業者には周知である。さらに、複数のシャッター、例えば、参照ビームを選 択的に制御するシャッターと物体ビームを個別に制御する別のシャッターを組み 込んで、各ビームを個別に制御し得ること、例えば、参照ビームおよび物体ビー ムの各強度を膜表面で個別に測定および／または較正し得ることが望ましい。 カメラ装置３００に用いられる様々なミラー（例えば、第１ミラー３０８、第 ２ミラー３１２、第３ミラー３２０など）は、従来の前面ミラー、例えば、パイ レックス基板にコートされた誘電性ミラー、例えば、Newportによって製造され るストックミラー10D20BD.1を有する。約1.5ミリメータのビーム直径を有する典 型的なレーザに対しては、ミラー３０８は直径が約１インチの表面を有する。 第１ミラー３０８は光源ビーム４０２をビームスプリッタ装置３１０に向ける ように構成される。例示した実施態様では、第１ミラー３０８はビーム４０２の 方向を９０度だけ偏光する。しかし、カメラ装置３００を構成する様々な光学要 素の相対位置および様々なビームが移動する特定の光路はほとんど、これら利用 可能な構成要素の物理的な大きさの関数である。作動する前提として、参照ビー ムおよび物体ビームは同じレーザ源から発光して、膜支持体３１８の表面で参照 ビームと物体ビームとの間に正しい相互関係が確実に得られること、およびビー ムスプリッタ３１０から膜３１９まで参照ビームが移動する光路がビームスプリ ッタ３１０から膜３１９まで物体ビームが移動する光路にほぼ等しいことが望ま しい。 図４に示すように、ビームスプリッタ装置３１０は、好ましくは、可変波長板 (wave plate)４０４、各固定波長板４０８および４１２、各ビーム分割キューブ ４０６および４１４、ならびにミラー４１６を有する。全体的なレベルでは、ビ ームスプリッタ装置３１０は光源ビーム４０２を物体ビーム４１０と参照ビーム ４１８とに分離するように機能する。さらに、図３に示すように、ビームスプリ ッタ装置３１０はまた撮像装置３２８および偏光子３２７と協動し、これにより 、参照ビームと物体ビームとが膜支持体３１８に取り付けられた例示的な膜基板 ３１９に接触するとき、これらが同じ偏光状態で純粋に、すなわち後に詳述する ように、実質的にＳまたはＰ偏光されることが確実となる。参照ビームと物体ビ ームとが同じ偏光状態で純粋に偏光されるのを確実にすることによって、シャー プで低ノイズの干渉縞パターンが形成され得る。 さらに図４に示すように、レーザ源３０２によって発生されるビーム４０２は 比較的純粋な偏光状態で、例えばＳ偏光された光として、ビームスプリッタ装置 ３１０に入る。本発明においては、Ｓ偏光された光とは、垂直平面で発振する電 界により偏光される光を意味し、Ｐ偏光された光とは、平行平面で方向付けられ る電界を有する光を意味する。次にビーム４０２は、ビームをビーム４０３に変 換する可変波長板４０４を通過する。ビーム４０３は、ＳおよびＰ偏光成分の混 合物を有するものとして便宜上定義される。次にビーム４０３はビーム分割キュ ーブ４０６に入る。ビーム分割キューブはビーム４０３をビーム４０３のＰ偏光 成分を含む第１ビーム４０５とビーム４０３のＳ偏光成分を含む第２ビーム４０ ７とに分割するように適切に構成される。ビーム分割キューブ４０６は広域帯ビ ームスプリッタ、例えば、Newportによって製造される広域帯偏光ビームスプリ ッタ、部品番号05FC16PB.3を有する。ビーム分割キューブ４０６は、理想的には 、ビーム４０３のＰ偏光成分のすべて（およびこの成分のみ）を通し、４０３の Ｓ偏光成分のすべて（およびこの成分のみ）をそらすように構成されるが、この ようなキューブは一般には不完全なビームスプリッタであり、ビームスプリッタ 表面の反射による小さな損失は無視する。詳しくは、このようなキューブは典型 的には約1000対１の消光比を示し、これにより、ビーム４０３のＳ偏光成分の約 99.9％はビーム４０７へとそらされ、またビーム４０３のＰ偏光成分の約９０％ はキューブ４０６を通る。従って、ビーム４０７はビーム４０３のＳ偏光成分の 99.9％とビーム４０３のＰ偏光成分の約１０％とを含む。同様に、ビーム４０５ は ビーム４０３のＰ偏光成分の９０％とビーム４０３のＳ偏光成分の約０．１％と を含む。 波長板４０４、４０８、および４１２は使用するレーザ波長のための半波長板 、例えば、Newportによって製造される部品番号05RP02を有する。波長板４０４ は、Ｓ偏光ビーム４０２を所定の比率のＳおよびＰ偏光成分に変換するように構 成される。好適な実施態様では、可変波長板４０４はＬＣＤ層を有し、この層は ＬＣＤ層の電圧レベルに従って入力ビームの偏光を行う。適切な波長板４０４は Newportから市販されるLiquid-Crystal Light Control System 932-VISを有し得 る。従って、波長板４０４はＳ偏光ビーム４０２をＳおよびＰ偏光の混合物に印 加電圧の関数として分割する。波長板４０４の電圧を操作することによって、オ ペレータは参照ビームの強度対物体ビームの強度の比率（ビーム比）を制御する 。好適な実施態様では、膜３１９の平面で測定されたこの比率はほぼ１に等しい 。 いかなる場合でも、波長板４０４に印加される電圧に関係なく、ビーム４０５ はほとんど完全に純粋にＰ偏光される。ビーム４０７は理想的には純粋にＳ偏光 されるが、波長板４０４に印加される電圧により、実質的にＰ偏光された成分を 含む。 さらに図４に示すように、次にビーム４０５は波長板４０８を通って移動し、 純粋なＰ偏光ビーム４０５を純粋なＳ偏光物体ビーム４１０に変換する。ビーム ４０７は波長板４１２を通り、実質的にＳ偏光ビームを実質的にＰ偏光ビーム４ ０９に変換する。Ｐ偏光ビームはこの後分割キューブ４１４を通って異質のＳ成 分を排除する。特に、ビーム４０９の残りのＳ成分の99.9％はビーム４１５とし てキューブ４１４からそらされシステムから分岐される。本発明においては、シ ステムから分岐されるかまたはこれから排除されるビームはすべて、ビームの強 度および質をモニタするために都合よく用いられ得る。 ビーム４０９の大半を占めるＰ成分はキューブ４１４を通って各ミラー４１６ および３１２によって反射され、この結果、実質的に純粋なＰ偏光参照ビーム４ １８が得られる。後に詳述するように、光源ビーム４０２を上記の方法で物体ビ ーム４１０と参照ビーム４１８とに分割することによって、物体ビームと参照ビ ームの両方は極めて純粋な偏光、例えば、約数千分の１の不純度を示す。さらに 、 ビーム比に関係なく高い偏光純度が得られ、これは可変波長板４０４に印加され る電圧を制御することによって都合よくおよび正確に制御される。 図３および図４にさらに示すように、ビーム４１８はミラー３１２から反射さ れビーム拡張器３１４に入る。ビーム拡張器３１４は好ましくは従来のポジティ ブレンズ４２１と極小の開口部４２０とを有する。ビーム拡張器３１４に入ると きのビーム４１８の直径は約１．５ミリメータ（レーザ３０２から放出されたと きと本質的に同じ直径）である。正のレンズ４２１はビーム４１８を可能な限り 小さい焦点に集光させるように構成される。適切な正のレンズはNewportによっ て製造される顕微鏡の対物レンズM-20Xを有し得る。開口部４２０はピンホール 開口部、例えば、Newportによって製造されるPH-15開口部を有する。基本横電磁 モード（ＴＥＭ００）で純粋な光を発光する良質のレーザにとっては、レンズ４ ２１のような良質のレンズは、典型的には、ビーム４１８を直径約１０から１５ ミクロンに集光させ得る。焦点では、ビームは次に、直径約１５ミクロンの小さ なピンホールを有する開口部４２０を通る。この方法でビームを集光させること によりビームのフーリエ変換が行われる。 図５Ａ〜図５Ｄを参照して詳しく述べれば、小径のレーザビームによって典型 的に示される伝播のＴＥＭ００モードはビームの伝播方向を横断するガウス分布 に従う。図５Ａに特に示すように、これは、ビーム４１８のビームの強度（Ｉ） がビームの断面にわたってガウス分布を示すことを意味する。１ミリメートルの 名目直径を有するガウスビームにとっては、極めて低い強度の少量のビームが１ ミリメートルの領域を超えて広がる。 図５Ｂに示すように、図５Ａに示す理想的な状態のさらに正確な表示は実質的 にガウス分布を示すが、ミラーから反射され偏光されなどするときビームに必然 的に与えられるランダムな高周波ノイズを含む。図５Ｂは図５Ａの理論的なガウ ス分布と同じ基本的なガウス特性を示すが、ビーム形成リプルにランダムな高周 波ノイズをさらに含む。 ノイズを含むガウスのフーリエ変換は同じ基本的なガウス特性を生成するが、 図５Ｃに示すように、高周波ノイズ成分がウィング(wing)にシフトすることが知 られている。ビームのフーリエ変換が、ビーム拡張器３１４の開口部４２０など の開口部を通過するとき、高周波ウィングがクリップされ、この結果、図５Ｄの 極端にクリーンでノイズのないガウス分布が得られる。文字通りに、ビームを集 光してポイント光源に近づけ、次に開口部に通すことにより、高周波ノイズをビ ームの外部束縛にシフトさせノイズをクリップ(clipped)する効果を有する。 従って、ビーム拡張器３１４は、実質的にノイズのないガウス分布の発散参照 ビーム４２３を生成する。 本発明の好ましい実施態様においては、レンズ421および開口部420は、たとえ ば、Newportにより製造されている空間フィルターモデル900のような、単一の一 体型光学部品を有することが適切である。ビーム拡張器装置314は、レンズ421と 開口部420との間隔を、たとえば約５ミリのオーダーで正確に制御し得るように ネジ山を有し、さらに、レンズ421の焦点に対する開口部の水平および垂直方向 の位置を制御するために２組の直行するネジを都合よく有している。 さらに図３を参照すると、ミラー312は、所定の角度でビーム423をフィルム31 9に照射するように適切に配置され、この所定の角度は、フィルム319を構成する 物質のブルースター(Brewster's)角に近似である。ブルースター角は、ビームが 入射する物質（ここではフィルム319）の屈折率のアークタンジェントとして定 義されることは、当業者には理解されるであろう。このようなフィルムの一般的 な屈折率は、約1-5プラスまたはマイナス0.1の範囲である。従って、本発明の好 ましい実施態様によると、ミラー312は、ビーム423が約56度（アークタンジェン ト15=56度）のブルースター角でフィルム319に入射するように配置される。面に ブルースター角で入射したＰ偏光ビームは、その面で最小の反射しかせず、参照 ビーム423のフィルム319への屈折が最大となって、物体ビームとの干渉が最大に なり、そうでなければ最終的に誤った方向からフィルムに入射することになり得 る後方反射光を最小に抑えるということも、当業者には理解されるであろう。 次に、図４および６〜７を参照すると、物体ビーム410は、ミラー320で反射さ れて、図４を参照して上述したビーム拡張器314と同様の構造および機能を持つ ビーム拡張器322の方に照射される。実質的にノイズのない、ガウス分布型発散 物体ビーム411が、ビーム拡張器322から出射され、コリメートレンズ434により 平行化され、約５センチの直径を有するコリメート物体ビーム436となる。コリ メートレンズ434は、Newportにより製造されている両凸光学ガラスレンズKBX148 を適切に有している。コリメート物体ビーム436は、撮像装置328に与えられる。 図７および８を参照すると、撮像装置328は、陰極線管（ＣＲＴ）444と、ライ トバルブ442と、波長板463と、偏光ビーム分割キューブ438とを適切に有してい る。好ましい実施態様においては、ビーム分割キューブ438は約５センチ平方（ ２インチ平方）の立方体である。下記に詳述するように、撮像装置328の動作に よりデータスライスからのデータを組み込んだＰ偏光ビームからなるビーム460 が、撮像装置328から出射し、投射光学装置324に与えられる。 上記のように、ホログラムの３次元対象に対応する、複数の２次元画像からな るデータ集合が、マスターホログラムの作成に使用するため準備される。このデ ータ集合は、従来の多目的コンピュータ（図示せず）の電子データファイルにも 保存し得る。このコンピュータは、データスライスが撮像装置328内において順 番に伝送されるように、ＣＲＴ444にインターフェースする。 より詳細には、第一データスライスが、ＣＲＴ444によりライトバルブ442に投 射される。下記に詳述するように、このデータスライスに対応する画像がフィル ム319に付与される。フィルム319がそのデータスライスに伴う縞パターンを捉え る（記録する）のに十分な所定の時間の間、参照ビームおよび物体ビームがフィ ルム319に照射され、そのデータスライスのホログラムが乳剤含有フィルム319内 で形成される。その後、トラック装置334が軸に沿って移動し、データスライス 間の間隔に応じて、次のデータスライスがフィルム319上に投射され、この次の データスライスに対応する次のホログラムがフィルム319に重ねられる。この工 程は、フィルム319に重ねられたホログラムの数が、作成しようとするマスター ホログラムの対象材料である特定量のデータセット16からなるデータスライス14 の数に一致するまで、各データスライスについて連続して繰り返される。 さらに詳細には、図７および８を参照すると、ＣＲＴ444は、たとえばCarlsba d，CaliforniaのHughes Aircraft Companyによって製造されている41397T1など の従来の光ファイバーフェースプレートＣＲＴで適切に構成する。ＣＲＴ444は 、特定のデータスライスに対応する画像を、ライトバルブ442の左側に投射する ように配置される（図７）。 好ましい実施態様においては、ライトバルブ442は、Carlsbad，CaliforniaのH ughes Aircraft Companyによって製造されている液晶ライトバルブH4160である 。具体的に図８を参照して説明すると、ライトバルブ442は、好ましくは、光電 陰極454と、鏡面を図８の右側に向けたミラー450と、液晶層452とを有している 。液晶層452は、液晶の局在電圧レベルの関数として、通過する光の偏光を変化 させる、薄い板状の液晶を含有している。 光電陰極454は、入射光の関数として局在電圧レベルを示す、薄い板状の光起 電力物質を含有している。特定のデータスライス14に対応する画像が、ＣＲＴ44 4によって光電陰極454に付与されると、付与された画像ビームの断面における光 分布に直接対応して、光電陰極454の表面に局在光起電位が形成される。特に、 ＣＲＴ444によって生成された、データスライスに対応するビームは、一般に、 暗い背景上に、骨や柔軟組織などに相当する光領域を有している。暗い背景領域 は、予想されるように、グレースケール値が低く、より明るいデータスライスの 領域は、相応してグレースケール値が高い。投射画像に対応する電荷分布が、光 電陰極454の表面に形成される。 特定のデータスライス14に組み込まれたデータの局所的な明るさの変化に対応 した、光電陰極454上の非均一な静的電荷分布は、ミラー450を通り、液晶層452 の表面上に、対応する局在電圧レベルを形成する。このような液晶層452上の局 在電圧レベルは、局所の電圧レベルに比例してその部分の液晶を回転させ、この 光が液晶層452を通りミラー450によって反射されるに従って、キューブ438から 鏡面450に向けられた純粋Ｓ偏光を、それに伴うＰ成分を有する偏光の局在領域 に変化させる。出射光460は、（その断面に）液晶層452内の電圧分布に応じた、 従って、その時に処理しているデータスライス14に対応する画像に応じた、Ｐ偏 光の分布を有する。 ビーム436を構成するＳ偏光の実質的にすべて（つまり99.9％）が、キューブ4 38によって液晶層452に向けられる。このＳ偏光は、上記のように、液晶層452の 表面の電圧分布に応じて、液晶層452によってＰ偏光に変換される。このＰ偏光 はミラー450の鏡面によってキューブ438に戻るように反射され、そしてＰ偏光は たやすくキューブ438を通過して投射光学装置324に入射する。 ミラー450の鏡面に反射されたビームのＳ成分は、ビーム分割キューブ438によ って90度の方向に照射される。このＳ偏光の迷光がシステム中央に再入すること を防ぐため、キューブ438をわずかに傾斜させて、このＳ偏光を有効にシステム からそらすことができる。 こうして得られたビーム460は、その時点でＣＲＴ444によってライトバルブ44 2に投射されているデータスライスに組み込まれたデータに直接対応する、Ｐ偏 光分布をその断面に有している。キューブ438の消光比が高いため、ビーム460は 実質的にＳ偏光を有していない。また、キューブ438によってライトバルブ442に 反射されない、ビーム436を構成する少量のＳ偏光（つまり、ビーム440）は、シ ステムから巧妙にそらし得ることに留意されたい。 ビーム分割キューブ438は、図４に基づいて説明したビーム分割キューブ406お よび414と同様の構造および機能を有しており、好ましくは、たとえば、Albuque rque，New MexcoのCVI Laser Corporateによって製造されているPBS-5145-200な どの、大きな広帯域偏光ビーム分割器からなる。好ましい実施態様においては、 ビーム分割キューブ438は、少なくとも、ＣＲＴ444によってライトバルブ442に 投射される画像と同じ、つまり２インチの断面を有する。これは、レーザー302 からの拡大されていないビーム402の直径に匹敵する、より小さな断面、つまり1 .5インチの断面を持ち得ることが有利なビーム分割キューブ406および414とは対 照的である。 本発明の関連においては、システムから除去される、排除される、または逸ら されるなど様々に表現される光は、あらゆる数の、適切な方法によって処理され 得る。たとえば、そのような光は、ブラックボックス内に向けたり、あるいは黒 い、好ましくは織物の表面上に向けたりし得る。光を逸らす正確な方法、または その光を逸らす特定の位置は、ほとんどが便宜上の問題である。重要なのは、（ 本明細書に述べる理由により）システムから除去される光が、ホログラムのフィ ルム面に入射することを防ぐことであり、さらに、レーザーの妨害や、レーザー の破損さえをも招き得る、そのような光のレーザー源への再侵入を防ぐことであ る。 投射光学328は、ライトバルブ442を有するように図示されているが、本発明の 関連においては、データスライスに対応する画像を物体ビームに効果的に統合す るいかなる適切なメカニズムも同等の働きをし得る。実際、ビーム光460は、キ ューブ438から出射した後には、その時点で処理されているデータスライス14の データの分布に応じて強度の変化する非均一なＰ偏光の分布を有しているだけで ある。ビーム460の断面は、インスタントデータスライスの写真スライドを通過 したＰ偏光の仮想ビームと実質的に同一である。 さらに、データをライトバルブ442に投射するために、ＣＲＴ444に加えて、ま たはＣＲＴ444の代わりに、いかなる適切なメカニズムも採用し得る。たとえば 、反射ＬＣＤ、透過ＬＣＤまたは透過反射(transflective)ＬＣＤを採用し得、 そのパネルに画素ごとに選択的にエネルギーを付与して、それぞれの特定のデー タスライスに対応するデータを複製し得る。 あるいは、たとえばレーザービームなどの適切なビームを、ライトバルブ442 の裏面上で適切にラスター走査し、各データスライスに対応するデータを複製し 得る。 ＣＲＴ444は図７ではライトバルブ442に隣接するように示されているが、さら に他の実施態様においては、ＣＲＴ444がライトバルブ442から離れるように投射 装置を配置することが望ましい。ＣＲＴ444の直径がライトバルブ442の直径より 大きく、ＣＲＴ444によって投射される画像を、たとえば両者の間に配置した適 切なレンズを用いるなどして、ライトバルブ442の裏面に投射することが望まし い場合に、この二つを離して配置することが望ましい。さらに、干渉レンズを用 いるか否かにかかわりなく、また、この両者を離す距離の大小にかかわりなく、 ライトバルブ442とＣＲＴ444との間に光ファイバー結合を用いることが望ましい こともある。 さらに、投射光学328全体を、物体ビーム路に適切に配置した適切な空間光変 調器（ＳＬＭ：図示せず）に置き換え得る。このようにすると、物体ビームを構 成するレーザー光がＳＬＭを通過し、特定の画像に対応する情報を物体ビームに 与える。使用するＳＬＭの種類に応じて、ＳＬＭとフィルムホルダー319との間 に必要に応じてディフューザーを設けて、または設けずに、このような構成を採 用し得る。 さらに図７および８を参照すると、波長板463は、ライトバルブ442とビーム分 割キューブ438との間に適切に介設される。波長板463は、ライトバルブ442が本 来的に生成する、ある種の好ましくない偏光を補正する役割を果たす。 さらに詳しくは、ライトバルブ442は、液晶層452の局所電圧分布に応じて、液 晶層452を通過した光を偏光する。つまり、印加された電圧がたとえば楕円に液 晶を回転させるが、この回転の量は局在電圧レベルに比例する。すなわち、非常 に高い電圧では液晶の回転が大きくなり、回転した液晶を通過する光の偏光が高 い度合いで変化させられる。他方、非常に低い電圧では、相応して液晶の回転が 小さく、それに相応して偏光のレベルの変化も小さくなる。しかし、電圧印加の ない時にもわずかな液晶の回転（プレティルト）が存在することが観察されてい る。従って、電圧の印加されていない液晶層452の局所領域においても、液晶層4 52を通過するＳ偏光の約１パーセントが、Ｐ偏光に変換される。この非常に小さ な疑似偏光は、たいていの場合にはライトバルブ442の性能を劣化させることは 一般にないが、本発明の関連においては問題となり得る。たとえば、純粋Ｓ偏光 の１パーセントが、偶然ににＰ偏光に変換された場合、得られるホログラムのコ ントラスト比が実質的に制限され得る。 波長板463は、たとえば、通過する光に所定の偏光を与えることによって、上 記の残留偏光を補償するように配置されており、この所定の偏光は、電圧印加の ない状態で液晶層452によって誘発される偏光の量を正確に相殺するように計算 される。この望ましくない偏光を排除することによって、得られるホログラムの 有効コントラスト比は、様々な工程パラメーターで行われる制御の度合い、およ びカメラ装置300を含有する装置の本来の性能によってのみ制限される。 ＳＬＭ出力ビームは、その後いかなる場合においても***(disrupt)され再偏 光される。 ここで図６Ｂを参照しながら、図６Ａに示されるカメラ装置の他の実施態様を 説明する。特に、入射ビーム４１０はビーム拡張器３２２およびコリメートレン ズ４３４を通過する。次にコリメートビーム４３６は液晶装置（ＬＣＤ）ＳＬＭ １３０２を通過し、ここでデータスライスに対応する画像がコリメートビーム内 に配置される。 図６Ｂに示される他の実施態様によると、ＬＣＤ１３０２は、伝送される画素 化されたＬＣＤ、例えば、６４０ｘ４８０画素スクリーンを適切に有する。伝送 ＬＣＤ１３０２は、一般にそこを通過する光に「予め傾斜角度の調節(pretilt) 」を与え、また波長板１３０８を介して入射ビーム４１０を通過させ予め傾斜角 度の調節を補償することが望ましい場合もあり得る。 ＬＣＤ１３０２からの出力は、ＬＣＤ１３０２によって表示される特定のデー タスライスに具体的に表されるデータに対応する偏光の度合いの局部的な変動を 有するコリメート物体ビームを有する。このように、例えば、適切な出力偏光子 （トランスデューサ）１３０４を使用して、ビーム内の偏光の変動を強度の変動 に変換する必要がある、または、ビーム内の偏光の変動を強度の変動に好都合に 変換し得る。高品質な偏光子は非常に高価であるため、偏光／強度変換は、投射 レンズ４６２（ここで、ビームはより小さい断面を有する）の下流にある物体ビ ーム内に配置されるより小さなトランスデューサ１３０６を使用することによっ て適切に行われ得る。 市販の液晶表示装置（ＬＣＤ）ＳＬＭは、一般に偏光されていない光とともに 使用されるように設計されている。従って、従来のＳＬＭは一般に入力偏光子を 有し、偏光されていない入力光がＳＬＭ内で変調される前に所望の偏光状態に変 換されるようにする。さらに、市販のＳＬＭは一般に各画素において偏光を回転 させ、偏光の変動を対応する強度の変動に変換するように構成された出力偏光子 （トランスデューサ）を有する。高品質の偏光子は光を吸収し、典型的には非常 に高価であるため、本発明の背景においては、入力偏光子および出力偏光子の内 １つまたは両方を有しないＳＬＭを使用することが有利となり得る。実際、ここ で説明する好適な実施態様によりＳＬＭに入射する光は、典型的にはいかなる場 合も純粋に偏光するため、ＳＬＭには別個の入力偏光子は不必要である。さらに 、ここで説明する好適な実施態様の背景において、ＳＬＭの出力はしばしば、例 えば、出力ビームの偏光状態を混乱され得る拡散スクリーンなどにこの出力を付 与することによって操作され得る。この場合、混乱したビームはその後必要に応 じて再偏光される。このような事情で、ＳＬＭ出力ビームの偏光状態はその後い かなる場合も混乱され再偏光されるため、ＳＬＭから出力されるときにビームは 偏 光子を通過する必要がない。 入力および出力偏光子の内の１つまたは両方をＳＬＭから排除することによっ て、２つのレベルの効果が達成される。 （１）入力／出力偏光子における不必要な光吸収が排除される範囲でレーザ光 が保存される。 （２）不必要なハードウエア構成要素が排除されるため、アセンブリ費用が削 減される。 図６および７を参照すると、投射光学装置324は、投射レンズ462と、ミラー46 4と、開口部466とを適切に有する。レンズ462は、好ましくは、ライトバルブ442 および後部投射スクリーン326に用いられる特定の画像サイズに最適化された末 端中心(telocentric)の投射レンズからなる。レンズ462は、収束ビームがミラー 464に入射した後で焦点に収束するまで、コリメートビーム460を収束させ、その 後、この収束ビームは発散ビーム470となり、その時点で処理されているデータ スライス14に対応するデータを投射スクリーン326およびフィルム319の上に効果 的に画像形成する。ビーム470は、ほぼ焦点に達する地点で開口部466を通過する 。開口部466は、好ましくは、Newportによって製造されているアイリス絞りID-0 .5でなる。しかし、開口部466は、ビーム470が開口部466を通過する地点におい て、ビーム470の直径よりも実質的に大きいことに留意されたい。これは、ビー ムから高周波成分を除去する役割を果たす、ビーム拡張器314および322に設けら れたピンホール開口部とは対照的である。ビーム460および470に含まれる高周波 成分は、形成しようとするホログラム対象であるデータに対応し得るため、本発 明では重要である。開口部466は、散乱光、および、開口部がなければ、誤った 方向に向けられるビーム470に伴った光、または、投射スクリーン326に映ってし まう光、およびデータスライス14のデータに対応する情報に関係のない光を、捉 えて逸らすのみである。 さらに続けて図６を参照すると、ビーム470は、焦点のあった画像を後部投射 スクリーン326に映すために投射される。スクリーン326は、幅が14インチのオー ダーで、高さが12インチであり、好ましくは、たとえば、0.5インチの厚さのガ ラス板472である、硬質の透明基板の一方の面に付着させた、薄い平坦な拡散物 質からなる。ディフューザー472は、たとえば、Torrance，CaliforniaのStewart Filmscreen Corporationによって製造されているLumiglas-130などの拡散物質 から製造される。ディフューザー472は、ビーム470内の各点がフィルム319の表 面領域全体にわたって可視となるように、ビーム470を拡散する。たとえば、ビ ーム470の例示点Ｙは、点Ｙにおける物体ビームが、フィルム319上で円錐Ｙで示 される円錐形の広がりとなるように、ディフューザー472によって拡散される。 同様に、ディフューザー472上の任意の点Ｘは、フィルム319上で拡散された円錐 形の広がりとなる。画像がディフューザー472を通過するにつれて、この現象は 投射された画像のすべての点について成立する。その結果、フィルム319上の各 点は、ディフューザー472上の各点についての振幅および位相を符号化する縞パ ターンを表すことになる。 拡散を行うディフューザー472上の各点からの光が、フィルム319の全表面に拡 散されるため、投射される画像がディフューザー472に現れるにつれて、フィル ム319上の各点が投射された画像のあらゆる点を「見る」ことになる。しかし、 フィルム319の各点は、画像がディフューザー472に現れるにつれて、必ず、わず かに異なる遠近法によって画像全体を見ることになる。たとえば、フィルム319 上の任意の点Ｚは、ディフューザー472上のあらゆる点を「見る」。さらに、フ ィルム319上の任意の点Ｗも、点Ｚとは非常に異なった遠近法によってではある が、ディフューザー472上のあらゆる点を「見る」。このように、ディフューザ ー472および偏光子327から出射した後、物体ビーム473に伴う拡散画像は、フィ ルム319に付与される。 現在公知の拡散スクリーンは、典型的には、光を散乱させる凹凸または粒子を 有するプラスチック、ガラスなどのシートを有する。このようなディフューザー は簡素な粒子散乱物理学によって抑制され、無作為な散乱範囲および方向につい てほとんど制御が行われないようにする。 拡散スクリーンの効果を高めるため、拡散スクリーン４７２はホログラフィー 光学素子（ＨＯＥ）を備えても良い。 より詳細には、ホログラムは制御されたディフューザーとして考えられ得、入 射する均一な参照ビームをいかなる所望のパターン内にも拡散する。このパター ンはいかなる所望の複雑度でもあり得る。 ＨＯＥディフューザーは、拡散レーザ光をホログラフィーフィルム基板に付与 することによって都合よく構成され得る。実際、非常に高品質の従来のプラスチ ック拡散スクリーンは、それ自体は非常に非効率的であるが、ホログラフィーフ ィルムに拡散パターンを投射するために使用され得る。すなわち、ＨＯＥを形成 するために使用される物体ビームは単に、高品質の従来のディフューザーの出力 を含む。この拡散レーザ光のホログラムを記録することによって、非常に効率的 なホログラフィー拡散スクリーンが形成され得る。ホログラムであるＨＯＥディ フューザーは高い効率のディフューザーを含み、従来のプラスチックディフュー ザーに固有の制限、特に、従来のディフューザーに見られる望まれない散乱、吸 収、および、偏りのない特性を受けることがない。 偏光子327は、拡散を行うディフューザー472の表面に都合よく設置されている 。拡散を行うディフューザー472に入射する光（ビーム470）は、実質的にはＰ偏 光されているが、ディフューザー472は、その性質により、通過する光を散乱さ せて、一般にその光の一部を減偏光する。たとえば、薄い板状の偏光シートであ る偏光子327は、光を再偏光して、その光がフィルム319に達する時には実質的に 純粋Ｐ偏光状態になっているようにする。ディフューザー472によって不適切に 偏光された光が吸収されるように、偏光子327はディフューザー472の後に配置さ れていることに留意されたい。これによって、実質的にＰ偏光された物体ビーム の大半が、フィルム319において参照ビームと確実に干渉し、各ホログラムのコ ントラストをさらに向上させる。 さらに続けて図６Ａを参照すると、ディフューザー472は、あるいは、拡散機 能を実行するために、公知の方法によって構成されたホログラフィー光学素子か らなり得る。さらに別の実施態様においては、もう１つのレンズ（図示せず）を 、たとえばディフューザー472と撮像装置328との間に、ディフューザー472に隣 接させて配置し得る。適切なレンズを使用することによって、ディフューザー47 2から出射する実質的にすべての光を、ディフューザー472から実質的に垂直に出 射させることができる。その結果、物体ビームが、実質的に平行にフィルム基板 319に入射するように、つまり物体ビームの実質的にすべての成分がフィルム基 板319に実質的に垂直に入射するようになし得る。 簡単に図６Ｂを再び参照すると、当業者であれば、液晶表示装置は典型的には その軸上で良好なコントラストを示し、液晶表示装置が見られる軸から離れるに つれてコントラストがだんだん低下することを理解するであろう。本発明の背景 において、合成ホログラムが上下左右すべての非常に広い角度から高いコントラ ストを示すことが非常に望ましい。このようにして、医療データの詳細な分析が 、あらゆる方向において実質的に軸外れの広い角度からのすべての視差を有して 観察され得る。実際、本質的にすべての方向からの３０度〜４０度までの軸外れ およびそれ以上の視角には、高いコントラストが望ましい。 本発明の他の実施態様によると、高い軸外れのコントラストは、ＬＣＤを使用 し連続的に各データスライスをフィルムに投射することによって、フィルム表面 において達成され得る。しかしながら、典型的なＬＣＤによる軸外れコントラス トは良好でないため、ＬＣＤのすぐ後ろ、すなわち、ＬＣＤとフィルム基板との 間のＬＣＤ下流表面にディフューザーを配置することもまた望ましい。その後、 レンズが拡散スクリーン下流表面に配置され得る（すなわち、拡散スクリーンと フィルム表面との間）。このようにして、ＬＣＤからの軸上の高コントラストの 出力がディフューザーによって散乱され（拡散され）、拡散された画像はレンズ によって捕らえられフィルムに投射される。レンズによって捕らえられたその画 像がディフューザーによって散乱される軸上の画像に対応するため、ＬＣＤの良 好でない軸外れ特徴は克服され、その結果、フィルム表面において高い軸外れコ ントラストが得られる。 ディフューザー472からフィルム319に伝搬する複合物体ビーム面をフィルム内 に符号化する、すなわち、静的干渉パターンの形態にする方法は、ホログラフィ ー再生の本質である。フィルム内に符号化された干渉（縞）パターンが、物体ビ ームと参照ビームとの間の構築および破壊相互作用の結果であることは、当業者 には理解されるであろう。その場合、物体ビームと参照ビームとが同一の波長の 光からなることが重要である。異なる波長の２つのビーム光も相互作用するが、 この相互作用は、特定の面または薄い体積（たとえば記録フィルムの「面」）に おいては一定ではない。むしろ、この相互作用は、２つの波長の経時変化作用で ある。 本発明による、物体ビームと参照ビームとの間の静的な（経時変化のない）相 互作用は、参照ビームおよび物体ビームの光源の単色性（すなわち、適切なコヒ ーレント長を有する、単色レーザー源302）に起因する。さらに、最大の相互作 用は同一の偏光状態にあるビーム光の間に起こることも、当業者には理解しえる であろう。従って、物体ビームと参照ビームとの間の最大相互作用は、それぞれ のビームを、確実に、フィルム319の表面で、同一の偏光状態で純粋偏光するこ とによって得られ得る。図６Ａに示した構成で配置されているフィルムについて は、本発明の発明者はＰ偏光が最良の縞パターンを形成することを見いだした。 従って、物体ビーム470と参照ビーム423との間の相互作用を助長するために、ビ ーム47がディフューザー472の表面に付着された偏光スクリーン327を通過する。 純粋Ｐ偏光参照ビーム423は、コリメートレンズ316を通って、フィルム319に 入射する前に平行化される。参照ビームと物体ビームとの両方が同一のレーザー 302から照射されるため、さらに、レーザーからフィルム319までそれぞれのビー ムが伝搬される経路が異なっているのに比して、レーザー302のコヒーレント長 が比較的長いことを考慮して、フィルム319に入射する参照ビームと物体ビーム とは、互いに可干渉性であり、単色(たとえば514.5 nm)であり、高度に純粋Ｐ偏 光されており、従って、非常に相関依存している。加えて、参照ビーム423は、 高オーダ(highly orderd)のビームであり、本質的のノイズがなく平行ビームで ある。一方、物体ビーム470は、その時点で処理されているデータスライスから のデータを取り込んだ複雑な波面である。これらの２つの波が、乳剤含有フィル ム319内で大規模な相互作用を起こし、静的な静止波形パターンを作り出す。こ の静止波形パターンは、構築および破壊干渉の度合いが高い。特に、乳剤内のあ らゆる特定の地点におけるエネルギーレベルＥは、以下のように表し得る： Ｅ＝［Ａｏ Ｃｏｓβｏ ＋ Ａγ Ｃｏｓβγ］² ここで、ＡｏおよびＡγは、それぞれ、特定の点における物体ビームおよび参照 ビームのピーク振幅を表し、βｏおよびβγは、同じ点における物体ビームおよ び参照ビームの位相を表す。位相のコサインは、いかなる点においても、正であ るのと同様の確率で負であるため、エネルギー値Ｅはいかなる点においても０か ら４Ａ²（単一ビーム比においてＡｏ＝Ａγ）の範囲にあることに留意されたい 。この構築および破壊波干渉によって、精細な縞パターンが形成される。 データスライスのそれぞれについて、そのデータスライスに相応したハロゲン 化銀粒子の一部を変換するのに十分な所定の露光時間の間、フィルム319は静止 波パターンで露光される。 フィルム319を特定のデータスライスに対応する干渉パターンで露光した後、 トラック装置334を、データスライス間の距離に比例した所定量だけ前方に（あ るいは後方に）移動させる。たとえば、実物大のホログラムをＣＴデータから生 成しようとする場合には、この距離は、データスライスを生成した時に対象（た とえば患者）が伝送された距離に正確に合致することが適切である。実物よりも 大きなもしくは小さなホログラムを生成しようとする場合には、この距離は場合 に応じて変えられる。 本発明の好ましい実施態様によると、フィルム319は、たとえばAGFA Inc.によ って製造されているフィルムNo．8E 56HDのようなHOLOTEST（商標名）ホログラ フィーフィルムからなることが適切である。このフィルムは、プラスチック基板 の表面上に調製されたゼラチン状の乳剤からなることが適切である。典型的なフ ィルムは.015インチのオーダーの厚さを有し得、乳剤層は一般に約６ミクロンの オーダーの厚さである。 入射光に関する振幅情報がフィルムの乳剤内に記録されている従来の写真とは 異なり、ホログラムは振幅と位相双方の情報記録を含有する。ホログラムを作成 する際に用いられた光と同じ波長の光を用いてホログラムを再生すると、フィル ムから出射される光は、それがフィルム内に「凍結された」時とまったく同様に 、その位相および振幅情報を実質的に変化させないままで伝搬し続ける。しかし 、振幅および位相情報が記録されているメカニズムについては、広く理解されて いるわけではない。 上述したように、本発明の参照ビームと物体ビームとは、フィルム319の表面 においては同一の波長および偏光状態である。これらの２つの波面の間の相互作 用が、静止した（静的）波面を作り出し、この波面は乳剤の厚さに渡って伸びて いる。物体ビームと参照ビームとが構築的に相互作用する乳剤内の点においては 、 いずれかのビームが独立して存在しているところより高いエネルギーレベルが存 在する。参照ビームと物体ビームとが破壊的に相互作用する乳剤内の点において は、少なくとも一方のビームによるエネルギーレベルよりは低いエネルギーレベ ルが存在する。さらに、それぞれのビームの相互作用点における瞬間振幅は、そ の点におけるビームのピーク振幅と位相のコサインとの積によって定められる。 従って、ホログラム分野では波の振幅および位相情報を記録すると言っているが 、実際には、位相情報は、波の特定の点における波の瞬間振幅がその点における 位相の関数であるという事実のおかげで「記録されている」のである。３次元の 乳剤における、参照ビームと物体ビームとの間の静的干渉パターンの瞬間振幅と 位相とを記録することによって、フィルム319の面から見た対象物の「３次元画 像」が記録される。この記録には、振幅および位相の情報が含まれているので、 ３次元画像は、ホログラムが再生されるとき再び生成される。 データ集合に含まれるそれぞれのデータスライスを上記のようにしてフィルム 319に記録した後、フィルム319をフィルムホルダー318からはずして現像する。 上に述べたように、本発明で用いられる写真乳剤は、ゼラチン状乳剤に懸濁さ れた多数のハロゲン化銀結晶を含有している。これに関連しては、いかなる適切 な感光性元素を用いることもできるが、ハロゲン化銀結晶は、一般に、その他の 公知の感光性元素より、1,000倍のオーダーで光に対しての感度が高い。その結 果ハロゲン化銀を露光する時間が短くなるため、疑似振動がホログラムの質を大 きく損なうホログラフィーに応用する際には、その適応度が非常に高くなる。一 定のレーザー出力での露光時間を短くすることによって、振動の影響が最小に抑 えられる。 同じく上に述べたように、複数のデータスライスそれぞれに対応するホログラ ムを、フィルム319上に連続して符号化する。特定のデータ集合に含まれるそれ ぞれのスライスをフィルムに記録した後、フィルムをカメラ装置300からはずし て現像する。特定の現像工程を詳述する前に、ハロゲン化銀結晶のホログラフィ ーに対する作用を理解しておくことが有用である。 従来の写真においては、振幅ホログラフィーと同様に、しきい値エネルギーレ ベルでしきい値露光時間露光されるハロゲン化銀結晶は、潜在性のハロゲン化で 銀粒子になる。それに引き続いて現像剤に浸漬すると、潜在性ハロゲン化銀粒子 は銀結晶に変換される。ここで、特定のハロゲン化銀粒子は二値データのみを保 持することに留意することが重要である。つまり、現像の間に、特定のハロゲン 化銀粒子は、銀結晶に変換されるか、もしくはハロゲン化銀粒子のまま残存する かのいずれかである。用いられた現像技術によって、ハロゲン化銀粒子が、最終 的に暗い領域に対応し、銀結晶が明るい領域に対応するか、あるいはその逆にな るかが決まる。いずれにせよ、特定のハロゲン化銀粒子は、銀に変換されるか、 変化しないままかであり、そのため、その粒子は最終製品において”on”（ロジ ックハイ）または”off”（ロジックロウ）となる。 従来の写真および振幅ホログラフィーにおいては、露光されたフィルムは、潜 在性ハロゲン化銀粒子を銀粒子に変換するものの、露光されていないハロゲン化 銀粒子にはほとんど影響を与えない現像液（現像剤）に浸けられる。現像された フィルムは、フィルムの未露光領域の透明な乳剤と、フィルムの露光領域の乳剤 中の銀結晶とを残して、未露光のハロゲン化銀粒子を除去する固定剤に浸けられ る。しかし、変換された銀結晶は外見が黒く、そのため光を吸収または散乱しや すく、得られるホログラムの有効性が阻害されることは、当業者には理解されて いるであろう。 これに対して、位相ホログラフィーにおいては、未露光のハロゲン化銀粒子は 変化させずに、変換された不透明な銀を除去するために、露光されたフィルムを 漂白する。そのため、漂白後、フィルムは銀もハロゲン化銀も含まない、純粋な ゼラチン状乳剤の領域（露光領域に対応する）と、ハロゲン化銀を含むゼラチン 状乳剤の領域（未露光領域に対応する）とを有することになる。位相ホログラフ ィーは、とりわけ、ゼラチン含有銀が純粋なゼラチンとは非常に異なる屈折率を 有しており、そのため、透過する光に、相応した異なった回折が起こるという事 実に基づくものである。 こうして得られる漂白フィルムは、従って、屈折率の高い線と低い線とを交互 に有する縞パターンを持っている。しかし、いずれの物質も不透明な銀結晶を有 してはおらず、不透明な銀結晶が有意の量の光を吸収または散乱する振幅ホログ ラフィー技術とは異なり、ホログラムの再生に用いられる光のうち実質的にわず かな量しかホログラムに吸収されない。 より詳しくは、本発明は、たとえば、Willow Grove，PensylvaniaのHope Indu striesによって製造されているHope RA2016V現像装置による、６段階の現像計画 を目指すものである。 段階１において、フィルムを水性現像剤で現像して、潜在性ハロゲン化銀粒子 を銀結晶に変換するが、この現像剤は、蒸留水の水溶液（たとえば1800ml）中に 、アスコルビン酸（たとえば30.0g）、炭酸ナトリウム（たとえば40.0g）、水酸 化ナトリウム（たとえば12.0g）、臭化ナトリウム（たとえば1.9g）、フェニド ン（たとえば0.6g）を混合し、蒸留水を２リットルの現像液にすることによって 得られる。 段階２においては、フィルムを洗浄して段階１の現像処理を停止させる。 段階３は、蒸留水（たとえは7200.0ml）とニクロム酸ナトリウム（たとえは19 .0g）と硫酸（たとえば24.0ml）とを含有する８リットルの漂白溶液にフィルム を浸ける工程からなる。段階３では、現像された銀結晶を乳剤から除去する。 段階４は、段階３の漂白剤を除去するためにフィルムを洗浄する工程からなる 。 段階５は、フィルムを、蒸留水（50.0ml）とヨー化カリウム（2.5g）とKodak PHOTO-FLO（5.0ml）とを含有する１リットルの安定剤に浸ける工程からなる。こ の安定段階によって、残存するハロゲン化銀粒子を減感して、次の露光に対する 長期安定性を向上させる。 段階６では、従来の温風乾燥段階によってフィルムを乾燥させる。段階６は、 華氏100度で行うことが適切である。段階１および３は、華氏86度で行われ、そ の他の段階は室温で行われる。 フィルム319の現像を終える際に、得られるマスターホログラムを用いて１つ またはそれ以上のコピーを作ることもできる。 本発明の１つの局面によると、マスターホログラムのコピーを作成して、ホロ グラムを見る時には直接マスターホログラムを再生して見るよりは、コピーを再 生することが望ましい。図10を参照すると、図10Aは、マスターホログラムを再 生するコリメート再生ビームＰＢを示したものであり、ビームＰＢはホログラム （H1）を作成するのに用いられたコリメート参照ビームと同一の方向からフィル ムに照射される。これは整像復元として反射される。これは、図10の各画像1002 に相当するデータスライスが、参照ビームとしてフィルムの同じ側から照射され ている、図３のレイアウトに合致している。しかし、観察者1004から見ると、復 元された画像は、観察者とは逆の側にあるように見える。復元画像1002は、実際 にホログラムH1の後ろにあるわけではないが、鏡に映った対象物が鏡の後ろにあ るように見えるのと同様に、後ろにあるように見える。 一時的に図10Bを参照すると、ホログラムH1は逆転され、再生ビームＰＢによ って再生される。擬視構成として知られているこの配置では、画像1002は、観察 者と再生されているフィルムとの間にあるように見える。マスターホログラムH1 をコピー装置900でコピーすると、図10Bに示した擬視構成が本質的に復元される が、ここで、マスターホログラムはH1として示され、コピーホログラムに相当す るホログラフィーフィルムは面Ｐ上の画像1002内に位置する。図10Bに示した装 置は、コピーフィルム（面Ｐ）が画像1002の中央に位置するように示されており 、そのため、再生された時に、３次元画像の半分がフィルムの前方に、３次元画 像の残り半分がフィルムの後方に投影するように見えるコピーホログラムが形成 されている。しかし、本発明の別の実施態様では、面Ｐをデータ集合のいずれの 望ましい位置に設定するようにも、３次元画像のどの対応部分ともフィルムの装 着された面の前または後ろに伸びるようにも、コピー装置を配置することができ る。コピー装置 図９を参照すると、コピー装置900は、図３に関連して説明したように、カメ ラ部品３が台304に設置されるのとほぼ同様に、適切に台904に設置されている。 コピー装置900は、レーザー源824と、ミラー810、812、820および850と、ビーム 分割立方体818と、波長板816と、ビームエキスパンダー813および821と、コリメ ートレンズ830および832と、レンズ836Aおよび836Bを有するマスターフィルムホ ルダー834と、コピーフィルム基板H2を所定の場所に保持するために配置された 前面840を有するコピーフィルムホルダー838とを有することが適切である。 フィルムホルダー838と、所望の場合にはフィルムホルダー834および318とは 、フィルムとフィルムホルダーとの間を真空にしてフィルムを所定位置に保持す る ために、たとえば真空線842などの真空装置を備えることが適切である。フィル ムとホルダーとを密着させることによって、フィルムに記録される干渉縞パター ンに悪影響を及ぼし得る、振動その他のフィルムの疑似運動の効果を、実質的に 減少させることができる。 フィルムホルダー838と318とは、面上での望ましくない反射光を抑えるために 、不透明な非反射性の（たとえば黒い）表面を有することが望ましい。一方、フ ィルムホルダー834は、物体ビームがフィルムホルダー838に至るまでに通過する 必要があるため、透明な表面を必ず有していなければならない。従って、不透明 なフィルムホルダーは、所望の場合には、真空表面を有して、保持されるフィル ムが確実に真空表面全体に真空保持されるようにし得る。一方、透明のフィルム ホルダー834は、そこに保持されるフィルムの対応する周辺部が、周辺真空チャ ネルによってホルダー内に維持されるような、周辺チャネルを有していることが 適切である。ガラスその他の透明な表面を周辺チャネルに設けることが適切であ り得、フィルムとガラス表面との間に閉じこめられ得る空気を除去するためにロ ーラーを用い得る。 本発明の好ましい実施態様においては上記の真空フィルム保持技術を用いてい るが、本発明の関連においては、フィルムを保持するためのいかなるメカニズム も適切に採用し得、そのメカニズムとしては、静電フィルムホルダーの使用、フ ィルムを密接に挟み込む１組の対向ガラス板、フィルムの周辺を挟んでその表面 張力を維持する適切なメカニズムの使用、あるいは、フィルムを密封チャンバー の一方の表面に確実に保持するために圧縮空気を内部に保持し、このチャンバー がさらに、フィルムを保持しているのとは別のセル表面に設けた、圧縮空気を抜 くための排気穴を有している密封セルの使用などが挙げられる。 さらに続けて図９を参照すると、レーザー源824は、レーザー302と類似してい ることが適切であり、マスターホログラムを作成するのに用いられたのと同じ波 長（たとえば514.5nm）のレーザー光を適切に生成する。あるいは、参照ビーム がフィルムH1に照射される角度がその波長に応じて変化するならば、コピーを作 成するためのレーザー源は、異なった、しかし所定の波長光を用いることもでき る。ホログラムH1を照射する参照ビームの波長（λ）は、その入射角のサインに 比例する、つまり、λ＝Ｋｓｉｎθであるということは、当業者には理解される であろう。さらに、現像パラメーターを操作して乳剤を収縮または拡大すること によって、波長と入射角との関係を、さらに、入射角と参照ビーム波長との関係 に応じて調整することができる。 レーザー824からの光源ビーム825は、波長板816を介してミラー812に反射され 、立方体818に入射する。可変波長板816と立方体818とは、上記に図３に関連し て説明したビーム分割装置310と同様に機能する。実際、本発明の好ましい実施 態様においては、ビーム分割器310とほぼ同様のビーム分割装置を、波長板816と 立方体818との代わりにコピーシステム900で用いているが、わかりやすく示すた めに、図９ではビーム分割装置を立方体18および波長板816として模式的に示し ている。 ビーム分割立方体818は、光源ビーム825を、Ｓ偏光物体ビーム806とＰ偏光参 照ビーム852とに分割する。物体ビーム806は、ビーム806をＰ偏光ビームに変換 する波長板814を通過し、変換されたＰ偏光ビームは、ピンホール（図示せず） を有するビーム拡大装置813を通過し、参照ビーム852は同様のビームエキスパン ダー821を通過する。それぞれのビーム拡大装置813と821とは、上記に図３に関 連して説明したビーム拡大装置314と同様の構造および機能を有する。 物体ビーム806は、ミラー850で反射されレンズ832で平行化される発散ビーム としてビームエキスパンダー813から出射する。参照ビーム852はミラー820で反 射され、レンズ830で平行化される。仮想ビーム802および856は実際には存在せ ず、物体ビームと参照ビームそれぞれの見かけの光源を示すために図９に図示さ れているにすぎないことに留意されたい。また、物体ビーム806と参照ビーム852 とはともに純粋Ｐ偏光であることにも注意されたい。 カメラ装置300で作成された、上述のマスターホログラムは、図９にH1として 示した透明のフィルムホルダー834に装着される。露光前のフィルム基板319と同 一構造であることが適切な第二フィルムH2は、フィルムホルダー838に装着され る。物体ビーム806をフィルムH1のブルースター角（約56度）でマスターホログ ラムH1に照射する。 フィルム基板H2は、図３および４を参照してフィルム319について述べたのと 同様に、物体ビーム806と参照ビーム852とによって形成された静止波パターンを 記録する。さらに詳しくは、データ集合内の各データスライスに相当する複数の 画像が同時にフィルムH2に記録される。各データスライスに対応する振幅および 位相情報は、その振幅および位相情報がフィルムH2で限定される面内に存在する ように、正確にフィルムH2に記録される。次にコピーホログラムH2を以下に詳述 するように再生すると、各データスライスに相当する画像が、その振幅および位 相情報を変化させずに、データ集合によって限定される３次元物理的システムを 正確に復元する。 参照ビームコリメートレンズ３１６（図３）のような大規模なコリメートレン ズは非常に高価であることが理解されるであろう。ここで説明される実施態様に よれば、コリメート参照ビームおよびコリメート物体ビームを使用することが望 ましいにもかかわらず、参照および物体ビームコリメートレンズの１つまたは両 方が、他の実施態様の背景においてはなしで済まされ得る。 より詳細には、本発明の他の実施態様において、発散参照および／または物体 ビームは、２つのコリメート参照ビームおよび物体ビームに対して使用され得る 。しかしながら、このような発散ビームを使用すると、フィルム面において歪ん だ画像がもたらされることは一般に公知である。しかしながら、これらのゆがみ の性質および範囲は完全に正確にモデル化され定量化される。例えば、1967年１ 月に発行された、Journal of Electrical Society of America中のEdwin Champa gneによる記載を参照せよ。 具体的には、１つ以上の発散ビームを使用することでフィルム面で画像がゆが む方法を計算することによって、データスライスにおいて具体的に表されるデー タはこの歪みを補償するために数学的に操作される。このようにして、非コリメ ート参照ビームおよび／または物体ビームを使用しないにもかかわらず、適切に 再構成された画像がフィルム表面において得られる。 続けて図９を参照すると、本発明の発明者は、内部に本発明によってホログラ ムが形成されるフィルムに含有される乳剤が、現像中にわずかに体積変化を起こ し得ることを見いだした。特に、基板を現像するのに伴う特定の化学作用に応じ て、乳剤は１％またはそれ以上のオーダーで収縮または拡大し得る。 このような収縮または拡大は、マスターホログラムには比較的小さな影響しか 与えないが、この影響はコピーホログラムに関しては大きくなり得る。具体的に は、たとえば、10センチのオーダーの一般的なホログラムにおける１％の収縮は 、観察者には気づかれないかもしれない。しかし、マスターホログラム（H1）を コピーホログラム（H2）にコピーすると、マスターホログラムH1における１％の 変化は、マスターホログラムホルダー834とコピーホログラムホルダー838との距 離の１％変化として現れ得るが、この距離は一般にホログラムの実際のサイズよ りはかなり大きいものである。実際、マスターフィルムホルダー834とコピーフ ィルムホルダー838との間隔が14 1/2インチであると、ホログラムH1を有する基 板が１％収縮すると、コピーホログラムが５ミリのオーダーでフィルム面から移 動することになり得る。 このような収縮／拡大を補正して、コピーホログラムホルダー838H2が確実に ホログラムのフィルム面に対応するようにするために、マスターホログラムホル ダー834とコピーホログラムホルダー838との間隔を適切に操作し得る。特に、マ スターホログラムH1を含有する乳剤が、たとえば１％収縮するならば、マスター ホログラムホルダー834とコピーホログラムホルダー838との間隔を約１％減少さ せることが適切であり得る。同様に、現像中にマスターホログラムを有する乳剤 が拡大する度合いまで、上記の間隔を状況に応じて増大し得る。 さらに、マスターホログラムホルダー834とコピーホログラムホルダー838との 間隔は、ホログラム中のあらゆる所望の点でコピーホログラムホルダー838を切 断するようにも操作し得る。特に、コピーホログラムがフィルム面にまたがって いることが望ましい場合が多い、つまり、ホログラフィー画像のおよそ半分を観 察スクリーンの前に、残り半分をフィルムスクリーンの後ろに投射しようとする 場合が多いが、マスターホログラムホルダーとコピーホログラムホルダーとの間 隔を操作することによって、ホログラムのあらゆる所望の部分を、所望通りにフ ィルム面の前または後ろに位置させることができる。 本明細書に記載する好ましい実施態様においては、マスターホログラムH1はカ メラ装置300で作成され、コピーホログラムH2はコピー装置900で作成される。本 発明の別の実施態様では、これら２つのシステムを所望により都合よく組み合わ せ得る。たとえば、図３のフィルムホルダー318を、図９のフィルムホルダー834 と置き換え、次のH2フィルムホルダーを、物体ビームがフィルムホルダー834を 通して新たなH2フィルムホルダーに透過されるように配置することができる。こ のようにして、フィルムホルダーH1とH2との関係（図９）を、ハイブリッドシス テムに実質的に再生し得る。装置を完成させるには、もう１つの参照ビームを新 たなH2フィルムホルダーにブルースター角で照射するように配置する。上記のよ うに改変すると、システムは同一の装備によってマスターホログラムとコピーと を効果的に作成し得る。さらに詳しくは、マスターホログラムを別個のコピー装 備を用いずに、上記に図３を参照して述べたようにして作成し、マスターホログ ラムをそのフィルムホルダーから単に取り外して逆転させて、コピーホログラム を作成するのに用い得る。もちろん、当初の物体ビームは遮断して、新たに加え たフィルムホルダーH2を照射するように配置された新たに加えた参照ビームと置 き換える。 本発明のさらに別の実施態様では、マスターホログラムは実質的に上記に述べ たように作成し得、コピーホログラムは密着コピーとして知られている方法によ って適切に作成し得る。具体的には、マスターホログラム（H1）を適切なフィル ムシートに密着して装着し、それに参照ビームを従来のホログラムのコピーを作 成する関連で知られている方法で付与し得る。 上述のように、説明される実施態様において生成されるマスターホログラム(H 1)は非画像面ホログラム(non-image plane hologram)となる。従って、ここで説 明されるコピー装置は、マスターホログラムから画像平滑化ホログラム(H2)を発 生させるために使用され得る。あるいは、単一の工程で画像平滑化ホログラムを 発生させるために様々な装置および技術が使用され得る。 より詳細には、一時的に図３を参照すると、上で説明される好適な実施態様に おいては、スライスに対応する画像は、例えば１４インチの範囲の可変の距離で スクリーン４７２からフィルムホルダ３１９の上に投射される。あるいは、投射 装置はフィルム表面に非常に接近され得、データスライスのいくつか（例えば、 データスライスの半分）がフィルムの一方の側の上に投射され、フィルムを裏返 し（そして１８０度回転させ）た後、残りのスライスをフィルムの他方の側に投 射するようにする。このようにして、画像平滑化ホログラムが理論的に生成され る。しかしながら、投射装置とフィルム面とが非常に近い距離にあることを考慮 すると、所望の参照角度（例えばブルースター角）で参照ビームをフィルム表面 に付与することは困難となる。 ここで図１２を参照すると、拡散スクリーン１２０２はフィルム３１９に非常 に接近して有利に配置され得、拡散スクリーン１２０２の入力サービスに付与さ れる物体ビーム１２０４がフィルムの上に拡散するようにする。図１２に示され る実施態様によると、ディフューザー１２０２は適切に異方性である。すなわち 、スクリーン１２０２は、物体ビーム１２０４がスクリーン１２０２に付与され るときディフューザーとして機能するが、スクリーン１２０２は参照ビーム１２ ０６を、実質的に透過的な方法で通過させる。これに関して、このような角度不 良ディフューザーは、ホログラフィー光学素子として好都合に製造され得、物体 ビームに対してはディフューザーとして機能するが参照ビームに対しては透明な 窓のように作用する。 このようなレンズを適切に構成し配置することによって、投射スクリーン（す なわち、ディフューザー４７２）上の画像はフィルム３１９の上に焦点を合わせ られ得る。投射装置をトラック装置３３４に沿って移動させ、これにより拡散ス クリーン／レンズ装置とフィルム面との間の距離を変化させることによって、デ ータ集合内のデータスライスの相対位置は維持され得る。しかしながら、特定の スライスに対する画像は必ずしもフィルム基板面に焦点を合わせられる必要はな い。代わりに、各スライスに対する画像は、データ集合の特定のデータスライス の相対位置に従って、フィルム基板の前または後のポイントに焦点を合わせられ る。しかしながら、フィルム基板は各スライスの振幅情報とともに位相も取り込 むため、完了したホログラムの再生時には、適切に配置され適切に焦点を合わせ られた画像が、各データスライスに対して生成される。さらに、上記レンズを適 切に構成することによって、画像平滑化ホログラムは単一の工程で生成され得る 。 さらに他の実施態様によると、このような投射レンズを小型化、軽量化、およ び費用削減するため、ＨＯＥレンズが使用され得る。 より詳細には、このようなＨＯＥレンズは、ポイント光源、例えば、球面照射 ポイント光源のホログラムを形成することにより、製作され得る。ＨＯＥレンズ が再生される場合は、ＨＯＥレンズの出力はポイント光源に収束し、効果的に平 行ビームからポイントへの光の焦点を合わせる。このようにして、ＨＯＥレンズ は従来のガラスレンズと光学的に等しく機能する。 上記にも述べたように、本発明は、Ｎ個のスライスを有するデータ集合につい て、Ｎ個の個別の、比較的弱いホログラムを１つのフィルム基板に記録すること を目指すものである。第一の概算として、Ｎ個のスライスのそれぞれが、露光の 間に消費されるハロゲン化銀粒子の約1/Nを消費（変換）する。 出発点として、フィルム基板内の感光性元素の合計量は、従来の写真の方法に より公知の光強度でフィルムを連続して露光し、付与されたエネルギー（強度掛 ける時間）の作用としてハロゲン化銀粒子が銀粒子に変換される度合いをグラフ 化することによって推測し得る。様々な時間間隔で、フィルムのかぶりの度合い 、つまりハロゲン化銀粒子が銀粒子に変換される度合いを、単に公知の強度のビ ームでフィルムを露光し、そのフィルムを現像し、入射光の作用としてフィルム を透過した光の量を計測することによって測る。一般的なＨＤ曲線は非線形であ るが、それでも、その曲線を、本発明の関連で、付与されたエネルギーの作用と してのかぶりの様々なレベルを確認するのに用いることができる。 本発明においては、（一般にフィルム製造者により提供される）特定のフィル ムのＨＤ曲線を、平方センチあたりのマイクロジュールで表される光の量を測定 するのに用いるが、この光量は、ＨＤ曲線によって定まるフィルムの全かぶり容 量の、たとえば10％などの所定のレベルまでフィルムに前もってかぶりを起こす （prefog）のに必要である。公知のレベルまでフィルムに前もってかぶりを起こ した後、非常に弱い平面格子ホログラムをフィルムに記録し、格子の回折効率を 計測する。その後、同じフィルムロットからの別のフィルム片に、たとえば、そ のＨＤ曲線に基づく全かぶり容量の20％などの、より高いレベルまでかぶりを起 こし、同じ弱いホログラムをかぶりのあるフィルムに重ねる。この弱いホログラ ムの回折効率を再び計測し、この工程をかぶりのレベルを様々に変えて繰り返す 。前もって与えたかぶりは完全に無作為のものであり、いかなる種類の縞パター ンも形成しないため、各かぶりレベルの格子の回折効率は、基本的には前もって 与 えたかぶりのレベルの機能である。 多重露光ホログラフィー露光容量の観点から、特定のフィルムロットが好都合 に特徴づけられ得る。Ｎスライスを含むデータ集合について、フィルムの総露光 容量は、Ｎ個の等しい量に好都合に分割され、各データスライスがフィルムの総 露光容量の１／Ｎを消費し得るようにする。特定のスライスに対するエネルギー が入射光の強度と露光時間との積に等しいことを考慮し、さらに入射光（例えば 、物体ビーム）の強度が、ビーム比決定に関して以下に説明する方法で個々のス ライスについて定められることを考慮すると、各スライスについての露光時間を 好都合に決定し得る。 本発明のさらに他の局面によると、フィルムの各ロットはその総露光容量およ び／または増分回折効率に相当するデータで都合よくコード化され得る。同様に 、最も一般的な３５ｍｍフィルムは、フィルム関するある情報、例えば、フィル ムの露光特性に関するデータでエンコードされる。同様に、フィルムの回折効率 曲線に関する情報は、たとえばフィルムまたはその包装に表示することによって 、本発明で用いられる各ホログラフィーフィルムに都合よく付加され得る。カメ ラ装置300を制御するのに用いられるコンピュータ（図示せず）は、フィルムに 記されたデータを読み込むように都合よく配置され得、その後、このデータを用 いて、本明細書に記載の方法によって各データスライスの露光時間を計算し得る 。 上に述べたように、フィルム面における参照ビームの物体ビームに対する相対 強度はビーム比として知られている。公知のホログラフィー技術は、ビーム比を 偏光状態を参照することなく定める傾向にある。しかし、特に本発明のいくつか の局面の背景においては、この言葉の別の定義に、特定の共通偏光状態、つまり 共通のＰ偏光状態、または共通のＳ偏光状態における、（フィルム面での）参照 ビームと物体ビームとの相対強度外(outside)を含める。さらに、あるいは、ビ ーム比を決定するために、たとえば、モード検出器を用いてビームのモードをモ ニターすることによって、またはビームの均一性、つまりビームの断面における 振幅をモニターすることによって、ビームの他の所望の特性または特質の点で、 ビーム強度を定め得る。 ビームの強度は、フォトダイオードを用いることによってフィルム表面で適切 に検出され得る。本発明のある局面によれば、１つ以上のフォトダイオードを、 例えばフィルムホルダ３１９の一部としてカメラシステム３００を有するハード ウエア内の好都合な場所に適切に埋め込んでもよい。この点に関して、このよう なフォトダイオードは、透明フィルムの裏側で（フィルムのそばの）フィルムホ ルダの周辺あるいはフィルムホルダ自体の内部に埋め込まれてもよい。あるいは 、所望であれば、選択的にビーム経路に挿入し取り外され得る腕部あるいは同様 のレバー機構上に、１つ以上のフォトダイオードを適切に配置してもよい。 本発明におけるビーム比率の役割を理解するために、ホログラフィを、選択さ れた物体の３次元イメージを示すことを意図される表示ホログラフィと、例えば 、レンズ、ミラー、プリズムなどのように定められた性質を持つ光学素子のよう に機能した後、基本的なホログラフィ縞パターンがフィルム上に記録されるホロ グラフィ光学素子（ＨＯＥ）とに、ホログラムを好都合に分割し得ることに注目 することが役立つ。 ＨＯＥは、乳剤内の散乱光および反射光によっても形成される弱い２次縞を支 配する傾向にある、単純な繰り返しの縞パターンになる単純な指向性ビームによ り形成される。１次近似に対して２次縞パターンは典型的に無視される。従来の ホログラフィ理論には、２つのビームの間の最も強い干渉を実現するためには、 単一ビーム比率を用いなければならないことが記述されている。 一方、表示ホログラフィにおいては、参照ビームがまだ単一指向性ビームであ るのに、物体ビームはその物体によって生じる様々な強度および方向を有する、 非常に複雑なものになり得る。さらに、典型的に、物体は、非常に高い強度で光 を拡散するいかなる数の明るい点をも示す。得られた縞パターンは、記録された 物体に対して単純な関係を有さない、非常に複雑なものである。 さらに、物体上のブライトスポット（ハイライト）は２次参照ビームとしてふ るまい、参照ビームと互いに干渉し合うと望ましくない縞パターンを生成し、そ の結果、１次縞パターンの相対的強度を効果的に低減する多数の組のノイズ縞が 生じる。生成した「相互変調」ノイズ（自己参照ノイズとも称される）は、抑制 されない限り、許容できないほどの画質の損失を生じる。 従来のホログラフィ理論には、３〜３０までの範囲、最も典型的には５〜８ま での間でビーム比率を選択することによって、参照ビームの相対的強度を増加さ せることによって物体ビームに対する相互変調ノイズが抑制され得ることが記載 されている。これによって、強い１次縞が得られ、大幅に低減された２次縞（相 互変調ノイズ）が得られる。従って、現存のホログラフィ技術において、表示ホ ログラフィの背景において、単一比率よりも高い、好ましくは５〜８：１である ビーム比率によって相互変調ノイズが実質的に低減されることが示唆される。 ホログラムの回折効率、すなわち、観察者に対してどの程度ホログラムが明る く見えるかは、ビーム比率が１のときに、最大値を示す。ビーム比率が１よりも 高いときは、回折効率が低下し、その結果、再生されたときにホログラムは暗く なる。しかし、現存するホログラフィ理論における従来の知識には、ビーム比率 が増加するに従って相互変調ノイズの低下は回折効率の低下よりも早くなるので 、正当な回折効率を示すホログラムを生成すると同時に、５〜８：１の間のビー ム比率によって相互変調ノイズが低減される（すなわち、高い信号対雑音比を生 じる）ことが記述されている。 本発明の背景において、非常に低い参照ビーム対物体ビーム比率、例えば、３ ：１のオーダーおよび特に単一のオーダーのビーム比率を用いることが望ましく 、それにより特定のデータセットにおけるすべてのデータスライスと関連づけら れている各ホログラムに対する最適（例えば、最大）回折効率が得られる。しか し、本発明の背景において、従来の表示ホログラフィと比較して、相互変調ノイ ズ（理論上は、単一ビーム比率において最大）は重大な問題を引き起こさない。 より詳細には、従来のホログラフィにおける相互変調ノイズは、とりわけ、物体 と関連づけられた明るい点によって生じることを想起されたい。本発明において 、「物体」は、２次元の、ウィンドウ化されガンマ補正された（以下で記述する ）データスライスに対応する。従って、本発明の背景で用いられているデータの 性質そのものによって本質的に低い相互変調ノイズが得られ、それによって、単 一のビーム比率を用いることが可能になり、最大回折効率および非常に高い信号 対雑音比画像が得られ得る。 さらに、データの組内の各スライスに対しておおよそ単一あるいは単一である ビーム比率は、本発明の好ましい実施態様の背景において敏速にかつ効率的に選 択され得る。 より詳細には、可変波長板４０４は、物体ビームを分流させながらフィルム３ １９近隣の参照ビームの経路にフォトダイオードを配置することによって、ある いはその逆を行うことによって校正され得る。波長板４０４へ印可される電圧を 所定の増分でゼロから最大値まで上昇させると、参照ビームの強度は入力電圧の 関数として定義されてもよい。物体ビームの（データスタイスが物体ビームに組 み込まれる前の）強度を加えた参照ビームの強度は、これらの共通ソースビーム におおよそ等しく、この共通ソースビームの強度は容易にに確かめ得るので、波 長板４０４に印可される電圧の関数としての純粋な物体ビーム強度も好都合に導 かれ得る。特定のスライスに対する単一のビーム比率に達するように波長板４０ ４への適した入力電圧を決定することが残っている。 基本的なレベルにおいては、各データスライスは、公知の数の「画素」（イメ ージング装置３２８を通過した後にはそのようには表記されない）を有し、各画 素は公知の中間調値を有している。従って、各データスライスには、例えば、純 粋な白の比率として輝度値が割り当てられる。従って、公知の輝度値を有する特 定のデータスライスに対する単一ビーム比率を得ることを要求する特定の電圧レ ベルは、輝度値によって乗算されたときに、同一の電圧レベルに対する参照ビー ム強度値と等しくなる、純粋な物体ビーム強度値に対応する唯一の電圧値を選択 することによって好都合に決定され得る。この計算は、本明細書に記載されてい る関係式に従いプログラムされた、従来のコンピュータによって迅速にかつ有効 に行われ得る。 従って、各データスライスは、単一ビーム比率を実現するために必要である波 長板４０４への入力電圧に対応する電圧値と関連づけられている。 ここで一時的に図６Ａを参照すると、拡散スクリーンがフィルム基板からより 遠くに配置されるにつれて、フィルム表面における物体ビーム強度はより均一と なる。反対に、拡散スクリーンがフィルム表面に近づけば近づくほど、フィルム 表面における物体ビームは均一でなくなる。すなわち、均一に比較的高品質のデ ィフューザーが存在するにもかかわらず、物体ビームを含む特定のデータの関数 として、強い強度および弱い強度の局部化された領域が観察され得る。 フィルム表面におけるビーム比の制御を強化するために、参照ビーム強度（振 幅）分布を変調して、フィルム表面における物体ビーム強度分布により緊密に対 応させることが望ましい場合がある。フィルム表面におけるビーム比の強化され た制御はコピー（Ｈ２）を生成する場合特に有利であるが、また、マスター（Ｈ １）ホログラムの背景においてより狭い範囲でも有益であり得る。 近似の第１レベルにおいて、参照ビームの断面に渡る参照ビームの強度分布は ガウス分布としてモデル化され得る（図５参照）。従って、本発明のある実施態 様によると、フィルム表面における参照ビームは、本質的にはガウス強度分布を 表し得、異なるビーム比が、フィルムの外側エッジで観察され得るのではなくフ ィルム中央近傍で観察されるようにする。 これは、フィルタ（図示せず）を参照ビームに組み入れることによって近似の 第１レベルに訂正され得る。このフィルタは、参照ビームの断面内のガウス強度 分布を平滑化するように構成される。特に、このようなフィルタはフィルムの外 側エッジ近傍のビームを最小限抑制（例えば、吸収、散乱、または転送）するよ うに構成され得る一方で、フィルム中央近傍のビームをより実質的に抑制する。 このようにして、実質的に均一な参照ビーム強度分布がフィルム表面において得 られ得、これによりフィルム表面においてビーム比がより均一となる。 他の実施態様によると、参照ビーム強度分布は、参照ビーム内に配置されるＳ ＬＭまたは類似の装置を使用することによって変調され得る。フィルム表面にお ける物体ビーム内の強度分布もまた、例えばビデオカメラを使用することによっ て、さもなくば、フィルム表面の様々な点において光起電的または光学的に物体 ビーム輝度を計測するなど、いかなる好都合な方法によっても測定され、推量さ れ、または計算され得る。フィルム表面における物体ビーム内の強度分布を確認 した後、フィルム面において物体ビームの強度分布に従ってＳＬＭが参照ビーム を変調するように、この情報は参照ビーム内のＳＬＭにフィードバックされ得る 。これにより、フィルム表面を横切る局部化されたビーム比に対する制御が実質 的に改善される。 あるいは、参照ビーム投射光学装置は、ビームの断面を拡大させ、ビームの相 対的に低い強度パラメータを、例えば電気的に、光学的に、または機械的にビー ムの外側エッジを覆って、ビーム中央部分の拡張されたより強度の強い部分を損 なわれない状態としたままとすることによって、クリップするように構成され得 る。 さらに他の実施態様によると、ＳＬＭ、ＬＣＤ、または類似の機能装置は参照 ビーム中に配置され得、例えば放射状にＬＣＤの中央部分を暗くしエッジを明る くして参照ビームの強度分布を平坦にすることによって、ガウスまたは他の参照 ビーム強度分布を補償するように構成され得る。このようにして、ＳＬＭはアペ ダイジングフィルタ(apedizing filter)の機能を実現するように構成され得る。 さらに他の実施態様として、エッジ部分よりも中央部分が暗いガラスフィルタを 、単独または参照ビームの強度分布を制御するためのＳＬＭと組み合わせて参照 ビームの中に配置し得る。 さらに他の実施態様において、参照ビームの強度分布は例えば、レンズまたは 一連のレンズを使用して参照ビームの部分を転送し、実質的に均一な断面強度分 布を達成するために、光学的に操作され得る。 さらに他の実施態様において、フィルム表面における物体ビームの強度分布は 、ホログラムカメラおよび／またはコピー装置と関連する様々な物理的または光 学的パラメータに基づいて計算され得る。 より詳細には、拡散スクリーン４７２に付与される与えられたデータスライス に対して、スクリーン４７２の入力における強度分布はスライスのデータと画像 をスクリーン４７２に投射するために使用される光学装置との関数として導かれ 得る。とりわけ、拡散スクリーン４７２の公知の光学特性、ディフューザーとフ ィルム面との距離、および投射光学装置に使用されるいかなる偏光子または他の ハードウエアの光学特性とともに、フィルム面における強度分布は、少なくとも 合理的な近似に好都合に計算され得る。 本発明の別の局面によれば、データセットを有する各データスライスは、上記 されたウィンドウ化手順に引き続きさらに準備されてもよい。特に、イメージン グ装置３２８は、ＣＲＴ４４４に印可されるデータ値に従って様々な輝度レベル （中間調）を有する画像を生成する。しかし、従来のＣＲＴおよび従来の光値は 、画像を駆動するデータに線形的に対応する輝度レベルを有する画像を必ずしも 投 影しない。さらに、中間調の人間の知覚は、必ずしも線形である必要はない。例 えば、任意の輝度値１００を有する画像は、輝度値５０を有する画像より２倍明 るく見えるが、輝度値１００を有する画像よりも２倍明るく見せようとすると、 輝度レベル２００が必要となり得る。 人間の視覚システムは、輝度を指数関数として一般的に知覚し、ＣＲＴおよび 光値は画像を駆動するデータのレベルに線形的にも指数的にも関連しない輝度を 有する画像を生成するので、データスライスがウィンドウ化された後、すなわち 、輝度およびコントラストの総レベルで調整された後、データスライスにガンマ 補正を行うことが望ましい。ウィンドウ化されたデータにガンマ補正を行うこと によって、実際に観察されている中間調は、知覚的差異という観点から平等に配 分されなければならない。 本発明の好ましい実施態様によれば、ガンマ参照用テーブルは、イメージング 装置３２８にともなう一連の所定の中間調値を表示することによって生成される 。フォトダイオード（図示せず）は、イメージング装置３２８の出力経路内に適 切に配置され、公知のデータ値に対応する実際の輝度値を測定する。そして、一 連の測定は、様々な中間調データ値に対応するそれぞれ異なる輝度レベルに対し て行われ、ガンマ参照用テーブルは特定のデータセットによって示される中間調 の範囲に対して構成される。所望の精度の程度に従って、いかなる数の中間調が フォトダイオードによって測定されてもよく、光学的に測定されないグレイ値に 対する輝度レベルの補間計算機を考慮してもよい。 ガンマ参照用テーブルを用いることによって、参照用テーブルが生成されてい る間にフォトダイオードによって測定されるように、データ内の等しい値の輝度 ステップが投影された画像において視覚的に等価な変化に対応するように、各デ ータスライスに対応するデータが翻訳される。 さらに、図７〜８の背景で記載されるように、波長板４６３と関連して用いら れるとき、光バルブ４４２は、最も明るく白い画像よりも約２０００倍弱いオー ダーで、最もく黒い画像を生成することが典型的に可能である。人間の視覚シス テムは、一つのデータスライス内の５０〜１００の中間調内のみで区別が可能で ある事実を考慮すると、コントラスト範囲のこのレベルは全く不必要である。従 って、最大の所望のコントラスト比（すなわち、スライス上の最も明るく白い領 域の輝度レベルによって分割されたスライス上の最も黒い領域の輝度レベル）は 、１００２０：１であることが望ましく、それによって輝度スケールの両端がフ レキシブルになる。従って、特定のスライスのコントラスト比は、光バルブによ って生成され得る、利用し得るコントラスト比の１０分の１のオーダーであるの で、本発明の背景において用いられるガンマ補正体系のより高い局面は、ゼロと 等しい輝度レベルを有するものとして純粋な黒を定義することを包含する。その 後、いずれのスライド上の興味あるにもおける目的の最も暗い領域、すなわち、 放射医学者がスライス上で観察することに興味を持っている最も暗い領域は、「 ほぼ黒」と称される。このほぼ黒い領域は、純粋な白よりも１００〜２００倍弱 いオーダの値までマップされる。さらに、ほぼ黒の領域の値未満のいかなる値も 純粋な（絶対的）黒（ゼログレイ値）に固定することが望ましい。これらの純粋 な黒領域、言い換えればスーパーブラック領域は、目的の最も暗い領域よりも暗 いスライスの領域をすべて有している。 本発明で用いられている付加的なガンマ補正工程は、最も明るい値を固定する ことを包含している。従来のＣＲＴおよび光値は輝度範囲の頂点においてはしば しば不安定になることを当業者は理解するであろう。より詳細には、９０％を超 える輝度レベルのいずれかの特定のＣＲＴ／光バルブの組み合わせにおいて画像 を駆動するデータの輝度レベルを上げることによって、全く予測が不可能な輝度 レベルを有する画像を生成するかもしれない。従って、データセットについて輝 度レベルの上限を限定し、それをイメージング装置３２８によって示される所定 の輝度レベルと一致するデータセットに対する輝度レベルの上限、例えば、イメ ージング装置３２８によって生成される最高輝度の９０％で定義することが望ま しい。従って、様々なデータスライスにおいて反射されるような純粋な白は、実 際はイメージング装置が理論上生成し得るものよりも１０％白くないものに対応 し、それによって、光学装置と関連づけられた非線形性および他の不安定な性質 が回避される。 最後に、いずれかのスライスが本質的に黒かったり、無関係なデータのみを含 む場合、所望であれば、スライスを完全に最終ホログラムから除いてもよい。 従って、本発明のある局面によれば、物体ビームの強度は、とりわけ、波長板 ４０４に印加される電圧レベル、特定のデータスライスについてのデータ分布、 フィルムホルダに関するデータスライスの軸位置、およびデータに行われるガン マ補正の影響を含む多数の要素のうちの１つ以上の関数として適切に制御され得 る。 上述のように、各データスライスに対する露光時間は、所望のビーム比、デー タ集合体内のスライス総数、および特定のデータスライスに対する集合体グレー スケールレベル（輝度レベル）等の１つ以上のパラメータの関数として好都合に 決定される。本発明のある局面によると、比較的明るいスライスは比較的短い露 光時間を必要とし、比較的暗い（真っ暗(dark)）スライスはより長い露光時間を 必要とする。このようにして、各スライスはフィルム乳剤内の感光性元素の適切 な（例えば比例的な）量を消費する。 いくつかの点に関して、比較的長い露光時間は不利となり得る。例えば、露光 時間が長くなると、疑似現象がホログラムの品質を損ないやすくなる。このよう な疑似効果は他の条件のなかでも、ビーム強度または温度、湿度、レーザ源のコ ヒーレンス長さなどのさまざまな投射光学装置パラメータにおける、振動、ドリ フト等がある。従って、比較的暗いスライスについては、露光時間を短縮するの が望ましい場合がある。 本発明のある局面によると、特定のデータ集合体を有するいくつかまたはすべ てのデータスライスに対する露光時間は、１つ以上のスライスに対する集合体輝 度レベルを所定量人工的にブーストすることによって短縮され得る。これは、疑 似輝度絵素を最小割り込み方法(minimally interusive manner)でスライスに配 置することによって、適切に達成され得る。 例えば、アステロイドは、関連するデータから遠いスライスの暗い領域に配置 され得る。このようにして、スライスに具体的に表される関連データを有する絵 素の輝度レベルを損なうことなく、特定のスライスに対する集合体輝度レベルを ブーストし得る。 上述のアステロイド技術のさらなる局面によると、疑似輝度領域はいかなる形 態または形状でもあり得るが、好ましくは雲、アステロイド、または他の無作為 （例えば不規則な）形状である。これに関して、シャープなコントラストエッジ を有する規則的な形状（例えば長方形）を使用すると、所望でない効果が生じる 。例えば、類似の幾何学パターンがスライスからスライスに現れる範囲において 、誤って強いまたは弱い周辺部が不利に生成される。これにより、エリアジング や所望でない相互変調ノイズ等が発生し得る。 以下により詳細に説明するように、いったん合成ホログラム（マスターホログ ラム）が生成されると、マスターホログラムのコピーをとることが望ましい場合 がある。このコピーは適切に画像面ホログラムとなる。この背景において、様々 なアステロイドを遮断して、画像面（コピー）ホログラム上にこれらが現れない ようにすることが望ましい場合がある。これは、単に物理的にホログラフィーア ステロイドを遮断してこれらをコピー機構から光学的に隔離することによって達 成され得る。これに関して、ホログラフィーアステロイドは、データセット内の さまざまなスライスに対する全てのアステロイドが単一の面、例えばコピーホロ グラムに対するフィルムホルダ面に存在する場合、簡単に遮断され得る（これは 、図９および図１０を参照して、後により詳細に説明する）。全てのアステロイ ドを単一の面に容易に配置するために、すべてのスライスに対して固定位置から アステロイドをマスターホログラムに投射することが望ましい場合がある。すな わち、マスターホログラムが生成されるときにカメラ装置（例えば、上で説明し た可変強度偏光子）がマスターホログラムフィルム面に対して移動するため、H1 （マスター）ホログラムの生成中、H2（コピーホログラム）フィルム面に対する 固定位置に、アステロイド投射機構を維持することが望ましい場合がある。 上述のアステロイド技術において、暗いスライスに対する輝度レベルを人工的 にブーストすることによって、さまざまなスライス間の動的輝度が所望どおりに 減少され、特定のデータ集合体を有するさまざまなスライスに対する露光時間の 範囲もまた減少され得る。 典型的なデータ集合体において、所定の集合体輝度閾値以下のデータスライス のみの輝度レベルを人工的にブーストすることが望ましい場合がある。あるいは 、特定のデータ集合体内の全てのデータスライスがあまりにも暗い場合、または より明るい（すなわち、高いグレースケール値）スライスにさえもアステロイド を 付与して、例えばデータ集合体を含むさまざまなスライスに対する相対集合体グ レースケールレベルを保存することが望ましい場合がある。 アステロイドを比較的暗いデータスライスに付与することによって、特定のデ ータスライスに対してフィルム基板内に生成される周辺パターンはシャープにさ れ、その結果、各データスライスに対してより高いコントラスト比が達成される 。これにより、よりシャープな合成ホログラムが生成される。これは、各データ スライスに対する考察の対象となっている関連データを含むさまざまな絵素に対 するグレースケール値が変化しない場合でも同じである。すなわち、アステロイ ドを暗いデータスライスに付与することによって、比較データを有する絵素を通 過する光の量が変化しない場合でさえも、そのデータスライスに対する周辺パタ ーンが強化される。ビューイング装置 コピーホログラムＨ２は、カルフォルニアのLaguna HillsのVOXEL，Inc.によ って製造されたＶＯＸＢＯＸ 装置などのビューイング装置上で適切に再生され る。ＶＯＸＢＯＸ ビューイング装置のいくつかの特徴が、1986年11月18日に発 行された米国特許第4,623,214号および4,623,215号に記載されている。 次に、図１１を参照すると、ビューイング装置1102は、ハウジング１１０４お よびその中に配置された内部キャビティ１１０６を適切にしており、ハウジング １１０４は、ビューイング装置に環境光および室内光が入るのを防ぐように構成 されている。 ビューイング装置１１０２は、例えば、球面照射白色光源などの光源１１０８ 、バッフル１１３２、ミラー１１３４、フレネルレンズ１１１０、回折格子１１ １２およびベネチャンブラインド１１１４を有し、ベネチャンブラインドの上に はコピーホログラムＨ２が好都合に実装されている。ベネチャンブラインド１１ １４およびホログラムＨ２は、簡潔にするために、回折格子１１１２から空間に 分離されているように模式的に示されている。装置の好ましい実施態様において 、フレネルレンズ１１１０はハウジング１１０４の前表面を適切に形成し、回折 格子１１１２はレンズ１１１０の表面に固定された薄い平面シートを形成し、ベ ネ チャンブラインド１１１４は回折格子１１１２に固定された薄い平面シートを形 成する。例えば、適当なクリップ、真空機構、あるいは何らかの好都合な方法な どの何らかの好都合な機構によって、ホログラムＨ２をベネチャンブラインド１ １１４の表面に近接しているが取り外し可能なように取り付けられる。 フレネルレンズ１１１０は、光源１１０８によって生成された光を平行にし、 回折格子１１１２を介して平行(collimated)を方向付ける。所望の光源１１０８ とレンズの間の焦点距離は、とりわけ、レンズ１１１０の物理的寸法によって決 定される。空間を保持し、それによってコンパクトなビューイングボックス１１ ０２を生成するためには、光源１１０８からの光がミラー１１３４によってその 光の経路にそって適切に重畳されなければならない。空間利用を最大限にするた めに光源１１０８はレンズ近傍に配置され得るので、ミラー１１３４によって折 れた光のみがレンズ１１１０に当たるように、バッフル１１３２が光源１１０８ とレンズ１１１０との間に好都合に配置され得る。上記のように、この角度と波 長との間の関係は、方程式λ＝Ｋｓｉｎθによって同様に決定される。本発明の 好ましい実施態様において、レンズ１１１０の焦点距離はおおよそ１２インチで ある。 回折格子１１１２は、例えば、本明細書に記載されているものと同様のホログ ラフィ工程によって製造される、ホログラフィ光学素子（ＨＯＥ）を適切に有し ている。より詳細には、参照ビームならびにホログラムＨ２（ここでは514.5ｎ ｍ）を製造するときに用いられる物体ビームに対応する波長および入射角を有す る物体ビームを用いて、回折格子１１１２が適切に製造される。好ましい実施態 様において、回折格子１１１２は位相ホログラムであることが有利である。 回折格子１１１２は、光源１１０８から回折格子上に照射される白色光の様々 な成分を波長の関数として適切に回折する。より詳細には、光が回折格子１１１ ２を通過すると、光の各波長は独自の角度によって屈曲させられる。例えば、白 色光の青色成分は角度Ｐによって屈曲し、より高度の波長てある緑色成分はより 大きい角度Ｑで屈曲し、より高度の波長である赤色光は角度Ｒで屈曲する。言い 換えると、回折格子１１１２は、格子の表面に対して独自の角度で各波長を平行 にする。しかし、回折格子１１１２は不完全なディフラクタであり、従って、入 射光の一部のみが回折され（例えば、５０％）、未回折光の残りの部分は平行な 白色光として通過することを当業者は理解するであろう。 ベネチャンブラインド（ルーバ）１１１４は、回折格子１１１２を通過する未 回折白色光を効果的に捕らえる、一連の非常に薄く傾斜した光学スラットを有し ている。従って、ルーバ１１１４を通過する実質的にすべての光は、例えば、光 が回折格子１１１２によって回折される角度に傾斜して通過する。もちろん、光 のうちにはルーバ１１１４によって回折されないものも若干あり、その光は様々 なランダムな角度で通過する。 さらに、ルーバ１１１４を有するスラットの幾何学的構成は、最適なカラリゼ ーションを有するホログラムを生成するように選択され得る。より詳細には、一 定の波長は本質的に損傷されずにルーバ１１１４を通過する（公称波長帯）が公 称波長帯よりも高いあるいは低い波長はルーバ１１１４によってとらえられるよ うに、スラットの幾何学的構成を選択し得る。さらに、回折格子１１１２を通過 する未回折光がルーバ１１１４を直接には通過しないように、スラットの幾何学 的構成を選択し得る。スラットの幾何学的構成を調整することにより、例えば、 そのような未回折光をホログラムＨ２に到達する前に隣接するスラットの間を多 数回（例えば、４回）反射させることによって、未回折光を実質的に減衰させ得 る。 ルーバ１１１４は、３Ｍ Companyによって製造された薄い平面光制御フィルム を適切に有する。一方の表面上ではルーバ１１１４はわずかに凸状になっており 、さらにこの表面には製造者によってグリース性物質あるいはろう性物質が明か に塗布されている。傷つきやすいスラットへの損傷を避けるために、例えばアク リルシート（図示せず）などの保護表面にルーバ１１１４を付着させることが望 ましい。しかし、ルーバ１１１４の「グリースを塗布した」側面をアクリルシー トに不適切に付着させると、２つの表面の間で不均等な接触界面が生じ、それに よって望ましくない光学特性が生成され得る。 この界面において高潤滑性を有する粒子状物質（例えば、タルク）の薄い皮フ ィルムを塗布すると、アクリルシートとルーバの間の改善された光学特性を有す る接触面が生成される傾向があることを本発明は決定した。 図示されるように、ルーバ１１１４の表面にビューイングスクリーンを付着さ せることによって、ホログラムＨ２をビューイングスクリーン上に配置する。こ の点に関して、ビューイングスクリーンは、レンズ１１１０、回折格子１１１２ およびベネチャンブラインド１１１４の構成部材のうちの１つ以上を適切に有す る。あるいは、ビューイングスクリーンは、上に上記の構成部材のうちの１つ以 上が好都合に実装され得る、例えばガラスなどの透明物質の薄い平面フィルムを 有するだけでもよい。本発明のある局面によれば、そのようなビューイングスク リーンは、適切に、幅が１０〜１６インチのオーダーで、高さが１４〜２０イン チ、最も好ましくは１４〜１７インチのオーダーである。従って、本発明に従っ て製造された様々なホログラム、すなわち、マスターホログラムＨ１およびコピ ーホログラムＨ２は、ビューイングスクリーンよりも小さいか、あるいはほぼ同 じ大きさを有するように、適切な寸法を有することが望ましい。特に好ましい実 施態様においては、マスターホログラムＨ１およびコピーホログラムＨ２は、適 切に、それぞれ幅１４インチ、長さ１７インチである。 回折格子１１１２を製造するために用いられたものと同一の波長および参照ビ ーム角度を用いてホログラムが適切に製造されるので、ホログラムＨ２を通過す る光は、その波長に従って屈曲される。詳細には、青色光はマイナスＰ度で、緑 色光はマイナス０度で、赤色光はマイナスＲ度で屈曲される（マスターホログラ ムＨ１は、コピーホログラムＨ２を製造している間に反転されることを思い起こ されたい）。従って、すべての波長は、レンズ１１１０の平面に対して実質的に 垂直にホログラムを通過する。その結果、観察者１１１６は、ホログラムＨ２の 平面に対して垂直である線に実質的に沿った視点から再構成されたホログラムを 見ることができる。 回折格子１１１２の波長選択回折容量をホログラムＨ２の波長選択回折特性と 調整することによって、回折格子１１１２によって回折された実質的に全ての光 がホログラムを照明するために用いられ得る。従って、比較的非能率的な回折格 子１１１２を用いても、比較的明るいホログラムの画像が生成される。さらに、 かなりの量のこのスプリアス白色光はルーバ１１１４によって遮断されるので、 ホログラフィ画像は、回折格子１１１２によって回折されないスプリアス白色熱 (hot)によって無駄に散乱されない。 さらに、薄い平面ホログラム、ルーバおよび回折格子をビューイング装置の一 部を形成するレンズの表面に実装することによって、ホログラムを照明する再生 ビームは、光源１１０８からの平行光に実質的に排他的に限定される。すなわち 、スプリアス非平行光がホログラムＨ２の裏面（図１１の右手側）に照射するこ とを防止する。他の光制御フィルム実施態様 ここで図１３を参照すると、ビューイング装置１１０２の他の実施態様による と、光制御フィルム１３１０がルーバ１１１４の代わりに適切に使用され得る。 より詳細には、光制御フィルム１３１０は、互いにはさみあっている複数の薄 いプレーナシート(planar sheets)から製造された、薄い、透明フィルム積層板 を適切に含む。図１４に示される実施態様において、光制御フィルム（ＬＣＦ） １３１０は、３枚の積層シート、すなわち、前部シート１４０２、コアシート１ ４０４、および後部シート１４０６を有する。前述のシートはそれぞれ、薄い、 透明なフィルムを含み、細く、平行で不透明な、フィルム表面全体を横切って延 びる一連のラインを有する。ＬＣＦ１３１０の光学特性を説明するために、これ らのシートの断面を示す。明確化のため、図１５に典型的なシート１４０２の正 面図を示し、説明のために不透明なラインの厚みが強調されている。図１５に示 されるそれぞれの不透明ライン１４０２Ａ、１４０２Ｂ、１４０２Ｃ等が、図１ ４の断面図に示される。それぞれのシート１４０４および１４０６は、シート１ ４０２と適切に類似または同じである。 引き続き図１４を参照すると、ＬＣＦ１３１０は好都合に光フィルタとみなさ れ得、構成シート（例えばシート１４０２）のデューティサイクルが典型的な不 透明ラインの幅Ｗ１の関数となるようにする（例えば、連続するライン間の距離 の幅Ｗ２に対するライン１４０２Ａ）。図１４に示される実施態様において、そ れぞれのシート１４０２から１４０６は、適切に約５０％の不透明なデューティ サイクルを示す。すなわち、Ｗ１はＷ２にほぼ等しい。 格子１１２の品質は、入射白色光１４０８を選択的に回折する能力によって表 され得る。図１１を参照して上で説明されるように、回折格子１１１２は波長の 関数としてある角度で光を回折する。例えば、赤色光線１４１０は、水平から比 較的急峻な角度で回折され、緑色光１４１２は赤色光よりは急峻でない角度で回 折され、そして青色光１４１４は、水平から比較的小さい角度で回折される。 回折格子は、典型的には１００％有効ではない。従って、かなりの量の回折さ れない光が不可避的に格子１１２を通過する。本発明の背景において、格子１１ １２を通過する回折されない光は、ここではゼロ次光１４から１６と呼び、回折 光（例えば、光線１４１０〜１４１６）は１次回折光と呼ぶ。 シャープで、高コントラストのホログラムを容易に再構成するために、ＬＣＦ １３１０はゼロ次光１４１６を遮断するように適切に構成され、観察(viewed)１ １１６によって観察されないと同時に回折された１次光がそこを通過するように する。図１１を参照して上で説明されるように、ＬＣＦ１３１０を通過する１次 光は、ホログラムによって反対に回折され、観察者によって観察されるように水 平方向に向けられる。 図１４に示されるＬＣＦ１３１０の第１の実施態様によると、前部シート１４ ０２は、後部シート１４０６に対して適切に配置され、それらのそれぞれの不透 明および透明ラインが一直線になるようにする。反対に、コアシート１４０４は 、その不透明ライン１４０４Ａ、１４０４Ｂ等が、前部シート１４０２および後 部シート１４０６の透明部分に対応する一方で、コアシート１４０４の不透明部 分が前部シート１４０２および後部シート１４０６の透明部分に対応して配置さ れるように配置される。その結果、格子１１１２を通過するゼロ次光のほとんど がＬＣＦ１３１０によって遮蔽される。しかしながら、例えば光線１４１６Ａに 示されるように、少量のゼロ次光が不可避的にＬＣＦ１３１０を通過することを 、本発明者は観察した。ゼロ次光１４１６ＡがＬＣＦ１３１０を通過することは いくつかの要素によるものであり得、その例としては、１つ以上のシート１４０ ２〜１４０６の垂直ミスアライメントと、１つ以上のシート１４０２〜１４０６ を有する１つ以上の不透明ラインの不透明度、幅Ｗ１、平行性、または位置の、 欠陥または不完全性と、ＬＣＦ１３１０を通過する光の屈折と、ＬＣＦ１３１０ を有する不透明ラインの１つ以上のエッジ周辺のゼロ次光の屈折等とがある。 従って、図１４に示される実施態様では許容できる結果が得られると同時に、 本発明の背景においては、他の構成の光制御フィルムもまた使用され得る。 ここで図１６を参照すると、光制御フィルム１６１０の他の実施態様は、前部 シート１６０２、コアシート１６０４、および後部シート１６０６を適切に含み 、シート１６０２〜１６０６を構成するさまざまな不透明ラインの相対的寸法は 、それぞれの前部および後部シート１６０２および１６０６を有する不透明ライ ンのエッジに不透明ライン１６０４Ａ、１６０４Ｂ等が「重畳する(overlap)」 ように適切に操作される。図１６に示される構成は、ＬＣＦ１６１０に具体的に 表される不透明ライン周辺でゼロ次光が回折し得る範囲を適切に縮小する。ある いは、実質的により細い（寸法Ｗ１）不透明ラインを有する複数のコアシートが 使用され得、コアシートの不透明ラインが様々な構成に互い違いに配置されて、 ゼロ次光が光制御フィルムを通過しないようにする。しかしながら、このような 実施態様の有用性は、例えば、光制御フィルムを有するさまざまな層を通過し得 る１次光の帯域幅を狭めることによって１次光の通過をやはり遮蔽しやすいとい う程度に制限される。 より詳細には、一時的に図１７を参照すると、不透明ライン１７０４Ａおよび １７０４Ｂの幅における比較的小さい重畳１７０８でさえも、経路１７１２によ って定義される第１の量から経路１７１４によって定義される第２の量までの一 定の波長に対してＬＣＦ１７１０を通過する１次光の量を実質的に減少し得る。 引き続き図１４〜図１７を参照すると、前部および後部シートの内の１つまた は両方を垂直に持ち上げると、光制御フィルムが通過するように設計されている 帯域幅の最端部において波長が遮断される傾向があることがわかる。また、コア （中間）シートを垂直にシフトさせることによって、ＬＣＦを通過する中間波長 の量を減少させる傾向があることがわかる。理想的には、ＬＣＦは、すべての所 望の１次波長を等しく良好に通過させ、全てのゼロ次光を実質的に遮断するよう に構成されなければならない。 ここで図１８を参照すると、ＬＣＦの他の実施態様が示されており、１次光を 通過させるＬＣＦの能力からＬＣＦのゼロ次遮蔽能力が実質的に取り除かれてい る。 ここで図１８を参照すると、ＬＣＦ１８１０の他の実施態様は、前部層１８０ ２、コア層１８０４、および後部層１８０６を適切に有する。ＬＣＦ１８１０の １つの局面によると、後部層１８０６はデータとして考えられ得、この場合、前 部層１８０２をシフトさせることによってカラー選択性が得られ、コア層１８０ ４における対応するシフトによって良好なゼロ次遮蔽が提供される。 図１８に示されるように、格子１１１２を通過する実質的にすべてのゼロ次光 １４１６がＬＣＦ１８１０によって遮蔽される。さらにＬＣＦ１８１０は、そこ を通過する１次回折光の所望の帯域幅の通過が容易となるように構成される。合 成ＬＣＦ１８１０を含むさまざまなシートの特定の配置は、好適な実施態様の背 景において好都合に記載され、これによりＬＣＦ１８１０が構成される。それに 応じて、ＬＣＦ１８１０を製造するための詳細な方法をここで説明する。 図１８を引き続き参照すると、ＬＣＦ１８１０は図１１を参照して上で説明さ れるタイプの、丈夫で平板なビューイング装置を使用して適切に製造され、ビュ ーイングスクリーンが実質的に水平となりそしてＬＣＦ１８１０のアセンブリ中 作業員によって観察されるように、約９０度回転される。図１８の背景において 、格子１１１２は水平方向に向けられており、それぞれのシート１８０２、１８ ０４、および１８０６を有し、底部に後部シート１８０６が、上部に前部シート １８０２が配置されるようにアセンブリされている。以下に詳細を説明する。 最初の製造工程として、例えば３／８インチのガラス板(slab)等の保護ガラス シート１８１６はビューイングスクリーン１８１８の表面上に水平に配置され、 ＬＣＦ１８１０のアセンブリ中ビューイングスクリーンが損傷を受けることを回 避する。その後、例えば、薄い透明のポリエステル、シート（ポリエステルシー ト１８２０）等の保護塗装をガラスにほどこし、アセンブリ中に使用されるいか なる接着剤もガラスシート１８１６に接触しないようにすることが望ましい場合 がある。 積層ＬＣＦ１８１０の処理および設置を容易にするため、積層板を合成物とし て構成することが望ましい場合がある。この場合、ＬＣＦ１８１０はガラスのそ れぞれのシート１８２２および１８２４の間に挟まれる。従って、リアシート１ ８２２は適切に全体的に浄化されてポリエステル保護シート１８２０上に配置さ れる。ガラスシート１８２２および１８２４はそれぞれ、厚さ約１ｍｍから５ｍ ｍ、最も好適には厚さ約２．３ｍｍの範囲である。 図１８に最適に見られるように、ガラスシート１８２２は、高さ約１４ ７／ １６インチ、幅７ ７／１６インチの長方形寸法で構成されており、それぞれの フィルムシート１８０６、１８０４、および１８０２は連続的により小さな直線 寸法を有し、ガラスシート１８２４は最も小さな長方形寸法を有する。アセンブ リ中さまざまなシートが互いに積層され得、作業員によって好都合に操作され得 る。 引き続き図１８を参照すると、ＬＣＦの第１の活性層は、ガラスシート１８２ ２上に適切に配置される。具体的には、後部シート１８０６は、観察者１１１６ から見て左から右に走る不透明帯１８０６Ａ、１８０６Ｂ等に対してガラスシー ト１８２２上に配置される。特に好適な実施態様において、それぞれのシート１ ８０２〜１８０６を含むフィルムはKodak Accumax 2000 AL17である。好適な実 施態様において、シート１８０２〜１８０６はそれぞれ、厚さ約７ミル(mils.) であり、ポリエステル、アセテート、またはいかなる透明材料からでも構成され る。 本発明のさらなる局面によると、積層板内のさまざまなシートを構成するそれ ぞれの不透明ラインは、適切に幅約１２ミル（寸法Ｗ１、図１４参照）、間隔約 １１ミルであり、さまざまな光遮蔽フィルムのデューティサイクルが４０％〜６ ０％、好ましくは５０％〜６０％の範囲となるようにする。さらに、不透明縞を 構成する乳剤はフィルムの厚み内に埋め込まれ得るか、または約６ミクロンの厚 さでフィルム表面上に堆積される。 フィルムシート１８０６をガラスシート１８２２上に配置した後、フィルムシ ート１８０６は、例えばLocktite^TMUnlocktite 351のボトルまたは他の一般用の 紫外線（ＵＶ）接着剤の先端部を中空針でふき取ることによって、ガラスシート に適切に固定される。 次に、接着剤はフィルム１８０６の２つ以上のコーナーの下側に塗布され、紫 外線が接着剤を塗布した領域に加えられて接着剤を硬化させる。これにより、フ ィルムシート１８０６がガラスシート１８２２に固定される。 好適な実施態様によると、適切な紫外線硬化ランプは、例えばSpectronics SB 100Cハンディタイプのランプのような、１００ワット紫外線フラッドランプを有 する。 次に、左から右に走る不透明ラインを有している、コアシート１８０４が後部 シート１８０６上に配置される。コアシート１８０４を後部シート１８０６の上 に適切に配置するために、作業員は適切にフィルムに向かって下から直接目視し 、作業員の目線が実質的にフィルム面に対して直交するようにする。次にシート １８０４は、シート１８０４の不透明ラインがシート１８０６の不透明ラインに 位置合わせされるまで操作され、シート１８０６が本質的にシート１８０４の後 ろに隠れるようにする。いったん２枚のシートがきっちりと位置合わせされると 、シート間のいかなる空気も除去されて、２枚のフィルムシート間に密着した滑 り接触が提供される。小型携帯式顕微鏡、例えばH&R catalogueで購入できるTas co 30X顕微鏡を使用することによって、コアフィルム１８０４は作業員に向かっ て（図１８では下に向かって）わずかに適切にスライドされ、シート１８０４の 不透明ラインが、シート１８０６の不透明ラインに約５０％重畳するようにする 。上述の顕微鏡を使用することによって、これは視覚的に比較的容易に達成され 得る。また、合成物の４つのコーナーで顕微鏡を使用することによって、シート の表面全体に渡ってシート１８０４の不透明ラインがシート１８０６の不透明ラ インに実質的に平行となることが比較的容易に確実となる。この位置において、 シート１８０４の任意の不透明ラインの典型的なエッジ１８２６は、シート１８ ０６上の隣接する不透明ライン１８０６Ｂのそれぞれのエッジ１８２８および１ ８３０間の約半分のところに適切に配置される。 次に、例えばシート１８０４の底部エッジに２片のテープを配置し、一次的に シート１８０４をフィルムシート１８０６およびガラスシート１８２２に固定す ることによって、コアシート１８０４が一次的に所定の位置にテープで留められ る。 次に、前部シート１８０２がコアシート１８０４の上に配置され、様々な不透 明ライン１８０２Ａ、１８０２Ｂ等が、シート１８０４および１８０６の不透明 ラインの重畳によって定義される不透明領域に位置合わせされる。そして、すべ てのゼロ次光が完全に遮断されるまで、シート１８０２がゆっくりと作業員に向 かって（図１８では下に向かって）移動される。これは、格子１１２および図１ ８に示されるさまざまな構成要素を通過するすべてのゼロ次光が完全に遮蔽され るので作業員にとって明らかとなる。ゼロ次光が本質的に完全に遮蔽されたこと を確認するために、作業員はビューイング装置内に配置されたバルブの輝度レベ ルを最大レベルとし得る。 具体的には、それぞれのシート１８０２および１８０４を構成するさまざまな 不透明ストライプのそれぞれについて、不透明ストライプ１８０２Ａのエッジ１ ８３２が不透明ストライプ１８２６のエッジ１８３４のわずかに上にある場合、 ゼロ次光は完全に遮蔽される。それぞれのエッジ１８３２およびそれぞれのエッ ジ１８３４の間の重畳の度合いは、寸法Ｌとして好都合に定義され得る。本発明 の好適な実施態様によると、寸法Ｌはできる限り小さい一方で、ゼロ次光の完全 な遮断を確実なものとしなければならない。 シート１８０２が適切に配置されることを確認する場合の追加的な工程として 、作業員は装置に対して前方に傾斜して寄り掛かり得、これにより例えば位置１ ８１４Ｂから下方および後方を観察する。位置１８１４Ｂから、作業員はＬＣＦ 合成物１８１０を介して照射されるいかなる「バックライト(backlight)」も観 察し得る。バックライトは、典型的にはゼロ次光よりも実質的に強度が低いが、 それにもかかわらずできる限り多くのバックライトを遮蔽することが望ましい。 このことは、寸法Ｌを最小限にしながらゼロ次光の完全な遮蔽を確実なものとす ることによって達成され得る。 次に、例えば層１８０２を層１８０４に固定するための数片の接着テープを付 与することによって、前部層１８０２が層１８０４に固定される。 すべてのゼロ次光が遮蔽されたことを確認した後、シート１８０２および１８ ０４の一方または両方がわずかに移動され得て最適なカラーバランスを達成する 。これに関して、観察者は装置から離れ得、そして／またはわずかに屈んで位置 １８１４Ａから装置を観察し、一連の不透明ラインによって定義されるトンネル を「見上げる」ようにする。図１８に示される構成において、作業員がほうき星 (comet)に見えるものを観察することが可能となる。本発明者は、このほうき星 は ビューイング装置内の光源のフィラメントの拡散した画像であると考える。 次に、作業員は自分に向かって（図１８においては下に向かって）コア層１８ ０４を移動させながら、シート１８０２を本質的に静止状態に維持する。この操 作によって寸法Ｌが効果的に増加し、完全なゼロ次遮蔽がさらに確実なものとな る。あるいは、前部シート１８０２は、追加的にまたは層１８０４を下に向かっ て移動する代わりに、図１８内で上に向かって移動され得、位置１８１４Ｂから 観察されるバックライト量を増加させることなくわずかに寸法Ｌを増加させるこ とができる。 次に、典型的なホログラムが装置上に配置され、適切なカラーおよびゼロ次遮 蔽が確実なものとされる。作業員がＬＣＦ１８１０を通過するカラースペクトラ ムを精巧に調整するよう所望する程度まで、作業員はコア層１８０４を上または 下に向かってわずかに操作しながら完全なゼロ次遮蔽を確実にすることによって 、所望のカラー変動を得る。 いったんＬＣＦ１８１０を構成する３つの層が適切に配置されると、これらの 層は上述の紫外線接着剤によってそれらのコーナーで互いに固定される。そして 、ガラス板１８２４が装置に配置され、拡大プレーナープレス器具が装置全体に 配置されて、装置内のさまざまな積層板間から空気を排除する。その後、紫外線 接着剤のビード(bead)が、周辺のビードに小さな隙間を残したまま装置の周辺に 塗布される。次に中空針が隙間に挿入される。中空針は３０３ステンレス鋼、２ ５の目盛りによって適切に構成された薄い壁の管である。 その後、周辺の接着ビードが完了し、周辺シールは中空針を所定の位置に配置 した形で完了している。そして、例えばテフロンホースのような真空リードが中 空針の遠位端に固定され、約２５インチの水銀圧の圧力の真空が中空針に加えら れる。これにより、積層装置内のいかなる残留空気も中空針を介して排除される 。 すべての空気が装置から排除されると、中空針を柔らかくするために熱ランプ またはブローランプが使用され得、これにより中空針は崩壊し接着ビード内部に 気密領域を形成する。加熱工程中、中空針は先端が針状のパイラーで適切に圧搾 されて平坦にされ、チャンネルグリップパイラーによって有利に捕らえられて、 丈夫で軽量な機械的気密シールを確実なものにする。その後、中空針の端部は接 着ビード内で折り返されて、装置の周辺全体がテープで留められ、安定で、気密 な機械的に正常な合成積層構造を確実なものにする。改変および強化 本発明に従って製造されたホログラム（Ｈ２）が箱１１０２上に実装されると 、フルパララックスおよびすべての視点からの遠近感（パースペクティブ）が観 察者に提供され、物体の３次元的表示が見られ得る。ホログラムがビューボック スから取り外され、反転され、再びビューボックスに戻されてもよいことを、本 発明の発明者はさらに決定した。反転されたホログラムは、観察者が反対方向か らホログラムを見ていること、すなわち、観察者から最も離れていたホログラム 上の点は今度は観察者に最も近くなり、またその逆になることを除いては、同一 のホログラムの非反転ビューとして、すべての同一のデータを含む。外科医があ る方向から他の方向に身体上で手術の様々なプロスおよびコンスにアクセスする ことができるようにすることにより提案された外科の手順を計画したときに、こ の特徴は外科医に対して特に有用になり得る。 単に１つのホログラムをもう一つのホログラムの上部に配置することによって 、２つ以上のホログラムが同一のビューボックス上で同時に見られ得ることも本 発明の発明者が決定した。例えば、第１のホログラムが取り替えられるべき身体 （例えば、臀部）を有し、第２のホログラムが補綴代替装置を有する状況では、 これは特に重要になり得る。従って、外科医は、適切な背景において、すなわち 、患者の内部の３次元空間に装置が設置されたときに、提案された装置を見るこ とができる。 さらに、例えば、３次元調整グリッドなどの調整グリッドを調査の対象である ホログラムで覆うことが有利になり得る。この背景に置いて、適切な調整グリッ ドは、その上で符号化された空間表示を有する１つ以上の規則あるいは他の測定 器のホログラムをただ単に有するだけでもよい。あるいは、調整グリッドは、例 えば、線形的方法、対数的方式などの他の好都合な方法で間を置いた、一連の交 差する線、もしくはドット行列あるいはほかの視覚的マーキングの行列を単に有 するだけでもよい。このように、特に、調整グリッドが同じスケールであるか、 ホログラムを有する寸法のスケールの好都合な倍数である場合、調整マーキング を合計することによって３次元的距離が容易に計算され得る。 本発明に従ってホログラムを見たときに非常に弱い光のパターンおよび暗い環 が時折目に見えることも、本発明の発明者が観察している。より詳細には、見ら れるたときに、これらの環はホログラムの後ろに非常に離れて見える。本発明の 発明者は、これらの環が各データスライスと共に拡散する拡散体４７２のホログ ラムを取り込むことに起因する、インターフェログラムを構成することを理論化 した。この問題を克服するために、各データスライスが記録されると、拡散体４ ７２はその平面内でわずかに（例えば、１０ミリメートル）移動してもよい。こ のように、本明細書に記載されているように、各データスライスに対応する画像 はフィルム３１９上に投影されているが、拡散体４７２のわずかに異なる部分が 各データスライスに対して投影され、それによって各データスライスに対して拡 散体４７２に起因すると考えられる同一パターンを投影することが防止される。 例えば、１つ以上のデータスライスに本文材料あるいは図式材料を付加するこ とも可能であり、それにより、データセットの得られたホログラムがこの本文材 料あるいは図式材料を反映し得る。このような材料は、識別データ（例えば、患 者の名前、記録されている物体のモデルあるいは整理番号）を有しても、あるい は、純粋な図式情報（矢印、記号など）を有してもよい。 この点において、正スコピックビューで見られるテキストは、同一ホログラム の疑似スコピックビューにおいて反転されることに気づくことは興味深い。すな わち、正スコピックビューにおいてテキストが右側を上にして見える場合、疑似 スコピックビューにおいは逆さまに見える。従って、ホログラムにおいてテキス トを利用することが望ましい限り、ホログラムが正スコピック構成で見られるか 疑似スコピックビュー構成で見られるかにかかわらず、テキストが適切に観察さ れ得るように、同一のテキストをホログラム上部では右側を上に、ホログラムの 底部では上下逆に挿入することが有利になり得る。 さらに、再生の間にはフィルム平面内のテキストは一般的に明確であるが、フ ィルム平面の外、すなわち、図１における軸Ａに沿って配置されたテキストは一 般的により明確でなくなる。「フィルム平面外部の」テキストはＶｏｘｂｏｘ上 で見られると判読可能であるが、Ｖｏｘｂｏｘがなければ判読できないので、こ れは本発明のある側面によると有利である。医学的診断に用いられるホログラム の背景においては、例えば、患者の名前、状態などの秘密なある患者の情報がＶ ｏｘｂｏｘの補助により、しかるべき職員が非常に容易にそのような情報を見る ことができるように、フィルム平面外部に配置することが望ましく、それによっ て患者の秘密性を保証する。 本文材料あるいは図式材料に加えて、例えば、特定のホログラムを有する画像 の一部、あるいは、他のホログラムからの画像データなどの付加的なイメージを マスターホログラム上に有することが望ましい。例えば、百個以上のスライスを 有する折れた骨のマスターホログラムを考える。キーとなる情報を有する数個の スライスについては、ホログラム全体とは距離を置いているがホログラムに隣接 しホログラムに対して適した深さにあるこのデータを個別に表示することが好ま しい。 簡潔に上記したように、本発明に従って製造されたホログラムをＶｏｘｂｏｘ あるいはほかの適切なビューイング装置上で見るとき、ホログラムが第１の位置 にあるときホログラムの正スコピックビューが観測され、ホログラムがその水平 軸の周りを回転するとき、疑似スコピックビューが観測される。ホログラフィフ ィルムの特定の方角が、裸眼による正スコピックビューあるいは疑似スコピック ビューに対応するか否かを決定することは困難なので、ホログラフィフィルム上 に好都合な表示を配置し、ホログラフィフィルムがビューイング装置上に配置さ れたときにホログラムのどのビューが観察され得るかを観察者に知らせる。例え ば、ノッチあるいはその他の物理的表示をフィルム上、例えば、正スコピックビ ューの右上の角に配置することが望ましい。あるいは、適切な表示を、辺に沿っ て角に、もしくは、ホログラフィフィルムあるいはホログラフィフィルムのため のいかなる境界、縁あるいはパッケージ上の好ましい位置のいずれかに配置する ことによって、小さなテキスト、図式および色のコード化体系が用いられ得る。 本発明の別の局面によれば、データスライスの一部のみをウィンドウ化し、か つ、満足のいくコントラストおよび陰影を実現することが効果的になり得る。た とえば、１００個のスライスデータセットに対しては、例えば、１０個おきにデ ータスライスを手動でウィンドウ化し、また、コンピュータによる内挿技術を用 いることによって、割り込みデータスライスを自動的にウィンドウ化することが 可能である 本発明のさらに別の局面によれば、データセットを含む様々なデータスライス 平面からフィルム平面を選択することが可能である。より詳細には、データセッ ト内の各データスライスは、それ自体の独自の平面を占める。本発明の好ましい 実施態様によれば、データセットの容量内で中央にあるデータスライスが、トラ ック装置３３４の移動長さの中心にあるデータスライスに対応するように、トラ ック装置３３４は前後に移動する。しかし、所望であれば、フィルム３１９の平 面がデータセットの一端あるいは他端により近くに配置されるように、イメージ ング装置３２８とフィルム３１９との相対的位置を変化させ得る。従って、得ら れたホログラムＨ２は、データセットを切断するためにフィルム平面が選択され る場所によって、ホログラムが観察されるスクリーン内あるいは外に投影された ホログラフィ画像のより大きい部分あるいはより小さい部分を有するように思わ れる。 本発明のさらに別の局面によれば、複数の異なるホログラムが一枚のシート上 に表示され得る。例えば、外科手術前の身体のホログラムはフィルムの上部に表 示されている。フィルムの下部は２つの４分の１部分に分割されており、その一 方は第１のパースペクティブからの手術後の同一の身体のホログラムを含み、他 方は別のパースペクティブからの手術後の同一の身体のホログラムを含む。これ らのおよび他のホログラフィ構成は、効率的な診断分析を促進するために適切に 用いられ得る。 本発明のさらに別の局面によれば、ビーム経路全体を適切に黒い管材および黒 い箱の中に納めることが有利てある。これによって、望ましくない反射の存在が 最小化される。さらに、マスターホログラムおよびコピーホログラムを製造する (maker)工程全体は、いかなるフィルム表面とも接触し得るスプリアス光を有さ ない部屋あるいは他の囲いの中で行うことが有利である。あるいは、本発明の背 景においてビームのいずれかによって通過する経路を、他のファイバー光学ケー ブルに代えてもよい。ファイバー光学ケーブルを適切に選択することによって、 ケーブルを通過する光の極性および横断電磁モード（ＴＥＭ）が保存される。フ ァイバー光学ケーブルを用いると、システムが非常に圧縮され、さらに、システ ムの構成部材（例えばミラー）の多くが完全に除去され得る。最後に、ファイバ ー光学ケーブルは、参照ビームと物体ビームとの間の差動経路長を補償するため に用いられ得る。特に、ビームの１つが通過する経路が他のものと異なる限り、 ファイバー光学ケーブルの所定の長さがより短い距離を通過するビームの経路に おいて用い、それにより長さの差を補償し、従って、２つの経路を等しくし得る 。 図１０Ｂに示されている疑似スコピック構成を簡略に再び参照すると、一定の 状況下では、自由空間においてマスターホログラムを再生し、３次元画像を見る ことが望ましい。例えば、手術を行う前に、特定の身体の部分で外科技術を練習 することが、外科医にとって有益になり得る。この点において、例えば、バーモ ント州、BurlingtonのAscension Technology Corporation によって製造されたB ird(ＴＭ)部品No.600102-Aなどの６空間デジタイザは、疑似スコピック構成の背 景に置いて有利に用いられ得る。 より詳細には、６空間デジタイザは自由空間において加工され、従来のコンピ ュータマウスがそのコンピュータに２次元位置データを報告するのと同様に、そ の位置をコンピュータに報告し得る。ホログラフィ空間を移動することによって 、サイズあるいは他の寸法に関するデータがホログラムに対して明白に得られ得 る。 さらに図１０Ｂを参照すると、様々な診断上のあるいは実験上の職務を行うた めには、ホログラムのフィルム平面外、例えば、自由空間で、ホログラムを部分 的にあるいはその全体を再生することも望ましい。例えは、負傷した臀部などの 人間の解剖組織上の構造の一部のホログラフィ表示を投影し、ホログラフィ空間 に臀部あるいは他の解剖組織上の要素を置き換えるための補綴装置を物理的に配 置することが有利になり得る。このように、補填装置の「取り付け」および装置 の配置前に行われたどのような適切な補正も確認される。 さらに、自由空間においてホログラムを再生し、拡散スクリーンもしくは他の 透明または不透明構造をホログラフィ空間に配置し、様々な実験上あるいは診断 上の目的のためにホログラムの対象物との相互作用を行うことが望ましい。 本発明は、添付の図面と関連して本明細書に記載されたが、本発明の範囲はこ れに限定されないことを当業者は理解するであろう。例えば、ビューボックスは 直方体として記載されているが、ビューイング装置の様々な構成部品を好都合に 収納するいかなる適切な構造でもよいことを当業者は理解するであろう。さらに 、カメラ装置およびコピー装置は分離したシステムとして図示されているが、適 切に１つのシステムに組み合わせられてもよい。 添付の請求項に記載されているような本発明の精神から離れることなく、本明 細書中に記載されたさまざまな構成部品および工程の選択、設計および配置にお いてこれらおよびその他の変更をなし得る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION                        Apparatus for reconstructing hologramCross reference for related applications   This application is filed on Nov. 27, 1992 with the same name, Stephen J. et al. Hart No. 07 / 982,316, issued Nov. 26, 1993, and US Pat. Continuation of International Patent Application No.PCT / US93 / 11501 filed by the same inventor Application (CIP).Technical field   The present invention generally relates to a method and apparatus for forming a hologram, and more particularly Continuous exposure of a board with multiple 2D images to display a 3D physical system To generate a hologram of a physical system.Background technology and technical issues   The hologram, when reconstructed, produces the actual three-dimensional image of the physical system, It is a three-dimensional recording of a physical system, for example, a film recording. Holography is: Different from stereo photography. The holographic image gives the observer both horizontal and vertical Images from all angles and full perspective images from the full range of observation points This provides sufficient parallax. In other words, holography is In addition, the present invention provides a perspective image from any distance to the entire range regardless of distance. This As such, holographic image display is much more powerful than stereoscopic display of similar images. It is profitable. This is especially true when examining and understanding volumetric data is It applies to medical diagnosis, which is important for medical treatment.   Inspection of data that fills a three-dimensional space is an art, science, and engineering discipline , But perhaps the most familiar example is medical imaging. Medical In photography, for example, a computer is used to obtain multiple cross-sectional images of a part of the human body. X-ray body tomography (CT or CAT), magnetic resonance (MR), And other scanning physical therapies are used. Radiologists, physicians, and patients Observing these two-dimensional data "slices", the three-dimensional For this organ and tissue, identify what this two-dimensional data means. Many By integrating a number of two-dimensional data slices, even relatively simple volumetric images This puts a heavy burden on the human visual system. The organ or set under examination Generate meaningful and understandable 3D intelligent images as weaving becomes more complex The ability to properly integrate large volumes of two-dimensional data is overwhelming. There are two.   Conventional hologram using a small number of superimposed holographic images on a single membrane substrate A relatively low percentage of spuriously exposed and / or developed The presence of a light-sensitive element (cloudy) reduces the quality of the resulting hologram visibly I can't. In contrast, as described below, holograms formed according to the present invention are generally Usually up to 100 or more holograms superimposed on a single membrane substrate . Therefore, the presence of a small amount of haze on each hologram will have severe cumulative effects on the quality of the final product. Affect.   Thus, many, for example, up to hundreds or more, different holograms can be Recorded on a film substrate and currently observed in the form of a human body and separated data slices Hologram to facilitate actual three-dimensional holographic reproduction of other physical systems There is a need for a method and apparatus for manufacturing a system.Summary of the Invention   The present invention provides a method and apparatus for forming a hologram that overcomes the limitations of the prior art. provide.   According to one aspect of the invention, a hologram camera device comprises: a single laser source; The laser beam is split into a reference beam and an object beam, and both beams are directed to the film substrate. A beam splitter configured to split the beam. The device is further equipped with multiple 2D An image, for example, a multi-slice data set having a CT scan data set A spatial light modulator configured to sequentially project the beam and the film. This Thus, a three-dimensional holographic record of each two-dimensional slice of the data set is created on a film. Is done.   According to another aspect of the invention, consisting of one hundred to two hundred or more individual two-dimensional slices The entire data set is superimposed on the film and individualized on a single substrate (master hologram). One hundred or more holograms, each correlated, are superimposed. A small number (for example, one In contrast to the prior art in which the hologram of 4) is superimposed on a single film substrate, the present invention Each consume approximately equal, but at least in proportion, the photosensitive element in the film And a method and apparatus for recording a number of relatively weak holograms.   According to yet another aspect of the present invention, a copy (transfer) device from a reference to an object is provided. Can be quickly and efficiently generated as a single hologram in a single exposure.   According to yet another aspect of the present invention, a hologram viewing device includes: Therefore, it is provided for observing the generated hologram. In particular, according to the invention An exemplary viewing box is a broad spectrum light source, such as a white light mounted inside. Light sources, collimator (eg, Fresnel) lenses, broad spectrum light sources, etc. Properly enclosed, with diffraction grating, and Venetian blinds (louvers) With a rectangular device. The collimator lens collimates white light through a diffraction grating. It is arranged to direct the source. In the context of the present invention, collimated light is So that the beam has a substantially constant cross-sectional area over the proper propagation length. All directional components indicate light having the same propagation direction.   The diffraction grating is configured to transmit light at an angle that is a function of the wavelength of each light component. Have been. Holograms also allow light to pass at each angle that is a function of the corresponding wavelength. You. By inverting the hologram before observation, light of all wavelengths is effectively The hologram is emitted from a vertically perpendicular hologram.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES   Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the figures, the same reference numbers , The same components.   FIG. 1 shows a typical X-ray axial tomography (CT) device.   FIG. 2 is obtained by X-rays commonly used in the CT apparatus of FIG. Multiple data sets, each of which includes 3 shows a two-dimensional data slice.   FIG. 3 is a schematic diagram of a camera system according to a preferred embodiment of the present invention.   FIG. 4 is a schematic diagram of a beam splitter according to a preferred embodiment of the present invention. .   5A to 5D illustrate the laser beam used in the camera system of FIG. 9 is a graph showing an effect when performing the Rier transform.   FIG. 6A is an enlarged schematic diagram illustrating a part of the camera system in FIG. 3.   FIG. 6B is a schematic view showing another embodiment of the spatial light modulation shown in FIG.   FIG. 7 is an enlarged schematic diagram illustrating another part of the camera system of FIG.   FIG. 8 is an enlarged schematic view showing a part of the projection device used in the camera device of FIG. You.   FIG. 9 shows a schematic layout of an exemplary copying apparatus according to the present invention.   FIGS. 10A and 10B illustrate a master host reproduced in accordance with an aspect of the present invention. 1 shows a stereogram and a virtual image of a program.   FIG. 11 is a schematic diagram of a hologram viewing device.   FIG. 12 is a schematic diagram illustrating another embodiment of a "single-step" camera system according to the present invention. FIG.   FIG. 13 shows another embodiment of the viewing device shown in FIG. 11 according to the present invention. FIG.   FIG. 14 is a laminate synthesis useful in the context of the viewing device shown in FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of another first embodiment of a light control film (LCF).   FIG. 15 is a front view showing one example of the film sheet shown in FIG.   FIGS. 16 and 17 show the film structure of FIG. 14 when the primary light passes through the LCF. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an effect when a seat is operated.   FIG. 18 is a schematic sectional view showing a second alternative embodiment of the LCF of FIG.Detailed Description of the Preferred Embodiment   In the present invention, it corresponds to a three-dimensional physical system (for example, a part of a human body). The set volume data is encoded on a single recording material, for example, a photographic substrate, Thereby, a master hologram of the object is generated. Master hologram An object that shows sufficient parallax and sufficient perspective when reproduced by pointing to a light source It can be used to create one or more replicas that recreate a three-dimensional image of the body. Obedience Thus, for a particular data set, the present invention provides a plurality of individual correlated optical systems. System, ie, a camera system for generating a master hologram, the master -Reproduction system for producing copies of holograms and camera system Regenerate either the master hologram or its duplicates depending on the specific configuration of the Intended for observation systems.data set   Currently known for generating volumetric data corresponding to physical systems In particular, X-ray tomography by computer (CAT or CT) Scan, magnetic resonance scan (MR), three-dimensional ultrasound (US), positron emission tomography There is photographing (PET). In a preferred embodiment of the invention, typically a body site (Eg, the brain, spinal cord, and various other bones and organs) The present invention describes a three-dimensional distribution of data. Can be used in connection with any appropriate dataset to define Has nothing to do with whether it represents a physical system, such as a number, figure, etc. It is well known to those skilled in the art.   Referring now to FIGS. 1 and 2, a typical CT device, as is well known, is a gas generator. And a table 12. Table 12 is axial at a given speed Advantageously, it is arranged to move in a direction (along arrow A in FIG. 1). patient( (Not shown) indicates that the body part to be examined is usually located inside the edge of the gantry 10. It is put on the table 12 in such a way that   The gantry 10 includes a plurality of X-ray sources and a recording device (both not shown) arranged around the periphery. ) Is appropriate. Patient moves axially relative to gantry 10 The X-ray apparatus contains the data obtained for the examination site (see FIG. 2) 3 A series of two-dimensional data slices 14A, 14B constituting a dimensional space (volume) 16, . . . Record 14X. That is, each data slice 14 is combined, A volume data set 16 that forms a three-dimensional image of the examination region as a whole is formed. As used herein, the phrase “volume” or “volume space” refers to a plurality of two-dimensional data. Data slices 14, each slice having characteristics relating to the examination site in a predetermined manner. Means a volume data set 16 containing fixed data.   Typical data sets are about 10 to 70 (for CT systems) or about 12 To 128 (for MR) two-dimensional data slices 14. Data Sly Thickness and spacing between threads 14 are configurable and can be adjusted by CT technicians What can be done is well known to those skilled in the art. Typical slice thickness is 1.5 to 10 Millimeters, most typically about 5 millimeters. The thickness of the slice More preferably, the choice is made so that there is only a small overlap between each successive data slice. It is.   Currently known CT scanning systems include, for example, 256 or 512 Data slice with a resolution defined by a square pixel matrix Generate Further, each address in this matrix is typically 12 Is defined by the bit halftone of CT scanners are traditionally Hounsfield It is measured in Houndsfield units, which results in air having a density and Water has zero density. Therefore, each pixel in the data slice is In systems, halftones between minus 1,000 and 3,095 (inclusive) Can have. The human eye can simultaneously sense up to about 100 halftones between pure white and pure black. To obtain, each data point in the slice is in the range of about 50 to 100 halftones ( 4,096 displayable halftones). It is desirable to operate the tuset. The process of redefining these halftones is "Windowing" (radiology), "stretching" (remote detection) / Satellite imaging) and "photometric correction" (astronomy) Called variously.   The inventor has determined that the best contrast is to frame each data slice according to its content. It was determined that it could be obtained by removing For example, the cross section of the bone that is the subject of the test In a CT data slice that depicts, the relevant data is typically minus 600 Midtones ranging from to 1,400. Less than minus 600 or greater than 1.400 The area of the data slice showing the higher halftone is not relevant for the inspection, so All midtones are pushed to a high value corresponding to pure white, and below -600 Desirable to push data points with halftones to lower values corresponding to pure black You.   As another example, normal halftones for brain material are typically in the range of about 40 While the halftone corresponding to the tumor tissue can be in the range of 120. these If the value were to be represented in the midtone range of 4,096, the human eye would have a normal brain and tumor. It would be extremely difficult to distinguish from ulcer tissue. So, for example, medium larger than 140 Push all data points with halftones to very high levels corresponding to pure white Data points with halftones lower than -30, for example It is desirable to push down to a very low value corresponding to Dataset in this way , It is possible to generate sharp and clear holograms Become.   In addition to framing the dataset on a slice-by-slice basis, Under certain conditions, it may not be possible to frame different pixels, for example, within a particular slice. It is profitable. For example, in the brain by one predetermined slice or a continuous slice Deep tumors may be shown, which may be illuminated, for example, by one or more radiation beams. It will be treated by radiation therapy by firing. Areas that will not be irradiated In regions, slices may be framed in a relatively dark manner. Low to medium level The slices may be framed somewhat brighter in the area where the emission is to be made. High In the bell emission region, the slices can be framed even brighter. Finally, actually In the area containing the tumor, the slice may be brightest framed. In the present invention The resulting hologram is a hazy image of the whole head, a brighter brain area, and Is currently irradiated (if a data set is taken during the procedure) or Generate the brightest area, which is the area that will be scheduled.   A further pre-processing technique useful in the context of the present invention is slice-to-slice. Reduces the difference in total brightness level and exposes the same or all slices for a long time Some or all scans in specific data are set to reduce the need Includes manipulation of aggregate brightness levels for rice. This technique is often referred to here as " "Asteroids" is given to a data slice and its brightness level Mention that to enhance.   As described in more detail below, each of the scans that make up the completed hologram During the hologram processing, the rice is desirably exposed to light available in the hologram substrate. Consumes a proportional share of the sex elements. According to one aspect of the present invention, By harmonizing various processing parameters for each data slice Can be achieved. Various processing parameters include, for example, beam ratio, specific data The aggregate brightness level for rice and the specific data slice For example, the exposure time projected on the plate. As a general principle, a brighter data slide Does not require much exposure time, and relatively dark data slices Needs time. To reduce the exposure time for dark slices, Is a pattern of irregular bright spots in a data slice, preferably The wings of the data slice away from the image Aggregate brightness levels for smaller slices can be artificially enhanced. Or object Some of the beam laser light can be generated, for example, by using an additional beam splitter. Diverted before passing through the data slice and controllably invested in film services. Can be fired. If desired, the split beam is passed as a variable intensity polarizer. obtain. This polarizer has a random pattern of white points whose intensity is modulated The desired "astroid" beam intensity can be achieved. In this regard, Astelloy Can be small patterns of bright spots, large patterns of relatively dispersed points, or a combination Can compromise. According to a further aspect of the present invention, a polarizer as described above May have a Polaroid disc composed of asteroids. This disc is Can modulate asteroid intensity. In addition, there is no Equipped, and do not require artificially increased aggregate brightness levels. Effectively divert the asteroid beam to those slices. Random white This pattern of color points, or asteroids, can Technical enhancement, which reduces the exposure time for the slice. Desired If asteroids are then visible in the final, completed synthetic hologram Be cut off from.   Other steps in preparing the data set include a cropping step This allows each data slice or the entire data slice to be inappropriate for consideration. Even the area of the source is easily eliminated. The necessary data cropping is also Contributes to the formation of clear and clear holograms.   More specifically, each point in an amount of emulsion is holographically viewed from a unique perspective. A fine stripe pattern corresponding to the entire image is presented. In other words, holography -Any point at the bottom left of the film will be holographic as the image is viewed from a particular point. It has an interference fringe pattern that encodes the entire fee image. Near the center of the film Any other point on the holographic film beside, the image is viewed from the center of the film. The fringe pattern representing the entire holographic image when the image is taken. These same The same phenomenon applies to all points of the hologram. As explained briefly above A suitable holographic substrate preferably adheres to the surface of the plastic substrate. It has a small amount of holographic emulsion, for example, triacetate. Photosensitive emulsions are typically large amounts of silver halide crystals suspended in a gelatinous emulsion. (Particles). Because the emulsion contains a finite number of crystals, By eliminating the necessary data (cropping), the data All displaced (exposed) silver halide grains are removed from the associated data from each slice. Data. Keep the number of halogenated grains converted for each data slice Allows more slices to be recorded on a particular part of the film. Can beCamera system   Once the data set is properly created (eg, framed and cut), each data set The individual holograms of the data slice are superimposed on a single film Generate According to a preferred embodiment, each individual data slice corresponding to a particular data slice is A hologram is generated, while the data corresponding to a particular slice is different from the film substrate. Are arranged at a certain distance. This will be described later in detail.   As shown in FIGS. 3 and 4, the camera system 300 of the present invention includes a laser light source 30. 2, shutter 306, first mirror 308, beam splitter device 310, second Mirror 312, reference beam expander 314, collimator lens 316, membrane support 3 18. Third mirror 320, object beam expander 322, imaging device 328, projection optics Device 324, rear projection surface with dispersion surface 472 with polarizer 327 mounted It has a clean and track device 334. Imaging device 328, projection optical device 324 and rear projection screen 326 are securely attached to the track device 334 The track device 334 is indicated by the arrow F. Move together when moving in the axial direction along the line. As detailed below, The track device 334 determines the relative position of the data slice that constitutes the subject of the hologram. Is configured to be replicated. In a preferred embodiment, all rows of the truck device 334 The specific scanning method used to generate the data set, for example, about 6 inches, It fully encompasses the actual process of the law.   As shown, the camera device 300 is solidly isolated from ambient vibrations. Attached to the table 304. Laser source 302 is a conventional laser beam generator Such as an argon ion reservoir containing an etalon to reduce the width of the emission band. Coherent, Inc., preferably in Palo Alto, California . With the Innova 306-SF manufactured by the company. Laser 302 is 400-750 nanometers (Nm), preferably 514. Generates monochromatic beams with wavelengths in the 5 or 532 nm range This is well known to those skilled in the art. However, it includes wavelengths in the ultraviolet and infrared regions. Only the appropriate wavelength may be used if the chosen photographic material is compatible Is well known to those skilled in the art.   Alternatively, the laser 302 suitably emits laser light at a wavelength of 532 nm, Can have a frequency-doubled YAG laser with solid state diodes You. These lasers can emit in the range of 300-600 million watts of pure light and are extremely efficient and Yes, air-cooled and shows high stability.   Laser 302 can also be used to determine the difference between the entire optical path traveled by the reference and object beams. A core of at least the same length, and preferably at least twice as long as this difference It should indicate the length of the coherence. In the illustrated embodiment, the reference beam moves The nominal design optical path length is equal to the optical path length of the object brain (about 292 cm) . However, especially depending on the location of the settings, the particular reference angle used, and the size of the membrane And some components of the reference and object beams are slightly longer or shorter Length Can move. Therefore, the laser 302 can be used when this difference is excessive, i. Indicates the coherence length of the Torr.   Shutter 306 is a conventional electromechanical shutter, for example, Vincent Associates  With Uniblitz 35 model number LCS4Z manufactured by of Rochester, New York I do. In a preferred embodiment, shutter 306 can be actuated remotely, thereby providing a reference. The illumination and object beams are generated only during exposure of the film substrate, otherwise Effectively diverge the laser light from the system (eg, via shutter 306) Let it. No need to use a shutter if a pulsed laser source is used Is well known to those skilled in the art. In addition, multiple shutters, e.g. A shutter that selectively controls and another shutter that individually controls the object beam are combined. To control each beam individually, for example, the reference beam and the object beam. It would be desirable to be able to measure and / or calibrate each intensity of the system individually at the membrane surface.   Various mirrors (for example, first mirror 308, 2 mirror 312, third mirror 320, etc.) are conventional front mirrors, for example, Dielectric mirror coated on Rex substrate, for example, manufactured by Newport Stock mirror 10D20BD. With one. About 1. Reference with a beam diameter of 5 millimeters For a typical laser, the mirror 308 has a surface about 1 inch in diameter.   First mirror 308 directs source beam 402 to beam splitter device 310 It is configured as follows. In the illustrated embodiment, the first mirror 308 Polarize the direction by 90 degrees. However, various optical components that constitute the camera device 300 are required. Most of the relative positions of the elements and the specific optical paths traveled by the various beams It is a function of the physical dimensions of the possible components. Assuming that it works And the object beam are emitted from the same laser source and are referenced on the surface of the membrane support 318. Ensuring that the correct correlation between the beam and the object beam is obtained, and The optical path along which the reference beam moves from the splitter 310 to the film 319 is a beam splitter. Preferably, it is approximately equal to the optical path traveled by the object beam from the New   As shown in FIG. 4, the beam splitter device 310 is preferably a tunable wave plate. (wave plate) 404, each fixed wavelength plate 408 and 412, each beam splitting cube 406 and 414, and a mirror 416. At the overall level, The beam splitter device 310 converts the light source beam 402 into an object beam 410 and a reference beam. 418. Further, as shown in FIG. The cutter device 310 also cooperates with the imager 328 and the polarizer 327, thereby Example membrane substrate with reference beam and object beam attached to membrane support 318 When they touch 319, they are purely in the same polarization state, ie Thus, it is ensured that the light is substantially S or P polarized. Reference beam and object beam By ensuring that the beam and the beam are purely polarized in the same polarization state, A low-noise interference fringe pattern can be formed in the step.   As further shown in FIG. 4, the beam 402 generated by the laser source 302 Beam splitter device in relatively pure polarization state, for example as S-polarized light Enter 310. In the present invention, the S-polarized light is an electric wave oscillating on a vertical plane. P-polarized light means light that is directed in a parallel plane Light having an electric field. Next, beam 402 converts the beam to beam 403. And passes through the variable wavelength plate 404 to be replaced. Beam 403 is a mixture of S and P polarization components. Conveniently defined as having a compound. Next, the beam 403 is Enter the host 406. The beam splitting cube converts beam 403 to the P polarization of beam 403 Beam 405 containing the S-polarized component of beam 403 and second beam 40 containing the S-polarized component of beam 403 7 is appropriately configured. The beam splitting cube 406 has a wide area Beam splitters, for example, broadband polarizing beam splitters manufactured by Newport , Part number 05FC16PB. With 3. Beam splitting cube 406 is ideally Pass through all of the P-polarized components of beam 403 (and only this component), It is configured to divert all of the S-polarized component (and only this component) Such a cube is generally an imperfect beam splitter and a beam splitter Ignore small losses due to surface reflections. Specifically, such a cube is typical Typically, it exhibits an extinction ratio of about 1000 to 1, which causes the S-polarized 99. 9% is diverted to beam 407 and about 90% of the P polarization component of beam 403 Goes through cube 406. Accordingly, beam 407 is the S-polarized component of beam 403 99. 9% and about 10% of the P-polarized component of beam 403. Similarly, beam 405 Is 90% of the P-polarization component of the beam 403 and about 0.2% of the S-polarization component of the beam 403. 1% including.   Wave plates 404, 408 and 412 are half-wave plates for the laser wavelength used. For example, part number 05RP02 manufactured by Newport. Wave plate 404 Is configured to convert the S-polarized beam 402 into a predetermined ratio of S- and P-polarized components. Is done. In a preferred embodiment, tunable plate 404 has an LCD layer, which is The input beam is polarized according to the voltage level of the LCD layer. A suitable wave plate 404 is May have Liquid-Crystal Light Control System 932-VIS available from Newport You. Accordingly, wave plate 404 marks S-polarized beam 402 on a mixture of S- and P-polarized light. Divide as a function of applied voltage. By manipulating the voltage of the wave plate 404, The perlator controls the intensity ratio of the reference beam (the beam ratio) of the object beam . In the preferred embodiment, this ratio measured at the plane of the membrane 319 is approximately equal to one. .   In any case, regardless of the voltage applied to wave plate 404, beam 405 Is almost completely pure P-polarized. Beam 407 is ideally pure S-polarized However, due to the voltage applied to the wave plate 404, the substantially P-polarized component is Including.   As further shown in FIG. 4, beam 405 then travels through waveplate 408, Convert pure P-polarized beam 405 to pure S-polarized object beam 410. beam 407 passes through a wave plate 412 and converts the substantially S-polarized beam to the substantially P-polarized beam 4 09. The P-polarized beam then passes through a split cube 414 to provide a heterogeneous S component. Eliminate the minute. In particular, the remaining S component of beam 409 is 99. 9% is beam 415 Deviated from the cube 414 and branched from the system. In the present invention, All beams that are diverted from or removed from the stem It can be conveniently used to monitor degree and quality.   The P component occupying the majority of the beam 409 passes through the cube 414 and passes through each mirror 416 And 312, resulting in a substantially pure P-polarized reference beam 4 18 are obtained. As described in detail below, the light source beam 402 is By splitting the beam into a reference beam 418 and an object beam Both of the members exhibit extremely pure polarization, eg, about a thousandth of an impurity. further , High polarization purity is obtained regardless of the beam ratio, which is applied to the variable wave plate 404. It is conveniently and precisely controlled by controlling the applied voltage.   As further shown in FIGS. 3 and 4, beam 418 is reflected from mirror 312. And enters beam expander 314. Beam expander 314 is preferably a conventional positive It has a lens 421 and a very small opening 420. When you enter the beam expander 314 Beam 418 has a diameter of about 1. 5 millimeters (emitted from laser 302 The diameter is essentially the same as Positive lens 421 makes beam 418 as It is configured to focus light to a small focus. A suitable positive lens is provided by Newport. Can be provided with a microscope objective lens M-20X manufactured by the company. Opening 420 is a pinhole It has an opening, for example, a PH-15 opening manufactured by Newport. Basic transverse electromagnetic For a high quality laser that emits pure light in the mode (TEM00), the lens 4 A good quality lens, such as 21, typically provides a beam 418 of about 10 to 15 diameters. It can focus on microns. At the focus, the beam then turns into a small, about 15 micron diameter. Through an opening 420 having a pinhole. Focusing the beam in this way Performs the Fourier transform of the beam.   More specifically, referring to FIGS. 5A to 5D, a laser beam having a small diameter is typically used. The TEM00 mode of propagation shown is a Gaussian distribution transverse to the beam propagation direction Obey. As shown particularly in FIG. 5A, this is the intensity (I) of the beam 418 Denotes a Gaussian distribution over the cross section of the beam. One millimeter For a Gaussian beam with a nominal diameter, a small amount of very low intensity beam is one. Spreads beyond the millimeter area.   As shown in FIG. 5B, a more accurate representation of the ideal situation shown in FIG. Shows a Gaussian distribution, but is inevitable in the beam when it is reflected from a mirror and polarized. Including random high-frequency noise given by FIG. 5B shows the theoretical gau of FIG. 5A. With the same basic Gaussian characteristics as the Further includes wave noise.   The noisy Gaussian Fourier transform produces the same basic Gaussian properties, As shown in FIG. 5C, it is known that the high frequency noise component shifts to wing. Have been. The Fourier transform of the beam is used to determine the aperture 420 of the beam expander 314, etc. The high-frequency wing is clipped when passing through the opening of FIG. An extremely clean and noise-free Gaussian distribution is obtained. Collection of beams, literally Light is brought close to the point light source, and then passed through the aperture to remove high frequency noise. This has the effect of shifting to the outer constraints of the sound and clipping the noise.   Accordingly, beam expander 314 provides a substantially noise-free Gaussian divergence reference. A beam 423 is generated.   In a preferred embodiment of the present invention, the lens 421 and the opening 420 A single unit, such as the Spatial Filter Model 900 manufactured by Newport. It is appropriate to have body optics. Beam expander device 314 includes lens 421 The distance between the opening 420 and the opening 420 can be precisely controlled, for example, on the order of about 5 mm. Horizontal and vertical directions of the opening with respect to the focal point of the lens 421 Conveniently have two sets of orthogonal screws to control the position of the screws.   Still referring to FIG. 3, mirror 312 directs beam 423 at an angle to film 31. 9, which is suitably arranged to illuminate, this predetermined angle constitutes the film 319 It is close to the Brewster's angle of the material. The Brewster angle is Defined as the arc tangent of the refractive index of the incident material (here, film 319) Will be understood by those skilled in the art. Common for such films Refractive index is about 1-5 plus or minus 0. It is in the range of 1. Accordingly, the present invention is advantageous. According to a preferred embodiment, mirror 312 has a beam 423 of about 56 degrees (arctangent). (15 degrees = 56 degrees) so as to enter the film 319 at a Brewster's angle. On the surface A P-polarized beam incident at Brewster's angle reflects only minimally at that plane, The maximum refraction of the beam 423 to the film 319 maximizes interference with the object beam. Or otherwise end up entering the film from the wrong direction It will be appreciated by those skilled in the art that minimizing back reflected light.   4 and 6-7, the object beam 410 is reflected by the mirror 320. And has the same structure and function as the beam expander 314 described above with reference to FIG. The light is irradiated toward the beam expander 322. Gaussian divergence with virtually no noise An object beam 411 is emitted from a beam expander 322 and is collimated by a collimating lens 434. It is collimated into a collimated object beam 436 having a diameter of about 5 cm. Stiff The mate lens 434 is a biconvex optical glass lens KBX148 manufactured by Newport Properly. Collimated object beam 436 is provided to imager 328.   Referring to FIGS. 7 and 8, an imaging device 328 includes a cathode ray tube (CRT) 444 and a light source. 442, a wave plate 463, and a polarizing beam splitting cube 438 as appropriate. You. In a preferred embodiment, the beam splitting cube 438 is about 5 cm square ( (2 inch square) cube. As described in detail below, the operation of the imaging device 328 Beam 460 consisting of a P-polarized beam incorporating data from more data slices Is emitted from the imaging device 328 and is provided to the projection optical device 324.   As described above, a plurality of two-dimensional images corresponding to the three-dimensional object of the hologram are used. A data set is prepared for use in creating a master hologram. This de Data sets are also stored in electronic data files of a conventional multipurpose computer (not shown). Can save. This computer allows the data slices to be Interface to the CRT 444 so that it is transmitted.   More specifically, the first data slice is projected on the light valve 442 by the CRT 444. Fired. The image corresponding to this data slice is filled as described below. Is given to the program 319. Film 319 captures the stripe pattern associated with the data slice The reference and object beams are filtered for a predetermined period of time sufficient to Lum 319 is irradiated, and the hologram of the data slice is Is formed. Then, the track device 334 moves along the axis and the data slice The next data slice is projected onto film 319, depending on the interval between The next hologram corresponding to the data slice is superimposed on film 319. This work The number of holograms superimposed on the film 319 depends on the master Data slice 14 consisting of a specific amount of data set 16 that is the target material of the hologram Is repeated continuously for each data slice until the number of data slices matches.   More specifically, with reference to FIGS. 7 and 8, CRT 444 is, for example, Carlsba d, such as 41397T1 manufactured by Hughes Aircraft Company of California Of the conventional optical fiber face plate CRT. CRT444 , Project an image corresponding to a specific data slice to the left of the light valve 442 (FIG. 7).   In a preferred embodiment, light valve 442 is from Hls, Carlsbad, California. is a liquid crystal light valve H4160 manufactured by ughes Aircraft Company . Referring specifically to FIG. 8, light valve 442 is preferably a photoelectric It has a cathode 454, a mirror 450 whose mirror surface is directed to the right side in FIG. 8, and a liquid crystal layer 452. . The liquid crystal layer 452 changes the polarization of the passing light as a function of the localized voltage level of the liquid crystal Contains a thin plate-like liquid crystal.   Photocathode 454 is a thin, plate-like photovoltaic that exhibits a localized voltage level as a function of incident light. Contains power substances. An image corresponding to a specific data slice 14 is a CRT 44 When applied to the photocathode 454 by 4, the light in the cross section of the applied image beam A localized photovoltaic potential is formed on the surface of the photocathode 454 directly corresponding to the distribution. Especially, The beam corresponding to the data slice generated by the CRT 444 is generally On a dark background, it has a light area corresponding to bone, soft tissue, and the like. Dark background area Is, as expected, a lower grayscale value and a brighter data slice. The areas have correspondingly high grayscale values. The charge distribution corresponding to the projected image It is formed on the surface of the cathode 454.   Supports local brightness changes in data embedded in specific data slices 14 The resulting non-uniform static charge distribution on the photocathode 454 passes through the mirror 450 and passes through the liquid crystal layer 452. Form a corresponding localized voltage level on the surface of. Stations on such a liquid crystal layer 452 The present voltage level rotates the liquid crystal in that part in proportion to the local voltage level, As light passes through the liquid crystal layer 452 and is reflected by the mirror 450, from the cube 438 The pure S-polarized light directed to the mirror surface 450 is converted into the localized region of the polarized light having the P component. To change. The outgoing light 460 depends on the voltage distribution in the liquid crystal layer 452 (in its cross section) Therefore, the P bias corresponding to the image corresponding to the data slice 14 being processed at that time is determined. It has a light distribution.   Substantially all of the S-polarized light comprising beam 436 (i.e., 99. 9%) but the cube 4 It is directed to the liquid crystal layer 452 by. This S-polarized light is applied to the liquid crystal layer 452 as described above. The light is converted into P-polarized light by the liquid crystal layer 452 according to the voltage distribution on the surface. This P polarized light Is reflected back to cube 438 by the mirror 450, and the P-polarized light The light easily passes through the cube 438 and enters the projection optical device 324.   The S component of the beam reflected on the mirror surface of the mirror 450 is reflected by the beam splitting cube 438. Irradiate in the direction of 90 degrees. This S-polarized stray light reenters the center of the system The cube 438 is slightly tilted to prevent this Can be distracted from.   The beam 460 thus obtained is then transmitted by the CRT 444 to the light valve 44. The P bias corresponding directly to the data embedded in the data slice projected on It has a light distribution in its cross section. Due to the high extinction ratio of cube 438, beam 460 It has substantially no S-polarized light. In addition, light valve 442 by cube 438 The small amount of unreflected S-polarized light making up beam 436 (ie, beam 440) Note that it can be cleverly deviated from the stem.   The beam splitting cube 438 includes the beam splitting cube 406 and the beam splitting cube 406 described with reference to FIG. And the same structure and function as 414, preferably, for example, Albuque rque, a PBS-5145-200 manufactured by CVI Laser Corporate of New Mexco Which consists of a large broadband polarizing beam splitter. In a preferred embodiment, At least the beam splitting cube 438 is attached to the light valve 442 by the CRT 444. It has the same cross section as the projected image, that is, 2 inches. This is the laser 302 Smaller cross-section, equal to the diameter of the unexpanded beam 402 from . In contrast to beam splitting cubes 406 and 414, which can advantageously have a 5 inch cross section It is illuminating.   In the context of the present invention, it is removed, eliminated or diverted from the system. Light, which is expressed in various ways, is processed by any number of appropriate methods obtain. For example, such light may be directed into a black box or And preferably on the surface of the fabric. The exact way to divert the light, or The particular location that diverts the light is mostly a matter of convenience. The important thing is ( The light that is removed from the system (for reasons described herein) is To prevent the laser beam from being incident on the To prevent such light from re-entering the laser source, which could even cause damage to the laser. You.   The projection optics 328 is shown as having a light valve 442, but the invention In relation, the image corresponding to the data slice is effectively integrated into the object beam. Any suitable mechanism can perform the same function. In fact, the beam light 460 After exiting from the tube 438, the data slice 14 currently being processed is Only having a non-uniform P-polarized light distribution whose intensity varies according to the data distribution is there. Cross section of beam 460 passes through instant data slice photo slide Is substantially the same as the virtual P-polarized light beam.   Further, in addition to the CRT 444 for projecting the data to the light valve 442, Alternatively, any suitable mechanism may be employed in place of CRT 444. For example A reflective LCD, a transmissive LCD or a transflective LCD, The panel is selectively energized for each pixel, and each specific data Data corresponding to the data slice can be duplicated.   Alternatively, a suitable beam, such as a laser beam, is Raster scan on the back side of the obtain.   Although the CRT 444 is shown in FIG. 7 as being adjacent to the light valve 442, In another embodiment, the CRT 444 projects away from the light valve 442. It is desirable to place the device. The diameter of CRT444 is larger than the diameter of light valve 442 The image projected by the CRT 444 is large, It is desirable to project light on the back of the light valve 442 by using a sharp lens. In this case, it is desirable to dispose the two apart. In addition, use an interference lens Regardless of whether or not, and regardless of the distance between them, Desirable to use optical fiber coupling between light valve 442 and CRT 444 Sometimes.   In addition, the entire projection optics 328 is properly placed in the object beam path and It can be replaced by a controller (SLM: not shown). In this way, the object beam is composed The generated laser light passes through the SLM and converts information corresponding to a specific image into an object beam. give. Depending on the type of SLM used, between the SLM and the film holder 319 This configuration may be used with or without a diffuser, as needed. Can be used.   Still referring to FIGS. 7 and 8, the wave plate 463 includes a light valve 442 and a beam splitter. It is properly interposed between the split cube 438. The wave plate 463 is a light valve 442. It serves to correct certain undesirable polarizations that are created by nature.   More specifically, the light valve 442 adjusts the liquid voltage according to the local voltage distribution of the liquid crystal layer 452. The light passing through the crystal layer 452 is polarized. In other words, the applied voltage is The crystal is rotated, the amount of rotation being proportional to the localized voltage level. That is, very When the voltage is too high, the rotation of the liquid crystal increases, and the polarization of light passing through the rotated liquid crystal becomes high. Can be changed to a different degree. On the other hand, at very low voltages, the rotation of the liquid crystal correspondingly And the corresponding change in the level of polarization is small. However, the voltage It has been observed that there is a slight rotation of the liquid crystal (pretilt) even when there is no You. Therefore, even in the local region of the liquid crystal layer 452 where no voltage is applied, the liquid crystal layer 4 About one percent of the S-polarized light passing through 52 is converted to P-polarized light. This very small Pseudo-polarization does not often degrade the performance of the light valve 442. Although not generally, it can be problematic in the context of the present invention. For example, pure S polarized light Of the hologram obtained if one percent of The trust ratio can be substantially limited.   The wave plate 463 is provided, for example, by imparting a predetermined polarization to the light passing therethrough. It is arranged to compensate for the above-mentioned residual polarization, and this predetermined polarization is Calculated to accurately cancel the amount of polarization induced by liquid crystal layer 452 in the absence Is done. By eliminating this unwanted polarization, the resulting hologram The effective contrast ratio is a measure of the degree of control performed with various process parameters, and And the intrinsic performance of the device containing the camera device 300.   The SLM output beam is subsequently disrupted and repolarized in any case. Be lighted.   Referring now to FIG. 6B, another embodiment of the camera device shown in FIG. explain. In particular, the incident beam 410 is coupled to the beam expander 322 and the collimator lens. Pass 434. Next, the collimated beam 436 is a liquid crystal device (LCD) SLM. 1302, where the image corresponding to the data slice is in the collimated beam Placed in   According to another embodiment, shown in FIG. Suitably has a structured LCD, for example, a 640 × 480 pixel screen. transmission The LCD 1302 generally displays the light passing therethrough as “pretilt angle adjustment (pretilt). And passing the incident beam 410 through the wave plate 1308 to set the tilt angle in advance. It may be desirable to compensate for the degree adjustment.   The output from LCD 1302 is specific data displayed by LCD 1302. Local variation in the degree of polarization corresponding to the data concretely represented in the data slice. Having a collimated object beam. Thus, for example, a suitable output polarizer Using the (transducer) 1304, the variation in polarization in the beam is Or the variation in polarization in the beam favors the variation in intensity Can be converted. Since high quality polarizers are very expensive, polarization / intensity conversion The object beam downstream of lens 462 (where the beam has a smaller cross-section) By using a smaller transducer 1306 located within the And can be performed appropriately.   Commercially available liquid crystal display (LCD) SLMs generally operate with unpolarized light. Designed to be used. Therefore, conventional SLMs generally require an input polarizer. And the unpolarized input light changes to the desired polarization state before being modulated in the SLM. Be replaced. In addition, commercially available SLMs generally rotate the polarization at each pixel Output polarizer configured to convert the polarization variation into a corresponding intensity variation (Transducer). High quality polarizers absorb light and are typically very In the context of the present invention, the input polarizer and the output polarizer It may be advantageous to use an SLM that does not have one or both. In fact, here The light incident on the SLM according to the preferred embodiment described in SLMs do not require a separate input polarizer because they are also purely polarized. further In the context of the preferred embodiment described herein, the output of the SLM is often For example, attach this output to a diffusion screen where the polarization state of the output beam can be confused. Can be manipulated. In this case, the confused beam can then be used as needed. Is repolarized. Under these circumstances, the polarization state of the SLM output beam is In some cases, the beam will be confused and repolarized so that when it exits the SLM, the beam side There is no need to pass photons.   By excluding one or both of the input and output polarizers from the SLM Thus, two levels of effect are achieved.   (1) Laser light within a range that eliminates unnecessary light absorption in the input / output polarizer Is saved.   (2) Assembly costs are reduced because unnecessary hardware components are eliminated. Is reduced.   6 and 7, the projection optics 324 includes a projection lens 462 and a mirror 46. 4 and an opening 466 appropriately. Lens 462 is preferably a light valve 442 And optimized for the specific image size used for the rear projection screen 326 Consists of a telocentric projection lens. Lens 462 has a convergent beam mirror Focuses collimated beam 460 until it converges to focus after entering 464, Later, this convergent beam becomes a divergent beam 470, and the data currently being processed Data corresponding to slice 14 is projected onto projection screen 326 and film 319 Image formation. Beam 470 passes through aperture 466 at approximately the point of focus . The opening 466 is preferably an iris diaphragm ID-0 manufactured by Newport. . 5 However, the opening 466 is located at the point where the beam 470 passes through the opening 466. Note that it is substantially larger than the diameter of beam 470. This is bee Provided in beam expanders 314 and 322, which serve to remove high frequency components from the system. This is in contrast to a pinhole opening. High frequency contained in beams 460 and 470 The components can correspond to the data that is the object of the hologram to be formed. Important in the Ming. Opening 466 is scattered light and, if there is no opening, incorrect The light associated with the beam 470 being directed or reflected on the projection screen 326 Light that is irrelevant to the information corresponding to the data in data slice 14 It only deviates.   Still referring to FIG. 6, beam 470 is a rear projection of the focused image. Projected for projection on screen 326. Screen 326 is 14 inches wide With a height of 12 inches, preferably, for example, 0. 5 inch thick moth Lath plate 472, a thin, flat diffuser attached to one side of a rigid transparent substrate Consist of quality. Diffuser 472 is, for example, Stewart of Torrance, California  Diffusing materials such as Lumiglas-130 manufactured by Filmscreen Corporation Manufactured from The diffuser 472 indicates that each point in the beam 470 is Diffuse the beam 470 so that it is visible over the entire surface area. For example, An example point Y of the beam 470 is that the object beam at the point Y is indicated by a cone Y on the film 319. Is diffused by the diffuser 472 so as to form a conical spread. Similarly, any point X on diffuser 472 can be a diffused cone on film 319. It becomes a shape expansion. As the image passes through the diffuser 472, this phenomenon This holds for all points of the projected image. As a result, each on the film 319 The points are striped patterns that encode the amplitude and phase for each point on the diffuser 472. It represents a turn.   Light from each point on the diffusing diffuser 472 spreads over the entire surface of the film 319. As the projected image appears in the diffuser 472, the fill Each point on the memory 319 will "see" every point in the projected image. But, Each point on the film 319 must be slightly different as the image appears in the diffuser 472. You will see the whole image with different perspectives. For example, film 319 Any point Z above "sees" every point on the diffuser 472. In addition, Any point W on film 319 is also in a very different perspective than point Z But "sees" every point on the diffuser 472. Thus, the diffuser After exiting the beam 472 and the polarizer 327, the diffuse image associated with the Granted to Lum 319.   Currently known diffusion screens typically have irregularities or particles that scatter light. Having a sheet of plastic, glass or the like. Such a diffuser Is suppressed by simple particle scattering physics, and random scattering ranges and So that almost no control is performed.   To enhance the effectiveness of the diffusing screen, the diffusing screen 472 is holographic An optical element (HOE) may be provided.   More specifically, the hologram can be thought of as a controlled diffuser The incident uniform reference beam is diffused into any desired pattern. This putter The components can be of any desired complexity.   HOE diffuser applies diffuse laser light to holographic film substrate By doing so, it can be conveniently configured. In fact, very high quality conventional plastic A screen diffuser screen is very inefficient in its own right, It can be used to project a diffusion pattern on the film. That is, HOE is formed The object beam used to produce the output of a high quality conventional diffuser including. By recording the hologram of this diffused laser light, it is very efficient A holographic diffusion screen can be formed. HOE D is a hologram The fuser includes a high efficiency diffuser and a conventional plastic diffuser Inherent in the diffuser, especially the unwanted clutter and absorption found in conventional diffusers. It does not suffer from unbalanced properties.   Polarizer 327 is conveniently located on the surface of diffuser 472 that performs diffusion . The light (beam 470) incident on the diffusing diffuser 472 is substantially P-polarized. Although it is light, the diffuser 472 scatters light passing by its nature. In general, a part of the light is depolarized. For example, a thin plate-shaped polarizing sheet Polarizer 327 re-polarizes the light so that when the light reaches film 319, Be in a pure P polarization state. Improperly by diffuser 472 A polarizer 327 is placed after the diffuser 472 so that the polarized light is absorbed. Please note that This results in a substantially P-polarized object beam Most of the holograms reliably interfere with the reference beam at film 319, and Improve trust further.   Still referring to FIG. 6A, the diffuser 472 can alternatively be a diffuser. Holographic optical element constructed by known methods to perform the function Can be. In yet another embodiment, another lens (not shown) is , For example, between the diffuser 472 and the imaging device 328, next to the diffuser 472. They can be placed in contact. By using the appropriate lens, the diffuser 47 Substantially all light exiting from 2 exits substantially vertically from diffuser 472. Can be fired. As a result, the object beam is substantially parallel to the film substrate 319, meaning that substantially all components of the object beam are film-based. It can be made to be substantially perpendicular to the plate 319.   Referring briefly to FIG. 6B again, those skilled in the art will appreciate that liquid crystal displays are typically It shows good contrast on its axis, and as the liquid crystal display moves away from the axis You will see that the contrast gradually decreases with the change. Background of the invention Holograms have high contrast from very wide angles, It is highly desirable to show strikes. In this way, detailed analysis of medical data With virtually all parallaxes from a wide off-axis angle in any direction Can be observed. In fact, 30 to 40 degrees off-axis from essentially all directions For higher viewing angles, higher contrast is desirable.   According to another embodiment of the present invention, high off-axis contrast uses LCD. By sequentially projecting each data slice onto the film, Can be achieved. However, typical LCD off-axis contrast The LCD is not good, so it is just behind the LCD, It is also desirable to place a diffuser on the LCD downstream surface in between. afterwards, A lens may be located on the downstream surface of the diffusion screen (ie, the diffusion screen and Between the film surface). In this way, a high contrast on-axis from the LCD The output is scattered (diffused) by the diffuser and the diffused image is Captured by the camera and projected onto the film. The image captured by the lens Because the image corresponds to the on-axis image scattered by the diffuser, the LCD The unfavorable off-axis features are overcome, resulting in a high off-axis cost at the film surface. Contrast is obtained.   The composite object beam surface propagating from diffuser 472 to film 319 Holography, ie, in the form of a static interference pattern -The essence of regeneration. The interference (stripes) pattern encoded in the film The result of construction and destructive interactions between the beam and the reference beam is known to those skilled in the art. Will be understood. In that case, the object beam and the reference beam have the same wavelength. It is important to consist of light. Two light beams of different wavelengths also interact, This interaction can affect a particular surface or thin volume (eg, the “side” of the recording film). Is not constant. Rather, this interaction is a time-varying effect of the two wavelengths. is there.   According to the invention, a static (unchanged) phase between the object beam and the reference beam The interaction is due to the monochromaticity of the reference and object beam sources (ie, Due to the monochromatic laser source 302) having a long length. Plus, the biggest interaction Those skilled in the art will also understand that the use can occur between light beams in the same polarization state. Will. Therefore, the maximum interaction between the object beam and the reference beam is Beam on the surface of the film 319 with the same polarization state. And can be obtained by About the film arranged in the configuration shown in FIG. 6A Have found that the P-polarized light forms the best fringe pattern. Therefore, to facilitate the interaction between the object beam 470 and the reference beam 423 The beam 47 passes through a polarizing screen 327 attached to the surface of the diffuser 472.   Pure P-polarized reference beam 423 passes through collimating lens 316 to film 319 It is collimated before entering. Both reference and object beams are the same laser Since the laser beam is emitted from 302, each beam from laser to film 319 The coherent length of the laser 302 is different from the Is relatively long, the reference beam and the object beam Are coherent with each other and are monochromatic (e.g., 514. 5 nm) and highly pure P It is illuminated and is therefore highly correlated. In addition, the reference beam 423 Highly ordered beam, parallel beam without intrinsic noise is there. On the other hand, the object beam 470 is derived from the data slice currently being processed. It is a complex wavefront that captures the data of These two waves form the emulsion-containing fill Large-scale interaction within the system 319 creates a static stationary waveform pattern. This Have a high degree of construction and destructive interference. In particular, The energy level E at any particular point can be expressed as:         E = [Ao Cosβo + Aγ Cosβγ]^Two Where Ao and Aγ are the object beam and the reference at a particular point, respectively. Represents the peak amplitude of the beam, where βo and βγ are the object beam and the And the phase of the reference beam. The cosine of the phase is positive at any point. Energy E is zero at any point because it is negative with the same probability as 4A^TwoNote that (Ao = Aγ at single beam ratio) . By this construction and destructive wave interference, a fine stripe pattern is formed.   For each data slice, the halogen corresponding to that data slice Film 319 remains stationary for a predetermined exposure time sufficient to convert some of the silver halide grains. Exposure in a wave pattern.   After exposing the film 319 with an interference pattern corresponding to a specific data slice, The track device 334 is moved forward (A) by a predetermined amount proportional to the distance between the data slices. Or backward). For example, a full-size hologram is created from CT data. If this is the case, this distance will be For example, it is appropriate that the patient) exactly matches the transmitted distance. Than the real thing If you are trying to create a large or small hologram, this distance Can be changed according to   According to a preferred embodiment of the present invention, the film 319 is for example made by AGFA Inc. Film No. manufactured HOLOTEST (trademark) hologra like 8E 56HD Suitably it consists of a fee film. This film is a plastic substrate Suitably consists of a gelatinous emulsion prepared on the surface of a. Typical The film can have a thickness on the order of .015 inches, and the emulsion layer typically has a thickness of about 6 microns. It is the thickness of the order.   What is a conventional photograph where the amplitude information about the incident light is recorded in the emulsion of the film In contrast, holograms contain both amplitude and phase information records. Create hologram When a hologram is reconstructed using light of the same wavelength as that used for The light exiting the system is exactly as it was when it was “frozen” in the film. , Continue to propagate without substantially changing its phase and amplitude information. However The mechanism by which amplitude and phase information is recorded is widely understood Not necessarily.   As described above, the reference beam and the object beam of the present invention correspond to the surface of the film 319. Have the same wavelength and polarization state. Interaction between these two wavefronts The application creates a stationary (static) wavefront that extends through the emulsion thickness I have. At points in the emulsion where the object beam and the reference beam interact constructively , Higher energy levels exist where either beam is independently present Exist. At points in the emulsion where the reference beam and the object beam interact destructively Is lower than the energy level of at least one beam. Exists. Furthermore, the instantaneous amplitude of each beam at the point of interaction is Is determined by the product of the peak amplitude of the beam and the cosine of the phase at the point. Therefore, in the hologram field, it is said to record the amplitude and phase information of the wave. In practice, the phase information is that the instantaneous amplitude of the wave at a particular point in the wave is It is "recorded" thanks to the fact that it is a function of phase. Three-dimensional The instantaneous amplitude of the static interference pattern between the reference beam and the object beam in the emulsion By recording the phase and the “3D image” of the object viewed from the surface of the film 319, An "image" is recorded. Since this record contains amplitude and phase information, The three-dimensional image is generated again when the hologram is reproduced.   Each data slice included in the data set is filmed as described above. After recording on 319, the film 319 is removed from the film holder 318 and developed.   As mentioned above, the photographic emulsion used in the present invention is suspended in a gelatinous emulsion. Contains many silver halide crystals. In this connection, any appropriate Silver halide crystals, generally, other photosensitive elements can be used. It is more sensitive to light on the order of 1,000 times than known photosensitive elements. The result Pseudo-vibration enhances the quality of the hologram because the exposure time of the silver halide is reduced. When applied to damaging holography, its fitness is very high. one Shortening the exposure time at a constant laser output minimizes the effects of vibration. available.   As also mentioned above, the hologram corresponding to each of the multiple data slices Are continuously encoded on the film 319. It is included in a specific data set After recording each slice on film, remove the film from camera device 300. And develop. Before detailing the specific development steps, holography of the silver halide crystals It is helpful to understand the effects on   In conventional photography, as in amplitude holography, the threshold energy level Silver halide crystals that are exposed to the threshold exposure time in bells Become silver particles. Subsequent immersion in the developer will result in latent silver halide grains Is converted to silver crystals. Here, specific silver halide grains store only binary data. It is important to keep in mind that That is, during development, certain halogens Silver halide grains are converted to silver crystals or remain as silver halide grains Is either. Depending on the development technique used, the silver halide grains Silver crystals correspond to bright regions, or vice versa. Is determined. In any case, certain silver halide grains are converted to silver, The particles remain unchanged, so the particles are “on” (logistically) in the final product. High) or “off” (logic low).   In conventional photographic and amplitude holography, the exposed film Converts resident silver halide grains to silver grains but not exposed It can be immersed in a developer (developer) that hardly affects the silver particles. Developed The film consists of a transparent emulsion in unexposed areas of the film and an emulsion in exposed areas of the film. Immersed in a fixative to remove unexposed silver halide grains, leaving the silver crystals inside You. However, the converted silver crystals have a black appearance, which can absorb or scatter light. It will be appreciated by those skilled in the art that the effectiveness of the resulting hologram will be impaired. Will be.   In contrast, in phase holography, unexposed silver halide grains Expose the exposed film to remove the converted opaque silver without changing to bleach. Therefore, after bleaching, the film is pure and free of silver and silver halide. Gelatin-like emulsion areas (corresponding to the exposed areas) and gelatin containing silver halide (Corresponding to the unexposed areas). Phase holograph In particular, silver containing gelatin has a very different refractive index than pure gelatin. That the transmitted light undergoes a correspondingly different diffraction. It is actually based.   The resulting bleached film thus alternates between high and low refractive index lines. Has a stripe pattern. However, all substances have opaque silver crystals. Amplitude holograms where opaque silver crystals absorb or scatter significant amounts of light Unlike raffy technology, virtually all of the light used to reconstruct holograms Only a significant amount is absorbed by the hologram.   More specifically, the present invention relates to, for example, Hope Indu of Willow Grove, Pensylvania. Six-step development plan with Hope RA2016V processor manufactured by stries It is what aims at.   In step 1, the film is developed with an aqueous developer to remove latent silver halide grains. Is converted to silver crystals, and this developer is dissolved in an aqueous solution of distilled water (for example, 1800 ml). , Ascorbic acid (eg, 30.0 g), sodium carbonate (eg, 40.0 g), hydroxyl Sodium bromide (eg, 12.0 g), sodium bromide (eg, 1.9 g), phenide (For example, 0.6 g), and make distilled water into 2 liters of developer. can get.   In step 2, the film is washed to stop the development in step 1.   Step 3 consists of distilled water (eg, 7200.0 ml) and sodium dichromate (eg, 19 0.2 g) and sulfuric acid (eg 24.0 ml) in 8 liters of bleaching solution. Immersion process. Step 3 removes the developed silver crystals from the emulsion.   Step 4 comprises washing the film to remove the bleach of Step 3 .   Step 5 is to remove the film from distilled water (50.0 ml), potassium iodide (2.5 g) and Kodak Dipping into 1 liter of stabilizer containing PHOTO-FLO (5.0 ml). This The remaining silver halide grains are desensitized by the stabilization step of Improve long-term stability.   In step 6, the film is dried by a conventional hot air drying step. Stage 6 is Performing at 100 degrees Fahrenheit is appropriate. Steps 1 and 3 are performed at 86 degrees Fahrenheit and Other steps are performed at room temperature.   At the end of film 319 development, one Or you can make more copies.   According to one aspect of the invention, a copy of the master hologram is created and When viewing the gram, re-copy it rather than replay the master hologram directly. It is desirable to produce. Referring to FIG. 10, FIG. 10A shows the reproduction of the master hologram. This figure shows a generated collimated reproduction beam PB, and the beam PB is a hologram. Fill from the same direction as the collimated reference beam used to create (H1) Irradiation. This is reflected as an image restoration. This is for each image 1002 in FIG. A data slice corresponding to is illuminated from the same side of the film as the reference beam. , Which is consistent with the layout of FIG. However, from the perspective of observer 1004, The original image appears to be on the opposite side of the viewer. The restored image 1002 is actually Is not behind the hologram H1, but the object reflected in the mirror is behind the mirror. It appears to be behind, just as it appears to be.   Referring temporarily to FIG. 10B, the hologram H1 is reversed and Is played. In this arrangement, known as a pseudoscopic configuration, the image 1002 is Appear to be between the viewer and the film being played. Master hologram H1 Is copied by the copying apparatus 900, the pseudo structure shown in FIG. 10B is essentially restored. Where the master hologram is shown as H1 and corresponds to a copy hologram. The holographic film is located in image 1002 on plane P. The device shown in FIG. The position is shown so that the copy film (side P) is located at the center of the image 1002. Therefore, when played back, half of the 3D image is Creates a copy hologram that looks like the other half of the image is projected behind the film Have been. However, in another embodiment of the present invention, the surface P is In order to set the desired position, any corresponding part of the three-dimensional image must be mounted on the film. The copy device can be positioned to extend in front of or behind the seated surface. You.Copy device   Referring to FIG. 9, the copying apparatus 900 operates as described with reference to FIG. In a similar manner to the mounting of the parts 3 on the table 304, the parts 3 are appropriately set on the table 904. Copier 900 comprises a laser source 824, mirrors 810, 812, 820 and 850, a beam Split cube 818, wave plate 816, beam expanders 813 and 821, collimator Master lenses having lens lenses 830 and 832 and lenses 836A and 836B. 834 and a copy film substrate H2 arranged to hold in place. Suitably, it has a copy film holder 838 having a front surface 840.   What is the film holder 838 and, if desired, the film holders 834 and 318? Vacuum between the film and the film holder to hold the film in place. To To this end, it is appropriate to provide a vacuum device, for example a vacuum line 842. fill The interference fringe pattern recorded on the film is brought into close contact with the Substantially eliminates the effects of vibrations and other simulated motions of the film that can adversely affect Can be reduced.   Film holders 838 and 318 are used to reduce unwanted reflected light on the surface. It is desirable to have an opaque, non-reflective (eg, black) surface. On the other hand, The film holder 834 passes the object beam until it reaches the film holder 838 It must have a transparent surface because of the need. Therefore, opaque The film holder has a vacuum surface, if desired, to hold the film The system can be assured that the vacuum is held over the entire vacuum surface. Meanwhile, a transparent film The holder 834 has a corresponding peripheral portion of the film held therein and a peripheral vacuum chamber. Having a peripheral channel, as maintained in the holder by the Is appropriate. It is appropriate to provide glass or other transparent surfaces in the peripheral channels. To remove air that may be trapped between the film and the glass surface. May be used.   In a preferred embodiment of the present invention, the above-described vacuum film holding technique is used. However, in the context of the present invention, any mechanism for holding a film Can be appropriately adopted, and the mechanism is the use of an electrostatic film holder, A pair of opposing glass plates sandwiching the film closely, the surface of the film sandwiching the periphery Use a suitable mechanism to maintain tension or seal the film in a chamber This chamber holds compressed air inside to ensure retention on one surface of the However, the compressed air on the cell surface separate from the one holding the film For example, use of a sealed cell having an exhaust hole for cooling is used.   Still referring to FIG. 9, laser source 824 is similar to laser 302. It is appropriate to use the same wave used to create the master hologram. Long (for example, 514. 5nm) laser light is generated appropriately. Or, Reference beam If the angle at which the film H1 is irradiated changes according to its wavelength, Make a copy The laser source to generate Different, But you can also use light of a certain wavelength You. The wavelength (λ) of the reference beam illuminating the hologram H1 is The sign of the angle of incidence Proportional, That is, The fact that λ = K sin θ means that Understood by those skilled in the art. Will. further, Shrinking or enlarging the emulsion by manipulating development parameters By The relationship between wavelength and incident angle is further, Relationship between incident angle and reference beam wavelength Can be adjusted accordingly.   The light source beam 825 from the laser 824 is Reflected by the mirror 812 via the wave plate 816 , It is incident on the cube 818. The variable wave plate 816 and the cube 818 are As described above with reference to FIG. It functions similarly to the beam splitting device 310 described above. In fact, Preferred practice of the invention In embodiments, A beam splitting device almost similar to the beam splitter 310, Wave plate 816 It is used in copy system 900 instead of cube 818, Easy to understand In order to FIG. 9 schematically shows the beam splitter as a cube 18 and a wave plate 816. ing.   Beam splitting cube 818 is Light source beam 825, S-polarized object beam 806 and P-polarized light Divided into illumination beam 852. The object beam 806 is Convert beam 806 to P-polarized beam Through the wave plate 814 The converted P-polarized beam is Pinhole (not shown) Through a beam expander 813 having Reference beam 852 is a similar beam expander Pass through Dar 821. The respective beam expanders 813 and 821 As shown in FIG. It has the same structure and function as the beam expanding device 314 described subsequently.   The object beam 806 is Divergent beam reflected by mirror 850 and collimated by lens 832 Out of the beam expander 813. Reference beam 852 is reflected by mirror 820 Fired, The light is collimated by the lens 830. Virtual beams 802 and 856 do not actually exist Without Illustrated in FIG. 9 to show the apparent light source for the object beam and the reference beam, respectively. Note that this is only done. Also, Object beam 806 and reference beam 852 Note that both are pure P-polarized light.   Created by the camera device 300, The above master hologram is As H1 in FIG. It is mounted on the transparent film holder 834 shown. Same as film substrate 319 before exposure The second film H2, which is preferably one structure, Attached to the film holder 838 You. Master hologram of object beam 806 at the Brewster's angle of film H1 (about 56 degrees) Irradiate the ram H1.   The film substrate H2 is Referring to FIGS. 3 and 4 for film 319 Similarly, The stationary wave pattern formed by the object beam 806 and the reference beam 852 is Record. For more information, Multiple data slices corresponding to each data slice in the data set Images are simultaneously recorded on film H2. The amplitude corresponding to each data slice and The phase information is Its amplitude and phase information lies in the plane limited by film H2 like, Accurately recorded on film H2. Next, the copy hologram H2 is described in detail below. When you play as The image corresponding to each data slice is Its amplitude and position Without changing the phase information, 3D physical system limited by data set Restore exactly.   Large collimating lens such as reference beam collimating lens 316 (FIG. 3) It will be appreciated that these are very expensive. In the embodiment described here According to It is desirable to use a collimated reference beam and a collimated object beam. Even better One or both reference and object beam collimating lenses Better It may be omitted in the context of other embodiments.   More specifically, In another embodiment of the present invention, Divergent reference and / or object The beam is Can be used for two collimated reference and object beams . However, With such a divergent beam, Distortion on film surface It is generally known that an image is produced. However, These distortions The nature and range of are completely accurately modeled and quantified. For example, 1967 1 Issued in the month, Edwin Champa in Journal of Electrical Society of America See the description by gne.   In particular, The image is distorted on the film surface by using one or more diverging beams By calculating the way Data specifically represented in the data slice Is manipulated mathematically to compensate for this distortion. In this way, Non-collimated Despite not using a reference beam and / or an object beam, Properly A reconstructed image is obtained at the film surface.   With continued reference to FIG. The inventor of the present invention Hologram according to the invention inside Emulsion contained in the film on which the film is formed, Slight volume change during development I found what I could do. Especially, Depending on the specific chemistry involved in developing the substrate hand, Emulsions can shrink or enlarge on the order of 1% or more.   Such contraction or expansion is Relatively small effects on master holograms Do not give This effect can be significant for copy holograms. Specifically Is For example, 1% shrinkage in a typical hologram of the order of 10 cm , The observer may not notice. But, Master hologram (H1) When copying to the copy hologram (H2), 1% of the master hologram H1 The change is Distance between master hologram holder 834 and copy hologram holder 838 Can appear as a 1% change in separation, This distance is generally the actual size of the hologram Is quite large. In fact, Master film holder 834 and copy If the distance from the film holder 838 is 14 1/2 inches, Group having hologram H1 When the board shrinks by 1%, Copy hologram is transferred from the film surface in the order of 5 mm Can move.   By correcting such contraction / expansion, Copy hologram holder 838H2 reliably In order to correspond to the film surface of the hologram, Master hologram hol The distance between the dar 834 and the copy hologram holder 838 can be appropriately controlled. Especially, Ma Emulsion containing star hologram H1, For example, if you shrink by 1%, Master The distance between hologram holder 834 and copy hologram holder 838 is reduced by about 1%. May be appropriate. Similarly, Emulsion with master hologram during development To the extent that The above interval can be increased depending on the situation.   further, Master hologram holder 834 and copy hologram holder 838 The interval is Cut the copy hologram holder 838 at any desired point in the hologram. It can be operated to turn off. Especially, Copy hologram extends over the film surface Is often desirable, That is, Watch about half of the holographic image Before the insight screen, Try to project the other half behind the film screen In many cases, Between master hologram holder and copy hologram holder By manipulating the septum, Any desired part of the hologram, As desired It can be located in front of or behind the film surface.   In a preferred embodiment described herein, Master hologram H1 Created by the camera device 300, The copy hologram H2 is created by the copy device 900. Book In another embodiment of the invention, Conveniently combine these two systems as desired I can do it. For example, The film holder 318 in FIG. The film holder 834 in FIG. With Next H2 film holder, Object beam holds film holder 834 Through a new H2 film holder. This Like The relationship between the film holders H1 and H2 (Fig. 9) Hybrid system System can be substantially regenerated. To complete the device, New reference beam Arrange so as to irradiate the H2 film holder at Brewster's angle. Above If you modify The system has a master hologram and a copy with the same equipment Can be created effectively. For more information, Copy master holograms separately Without using equipment, Created as described above with reference to FIG. Master holog Simply remove the ram from its film holder and turn it over, Copy hologram Can be used to create of course, The original object beam was cut off, Newly added With the newly added reference beam arranged to illuminate the film holder H2 Change.   In yet another embodiment of the present invention, The master hologram is substantially as described above Can be created as Copy holograms use a method known as contact copying. Can be created properly. In particular, Fill the appropriate master hologram (H1) On the seat, The reference beam is then used to make a copy of the traditional hologram. Can be applied in a manner known in the art.   As mentioned above, The master hologram (H 1) is a non-image plane hologram. Therefore, Theories here The copying device specified is Generates image smoothing hologram (H2) from master hologram Can be used to grow. Or, Image smoothing hologram in a single step Various devices and techniques can be used to generate.   More specifically, Referring temporarily to FIG. In the preferred embodiment described above In addition, The image corresponding to the slice is For example, with a variable distance in the range of 14 inches The light is projected from the screen 472 onto the film holder 319. Or, Projection The device can be very close to the film surface, Some of the data slices (for example, Half of the data slice) is projected onto one side of the film, Turn the film over (And rotate 180 degrees) Throw the remaining slices on the other side of the film To shoot. In this way, An image smoothing hologram is theoretically generated You. However, Considers very close distance between projector and film surface Then A reference beam at the desired reference angle (eg, Brewster's angle) on the film surface Is difficult.   Referring now to FIG. Diffusing screen 1202 is attached to film 319 Can be advantageously located close to Provided to the input service of the diffusion screen 1202 The object beam 1204 to be diffused onto the film. As shown in FIG. According to one embodiment, Diffuser 1202 is suitably anisotropic. Ie , Screen 1202 is Object beam 1204 is applied to screen 1202 Function as a diffuser when The screen 1202 has the reference beam 12 06, Pass in a substantially transparent manner. In this regard, Such an angle Good diffuser is Can be conveniently manufactured as a holographic optical element, object Acts as a diffuser for the beam but is transparent for the reference beam Acts like a window.   By properly configuring and arranging such lenses, Projection screen That is, The image on the diffuser 472) is focused on the film 319 Can be Move the projection device along the track device 334, As a result, diffusion By changing the distance between the clean / lens device and the film surface, De The relative position of the data slices within the data set may be maintained. However, specific The image for a slice does not necessarily need to be focused on the film substrate surface. No. instead, The image for each slice is A specific data slice of the dataset According to the relative position of Focus on points before or after the film substrate You. However, The film substrate captures the phase as well as the amplitude information for each slice To When playing back a completed hologram, Well positioned and properly focused The image that was Generated for each data slice. further, Apply the above lens By constructing Image smoothing holograms can be generated in a single step .   According to yet another embodiment, Such a projection lens is downsized, Weight saving, And And cost reduction, HOE lenses may be used.   More specifically, Such a HOE lens is Point light source, For example, Spherical illumination By forming a hologram of a point light source, Can be made. HOE lens Is played, The output of the HOE lens converges to a point light source, Effectively flat Focus the light from the row beam to the point. In this way, HOE lens Works optically equivalent to conventional glass lenses.   As mentioned above, The present invention For a data set with N slices hand, N individual, Recording relatively weak holograms on one film substrate It is what aims at. As a first approximation, Each of the N slices Exposure It consumes (converts) about 1 / N of the silver halide grains consumed in between.   As a starting point, The total amount of photosensitive elements in the film substrate is Traditional photography method Expose the film continuously with a more known light intensity, The applied energy (strength Graph showing the degree of conversion of silver halide grains to silver grains as a function of Can be inferred by At various time intervals, Degree of film fogging , In other words, the degree to which silver halide grains are converted into silver grains, Simply a bead of known strength Expose the film with the Develop the film, Film as a function of incident light It is measured by measuring the amount of light that has passed through. Typical HD curves are non-linear But Still, The curve In the context of the present invention, The action of the applied energy It can be used to identify different levels of fogging.   In the present invention, A specific fill (generally provided by the film manufacturer) The HD curve of Measures the amount of light expressed in microjoules per square centimeter Used to This amount of light The total fogging capacity of the film determined by the HD curve Quantity of Pre-fogging the film up to a certain level, eg 10% Required for (prefog). Pre-fog the film to a known level After doing Record a very weak planar grating hologram on the film, The diffraction efficiency of the grating measure. afterwards, On another piece of film from the same film lot, For example, So 20% of the total fogging capacity based on the HD curve of Raise the cover to a higher level Strain, Overlay the same weak hologram on the fogged film. This weak hologram The diffraction efficiency of the Repeat this process with various fog levels . The headgear given in advance is completely random, Any kind of stripe putter Does not form The diffraction efficiency of the grating at each fog level is Basically in advance Giving This is a function of the level of た か.   In terms of multiple exposure holographic exposure capacity, Specific film lots are convenient Can be characterized. For a data set containing N slices, Total exposure of film The capacity is Conveniently divided into N equal quantities, Each data slice is the total film 1 / N of the exposure capacity can be consumed. Energy for a specific slice Is equal to the product of the intensity of the incident light and the exposure time, Further incident light (for example, , The intensity of the object beam) The individual scans are determined in the manner described below for beam ratio determination. Considering what is set for rice, The exposure time for each slice It can be determined conveniently.   According to yet another aspect of the present invention, Each lot of film has its total exposure capacity and And / or data corresponding to incremental diffraction efficiencies. Likewise , The most common 35mm film is Some information about the film, For example, fill Encoded with the data on the exposure characteristics of the system. Similarly, Film diffraction efficiency For information on curves, For example, by displaying on film or its packaging , It can be conveniently added to each holographic film used in the present invention. turtle Computer (not shown) used to control the On film Can be conveniently arranged to read the described data, afterwards, Use this data And Exposure time for each data slice can be calculated by the method described herein .   As mentioned above, Reference beam relative to object beam at film plane Intensity is known as beam ratio. Known holographic techniques are: Beam ratio It tends to be determined without referring to the polarization state. But, Especially some of the invention In the background of this aspect, In another definition of this word, A specific common polarization state, I mean A common P polarization state, Or in a common S polarization state, Reference (in film) Includes the outside of the relative intensity between the beam and the object beam. further, Or, Bi To determine the For example, Use the mode detector to monitor the beam mode. By monitoring, Or beam uniformity, That is, in the cross section of the beam By monitoring the amplitude, In terms of other desired properties or characteristics of the beam, The beam intensity may be determined.   The beam intensity is Appropriate on the film surface by using a photodiode Can be detected. According to one aspect of the invention, One or more photodiodes For example, a hardware having the camera system 300 as a part of the film holder 319 It may be appropriately embedded in a convenient place in the wear. In this regard, like this Photodiode On the back side of the transparent film, It may be embedded around the rudder or inside the film holder itself. Or , If desired Arm or similar that can be selectively inserted and removed from the beam path On the lever mechanism of One or more photodiodes may be appropriately located.   To understand the role of beam ratio in the present invention, Holography, Selected Display holography intended to show a three-dimensional image of the object, For example , lens, mirror, Like an optical element with defined properties, such as a prism After working in A hologram in which a basic holographic stripe pattern is recorded on film To the graphic optical element (HOE) Note that holograms can be conveniently split It helps to do.   HOE is Supports weak secondary fringes formed by scattered light and reflected light in the emulsion. Tend to distribute, A simple directional beam that results in a simple repeating stripe pattern Formed. Secondary fringe patterns are typically ignored for first order approximations. Traditional Holographic theory includes: To achieve the strongest interference between the two beams, It states that a single beam ratio must be used.   on the other hand, In display holography, If the reference beam is still a unidirectional beam Even though The object beam has various intensities and directions caused by the object, Can be very complex. further, Typically, The object is Light with very high intensity Shows any number of bright spots that spread out. The resulting stripe pattern is Recorded Has no simple relationship to the object, It is very complicated.   further, Bright spots (highlights) on the object are used as secondary reference beams. Rumai, Interfering with the reference beam creates undesirable fringe patterns, So As a result, A number of sets of noise fringes that effectively reduce the relative intensity of the primary fringe pattern Occurs. The generated "intermodulation" noise (also called self-referencing noise) Suppression Unless This results in unacceptable loss of image quality.   Traditional holography theory includes: Range from 3 to 30, Most typically 5-8 By choosing the beam ratio between Increase the relative intensity of the reference beam States that intermodulation noise on the object beam can be suppressed by Have been. by this, Strong primary stripes are obtained, Substantially reduced secondary fringes (phase Intermodulation noise). Therefore, In existing holographic technology, Display e In the background of theography Higher than a single ratio, Preferably 5 to 8: Is one The beam ratio suggests that intermodulation noise is substantially reduced.   Hologram diffraction efficiency, That is, How bright the hologram is to the observer It looks like When the beam ratio is 1, Indicates the maximum value. Beam ratio is greater than 1 When high, Diffraction efficiency decreases, as a result, Hologram is dark when reconstructed Become. But, Conventional knowledge of existing holographic theory includes: Beam ratio The intermodulation noise decreases faster than the diffraction efficiency decreases as , At the same time as generating a hologram that shows a valid diffraction efficiency, 5-8: Bee between 1 The intermodulation noise is reduced by the High signal-to-noise ratio Is described.   In the context of the present invention, Very low reference beam objective beam ratio, For example, 3 : It is desirable to use a beam ratio on the order of one and especially on a single order , It associates all data slices in a particular data set The optimal (eg, Maximum) diffraction efficiency is obtained. Only And In the context of the present invention, Compared to traditional display holography, Intermodulation noise (Theoretically, (Single beam ratio maximum) does not cause significant problems. More specifically, Intermodulation noise in conventional holography is Above all, object Recall that this is caused by the bright spot associated with. In the present invention , "Object" Two-dimensional, Windowed and gamma corrected (described below ) Corresponding to the data slice. Therefore, Of the data used in the background of the present invention. By its very nature, inherently low intermodulation noise is obtained, Thereby, single It is possible to use a single beam ratio, Maximum diffraction efficiency and very high signal A noise-to-noise image may be obtained.   further, Roughly single or single for each slice in the data set The beam ratio is In the context of a preferred embodiment of the present invention, quick and efficient selection Can be selected.   More specifically, The variable wavelength plate 404 is Film 3 while diverting the object beam By placing the photodiode in the path of the reference beam near 19, is there Or vice versa. The voltage applied to the wave plate 404 When increasing from zero to the maximum value in a given increment, The intensity of the reference beam is It may be defined as a function. Object beam data set The intensity of the reference beam plus the intensity (before embedding) These common source beams Approximately equal to The intensity of this common source beam can be easily ascertained, wave The pure object beam intensity as a function of the voltage applied to plate 404 is also conveniently derived. I can get him. Wave plate 40 to reach a single beam ratio for a particular slice It remains to determine a suitable input voltage to 4.   At a basic level, Each data slice is A known number of "pixels" (images) After passing through the sizing device 328). Each painting The element has a known halftone value. Therefore, Each data slice contains: For example, Pure A luminance value is assigned as a smart white ratio. Therefore, Features with known brightness values The specific voltage level required to obtain a single beam ratio for a given data slice The bell When multiplied by the luminance value, Reference bee for same voltage level System intensity value, Select only voltage value corresponding to pure object beam intensity value Can be conveniently determined. This calculation is As described herein Programmed according to the relation Fast and effective with conventional computers Can be performed.   Therefore, Each data slice is Waves required to achieve a single beam ratio It is associated with a voltage value corresponding to the input voltage to the long plate 404.   Now referring temporarily to FIG. 6A, Diffusing screen is more from film substrate As it gets farther away, More uniform object beam intensity on film surface Become. Conversely, The closer the diffuser screen is to the film surface, the film The object beam at the surface will not be uniform. That is, Uniform and relatively high quality data Despite the presence of the diffuser, Function of specific data including object beam As Localized regions of high and low intensity can be observed.   To enhance the control of the beam ratio at the film surface, Reference beam intensity Width) modulating the distribution, More tightly matched by the object beam intensity distribution on the film surface May be desirable. Enhanced beam ratio on film surface Control is particularly advantageous when producing a copy (H2), Also, Master (H 1) Even smaller areas in the background of the hologram can be beneficial.   At the first level of approximation, The intensity distribution of the reference beam over the cross section of the reference beam is It can be modeled as a Gaussian distribution (see FIG. 5). Therefore, One embodiment of the present invention According to Mr. The reference beam at the film surface is Essentially the Gaussian intensity distribution Can represent, Different beam ratios Instead of being observable on the outer edge of the film, It should be observed near the center of the film.   this is, By incorporating a filter (not shown) into the reference beam It can be corrected to the first level. This filter is Gaussian intensity in cross section of reference beam It is configured to smooth the distribution. Especially, Such filters are located outside the film Minimize beam near side edges (eg, absorption, scattering, Or forward) While The beam near the center of the film is substantially suppressed. In this way, A substantially uniform reference beam intensity distribution is obtained at the film surface. Can be This makes the beam ratio more uniform on the film surface.   According to another embodiment, The reference beam intensity distribution is S located in the reference beam It can be modulated by using an LM or similar device. On the film surface The intensity distribution in the object beam For example, using a video camera hand, otherwise, Photovoltaic or optical objects at various points on the film surface Such as measuring beam brightness Measured by any convenient method, Guesswork And Or can be calculated. Confirm the intensity distribution in the object beam on the film surface After doing SLM is the reference beam according to the intensity distribution of the object beam at the film plane To modulate This information can be fed back to the SLM in the reference beam . This allows Control over localized beam ratio across the film surface is substantial Is improved.   Or, The reference beam projection optics Enlarge the cross section of the beam, Beam phases In contrast, the lower intensity parameter For example, electrically Optically, Or be mechanically Over the outer edge of the Loses the extended stronger part of the beam center By leaving it untouched, Can be configured to clip You.   According to yet another embodiment, SLM, LCD, Or similar functional units Can be placed in the beam, For example, radially darken the center of the LCD and brighten the edges. Thus, by flattening the intensity distribution of the reference beam, Gaussian or other reference It can be configured to compensate for the beam intensity distribution. In this way, SLM is an appetite It can be configured to realize the function of a dicing filter (apedizing filter). In yet another embodiment, Use a glass filter whose center is darker than the edge. , Reference alone or in combination with SLM to control the intensity distribution of the reference beam It can be placed in the beam.   In still other embodiments, The intensity distribution of the reference beam is, for example, Lens or Transfer a portion of the reference beam using a series of lenses, Substantially uniform cross-sectional strength To achieve the cloth Can be manipulated optically.   In still other embodiments, The intensity distribution of the object beam on the film surface is , Various physical or light related hologram cameras and / or copiers May be calculated based on the biological parameters.   More specifically, A given data slice applied to the diffusion screen 472 For The intensity distribution at the input of the screen 472 shows the slice data and the image. As a function of the optics used to project light onto screen 472 obtain. Above all, The known optical properties of the diffusion screen 472; Diffuser and hood Distance from the film surface, And any polarizers or other Along with the optical characteristics of the hardware, The intensity distribution on the film surface is at least It can be conveniently calculated to a reasonable approximation.   According to another aspect of the present invention, Each data slice with a dataset is the above The prepared windowing procedure may be followed by further preparation. Especially, Imagen Device 328 Various brightness levels according to data values applied to CRT 444 An image having (halftone) is generated. But, Conventional CRT and conventional light value are , An image with a brightness level that linearly corresponds to the data driving the image is not necessarily Throw Do not shadow. further, Halftone human perception is It need not be linear. An example For example, An image with an arbitrary luminance value of 100 is 2 times brighter than image with brightness value 50 It looks round, If you try to look twice as bright as an image with a brightness value of 100, A luminance level 200 may be required.   The human visual system Generally perceives brightness as an exponential function, CRT and Light values represent brightness that is not linearly or exponentially related to the level of data driving the image. Generate an image with After the data slice is windowed, Ie , After being adjusted at the total brightness and contrast levels, Gamma for data slice It is desirable to make corrections. Perform gamma correction on windowed data By The halftone actually observed is Equally distributed in terms of perceptual differences Must be divided.   According to a preferred embodiment of the present invention, The gamma reference table is Imaging Generated by displaying a series of predetermined halftone values with device 328 . The photodiode (not shown) Suitable for the output path of the imaging device 328. Is placed An actual luminance value corresponding to a known data value is measured. And one The run measurement is For different brightness levels corresponding to different halftone data values Done, The gamma look-up table contains the halftones indicated by a particular data set. Is configured for the range. According to the desired degree of accuracy, Any number of halftones May be measured by a photodiode, Gray values that are not measured optically An interpolation calculator for the brightness level may be considered.   By using a gamma lookup table, A reference table has been generated As measured by the photodiode during Brightness of equal value in data So that the steps correspond to visually equivalent changes in the projected image, Each de The data corresponding to the data slice is translated.   further, As described in the background of FIGS. Used in connection with wave plate 463 When The light valve 442 is About 2000 times weaker than the brightest white image In the It is typically possible to produce the darkest image. Human visual system The system is It is possible to distinguish only within 50 to 100 halftones in one data slice. Considering one fact, This level of contrast range is completely unnecessary. Obedience What The maximum desired contrast ratio (ie, The brightest white area on the slice The brightness level of the darkest area on the slice divided by the brightness level of the area) , 10020: Is preferably 1, As a result, both ends of the luminance scale Become flexible. Therefore, The contrast ratio of a particular slice is By light valve Can be generated, Of the order of one tenth of the available contrast ratio so, The higher aspects of the gamma correction scheme used in the context of the present invention are: Zero and It involves defining pure black as having equal luminance levels. That rear, The darkest area of interest on any slide, of interest That is, The darkest areas that radiologists are interested in observing on a slice are: " Almost black. " This almost black area 100-200 times less than pure white To the value of the new order. further, Any value less than the value in the almost black area It is desirable to fix it to pure (absolute) black (zero gray value). These pure Black area, In other words, the super black area is Darker than the darkest area of interest It has all the slice areas.   Additional gamma correction steps used in the present invention include: Fix the brightest value That is included. Conventional CRT and light values are often at the top of the luminance range Those skilled in the art will appreciate that they are often unstable. More specifically, More than 90% Image at any particular CRT / light valve combination with different brightness levels By increasing the brightness level of the data driving the Brightness that cannot be predicted at all It may produce images with levels. Therefore, About the dataset Limit the upper limit of the degree level, It may be determined by a predetermined The upper limit of the brightness level for the data set that matches the brightness level of For example, Image It is desirable to define at 90% of the highest brightness generated by the New Therefore, Pure white, as reflected in various data slices, Real When the imaging device is not 10% whiter than what could theoretically be generated And Thereby, Nonlinearities and other unstable properties associated with optical devices Is avoided.   Finally, One of the slices is essentially black, Include only unrelated data If If desired The slice may be completely removed from the final hologram.   Therefore, According to one aspect of the invention, The intensity of the object beam is Above all, Wave plate Voltage level applied to 404, Data distribution for a particular data slice, Axis position of the data slice for the film holder, And guns performed on data Can be properly controlled as a function of one or more of a number of factors, including the effects of You.   As mentioned above, The exposure time for each data slice is The desired beam ratio, Day Total number of slices in the data set, And aggregate gray for specific data slices Conveniently as a function of one or more parameters such as scale level (luminance level) It is determined. According to one aspect of the invention, Relatively bright slices have relatively short dew Need light time, Relatively dark (dark) slices have longer exposure times I need. In this way, Each slice is appropriate for the photosensitive element in the film emulsion Consume (eg, proportional) amount.   In some respects, Relatively long exposure times can be disadvantageous. For example, exposure As time gets longer, Simulated phenomena tend to impair the quality of the hologram. like this The false effect is, among other conditions, Beam intensity or temperature, Humidity, Laser source For various projection optics parameters, such as vibration, Dori Ft. Therefore, For relatively dark slices, To shorten the exposure time May be desirable.   According to one aspect of the invention, Some or all with a particular data set The exposure time for all data slices is Aggregate brightness for one or more slices The degree level can be shortened by artificially boosting the level by a predetermined amount. this is, Doubt Similar luminance pixels are arranged in slices in a minimally interusive manner. By placing Can be achieved appropriately.   For example, Asteroids are Place in dark areas of slices far from related data Can be done. In this way, Picture with associated data that is specifically represented in slices Without losing the raw brightness level, Set the aggregate brightness level for a particular slice Can boost.   According to a further aspect of the asteroid technology described above, What is the pseudo-luminance area? State or shape, Preferably clouds, Asteroids, Or other random (Eg, irregular) shape. In this regard, Sharp contrast edge Using a regular shape (eg, a rectangle) with Undesired effects occur . For example, To the extent that similar geometric patterns appear from slice to slice , Inadvertently strong or weak margins are created. This allows Aliasing Or undesired intermodulation noise may occur.   As explained in more detail below, Once a synthetic hologram (master hologram) Ram) is generated When it is desirable to make a copy of the master hologram There is. This copy suitably becomes an image plane hologram. In this context, various Block asteroids They do not appear on the image plane (copy) hologram It may be desirable to do so. this is, Simply physically holographic Achieved by blocking steroids and optically isolating them from the copy mechanism. Can be achieved. In this regard, Holographic asteroids In the dataset All asteroids for different slices have a single face, For example, copy holo If present on the film holder surface for Can be easily blocked (this is , Referring to FIG. 9 and FIG. This will be described in more detail later). All Astelloy To easily place the code on a single surface, From a fixed position for all slices It may be desirable to project the asteroid onto the master hologram. sand By the way, The camera device (eg, Explained above Variable intensity polarizer) moves with respect to the master hologram film surface, H1 During (master) hologram generation, H2 (copy hologram) film surface In the fixed position, It may be desirable to maintain the asteroid projection mechanism.   In the asteroid technology described above, Artificial brightness levels for dark slices By boosting to Dynamic brightness between different slices as desired Reduced, Exposure time for various slices with a particular data set Range can also be reduced.   In a typical data collection, Data slices below a given aggregate brightness threshold It may be desirable to artificially boost only the brightness levels. Or , If all data slices in a particular data set are too dark, Or Brighter (ie, High grayscale values) even asteroids in slices To Grant For example, relative aggregate groups for various slices containing data aggregates It may be desirable to preserve the ray scale levels.   By applying asteroids to relatively dark data slices, Specific data The peripheral pattern created in the film substrate for the data slice is sharp. And as a result, Higher contrast ratio is achieved for each data slice . This allows A sharper composite hologram is generated. this is, Each data Various picture elements including related data that are considered for slice The same is true even when the gray scale value does not change. That is, Astelloy By applying the code to the dark data slice, Through a pixel with comparison data Even if the amount of light passed doesn't change, Perimeter pattern for the data slice Is strengthened.Viewing device   Copy hologram H2 was provided by VOXEL, Inc. of Laguna Hills, California. Playback on a viewing device such as a VOXBOX device manufactured by You. Several features of the VOXBOX viewing device were introduced on November 18, 1986. Nos. 4,623,214 and 4,623,215.   Referring now to FIG. 11, viewing device 1102 includes housing 1104 and housing 1104. And an internal cavity 1106 disposed therein, and 1104 is configured to prevent ambient light and room light from entering the viewing device. Have been.   The viewing device 1102 includes, for example, a light source 1108 such as a spherical illumination white light source. , Baffle 1132, mirror 1134, Fresnel lens 1110, diffraction grating 11 12 and Venetian blind 1114 with the Venetian blind on top Has a copy hologram H2 conveniently mounted. Venetian blind 11 14 and hologram H2 are placed in space from diffraction grating 1112 for simplicity. Shown schematically as separated. In a preferred embodiment of the device , Fresnel lens 1110 properly forms the front surface of housing 1104 and The grating 1112 forms a thin planar sheet fixed to the surface of the lens 1110, Ne Cham blind 1114 forms a thin planar sheet fixed to diffraction grating 1112. To achieve. For example, a suitable clip, vacuum mechanism, or any convenient method By any convenient mechanism, the hologram H2 is placed in the Venetian blind 1 Attached proximate to the surface of 114 but removable.   Fresnel lens 1110 collimates the light generated by light source 1108, Collimated is directed through the diffraction grating 1112. Desired light source 1108 The focal length between the lens and the lens is determined, inter alia, by the physical dimensions of the lens 1110. Is determined. Space preserving, and thereby a compact viewing box 11 02, the light from the light source 1108 is It must be properly superimposed along the light path. To maximize space utilization The light source 1108 can be placed near the lens for The baffle 1132 is connected to the light source 1108 so that only the reflected light hits the lens 1110. And the lens 1110 can be conveniently arranged. As mentioned above, this angle and the wave The relationship between lengths is similarly determined by the equation λ = K sin θ. Of the present invention In a preferred embodiment, the focal length of lens 1110 is approximately 12 inches. is there.   Diffraction grating 1112 may include, for example, a hologram similar to that described herein. Properly have holographic optical element (HOE) manufactured by luffy process ing. More specifically, the reference beam and the hologram H2 (514.5 n here) m) having a wavelength and an angle of incidence corresponding to the object beam used in manufacturing The diffraction grating 1112 is appropriately manufactured using the object beam. Preferred embodiment In embodiments, the diffraction grating 1112 is advantageously a phase hologram.   The diffraction grating 1112 emits various types of white light emitted from the light source 1108 onto the diffraction grating. The appropriate components as a function of wavelength. More specifically, the light is After passing through 2, each wavelength of light is bent by a unique angle. For example, white The blue component of the color light is bent by the angle P, and the green component having a higher wavelength is more Red light, which is bent at a large angle Q and higher wavelength, bends at an angle R. say In other words, the diffraction grating 1112 parallels each wavelength at a unique angle to the surface of the grating. To However, the diffraction grating 1112 is an imperfect deflector and, therefore, Only part of the emitted light is diffracted (eg, 50%) and the rest of the undiffracted light is parallel One skilled in the art will appreciate that it passes as white light.   The Venetian blind (louver) 1114 passes through the diffraction grating 1112 Has a series of very thin tilted optical slats that effectively capture diffracted white light ing. Thus, substantially all light passing through louver 1114 is, for example, light Pass through at an angle diffracted by the diffraction grating 1112. Of course, light Some are not diffracted by the louver 1114, and the light Passing at random angles.   In addition, the slat geometry with louvers 1114 provides optimal colorization. May be selected to produce a hologram with the hologram. More specifically, Certain wavelengths pass through the louver 1114 with essentially no damage (nominal wavelength band). Wavelengths higher or lower than the nominal wavelength band will be captured by the louver 1114. As such, the slat geometry can be selected. Furthermore, it passes through the diffraction grating 1112 Slat geometry to prevent undiffracted light from passing directly through the louver 1114. Configuration can be selected. By adjusting the slat geometry, for example, Such undiffracted light travels between adjacent slats before reaching the hologram H2. By reflecting several times (eg, four times), the undiffracted light can be substantially attenuated. You.   Louver 1114 is a thin planar light control film manufactured by 3M Company Appropriately. On one surface, the louver 1114 is slightly convex Grease or braze on the surface, depending on the manufacturer. It is applied to. To avoid damage to vulnerable slats, for example, It is desirable to attach the louver 1114 to a protective surface such as a rill sheet (not shown). Good. However, the “greased” side of louver 1114 is Improper adhesion to the surface creates an uneven contact interface between the two surfaces, Thus, undesirable optical properties may be created.   At this interface, a thin skin of particulate material (eg, talc) having high lubricity Film has improved optical properties between acrylic sheet and louver when coated The present invention has determined that contact surfaces tend to be created.   A viewing screen is attached to the surface of the louver 1114 as shown. Thus, the hologram H2 is arranged on the viewing screen. This The viewing screen is composed of a lens 1110, a diffraction grating 1112 And suitably has one or more of the components of the Venetian blind 1114 You. Alternatively, the viewing screen may have one or more of the above components above. A thin planar film of transparent material, such as glass, for example, which can be conveniently implemented on top You may just have. According to one aspect of the invention, such viewing screens Leans are suitably on the order of 10 to 16 inches wide and 14 to 20 inches high. H, most preferably on the order of 14-17 inches. Therefore, according to the present invention, Various holograms manufactured by the method, namely, master hologram H1 and copy hologram -The hologram H2 is smaller than or almost the same as the viewing screen. It is desirable to have appropriate dimensions so as to have the same size. Particularly preferred fruit In the embodiment, the master hologram H1 and the copy hologram H2 are Each is 14 inches wide and 17 inches long.   The same wavelength and reference beam used to fabricate the diffraction grating 1112 Since the hologram is properly manufactured using the beam angle, the hologram passes through the hologram H2. Light is bent according to its wavelength. In detail, blue light is minus P degrees, green Color light is bent at minus 0 degree, and red light is bent at minus R degree (master hologram) Recall that the memory H1 is inverted during the production of the copy hologram H2. I want to.) Thus, all wavelengths are substantially relative to the plane of lens 1110. Passing vertically through the hologram. As a result, the observer 1116 moves the hologram H2. A hologram reconstructed from a viewpoint substantially along a line perpendicular to the plane You can see.   The wavelength-selective diffraction capacity of the diffraction grating 1112 is compared with the wavelength-selective diffraction characteristic of the hologram H2. By adjusting, substantially all of the light diffracted by the diffraction grating 1112 Can be used to illuminate the hologram. Therefore, a relatively inefficient diffraction grating The use of the child 1112 also produces a relatively bright hologram image. further, A significant amount of this spurious white light is blocked by the louver 1114, The holographic image is a spurious white heat that is not diffracted by the diffraction grating 1112. It is not wasted by (hot).   In addition, thin planar holograms, louvers and diffraction gratings are Reconstruction that illuminates the hologram by mounting it on the surface of the lens that forms the part The beam is substantially exclusively limited to the collimated light from light source 1108. Ie And the spurious non-parallel light irradiates the back surface (the right hand side in FIG. 11) of the hologram H2. And prevent.Other light control film embodiments   Referring now to FIG. 13, according to another embodiment of a viewing device 1102. And, the light control film 1310 can be appropriately used instead of the louver 1114.   More specifically, the light control film 1310 includes a plurality of thin films interposed between each other. Thin, transparent film laminates made from flat planar sheets Appropriately. In the embodiment shown in FIG. 14, a light control film (LCF) Reference numeral 1310 denotes three laminated sheets, that is, a front sheet 1402 and a core sheet 1 404, and a rear seat 1406. Each of the aforementioned sheets is thin, A thin, parallel, opaque, transparent film that extends across the entire film surface It has a series of lines. To explain the optical properties of LCF1310, The cross section of these sheets is shown. For clarity, FIG. FIG. 4 shows a plan view, in which the thickness of opaque lines is emphasized for explanation. As shown in FIG. Each opaque line 1402A, 1402B, 1402C, etc. 4 is shown in the sectional view. Each sheet 1404 and 1406 is a sheet 1 Suitably similar or identical to 402.   With continued reference to FIG. 14, the LCF 1310 is conveniently considered an optical filter. The duty cycle of the component sheets (eg, sheet 1402) may be To be a function of the width W1 of the transparent line (for example, the distance between successive lines Line 1402A for the width W2 of FIG. In the embodiment shown in FIG. Each sheet 1402 to 1406 has a suitably opaque duty of about 50%. Indicates a cycle. That is, W1 is substantially equal to W2.   The quality of the grating 112 is described by its ability to selectively diffract incident white light 1408. Can be done. As described above with reference to FIG. 11, the diffraction grating 1112 has a wavelength Diffracts light at an angle as a function. For example, red light 1410 is Diffracted at a relatively steep angle, the green light 1412 is turned at a less steep angle than the red light. The blue light 1414 is folded and diffracted at a relatively small angle from horizontal.   Diffraction gratings are typically not 100% effective. Therefore, a significant amount of diffraction The inevitable light passes through the grating 112 inevitably. In the context of the present invention, the grid 11 The undiffracted light passing through 12 is referred to herein as zero order light 14 through 16 and Light (eg, light rays 1410-1416) is referred to as first-order diffracted light.   LCF is used to easily reconstruct sharp, high-contrast holograms. 1310 is suitably configured to block zero order light 1416 and is viewed 1 So that the primary light not observed by 116 and diffracted at the same time passes through it I do. As described above with reference to FIG. The light is diffracted back by the hologram and becomes Pointed horizontally.   According to a first embodiment of the LCF 1310 shown in FIG. 02 are properly positioned relative to the rear seats 1406 and their respective opacity Make sure the light and transparent lines are straight. Conversely, core sheet 1404 Opaque lines 1404A, 1404B, etc. The opaque portion of the core sheet 1404 corresponds to the transparent portion of the portion sheet 1406. The minutes are arranged corresponding to the transparent portions of the front sheet 1402 and the rear sheet 1406. It is arranged to be. As a result, most of the zero-order light passing through the grating 1112 Are shielded by the LCF 1310. However, for example, in ray 1416A As shown, a small amount of zero-order light inevitably passes through the LCF 1310. The inventor has observed. The zero order light 1416A passes through the LCF 1310 This may be due to several factors, such as one or more sheets 140 2 to 1406 vertical misalignments and one or more sheets 1402 to 1406 The opacity, width W1, parallelism, or location of one or more opaque lines having Defects or imperfections, refraction of light passing through LCF 1310, LCF 1310 And the refraction of zero-order light around one or more edges of an opaque line having   Thus, the embodiment shown in FIG. In the context of the present invention, other configurations of the light control film may also be used.   Referring now to FIG. 16, another embodiment of a light control film 1610 includes a front Suitably includes seat 1602, core seat 1604, and back seat 1606 , The relative dimensions of the various opaque lines that make up sheets 1602-1606 are Opaque lines having front and rear sheets 1602 and 1606, respectively. Opaque lines 1604A, 1604B, etc. "overlap" Will be operated properly. The configuration shown in FIG. Appropriately reduce the extent to which zero order light can diffract around the represented opaque line. is there Alternatively, a plurality of core sheets having substantially thinner (dimension W1) opaque lines The opaque lines of the core sheet can be used staggered in various configurations, Prevent zero order light from passing through the light control film. However, such a The usefulness of the embodiments may be, for example, through various layers with light control films. By narrowing the bandwidth of the primary light, it is easy to block the passage of the primary light. Is limited to   More specifically, referring temporarily to FIG. 17, opaque lines 1704A and Even a relatively small overlap 1708 in the width of 1704B is From a first quantity defined by a second quantity to a second quantity defined by path 1714 The amount of primary light passing through the LCF 1710 for a given wavelength may be substantially reduced.   With continued reference to FIGS. 14-17, one of the front and rear seats or Is designed so that when both are lifted vertically, the light control film passes It can be seen that the wavelength tends to be cut off at the extreme end of the bandwidth. Also the core (Middle) The intermediate wavelength passing through the LCF by shifting the sheet vertically It can be seen that there is a tendency to reduce the amount of Ideally, LCF should be To pass the desired first order wavelength equally well and substantially block all zero order light Must be configured.   Referring now to FIG. 18, another embodiment of the LCF is shown, in which the primary light is The zero-order shielding ability of the LCF is substantially removed from the ability of the LCF to pass. You.   Referring now to FIG. 18, another embodiment of an LCF 1810 includes a front layer 180 2, suitably having a core layer 1804 and a back layer 1806. LCF1810 According to one aspect, the back layer 1806 can be considered as data, where By shifting the partial layer 1802, color selectivity is obtained, and the core layer 1802 is provided. The corresponding shift at 4 provides good zero order shielding.   As shown in FIG. 18, substantially all zero order light passing through the grating 1112 1416 is shielded by LCF 1810. In addition, LCF1810 Is configured so that the first-order diffracted light passing therethrough can easily pass through a desired bandwidth. Combination The particular arrangement of the various sheets, including the formed LCF 1810, is consistent with the preferred embodiment. The scene is conveniently described, which constitutes the LCF 1810. in addition Accordingly, a detailed method for manufacturing LCF 1810 will now be described.   With continued reference to FIG. 18, the LCF 1810 is described above with reference to FIG. Properly manufactured using robust, flat viewing equipment of the type The horizontal screen is substantially horizontal and during assembly of the LCF 1810 Rotated about 90 degrees, as observed by workers. In the background of FIG. , The grid 1112 is oriented horizontally and the respective sheets 1802, 18 04, and 1806, with a rear seat 1806 at the bottom and a front seat at the top. 1802 are positioned. The details will be described below.   As an initial manufacturing process, for example, a protective glass such as a ガ ラ ス inch glass plate (slab) The sheet 1816 is placed horizontally on the surface of the viewing screen 1818, During the assembly of the LCF 1810, it was determined that the viewing screen was damaged. Avoid. Then, for example, a thin transparent polyester sheet (polyester sheet) 1820) is applied to the glass to determine whether it will be used during assembly. When it is desirable that the adhesive does not contact the glass sheet 1816 There is.   To facilitate processing and installation of the laminated LCF 1810, the laminate is made of synthetic It may be desirable to configure it. In this case, the LCF 1810 is It is sandwiched between respective sheets 1822 and 1824. Therefore, the rear seat 1 822 is properly cleaned and placed on a polyester protective sheet 1820 It is. Glass sheets 1822 and 1824 each have a thickness of about 1 mm to 5 m m, most preferably in the range of about 2.3 mm thick.   As best seen in FIG. 18, the glass sheet 1822 has a height of about 147 / It is composed of 16-inch, 77 / 16-inch wide rectangular dimensions. Film sheets 1806, 1804, and 1802 are continuously smaller straight lines The glass sheet 1824 has the smallest rectangular dimensions. Assemble Various sheets can be stacked on top of each other and can be conveniently operated by workers. You.   With continued reference to FIG. 18, the first active layer of the LCF comprises a glass sheet 182 2 is appropriately placed on Specifically, the rear sheet 1806 is attached to the viewer 1116 Opaque belts 1806A, 1806B running from left to right On the gate 1822. In a particularly preferred embodiment, each sheet 1 The film containing 802-1806 is Kodak Accumax 2000 AL17. Good fruit In embodiments, each of the sheets 1802-1806 is about 7 mils (mils.) Thick. Composed of polyester, acetate, or any transparent material You.   According to a further aspect of the present invention, it comprises various sheets in a laminate. Each opaque line is suitably about 12 mils wide (dimension W1, see FIG. 14) and spaced about 12 mils apart. 11 mils and various light-shielding film duty cycles from 40% to 6% 0%, preferably in the range of 50% to 60%. In addition, opaque stripes The constituent emulsions can be embedded within the thickness of the film or have a thickness of about 6 microns. Now deposited on the film surface.   After placing the film sheet 1806 on the glass sheet 1822, the film sheet Port 1806 is, for example, Locktite^TMUnlocktite 351 bottle or other general purpose By wiping the tip of the ultraviolet (UV) adhesive with a hollow needle, the glass sheet Properly fixed.   Next, the adhesive is applied to the underside of two or more corners of film 1806 and An outer wire is applied to the adhesive-coated area to cure the adhesive. This allows The film sheet 1806 is fixed to the glass sheet 1822.   According to a preferred embodiment, suitable UV curing lamps are, for example, Spectronics SB Has a 100 watt UV flood lamp, such as a 100C handy type lamp I do.   Next, the core sheet 1804, which has an opaque line running from left to right, It is arranged on a sheet 1806. Core sheet 1804 on back sheet 1806 For proper placement, workers should look directly into the film from below and directly into the film. The operator's line of sight is substantially perpendicular to the film plane. Next sheet 1804 indicates that the opaque line of the sheet 1804 is Operating until aligned, sheet 1806 is essentially behind sheet 1804 To hide behind Once the two sheets are properly aligned , Any air between the sheets is removed, and the smooth contact between the two film sheets is removed. Contact is provided. Small portable microscope, such as Tas, which can be purchased in the H & R catalogue By using a co 30X microscope, the core film 1804 can be Slightly (downward in FIG. 18) and slide the seat 1804 slightly. The opaque line should overlap the opaque line on sheet 1806 by about 50% . By using the microscope described above, this is achieved visually relatively easily. obtain. Also, by using a microscope at the four corners of the composite, the sheet The opaque lines of sheet 1804 are opaque lines of sheet 1806 over the entire surface of It is relatively easy to ensure that it is substantially parallel to the in. In this position, A typical edge 1826 of any opaque line of sheet 1804 is 06, the respective edges 1828 and 1 of adjacent opaque lines 1806B Approximately half way between 830 is properly located.   Next, for example, two pieces of tape are placed on the bottom edge of the sheet 1804 and temporarily The sheet 1804 is fixed to the film sheet 1806 and the glass sheet 1822. By doing so, the core sheet 1804 is temporarily taped in place. You.   Next, a front sheet 1802 is placed over the core sheet 1804 and various opaque Light lines 1802A, 1802B etc. are opaque in sheets 1804 and 1806. It is aligned with the opaque area defined by the line overlap. And everything The sheet 1802 slowly turns toward the operator until all zero order light is completely blocked. It is thus moved (downward in FIG. 18). This is because the grid 112 and FIG. All zero order light passing through the various components shown in Figure 8 is completely blocked So it will be clear to the workers. Zero order light is essentially completely blocked In order to check the brightness level, the operator must check the brightness level of the bulbs arranged in the viewing device. Level can be the maximum level.   Specifically, various sheets constituting the respective sheets 1802 and 1804 Edge 1 of opaque stripe 1802A for each of the opaque stripes If 832 is slightly above the edge 1834 of the opaque stripe 1826, Zero order light is completely blocked. Each edge 1832 and each edge The degree of overlap between dice 1834 may be conveniently defined as dimension L. The present invention According to a preferred embodiment of the invention, while the dimension L is as small as possible, Must be ensured.   As an additional step in ensuring that the sheet 1802 is properly positioned The operator can lean forward and lean against the device, so that, for example, position 1 Observe downward and backward from 814B. From position 1814B, the worker View any “backlight” illuminated through the composition 1810 I can imagine. Backlights are typically substantially less intense than zero-order light, Nevertheless, it is desirable to shield as much of the backlight as possible. This ensures complete shielding of zero-order light while minimizing the dimension L. Can be achieved by   Next, for example, several pieces of adhesive tape for fixing the layer 1802 to the layer 1804 are attached. By applying, the front layer 1802 is fixed to the layer 1804.   After confirming that all zero order light has been blocked, sheets 1802 and 18 04 or both can be moved slightly to achieve optimal color balance . In this regard, the observer can move away from the device and / or slightly lean over Observing the device from 1814A, a tunnel defined by a series of opaque lines To "look up". In the configuration shown in FIG. (comet) can be observed. The inventor believes this broom star Is Think of it as a diffuse image of the filament of the light source in the viewing device.   Next, the worker faces the core layer 18 (downward in FIG. 18). While moving 04, seat 1802 is maintained essentially stationary. This operation The operation effectively increases the dimension L and ensures complete zero-order shielding. You. Alternatively, the front seat 1802 may additionally or layer down 1804 Instead of moving up, it can be moved up in FIG. It is possible to increase the dimension L slightly without increasing the amount of backlight observed. Can be.   Next, a typical hologram is placed on the device, with the appropriate color and zero order shielding. The concealment is assured. Color spectrum of workers passing through LCF1810 To the extent that it is desired to fine tune the system, the worker can raise or By ensuring complete zero-order shielding while manipulating slightly down , To obtain the desired color variation.   Once the three layers that make up the LCF 1810 are properly positioned, these The layers are secured to each other at their corners by the UV adhesive described above. And , A glass plate 1824 is placed in the device and the expanded planar press fixture is It is positioned to evacuate air between the various laminates in the device. Then UV An adhesive bead is placed around the device, leaving a small gap in the surrounding beads. Applied. Next, a hollow needle is inserted into the gap. Hollow needle is 303 stainless steel, 2 5 is a thin-walled tube suitably configured with a scale of 5.   After that, the peripheral adhesive bead is completed, and the peripheral seal places the hollow needle in place. It has been completed in the form. And a vacuum lead like a Teflon hose is inside Secured to the distal end of an empty needle, a vacuum of about 25 inches of mercury pressure is applied to the hollow needle. It is. This eliminates any residual air in the stacking device via the hollow needle .   Once all the air has been expelled from the device, a heat ramp to soften the hollow needle Or a blow ramp may be used, which causes the hollow needle to collapse and Form an airtight region. During the heating process, the hollow needle is appropriately squeezed with a needle-shaped pillar Being flattened and advantageously captured by the Channel Grip Pillar, Ensures a strong, lightweight mechanical hermetic seal. After that, the end of the hollow needle is Wraps inside the wear bead and is taped around the entire perimeter of the device to ensure a stable, airtight Ensuring a mechanically sound composite laminate structure.Modifications and enhancements   When the hologram (H2) manufactured according to the present invention is mounted on the box 1102, , Full parallax and perspective from all perspectives Provided to the observer, a three-dimensional representation of the object can be seen. Hologram is viewbock The book states that it may be removed, flipped, and returned to the viewbox again. The inventor of the invention has further decided. The inverted hologram indicates whether the observer is in the opposite direction. Are watching the hologram, that is, the hologram that is farthest from the observer. The points above are now identical except that they are now closest to the observer and vice versa Contains all the same data as a non-inverted view of the hologram. Surgeon Access various pros and cons of surgery on the body from one direction to the other When planning the proposed surgical procedure by being able to Features can be particularly useful to surgeons.   Simply by placing one hologram on top of another hologram It is important to note that two or more holograms can be viewed simultaneously on the same view box. The inventor of the invention has decided. For example, the body whose first hologram is to be replaced (Eg, buttocks) and the second hologram has a prosthetic replacement device, This can be particularly important. Therefore, the surgeon should be in the right context, When the device is installed in a three-dimensional space inside the patient, you can see the proposed device. Can be.   Further, for example, an adjustment grid such as a three-dimensional adjustment grid is to be investigated. Covering with a hologram can be advantageous. Against this background, the appropriate adjustment grid A rule may have one or more rules or other measurements with a spatial representation encoded on it. It may simply have a container hologram. Alternatively, the adjustment grid is an example For example, a series of exchanges separated by other convenient methods, such as linear, logarithmic, etc. Simply have a line or dot matrix or other matrix of visual markings Just do it. Thus, in particular, if the adjustment grid is of the same scale, Adjustment marking if it is a convenient multiple of the dimensional scale with the hologram The three-dimensional distance can easily be calculated by summing   Very weak light patterns and dark rings when viewing holograms according to the invention Is sometimes seen by the inventor of the present invention. For more details, see When viewed, these rings appear very far behind the hologram. Of the present invention The inventor has noted that the hologram of the diffuser 472 where these rings diffuse with each data slice Theorizing the construction of an interferogram due to ram loading did. To overcome this problem, as each data slice is recorded, the diffuser 4 72 may move slightly (eg, 10 millimeters) in its plane. This The image corresponding to each data slice, as described herein, as Is projected onto film 319, but a slightly different portion of diffuser 472 is Projected for each data slice, thereby expanding for each data slice The projection of the same pattern considered to be caused by the scatterer 472 is prevented.   For example, adding textual or graphical material to one or more data slices It is also possible that the resulting hologram of the data set Material or graphical material. Such materials provide identification data (eg, Person's name, the model or reference number of the recorded object) or May have pure graphical information (arrows, symbols, etc.).   At this point, the text seen in the orthoscopic view is the same hologram It is interesting to notice that in the pseudo-scopic view of is inverted. sand In other words, if the text looks right-side up in the orthoscopic view, The scoping view smells upside down. Therefore, the text in the hologram The holograms are seen in a positive scopic configuration, as long as it is desirable to use Text is properly observed regardless of what is seen in the pseudoscopic view configuration So that the same text can be displayed at the top of the hologram, At the bottom it can be advantageous to insert upside down.   In addition, during playback the text in the film plane is generally clear, Text placed outside the film plane, ie, along axis A in FIG. Generally less clear. Text "outside the plane of the film" on Voxbox It is legible when viewed in the box, but cannot be read without the Voxbox. This is advantageous according to one aspect of the invention. Holograms used for medical diagnosis In the background, for example, secret patient information such as the patient name and With the help of oxbox, the right staff can see such information very easily Should be located outside the plane of the film so that To ensure patient confidentiality.   Images with specific holograms, for example, in addition to textual or graphical materials Or additional images such as image data from other holograms. It is desirable to have it on the master hologram. For example, if you have more than a hundred slices Consider a broken bone master hologram. Several key information Slices are separated from the whole hologram but adjacent to the hologram It is preferable to display this data individually at a depth suitable for the hologram. New   As described briefly above, a hologram made in accordance with the present invention is a Voxbox. Or, when viewed on another suitable viewing device, the hologram is in the first position A positive scopic view of the hologram is observed when When rotating about an axis, a pseudoscopic view is observed. Holography The specific direction of the film is a normal or pseudoscopic view with the naked eye Because it is difficult to decide whether to correspond to the view, The holographic film on the viewing device. Informs the observer which view of the hologram can be observed when it is dropped. example Notch or other physical indicia on the film, e.g. It is desirable to place it in the upper right corner of the menu. Alternatively, place the appropriate indication along the side For corners or for holographic films or holographic films At any border, edge or any preferred location on the package Thereby, small text, graphic and color coding schemes can be used.   According to another aspect of the invention, only a portion of a data slice is windowed, Achieving satisfactory contrast and shading can be effective. Was For example, for 100 slice data sets, for example, Data slices manually and use computer interpolation techniques. Automatically window interrupt data slices Is possible   According to yet another aspect of the invention, various data slices including a data set It is possible to select a film plane from the planes. More specifically, the data set Each data slice in the chart occupies its own unique plane. Preferred of the present invention According to an embodiment, the data slice in the middle within the capacity of the data set is To correspond to the data slice at the center of the movement length of the tracking device 334. The locking device 334 moves back and forth. However, if desired, the flatness of Image so that faces are closer to one or the other end of the dataset The relative position of the filming device 328 and the film 319 can be changed. Therefore, the gain The hologram H2 is selected with the film plane selected to cut the data set. Depending on where the hologram is projected into or out of the viewing screen Seems to have a larger or smaller part of the holographic image It is.   According to yet another aspect of the invention, a plurality of different holograms are placed on a single sheet. Can be displayed. For example, a hologram of the body before surgery is displayed on top of the film. It is shown. The lower part of the film is divided into two quarters, one of which One contains a hologram of the same body after surgery from the first perspective, One contains a hologram of the same body after surgery from another perspective. this These and other holographic configurations are properly implemented to facilitate efficient diagnostic analysis. Can be used.   In accordance with yet another aspect of the present invention, the entire beam path is suitably black tubing and black It is advantageous to put it in a small box. This allows the presence of unwanted reflections Be minimized. In addition, manufacture master holograms and copy holograms (maker) The entire process has spurious light that can contact any film surface It is advantageous to do it in no room or other enclosure. Alternatively, the present invention The path traversed by one of the beams in the scene It may be replaced with a bull. By choosing the right fiber optic cable, The polarity of the light passing through the cable and the transverse electromagnetic mode (TEM) are preserved. H The use of fiber optic cables greatly compresses the system, Many of the components of the system (eg, mirrors) can be completely removed. Finally, the fiber -Optical cables are used to compensate for the differential path length between the reference and object beams. Can be used. In particular, as long as one of the beams has a different path than the others, Predetermined length of fiber optic cable in the path of the beam passing through shorter distances Used to compensate for the difference in length, thus making the two paths equal .   Referring briefly again to the pseudoscopic configuration shown in FIG. Under certain circumstances, reconstruct a master hologram in free space and view a three-dimensional image It is desirable. For example, practice surgical techniques on specific body parts before performing surgery Can be beneficial to the surgeon. In this regard, for example, Vermo B manufactured by Ascension Technology Corporation of Burlington, U.S.A. The 6-space digitizer, such as ird (TM) part No. 600102-A, has a pseudo-scopic It can be used advantageously in landscapes.   More specifically, a six-space digitizer is processed in free space, and Just as a mouse reports two-dimensional position data to its computer, May be reported to a computer. By moving through the holographic space , Data on size or other dimensions can be obtained explicitly for the hologram You.   Still referring to FIG. 10B, performing various diagnostic or experimental duties. To do this, the hologram is partially It is also desirable to reproduce the entirety or the whole. Like an injured buttocks Project holographic display of part of the structure on human anatomy, holographic space Physical placement of a prosthetic device to replace buttocks or other anatomical elements Placement can be advantageous. Thus, the "attachment" of the filling device and the device Any appropriate corrections made prior to the placement are confirmed.   In addition, the hologram can be reconstructed in free space, and diffused screen or other Placing transparent or opaque structures in holographic space for various experimental or diagnostic purposes It is desirable to interact with the hologram object for the above purpose.   Although the invention has been described herein in connection with the accompanying drawings, the scope of the invention is Those of skill in the art will understand that the invention is not so limited. For example, the view box Although described as a rectangular parallelepiped, various components of the viewing device are conveniently Those skilled in the art will appreciate that any suitable structure for storage may be used. further Although the camera device and the copier are shown as separate systems, They may be combined into one system.   Without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims, The selection, design and arrangement of the various components and processes described in the handbook These and other changes may be made.

【手続補正書】 【提出日】１９９７年９月１１日 【補正内容】 明細書 ホログラムを再構成する装置関連出願についてのクロスリファレンス 本願は、１９９２年１１月２７日に同じ名称で出願された、Stephen J．Hart による米国特許出願第07/982,316号、および、１９９３年１１月２６日に同じ名 称で出願された、同じ発明者による国際特許出願第PCT/US93/11501号の一部継続 出願（ＣＩＰ）である。技術分野 本発明は、一般に、ホログラムを形成する方法および装置に関し、特に、膜基 板を３次元物理システムを表示するために複数の２次元画像で連続露光すること によって、物理システムのホログラムを生成する技術に関する。背景技術および技術課題 ホログラムは、再生されると、物理システムの実際の３次元画像を生成する、 物理システムの３次元記録、例えば、膜記録である。ホログラフィは、次の点で 、立体写真術とは異なる。ホログラフィの画像は、観察者に水平および垂直両方 向のあらゆる角度からの画像および完全な遠近法の画像を全範囲の観察点から提 供することによって、十分な視差を与える。すなわち、ホログラフィは、観察者 に、遠近を問わずあらゆる距離から全範囲にわたる遠近画像を提供する。このよ うに、ホログラフィの画像表示は、同じような画像の立体表示よりもはるかに有 利である。このことは、特に、容量測定データの検査および理解が、適切な医学 的治療に重要である、医療診断に当てはまる。 ３次元空間を満たすデータの検査は、芸術、科学、および工学のあらゆる分野 で発生するが、恐らく最もなじみのある例としては、医学的撮影である。医学的 撮影では、人体の一部を写した複数の断面画像を得るために、例えば、コンピュ ータ制御によるＸ線体軸断層写真（ＣＴまたはＣＡＴ）、磁気共鳴（ＭＲ）、お よび他の走査物理療法が用いられる。放射線技師、内科医、および患者は、これ らの２次元データ「スライス」を観察して、このデータによって示される３次元 の器官および組織について、この２次元データが何を意味するかを識別する。多 数の２次元データスライスを統合すると、比較的簡単な容量測定画像についても 、人間の視覚システムに多大な負担をかけることになる。検査中の器官または組 織かより複雑になるにつれて、意味のあるかつ理解できる３次元知的画像を生成 するために、大量の２次元データを適切に統合する能力は圧倒するものとなりつ つある。 単一な膜基板上の少数の重畳されたホログラフィ画像を用いる従来のホログラ ムにおいては、比較的低パーセントのスプリアスな露光および／または現像され た感光元素（曇り）の存在は、得られるホログラムの質を目に見えるほど低下さ せない。対照的に、下記のように、本発明によって形成されたホログラムは、通 常、単一な膜基板上に重畳された１００またはそれ以上までのホログラム用いる 。従って、各ホログラム上の少量の曇りの存在は、最終製品の質に深刻な累積影 響を与える。 従って、多数の、例えば、数百またはそれ以上までの異なるホログラムを単一 膜基板に記録させ、人体部分および分離されたデータスライスの形態で現在観察 される他の物理システムの実際の３次元ホログラフィ再生を容易にするホログラ ムを製造する方法および装置が必要とされる。発明の要旨 本発明は、先行技術の限界を克服するホログラムを形成する方法および装置を 提供する。 本発明の１つの局面によると、ホログラムカメラ装置は、単一なレーザ源と、 レーザビームを参照ビームと物体ビームとに分離し、両ビームを膜基板に方向づ けるように構成されたビームスプリッタを有する。装置はさらに、複数の２次元 画像、例えば、ＣＴスキャンデータセットを有する複数スライスのデータを物体 ビームおよび膜に順次投影するように構成された空間光変調器を有する。このよ うに、データセットの各２次元スライスの３次元ホログラフィ記録は、膜上に生 成される。 本発明の他の局面によると、百から二百以上の個々の２次元スライスからなる データセット全体は、膜に重畳され、単一な基板（マスターホログラム）上に個 々に相関する百またはそれ以上のホログラムが重畳される。少数（例えば、１か ら４）のホログラムが単一膜基板上に重畳される先行技術とは対照的に、本発明 は、それぞれが、膜内の感光性元素をほぼ等しいが、少なくとも比例して消費す る、多数の比較的弱いホログラムを記録する方法および装置に関する。 本発明のさらに他の局面によると、参照から物体へのコピー（転送）装置が設 けられ、一回の露光で迅速かつ効率的に単一ホログラムとして生成され得る。 本発明のさらに他の局面によると、ホログラムビューイング装置は、本発明に よって生成されたホログラムを観察するために設けられる。特に、本発明による 例示的な観察ボックスは、広いスペクトル光源、例えば、内部に搭載された白色 光源、コリメータ（たとえば、フレンネル）レンズ、回折格子、およびベネチャ ンブラインド（ルーバ）を備えた、適切に囲まれた長方形の装置を有する。コリ メータレンズは、回折格子を通して白色光の平行源を方向づけるように配置され る。本発明のコンテクストでは、平行光とは、ビームが適切な伝播長にわたって 実質的に一定の断面積を有するように、そのすべての方向成分が同一の伝播方向 を有する光のことを指す。 回折格子は、各光成分の波長の関数である角度で光を透過させるように構成さ れている。ホログラムはまた、対応する波長の関数である各角度で光を通過させ る。観察前にホログラムを反転させることによって、すべての波長の光は、実質 的に垂直なホログラムから出射される。図面の簡単な説明 以下、本発明を添付の図面を参照しながら説明する。図中、同一の参照番号は 、同一の構成要素を指し示す。 図１は、典型的なＸ線体軸断層写真（ＣＴ）装置を示す。 図２は、図１のＣＴ装置において通常に用いられるＸ線によって得られるよう なデータをそれぞれが含み、協同して容量測定データセットを形成する、複数の ２次元データスライスを示す。 図３は、本発明の好ましい実施態様による、カメラシステムの模式図である。 図４は、本発明の好ましい実施態様による、ビームスプリッタの模式図である 。 図５Ａから図５Ｄは、図３のカメラシステムで用いられるレーザビームをフー リエ変換する際の効果を示すグラフである。 図６Ａは、図３のカメラシステムの一部を示す拡大模式図である。 図６Ｂは、図３に示される空間光変調の他の実施態様を示す模式図である。 図７は、図３のカメラシステムの他の一部を示す拡大模式図である。 図８は、図３のカメラ装置で用いられる投影装置の一部を示す拡大模式図であ る。 図９は、本発明による、例示的なコピー装置の模式レイアウトを示す。 図１０Ａおよび図１０Ｂは、本発明のある局面に従って再生されたマスターホ ログラムの整像図および虚像図を示す。 図１１は、ホログラムビューイング装置の模式図である。 図１２は、本発明による「単一工程」カメラシステムの他の実施態様を示す模 式図である。 図１３は、本発明による、図１１に示されるビューイング装置の他の実施態様 を示す模式図である。 図１４は、図１１に示されるビューイング装置の背景において有用な積層合成 光制御フィルム（ＬＣＦ）の他の第１の実施態様の、模式的断面図である。 図１５は、図１４に示されたフィルムシートの１つの例を示す正面図である。 図１６および図１７は、１次光のＬＣＦ通過時における、図１４のフィルムシ ートを操作した場合の効果を示す、模式的断面図である。 図１８は、図１４のＬＣＦの第２の他の実施態様を示す模式的断面図である。好ましい実施例の詳細な説明 本発明においては、３次元の物理的なシステム（例えば、人体の一部）に対応 して設定された体積データが単一の記録材料、例えば写真基板に符号化され、こ れにより物体のマスターホログラムを生成する。マスターホログラムは、適切な 光源に向けることによって再生されると、十分な視差および十分な遠近を示す物 体の３次元画像を再生成する１つ以上の複製を生成するために用いられ得る。従 って、特定のデータセットに対して、本発明は、複数の個別の相関する光学シス テム、すなわち、マスターホログラムを生成するためのカメラシステム、マスタ ーホログラムのコピーを生成するための複製システム、および、マスターホログ ラムまたはその複製のいずれかを再生するための観察システムを意図している。データセット 物理的なシステムに対応する体積データを生成するための現在知られている様 式としては、特に、コンピュータによるＸ線体軸断層撮影（ＣＡＴまたはＣＴ） スキャン、磁気共鳴スキャン（ＭＲ）、３次元超音波（ＵＳ）、陽電子放射断層 撮影（ＰＥＴ）などがある。本発明の好適な実施態様では、典型的には体内部位 （例えば、脳、脊髄、および他の様々な骨および器官）を検査するために用いら れる医療用撮像システムに関して述べるが、本発明は、データの３次元的分布を 定義するすべての適切なデータセットに関連して用いられ得、そのデータセット が物理的なシステム、例えば数値、図形などを表すかどうかには関係ないことは 当業者には周知である。 ここで図１および図２を参照すると、典型的なＣＴ装置は、周知のように、ガ ントリー１０とテーブル１２とを備えている。テーブル１２は所定の速度で軸方 向に（図１の矢印Ａに沿って）移動するように配置されると有利である。患者（ 図示せず）は、検査される体の部位が通常はガントリー１０の縁より内部に位置 するようにテーブル１２に乗せられる。 ガントリー１０は、周部に配置された複数のＸ線源と記録装置（共に図示せず ）とを備えるのが適切である。患者がガントリー１０に対して軸方向に移動する に従って、Ｘ線装置は、検査部位（図２参照）に関して得られるデータを含む３ 次元空間（体積）１６を構成する一連の２次元データスライス１４Ａ、１４Ｂ、 ．．．１４Ｘを記録する。すなわち、各データスライス１４は組み合わされて、 全体的に検査部位の３次元画像を構成る体積データセット１６を形成する。本明 細書において、「体積」または「体積空間」という語句は、複数の２次元デ ータスライス１４を含み、各スライスは所定の様式によって検査部位に関する特 定のデータを含む体積データセット１６を意味する。 典型的なデータセットは約１０から７０（ＣＴシステムの場合）または約１２ から１２８（ＭＲの場合）の２次元データスライス１４を有する。データスライ ス１４間の厚さおよび間隔は構成変更可能であり、またＣＴ技術者によって調整 され得ることは当業者には周知である。典型的なスライス厚さは１．５から１０ ミリメートル、最も典型的には約５ミリメートルである。スライスの厚さは、望 ましくは、連続した各データスライス間に重複が少しだけ存在するように選択さ れる。 現在知られているＣＴスキャンシステムは、例えば、２５６個のまたは５１２ 個の平方の画素マトリックスによって定義される解像度を有するデータスライス を生成する。さらに、このマトリックス内の各アドレスは、典型的には、１２個 のビット中間調によって定義される。ＣＴスキャナーは従来はハウンズフィール ド（Houndsfield）単位で測定され、これにより空気はマイナス1,000の密度およ び水はゼロの密度を有する。従って、データスライス内の各画素は、従来のＣＴ システムにおいてはマイナス1,000から3,095（両端を含む）までの間の中間調を 有し得る。人間の目は純白と純黒との間に最大約１００の中間調を同時に感知し 得るため、スライス内の各データポイントが約５０から１００の中間調の範囲（ 4,096の表示可能な中間調に対するものとして）のうちの１つを示すようにデー タセットを操作することが望ましい。これらの中間調を再定義するプロセスは、 「枠付け」(windowing)（放射線学）、「ストレッチ」(stretching)（遠隔探知 ／衛星撮像）、および「測光補正」(photometric correction)（天文学）のよう に様々に呼ばれる。 本発明者は、最適なコントラストは各データスライスをその内容に従って枠付 けすることによって得られ得ると判断した。例えば、検査の主体である骨の断面 を描くＣＴデータスライスでは、関連するデータは、典型的には、マイナス600 から1,400の範囲の中間調を示す。マイナス600より小さくまたは1,400より大き い中間調を示すデータスライスの領域は検査には関係ないため、1,400より上の すべての中間調を純白に対応する高い値に押し込め、またマイナス600より低い 中間調を有するデータポイントを純黒に対応する低い値に押し込めるのが望まれ る。 別の例として、脳物質のための通常の中間調は、典型的には、約４０の範囲内 であり、一方、腫瘍組織に対応する中間調は120の範囲内であり得る。これらの 値が4,096の中間調の範囲内で表されることになれば、人間の目が通常の脳と腫 瘍組織とを区別するのは極めて困難となろう。従って、例えば140より大きい中 間調を有するすべてのデータポイントを純白に対応する非常に高いレベルに押し 込め、また、例えばマイナス３０より低い中間調を有するデータポイントを純黒 に対応する非常に低い値に押し込めることが望ましい。この方法でデータセット を枠付けすることにより、シャープではっきりとしたホログラムの生成が可能と なる。 データセットをスライス対スライスベースで枠付けすることに加えて、所定の 条件下では、特定のスライス内で例えば画素により異なる枠付けを行うことは有 利である。例えば、所定の１つのスライスまたは連続したスライスにより脳内に 深い腫瘍が示され得、この腫瘍は、例えば腫瘍を１つ以上の放射ビームにより照 射することによる放射療法により処置されることになる。照射されない予定の領 域では、スライスは比較的暗い方法で枠付けされ得る。低レベルから中間レベル の放射がなされる予定の領域では、スライスは幾分明るく枠付けされ得る。高レ ベルの放射領域では、スライスはさらに明るく枠付けされ得る。最後に、実際に 腫瘍を含む領域では、スライスは最も明るく枠付けされ得る。本発明においては 、得られるホログラムは頭全体のぼんやりとした画像、より明るい脳領域、およ び現在照射されている（処置中にデータセットが取られる場合）かまたは照射さ れる予定の領域である最も明るい領域を生成する。 本発明の背景において有用なさらなる前処理技術は、スライスとスライスとの 総輝度レベルの差を軽減し、同じまたは全てのスライスに対して長時間露光する 必要性を軽減するために設定された、特定のデータ内のいくつかまたは全てのス ライスに対する集合体輝度レベルの操作を含む。この技術はここでしばしば、「 アステロイド(asteroids)」をあるデータスライスに付与してその輝度レベルを 強化することを言及する。 より詳細に詳しく下に説明されるように、完了したホログラムを構成する各ス ライスは、ホログラム処理中、望ましくは、ホログラム基板内の利用可能な感光 性元素の比例した部分(share)を消費する。本発明の１つの局面によると、これ は、各データスライスについて様々な処理パラメータを調和させることによって 達成され得る。様々な処理パラメータとは、例えば、ビーム比、特定のデータス ライスに対する集合体輝度レベル、および、特定のデータスライスがフィルム基 板に投射される露光時間などである。一般原理として、より明るいデータスライ スはあまり多くの露光時間を必要とせず、比較的暗いデータスライスは長い露光 時間を必要とする。暗いスライスの露光時間を減らすために、無作為または不規 則な輝点のパターンをデータスライスに、好ましくは考察の対象となっている画 像から離れたデータスライスのウィングに与えることによって、特定の暗いスラ イスに対する集合体輝度レベルは人工的に増強され得る。または、物体ビームレ ーザ光の一部は、例えば、追加的なビームスプリッタを使用することによってデ ータスライスを通過する前に分流され、制御可能にフィルムサービスに投射され 得る。所望であれば、分流されたビームは可変強度偏光子として通過され得る。 この偏光子は、白色点の無作為なパターンを有し、その強度は変調されて所望の 「アストロイド」ビーム強度を達成し得る。この点に関して、アステロイドは輝 点の小パターン、比較的分散した点の大パターン、またはそれらの組み合わせを 妥協(compromise)し得る。さらに、規則的な、反復型幾何学のエレメント（例え ば、四角形、三角形、長方形など）が使用され得る。 本発明のさらなる局面によ ると、上述の偏光子はアステロイドで構成されるポラロイドディスクを含み得る 。そのディスクは、アステロイド強度を変調するために回転させてもよい。さら に、アステロイドディスクにはシャッタが備え付けられており、人工的に高めら れた集合体輝度レベルを必要としないそれらのスライスに対してアステロイドビ ームを効果的に分流する。無作為白色点、またはアステロイドのこのパターンは 、スライスのグレースケール値を人工的に強化し、これにより、スライスに対す る露光時間が短縮される。所望であれば、アステロイドはその後、最終的な、完 了した合成ホログラムにおいて視界から遮断される。 データセットを準備する際の他の工程にはクロッピング(cropping)工程が含ま れ、これにより、考察に適切でない各データスライスまたは全体のデータスライ スの領域までもが簡単に排除される。必要なデータのクロッピングはまた、シャ ープで明瞭なホログラムの形成に貢献する。 より詳細には、乳剤体積内の各点は、特有の視点からホログラフィー画像全体 に対応する微細な縞パターンを提示する。言い替えれば、ホログラフィーフィル ムの左下の任意の点は、画像が特定の点から見られるに従ってホログラフィー画 像全体を符号化する干渉縞パターンを有する。フィルム中央近傍のホログラフィ ーフィルム上の他の任意の点は、画像がフィルムの中央から見られるときにホロ グラフィー画像全体を表す干渉縞パターンを有する。これら同じ現象はホログラ ムの全ての点についてあてはまる。適切なホログラフィー基板は、好ましくはプ ラスチック基板表面に付着するある量のホログラフィー感光乳剤、例えばトリア セテートを(triacetate)有する。乳剤は、典型的にはゼラチン状の乳剤に懸濁さ れた大量のハロゲン化銀結晶（粒子）を有する。乳剤が有限数の結晶を含有する ため、データスライス内の不必要なデータ（クロッピング）を排除することで、 各データスライスに対して変換された（露光された）すべてのハロゲン化銀粒子 は各スライスから関連するデータに対応する。各データスライスについて変換さ れるハロゲン化粒子の数を保存することによって、より多くの数のスライスがフ ィルムの特定の部分に記録され得る。カメラシステム データセットが適切に作製（例えば、枠付けおよび切り取り）されると、各デ ータスライスの個々のホログラムは単一の膜基板に重ねられマスターホログラム を生成する。好適な実施態様によれば、特定のデータスライスに対応する個々の ホログラムが生成され、一方、特定のスライスに対応するデータが膜基板とは異 なる距離で配置される。これについては後に詳述する。 図３〜図４に示すように、本発明のカメラシステム３００は、レーザ光源３０ ２、シャッター３０６、第１ミラー３０８、ビームスプリッタ装置３１０、第２ ミラー３１２、参照ビーム拡張器３１４、コリメータレンズ３１６、膜支持体３ １８、第３ミラー３２０、物体ビーム拡張器３２２、撮像装置３２８、投射光学 装置３２４、偏光子３２７が取り付けられた分散表面４７２を有する後部投射ス クリーン、およびトラック装置３３４を有する。これに関して、ディフューザー は例えばプラスチック、ガラス、フィルム等で形成されたいかなる好都合なディ フューザーでも構成され得る。さらに、ディフューザー４７２が自己偏光素子（ 例えばホログラフィー光学素子（ＨＯＥ））で構成される場合、偏光子３２７は ディフューザーが自己偏光である範囲において排除される。 撮像装置３２８、投 射光学装置３２４、および後部投射スクリーン３２６はトラック装置３３４に堅 固に取り付けられ、これにより、これら要素はトラック装置３３４が矢印Ｆによ って示されるラインに沿って軸方向に移動するとき一体に移動する。後に詳述す るように、トラック装置３３４は、ホログラムの主体を構成するデータスライス の相対位置を複製するように構成される。好適な実施態様では、トラック装置３ ３４の全行程は、例えば約６インチのデータセットを生成するのに用いられる特 定の走査方法の実際の行程を十分に包含する。 カメラ装置３００は、図示するように、周囲の振動から適切に隔離される堅固 なテーブル３０４に取り付けられる。特に、物体ビームと参照ビームとの相互作 用によって生成される干渉縞パターンは、そこで符号化された、ホログラムの被 写体である「物体」についての、位相および振幅情報を有する静止波面である。 物体ビーム、参照ビーム、およびホログラムが内部に記録されているフィルム間 の相対運動は、この静止干渉パターンを混乱させ、記録されたホログラムの著し い劣化を生み出す。従って、カメラ装置全体が外部振動から隔離されていること が重要である。 振動隔離を達成するために、テーブル３０４は、例えば、カリフォルニアのNe wport of Irvine社によって製造されるRSシリーズRS-512-18製品などの、硬質の 蜂の巣状最上部テーブルから適切に構成される。テーブル３０４は、例えばやは りNewport社によって製造されるStabilizer 1-2000のような、複数の（例えば４ つの）空気絶縁装置に適切に取り付けられる。 カメラ装置を空気的に外部振動から隔離する他の方法として、カメラ装置を構 成するさまざまな構成要素（例えばテーブル３０４）が、硬質な材料から構成さ れて、テーブル３０４に固定して取り付けられる。このような非常に硬質のシス テムは、外部的または内部的に与えられたある程度の振動に対しては弱いにも係 わらず、このような振動に応じて単一の硬質体として移動しやすく、システムの さまざまな部品間の相対運動を抑制しやすいように設計され得る。 装置に不可避的に悪影響を及ぼす低振幅振動を補償するために、「縞ロッキン グ(fringe locking)」として公知の技術が使用され得る。より詳細には、ホログ ラムが記録されているフィルムに表される縞パターンは拡大されて、１つ以上の フォトダイオードによって観察され得る（典型的な縞パターンは、暗いラインお よび明るいラインの交互になっている領域を表す）。フォトダイオードによって 検出される縞パターンのいかなる運動も補償するために、参照ビームまたは物体 ビームのいずれかの経路長が静止縞パターンを維持するために操作され得る。こ のために、適切な構成要素、例えば、物体ビームまたは参照ビームを向かわせる ための鏡の一つが圧電素子に取り付けられ得る。圧電素子は、圧電素子に印加さ れる圧力信号に従って所定の方向にわずかに移動するように構成される。フォト ダイオードの出力は、サーボループ(servo-loop)に印加され得る。サーボループ は、鏡が取り付けられている圧電素子に印加されるとき、迅速に経路長を訂正し て、フォトダイオードによって縞パターンの運動が検知されると、縞パターンの 運動を補償する。このようにして、カメラ装置を構成するさまざまな構成要素間 の小振幅相対運動は存在し得ないにもかかわらず、上述の方法で補償され得る。 レーザ源３０２は従来のレーザビーム発生器、例えば、発光帯域の幅を小さくす るためのエタロンを含むアルゴンイオンレーザ、好ましくはカリフォルニアのパ ロアルト(Palo Alto)にあるCoherent，Inc.によってより製造されるInnova 306- SFを有する。レーザ３０２は400〜750ナノメータ（ｎｍ）、好ましくは514.5ま たは532nmの範囲の波長を有する単色ビームを生成することは当業者には周知で ある。しかし、紫外線および赤外線領域の波長を含み、選択された写真材料が適 合するならばいかなる適切な波長を用いてもよいのは当業者には周知である。 あるいは、レーザ３０２は、５３２ｎｍの波長でレーザ光を適切に発光する、 固体ダイオードによる周波数２倍(frequency-doubled)のＹＡＧレーザを有し得 る。これらのレーザは純光の３〜６億ワットの範囲で発光し得、極めて効率的で あり、空気冷却され、また高い安定性を示す。 レーザ３０２はまた、参照ビームと物体ビームとが移動する全光路間の相違と 少なくとも同じ長さの、および好ましくはこの相違の少なくとも２倍の長さのコ ヒーレンス長を示すべきである。例示した実施態様では、参照ビームが移動する 名目の設計光路長は物体脳(brain)の光路長に等しい（約２９２センチメータ） 。しかし、特に設定の位置、用いられる特定の参照角度、および膜の大きさによ り、参照ビームおよび物体ビームのいくつかの成分は僅かに長いまたは短い光路 長を移動し得る。従って、レーザ３０２はこの相違が過度の場合、すなわち約２ メートルのコヒーレンス長を示す。 シャッター３０６は従来の電気機械シャッター、例えば、Vincent Associates of Rochester，New Yorkによって製造されるUniblitzモデル番号LCS4Zを有する 。好適な実施態様では、シャッター３０６は遠隔作動され得、これにより参照ビ ームおよび物体ビームは膜基板の露光の間にのみ生成され、それ以外のときには レーザ光をシステムから効果的に（例えばシャッター３０６を介して）分岐させ る。パルスレーザ源が用いられる場合はシャッターを用いる必要はないことは当 業者には周知である。さらに、複数のシャッター、例えば、参照ビームを選択的 に制御するシャッターと物体ビームを個別に制御する別のシャッターを組み込ん で、各ビームを個別に制御し得ること、例えば、参照ビームおよび物体ビームの 各強度を膜表面で個別に測定および／または較正し得ることが望ましい。 カメラ装置３００に用いられる様々なミラー（例えば、第１ミラー３０８、第 ２ミラー３１２、第３ミラー３２０など）は、従来の前面ミラー、例えば、パイ レックス基板にコートされた誘電性ミラー、例えば、Newportによって製造され るストックミラー10D20BD.1を有する。 約1.5ミリメータのビーム直径を有する典型的なレーザに対しては、ミラー３０ ８は直径が約１インチの表面を有する。第１ミラー３０８は光源ビーム４０２を ビームスプリッタ装置３１０に向けるように構成される。例示した実施態様では 、第１ミラー３０８はビーム４０２の方向を９０度だけ偏光する。しかし、カメ ラ装置３００を構成する様々な光学要素の相対位置および様々なビームが移動す る特定の光路はほとんど、これら利用可能な構成要素の物理的な大きさの関数で ある。作動する前提として、参照ビームおよび物体ビームは同じレーザ源から発 光 して、膜支持体３１８の表面で参照ビームと物体ビームとの間に正しい相互関係 が確実に得られること、およびビームスプリッタ３１０から膜３１９まで参照ビ ームが移動する光路がビームスプリッタ３１０から膜３１９まで物体ビームが移 動する光路にほぼ等しいことが望ましい。 図４に示すように、ビームスプリッタ装置３１０は、好ましくは、可変波長板 (wave plate)４０４、各固定波長板４０８および４１２、各ビーム分割キューブ ４０６および４１４、ならびにミラー４１６を有する。全体的なレベルでは、ビ ームスプリッタ装置３１０は光源ビーム４０２を物体ビーム４１０と参照ビーム ４１８とに分離するように機能する。さらに、図３に示すように、ビームスプリ ッタ装置３１０はまた撮像装置３２８および偏光子３２７と協動し、これにより 、参照ビームと物体ビームとが膜支持体３１８に取り付けられた例示的な膜基板 ３１９に接触するとき、これらが同じ偏光状態で純粋に、すなわち後に詳述する ように、実質的にＳまたはＰ偏光されることが確実となる。参照ビームと物体ビ ームとが同じ偏光状態で純粋に偏光されるのを確実にすることによって、シャー プで低ノイズの干渉縞パターンが形成され得る。 さらに図４に示すように、レーザ源３０２によって発生されるビーム４０２は 比較的純粋な偏光状態で、例えばＳ偏光された光として、ビームスプリッタ装置 ３１０に入る。本発明においては、Ｓ偏光された光とは、垂直平面で発振する電 界により偏光される光を意味し、Ｐ偏光された光とは、平行平面で方向付けられ る電界を有する光を意味する。次にビーム４０２は、ビームをビーム４０３に変 換する可変波長板４０４を通過する。ビーム４０３は、ＳおよびＰ偏光成分の混 合物を有するものとして便宜上定義される。次にビーム４０３はビーム分割キュ ーブ４０６に入る。ビーム分割キューブはビーム４０３をビーム４０３のＰ偏光 成分を含む第１ビーム４０５とビーム４０３のＳ偏光成分を含む第２ビーム４０ ７とに分割するように適切に構成される。ビーム分割キューブ４０６は広域帯ビ ームスプリッタ、例えば、Newportによって製造される広域帯偏光ビームスプリ ッタ、部品番号05FC16PB.3を有する。ビーム分割キューブ４０６は、理想的には 、ビーム４０３のＰ偏光成分のすべて（およびこの成分のみ）を通し、４０３の Ｓ偏光成分のすべて（およびこの成分のみ）をそらすように構成されるが、この よ うなキューブは一般には不完全なビームスプリッタであり、ビームスプリッタ表 面の反射による小さな損失は無視する。詳しくは、このようなキューブは典型的 には約1000対１の消光比を示し、これにより、ビーム４０３のＳ偏光成分の約99 .9％はビーム４０７へとそらされ、またビーム４０３のＰ偏光成分の約９０％は キューブ４０６を通る。従って、ビーム４０７はビーム４０３のＳ偏光成分の99 .9％とビーム４０３のＰ偏光成分の約１０％とを含む。同様に、ビーム４０５は ビーム４０３のＰ偏光成分の９０％とビーム４０３のＳ偏光成分の約０．１％と を含む。 波長板４０４、４０８、および４１２は使用するレーザ波長のための半波長板 、例えば、Newportによって製造される部品番号05RP02を有する。波長板４０４ は、Ｓ偏光ビーム４０２を所定の比率のＳおよびＰ偏光成分に変換するように構 成される。好適な実施態様では、可変波長板４０４はＬＣＤ層を有し、この層は ＬＣＤ層の電圧レベルに従って入力ビームの偏光を行う。適切な波長板４０４は Newportから市販されるLiquid-Crystal Light Control System 932-VISを有し得 る。従って、波長板４０４はＳ偏光ビーム４０２をＳおよびＰ偏光の混合物に印 加電圧の関数として分割する。波長板４０４の電圧を操作することによって、オ ペレータは参照ビームの強度対物体ビームの強度の比率（ビーム比）を制御する 。好適な実施態様では、膜３１９の平面で測定されたこの比率はほぼ１に等しい 。 いかなる場合でも、波長板４０４に印加される電圧に関係なく、ビーム４０５ はほとんど完全に純粋にＰ偏光される。ビーム４０７は理想的には純粋にＳ偏光 されるが、波長板４０４に印加される電圧により、実質的にＰ偏光された成分を 含む。 さらに図４に示すように、次にビーム４０５は波長板４０８を通って移動し、 純粋なＰ偏光ビーム４０５を純粋なＳ偏光物体ビーム４１０に変換する。ビーム ４０７は波長板４１２を通り、実質的にＳ偏光ビームを実質的にＰ偏光ビーム４ ０９に変換する。Ｐ偏光ビームはこの後分割キューブ４１４を通って異質のＳ成 分を排除する。特に、ビーム４０９の残りのＳ成分の99.9％はビーム４１５とし てキューブ４１４からそらされシステムから分岐される。本発明においては、シ ステムから分岐されるかまたはこれから排除されるビームはすべて、ビームの強 度および質をモニタするために都合よく用いられ得る。 ビーム４０９の大半を占めるＰ成分はキューブ４１４を通って各ミラー４１６ および３１２によって反射され、この結果、実質的に純粋なＰ偏光参照ビーム４ １８が得られる。後に詳述するように、光源ビーム４０２を上記の方法で物体ビ ーム４１０と参照ビーム４１８とに分割することによって、物体ビームと参照ビ ームの両方は極めて純粋な偏光、例えば、約数千分の１の不純度を示す。さらに 、ビーム比に関係なく高い偏光純度が得られ、これは可変波長板４０４に印加さ れる電圧を制御することによって都合よくおよび正確に制御される。 図３および図４にさらに示すように、ビーム４１８はミラー３１２から反射さ れビーム拡張器３１４に入る。ビーム拡張器３１４は好ましくは従来のポジティ ブレンズ４２１と極小の開口部４２０とを有する。ビーム拡張器３１４に入ると きのビーム４１８の直径は約１．５ミリメータ（レーザ３０２から放出されたと きと本質的に同じ直径）である。正のレンズ４２１はビーム４１８を可能な限り 小さい焦点に集光させるように構成される。適切な正のレンズはNewportによっ て製造される顕微鏡の対物レンズM-20Xを有し得る。開口部４２０はピンホール 開口部、例えば、Newportによって製造されるPH-15開口部を有する。基本横電磁 モード（ＴＥＭ００）で純粋な光を発光する良質のレーザにとっては、レンズ４ ２１のような良質のレンズは、典型的には、ビーム４１８を直径約１０から１５ ミクロンに集光させ得る。焦点では、ビームは次に、直径約１５ミクロンの小さ なピンホールを有する開口部４２０を通る。この方法でビームを集光させること によりビームのフーリエ変換が行われる。 図５Ａ〜図５Ｄを参照して詳しく述べれば、小径のレーザビームによって典型 的に示される伝播のＴＥＭ００モードはビームの伝播方向を横断するガウス分布 に従う。図５Ａに特に示すように、これは、ビーム４１８のビームの強度（Ｉ） がビームの断面にわたってガウス分布を示すことを意味する。１ミリメートルの 名目直径を有するガウスビームにとっては、極めて低い強度の少量のビームが１ ミリメートルの領域を超えて広がる。 図５Ｂに示すように、図５Ａに示す理想的な状態のさらに正確な表示は実質的 にガウス分布を示すが、ミラーから反射され偏光されなどするときビームに必然 的に与えられるランダムな高周波ノイズを含む。図５Ｂは図５Ａの理論的なガウ ス分布と同じ基本的なガウス特性を示すが、ビーム形成リプルにランダムな高周 波ノイズをさらに含む。 ノイズを含むガウスのフーリエ変換は同じ基本的なガウス特性を生成するが、 図５Ｃに示すように、高周波ノイズ成分がウィング(wing)にシフトすることが知 られている。ビームのフーリエ変換が、ビーム拡張器３１４の開口部４２０など の開口部を通過するとき、高周波ウィングがクリップされ、この結果、図５Ｄの 極端にクリーンでノイズのないガウス分布が得られる。文字通りに、ビームを集 光してポイント光源に近づけ、次に開口部に通すことにより、高周波ノイズをビ ームの外部束縛にシフトさせノイズをクリップ(clipped)する効果を有する。 従って、ビーム拡張器３１４は、実質的にノイズのないガウス分布の発散参照 ビーム４２３を生成する。 本発明の好ましい実施態様においては、レンズ421および開口部420は、たとえ ば、Newportにより製造されている空間フィルターモデル900のような、単一の一 体型光学部品を有することが適切である。ビーム拡張器装置314は、レンズ421と 開口部420との間隔を、たとえば約５ミリのオーダーで正確に制御し得るように ネジ山を有し、さらに、レンズ421の焦点に対する開口部の水平および垂直方向 の位置を制御するために２組の直行するネジを都合よく有している。 さらに図３を参照すると、ミラー312は、所定の角度でビーム423をフィルム31 9に照射するように適切に配置され、この所定の角度は、フィルム319を構成する 物質のブルースター(Brewster's)角に近似である。ブルースター角は、ビームが 入射する物質（ここではフィルム319）の屈折率のアークタンジェントとして定 義されることは、当業者には理解されるであろう。このようなフィルムの一般的 な屈折率は、約1.5±0.1の範囲である。従って、本発明の好ましい実施態様によ ると、ミラー312は、ビーム423が約56度（アークタンジェント15=56度）のブル ースター角でフィルム319に入射するように配置される。面にブルースター角で 入射したＰ偏光ビームは、その面で最小の反射しかせず、参照ビーム423のフィ ルム319への屈折が最大となって、物体ビームとの干渉が最大になり、そうでな ければ最終的に誤った方向からフィルムに入射することになり得る後方反射光を 最小に抑えるということも、当業者には理解されるであろう。 次に、図４および６〜７を参照すると、物体ビーム410は、ミラー320で反射さ れて、図４を参照して上述したビーム拡張器314と同様の構造および機能を持つ ビーム拡張器322の方に照射される。実質的にノイズのない、ガウス分布型発散 物体ビーム411が、ビーム拡張器322から出射され、コリメートレンズ434により 平行化され、約５センチの直径を有するコリメート物体ビーム436となる。コリ メートレンズ434は、Newportにより製造されている両凸光学ガラスレンズKBX148 を適切に有している。コリメート物体ビーム436は、撮像装置328に与えられる。 図７および８を参照すると、撮像装置328は、陰極線管（ＣＲＴ）444と、ライ トバルブ442と、波長板463と、偏光ビーム分割キューブ438とを適切に有してい る。好ましい実施態様においては、ビーム分割キューブ438は約５センチ平方（ ２インチ平方）の立方体である。下記に詳述するように、撮像装置328の動作に よりデータスライスからのデータを組み込んだＰ偏光ビームからなるビーム460 が、撮像装置328から出射し、投射光学装置324に与えられる。 上記のように、ホログラムの３次元対象に対応する、複数の２次元画像からな るデータ集合が、マスターホログラムの作成に使用するため準備される。このデ ータ集合は、従来の多目的コンピュータ（図示せず）の電子データファイルにも 保存し得る。このコンピュータは、データスライスが撮像装置328内において順 番に伝送されるように、ＣＲＴ444にインターフェースする。 より詳細には、第一データスライスが、ＣＲＴ444によりライトバルブ442に投 射される。下記に詳述するように、このデータスライスに対応する画像がフィル ム319に付与される。フィルム319がそのデータスライスに伴う縞パターンを捉え る（記録する）のに十分な所定の時間の間、参照ビームおよび物体ビームがフィ ルム319に照射され、そのデータスライスのホログラムが乳剤含有フィルム319内 で形成される。その後、トラック装置334が軸に沿って移動し、データスライス 間の間隔に応じて、次のデータスライスがフィルム319上に投射され、この次の データスライスに対応する次のホログラムがフィルム319に重ねられる。この工 程は、フィルム319に重ねられたホログラムの数が、作成しようとするマスター ホログラムの対象材料である特定量のデータセット16からなるデータスライス14 の数に一致するまで、各データスライスについて連続して繰り返される。 さらに詳細には、図７および８を参照すると、ＣＲＴ444は、たとえばCarlsba d，CaliforniaのHughes Aircraft Companyによって製造されている41397T1など の従来の光ファイバーフェースプレートＣＲＴで適切に構成する。ＣＲＴ444は 、特定のデータスライスに対応する画像を、ライトバルブ442の左側に投射する ように配置される（図７）。 好ましい実施態様においては、ライトバルブ442は、Carlsbad，CaliforniaのH ughes Aircraft Companyによって製造されている液晶ライトバルブH4160である 。具体的に図８を参照して説明すると、ライトバルブ442は、好ましくは、光電 陰極454と、鏡面を図８の右側に向けたミラー450と、液晶層452とを有している 。液晶層452は、液晶の局在電圧レベルの関数として、通過する光の偏光を変化 させる、薄い板状の液晶を含有している。 光電陰極454は、入射光の関数として局在電圧レベルを示す、薄い板状の光起 電力物質を含有している。特定のデータスライス14に対応する画像が、ＣＲＴ44 4によって光電陰極454に付与されると、付与された画像ビームの断面における光 分布に直接対応して、光電陰極454の表面に局在光起電位が形成される。特に、 ＣＲＴ444によって生成された、データスライスに対応するビームは、一般に、 暗い背景上に、骨や柔軟組織などに相当する光領域を有している。暗い背景領域 は、予想されるように、グレースケール値が低く、より明るいデータスライスの 領域は、相応してグレースケール値が高い。投射画像に対応する電荷分布が、光 電陰極454の表面に形成される。 特定のデータスライス14に組み込まれたデータの局所的な明るさの変化に対応 した、光電陰極454上の非均一な静的電荷分布は、ミラー450を通り、液晶層452 の表面上に、対応する局在電圧レベルを形成する。このような液晶層452上の局 在電圧レベルは、局所の電圧レベルに比例してその部分の液晶を回転させ、この 光が液晶層452を通りミラー450によって反射されるに従って、キューブ438から 鏡面450に向けられた純粋Ｓ偏光を、それに伴うＰ成分を有する偏光の局在領域 に変化させる。出射光460は、（その断面に）液晶層452内の電圧分布に応じた、 従って、その時に処理しているデータスライス14に対応する画像に応じた、Ｐ偏 光の分布を有する。 ビーム436を構成するＳ偏光の実質的にすべて（つまり99.9％）が、キューブ4 38によって液晶層452に向けられる。このＳ偏光は、上記のように、液晶層452の 表面の電圧分布に応じて、液晶層452によってＰ偏光に変換される。このＰ偏光 はミラー450の鏡面によってキューブ438に戻るように反射され、そしてＰ偏光は たやすくキューブ438を通過して投射光学装置324に入射する。 ミラー450の鏡面に反射されたビームのＳ成分は、ビーム分割キューブ438によ って90度の方向に照射される。このＳ偏光の迷光がシステム中央に再入すること を防ぐため、キューブ438をわずかに傾斜させて、このＳ偏光を有効にシステム からそらすことができる。 こうして得られたビーム460は、その時点でＣＲＴ444によってライトバルブ44 2に投射されているデータスライスに組み込まれたデータに直接対応する、Ｐ偏 光分布をその断面に有している。キューブ438の消光比が高いため、ビーム460は 実質的にＳ偏光を有していない。また、キューブ438によってライトバルブ442に 反射されない、ビーム436を構成する少量のＳ偏光（つまり、ビーム440）は、シ ステムから巧妙にそらし得ることに留意されたい。 ビーム分割キューブ438は、図４に基づいて説明したビーム分割キューブ406お よび414と同様の構造および機能を有しており、好ましくは、たとえば、Albuque rque，New MexcoのCVI Laser Corporateによって製造されているPBS-5145-200な どの、大きな広帯域偏光ビーム分割器からなる。好ましい実施態様においては、 ビーム分割キューブ438は、少なくとも、ＣＲＴ444によってライトバルブ442に 投射される画像と同じ、つまり２インチの断面を有する。これは、レーザー302 からの拡大されていないビーム402の直径に匹敵する、より小さな断面、つまり1 .5インチの断面を持ち得ることか有利なビーム分割キューブ406および414とは対 照的である。 本発明の関連においては、システムから除去される、排除される、または逸ら されるなど様々に表現される光は、あらゆる数の、適切な方法によって処理され 得る。たとえば、そのような光は、ブラックボックス内に向けたり、あるいは黒 い、好ましくは織物の表面上に向けたりし得る。光を逸らす正確な方法、または その光を逸らす特定の位置は、ほとんどが便宜上の問題である。重要なのは、（ 本明細書に述べる理由により）システムから除去される光が、ホログラムのフィ ルム面に入射することを防ぐことであり、さらに、レーザーの妨害や、レーザー の破損さえをも招き得る、そのような光のレーザー源への再侵入を防ぐことであ る。 投射光学328は、ライトバルブ442を有するように図示されているが、本発明の 関連においては、データスライスに対応する画像を物体ビームに効果的に統合す るいかなる適切なメカニズムも同等の働きをし得る。実際、ビーム光460は、キ ューブ438から出射した後には、その時点で処理されているデータスライス14の データの分布に応じて強度の変化する非均一なＰ偏光の分布を有しているだけで ある。ビーム460の断面は、インスタントデータスライスの写真スライドを通過 したＰ偏光の仮想ビームと実質的に同一である。 さらに、データをライトバルブ442に投射するために、ＣＲＴ444に加えて、ま たはデータを物体ビームに投射するための投射光学装置の代わりに、いかなる適 切なメカニズムも採用し得る。たとえば、反射ＬＣＤ、透過ＬＣＤまたは透過反 射(transflective)ＬＣＤを採用し得、そのパネルに画素ごとに選択的にエネル ギーを付与して、それぞれの特定のデータスライスに対応するデータを複製し得 る。 あるいは、たとえばレーザービームなどの適切なビームを、ライトバルブ442 の裏面上で適切にラスター走査し、各データスライスに対応するデータを複製し 得る。 ＣＲＴ444は図７ではライトバルブ442に隣接するように示されているが、さら に他の実施態様においては、ＣＲＴ444がライトバルブ442から離れるように投射 装置を配置することが望ましい。ＣＲＴ444の直径がライトバルブ442の直径より 大きく、ＣＲＴ444によって投射される画像を、たとえば両者の間に配置した適 切なレンズを用いるなどして、ライトバルブ442の裏面に投射することが望まし い場合に、この二つを離して配置することが望ましい。さらに、干渉レンズを用 いるか否かにかかわりなく、また、この両者を離す距離の大小にかかわりなく、 ライトバルブ442とＣＲＴ444との間に光ファイバー結合を用いることが望ましい こともある。 さらに、投射光学328全体を、物体ビーム路に適切に配置した適切な空間光変 調器（ＳＬＭ：図示せず）に置き換え得る。このようにすると、物体ビームを構 成するレーザー光がＳＬＭを通過し、特定の画像に対応する情報を物体ビームに 与える。使用するＳＬＭの種類に応じて、ＳＬＭとフィルムホルダー319との間 に必要に応じてディフューザーを設けて、または設けずに、このような構成を採 用し得る。 さらに図７および８を参照すると、波長板463は、ライトバルブ442とビーム分 割キューブ438との間に適切に介設される。波長板463は、ライトバルブ442が本 来的に生成する、ある種の好ましくない偏光を補正する役割を果たす。 さらに詳しくは、ライトバルブ442は、液晶層452の局所電圧分布に応じて、液 晶層452を通過した光を偏光する。つまり、印加された電圧がたとえば楕円に液 晶を回転させるが、この回転の量は局在電圧レベルに比例する。すなわち、非常 に高い電圧では液晶の回転が大きくなり、回転した液晶を通過する光の偏光が高 い度合いで変化させられる。他方、非常に低い電圧では、相応して液晶の回転が 小さく、それに相応して偏光のレベルの変化も小さくなる。しかし、電圧印加の ない時にもわずかな液晶の回転（プレティルト）が存在することが観察されてい る。従って、電圧の印加されていない液晶層452の局所領域においても、液晶層4 52を通過するＳ偏光の約１パーセントが、Ｐ偏光に変換される。この非常に小さ な疑似偏光は、たいていの場合にはライトバルブ442の性能を劣化させることは 一般にないが、本発明の関連においては問題となり得る。たとえば、純粋Ｓ偏光 の１パーセントが、偶然ににＰ偏光に変換された場合、得られるホログラムのコ ントラスト比が実質的に制限され得る。 波長板463は、たとえば、通過する光に所定の偏光を与えることによって、上 記の残留偏光を補償するように配置されており、この所定の偏光は、電圧印加の ない状態で液晶層452によって誘発される偏光の量を正確に相殺するように計算 される。この望ましくない偏光を排除することによって、得られるホログラムの 有効コントラスト比は、様々な工程パラメーターで行われる制御の度合い、およ びカメラ装置300を含有する装置の本来の性能によってのみ制限される。 ＳＬＭ出力ビームは、その後いかなる場合においても***(disrupt)され再偏 光される。 ここで図６Ｂを参照しながら、図６Ａに示されるカメラ装置の他の実施態様を 説明する。特に、入射ビーム４１０はビーム拡張器３２２およびコリメートレン ズ４３４を通過する。次にコリメートビーム４３６は液晶装置（ＬＣＤ）ＳＬＭ １３０２を通過し、ここでデータスライスに対応する画像がコリメートビーム内 に配置される。 図６Ｂに示される他の実施態様によると、ＬＣＤ１３０２は、伝送される画素 化されたＬＣＤ、例えば、６４０ｘ４８０画素スクリーンを適切に有する。伝送 ＬＣＤ１３０２は、典型的にはそこを通過する光に対して「プレチルト(pretilt ed)」しており、また波長板１３０８を介して入射ビーム４１０を通過させプレ チルを補償することか望ましい場合もあり得る。 ＬＣＤ１３０２からの出力は、ＬＣＤ１３０２によって表示される特定のデー タスライスに具体的に表されるデータに対応する偏光の度合いの局部的な変動を 有するコリメート物体ビームを有する。このように、例えば、適切な出力偏光子 （アナライザー）１３０４を使用して、ビーム内の偏光の変動を強度の変動に好 都合に変換し得る。高品質な偏光子は非常に高価であるため、偏光／強度変換は 、投射レンズ４６２の下流にある物体ビーム内に配置されるより小さなトランス デューサ１３０６を使用することによって適切に行われ得る（ここで、ビームは より小さい断面を有する） 。 市販の液晶表示装置（ＬＣＤ）ＳＬＭは、典型的には偏光されていない光とと もに使用されるように設計されている。従って、従来のＳＬＭは一般に入力偏光 子を有し、偏光されていない入力光がＳＬＭ内で変調される前に所望の偏光状態 に変換されるようにする。さらに、市販のＳＬＭは典型的には各画素において偏 光を回転させ、偏光の変動を対応する強度の変動に変換するように構成された出 力偏光子（トランスデューサ）を有する。高品質の偏光子は光を吸収し、典型的 には非常に高価であるため、本発明の背景においては、入力偏光子および出力偏 光子の内１つまたは両方を有しないＳＬＭを使用することが有利となり得る。実 際、ここで説明する好適な実施態様によりＳＬＭに入射する光は、典型的にはい かなる場合も純粋に偏光するため、ＳＬＭには別個の入力偏光子は不必要である 。さらに、ここで説明する好適な実施態様の背景において、ＳＬＭの出力はしば しば、例えば、出力ビームの偏光状態を***し得る拡散スクリーンなどにこの出 力を付与することによって操作され得る。この場合、***されたビームはその後 必要に応じて再偏光される。このような事情で、ＳＬＭ出力ビームの偏光状態は その後いかなる場合も***され再偏光されるため、ＳＬＭから出力されるときに ビームは偏光子を通過する必要がない。 入力および出力偏光子の内の１つまたは両方をＳＬＭから排除することによっ て、２つのレベルの効果が達成される。 （１）入力／出力偏光子における不必要な光吸収が排除される範囲でレーザ光 が保存される。 （２）不必要なハードウエア構成要素が排除されるため、アセンブリ費用が削 減される。 図６および７を参照すると、投射光学装置324は、投射レンズ462と、ミラー46 4と、開口部466とを適切に有する。レンズ462は、好ましくは、ライトバルブ442 および後部投射スクリーン326に用いられる特定の画像サイズに最適化された末 端中心(telocentric)の投射レンズからなる。レンズ462は、収束ビームがミラー 464に入射した後で焦点に収束するまで、コリメートビーム460を収束させ、その 後、この収束ビームは発散ビーム470となり、その時点で処理されているデータ スライス14に対応するデータを投射スクリーン326およびフィルム319の上に効果 的に画像形成する。ビーム470は、ほぼ焦点に達する地点で開口部466を通過する 。開口部466は、好ましくは、Newportによって製造されているアイリス絞りID-0 .5でなる。しかし、開口部466は、ビーム470が開口部466を通過する地点におい て、ビーム470の直径よりも実質的に大きいことに留意されたい。これは、ビー ムから高周波成分を除去する役割を果たす、ビーム拡張器314および322に設けら れたピンホール開口部とは対照的である。ビーム460および470に含まれる高周波 成分は、形成しようとするホログラム対象であるデータに対応し得るため、本発 明では重要である。開口部466は、散乱光、および、開口部がなければ、誤った 方向に向けられるビーム470に伴った光、または、投射スクリーン326に映ってし まう 光、およびデータスライス14のデータに対応する情報に関係のない光を、捉えて 逸らすのみである。 さらに続けて図３、図４、および図６を参照すると、ビーム470は、焦点のあ った画像を後部投射スクリーン326に映すために投射される。スクリーン326は、 幅が14インチのオーダーで、高さが12インチであり、好ましくは、たとえば、0. 5インチの厚さのガラス板472である、硬質の透明基板の一方の面に付着させた、 薄い平坦な拡散物質からなる。ディフューザー472は、たとえば、Torrance，Cal iforniaのStewart Filmscreen Corporationによって製造されているLumiglas-13 0などの拡散物質から製造される。ディフューザー472は、ビーム470内の各点が フィルム319の表面領域全体にわたって可視となるように、ビーム470を拡散する 。たとえば、ビーム470の例示点Ｙは、点Ｙにおける物体ビームが、フィルム319 上で円錐Ｙで示される円錐形の広がりとなるように、ディフューザー472によっ て拡散される。同様に、ディフューザー472上の任意の点Ｘは、フィルム319上で 拡散された円錐形の広がりとなる。画像がディフューザー472を通過するにつれ て、この現象は投射された画像のすべての点について成立する。その結果、フィ ルム319上の各点は、ディフューザー472上の各点についての振幅および位相を符 号化する縞パターンを表すことになる。 拡散を行うディフューザー472上の各点からの光が、フィルム319の全表面に拡 散されるため、投射される画像がディフューザー472に現れるにつれて、フィル ム319上の各点が投射された画像のあらゆる点を「見る」ことになる。しかし、 フィルム319の各点は、画像がディフューザー472に現れるにつれて、必ず、わず かに異なる遠近法によって画像全体を見ることになる。たとえば、フィルム319 上の任意の点Ｚは、ディフューザー472上のあらゆる点を「見る」。さらに、フ ィルム319上の任意の点Ｗも、点Ｚとは非常に異なった遠近法によってではある が、ディフューザー472上のあらゆる点を「見る」。このように、ディフューザ ー472および偏光子327から出射した後、物体ビーム473に伴う拡散画像は、フィ ルム319に付与される。 現在公知の拡散スクリーンは、典型的には、光を散乱させる凹凸または粒子を 有するプラスチック、ガラスなどのシートを有する。このようなディフューザー は簡素な粒子散乱物理学によって抑制され、無作為な散乱範囲および方向につい てほとんど制御が行われないようにする。 拡散スクリーンの効果を高めるため、拡散スクリーン４７２はホログラフィー 光学素子（ＨＯＥ）を備えても良い。 より詳細には、ホログラムは制御されたディフューザーとして考えられ得、入 射する均一な参照ビームをいかなる所望のパターン内にも拡散する。このパター ンはいかなる所望の複雑度でもあり得る。 ＨＯＥディフューザーは、拡散レーザ光をホログラフィーフィルム基板に付与 することによって都合よく構成され得る。実際、非常に高品質の従来のプラスチ ック拡散スクリーンは、それ自体は非常に非効率的であるが、ホログラフィーフ ィルムに拡散パターンを投射するために使用され得る。すなわち、ＨＯＥを形成 するために使用される物体ビームは単に、高品質の従来のディフューザーの出力 を含む。この拡散レーザ光のホログラムを記録することによって、非常に効率的 なホログラフィー拡散スクリーンが形成され得る。ホログラムであるＨＯＥディ フューザーは高い効率のディフューザーを有し、従来のプラスチックディフュー ザーに固有の制限、特に、従来のディフューザーに見られる所望でない散乱、吸 収、および、再偏光特性を受けることがない。 偏光子327は、拡散を行うディフューザー472の表面に都合よく設置されている 。拡散を行うディフューザー472に入射する光（ビーム470）は、実質的にはＰ偏 光されているが、ディフューザー472は、その性質により、通過する光を散乱さ せて、一般にその光の一部を減偏光する。たとえば、薄い板状の偏光シートであ る偏光子327は、光を再偏光して、その光がフィルム319に達する時には実質的に 純粋Ｐ偏光状態になっているようにする。ディフューザー472によって不適切に 偏光された光が吸収されるように、偏光子327はディフューザー472の後に配置さ れていることに留意されたい。これによって、実質的にＰ偏光された物体ビーム の大半が、フィルム319において参照ビームと確実に干渉し、各ホログラムのコ ントラストをさらに向上させる。 さらに続けて図６Ａを参照すると、ディフューザー472は、あるいは、公知の 方法によって構成されたホログラフィー光学素子からなり得る。さらに別の実施 態様においては、もう１つのレンズ（図示せず）に、たとえばディフューザー47 2と撮像装置328との間に、隣接させて配置し得る。適切なレンズを使用すること によって、ディフューザー472から出射する実質的にすべての光を、ディフュー ザー472から実質的に垂直に出射させることができる。 簡 単に図６Ｂを再び参照すると、当業者であれば、液晶表示装置は典型的には軸内コントラストが良好であり、 液晶表示装置が見られる軸から離れるにつれて コントラストはだんだん低下することを理解するであろう。本発明の背景におい て、合成ホログラムが上下左右すべての非常に広い角度から高いコントラストを 示すことが非常に望ましい。このようにして、医療データの詳細な分析が、あら ゆる方向において実質的に軸外れの広い角度から視差を有して観察され得る。実 際、本質的にすべての方向からの３０度〜４０度までの軸外れおよびそれ以上の 視角には、高いコントラストが望ましい。 本発明の他の実施態様によると、高い軸外れコントラストは、ＬＣＤを使用し 連続的に各データスライスをフィルムに投射することによって、フィルム表面に おいて達成され得る。 しかしながら、典型的なＬＣＤによる軸外れコントラストは良好でないため、 ＬＣＤのすぐ後ろ、すなわち、ＬＣＤとフィルム基板との間のＬＣＤ下流表面に ディフューザーを配置することもまた望ましい。このようにして、ＬＣＤの高コ ントラスト軸内出力がディフューザーによって散乱（拡散）し、拡散された画像 がフィルムに投射される。ディフューザー４７２からフィルム３１９に伝搬する 合成物体波前部がフィルム内で、すなわち静止干渉パターン形状で符号化される 方法は、ホログラフィー再生の本質である。当業者であれば、フィルム内で符号 化される干渉（縞）パターンは、物体ビームおよび参照ビームの間の建設的およ び破壊的相互作用の結果であることが理解されるであろう。この場合、物体ビー ムおよび参照ビームが同じ波長の光を構成することが重要である。異なる波長の ２つの光ビームは相互作用し得るにもかかわらず、相互作用は特定の面または小 体積（例えば、記録フィルムの「面」）内において一定ではない。逆に、相互作 用は２つの波長の経時変化関数である。 本発明による、物体ビームと参照ビームとの間の静的な（経時変化のない）相 互作用は、参照ビームおよび物体ビームの光源の単色性（すなわち、適切なコヒ ーレント長を有する、単色レーザー源302）に起因する。さらに、最大の相互作 用は同一の偏光状態にあるビーム光の間に起こることも、当業者には理解しえる であろう。従って、物体ビームと参照ビームとの間の最大相互作用は、それぞれ のビームを、確実に、フィルム319の表面で、同一の偏光状態で純粋偏光するこ とによって得られ得る。図６Ａに示した構成で配置されているフィルムについて は、本発明の発明者はＰ偏光が最良の縞パターンを形成することを見いだした。 従って、物体ビーム470と参照ビーム423との間の相互作用を助長するために、ビ ーム47がディフューザー472の表面に付着された偏光スクリーン327を通過する。 純粋Ｐ偏光参照ビーム423は、コリメートレンズ316を通って、フィルム319に 入射する前に平行化される。参照ビームと物体ビームとの両方が同一のレーザー 302から照射されるため、さらに、レーザーからフィルム319までそれぞれのビー ムが伝搬される経路が異なっているのに比して、レーザー302のコヒーレント長 が比較的長いことを考慮して、フィルム319に入射する参照ビームと物体ビーム とは、互いに可干渉性であり、単色（たとえば514.5 nm）であり、高度に純粋Ｐ 偏光されており、従って、非常に相関依存している。加えて、参照ビーム423は 、高オーダ(highly orderd)のビームであり、本質的のノイズがなく平行ビーム である。一方、物体ビーム470は、その時点で処理されているデータスライスか らのデータを取り込んだ複雑な波面である。これらの２つの波が、乳剤含有フィ ルム319内で大規模な相互作用を起こし、静的な静止波形パターンを作り出す。 この静止波形パターンは、構築および破壊干渉の度合いが高い。特に、乳剤内の あらゆる特定の地点におけるエネルギーレベルＥは、以下のように表し得る： Ｅ ［Ａｏ Ｃｏｓβｏ ＋ Ａγ Ｃｏｓβγ］² ここで、ＡｏおよびＡγは、それぞれ、特定の点における物体ビームおよび参照 ビームのピーク振幅を表し、βｏおよびβγは、同じ点における物体ビームおよ び参照ビームの位相を表す。位相のコサインは、いかなる点においても、正であ るのと同様の確率で負であるため、エネルギー値Ｅはいかなる点においても０か ら４Ａ²（単一ビーム比においてＡｏ＝Ａγ）の範囲にあることに留意されたい 。この構築および破壊波干渉によって、精細な縞パターンが形成される。 データスライスのそれぞれについて、そのデータスライスに相応したハロゲン 化銀粒子の一部を変換するのに十分な所定の露光時間の間、フィルム319は静止 波パターンで露光される。 フィルム319を特定のデータスライスに対応する干渉パターンで露光した後、 トラック装置334を、データスライス間の距離に比例した所定量だけ前方に（あ るいは後方に）移動させる。たとえば、実物大のホログラムをＣＴデータから生 成しようとする場合には、この距離は、データスライスを生成した時に対象（た とえば患者）が伝送された距離に正確に合致することが適切である。実物よりも 大きなもしくは小さなホログラムを生成しようとする場合には、この距離は場合 に応じて変えられる。 本発明の好ましい実施態様によると、フィルム319は、たとえばAGFA Inc.によ って製造されているフィルムNo．8E 56HDのようなHOLOTEST（商標名）ホログラ フィーフィルムからなることが適切である。このフィルムは、プラスチック基板 の表面上に調製されたゼラチン状の乳剤からなることが適切である。典型的なフ ィルムは0.007インチのオーダーの厚さを有し得、乳剤層は一般に約６ミクロン のオーダーの厚さである。 入射光に関する振幅情報がフィルムの乳剤内に記録されている従来の写真とは 異なり、ホログラムは振幅と位相双方の情報記録を含有する。ホログラムを作成 する際に用いられた光と同じ波長の光を用いてホログラムを再生すると、フィル ムから出射される光は、それがフィルム内に「凍結された」時とまったく同様に 、その位相および振幅情報を実質的に変化させないままで伝搬し続ける。しかし 、振幅および位相情報が記録されているメカニズムについては、広く理解されて いるわけではない。 上述したように、本発明の参照ビームと物体ビームとは、フィルム319の表面 においては同一の波長および偏光状態である。これらの２つの波面の間の相互作 用が、静止した（静的）波面を作り出し、この波面は乳剤の厚さに渡って伸びて いる。物体ビームと参照ビームとが構築的に相互作用する乳剤内の点においては 、いずれかのビームが独立して存在しているところより高いエネルギーレベルが 存在する。参照ビームと物体ビームとが破壊的に相互作用する乳剤内の点におい て は、少なくとも一方のビームによるエネルギーレベルよりは低いエネルギーレベ ルが存在する。さらに、それぞれのビームの相互作用点における瞬間振幅は、そ の点におけるビームのピーク振幅と位相のコサインとの積によって定められる。 従って、ホログラム分野では波の振幅および位相情報を記録すると言っているが 、実際には、位相情報は、波の特定の点における波の瞬間振幅がその点における 位相の関数であるという事実のおかげで「記録されている」のである。３次元の 乳剤における、参照ビームと物体ビームとの間の静的干渉パターンの瞬間振幅と 位相とを記録することによって、フィルム319の面から見た対象物の「３次元画 像」が記録される。この記録には、振幅および位相の情報が含まれているので、 ３次元画像は、ホログラムが再生されるとき再び生成される。 データ集合に含まれるそれぞれのデータスライスを上記のようにしてフィルム 319に記録した後、フィルム319をフィルムホルダー318からはずして現像する。 上に述べたように、本発明で用いられる写真乳剤は、ゼラチン状乳剤に懸濁さ れた多数のハロゲン化銀結晶を含有している。これに関連しては、いかなる適切 な感光性元素を用いることもできるが、ハロゲン化銀結晶は、一般に、その他の 公知の感光性元素より、1,000倍のオーダーで光に対しての感度が高い。その結 果ハロゲン化銀を露光する時間が短くなるため、疑似振動がホログラムの質を大 きく損なうホログラフィーに応用する際には、その適応度が非常に高くなる。与 えられた レーザーパワーでの露光時間を短くすることによって、振動の影響が最 小に抑えられる。 同じく上に述べたように、複数のデータスライスそれぞれに対応するホログラ ムを、フィルム319上に連続して符号化する。特定のデータ集合に含まれるそれ ぞれのスライスをフィルムに記録した後、フィルムをカメラ装置300からはずし て現像する。特定の現像工程を詳述する前に、ハロゲン化銀結晶のホログラフィ ーに対する作用を理解しておくことが有用である。 従来の写真においては、振幅ホログラフィーと同様に、しきい値エネルギーレ ベルでしきい値露光時間露光されるハロゲン化銀結晶は、潜在性のハロゲン化で 銀粒子になる。それに引き続いて現像剤に浸漬すると、潜在性ハロゲン化銀粒子 は銀結晶に変換される。ここで、特定のハロゲン化銀粒子は二値データのみを保 持することに留意することが重要である。つまり、現像の間に、特定のハロゲン 化銀粒子は、銀結晶に変換されるか、もしくはハロゲン化銀粒子のまま残存する かのいずれかである。用いられた現像技術によって、ハロゲン化銀粒子が、最終 的に暗い領域に対応し、銀結晶が明るい領域に対応するか、あるいはその逆にな るかが決まる。いずれにせよ、特定のハロゲン化銀粒子は、銀に変換されるか、 変化しないままかであり、そのため、その粒子は最終製品において"on"（ロジッ クハイ）または"off"（ロジックロウ）となる。 従来の写真および振幅ホログラフィーにおいては、露光されたフィルムは、潜 在性ハロゲン化銀粒子を銀粒子に変換するものの、露光されていないハロゲン化 銀粒子にはほとんど影響を与えない現像液（現像剤）に浸けられる。現像された フィルムは、フィルムの未露光領域の透明な乳剤と、フィルムの露光領域の乳剤 中の銀結晶とを残して、未露光のハロゲン化銀粒子を除去する固定剤に浸けられ る。しかし、変換された銀結晶は外見が黒く、そのため光を吸収または散乱しや すく、得られるホログラムの有効性が阻害されることは、当業者には理解されて いるであろう。 これに対して、位相ホログラフィーにおいては、未露光のハロゲン化銀粒子は 変化させずに、変換された不透明な銀を除去するために、露光されたフィルムを 漂白する。そのため、漂白後、フィルムは銀もハロゲン化銀も含まない、純粋な ゼラチン状乳剤の領域（露光領域に対応する）と、ハロゲン化銀を含むゼラチン 状乳剤の領域（未露光領域に対応する）とを有することになる。位相ホログラフ ィーは、とりわけ、ゼラチン含有銀が純粋なゼラチンとは非常に異なる屈折率を 有しており、そのため、透過する光に、相応した異なった回折が起こるという事 実に基づくものである。 位相ホログラフィーは、とりわけ、ゼラチン含有銀が純粋なゼラチンとは非常 に異なる屈折率を有しており、そのため、透過する光に、相応した異なった回折 が起こるという事実に基づくものである。 こうして得られる漂白フィルムは、従って、屈折率の高い線と低い線とを交互 に有する縞パターンを持っている。しかし、いずれの物質も不透明な銀結晶を有 してはおらず、不透明な銀結晶が有意の量の光を吸収または散乱する振幅ホログ ラフィー技術とは異なり、ホログラムの再生に用いられる光のうち実質的にわず かな量しかホログラムに吸収されない。 より詳しくは、本発明は、たとえば、Willlow Grove，PensylvaniaのHope Ind ustriesによって製造されているHope RA2016V現像装置の範囲で行われる、６段 階の現像計両を目指すものである。 段階１において、フィルムを水性現像剤で現像して、潜在性ハロゲン化銀粒子 を銀結晶に変換するが、この現像剤は、蒸留水の水溶液（たとえば1800ml）中に 、アスコルビン酸（たとえば30.0g）、炭酸ナトリウム（たとえば40.0g）、水酸 化ナトリウム（たとえば12.0g）、臭化ナトリウム（たとえば1.9g）、フェニド ン（たとえば0.6g）を混合し、蒸留水を２リットルの現像液にすることによって 得られる。 段階２においては、フィルムを洗浄して段階１の現像処理を停止させる。 段階３は、蒸留水（たとえば7200.0ml）とニクロム酸ナトリウム（たとえば19 .0g）と硫酸（たとえば24.0ml）とを含有する８リットルの漂白溶液にフィルム を浸ける工程からなる。段階３では、現像された銀結晶を乳剤から除去する。 段階４は、段階３の漂白剤を除去するためにフィルムを洗浄する工程からなる 。 段階５は、フィルムを、蒸留水（50.0ml）とヨー化カリウム（2.5g）とKodak PHOTO-FLO（5.0ml）とを含有する１リットルの安定剤に浸ける工程からなる。こ の安定段階によって、残存するハロゲン化銀粒子を減感して、次の露光に対する 長期安定性を向上させる。 段階６では、従来の温風乾燥段階によってフィルムを乾燥させる。段階６は、 華氏100度で行うことが適切である。段階１および３は、華氏86度で行われ、そ の他の段階は室温で行われる。 フィルム319の現像を終える際に、得られるマスターホログラムを用いて１つ またはそれ以上のコピーを作ることもできる。 本発明の１つの局面によると、マスターホログラムのコピーを作成して、ホロ グラムを見る時には直接マスターホログラムを再生して見るよりは、コピーを再 生することが望ましい。図10を参照すると、図10Aは、マスターホログラムを再 生するコリメート再生ビームＰＢを示したものであり、ビームＰＢはホログラム （H1）を作成するのに用いられたコリメート参照ビームと同一の方向からフィル ムに照射される。ビームＰＢはホログラム（H1）を作成するのに用いられたコリ メート参照ビームと同一の方向からフィルムに照射される。これを整像復元とよ ぶ。 これは、図10の各画像1002に相当するデータスライスが、参照ビームとして フィルムの同じ側から照射されている、図３のレイアウトに合致している。しか し、観察者1004から見ると、復元された画像は、観察者とは逆の側にあるように 見える。復元画像1002は、実際にホログラムH1の後ろにあるわけではないが、鏡 に映った対象物が鏡の後ろにあるように見えるのと同様に、後ろにあるように見 える。 一時的に図10Bを参照すると、ホログラムH1は逆転され、再生ビームＰＢによ って再生される。擬視構成として知られているこの配置では、画像1002は、観察 者と再生されているフィルムとの間にあるように見える。マスターホログラムH1 をコピー装置900でコピーすると、図10Bに示した擬視構成が本質的に復元される が、ここで、マスターホログラムはH1として示され、コピーホログラムに相当す るホログラフィーフィルムは面Ｐ上の画像1002内に位置する。図10Bに示した装 置は、コピーフィルム（面Ｐ）が画像1002の中央に位置するように示されており 、そのため、再生された時に、３次元画像の半分がフィルムの前方に、３次元画 像の残り半分がフィルムの後方に投影するように見えるコピーホログラムが形成 されている。しかし、本発明の別の実施態様では、面Ｐをデータ集合のいずれの 望ましい位置に設定するようにも、３次元画像のどの対応部分ともフィルムの装 着された面の前または後ろに伸びるようにも、コピー装置を配置することができ る。コピー装置 図９を参照すると、コピー装置900は、図３に関連して説明したように、カメ ラ部品３が台304に設置されるのとほぼ同様に、適切に台904に設置されている。 コピー装置900は、レーザー源824と、ミラー810、812、820および850と、ビーム 分割立方体818と、波長板816と、ビームエキスパンダー813および821と、コリメ ートレンズ830および832と、レンズ836Aおよび836Bを有するマスターフィルムホ ルダー834と、コピーフィルム基板H2を所定の場所に保持するために配置された 前面840を有するコピーフィルムホルダー838とを有することが適切である。 フ ィルムホルダー838と、所望の場合にはフィルムホルダー834および318とは、フ ィルムとフィルムホルダーとの間を真空にしてフィルムを所定位置に保持するた めに、たとえば真空線842などの真空装置を備えることが適切である。フィルム とホルダーとを密着させることによって、フィルムに記録される干渉縞パターン に悪影響を及ぼし得る、振動その他のフィルムの疑似運動の効果を、実質的に減 少させることができる。 フィルムホルダー838と318とは、面上での望ましくない反射光を抑えるために 、不透明な非反射性の（たとえば黒い）表面を有することが望ましい。一方、フ ィルムホルダー834は、物体ビームがフィルムホルダー838に至るまでに通過する 必要があるため、透明な表面を必ず有していなければならない。従って、不透明 なフィルムホルダーは、所望の場合には、真空表面を有して、保持されるフィル ムが確実に真空表面全体に真空保持されるようにし得る。一方、透明のフィルム ホルダー834は、そこに保持されるフィルムの対応する周辺部が、周辺真空チャ ネルによってホルダー内に維持されるような、周辺チャネルを有していることが 適切である。ガラスその他の透明な表面を周辺チャネルに設けることが適切であ り得、フィルムとガラス表面との間に閉じこめられ得る空気を除去するためにロ ーラーを用い得る。 本発明の好ましい実施態様においては上記の真空フィルム保持技術を用いてい るが、本発明の関連においては、フィルムを保持するためのいかなるメカニズム も適切に採用し得、そのメカニズムとしては、静電フィルムホルダーの使用、フ ィルムを密接に挟み込む１組の対向ガラス板、フィルムの周辺を挟んでその表面 張力を維持する適切なメカニズムの使用、あるいは、フィルムを密封チャンバー の一方の表面に確実に保持するために圧縮空気を内部に保持し、このチャンバー がさらに、フィルムを保持しているのとは別のセル表面に設けた、圧縮空気を抜 くための排気穴を有している密封セルの使用などが挙げられる。 さらに続けて図９を参照すると、レーザー源824は、レーザー302と類似してい ることが適切であり、マスターホログラムを作成するのに用いられたのと同じ波 長（たとえば514.5nm）のレーザー光を適切に生成する。あるいは、参照ビーム がフィルムH1に照射される角度がその波長に応じて変化するならば、コピーを作 成するためのレーザー源は、異なった、しかし所定の波長光を用いることもでき る。（ホログラムH1を照射する参照ビームの波長（λ）は、その入射角のサイン に有利に比例する、つまり、λ＝Ｋｓｉｎθであるということは、当業者には理 解されるであろう。さらに、現像パラメーターを操作して乳剤を収縮または拡大 することによって、波長と入射角との関係を、さらに、入射角と参照ビーム波長 との関係に応じて調整することができる。 レーザー824からの光源ビーム825は、波長板816を介してミラー812に反射され 、立方体818に入射する。可変波長板816と立方体818とは、上記に図３に関連し て説明したビーム分割装置310と同様に機能する。実際、本発明の好ましい実施 態様においては、ビーム分割器310とほぼ同様のビーム分割装置を、波長板816と 立方体818との代わりにコピーシステム900て用いているが、わかりやすく示すた めに、図９ではビーム分割装置を立方体18および波長板816として模式的に示し ている。 ビーム分割立方体818は、光源ビーム825を、Ｓ偏光物体ビーム806とＰ偏光参 照ビーム852とに分割する。物体ビーム806は、ビーム806をＰ偏光ビームに変換 する波長板814を通過し、変換されたＰ偏光ビームは、ピンホール（図示せず） を有するビーム拡大装置813を通過し、参照ビーム852は同様のビームエキスパン ダー821を通過する。それぞれのビーム拡大装置813と821とは、上記に図３に関 連して説明したビーム拡大装置314と同様の構造および機能を有する。 物体ビーム806は、ミラー850で反射されレンズ832で平行化される発散ビーム としてビームエキスパンダー813から出射する。参照ビーム852はミラー820で反 射され、レンズ830で平行化される。仮想ビーム802および856は実際には存在せ ず、物体ビームと参照ビームそれぞれの見かけの光源を示すために図９に図示さ れているにすぎないことに留意されたい。また、物体ビーム806と参照ビーム852 とはともに純粋Ｐ偏光であることにも注意されたい。 カメラ装置300で作成された、上述のマスターホログラムは、図９にH1として 示した透明のフィルムホルダー834に装着される。露光前のフィルム基板319と同 一構造であることが適切な第二フィルムH2は、フィルムホルダー838に装着され る。物体ビーム806をフィルムH1のブルースター角（約56度）でマスターホログ ラムH1に照射する。 フィルム基板H2は、図３および４を参照してフィルム319について述べたのと 同様に、物体ビーム806と参照ビーム852とによって形成された静止波パターンを 記録する。さらに詳しくは、データ集合内の各データスライスに相当する複数の 画像が同時にフィルムH2に記録される。さらに詳しくは、データ集合内の各デー タスライスに相当する複数の画像が同時にフィルムH2に記録される。 各データス ライスに対応する振幅および位相情報は、その振幅および位相情報がフィルムH2 て限定される面内に存在するように、正確にフィルムH2に記録される。次にコピ ーホログラムH2を以下に詳述するように再生すると、各データスライスに相当す る画像が、その振幅および位相情報を変化させずに、データ集合によって限定さ れる３次元物理的システムを正確に復元する。 参照ビームコリメートレンズ３１６（図３）のような大規模なコリメートレン ズ316は非常に高価であることが理解されるであろう。ここで説明される実施態 様によれば、コリメート参照ビームおよびコリメート物体ビームを使用すること が望ましいにもかかわらず、参照レンズおよび物体ビームコリメートレンズの１ つまたは両方が、他の実施態様の背景においては排除され得る。 より詳細には、本発明の他の実施態様において、発散参照および／または物体 ビームは、２つのコリメート参照ビームおよび物体ビームに対して使用され得る 。しかしながら、このような発散ビームを使用すると、フィルム面において歪ん だ画像がもたらされることは一般に公知である。しかしながら、これらのゆがみ の性質および範囲は完全に正確にモデル化され定量化される。例えば、1967年１ 月に発行された、Journal of Electrical Society of America中のEdwin Champa gneによる記載を参照せよ。 具体的には、１つ以上の発散ビームを使用することでフィルム面で画像がゆが む方法を計算することによって、データスライスにおいて具体的に表されるデー タは数学的に操作されこの歪みを補償する。このようにして、非コリメート参照 ビームおよび／または物体ビームを使用しないにもかかわらず、適切に再構成さ れた画像がフィルム表面において得られる。 続けて図９を参照すると、本発明の発明者は、内部に本発明によってホログラ ムが形成されるフィルムに含有される乳剤が、現像中にわずかに体積変化を起こ し得ることを見いだした。特に、基板を現像するのに伴う特定の化学作用に応じ て、乳剤は１％またはそれ以上のオーダーで収縮または拡大し得る。 このような収縮または拡大は、マスターホログラムには比較的小さな影響しか 与えないが、この影響はコピーホログラムに関しては大きくなり得る。具体的に は、たとえば、約１０デプス(depth)の一般的なホログラムにおける１％の収縮 は、観察者には気づかれないかもしれない。しかし、マスターホログラム（H1） をコピーホログラム（H2）にコピーすると、マスターホログラムH1における１％ の変化は、マスターホログラムホルダー834とコピーホログラムホルダー838との 距離の１％変化として現れ得るが、この距離は一般にホログラムの実際のサイズ よりはかなり大きいものである。しかし、マスターホログラム（H1）をコピーホ ログラム（H2）にコピーすると、マスターホログラムH1における１％の変化は、 マスターホログラムホルダー834とコピーホログラムホルダー838との距離の１％ 変化として現れ得るが、この距離は一般にホログラムの実際のサイズよりはかな り大きいものである。 実際、マスターフィルムホルダー834とコピーフィルムホ ルダー838との間隔が14 1/2インチであると、ホログラムH1を有する基板が１％ 収縮すると、コピーホログラムが５ミリのオーダーでフィルム面から移動するこ とになり得る。 このような収縮／拡大を補正して、コピーホログラムホルダー838H2が確実に ホログラムのフィルム面に対応するようにするために、マスターホログラムホル ダー834とコピーホログラムホルダー838との間隔を適切に操作し得る。特に、マ スターホログラムH1を含有する乳剤が、たとえば１％収縮するならば、マスター ホログラムホルダー834とコピーホログラムホルダー838との間隔を約１％減少さ せることが適切であり得る。同様に、現像中にマスターホログラムを有する乳剤 が拡大する度合いまで、上記の間隔を状況に応じて増大し得る。 さらに、マスターホログラムホルダー834とコピーホログラムホルダー838との 間隔は、ホログラム中のあらゆる所望の点でコピーホログラムホルダー838を切 断するようにも操作し得る。特に、コピーホログラムがフィルム面にまたがって いることが望ましい場合が多い、つまり、ホログラフィー画像のおよそ半分を観 察スクリーンの前に、残り半分をフィルムスクリーンの後ろに投射しようとする 場合が多いが、マスターホログラムホルダーとコピーホログラムホルダーとの間 隔を操作することによって、ホログラムのあらゆる所望の部分を、所望通りにフ ィルム面の前または後ろに位置させることができる。 本明細書に記載する好ましい実施態様においては、マスターホログラムH1はカ メラ装置300で作成され、コピーホログラムH2はコピー装置900で作成される。本 発明の別の実施態様では、これら２つのシステムを所望により都合よく組み合わ せ得る。たとえば、図３のフィルムホルダー318を、図９のフィルムホルダー834 と置き換え、次のH2フィルムホルダーを、物体ビームがフィルムホルダー834を 通して新たなH2フィルムホルダーに透過されるように配置することができる。こ のようにして、フィルムホルダーH1とH2との関係（図９）を、ハイブリッドシス テムに実質的に再生し得る。装置を完成させるには、もう１つの参照ビームを新 たなH2フィルムホルダーにほぼブルースター角で照射するように配置する。上記 のように改変すると、システムは同一の装備によってマスターホログラムとコピ ーとを効果的に作成し得る。さらに詳しくは、マスターホログラムを別個のコピ ー装備を用いずに、上記に図３を参照して述べたようにして作成し、マスターホ ログラムをそのフィルムホルダーから単に取り外して逆転させて、コピーホログ ラムを作成するのに用い得る。さらに詳しくは、マスターホログラムを別個のコ ピー装備を用いずに、上記に図３を参照して述べたようにして作成し、マスター ホログラムをそのフィルムホルダーから単に取り外して逆転させて、コピーホロ グラムを作成するのに用い得る。 もちろん、当初の物体ビームは遮断して、新た に加えたフィルムホルダーH2を照射するように配置された新たに加えた参照ビー ムと置き換える。 本発明のさらに別の実施態様では、マスターホログラムは実質的に上記に述べ たように作成し得るのに対して(while)、コピーホログラムは密着コピーとして 知られている方法によって適切に作成し得る。具体的には、マスターホログラム （H1）を適切なフィルムシートに密着して装着し、それに参照ビームを従来のホ ログラムのコピーを作成する関連で知られている方法で付与し得る。 上述のように、説明される実施態様において生成されるマスターホログラム(H 1)は非画像面ホログラムとなる。従って、ここで説明されるコピー装置は、マス ターホログラムから画像平滑化ホログラム(H2)を発生させるために使用され得る 。あるいは、単一の工程で画像平滑化ホログラムを発生させるために様々な装置 および技術が使用され得る。 より詳細には、一時的に図３を参照すると、上で説明される好適な実施態様に おいては、スライスに対応する画像は、１４インチの範囲の可変の距離でスクリ ーン４７２からフィルムホルダ３１９に投射される。あるいは、投射装置はフィ ルム表面に非常に接近され得、データスライスのいくつか（例えば、データスラ イスの半分）がフィルムの一方の側に投射され、フィルムを裏返し（そして１８ ０度回転させ）た後、残りのスライスをフィルムの他方の側に投射するようにす る。このようにして、画像平滑化ホログラムが理論的に生成される。しかしなが ら、投射装置とフィルム面とが非常に近い距離にあることを考慮すると、所望の 参照角度（例えばブルースター角）で参照ビームをフィルム表面に付与すること は困難となる。 ここで図１２を参照すると、拡散スクリーン１２０２はフィルム３１９に非常 に接近して有利に配置され得、拡散スクリーン１２０２の入力サービスに付与さ れる物体ビーム１２０４がフィルムに拡散するようにする。図１２に示される実 施態様によると、ディフューザー１２０２は適切に異方性である。すなわち、ス クリーン１２０２は、物体ビーム１２０４がスクリーン１２０２に付与されると きディフューザーとして機能するが、スクリーン１２０２は参照ビーム１２０６ を、実質的に透過的な方法で通過させる。これに関して、このような角度選択デ ィフューザーは、ホログラフィー光学素子として好都合に製造され得、物体ビー ムに対してはディフューザーとして機能するが参照ビームに対しては透明な枠の ように作用する。 レ ンズを適切に構成し配置することによって、投射スクリーン(すなわち、デ ィフューザ-４７２)上の両像はフィルム３１９に投影される。投射装置をトラッ ク装置に沿って移動させ、これにより拡散スクリーン／レンズ装置とフィルム面 との間の距離を変化させることによって、データ集合内のデータスライスの相 対位置は維持され得る。しかしながら、特定のスライスに対する画像は必ずしも フィルム基板面に投影される必要はない。代わりに、各スライスに対する画像は 、データ集合の特定のデータスライスの相対位置に従って、フィルム基板の前ま たは後に投影される。しかしながら、フィルム基板は各スライスの振幅情報とと もに位相も取り込むため、完了したホログラムの再生時には、適切に配置され適 切に投影された画像が、各データスライスに対して生成される。さらに、上記レ ンズを適切に構成することによって、画像平滑化ホログラムは単一の工程で生成 され得る。 さらに他の実施態様によると、このような投射レンズを小型化、軽量化、およ び費用削減するため、ＨＯＥレンズが使用され得る。 より詳細には、このようなＨＯＥレンズは、ポイント光源、例えば、球面照射 ポイント光源のホログラムを形成することにより、製作され得る。ＨＯＥレンズ が再生される場合は、ＨＯＥレンズの出力はポイント光源に収束し、効果的に平 行ビームからの光をポイントに投射させる。このようにして、ＨＯＥレンズは従 来のガラスレンズと光学的に等しく機能する。 上にも述べたように、本発明は、Ｎ個のスライスを有するデータ集合について 、Ｎ個の個別の、比較的弱いホログラムを１つのフィルム基板に記録することを 目指すものである。第一の概算として、Ｎ個のスライスのそれぞれが、露光の間 に消費されるハロゲン化銀粒子の約1/Nを消費（変換）する。 出発点として、フィルム基板内の感光性元素の合計量は、従来の写真の方法に より公知の光強度でフィルムを連続して露光し、付与されたエネルギー（強度掛 ける時間）の作用としてハロゲン化銀粒子が銀粒子に変換される度合いをグラフ 化することによって推測し得る。様々な時間間隔で、フィルムのかぶりの度合い 、つまりハロゲン化銀粒子が銀粒子に変換される度合いを、単に公知の強度のビ ームでフィルムを露光し、そのフィルムを現像し、入射光の作用としてフィルム を透過した光の量を計測することによって測る。入射光の作用としてフィルムを 透過した光の量を計測することによって測る。 一般的なＨＤ曲線は非線形である が、それでも、その曲線を、本発明の関連で、付与されたエネルギーの作用とし てのかぶりの様々なレベルを確認するのに用いることができる。 本発明においては、（一般にフィルム製造者により提供される）特定のフィル ムのＨＤ曲線を、平方センチあたりのマイクロジュールで表される光の量を測定 するのに用いるが、この光量は、ＨＤ曲線によって定まるフィルムの全かぶり容 量の、たとえば10％などの所定のレベルまでフィルムに前もってかぶりを起こす （prefog）のに必要である。公知のレベルまでフィルムに前もってかぶりを起こ した後、非常に弱い平面格子ホログラムをフィルムに記録し、格子の回折効率を 計測する。その後、同じフィルムロットからの別のフィルム片に、たとえば、そ のＨＤ曲線に基づく全かぶり容量の20％などの、より高いレベルまでかぶりを起 こし、同じ弱いホログラムをかぶりのあるフィルムに重ねる。この弱いホログラ ムのその回折効率を再び計測し、この工程をかぶりのレベルを様々に変えて繰り 返す。前もって与えたかぶりは完全に無作為のものであり、いかなる種類の縞パ ターンも形成しないため、各かぶりレベルの格子の回折効率は、基本的には前も って与えたかぶりのレベルの機能である。 多重露光ホログラフィー露光容量の観点から、特定のフィルムロットが好都合 に特徴づけられ得る。Ｎスライスを有するデータ集合について、フィルムの総露 光容量は、Ｎ個の等しい量に好都合に分割され、各データスライスがフィルムの 総露光容量の１／Ｎを消費し得るようにする。特定のスライスに対するエネルギ ーが入射光の強度および露光時間の積に等しいことを考慮し、さらに入射光（例 えば、物体ビーム）の強度が、以下にビーム比決定に関して説明する方法で個々 のスライスについて定められることを考慮すると、各スライスについての露光時 間を好都合に決定し得る。 本発明のさらに他の局面によると、フィルムの各ロットはその総露光容量およ び／または増分回折効率に相当するデータで都合よく符号化され得る。同様に、 最も一般的な３５ｍｍフィルムは、フィルム関するある情報、例えば、フィルム の露光特性に関するデータでエンコードされる。同様に、フィルムの回折効率曲 線に関する情報は、たとえばフィルムまたはその包装に表示することによって、 本発明で用いられる各ホログラフィーフィルムに都合よく付加され得る。カメラ 装置300を制御するのに用いられるコンピュータ（図示せず）は、フィルムに記 されたデータを読み込むように都合よく配置され得、その後、このデータを用い て、本明細書に記載の方法によって各データスライスの露光時間を計算し得る。 上に述べたように、フィルム面における参照ビームの物体ビームに対する相対 強度はビーム比として知られている。公知のホログラフィー技術は、ビーム比を 偏光状態を参照することなく定める傾向にある。しかし、特に本発明のいくつか の局面の背景においては、この言葉の別の定義に、特定の共通偏光状態、つまり 共通のＰ偏光状態、または共通のＳ偏光状態における、（フィルム面での）参照 ビームと物体ビームとの相対強度を含める。さらに、あるいは、ビーム比を決定 するために、ビームの他の所望の特性または特質の点で、ビーム強度を定め得る 。 ビームの強度は、フォトダイオードを用いることによってフィルム表面で適切 に検出され得る。本発明のある局面によれば(in accordance with one aspect o :f the invention) 、１つ以上のフォトダイオードを、例えばフィルムホルダ３ １９の一部としてカメラシステム３００を有するハードウエア内の好都合な場所 に適切に埋め込んでもよい。この点に関して、このようなフォトダイオードは、 透明フィルムの裏側で（フィルムのそばの）フィルムホルダの周辺あるいはフィ ルムホルダ自体の内部に埋め込まれてもよい。あるいは、所望であれば、選択的 にビーム経路に挿入し取り外され得る腕部あるいは同様のレバー機構上に、１つ 以上のフォトダイオードを適切に配置してもよい。 本発明におけるビーム比率の役割を理解するために、ホログラフィを、選択さ れた物体の３次元イメージを示すことを意図される表示ホログラフィと、例えば 、レンズ、ミラー、プリズムなどのように定められた性質を持つ光学素子のよう に機能した後、基本的なホログラフィ縞パターンがフィルム上に記録されるホロ グラフィ光学素子（ＨＯＥ）とに、ホログラムを好都合に分割し得ることに注目 することが役立つ。 ＨＯＥは、乳剤内の散乱光および反射光によっても形成される弱い２次縞を支 配する傾向にある、単純な繰り返しの縞パターンになる単純な指向性ビームによ り形成される。１次近似に対して２次縞パターンは典型的に無視される。従来の ホログラフィ理論には、２つのビームの間の最も強い干渉を実現するためには、 単一ビーム比率を用いなければならないことが記述されている。 一方、表示ホログラフィにおいては、参照ビームがまだ単一指向性ビームであ るのに、物体ビームはその物体によって生じる様々な強度および方向を有する、 非常に複雑なものになり得る。さらに、典型的に、物体は、非常に高い強度で光 を拡散するいかなる数の明るい点をも示す。得られた縞パターンは、記録された 物体に対して単純な関係を有さない、非常に複雑なものである。 さらに、物体上のブライトスポット（ハイライト）は２次参照ビームとしてふ るまい、参照ビームと互いに干渉し合うと望ましくない縞パターンを生成し、そ の結果、１次縞パターンの相対的強度を効果的に低減する多数の組のノイズ縞が 生じる。生成した「相互変調」ノイズ（自己参照ノイズとも称される）は、抑制 されない限り、許容できないほどの画質の損失を生じる。 従来のホログラフィ理論には、３〜３０までの範囲、最も典型的には５〜８ま での間でビーム比率を選択することによって、参照ビームの相対的強度を増加さ せることによって物体ビームに対する相互変調ノイズが抑制され得ることが記載 されている。これによって、強い１次縞が得られ、大幅に低減された２次縞（相 互変調ノイズ）が得られる。従って、現存のホログラフィ技術において、表示ホ ログラフィの背景において、単一比率よりも高い、好ましくは５〜８：１である ビーム比率によって相互変調ノイズが実質的に低減されることが示唆される。 ホログラムの回折効率、すなわち、観察者に対してどの程度ホログラムが明る く見えるかは、ビーム比率が１のときに、最大値を示す。ビーム比率が１よりも 高いときは、回折効率が低下し、その結果、再生されたときにホログラムは暗く なる。しかし、現存するホログラフィ理論における従来の知識には、ビーム比率 が増加するに従って相互変調ノイズの低下は回折効率の低下よりも早くなるので 、正当な回折効率を示すホログラムを生成すると同時に、５〜８：１の間のビー ム比率によって相互変調ノイズが低減される（すなわち、高い信号対雑音比を生 じる）ことが記述されている。 本発明の背景において、非常に低い参照ビーム対物体ビーム比率、例えば、３ ：１のオーダーおよび特に単一のオーダーのビーム比率を用いることが望ましく 、それにより特定のデータセットにおけるすべてのデータスライスと関連づけら れている各ホログラムに対する最適（例えば、最大）回折効率が得られる。しか し、本発明の背景において、従来の表示ホログラフィと比較して、相互変調ノ イズ（理論上は、単一ビーム比率において最大）は重大な問題を引き起こさない 。より詳細には、従来のホログラフィにおける相互変調ノイズは、とりわけ、物 体と関連づけられた明るい点によって生じることを想起されたい。本発明におい て、「物体」は、２次元の、ウィンドウ化されガンマ補正された（以下で記述す る）データスライスに対応する。従って、本発明の背景で用いられているデータ の性質そのものによって本質的に低い相互変調ノイズが得られ、それによって、 単一のビーム比率を用いることが可能になり、最大回折効率および非常に高い信 号対雑音比画像が得られ得る。 さらに、データの組内の各スライスに対しておおよそ単一あるいは単一である ビーム比率は、本発明の好ましい実施態様の背景において敏速にかつ効率的に選 択され得る。 より詳細には、可変波長板４０４は、物体ビームを分流させながらフィルム３ １９近隣の参照ビームの経路にフォトダイオードを配置することによって校正さ れ得る。波長板４０４へ印可される電圧を所定の増分でゼロから最大値まで上昇 させると、参照ビームの強度は入力電圧の関数として定義されてもよい。物体ビ ームの（データスタイスが物体ビームに組み込まれる前の）強度を加えた参照ビ ームの強度は、これらの共通ソースビームおおよそ等しく、この共通ソースビー ムの強度は容易に確かめ得るので、波長板４０４に印可される電圧の関数として の純粋な物体ビーム強度も好都合に導かれ得る。特定のスライスに対する単一の ビーム比率に達するように波長板４０４への適した入力電圧を決定することが残 っている。 基本的なレベルにおいては、各データスライスは、公知の数の「画素」（イメ ージング装置３２８を通過した後にはそのようには表記されない）を有し、各画 素は公知の中間調値を有している。従って、各データスライスには、例えば、純 粋な白の比率として輝度値が割り当てられる。従って、公知の輝度値を有する特 定のデータスライスに対する単一ビーム比率を得ることを要求する特定の電圧レ ベルは、輝度値によって乗算されたときに、同一の電圧レベルに対する参照ビー ム強度値と等しくなる、純粋な物体ビーム強度値に対応する唯一の電圧値を選択 することによって好都合に決定され得る。この計算は、本明細書に記載されてい る関係式に従いプログラムされた、従来のコンピュータによって迅速にかつ有効 に行われ得る。 従って、各データスライスは、単一ビーム比率を実現するために必要である波 長板４０４への入力電圧に対応する電圧値と関連づけられている。 ここで一時的に図６Ａを参照すると、拡散スクリーンがフィルム基板からより 遠くに配置されるにつれて、フィルム表面における物体ビーム強度はより均一と なる。反対に、拡散スクリーンがフィルム表面に近づけば近づくほど、フィルム 表面における物体ビームは均一でなくなる。すなわち、均一に比較的高品質のデ ィフューザーが存在するにもかかわらず、物体ビームを含む特定のデータの関数 として、強い強度および弱い強度の局部化された領域が観察され得る。 フィルム表面におけるビーム比の制御を強化するために、参照ビーム強度（振 幅）分布を変調して、フィルム表面における物体ビーム強度分布により緊密に対 応させることが望ましい場合がある。フィルム表面におけるビーム比の強化され た制御はコピー（Ｈ２）を生成する場合特に有利であるが、また、マスター（Ｈ １）ホログラムの背景においてより狭い範囲でも有益であり得る。 近似の第１レベルにおいて、参照ビームの断面に渡る参照ビームの強度分布は ガウス分布としてモデル化され得る（図５参照）。従って、本発明のある実施態 様によると、フィルム表面における参照ビームは、本質的にはガウス強度分布を 表し得、異なるビーム比が、フィルムの外側エッジで観察され得るのではなくフ ィルム中央近傍で観察されるようにする。 これは、フィルタ（図示せず）を参照ビームに組み入れることによって近似の 第１レベルに訂正され得る。このフィルタは、参照ビームの断面内のガウス強度 分布を平滑化するように構成される。特に、このようなフィルタはフィルムの外 側エッジ近傍のビームを最小限抑制（例えば、吸収、散乱、または転送）するよ うに構成され得る一方で、フィルム中央近傍のビームをより実質的に抑制する。 このようにして、実質的に均一な参照ビーム強度分布がフィルム表面において得 られ得、これによりフィルム表面においてビーム比がより均一となる。 他の実施態様によると、参照ビーム強度分布は、参照ビーム内に配置されるＳ ＬＭまたは類似の装置を使用することによって変調され得る。フィルム表面にお ける物体ビーム内の強度分布もまた、例えばビデオカメラを使用することによっ て、さもなくば、フィルム表面の様々な点において光起電的または光学的に物体 ビーム輝度を計測するなど、いかなる好都合な方法によっても測定され、推量さ れ、または計算され得る。フィルム表面における物体ビーム内の強度分布を確認 した後、フィルム面において物体ビームの強度分布に従ってＳＬＭが参照ビーム を変調するように、この情報は参照ビーム内のＳＬＭにフィードバックされ得る 。これにより、フィルム表面を横切る局部化されたビーム比に対する制御が実質 的に改善される。 あるいは、参照ビーム投射光学装置は、ビームの断面を拡大させ、ビームの相 対的に低い強度パラメータを、例えば電気的に、光学的に、または機械的にビー ムの外側エッジを覆って、ビーム中央部分の拡張されたより強度の強い部分を損 なわれない状態としたままとすることによってクリップするように構成され得る 。 さらに他の実施態様によると、ＳＬＭ、ＬＣＤ、または類似の機能装置は参照 ビームに配置され得、例えば放射状にＬＣＤの中央部分を暗くしエッジを明るく して参照ビームの強度分布を平坦にすることによって、ガウスまたは他の参照ビ ーム強度分布を補償するように構成され得る。このようにして、ＳＬＭはアポダ イジングフィルタ(apodizing filter) の機能を実現するように構成され得る。さ らに他の実施態様として、エッジ部分よりも中央部分が暗いガラスフィルタを、 単独または参照ビームの強度分布を制御するためのＳＬＭと組み合わせて参照ビ ームに配置し得る。 さらに他の実施態様において、参照ビームの強度分布は例えば、レンズまたは 一連のレンズを使用して参照ビームの部分を転送し、実質的に均一な断面強度分 布を達成するために、光学的に操作され得る。 さらに他の実施態様において、フィルム表面における物体ビームの強度分布は 、ホログラムカメラおよび／またはコピー装置と関連する様々な物理的または光 学的パラメータに基づいて計算され得る。 より詳細には、拡散スクリーン４７２に付与される所定のデータスライスに対 して、スクリーン４７２の入力における強度分布はスライスのデータおよび画像 をスクリーン４７２に投射するために使用される光学装置との関数として得られ 得る。とりわけ、拡散スクリーン４７２の公知の光学特性、ディフューザーとフ ィルム面との距離、および投射光学装置に使用されるいかなる偏光子または他の ハードウエアの光学特性とともに、フィルム面における強度分布は、少なくとも 合理的な近似に好都合に計算され得る。 本発明の別の局面によれば、データセットを有する各データスライスは、上記 されたウィンドウ化手順に引き続きさらに準備されてもよい。特に、イメージン グ装置３２８は、ＣＲＴ４４４に印可されるデータ値に従って様々な輝度レベル （中間調）を有する画像を生成する。しかし、従来のＣＲＴおよび従来の光値は 、画像を駆動するデータに線形的に対応する輝度レベルを有する画像を必ずしも 投影しない。さらに、中間調の人間の知覚は、必ずしも線形である必要はない。 例えば、任意の輝度値１００を有する画像は、輝度値５０を有する画像より２倍 明るく見えるが、輝度値１００を有する画像よりも２倍明るく見せようとすると 、輝度レベル２００が必要となり得る。 人間の視覚システムは、輝度を指数関数として一般的に知覚し、ＣＲＴおよび 光値は画像を駆動するデータのレベルに線形的にも指数的にも関連しない輝度を 有する画像を生成するので、データスライスがウィンドウ化された後、すなわち 、輝度およびコントラストの総レベルで調整された後、データスライスにガンマ 補正を行うことが望ましい。ウィンドウ化されたデータにガンマ補正を行うこと によって、実際に観察されている中間調は、知覚的差異という観点から平等に配 分されなければならない。 本発明の好ましい実施態様によれば、ガンマ参照用テーブルは、イメージング 装置３２８にともなう一連の所定の中間調値を表示することによって生成される 。フォトダイオード（図示せず）は、イメージング装置３２８の出力経路内に適 切に配置され、公知のデータ値に対応する実際の輝度値を測定する。そして、一 連の測定は、様々な中間調データ値に対応するそれぞれ異なる輝度レベルに対し て行われ、ガンマ参照用テーブルは特定のデータセットによって示される中間調 の範囲に対して構成される。所望の精度の程度に従って、いかなる数の中間調が フォトダイオードによって測定されてもよく、光学的に測定されないグレイ値に 対する輝度レベルの補間計算機を考慮してもよい。 ガンマ参照用テーブルを用いることによって、参照用テーブルが生成されてい る間にフォトダイオードによって測定されるように、データ内の等しい値の輝度 ステップが投影された両像において視覚的に等価な変化に対応するように、各デ ータスライスに対応するデータが翻訳される。 さらに、図７〜８の背景で記載されるように、波長板４６３と関連して用いら れるとき、光バルブ４４２は、最も明るく白い画像よりも約２０００倍弱いオー ダーで、最も黒い画像を生成することが典型的に可能である。人間の視覚システ ムは、一つのデータスライス内の５０〜１００の中間調内のみで区別が可能であ る事実を考慮すると、コントラスト範囲のこのレベルは全く不必要である。従っ て、最大の所望のコントラスト比（すなわち、スライス上の最も明るく白い領域 の輝度レベルによって分割されたスライス上の最も黒い領域の輝度レベル）は、 １００２０：１であることが望ましく、それによって輝度スケールの両端がフレ キシブルになる。従って、特定のスライスのコントラスト比は、光バルブによっ て生成され得る、利用し得るコントラスト比の１０分の１のオーダーであるので 、本発明の背景において用いられるガンマ補正体系のより高い局面は、できる限 り ゼロと等しい輝度レベルを有するものとして純粋な黒を定義することを包含す る。その後、いずれのスライド上の興味ある最も暗い領域、すなわち、放射医学 者がスライス上で観察することに興味を持っている最も暗い領域は、「ほぼ黒」 と称される。このほぼ黒い領域は、純粋な白よりも１００〜２００倍弱いオーダ の値までマップされる。さらに、ほぼ黒の領域の値未満のいかなる値も純粋な（ 絶対的）黒（ゼログレイ値）に固定することが望ましい。これらの純粋な黒領域 、言い換えればスーパーブラック領域は、目的の最も暗い領域よりも暗いスライ スの領域をすべて有している。 本発明で用いられている付加的なガンマ補正工程は、最も明るい値を固定する ことを包含している。従来のＣＲＴおよび光値は輝度範囲の頂点においてはしば しば不安定になることを当業者は理解するであろう。より詳細には、９０％を超 える輝度レベルのいずれかの特定のＣＲＴ／光バルブの組み合わせにおいて画像 を駆動するデータの輝度レベルを上げることによって、全く予測が不可能な輝度 レベルを有する画像を生成するかもしれない。従って、データセットについて輝 度レベルの上限を限定し、それをイメージング装置３２８によって示される所定 の輝度レベルと一致するデータセットに対する輝度レベルの上限、例えば、イメ ージング装置３２８によって生成される最高輝度の９０％で定義することが望ま しい。従って、様々なデータスライスにおいて反射されるような純粋な白は、実 際はイメージング装置が理論上生成し得るものよりも１０％白くないものに対応 し、それによって、光学装置と関連づけられた非線形性および他の不安定な性質 が回避される。 最後に、いずれかのスライスが本質的に黒かったり、無関係なデータのみを含 む場合、所望であれば、スライスを完全に最終ホログラムから除いてもよい。 従って、本発明のある局面によれば、物体ビームの強度は、 とりわけ、波長板４０４に印加される電圧レベル、特定のデータスライスについ てのデータ分布、フィルムホルダに関するデータスライスの軸位置、およびデー タに行われるガンマ補正の影響を含む多数の要素のうちの１つ以上の関数として 適切に制御され得る。 上述のように、各データスライスに対する露光時間は、所望のビーム比、デー タ集合体内のスライス総数、および特定のデータスライスに対する集合体グレー スケールレベル（輝度レベル）等の１つ以上のパラメータの関数として好都合に 決定される。本発明のある局面によると、比較的明るいスライスは比較的短い露 光時間を必要とし、比較的暗い（真っ暗(dark)）スライスはより長い露光時間を 必要とする。このようにして、各スライスはフィルム乳剤内の感光性元素の適切 な（例えば比例的な）量を消費する。 いくつかの点に関して、比較的長い露光時間は不利となり得る。例えば、露光 時間が長くなると、疑似現象がホログラムの品質を損ないやすくなる。このよう な疑似効果は他の条件のなかでも、ビーム強度または温度、湿度、レーザ源のコ ヒーレンス長さなどのさまざまな投射光学装置パラメータにおける、振動、ドリ フト等がある。従って、比較的暗いスライスについては、露光時間を短縮するの が望ましい場合がある。 本発明のある局面によると、特定のデータ集合体を有するいくつかまたはすべ てのデータスライスに対する露光時間は、１つ以上のスライスに対する集合体輝 度レベルを所定量人工的にブーストすることによって短縮され得る。これは、疑 似輝度絵素を最小割り込み方法(minimally interusive manner)でスライスに配 置することによって、適切に達成され得る。 例えば、アステロイドは、関連するデータから遠いスライスの暗い領域に配置 され得る。このようにして、スライスに具体的に表される関連データを有する絵 素の輝度レベルを損なうことなく、特定のスライスに対する集合体輝度レベルを ブーストし得る。 上述のアステロイド技術のさらなる局面によると、疑似輝度領域はいかなる形 態または形状でもあり得るが、好ましくは雲、アステロイド、または他の無作為 （例えば不規則な）形状である。これに関して、シャープなコントラストエッジ を有する規則的な形状（例えば長方形）を使用すると、所望でない効果が生じる 。例えば、類似の幾何学パターンがスライスからスライスに現れる範囲において 、誤って強いまたは弱い周辺部が不利に生成される。これにより、エリアジング や所望でない相互変調ノイズ等が発生し得る。 以下により詳細に説明するように、いったん合成ホログラム（マスターホログ ラム）が生成されると、マスターホログラムのコピーをとることが望ましい場合 がある。このコピーは適切に画像面ホログラムとなる。この背景において、様々 なアステロイドを遮断して、画像面（コピー）ホログラム上にこれらが現れない ようにすることが望ましい場合がある。これは、単に物理的にホログラフィーア ステロイドを遮断してこれらをコピー機構から光学的に隔離することによって達 成され得る。これに関して、ホログラフィーアステロイドは、データセット内の さまざまなスライスに対する全てのアステロイドが単一の面、例えばコピーホロ グラムに対するフィルムホルダ面に存在する場合、簡単に遮断され得る（これは 、図９および図１０を参照して、後により詳細に説明する）。全てのアステロイ ドを単一の面に容易に配置するために、すべてのスライスに対して固定位置から アステロイドをマスターホログラムに投射することが望ましい場合がある。すな わち、マスターホログラムが生成されるときにカメラ装置（例えば、上で説明し た可変強度偏光子）がマスターホログラムフィルム面に対して移動するため、H1 （マスター）ホログラムの生成中、H2（コピーホログラム）フィルム面に対する 固定位置に、アステロイド投射機構を維持することか望ましい場合がある。 上述のアステロイド技術において、暗いスライスに対する輝度レベルを人工的 にブーストすることによって、さまざまなスライス間の動的輝度が所望どおりに 減少され、特定のデータ集合体を有するさまざまなスライスに対する露光時間の 範囲もまた減少され得る。 典型的なデータ集合体において、所定の集合体輝度閾値以下のデータスライス のみの輝度レベルを人工的にブーストすることが望ましい場合がある。あるいは 、特定のデータ集合体内の全てのデータスライスがあまりにも暗い場合、または より明るい（すなわち、高いグレースケール値）スライスにさえもアステロイド を付与して、例えばデータ集合体を含むさまざまなスライスに対する相対集合体 グレースケールレベルを保存することが望ましい場合がある。 アステロイドを比較的暗いデータスライスに付与することによって、特定のデ ータスライスに対してフィルム基板内に生成される周辺パターンはシャープにさ れ、その結果、各データスライスに対してより高いコントラスト比が達成される 。これにより、よりシャープな合成ホログラムが生成される。これは、各データ スライスに対する考察の対象となっている関連データを含むさまざまな絵素に対 するグレースケール値が変化しない場合でも同じである。すなわち、アステロイ ドを暗いデータスライスに付与することによって、比較データを有する絵素を通 過する光の量が変化しない場合でさえも、そのデータスライスに対する周辺パタ ーンが強化される。ビューイング装置 コピーホログラムＨ２は、カルフォルニアのLaguna Hills のVOXEL，Inc.によ って製造されたＶＯＸＢＯＸ 装置などのビューイング装置上で適切に再生され る。ＶＯＸＢＯＸ ビューイング装置のいくつかの特徴が、1986年11月18日に発 行された米国特許第4,623,214号および4,623,215号に記載されている。 次に、図１１を参照すると、ビューイング装置1102は、ハウジング１１０４お よびその中に配置された内部キャビティ１１０６を適切にしており、ハウジング １１０４は、ビューイング装置に環境光および室内光が入るのを防ぐように構成 されている。 ビューイング装置１１０２は、例えば、球面照射白色光源などの光源１１０８ 、バッフル１１３２、ミラー１１３４、フレネルレンズ１１１０、回折格子１１ １２およびベネチャンブラインド１１１４を有し、ベネチャンブラインドの上に はコピーホログラムＨ２が好都合に実装されている。ベネチャンブラインド１１ １４およびホログラムＨ２は、簡潔にするために、回折格子１１１２から空間に 分離されているように模式的に示されている。装置の好ましい実施態様において 、フレネルレンズ１１１０はハウジング１１０４の前表面を適切に形成し、回折 格子１１１２はレンズ１１１０の表面に固定された薄い平面シートを形成し、ベ ネチャンブラインド１１１４は回折格子１１１２に固定された薄い平面シートを 形成する。例えば、適当なクリップ、真空機構、あるいは何らかの好都合な方法 などの何らかの好都合な機構によって、ホログラムＨ２をベネチャンブラインド １１１４の表面に近接しているが取り外し可能なように取り付けられる。 フレネルレンズ１１１０は、光源１１０８によって生成された光を平行にし、 回折格子１１１２を介して平行(collimated)を方向付ける。所望の光源１１０８ とレンズの間の焦点距離は、とりわけ、レンズ１１１０の物理的寸法によって決 定される。空間を保持し、それによってコンパクトなビューイングボックス１１ ０２を生成するためには、光源１１０８からの光がミラー１１３４によってその 光の経路にそって適切に重畳されなければならない。空間利用を最大限にするた めに光源１１０８はレンズ近傍に配置され得るので、ミラー１１３４によって折 れた光のみがレンズ１１１０に当たるように、バッフル１１３２が光源１１０８ とレンズ１１１０との間に好都合に配置され得る。上記のように、この角度と波 長との間の関係は、方程式λ＝Ｋｓｉｎθによって同様に決定される。本発明の 好ましい実施態様において、レンズ１１１０の焦点距離はおおよそ１２インチで ある。 回折格子１１１２は、例えば、本明細書に記載されているものと同様のホログ ラフィ工程によって製造される、ホログラフィ光学素子（ＨＯＥ）を適切に有し ている。より詳細には、参照ビームならびにホログラムＨ２（ここでは514.5ｎ ｍ）を製造するときに用いられる物体ビームに対応する波長および入射角を有す る物体ビームを用いて、回折格子１１１２が適切に製造される。好ましい実施態 様において、回折格子１１１２は位相ホログラムであることが有利である。 回折格子１１１２は、光源１１０８から回折格子上に照射される白色光の様々 な成分を波長の関数として適切に回折する。より詳細には、光が回折格子１１１ ２を通過すると、光の各波長は独自の角度によって屈曲させられる。例えば、白 色光の青色成分は角度Ｐによって屈曲し、より高度の波長である緑色成分はより 大きい角度Ｑで屈曲し、より高度の波長である赤色光は角度Ｒで屈曲する。言い 換えると、回折格子１１１２は、格子の表面に対して独自の角度で各波長を平行 にする。しかし、回折格子１１１２は不完全なディフラクタであり、従って、入 射光の一部のみが回折され（例えば、５０％）、未回折光の残りの部分は平行な 白色光として通過することを当業者は理解するであろう。 ベネチャンブラインド（ルーバ）１１１４は、回折格子１１１２を通過する未 回折白色光を効果的に捕らえる、一連の非常に薄く傾斜した光学スラットを有し ている。従って、ルーバ１１１４を通過する実質的にすべての光は、例えば、光 が回折格子１１１２によって回折される角度に傾斜して通過する。もちろん、光 のうちにはルーバ１１１４によって回折されないものも若干あり、その光は様々 なランダムな角度で通過する。 さらに、ルーバ１１１４を有するスラットの幾何学的構成は、最適なカラリゼ ーションを有するホログラムを生成するように選択され得る。より詳細には、一 定の波長は本質的に損傷されずにルーバ１１１４を通過する（公称波長帯）が公 称波長帯よりも高いあるいは低い波長はルーバ１１１４によってとらえられるよ うに、スラットの幾何学的構成を選択し得る。さらに、回折格子１１１２を通過 する未回折光がルーバ１１１４を直接には通過しないように、スラットの幾何学 的構成を選択し得る。スラットの幾何学的構成を調整することにより、例えば、 そのような未回折光をホログラムＨ２に到達する前に隣接するスラットの間を多 数回（例えば、４回）反射させることによって、未回折光を実質的に減衰させ得 る。 ルーバ１１１４は、３Ｍ Companyによって製造された薄い平面光制御フィルム を適切に有する。一方の表面上ではルーバ１１１４はわずかに凸状になっており 、 さらにこの表面には製造者によってグリース性物質あるいはろう性物質が明かに 塗布されている。傷つきやすいスラットへの損傷を避けるために、例えばアクリ ルシート（図示せず）などの保護表面にルーバ１１１４を付着させることが望ま しい。しかし、ルーバ１１１４の「グリースを塗布した」側面をアクリルシート に不適切に付着させると、２つの表面の間で不均等な接触界面が生じ、それによ って望ましくない光学特性が生成され得る。 この界面において高潤滑性を有する粒子状物質（例えば、タルク）の薄い皮フ ィルムを塗布すると、アクリルシートとルーバの間の改善された光学特性を有す る接触面が生成される傾向があることを本発明は決定した。 図示されるように、ルーバ１１１４の表面にビューイングスクリーンを付着さ せることによって、ホログラムＨ２をビューイングスクリーン上に配置する。こ の点に関して、ビューイングスクリーンは、レンズ１１１０、回折格子１１１２ およびベネチャンブラインド１１１４の構成部材のうちの１つ以上を適切に有す る。あるいは、ビューイングスクリーンは、上に上記の構成部材のうちの１つ以 上が好都合に実装され得る、例えばガラスなどの透明物質の薄い平面フィルムを 有するだけでもよい。本発明のある局面によれば、そのようなビューイングスク リーンは、適切に、幅が１０〜１６インチのオーダーで、高さが1４〜２０イン チ、最も好ましくは１４〜１７インチのオーダーである。従って、本発明に従っ て製造された様々なホログラム、すなわち、マスターホログラムＨ１およびコピ ーホログラムＨ２は、ビューイングスクリーンよりも小さいか、あるいはほぼ同 じ大きさを有するように、適切な寸法を有することが望ましい。特に好ましい実 施態様においては、マスターホログラムＨ１およびコピーホログラムＨ２は、適 切に、それぞれ幅１４インチ、長さ１７インチである。 回折格子１１１２を製造するために用いられたものと同一の波長および参照ビ ーム角度を用いてホログラムが適切に製造されるので、ホログラムＨ２を通過す る光は、その波長に従って屈曲される。詳細には、青色光はマイナスＰ度で、緑 色光はＱ度で、赤色光はマイナスＲ度で屈曲される（マスターホログラムＨ１は 、コピーホログラムＨ２を製造している間に反転されることを思い起こされたい ）。従って、すべての波長は、レンズ１１１０の平面に対して実質的に垂直にホ ログ ラムを通過する。その結果、観察者１１１６は、ホログラムＨ２の平面に対して 垂直である線に実質的に沿った視点から再構成されたホログラムを見ることがで きる。 回折格子１１１２の波長選択回折容量をホログラムＨ２の波長選択回折特性と 調整することによって、回折格子１１１２によって回折された実質的に全ての光 がホログラムを照明するために用いられ得る。従って、比較的非能率的な回折格 子１１１２を用いても、比較的明るいホログラムの画像が生成される。さらに、 かなりの量のこのスプリアス白色光はルーバ１１１４によって遮断されるので、 ホログラフィ画像は、回折格子１１１２によって回折されないスプリアス白色光 (light) によって無駄に散乱されない。 さらに、薄い平面ホログラム、ルーバおよび回折格子をビューイング装置の一 部を形成するレンズの表面に実装することによって、ホログラムを照明する再生 ビームは、光源１１０８からの平行光に実質的に排他的に限定される。すなわち 、スプリアス非平行光がホログラムＨ２の裏面（図１１の右手側）に照射するこ とを防止する。他の光制御フィルム実施態様 ここで図１３を参照すると、ビューイング装置１１０２の他の実施態様による と、光制御フィルム１３１０がルーバ１１１４の代わりに適切に使用され得る。 より詳細には、光制御フィルム１３１０は、互いにはさみあっている複数の薄 いプレーナシート(planar sheets)から製造された、薄い、透明フィルム積層板から 適切に構成される。図１４に示される実施態様において、光制御フィルム（ ＬＣＦ）１３１０は、３枚の積層シート、すなわち、前部シート１４０２、コア シート１４０４、および後部シート１４０６を有する。前述のシートはそれぞれ 、薄い、透明なフィルムを有し、細く、平行で不透明な、フィルム表面全体を横 切って延びる一連のラィンを有する。ＬＣＦ１３１０の光学特性を説明するため に、これらのシートの断面を示す。明確化のため、図１５に典型的なシート１４ ０２の正面図を示し、説明のために不透明なラインの厚みが強調されている。図 １５に示されるそれぞれの不透明ライン１４０２Ａ、１４０２Ｂ、１４０２Ｃ 等が、図１４の断面図に示される。それぞれのシート１４０４および１４０６は 、シート１４０２と適切に類似または同じである。 引き続き図１４を参照すると、ＬＣＦ１３１０は好都合に光フィルタとみなさ れ得、構成シート（例えばシート１４０２）のデューティサイクルが典型的な不 透明ラインの幅Ｗ１の関数となるようにする（例えば、連続するライン間の距離 の幅Ｗ２に対するライン１４０２）図１４に示される実施態様において、それぞ れのシート１４０２から１４０６は、適切に約５０％の不透明なデューティサイ クルを示す。すなわち、Ｗ１はＷ２にほぼ等しい。それぞれのシート１４０２か ら１４０６は、適切に約５０％の不透明なデューティサイクルを示す。すなわち 、Ｗ１はＷ２にほぼ等しい。 格子１１２の品質は、入射白色光１４０８を選択的に回折する能力によって表 され得る。図１１を参照して上で説明されるように、回折格子１１１２は波長の 関数としてある角度の傾斜で光を回折する。例えば、赤色光線１４１０は、水平 から比較的急峻な角度で回折され、緑色光１４１２は赤色光よりは急峻でない角 度で回折され、そして青色光１４１４は、水平から比較的小さい角度で回折され る。 回折格子は、典型的には１００％有効ではない。従って、かなりの量の回折さ れない光が不可避的に格子１１２を通過する。本発明の背景において、格子１１ １２を通過する回折されない光は、ここではゼロ次光１４から１６と呼び、回折 光（例えば、光線１４１０〜１４１６）は１次回折光と呼ぶ。 シャープで、高コントラストのホログラムを容易に再構成するために、ＬＣＦ １３１０はゼロ次光１４１６を遮断するように適切に構成され、観察者１１１６ によって観察されないと同時に回折された１次光がそこを通過するようにする。 図１１を参照して上で説明されるように、ＬＣＦ１３１０を通過する１次光は、 ホログラムによって反対に回折され、観察者によって観察されるように水平方向 に向けられる。 図１４に示されるＬＣＦ１３１０の第１の実施態様によると、前部シート１４ ０２は、後部シート１４０６に対して適切に配置され、それらのそれぞれの不透 明および透明ラインが位置あわせされるようにする。反対に、コアシート１４０ ４は、その不透明ライン１４０４Ａ、１４０４Ｂ等が、前部シート１４０２およ び後部シート１４０６の透明部分に位置合わせされる一方で、コアシート１４０ ４の不透明部分が前部シート１４０２および後部シート１４０６の透明部分に位 置合わせされ て配置されるように配置される。その結果、格子１１１２を通過す るゼロ次光のほとんどがＬＣＦ１３１０によって遮蔽される。しかしながら、例 えば光線１４１６Ａに示されるように、少量のゼロ次光が不可避的にＬＣＦ１３ １０を通過することを、本発明者は観察した。ゼロ次光１４１６ＡがＬＣＦ１３ １０を通過することはいくつかの要素によるものであり得、その例としては、１ つ以上のシート１４０２〜１４０６の垂直ミスアライメント、不透明度、幅Ｗ１ 、平行性、または １つ以上のシート１４０２〜１４０６を有する１つ以上の不透 明ラインの位置の欠陥または不完全性、ＬＣＦ１３１０を通過する光の屈折、お よび ＬＣＦ１３１０を有する不透明ラインの１つ以上のエッジ周辺のゼロ次光の 屈折等がある。 従って、図１４に示される実施態様では許容できる結果が得られると同時に、 本発明の背景においては、他の構成の光制御フィルムもまた使用され得る。 ここで図１６を参照すると、光制御フィルム１６１０の他の実施態様は、前部 シート１６０２、コアシート１６０４、および後部シート１６０６を適切に含み 、シート１６０２〜１６０６を構成するさまざまな不透明ラインの相対的寸法は 、それぞれの前部および後部シート１６０２および１６０６を有する不透明ライ ンのエッジに不透明ライン１６０４Ａ、１６０４Ｂ等が「重畳する(overlap)」 ように適切に操作される。図１６に示される構成は、ＬＣＦ１６１０に具体的に 表される不透明ライン周辺でゼロ次光が回折し得る範囲を適切に縮小する。ある いは、実質的により細い（寸法Ｗ１）不透明ラインを有する複数のコアシートが 使用され得、コアシートの不透明ラインが様々な構成に互い違いに配置されて、 ゼロ次光が光制御フィルムを通過しないようにする。しかしながら、このような 実施態様の有用性は、例えば、光制御フィルムを有するさまざまな層を通過し得 る１次光の帯域幅を狭めることによって１次光の通過をやはり遮蔽しやすいとい う程度に制限される。 より詳細には、一時的に図１７を参照すると、不透明ライン１７０４Ａおよび １７０４Ｂの幅における比較的小さい重畳１７０８でさえも、経路１７１２によ って定義される第１の量から経路１７１４によって定義される第２の量までの一 定の波長に対してＬＣＦ１７１０を通過する１次光の量を実質的に減少し得る。 引き続き図１４〜図１７を参照すると、前部および後部シートの内の１つまた は両方を垂直に持ち上げると、光制御フィルムが通過するように設計されている 帯域幅の最端部において波長が遮断される傾向があることがわかる。また、コア （中間）シートを垂直にシフトさせることによって、ＬＣＦを通過する中間波長 の量を減少させる傾向があることがわかる。理想的には、ＬＣＦは、すべての所 望の１次波長を等しく良好に通過させ、全てのゼロ次光を実質的に遮断するよう に構成されなければならない。 ここで図１８を参照すると、ＬＣＦの他の実施態様が示されており、１次光を 通過させるＬＣＦの能力からＬＣＦのゼロ次遮蔽能力が実質的に取り除かれてい る。 ここで図１８を参照すると、ＬＣＦ１８１０の他の実施態様は、前部層１８０ ２、コア層１８０４、および後部層１８０６を適切に有する。ＬＣＦ１８１０の １つの局面によると、後部層１８０６はデータとして考えられ得、この場合、前 部層１８０２をシフトさせることによってカラー選択性が得られ、コア層１８０ ４における対応するシフトによって良好なゼロ次遮蔽が提供される。 図１８に示されるように、格子１１１２を通過する実質的にすべてのゼロ次光 １４１６がＬＣＦ１８１０によって遮蔽される。さらにＬＣＦ１８１０は、そこ を通過する１次回折光の所望の帯域幅の通過が容易となるように構成される。合 成ＬＣＦ１８１０を含むさまざまなシートの特定の配置は、好適な実施態様の背 景において好都合に記載され、これによりＬＣＦ１８１０が構成される。それに 応じて、ＬＣＦ１８１０を製造するための詳細な方法をここで説明する。 図１８を引き続き参照すると、ＬＣＦ１８１０は図１１を参照して上で説明さ れるタイプの、丈夫で平板なビューイング装置を使用して適切に製造され、ビュ ーイングスクリーンが実質的に水平となりそしてＬＣＦ１８１０のアセンブリ中 作業員によって観察されるように、約９０度回転される。図１８の背景において 、格子１１１２は水平方向に向けられており、それぞれのシート１８０２、１８ ０ ４、および１８０６を有し、底部に後部シート１８０６が、上部に前部シート１ ８０２が配置されるようにアセンブリされている。以下に詳細を説明する。 最初の製造工程として、例えば３／８インチのガラス板(slab)等の保護ガラス シート１８１６はビューイングスクリーン１８１８の表面上に水平に配置され、 ＬＣＦ１８１０のアセンブリ中ビューイングスクリーンが損傷を受けることを回 避する。その後、例えば、薄い透明のポリエステル、シート（ポリエステルシー ト１８２０）等の保護塗装をガラスにほどこし、アセンブリ中に使用されるいか なる接着剤もガラスシート１８１６に接触しないようにすることが望ましい場合 がある。 積層ＬＣＦ１８１０の処理および設置を容易にするため、積層板を合成物とし て構成することが望ましい場合がある。この場合、ＬＣＦ１８１０はガラスのそ れぞれのシート１８２２および１８２４の間に挟まれる。従って、リアシート１ ８２２は適切に全体的に浄化されてポリエステル保護シート１８２０上に配置さ れる。ガラスシート１８２２および１８２４はそれぞれ、厚さ約１ｍｍから５ｍ ｍ、最も好適には厚さ約２．３ｍｍの範囲である。 図１８に最適に見られるように、ガラスシート１８２２は、高さ約１−７／１ ６インチ、幅１７−７／１６インチの矩形寸法で構成されており、それぞれのフ ィルムシート１８０６、１８０４、および１８０２は連続的により小さな直線寸 法を有し、ガラスシート１８２４は最も小さな矩形寸法を有する。アセンブリ中 さまざまなシートが互いに積層され得、作業員によって好都合に操作され得る。 引き続き図１８を参照すると、ＬＣＦの第１の活性層は、ガラスシート１８２ ２の上に適切に配置される。具体的には、後部シート１８０６は、観察者１１１ ６から見て左から右に走る不透明帯１８０６Ａ、１８０６Ｂ等に対してガラスシ ート１８２２の上に配置される。特に好適な実施態様において、それぞれのシー ト１８０２〜１８０６を有するフィルムはKodak Accumax 2000 AL17である。好 適な実施態様において、シート１８０２〜１８０６はそれぞれ、厚さ約７ミル(m ils.)であり、ポリエステル、アセテート、またはいかなる透明材料からでも構 成される。 本発明のさらなる局面によると、積層板内のさまざまなシートを構成するそれ ぞれの不透明ラインは、適切に幅約１２ミル（寸法Ｗ１、図１４参照）、間隔約 １１ミルであり、さまざまな光遮蔽フィルムのデューティサイクルが４０％〜６ ０％、好ましくは５０％〜６０％の範囲となるようにする。さらに、不透明帯を 構成する乳剤はフィルムの厚み内に埋め込まれ得るか、または約６ミクロンの厚 さでフィルム表面上に堆積される。 フィルムシート１８０６をガラスシート１８２２の上に配置した後、フィルム シート１８０６は、例えばLocktite^TMUnlocktite 351のボトルまたは他の一般用 の紫外線（ＵＶ）接着剤の先端部を中空針でふき取ることによって、ガラスシー トに適切に固定される。 次に、接着剤はフィルム１８０６の２つ以上のコーナーの下側に塗布され、紫 外線が接着剤を塗布した領域に印加されて接着剤を硬化させる。これにより、フ ィルムシート１８０６がガラスシート１８２２に固定される。 好適な実施態様によると、適切な紫外線硬化ランプは、例えばSpectronics SB 100Cハンディタイプのランプのような、１００ワット紫外線フラッドランプを有 する。 次に、左から右に走る不透明ラインを有している、コアシート１８０４が後部 シート１８０６上に配置される。コアシート１８０４を後部シート１８０６の上 に適切に配置するために、作業員は適切にフィルムに向かって下から直接目視し 、作業員の目線が実質的にフィルム面に対して直交するようにする。次にシート １８０４は、シート１８０４の不透明ラインがシート１８０６の不透明ラインに 位置合わせされるまで操作され、シート１８０６が本質的にシート１８０４の後 ろに隠れるようにする。いったん２枚のシートがきっちりと位置合わせされると 、シート間のいかなる空気も除去されて、２枚のフィルムシート間に密着した滑 り接触が提供される。小型携帯式顕微鏡、例えばH&R catalogueで購入できるTas co 30X顕微鏡を使用することによって、コアフィルム１８０４は作業員に向かっ て（図１８では下に向かって）わずかに適切にスライドされ、シート１８０４の 不透明ラインが、シート１８０６の不透明ラインに約５０％重畳するようにする 。上述の顕微鏡を使用することによって、これは視覚的に比較的容易に達成され 得る。また、合成物の４つのコーナーで顕微鏡を使用することによって、シート の 表面全体に渡ってシート１８０４の不透明ラインがシート１８０６の不透明ライ ンに実質的に平行となることが比較的容易に確実となる。この位置において、シ ート１８０４の任意の不透明ラインの典型的なエッジ１８２６は、シート１８０ ６上の隣接する不透明ライン１８０６Ｂのそれぞれのエッジ１８２８および１８ ３０間の約半分のところに適切に配置される。 次に、例えばシート１８０４の底部エッジに２片のテープを配置し、一次的に シート１８０４をフィルムシート１８０６およびガラスシート１８２２に固定す ることによって、コアシート１８０４が一次的に所定の位置にテープで留められ る。 次に、前部シート１８０２がコアシート１８０４の上に配置され、様々な不透 明ライン１８０２Ａ、１８０２Ｂ等が、シート１８０４および１８０６の不透明 ラインの重畳によって定義される不透明領域に位置合わせされる。そして、すべ てのゼロ次光が完全に遮断されるまで、シート１８０２がゆっくりと作業員に向 かって（図１８では下に向かって）移動される。これは、格子１１２および図１ ８に示されるさまざまな構成要素を通過するすべてのゼロ次光が完全に遮蔽され るので作業員にとって明らかとなる。ゼロ次光が本質的に完全に遮蔽されたこと を確認するために、作業員はビューイング装置内に配置されたバルブの輝度レベ ルを最大レベルとし得る。 具体的には、それぞれのシート１８０２および１８０４を構成するさまざまな 不透明ストライプのそれぞれについて、不透明ストライプ１８０２Ａのエッジ１ ８３２が不透明ストライプ１８２６のエッジ１８３４のわずかに上にある場合、 ゼロ次光は完全に遮蔽される。それぞれのエッジ１８３２およびそれぞれのエッ ジ１８３４の間の重畳の度合いは、寸法Ｌとして好都合に定義され得る。本発明 の好適な実施態様によると、寸法Ｌはできる限り小さい一方で、ゼロ次光の完全 な遮断を確実なものとしなければならない。 シート１８０２が適切に配置されることを確認する場合の追加的な工程として 、作業員は装置に対して前方に傾斜して寄り掛かり得、これにより例えば位置１ ８１４Ｂから下方および後方を観察する。位置１８１４Ｂから、作業員はＬＣＦ 合成物１８１０を介して照射されるいかなる「バックライト(backlight)」も観 察 し得る。バックライトは、典型的にはゼロ次光よりも実質的に強度が低いが、そ れにもかかわらずできる限り多くのバックライトを遮蔽することが望ましい。こ のことは、寸法Ｌを最小限にしながらゼロ次光の完全な遮蔽を確実なものとする ことによって達成され得る。 次に、例えば層１８０２を層１８０４に固定するための数片の接着テープを付 与することによって、前部層１８０２が層１８０４に固定される。 すべてのゼロ次光が遮蔽されたことを確認した後、シート１８０２および１８ ０４の一方または両方がわずかに移動され得て最適なカラーバランスを達成する 。これに関して、観察者は装置から離れ得、そして／またはわずかに屈んで位置 １８１４Ａから装置を観察し、一連の不透明ラインによって定義されるトンネル を「見上げる」ようにする。図１８に示される構成において、作業員がほうき星 (comet)に見えるものを観察することが可能となる。本発明者は、このほうき星 はビューイング装置内の光源のフィラメントの拡散した画像であると考える。 次に、作業員は自分に向かって（図１８においては下に向かって）コア層１８ ０４を移動させながら、シート１８０２を本質的に静止状態に維持する。この操 作によって寸法Ｌが効果的に増加し、完全なゼロ次遮蔽がさらに確実なものとな る。あるいは、前部シート１８０２は、追加的にまたは層１８０４を下に向かっ て移動する代わりに、図１８内で上に向かって移動され得、位置１８１４Ｂから 観察されるバックライト量を増加させることなくわずかに寸法Ｌを増加させるこ とができる。 次に、典型的なホログラムが装置上に配置され、適切なカラーおよびゼロ次遮 蔽が確実なものとされる。作業員がＬＣＦ１８１０を通過するカラースペクトラ ムを精巧に調整するよう所望する程度まで、作業員はコア層１８０４を上または 下に向かってわずかに操作しながら完全なゼロ次遮蔽を確実にすることによって 、所望のカラー変動を得る。 いったんＬＣＦ１８１０を構成する３つの層が適切に配置されると、これらの 層は上述の紫外線接着剤によってそれらのコーナーで互いに固定される。そして 、ガラス板１８２４が装置に配置され、大型(large)プレーナープレス器具が装 置全体に配置されて、装置内のさまざまな積層板間から空気を排除する。その後 、 紫外線接着剤のビード(bead)が、周辺のビードに小さな隙間を残したまま装置の 周辺に塗布される。次に中空針が隙間に挿入される。中空針は３０３ステンレス 鋼、２５の目盛りによって適切に構成された薄い壁の管である。 その後、周辺の接着ビードが完了し、周辺シールは中空針を所定の位置に配置 した形で完了している。そして、例えばテフロンホースのような真空リードが中 空針の遠位端に固定され、約２５インチの水銀圧の圧力が中空針に印加される。 これにより、積層装置内のいかなる残留空気も中空針を介して排除される。 すべての空気が装置から排除されると、中空針を柔らかくするために熱ランプ またはブローランプが使用され得、これにより中空針は崩壊し接着ビード内部に 気密領域を形成する。加熱工程中、中空針は先端が針状のパイラーで適切に圧搾 されて平坦にされ、チャンネルグリップパイラーによって有利に捕らえられて、 丈夫で軽量な機械的気密シールを確実なものにする。その後、中空針の端部は接 着ビード内で折り返されて、装置の周辺全体がテープで留められ、安定で、気密 な機械的に正常な合成積層構造を確実なものにする。改変および強化 本発明に従って製造されたホログラム（Ｈ２）が箱１１０２上に実装されると 、フルパララックスおよびすべての視点からの遠近感（パースペクティブ）が観 察者に提供され、物体の３次元的表示が見られ得る。ホログラムがビューボック スから取り外され、反転され、再びビューボックスに戻されてもよいことを、本 発明の発明者はさらに決定した。反転されたホログラムは、観察者が反対方向か らホログラムを見ていること、すなわち、観察者から最も離れていたホログラム 上の点は今度は観察者に最も近くなり、またその逆になることを除いては、同一 のホログラムの非反転ビューとして、すべての同一のデータを含む。外科医があ る方向から他の方向に身体上で手術の様々なプロスおよびコンスにアクセスする ことができるようにすることにより提案された外科の手順を計画したときに、こ の特徴は外科医に対して特に有用になり得る。 単に１つのホログラムをもう一つのホログラムの上部に配置することによって 、２つ以上のホログラムが同一のビューボックス上で同時に見られ得ることも本 発 明の発明者が決定した。例えば、第１のホログラムが取り替えられるべき身体（ 例えば、臀部）を有し、第２のホログラムか補綴代替装置を有する状況では、こ れは特に重要になり得る。従って、外科医は、適切な背景において、すなわち、 患者の内部の３次元空間に装置が設置されたときに、提案された装置を見ること ができる。 さらに、例えば、３次元調整グリッドなどの調整グリッドを調査の対象である ホログラムで覆うことが有利になり得る。この背景に置いて、適切な調整グリッ ドは、その上で符号化された空間表示を有する１つ以上の規則あるいは他の測定 器のホログラムをただ単に有するだけでもよい。あるいは、調整グリッドは、例 えば、線形的方法、対数的方式などの他の好都合な方法で間を置いた、一連の交 差する線、もしくはドット行列あるいはほかの視覚的マーキングの行列を単に有 するだけでもよい。このように、特に、調整グリッドが同じスケールであるか、 ホログラムを有する寸法のスケールの好都合な倍数である場合、調整マーキング を合計することによって３次元的距離が容易に計算され得る。 本発明に従ってホログラムを見たときに非常に弱い光のパターンおよび暗い環 が時折目に見えることも、本発明の発明者が観察している。より詳細には、見ら れるときに、これらの環はホログラムの後ろに非常に離れて見える。本発明の発 明者は、これらの環が各データスライスと共に拡散する拡散体４７２のホログラ ムを取り込むことに起因する、インターフェログラムを構成することを理論化し た。この問題を克服するために、各データスライスが記録されると、拡散体４７ ２はその平面内でわずかに（例えば、１０ミリメートル）移動してもよい。この ように、本明細書に記載されているように、各データスライスに対応する画像は フィルム３１９上に投影されているが、拡散体４７２のわずかに異なる部分が各 データスライスに対して投影され、それによって各データスライスに対して拡散 体４７２に起因すると考えられる同一パターンを投影することが防止される。 例えば、１つ以上のデータスライスに本文材料(material)あるいは図式材料を 付加することも可能であり、それにより、データセットの得られたホログラムが この本文材料あるいは図式材料を反映し得る。このような材料は、識別データ（ 例えば、患者の名前、記録されている物体のモデルあるいは整理番号）を有し ても、あるいは、純粋な図式情報（矢印、記号など）を有してもよい。 この点において、正スコピックビューで見られるテキストは、同一ホログラム の疑似スコピックビューにおいて反転されることに気づくことは興味深い。すな わち、正スコピックビューにおいてテキストが右側を上にして見える場合、疑似 スコピックビューにおいは逆さまに見える。従って、ホログラムにおいてテキス トを利用することが望ましい限り、ホログラムが正スコピック構成で見られるか 疑似スコピックビュー構成で見られるかにかかわらず、テキストが適切に観察さ れ得るように、同一のテキストをホログラム上部では右側を上に、ホログラムの 底部では上下逆に挿入することが有利になり得る。 さらに、再生の間にはフィルム平面内のテキストは一般的に明確であるが、フ ィルム平面の外、すなわち、図１における軸Ａに沿って配置されたテキストは一 般的により明確でなくなる。「フィルム平面外部の」テキストはＶｏｘｂｏｘ上 で見られると判読可能であるが、Ｖｏｘｂｏｘがなければ判読できないので、こ れは本発明のある側面によると有利である。医学的診断に用いられるホログラム の背景においては、例えば、患者の名前、状態などの秘密なある患者の情報がＶ ｏｘｂｏｘの補助により、しかるべき職員が非常に容易にそのような情報を見る ことができるように、フィルム平面外部に配置することが望ましく、それによっ て患者の秘密性を保証する。 本文材料あるいは図式材料に加えて、例えば、特定のホログラムを有する画像 の１つの一部、あるいは、他のホログラムからの画像データなどの付加的なイメ ージをマスターホログラム上に有することが望ましい。例えば、百個以上のスラ イスを有する折れた骨のマスターホログラムを考える。キーとなる情報を有する 数個のスライスについては、ホログラム全体とは距離を置いているがホログラム に隣接しホログラムに対して適した深さにあるこのデータを個別に表示すること が好ましい。 簡潔に上記したように、本発明に従って製造されたホログラムをＶｏｘｂｏｘ あるいはほかの適切なビューイング装置上で見るとき、ホログラムが第１の位置 にあるときホログラムの正スコピックビューが観測され、ホログラムがその水平 軸の周りを回転するとき、疑似スコピックビューが観測される。ホログラフィフ ィルムの特定の方角が、裸眼による正スコピックビューあるいは疑似スコピック ビューに対応するか否かを決定することは困難なので、ホログラフィフィルム上 に好都合な表示を配置し、ホログラフィフィルムがビューイング装置上に配置さ れたときにホログラムのどのビューが観察され得るかを観察者に知らせる。例え ば、ノッチあるいはその他の物理的表示をフィルム上、例えば、正スコピックビ ューの右上の角に配置することが望ましい。あるいは、適切な表示を、辺に沿っ て角に、もしくは、ホログラフィフィルムあるいはホログラフィフィルムのため のいかなる境界、縁あるいはパッケージ上の好ましい位置のいずれかに配置する ことによって、小さなテキスト、図式および色のコード化体系が用いられ得る。 本発明の別の局面によれば、データスライスの一部のみをウィンドウ化し、か つ、満足のいくコントラストおよび陰影を実現することが効果的になり得る。た とえば、１００個のスライスデータセットに対しては、例えば、１０個おきにデ ータスライスを手動でウィンドウ化し、また、コンピュータによる内挿技術を用 いることによって、割り込みデータスライスを自動的にウィンドウ化することが 可能である 本発明のさらに別の局面によれば、データセットを含む様々なデータスライス 平面からフィルム平面を選択することが可能である。より詳細には、データセッ ト内の各データスライスは、それ自体の独自の平面を占める。本発明の好ましい 実施態様によれば、データセットの容量内で中央にあるデータスライスが、トラ ック装置３３４の移動長さの中心にあるデータスライスに対応するように、トラ ック装置３３４は前後に移動する。しかし、所望であれば、フィルム３１９の平 面がデータセットの一端あるいは他端により近くに配置されるように、イメージ ング装置３２８とフィルム３１９との相対的位置を変化させ得る。従って、得ら れたホログラムＨ２は、データセットを切断するためにフィルム平面が選択され る場所によって、ホログラムが観察されるスクリーン内あるいは外に投影された ホログラフィ画像のより大きい部分あるいはより小さい部分を有するように思わ れる。 本発明のさらに別の局面によれば、複数の異なるホログラムが一枚のシート上 に表示され得る。例えば、外科手術前の身体のホログラムはフィルムの上部に表 示されている。フィルムの下部は２つの４分の１部分に分割されており、その一 方は第１のパースペクティブからの手術後の同一の身体のホログラムを含み、他 方は別のパースペクティブからの手術後の同一の身体のホログラムを含む。これ らのおよび他のホログラフィ構成は、効率的な診断分析を促進するために適切に 用いられ得る。 本発明のさらに別の局面によれば、ビーム経路全体を適切に黒い管材および黒 い箱の中に納めることが有利である。これによって、望ましくない反射の存在が 最小化される。さらに、マスターホログラムおよびコピーホログラムを製造する 工 程全体は、いかなるフィルム表面とも接触し得るスプリアス光を有さない部屋 あるいは他の囲いの中で行うことが有利である。あるいは、本発明の背景におい てビームのいずれかによって通過する経路を、他のファイバー光学ケーブルに代 えてもよい。ファイバー光学ケーブルを適切に選択することによって、ケーブル を通過する光の極性および横断電磁モード（ＴＥＭ）が保存される。ファイバー 光学ケーブルを用いると、システムが非常に圧縮され、さらに、システムの構成 部材（例えばミラー）の多くが完全に除去され得る。最後に、ファイバー光学ケ ーブルは、参照ビームと物体ビームとの間の差動経路長を補償するために用いら れ得る。特に、ビームの１つが通過する経路が他のものと異なる限り、ファイバ ー光学ケーブルの所定の長さがより短い距離を通過するビームの経路において用 い、それにより長さの差を補償し、従って、２つの経路を等しくし得る。 図１０Ｂに示されている疑似スコピック構成を簡略に再び参照すると、一定の 状況下では、自由空間においてマスターホログラムを再生し、３次元画像を見る ことが望ましい。例えば、手術を行う前に、特定の身体の部分で外科技術を練習 することが、外科医にとって有益になり得る。この点において、例えば、バーモ ント州、BurlingtonのAscension Technology Corporationによって製造されたBi rd(ＴＭ)部品No.600102-Aなどの６空間デジタイザは、疑似スコピック構成の背 景に置いて有利に用いられ得る。 より詳細には、６空間デジタイザは自由空間において加工され、従来のコンピ ュータマウスがそのコンピュータに２次元位置データを報告するのと同様に、そ の位置をコンピュータに報告し得る。ホログラフィ空間を移動することによって 、 サイズあるいは他の寸法に関するデータがホログラムに対して明白に得られ得る 。 さらに図１０Ｂを参照すると、様々な診断上のあるいは実験上の職務を行うた めには、ホログラムのフィルム平面外、例えば、自由空間で、ホログラムを部分 的にあるいはその全体を再生することも望ましい。例えば、負傷した臀部などの 人間の解剖組織上の構造の一部のホログラフィ表示を投影し、ホログラフィ空間 に臀部あるいは他の解剖組織上の要素を置き換えるための補綴装置を物理的に配 置することが有利になり得る。このように、補填装置の「取り付け」および装置 の配置前に行われたどのような適切な補正も確認される。 さらに、自由空間においてホログラムを再生し、拡散スクリーンもしくは他の 透明または不透明構造をホログラフィ空間に配置し、様々な実験上あるいは診断 上の目的のためにホログラムの対象物との相互作用を行うことが望ましい。 本発明は、添付の図面と関連して本明細書に記載されたが、本発明の範囲はこ れに限定されないことを当業者は理解するであろう。例えば、ビューボックスは 直方体として記載されているが、ビューイング装置の様々な構成部品を好都合に 収納するいかなる適切な構造でもよいことを当業者は理解するであろう。さらに 、カメラ装置およびコピー装置は分離したシステムとして図示されているが、適 切に１つのシステムに組み合わせられてもよい。 添付の請求項に記載されているような本発明の精神から離れることなく、本明 細書中に記載されたさまざまな構成部品および工程の選択、設計および配置にお いてこれらおよびその他の変更をなし得る。 請求の範囲 １．ホログラムビューイング装置に使用される積層光制御フィルム装置であって 、 交互になっている不透明および透明の第１の一連の平行ラインを含む後部フィ ルムと、 該後部シート上に配置されたコアフィルムシートであって、交互になっている 不透明および透明の第２の一連の平行ラインを含む該コアフィルムシートと、 前部シートであって、該コアシートが該前部シートと該後部シートとの間に配 置するように該コアシート上に配置され、交互になっている透明および不透明の 第３の一連の平行ラインを含む該前部シートと、を備える装置であって、 該コアシート、該後部シート、および該前部シートは、実質的に１次光を遮蔽 して該装置を通過しないようにする一方で、所定の帯域幅の１次光が容易にそこ を通過するように、互いに対して配置される、装置。 ２．前記一連のラインの少なくとも１つに対して、前記不透明ラインのそれぞれ の幅が、前記透明ラインのそれぞれの幅に実質的に等しい、請求項１に記載の装 置。 ３．前記後部、コア、および前部シートは、前記平行ラインに対して垂直な方向 に沿って前記前部シートを前記コアシートおよび前記後部シートに対してシフト させることによって、前記装置のカラー選択性を制御するように構成される、請 求項１に記載の装置。 ４．前記後部、前記コア、および前記前部シートは、該コアシートおよび該後部 シートに対する該前部シートのシフトが、前記装置を通過する前記１次光の所定 の帯域幅の帯域幅の対応する変化をつくりだすように互いに配置される、請求項 １に記載の装置。 ５．前記後部、前記コア、および前記前部シートは、該後部シートに対して該コ アシートを、前記平行ラインに対して実質的に垂直な方向のわずかな移動が、前 記装置を通過するゼロ次光の遮蔽度合いを制御するように構成される、請求項１ に記載の装置。 ６．前記第１、前記第２、および前記第３の一連のラインは、前記前部シートが 前記他のシートに対して該ラインに垂直な方向のわずかな移動が、前記装置のカ ラー選択性を、前記装置の前記ゼロ次光の通過を遮蔽する能力には実質的に影響 されない方法で制御するように構成される、請求項１に記載の装置。 ７．前記装置を照射するように配置される光源、および該光源と該装置との間に 配置される回折格子をさらに備える、請求項１に記載の装置。 ８．後部フィルムシートであって、その表面を横切って延びる交互になっている 不透明および透明の第１の一連のラインを含む、後部フィルムシートと、 前部シートであって、その表面を横切って延びる交互になっている透明および 不透明の第３の一連のラインを含む、前部シートと、 該後部フィルムシートと該前部シートとの間に配置されたコアフィルムシート であって、その表面を横切って延びる交互になっている不透明および透明の第２ の一連のラインを含む該コアシートと、を備える装置であって、 該第１、第２、および第３の一連のラインは、該装置の面に対して実質的に垂 直な方向に進行する光が、実質的に該装置を通過することを防止されるように互 いに配置され、さらに、光の所定の帯域幅は該装置を通過するように構成され、 該所定の帯域幅は、該装置の面に対する入射の所定の角度を定義する、積層光制 御フィルム装置。 ９．前記第１の一連の前記不透明なラインのそれぞれは実質的に同じ幅であり、 前記第２の一連の前記不透明なラインのそれぞれは実質的に同じ幅であり、前記 第３の一連の前記不透明なラインのそれぞれはほぼ同じ幅である、請求項８に記 載の装置。 １０．前記コア、前記前部、および前記後部シートの内の少なくとも１つのデュ ーティサイクルが約５０％である、請求項９に記載の装置。 １１．前記第１、前記第２、および前記第３の一連の内の少なくとも１つの前記 不透明ラインは適切に幅約１２ミルであり、幅約１１ミルの対応する空間を有す る、請求項８に記載の装置。 １２．前記前部、前記コア、および前記後部シートのそれぞれの前記デューティ サイクルは、４０パーセント（４０％）〜６０パーセント（６０％）の範囲であ る、請求項１１に記載の装置。 １３．前記前部、前記コア、および前記後部シートのそれぞれは、厚さが約７ミ ルである、請求項８に記載の装置。 １４．前記前部、前記後部、および前記コアシートは、ポリエステルおよびアセ テートの１つを含む、請求項８に記載の装置。 １５．合成光制御フィルム積層板をアセンブリする方法であって、該合成光制御 フィルム積層板は、光源と、該光源とビューイングホログラムにおいて有用な該 積層板との間に配置される回折格子とともに使用され、該方法は、 第１の光制御フィルムシートを提供する工程であって、該第１のシート表面を 横切って延び、交互になっている不透明および透明の第１の一連のラインを含む 該第１の光制御フィルムシートを提供する工程と、 該第１のシートの上に第２のシートを提供する工程であって、該第２のシート 表面を横切って延び、交互になっている不透明および透明の第２の一連のライン を含む該第２のシートを提供する工程と、 該第１の一連の該不透明なラインが、該第２の一連の該不透明なラインに約５ ０パーセント（５０％）重畳するように、該第１のシートに対して該第２のシー トを操作する工程と、 該第２のシートの上に、交互になっている不透明および透明ラインの第３の一 連のラインを含む第３のシートを配置する工程と、 該第１、該第２、および該第３のシートの組み合わせによって、実質的にすべ てのゼロ次光が遮蔽されるまで、該第３のシートを操作する工程と、 その後、該第２および該第３のシートの一方または両方を操作しながら該第１ 、該第２、および該第３の一連のライン間の平行性を維持することによって、該 積層板を通過する１次光の所定の波長選択性を達成する工程と、を包含する方法 。 １６．前記第２の層を、前記第２の一連の前記不透明なラインに対して実質的に 垂直な方向に移動しながら前記第３のシートを本質的に静止状態に維持すること によって、ゼロ次光の遮蔽を最大にする工程をさらに包含する、請求項１５に記 載の方法。 １７．前記第１および前記第２のシート間と該第２および前記第３のシート間と から、実質的にすべての空気を除去する工程をさらに包含する、請求項１５に記 載の方法。 １８．いったん所定のカラー選択性および最適なゼロ次遮蔽が達成されると、前 記第１、前記第２、および前記第３のシートをともに不動な状態に固定する工程 をさらに包含する、請求項１５に記載の方法。 【図３】 [Procedure amendment] [Submission date] September 11, 1997 [Correction contents]                                  Specification                        Apparatus for reconstructing hologramCross reference for related applications   This application is filed on Nov. 27, 1992 with the same name, Stephen J. et al. Hart No. 07 / 982,316, issued Nov. 26, 1993, and US Pat. Continuation of International Patent Application No.PCT / US93 / 11501 filed by the same inventor Application (CIP).Technical field   The present invention generally relates to a method and apparatus for forming a hologram, and more particularly Continuous exposure of a board with multiple 2D images to display a 3D physical system To generate a hologram of a physical system.Background technology and technical issues   The hologram, when reconstructed, produces the actual three-dimensional image of the physical system, It is a three-dimensional recording of a physical system, for example, a film recording. Holography is: Different from stereo photography. The holographic image gives the observer both horizontal and vertical Images from all angles and full perspective images from the full range of observation points This provides sufficient parallax. In other words, holography is In addition, the present invention provides a perspective image from any distance to the entire range regardless of distance. This As such, holographic image display is much more powerful than stereoscopic display of similar images. It is profitable. This is especially true when examining and understanding volumetric data is It applies to medical diagnosis, which is important for medical treatment.   Inspection of data that fills a three-dimensional space is an art, science, and engineering discipline , But perhaps the most familiar example is medical imaging. Medical In photography, for example, a computer is used to obtain multiple cross-sectional images of a part of the human body. X-ray body tomography (CT or CAT), magnetic resonance (MR), And other scanning physical therapies are used. Radiologists, physicians, and patients Observing these two-dimensional data "slices", the three-dimensional For this organ and tissue, identify what this two-dimensional data means. Many By integrating a number of two-dimensional data slices, even relatively simple volumetric images This puts a heavy burden on the human visual system. The organ or set under examination Generates meaningful and understandable 3D intelligent images as the weave becomes more complex The ability to properly integrate large volumes of two-dimensional data is overwhelming. There are two.   Conventional hologram using a small number of superimposed holographic images on a single membrane substrate A relatively low percentage of spuriously exposed and / or developed The presence of a light-sensitive element (cloudy) reduces the quality of the resulting hologram visibly I can't. In contrast, as described below, holograms formed according to the present invention are generally Usually up to 100 or more holograms superimposed on a single membrane substrate . Therefore, the presence of a small amount of haze on each hologram will have severe cumulative effects on the quality of the final product. Affect.   Thus, many, for example, up to hundreds or more, different holograms can be Recorded on a film substrate and currently observed in the form of a human body and separated data slices Hologram to facilitate actual three-dimensional holographic reproduction of other physical systems There is a need for a method and apparatus for manufacturing a system.Summary of the Invention   The present invention provides a method and apparatus for forming a hologram that overcomes the limitations of the prior art. provide.   According to one aspect of the invention, a hologram camera device comprises: a single laser source; The laser beam is split into a reference beam and an object beam, and both beams are directed to the film substrate. A beam splitter configured to split the beam. The device is further equipped with multiple 2D An image, for example, a multi-slice data set having a CT scan data set A spatial light modulator configured to sequentially project the beam and the film. This Thus, a three-dimensional holographic record of each two-dimensional slice of the data set is created on a film. Is done.   According to another aspect of the invention, consisting of one hundred to two hundred or more individual two-dimensional slices The entire data set is superimposed on the film and individualized on a single substrate (master hologram). One hundred or more holograms, each correlated, are superimposed. A small number (for example, one In contrast to the prior art in which the hologram of 4) is superimposed on a single film substrate, the present invention Each consume approximately equal, but at least in proportion, the photosensitive element in the film And a method and apparatus for recording a number of relatively weak holograms.   According to yet another aspect of the present invention, a copy (transfer) device from a reference to an object is provided. Can be quickly and efficiently generated as a single hologram in a single exposure.   According to yet another aspect of the present invention, a hologram viewing device includes: Therefore, it is provided for observing the generated hologram. In particular, according to the invention An exemplary viewing box is a broad spectrum light source, such as a white light mounted inside. Light source, collimator (eg Fresnel) lens, TimesFolded lattice and Venetian It has a properly enclosed rectangular device with blinds (louvers). Stiff The meter lens is positioned to direct a parallel source of white light through the diffraction grating. You. In the context of the present invention, collimated light is defined as the beam All directional components have the same propagation direction so that they have a substantially constant cross-sectional area Refers to light having   The diffraction grating is configured to transmit light at an angle that is a function of the wavelength of each light component. Have been. Holograms also allow light to pass at each angle that is a function of the corresponding wavelength. You. By inverting the hologram before observation, light of all wavelengths is effectively The hologram is emitted from a vertically perpendicular hologram.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES   Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the figures, the same reference numbers , The same components.   FIG. 1 shows a typical X-ray axial tomography (CT) device.   FIG. 2 is obtained by X-rays commonly used in the CT apparatus of FIG. Multiple data sets, each of which includes 3 shows a two-dimensional data slice.   FIG. 3 is a schematic diagram of a camera system according to a preferred embodiment of the present invention.   FIG. 4 is a schematic diagram of a beam splitter according to a preferred embodiment of the present invention. .   5A to 5D illustrate the laser beam used in the camera system of FIG. 9 is a graph showing an effect when performing the Rier transform.   FIG. 6A is an enlarged schematic diagram illustrating a part of the camera system in FIG. 3.   FIG. 6B is a schematic view showing another embodiment of the spatial light modulation shown in FIG.   FIG. 7 is an enlarged schematic diagram illustrating another part of the camera system of FIG.   FIG. 8 is an enlarged schematic view showing a part of the projection device used in the camera device of FIG. You.   FIG. 9 shows a schematic layout of an exemplary copying apparatus according to the present invention.   FIGS. 10A and 10B illustrate a master host reproduced in accordance with an aspect of the present invention. 1 shows a stereogram and a virtual image of a program.   FIG. 11 is a schematic diagram of a hologram viewing device.   FIG. 12 is a schematic diagram illustrating another embodiment of a "single-step" camera system according to the present invention. FIG.   FIG. 13 shows another embodiment of the viewing device shown in FIG. 11 according to the present invention. FIG.   FIG. 14 is a laminate synthesis useful in the context of the viewing device shown in FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of another first embodiment of a light control film (LCF).   FIG. 15 is a front view showing one example of the film sheet shown in FIG.   FIGS. 16 and 17 show the film structure of FIG. 14 when the primary light passes through the LCF. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an effect when a seat is operated.   FIG. 18 is a schematic sectional view showing a second alternative embodiment of the LCF of FIG.Detailed Description of the Preferred Embodiment   In the present invention, it corresponds to a three-dimensional physical system (for example, a part of a human body). The set volume data is encoded on a single recording material, for example, a photographic substrate, Thereby, a master hologram of the object is generated. Master hologram An object that shows sufficient parallax and sufficient perspective when reproduced by pointing to a light source It can be used to create one or more replicas that recreate a three-dimensional image of the body. Obedience Thus, for a particular data set, the present invention provides a plurality of individual correlated optical systems. System, ie, a camera system for generating a master hologram, the master -A replication system for producing copies of the hologram, andAndStar holog It is intended for an observation system for reproducing a ram or any of its replicas.data set   Currently known for generating volumetric data corresponding to physical systems In particular, X-ray tomography by computer (CAT or CT) Scan, magnetic resonance scan (MR), three-dimensional ultrasound (US), positron emission tomography There is photographing (PET). In a preferred embodiment of the invention, typically a body site (Eg, the brain, spinal cord, and various other bones and organs) The present invention describes a three-dimensional distribution of data. Can be used in connection with any appropriate dataset to define Has nothing to do with whether it represents a physical system, such as a number, figure, etc. It is well known to those skilled in the art.   Referring now to FIGS. 1 and 2, a typical CT device, as is well known, is a gas generator. And a table 12. Table 12 is axial at a given speed Advantageously, it is arranged to move in a direction (along arrow A in FIG. 1). patient( (Not shown) indicates that the body part to be examined is usually located inside the edge of the gantry 10. It is put on the table 12 in such a way that   The gantry 10 includes a plurality of X-ray sources and a recording device (both not shown) arranged around the periphery. ) Is appropriate. Patient moves axially relative to gantry 10 The X-ray apparatus contains the data obtained for the examination site (see FIG. 2) 3 A series of two-dimensional data slices 14A, 14B constituting a dimensional space (volume) 16, . . . Record 14X. That is, each data slice 14 is combined, A volume data set 16 that forms a three-dimensional image of the examination region as a whole is formed. Honcho In the textbook, the phrase “volume” or “volume space” is used to refer to multiple two-dimensional data. Data slices 14, each slice having characteristics relating to the examination site in a predetermined manner. Means a volume data set 16 containing fixed data.   Typical data sets are about 10 to 70 (for CT systems) or about 12 To 128 (for MR) two-dimensional data slices 14. Data Sly Thickness and spacing between threads 14 are configurable and can be adjusted by CT technicians What can be done is well known to those skilled in the art. Typical slice thickness is 1.5 to 10 Millimeters, most typically about 5 millimeters. The thickness of the slice More preferably, the choice is made so that there is only a small overlap between each successive data slice. It is.   Currently known CT scanning systems include, for example, 256 or 512 Data slice with a resolution defined by a square pixel matrix Generate Further, each address in this matrix is typically 12 Is defined by the bit halftone of CT scanners are traditionally Hounsfield It is measured in Houndsfield units, which results in air having a density and Water has zero density. Therefore, each pixel in the data slice is In systems, halftones between minus 1,000 and 3,095 (inclusive) Can have. The human eye can simultaneously sense up to about 100 halftones between pure white and pure black. To obtain, each data point in the slice is in the range of about 50 to 100 halftones ( 4,096 displayable halftones). It is desirable to operate the tuset. The process of redefining these halftones is "Windowing" (radiology), "stretching" (remote detection) / Satellite imaging) and "photometric correction" (astronomy) Called variously.   The inventor has determined that the best contrast is to frame each data slice according to its content. It was determined that it could be obtained by removing For example, the cross section of the bone that is the subject of the test In a CT data slice that depicts, the relevant data is typically minus 600 Midtones ranging from to 1,400. Less than minus 600 or greater than 1,400 The area of the data slice showing the higher halftone is not relevant for the inspection, so All midtones are pushed to a high value corresponding to pure white, and below -600 Desirable to push data points with halftones to lower values corresponding to pure black You.   As another example, normal halftones for brain material are typically in the range of about 40 While the halftone corresponding to the tumor tissue can be in the range of 120. these If the value were to be represented in the midtone range of 4,096, the human eye would have a normal brain and tumor. It would be extremely difficult to distinguish from ulcer tissue. So, for example, medium larger than 140 Push all data points with halftones to very high levels corresponding to pure white Data points with halftones lower than -30, for example It is desirable to push down to a very low value corresponding to Dataset in this way , It is possible to generate sharp and clear holograms Become.   In addition to framing the dataset on a slice-by-slice basis, Under certain conditions, it may not be possible to frame different pixels, for example, within a particular slice. It is profitable. For example, in the brain by one predetermined slice or a continuous slice Deep tumors may be shown, which may be illuminated, for example, by one or more radiation beams. It will be treated by radiation therapy by firing. Areas that will not be irradiated In regions, slices may be framed in a relatively dark manner. Low to medium level The slices may be framed somewhat brighter in the area where the emission is to be made. High In the bell emission region, the slices can be framed even brighter. Finally, actually In the area containing the tumor, the slice may be brightest framed. In the present invention The resulting hologram is a hazy image of the whole head, a brighter brain area, and Is currently irradiated (if a data set is taken during the procedure) or Generate the brightest area, which is the area that will be scheduled.   A further pre-processing technique useful in the context of the present invention is slice-to-slice. Reduces the difference in total brightness level and exposes the same or all slices for a long time Some or all scans in specific data are set to reduce the need Includes manipulation of aggregate brightness levels for rice. This technique is often referred to here as " Asteroids to a data slice to increase its brightness level Mention to strengthen.   As described in more detail below, each of the scans that make up the completed hologram During the hologram processing, the rice is desirably exposed to light available in the hologram substrate. Consumes a proportional share of the sex elements. According to one aspect of the present invention, By harmonizing various processing parameters for each data slice Can be achieved. Various processing parameters include, for example, beam ratio, specific data The aggregate brightness level for rice and the specific data slice For example, the exposure time projected on the plate. As a general principle, a brighter data slide Does not require much exposure time, and relatively dark data slices Needs time. Random or irregular to reduce exposure time for dark slices The regular bright spot pattern into a data slice, preferably the image By giving the wings of the data slices away from the image, The aggregate brightness level for the chair can be artificially enhanced. Or the object beam Some of the laser light is demultiplexed, for example, by using an additional beam splitter. Before passing through the data slice, it is diverted and controllably projected to the film service. obtain. If desired, the split beam can be passed as a variable intensity polarizer. This polarizer has a random pattern of white points whose intensity is modulated to the desired An “astroid” beam intensity can be achieved. In this regard, asteroids A small pattern of dots, a large pattern of relatively dispersed points, or a combination A compromise can be made.In addition, elements of regular, repetitive geometry (eg, For example, squares, triangles, rectangles, etc.) may be used. According to a further aspect of the invention Then, the above-mentioned polarizer produces a polaroid disk composed of asteroids.Includingobtain .The disk may be rotated to modulate asteroid intensity.Further In addition, the asteroid disk is equipped with a shutter, Asteroid beads for those slices that do not require a Diverts the stream effectively. This pattern of random white point, or asteroid, Artificially enhances the grayscale value of the slice, which Exposure time is shortened. If desired, the asteroid may then be final, complete. The completed synthetic hologram is cut off from view.   Other steps in preparing the data set include a cropping step This allows each data slice or the entire data slice to be inappropriate for consideration. Even the area of the source is easily eliminated. The necessary data cropping is also Contributes to the formation of clear and clear holograms.   More specifically,Within emulsion volumeEach point of the holographic image from a unique perspective Is presented. In other words, holographic fill Any point in the lower left corner of the system is a holographic image as the image is viewed from a particular point. The whole statueEncodeIt has an interference fringe pattern. Holography near the center of the film -Any other point on the film will be holographic when the image is viewed from the center of the film. It has an interference fringe pattern representing the entire photographic image. These same phenomena are holographic Apply to all aspects ofYou. SuitableHolographic substrates are preferably A certain amount of holographic emulsion, e.g. Has acetate (triacetate). Emulsions are typically suspended in gelatinous emulsions. Large amount of silver halide crystals (grains). Emulsion contains a finite number of crystals Therefore, by eliminating unnecessary data (cropping) in the data slice, All transformed (exposed) silver halide grains for each data slice Corresponds to the associated data from each slice. Converted for each data slice By preserving the number of halogenated grains used, more slices are saved. It can be recorded in a specific part of the film.Camera system   Once the data set is properly created (eg, framed and cut), each data set The individual holograms of the data slice are superimposed on a single film Generate According to a preferred embodiment, each individual data slice corresponding to a particular data slice is A hologram is generated, while the data corresponding to a particular slice is different from the film substrate. Are arranged at a certain distance. This will be described later in detail.   As shown in FIGS. 3 and 4, the camera system 300 of the present invention includes a laser light source 30. 2, shutter 306, first mirror 308, beam splitter device 310, second Mirror 312, reference beam expander 314, collimator lens 316, membrane support 3 18. Third mirror 320, object beam expander 322, imaging device 328, projection optics Device 324, rear projection surface with dispersion surface 472 with polarizer 327 mounted It has a clean and track device 334.In this regard, the diffuser Can be any convenient die made of, for example, plastic, glass, film, etc. A fuser can also be configured. Further, the diffuser 472 includes a self-polarizing element ( For example, in the case of a holographic optical element (HOE), the polarizer 327 Excluded to the extent that the diffuser is self-polarized. The imaging device 328 The projection optical device 324 and the rear projection screen 326 are fixed to the track device 334. The elements are fixed so that the track device 334 is Move integrally when moving in the axial direction along the line indicated by. I will elaborate later As described above, the track device 334 includes the data slices that constitute the main components of the hologram. Is configured to duplicate the relative position of. In a preferred embodiment, the truck device 3 The full stroke of 34, for example, is used to generate a data set of about 6 inches. It fully encompasses the actual process of a given scanning method.   As shown, the camera device 300 is solidly isolated from ambient vibrations. Attached to the table 304.In particular, the interaction between the object beam and the reference beam The fringe pattern generated by the hologram is It is a stationary wavefront having phase and amplitude information about an "object" that is a mapping object. Between the film in which the object beam, reference beam and hologram are recorded The relative movement of the hologram disrupts this static interference pattern, Causes deterioration. Therefore, the entire camera device must be isolated from external vibration. Butis important. To achieve vibration isolation, table 304 may be, for example, Ne, California. rigid, such as the RS-Series RS-512-18 products manufactured by wport of Irvine Appropriately composed of a beehive top table. The table 304 is, for example, Multiple (eg, 4), such as Stabilizer 1-2000 manufactured by Newport Company Properly mounted on one) air isolator. Another way to pneumatically isolate the camera device from external vibrations is to configure the camera device. The various components that form (e.g., table 304) are made of rigid materials. And fixedly attached to the table 304. Such a very hard cis Systems are vulnerable to some degree of external or internal vibration. However, it is easy to move as a single rigid body in response to such vibration, It can be designed to help suppress relative movement between various parts. To compensate for low-amplitude vibrations that inevitably adversely affect the equipment, A technique known as "fringe locking" can be used. More specifically, holog The stripe pattern represented on the film on which the ram is recorded is magnified to one or more (A typical fringe pattern can be seen by dark lines and And bright lines). By photodiode A reference beam or object to compensate for any movement of the detected fringe pattern Any path length of the beam can be manipulated to maintain a stationary fringe pattern. This For directing suitable components, for example, an object beam or a reference beam One of the mirrors may be attached to the piezoelectric element. The piezoelectric element is applied to the piezoelectric element Is configured to move slightly in a predetermined direction according to the pressure signal. photo The output of the diode can be applied to a servo-loop. Servo loop Corrects the path length quickly when applied to the piezoelectric element on which the mirror is mounted When the movement of the stripe pattern is detected by the photodiode, Compensate for exercise. In this way, the various components of the camera device May be compensated for in the manner described above, even though there may be no small amplitude relative motion. The laser source 302 is a conventional laser beam generator, for example, which reduces the width of the emission band. Laser containing an etalon, preferably a California Innova 306- manufactured by Coherent, Inc. in Palo Alto Has SF. The laser 302 is between 400 and 750 nanometers (nm), preferably up to 514.5. It is well known to those skilled in the art to produce a monochromatic beam having a wavelength in the range of 532 nm. is there. However, the selected photographic materials, including wavelengths in the ultraviolet and infrared regions, are not suitable. It is well known to those skilled in the art that any suitable wavelength may be used if appropriate.   Alternatively, the laser 302 suitably emits laser light at a wavelength of 532 nm, Can have a frequency-doubled YAG laser with solid state diodes You. These lasers can emit in the range of 300-600 million watts of pure light and are extremely efficient and Yes, air-cooled and shows high stability.   Laser 302 can also be used to determine the difference between the entire optical path traveled by the reference and object beams. A core of at least the same length, and preferably at least twice as long as this difference It should indicate the length of the coherence. In the illustrated embodiment, the reference beam moves The nominal design optical path length is equal to the optical path length of the object brain (about 292 cm) . However, especially depending on the location of the settings, the particular reference angle used, and the size of the membrane And some components of the reference and object beams are slightly longer or shorter May move long. Therefore, the laser 302 can be used if this difference is excessive, ie, about 2 Shows the coherence length in meters.   Shutter 306 is a conventional electromechanical shutter, for example, Vincent Associates  of Unichez Model Number LCS4Z manufactured by Rochester, New York . In a preferred embodiment, shutter 306 can be remotely activated, thereby providing a reference window. Beam and object beam are only generated during exposure of the membrane substrate, otherwise Effectively split laser light from the system (eg, via shutter 306) You. It is not necessary to use a shutter when a pulsed laser source is used. It is well known to traders. In addition, multiple shutters, e.g. Integrated shutter and separate shutter for individually controlling the object beam That each beam can be controlled individually, for example, the reference beam and the object beam It is desirable that each intensity can be measured and / or calibrated individually at the membrane surface.   Various mirrors (for example, first mirror 308, 2 mirror 312, third mirror 320, etc.) are conventional front mirrors, for example, Dielectric mirror coated on Rex substrate, for example, manufactured by Newport Stock mirror 10D20BD.1. For a typical laser having a beam diameter of about 1.5 millimeters, mirror 30 8 has a surface about 1 inch in diameter. The first mirror 308 converts the light source beam 402 It is configured to be directed to the beam splitter device 310. In the illustrated embodiment, , The first mirror 308 polarizes the direction of the beam 402 by 90 degrees. But turtle The relative positions of the various optical elements constituting the laser device 300 and the various beams move. Specific optical paths are almost always a function of the physical dimensions of these available components. is there. The assumption is that the reference beam and the object beam are emitted from the same laser source. light The correct correlation between the reference beam and the object beam at the surface of the membrane support 318 From the beam splitter 310 to the membrane 319. The beam travels through the beam path from the beam splitter 310 to the membrane 319. It is desirable to be approximately equal to the moving optical path.   As shown in FIG. 4, the beam splitter device 310 is preferably a tunable wave plate. (wave plate) 404, each fixed wavelength plate 408 and 412, each beam splitting cube 406 and 414, and a mirror 416. At the overall level, The beam splitter device 310 converts the light source beam 402 into an object beam 410 and a reference beam. 418. Further, as shown in FIG. The cutter device 310 also cooperates with the imager 328 and the polarizer 327, thereby Example membrane substrate with reference beam and object beam attached to membrane support 318 When they touch 319, they are purely in the same polarization state, ie Thus, it is ensured that the light is substantially S or P polarized. Reference beam and object beam By ensuring that the beam and the beam are purely polarized in the same polarization state, A low-noise interference fringe pattern can be formed in the step.   As further shown in FIG. 4, the beam 402 generated by the laser source 302 Beam splitter device in relatively pure polarization state, for example as S-polarized light Enter 310. In the present invention, the S-polarized light is an electric wave oscillating on a vertical plane. P-polarized light means light that is directed in a parallel plane Light having an electric field. Next, beam 402 converts the beam to beam 403. And passes through the variable wavelength plate 404 to be replaced. Beam 403 is a mixture of S and P polarization components. Conveniently defined as having a compound. Next, the beam 403 is Enter the host 406. The beam splitting cube converts beam 403 to the P polarization of beam 403 Beam 405 containing the S-polarized component of beam 403 and second beam 40 containing the S-polarized component of beam 403 7 is appropriately configured. The beam splitting cube 406 has a wide area Beam splitters, for example, broadband polarizing beam splitters manufactured by Newport With the part number 05FC16PB.3. Beam splitting cube 406 is ideally Pass through all of the P-polarized components of beam 403 (and only this component), It is configured to divert all of the S-polarized component (and only this component) Yo Une cubes are generally imperfect beam splitters, and the beam splitter table Ignore small losses due to surface reflections. Specifically, such a cube is typical Shows an extinction ratio of about 1000 to 1, which results in about 99% of the S-polarization component of beam 403. .9% is diverted to beam 407, and about 90% of the P polarization component of beam 403 is Passes through cube 406. Therefore, the beam 407 has the S polarization component of the beam 403 of 99. .9% and about 10% of the P-polarized component of beam 403. Similarly, beam 405 is 90% of the P-polarized component of the beam 403 and about 0.1% of the S-polarized component of the beam 403 including.   Wave plates 404, 408 and 412 are half-wave plates for the laser wavelength used. For example, part number 05RP02 manufactured by Newport. Wave plate 404 Is configured to convert the S-polarized beam 402 into a predetermined ratio of S- and P-polarized components. Is done. In a preferred embodiment, tunable plate 404 has an LCD layer, which is The input beam is polarized according to the voltage level of the LCD layer. A suitable wave plate 404 is May have Liquid-Crystal Light Control System 932-VIS available from Newport You. Accordingly, wave plate 404 marks S-polarized beam 402 on a mixture of S- and P-polarized light. Divide as a function of applied voltage. By manipulating the voltage of the wave plate 404, The perlator controls the intensity ratio of the reference beam (the beam ratio) of the object beam . In the preferred embodiment, this ratio measured at the plane of the membrane 319 is approximately equal to one. .   In any case, regardless of the voltage applied to wave plate 404, beam 405 Is almost completely pure P-polarized. Beam 407 is ideally pure S-polarized However, due to the voltage applied to the wave plate 404, the substantially P-polarized component is Including.   As further shown in FIG. 4, beam 405 then travels through waveplate 408, Convert pure P-polarized beam 405 to pure S-polarized object beam 410. beam 407 passes through a wave plate 412 and converts the substantially S-polarized beam to the substantially P-polarized beam 4 09. The P-polarized beam then passes through a split cube 414 to provide a heterogeneous S component. Eliminate the minute. In particular, 99.9% of the remaining S component of beam 409 is taken as beam 415 Deviated from the cube 414 and branched from the system. In the present invention, All beams that are diverted from or removed from the stem It can be conveniently used to monitor degree and quality.   The P component occupying the majority of the beam 409 passes through the cube 414 and passes through each mirror 416 And 312, resulting in a substantially pure P-polarized reference beam 4 18 are obtained. As described in detail below, the light source beam 402 is By splitting the beam into a reference beam 418 and an object beam Both of the members exhibit extremely pure polarization, eg, about a thousandth of an impurity. further High polarization purity is obtained regardless of the beam ratio, which is applied to the tunable plate 404. It is conveniently and precisely controlled by controlling the voltage applied.   As further shown in FIGS. 3 and 4, beam 418 is reflected from mirror 312. And enters beam expander 314. Beam expander 314 is preferably a conventional positive It has a lens 421 and a very small opening 420. When you enter the beam expander 314 Beam 418 has a diameter of approximately 1.5 millimeters (emitted from laser 302). The diameter is essentially the same as Positive lens 421 makes beam 418 as It is configured to focus light to a small focus. A suitable positive lens is provided by Newport. Can be provided with a microscope objective lens M-20X manufactured by the company. Opening 420 is a pinhole It has an opening, for example, a PH-15 opening manufactured by Newport. Basic transverse electromagnetic For a high quality laser that emits pure light in the mode (TEM00), the lens 4 A good quality lens, such as 21, typically provides a beam 418 of about 10 to 15 diameters. It can focus on microns. At the focus, the beam then turns into a small, about 15 micron diameter. Through an opening 420 having a pinhole. Focusing the beam in this way Performs the Fourier transform of the beam.   More specifically, referring to FIGS. 5A to 5D, a laser beam having a small diameter is typically used. The TEM00 mode of propagation shown is a Gaussian distribution transverse to the beam propagation direction Obey. As shown particularly in FIG. 5A, this is the intensity (I) of the beam 418 Denotes a Gaussian distribution over the cross section of the beam. One millimeter For a Gaussian beam with a nominal diameter, a small amount of very low intensity beam is one. Spreads beyond the millimeter area.   As shown in FIG. 5B, a more accurate representation of the ideal situation shown in FIG. Shows a Gaussian distribution, but is inevitable in the beam when it is reflected from a mirror and polarized. Including random high-frequency noise given by FIG. 5B shows the theoretical gau of FIG. 5A. With the same basic Gaussian characteristics as the Further includes wave noise.   The noisy Gaussian Fourier transform produces the same basic Gaussian properties, As shown in FIG. 5C, it is known that the high frequency noise component shifts to wing. Have been. The Fourier transform of the beam is used to determine the aperture 420 of the beam expander 314, etc. The high-frequency wing is clipped when passing through the opening of FIG. An extremely clean and noise-free Gaussian distribution is obtained. Collection of beams, literally Light is brought close to the point light source, and then passed through the aperture to remove high frequency noise. This has the effect of shifting to the outer constraints of the sound and clipping the noise.   Accordingly, beam expander 314 provides a substantially noise-free Gaussian divergence reference. A beam 423 is generated.   In a preferred embodiment of the present invention, the lens 421 and the opening 420 A single unit, such as the Spatial Filter Model 900 manufactured by Newport. It is appropriate to have body optics. Beam expander device 314 includes lens 421 The distance between the opening 420 and the opening 420 can be precisely controlled, for example, on the order of about 5 mm. Horizontal and vertical directions of the opening with respect to the focal point of the lens 421 Conveniently have two sets of orthogonal screws to control the position of the screws.   Still referring to FIG. 3, mirror 312 directs beam 423 at an angle to film 31. 9, which is suitably arranged to illuminate, this predetermined angle constitutes the film 319 It is close to the Brewster's angle of the material. The Brewster angle is Defined as the arc tangent of the refractive index of the incident material (here, film 319) Will be understood by those skilled in the art. Common for such films Refractive index is about 1.5±It is in the range of 0.1. Therefore, according to a preferred embodiment of the present invention, Then, the mirror 312 has a beam 423 of about 56 degrees (arc tangent 15 = 56 degrees). It is arranged to enter the film 319 at a star angle. Brewster angle on the surface The incident P-polarized beam reflects only minimally at that plane, and The refraction to the LUM 319 is maximized and the interference with the object beam is maximized, otherwise Back-reflected light that could eventually enter the film from the wrong direction Minimization will also be understood by those skilled in the art.   4 and 6-7, the object beam 410 is reflected by the mirror 320. And has the same structure and function as the beam expander 314 described above with reference to FIG. The light is irradiated toward the beam expander 322. Gaussian divergence with virtually no noise An object beam 411 is emitted from a beam expander 322 and is collimated by a collimating lens 434. It is collimated into a collimated object beam 436 having a diameter of about 5 cm. Stiff The mate lens 434 is a biconvex optical glass lens KBX148 manufactured by Newport Properly. Collimated object beam 436 is provided to imager 328.   Referring to FIGS. 7 and 8, an imaging device 328 includes a cathode ray tube (CRT) 444 and a light source. 442, a wave plate 463, and a polarizing beam splitting cube 438 as appropriate. You. In a preferred embodiment, the beam splitting cube 438 is about 5 cm square ( (2 inch square) cube. As described in detail below, the operation of the imaging device 328 Beam 460 consisting of a P-polarized beam incorporating data from more data slices Is emitted from the imaging device 328 and is provided to the projection optical device 324.   As described above, a plurality of two-dimensional images corresponding to the three-dimensional object of the hologram are used. A data set is prepared for use in creating a master hologram. This de Data sets are also stored in electronic data files of a conventional multipurpose computer (not shown). Can save. This computer allows the data slices to be Interface to the CRT 444 so that it is transmitted.   More specifically, the first data slice is projected on the light valve 442 by the CRT 444. Fired. The image corresponding to this data slice is filled as described below. Is given to the program 319. Film 319 captures the stripe pattern associated with the data slice The reference and object beams are filtered for a predetermined period of time sufficient to Lum 319 is irradiated, and the hologram of the data slice is Is formed. Then, the track device 334 moves along the axis and the data slice The next data slice is projected onto film 319, depending on the interval between The next hologram corresponding to the data slice is superimposed on film 319. This work The number of holograms superimposed on the film 319 depends on the master Data slice 14 consisting of a specific amount of data set 16 that is the target material of the hologram Is repeated continuously for each data slice until the number of data slices matches.   More specifically, with reference to FIGS. 7 and 8, CRT 444 is, for example, Carlsba d, such as 41397T1 manufactured by Hughes Aircraft Company of California Of the conventional optical fiber face plate CRT. CRT444 , Project an image corresponding to a specific data slice to the left of the light valve 442 (FIG. 7).   In a preferred embodiment, light valve 442 is from Hls, Carlsbad, California. is a liquid crystal light valve H4160 manufactured by ughes Aircraft Company . Referring specifically to FIG. 8, light valve 442 is preferably a photoelectric It has a cathode 454, a mirror 450 whose mirror surface is directed to the right side in FIG. 8, and a liquid crystal layer 452. . The liquid crystal layer 452 changes the polarization of the passing light as a function of the localized voltage level of the liquid crystal Contains a thin plate-like liquid crystal.   Photocathode 454 is a thin, plate-like photovoltaic that exhibits a localized voltage level as a function of incident light. Contains power substances. An image corresponding to a specific data slice 14 is a CRT 44 When applied to the photocathode 454 by 4, the light in the cross section of the applied image beam A localized photovoltaic potential is formed on the surface of the photocathode 454 directly corresponding to the distribution. Especially, The beam corresponding to the data slice generated by the CRT 444 is generally On a dark background, it has a light area corresponding to bone, soft tissue, and the like. Dark background area Is, as expected, a lower grayscale value and a brighter data slice. The areas have correspondingly high grayscale values. The charge distribution corresponding to the projected image It is formed on the surface of the cathode 454.   Supports local brightness changes in data embedded in specific data slices 14 The resulting non-uniform static charge distribution on the photocathode 454 passes through the mirror 450 and passes through the liquid crystal layer 452. Form a corresponding localized voltage level on the surface of. Stations on such a liquid crystal layer 452 The present voltage level rotates the liquid crystal in that part in proportion to the local voltage level, As light passes through the liquid crystal layer 452 and is reflected by the mirror 450, from the cube 438 The pure S-polarized light directed to the mirror surface 450 is converted into the localized region of the polarized light having the P component. To change. The outgoing light 460 depends on the voltage distribution in the liquid crystal layer 452 (in its cross section) Therefore, the P bias corresponding to the image corresponding to the data slice 14 being processed at that time is determined. It has a light distribution.   Substantially all (ie, 99.9%) of the S-polarized light that makes up beam 436 is cube 4 It is directed to the liquid crystal layer 452 by. This S-polarized light is applied to the liquid crystal layer 452 as described above. The light is converted into P-polarized light by the liquid crystal layer 452 according to the voltage distribution on the surface. This P polarized light Is reflected back to cube 438 by the mirror 450, and the P-polarized light The light easily passes through the cube 438 and enters the projection optical device 324.   The S component of the beam reflected on the mirror surface of the mirror 450 is reflected by the beam splitting cube 438. Irradiate in the direction of 90 degrees. This S-polarized stray light reenters the center of the system The cube 438 is slightly tilted to prevent this Can be distracted from.   The beam 460 thus obtained is then transmitted by the CRT 444 to the light valve 44. The P bias corresponding directly to the data embedded in the data slice projected on It has a light distribution in its cross section. Due to the high extinction ratio of cube 438, beam 460 It has substantially no S-polarized light. In addition, light valve 442 by cube 438 The small amount of unreflected S-polarized light making up beam 436 (ie, beam 440) Note that it can be cleverly deviated from the stem.   The beam splitting cube 438 includes the beam splitting cube 406 and the beam splitting cube 406 described with reference to FIG. And the same structure and function as 414, preferably, for example, Albuque rque, a PBS-5145-200 manufactured by CVI Laser Corporate of New Mexco Which consists of a large broadband polarizing beam splitter. In a preferred embodiment, At least the beam splitting cube 438 is attached to the light valve 442 by the CRT 444. It has the same cross section as the projected image, that is, 2 inches. This is the laser 302 Smaller cross-section, equal to the diameter of the unexpanded beam 402 from Compared to beam splitting cubes 406 and 414, which can have a .5 inch cross section It is illuminating.   In the context of the present invention, it is removed, eliminated or diverted from the system. Light, which is expressed in various ways, is processed by any number of appropriate methods obtain. For example, such light may be directed into a black box or And preferably on the surface of the fabric. The exact way to divert the light, or The particular location that diverts the light is mostly a matter of convenience. The important thing is ( The light that is removed from the system (for reasons described herein) is To prevent the laser beam from being incident on the To prevent such light from re-entering the laser source, which could even cause damage to the laser. You.   The projection optics 328 is shown as having a light valve 442, but the invention In relation, the image corresponding to the data slice is effectively integrated into the object beam. Any suitable mechanism can perform the same function. In fact, the beam light 460 After exiting from the tube 438, the data slice 14 currently being processed is Only having a non-uniform P-polarized light distribution whose intensity varies according to the data distribution is there. Cross section of beam 460 passes through instant data slice photo slide Is substantially the same as the virtual P-polarized light beam.   Further, in addition to the CRT 444 for projecting the data to the light valve 442, OrProjection optics for projecting data onto object beamInstead of any suitable Severe mechanisms can also be employed. For example, reflective LCD, transmissive LCD or transmissive LCD A transflective LCD can be employed, and the panel is selectively energized on a pixel-by-pixel basis. Energy to duplicate the data corresponding to each particular data slice. You.   Alternatively, a suitable beam, such as a laser beam, is Raster scan on the back side of the obtain.   Although the CRT 444 is shown in FIG. 7 as being adjacent to the light valve 442, In another embodiment, the CRT 444 projects away from the light valve 442. It is desirable to place the device. The diameter of CRT444 is larger than the diameter of light valve 442 The image projected by the CRT 444 is large, It is desirable to project light on the back of the light valve 442 by using a sharp lens. In this case, it is desirable to dispose the two apart. In addition, use an interference lens Regardless of whether or not, and regardless of the distance between them, Desirable to use optical fiber coupling between light valve 442 and CRT 444 Sometimes.   In addition, the entire projection optics 328 is properly placed in the object beam path and It can be replaced by a controller (SLM: not shown). In this way, the object beam is composed The generated laser light passes through the SLM and converts information corresponding to a specific image into an object beam. give. Depending on the type of SLM used, between the SLM and the film holder 319 This configuration may be used with or without a diffuser, as needed. Can be used.   Still referring to FIGS. 7 and 8, the wave plate 463 includes a light valve 442 and a beam splitter. It is properly interposed between the split cube 438. The wave plate 463 is a light valve 442. It serves to correct certain undesirable polarizations that are created by nature.   More specifically, the light valve 442 adjusts the liquid voltage according to the local voltage distribution of the liquid crystal layer 452. The light passing through the crystal layer 452 is polarized. In other words, the applied voltage is The crystal is rotated, the amount of rotation being proportional to the localized voltage level. That is, very When the voltage is too high, the rotation of the liquid crystal increases, and the polarization of light passing through the rotated liquid crystal becomes high. Can be changed to a different degree. On the other hand, at very low voltages, the rotation of the liquid crystal correspondingly And the corresponding change in the level of polarization is small. However, the voltage It has been observed that there is a slight rotation of the liquid crystal (pretilt) even when there is no You. Therefore, even in the local region of the liquid crystal layer 452 where no voltage is applied, the liquid crystal layer 4 About one percent of the S-polarized light passing through 52 is converted to P-polarized light. This very small Pseudo-polarization does not often degrade the performance of the light valve 442. Although not generally, it can be problematic in the context of the present invention. For example, pure S polarized light Of the hologram obtained if one percent of The trust ratio can be substantially limited.   The wave plate 463 is provided, for example, by imparting a predetermined polarization to the light passing therethrough. It is arranged to compensate for the above-mentioned residual polarization, and this predetermined polarization is Calculated to accurately cancel the amount of polarization induced by liquid crystal layer 452 in the absence Is done. By eliminating this unwanted polarization, the resulting hologram The effective contrast ratio is a measure of the degree of control performed with various process parameters, and And the intrinsic performance of the device containing the camera device 300.   The SLM output beam is subsequently disrupted and repolarized in any case. Be lighted.   Referring now to FIG. 6B, another embodiment of the camera device shown in FIG. explain. In particular, the incident beam 410 is coupled to the beam expander 322 and the collimator lens. Pass 434. Next, the collimated beam 436 is a liquid crystal device (LCD) SLM. 1302, where the image corresponding to the data slice is in the collimated beam Placed in   According to another embodiment, shown in FIG. Suitably has a structured LCD, for example, a 640 × 480 pixel screen. transmission LCD 1302Typically, the light passing therethrough is referred to as "pretilt (pretilt ed) "and passes the incident beam 410 through the wave plate It may be desirable to compensate for chill.   The output from LCD 1302 is specific data displayed by LCD 1302. Local variation in the degree of polarization corresponding to the data concretely represented in the data slice. Having a collimated object beam. Thus, for example, a suitable output polarizer (Analyzer) Use 1304 to convert the variation in polarization in the beam to the variation in intensityGood for Can be converted conveniently. Since high quality polarizers are very expensive, polarization / intensity conversion is , Projection lens 46TwoA smaller transformer located in the downstream object beam It can be done properly by using the producer 1306 (Where the beam is With a smaller cross section) .   Commercially available liquid crystal display (LCD) SLMsTypicallyWith unpolarized light It is also designed to be used for. Therefore, conventional SLMs generally have an input polarization The desired polarization state before the unpolarized input light with To be converted to In addition, commercially available SLMsTypicallyBias in each pixel An output configured to rotate light and convert polarization variations into corresponding intensity variations. It has a force polarizer (transducer). High quality polarizer absorbs light and is typically In the context of the present invention, the input polarizer and the output polarizer are very expensive. It may be advantageous to use an SLM that does not have one or both of the photons. Real The light incident on the SLM according to the preferred embodiment described herein is typically SLMs do not require a separate input polarizer because they are still purely polarized . Further, in the context of the preferred embodiment described herein, the output of the SLM is often Often, for example, the polarization state of the output beam isSplitThis diffused screen It can be manipulated by applying force. in this case,SplitBeam then Repolarized as needed. Under such circumstances, the polarization state of the SLM output beam is Then in any casedivisionIs re-polarized so that it is output from the SLM The beam need not pass through a polarizer.   By excluding one or both of the input and output polarizers from the SLM Thus, two levels of effect are achieved.   (1) Laser light within a range that eliminates unnecessary light absorption in the input / output polarizer Is saved.   (2) Assembly costs are reduced because unnecessary hardware components are eliminated. Is reduced.   6 and 7, the projection optics 324 includes a projection lens 462 and a mirror 46. 4 and an opening 466 appropriately. Lens 462 is preferably a light valve 442 And optimized for the specific image size used for the rear projection screen 326 Consists of a telocentric projection lens. Lens 462 has a convergent beam mirror Focuses collimated beam 460 until it converges to focus after entering 464, Later, this convergent beam becomes a divergent beam 470, and the data currently being processed Data corresponding to slice 14 is projected onto projection screen 326 and film 319 Image formation. Beam 470 passes through aperture 466 at approximately the point of focus . The opening 466 is preferably an iris diaphragm ID-0 manufactured by Newport. .5. However, the opening 466 is located at the point where the beam 470 passes through the opening 466. Note that it is substantially larger than the diameter of beam 470. This is bee Provided in beam expanders 314 and 322, which serve to remove high frequency components from the system. This is in contrast to a pinhole opening. High frequency contained in beams 460 and 470 The components can correspond to the data that is the object of the hologram to be formed. Important in the Ming. Opening 466 is scattered light and, if there is no opening, incorrect The light associated with the beam 470 being directed or reflected on the projection screen 326 Go Capture light and light that is irrelevant to the information corresponding to the data in data slice 14. It only deviates.   Continue furtherFigures 3, 4, andReferring to FIG. 6, beam 470 is focused. The projected image is projected on the rear projection screen 326. Screen 326 The width is on the order of 14 inches and the height is 12 inches, preferably, for example, 0. A glass plate 472 with a thickness of 5 inches, attached to one surface of a hard transparent substrate, Consists of a thin, flat diffuser. The diffuser 472 is, for example, Torrance, Cal Lumiglas-13 manufactured by Stewart Filmscreen Corporation of ifornia Manufactured from diffusing materials such as 0. The diffuser 472 allows each point in the beam 470 to be Diffuses beam 470 so that it is visible over the entire surface area of film 319 . For example, an exemplary point Y of beam 470 is that the object beam at point Y is The diffuser 472 provides a conical spread, indicated by cone Y above. Spread. Similarly, any point X on diffuser 472 can be A diffuse cone spreads out. As the image passes through the diffuser 472 Thus, this phenomenon holds for all points of the projected image. As a result, Each point on the lum 319 marks the amplitude and phase for each point on the diffuser 472. It represents a striped pattern to be encoded.   Light from each point on the diffusing diffuser 472 spreads over the entire surface of the film 319. As the projected image appears in the diffuser 472, the fill Each point on the memory 319 will "see" every point in the projected image. But, Each point on the film 319 must be slightly different as the image appears in the diffuser 472. You will see the whole image with different perspectives. For example, film 319 Any point Z above "sees" every point on the diffuser 472. In addition, Any point W on film 319 is also in a very different perspective than point Z But "sees" every point on the diffuser 472. Thus, the diffuser After exiting the beam 472 and the polarizer 327, the diffuse image associated with the Granted to Lum 319.   Currently known diffusion screens typically have irregularities or particles that scatter light. Having a sheet of plastic, glass or the like. Such a diffuser Is suppressed by simple particle scattering physics, and random scattering ranges and So that almost no control is performed.   To enhance the effectiveness of the diffusing screen, the diffusing screen 472 is holographic An optical element (HOE) may be provided.   More specifically, the hologram can be thought of as a controlled diffuser The incident uniform reference beam is diffused into any desired pattern. This putter The components can be of any desired complexity.   HOE diffuser applies diffuse laser light to holographic film substrate By doing so, it can be conveniently configured. In fact, very high quality conventional plastic A screen diffuser screen is very inefficient in its own right, It can be used to project a diffusion pattern on the film. That is, HOE is formed The object beam used to produce the output of a high quality conventional diffuser including. By recording the hologram of this diffused laser light, it is very efficient A holographic diffusion screen can be formed. HOE D is a hologram The fuser has a high efficiency diffuser and can be used with traditional plastic diffusers. Specific limitations, especially those found in traditional diffusersAs desiredNo scattering, sucking Income, andRepolarization characteristicsI do not receive.   Polarizer 327 is conveniently located on the surface of diffuser 472 that performs diffusion . The light (beam 470) incident on the diffusing diffuser 472 is substantially P-polarized. Although it is light, the diffuser 472 scatters light passing by its nature. In general, a part of the light is depolarized. For example, a thin plate-shaped polarizing sheet Polarizer 327 re-polarizes the light so that when the light reaches film 319, Be in a pure P polarization state. Improperly by diffuser 472 A polarizer 327 is placed after the diffuser 472 so that the polarized light is absorbed. Please note that This results in a substantially P-polarized object beam Most of the holograms reliably interfere with the reference beam at film 319, and Improve trust further.   With continued reference to FIG. 6A, the diffuser 472 may beIs publicIntellectual It can consist of a holographic optical element constructed by the method. Yet another implementation In an embodiment, another lens (not shown)ToFor example, diffuser 47 Between 2 and the imaging device 328Next toThey can be placed in contact. Use the right lens Allows substantially all of the light exiting diffuser 472 to be diffused. Can be emitted substantially vertically from the user 472You. Simple Referring simply to FIG. 6B again, those skilled in the art will appreciate that liquid crystal displays are typicallyGood in-axis contrast, As the LCD moves away from the viewing axis You will see that the contrast gradually decreases. Background of the invention Synthetic hologram provides high contrast from a very wide angle It is very desirable to show. In this way, detailed analysis of medical data A wide angle that is substantially off-axis in the loose directionGazeIt can be observed with a difference. Real Off-axis from essentially all directions up to 30-40 degrees and above A high contrast is desirable for the viewing angle.   According to another embodiment of the present invention, high off-axis contrast is achieved by using an LCD. By continuously projecting each data slice onto the film, Can be achieved in   However, the off-axis contrast of a typical LCD is not good, Immediately behind the LCD, ie, on the LCD downstream surface between the LCD and the film substrate It is also desirable to place a diffuser. In this way, the high cost of the LCD Diffuse image in which the in-axis output is scattered (diffused) by the diffuser Is projected on the film. Propagating from diffuser 472 to film 319 The composite object wave front is coded in the film, ie in the form of a static interference pattern The method is the essence of holographic reproduction. If you are skilled in the art, The interference (fringe) pattern that is generated It is to be understood that this is the result of a disruptive interaction. In this case, the object bee It is important that the beam and the reference beam comprise light of the same wavelength. Of different wavelengths Although the two light beams may interact, the interaction is on a particular surface or small surface. It is not constant within the volume (eg, the “side” of the recording film). Conversely, interaction The function is an aging function of two wavelengths.   According to the invention, a static (unchanged) phase between the object beam and the reference beam The interaction is due to the monochromaticity of the reference and object beam sources (ie, Due to the monochromatic laser source 302) having a long length. Plus, the biggest interaction Those skilled in the art will also understand that the use can occur between light beams in the same polarization state. Will. Therefore, the maximum interaction between the object beam and the reference beam is Beam on the surface of the film 319 with the same polarization state. And can be obtained by About the film arranged in the configuration shown in FIG. 6A Have found that the P-polarized light forms the best fringe pattern. Therefore, to facilitate the interaction between the object beam 470 and the reference beam 423 The beam 47 passes through a polarizing screen 327 attached to the surface of the diffuser 472.   Pure P-polarized reference beam 423 passes through collimating lens 316 to film 319 It is collimated before entering. Both reference and object beams are the same laser Since the laser beam is emitted from 302, each beam from laser to film 319 The coherent length of the laser 302 is different from the Is relatively long, the reference beam and the object beam Are coherent to each other, monochromatic (eg, 514.5 nm), and highly pure P It is polarized and is therefore highly correlated. In addition, the reference beam 423 , A highly ordered beam with no inherent noise and a parallel beam It is. The object beam 470, on the other hand, is the data slice currently being processed. It is a complex wavefront that captures these data. These two waves form the emulsion containing film. Extensive interactions within LUM 319 create a static stationary waveform pattern. This static waveform pattern has a high degree of construction and destructive interference. In particular, in the emulsion The energy level E at any particular point can be expressed as:         E [Ao Cosβo + Aγ Cosβγ]^Two Where Ao and Aγ are the object beam and the reference at a particular point, respectively. Represents the peak amplitude of the beam, where βo and βγ are the object beam and the And the phase of the reference beam. The cosine of the phase is positive at any point. Energy E is zero at any point because it is negative with the same probability as 4A^TwoNote that (Ao = Aγ at single beam ratio) . By this construction and destructive wave interference, a fine stripe pattern is formed.   For each data slice, the halogen corresponding to that data slice Film 319 remains stationary for a predetermined exposure time sufficient to convert some of the silver halide grains. Exposure in a wave pattern.   After exposing the film 319 with an interference pattern corresponding to a specific data slice, The track device 334 is moved forward (A) by a predetermined amount proportional to the distance between the data slices. Or backward). For example, a full-size hologram is created from CT data. If this is the case, this distance will be For example, it is appropriate that the patient) exactly matches the transmitted distance. Than the real thing If you are trying to create a large or small hologram, this distance Can be changed according to   According to a preferred embodiment of the present invention, the film 319 is for example made by AGFA Inc. Film No. manufactured HOLOTEST (trademark) hologra like 8E 56HD Suitably it consists of a fee film. This film is a plastic substrate Suitably consists of a gelatinous emulsion prepared on the surface of a. Typical Film0.007Emulsion layers can have thicknesses on the order of inches, and the emulsion layers are typically about 6 microns. Of the order of thickness.   What is a conventional photograph where the amplitude information about the incident light is recorded in the emulsion of the film In contrast, holograms contain both amplitude and phase information records. Create hologram When a hologram is reconstructed using light of the same wavelength as that used for The light exiting the system is exactly as it was when it was “frozen” in the film. , Continue to propagate without substantially changing its phase and amplitude information. However The mechanism by which amplitude and phase information is recorded is widely understood Not necessarily.   As described above, the reference beam and the object beam of the present invention correspond to the surface of the film 319. Have the same wavelength and polarization state. Interaction between these two wavefronts The application creates a stationary (static) wavefront that extends through the emulsion thickness I have. At points in the emulsion where the object beam and the reference beam interact constructively Higher energy levels than where either beam is independently present Exists. At points in the emulsion where the reference beam and the object beam interact destructively hand Is lower than the energy level of at least one beam. Exists. Furthermore, the instantaneous amplitude of each beam at the point of interaction is Is determined by the product of the peak amplitude of the beam and the cosine of the phase at the point. Therefore, in the hologram field, it is said to record the amplitude and phase information of the wave. In practice, the phase information is that the instantaneous amplitude of the wave at a particular point in the wave is It is "recorded" thanks to the fact that it is a function of phase. Three-dimensional The instantaneous amplitude of the static interference pattern between the reference beam and the object beam in the emulsion By recording the phase and the “3D image” of the object viewed from the surface of the film 319, An "image" is recorded. Since this record contains amplitude and phase information, The three-dimensional image is generated again when the hologram is reproduced.   Each data slice included in the data set is filmed as described above. After recording on 319, the film 319 is removed from the film holder 318 and developed.   As mentioned above, the photographic emulsion used in the present invention is suspended in a gelatinous emulsion. Contains many silver halide crystals. In this connection, any appropriate Silver halide crystals, generally, other photosensitive elements can be used. It is more sensitive to light on the order of 1,000 times than known photosensitive elements. The result Pseudo-vibration enhances the quality of the hologram because the exposure time of the silver halide is reduced. When applied to damaging holography, its fitness is very high.Giving Was obtained laserpowerThe effect of vibration is minimized by shortening the exposure time Can be kept small.   As also mentioned above, the hologram corresponding to each of the multiple data slices Are continuously encoded on the film 319. It is included in a specific data set After recording each slice on film, remove the film from camera device 300. And develop. Before detailing the specific development steps, holography of the silver halide crystals It is helpful to understand the effects on   In conventional photography, as in amplitude holography, the threshold energy level Silver halide crystals that are exposed to the threshold exposure time in bells Become silver particles. Subsequent immersion in the developer will result in latent silver halide grains Is converted to silver crystals. Here, specific silver halide grains store only binary data. It is important to keep in mind that That is, during development, certain halogens Silver halide grains are converted to silver crystals or remain as silver halide grains Is either. Depending on the development technique used, the silver halide grains Silver crystals correspond to bright regions, or vice versa. Is determined. In any case, certain silver halide grains are converted to silver, The particles remain unchanged, so that the particles are "on" (logic) in the final product. (High) or "off" (logic low).   In conventional photographic and amplitude holography, the exposed film Converts resident silver halide grains to silver grains but not exposed It can be immersed in a developer (developer) that hardly affects the silver particles. Developed The film consists of a transparent emulsion in unexposed areas of the film and an emulsion in exposed areas of the film. Immersed in a fixative to remove unexposed silver halide grains, leaving the silver crystals inside You. However, the converted silver crystals have a black appearance, which can absorb or scatter light. It will be appreciated by those skilled in the art that the effectiveness of the resulting hologram will be impaired. Will be.   In contrast, in phase holography, unexposed silver halide grains Expose the exposed film to remove the converted opaque silver without changing to bleach. Therefore, after bleaching, the film is pure and free of silver and silver halide. Gelatin-like emulsion areas (corresponding to the exposed areas) and gelatin containing silver halide (Corresponding to the unexposed areas). Phase holograph In particular, silver containing gelatin has a very different refractive index than pure gelatin. That the transmitted light undergoes a correspondingly different diffraction. It is actually based.   Phase holography, in particular, is very different from pure gelatin when the silver containing gelatin is pure. Have different indices of refraction, so that the transmitted light has a correspondingly different diffraction Is based on the fact that   The resulting bleached film thus alternates between high and low refractive index lines. Has a stripe pattern. However, all substances have opaque silver crystals. Amplitude holograms where opaque silver crystals absorb or scatter significant amounts of light Unlike raffy technology, virtually all of the light used to reconstruct holograms Only a significant amount is absorbed by the hologram.   More specifically, the present invention relates to, for example, Hope Ind. Of Willlow Grove, Pensylvania. Hope RA2016V developing device manufactured by ustriesDone in the range, 6 steps The aim is to develop both floors.   In step 1, the film is developed with an aqueous developer to remove latent silver halide grains. Is converted to silver crystals, and this developer is dissolved in an aqueous solution of distilled water (for example, 1800 ml). , Ascorbic acid (eg, 30.0 g), sodium carbonate (eg, 40.0 g), hydroxyl Sodium bromide (eg, 12.0 g), sodium bromide (eg, 1.9 g), phenide (For example, 0.6 g), and make distilled water into 2 liters of developer. can get.   In step 2, the film is washed to stop the development in step 1.   Stage 3 involves distilled water (eg, 7200.0 ml) and sodium dichromate (eg, 19 0.2 g) and sulfuric acid (eg 24.0 ml) in 8 liters of bleaching solution. Immersion process. Step 3 removes the developed silver crystals from the emulsion.   Step 4 comprises washing the film to remove the bleach of Step 3 .   Step 5 is to remove the film from distilled water (50.0 ml), potassium iodide (2.5 g) and Kodak Dipping into 1 liter of stabilizer containing PHOTO-FLO (5.0 ml). This The remaining silver halide grains are desensitized by the stabilization step of Improve long-term stability.   In step 6, the film is dried by a conventional hot air drying step. Stage 6 is Performing at 100 degrees Fahrenheit is appropriate. Steps 1 and 3 are performed at 86 degrees Fahrenheit and Other steps are performed at room temperature.   At the end of film 319 development, one Or you can make more copies.   According to one aspect of the invention, a copy of the master hologram is created and When viewing the gram, re-copy it rather than replay the master hologram directly. It is desirable to produce. Referring to FIG. 10, FIG. 10A shows the reproduction of the master hologram. This figure shows a generated collimated reproduction beam PB, and the beam PB is a hologram. Fill from the same direction as the collimated reference beam used to create (H1) Irradiation.The beam PB is the collimator used to create the hologram (H1). The film is irradiated from the same direction as the mate reference beam. This is called image restoration Huh. This means that the data slice corresponding to each image 1002 in FIG. This is consistent with the layout of FIG. 3 illuminated from the same side of the film. Only However, from the viewpoint of the observer 1004, the restored image is located on the opposite side of the observer. appear. The restored image 1002 is not actually behind the hologram H1, but is Just as the object reflected in appears to be behind a mirror, I can.   Referring temporarily to FIG. 10B, the hologram H1 is reversed and Is played. In this arrangement, known as a pseudoscopic configuration, the image 1002 is Appear to be between the viewer and the film being played. Master hologram H1 Is copied by the copying apparatus 900, the pseudo structure shown in FIG. 10B is essentially restored. Where the master hologram is shown as H1 and corresponds to a copy hologram. The holographic film is located in image 1002 on plane P. The device shown in FIG. The position is shown so that the copy film (side P) is located at the center of the image 1002. Therefore, when played back, half of the 3D image is Creates a copy hologram that looks like the other half of the image is projected behind the film Have been. However, in another embodiment of the present invention, the surface P is In order to set the desired position, any corresponding part of the three-dimensional image must be mounted on the film. The copy device can be positioned to extend in front of or behind the seated surface. You.Copy device   Referring to FIG. 9, the copying apparatus 900 operates as described with reference to FIG. In a similar manner to the mounting of the parts 3 on the table 304, the parts 3 are appropriately set on the table 904. Copier 900 comprises a laser source 824, mirrors 810, 812, 820 and 850, a beam Split cube 818, wave plate 816, beam expanders 813 and 821, collimator Master lenses having lens lenses 830 and 832 and lenses 836A and 836B. 834 and a copy film substrate H2 arranged to hold in place. Suitably, it has a copy film holder 838 having a front surface 840. H The film holder 838 and, if desired, the film holders 834 and 318 A vacuum is applied between the film and the film holder to hold the film in place. For this purpose, it is appropriate to provide a vacuum device such as a vacuum line 842, for example. the film The interference fringe pattern recorded on the film is brought into close contact with the holder. Substantially reduce the effects of vibrations and other film spurious movements that could adversely affect Can be reduced.   Film holders 838 and 318 are used to reduce unwanted reflected light on the surface. It is desirable to have an opaque, non-reflective (eg, black) surface. On the other hand, The film holder 834 passes the object beam until it reaches the film holder 838 It must have a transparent surface because of the need. Therefore, opaque The film holder has a vacuum surface, if desired, to hold the film The system can be assured that the vacuum is held over the entire vacuum surface. Meanwhile, a transparent film The holder 834 has a corresponding peripheral portion of the film held therein and a peripheral vacuum chamber. Having a peripheral channel, as maintained in the holder by the Is appropriate. It is appropriate to provide glass or other transparent surfaces in the peripheral channels. To remove air that may be trapped between the film and the glass surface. May be used.   In a preferred embodiment of the present invention, the above-described vacuum film holding technique is used. However, in the context of the present invention, any mechanism for holding a film Can be appropriately adopted, and the mechanism is the use of an electrostatic film holder, A pair of opposing glass plates sandwiching the film closely, the surface of the film sandwiching the periphery Use a suitable mechanism to maintain tension or seal the film in a chamber This chamber holds compressed air inside to ensure retention on one surface of the However, the compressed air on the cell surface separate from the one holding the film For example, use of a sealed cell having an exhaust hole for cooling is used.   Still referring to FIG. 9, laser source 824 is similar to laser 302. It is appropriate to use the same wave used to create the master hologram. Properly generate long (eg, 514.5 nm) laser light. Or the reference beam Make a copy if the angle at which the film H1 is illuminated varies with its wavelength. The laser source to generate the light can be of different, but predetermined, wavelengths. You.(EThe wavelength (λ) of the reference beam illuminating the program H1 is the sign of its incident angle ToAdvantageouslyThe proportionality, that is, λ = K sin θ, is understood by those skilled in the art. Will be understood. In addition, control the development parameters to shrink or enlarge the emulsion The relationship between the wavelength and the incident angle, and further, the incident angle and the reference beam wavelength. Can be adjusted according to the relationship.   A light source beam 825 from a laser 824 is reflected by a mirror 812 via a wave plate 816. Incident on the cube 818. The variable wave plate 816 and the cube 818 are described above with reference to FIG. It functions similarly to the beam splitting device 310 described above. In fact, a preferred implementation of the invention In an embodiment, a beam splitting device substantially similar to the beam splitter 310 is The copy system 900 is used instead of the cube 818, but FIG. 9 schematically shows the beam splitting device as a cube 18 and a wave plate 816. ing.   Beam splitting cube 818 transforms source beam 825 into an S-polarized object beam 806 and a P-polarized beam. Divided into illumination beam 852. Object beam 806 converts beam 806 to P-polarized beam The converted P-polarized beam passing through the wave plate 814 is converted into a pinhole (not shown). And the reference beam 852 passes through a similar beam expander Pass through Dar 821. The respective beam expanders 813 and 821 are described above with respect to FIG. It has the same structure and function as the beam expanding device 314 described subsequently.   Object beam 806 is a divergent beam that is reflected by mirror 850 and collimated by lens 832. Out of the beam expander 813. Reference beam 852 is reflected by mirror 820 And is collimated by a lens 830. Virtual beams 802 and 856 do not actually exist FIG. 9 shows the apparent light sources of the object beam and the reference beam, respectively. Note that this is only done. Also, the object beam 806 and the reference beam 852 Note that both are pure P-polarized light.   The above master hologram created by the camera device 300 is shown as H1 in FIG. It is mounted on the transparent film holder 834 shown. Same as film substrate 319 before exposure A second film H2, suitably of one construction, is mounted in a film holder 838 You. Master hologram of object beam 806 at the Brewster's angle of film H1 (about 56 degrees) Irradiate the ram H1.   Film substrate H2 is similar to that described for film 319 with reference to FIGS. Similarly, the stationary wave pattern formed by the object beam 806 and the reference beam 852 is Record. More specifically, multiple data slices corresponding to each data slice in the data set Images are simultaneously recorded on film H2.More specifically, each data in the data set A plurality of images corresponding to one slice are simultaneously recorded on the film H2. Each data The amplitude and phase information corresponding to the rice is the amplitude and phase information of the film H2. Is accurately recorded on the film H2 so as to be within the limited plane. Then copy -When the hologram H2 is reproduced as described in detail below, it corresponds to each data slice. Image is limited by the data set without changing its amplitude and phase information. 3D physical system to be accurately restored.   Large collimating lens such as reference beam collimating lens 316 (FIG. 3) It will be appreciated that the Z316 is very expensive. The embodiments described here According to the use of a collimated reference beam and a collimated object beam Despite being desirablelensAnd object beam collimating lens 1 One or both in the context of other embodimentsEliminatedobtain.   More specifically, in another embodiment of the present invention, a divergent reference and / or object Beams can be used for two collimated reference beams and an object beam . However, the use of such a diverging beam causes distortion in the film plane. It is generally known that an image is produced. However, these distortions The nature and range of are completely accurately modeled and quantified. For example, 1967 1 Edwin Champa in the Journal of Electrical Society of America issued in May See the description by gne.   Specifically, the use of one or more diverging beams causes image distortion on the film surface. By calculating the data method, the data specifically represented in the data slice Are manipulated mathematicallyCompensate for this distortionYou. In this way, a non-collimated reference Properly reconstructed despite not using beam and / or object beams The resulting image is obtained on the film surface.   With continued reference to FIG. 9, the inventor of the present invention internally has The emulsion contained in the film on which the film is formed undergoes a slight volume change during development. I found what I could do. In particular, depending on the specific chemistry associated with developing the substrate Thus, emulsions can shrink or enlarge on the order of 1% or more.   Such contraction or expansion has a relatively small effect on the master hologram. Although not, this effect can be significant for copy holograms. Specifically Is, for example,About 10 depth (depth)1% shrinkage in common holograms May not be noticed by the observer. But the master hologram (H1) Is copied to the copy hologram (H2), the 1% of the master hologram H1 The change between master hologram holder 834 and copy hologram holder 838 Although this can appear as a 1% change in distance, this distance is generally the actual size of the hologram. Is much larger than that.However, copy the master hologram (H1) When copied to the program (H2), the 1% change in master hologram H1 is 1% of the distance between master hologram holder 834 and copy hologram holder 838 Although this change can appear as a change, this distance is generally greater than the actual size of the hologram. It is bigger. In fact, master film holder 834 and copy film When the distance from the rudder 838 is 14 1/2 inches, 1% of the substrate has the hologram H1. When shrunk, the copy hologram can move from the film surface on the order of 5 mm. And can be   By correcting such shrinkage / expansion, the copy hologram holder 838H2 can be reliably To accommodate the hologram film surface, a master hologram holder The distance between the dar 834 and the copy hologram holder 838 can be appropriately controlled. In particular, If the emulsion containing the star hologram H1 shrinks, for example, by 1%, the master The distance between hologram holder 834 and copy hologram holder 838 is reduced by about 1%. May be appropriate. Similarly, an emulsion with a master hologram during development The interval may be increased as the situation increases, to the extent that.   Furthermore, the master hologram holder 834 and the copy hologram holder 838 The spacing cuts the copy hologram holder 838 at any desired point in the hologram. It can be operated to turn off. In particular, copy holograms straddle the film surface Is often desirable, that is, viewing about half of the holographic image. Try to project the other half behind the film screen before the screen In many cases, between the master hologram holder and the copy hologram holder By manipulating the septum, any desired portion of the hologram can be flashed as desired. It can be located in front of or behind the film surface.   In the preferred embodiment described herein, the master hologram H1 is The copy hologram H2 is created by the copy device 900, and is created by the camera device 300. Book In another embodiment of the invention, the two systems are combined as desired and convenient. I can do it. For example, the film holder 318 of FIG. With the next H2 film holder and the object beam Through a new H2 film holder. This The relationship between the film holders H1 and H2 (FIG. 9) is System can be substantially regenerated. To complete the device, add another reference beam Arrange so as to irradiate the H2 film holder almost at Brewster's angle. the above When modified as follows, the system uses the same equipment to copy the master hologram. Can be created effectively. For more information, copy the master hologram to a separate copy -Created as described above with reference to FIG. Simply remove the program from its film holder and turn it over to copy Can be used to create rams.More specifically, the master hologram is Without using the equipment, and made as described above with reference to FIG. Simply remove the hologram from its film holder, turn it over and copy Can be used to create a gram. Of course, shut off the original object beam and Newly added reference beam arranged to illuminate the added film holder H2 Replace with   In yet another embodiment of the present invention, the master hologram is substantially as described above. Can be created asWhereas (while), Copy hologram is a contact copy Properly made by known methods. Specifically, the master hologram (H1) is attached in close contact with an appropriate film sheet, and the reference beam is The program may be provided in a manner known in the art to make a copy of the program.   As described above, the master hologram (H 1) is a non-image surface hologramAndBecome. Therefore, the copying apparatus described here Can be used to generate an image smoothing hologram (H2) from a target hologram . Alternatively, various devices for generating image smoothing holograms in a single step And techniques can be used.   More specifically, referring briefly to FIG. 3, the preferred embodiment described above The image corresponding to the slice is screened at a variable distance in the range of 14 inches. 472 to film holder 31To 9Projected. Alternatively, the projection device is Of the data slice (eg, data slice) Half of the chair) is projected onto one side of the film and the film is turned over (and 18 (Rotate 0 degrees), then project the remaining slices onto the other side of the film. You. In this way, an image-smoothed hologram is theoretically generated. But Considering that the projection device and the film surface are at a very short distance, Applying a reference beam to the film surface at a reference angle (eg Brewster's angle) Will be difficult.   Referring now to FIG. 12, a diffusing screen 1202 is Can be advantageously arranged in close proximity to the input service of the diffusion screen 1202 The object beam 1204 to be diffused into the film. The result shown in FIG. According to embodiments, the diffuser 1202 is suitably anisotropic. That is, The clean 1202 is activated when the object beam 1204 is applied to the screen 1202. Function as a diffuser, but the screen 1202 Is passed in a substantially transparent manner. In this regard, such angle selection data Diffusers can be conveniently manufactured as holographic optics, Acts as a diffuser to the reference beam, but is transparent to the reference beam.frameof Act like so.Les By properly configuring and positioning the screen, the projection screen (i.e. Diffuser-472) is on film 319Projected toTrack the projection device The diffuser screen / lens device and the film surface By changing the distance between the data slices in the dataset. Anti-position can be maintained. However, the image for a particular slice is not necessarily It need not be projected on the film substrate surface. Instead, the image for each slice is According to the relative position of a particular data slice in the data set. AfterProjected toHowever, the film substrate contains the amplitude information of each slice. In addition, the phase is also taken in, so that when reconstructing the completed hologram, DesperatelyProjectedAn image is generated for each data slice. In addition, By properly configuring the lens, the image smoothing hologram is generated in a single step Can be done.   According to yet another embodiment, such projection lenses can be reduced in size, weight, and To reduce costs and costs, HOE lenses may be used.   More specifically, such a HOE lens is a point light source, e.g. It can be made by forming a hologram of a point light source. HOE lens Is reproduced, the output of the HOE lens converges to the point light source, effectively From the row beamCast light to point. In this way, the HOE lens is Works optically the same as conventional glass lenses.   As described above, the present invention provides a data set having N slices. , Recording N individual, relatively weak holograms on one film substrate It is what we aim for. As a first approximation, each of the N slices is About 1 / N of the silver halide grains consumed (converted).   As a starting point, the total amount of photosensitive elements in the film substrate can be reduced by conventional photographic methods. The film is continuously exposed at a more known light intensity and the applied energy (intensity Graph showing the degree of conversion of silver halide grains to silver grains as a function of Can be inferred by The degree of film fogging at various time intervals That is, the degree to which silver halide grains are converted to silver grains is simply determined by a known intensity The film is exposed to light and developed, and the film It is measured by measuring the amount of light that has passed through.Film as a function of incident light It is measured by measuring the amount of transmitted light. General HD curves are non-linear Nevertheless, the curve is, in the context of the present invention, a function of the applied energy. Can be used to identify different levels of fog.   In the present invention, a specific filter (generally provided by the film manufacturer) is used. Measure the amount of light expressed in microjoules per square centimeter The amount of light is determined by the total fogging capacity of the film determined by the HD curve. Pre-fogging the film to a predetermined level, eg 10% of the amount Required for (prefog). Pre-fog the film to a known level After recording, a very weak planar grating hologram is recorded on the film to reduce the grating diffraction efficiency. measure. Then another piece of film from the same film lot, for example, Up to a higher level, such as 20% of the total fogging capacity based on the HD curve Strain the same weak hologram over the fogged film. This weak hologram The diffraction efficiency of the system is measured again, and this process is repeated with various fog levels. return. The headgear given in advance is completely random and may be of any kind. Since no turns are formed, the diffraction efficiency of the grating at each fog level is basically the same as before. It is a function of the level given.   Certain film lots are advantageous in terms of multiple exposure holographic exposure volume Can be characterized. For datasets with N slices, the total film exposure The light capacity is conveniently divided into N equal quantities, each data slice being 1 / N of the total exposure capacity can be consumed. Energy for a specific slice Is the intensity of the incident lightandAt the time of exposureAmongProduct and consider the incident light (eg For example, the intensity of the object beam)less thanBeam ratio determinationTheoryIndividual in a way to reveal Considering what is defined for each slice, the exposure time for each slice The interval can be conveniently determined.   According to yet another aspect of the invention, each lot of film has its total exposure capacity and And / or data corresponding to the incremental diffraction efficiency. Similarly, The most common 35 mm film has some information about the film, such as film Is encoded with data relating to the exposure characteristics of. Similarly, the diffraction efficiency curve of the film Information about the line, for example, by displaying it on the film or its packaging, It can be conveniently added to each holographic film used in the present invention. camera A computer (not shown) used to control the device 300 is printed on the film. Can be conveniently arranged to read the data, and then use this data Then, the exposure time of each data slice can be calculated by the method described herein.   As mentioned above, the relative position of the reference beam to the object beam at the film plane Intensity is known as beam ratio. Known holographic techniques reduce the beam ratio. It tends to be determined without referring to the polarization state. But especially some of the invention In the context of this aspect, another definition of the term includes a particular common polarization state, namely Reference (in film plane) in common P-polarization state or common S-polarization state Relative strength between beam and object beamDegreeinclude. Further or determine the beam ratio To doToBeam intensity in terms of other desired properties or characteristics of the beam .   Beam intensity is adequate at the film surface by using a photodiode Can be detected. According to one aspect of the present invention,in accordance with one aspect o : f the invention) One or more photodiodes, e.g. Convenient location in hardware with camera system 300 as part of 19 May be embedded properly. In this regard, such a photodiode is Behind the transparent film, around the film holder (by the film) It may be embedded inside the lum holder itself. Alternatively, if desired, selective On an arm or similar lever mechanism that can be inserted and removed from the beam path The above photodiodes may be appropriately arranged.   To understand the role of beam ratio in the present invention, holography was selected. Display holography intended to show a three-dimensional image of the object Like optical elements with defined properties, such as, lenses, mirrors, prisms, etc. The hologram, in which a basic holographic stripe pattern is recorded on the film after functioning Note that the hologram can be conveniently split into a photographic optical element (HOE) It helps to do.   HOE supports weak secondary fringes also formed by scattered and reflected light in the emulsion. A simple directional beam that results in a simple repeating stripe pattern that tends to Formed. Secondary fringe patterns are typically ignored for first order approximations. Traditional In holography theory, to achieve the strongest interference between two beams, It states that a single beam ratio must be used.   On the other hand, in display holography, the reference beam is still a unidirectional beam. However, the object beam has various intensities and directions caused by the object, Can be very complex. In addition, objects typically emit light at very high intensity. Shows any number of bright spots that spread out. The resulting stripe pattern was recorded It is very complicated, having no simple relationship to the object.   In addition, bright spots (highlights) on the object are used as secondary reference beams. Interference with the reference beam can create unwanted fringe patterns, As a result, a number of sets of noise fringes effectively reducing the relative intensity of the primary fringe pattern Occurs. The generated "intermodulation" noise (also called self-referencing noise) is suppressed Otherwise, unacceptable loss of image quality will result.   Traditional holographic theory ranges from 3 to 30, most typically 5 to 8; Increase the relative intensity of the reference beam by choosing the beam ratio between States that intermodulation noise on the object beam can be suppressed by Have been. As a result, a strong primary fringe is obtained, and the greatly reduced secondary fringe (phase fringe) is obtained. Intermodulation noise). Therefore, in existing holographic technology, display holography In the background of theography, higher than a single ratio, preferably 5-8: 1 The beam ratio suggests that intermodulation noise is substantially reduced.   The diffraction efficiency of the hologram, that is, how bright the hologram is to the observer The appearance is maximum when the beam ratio is 1. Beam ratio is greater than 1 When high, the diffraction efficiency decreases, so that the hologram is dark when reconstructed. Become. However, conventional knowledge of existing holography theory includes beam ratio The intermodulation noise decreases faster than the diffraction efficiency decreases as To produce a hologram exhibiting justifiable diffraction efficiency, while at the same time beading between 5 and 8: 1. The intermodulation noise is reduced by the Is described.   In the context of the present invention, a very low reference beam objective beam ratio, e.g. It is desirable to use a beam ratio on the order of 1: 1 and especially on a single order Associated with all data slices in a particular dataset Optimum (eg, maximum) diffraction efficiency for each hologram being obtained. Only However, in the background of the present invention, the intermodulation noise is compared with the conventional display holography. Noise (theoretically, the maximum at a single beam ratio) does not cause significant problems . More specifically, intermodulation noise in conventional holography is, inter alia, Recall that it is caused by the bright spot associated with the body. In the present invention Thus, an “object” is a two-dimensional, windowed, gamma corrected (described below) Corresponding to a data slice. Therefore, the data used in the background of the present invention The very nature of this gives inherently low intermodulation noise, It is possible to use a single beam ratio, for maximum diffraction efficiency and very high signal A signal-to-noise ratio image may be obtained.   Furthermore, it is approximately single or single for each slice in the data set The beam ratio is selected quickly and efficiently in the context of the preferred embodiment of the present invention. Can be selected.   More specifically, the variable wave plate 404 divides the object beam while diverting the object beam. 19 By placing a photodiode in the path of the neighboring reference beamSchoolCorrectness Can be The voltage applied to the wave plate 404 is increased in a predetermined increment from zero to a maximum value. If so, the intensity of the reference beam may be defined as a function of the input voltage. Object Reference beam plus the intensity of the beam (before the data style is integrated into the object beam) The beam intensity is approximately equal for these common source beams and Easy to useToSo that as a function of the voltage applied to the waveplate 404 Can be conveniently derived as well. A single slice for a particular slice It is left to determine a suitable input voltage to the wave plate 404 to reach the beam ratio. ing.   At a basic level, each data slice consists of a known number of "pixels" (images). After passing through the sizing device 328). The element has a known halftone value. Therefore, each data slice contains, for example, a pure A luminance value is assigned as a smart white ratio. Therefore, a characteristic having a known luminance value is used. The specific voltage level required to obtain a single beam ratio for a given data slice The bell, when multiplied by the luminance value, gives a reference beam for the same voltage level. Select the only voltage value that corresponds to the pure object beam intensity value that is equal to the beam intensity value Can be conveniently determined. This calculation is described in this document. Fast and effective with a conventional computer programmed according to the relations Can be performed.   Therefore, each data slice is the wave required to achieve a single beam ratio. It is associated with a voltage value corresponding to the input voltage to the long plate 404.   Referring now temporarily to FIG. 6A, the diffusing screen is more displaced from the film substrate. As the distance increases, the object beam intensity at the film surface becomes more uniform. Become. Conversely, the closer the diffusing screen is to the film surface, the more The object beam at the surface will not be uniform. That is, relatively high quality Function of certain data, including the object beam, despite the presence of the diffuser As a strong and weak intensity localized area can be observed.   To enhance the control of the beam ratio at the film surface, the reference beam intensity Width) distribution to better match the object beam intensity distribution on the film surface. May be desirable. Enhanced beam ratio on film surface Control is particularly advantageous when creating a copy (H2), but also when the master (H2) 1) Even smaller areas in the background of the hologram can be beneficial.   At a first level of approximation, the intensity distribution of the reference beam over the cross section of the reference beam is It can be modeled as a Gaussian distribution (see FIG. 5). Accordingly, certain embodiments of the present invention According to the reference, the reference beam at the film surface essentially has a Gaussian intensity distribution. Different beam ratios can be represented, rather than being observable at the outer edge of the film. It should be observed near the center of the film.   This is accomplished by incorporating a filter (not shown) into the reference beam. It can be corrected to the first level. This filter provides the Gaussian intensity in the cross section of the reference beam. It is configured to smooth the distribution. In particular, such filters can be used outside the film. Minimize (eg, absorb, scatter, or transmit) the beam near the side edge While substantially suppressing the beam near the center of the film. In this way, a substantially uniform reference beam intensity distribution is obtained at the film surface. Resulting in a more uniform beam ratio at the film surface.   According to another embodiment, the reference beam intensity distribution is S It can be modulated by using an LM or similar device. On the film surface The intensity distribution in the object beam is also determined, for example, by using a video camera. Or otherwise photovoltaically or optically at various points on the film surface Measured and estimated by any convenient method, such as measuring beam brightness Or can be calculated. Confirm the intensity distribution in the object beam on the film surface After that, the SLM sets the reference beam according to the intensity distribution of the object beam on the film plane. This information can be fed back to the SLM in the reference beam to modulate . This gives substantial control over the localized beam ratio across the film surface. Is improved.   Alternatively, the reference beam projection optics enlarges the cross section of the beam and On the other hand, low intensity parameters, e.g., electrically, optically, or mechanically Over the outer edge of the beam and damage the extended, stronger part of the beam center Can be configured to clip by leaving it unattended .   According to yet another embodiment, reference is made to an SLM, LCD, or similar functional device. Can be arranged in a beam, for example, radially darkening the central part of the LCD and brightening the edges Flatten the intensity distribution of the reference beam to make it Gaussian or other reference beam. May be configured to compensate for the beam intensity distribution. In this way, the SLMApoda Apodizing filter Can be configured to realize the function of Sa Further, as another embodiment, a glass filter whose center portion is darker than the edge portion, A reference beam, alone or in combination with an SLM to control the intensity distribution of the reference beam Can be placed in a room.   In still other embodiments, the intensity distribution of the reference beam is, for example, a lens or A series of lenses is used to transfer a portion of the reference beam and provide a substantially uniform cross-sectional intensity It can be manipulated optically to achieve a fabric.   In yet another embodiment, the intensity distribution of the object beam on the film surface is Various physical or light related hologram cameras and / or copying devices May be calculated based on the biological parameters.   More specifically, it corresponds to a predetermined data slice provided to the diffusion screen 472. Then, the intensity distribution at the input of the screen 472 is the data of the slice.andimage As a function of the optics used to project light onto screen 472GetRe obtain. Among other things, the known optical properties of the diffusing screen 472, diffuser and Distance to the film surface, and any polarizers or other Along with the optical properties of the hardware, the intensity distribution on the film surface is at least It can be conveniently calculated to a reasonable approximation.   According to another aspect of the present invention, each data slice having a data set includes: The prepared windowing procedure may be followed by further preparation. In particular, the imagen The device 328 provides various brightness levels according to the data values applied to the CRT 444. An image having (halftone) is generated. However, the conventional CRT and the conventional light value are , An image having a brightness level linearly corresponding to the data driving the image is not necessarily Do not project. Further, the human perception of halftones need not necessarily be linear. For example, an image having an arbitrary brightness value of 100 is twice as large as an image having a brightness value of 50. It looks bright, but if you try to look twice as bright as an image with a brightness value of 100 , A luminance level 200 may be required.   The human visual system generally perceives luminance as an exponential function, Light values represent brightness that is not linearly or exponentially related to the level of data driving the image. After the data slice is windowed, i.e. After adjusting for total levels of brightness and contrast, gamma It is desirable to make corrections. Perform gamma correction on windowed data Halftones that are actually observed are equally distributed in terms of perceptual differences. Must be divided.   According to a preferred embodiment of the present invention, the gamma lookup table comprises Generated by displaying a series of predetermined halftone values with device 328 . A photodiode (not shown) is provided in the output path of the imaging device 328. The actual luminance value corresponding to the known data value is measured. And one A series of measurements is made for each different brightness level corresponding to various halftone data values. The gamma look-up table contains the halftones indicated by the particular data set. Is configured for the range. Depending on the degree of accuracy desired, any number of halftones To gray values that may be measured by photodiodes and not measured optically An interpolation calculator for the brightness level may be considered.   By using the gamma reference table, the reference table is generated. Equal value of luminance in the data as measured by the photodiode during Each data step should correspond to a visually equivalent change in both projected images. The data corresponding to the data slice is translated.   In addition, as described in the background of FIGS. When turned on, the light valve 442 is about 2000 times weaker than the brightest white image. DarAlso blackIt is typically possible to generate a new image. Human visual system Can be distinguished only within 50 to 100 halftones in one data slice. Given this fact, this level of contrast range is completely unnecessary. Follow The maximum desired contrast ratio (ie, the brightest white area on the slice) Brightness level of the darkest area on the slice divided by the brightness level of 10020: 1, so that both ends of the luminance scale Become a kishiburu. Therefore, the contrast ratio of a particular slice is dependent on the light valve. Which is on the order of one tenth of the available contrast ratio The higher aspects of the gamma correction scheme used in the context of the present invention are:As much as possible R Includes defining pure black as having a luminance level equal to zero You. Then, the darkest area of interest on any slide, ie, radiology The darkest area that people are interested in observing on a slice is "almost black" It is called. This nearly black area is on the order of 100 to 200 times weaker than pure white. Is mapped to the value of Further, any value less than the value in the near black region is pure ( It is desirable to fix to (absolute) black (zero gray value). These pure black areas In other words, the super black area is darker than the darkest area of interest. All areas of the   The additional gamma correction step used in the present invention fixes the brightest values That is included. Conventional CRT and light values are often at the top of the luminance range Those skilled in the art will appreciate that they are often unstable. More specifically, more than 90% Image at any particular CRT / light valve combination with different brightness levels By increasing the brightness level of the data driving the It may produce images with levels. Therefore, the data set Limit the upper limit of the power level, which is determined by the imaging device 328. Upper limit of the brightness level for a data set that matches the brightness level of the It is desirable to define at 90% of the highest brightness generated by the New Therefore, pure white as reflected in the various data slices is actually When the imaging device is not 10% whiter than what could theoretically be generated And thereby the nonlinearities and other unstable properties associated with the optical device Is avoided.   Finally, one of the slices is essentially black or contains only irrelevant data. If desired, the slice may be omitted entirely from the final hologram, if desired.   Thus, according to one aspect of the invention, the intensity of the object beam is In particular, the voltage level applied to the wave plate 404 and the particular data slice Data distribution, the axial position of the data slice with respect to the film holder, and the data As a function of one or more of a number of factors, including the effects of gamma correction performed on Can be controlled appropriately.   As described above, the exposure time for each data slice depends on the desired beam ratio and data rate. Total number of slices in the data set, and the collection gray for a particular data slice Conveniently as a function of one or more parameters such as scale level (luminance level) It is determined. According to one aspect of the invention, relatively bright slices have relatively short exposures. Requires light time, relatively dark (dark) slices require longer exposure times I need. In this way, each slice is an appropriate slice of the photosensitive element in the film emulsion. Consume (eg, proportional) amount.   In some respects, relatively long exposure times can be disadvantageous. For example, exposure The longer the time, the more likely the simulated phenomenon will impair the quality of the hologram. like this The spurious effects are, among other conditions, the beam intensity or temperature, humidity and laser source cost. Vibration, drift, etc. in various projection optics parameters such as Ft. Therefore, for relatively dark slices, reducing the exposure time May be desirable.   According to one aspect of the invention, some or all with a particular data collection The exposure time for all data slices is the aggregate brightness for one or more slices. The degree level can be shortened by artificially boosting the level by a predetermined amount. This is doubt Similar luminance pixels are arranged in slices in a minimally interusive manner. Can be properly achieved by placing them.   For example, asteroids are placed in dark areas of slices far from the relevant data Can be done. In this way, a picture having associated data that is specifically represented in a slice Set the aggregate brightness level for a particular slice without losing the raw brightness level. Can boost.   According to a further aspect of the asteroid technology described above, the pseudo-luminance region has any shape. Cloud, asteroid, or other random (Eg, irregular) shape. In this regard, sharp contrast edges The use of regular shapes (eg, rectangles) with . For example, in areas where similar geometric patterns appear from slice to slice Inadvertently, strong or weak margins are created. This allows aliasing Or undesired intermodulation noise may occur.   As described in more detail below, once the synthetic hologram (master hologram) If it is desirable to make a copy of the master hologram once the ram is generated There is. This copy suitably becomes an image plane hologram. In this context, various Blocks asteroids and prevents them from appearing on image plane (copy) holograms It may be desirable to do so. This is simply a matter of physically Achieved by blocking steroids and optically isolating them from the copy mechanism. Can be achieved. In this regard, holographic asteroids All asteroids for different slices are on a single surface, e.g. If present on the film holder face to the gram, it can be easily blocked (this is , And will be described in more detail later with reference to FIGS. All Astelloy From a fixed position for all slices to easily place the It may be desirable to project the asteroid onto the master hologram. sand That is, when the master hologram is generated, a camera device (eg, as described above) Variable intensity polarizer) moves with respect to the master hologram film surface. During (master) hologram generation, the H2 (copy hologram) film surface It may be desirable to maintain the asteroid projection mechanism in a fixed position.   In the asteroid technique described above, the brightness level for dark slices The dynamic brightness between different slices as desired Exposure time for various slices with a particular data set Range can also be reduced.   In a typical data set, data slices below a predetermined set luminance threshold It may be desirable to artificially boost only the brightness levels. Or , If all data slices in a particular data set are too dark, or Asteroids even for lighter (ie higher grayscale value) slices , For example, relative aggregates for various slices containing data aggregates It may be desirable to preserve grayscale levels.   By applying asteroids to relatively dark data slices, The peripheral pattern created in the film substrate for the data slice is sharp. Resulting in a higher contrast ratio for each data slice . Thereby, a sharper composite hologram is generated. This is for each data Various picture elements including related data that are considered for slice The same is true even when the gray scale value does not change. That is, Astelloy By assigning a pixel to the dark data slice, Even if the amount of light passed does not change, the peripheral pattern for that data slice Is strengthened.Viewing device   Copy hologram H2 was provided by VOXEL, Inc. of Laguna Hills, California. Playback on a viewing device such as a VOXBOX device manufactured by You. Several features of the VOXBOX viewing device were introduced on November 18, 1986. Nos. 4,623,214 and 4,623,215.   Referring now to FIG. 11, viewing device 1102 includes housing 1104 and housing 1104. And an internal cavity 1106 disposed therein, and 1104 is configured to prevent ambient light and room light from entering the viewing device. Have been.   The viewing device 1102 includes, for example, a light source 1108 such as a spherical illumination white light source. , Baffle 1132, mirror 1134, Fresnel lens 1110, diffraction grating 11 12 and Venetian blind 1114 with the Venetian blind on top Has a copy hologram H2 conveniently mounted. Venetian blind 11 14 and hologram H2 are placed in space from diffraction grating 1112 for simplicity. Shown schematically as separated. In a preferred embodiment of the device , Fresnel lens 1110 properly forms the front surface of housing 1104 and The grating 1112 forms a thin planar sheet fixed to the surface of the lens 1110, Nechan blind 1114 is a thin flat sheet fixed to diffraction grating 1112. Form. For example, a suitable clip, vacuum mechanism, or any convenient method Hologram H2 by Venetian blind by any convenient mechanism such as Adjacent to the surface of 1114 but removably mounted.   Fresnel lens 1110 collimates the light generated by light source 1108, Collimated is directed through the diffraction grating 1112. Desired light source 1108 The focal length between the lens and the lens is determined, inter alia, by the physical dimensions of the lens 1110. Is determined. Space preserving, and thereby a compact viewing box 11 02, the light from the light source 1108 is It must be properly superimposed along the light path. To maximize space utilization The light source 1108 can be placed near the lens for The baffle 1132 is connected to the light source 1108 so that only the reflected light hits the lens 1110. And the lens 1110 can be conveniently arranged. As mentioned above, this angle and the wave The relationship between lengths is similarly determined by the equation λ = K sin θ. Of the present invention In a preferred embodiment, the focal length of lens 1110 is approximately 12 inches. is there.   Diffraction grating 1112 may include, for example, a hologram similar to that described herein. Properly have holographic optical element (HOE) manufactured by luffy process ing. More specifically, the reference beam and the hologram H2 (514.5 n here) m) having a wavelength and an angle of incidence corresponding to the object beam used in manufacturing The diffraction grating 1112 is appropriately manufactured using the object beam. Preferred embodiment In embodiments, the diffraction grating 1112 is advantageously a phase hologram.   The diffraction grating 1112 emits various types of white light emitted from the light source 1108 onto the diffraction grating. The appropriate components as a function of wavelength. More specifically, the light is After passing through 2, each wavelength of light is bent by a unique angle. For example, white The blue component of the color light is bent by the angle P, and the green component of higher wavelength is more Red light, which is bent at a large angle Q and higher wavelength, bends at an angle R. say In other words, the diffraction grating 1112 parallels each wavelength at a unique angle to the surface of the grating. To However, the diffraction grating 1112 is an imperfect deflector and, therefore, Only part of the emitted light is diffracted (eg, 50%) and the rest of the undiffracted light is parallel One skilled in the art will appreciate that it passes as white light.   The Venetian blind (louver) 1114 passes through the diffraction grating 1112 Has a series of very thin tilted optical slats that effectively capture diffracted white light ing. Thus, substantially all light passing through louver 1114 is, for example, light Pass through at an angle diffracted by the diffraction grating 1112. Of course, light Some are not diffracted by the louver 1114, and the light Passing at random angles.   In addition, the slat geometry with louvers 1114 provides optimal colorization. May be selected to produce a hologram with the hologram. More specifically, Certain wavelengths pass through the louver 1114 with essentially no damage (nominal wavelength band). Wavelengths higher or lower than the nominal wavelength band will be captured by the louver 1114. As such, the slat geometry can be selected. Furthermore, it passes through the diffraction grating 1112 Slat geometry to prevent undiffracted light from passing directly through the louver 1114. Configuration can be selected. By adjusting the slat geometry, for example, Such undiffracted light travels between adjacent slats before reaching the hologram H2. By reflecting several times (eg, four times), the undiffracted light can be substantially attenuated. You.   Louver 1114 is a thin planar light control film manufactured by 3M Company Appropriately. On one surface, the louver 1114 is slightly convex , In addition, grease or waxy materials are clearly visible on the surface by the manufacturer. It has been applied. To avoid damage to vulnerable slats, for example, It is desirable to attach the louver 1114 to a protective surface such as a louver sheet (not shown). New However, the “greased” side of the louver 1114 is an acrylic sheet Improper adherence to the surface results in an uneven contact interface between the two surfaces, This can create undesirable optical properties.   At this interface, a thin skin of particulate material (eg, talc) having high lubricity Film has improved optical properties between acrylic sheet and louver when coated The present invention has determined that contact surfaces tend to be created.   A viewing screen is attached to the surface of the louver 1114 as shown. Thus, the hologram H2 is arranged on the viewing screen. This The viewing screen is composed of a lens 1110, a diffraction grating 1112 And suitably has one or more of the components of the Venetian blind 1114 You. Alternatively, the viewing screen may have one or more of the above components above. A thin planar film of transparent material, such as glass, for example, which can be conveniently implemented on top You may just have. According to one aspect of the invention, such viewing screens Leans are suitably on the order of 10 to 16 inches wide and 14 to 20 inches high. H, most preferably on the order of 14-17 inches. Therefore, according to the present invention, Various holograms manufactured by the method, namely, master hologram H1 and copy hologram -The hologram H2 is smaller than or almost the same as the viewing screen. It is desirable to have appropriate dimensions so as to have the same size. Particularly preferred fruit In the embodiment, the master hologram H1 and the copy hologram H2 are Each is 14 inches wide and 17 inches long.   The same wavelength and reference beam used to fabricate the diffraction grating 1112 Since the hologram is properly manufactured using the beam angle, the hologram passes through the hologram H2. Light is bent according to its wavelength. In detail, blue light is minus P degrees, green Colored lightQRed light is bent at minus R degrees (the master hologram H1 is Recall that the copy hologram H2 is inverted during manufacture ). Thus, all wavelengths are substantially perpendicular to the plane of the lens 1110. log Go through the ram. As a result, the observer 1116 moves with respect to the plane of the hologram H2. You can see the reconstructed hologram from a viewpoint substantially along the line that is perpendicular. Wear.   The wavelength-selective diffraction capacity of the diffraction grating 1112 is compared with the wavelength-selective diffraction characteristic of the hologram H2. By adjusting, substantially all of the light diffracted by the diffraction grating 1112 Can be used to illuminate the hologram. Therefore, a relatively inefficient diffraction grating The use of the child 1112 also produces a relatively bright hologram image. further, A significant amount of this spurious white light is blocked by the louver 1114, The holographic image is a spurious white color that is not diffracted by the diffraction grating 1112light (light) Is not scattered by use.   In addition, thin planar holograms, louvers and diffraction gratings are Reconstruction that illuminates the hologram by mounting it on the surface of the lens that forms the part The beam is substantially exclusively limited to the collimated light from light source 1108. Ie And the spurious non-parallel light irradiates the back surface (the right hand side in FIG. 11) of the hologram H2. And prevent.Other light control film embodiments   Referring now to FIG. 13, according to another embodiment of a viewing device 1102. And, the light control film 1310 can be appropriately used instead of the louver 1114.   More specifically, the light control film 1310 includes a plurality of thin films interposed between each other. Thin, transparent film laminates made from flat planar sheetsFrom ProperlyComposed. In the embodiment shown in FIG. 14, the light control film ( LCF) 1310 comprises three laminated sheets: a front sheet 1402, a core It has a seat 1404 and a rear seat 1406. Each of the above sheets Thin, transparent filmPossessThin, parallel, opaque, across the entire film surface It has a series of lines that extend through it. To explain the optical properties of LCF1310 The cross sections of these sheets are shown in FIG. For clarity, a typical sheet 14 in FIG. 02 shows a front view, wherein the thickness of opaque lines is emphasized for explanation. Figure The respective opaque lines 1402A, 1402B, 1402C shown at 15 Are shown in the cross-sectional view of FIG. Each sheet 1404 and 1406 , Sheet 1402, as appropriate.   With continued reference to FIG. 14, the LCF 1310 is conveniently considered an optical filter. The duty cycle of the component sheets (eg, sheet 1402) may be To be a function of the width W1 of the transparent line (for example, the distance between successive lines 14. Line 1402 for width W2 of FIG. 14) In the embodiment shown in FIG. The sheets 1402 to 1406 have a suitably opaque duty size of about 50%. Shows a circle. That is, W1 is substantially equal to W2. Each sheet 1402 1406 show a suitably opaque duty cycle of about 50%. Ie , W1 are approximately equal to W2.   The quality of the grating 112 is described by its ability to selectively diffract incident white light 1408. Can be done. As described above with reference to FIG. 11, the diffraction grating 1112 has a wavelength An angle as a functionInclinationDiffracts the light. For example, the red ray 1410 is horizontal Is diffracted at a relatively steep angle, and the green light 1412 is less steep than the red light. And the blue light 1414 is diffracted at a relatively small angle from horizontal. You.   Diffraction gratings are typically not 100% effective. Therefore, a significant amount of diffraction The inevitable light passes through the grating 112 inevitably. In the context of the present invention, the grid 11 The undiffracted light passing through 12 is referred to herein as zero order light 14 through 16 and Light (eg, light rays 1410-1416) is referred to as first-order diffracted light.   LCF is used to easily reconstruct sharp, high-contrast holograms. 1310 is suitably configured to block zero order light 1416Person 1116 And the diffracted primary light passes through it while not being observed. As described above with reference to FIG. 11, the primary light passing through the LCF 1310 is: Horizontal as diffracted by the hologram and viewed by the observer Turned to   According to a first embodiment of the LCF 1310 shown in FIG. 02 are properly positioned relative to the rear seats 1406 and their respective opacity Make sure the light and transparent lines are aligned. Conversely, the core sheet 140 4 shows the front sheet 1402 and the opaque lines 1404A, 1404B, etc. And the transparent part of the rear seat 1406AlignedMeanwhile, the core sheet 140 4 opaque portions are transparent portions of the front sheet 1402 and the rear sheet 1406.Rank Side by side It is arranged to be arranged. As a result, it passes through the grid 1112 Most of the zero order light is blocked by the LCF 1310. However, an example For example, as shown by ray 1416A, a small amount of zero order light is inevitably The present inventor has observed that it passes through 10. Zero order light 1416A is LCF13 Passing through 10 can be due to several factors, such as 1 Vertical misalignment of one or more sheets 1402-1406G, opacity, width W1 , Parallelism, or One or more opaques having one or more sheets 1402-1406 Ming lineOf the positionDefective or incompletesex,Light passing through the LCF 1310Occasionally And Zero order light around one or more edges of an opaque line having an LCF 1310 There is refraction and the like.   Thus, the embodiment shown in FIG. In the context of the present invention, other configurations of the light control film may also be used.   Referring now to FIG. 16, another embodiment of a light control film 1610 includes a front Suitably includes seat 1602, core seat 1604, and back seat 1606 , The relative dimensions of the various opaque lines that make up sheets 1602-1606 are Opaque lines having front and rear sheets 1602 and 1606, respectively. Opaque lines 1604A, 1604B, etc. "overlap" Will be operated properly. The configuration shown in FIG. Appropriately reduce the extent to which zero order light can diffract around the represented opaque line. is there Alternatively, a plurality of core sheets having substantially thinner (dimension W1) opaque lines The opaque lines of the core sheet can be used staggered in various configurations, Prevent zero order light from passing through the light control film. However, such a The usefulness of the embodiments may be, for example, through various layers with light control films. By narrowing the bandwidth of the primary light, it is easy to block the passage of the primary light. Is limited to   More specifically, referring temporarily to FIG. 17, opaque lines 1704A and Even a relatively small overlap 1708 in the width of 1704B is From a first quantity defined by a second quantity to a second quantity defined by path 1714 The amount of primary light passing through the LCF 1710 for a given wavelength may be substantially reduced.   With continued reference to FIGS. 14-17, one of the front and rear seats or Is designed so that when both are lifted vertically, the light control film passes It can be seen that the wavelength tends to be cut off at the extreme end of the bandwidth. Also the core (Middle) The intermediate wavelength passing through the LCF by shifting the sheet vertically It can be seen that there is a tendency to reduce the amount of Ideally, LCF should be To pass the desired first order wavelength equally well and substantially block all zero order light Must be configured.   Referring now to FIG. 18, another embodiment of the LCF is shown, in which the primary light is The zero-order shielding ability of the LCF is substantially removed from the ability of the LCF to pass. You.   Referring now to FIG. 18, another embodiment of an LCF 1810 includes a front layer 180 2, suitably having a core layer 1804 and a back layer 1806. LCF1810 According to one aspect, the back layer 1806 can be considered as data, where By shifting the partial layer 1802, color selectivity is obtained, and the core layer 1802 is provided. The corresponding shift at 4 provides good zero order shielding.   As shown in FIG. 18, substantially all zero order light passing through the grating 1112 1416 is shielded by LCF 1810. In addition, LCF1810 Is configured so that the first-order diffracted light passing therethrough can easily pass through a desired bandwidth. Combination The particular arrangement of the various sheets, including the formed LCF 1810, is consistent with the preferred embodiment. The scene is conveniently described, which constitutes the LCF 1810. in addition Accordingly, a detailed method for manufacturing LCF 1810 will now be described.   With continued reference to FIG. 18, the LCF 1810 is described above with reference to FIG. Properly manufactured using robust, flat viewing equipment of the type The horizontal screen is substantially horizontal and during assembly of the LCF 1810 Rotated about 90 degrees, as observed by workers. In the background of FIG. , The grid 1112 is oriented horizontally and the respective sheets 1802, 18 0 4 and 1806 with a rear seat 1806 at the bottom and a front seat 1 at the top. 802 are assembled. The details will be described below.   As an initial manufacturing process, for example, a protective glass such as a ガ ラ ス inch glass plate (slab) The sheet 1816 is placed horizontally on the surface of the viewing screen 1818, During the assembly of the LCF 1810, it was determined that the viewing screen was damaged. Avoid. Then, for example, a thin transparent polyester sheet (polyester sheet) 1820) is applied to the glass to determine whether it will be used during assembly. When it is desirable that the adhesive does not contact the glass sheet 1816 There is.   To facilitate processing and installation of the laminated LCF 1810, the laminate is made of synthetic It may be desirable to configure it. In this case, the LCF 1810 is It is sandwiched between respective sheets 1822 and 1824. Therefore, the rear seat 1 822 is properly cleaned and placed on a polyester protective sheet 1820 It is. Glass sheets 1822 and 1824 each have a thickness of about 1 mm to 5 m m, most preferably in the range of about 2.3 mm thick.   As best seen in FIG. 18, the glass sheet 1822 has a height of about1-7/ 1 6 inches, width17-7/ 16 inchRectangleThe dimensions are Film sheets 1806, 1804, and 1802 are continuously smaller linear dimensions The glass sheet 1824 is the smallestRectangleHas dimensions. During assembly The various sheets can be stacked on top of each other and conveniently manipulated by operators.   With continued reference to FIG. 18, the first active layer of the LCF comprises a glass sheet 182 2 is appropriately arranged. Specifically, the rear sheet 1806 is attached to the viewer 111 6 to the opaque belts 1806A, 1806B, etc. running from left to right. It is placed on the gate 1822. In a particularly preferred embodiment, each sheet The film having the colors 1802-1806 is Kodak Accumax 2000 AL17. Good In a suitable embodiment, sheets 1802-1806 each have a thickness of about 7 mils (m ils.) and can be made from polyester, acetate, or any transparent material. Is done.   According to a further aspect of the present invention, it comprises various sheets in a laminate. Each opaque line is suitably about 12 mils wide (dimension W1, see FIG. 14) and spaced about 12 mils apart. 11 mils and various light-shielding film duty cycles from 40% to 6% 0%, preferably in the range of 50% to 60%. In addition, opaquebandTo The constituent emulsions can be embedded within the thickness of the film or have a thickness of about 6 microns. Now deposited on the film surface.   After placing the film sheet 1806 on the glass sheet 1822, the film The sheet 1806 is, for example, Locktite^TMUnlocktite 351 bottle or other general purpose By wiping the tip of the ultraviolet (UV) adhesive with a hollow needle, Properly fixed to the   Next, the adhesive is applied to the underside of two or more corners of film 1806 and An outer wire is applied to the area where the adhesive has been applied to cure the adhesive. This allows The film sheet 1806 is fixed to the glass sheet 1822.   According to a preferred embodiment, suitable UV curing lamps are, for example, Spectronics SB Has a 100 watt UV flood lamp, such as a 100C handy type lamp I do.   Next, the core sheet 1804, which has an opaque line running from left to right, It is arranged on a sheet 1806. Core sheet 1804 on back sheet 1806 For proper placement, workers should look directly into the film from below and directly into the film. The operator's line of sight is substantially perpendicular to the film plane. Next sheet 1804 indicates that the opaque line of the sheet 1804 is Operating until aligned, sheet 1806 is essentially behind sheet 1804 To hide behind Once the two sheets are properly aligned , Any air between the sheets is removed, and the smooth contact between the two film sheets is removed. Contact is provided. Small portable microscope, such as Tas, which can be purchased in the H & R catalogue By using a co 30X microscope, the core film 1804 can be Slightly (downward in FIG. 18) and slide the seat 1804 slightly. The opaque line should overlap the opaque line on sheet 1806 by about 50% . By using the microscope described above, this is achieved visually relatively easily. obtain. Also, by using a microscope at the four corners of the composite, the sheet of The opaque lines of sheet 1804 are opaque lines of sheet 1806 over the entire surface. It is relatively easy to ensure that it is substantially parallel to the plane. In this position, A typical edge 1826 of any opaque line of the sheet 1804 6 each of edges 1828 and 18 of adjacent opaque lines 1806B on Appropriately located about halfway between 30.   Next, for example, two pieces of tape are placed on the bottom edge of the sheet 1804 and temporarily The sheet 1804 is fixed to the film sheet 1806 and the glass sheet 1822. By doing so, the core sheet 1804 is temporarily taped in place. You.   Next, a front sheet 1802 is placed over the core sheet 1804 and various opaque Light lines 1802A, 1802B etc. are opaque in sheets 1804 and 1806. It is aligned with the opaque area defined by the line overlap. And everything The sheet 1802 slowly turns toward the operator until all zero order light is completely blocked. It is thus moved (downward in FIG. 18). This is because the grid 112 and FIG. All zero order light passing through the various components shown in Figure 8 is completely blocked So it will be clear to the workers. Zero order light is essentially completely blocked In order to check the brightness level, the operator must check the brightness level of the bulbs arranged in the viewing device. Level can be the maximum level.   Specifically, various sheets constituting the respective sheets 1802 and 1804 Edge 1 of opaque stripe 1802A for each of the opaque stripes If 832 is slightly above the edge 1834 of the opaque stripe 1826, Zero order light is completely blocked. Each edge 1832 and each edge The degree of overlap between dice 1834 may be conveniently defined as dimension L. The present invention According to a preferred embodiment of the invention, while the dimension L is as small as possible, Must be ensured.   As an additional step in ensuring that the sheet 1802 is properly positioned The operator can lean forward and lean against the device, so that, for example, position 1 Observe downward and backward from 814B. From position 1814B, the worker View any “backlight” illuminated through the composition 1810 Speculation I can do it. Backlights are typically substantially less intense than zero-order light, but Nevertheless, it is desirable to shield as much of the backlight as possible. This This ensures complete shielding of zero-order light while minimizing the dimension L Can be achieved by:   Next, for example, several pieces of adhesive tape for fixing the layer 1802 to the layer 1804 are attached. By applying, the front layer 1802 is fixed to the layer 1804.   After confirming that all zero order light has been blocked, sheets 1802 and 18 04 or both can be moved slightly to achieve optimal color balance . In this regard, the observer can move away from the device and / or slightly lean over Observing the device from 1814A, a tunnel defined by a series of opaque lines To "look up". In the configuration shown in FIG. (comet) can be observed. The inventor believes this broom star Is the diffuse image of the filament of the light source in the viewing device.   Next, the worker faces the core layer 18 (downward in FIG. 18). While moving 04, seat 1802 is maintained essentially stationary. This operation The operation effectively increases the dimension L and ensures complete zero-order shielding. You. Alternatively, the front seat 1802 may additionally or layer down 1804 Instead of moving up, it can be moved up in FIG. It is possible to increase the dimension L slightly without increasing the amount of backlight observed. Can be.   Next, a typical hologram is placed on the device, with the appropriate color and zero order shielding. The concealment is assured. Color spectrum of workers passing through LCF1810 To the extent that it is desired to fine tune the system, the worker can raise or By ensuring complete zero-order shielding while manipulating slightly down , To obtain the desired color variation.   Once the three layers that make up the LCF 1810 are properly positioned, these The layers are secured to each other at their corners by the UV adhesive described above. And , A glass plate 1824 is placed in the device,LargePlanar press equipment Located throughout the device to evacuate air between the various laminates in the device. afterwards , The UV adhesive bead leaves the device with a small gap in the surrounding beads. Coated around. Next, a hollow needle is inserted into the gap. Hollow needle is 303 stainless steel Steel, thin-walled tube suitably constructed with 25 graduations.   After that, the peripheral adhesive bead is completed, and the peripheral seal places the hollow needle in place. It has been completed in the form. And a vacuum lead like a Teflon hose is inside Secured to the distal end of an empty needle, a pressure of about 25 inches of mercury pressurePowerHollow needleAppliedYou. This eliminates any residual air in the laminating device via the hollow needle.   Once all the air has been expelled from the device, a heat ramp to soften the hollow needle Or a blow ramp may be used, which causes the hollow needle to collapse and Form an airtight region. During the heating process, the hollow needle is appropriately squeezed with a needle-shaped pillar Being flattened and advantageously captured by the Channel Grip Pillar, Ensures a strong, lightweight mechanical hermetic seal. After that, the end of the hollow needle is Wraps inside the wear bead and is taped around the entire perimeter of the device to ensure a stable, airtight Ensuring a mechanically sound composite laminate structure.Modifications and enhancements   When the hologram (H2) manufactured according to the present invention is mounted on the box 1102, , Full parallax and perspective from all perspectives Provided to the observer, a three-dimensional representation of the object can be seen. Hologram is viewbock The book states that it may be removed, flipped, and returned to the viewbox again. The inventor of the invention has further decided. The inverted hologram indicates whether the observer is in the opposite direction. Are watching the hologram, that is, the hologram that is farthest from the observer. The points above are now identical except that they are now closest to the observer and vice versa Contains all the same data as a non-inverted view of the hologram. Surgeon Access various pros and cons of surgery on the body from one direction to the other When planning the proposed surgical procedure by being able to Features can be particularly useful to surgeons.   Simply by placing one hologram on top of another hologram It is important to note that two or more holograms can be viewed simultaneously on the same view box. Departure The inventor of Ming has decided. For example, the body in which the first hologram is to be replaced ( For example, in situations where you have a second hologram or prosthetic replacement device This can be particularly important. Therefore, the surgeon should be in the right context, View the proposed device when the device is installed in a three-dimensional space inside the patient Can be.   Further, for example, an adjustment grid such as a three-dimensional adjustment grid is to be investigated. Covering with a hologram can be advantageous. Against this background, the appropriate adjustment grid A rule may have one or more rules or other measurements with a spatial representation encoded on it. It may simply have a container hologram. Alternatively, the adjustment grid is an example For example, a series of exchanges separated by other convenient methods, such as linear, logarithmic, etc. Simply have a line or dot matrix or other matrix of visual markings Just do it. Thus, in particular, if the adjustment grid is of the same scale, Adjustment marking if it is a convenient multiple of the dimensional scale with the hologram The three-dimensional distance can easily be calculated by summing   Very weak light patterns and dark rings when viewing holograms according to the invention Is sometimes seen by the inventor of the present invention. For more details, see ReAndNow these rings appear very far behind the hologram. Invention of the present invention The luminous person speculates that the hologram of the diffuser 472 in which these rings diffuse with each data slice. Theorizing the construction of the interferogram caused by capturing the system Was. To overcome this problem, as each data slice is recorded, the diffuser 47 2 may move slightly (eg, 10 millimeters) in that plane. this As described herein, as described herein, the image corresponding to each data slice is Projected onto film 319, but with a slightly different portion of diffuser 472 Projected onto data slices, thereby spreading each data slice The projection of the same pattern attributed to the body 472 is prevented.   For example, one or more data slices contain text material(material)Or the schematic material It is also possible to add the resulting hologram of the data set This textual material or graphic material can be reflected. Such materials are identified by identification data ( (E.g., patient's name, model or reference number of the object being recorded) Or may have purely graphical information (arrows, symbols, etc.).   At this point, the text seen in the orthoscopic view is the same hologram It is interesting to notice that in the pseudo-scopic view of is inverted. sand In other words, if the text looks right-side up in the orthoscopic view, The scoping view smells upside down. Therefore, the text in the hologram The holograms are seen in a positive scopic configuration, as long as it is desirable to use Text is properly observed regardless of what is seen in the pseudoscopic view configuration So that the same text can be displayed at the top of the hologram, At the bottom it can be advantageous to insert upside down.   In addition, during playback the text in the film plane is generally clear, Text placed outside the film plane, ie, along axis A in FIG. Generally less clear. Text "outside the plane of the film" on Voxbox It is legible when viewed in the box, but cannot be read without the Voxbox. This is advantageous according to one aspect of the invention. Holograms used for medical diagnosis In the background, for example, secret patient information such as the patient name and With the help of oxbox, the right staff can see such information very easily Should be located outside the plane of the film so that To ensure patient confidentiality.   Images with specific holograms, for example, in addition to textual or graphical materials Part of the image, or additional images such as image data from other holograms. It is desirable to have a page on the master hologram. For example, 100 or more Consider a broken bone master hologram with a chair. Have key information For some slices, the distance to the whole hologram, but the hologram Display this data separately at a suitable depth for the hologram adjacent to the hologram Is preferred.   As described briefly above, a hologram made in accordance with the present invention is a Voxbox. Or, when viewed on another suitable viewing device, the hologram is in the first position A positive scopic view of the hologram is observed when When rotating about an axis, a pseudoscopic view is observed. Holography The specific direction of the film is a normal or pseudoscopic view with the naked eye Because it is difficult to decide whether to correspond to the view, The holographic film on the viewing device. Informs the observer which view of the hologram can be observed when it is dropped. example Notch or other physical indicia on the film, e.g. It is desirable to place it in the upper right corner of the menu. Alternatively, place the appropriate indication along the side For corners or for holographic films or holographic films At any border, edge or any preferred location on the package Thereby, small text, graphic and color coding schemes can be used.   According to another aspect of the invention, only a portion of a data slice is windowed, Achieving satisfactory contrast and shading can be effective. Was For example, for 100 slice data sets, for example, Data slices manually and use computer interpolation techniques. Automatically window interrupt data slices Is possible   According to yet another aspect of the invention, various data slices including a data set It is possible to select a film plane from the planes. More specifically, the data set Each data slice in the chart occupies its own unique plane. Preferred of the present invention According to an embodiment, the data slice in the middle within the capacity of the data set is To correspond to the data slice at the center of the movement length of the tracking device 334. The locking device 334 moves back and forth. However, if desired, the flatness of Image so that faces are closer to one or the other end of the dataset The relative position of the filming device 328 and the film 319 can be changed. Therefore, the gain The hologram H2 is selected with the film plane selected to cut the data set. Depending on where the hologram is projected into or out of the viewing screen Seems to have a larger or smaller part of the holographic image It is.   According to yet another aspect of the invention, a plurality of different holograms are placed on a single sheet. Can be displayed. For example, a hologram of the body before surgery is displayed on top of the film. It is shown. The lower part of the film is divided into two quarters, one of which One contains a hologram of the same body after surgery from the first perspective, One contains a hologram of the same body after surgery from another perspective. this These and other holographic configurations are properly implemented to facilitate efficient diagnostic analysis. Can be used.   In accordance with yet another aspect of the present invention, the entire beam path is suitably black tubing and black It is advantageous to put it in a small box. This allows the presence of unwanted reflections Be minimized. In addition, manufacturing master holograms and copy hologramsTo Engineering A room that has no spurious light that can come in contact with any film surface Alternatively, it is advantageous to work in another enclosure. Alternatively, in the background of the present invention The path traversed by one of the beams to another fiber optic cable. You may get. By choosing the right fiber optic cable, The polarity of the light passing through and the transverse electromagnetic mode (TEM) are preserved. Fiber The use of optical cables greatly compresses the system and further composes the system Many of the components (eg, mirrors) can be completely removed. Finally, the fiber optic cable Cable is used to compensate for the differential path length between the reference and object beams. Can be In particular, as long as one of the beams has a different path from the others, the fiber -For use in the beam path where a given length of optical cable passes a shorter distance And thereby compensate for the difference in length, thus making the two paths equal.   Referring briefly again to the pseudoscopic configuration shown in FIG. Under certain circumstances, reconstruct a master hologram in free space and view a three-dimensional image It is desirable. For example, practice surgical techniques on specific body parts before performing surgery Can be beneficial to the surgeon. In this regard, for example, Vermo Manufactured by Ascension Technology Corporation of Burlington, U.S.A. The 6-space digitizer such as rd (TM) part No. 600102-A has a pseudo-scopic It can be used advantageously in landscapes.   More specifically, a six-space digitizer is processed in free space, and Just as a mouse reports two-dimensional position data to its computer, May be reported to a computer. By moving through the holographic space , Data on size or other dimensions can be obtained explicitly for the hologram .   Still referring to FIG. 10B, performing various diagnostic or experimental duties. To do this, the hologram is partially It is also desirable to reproduce the entirety or the whole. For example, injured buttocks Project holographic display of part of the structure on human anatomy, holographic space Physical placement of a prosthetic device to replace buttocks or other anatomical elements Placement can be advantageous. Thus, the "attachment" of the filling device and the device Any appropriate corrections made prior to the placement are confirmed.   In addition, the hologram can be reconstructed in free space, and diffused screen or other Placing transparent or opaque structures in holographic space for various experimental or diagnostic purposes It is desirable to interact with the hologram object for the above purpose.   Although the invention has been described herein in connection with the accompanying drawings, the scope of the invention is Those of skill in the art will understand that the invention is not so limited. For example, the view box Although described as a rectangular parallelepiped, various components of the viewing device are conveniently Those skilled in the art will appreciate that any suitable structure for storage may be used. further Although the camera device and the copier are shown as separate systems, They may be combined into one system.   Without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims, The selection, design and arrangement of the various components and processes described in the handbook These and other changes may be made.                                The scope of the claims 1. A laminated light control film device used for a hologram viewing device, ,   A rear filter comprising a first series of alternating opaque and transparent parallel lines. Lum and   A core film sheet disposed on the back sheet, the core film sheets being alternating Said core film sheet comprising a second series of parallel lines, opaque and transparent;   A front sheet, wherein the core sheet is disposed between the front sheet and the rear sheet. Placed on the core sheet in such a way that they are alternately transparent and opaque. A front sheet comprising a third series of parallel lines;   The core sheet, the back sheet, and the front sheet substantially block primary light To avoid passing through the device, while the primary light of a given bandwidth is easily Devices arranged relative to each other so that they pass through. 2. Each of the opaque lines for at least one of the series of lines The width of each of the transparent lines is substantially equal to the width of the transparent line. Place. 3. The rear, core, and front seats are oriented perpendicular to the parallel line. Shifts the front seat along the core seat and the rear seat along Causing the device to control the color selectivity of the device. An apparatus according to claim 1. 4. The rear portion, the core, and the front sheet include the core sheet and the rear portion. The shift of the front seat relative to the seat is determined by a predetermined amount of the primary light passing through the device. Claims: A plurality of bandwidths arranged with respect to each other to create a corresponding change in bandwidth. An apparatus according to claim 1. 5. The rear portion, the core, and the front seat are arranged such that the A slight movement of the seat in a direction substantially perpendicular to the parallel line 2. The apparatus of claim 1, wherein the degree of occlusion of zero order light passing through the device is controlled. An apparatus according to claim 1. 6. The first, second, and third series of lines are formed by the front sheet. A slight movement in the direction perpendicular to the line with respect to the other sheet is Color selectivity substantially affects the ability of the device to block the passage of the zero order light. The apparatus of claim 1, wherein the apparatus is configured to control in an uncontrolled manner. 7. A light source arranged to illuminate the device, and between the light source and the device The apparatus of claim 1, further comprising a diffraction grating disposed. 8. Rear film sheet, alternating across its surface A back film sheet including a first series of opaque and transparent lines;   A front sheet comprising alternating transparent and transparent sheets extending across the surface thereof; A front sheet including a third series of opaque lines;   A core film sheet disposed between the rear film sheet and the front sheet Wherein an alternating opaque and transparent second extending across the surface. The core sheet comprising a series of lines of   The first, second, and third series of lines are substantially perpendicular to the plane of the device. Light traveling in a straight direction is substantially prevented from passing through the device. And a predetermined bandwidth of light is configured to pass through the device; The predetermined bandwidth defines a predetermined angle of incidence with respect to the plane of the device, the stacked light control. Control film equipment. 9. Each of the first series of opaque lines is substantially the same width; Wherein each of the second series of opaque lines is substantially the same width; 9. The method of claim 8, wherein each of the third series of opaque lines is approximately the same width. On-board equipment. 10. At least one of the core, the front, and the rear seats; 10. The device of claim 9, wherein the duty cycle is about 50%. 11. At least one of the first, second, and third series of The opaque line is suitably about 12 mils wide and has a corresponding space of about 11 mils wide The device of claim 8, wherein 12. The duty of each of the front, core, and rear seats Cycles range from 40 percent (40%) to 60 percent (60%). The apparatus of claim 11, wherein 13. Each of the front, core, and rear sheets is about 7 mm thick. The device of claim 8, wherein the device is 14． The front part, the rear part, and the core sheet are made of polyester and polyester. 9. The device of claim 8, comprising one of the tates. 15. A method of assembling a composite light control film laminate, the method comprising: The film laminate comprises a light source and the light source and the useful hologram. Used with a diffraction grating arranged between the laminates, the method comprising:   Providing a first light control film sheet, wherein the surface of the first sheet is Includes a first series of alternating opaque and transparent lines extending across Providing the first light control film sheet;   Providing a second sheet over the first sheet, wherein the second sheet is provided. A second series of alternating opaque and transparent lines extending across the surface Providing the second sheet comprising:   The first series of opaque lines has about 5 0% (50%) overlap the second sheet with the first sheet. Operating the port,   On the second sheet, a third of the alternating opaque and transparent lines Placing a third sheet including a series of lines;   The combination of the first, second, and third sheets substantially eliminates Manipulating the third sheet until all zero order light is blocked;   Then, while operating one or both of the second and third sheets, the first sheet is operated. , By maintaining parallelism between the second and third series of lines. Achieving a predetermined wavelength selectivity of the primary light passing through the laminate. . 16. Applying the second layer substantially to the second series of opaque lines Maintaining said third sheet essentially stationary while moving in a vertical direction 16. The method of claim 15, further comprising maximizing shielding of zero order light. The method described. 17． Between the first and second sheets and between the second and third sheets 16. The method of claim 15, further comprising the step of removing substantially all air from The method described. 18. Once a given color selectivity and optimal zero order shielding are achieved, Fixing the first, second, and third sheets together in an immovable state. 16. The method of claim 15, further comprising: FIG. 3

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＧ，ＢＲ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ ，ＪＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＵ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M C, NL, PT, SE), AT, AU, BG, BR, C A, CH, CZ, DE, DK, ES, FI, GB, HU , JP, KR, KZ, LU, NL, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SE, SK, UA, US

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １．ホログラムビューイング装置に使用される積層光制御フィルム装置であって 、 交互になっている不透明および透明の第１の一連の平行ラインを含む後部フィ ルムと、 該後部シート上に配置されたコアフィルムシートであって、交互になっている 不透明および透明の第２の一連の平行ラインを含む該コアフィルムシートと、 前部シートであって、該コアシートが該前部シートと該後部シートとの間に配 置するように該コアシート上に配置され、交互になっている透明および不透明の 第３の一連の平行ラインを含む該前部シートと、を備える装置であって、 該コアシート、該後部シート、および該前部シートは、実質的に１次光を遮蔽 して該装置を通過しないようにする一方で、所定の帯域幅の１次光が容易にそこ を通過するように、互いに対して配置される、装置。 ２．前記一連のラインの少なくとも１つに対して、前記不透明ラインのそれぞれ の幅が、前記透明ラインのそれぞれの幅に実質的に等しい、請求項１に記載の装 置。 ３．前記後部、コア、および前部シートは、前記平行ラインに対して垂直な方向 に沿って前記前部シートを前記コアシートおよび前記後部シートに対してシフト させることによって、前記装置のカラー選択性を制御するように構成される、請 求項１に記載の装置。 ４．前記後部、前記コア、および前記前部シートは、該コアシートおよび該後部 シートに対する該前部シートのシフトが、前記装置を通過する前記１次光の所定 の帯域幅の帯域幅の対応する変化をつくりだすように互いに配置される、請求項 １に記載の装置。 ５．前記後部、前記コア、および前記前部シートは、該後部シートに対して該コ アシートを、前記平行ラインに対して実質的に垂直な方向のわずかな移動が、前 記装置を通過するゼロ次光の遮蔽度合いを制御するように構成される、請求項１ に記載の装置。 ６．前記第１、前記第２、および前記第３の一連のラインは、前記前部シートが 前記他のシートに対して該ラインに垂直な方向のわずかな移動が、前記装置のカ ラー選択性を、前記装置の前記ゼロ次光の通過を遮蔽する能力には実質的に影響 されない方法で制御するように構成される、請求項１に記載の装置。 ７．前記装置を照射するように配置される光源、および該光源と該装置との間に 配置される回折格子をさらに備える、請求項１に記載の装置。 ８．後部フィルムシートであって、その表面を横切って延びる交互になっている 不透明および透明の第１の一連のラインを含む、後部フィルムシートと、 前部シートであって、その表面を横切って延びる交互になっている透明および 不透明の第３の一連のラインを含む、前部シートと、 該後部フィルムシートと該前部シートとの間に配置されたコアフィルムシート であって、その表面を横切って延びる交互になっている不透明および透明の第２ の一連のラインを含む該コアシートと、を備える装置であって、 該第１、第２、および第３の一連のラインは、該装置の面に対して実質的に垂 直な方向に進行する光が、実質的に該装置を通過することを防止されるように互 いに配置され、さらに、光の所定の帯域幅は該装置を通過するように構成され、 該所定の帯域幅は、該装置の面に対する入射の所定の角度を定義する、積層光制 御フィルム装置。 ９．前記第１の一連の前記不透明なラインのそれぞれは実質的に同じ幅であり、 前記第２の一連の前記不透明なラインのそれぞれは実質的に同じ幅であり、前記 第３の一連の前記不透明なラインのそれぞれはほぼ同じ幅である、請求項８に記 載の装置。 １０．前記コア、前記前部、および前記後部シートの内の少なくとも１つのデュ ーティサイクルが約５０％である、請求項９に記載の装置。 １１．前記第１、前記第２、および前記第３の一連の内の少なくとも１つの前記 不透明ラインは適切に幅約１２ミルであり、幅約１１ミルの対応する空間を有す る、請求項８に記載の装置。 １２．前記前部、前記コア、および前記後部シートのそれぞれの前記デューティ サイクルは、４０パーセント（４０％）〜６０パーセント（６０％）の範囲であ る、請求項１１に記載の装置。 １３．前記前部、前記コア、および前記後部シートのそれぞれは、厚さが約７ミ ルである、請求項８に記載の装置。 １４．前記前部、前記後部、および前記コアシートは、ポリエステルおよびアセ テートの１つを含む、請求項８に記載の装置。 １５．合成光制御フィルム積層板をアセンブリする方法であって、該合成光制御 フィルム積層板は、光源と、該光源とビューイングホログラムにおいて有用な該 積層板との間に配置される回折格子とともに使用され、該方法は、 第１の光制御フィルムシートを提供する工程であって、該第１のシート表面を 横切って延び、交互になっている不透明および透明の第１の一連のラインを含む 該第１の光制御フィルムシートを提供する工程と、 該第１のシートの上に第２のシートを提供する工程であって、該第２のシート 表面を横切って延び、交互になっている不透明および透明の第２の一連のライン を含む該第２のシートを提供する工程と、 該第１の一連の該不透明なラインが、該第２の一連の該不透明なラインに約５ ０パーセント（５０％）重畳するように、該第１のシートに対して該第２のシー トを操作する工程と、 該第２のシートの上に、交互になっている不透明および透明ラインの第３の一 連のラインを含む第３のシートを配置する工程と、 該第１、該第２、および該第３のシートの組み合わせによって、実質的にすべ てのゼロ次光が遮蔽されるまで、該第３のシートを操作する工程と、 その後、該第２および該第３のシートの一方または両方を操作しながら該第１ 、該第２、および該第３の一連のライン間の平行性を維持することによって、該 積層板を通過する１次光の所定の波長選択性を達成する工程と、を包含する方法 。 １６．前記第２の層を、前記第２の一連の前記不透明なラインに対して実質的に 垂直な方向に移動しながら前記第３のシートを本質的に静止状態に維持すること によって、ゼロ次光の遮蔽を最大にする工程をさらに包含する、請求項１５に記 載の方法。 １７．前記第１および前記第２のシート間と該第２および前記第３のシート間と から、実質的にすべての空気を除去する工程をさらに包含する、請求項１５に記 載の方法。 １８．いったん所定のカラー選択性および最適なゼロ次遮蔽が達成されると、前 記第１、前記第２、および前記第３のシートをともに不動な状態に固定する工程 をさらに包含する、請求項１５に記載の方法。[Claims] 1. A laminated light control film device used for a hologram viewing device, ,   A rear filter comprising a first series of alternating opaque and transparent parallel lines. Lum and   A core film sheet disposed on the back sheet, the core film sheets being alternating Said core film sheet comprising a second series of parallel lines, opaque and transparent;   A front sheet, wherein the core sheet is disposed between the front sheet and the rear sheet. Placed on the core sheet in such a way that they are alternately transparent and opaque. A front sheet comprising a third series of parallel lines;   The core sheet, the back sheet, and the front sheet substantially block primary light To avoid passing through the device, while the primary light of a given bandwidth is easily Devices arranged relative to each other so that they pass through. 2. Each of the opaque lines for at least one of the series of lines The width of each of the transparent lines is substantially equal to the width of the transparent line. Place. 3. The rear, core, and front seats are oriented perpendicular to the parallel line. Shifts the front seat along the core seat and the rear seat along Causing the device to control the color selectivity of the device. An apparatus according to claim 1. 4. The rear portion, the core, and the front sheet include the core sheet and the rear portion. The shift of the front seat relative to the seat is determined by a predetermined amount of the primary light passing through the device. Claims: A plurality of bandwidths arranged with respect to each other to create a corresponding change in bandwidth. An apparatus according to claim 1. 5. The rear portion, the core, and the front seat are arranged such that the A slight movement of the seat in a direction substantially perpendicular to the parallel line 2. The apparatus of claim 1, wherein the degree of occlusion of zero order light passing through the device is controlled. An apparatus according to claim 1. 6. The first, second, and third series of lines are formed by the front sheet. A slight movement in the direction perpendicular to the line with respect to the other sheet is Color selectivity substantially affects the ability of the device to block the passage of the zero order light. The apparatus of claim 1, wherein the apparatus is configured to control in an uncontrolled manner. 7. A light source arranged to illuminate the device, and between the light source and the device The apparatus of claim 1, further comprising a diffraction grating disposed. 8. Rear film sheet, alternating across its surface A back film sheet including a first series of opaque and transparent lines;   A front sheet comprising alternating transparent and transparent sheets extending across the surface thereof; A front sheet including a third series of opaque lines;   A core film sheet disposed between the rear film sheet and the front sheet Wherein an alternating opaque and transparent second extending across the surface. The core sheet comprising a series of lines of   The first, second, and third series of lines are substantially perpendicular to the plane of the device. Light traveling in a straight direction is substantially prevented from passing through the device. And a predetermined bandwidth of light is configured to pass through the device; The predetermined bandwidth defines a predetermined angle of incidence with respect to the plane of the device, the stacked light control. Control film equipment. 9. Each of the first series of opaque lines is substantially the same width; Wherein each of the second series of opaque lines is substantially the same width; 9. The method of claim 8, wherein each of the third series of opaque lines is approximately the same width. On-board equipment. 10. At least one of the core, the front, and the rear seats; 10. The device of claim 9, wherein the duty cycle is about 50%. 11. At least one of the first, second, and third series of The opaque line is suitably about 12 mils wide and has a corresponding space of about 11 mils wide The device of claim 8, wherein 12. The duty of each of the front, core, and rear seats Cycles range from 40 percent (40%) to 60 percent (60%). The apparatus of claim 11, wherein 13. Each of the front, core, and rear sheets is about 7 mm thick. The device of claim 8, wherein the device is 14． The front part, the rear part, and the core sheet are made of polyester and polyester. 9. The device of claim 8, comprising one of the tates. 15. A method of assembling a composite light control film laminate, the method comprising: The film laminate comprises a light source and the light source and the useful hologram. Used with a diffraction grating arranged between the laminates, the method comprising:   Providing a first light control film sheet, wherein the surface of the first sheet is Includes a first series of alternating opaque and transparent lines extending across Providing the first light control film sheet;   Providing a second sheet over the first sheet, wherein the second sheet is provided. A second series of alternating opaque and transparent lines extending across the surface Providing the second sheet comprising:   The first series of opaque lines has about 5 0% (50%) overlap the second sheet with the first sheet. Operating the port,   On the second sheet, a third of the alternating opaque and transparent lines Placing a third sheet including a series of lines;   The combination of the first, second, and third sheets substantially eliminates Manipulating the third sheet until all zero order light is blocked;   Then, while operating one or both of the second and third sheets, the first sheet is operated. , By maintaining parallelism between the second and third series of lines. Achieving a predetermined wavelength selectivity of the primary light passing through the laminate. . 16. Applying the second layer substantially to the second series of opaque lines Maintaining said third sheet essentially stationary while moving in a vertical direction 16. The method of claim 15, further comprising maximizing shielding of zero order light. The method described. 17． Between the first and second sheets and between the second and third sheets 16. The method of claim 15, further comprising the step of removing substantially all air from The method described. 18. Once a given color selectivity and optimal zero order shielding are achieved, Fixing the first, second, and third sheets together in an immovable state. 16. The method of claim 15, further comprising: