JP7562128B2 - ホログラム画像再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像ホログラム素子（媒体）とホログラフィック回折格子を取り付けた基板のホログラフィック回折格子に光源光を照射し、画像ホログラム素子からホログラム画像を再生するホログラム画像再生装置に関するものである。

近年、広告宣伝用の立体的な画像を表示するものとして、あるいは、セキリティー用の画像を表示するもの等としてホログラムが多く使用されている。
このホログラムは、ホログラフィーによる干渉縞、すわなち、物体を表す物体光と参照光を干渉させて生じる干渉縞を感光材料に記録したものであり、ホログラムによる画像を再生して視認するためには、ホログラムを記録する際に用いた参照光の照射方向と同じ方向から照明光をホログラムに照射する必要がある。
このホログラムを再生するための照明光を照射する照明装置には、各種光源を使用した光学系が用いられるが、ホログラムが大きくなると照明装置も大型となることから、大サイズのホログラム用の照明装置をコンパクトにするため、光学系にＬＥＤ等の光源と導光板を使用した照明装置の提案がなされている。
例えば、特許文献１（特開２０１５－２３０４１０号公報）には、光源と、前記光源からの光を伝搬する導光板と、前記導光板を伝搬する光の少なくとも一部を受けて、立体像を記録した像再生用ホログラムに対して所定の角度の再生照明光を照射する照明用ホログラフィック光学素子と、前記導光板、前記照明用ホログラフィック光学素子及び前記像再生用ホログラムを保持する保持手段とを備えるホログラム用照明装置が開示されている。
しかしながら、特許文献１のホログラム用照明装置においては、導光板の一方の面の全面に、像再生用ホログラムと同じ大きさの照明用ホログラフィック光学素子が取り付けられ、導光板を全反射しながら伝搬する光源光のうち、ある角度で照明用ホログラフィック光学素子に入射する光だけが、像再生用ホログラムに対する所定の角度の再生照明光として照射されることから、光源光の一部しか再生照明光として像再生用ホログラムに照射されず、像再生用ホログラムにより再生される画像が明るくならないという問題がある。

この点、特許文献２（国際公開ＷＯ２０１８／２２１０９１号公報）には、立体画像ホログラムを表示できる干渉縞が記録された体積型ホログラフィック記録材料１０２が無色透明の基板１０１に貼り付けられ、基板１０１上の体積型ホログラフィック記録材料１０２とは異なる所定の位置に別の体積型ホログラフィック記録材料１０３が貼り付けられており、体積型ホログラフィック記録材料１０３は、基板１０１内の光の伝搬方向と直交方向に隙間なく配置された多数（１６個）のホログラフィック回折格子１０４からなり、各ホログラフィック回折格子１０４に対向する基板１０１の面側には、ＬＥＤ１０５が配置され、各ＬＥＤ１０５からの拡散光を対向するホログラフィック回折格子１０４で所定角度の平行光として基板１０１内を全反射させながら伝搬させ、この平行光を体積型ホログラフィック記録材料１０２に照射して立体画像ホログラムを表示（再生）させる再生装置１００が開示されている。
図１８は、特許文献２の再生装置１００において、基板１０１内を伝搬する光を説明する説明図であり、同図（ａ）は、基板１０１を厚さ方向と直交する方向から見た状態を表し、同図（ｂ）は、基板１０１を厚さ方向から見た状態を表し、同図（ａ）において、８番目のＬＥＤ１０５（Ｌ８）から出射される拡散光ａｂを一点鎖線で表し、ＬＥＤ１０５（Ｌ８）と対向するホログラフィック回折格子１０４（Ｈ８）で回折されて基板１０１の面１０１Ａ、１０１Ｂで全反射しながら伝搬する平行光ａ１、ｂ１、ａ２、ｂ２、ａ３、ｂ３を二点鎖線で表し、同図（ｂ）において、ホログラフィック回折格子１０４（Ｈ８）で回折された平行光が伝搬する部分（領域）を灰色で表す。
図１８に示すようにＬＥＤ１０５（Ｌ８）から出射される拡散光ａｂは、ホログラフィック回折格子１０４（Ｈ８）に入射して伝搬角θの平行光ａ１に回折され、平行光ａ１は、基板１０１の面１０１Ａの領域Ａ１に当たって全反射して平行光ｂ１となり、平行光ｂ１は、面１０１Ａと反対側の面１０１Ｂの領域Ｂ１に当たって全反射して平行光ａ２となり、平行光ａ２は、面１０１Ａの領域Ａ２に当たって全反射して平行光ｂ２となり、平行光ｂ２は、面１０１Ｂの領域Ｂ２に当たって全反射して平行光ａ３となり、平行光ａ３は、面１０１Ａの領域Ａ３に当たって全反射して平行光ｂ３となり、平行光ｂ３は、面１０１Ｂの領域Ｂ３に当たって全反射し、これを繰り返して基板１０１内を平行光が伝搬して行く。

この場合、ホログラフィック回折格子１０４で回折され、面１０１Ａ、１０１Ｂで全反射される平行光（ａ１、ｂ１、ａ２、ｂ２、ａ３、ｂ３・・・）は、図１８（ｂ）に示すように伝搬方向に直交し基板１０１の厚み方向に直交する方向に拡散せず平行であり（図１８（ｂ）に示されている灰色の帯状領域）、その伝搬方向の長さｙは、基板１０１の厚さをｔとすると、ｙ＝２ｔ×ｔａｎθとなり（特許文献２の段落［００５１］参照）、平行光（ａ１、ｂ１、ａ２、ｂ２、ａ３、ｂ３・・・）が、面１０１、１０１Ｂに伝搬方向に隙間なく当たるためには、ホログラフィック回折格子１０４の光の伝搬方向の長さＭｙと長さｙを等しくする必要がある。特許文献２においては、θ＝６０度、ｔ＝５ｍｍとして、Ｍｙ＝ｙ＝２×５×ｔａｎ６０°＝１７．３ｍｍとなっている（特許文献２の段落［００４８］参照）。
このように１個のＬＥＤ１０５から出射される拡散光によってホログラフィック回折格子１０４で回折された平行光の伝搬方向の長さｙ（２ｔ×ｔａｎθ）は、基板１０１の厚さｔと伝搬角θにより定まるが、厚さｔは基板１０１の強度を保つためにそれほど小さくできず、また、伝搬角θも平行光を基板１０１の面１０１Ａ、１０１Ｂで全反射させるためにそれほど小さくできないことから、長さｙを小さくして（これにより１個のＬＥＤ１０５から出射されて体積型ホログラフィック記録材料１０３に照射される平行光の照射面積が小さくなる）、基板１０１の面１０１Ｂに貼り付けられた体積型ホログラフィック記録材料１０３を照射する平行光を明るくすることができず、体積型ホログラフィック記録材料１０３から明るい画像を再生できないという問題がある。
仮に、厚さｔを小さくしてｙ（＝Ｍｙ）を小さくし、１個のＬＥＤ１０５から出射されて体積型ホログラフィック記録材料１０３に照射される平行光の照射面積を小さくできたとしても、基板１０１内を伝搬する平行光の面１０１Ａ・１０１Ｂに当たる回数が多くなり（ｙを１／２にすると、平行光が面１０１Ａ・１０１Ｂに当たる回数は２倍になる）、この平行光が体積型ホログラフィック記録材料１０３を照射すると、平行光は、体積型ホログラフィック記録材料１０３内に入射してその一部がホログラム画像光となって外に出て、残りの平行光が体積型ホログラフィック記録材料１０３の面で全反射して基板１０１内に入って面１０１Ａで全反射して、再び、体積型ホログラフィック記録材料１０３を照射することから、体積型ホログラフィック記録材料１０３を照射するために面１０１Ａで全反射する平行光の明るさが弱められ、体積型ホログラフィック記録材料１０３全体を照射する平行光を明るくすることができない。

次に、特許文献２には、光の伝搬方向に向かって、基板の厚さ方向には平行光であって、基板１０１の厚さ方向と直交する方向に発散（拡散）する拡散光に回折するホログラフィック回折格子を使用し、このホログラフィック回折格子を基板上に１列に複数個配置し、同じ基板の異なる位置に、各グラフィック回折格子からの拡散光毎に異なるホログラム像が再生されるようにした体積型ホログラフィック記録材料を配置し、各グラフィック回折の対向する位置に取り付けられたＬＥＤを順次点灯させ、異なるホログラム像が再生されるようにしたディスプレイ１２０が開示されている（特許文献２の段落［００６８］、図３）。
また、特許文献２には、無色透明基材２０１には、中央部、観察者と反対側に画像ホログラム媒体２０２が光学的に接触して配されており、取り囲む４方向に、反射型のホログラフィック回折格子２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃ、２０４Ｄが光学的に接触して配されており、相当する対向する位置に光源２０５Ａ、２０５Ｂ、２０５Ｃ 、２０５Ｄが近接されており、２０５Ａは赤色成分を含むＬＥＤであって、点灯すると対向する反射型ホログラフィック回折格子２０４Ａにより光が基材２０１内を伝搬しながら、画像ホログラム媒体２０２に到達し、赤色のホログラム画像を再生し、２０５Ｂ、Ｃ、Ｄも同様に赤色ＬＥＤであって、回折格子２０４Ｂ、Ｃ、Ｄにより同じホログラム媒体２０２を異なる角度から所定の角度で略平行光として照射できる構造となっており、２０５Ａ，Ｂ、Ｃ、Ｄが異なるタイミングで順次点灯されると、２０２は異なる画像が同じ場所から再生され入力インターフェースデバイス２００が開示されている（特許文献２の段落［００６９］、図４）。
しかしながら、特許文献２のディスプレイ１２０や入力インターフェースデバイス２００においては、各グラフィック回折格子で回折される光の位置や方向を異ならせ、光の伝搬方向に向かって基板の厚さ方向には平行光とし、基板の厚さ方向と直交する方向には拡散光として、基板の面で全反射させて伝搬させて、画像ホログラム媒体を照射し、異なるホログラム画像を再生するようにしているが、１個のグラフィック回折格子に対向して配置された１個のＬＥＤから出射する光を画像ホログラム媒体を照射してホログラム画像を再生することから、暗い画像しか再生できないという問題がある。

特開２０１５－２３０４１０号公報 国際公開ＷＯ２０１８／２２１０９１号公報

本発明が解決しようとする課題は、画像ホログラム素子（媒体）を取り付けた基板にホログラフィック回折格子を取り付け、このホログラフィック回折格子に光源光を照射し、ホログラフィック回折格子で回折された光を基板内で全反射させながら伝搬させて画像ホログラム素子からホログラム画像を再生するに際し、第１に、光源光自体を明るくすることなく明るいホログラム画像が再生されるようにすることであり、第２に、画像ホログラム媒体を異なる方向から照射して異なるホログラム画像が再生しても、明るいホログラム画像が再生されるようにすることである。

請求項１の発明は、内部が透明で厚さ方向に直交する第１の面と第２の面を有する平板状の基板と、前記基板の第１の面又は第２の面に取り付けられ、ホログラム画像を再生する画像ホログラム素子と、前記基板の第１の面又は第２の面の前記画像ホログラム素子とは異なる位置に取り付けられた多数のホログラフィック回折格子と、前記ホログラフィック回折格子と対向する位置に取り付けられ、前記ホログラフィック回折格子を照射する多数の光源とを備え、前記ホログラフィック回折格子は、前記光源から照射された光を一定方向の平行光に偏向するように回折し、前記ホログラフィック回折格子で回折された平行光は、前記基板の第１の面及び第２の面に当たって全反射して前記基板内を伝搬し、前記画像ホログラム素子を照射してホログラム画像を再生するようにしたホログラム画像再生装置であって、前記多数のホログラフィック回折格子は、一の方向に多数配置されて形成されたホログラフィック回折格子列を、前記一の方向とは直交する方向に複数列形成したホログラフィック回折格子群を形成し、前記ホログラフィック回折格子群において、一の列のホログラフィック回折格子と他の列のホログラフィック回折格子は、同じ特定の波長を中心とした拡散光が照射されたときに該拡散光を平行光に回折し、前記ホログラフィック回折格子群の各ホログラフィック回折格子で回折された平行光が前記基板の第１の面及び第２の面を照射する各領域は、隙間なく連続し、前記各ホログラフィック回折格子で回折された平行光により、前記画像ホログラム素子が取り付けられた部分の前記基板の第１の面又は第２の面の領域が照射されるようにしたホログラム画像再生装置を提供して、上記課題を解決するものである。

請求項２の発明は、内部が透明で厚さ方向に直交する第１の面と第２の面を有する平板状の基板と、前記基板の第１の面又は第２の面に取り付けられ、ホログラム画像を再生する画像ホログラム素子と、前記基板の第１の面又は第２の面の前記画像ホログラム素子とは異なる位置に取り付けられた多数のホログラフィック回折格子と、前記ホログラフィック回折格子と対向する位置に取り付けられ、前記ホログラフィック回折格子を照射する多数の光源とを備え、前記ホログラフィック回折格子は、前記光源から照射された光を一定方向の平行光に偏向するように回折し、前記ホログラフィック回折格子で回折された平行光は、前記基板の第１の面及び第２の面に当たって全反射して前記基板内を伝搬し、前記画像ホログラム素子を照射してホログラム画像を再生するようにしたホログラム画像再生装置であって、前記多数のホログラフィック回折格子は、一の方向に多数配置されて形成されたホログラフィック回折格子列を、前記一の方向とは直交する方向に複数列形成したホログラフィック回折格子群を形成し、前記ホログラフィック回折格子群の各ホログラフィック回折格子で回折された平行光が前記基板の第１の面及び第２の面を照射する各領域は、隙間なく連続し、前記各ホログラフィック回折格子で回折された平行光により、前記画像ホログラム素子が取り付けられた部分の前記基板の第１の面又は第２の面の領域が照射されるようにし、前記ホログラフィック回折格子群は、前記一の方向と前記一の方向に直交する方向に前記ホログラフィック回折格子が隙間なく配置され、前記ホログラフィック回折格子群の各ホログラフィック回折格子で回折された平行光が前記基板の第１の面及び第２の面を照射する各領域は、重ならないホログラム画像再生装置を提供して、上記課題を解決するものである。

請求項３の発明は、前記ホログラフィック回折格子群は、前記ホログラフィック回折格子列を、前記一の方向とは直交する方向に２列以上形成したものであり、前記各ホログラフィック回折格子で回折された平行光の伝搬角をθ、前記各ホログラフィック回折格子の前記平行光の伝搬方向の長さをＬｙ、前記基板の厚みをｄ、前記ホログラフィック回折格子列の前記一の方向とは直交する方向の列数をｋとして、ｋ×Ｌｙ＝２ｄｔａｎθを満たすホログラム画像再生装置を提供して、上記課題を解決するものである。

請求項４の発明は、内部が透明で厚さ方向に直交する第１の面と第２の面を有する平板状の基板と、前記基板の第１の面又は第２の面に取り付けられ、ホログラム画像を再生する画像ホログラム素子と、前記基板の第１の面又は第２の面の前記画像ホログラム素子とは異なる位置に取り付けられた多数のホログラフィック回折格子と、前記ホログラフィック回折格子と対向する位置に取り付けられ、前記ホログラフィック回折格子を照射する多数の光源とを備え、前記ホログラフィック回折格子は、前記光源から照射された光を一定方向の平行光に偏向するように回折し、前記ホログラフィック回折格子で回折された平行光は、前記基板の第１の面及び第２の面に当たって全反射して前記基板内を伝搬し、前記画像ホログラム素子を照射してホログラム画像を再生するようにしたホログラム画像再生装置であって、前記多数のホログラフィック回折格子は、一の方向に多数配置されて形成されたホログラフィック回折格子列を、前記一の方向とは直交する方向に複数列形成したホログラフィック回折格子群を形成し、前記ホログラフィック回折格子群の各ホログラフィック回折格子で回折された平行光が前記基板の第１の面及び第２の面を照射する各領域は、隙間なく連続し、前記各ホログラフィック回折格子で回折された平行光により、前記画像ホログラム素子が取り付けられた部分の前記基板の第１の面又は第２の面の領域が照射されるようにし、前記ホログラフィック回折格子列は、前記一の方向に隣り合うホログラフィック回折格子を前記一の方向と直交する方向にずらして配置されて形成され、前記各ホログラフィック回折格子で回折された平行光が前記基板の第１の面及び第２の面を照射する各領域の境界が前記一の方向に揃わないようにしたホログラム画像再生装置を提供して、上記課題を解決するものである。

請求項５の発明は、内部が透明で厚さ方向に直交する第１の面と第２の面を有する平板状の基板と、前記基板の第１の面又は第２の面に取り付けられ、ホログラム画像を再生する画像ホログラム素子と、前記基板の第１の面又は第２の面の前記画像ホログラム素子とは異なる位置に取り付けられた多数のホログラフィック回折格子と、前記ホログラフィック回折格子と対向する位置に取り付けられ、前記ホログラフィック回折格子を照射する多数の光源とを備え、前記ホログラフィック回折格子は、前記光源から照射された光を一定方向の平行光に偏向するように回折し、前記ホログラフィック回折格子で回折された平行光は、前記基板の第１の面及び第２の面に当たって全反射して前記基板内を伝搬し、前記画像ホログラム素子を照射してホログラム画像を再生するようにしたホログラム画像再生装置であって、前記多数のホログラフィック回折格子は、同一の方向に多数配置されて形成されたホログラフィック回折格子列を複数列形成したホログラフィック回折格子群を形成し、前記ホログラフィック回折格子群の各ホログラフィック回折格子で回折された平行光が前記基板の第１の面及び第２の面を照射する各領域は、隙間なく連続し、前記各ホログラフィック回折格子で回折された平行光により、前記画像ホログラム素子が取り付けられた部分の前記基板の第１の面又は第２の面の領域が照射されるようにし、前記複数のホログラフィック回折格子列は、２以上の異なる方向の列からなり、異なる方向の前記ホログラフィック回折格子列の各ホログラフィック回折格子で回折された平行光により前記画像ホログラム素子から再生される画像は異なるホログラム画像再生装置を提供して、上記課題を解決するものである。

請求項６の発明は、前記複数のホログラフィック回折格子列は、正多角形状の前記基板の各辺に沿って配置された列からなるホログラム画像再生装置を提供して、上記課題を解決するものである。

請求項７の発明は、前記複数のホログラフィック回折格子列は、正三角形状、正五角形状、正七角形状のいずれかの形状をもつ前記基板の各辺に沿って２列乃至５列に配置されたものであるホログラム画像再生装置を提供して、上記課題を解決するものである。

請求項１に記載の発明のホログラム画像再生装置においては、一の方向に多数配置されて形成されたホログラフィック回折格子列を、前記一の方向とは直交する方向に複数列形成したホログラフィック回折格子群の各ホログラフィック回折格子が、光源から照射された光を一定方向の平行光に偏向するように回折し、基板の第１の面及び第２の面に当たって全反射して前記基板内を伝搬し、前記平行光が前記基板の第１の面及び第２の面を照射する各領域は、隙間なく連続し、前記平行光により、画像ホログラム素子が取り付けられた部分の前記基板の第１の面又は第２の面の領域が照射されるようにしたため、光源自体を明るくすることなく、１個のホログラフィック回折格子で回折された平行光が前記基板の第１の面又は第２の面に当たる回数を増やすことなく前記平行光が照射する面積を小さくして明るい平行光を画像ホログラム素子に照射でき、明るいホログラム画像を再生することができるという効果を奏する。

請求項２に記載の発明のホログラム画像再生装置は、請求項１の発明と同様の効果を奏する。

請求項３に記載の発明のホログラム画像再生装置は、請求項１の発明と同様の効果を奏する。

請求項４に記載の発明のホログラム画像再生装置においては、さらに、各ホログラフィック回折格子で回折された平行光によって照射される各領域の境界が前記一の方向に揃わず、各領域の境界に生ずる前記一の方向の不均一性を目立たなくできるという効果を奏する。

請求項５に記載の発明のホログラム画像再生装置においては、２以上の異なる方向の列からなる複数列のホログラフィック回折格子列の各ホログラフィック回折格子が、光源から照射された光を一定方向の平行光に偏向して回折し、基板の第１の面及び第２の面に当たって全反射して前記基板内を伝搬し、前記平行光が前記基板の第１の面及び第２の面を照射する各領域は、隙間なく連続し、前記平行光により、各ホログラフィック回折格子列毎に異なる方向から、画像ホログラム素子が取り付けられた部分の前記基板の第１の面又は第２の面の領域が照射されるようになり、異なるホログラム画像であって明るいホログラム画像を再生することができるという効果を奏する。

請求項６に記載の発明のホログラム画像再生装置は、請求項５の発明と同様の効果を奏する。

請求項７に記載の発明のホログラム画像再生装置においては、さらに、ホログラフィック回折格子列を正三角形状、正五角形状、正七角形状のずれかの形状をもつ前記基板の各辺に沿って２列乃至５列に配置してより明るいホログラム画像を再生することができ、各ホログラフィック回折格子列で回折されて前記基板内を伝搬する平行光が、対向する面に当たって反射しても、前記基板内を逆方向に伝搬して画像ホログラム素子を照射して共役像を再生させることはないという効果を奏する。

本発明の第１実施形態のホログラム画像再生装置の斜視図である。 図１に示すホログラム画像再生装置の左側面図である。 図１に示すホログラム画像再生装置の正面図である。 図１に示すホログラム画像再生装置の背面図である。 図１に示すホログラム画像再生装置の分解斜視図である。 ホログラム画像再生装置１の光源ケース１１の正面図である。 ＬＥＤ１３Ａ１～１３Ａ９、ＬＥＤ１３Ｂ１～１３Ｂ９から出射した拡散光が、基板２内を伝搬する状態を説明する説明図である。 ＬＥＤ１３Ｂｎから出射した拡散光が、基板２内を伝搬する状態を説明する説明図である。 ＬＥＤ１３ＡｎとＬＥＤ１３Ｂｎから同時に出射した拡散光が、基板２内を伝搬する状態を説明する説明図である。 ホログラフィック回折格子列５Ａとホログラフィック回折格子列５Ｂで回折される平行光が基板２の後面２Ｒを照射する領域を説明する説明図である。 ホログラフィック回折格子５Ａｎ、５Ｂｎで回折され、基板２内を伝搬する平行光が画像ホログラム素子４を照射する状態を説明する説明図である。 Ｘ方向に一列に配置したホログラフィック回折格子列をＹ方向に３列配置したホログラフィック回折格子群において、ＬＥＤ群から出射した拡散光が、基板２内を伝搬する状態を説明する説明図である。 Ｘ方向に千鳥配置したホログラフィック回折格子列をＹ方向に２列配置したホログラフィック回折格子群において、ＬＥＤ群から出射した拡散光が、基板２内を伝搬する状態を説明する基板２の背面図である。 Ｘ方向に千鳥配置したホログラフィック回折格子列をＹ方向に２列配置したホログラフィック回折格子群において、ＬＥＤ群から出射した拡散光が、基板２内を伝搬する状態を説明するＬＥＤと基板２の左側面図である。 本発明の第２実施形態のホログラム画像再生装置の正面図、背面図、左側面図である。 光源装置３０Ａ等の各ＬＥＤから発光された拡散光によって、ホログラフィック回折格子２５Ａ１～２５Ａ６等で回折された平行光が、基板２２内を伝搬して画像ホログラム素子２４を照射する状態を説明する説明図である。 本発明の第３実施形態のホログラム画像再生装置の正面図、背面図、左側面図である。 特許文献２の再生装置１００において、基板１０１内を伝搬する光を説明する説明図である。

［第１実施形態のホログラム画像再生装置の構成］
図１は、本発明の第１実施形態のホログラム画像再生装置の斜視図、図２は、図１に示すホログラム画像再生装置の左側面図、図３は、図１に示すホログラム画像再生装置の正面図、図４は、図１に示すホログラム画像再生装置の背面図、図５は、図１に示すホログラム画像再生装置の分解斜視図である。
図中、１はホログラム画像再生装置、２は基板、２Ｆは前面、２Ｒは後面、３ａは画像ホログラム領域、３ｂはホログラフィック回折格子領域、４は画像ホログラム素子、４Ｓは後面、５はホログラフィック回折格子群、５Ａ、５Ｂはホログラフィック回折格子列、５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９はホログラフィック回折格子、１０は光源装置、１１は光源ケース、１２は開口部群、１２Ａ、１２Ｂは開口部列、１３はＬＥＤ群、１３Ａ、１３ＢはＬＥＤ列であり、図において、Ｘは基板２を前面２Ｆが正面を向くように置いた場合の前面２Ｆにおける水平方向（左右方向）、Ｙは前面２ＦにおけるＸ方向と垂直な方向（上下方向）、Ｚは前面２Ｆ（ＸＹ面）と垂直な方向（上下方向、基板２の厚み方向）である。
図に示すように、ホログラム画像再生装置１は、基板２、画像ホログラム素子４、ホログラフィック回折格子群５及び光源装置１０を備えている。
基板２は、光学的屈折率が１．３～１．７の平板状の無色透明な板であり、第１の面となる前面２Ｆ、第２の面となる後面２Ｒを備え、アクリル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリアミド、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のプラスチック材料、あるいは、ガラス等からなる。
また、基板２の後面２Ｒの周縁部と下部を除く領域が画像ホログラム領域３ａとなっており、基板２の全面２Ｆの下部は、周縁部を除く領域がホログラフィック回折格子領域３ｂとなっている。
第１実施形態の基板２は、光学的屈折率が約１．５で、厚さが５ｍｍの無色透明のアクリル板からなる。
この基板２の前面２Ｆに、遮光性のある材料からなり、画像ホログラム領域３ａと同じ大きさの窓枠が設けられたカバー板をネジ等により取り付けてもよい。
画像ホログラム素子４は、体積型ホログラム素子であり、感光性材料である体積型ホログラフィック記録材料からなり、基板２の後面２Ｒの画像ホログラム領域２ｇｈに、後面４Ｓに対向する前面が空気を介さずに貼り合わされている。
そして、画像ホログラム素子４には、その前面（後面２Ｒ）に対して所定の方向・角度から、所定の波長の平行光が照射されたとき、所定の視野角をもつホログラム画像が再生される干渉縞が記録されている。
第１実施形態の画像ホログラム素子４は、反射型であり、光学的屈折率が約１．５の体積型ホログラフィック記録材料からなり、この画像ホログラム素子４には、ＹＺ方向前面２Ｆ側からＸＹ面（後面２Ｒ）の法線に対して約６０度の角度で、５３２ｎｍを中心とした緑色の平行光が照射されたときＸＹ面（後面２Ｒ）の法線に対してＹ方向（上下方向）に±２０度、Ｘ方向（左右方向）に±４５度の視野角をもつホログラム画像が前面２Ｆ側に再生される干渉縞が記録されている。
なお、画像ホログラム素子４は、透過型でもよく、その場合は、基板２の前面２Ｆの窓枠３ａ内に透過型の画像ホログラム素子４が貼り付けられ、ＹＺ方向後面２Ｒ側からＸＹ面の法線に対して所定角度で所定波長の平行光が照射され、前面２Ｆ側にホログラム画像が再生される。
また、画像ホログラム素子４は、干渉縞を微細な凹凸で記録したエンボス型ホログラム素子や回折光学素子（ＤＯＥ：Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）等であってもよい。

ホログラフィック回折格子群５は、図５に示すようにホログラフィック回折格子列５Ａ、５Ｂからなり、基板２の前面２Ｆのホログラフィック回折格子領域３ｂに、空気を介さずに貼り合わされている。
図３に示すように、ホログラフィック回折格子列５Ａにおいては、９個のホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９が隙間なくＸ方向に配置され、ホログラフィック回折格子列５Ｂにおいては、９個のホログラフィック回折格子５Ｂ１～５Ｂ９が隙間なくＸ方向に配置され、ホログラフィック回折格子列５Ａとホログラフィック回折格子列５Ｂは、Ｙ方向に隙間なく配置されている。
ホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９の各ホログラフィック回折格子と、ホログラフィック回折格子５Ｂ１～５Ｂ９の各ホログラフィック回折格子は、画像ホログラム素子４と同様に、感光性材料である体積型ホログラフィック記録材料からなる。
そして、ホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９には、前面２Ｆに対して後面２Ｒ側から法線方向（Ｚ方向）に所定の拡散角をもった所定の波長の拡散光が照射されたとき、拡散光をＹＺ方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して所定の角度の平行光に偏向するように回折する干渉縞が記録されている。
このホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９で回折される平行光は、基板２の前面２Ｆと後面２Ｒに当たって全反射しながら基板２内を伝搬し、画像ホログラム素子４を照射してホログラム画像を再生させる平行光である。
第１実施形態のホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９は、体積型ホログラムの反射型であり、光学的屈折率が約１．５の体積型ホログラフィック記録材料からなり、このホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９には、裏面２Ｒ側からＸＹ面（前面２Ｆ）の法線方向（Ｚ方向）に、５３２ｎｍを中心とした緑色の拡散光が照射されたとき、ＸＹ面（前面２Ｆ）の法線に対して角度６０度の平行光をＹＺ方向後面２Ｒ側に回折する干渉縞が記録されている。
なお、ホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９は、透過型でもよく、その場合は、基板２の前面２Ｆ側に光源装置が取り付けられ、前面２Ｆ側から法線方向（Ｚ方向）に所定の拡散角をもった所定の波長の拡散光がホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９に照射され、拡散光がＹＺ方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して所定の角度の平行光に偏向するように回折されて後面２Ｒ側に出ていく。
また、ホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９は、画像ホログラム素子４と同様に、干渉縞を微細な凹凸で記録したエンボス型ホログラム素子や回折光学素子（ＤＯＥ）等であってもよい。

光源装置１０は、光源ケース１１、ＬＥＤ群１３、発光回路（図示せず）等を備えている。
光源ケース１１は、格子状の仕切り壁により形成される１８個のセルを有し、この１８個のセルにより光源ケース１１の正面側に開口部群１２が形成され、開口部群１２は開口部列１２Ａ、１２Ｂからなり、開口部群１２がホログラフィック回折格子群５に対向するようにして、光源ケース１１が、基板２の後面２Ｒ側にスペーサ（図示せず）を介して取り付けられている。
また、光源ケース１１は、ＬＥＤ群１３を備え、ＬＥＤ群１３は、ＬＥＤ列１３Ａ、１３Ｂから構成される。
図６は、光源ケース１１の正面図であり、同図（ａ）は、開口部群１２とＬＥＤ群１３の構成を説明する平面図、同図（ｂ）は、開口部列１２Ａ、１２Ｂの構成を説明する平面図、同図（ｃ）は、ＬＥＤ列１３Ａ、１３Ｂの構成を説明する正面図であり、図中、１２Ａ１～１２Ａ９、１２Ｂ１～１２Ｂ９は開口部であり、１３Ａ１～１３Ａ９、１３Ｂ１～１３Ｂ９はＬＥＤ（発光ダイオード）である。
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、開口部列１２Ａにおいては、９個の開口部１２Ａ１～１２Ａ９がＸ方向に配置され、開口部列１２Ｂにおいては、９個の開口部１２Ｂ１～１２Ｂ９がＸ方向に配置され、開口部列１２Ａと開口部列１２Ｂは、Ｙ方向に配置されている。
この場合、開口部列１２Ａの各開口部１２Ａ１～１２Ａ９は、各ホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９に対向する位置に配置され、開口部列１２Ｂの各開口部１２Ｂ１～１２Ｂ９は、各ホログラフィック回折格子５Ｂ１～５Ｂ９に対向する位置に配置されている。
図２、図６（ａ）、（ｃ）に示すように、開口部１２Ａ１～１２Ａ９、１２Ｂ１～１２Ｂ９を形成する各セルの中にはＬＥＤが取り付けられ、ＬＥＤ１３Ａ１～１３Ａ９によりＬＥＤ列１３Ａが形成され、ＬＥＤ１３Ｂ１～１３Ｂ９によりＬＥＤ列１３Ｂが形成されている。
そして、ＬＥＤ１３Ａ１～１３Ａ９の各ＬＥＤ、ＬＥＤ１３Ｂ１～１３Ｂ９の各ＬＥＤから発光され、各開口部１２Ａ１～１２Ａ９、１２Ｂ１～１２Ｂ９から出射される拡散光が、対向するホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９の全面だけを照射するように、光源ケース１１の開口部群１２と基板２の後面２Ｒの距離が、スペーサにより調整設定される。
なお、光源装置１０の光源は、ＬＥＤに限定されるものではなく、レーザーダイオード、キセノン、クリプトン等のランプでもよい。

［ホログラム画像の再生］
ホログラム画像再生装置１おいては、光源装置１０のＬＥＤ１３Ａ１～１３Ａ９、ＬＥＤ１３Ｂ１～１３Ｂ９から発光された拡散光が、開口部１２Ａ１～１２Ａ９、１２Ｂ１～１２Ｂ９を介して、ホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９を照射し、ホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９で平行光に偏向するように回折され、この平行光が、基板２の前面２Ｆと後面２Ｒに当たって全反射しながら基板２内を伝搬し、画像ホログラム素子４を照射してホログラム画像を再生させる。
図７は、ＬＥＤ１３Ａ１～１３Ａ９、ＬＥＤ１３Ｂ１～１３Ｂ９から出射した拡散光（開口部１２Ａ１～１２Ａ９は省略する）が、基板２内を伝搬する状態を説明する説明図であり、同図（ａ）は基板２の背面図、同図（ｂ）は、基板２とＬＥＤの左側面図、同図（ｃ）は、基板２の正面図である。
図中、５Ａｎは、ホログラフィック回折格子列５Ａの左からｎ番目のホログラフィック回折格子、５Ｂｎは、ホログラフィック回折格子列５Ｂの左からｎ番目のホログラフィック回折格子、１３Ａｎ、１３Ｂｎは、ホログラフィック回折格子５Ａｎ、５Ｂｎに対向するＬＥＤ、Ｆ１Ａｎ、Ｆ２Ａｎ、Ｆ３Ａｎはホログラフィック回折格子５Ａｎで回折された平行光が基板２の前面２Ｆに当たる領域、Ｒ１Ａｎ、Ｒ２Ａｎ、Ｒ３Ａｎ、はホログラフィック回折格子５Ａｎかで回折された平行光が基板２の後面２Ｒに当たる領域であり、ＬＥＤ１３Ａｎからの拡散光を一点鎖線で表し、ホログラフィック回折格子５Ａｎからの平行光を二点鎖線で表し、その平行光の束を薄い灰色で表す。
図７（ｂ）に示すようにＬＥＤ１３Ａｎから出射した拡散光は、基板２の後面２Ｒで屈折されて基板２内に入り、基板２の前面２Ｆに貼り付けられたホログラフィック回折格子５Ａｎの全面に当たり、偏向されてＹＺ方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して角度θ（この角度が伝搬角となる）の平行光に偏向するように回折される。ホログラフィック回折格子５Ａｎで回折された平行光は、入射角θで基板２の後面２Ｒの領域Ｒ１Ａｎに当たるが、入射角θは臨界角より大きく、後面２Ｒの領域Ｒ１Ａｎで全反射する。この全反射した平行光は、前面２Ｆの領域Ｆ１Ａｎで全反射し、次に、後面２Ｒの領域Ｒ２Ａｎで全反射した後、前面２Ｆの領域Ｆ２Ａｎで全反射し、後面２Ｒの領域Ｒ３Ａｎで全反射する。
このようにホログラフィック回折格子５Ａｎで回折された平行光は、後面２Ｒと前面２Ｆでの全反射を繰り返しながら基板２内を伝搬する。
この場合、ホログラフィック回折格子５ＡｎのＹ方向の長さをＬｙとすると、ホログラフィック回折格子５Ａｎで回折された平行光が後面２Ｒと前面２Ｆに当たる領域（Ｒ１Ａｎ、Ｒ２Ａｎ、Ｒ３Ａｎ・・・、Ｆ１Ａｎ、Ｆ２Ａｎ・・・）のＹ方向の長さもＬｙとなる。
また、基板２の厚み（Ｚ方向の長さ）をｄとすると、ホログラフィック回折格子５Ａｎで回折された平行光が後面２Ｒに当たるまで、あるいは、後面２Ｒ又は前面２Ｆに当たった平行光が前面２Ｆ又は後面２Ｒに当たるまでに進む距離Ｓ（この距離Ｓが、隣り合う領域Ｒ１Ａｎ、Ｒ２Ａｎ、Ｒ３Ａｎ・・・の距離、Ｆ１Ａｎ、Ｆ２Ａｎ・・・の距離となる）は、
Ｓ＝ｄｔａｎθ となる。
そして、Ｌｙ＝ｄｔａｎθとなるようにＬｙ、ｄ、θを設定することにより、ホログラフィック回折格子５Ａｎで回折された平行光が、後面２Ｒ又は前面２Ｆに当たる領域のＹ方向の長さと間隔を同じにすることができる。
本実施形態では、ｄ＝５ｍｍ、θ＝６０度であり、Ｌｙ＝５×ｔａｎ６０°＝８．６６ｍｍとなる。

図８は、ＬＥＤ１３Ｂｎから出射した拡散光（開口部１２Ｂ１～１２Ｂ９は省略する）が、基板２内を伝搬する状態を説明する説明図であり、同図（ａ）は基板２の背面図、同図（ｂ）は、基板２とＬＥＤ１３Ａｎ、１３Ｂｎの左側面図、同図（ｃ）は、基板２の正面図であり、図中、Ｆ１Ｂｎ、Ｆ２Ｂｎはホログラフィック回折格子５Ｂｎで回折された平行光が基板２の前面２Ｆに当たる領域、Ｒ１Ｂｎ、Ｒ２Ｂｎはホログラフィック回折格子５Ｂｎで回折された平行光が基板２の後面２Ｒに当たる領域であり、ＬＥＤ１３Ｂｎからの拡散光を一点鎖線で表し、ホログラフィック回折格子５Ｂｎからの平行光を二点鎖線で表し、その平行光の束を濃い灰色で表す。
図８（ｂ）に示すようにＬＥＤ１３Ｂｎから出射した拡散光は、ＬＥＤ１３Ａｎから出射する拡散光と同様に、基板２の後面２Ｒで屈折されて基板２内に入り、基板２の前面２Ｆに貼り付けられたホログラフィック回折格子５Ｂｎの全面に当たり、ＹＺ方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して角度θの平行光に偏向するように回折される。ホログラフィック回折格子５Ｂｎで回折された平行光は、入射角θで基板２の後面２Ｒの領域Ｒ１Ｂｎに当たるが、入射角θは臨界角より大きく、後面２Ｒの領域Ｒ１Ｂｎで全反射する。この全反射した平行光は、前面２Ｆの領域Ｆ１Ｂｎで全反射し、次に、後面２Ｒの領域Ｒ２Ｂｎで全反射した後、前面２Ｆの領域Ｆ２Ｂｎで全反射する。
このようにホログラフィック回折格子５Ｂｎで回折された平行光は、ホログラフィック回折格子５Ａｎで回折された平行光と同様に、後面２Ｒと前面２Ｆでの全反射を繰り返しながら基板２内を伝搬する。
この場合、ホログラフィック回折格子５ＢｎのＹ方向の長さをホログラフィック回折格子５Ａｎと同じＬｙとすると、ホログラフィック回折格子５Ｂｎで回折された平行光が後面２Ｒと前面２Ｆに当たる領域（Ｒ１Ｂｎ、Ｒ２Ｂｎ・・・、Ｆ１Ｂｎ、Ｆ２Ｂｎ・・・）のＹ方向の長さもＬｙとなる。
また、基板２の厚みはｄであるから、ホログラフィック回折格子５Ｂｎで回折された平行光が後面２Ｒに当たるまで、あるいは、後面２Ｒ又は前面２Ｆに当たった平行光が前面２Ｆ又は後面２Ｒに当たるまでに進む距離は、ホログラフィック回折格子５Ａｎで回折された平行光の場合と同じように、
Ｓ＝ｄｔａｎθ となる。（この距離Ｓが、隣り合う領域Ｒ１Ｂｎ、Ｒ２Ｂｎ・・・の距離、Ｆ１Ｂｎ、Ｆ２Ｂｎ・・・の距離となる）
そして、Ｌｙ＝ｄｔａｎθとなるようにＬｙ、ｄ、θを設定することにより、ホログラフィック回折格子５Ｂｎで回折された平行光が、後面２Ｒ又は前面２Ｆに当たる領域のＹ方向の長さと間隔を同じにすることができる。

図９は、ＬＥＤ１３ＡｎとＬＥＤ１３Ｂｎから同時に出射した拡散光（開口部１２Ａ１～１２Ａ９、１２Ｂ１～１２ＡＢは省略する）が、基板２内を伝搬する状態を説明する説明図であり、同図（ａ）は基板２の背面図、同図（ｂ）は、基板２とＬＥＤ１３Ａｎ、１３Ｂｎの左側面図、同図（ｃ）は、基板２の正面図であり、ＬＥＤ１３Ａｎ、１３Ｂｎからの拡散光を一点鎖線で表し、ホログラフィック回折格子５Ａｎ、５Ｂｎからの平行光を二点鎖線で表し、回折格子５Ａｎからの平行光の束を薄い灰色で表し、回折格子５Ｂｎからの平行光の束を濃い灰色で表し、回折格子５Ａｎからの平行光の束と回折格子５Ｂｎからの平行光の束が重なる部分を中間の灰色で表す。
図９（ｂ）に示すようにＬＥＤ１３Ａｎ、１３Ｂｎから出射した拡散光は、基板２の後面２Ｒで屈折されて基板２内に入り、基板２の前面２Ｆに貼り付けられたホログラフィック回折格子５Ａｎ、５Ｂｎの全面に当たり、ＹＺ方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して角度θの平行光に偏向するように回折される。ホログラフィック回折格子５Ａｎ、５Ｂｎで回折された平行光は、共に入射角θで基板２の後面２Ｒに当たって全反射し、この全反射した平行光は前面２Ｆで全反射し、この全反射を繰り返しながら、ホログラフィック回折格子５Ａｎ、５Ｂｎからの平行光が基板２内を伝搬する。
そして、Ｙ方向に隙間なく配置したホログラフィック回折格子５Ａｎとホログラフィック回折格子５ＢのＹ方向の長さと共にＬｙとし、ホログラフィック回折格子５Ａｎ、５Ｂｎが、ＬＥＤ１３Ａｎ、１３Ｂｎからの拡散光をＺ方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して角度θの平行光に回折するようにし、Ｌｙ＝ｄｔａｎθとなるように設定する。
これにより、ホログラフィック回折格子５Ａｎで回折された平行光とホログラフィック回折格子５Ｂｎ回折された平行光が、後面２Ｒと前面２Ｆで全反射しながら伝搬する際に、後面２Ｒにおいて、ホログラフィック回折格子５Ａｎからの平行光が当たる領域（Ｒ１Ａｎ、Ｒ２Ａｎ、Ｒ３Ａｎ・・・）と回折格子５Ｂｎからの平行光が当たる領域（Ｒ１Ｂｎ、Ｒ２Ｂｎ・・・）が、隙間なく重ならずに交互に現れ（図９（ａ）参照）、また、前面２Ｆにおいて、ホログラフィック回折格子５Ａｎからの平行光が当たる領域（Ｆ１Ａｎ、Ｆ２Ａｎ・・・）とホログラフィック回折格子５Ｂｎからの平行光が当たる領域（Ｆ１Ｂｎ、Ｆ２Ｂｎ・・・）が、隙間なく重ならずに交互に現れることとなる（図９（ｃ）参照）。

図１０は、ホログラフィック回折格子列５Ａ（ホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９）とホログラフィック回折格子列５Ｂ（ホログラフィック回折格子５Ｂ１～５Ｂ９）で回折する平行光が基板２の後面２Ｒを照射する領域を説明する説明図であり、ホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９を破線の斜線で表し、ホログラフィック回折格子５Ａｎ、５ＢｎのＸ方向の長さをＬｘとする。
ホログラフィック回折格子列５Ａにおいては、ホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９がＸ方向に一列に隙間なく配置され、ホログラフィック回折格子列５Ｂにおいても、ホログラフィック回折格子５Ｂ１～５Ｂ９がＸ方向に一列に隙間なく配置され、ＬｘはＬｙと同じである。
図１０に示すように、基板の後面２Ｒにおいて、ホログラフィック回折格子列５Ａの各ホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９で回折された平行光が照射する領域Ｒ１Ａ１～Ｒ１Ａ９、Ｒ２Ａ１～Ｒ２Ａ９、Ｒ３Ａ１～Ｒ３Ａ９・・・は、Ｘ方向に隙間なく重ならずに連続し、ホログラフィック回折格子列５Ｂの各ホログラフィック回折格子５Ｂ１～５Ｂ９で回折された平行光が照射する領域Ｒ１Ｂ１～Ｒ１Ｂ９、Ｒ２Ｂ１～Ｒ２Ｂ９・・・も、Ｘ方向に隙間なく重ならずに連続する。
これより、ホログラフィック回折格子群５（ホログラフィック回折格子列５Ａ、５Ｂ）の各ホログラフィック回折格子（５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９）で回折された平行光が基板２の後面２Ｒを照射する各領域は、Ｘ方向に９Ｌｘの幅で、Ｘ方向とＹ方向共に隙間なく重ならないこととなり、各領域（Ｒ１Ａ１～Ｒ１Ａ９、Ｒ２Ａ１～Ｒ２Ａ９、Ｒ３Ａ１～Ｒ３Ａ９・・・）を照射する平行光の明るさは同じとなる。
また、ホログラフィック回折格子群５の各ホログラフィック回折格子で回折された平行光が基板２の前面２Ｆを照射する各領域も、Ｘ方向に９Ｌｘの幅で、Ｘ方向とＹ方向共に隙間なく重ならないこととなり、各領域（Ｒ１Ｂ１～Ｒ１Ｂ９、Ｒ２Ｂ１～Ｒ２Ｂ９・・・）を照射する平行光の明るさは同じとなる。
よって、ホログラフィック回折格子群５（ホログラフィック回折格子列５Ａ、５Ｂ）の各ホログラフィック回折格子（５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９）で回折された平行光によって照射される前面２Ｆと後面２Ｒの全領域（Ｘ方向の長さがホログラフィック回折格子群５の長さと同じ領域）は、均一となる。
なお、ＬｘはＬｙと同じである必要はなく、Ｌｘは、画像ホログラム素子４のＸ方向の長さに対応して適宜設定することができる。

図１１は、ホログラフィック回折格子５Ａｎ、５Ｂｎで回折され、基板２内を伝搬する平行光が画像ホログラム素子４を照射する状態を説明する説明図であって、基板２の後面２Ｒに画像ホログラム素子４を貼り付けた部分の一部を表す左側面図であり、図中、Ｓ１Ａｎ、Ｓ１Ｂｎ、Ｓ２Ａｎ、Ｓ２Ｂｎはホログラフィック回折格子５Ａｎ、５Ｂｎで回折された平行光が画像ホログラム素子４の後面４Ｓに当たる領域、Ｔ１Ａｎ、Ｔ１Ｂｎ、Ｔ２Ａｎ、ＴＢＡｎはホログラフィック回折格子５Ａｎ、５Ｂｎで回折された平行光が基板２の前面２Ｆに当たる領域であり、ホログラフィック回折格子５Ａｎ、５Ｂｎからの平行光を二点鎖線で表し、ホログラフィック回折格子５Ａｎからの平行光の束を薄い灰色で表し、ホログラフィック回折格子５Ｂｎからの平行光の束を濃い灰色で表し、ホログラフィック回折格子５Ａｎからの平行光の束とホログラフィック回折格子５Ｂｎからの平行光の束が重なる部分を中間の灰色で表す。
図１１に示すように、ホログラフィック回折格子５Ａｎからの平行光が、基板２の前面２Ｆの領域Ｔ１Ａｎに当たって全反射して画像ホログラム素子４が貼り付けられた基板２の後面２Ｒに到達すると、基板２と画像ホログラム素子４の光学的屈折率は同じであるから、平行光は反射・屈折せずに画像ホログラム素子４内に入り、後面Ｓの領域Ｓ１Ａｎに当たって全反射した後、基板２内に入って前面２Ｆの領域Ｔ２Ａｎに当たって全反射して、再び画像ホログラム素子４内に入って後面Ｓの領域Ｓ２Ａｎに当たって全反射し、これを繰り返して基板２と画像ホログラム素子４が貼り付けられた部分を伝搬していく。
また、ホログラフィック回折格子５Ｂｎからの平行光が、基板２の前面２Ｆの領域Ｔ１Ｂｎに当たって全反射して画像ホログラム素子４が貼り付けられた基板２の後面２Ｒに到達すると、回折格子５Ａｎからの平行光と同様に、反射・屈折せずに画像ホログラム素子４内に入り、後面Ｓの領域Ｓ１Ｂｎに当たって全反射した後、基板２内に入って前面２Ｆの領域Ｔ２Ｂｎに当たって全反射して、再び画像ホログラム素子４内に入って後面Ｓの領域Ｓ２Ｂｎに当たって全反射し、これを繰り返して基板２と画像ホログラム素子４が貼り付けられた部分を伝搬していく。
ところで、画像ホログラム素子４には、ホログラフィック回折格子５Ａｎ、５Ｂｎからの平行光（Ｚ方向のＸＹ面に対して角度θの平行光）が照射されたとき、ホログラム画像が再生される干渉縞が記録されている。
したがって、ホログラフィック回折格子５Ａｎ、５Ｂｎで回折され、基板２の前面２Ｆで全反射し画像ホログラム素子４に入った平行光の一部は、画像ホログラム素子４の干渉縞により回折して、基板２から外側（正面側）に出て、これによってホログラム画像が再生され、正面側の画像ホログラム素子４と対向する位置にいる観察者は、再生されたホログラム画像を視認することができる。
すなわち、基板２の前面２Ｆで全反射し画像ホログラム素子４に入った平行光のうち、一部はホログラム画像を表す画像光として基板２の外側（正面側）に出て、残りは平行光のまま画像ホログラム素子４の後面Ｓで全反射することとなる。
この場合、画像ホログラム素子４が貼り付けられた基板２内において、基板２の後面４Ｓ又は基板２の前面２Ｆに当たった平行光が前面２Ｆ又は後面４Ｓに当たるまでに進む距離Ｓ’は、画像ホログラム素子４の厚みをδとすると、Ｓ’＝（ｄ＋δ）ｔａｎθとなり、画像ホログラム素子４が貼り付けられていない基板２内を平行光が進む距離Ｓ（＝ｄｔａｎθ）より大きくなる。 δが基板２の厚みｄに比べて小さい場合（例えば、δはｄの５％以下）は、Ｓ’とＳはほぼ等しく、δは無視してよいが、δがｄに比べて無視できないほど大きい場合（例えば、δはｄの１０％以上）は、ＬｙとＳ’が同じになるに、すなわち、Ｌｙ＝（ｄ＋δ）ｔａｎθとなるように設定し、基板２内を伝搬する平行光が画像ホログラム素子４を照射するようにするのが望ましい。

以上のようにホログラム画像再生装置１おいては、基板２の後面２Ｒに反射型の画像ホログラム素子４を取り付け、基板２の前面２Ｆにおいて、画像ホログラム素子４とはＸＹ方向に異なる位置にホログラフィック回折格子列５Ａ、５Ｂからなる反射型のホログラフィック回折格子群５を取り付け、ホログラフィック回折格子群５と対向する後面２Ｒ側の位置に各ホログラフィック回折格子（５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９）を照射するＬＥＤ（１３Ａ１～１３Ａ９、１３Ｂ１～１３Ｂ９）からなるＬＥＤ群１３を取り付け、ＬＥＤ群１３の各ＬＥＤで各ホログラフィック回折格子を照射し、各ホログラフィック回折格子で回折してＹＺ方向のＸＹ面に対して角度θの平行光にし、この平行光を基板２の後面２Ｒと前面２Ｆで全反射させながら伝搬させて、基板の後面２Ｒと前面２Ｆにおいて、ホログラフィック回折格子列５Ａの各ホログラフィック回折格子５Ａ１～５Ａ９で回折された平行光が照射する各領域とホログラフィック回折格子列５Ｂの各ホログラフィック回折格子５Ｂ１～５Ｂ９で回折された平行光が照射する各領域が、Ｘ方向とＹ方向に隙間なく重ならずに連続するようにして、画像ホログラム素子４の領域をホログラフィック回折格子群５で回折された平行光で照射するようしたため、各ＬＥＤ自体を明るくすることなく、また、特許文献２の再生装置１００に比べて、１個のホログラフィック回折格子からの平行光が後面２Ｒに当たる回数を増やすことなくこの平行光が照射する面積を小さくして明るい平行光を画像ホログラム素子４に照射でき、明るいホログラム画像を再生することができる。

［ホログラフィック回折格子群の他の態様］
本発明のホログラム画像再生装置におけるホログラフィック回折格子群の態様は、上述のような２列のホログラフィック回折格子列５Ａ、５Ｂからなるものに限定されず、種々の態様をとることができる。
図１２は、ホログラフィック回折格子群５に代えて、Ｘ方向に一列に配置したホログラフィック回折格子列をＹ方向に３列配置したホログラフィック回折格子群において、ＬＥＤ群から出射した拡散光が、基板２内を伝搬する状態を説明する説明図であり、同図（ａ）は、基板２の背面図、同図（ｂ）は、基板２とＬＥＤの左側面図である。
図中、６はホログラフィック回折格子群、６Ａ、６Ｂ、６Ｃはホログラフィック回折格子列、６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎは、ホログラフィック回折格子列６Ａ、６Ｂ、６Ｃの左から６番目のホログラフィック回折格子、１４Ａｎ、１４Ｂｎ、１４Ｃｎは、ホログラフィック回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎに対向するＬＥＤ、Ｆ１’Ａｎ、Ｆ２’ＡｎとＲ１’Ａｎ、Ｒ２’Ａｎは、ホログラフィック回折格子６Ａｎで回折された平行光が基板２の前面２Ｆと後面２Ｒに当たる領域、Ｆ１’Ｂｎ、Ｆ２’ＢｎとＲ１’Ｂｎ、Ｒ２’Ｂｎは、ホログラフィック回折格子６Ｂｎで回折された平行光が基板２の前面２Ｆと後面２Ｒに当たる領域、Ｆ１’Ｃｎ、Ｆ２’ＣｎとＲ１’Ｃｎ、Ｒ２’Ｃｎは、ホログラフィック回折格子６Ｃｎで回折された平行光が基板２の前面２Ｆと後面２Ｒに当たる領域である。
また、ホログラフィック回折格子６Ａ１、６Ａ２、６Ａ１１、６Ａ１２、６Ｂ１、６Ｂ２、６Ｂ１１、６Ｂ１２、６Ｃ１、６Ｃ２、６Ｃ１１、６Ｃ１２を破線の斜線で表し、ＬＥＤ１４Ａｎ、１４Ｂｎ、１４Ｃｎからの拡散光を一点鎖線で表し、ホログラフィック回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎからの平行光を二点鎖線で表し、ホログラフィッ回折格子６Ａｎからの平行光の束を薄い灰色で表し、回折格子６Ｂｎからの平行光の束を中間の灰色で表し、ホログラフィッ回折格子６Ｃｎからの平行光の束を濃い灰色で表す。

ホログラフィック回折格子群６は、図１２（ａ）に示すようにホログラフィック回折格子列６Ａ、６Ｂ、６Ｃからなり、ホログラフィック回折格子列６Ａ、６Ｂ、６Ｃにおいては、それぞれ１２個のホログラフィック回折格子６Ａ１～６Ａ１２、６Ｂ１～６Ｂ１２、６Ｃ１～６Ｃ１２が隙間なくＸ方向に配置され、ホログラフィック回折格子列６Ａ、６Ｂ、６Ｃは、Ｙ方向に隙間なく配置されている。
また、基板２の後面２Ｒ側には、光源装置１０と同様の光源装置が取り付けられ、その光源装置のホログラフィック回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎに対向する位置には、ＬＥＤ１４Ａｎ、１４Ｂｎ、１４Ｃｎが取り付けられ、ＬＥＤ１４Ａｎ、１４Ｂｎ、１４Ｃｎから出射される拡散光が、対向するホログラフィック回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎの全面だけを照射するようになっている。
そして、ホログラフィック回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎには、前面２Ｆに対して後面２Ｒ側から法線方向（Ｚ方向）に所定の拡散角をもった所定の波長の拡散光が照射されたとき、拡散光をＺ方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して角度θの平行光に偏向するように回折する干渉縞が記録されている。

図１２（ｂ）に示すようにＬＥＤ１４Ａｎ、１４Ｂｎ、１４Ｃｎから出射した拡散光は、基板２の後面２Ｒで屈折されて基板２内に入り、基板２の前面２Ｆに貼り付けられたホログラフィック回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎの全面に当たり、ＹＺ方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して角度θの平行光に偏向するように回折する。ホログラフィック回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎで回折された各平行光は、入射角θで基板２の後面２Ｒに当たって全反射し、この全反射した平行光は前面２Ｆで全反射し、この全反射を繰り返しながら、ホログラフィック回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎからの平行光が基板２内を伝搬する。
そして、Ｙ方向に隙間なく配置した各ホログラフィック回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６ＣｎのＹ方向の長さとＬｙ’とし、ホログラフィック回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎが、ＬＥＤ１４Ａｎ、１４Ｂｎ、１４Ｃｎからの拡散光をＺ方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して角度θの平行光に偏向するように回折するとき、３Ｌｙ’＝２ｄｔａｎθとなるように設定する。
これにより、ホログラフィック回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎで回折された平行光が、後面２Ｒと前面２Ｆで全反射しながら伝搬する際に、後面２Ｒにおいて、各回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎからの平行光が当たる領域（Ｒ１’Ａｎ、Ｒ１’Ｂｎ、Ｒ１’Ｃｎ、Ｒ２’Ａｎ、Ｒ２’Ｂｎ、Ｒ２’Ｃｎ・・・）は、隙間なく重ならずに連続し、また、前面２Ｆにおいて、各回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎからの平行光が当たる領域（Ｆ１’Ａｎ、Ｆ１’Ｂｎ、Ｆ１’Ｃｎ、Ｆ２’Ａｎ、Ｆ２’Ｂｎ、Ｆ２’Ｃｎ・・・）も、隙間なく重ならずに連続することとなる。
また、図１２（ａ）に示すように、基板の後面２Ｒにおいて、ホログラフィック回折格子列６Ａの各ホログラフィック回折格子６Ａ１、６Ａ２・・・６Ａ１２で回折された平行光が照射する領域Ｒ１’Ａ１～Ｒ１’Ａ１２、Ｒ２’Ａ１～Ｒ２’Ａ１２・・・は、Ｘ方向に隙間なく重ならずに連続し、ホログラフィック回折格子列６Ｂの各ホログラフィック回折格子６Ｂ１、６Ｂ２・・・６Ｂ１２で回折された平行光が照射する領域Ｒ１’Ｂ１～Ｒ１’Ｂ１２、Ｒ２’Ｂ１～Ｒ２’Ｂ１２・・・は、Ｘ方向に隙間なく重ならずに連続し、ホログラフィック回折格子列６Ｃの各ホログラフィック回折格子６Ｃ１、６Ｃ２・・・６Ｃ１２で回折された平行光が照射する領域Ｒ１’Ｃ１～Ｒ１’Ｃ１２、Ｒ２’Ｃ１～Ｒ２’Ｃ１２・・・は、Ｘ方向に隙間なく重ならずに連続する。
よって、ホログラフィック回折格子群６（ホログラフィック回折格子列６Ａ、６Ｂ、６Ｃ）の各ホログラフィック回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎ（ｎ＝１～１２）で回折された平行光によって、基板２の前面２Ｆと後面２Ｒの領域（Ｘ方向の長さがホログラフィック回折格子群６の長さと同じ領域）が、照射されることとなる。
ここで、ホログラム画像素子４の厚みδが基板２の厚みｄに比べて無視できないほど大きい場合は、３Ｌｙ’＝２（ｄ＋δ）ｔａｎθとなるように設定し、基板２内を伝搬する平行光が画像ホログラム素子４を照射するようにするのが望ましい。
なお、ホログラフィック回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６ＣｎのＸ方向の長さは、Ｙ方向の長さＬｙ’は同じでもよく、異なっていてもよい。

この場合、３列のホログラフィック回折格子列からなるホログラフィック回折格子群６において、１個のホログラフィック回折格子で回折された平行光によって照射される基板２の前面２Ｆ又は後面２Ｒの領域（１照射領域）は、２列のホログラフィック回折格子列からなるホログラフィック回折格子群５における１照射領域の２／３と小さくなる。
したがって、ホログラフィック回折格子群６の１照射領域は、ホログラフィック回折格子群５より明るくなり、より明るいホログラム画像を再生することができる。
また、本発明におけるホログラフィック回折格子群は、４列あるいはそれ以上のホログラフィック回折格子列からなるものであってもよい。
４列以上のｋ列のホログラフィック回折格子列からなるホログラフィック回折格子群において、ホログラフィック回折格子のＹ方向の長さＬｙｋは、ｋ×Ｌｙｋ＝２ｄｔａｎθとなるように設定される。
また、ホログラム画像素子４の厚みδが基板２の厚みｄに比べて無視できないほど大きい場合は、ｋ×Ｌｙｋ＝２（ｄ＋δ）ｔａｎθとなるように設定するのが望ましい。
なお、１列に配置されるホログラフィック回折格子の数は、画像ホログラム素子４のＸ方向の長さに対応して、適宜設定することができる。

図１３は、ホログラフィック回折格子群５に代えて、Ｘ方向に隣り合うホログラフィック回折格子をＹ方向にずらして配置したホログラフィック回折格子列をＹ方向に２列配置したホログラフィック回折格子群において、ＬＥＤ群から出射した拡散光が、基板２内を伝搬する状態を説明する基板２の背面図であり、図１４は、ＬＥＤと基板２の左側面図であり、図１４（ａ）は、一番左側のＬＥＤと基板２の左側面図、図１４（ｂ）は、左から２番目のＬＥＤと基板２の左側面図である。
図中、７はホログラフィック回折格子群、７Ａ、７Ｂはホログラフィック回折格子列、７Ａ１～７Ａ８、７Ｂ１～７Ｂ８はホログラフィック回折格子、１５Ａ１、１５Ｂ１、１５Ａ２、１５Ｂ２はＬＥＤ、Ｒ１”Ａ１～Ｒ１”Ａ８、Ｒ２”Ａ１～Ｒ２”Ａ８、Ｒ３”Ａ１～Ｒ３”・・・は、ホログラフィック回折格子７Ａ１～７Ａ８で回折された平行光が基板２の後面２Ｒに当たる領域、Ｒ１”Ｂ１～Ｒ１”Ｂ８、Ｒ２”Ｂ１～Ｒ２”Ｂ８・・・は、ホログラフィック回折格子７Ｂ１～７Ｂ８で回折された平行光が基板２の後面２Ｒに当たる領域、Ｆ１”Ａ１、Ｆ２”Ａ１、Ｆ３”Ａ１、Ｆ１”Ｂ１は、ホログラフィック回折格子７Ａ１、７Ｂ１で回折された平行光が基板２の前面２Ｆに当たる領域、Ｆ１”Ａ２、Ｆ２”Ａ２、Ｆ３”Ａ２、Ｆ１”Ｂ２は、ホログラフィック回折格子７Ａ２、７Ｂ２で回折された平行光が基板２の前面２Ｆに当たる領域である。
また、ホログラフィック回折格子７Ａ１～７Ａ８、７Ｂ１～７Ｂ８を破線の斜線で表し、ＬＥＤ１５Ａ１、１５Ｂ１、１５Ａ２、１５Ｂ２からの拡散光を一点鎖線で表し、ホログラフィック回折格子７Ａ１、７Ａ２、７Ｂ１、７Ｂ２からの平行光を二点鎖線で表し、ホログラフィック回折格子７Ａ１～７Ａ８からの平行光の束を薄い灰色で表し、ホログラフィック回折格子７Ｂ１～７Ｂ８からの平行光の束を濃い灰色で表し、回折格子７Ａ１、７Ａ２からの平行光の束と回折格子７Ｂ１、７Ｂ２からの平行光の束が重なる部分を中間の灰色で表す。

ホログラフィック回折格子群７は、図１３に示すようにホログラフィック回折格子列７Ａ、７Ｂからなり、ホログラフィック回折格子列７Ａ、７Ｂにおいては、８個のホログラフィック回折格子７Ａ１～７Ａ８、７Ｂ１～７Ｂ８がＸ方向に隙間なく配置され、Ｘ方向に隣り合うホログラフィック回折格子をＹ方向に１個半分ずらして配置されている。
また、基板２の後面２Ｒ側には、光源装置１０と同様の光源装置が取り付けられ、その光源装置の各ホログラフィック回折格子７Ａ１～７Ａ８、７Ｂ１～７Ｂ８に対向する位置には、ＬＥＤ１５Ａ１、１５Ａ２・・・、１５Ｂ１、１５Ｂ２・・・が取り付けられ、ＬＥＤ１５Ａ１、１５Ｂ１等から出射される拡散光が、対向するホログラフィック回折格子７Ａ１～７Ａ８、７Ｂ１～７Ｂ８の全面だけを照射するようになっている。
そして、ホログラフィック回折格子７Ａ１～７Ａ８、７Ｂ１～７Ｂ８には、前面２Ｆに対して後面２Ｒ側から法線方向（Ｚ方向）に所定の拡散角をもった所定の波長の拡散光が照射されたとき、拡散光をＹＺ方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して角度θの平行光に偏向するように回折する干渉縞が記録されている。

図１４（ａ）に示すようにＬＥＤ１５Ａ１、１５Ｂ１から出射した拡散光は、基板２の後面２Ｒで屈折されて基板２内に入り、基板２の前面２Ｆに貼り付けられたホログラフィック回折格子７Ａ１、７Ｂ１の全面に当たり、ＹＺ方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して角度θの平行光に偏向するように回折する。ホログラフィック回折格子７Ａ１、７Ｂ１で回折された各平行光は、入射角θで基板２の後面２Ｒに当たって全反射し、この全反射した平行光は前面２Ｆで全反射し、この全反射を繰り返しながら、ホログラフィック回折格子７Ａ１、７Ｂ１からの平行光が基板２内を伝搬する。
そして、Ｙ方向に間隔を空けて配置したホログラフィック回折格子７Ａ１、７Ｂ１のＹ方向の長さは、ホログラフィック回折格子群５のホログラフィック回折格子５Ａｎ、５Ｂｎと同じＬｙであり、ホログラフィック回折格子７Ａ１、７Ｂ１が、ＬＥＤ１５Ａ１、１５Ｂ１からの拡散光をＺ方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して角度θの平行光に回折されるとき、Ｌｙ＝ｄｔａｎθとなり、ホログラフィック回折格子７Ａ１、７Ｂ１の間隔を２Ｌｙとなるように設定する。
図１４（ｂ）に示すようにＬＥＤ１５Ａ２、１５Ｂ２から出射した拡散光も、ＬＥＤ１５Ａ１、１５Ｂ１から出射した拡散光と同様に、ホログラフィック回折格子７Ａ２、７Ｂ２の全面に当たり、ＹＺ方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して角度θの平行光に回折され、基板２の後面２Ｒと前面２Ｆで全反射を繰り返しながら基板２内を伝搬する。
そして、ホログラフィック回折格子７Ａ２、７Ｂ２のＹ方向の長さは、ホログラフィック回折格子７Ａ１、７Ｂ１と同じＬｙであり、Ｌｙ＝ｄｔａｎθとなり、ホログラフィック回折格子７Ａ２、７Ｂ２の間隔を２Ｌｙとなるように設定する。
他のホログラフィック回折格子７Ａ３～７Ａ８、７Ｂ３～７Ｂ８についても同様に設定ずる。

これにより、ホログラフィック回折格子７Ａ１～７Ａ８、７Ｂ１～７Ｂ８で回折された平行光が、後面２Ｒと前面２Ｆで全反射しながら伝搬する際に、後面２Ｒにおいて、ホログラフィック回折格子７Ａ１、７Ｂ１からの平行光が当たる領域（Ｒ２”Ａ１～Ｒ２”Ａ８、Ｒ３”Ａ１～Ｒ３”・・・、Ｒ１”Ｂ１～Ｒ１”Ｂ８、Ｒ２”Ｂ１～Ｒ２”Ｂ８・・・）は、隙間なく重ならずに連続し、また、前面２Ｆにおいて、ホログラフィック回折格子７Ａ１、７Ｂ１からの平行光が当たる領域（Ｆ２”Ａ１、Ｆ１”Ｂ１、Ｆ３”Ａ１、Ｆ２”Ａ２、Ｆ１”Ｂ２、Ｆ３”Ａ２等）も、隙間なく重ならずに連続することとなる。
また、図１３に示すように、基板の後面２Ｒにおいて、ホログラフィック回折格子列７Ａの各ホログラフィック回折格子７Ａ１～７Ａ８で回折された平行光が照射する領域Ｒ２”Ａ１～Ｒ２”Ａ８・・・は、Ｘ方向に隙間なく重ならずに連続し、ホログラフィック回折格子列７Ｂの各ホログラフィック回折格子７Ｂ１～７Ｂ８で回折された平行光が照射する領域Ｒ１”Ｂ１～Ｒ１”Ｂ８、Ｒ２”Ｂ１～Ｒ２”Ｂ８・・・は、Ｘ方向に隙間なく重ならずに連続する。
さらに、ホログラフィック回折格子７Ａ１～７Ａ８の隣り合うホログラフィック回折格子で回折された平行光が照射する領域は、Ｙ方向にホログラフィック回折格子半個分（Ｌｙ／２）ずれ、ホログラフィック回折格子７Ｂ１～７Ｂ８の隣り合うホログラフィック回折格子で回折された平行光が照射する領域も、Ｙ方向にホログラフィック回折格子半個分（Ｌｙ／２）ずれ、平行光が照射する領域の境界はＸ方向に揃わなくなる。
よって、ホログラフィック回折格子群７（ホログラフィック回折格子列７Ａ、７Ｂ）の各ホログラフィック回折格子７Ａ１～７Ａ８、７Ｂ１～７Ｂ８で回折された平行光によって、基板２の前面２Ｆと後面２Ｒの領域（Ｘ方向の長さがホログラフィック回折格子群７の長さと同じ領域）が照射されると共に、各ホログラフィック回折格子７Ａ１～７Ａ８、７Ｂ１～７Ｂ８で回折された平行光によって照射される各領域の境界がＸ方向に揃わず、各領域の境界に生ずるＸ方向の明るさのムラを目立たなくできる。
また、ホログラフィック回折格子７Ａ１～７Ａ８、７Ｂ１～７Ｂ８を照射するＬＥＤ１５Ａ１、１５Ｂ１等は互いに近接せず、放熱しやすくなる。
この場合、ＬＥＤから出射した拡散光に強度分布があり、中央部に比べて端部が少し暗くなる場合は、ホログラフィック回折格子群７の各ホログラフィック回折格子のＸ方向の長さとＹ方向の長さを少し大きくして、各ホログラフィック回折格子で回折された平行光が前面２Ｆと後面２Ｒを照射する各領域の端部を重ねて、ホログラフィック回折格子群７によって照射される前面２Ｆと後面２Ｒの全領域の明るさにムラが生じないようにしてもよい。
なお、本実施形態では、ホログラフィック回折格子７Ａ１～７Ａ８、７Ｂ１～７Ｂ８のＸ方向の長さは、Ｙ方向の長さＬｙは同じであるが、異なるようにしてもよい。
また、Ｘ方向に隣り合うホログラフィック回折格子をＹ方向にずらす長さは任意に設定でき、不規則にずらすようにしてもよい

［第２実施形態のホログラム画像再生装置の構成］
図１５は、本発明の第２実施形態のホログラム画像再生装置を表した図であり、同図（ａ）は、ホログラム画像再生装置の正面図、同図（ｂ）は、ホログラム画像再生装置の背面図、同図（ｃ）は、ホログラム画像再生装置の左側面図である。
図中、２０はホログラム画像再生装置、２２は基板、２２Ｆは前面、２２Ｒは後面、２４は画像ホログラム素子、２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄはホログラフィック回折格子列、２５Ａ１～２５Ａ６、２５Ｂ１～２５Ｂ６、２５Ｃ１～２５Ｃ６、２５Ｄ１～２５Ｄ６はホログラフィック回折格子、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄは光源装置、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄは光源ケース、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３ＤはＬＥＤ列であり、図において、Ｘは基板２２を前面２２Ｆが正面を向くように置いた場合の前面２２Ｆにおける水平方向（左右方向）、Ｙは前面２２ＦにおけるＸ方向と垂直な方向（上下方向）、Ｚは前面２２Ｆ（ＸＹ面）と垂直な方向（上下方向、基板２２の厚み方向）である。
図に示すように、ホログラム画像再生装置２０は、基板２２、カバー２３、画像ホログラム素子２４、ホログラフィック回折格子列２５Ａ～２５Ｄ及び光源装置３０Ａ～３０Ｄを備えている。
基板２２は、外形が正方形であり、ホログラム画像再生装置１の基板２と同様に、光学的屈折率が１．３～１．７の平板状の無色透明な板であり、第１の面となる前面２２Ｆ、第２の面となる後面２２Ｒを備え、アクリル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリアミド、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のプラスチック材料、あるいは、ガラス等からなる。
第２実施形態の基板２２は、第１実施形態の基板２と同様に光学的屈折率が約１．５で、厚さが５ｍｍの無色透明のアクリル板からなる。

画像ホログラム素子２４は、体積型ホログラム素子であり、感光性材料である体積型ホログラフィック記録材料からなり、基板２２の後面２２Ｒに、空気を介さずに貼り合わされている。
そして、画像ホログラム素子２４には、その前面（後面２２Ｒ）に対して、ある方向・角度から、所定の波長の平行光が照射されたとき、所定の視野角をもつあるホログラム画像が再生され、それとは異なる方向・角度から、同じ又は異なる波長の平行光が照射されたとき、所定の視野角の異なる画像が再生される干渉縞が記録されている。
第２実施形態の画像ホログラム素子２４は、反射型であり、光学的屈折率が約１．５の体積型ホログラフィック記録材料からなり、この画像ホログラム素子２４には、ＹＺ方向前面２２Ｆ側からＸＹ面（後面２２Ｒ）の法線に対して角度θ（例えば約６０度）で、５３２ｎｍを中心とした緑色の平行光が下方から照射されたとき、所定の視野角をもつ第１のホログラム画像が前面２２Ｆ側に再生され、ＸＺ方向前面２２Ｆ側からＸＹ面（後面２２Ｒ）の法線に対して角度θで、５３２ｎｍを中心とした緑色の平行光が右方から照射されたとき、所定の視野角をもつ第２のホログラム画像が前面２２Ｆ側に再生され、ＹＺ方向前面２２Ｆ側からＸＹ面（後面２２Ｒ）の法線に対して角度θで、５３２ｎｍを中心とした緑色の平行光が下方に照射されたとき、所定の視野角をもつ第３のホログラム画像が前面２２Ｆ側に再生され、ＸＺ方向前面２Ｆ側からＸＹ面（後面２２Ｒ）の法線に対して角度θで、５３２ｎｍを中心とした緑色の平行光が左方から照射されたとき、所定の視野角をもつ第４のホログラム画像が前面２２Ｆ側に再生される干渉縞が記録され、第１～第４の４つのホログラム画像は異なる画像である。
なお、画像ホログラム素子２４は、透過型でもよく、その場合は、基板２２の前面２２Ｆの窓枠２３ａ内に透過型の画像ホログラム素子２４が貼り付けられ、ＹＺ方向後面２２Ｒ側等からＸＹ面の法線に対して所定角度で所定波長の平行光が照射され、前面２２Ｆ側に第１～第４の４つのホログラム画像が再生される。
また、画像ホログラム素子２４は、第１実施形態の画像ホログラム素子４と同様に、干渉縞を微細な凹凸で記録したエンボス型ホログラム素子や回折光学素子（ＤＯＥ）等であってもよい。

第２実施形態のホログラフィック回折格子群は、図１５（ａ）に示すようにホログラフィック回折格子列２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄからなり、各ホログラフィック回折格子列が、正方形状の基板２２の前面２２Ｆの各辺（下辺、左辺、上辺、右辺）に沿ってその近傍に下空気を介さずに貼り合わされている。
ホログラフィック回折格子列２５Ａにおいては、６個のホログラフィック回折格子２５Ａ１～２５Ａ６が隙間なく一列にＸ方向に配置され、ホログラフィック回折格子列２５Ｂにおいては、６個のホログラフィック回折格子２５Ｂ１～２５Ｂ６が隙間なくＹ方向に配置され、ホログラフィック回折格子列２５Ｃにおいては、６個のホログラフィック回折格子２５Ｃ１～２５Ｃ６が隙間なく一列にＸ方向に配置され、ホログラフィック回折格子列２５Ｄにおいては、６個のホログラフィック回折格子２５Ｄ１～２５Ｄ６が隙間なくＹ方向に配置されている。
この場合、ホログラフィック回折格子２５Ａ１～２５Ａ６、２５Ｂ１～２５Ｂ６、２５Ｃ１～２５Ｃ６、２５Ｄ１～２５Ｄ６は、反射型であり、画像ホログラム素子２４と同様に、感光性材料である体積型ホログラフィック記録材料からなる。
また、ホログラフィック回折格子２５Ａ１～２５Ａ６、２５Ｂ１～２５Ｂ６、２５Ｃ１～２５Ｃ６、２５Ｄ１～２５Ｄ６は、干渉縞を微細な凹凸で記録したエンボス型ホログラム素子や回折光学素子（ＤＯＥ）等であってもよい。

そして、ホログラフィック回折格子２５Ａ１～２５Ａ６の各ホログラフィック回折格子には、前面２２Ｆに対して後面２２Ｒ側から法線方向（Ｚ方向）に所定の拡散角をもった所定の波長の拡散光が照射されたとき、拡散光をＹＺ方向上方にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して所定の角度の平行光に偏向するように回折する干渉縞が記録されている。
ホログラフィック回折格子２５Ｂ１～２５Ｂ６の各ホログラフィック回折格子には、前面２２Ｆに対して後面２２Ｒ側から法線方向（Ｚ方向）に所定の拡散角をもった所定の波長の拡散光が照射されたとき、拡散光をＸＺ方向右方にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して所定の角度の平行光に偏向するように回折する干渉縞が記録されている。
ホログラフィック回折格子２５Ｃ１～２５Ｃ６の各ホログラフィック回折格子には、前面２２Ｆに対して後面２２Ｒ側から法線方向（Ｚ方向）に所定の拡散角をもった所定の波長の拡散光が照射されたとき、拡散光をＹＺ方向下方にＸＹ面（前面２２Ｆ）に対して所定の角度の平行光に回折偏向するようにする干渉縞が記録されている。
ホログラフィック回折格子２５Ｄ１～２５Ｄ６の各ホログラフィック回折格子には、前面２２Ｆに対して後面２２Ｒ側から法線方向（Ｚ方向）に所定の拡散角をもった所定の波長の拡散光が照射されたとき、拡散光をＸＺ方向左方にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して所定の角度の平行光に偏向するように回折する干渉縞が記録されている。
なお、ホログラフィック回折格子２５Ａ１～２５Ａ６、２５Ｂ１～２５Ｂ６、２５Ｃ１～２５Ｃ６、２５Ｄ１～２５Ｄ６は、透過型でもよく、その場合は、基板２２の前面２２Ｆ側に光源装置が取り付けられ、前面２２Ｆ側から法線方向（Ｚ方向）に所定の拡散角をもった所定の波長の拡散光がホログラフィック回折格子２５Ａ１～２５Ａ６、２５Ｂ１～２５Ｂ６、２５Ｃ１～２５Ｃ６、２５Ｄ１～２５Ｄ６に照射され、拡散光がＹＺ方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して所定の角度の平行光に偏向するように回折されて後面２２Ｒ側に出ていく。

光源装置３０Ａ～３０Ｄは、光源ケース３１Ａ～３１Ｄ、ＬＥＤ群３３Ａ～３３Ｄ、発光回路（図示せず）等を備えている。
各光源ケース３１Ａ～３１Ｄは、仕切り壁により形成される６個のセルを有し、この６個のセルの開口部（図示せず）により各光源ケース３１Ａ～３１Ｄの正面側に開口部列（図示せず）が形成され、この開口部列が各ホログラフィック回折格子列２５Ａ～２５Ｄに対向するようにして、各光源ケース３１Ａ～３１Ｄが、基板２２の後面２２Ｒ側にスペーサ（図示せず）を介して取り付けられている。
また、光源ケース３１Ａは６個のＬＥＤからなるＬＥＤ列３３Ａを備え、光源ケース３１Ｂは６個のＬＥＤからなるＬＥＤ列３３Ｂを備え、光源ケース３１Ｃは６個のＬＥＤからなるＬＥＤ列３３Ｃを備え、光源ケース３１Ｄは６個のＬＥＤからなるＬＥＤ列３３Ｄを備えている。
そして、ＬＥＤ列３３Ａの各ＬＥＤは、ホログラフィック回折格子２５Ａ１～２５Ａ６に対向する位置に配置され、各ＬＥＤから発光され、セルの開口部を介して出射される拡散光が、対向するホログラフィック回折格子２５Ａ１～２５Ａ６の全面だけを照射するように、光源ケース３１Ａの開口部列と基板２２の後面２２Ｒの距離が、スペーサにより調整設定される。
同様にして光源ケース３１Ｂ～３１Ｄについても、各開口部列と基板２２の後面２２Ｒの距離がスペーサにより調整設定され、ＬＥＤ列３３Ｂ～３３Ｄの各ＬＥＤから発光され、セルの開口部を介して出射される拡散光が、対向するホログラフィック回折格子２５Ｂ１～２５Ｂ６、２５Ｃ～２５Ｃ６、２５Ｄ１～２５Ｄ６の全面だけを照射するようにされる。
なお、光源装置３０Ａ～３０Ｄの光源は、ＬＥＤに限定されるものではなく、レーザーダイオード、キセノン、クリプトン等のランプでもよい。

［ホログラム画像の再生］
ホログラム画像再生装置２０おいては、光源装置３０Ａの各ＬＥＤから発光された拡散光が、セルの開口部を介してホログラフィック回折格子２５Ａ１～２５Ａ６を照射し、ホログラフィック回折格子２５Ａ１～２５Ａ６で平行光に偏向するように回折され、この平行光が、基板２２の前面２２Ｆと後面２２Ｒに当たって全反射しながら基板２２内を伝搬し、画像ホログラム素子２４を照射して第１のホログラム画像を再生させる。
同様にして、光源装置３０Ｂの各ＬＥＤから発光された拡散光が、ホログラフィック回折格子２５Ｂ１～２５Ｂ６で平行光に偏向するように回折され、この平行光が、基板２２の前面２２Ｆと後面２２Ｒに当たって全反射しながら基板２２内を伝搬し、画像ホログラム素子２４を照射して第２のホログラム画像を再生させ、光源装置３０Ｃの各ＬＥＤから発光された拡散光が、ホログラフィック回折格子２５Ｃ１～２５Ｃ６で平行光に偏向するように回折され、この平行光が、基板２２の前面２２Ｆと後面２２Ｒに当たって全反射しながら基板２２内を伝搬し、画像ホログラム素子２４を照射して第３のホログラム画像を再生させ、光源装置３０Ｄの各ＬＥＤから発光された拡散光が、ホログラフィック回折格子２５Ｄ１～２５Ｄ６で平行光に偏向するように回折され、この平行光が、基板２２の前面２２Ｆと後面２２Ｒに当たって全反射しながら基板２２内を伝搬し、画像ホログラム素子２４を照射して第４のホログラム画像を再生させる。

図１６は、光源装置３０Ａ等の各ＬＥＤから発光された拡散光によって、ホログラフィック回折格子２５Ａ１～２５Ａ６等で回折された平行光が、基板２２内を伝搬して画像ホログラム素子２４を照射する状態を説明する説明図であり、同図（ａ）は、光源装置３０Ａ・ホログラフィック回折格子列２５Ａの左からｎ番目のＬＥＤ・ホログラフィック回折格子と基板２２の左側面図、同図（ｂ）は、光源装置３０Ｂ・ホログラフィック回折格子列２５Ｂの上からｎ番目のＬＥＤ、ホログラフィック回折格子と基板２２の平面図、同図（ｃ）は、光源装置３０Ｃ・ホログラフィック回折格子列２５Ｃの左からｎ番目のＬＥＤ、ホログラフィック回折格子と基板２２の左側面図、同図（ｄ）は、光源装置３０Ｄ・ホログラフィック回折格子列２５Ｄの上からｎ番目のＬＥＤ、ホログラフィック回折格子と基板２２の平面図である。
図中、２５Ａｎは、ホログラフィック回折格子列２５Ａの左からｎ番目のホログラフィック回折格子、２５Ｂｎは、ホログラフィック回折格子列２５Ｂの上からｎ番目のホログラフィック回折格子、２５Ｃｎは、ホログラフィック回折格子列２５Ａの左からｎ番目のホログラフィック回折格子、２５Ｄｎは、ホログラフィック回折格子列２５Ｄの上からｎ番目のホログラフィック回折格子、３３Ａｎは、光源装置３０Ａの左からｎ番目のＬＥＤ、３３Ｂｎは、光源装置３０Ｂの上からｎ番目のＬＥＤ、３３Ｃｎは、光源装置３０Ｃの左からｎ番目のＬＥＤ、３３Ｄｎは、光源装置３０Ｄの上からｎ番目のＬＥＤ、Ｇ１Ａｎ、Ｇ２Ａｎ、Ｑ１Ａｎ、Ｑ２Ａｎは、ホログラフィック回折格子２５Ａｎで回折された平行光が基板２２の前面２２Ｆ、後面２２Ｒに当たる領域、Ｇ１Ｂｎ、Ｇ２Ｂｎ、Ｑ１Ｂｎ、Ｑ２Ｂｎは、ホログラフィック回折格子２５Ｂｎ平行光が基板２２の前面２２Ｆ、後面２２Ｒに当たる領域、Ｇ１Ｃｎ、Ｇ２Ｃｎ、Ｑ１Ｃｎ、Ｑ２Ｃｎは、ホログラフィック回折格子２５Ｃｎで回折された平行光が基板２２の前面２２Ｆ、後面２２Ｒに当たる領域、Ｇ１Ｄｎ、Ｇ２Ｄｎ、Ｑ１Ｄｎ、Ｑ２Ｄｎは、ホログラフィック回折格子２５Ｄｎで回折された平行光が基板２２の前面２２Ｆ、後面２２Ｒに当たる領域であり、ＬＥＤ３３Ａｎ、３３Ｂｎ、３３Ｃｎ、３３Ｄｎからの拡散光を一点鎖線で表し、ホログラフィック回折格子２５Ａｎ、２５Ｂｎ、２５Ｃｎ、２５Ｄｎからの平行光を二点鎖線で表す。

図１６（ａ）に示すようにＬＥＤ３３Ａｎから出射した拡散光は、基板２２の後面２２Ｒで屈折されて基板２２内に入り、基板２２の前面２２Ｆに貼り付けられたホログラフィック回折格子２５Ａｎの全面に当たり、ＹＺ方向にＸＹ面（前面２２Ｆ）に対して角度θ（この角度が伝搬角となる）の平行光に偏向するように回折される。ホログラフィック回折格子２５Ａｎで回折された平行光は、入射角θで基板２２の後面２２Ｒの領域Ｑ１Ａｎに当たるが、入射角θは臨界角より大きく、後面２２Ｒの領域Ｑ１Ａｎで全反射して、前面２２Ｆの領域Ｇ１Ａｎに当たって全反射し、さらに、後面２２Ｒの領域Ｑ２Ａｎに当たって全反射し、前面２２Ｆの領域Ｇ２Ａｎに当たって全反射する。
このようにホログラフィック回折格子２５Ａｎで回折された平行光は、後面２２Ｒと前面２２Ｆでの全反射を繰り返しながら基板２２内を矢印ＨＡの方向（Ｙ方向上方）に伝搬する。
そして、ホログラフィック回折格子２５Ａｎで回折され、基板２２内を伝搬する平行光は、後面２２Ｒに貼り付けられた画像ホログラム素子２４を、ＹＺ方向前面２２Ｆ側からＸＹ面（後面２２Ｒ）の法線に対して角度θで下方より照射し、その一部が画像ホログラム素子２４の干渉縞により回折し、基板２２から外側（正面側）に出ていき、これによって第１のホログラム画像が再生され、残りは平行光のまま画像ホログラム素子２４の後面Ｓで全反射し、基板２２内を伝搬する。

他のホログラフィック回折格子２５Ｂｎ、２５Ｃｎ、２５Ｄｎホログラフィック回折格子２５Ａ１～２５Ａ６等で回折された平行光が、基板２２内を伝搬して画像ホログラム素子２４を照射する状態は、ホログラフィック回折格子２５Ａｎの場合と同じであるが、平行光が伝搬する方向と画像ホログラム素子２４を照射する平行光の方向が異なっている。
ホログラフィック回折格子２５Ｂｎにおいては、図１６（ｂ）に示すようにＬＥＤ３３Ｂｎから出射した拡散光は、ホログラフィック回折格子２５ＢｎでＸＺ方向にＸＹ面（前面２２Ｆ）に対して角度θの平行光に偏向するように回折され、基板２２の後面２２Ｒの領域Ｑ１Ｂｎ、前面２２Ｆの領域Ｇ１Ｂｎ、後面２２Ｒの領域Ｑ２Ｂｎ、前面２２Ｆの領域Ｇ２Ｂｎで全反射し、これを繰り返しながら基板２２内を矢印ＨＢの方向（Ｘ方向右方）に伝搬する。
そして、ホログラフィック回折格子２５Ｂｎで回折され、基板２２内を伝搬する平行光は、後面２２Ｒに貼り付けられた画像ホログラム素子２４を、ＸＺ方向前面２２Ｆ側からＸＹ面（後面２２Ｒ）の法線に対して角度θで左方より照射し、その一部が画像ホログラム素子２４の干渉縞により回折し、基板２２から外側（正面側）に出ていき、これによって第２のホログラム画像が再生され、残りは平行光のまま画像ホログラム素子２４の後面Ｓで全反射し、基板２２内を伝搬する。

ホログラフィック回折格子２５Ｃｎにおいては、図１６（ｃ）に示すようにＬＥＤ３３Ｃｎから出射した拡散光は、ホログラフィック回折格子２５ＣｎでＹＺ方向にＸＹ面（前面２２Ｆ）に対して角度θの平行光に偏向するように回折され、基板２２の後面２２Ｒの領域Ｑ１Ｃｎ、前面２２Ｆの領域Ｇ１Ｃｎ、後面２２Ｒの領域Ｑ２ｃｎ、前面２２Ｆの領域Ｇ２Ｃｎで全反射し、これを繰り返しながら基板２２内を矢印ＨＣの方向（Ｙ方向下方）に伝搬する。
そして、ホログラフィック回折格子２５Ｃｎで回折され、基板２２内を伝搬する平行光は、後面２２Ｒに貼り付けられた画像ホログラム素子２４を、ＹＺ方向前面２２Ｆ側からＸＹ面（後面２２Ｒ）の法線に対して角度θで上方より照射し、その一部が画像ホログラム素子２４の干渉縞により回折し、基板２２から外側（正面側）に出ていき、これによって第３のホログラム画像が再生され、残りは平行光のまま画像ホログラム素子２４の後面Ｓで全反射し、基板２２内を伝搬する。
ホログラフィック回折格子２５Ｄｎにおいては、図１６（ｄ）に示すようにＬＥＤ３３Ｄｎから出射した拡散光は、ホログラフィック回折格子２５Ｄｎで偏向されてＸＺ方向にＸＹ面（前面２２Ｆ）に対して角度θの平行光に偏向するように回折され、基板２２の後面２２Ｒの領域Ｑ１Ｄｎ、前面２２Ｆの領域Ｇ１Ｄｎ、後面２２Ｒの領域Ｑ２Ｄｎ、前面２２Ｆの領域Ｇ２Ｄｎで全反射し、これを繰り返しながら基板２２内を矢印ＨＤの方向（Ｘ方向左方）に伝搬する。
そして、ホログラフィック回折格子２５Ｄｎで回折され、基板２２内を伝搬する平行光は、後面２２Ｒに貼り付けられた画像ホログラム素子２４を、ＸＺ方向前面２２Ｆ側からＸＹ面（後面２２Ｒ）の法線に対して角度θで右方より照射し、その一部が画像ホログラム素子２４の干渉縞により回折し、基板２２から外側（正面側）に出ていき、これによって第４のホログラム画像が再生され、残りは平行光のまま画像ホログラム素子２４の後面Ｓで全反射し、基板２２内を伝搬する。

この場合、ホログラフィック回折格子２５Ａｎ、２５ＣｎのＹ方向の長さをＭｙとすると、回折格子２５Ａｎで回折された平行光が後面２２Ｒと前面２２Ｆに当たる領域（Ｑ１Ａｎ、Ｑ２Ａｎ・・・、Ｇ１Ａｎ、Ｇ２Ａｎ・・・）のＹ方向の長さもＭｙとなり、回折格子２５Ｃｎで回折された平行光が後面２２Ｒと前面２２Ｆに当たる領域（Ｑ１Ｃｎ、Ｑ２Ｃｎ・・・、Ｇ１Ｃｎ、Ｇ２Ｃｎ・・・）のＹ方向の長さもＭｙとなる。
ここで、ホログラフィック回折格子２５Ｂｎ、２５ＢｎのＸ方向の長さをＭｘとすると、ホログラフィック回折格子２５Ｂｎで回折された平行光が後面２２Ｒと前面２２Ｆに当たる領域（Ｑ１Ｂｎ、Ｑ２Ｂｎ・・・、Ｇ１Ｂｎ、Ｇ２Ｂｎ・・・）のＹ方向の長さもＭｘとなり、ホログラフィック回折格子２５Ｄｎで回折された平行光が後面２２Ｒと前面２２Ｆに当たる領域（Ｑ１Ｄｎ、Ｑ２Ｄｎ・・・、Ｇ１Ｄｎ、Ｇ２Ｄｎ・・・）のＹ方向の長さもＭｘとなる。
そして、基板２２の厚み（Ｚ方向の長さ）をｄとすると、ホログラフィック回折格子２５Ａｎ、２５Ｂｎ、２５Ｃｎ、２５Ｄｎで回折された平行光が後面２２Ｒに当たるまで、あるいは、後面２２Ｒ又は前面２２Ｆに当たった平行光が前面２２Ｆ又は後面２２Ｒに当たるまでに進む距離Ｓは、Ｓ＝ｄｔａｎθ となる。
これより、Ｍｙ＝Ｍｘ＝２ｄｔａｎθとなるようにＬｙ、Ｌｘ、ｄ、θを設定することにより、ホログラフィック回折格子２５Ａｎ、２５Ｂｎ、２５Ｃｎ、２５Ｄｎで回折された平行光が、後面２２Ｒ又は前面２２Ｆに当たる領域のＹ方向に隙間なく重ならずに連続させることができる。
第２実施形態では、ｄ＝５ｍｍ、θ＝６０度であり、Ｍｙ＝Ｍｘ＝２×５×ｔａｎ６０°＝１７．３ｍｍとなる。
また、ホログラフィック回折格子列２５Ａにおいては、ホログラフィック回折格子２５Ａ１～２５Ａ６がＸ方向に一列に隙間なく配置され、ホログラフィック回折格子列２５Ｂにおいては、ホログラフィック回折格子２５Ｂ１～２５Ｂ６がＹ方向に一列に隙間なく配置され、ホログラフィック回折格子列２５Ｃにおいては、ホログラフィック回折格子２５Ｃ１～２５Ｃ６がＸ方向に一列に隙間なく配置され、ホログラフィック回折格子列２５Ｄにおいては、ホログラフィック回折格子２５Ｄ１～２５Ｄ６がＹ方向に一列に隙間なく配置されている。
よって、ホログラフィック回折格子列２５Ａ～２５Ｄの各ホログラフィック回折格子で回折された平行光が、基板２２の後面２２Ｒと前面２２Ｆを照射する各領域は、平行光の伝搬方向と直交する方向においても隙間なく重ならずに連続することとなる。
また、ホログラム画像素子２４の厚みδが基板２２の厚みｄに比べて無視できないほど大きい場合は、Ｍｙ＝２（ｄ＋δ）ｔａｎθとなるように設定するのが望ましい。

第２実施形態のホログラム画像再生装置において、ホログラフィック回折格子群を構成する方向の異なるホログラフィック回折格子列は、図１７に示すようなＸ方向とＹ方向に配置した４方向の列（２５Ａ～２５Ｄ）に限定されるものではなく、Ｘ方向とＹ方向以外の異なる４方向に配置してもよく、正三角形等に配置した異なる３方向のホログラフィック回折格子列として、画像ホログラム素子２４から異なる３種類のホログラム画像を再生するようにしてもよく、正五角形あるいはそれ以上の正多角形等に配置した異なる５方向以上のホログラフィック回折格子列として、画像ホログラム素子２４から異なる５種類以上のホログラム画像を再生するようにしてもよい。
また、上述のように第２実施形態のホログラム画像再生装置２０おいては、光源装置３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄの各ＬＥＤを発光させることにより、カバー２３の窓枠２３ａ内に第１のホログラム画像、第２のホログラム画像、第３のホログラム画像、第４のホログラム画像を再生させることができことから、光源装置３０Ａ～３０Ｄの各ＬＥＤの発光を光源装置毎に切り換えることにより、表示させる画像を、第１のホログラム画像～第４のホログラム画像に切り換えることができる。
さらに、光源装置３０Ａ～３０Ｄの各ＬＥＤを光源装置毎に順次発光させることにより、第１のホログラム画像～第４のホログラム画像を順次表示させることができる。
なお、第２実施形態のホログラム画像再生装置２０おいては、ホログラフィック回折格子群を構成する各ホログラフィック回折格子列（２５Ａ～２５Ｄ）、ＬＥＤ群を構成する各ＬＥＤ列（３３Ａ～３３Ｄ）は、１列であるが、第１実施形態のホログラフィック回折格子群５を構成するホログラフィック回折格子列（５Ａ、５Ｂ等）のように２列又は３列以上にしてもよく、図１３に示すようなＸ方向に隣り合うホログラフィック回折格子をＹ方向にずらした配置にしてもよく、各ホログラフィック回折格子列（２５Ａ～２５Ｄ）を構成するホログラフィック回折格子の数も、６個に限定されるわけではなく、画像ホログラム素子２４の大きさに対応して、適宜設定することができる。

以上のようにホログラム画像再生装置２０おいては、基板２２の後面２２Ｒに反射型の画像ホログラム素子２４を取り付け、基板２２の前面２２Ｆにおいて、異なる４方向を向いたホログラフィック回折格子列２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄからなる反射型のホログラフィック回折格子群を取り付け、ホログラフィック回折格子群と対向する後面２Ｒ側の位置に各ホログラフィック回折格子列のホログラフィック回折格子を照射するＬＥＤからなるＬＥＤ群を取り付け、各ＬＥＤで各ホログラフィック回折格子（２５Ａ１～２５Ａ６、２５Ｂ１～２５Ｂ６、２５Ｃ１～２５Ｃ６、２５Ｄ１～２５Ｄ６）を照射し、ホログラフィック回折格子２５Ａ１～２５Ａ６では、ＬＥＤからの拡散光をＹＺ方向のＸＹ面に対して角度θの平行光に偏向するように回折し、この平行光を基板２２の後面２２Ｒと前面２２Ｆで全反射させながらＹ方向上方に伝搬させ、ホログラフィック回折格子２５Ｂ１～２５Ｂ６では、ＬＥＤからの拡散光を偏向してＸＺ方向のＸＹ面に対して角度θの平行光に回折させ、この平行光を基板２２の後面２２Ｒと前面２２Ｆで全反射させながらＸ方向右方に伝搬させ、ホログラフィック回折格子２５Ｃ１～２５Ｃ６では、ＬＥＤからの拡散光をＹＺ方向のＸＹ面に対して角度θの平行光に偏向するように回折し、この平行光を基板２２の後面２２Ｒと前面２２Ｆで全反射させながらＹ方向下方に伝搬させ、ホログラフィック回折格子２５Ｄ１～２５Ｄ６では、ＬＥＤからの拡散光をＸＺ方向のＸＹ面に対して角度θの平行光に偏向するように回折し、この平行光を基板２２の後面２２Ｒと前面２２Ｆで全反射させながらＸ方向左方に伝搬させ、各ホログラフィック回折格子列２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄで回折された平行光が照射する各領域を、各ホログラフィック回折格子列毎にＸ方向とＹ方向に隙間なく重ならずに連続するようにして、各ホログラフィック回折格子列からの平行光を、各ホログラフィック回折格子列毎に異なる方向から画像ホログラム素子２４に照射して、異なるホログラム画像を再生するようにしたため、特許文献２のディスプレイ１２０や入力インターフェースデバイス２００に比べて、遥かに明るいホログラム画像を再生することができる。

［第３実施形態のホログラム画像再生装置］
図１７は、本発明の第３実施形態のホログラム画像再生装置の構成を表した図であり、同図（ａ）は、ホログラム画像再生装置の正面図、同図（ｂ）は、ホログラム画像再生装置の背面図、同図（ｃ）は、ホログラム画像再生装置の左側面図である。
図中、４０はホログラム画像再生装置、４２は基板、４２Ｆは前面、４２Ｒは後面、４３はカバー、４３ａは窓枠、４４は画像ホログラム素子、４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ、４５Ｄ、４５Ｅはホログラフィック回折格子列、４５Ａ１～４５Ａ９、４５Ａ１１～４５Ａ１９、４５Ｂ１～４５Ｂ９、４５Ｂ１１～４５Ｂ１９、４５Ｃ１～４５Ｃ９、４５Ｃ１１～４５Ｃ１９、４５Ｄ１～４５Ｄ９、４５Ｄ１１～４５Ｄ１９、４５Ｅ１～４５Ｅ９、４５Ｅ１１～４５Ｅ１９は、ホログラフィック回折格子、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、５０Ｅは光源装置、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅは光源ケース、５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ、５３Ｄ、５３ＥはＬＥＤ列であり、図において、Ｘは基板４２を前面４２Ｆが正面を向くように置いた場合の前面４２Ｆにおける水平方向（左右方向）、Ｙは前面４２ＦにおけるＸ方向と垂直な方向（上下方向）、Ｚは前面４２Ｆ（ＸＹ面）と垂直な方向（上下方向、基板２２の厚み方向）である。
図に示すように、ホログラム画像再生装置４０は、基板４２、画像ホログラム素子４４、ホログラフィック回折格子列４５Ａ～４５Ｅ及び光源装置５０Ａ～５０Ｅを備えている。
基板４２は、ホログラム画像再生装置１、２０の基板２、２２と同様に、光学的屈折率が１．３～１．７の平板状の無色透明な板であり、第１の面となる前面４２Ｆ、第４２の面となる後面４２Ｒを備え、アクリル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリアミド、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のプラスチック材料、あるいは、ガラス等からなるが、基板２、２２と異なり、外形が正五角形である。
第３実施形態の基板４２は、第１実施形態の基板２と同様に光学的屈折率が約１．５で、厚さが５ｍｍの無色透明のアクリル板からなる。

画像ホログラム素子４４は、体積型ホログラム素子であり、感光性材料である体積型ホログラフィック記録材料からなり、基板４２の後面４２Ｒに、空気を介さずに貼り合わされている。
そして、画像ホログラム素子４４には、第２実施形態の画像ホログラム素子２４と同様に、その前面（後面４２Ｒ）に対して、ある方向・角度から、所定の波長の平行光が照射されたとき、所定の視野角をもつあるホログラム画像が再生され、それとは異なる方向・角度から、同じ又は異なる波長の平行光が照射されたとき、所定の視野角の異なる画像が再生される干渉縞が記録されている。
第３実施形態の画像ホログラム素子４４は、反射型であり、光学的屈折率が約１．５の体積型ホログラフィック記録材料からなるが、第２実施形態の画像ホログラム素子２４とは異なる方向から平行光が照射されたときに、異なるホログラム画像を再生させる。
すなわち、この画像ホログラム素子４４には、第１の方向であるＹＺ方向前面４２Ｆ側からＸＹ面（後面４２Ｒ）の法線に対して角度θ（例えば約６０度）で、５３２ｎｍを中心とした緑色の平行光が下方から照射されたとき、所定の視野角をもつ第１のホログラム画像が前面４２Ｆ側の窓枠２３ａ内に再生され、第１の方向を時計回りに７２度回転させた第２の方向前面４２Ｆ側からＸＹ面（後面４２Ｒ）の法線に対して角度θで、５３２ｎｍを中心とした緑色の平行光が右方から照射されたとき、所定の視野角をもつ第２のホログラム画像が前面４２Ｆ側の窓枠４３ａ内に再生され、第２の方向を時計回りに７２度回転させた第３の方向前面４２Ｆ側からＸＹ面（後面４２Ｒ）の法線に対して角度θで、５３２ｎｍを中心とした緑色の平行光が下方に照射されたとき、所定の視野角をもつ第３のホログラム画像が前面４２Ｆ側の窓枠２３ａ内に再生され、第３の方向を時計回りに７２度回転させた第４の方向前面２Ｆ側からＸＹ面（後面４２Ｒ）の法線に対して角度θで、５３２ｎｍを中心とした緑色の平行光が左方から照射されたとき、所定の視野角をもつ第４のホログラム画像が前面４２Ｆ側の窓枠２３ａ内に再生され、第４の方向を時計回りに７２度回転させた第５の方向前面４２Ｆ側からＸＹ面（後面４２Ｒ）の法線に対して角度θで、５３２ｎｍを中心とした緑色の平行光が左方から照射されたとき、所定の視野角をもつ第５のホログラム画像が前面４２Ｆ側の窓枠４３ａ内に再生される干渉縞が記録され、第１～第５の５つのホログラム画像は異なる画像である。
なお、画像ホログラム素子４４は、透過型でもよく、その場合は、基板４２の前面４２Ｆに透過型の画像ホログラム素子４４が貼り付けられ、ＹＺ方向後面２２Ｒ側等からＸＹ面の法線に対して所定角度で所定波長の平行光が照射され、前面４２Ｆ側に第１～第５の５つのホログラム画像が再生される。
また、画像ホログラム素子４４は、第１実施形態の画像ホログラム素子４と同様に、干渉縞を微細な凹凸で記録したエンボス型ホログラム素子や回折光学素子（ＤＯＥ）等であってもよい。

第３実施形態のホログラフィック回折格子群は、図１７（ａ）に示すようにホログラフィック回折格子列４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ、４５Ｄ、４５Ｅからなり、各ホログラフィック回折格子列が、正五角形状の基板４２の前面４２Ｆの各辺（周縁）に沿って空気を介さずに貼り合わされている。
ホログラフィック回折格子列４５Ａ～４５Ｅの各ホログラフィック回折格子列の構成は、第１実施形態のホログラフィック回折格子群５と同じである。
すなわち、図１７（ａ）に示すように、ホログラフィック回折格子列４５Ａにおいては、９個のホログラフィック回折格子４５Ａ１～４５Ａ９が隙間なく一列にＸ方向に配置された第１列（ホログラフィック回折格子列５Ａに相当）と、９個のホログラフィック回折格子４５Ａ１１～４５Ａ１９が隙間なく一列にＸ方向に配置された第２列（ホログラフィック回折格子列５ｂに相当）が、Ｙ方向に隙間なく配置されている。
同様に、ホログラフィック回折格子列４５Ｂにおいては、９個のホログラフィック回折格子４５Ｂ１～４５Ｂ９からなる第１列と、９個のホログラフィック回折格子４５Ｂ１１～４５Ｂ１９からなる第２列が隙間なく配置され、ホログラフィック回折格子列４５Ｃにおいては、９個のホログラフィック回折格子４５Ｃ１～４５Ｃ９からなる第１列と、９個のホログラフィック回折格子４５Ｃ１１～４５Ｃ１９からなる第２列が隙間なく配置され、ホログラフィック回折格子列４５Ｄにおいては、９個のホログラフィック回折格子４５Ｄ１～４５Ｄ９からなる第１列と、９個のホログラフィック回折格子４５Ｄ１１～４５Ｄ１９からなる第２列が隙間なく配置され、ホログラフィック回折格子列４５Ｅにおいては、９個のホログラフィック回折格子４５Ｅ１～４５Ｅ９からなる第１列と、９個のホログラフィック回折格子４５Ｅ１１～４５Ｅ１９からなる第２列が隙間なく配置されている。
この場合、各ホログラフィック回折格子は、反射型であり、画像ホログラム素子４４と同様に、感光性材料である体積型ホログラフィック記録材料からなる。
また、各ホログラフィック回折格子は、干渉縞を微細な凹凸で記録したエンボス型ホログラム素子や回折光学素子（ＤＯＥ）等であってもよい。

そして、ホログラフィック回折格子列４５Ａの各ホログラフィック回折格子には、前面４２Ｆに対して後面２２Ｒ側から法線方向（Ｚ方向）に所定の拡散角をもった所定の波長の拡散光が照射されたとき、拡散光を第１の方向であるＹＺ方向上方にＸＹ面（前面４２Ｆ）に対しての角度θの平行光に偏向するように回折する干渉縞が記録されている。
ホログラフィック回折格子列４５Ｂの各ホログラフィック回折格子には、前面４２Ｆに対して後面４２Ｒ側から法線方向（Ｚ方向）に所定の拡散角をもった所定の波長の拡散光が照射されたとき、拡散光を、第１の方向を時計回りに７２度回転させた第２の方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して角度θの平行光に偏向するように回折する干渉縞が記録されている。
ホログラフィック回折格子列４５Ｃの各ホログラフィック回折格子には、前面４２Ｆに対して後面４２Ｒ側から法線方向（Ｚ方向）に所定の拡散角をもった所定の波長の拡散光が照射されたとき、拡散光を、第２の方向を時計回りに７２度回転させた第３の方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して角度θの平行光に偏向するように回折する干渉縞が記録されている。
ホログラフィック回折格子列４５Ｄの各ホログラフィック回折格子には、前面４２Ｆに対して後面４２Ｒ側から法線方向（Ｚ方向）に所定の拡散角をもった所定の波長の拡散光が照射されたとき、拡散光を、第３の方向を時計回りに７２度回転させた第４の方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して角度θの平行光に偏向するように回折する干渉縞が記録されている。
ホログラフィック回折格子列４５Ｅの各ホログラフィック回折格子には、前面４２Ｆに対して後面４２Ｒ側から法線方向（Ｚ方向）に所定の拡散角をもった所定の波長の拡散光が照射されたとき、拡散光を、第４の方向を時計回りに７２度回転させた第５の方向にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して角度θの平行光に偏向するように回折する干渉縞が記録されている。
なお、ホログラフィック回折格子列４５Ａ～４５Ｅの各ホログラフィック回折格子は、透過型でもよく、その場合は、基板４２の前面４２Ｆ側に光源装置が取り付けられ、前面４２Ｆ側から法線方向（Ｚ方向）に所定の拡散角をもった所定の波長の拡散光が各ホログラフィック回折格子に照射され、拡散光がＹＺ方向等にＸＹ面（前面２Ｆ）に対して所定の角度の平行光に偏向するように回折されて後面４２Ｒ側に出ていく。

光源装置５０Ａ～５０Ｅは、光源ケース５１Ａ～５１Ｅ、ＬＥＤ群５３Ａ～５３Ｅ、発光回路（図示せず）等を備えている。
各光源ケース５１Ａ～５１Ｄは、第１実施形態の光源ケース１３と同じ構成であり、格子状の仕切り壁により形成される１８個のセルを有し、この１８個のセルにより光源ケースの正面側に開口部群が形成され、開口部群がホログラフィック回折格子列４５Ａ～４５Ｅに対向するようにして、各光源ケース５１Ａ～５１Ｄが、基板４２の後面４２Ｒ側にスペーサ（図示せず）を介して取り付けられている。
また、光源ケース５１Ａは１８個のＬＥＤからなるＬＥＤ列５３Ａを備え、光源ケース５１Ｂは１８個のＬＥＤからなるＬＥＤ列５３Ｂを備え、光源ケース５１Ｃは１８個のＬＥＤからなるＬＥＤ列５３Ｃを備え、光源ケース５１Ｄは１８個のＬＥＤからなるＬＥＤ列５３Ｄを備え、光源ケース５１Ｅは１８個のＬＥＤからなるＬＥＤ列５３Ｅを備えている。
そして、ＬＥＤ列５３Ａの各ＬＥＤは、ホログラフィック回折格子列４５Ａの各ホログラフィック回折格子に対向する位置に配置され、各ＬＥＤから発光され、セルの開口部を介して出射される拡散光が、対向するホログラフィック回折格子の全面だけを照射するように、光源ケース５１Ａの開口部列と基板４２の後面４２Ｒの距離が、スペーサにより調整設定される。
同様にして光源ケース５１Ｂ～５１Ｅについても、各開口部列と基板４２の後面４２Ｒの距離がスペーサにより調整設定され、ＬＥＤ列５３Ｂ～５３Ｅの各ＬＥＤから発光され、セルの開口部を介して出射される拡散光が、対向するホログラフィック回折格子の全面だけを照射するようにされる。
なお、光源装置５０Ａ～５０Ｅの光源は、ＬＥＤに限定されるものではなく、レーザーダイオード、キセノン、クリプトン等のランプでもよい。

［ホログラム画像の再生］
ホログラム画像再生装置４０おいては、各光源装置５０Ａ～５０Ｅの各ＬＥＤから発光された拡散光が、対向するホログラフィック回折格子列４５Ａ～４５Ｅの各ホログラフィック回折格子で平行光に偏向するように回折され、この平行光が、基板４２の前面４２Ｆと後面２２Ｒに当たって全反射しながら基板４２内を伝搬し、画像ホログラム素子４４を照射する状態は、第１実施形態のホログラム画像再生装置１において、光源装置１３の各ＬＥＤから発光された拡散光が、対向するホログラフィック回折格子列５Ａ、５Ｂの各ホログラフィック回折格子で平行光に偏向するように回折され、この平行光が、基板２の前面２Ｆと後面２Ｒに当たって全反射しながら基板２内を伝搬し、画像ホログラム素子４を照射する状態と同じである。
この場合、光源装置５０Ａの各ＬＥＤから発光された拡散光が、ホログラフィック回折格子列４５Ａの各ホログラフィック回折格子で平行光に偏向するように回折されて基板４２内を伝搬し、画像ホログラム素子４４を照射して第１のホログラム画像を再生させ、光源装置５０Ｂの各ＬＥＤから発光された拡散光が、ホログラフィック回折格子列４５Ｂの各ホログラフィック回折格子で平行光に偏向するように回折されて基板４２内を伝搬し、画像ホログラム素子４４を照射して第２のホログラム画像を再生させ、光源装置５０Ｃの各ＬＥＤから発光された拡散光が、ホログラフィック回折格子列４５Ｃの各ホログラフィック回折格子で平行光に偏向するように回折されて基板４２内を伝搬し、画像ホログラム素子４４を照射して第３のホログラム画像を再生させ、光源装置５０Ｄの各ＬＥＤから発光された拡散光が、ホログラフィック回折格子列４５Ｄの各ホログラフィック回折格子で平行光に偏向するように回折されて基板４２内を伝搬し、画像ホログラム素子４４を照射して第４のホログラム画像を再生させ、光源装置５０Ｅの各ＬＥＤから発光された拡散光が、ホログラフィック回折格子列４５Ｅの各ホログラフィック回折格子で平行光に偏向するように回折されて基板４２内を伝搬し、画像ホログラム素子４４を照射して第５のホログラム画像を再生させる。

上述のように第３実施形態のホログラム画像再生装置４０おいては、第２実施形態のホログラム画像再生装置２０と同様に、光源装置５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、５０Ｅの各ＬＥＤを発光させることにより、第１のホログラム画像、第２のホログラム画像、第３のホログラム画像、第４のホログラム画像、第５のホログラム画像を再生させることができことから、光源装置５０Ａ～５０Ｅの各ＬＥＤの発光を光源装置毎に切り換えることにより、表示させる画像を、第１のホログラム画像～第５のホログラム画像に切り換えることができる。
また、光源装置５０Ａ～５０Ｄの各ＬＥＤを光源装置毎に順次発光させることにより、第１のホログラム画像～第５のホログラム画像を順次表示させることができる。
なお、第３実施形態のホログラム画像再生装置４０おいては、ホログラフィック回折格子群を構成する各ホログラフィック回折格子列（４５Ａ～４５Ｅ）、ＬＥＤ群を構成する各ＬＥＤ列（５３Ａ～５３Ｅ）は、２列であるが、第２実施形態のホログラフィック回折格子列（２５Ａ～２５Ｄ）のように１列にしてもよく、図１２に示すような３列あるいはそれ以上の多列にしてもよく、図１３に示すようなＸ方向に隣り合うホログラフィック回折格子をＹ方向にずらした配置にしてもよく、各ホログラフィック回折格子列（４５Ａ～４５Ｅ）を構成するホログラフィック回折格子の数も、１８個に限定されるわけではなく、画像ホログラム素子４４の大きさに対応して、適宜設定することができる。

以上のようにホログラム画像再生装置４０おいては、基板４２の後面４２Ｒに反射型の画像ホログラム素子４４を取り付け、基板４２の前面２２Ｆにおいて、異なる５方向を向いたホログラフィック回折格子列４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ、４５Ｄ、４５Ｅからなる反射型のホログラフィック回折格子群を取り付け、ホログラフィック回折格子群と対向する後面４２Ｒ側の位置に各ホログラフィック回折格子列のホログラフィック回折格子を照射するＬＥＤからなるＬＥＤ群を取り付け、各ＬＥＤで各ホログラフィック回折格子を照射し、ホログラフィック回折格子列４５Ａでは、ＬＥＤからの拡散光を第１の方向のＸＹ面に対して角度θの平行光に偏向するように回折し、この平行光を基板４２の後面４２Ｒと前面４２Ｆで全反射させながら第１の方向に伝搬させ、ホログラフィック回折格子列４５Ｂでは、ＬＥＤからの拡散光を第２の方向のＸＹ面に対して角度θの平行光に偏向するように回折し、この平行光を基板４２の後面４２Ｒと前面４２Ｆで全反射させながら第２の方向に伝搬させ、ホログラフィック回折格子列４５Ｃでは、ＬＥＤからの拡散光を第３の方向のＸＹ面に対して角度θの平行光に偏向するように回折し、この平行光を基板４２の後面４２Ｒと前面４２Ｆで全反射させながら第３の方向に伝搬させ、ホログラフィック回折格子４５Ｄでは、ＬＥＤからの拡散光を第４の方向のＸＹ面に対して角度θの平行光に偏向するように回折し、この平行光を基板４２の後面４２Ｒと前面４２Ｆで全反射させながらＸ方向左方に伝搬させ、ホログラフィック回折格子４５Ｅでは、ＬＥＤからの拡散光を第５の方向のＸＹ面に対して角度θの平行光に偏向するように回折し、この平行光を基板４２の後面４２Ｒと前面４２Ｆで全反射させながらＸ方向左方に伝搬させ、各ホログラフィック回折格子列４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ、４５Ｄ、４５Ｅで回折された平行光が照射する各領域を、各ホログラフィック回折格子列毎に隙間なく重ならずに連続するようにして、各ホログラフィック回折格子列からの平行光を、各ホログラフィック回折格子列毎に異なる方向から画像ホログラム素子４４に照射して、異なるホログラム画像を再生するようにしたため、特許文献２のディスプレイ１２０や入力インターフェースデバイス２００に比べて、遥かに明るいホログラム画像を再生することができる。
また、基板４２の外形が正五角形であり、ホログラフィック回折格子列４５Ａ～４５Ｅが各辺に沿って配置され、各辺と対向する辺は平行でないため、各ホログラフィック回折格子列で回折されて基板４２内を伝搬する平行光が、対向する面に当たって反射しても、基板４２内を逆方向に伝搬して画像ホログラム素子４４を照射して共役像を再生させることはない。

本発明のホログラム画像再生装置は、光源光の光度を強くすることなく明るいホログラム画像を再生し、画像ホログラム素子（媒体）を取り付けた基板にホログラフィック回折格子を取り付け、このホログラフィック回折格子に光源光を照射し、ホログラフィック回折格子で回折される平行光を基板内で全反射させながら伝搬させて画像ホログラム素子からホログラム画像を再生する装置に利用できる。

１ ホログラム画像再生装置
２ 基板
２Ｆ 前面
２Ｒ 後面
３ａ 画像ホログラム領域
３ｂ ホログラフィック回折格子領域
４ 画像ホログラム素子
４Ｓ 後面
５ ホログラフィック回折格子群
５Ａ、５Ｂ ホログラフィック回折格子列
５Ａ１～５Ａ９、５Ｂ１～５Ｂ９ ホログラフィック回折格子
５Ａｎ ホログラフィック回折格子列５Ａの左からｎ番目のホログラフィック回折格子
５Ｂｎ ホログラフィック回折格子列５Ｂの左からｎ番目のホログラフィック回折格子
６ ホログラフィック回折格子群
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ ホログラフィック回折格子列
６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎ ホログラフィック回折格子列６Ａ、６Ｂ、６Ｃの左から６番目のホログラフィック回折格子
７ ホログラフィック回折格子群
７Ａ、７Ｂ ホログラフィック回折格子列
７Ａ１～７Ａ８、７Ｂ１～７Ｂ８ ホログラフィック回折格子
１０ 光源装置
１１ 光源ケース
１２ 開口部群
１２Ａ、１２Ｂ 開口部列
１２Ａ１～１２Ａ９、１２Ｂ１～１２Ｂ９ 開口部
１３ ＬＥＤ群
１３Ａ、１３Ｂ ＬＥＤ列
１３Ａ１～１３Ａ９、１３Ｂ１～１３Ｂ９ ＬＥＤ
１３Ａｎ、１３Ｂｎ ホログラフィック回折格子５Ａｎ、５Ｂｎに対向するＬＥＤ
１４Ａｎ、１４Ｂｎ、１４Ｃｎ ホログラフィック回折格子６Ａｎ、６Ｂｎ、６Ｃｎに対向するＬＥＤ
１５Ａ１、１５Ｂ１、１５Ａ２、１５Ｂ２ ＬＥＤ
２０ ホログラム画像再生装置
２２ 基板
２２Ｆ 前面
２２Ｒ 後面
２４ 画像ホログラム素子
２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ ホログラフィック回折格子列
２５Ａ１～２５Ａ６、２５Ｂ１～２５Ｂ６、２５Ｃ１～２５Ｃ６、２５Ｄ１～２５Ｄ６ ホログラフィック回折格子
２５Ａｎ ホログラフィック回折格子列２５Ａの左からｎ番目のホログラフィック回折格子
２５Ｂｎ ホログラフィック回折格子列２５Ｂの上からｎ番目のホログラフィック回折格子
２５Ｃｎ ホログラフィック回折格子列２５Ａの左からｎ番目のホログラフィック回折格子
２５Ｄｎ ホログラフィック回折格子列２５Ｄの上からｎ番目のホログラフィック回折格子、
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ 光源装置
３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ 光源ケース
３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ ＬＥＤ列
３３Ａｎ 光源装置３０Ａの左からｎ番目のＬＥＤ
３３Ｂｎ 光源装置３０Ｂの上からｎ番目のＬＥＤ
３３Ｃｎ 光源装置３０Ｃの左からｎ番目のＬＥＤ、
３３Ｄｎ 光源装置３０Ｄの上からｎ番目のＬＥＤ
４０ ホログラム画像再生装置
４２ 基板
４２Ｆ 前面
４２Ｒ 後面
４４ 画像ホログラム素子
４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ、４５Ｄ、４５Ｅ ホログラフィック回折格子列
４５Ａ１～４５Ａ９、４５Ａ１１～４５Ａ１９ ホログラフィック回折格子
４５Ｂ１～４５Ｂ９、４５Ｂ１１～４５Ｂ１９ ホログラフィック回折格子
４５Ｃ１～４５Ｃ９、４５Ｃ１１～４５Ｃ１９ ホログラフィック回折格子
４５Ｄ１～４５Ｄ９、４５Ｄ１１～４５Ｄ１９ ホログラフィック回折格子
４５Ｅ１～４５Ｅ９、４５Ｅ１１～４５Ｅ１９ ホログラフィック回折格子
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、５０Ｅ 光源装置
５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ 光源ケース
５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ、５３Ｄ、５３Ｅ ＬＥＤ列

Claims (7)

1. 内部が透明で厚さ方向に直交する第１の面と第２の面を有する平板状の基板と、
   前記基板の第１の面又は第２の面に取り付けられ、ホログラム画像を再生する画像ホログラム素子と、
   前記基板の第１の面又は第２の面の前記画像ホログラム素子とは異なる位置に取り付けられた多数のホログラフィック回折格子と、
   前記ホログラフィック回折格子と対向する位置に取り付けられ、前記ホログラフィック回折格子を照射する多数の光源とを備え、
   前記ホログラフィック回折格子は、前記光源から照射された光を一定方向の平行光に偏向するように回折し、前記ホログラフィック回折格子で回折された平行光は、前記基板の第１の面及び第２の面に当たって全反射して前記基板内を伝搬し、前記画像ホログラム素子を照射してホログラム画像を再生するようにしたホログラム画像再生装置であって、
   前記多数のホログラフィック回折格子は、一の方向に多数配置されて形成されたホログラフィック回折格子列を、前記一の方向とは直交する方向に複数列形成したホログラフィック回折格子群を形成し、
   前記ホログラフィック回折格子群において、一の列のホログラフィック回折格子と他の列のホログラフィック回折格子は、同じ特定の波長を中心とした拡散光が照射されたときに該拡散光を平行光に回折し、
   前記ホログラフィック回折格子群の各ホログラフィック回折格子で回折された平行光が前記基板の第１の面及び第２の面を照射する各領域は、隙間なく連続し、
   前記各ホログラフィック回折格子で回折された平行光により、前記画像ホログラム素子が取り付けられた部分の前記基板の第１の面又は第２の面の領域が照射されるようにしたこと
   を特徴とするホログラム画像再生装置。
2. 内部が透明で厚さ方向に直交する第１の面と第２の面を有する平板状の基板と、
   前記基板の第１の面又は第２の面に取り付けられ、ホログラム画像を再生する画像ホログラム素子と、
   前記基板の第１の面又は第２の面の前記画像ホログラム素子とは異なる位置に取り付けられた多数のホログラフィック回折格子と、
   前記ホログラフィック回折格子と対向する位置に取り付けられ、前記ホログラフィック回折格子を照射する多数の光源とを備え、
   前記ホログラフィック回折格子は、前記光源から照射された光を一定方向の平行光に偏向するように回折し、前記ホログラフィック回折格子で回折された平行光は、前記基板の第１の面及び第２の面に当たって全反射して前記基板内を伝搬し、前記画像ホログラム素子を照射してホログラム画像を再生するようにしたホログラム画像再生装置であって、
   前記多数のホログラフィック回折格子は、一の方向に多数配置されて形成されたホログラフィック回折格子列を、前記一の方向とは直交する方向に複数列形成したホログラフィック回折格子群を形成し、
   前記ホログラフィック回折格子群の各ホログラフィック回折格子で回折された平行光が前記基板の第１の面及び第２の面を照射する各領域は、隙間なく連続し、
   前記各ホログラフィック回折格子で回折された平行光により、前記画像ホログラム素子が取り付けられた部分の前記基板の第１の面又は第２の面の領域が照射されるようにし、
   前記ホログラフィック回折格子群は、前記一の方向と前記一の方向に直交する方向に前記ホログラフィック回折格子が隙間なく配置され、前記ホログラフィック回折格子群の各ホログラフィック回折格子で回折された平行光が前記基板の第１の面及び第２の面を照射する各領域は、重ならないことを特徴とするホログラム画像再生装置。
3. 前記ホログラフィック回折格子群は、前記ホログラフィック回折格子列を、前記一の方向とは直交する方向に２列以上形成したものであり、前記各ホログラフィック回折格子で回折された平行光の伝搬角をθ、前記各ホログラフィック回折格子の前記平行光の伝搬方向の長さをＬｙ、前記基板の厚みをｄ、前記ホログラフィック回折格子列の前記一の方向とは直交する方向の列数をｋとして、ｋ×Ｌｙ＝２ｄｔａｎθを満たすことを特徴とする請求項２記載のホログラム画像再生装置。
4. 内部が透明で厚さ方向に直交する第１の面と第２の面を有する平板状の基板と、
   前記基板の第１の面又は第２の面に取り付けられ、ホログラム画像を再生する画像ホログラム素子と、
   前記基板の第１の面又は第２の面の前記画像ホログラム素子とは異なる位置に取り付けられた多数のホログラフィック回折格子と、
   前記ホログラフィック回折格子と対向する位置に取り付けられ、前記ホログラフィック回折格子を照射する多数の光源とを備え、
   前記ホログラフィック回折格子は、前記光源から照射された光を一定方向の平行光に偏向するように回折し、前記ホログラフィック回折格子で回折された平行光は、前記基板の第１の面及び第２の面に当たって全反射して前記基板内を伝搬し、前記画像ホログラム素子を照射してホログラム画像を再生するようにしたホログラム画像再生装置であって、
   前記多数のホログラフィック回折格子は、一の方向に多数配置されて形成されたホログラフィック回折格子列を、前記一の方向とは直交する方向に複数列形成したホログラフィック回折格子群を形成し、
   前記ホログラフィック回折格子群の各ホログラフィック回折格子で回折された平行光が前記基板の第１の面及び第２の面を照射する各領域は、隙間なく連続し、
   前記各ホログラフィック回折格子で回折された平行光により、前記画像ホログラム素子が取り付けられた部分の前記基板の第１の面又は第２の面の領域が照射されるようにし、
   前記ホログラフィック回折格子列は、前記一の方向に隣り合うホログラフィック回折格子を前記一の方向と直交する方向にずらして配置されて形成され、前記各ホログラフィック回折格子で回折された平行光が前記基板の第１の面及び第２の面を照射する各領域の境界が前記一の方向に揃わないようにしたことを特徴とするホログラム画像再生装置。
5. 内部が透明で厚さ方向に直交する第１の面と第２の面を有する平板状の基板と、
   前記基板の第１の面又は第２の面に取り付けられ、ホログラム画像を再生する画像ホログラム素子と、
   前記基板の第１の面又は第２の面の前記画像ホログラム素子とは異なる位置に取り付けられた多数のホログラフィック回折格子と、
   前記ホログラフィック回折格子と対向する位置に取り付けられ、前記ホログラフィック回折格子を照射する多数の光源とを備え、
   前記ホログラフィック回折格子は、前記光源から照射された光を一定方向の平行光に偏向するように回折し、前記ホログラフィック回折格子で回折された平行光は、前記基板の第１の面及び第２の面に当たって全反射して前記基板内を伝搬し、前記画像ホログラム素子を照射してホログラム画像を再生するようにしたホログラム画像再生装置であって、
   前記多数のホログラフィック回折格子は、同一の方向に多数配置されて形成されたホログラフィック回折格子列を複数列形成したホログラフィック回折格子群を形成し、
   前記ホログラフィック回折格子群の各ホログラフィック回折格子で回折された光が前記基板の第１の面及び第２の面を照射する各領域は、隙間なく連続し、
   前記各ホログラフィック回折格子で回折された平行光により、前記画像ホログラム素子が取り付けられた部分の前記基板の第１の面又は第２の面の領域が照射されるようにし、
   前記複数のホログラフィック回折格子列は、２以上の異なる方向の列からなり、異なる方向の前記ホログラフィック回折格子列の各ホログラフィック回折格子で回折された平行光により前記画像ホログラム素子から再生される画像は異なること
   を特徴とするホログラム画像再生装置。
6. 前記複数のホログラフィック回折格子列は、正多角形状の前記基板の各辺に沿って配置された列からなることを特徴とする請求項５記載のホログラム画像再生装置。
7. 前記複数のホログラフィック回折格子列は、正三角形状、正五角形状、正七角形状のいずれかの形状をもつ前記基板の各辺に沿って２列乃至５列に配置されたものであることを特徴とする請求項５記載のホログラム画像再生装置。