JP3704875B2 - 画像記録方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体的な画像をホログラフィックステレオグラムに記録する画像記録方法及び画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホログラフィックステレオグラムは、被写体を異なる観察点から順次撮影することにより得られた多数の画像を原画として、これらを１枚のホログラム用記録媒体に短冊状又はドット状の要素ホログラムとして順次記録することにより作製される。
【０００３】
例えば、横方向のみに視差情報を持つホログラフィックステレオグラムでは、図２２に示すように、被写体３００を横方向の異なる観察点から順次撮影することにより得られた複数の原画３０１ａ〜３０１ｅが、短冊状の要素ホログラムとしてホログラム用記録媒体３０２に順次露光され記録される。
【０００４】
このホログラフィックステレオグラムでは、横方向の異なる観察点から順次撮影することにより得られた画像情報が、短冊状の要素ホログラムとして横方向に順次記録されているので、このホログラフィックステレオグラムを観察者が両目で見たとき、その左右の目にそれぞれ写る２次元画像は若干異なるものとなる。これにより、観察者は視差を感じ、三次元画像が再生される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のホログラフィックステレオグラムでは、良好な再生像を得ることができなかった。具体的には、従来のホログラフィックステレオグラムでは、再生像が不鮮明である、再生像が暗くコントラストが悪い、再生像の視野角が狭い等の問題があった。
【０００６】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、より良好な再生像を得ることができるようにホログラフィックステレオグラムに画像を記録する画像記録方法及び画像記録装置を提供するとを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
ホログラフィックステレオグラムから良好な再生像を得られるようにするためには、記録画像の露光中にホログラム用記録媒体を完全に固定し、光の波長オーダーほどの微小な振動も起こさないようにすることが必要である。また、ホログラフィックステレオグラムの作製時には、ホログラム用記録媒体を少しずつ移送して非常に多数の要素ホログラムを順次記録することとなるので、ホログラフィックステレオグラムを作製する画像記録装置を実用的なものとするためには、ホログラフィックステレオグラムの作製時にホログラム用記録媒体を速やかに移送できるようになされている必要がある。したがって、ホログラム用記録媒体の保持及び移送手段として、ホログラム用記録媒体の移送が速やかに行えるとともに、ホログラム用記録媒体の移送が完了し停止した後に、振動を残さないようなものが要求される。
【０００８】
例えば、通常の電動ステージを用いてホログラム用記録媒体を移送するようにすると、ホログラム用記録媒体の移送後、要素ホログラムの形成が可能となる程度にまでホログラム用記録媒体の振動が減衰するまでに、２秒程度の時間を要する。このため、電動ステージを用いて要素ホログラムを形成する毎に移送を行うと、１つのホログラフィックステレオグラムを作製するまでに非常に長い時間を要することとなる。
【０００９】
そこで、本発明者は、ホログラム用記録媒体の振動をより速やかに抑えることができる保持及び移送手段について検討した。その結果、電動ステージの代わりに、長尺状のホログラム用記録媒体を２本の平行ローラの間にローディングさせ、トーションコイルばね等により所定の引っ張り力テンションが与えられるようにして保持し、２本の平行ローラの間に掛け渡されたところに物体光を入射させるようにすることにより、ホログラム用記録媒体の振動をより速やかに抑えることが可能であることを見出した。このような構成とすることにより、ホログラム用記録媒体の移送後に振動が減衰するまでの時間が、電導ステージを用いた場合に比べて、４分の１以下に低減できた。
【００１０】
しかしながら、このような方法を適用しても、完全に振動を抑制するには至らなかった。そこで、本発明者は、ホログラム用記録媒体の振動を更に抑制できるような画像記録方法及び画像記録装置についての更なる研究を進め、下記の発明を成すに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、ホログラム用記録媒体の一方の面に物体光を集光して入射するとともに、前記ホログラム用記録媒体の他方の面に参照光を入射し、前記物体光と前記参照光を干渉させて前記ホログラム用記録媒体上に視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次短冊状又はドット状の要素ホログラムとして記録する画像記録方法において、
前記ホログラム用記録媒体の少なくともいずれかの面に、要素ホログラムの記録領域よりも大きく、かつ、前記ホログラム用記録媒体の両端部に亘る領域よりも小さい接触面積で光学部品を接触させるとともに、間欠送りされる前記ホログラム記録媒体の上流側に配置された液体を含ませた部材から、前記ホログラム記録媒体が送り操作されるとき、前記ホログラム記録媒体と接触することにより、前記ホログラム用記録媒体と前記光学部品との間の接触領域に表面張力により保持されるに足る量の液体を供給し、その後、前記ホログラム記録媒体の送り操作を停止した状態で前記ホログラム記録媒体に前記要素ホログラムの記録を行い、前記要素ホログラムの記録後、要素ホログラム毎、前記ホログラム用記録媒体を上記光学部品に対し移動させるようにしたものである。
【００１２】
ホログラム用記録媒体と光学部品との間に液体を介在させると、該光学部品と該ホログラム用記録媒体とを、間に空隙を生じさせることなく密着させることができるため、画像記録時におけるホログラム用記録媒体の振動を十分に抑制できるようになる。
【００１３】
なお、ホログラム用記録媒体と光学部品との間に液体を介在させるためには、ホログラム用記録媒体及び光学部品を液体中に配置することも考えられるが、ここでは、ホログラム用記録媒体及び光学部品を空気中に配置し、ホログラム用記録媒体と光学部品との間に表面張力によって液体を保持させる。
【００１４】
また、この液体をホログラム用記録媒体と光学部品との間に常に充填させた状態に保つため、該液体はホログラム用記録媒体と光学部品との間に連続的に供給されるようになされていることが好ましい。
【００１５】
ここで、ホログラム用記録媒体と液体を介して接触する光学部品としては、物体光入射側に配された一次元拡散板及びルーバーフィルムが好適である。すなわち、例えば、ホログラム用記録媒体に対する記録時に、所定の引っ張り力テンションが与えられたホログラム用記録媒体に、これら一次元拡散板及びルーバーフィルムよりなる光学部品を押し当てるようにする。ここで、一次元拡散板は、ホログラフィックステレオグラムを再生する際に上下方向の視野角を広く確保するために、記録時に物体光を面内一次元方向に若干拡散させ、光学系等に起因するノイズ成分を分散させるものである。また、ルーバーフィルムは、参照光がホログラム用記録媒体を通過した後、上述の一次元拡散板等に反射して再度ホログラム用記録媒体に入射するのを防ぐものである。
【００１６】
ところで、通常のホログラムにおいて、三次元画像を再生するための照明光源と、ホログラムとは空間的に離れている。このため、通常のホログラムでは、再生のために広い空間を必要とし、また、最適な条件で再生するにはホログラムと照明光源との位置関係を決められた条件にセットしなければならない。これは、複数の要素ホログラムからなるホログラフィックステレオグラムにおいても同様である。
【００１７】
これに対して、照明光源とホログラムが一体化していれば、照明のための空間が不要になって小型化を図ることができ、しかも、ホログラムと照明光源の位置関係が常に一定となるので、常に最適な条件で再生を行うことができる。そして、これを実現するものとして、透明な光導入ブロックに記録媒体を貼り付けて記録再生を行うエッジリット方式のホログラムがある。
【００１８】
このようなエッジリット方式のホログラムでは、再生用照明光の光源と光導入ブロックを一体化することにより、再生用の光学系を小型化することができ、しかも、常に最適な条件で再生を行うことができる。また、エッジリット方式のホログラムは、再生用照明光の入射角度が大きくなるため、光導入ブロックの外部から入射した光によって像が再生されるようなことがないという特徴を有している。このため、エッジリット方式のホログラムは、ヘッドアップディスプレイ装置のように、太陽等からの光によって像が再生されると好ましくないような分野において利用が進んでいる。
【００１９】
以上のように、エッジリット方式のホログラムは、数々の利点を有している。そこで、このようなエッジリット方式を、本発明に係る画像記録方法に適用するようにしてもよい。このときは、視差画像列の各画像データに基づく各画像を要素ホログラムとして、エッジリット方式によって順次記録するようにする。
【００２０】
上述のように、エッジリット方式では、透明な光導入ブロックにホログラム用記録媒体を貼り付け、この光導入ブロックを介して参照光あるいは照明光をホログラム用記録媒体の面に対して鋭角に入射させて記録あるいは再生を行う。このエッジリット方式を、ホログラフィックステレオグラムに適用したときも、照明光源とホログラフィックステレオグラムを一体化することができるため、照明のための空間が不要となり、また、ホログラフィックステレオグラムと照明光源の位置関係が常に一定となるので、常に最適な条件での再生を行うことができる。
【００２１】
エッジリット方式によって記録を行う場合、光導入ブロックは、ホログラム用記録媒体に物体光入射側から接触させてもよいし、参照光入射側から接触させてもよい。但し、エッジリット方式によって記録を行う場合においても、上述したように、物体光入射側のホログラム用記録媒体との接触部には、一次元拡散板及びルーバーフィルムを配することが好ましい。このときには、ホログラム用記録媒体の物体光入射側に一次元拡散板及びルーバーフィルムを配し、ホログラム用記録媒体の参照光入射側に光導入ブロックを配する。そして、光導入ブロックとホログラム用記録媒体とを液体を介して接触するようにする。なお、以下の説明において、光導入ブロックが参照光入射側に配されていることを明示する必要があるときには、当該光導入ブロックのことを参照光導入ブロックと称する。そして、参照光導入ブロックをホログラム用記録媒体に接触させる場合、この間に介在させる液体としては、ホログラム用記録媒体と参照光導入ブロックとのインデックスマッチングを行うインデックスマッチング液が好適である。
【００２２】
エッジリット方式によって記録を行うに際して、ホログラム用記録媒体と光導入ブロックとの間で屈折率が大きく変化するようだと、ホログラム用記録媒体の面に対して鋭角に入射された参照光が参照光導入ブロックとホログラム用記録媒体との界面で全反射してしまったり、ホログラム用記録媒体において実際に記録がなされる画像記録層表面の凹凸が画像に木目調のムラとなって現れたりする問題が生じる。これを解決するためには、例えば、ホログラム用記録媒体と参照光導入ブロックとのインデックスマッチングを行える液体中で露光を行うようにすればよい。しかし、液体中で露光を行おうとすると、画像記録装置の構成が複雑化及び大型化してしまい、しかも頻繁なメンテナンスも必要となるため、ホログラフィックステレオグラムの作製を自動化するのが難しくなる。
【００２３】
これに比べて、上述のように、ホログラム用記録媒体と参照光導入ブロックとの間のみにインデックスマッチング液を介在させるようにすると、参照光導入ブロックとホログラム用記録媒体とを完全に密着させることができ、しかも、画像記録装置の複雑化及び大型化を招くこともない。さらに、ホログラム用記録媒体の移送毎に、参照光導入ブロックをホログラム用記録媒体に近接又は離反する方向に移動させる必要もなくなるため、かえって画像記録装置の構成を簡略化することも可能となる。
【００２４】
なお、インデックスマッチング液によってホログラム用記録媒体と参照光導入ブロックとのインデックスマッチングを行えるようにするには、参照光導入ブロックとインデックスマッチング液との界面、及びインデックスマッチング液とホログラム用記録媒体との界面で全反射を起こさない条件とすること、さらには、各界面での強度反射率（ｓ成分）が小さくなるような条件とすることが必要である。
【００２５】
参照光導入ブロックとホログラム用記録媒体との間に介在させる液体が上述の条件を満たすと、参照光導入ブロックを通過した参照光がホログラム用記録媒体に入射される際に、この参照光が全反射されるのを防止できる。また、画像に木目調のムラが現れるのを防止できる。したがって、作製されたホログラフィックステレオグラムの画質を向上させることができる。
【００２６】
上述した画像記録方法を実現するためには、例えば、以下に示すような画像記録装置を用いる。
【００２７】
本発明に係る画像記録装置は、ホログラム用記録媒体の一方の面に物体光を集光して入射するとともに、前記ホログラム用記録媒体の他方の面に参照光を入射し、前記物体光と前記参照光を干渉させて前記ホログラム用記録媒体上に視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次短冊状又はドット状の要素ホログラムとして記録する画像記録装置において、前記記録媒体の少なくともいずれかの面に、要素ホログラムの記録領域よりも大きく、かつ、前記ホログラム用記録媒体の両端部に亘る領域よりも小さい接触面積で接触する光学部品と、液体を含んで、間欠送りされる前記ホログラム記録媒体の上流側に配置され、送り操作される前記ホログラム記録媒体と接触することにより、前記ホログラム用記録媒体と前記光学部品との間の接触領域に表面張力により保持されるに足る量の液体を供給する液体供給手段と、前記要素ホログラムの記録後、前記ホログラム用記録媒体を前記光学部品に対し前記要素ホログラム毎に間欠的に移動させる記録媒体移動手段と
を備える。
【００２８】
上記画像記録装置は、液体供給手段を備えるため、ホログラム用記録媒体と光学部品との間に液体を介在させることができ、これにより、該光学部品と該ホログラム用記録媒体とを、間に空隙を生じさせることなく密着させることができるようになり、ホログラム用記録媒体の振動を十分に抑制できるものとなる。
【００２９】
上記液体供給手段としては、ホログラム用記録媒体と光学部品との間に、連続的に液体を供給できるものが好ましい。このような液体供給手段としては、部材と部材との間に液体を供給するような従来公知の手段がいずれも使用可能であるが、例えば、液体を含ませたスポンジのごとき発泡体が好適である。すなわち、液体を含ませたスポンジのごとき発泡体を、ホログラム用記録媒体と光学部品の界面近傍に配することにより、液体を連続的にホログラム用記録媒体と光学部品との間に供給することが可能となる。
【００３０】
上記画像記録装置において、ホログラム用記録媒体と液体を介して接触する光学部品は、上述したとおり、物体光入射側に設けられた一次元拡散板及びルーバーフィルムであってもよいし、エッジリット方式による記録がなされる場合には参照光入射側に配された参照光導入ブロックであってもよい。エッジリット方式による記録がなされる場合には、ホログラム用記録媒体と参照光導入ブロックの間に介在させる液体としてインデックスマッチング液を用いればよいことも上述したとおりである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
１．第１の画像記録方法及び画像記録装置
本発明に係る第１の画像記録方法及び画像記録装置の実施の形態について説明する。
【００３３】
１−１ 画像記録装置の概要本発明に係る第１の画像記録装置の一実施形態であるホログラフィックステレオグラムプリンタシステムの概略について説明する。
【００３４】
図１に、このホログラフィックステレオグラムプリンタシステム１０の構成を示す。このホログラフィックステレオグラムプリンタシステム１０は、データ処理部１１と、制御用コンピュータ１２と、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３とから構成される。
【００３５】
データ処理部１１は、視差画像列撮影装置１４から出力される、実物体を横方向の異なる複数の観察点から撮影（例えば多眼式カメラによる同時撮影又は移動式カメラによる連続撮影）することにより得られた複数画像分の画像データＤ１、又はコンピュータ１５から出力される、横方向に順次視差を与えて作成された複数のレンダリング画像の各画像データＤ２に基づいて視差画像列を生成し、当該視差画像列の各画像データＤ３に対して所定のホログラム用の画像処理を施してホログラム用画像データＤ４とした後、これらをメモリ又はハードデイスク等の記録媒体１６に仮記録する。
【００３６】
また、データ処理部１１は、この後の露光動作時、記録媒体１６に記録された視差画像列の各画像データＤ４を順番に読み出し、読み出された各画像データＤ５を順次制御用コンピュータ１２に送出する。
【００３７】
制御用コンピュータ１２は、露光動作時、データ処理部１１から供給される視差画像列の各画像データＤ５に基づいて、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３のシャッタ１７、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１８、後述するプリンタヘッド部をそれぞれ駆動制御する。
【００３８】
ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３は、図１との対応部分に同一符号を付した図２に示されるような構成を有し、上述した制御用コンピュータ１２から供給される画像データＤ５に基づいてＬＣＤ１８を駆動して、これら各画像データＤ５に基づく各画像をそれぞれ短冊状の要素ホログラムとしてホログラム用記録媒体１９に順次記録し、ホログラフィックステレオグラムを作製する。
【００３９】
具体的には、制御用コンピュータ１２から供給される画像データＤ５のうちの１つの画像データに基づいてＬＣＤ１８を駆動させることにより、ＬＣＤ１８に当該画像データＤ５に基づく画像を表示させると共に、制御用コンピュータ１２からシャッタ１７に制御信号Ｓ１を送出してこれを開くように駆動させることにより、レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌ１をシャッタ１７、ハーフミラー２１及びミラー２２を順次介してスペーシャルフイルタ２３に入射させるようになされている。
【００４０】
このレーザ光Ｌ１は、スペーシャルフイルタ２３及びコリメータレンズ２４よって拡大され、ＬＣＤ１８を透過することにより当該ＬＣＤ１８に表示された画像に応じた投影光に変換された後、集光レンズ２５を介してコリメータレンズ２６に入射し、当該コリメータレンズ２６により横方向に集光された後、プリンタヘッド部２７に保持されたホログラム用記録媒体１９に入射する。
【００４１】
このとき、このホログラム用記録媒体１９におけるレーザ光Ｌ１の入射位置には、ハーフミラー２１において反射したレーザ光Ｌ１がシリンドリカルレンズ２８、コリメータレンズ２９及びミラー３０を順次介して参照光としてホログラム用記録媒体１９の裏面側から所定の角度をもって入射される。この場合、参照光の光路長は、ハーフミラー２１を透過した後ミラー２２を介してホログラム用記録媒体１９に入射するレーザ光Ｌ１（以下、これを物体光と呼ぶ）の光路長とほぼ同じ長さに選定されている。
【００４２】
かくしてこのホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３では、この物体光（投影光）と参照光とをホログラム用記録媒体１９の記録面上において干渉させることができ、これによりＬＣＤ１８に表示された画像をホログラム用記録媒体１９に短冊状に干渉縞として記録し得るようになされている。
【００４３】
さらにこのホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３では、この後この画像の記録が終了すると、制御用コンピュータ１２によりシャッタ１７が駆動されてレーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌ１が遮光されると共に、ＬＣＤ１８の駆動が停止され、かつ、制御用コンピュータ１２の制御のもとプリンタヘッド部２７が駆動され、ホログラム用記録媒体１９が要素ホログラムの横幅１本分だけ送られる。
【００４４】
さらにこの後、制御用コンピュータ１２の制御によりＬＣＤ１８が駆動して続く画像データＤ５に基づく画像を表示した後、制御用コンピュータ１２の制御によりシャッタ１７が開かれてＬＣＤ１８に表示された画像がホログラム用記録媒体１９に記録されると共に、この後同様の動作が順次繰り返される。
【００４５】
このようにして、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３においては、供給された視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次ホログラム用記録媒体１９に短冊状に記録し得ることができ、これにより所望のホログラフィックステレオグラムを得ることができる。
【００４６】
ここで、このホログラフィックステレオグラムプリンタシステムにて使用されるホログラム用記録媒体１９について説明する。
【００４７】
このホログラム用記録媒体１９は、図３に示すように、テープ状に形成されたフィルムベース材１９ａ上に光重合型フォトポリマからなるフォトポリマ層１９ｂが形成されるとともに、当該フォトポリマ層１９ｂ上にカバーシート１９ｃが被着されることにより形成された、いわゆるフィルム塗布タイプの記録媒体である。なお、本実施の形態において、感光部となるフォトポリマ層１９ｂには、デュポン株式会社製、商品名：ＯＭＮＩ−ＤＥＸ（未露光時の屈折率は１．４８７である。）を使用し、その膜厚は約２０μｍとした。
【００４８】
光重合型フォトポリマは、初期状態では、図４（Ａ）に示すように、モノマＭがマトリクスポリマに均一に分散している。これに対して、図４（Ｂ）に示すように、１０〜４００ｍＪ／ｃｍ^２程度のパワーの光Ｌ２を照射すると、露光部においてモノマＭが重合する。そして、ポリマ化するにつれて周囲からモノマＭが移動してモノマＭの濃度が場所によって変化し、これにより、屈折率変調が生じる。この後、図４（Ｃ）に示すように、１０００ｍＪ／ｃｍ^２程度のパワーの紫外線又は可視光Ｌ３を全面に照射することにより、モノマＭの重合が完了する。このように、光重合型フォトポリマは、入射された光に応じて屈折率が変化するので、参照光と物体光との干渉によって生じる干渉縞を、屈折率の変化として記録することができる。
【００４９】
このような光重合型フォトポリマを用いたホログラム用記録媒体１９は、露光後に特別な現像処理を施す必要が無い。したがって、光重合型フォトポリマを感光部に用いたホログラム用記録媒体１９を使用する上記ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３は、構成を簡略化することができる。
【００５０】
ところで、本発明に係る画像記録装置は、ホログラム用記録媒体の一方の面に物体光を入射するとともにホログラム用記録媒体の他方の面に参照光を入射することにより視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次短冊状又はドット状の要素ホログラムとして記録するものであって、ホログラム用記録媒体の少なくともいずれかの面に接触する光学部品と、ホログラム用記録媒体と光学部品との間に液体を供給する液体供給手段とが配されているものである。
【００５１】
このため、上記ホログラフィックステレオグラムプリンタシステム１０において、本発明のポイントとなる部分は、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３の部分、特にプリンタヘッド部２７近傍の部分の構成となる。そこで、以下に、プリンタヘッド部２７近傍の構成例について詳細に説明することにより、本発明に係る第１の画像記録装置の実施の形態を説明する。なお、本発明に係る画像記録方法は、ホログラム用記録媒体に対する記録時に、ホログラム用記録媒体の少なくともいずれかの面に光学部品を接触させ、該ホログラム用記録媒体と該光学部品との間に液体を介在させることを特徴とするものであるため、プリンタヘッド部２７近傍の動作を説明する中で、その実施の形態が示される。
【００５２】
１−２ 第１の実施の形態
本実施の形態に係る画像記録装置は、ホログラム用記録媒体１９における物体光入射側に、液体を介して、一次元拡散板及びルーバーフィルムよりなる光学部品が接触するような構成となされている。また、本実施の形態に係る画像記録方法は、上述の構成の画像記録装置を用いてホログラフィックステレオグラムを作製するものである。
【００５３】
以下、本実施の形態に係る画像記録装置について説明するため、前述したホログラフィックステレオグラムプリンタシステム１０におけるホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３のプリンタヘッド部２７近傍の構成を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、プリンタヘッド部２７は、図５に示されるようなプリンタヘッド部２７−１として構成される。
【００５４】
プリンタヘッド部２７−１は、ホログラム用記録媒体１９を保持し、移送する機構を有するものである。
【００５５】
即ち、所定位置に装填されたフィルムカートリッジ４０内のローラ４１を所定のトルクをもって回転自在に軸支すると共に、当該フィルムカートリッジ４０から引き出されたホログラム用記録媒体１９を間欠送り用ローラ４２とローラ４３とで挟み込むようにして保持し得るようになされ、これにより当該ホログラム用記録媒体１９をローラ４１及び間欠送り用ローラ４２間において物体光（レーザ光Ｌ１）と垂直に位置させ得るようになされている。
【００５６】
この場合ローラ４１及び間欠送り用ローラ４２は、図示しないトーションコイルばねにより互いに離反する方向に付勢されており、これによりローラ４１及び間欠送り用ローラ４２間に掛け渡されるようにローデイングされたホログラム用記録媒体１９に対して所定の引っ張り力テンションを与え得るようになされている。
【００５７】
また、これらローラ４１及び間欠送り用ローラ４２間には、一次元拡散板４４及びルーバフィルム４５を湾曲させた状態で一体に貼合わせた剛体よりなる光学部材４６が物体光の入射位置に対応させて配置される。なお、当該光学部材４６は、図示しない光学部品駆動機構により、矢印ｂで示すようなホログラム用記録媒体１９と近接又は離反する方向に移動自在に保持されている。
【００５８】
この場合、光学部品駆動機構は、露光動作開始前に制御用コンピュータ１２から供給される制御信号Ｓ２に基づいて駆動し、光学部材４６をホログラム用記録媒体１９に近接する方向に移動させることにより当該光学部材４６の湾曲した先端部をローラ４１及び間欠送り用ローラ４２間にローデイングされたホログラム用記録媒体１９の物体光の入射位置に押しつけるようになされている。
【００５９】
これにより、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３においては、この光学部材４６によってローラ４１及び間欠送り用ローラ４２間におけるホログラム用記録媒体１９の微小振動を抑え得るようになされ、これにより明るい（回折効率の高い）ホログラフィックステレオグラムが得られるようになる。
【００６０】
このため、光学部材４６のホログラム用記録媒体１９と接触する先端部には両端部及び中央部が突出するようにクラウン状の曲率がつけられており、これにより当該光学部材４６の先端部をホログラム用記録媒体１９の幅方向の両端部及び中央部に平均的に接触させてローラ４１及び間欠送り用ローラ４２間におけるホログラム用記録媒体１９の徴小振動をその幅方向に偏りなく確実に抑え得るようになされている。
【００６１】
また、本実施の形態においては、上述した光学部材４６の前段部に、液体供給手段として、液体を含ませたスポンジ５１が、光学部材４６とホログラム用記録媒体１９との両者に接触するように配されている。なお、スポンジ５１から供給される液体は、フォトポリマ層１９ｂを被覆するカバーシート１９ｃ上に供給されることとなるため、フォトポリマ層１９ｂには直接接触しない。
【００６２】
なお、スポンジ５１の幅は、ホログラム用記録媒体１９の裏側にまで液体が廻り込むのを防止するため、ホログラム用記録媒体１９の幅よりも狭くされる。また、ここでは、このスポンジ５１に含ませる液体として、ｏ−キシレンを用いた。
【００６３】
このように、スポンジ５１が配されることにより、ホログラム用記録媒体１９と光学部材４６との間に液体を連続的に供給し、ホログラム用記録媒体１９と光学部材４６との間に常に液体を介在させておくことができるようになる。そして、これにより、光学部材４６とホログラム用記録媒体１９とを、間に空隙を生じさせることなく、密着させることができるようになるため、ホログラム用記録媒体１９の振動を十分に抑制できるようになる。
【００６４】
また、上述のようにして、ホログラム用記録媒体１９と光学部材４６との間に液体を介在させておくと、光学部材４６を離反する方向に移動させなくても、ホログラム用記録媒体１９の間欠送りを行うことができるようになる。このため、前述した光学部品駆動機構を省略することも可能となり、画像記録装置の構成を簡略化することができる。
【００６５】
なお、ホログラム用記録媒体１９と光学部材４６との間に液体を介在させる方法としては、ホログラム用記録媒体１９、光学部材４６等を液体中に配することも考えられるが、ここでは、ホログラム用記録媒体１９及び光学部材４６を空気中に配置し、表面張力によって液体を保持させているため、画像記録装置の構成を簡略化でき、また、メンテナンスも容易である。
【００６６】
一方、間欠送り用ローラ４２においては、図示しないステッピングモータから出力される回転力に基づいて矢印ｃで示す方向に自在に回転し得るようになされている。この場合このステッピングモータは、制御コンピュータ１２から供給される制御信号Ｓ２に基づいて、１画像分の露光終了毎に間欠送り用ローラ４２を順次所定角度だけ回転させるようになされ、これによりホログラム用記録媒体１９を１要素ホログラム分だけ送ることができる。
【００６７】
また、ホログラム用記録媒体１９の進路のうち間欠送り用ローラ４２よりも後段には、当該進路に沿つて紫外線ランプ４７が配設されており、これにより間欠送り用コーラ４２によって送られてくるホログラム用記録媒体１９の露光部分に対してモノマＭの拡散を終了させるための紫外線Ｌ３を所定パワーで照射し得るようになされている。
【００６８】
さらに、ホログラム用記録媒体１９の進路のうち紫外線ランプ４７の後段には、回転自在に軸支されたヒートローラ４８と、一対の送り排出用送りローラ４９Ａ、４９Ｂと、カッタ５０とが順次配設されている。ここで、排出用送りローラ４９Ａ、４９Ｂは、ホログラム用記録媒体１９がヒートローラ４８の周面に半周に亘って密着した状態に巻きつくように保持する。
【００６９】
この場合ヒートローラ４８においては、内部にヒータ等の図示しない発熱手段が設けられており、これによりその周面が約１２０℃程度の温度を保ち得るようになされている。
【００７０】
この設定は、露光後の光重合フォトポリマ（ＯＭＮｌ−ＤＥＸ）を１２０〔℃〕の一定温度を保つように温度制御された加熱プレートと、上側からばね力で押さえつけられたガラス板との間に挟み込んで５分間加熱することによって、１２０℃で２時間雰囲気加熱した場合と同じ程度の屈折率変調度が得られることが実験により確認できたことによる。
【００７１】
このためヒートローラ４８は、その周面にホログラム用記録媒体１９が当接し始めてから離れるまでに記録画像が定着し得る程度の時間がかかるようにその外径が選定されており、これによりヒートローラ４８を通過したホログラム用記録媒体１９に記録された画像を確実に定着させ得るようになされている。
【００７２】
また、排出用送りローラ４９Ａ、４９Ｂの図示しない駆動機構（以下、これを排出用送りローラ駆動機構と呼ぶ）は、ホログラム用記録媒体１９の間欠送り時、制御用コンピュータ１２から出力される制御信号Ｓ２に基づいて、排出用送りローラ４９Ａ、４９Ｂを間欠送り用ローラ４２と同期させて回転させるようになされている。これにより、ホログラム用記録媒体１９を、間欠送り用ローラ４２及び排出用送りローラ４９Ａ、４９Ｂ間において弛ませることなく、確実にヒートローラ４８の周面に密着した状態に保持させることができる。
【００７３】
さらにカッタ５０の図示しない駆動機構（以下、これをカッタ駆動機構と呼ぶ）は、制御用コンピュータ１２から供給される制御信号Ｓ２に基づいてホログラム用記録媒体１９に所望の画像が記録された後、当該ホログラム用記録媒体１９の画像が記録された全ての領域部分がカッタ５０よりも外部に排出された段階でカッタ５０を駆動させ、この部分を他の部分から切り離すようにするものである。これにより、ホログラム用記録媒体１９における画像が記録された部分を１枚のホログラフィックステレオグラムとして外部に排出することができる。
【００７４】
ここで、本実施の形態に係る画像記録方法について説明するため、上述したプリンタヘッド部２７−１を含むホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３の動作について詳細に説明する。
【００７５】
前述したホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３を用いてホログラフィックステレオグラムを作製するには、先ず、図３に示されたような構成を有するホログラム用記録媒体１９をローラ４１に巻き付けた状態でフィルムカートリッジ４０に収納しておく。
【００７６】
そして、このホログラム用記録媒体１９をローラ４１及び間欠送り用ローラ４２間にローディングさせ、光学部材４６を、その湾曲した先端部がホログラム用記録媒体１９に所定圧力で押し付けられるようにセットする。ここで、液体供給手段であるスポンジ５１には、十分に液体を含ませておく。
【００７７】
なお、実際にこのホログラム用記録媒体１９に対する記録を行う前に、制御用コンピュータ１２からプリンタヘッド部２７−１のステッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構に制御信号Ｓ２を送出してこれらを駆動させ、ホログラム用記録媒体１９を、該ホログラム用記録媒体１９と光学部材４６とが接触する長さ分以上送っておく。
【００７８】
これにより、ホログラム用記録媒体１９には、光学部材４６に接触し始める位置にてスポンジ５１から液体が供給され、当該液体が保持された状態で光学部材４６に接触することとなるため、ホログラム用記録媒体１９と光学部材４６との間に液体を介在させることができる。
【００７９】
次いで、制御用コンピュータ１２から視差画像列の各画像に基づく画像データＤ５をＬＣＤ１８に供給して、該ＬＣＤ１８を駆動させ、この画像データＤ５に基づく画像を表示させる。
【００８０】
また、制御用コンピュータ１２からシャッタ１７に制御信号Ｓ１を送出して、該シャッタ１７を開かせることにより、レーザ光源２０から射出されたレーザ光Ｌ１をＬＣＤ１８を通して、上述したホログラム用記録媒体１９に入射させる。このとき、レーザ光Ｌ１は、レーザ光源２０から出射された後、シャッタ１７、ハーフミラー２１、ミラー２２、スペーシャルフィルタ２３、コリメータレンズ２４を順次介することは前述したとおりであり、これによって、ホログラム用記録媒体１９に物体光（投影光）として入射される。また、レーザ光源２０から出射されシャッタ１７を介してハーフミラー２１に入射されたレーザ光Ｌ１の半分は、反射して、シリンドリカルレンズ２８、コリメータレンズ２９、ミラー３０を順次介して、ホログラム用記録媒体１９に参照光として裏面側から入射される。
【００８１】
このようにして、物体光と参照光とをホログラム用記録媒体１９上で干渉させて露光させることにより、ＬＣＤ１８に表示させた画像をホログラム用記録媒体１９に短冊状に干渉縞として記録させる。
【００８２】
そして、この画像の記録が終了すると、制御用コンピュータ１２の制御によりシャッタ１７を閉じてレーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌ１を遮断し、ＬＣＤ１８の駆動を停止する。また、制御用コンピュータ１２からプリンタヘッド部２７−１のステッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構に制御信号Ｓ２を送出してこれらを駆動させることにより、ホログラム用記録媒体１９を１要素ホログラム分だけ送らせる。なお、ホログラム用記録媒体１９を間欠送りするに際しては、光学部材４６をホログラム用記録媒体１９から離間させる必要はない。
【００８３】
その後は、ＬＣＤ１８に画像データＤ５に基づく画像を表示させる操作、シャッタ１７を開いて物体光と参照光とをホログラム用記録媒体１９上で干渉させて露光させる操作、ステッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構によってホログラム用記録媒体１９を１要素ホログラム分だけ送らせる操作等を繰り返すことにより、データ処理部１１から供給された視差画像列の各画像に基づく各画像データＤ５をホログラム用記録媒体１９に順次短冊状に記録させていく。
【００８４】
このとき、プリンタヘッド部２７−１において、物体光と参照光とによるホログラム用記録媒体１９の露光を行う部分よりも後段側では、紫外線ランプ４７により、順次間欠送りされるホログラム用記録媒体１９の全面に亘って紫外線Ｌ３が照射される。これにより、ホログラム用記録媒体１９において、図４に示されたように、フォトポリマ層１９ｂの露光部分におけるモノマＭの重合が完了する。
【００８５】
また、この紫外線ランプ４７よりも後段側では、ヒートローラ４８により、ホログラム用記録媒体１９が加熱される。これによって、フォトポリマ層１９ｂの屈折率変調度が増加し、記録画像が定着する。
【００８６】
さらに、このヒートローラ４８よりも後段側では、制御用コンピュータ１２から供給される制御信号Ｓ２に基づいてカッタ駆動機構が駆動され、カッタ５０により、完成したホログラフィックステレオグラムが所望のサイズに裁断されて、外部に排出される。
【００８７】
以上のように、ホログラム用記録媒体１９に対して所望の画像を記録するに際し、ホログラム用記録媒体１９と光学部材４６との間に連続的に液体を供給し、この間に常に液体を介在させるようにすると、光学部材４６とホログラム用記録媒体１９とが、間に空隙を生じることなく密着するようになり、ホログラム用記録媒体１９の振動が十分に抑制されるようになる。
【００８８】
また、上述のようにして、ホログラム用記録媒体１９と光学部材４６との間に液体を介在させておくと、光学部材４６を離反する方向に移動させなくても、ホログラム用記録媒体１９の間欠送りを行うことができるようになる。
【００８９】
さらに、ここでは、ホログラム用記録媒体１９及び光学部材４６を空気中に配置し、表面張力によって液体を保持させているため、メンテナンスも容易である。
【００９０】
１−３ 第２の実施の形態
本実施の形態に係る画像記録装置は、エッジリット方式にて記録を行うものであり、ホログラム用記録媒体１９における参照光入射側に、液体を介して、参照光導入ブロックよりなる光学部品が接触するような構成となされている。また、本実施の形態に係る画像記録方法は、上述のような構成の画像記録装置を用いてホログラフィックステレオグラムを作製する。
【００９１】
なお、エッジリット方式にて記録を行う場合においても、ホログラフィックステレオグラムプリンタシステムの構成は図１を用いて説明したとおりであり、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置の構成も参照光の入射角度等が一部変更される以外は図２を用いて説明したとおりである。
【００９２】
以下、本実施の形態に係る画像記録装置について説明するため、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３におけるプリンタヘッド部２７近傍の構成を詳細に説明する。本実施の形態では、プリンタヘッド部２７は、図６に示されるようなプリンタヘッド部２７−２として構成される。
【００９３】
プリンタヘッド部２７−２においては、図５に示したプリンタヘッド部２７−１と同様にしてホログラム用記録媒体１９をローディングさせるようになされている。なお、図５に示したプリンタヘッド部２７−１と共通する部材には共通符号を付して重複説明を省略する。
【００９４】
プリンタヘッド部２７−２においては、一次元拡散板４４よりなる光学部材４６がホログラム用記録媒体１９から離間した位置に配される。即ち、この一次元拡散板４４は、光学的な機能については図５に示したプリンタヘッド部２７−１と同様であるが、ホログラム用記録媒体１９を押さえ込む機能を有さない。
【００９５】
なお、プリンタヘッド部２７−２において、後述する参照光導入ブロック５２を介してホログラム用記録媒体１９に入射した参照光は、空気との界面において全反射し、一次元拡散板４４には到達しない。したがって、このプリンタヘッド部２７−２では、ホログラム用記録媒体１９と一次元拡散板４４との間に、ルーバーフィルムを配する必要はない。
【００９６】
また、このプリンタヘッド部２７−２においては、参照光の入射位置に対応する位置に、透明なガラスからなる参照光導入ブロック５２が、ホログラム用記録媒体１９に接触するように配される。この参照光導入ブロック５２は、エッジリット方式による記録を行うに際して、端部から参照光を入射させ、当該参照光をホログラム用記録媒体１９の面に対して鋭角に入射させるものである。ここでは、屈折率が１．５１のガラスＢＫ７を用いた。
【００９７】
このプリンタヘッド部２７−２において、ホログラム用記録媒体１９には、該ホログラム用記録媒体１９の面に対して略垂直に入射する物体光と、ホログラム用記録媒体１９の面に対して鋭角に入射する参照光とによって干渉縞が形成されることとなる。
【００９８】
また、ここでは、参照光導入ブロック５２は、ホログラム用記録媒体１９に接触するように設けられているため、ローラ４１及び間欠送り用ローラ４２間におけるホログラム用記録媒体１９の微小振動を抑えることができ、明るい（回折効率の高い）ホログラフィックステレオグラムを形成できるようになる。
【００９９】
また、本実施の形態においては、上述した参照光導入ブロック５２の前段部に、液体供給手段として、液体を含ませたスポンジ５３が、参照光導入ブロック５２とホログラム用記録媒体１９との両者に接触するように配されている。ここで、スポンジ５３の幅は、ホログラム用記録媒体１９の裏側にまで液体が廻り込むのを防止するため、ホログラム用記録媒体１９の幅よりも狭くされる。
【０１００】
また、ここでは、このスポンジ５３に含ませる液体として、ホログラム用記録媒体１９と参照光導入ブロック５２とのインデックスマッチングを可能とする屈折率を有するｏ−キシレンを用いた。なお、インデックスマッチングを可能とする屈折率の条件については後述する。
【０１０１】
このスポンジ５３が配されることにより、ホログラム用記録媒体１９と参照光導入ブロック５２との間に液体を連続的に供給し、ホログラム用記録媒体１９と参照光導入ブロック５２との間に常に液体を介在させておくことができるようになる。そして、これにより、参照光導入ブロック５２とホログラム用記録媒体１９とを、間に空隙を生じさせることなく、密着させることができるようになるため、ホログラム用記録媒体１９の振動を十分に抑制できるようになる。
【０１０２】
また、ホログラム用記録媒体１９と参照光導入ブロック５２との間に供給される液体がインデックスマッチングを行うため、参照光導入ブロック５２を通過した参照光がホログラム用記録媒体１９に入射されるに際し、参照光導入ブロック５２の内部で参照光が全反射してしまうようなことはない。したがって、優れた画質のホログラフィックステレオグラムを作製できるようになる。
【０１０３】
また、上述のようにして、ホログラム用記録媒体１９と参照光導入ブロック５２との間に液体を介在させておくと、参照光導入ブロック５２を離反する方向に移動させなくても、ホログラム用記録媒体１９の間欠送りを行うことができるようになる。このため、参照光導入ブロック５２をホログラム用記録媒体１９に近接／離間させるための駆動機構が省略でき、画像記録装置の構成を簡略化することができる。
【０１０４】
なお、ホログラム用記録媒体１９と参照光導入ブロック５２との間に液体を介在させる方法としては、ホログラム用記録媒体１９、参照光導入ブロック５２等を液体中に配することも考えられるが、ここでは、ホログラム用記録媒体１９及び参照光導入ブロック５２を空気中に配置し、表面張力によって液体を保持させているため、画像記録装置の構成を簡略化でき、また、メンテナンスも容易である。
【０１０５】
なお、このプリンタヘッド部２７−２において、間欠送り用ローラ４２より後段側の構成は、図５に示したプリンタヘッド部２７−１と同様であるため、説明を省略する。
【０１０６】
ここで、本実施の形態に係る画像記録方法について説明するため、上述したプリンタヘッド部２７−２を含むホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３の動作について詳細に説明する。
【０１０７】
前述したホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３を用いてホログラフィックステレオグラムを作製するには、先ず、図３に示されたような構成を有するホログラム用記録媒体１９をローラ４１に巻き付けた状態でフィルムカートリッジ４０に収納しておく。
【０１０８】
そして、このホログラム用記録媒体１９をローラ４１及び間欠送り用ローラ４２間にローディングさせ、参照光導入ブロック５２がホログラム用記録媒体１９に接触するようにセットする。また、液体供給手段であるスポンジ５３には十分に液体を含ませておく。
【０１０９】
なお、実際にこのホログラム用記録媒体１９に対する記録を行う前に、制御用コンピュータ１２からプリンタヘッド部２７−２のステッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構に制御信号Ｓ２を送出してこれらを駆動させ、ホログラム用記録媒体１９を、該ホログラム用記録媒体１９と参照光導入ブロック５２とが接触する長さ分以上送っておく。
【０１１０】
これにより、ホログラム用記録媒体１９には、参照光導入ブロック５２に接触し始める位置にてスポンジ５３から液体が供給され、液体が保持された状態で参照光導入ブロック５２に接触することとなるため、ホログラム用記録媒体１９と参照光導入ブロック５２との間に液体を介在させることができる。
【０１１１】
次いで、制御用コンピュータ１２から視差画像列の各画像に基づく画像データＤ５をＬＣＤ１８に供給して、該ＬＣＤ１８を駆動させ、この画像データＤ５に基づく画像を表示させる。
【０１１２】
また、制御用コンピュータ１２からシャッタ１７に制御信号Ｓ１を送出して、該シャッタ１７を開かせることにより、レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌ１をＬＣＤ１８を通して、上述したホログラム用記録媒体１９に入射させる。このとき、レーザ光Ｌ１は、レーザ光源２０から出射された後、シャッタ１７、ハーフミラー２１、ミラー２２、スペーシャルフィルタ２３、コリメータレンズ２４を順次介することは前述したとおりであり、これによって、ホログラム用記録媒体１９に物体光（投影光）として入射される。また、レーザ光源２０から出射されシャッタ１７を介してハーフミラー２１に入射されたレーザ光Ｌ１の半分は、反射して、シリンドリカルレンズ２８、コリメータレンズ２９、ミラー３０を順次介した後、参照光導入ブロック５２を介して、ホログラム用記録媒体１９に参照光として裏面側から入射される。
【０１１３】
このようにして、物体光と参照光とをホログラム用記録媒体１９上で干渉させて露光させることにより、ＬＣＤ１８に表示させた画像をホログラム用記録媒体１９に短冊状に干渉縞として記録させる。
【０１１４】
そして、この画像の記録が終了すると、制御用コンピュータ１２の制御によりシャッタ１７を閉じてレーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌ１を遮断し、ＬＣＤ１８の駆動を停止する。また、制御用コンピュータ１２からプリンタヘッド部２７−２のステッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構に制御信号Ｓ２を送出してこれらを駆動させることにより、ホログラム用記録媒体１９を１要素ホログラム分だけ送らせる。なお、ホログラム用記録媒体１９を間欠送りするに際しては、参照光導入ブロック５２をホログラム用記録媒体１９から離間させる必要はない。
【０１１５】
その後は、ＬＣＤ１８に画像データＤ５に基づく画像を表示させる操作、シャッタ１７を開いて物体光と参照光とをホログラム用記録媒体１９上で干渉させて露光させる操作、ステッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構によってホログラム用記録媒体１９を１要素ホログラム分だけ送らせる操作等を繰り返すことにより、データ処理部１１から供給された視差画像列の各画像に基づく各画像データＤ５をホログラム用記録媒体１９に順次短冊状に記録させていく。
【０１１６】
このとき、プリンタヘッド部２７−２において、物体光と参照光とによるホログラム用記録媒体１９の露光を行う部分よりも後段側では、紫外線ランプ４７により、順次間欠送りされるホログラム用記録媒体１９の全面に亘って紫外線Ｌ３が照射される。これにより、ホログラム用記録媒体１９において、図４に示されたように、フォトポリマ層１９ｂの露光部分におけるモノマＭの重合が完了する。
【０１１７】
また、この紫外線ランプ４７よりも後段側では、ヒートローラ４８により、ホログラム用記録媒体１９が加熱される。これによって、フォトポリマ層１９ｂの屈折率変調度が増加し、記録画像が定着する。
【０１１８】
さらに、このヒートローラ４８よりも後段側では、制御用コンピュータ１２から供給される制御信号Ｓ２に基づいてカッタ駆動機構が駆動され、カッタ５０により、完成したホログラフィックステレオグラムが所望のサイズに裁断されて、外部に排出される。
【０１１９】
以上のように、ホログラム用記録媒体１９に対して所望の画像を記録するに際し、ホログラム用記録媒体１９と参照光導入ブロック５２との間に連続的に液体を供給し、この間に常に液体を介在させると、参照光導入ブロック５２とホログラム用記録媒体１９とが、間に空隙を生じることなく密着するようになるため、ホログラム用記録媒体１９の振動が十分に抑制されるようになる。
【０１２０】
また、ホログラム用記録媒体１９と参照光導入ブロック５２との間に供給される液体がインデックスマッチングを行うため、参照光導入ブロック５２を通過した参照光がホログラム用記録媒体１９に入射されるに際し、参照光導入ブロック５２内において全反射されることがない。したがって、優れた画質のホログラフィックステレオグラムを作製できるようになる。
【０１２１】
また、上述のようにして、ホログラム用記録媒体１９と参照光導入ブロック５２との間に液体を介在させておくと、参照光導入ブロック５２を離反する方向に移動させなくても、ホログラム用記録媒体１９の間欠送りを行うことができるようになる。
【０１２２】
さらに、ここでは、ホログラム用記録媒体１９及び参照光導入ブロック５２を空気中に配置し、表面張力によって液体を保持させているため、メンテナンスも容易である。
【０１２３】
ところで、エッジリット方式による再生を行うに際しては、参照光導入ブロック５２と同様の光学特性を有する照明光導入ブロックをホログラフィックステレオグラムに接触させ、この照明光導入ブロックに、ホログラム用記録媒体１９の面に対する参照光の入射角度と同じ角度で照明光を入射させれば、ホログラム用記録媒体１９に形成された干渉縞によって照明光が回折し、物体光と同様の回折光を生じて、再生像が得られるようになる。
【０１２４】
したがって、エッジリット方式で透過型のホログラフィックステレオグラムを作製する際には、参照光を、物体光を入射する側から参照光導入ブロックを介してホログラム用記録媒体に入射させなければならず、物体光集光用のシリンドリカルレンズとホログラム用記録媒体との間に参照光導入ブロックを配置することとなる。しかしながら、空間的な制約のため、シリンドリカルレンズとホログラム用記録媒体との間に参照光導入ブロックを配置することは、非常に困難である。
【０１２５】
これに対して、図６で示されたプリンタヘッド部２７−２を有するホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１３においては、エッジリット方式のホログラフィックステレオグラムを反射型で作製しているため、ホログラム用記録媒体１９の一方の面に物体光が入射するようにするとともに、ホログラム用記録媒体１９の他方の面に参照光を入射するようにすればよい。したがって、ホログラム用記録媒体１９を介して、一方の側に物体光を集束するためのシリンドリカルレンズ２０を配し、他方の側に参照光導入ブロック５２を配すれば良く、空間的な制約を受けることなく、光学系を非常に容易に構成することができる。
【０１２６】
なお、このように反射型で作製されたホログラフィックステレオグラムは、例えば、反射型で三次元画像の再生を行う。反射型で三次元画像の再生を行うときには、図７に示すように、液体６０を介して照明光導入ブロック６１にホログラフィックステレオグラム６２を貼り付けた上で、再生用照明光６３を照明光導入ブロック６１の端部６１ａからホログラフィックステレオグラム６２に向けて入射する。ここで、ホログラフィックステレオグラム６２は、照明光導入ブロック６１の面のうち、観察者６４から遠い方の面６１ｂに貼り付ける。
【０１２７】
このとき、ホログラフィックステレオグラム６２から反射モードで回折してきた回折光６５によって生じる再生像６６が、観察者６４によって観察されることとなる。このように三次元画像を再生したとき、再生像６６は、観察者６４から見て照明光導入ブロック６１よりも奥に物体があるように再生される。
【０１２８】
また、上述のように反射型で作製されたホログラフィックステレオグラムは、透過型で三次元画像の再生を行うことも可能である。
【０１２９】
即ち、図８に示すように、液体７０を介して照明光導入ブロック７１にホログラフィックステレオグラム７２を貼り付けた上で、再生用照明光７３を照明光導入ブロック７１の端部７１ａからホログラフィックステレオグラム７２に向けて入射する。ここで、ホログラフィックステレオグラム７２は、照明光導入ブロック７１の面のうち、観察者７４に近い方の面７１ｃに貼り付ける。
【０１３０】
このとき、ホログラフィックステレオグラム７２から透過モードで回折してきた回折光７５によって生じる再生像７６が、観察者７４によって観察されることとなる。このように三次元画像を再生したとき、再生像７６は、図７に示したような再生方法に比べて、物体が手前にあるように再生される。したがって、図８に示したように三次元画像を再生することにより、立体感を強調することができ、ディスプレイ効果が高まることとなる。
【０１３１】
なお、照明光導入ブロック７１の形状は必ずしも直方体である必要はなく、ホログラフィックステレオグラム７２に対する再生用照明光７３の入射角度が、記録時にホログラム用記録媒体１９に入射した参照光の入射角度と一致するようになされていれば、どのような形状であっても良い。
【０１３２】
なお、本実施の形態において、ホログラフィックステレオグラムを作製する際に使用したレーザ光の波長は約５３２ｎｍとし、参照光と物体光のなす角度は約７５°とした。また、ホログラム用記録媒体１９の感光部の膜厚は約２０μｍであり、その屈折率は１．５前後である。したがって、このホログラフィックステレオグラムの波長選択幅は約５０ｎｍである。このため、このホログラフィックステレオグラムを再生するに際しては、再生用照明光７３の光源として、例えば、中心波長が約５２５ｎｍ、波長幅が約５０ｎｍの光を発する発光ダイオードが好適である。発光ダイオードは、発光効率が非常に高いため、電池等でも充分に実用的な時間使用することができる。したがって、画像再生装置の駆動電源を電池等から取るようにすることが可能であり、これにより、小型化や低価格化を図ることができる。
【０１３３】
ところで、反射型でホログラフィックステレオグラムを再生する場合には、比較的に波長選択性が高いので、通常は、白色光を再生用照明としても再生像を得ることができる。これに対して、透過型でホログラフィックステレオグラムを再生する場合は、反射型でホログラフィックステレオグラムを再生する場合に比べて波長選択性が弱まるので、白色光による再生は難しい。したがって、透過型でホログラフィックステレオグラムを再生する場合は、再生用照明の光源に、色純度の高いものを使用することが好ましい。具体的には、再生用照明光の光源として、色純度の高い光を発する発光ダイオードを用いれば、波長選択性の弱さが補われ、鮮明な再生像を得ることができる。また、発光ダイオードは、点光源に近いために光源の広がりによる再生像のボケを防ぐことができるという利点や、発光効率が非常に高く、殆ど熱を発しないという利点等もある。
【０１３４】
ただし、再生用照明光の光源は、発光ダイオードに限られるものではなく、半導体レーザー等のように色純度の高い光を発するものであれば、同様に再生像を得ることが出来る。また、波長選択フィルターや狭帯域反射ミラー等を用いて色純度を高めた光を再生用照明光として用いるようにしてもよい。
【０１３５】
１−４ ホログラム用記録媒体と光学部品との間に介在させる液体の条件
第１の実施の形態では、一次元拡散板４４及びルーバーフィルム４５よりなる光学部材４６をホログラム用記録媒体１９に液体を介して接触させ、第２の実施の形態では、参照光導入ブロック５２をホログラム用記録媒体１９に液体を介して接触させる例について説明した。ここで、ホログラム用記録媒体１９とこれら光学部品との間に介在させる液体の条件について説明する。
【０１３６】
まず、第２の実施の形態のように、エッジリット方式により記録を行う場合に、参照光導入ブロック５２とホログラム用記録媒体１９との間に介在させる液体の条件について説明する。
【０１３７】
エッジリット方式によって記録を行うに際しては、参照光がホログラム用記録媒体１９の面に対して鋭角に入射されるため、この参照光が参照光導入ブロック５２とホログラム用記録媒体１９との界面で全反射してしまったり、ホログラム用記録媒体１９において実際に記録がなされるフォトポリマ層１９ｂ表面の凹凸が画像に木目調のムラとなって現れたりしやすい。このため、参照光導入ブロック５２とホログラム用記録媒体１９との間に介在させる液体には、ホログラム用記録媒体１９と参照光導入ブロック５２とのインデックスマッチングを可能とすることが要求される。即ち、参照光導入ブロック５２と液体との界面、液体とホログラム用記録媒体１９との界面で全反射を起こさない条件とすること、さらには、各界面での強度反射率（ｓ成分）が小さくなるような条件とすることが要求される。
【０１３８】
図９に示されるように、屈折率ｎ_ｇの参照光導入ブロック５２の端部５２ａから参照光５５が入射し、屈折率ｎ_ｍの液体５６を通過して、屈折率ｎ_ｐのホログラム用記録体１９に達するとき、各界面での光線角度をそれぞれ、θ_ｇ、θ_ｍ、θ_ｐとすると、下記の式（１）
ｎ_ｇｓｉｎθ_ｇ＝ｎ_ｍｓｉｎθ_ｍ＝ｎ_ｐｓｉｎθ_ｐ・・・（１）
が成り立ち、各界面で全反射を起こさない条件は、下記の式（２）、（３）
ｎ_ｍ＞ｎ_ｇｓｉｎθ_ｇ・・・（２）
ｎ_ｐ＞ｎ_ｍｓｉｎθ_ｍ（＝ｎ_ｇｓｉｎθ_ｇ） ・・・（３）
のようになる。
【０１３９】
なお、ホログラム用記録媒体１９のフォトポリマ層１９ｂとして、前述したように、屈折率が１．４８７であるものを用いるならば、ｎ_ｇは、上記の式（３）に、ｎ_ｐ＝１．４８７を代入して、下記の式（４）
ｎ_ｇ＜１．４８７／ｓｉｎθ_ｇ・・・（４）
にて示される。
【０１４０】
ここで、θ_ｇ＝７５°あるいはθ_ｇ＝７８°とすると、ｎ_ｇは、下記の式（５）、（６）
θ_ｇ＝７５°のとき、 ｎ_ｇ＜１．５３９ ・・・（５）
θ_ｇ＝７８°のとき、 ｎ_ｇ＜１．５２０ ・・・（６）
となる。
【０１４１】
なお、上記の式（５）、（６）を満たす材料として、屈折率が１．５１のガラスＢＫ７がある。このため、参照光導入ブロック５２としてこのガラスＢＫ７を用いると、ｎm は、上記の式（２）に、ｎｇ＝１．５１を代入することにより求めることができる。
【０１４２】
したがって、θ_ｇ＝７５°あるいはθ_ｇ＝７８°とすると、ｎｍは、下記の式（７）、（８）
θ_ｇ＝７５°のとき、ｎ_ｍ＞１．４５８ ・・・（７）
θ_ｇ＝７８°のとき、ｎ_ｍ＞１．４７７ ・・・（８）
となる。
【０１４３】
即ち、参照光５５が参照光導入ブロック５２とホログラム用記録媒体１９との界面で全反射するのを防止するためには、参照光導入ブロック５２とホログラム用記録媒体１９との間に介在させる液体５６として、屈折率ｎ_ｍが上記の式（７）、（８）を満たすものを用いればよい。
【０１４４】
しかしながら、ホログラフィックステレオグラムを作製する際には、上述の条件を満たすのみでは未だ不十分であり、各界面での強度反射率（ｓ成分）を小さくすることも必要である。界面での反射が強くなると、光のロスが大きくなるばかりでなく、反射した光が余計なホログラムを形成し、回折効率を低下させることになるからである。また、上述した全反射を防止する条件は、各界面が平面である場合について適用されるものであるのに対し、実際のホログラム用記録媒体１９においてはフォトポリマ層１９ｂの表面に多少のうねりがあることから、上述した条件を満たしても、全反射が起こる部分が生じ、画像に木目調のムラが現れやすい。
【０１４５】
参照光導入ブロック５２と液体５６の界面での強度反射率（ｓ成分）Ｒｓ_{（ｇ−ｍ）}、液体５６とホログラム用記録媒体１９の界面での強度反射率（ｓ成分）Ｒｓ_{（ｍ−ｐ）}は、下記の式（９）、（１０）
Ｒｓ_{（ｇ−ｍ）}＝ｓｉｎ^２（θ_ｇ−θ_ｍ）／ｓｉｎ^２（θ_ｇ＋θ_ｍ） ・・・（９）
Ｒｓ_{（ｍ−ｐ）}＝ｓｉｎ^２（θ_ｍ−θ_ｐ）／ｓｉｎ^２（θ_ｍ＋θ_ｐ） ・・・（１０）
で示される。
【０１４６】
そして、Ｒｓ_{（ｇ−ｍ）}、Ｒｓ_{（ｍ−ｐ）} がそれぞれ０に近いほど好ましいことから、下記の式（１１）
（１−Ｒｓ_{（ｇ−ｍ）} ）×（１−Ｒｓ_{（ｍ−ｐ）} ） ・・・（１１）
にて求められる値が１に近いほどよい。
【０１４７】
ここで、ｎ_ｐ＝１．４８７、ｎ_ｇ＝１．５１、θ_ｇ＝７５°あるいはθ_ｇ＝７８°とし、ｎ_ｍを種々に変化させたときのＲｓ_{（ｇ−ｍ）} 、Ｒｓ_{（ｍ−ｐ）} 、（１−Ｒｓ_{（ｇ−ｍ）} ）×（１−Ｒｓ_{（ｍ−ｐ）} ）の値をシュミレーションによって求めた。この結果を図１０、図１１に示す。
【０１４８】
そして、（１−Ｒｓ_{（ｇ−ｍ）} ）×（１−Ｒｓ_{（ｍ−ｐ）} ）の値が０．９以上となるｎ_ｍの範囲を求めると、下記の式（１２）、（１３）
θ_ｇ＝７５°のとき、 １．４７５＜ｎ_ｍ＜１．５４９ ・・・（１２）
θ_ｇ＝７８°のとき、 １．４８６＜ｎ_ｍ＜１．５１４ ・・・（１３）
となった。
【０１４９】
なお、上記の式（１２）、（１３）は、全反射を防止できる条件である前述した式（７）、（８）を満たすため、各界面での全反射を防止し、且つ、強度反射率を十分に小さくするには、参照光導入ブロック５２とホログラム用記録媒体１９との間に介在させる液体５６として、屈折率ｎm が上記の式（１２）、（１３）を満たすものを用いればよい。
【０１５０】
この条件を満たす液体５６としては、エチルベンゼン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、テトラクロロエチレン、トルエン、ピリジン、ピロール、メシチレン等が挙げられる。
【０１５１】
次に、参照光５５をホログラム用記録媒体１９の面に対して鋭角に入射する必要がない場合について説明する。
【０１５２】
この場合、参照光導入ブロック５２と液体５６との界面、液体５６とホログラム用記録媒体１９との界面で全反射を起こさないようにするためには、ｎ_ｐ＝１．４８７、θ_ｇ＝４５°とすると、前述した式（４）より、ｎ_ｇが下記の式（１４）
ｎ_ｇ＜２．１０３ ・・・（１４）
となる。
【０１５３】
ここでも、ｎ_ｇ＝１．５１とし、前述した式（２）にｎ_ｇ＝１．５１、θ_ｇ＝４５°を代入すると、ｎ_ｍは下記の式（１５）
ｎ_ｍ＞１．０６８ ・・・（１５）
となる。
【０１５４】
また、強度反射率を小さく抑えるための条件を求めるため、ｎ_ｐ＝１．４８７、ｎ_ｇ＝１．５１、θ_ｇ＝４５°とし、ｎ_ｍを種々に変化させたときのＲｓ_{（ｇ−ｍ）} 、Ｒｓ_{（ｍ−ｐ）} の値をシュミレーションによって求め、（１−Ｒｓ_{（ｇ−ｍ）} ）×（１−Ｒｓ_{（ｍ−ｐ）} ）の値を求めた。この結果を図１２に示す。
【０１５５】
そして、（１−Ｒｓ_{（ｇ−ｍ）} ）×（１−Ｒｓ_{（ｍ−ｐ）} ）の値が０．９以上となるｎ_ｍの範囲を求めると、下記の式（１６）
１．２６＜ｎ_ｍ ＜１．９７ ・・・（１６）
のように非常に広い幅を有するものとなった。
【０１５６】
なお、（１−Ｒｓ_{（ｇ−ｍ）} ）×（１−Ｒｓ_{（ｍ−ｐ）} ）の値を０．９８以上としても、ｎ_ｍの範囲は、下記の式（１７）
１．３８＜ｎ_ｍ ＜１．６７ ・・・（１７）
のような幅を有するものである。
【０１５７】
上記の式（１７）は、全反射を防止できる条件である前述した式（１５）を満たすため、参照光導入ブロック５２とホログラム用記録媒体１９との間に介在させる液体５６として屈折率ｎ_ｍが上記の式（１７）を満たすものを用いれば、各界面での全反射を防止し、且つ、強度反射率を十分に小さくすることができるようになる。
【０１５８】
このように、参照光５５をホログラム用記録媒体１９の面に対して鋭角に入射させない場合、もともと全反射が起こりにくく、強度反射率も小さいため、参照光導入ブロック５２とホログラム用記録媒体１９との間に介在させる液体５６に求められる条件が非常に緩くなる。このため、この屈折率の条件を満たす液体５６としては、従来公知の有機溶剤の多くが使用可能である。
【０１５９】
ところで、ここでは、参照光５５をホログラム用記録媒体１９の面に対して鋭角に入射する必要がない場合についても、図９に示されたように、ホログラム用記録媒体１９に液体５６を介して参照光導入ブロック５２を接触させる場合についての考察を示した。しかし、第１の実施の形態では、ホログラム用記録媒体１９に液体５６を介して接触するのは、参照光導入ブロック５２ではなく、一次元拡散板４４及びルーバーフィルム４５よりなる光学部材４６であることから、参照光導入ブロック５２と光学部材４６との屈折率の違いにより、上述したｎ_ｍの範囲に多少のズレは生じることとなる。
【０１６０】
また、ここでは、ホログラム用記録媒体１９の屈折率ｎ_ｐとして、フォトポリマ層１９ｂの屈折率を採用している。しかし、実際に用いているホログラム用記録媒体１９は、図３に示したように、フォトポリマ層１９ｂがフィルムベース材１９ａとカバーシート１９ｃとの間に挟み込まれた構造となされており、フォトポリマ層１９ｂと液体５６とが接触しているわけではない。このため、フォトポリマ層１９ｂと液体５６との間に存在するフィルムベース材１９ａやカバーシート１９ｃの屈折率が、フォトポリマ層１９ｂと液体５６のいずれかと等しいものでない場合には、上述したｎ_ｍの範囲に多少のズレが生じることとなる。
【０１６１】
１−５ 変形例
以上、本発明に係る画像記録方法及び画像記録装置の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではないことは言うまでもない。例えば、液体供給手段としてスポンジ５１、５３を用いたが、ホログラム用記録媒体１９と光学部材４６あるいは参照光導入ブロック５２との間に液体を供給できるものならば、液体供給手段はどのような構成を有するものであってもよく、ダイコータやロールを用いた塗布装置によって、ホログラム用記録媒体１９上に液体を塗布するようにしてもよい。
【０１６２】
また、第２の実施の形態においては、ホログラム用記録媒体１９に参照光導入ブロック５２を接触させたため、一次元拡散板４４及びルーバーフィルム４５よりなる光学部材４６をホログラム用記録媒体１９から離間させた状態で配置したが、参照光導入ブロック５２と光学部材４６との両方を液体を介してホログラム用記録媒体１９と接触させてもよい。
【０１６３】
また、上述の実施の形態においては、本発明を横方向のみに視差情報をもつホログラフィックステレオグラムの作製に適用する場合について述べたが、これに限らず、縦方向のみの視差情報をもつホログラフィックステレオグラムや、横方向及び縦方向の両方向に視差情報をもつホログラフィックステレオグラムの作製に適用することもできる。
【０１６４】
さらに、上述の実施の形態においては、単色のホログラフィックステレオグラムを作製する場合について説明したが、カラーのホログラフィックステレオグラムの作製に対しても本発明は全く同様に適用することが可能である。カラーのホログラフィックステレオグラムを作製するときは、例えば、記録用の光として、光の３原色となる３つの光を使用するようにすればよい。そして、光の３原色となる３つの光を用いて記録されたカラーのホログラフィックステレオグラムを再生するときには、光の３原色を発するように３つの光源を画像再生装置に設け、各光源からの光を同時にホログラフィックステレオグラムに再生用照明光として照射するようにすればよい。ただし、このように複数の光源を使用するときには、各光源からの光が平行となるように光学系を組む必要がある。なお、カラーのホログラフィックステレオグラムを再生するときも、透過型での再生では波長選択性が弱いので、各光源には色純度の高い光源を用いることが好ましく、これにより、透過型でもカラーのホログラフィックステレオグラムを鮮明に再生することが可能となる。
【０１６５】
その他、ホログラフィックステレオプリンタ装置における参照光の入射方向や、レンズの数、種類、組合わせ等も上述したものに限られず、適宜変更が可能である。
【０１６６】
２．第２の画像記録方法及び画像記録装置
本発明に係る第２の画像記録方法及び画像記録装置の実施の形態について説明する。
【０１６７】
２−１ 画像記録装置の概要
本発明に係る第２の画像記録装置の一実施形態であるホログラフィックステレオグラムプリンタシステムの概略について説明する。
【０１６８】
図１３に、このホログラフィックステレオグラムプリンタシステム１００の構成を示す。このホログラフィックステレオグラムプリンタシステム１００は、データ処理部１０１と、制御用コンピュータ１０２と、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１０３とから構成されるものである。
【０１６９】
データ処理部１０１は、視差画像列撮影装置１１１から出力される、実物体を横方向の異なる複数の観察点から撮影（例えば多眼式カメラによる同時撮影又は移動式カメラによる連続撮影）することにより得られた複数画像分の画像データＤ１１、又は画像データ生成用コンピュータ１１２から出力される、横方向に順次視差を与えて作成された複数のレンダリング画像の各画像データＤ１２に基づいて視差画像列を生成し、当該視差画像列の各画像データＤ１３に対して画像処理用コンピュータ１１３によって所定のホログラム用の画像処理を施してホログラム用画像データＤ１４とした後、これらをメモリ又はハードデイスク等の記録媒体１１４に仮記録する。
【０１７０】
また、データ処理部１０１は、この後の露光動作時、記録媒体１１４に記録された視差画像列の各画像データＤ１４を順番に読み出し、読み出された各画像データＤ１５を順次制御用コンピュータ１０２に送出する。
【０１７１】
制御用コンピュータ１０２は、露光動作時、データ処理部１０１から供給される視差画像列の各画像データＤ１５に基づいて、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１０３のシャッタ１３２、ＬＣＤ１４１、後述するプリンタヘッド部をそれぞれ駆動制御する。
【０１７２】
ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１０３は、図１３との対応部分に同一符号を付した図１４に示されるような構成を有し、上述した制御用コンピュータ１０２から供給される画像データＤ１５に基づいてＬＣＤ１４１を駆動して、これら各画像データＤ１５に基づく各画像をそれぞれ短冊状の要素ホログラムとしてホログラム用記録媒体１３０に順次記録し、ホログラフィックステレオグラムを作製するものである。ここで、ホログラム用記録媒体１３０としては、例えば、第１の画像記録方法及び画像記録装置の実施の形態のところで説明したものと同様のものを使用すればよい。
【０１７３】
このホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１０３は、制御用コンピュータ１０２から供給される画像データＤ１５うちの１つの画像データに基づいてＬＣＤ１４１を駆動させることにより、ＬＣＤ１４１に当該画像データＤ１５に基づく画像を表示させると共に、制御用コンピュータ１０２からシャッタ１３２に制御信号Ｓ１１を送出してこれを開くように駆動させることにより、レーザ光源１３１から出射されたレーザ光Ｌ１１をシャッタ１３２、ハーフミラー１３３及びミラー１３８を順次介してスペーシャルフィルタ１３９に入射させるようになされている。
【０１７４】
このレーザ光Ｌ１１は、スペーシャルフィルタ１３９によって広げられ、その後コリメータレンズ１４０によって平行光にされる。その後、ＬＣＤ１４１を透過することにより当該ＬＣＤ１４１に表示された画像に応じた投影光に変換された後、当該投影光が、シリンドリカルレンズ１４３に入射し、当該シリンドリカルレンズ１４３により横方向に集光された後、プリンタヘッド部１５０に保持されたホログラム用記録媒体１３０に入射する。
【０１７５】
ここで、物体光が入射する直前の位置であって、ホログラム用記録媒体１３０に触れない位置には、縦方向にのみ拡散性を有する一次元拡散板１４４を配置する。これは、ホログラフィックステレオグラムを再生して観察する際、上下方向の視野角を確保するためのものである。
【０１７６】
一方、ハーフミラー１３３において反射したレーザ光Ｌ１１は、シリンドリカルレンズ１３４、コリメータレンズ１３５及びミラー１３６を順次介して、参照光としてホログラム用記録媒体１３０の裏面側から所定の角度をもって入射される。このとき、参照光の入射角度を大きくするとホログラム用記録媒体１３０の表面における表面反射が大きくなるため、光導入ブロック１３７を用意し、その端部から参照光を入射するようにする。この場合、参照光の光路長は、ハーフミラー１３３を透過した後ミラー１３８を介してホログラム用記録媒体１３０に入射するレーザ光Ｌ１１（以下、これを物体光という。）の光路長とほぼ同じ長さに選定されている。
【０１７７】
かくしてこのホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１０３では、この物体光（投影光）と参照光とをホログラム用記録媒体１３０の記録面上において干渉させることができ、これによりＬＣＤ１４１に表示された画像をホログラム用記録媒体１３０に短冊状に干渉縞として記録し得る。
【０１７８】
さらに、このホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１０３では、この後この画像の記録が終了すると、制御用コンピュータ１０２によりシャッタ１３２が駆動されてレーザ光源１３１から出射されたレーザ光Ｌ１１が遮光されると共に、ＬＣＤ１４１の駆動が停止され、かつ、制御用コンピュータ１０２の制御のもとプリンタヘッド部１５０が駆動され、ホログラム用記録媒体１３０が要素ホログラムの横幅１本分だけ送られる。
さらにこの後、制御用コンピュータ１０２の制御によりＬＣＤ１４１が駆動して続く画像データＤ１５に基づく画像を表示した後、制御用コンピュータ１０２の制御によりシャッタ１３２が開かれてＬＣＤ１４１に表示された画像がホログラム用記録媒体１３０に記録されると共に、この後同様の動作が順次繰り返される。
【０１７９】
このようにして、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１０３においては、供給された視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次ホログラム用記録媒体１３０に短冊状に記録し得るようになっており、これにより所望のホログラフィックステレオグラムを得ることができる。
【０１８０】
ところで、このようにホログラム用記録媒体１３０に画像を記録する際には、反射型で再生できるホログラムと、透過型で再生できるホログラムとが同時に２つできる。このメカニズムを図１５を用いて説明する。なお、ここでは説明を簡略化するため、光導入ブロック１３７の屈折率と、ホログラム用記録媒体１３０の屈折率とは等しいものとする。
【０１８１】
図１５に示すように、参照光として光導入ブロック１３７を介してホログラム用記録媒体１３０に入射した光Ｌ１１Ａは、ホログラム用記録媒体１３０の内部を直進し、その後、空気との界面１３０ａにおいて全反射する。そして、この全反射によって戻ってきた光Ｌ１１Ｂもまた参照光として使われることとなる。この結果、ホログラム用記録媒体には、進行方向の異なる２種類の参照光が照射されることになる。したがって、このように作製されたホログラフィックステレオグラムに対する再生用照明光として、全反射される前の光Ｌ１１Ａに相当する照明光を照射すれば反射型で再生することが可能であり、また、全反射後の光Ｌ１１Ｂに相当する照明光を照射すれば透過型で再生することが可能である。
【０１８２】
なお、ホログラム用記録媒体１３０と空気との界面１３０ａにおいて参照光が全反射するか否かは、ホログラム用記録媒体１３０の屈折率と参照光の入射角度による。そこで、本実施の形態では、ホログラム用記録媒体１３０の屈折率と参照光の入射角度を、参照光が全反射するような条件に設定しておくものとする。
【０１８３】
逆に、ホログラム用記録媒体１３０と空気との界面１３０ａにおいて参照光が全反射しないようなとき、すなわち参照光がホログラム用記録媒体１３０を透過してしまうようなときに、ホログラム用記録媒体１３０を透過した参照光が物体光を拡散させる目的で物体光入射側に配置してある一次元拡散板１４４に入射すると、当該参照光が一次元拡散板１４４によって反射されて再びホログラム用記録媒体１３０に入射する。このように一次元拡散板１４４によって反射されて再びホログラム用記録媒体１３０に入射する光は、画像を記録する上でのノイズ成分となる。
【０１８４】
そこで、このような光の再入射を防ぐために、ホログラム用記録媒体１３０と空気との界面１３０ａにおいて参照光が全反射しないようなときには、図１６に示すように、一次元拡散板１４４とホログラム用記録媒体１３０との間に、ルーバーフィルム１４５を配置する必要がある。これにより、一次元拡散板１４４によって参照光が反射されて再びホログラム用記録媒体１３０に入射するのが防止される。
【０１８５】
しかしながら、このようなルーバーフィルム１４５は、物体光の光路中に配されることとなるため、物体光を乱す要因となり、画像の均一性や明るさを落とす原因になる。これに対して、ホログラム用記録媒体１３０と空気との界面１３０ａにおいて参照光が全反射するようにしておけば、参照光がホログラム用記録媒体１３０を透過しないので、ルーバーフィルム１４５が不要となる。したがって、記録される画像の均一性や明るさが向上することとなる。しかも、ルーバーフィルム１４５が不要な分、光学系を簡略化することもできる。
【０１８６】
なお、記録される画像のシャープネスをあげるため、一次元拡散板１４４はホログラム用記録媒体１３０のなるべく近接に配置することが好ましい。ただし、ホログラム用記録媒体１３０の界面において参照光が全反射するようにするため、ホログラム用記録媒体１３０と一次元拡散板１４４との間には、間隙を設けておく。すなわち、一次元拡散板１４４とホログラム用記録媒体１３０との間に空気を介在させ、これにより、ホログラム用記録媒体１３０と空気との界面１３０ａにおいて参照光が全反射するようにしておく。
【０１８７】
なお、一次元拡散板１４４とホログラム用記録媒体１３０との間には、空気ではなく、ホログラム用記録媒体１３０との界面において参照光が全反射する条件を満たすような屈折率を持つ物質を介在させるようにしてもよい。すなわち、ホログラム用記録媒体１３０と、参照光が全反射する条件を満たすような屈折率を持つスペーサと、一次元拡散板１４４とを重ね合わせて配置するようにしてもよい。
【０１８８】
ところで、本発明に係る第２の画像記録装置は、ホログラム用記録媒体の一方の面に物体光を入射するとともにホログラム用記録媒体の他方の面に参照光を入射することにより視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次短冊状又はドット状の要素ホログラムとして記録するものであって、ホログラム用記録媒体の参照光入射面に接触する光学部品を備えている。
【０１８９】
このため、上記ホログラフィックステレオグラムプリンタシステム１００において、本発明のポイントとなる部分は、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１０３の部分、特にプリンタヘッド部１５０近傍の構成である。そこで、以下に、プリンタヘッド部１５０近傍の構成例について詳細に説明することにより、画像記録装置の実施の形態を示す。
【０１９０】
２−２ 実施の形態
本実施の形態に係る画像記録装置は、インデックスマッチング液を介してエッジリット記録を行うものであり、ホログラム用記録媒体１３０における参照光入射側に、液体を介して、光導入ブロックが接触するような構成となされている。また、本実施の形態に係る画像記録方法は、上述の構成の画像記録装置を用いてホログラフィックステレオグラムを作製するものである。
【０１９１】
なお、インデックスマッチング液を介してエッジリット記録を行う場合においても、ホログラフィックステレオグラムプリンタシステムの構成は図１３を用いて説明したとおりであり、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置の構成も光導入ブロックが一部変更される以外は図１４を用いて説明したとおりである。
【０１９２】
以下、本実施の形態に係る画像記録装置について説明するため、ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１０３におけるプリンタヘッド部１５０近傍の構成を詳細に説明する。
【０１９３】
プリンタヘッド部１５０−３は、ホログラム用記録媒体１３０を保持し、移送する機構を有するものである。
【０１９４】
即ち、所定位置に装填されたフィルムカートリッジ１５１内のローラ１５２を所定のトルクをもって回転自在に軸支すると共に、当該フィルムカートリッジ１５１から引き出されたホログラム用記録媒体１３０を、第１の間欠送り用ローラ１５３Ａ及び第２の間欠送り用ローラ１５３Ｂで挟み込むようにして保持する。
【０１９５】
プリンタヘッド部１５０−３においては、一次元拡散板１４４がホログラム用記録媒体１３０から離間した位置に配される。また、このプリンタヘッド部１５０−３においては、参照光の入射位置に対応する位置に、透明なガラスからなる光導入ブロック１３７Ｂが、ホログラム用記録媒体１３０に接触するように配される。この光導入ブロック１３７Ｂは、エッジリット方式による記録を行うに際して、端部から参照光を入射させ、当該参照光をホログラム用記録媒体１３０の面に対して鋭角に入射させるものである。ここでは、屈折率が１．５１のガラスＢＫ７を用いた。
【０１９６】
このため、ホログラム用記録媒体１３０には、該ホログラム用記録媒体１３０の面に対して垂直に入射する物体光と、ホログラム用記録媒体１３０の面に対して鋭角に入射する参照光とによって干渉縞が形成されることとなる。
【０１９７】
また、ここでは、光導入ブロック１３７Ｂがホログラム用記録媒体１３０に接触するように設けられているため、フィルムカートリッジ１５１と間欠送り用ローラ１５３Ａ，１５３Ｂとの間におけるホログラム用記録媒体１３０の微小振動を抑えることができ、明るい（回折効率の高い）ホログラフィックステレオグラムを形成できるようになる。
【０１９８】
また、本実施の形態においては、上述した光導入ブロック１３７Ｂの前段部に、液体供給手段として、液体を含ませたスポンジ１６１が、光導入ブロック１３７Ｂとホログラム用記録媒体１３０との両者に接触するように配されている。なお、スポンジ１６１の幅は、ホログラム用記録媒体１３０の裏側にまで液体が廻り込むのを防止するため、ホログラム用記録媒体１３０の幅よりも狭くされる。
【０１９９】
また、ここでは、このスポンジ１６１に含ませる液体として、ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロック１３７Ｂとのインデックスマッチングを可能とする屈折率を有するｏ−キシレンを用いた。なお、光導入ブロック１３７Ｂとホログラム用記録媒体１３０との間に介在させる液体の条件については、第１の画像記録方法及び画像記録装置の実施の形態のところで説明したものと同様である。
【０２００】
このスポンジ１６１が配されることにより、ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロック１３７Ｂとの間に液体を連続的に供給し、ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロック１３７Ｂとの間に常に液体を介在させておくことができるようになる。そして、これにより、光導入ブロック１３７Ｂとホログラム用記録媒体１３０とを、間に空隙を生じさせることなく、密着させることができるようになるため、ホログラム用記録媒体１３０の振動を十分に抑制できるようになる。
【０２０１】
また、ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロック１３７Ｂとの間に供給される液体がインデックスマッチングを行うため、光導入ブロック１３７Ｂを通過した参照光がホログラム用記録媒体１３０に入射されるに際し、光導入ブロック１３７Ｂ内において全反射されることがない。したがって、優れた画質のホログラフィックステレオグラムを作製できるようになる。
【０２０２】
上述のようにして、ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロック１３７Ｂとの間に液体を介在させておくと、光導入ブロック１３７Ｂを離反する方向に移動させなくても、ホログラム用記録媒体１３０の間欠送りを行うことができるようになる。このため、光導入ブロック１３７Ｂをホログラム用記録媒体１３０に近接／離間させるための駆動機構が省略でき、画像記録装置の構成を簡略化することができる。
【０２０３】
なお、ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロック１３７Ｂとの間に液体を介在させる方法としては、ホログラム用記録媒体１３０及び光導入ブロック１３７Ｂ等を液体中に配することも考えられるが、ここでは、ホログラム用記録媒体１３０及び光導入ブロック１３７Ｂを空気中に配置し、表面張力によって液体を保持させているため、画像記録装置の構成を簡略化でき、また、メンテナンスも容易である。
【０２０４】
また、ホログラム用記録媒体１３０の進路のうち間欠送り用ローラ１５３Ａ，１５３Ｂよりも後段には、当該進路に沿って紫外線ランプ１５７が配設されており、これにより間欠送り用コーラ１５３Ａ，１５３Ｂによって送られてくるホログラム用記録媒体１３０の露光部分に対してモノマＭの拡散を終了させるための紫外線Ｌ１３を所定パワーで照射し得るようになされている。
【０２０５】
さらにホログラム用記録媒体１３０の進路のうち紫外線ランプ１５７の後段には、回転自在に軸支されたヒートローラ１５８と、一対の送り排出用ローラ１５９Ａ，１５９Ｂと、カッタ１６０とが順次配設されている。ここで、排出用送りローラ１５９Ａ，１５９Ｂは、ホログラム用記録媒体１３０がヒートローラ１５８の周面に半周に亘って密着した状態に巻きつくように保持するようになされている。
【０２０６】
このヒートローラ１５８の内部には、ヒータ等の図示しない発熱手段が設けられており、これによりその周面が約１２０℃程度の温度を保ち得るようになされている。なお、この温度設定は、露光後の光重合フォトポリマ（ＯＭＮｌ−ＤＥＸ）を１２０〔℃〕の一定温度を保つように温度制御された加熱プレートと、上側からばね力で押さえつけられたガラス板との間に挟み込んで５分間加熱することによって、１２０℃で２時間雰囲気加熱した場合と同じ程度の屈折率変調度が得られることが実験により確認できたことによる。
【０２０７】
このヒートローラ１５８は、その周面にホログラム用記録媒体１３０が当接し始めてから離れるまでに記録画像が定着し得る程度の時間がかかるようにその外径が選定されており、これによりヒートローラ１５８を通過したホログラム用記録媒体１３０に記録された画像を確実に定着させる。
【０２０８】
また、排出用送りローラ１５９Ａ，１５９Ｂの図示しない駆動機構（以下、これを排出 用送りローラ駆動機構と呼ぶ）は、ホログラム用記録媒体１３０の間欠送り時、制御用コンピュータ１０２から出力される制御信号Ｓ１２に基づいて、排出用送りローラ１５９Ａ，１５９Ｂを間欠送り用ローラ１５３Ａ，１５３Ｂと同期させて回転させるようになされている。これにより、ホログラム用記録媒体１３０を、間欠送り用ローラ１５３Ａ，１５３Ｂと排出用送りローラ１５９Ａ，１５９Ｂとの間において弛ませることなく、確実にヒートローラの周面に密着した状態に保持させることができる。
【０２０９】
さらにカッタ１６０の図示しない駆動機構（以下、これをカッタ駆動機構と呼ぶ）は、制御用コンピュータ１０２から供給される制御信号Ｓ１２に基づいてホログラム用記録媒体１３０に所望の画像が記録された後、当該ホログラム用記録媒体１３０の画像が記録された全ての領域部分がカッタ１６０よりも外部に排出された段階でカッタ１６０を駆動させ、この部分を他の部分から切り離すようにするものである。これにより、ホログラム用記録媒体１３０における画像が記録された部分を１枚のホログラフィックステレオグラムとして外部に排出することができる。
【０２１０】
ここで、本実施の形態に係る画像記録方法について説明するため、上述したプリンタヘッド部１５０−３を備えたホログラフィックステレオグラムプリンタ装置の動作について詳細に説明する。
【０２１１】
前述したホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１０３を用いてホログラフィックステレオグラムを作製するには、先ず、ホログラム用記録媒体１３０をローラ１５２に巻き付けた状態でフィルムカートリッジ１５１に収納しておく。そして、このホログラム用記録媒体１３０をフィルムカートリッジ１５１と間欠送り用ローラ１５３Ａ，１５３Ｂとの間にローディングさせるとともに、光導入ブロック１３７Ｂがホログラム用記録媒体１３０に接触するようにセットする。ここで、液体供給手段であるスポンジ１６１には十分に液体を含ませておく。
【０２１２】
なお、実際にこのホログラム用記録媒体１３０に対する記録を行う前に、制御用コンピュータ１０２からプリンタヘッド部１５０−３のステッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構に制御信号Ｓ１２を送出してこれらを駆動させ、ホログラム用記録媒体１３０を、該ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロック１３７Ｂとが接触する長さ分以上送っておく。
【０２１３】
これにより、ホログラム用記録媒体１３０には、光導入ブロック１３７Ｂに接触し始める位置にてスポンジ１６１から液体が供給され、液体が保持された状態で光導入ブロック１３７Ｂに接触することとなるため、ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロック１３７Ｂとの間に液体を介在させることができる。
【０２１４】
次いで、制御用コンピュータ１０２から視差画像列の各画像に基づく画像データＤ１５をＬＣＤ１４１に供給して、該ＬＣＤ１４１を駆動させ、この画像データＤ１５に基づく画像を表示させる。
【０２１５】
また、制御用コンピュータ１０２からシャッタ１３２に制御信号Ｓ１２を送出して、該シャッタ１３２を開かせることにより、レーザ光源１３１から出射されたレーザ光Ｌ１１をＬＣＤ１４１を通して、上述したホログラム用記録媒体１３０に入射させる。このとき、レーザ光Ｌ１１は、レーザ光源１３１から出射された後、シャッタ１３２、ハーフミラー１３３、ミラー１３８、スペーシャルフィルタ１３９、コリメータレンズ１４０を順次介することは前述したとおりであり、これによって、ホログラム用記録媒体１３０に物体光（投影光）として入射される。また、レーザ光源１３１から出射されシャッタ１３２を介してハーフミラー１３３に入射されたレーザ光Ｌ１１の半分は、反射して、シリンドリカルレンズ１３４、コリメータレンズ１３５、ミラー１３６を順次介した後、光導入ブロック１３７Ｂを介して、ホログラム用記録媒体１３０に参照光として裏面側から入射される。
【０２１６】
このようにして、物体光と参照光とをホログラム用記録媒体１３０上で干渉させて露光させることにより、ＬＣＤ１４１に表示させた画像をホログラム用記録媒体１３０に短冊状に干渉縞として記録させる。
【０２１７】
そして、この画像の記録が終了すると、制御用コンピュータ１０２の制御によりシャッタ１３２を閉じてレーザ光源１３１から出射されたレーザ光Ｌ１１を遮断し、ＬＣＤ１４１の駆動を停止する。
【０２１８】
また、制御用コンピュータ１０２からプリンタヘッド部１５０−３のステッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構に制御信号Ｓ１２を送出してこれらを駆動させることにより、ホログラム用記録媒体１３０を１要素ホログラム分だけ送らせる。なお、ホログラム用記録媒体１３０を間欠送りするに際しては、光導入ブロック１３７Ｂをホログラム用記録媒体１３０から離間させる必要はない。
【０２１９】
その後は、ＬＣＤ１４１に画像データＤ１５に基づく画像を表示させる操作、シャッタ１３２を開いて物体光と参照光とをホログラム用記録媒体１３０上で干渉させて露光させる操作、ステッピングモータ及び排出用送りローラ駆動機構によってホログラム用記録媒体１３０を１要素ホログラム分だけ送らせる操作等を繰り返すことにより、データ処理部１０１から供給された視差画像列の各画像に基づく各画像データＤ１５をホログラム用記録媒体１３０に順次短冊状に記録させていく。
【０２２０】
このとき、プリンタヘッド部１５０−３において、物体光と参照光とによるホログラム用記録媒体１３０の露光を行う部分よりも後段側では、紫外線ランプ１５７により、順次間欠送りされるホログラム用記録媒体１３０の全面に亘って紫外線Ｌ１３が照射される。これにより、ホログラム用記録媒体１３０において、フォトポリマ層の露光部分におけるモノマＭの重合が完了する。
【０２２１】
また、この紫外線ランプ１５７よりも後段側では、ヒートローラ１５８により、ホログラム用記録媒体１３０が加熱される。これによって、フォトポリマ層の屈折率変調度が増加し、記録画像が定着する。
【０２２２】
さらに、このヒートローラ１５８よりも後段側では、制御用コンピュータ１０２から供給される制御信号Ｓ１２に基づいてカッタ駆動機構が駆動され、カッタ１６０により、完成したホログラフィックステレオグラムが所望のサイズに裁断されて、外部に排出される。
【０２２３】
以上のように、ホログラム用記録媒体１３０に対して所望の画像を記録するに際し、ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロック１３７Ｂとの間に連続的に液体を供給し、この間に常に液体を介在させると、光導入ブロック１３７Ｂとホログラム用記録媒体１３０とが、間に空隙を生じることなく密着するようになるため、ホログラム用記録媒体１３０の振動が十分に抑制されるようになる。
【０２２４】
また、ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロック１３７Ｂとの間に供給される液体がインデックスマッチングを行うため、光導入ブロック１３７Ｂを通過した参照光がホログラム用記録媒体１３０に入射されるに際し、光導入ブロック１３７Ｂ内において全反射されることがない。したがって、優れた画質のホログラフィックステレオグラムを作製できるようになる。
【０２２５】
また、上述のようにして、ホログラム用記録媒体１３０と光導入ブロック１３７Ｂとの間に液体を介在させておくと、光導入ブロック１３７Ｂを離反する方向に移動させなくても、ホログラム用記録媒体１３０の間欠送りを行うことができるようになる。
【０２２６】
さらに、ここでは、ホログラム用記録媒体１３０及び光導入ブロック１３７Ｂを空気中に配置し、表面張力によって液体を保持させているため、メンテナンスも容易である。
【０２２７】
ところで、エッジリット方式による再生を行うに際しては、光導入ブロック１３７Ｂと同様の光学特性を有する照明光導入ブロックをホログラフィックステレオグラムに接触させ、この照明光導入ブロックに、ホログラム用記録媒体１３０の面に対する参照光の入射角度と同じ角度で照明光を入射させれば、ホログラム用記録媒体１３０に形成された干渉縞によって照明光が回折し、物体光と同様の回折光を生じて、再生像が得られるようになる。
【０２２８】
したがって、エッジリット方式で透過型のホログラフィックステレオグラムを作製する際には、参照光を、物体光を入射する側から参照光導入ブロックを介してホログラム用記録媒体に入射させなければならず、物体光集光用のシリンドリカルレンズとホログラム用記録媒体との間に参照光導入ブロックを配置することとなる。しかしながら、空間的な制約のため、シリンドリカルレンズとホログラム用記録媒体との間に参照光導入ブロックを配置することは、非常に困難である。また、一次元拡散板も単純に挿入するわけにはいかなくなってしまう。
【０２２９】
これに対して、図１７で示されたようなプリンタヘッド部１５０−３を有するホログラフィックステレオグラムプリンタ装置１０３においては、エッジリット方式のホログラフィックステレオグラムを反射型で作製しているため、ホログラム用記録媒体１３０の一方の面に物体光が入射するようにするとともに、ホログラム用記録媒体１３０の他方の面に参照光を入射するようにすればよい。したがって、本実施の形態では、ホログラム用記録媒体１３０を介して、一方の側に物体光を集束するためのシリンドリカルレンズ１４３及び一次元拡散板１４４を配し、他方の側に参照光導入ブロック１３７Ｂを配すれば良く、空間的な制約を受けることなく、光学系を非常に容易に構成することができる。
【０２３０】
なお、このように反射型で作製されたホログラフィックステレオグラムは、当然のことながら、反射型で三次元画像を再生することが可能である。すなわち、図１８に示すように、液体１７０を介して照明光導入ブロック１７１にホログラフィックステレオグラム１７２を貼り付けた上で、再生用照明光１７３を照明光導入ブロック１７１の端部１７１ａからホログラフィックステレオグラム１７２に向けて入射する。ここで、ホログラフィックステレオグラム１７２は、照明光導入ブロック１７１の面のうち、観察者１７４から遠い方の面１７１ｂに貼り付ける。
【０２３１】
このとき、ホログラフィックステレオグラム１７２から反射モードで回折してきた回折光１７５によって生じる再生像１７６が、観察者１７４によって観察されることとなる。このように三次元画像を再生したとき、再生像１７６は、観察者１７４から見て照明光導入ブロック１７１よりも奥に物体があるように再生される。
【０２３２】
だが、上述のように反射型で作製されたホログラフィックステレオグラムは、透過型で三次元画像の再生を行うことも可能である。
【０２３３】
即ち、図１９に示すように、液体１８０を介して照明光導入ブロック１８１にホログラフィックステレオグラム１８２を貼り付けた上で、再生用照明光１８３を照明光導入ブロック１８１の端部１８１ａからホログラフィックステレオグラム１８２に向けて入射する。ここで、ホログラフィックステレオグラム１８２は、照明光導入ブロック１８１の面のうち、観察者１８４に近い方の面１８１ｃに貼り付ける。
【０２３４】
このとき、ホログラフィックステレオグラム１８２から透過モードで回折してきた回折光１８５によって生じる再生像１８６が、観察者１８４によって観察されることとなる。このように三次元画像を再生したとき、再生像１８６は、図１８に示したような再生方法に比べて、物体が手前にあるように再生される。したがって、図１９に示したように三次元画像を再生することにより、立体感を強調することができ、ディスプレイ効果が高まることとなる。
【０２３５】
なお、照明光導入ブロック１７１，１８１の形状は必ずしも直方体である必要はなく、ホログラフィックステレオグラム１７２，１８２に対する再生用照明光１７３，１８３の入射角度が、記録時にホログラム用記録媒体１３０に入射した参照光の入射角度と一致するようになされていれば、どのような形状であっても良い。
【０２３６】
なお、本実施の形態において、ホログラフィックステレオグラムを作製する際に使用したレーザ光の波長は約５３２ｎｍであり、参照光と物体光のなす角度θは約７５°である。また、ホログラム用記録媒体１３０の感光部の膜厚は約２０μｍであり、その屈折率は１．５前後である。したがって、このホログラフィックステレオグラムの波長選択幅は約５０ｎｍである。このため、このホログラフィックステレオグラムを再生する際は、再生用照明光１７３，１８３の光源として、例えば、中心波長が約５２５ｎｍ、波長幅が約５０ｎｍの光を発する発光ダイオードが好適である。発光ダイオードは、発光効率が非常に高いため、電池等でも充分に実用的な時間使用することができる。したがって、画像再生装置の駆動電源を電池等から取るようにすることが可能となり、これにより、小型化や低価格化を図ることができる。
【０２３８】
２−３変形例
上述の実施の形態においては、本発明を横方向のみに視差情報をもつホログラフィックステレオグラムの作製に適用する場合について述べたが、これに限らず、縦方向のみの視差情報をもつホログラフィックステレオグラムや、横方向及び縦方向の両方向に視差情報をもつホログラフィックステレオグラムの作製に適用することもできる。
【０２３９】
さらに、上述の実施の形態においては、単色のホログラフィックステレオグラムを作製する場合について説明したが、カラーのホログラフィックステレオグラムの作製に対しても本発明は全く同様に適用することが可能である。カラーのホログラフィックステレオグラムを作製するときは、例えば、記録用の光として、光の３原色となる３つの光を使用するようにすればよい。そして、光の３原色となる３つの光を用いて記録されたカラーのホログラフィックステレオグラムを再生するときには、光の３原色を発するように３つの光源を画像再生装置に設け、各光源からの光を同時にホログラフィックステレオグラムに再生用照明光として照射するようにすればよい。ただし、このように複数の光源を使用するときには、各光源からの光が平行となるように光学系を組む必要がある。カラーのホログラフィックステレオグラムを再生するときも、透過型での再生では波長選択性が弱いので、各光源には色純度の高い光源を用いることが好ましく、これにより、透過型でもカラーのホログラフィックステレオグラムを鮮明に再生することが可能となる。
【０２４０】
さらに、画像記録装置は、図２０又は図２１に示すように、光導入ブロック１９１とホログラム用記録媒体１９２との間にルーバーフィルム１９３を配するようにしてもよい。なお、図２２は、光導入ブロック１９１が角形形状の場合の例を図示しており、図２３は、光導入ブロック１９１が円筒形状又は円柱形状の場合の例を図示している。
【０２４１】
ここで、ルーバーフィルム１９３は、面に対して参照光入射角度程度の角度を持った物理的ブラインドであるルーバーが、平行に所定の間隔で多数形成されており、面に対して垂直に入る光は通さない性質を持っている。
【０２４２】
このようなルーバーフィルム１９３が、空気などを介することなく光学的に光導入ブロック１９１とホログラム用記録媒体１９２との間に配されていると、光導入ブロック１９１を通って急角度でホログラム用記録媒体１９２に照射する光は、ルーバーフィルム１９３を通過してホログラム用記録媒体１９２にまで到達するのに対し、ルーバーフィルム１９３の面に対して垂直方向から来る物体光は、ホログラム用記録媒体１９２を通過した後、ルーバーフィルム１９３に吸収されて光導入ブロック１９１にまで到達しなくなる。したがって、不要な反射等が無くなり、画質を向上させることができる。
【０２４３】
その他、ホログラフィックステレオプリンタ装置における参照光の入射方向や、レンズの数、種類、組合わせ等も上述したものに限られず、適宜変更が可能である。
【０２４４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る画像記録方法及び画像記録装置では、ホログラム用記録媒体に対する記録を行うに際し、振動を十分に抑制することができるようになる。このため、正確な記録が可能となり、再生時の回折効率を向上させることができる。すなわち、本発明に係る画像記録方法及び画像記録装置によれば、明るく鮮明な再生像が得られるホログラフィックステレオグラムを作製することができる。しかも、ホログラム用記録媒体の移送後、振動が減衰するまでの時間の待ち時間を大幅に低減させることができ、１要素ホログラムの記録を行う度にホログラム用記録媒体を移送してホログラフィックステレオグラムを作製するに際し、大幅にプロセス時間を短縮することが可能となる。更に、ホログラム用記録媒体と光学部品との間に介在させる液体として、その屈折率が適正化されたインデックスマッチング液を用いることにより、エッジリット方式による記録も、光導入ブロック内における参照光の全反射が防止され、強度反射率も抑えられた状態で行えるようになり、画質に優れたエッジリッド型のホログラフィックステレオグラムを作製できる。
【０２４５】
また、本発明によれば、透過型で再生できるエッジリット方式のホログラフィックステレオグラムを容易に作製することが可能となる。しかも、ホログラム用記録媒体に対する記録を行うに際し、振動を十分に抑制することができる。このため、正確な記録が可能となり、再生時の回折効率を向上させることができる。すなわち、本発明に係る第２の画像記録方法及び画像記録装置によれば、明るく鮮明な再生像が得られるエッジリット方式のホログラフィックステレオグラムを作製することが可能となる。しかも、ホログラム用記録媒体の移送後、振動が減衰するまでの時間の待ち時間を大幅に低減させることができ、１要素ホログラムの記録を行う度にホログラム用記録媒体を移送してホログラフィックステレオグラムを作製するに際し、大幅にプロセス時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ホログラフィックステレオグラムプリンタシステムの一構成例を示す模式図である。
【図２】 ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置の光学系の一例を示す模式図である。
【図３】 ホログラム用記録媒体の一例を示す断面図である。
【図４】 光重合型フォトポリマの感光プロセスを示す模式図である。
【図５】 プリンタヘッド部近傍の構成例を示す模式図である。
【図６】 エッジリット方式で記録を行う場合のプリンタヘッド部近傍の構成例を示す模式図である。
【図７】 ホログラフィックステレオグラムの反射型での再生方法を示す模式図である。
【図８】 ホログラフィックステレオグラムの透過型での再生方法を示す模式図である。
【図９】 液体の屈折率の条件を求めるため、参照光の入射経路を示した説明図である。
【図１０】 θg ＝７５°のとき、液体の屈折率と強度反射率との関係を示す図である。
【図１１】 θg ＝７８°のとき、液体の屈折率と強度反射率との関係を示す図である。
【図１２】 θg ＝４５°のとき、液体の屈折率と強度反射率との関係を示す図である。
【図１３】 ホログラフィックステレオグラムプリンタシステムの一構成例を示す模式図である。
【図１４】 ホログラフィックステレオグラムプリンタ装置の光学系の一例を示す模式図である。
【図１５】 ホログラム用記録媒体の界面における参照光の全反射の様子を示す模式図である。
【図１６】 ルーバーフィルムによって参照光がホログラム用記録媒体に再入射するのを防止する様子を示す模式図である。
【図１７】 ホログラム用記録媒体と光導入ブロックとの間に液体を介在させるタイプのホログラフィックステレオグラムプリンタ装置について、そのプリンタヘッド部近傍の構成例を示す模式図である。
【図１８】 ホログラフィックステレオグラムの反射型での再生方法を示す模式図である。
【図１９】 ホログラフィックステレオグラムの透過型での再生方法を示す模式図である。
【図２０】 光導入ブロックとホログラム用記録媒体との間にルーバーフィルムを配した例を示す断面図である。
【図２１】 光導入ブロックとホログラム用記録媒体との間にルーバーフィルムを配した例を示す断面図である。
【図２２】 ホログラフィックステレオグラムの作製方法を示す模式図である。
【符号の説明】
１９ ホログラム用記録媒体、 ４４ 一次元拡散板、 ４５ ルーバフィルム、 ４６ 光学部材、 ５２ 光導入ブロック、 ５３ スポンジ

Claims (8)

1. ホログラム用記録媒体の一方の面に物体光を集光して入射するとともに、前記ホログラム用記録媒体の他方の面に参照光を入射し、前記物体光と前記参照光を干渉させて前記ホログラム用記録媒体上に視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次短冊状又はドット状の要素ホログラムとして記録する画像記録方法において、
   前記ホログラム用記録媒体の少なくともいずれかの面に、要素ホログラムの記録領域よりも大きく、かつ、前記ホログラム用記録媒体の両端部に亘る領域よりも小さい接触面積で光学部品を接触させるとともに、間欠送りされる前記ホログラム記録媒体の上流側に配置された液体を含ませた部材から、前記ホログラム記録媒体が送り操作されるとき、前記ホログラム記録媒体と接触することにより、前記ホログラム用記録媒体と前記光学部品との間の接触領域に表面張力により保持されるに足る量の液体を供給し、
   その後、前記ホログラム記録媒体の送り操作を停止した状態で前記ホログラム記録媒体に前記要素ホログラムの記録を行い、
   前記要素ホログラムの記録後、要素ホログラム毎、前記ホログラム用記録媒体を上記光学部品に対し移動させることを特徴とする画像記録方法。
2. 前記ホログラム用記録媒体と前記液体を介して接触する光学部品が、物体光入射側に配された一次元拡散板及びルーバーフィルムであることを特徴とする請求項１記載の画像記録方法。
3. 前記ホログラム用記録媒体と前記液体を介して接触する光学部品が、参照光入射側に配された光導入ブロックであり、前記視差画像列の各画像データに基づく各画像をエッジリット方式によって記録することを特徴とする請求項１記載の画像記録方法。
4. 前記液体として、前記ホログラム用記録媒体と前記光導入ブロックとのインデックスマッチングを行うインデックスマッチング液を用いることを特徴とする請求項４記載の画像記録方法。
5. ホログラム用記録媒体の一方の面に物体光を集光して入射するとともに、前記ホログラム用記録媒体の他方の面に参照光を入射し、前記物体光と前記参照光を干渉させて前記ホログラム用記録媒体上に視差画像列の各画像データに基づく各画像を順次短冊状又はドット状の要素ホログラムとして記録する画像記録装置において、
   前記記録媒体の少なくともいずれかの面に、要素ホログラムの記録領域よりも大きく、かつ、前記ホログラム用記録媒体の両端部に亘る領域よりも小さい接触面積で接触する光学部品と、
   液体を含んで、間欠送りされる前記ホログラム記録媒体の上流側に配置され、送り操作される前記ホログラム記録媒体と接触することにより、前記ホログラム用記録媒体と前記光学部品との間の接触領域に表面張力により保持されるに足る量の液体を供給する液体供給手段と、
   前記要素ホログラムの記録後、前記ホログラム用記録媒体を前記光学部品に対し前記要素ホログラム毎に間欠的に移動させる記録媒体移動手段と
   を備えることを特徴とする画像記録装置。
6. 前記ホログラム用記録媒体と前記液体を介して接触する光学部品が、物体光入射側に設けられた一次元拡散板及びルーバーフィルムであることを特徴とする請求項５記載の画像記録装置。
7. 前記ホログラム用記録媒体と前記液体を介して接触する光学部品が、参照光入射側に配された光導入ブロックであり、前記視差画像列の各画像データに基づく各画像をエッジリット方式によって記録することを特徴とする請求項５記載の画像記録装置。
8. 前記液体として、前記ホログラム用記録媒体と前記光導入ブロックとのインデックスマッチングを行うインデックスマッチング液が用いられることを特徴とする請求項７記載の画像記録装置。

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