[发明专利]全息立体图生成装置和方法

说明书

本发明涉及用于生成记录的全息立体图的全息立体图生成装置和方法，使得能够以三维观察实象和计算机图形的图象。

全息立体图例如是由对主体从不同观察点摄影，并使用数个这样获得的图象作为原始图象形成的，这些原始图象以条形元或点元顺序地记录在全息图媒体上。

例如，在如图1所示只具有水平方向方位差信息的全息立体图中，顺序地以不同的水平方向对主体100摄影以获得多个原始图象101a到101e，这些原始图象作为条形全息图元102顺序地记录在记录媒体上。应当注意，作为全息图元记录在全息记录媒体上的多个原始图象可能不是实际上被摄影的主体，而是CAD(计算机辅助设计)图象或CG(计算机图形)图象。

在这一全息立体图中通过顺序地对主体从不同观察点在水平方向上摄影而获得的图象信息作为条形全息图元被顺序记录。当双眼(右和左)观看这一全息立体图时，右眼接收的二维图象不同于左眼接收的二维图象。这样，观察者感到方位差并把图象识别为三维图象。

上述的全息立体图的全息图元记录在具有作为以下记录材料的感光材料的记录媒体上。这就是，当在全息图记录媒体上记录一全息图元时，具有良好相干性的激光束分支为两部分。一部分作为由诸如液晶板这样的图象显示装置调制的二维投影图象(物光)，并施加到全息图记录媒体的一侧。另一部分作为参照光记录到全息图记录媒体的另一侧。这样，全息图记录媒体的感光性材料的折射因子或透射因子的变化就形成相干条纹。

然而，由上述方法产生的全息立体图有各种问题。再现的图象是全暗的且明暗对比度不足。再现的图象因失真而不清晰。

为了应付这种情形，对上述主体光试验了各种装置以改进再现图象的质量，但是不能获得充分满意的图象。

因而本发明的一个目的是要提供一种用于再现能够呈现较好的再现图象的全息立体图的全息立体图生成装置和方法。

我们研究解决了上述问题，并发现通过抑制施加于全息记录媒体的参照光的散射并改进其平行性，能够大大改进全息立体图的再现图象质量。

根据本发明的全息立体图生成装置和方法用于把物光施加到全息图记录媒体的一面(第一面)，并把参照光施加到全息图记录媒体的另一面(第二面)，以便作为全息图元向全息图记录媒体顺序地记录方位差图象串的每一图象，其中具有对应于全息图元的开口的掩模配置在参照光的光路上。

在这一全息立体图生成装置中，只有已经通过了掩模开口的参照光的一部分施加到全息图记录媒体上。因为掩模开口具有对应于全息图元的形状，故参照光将不会施加到要记录所需的全息图元的区域上的相邻区域。于是，这一全息立体图生成装置能够抑制由参照光对另一区域的暴光所引起的衍射效果的降低。这使得能够生成可再现较好图象的全息立体图。

根据本发明的另一方面，提供了一种全息立体图生成装置和方法，用于把物光施加到全息图记录媒体的一面(第一面)，并把参照光施加到全息图记录媒体的另一面(第二面)，以便作为全息图元向全息图记录媒体顺序地记录方位差图象串的每一图象，该装置还包括配置在参照光的光路上的投影光学系统，用于向全息图记录媒体的第二面投射参照光。

一般来说，全息立体图承受用于显示再现图象的平行光。然而，在全息图元记录期间使用非平行光作为参照光生成的全息立体图，当为再现而施加平行光时，将引起失真和模糊。

另一方面，在根据本发明的全息立体图生成装置中，通过配置在参照光光路上的投射光学系统，使参照光在施加到全息图记录媒体的第二面之前成为平行光。于是，能够生成可再现较好图象的全息立体图。

应当注意，在根据本发明的全息立体图生成装置中，掩模和投影光学系统都配置在参照先光路上。

其这种情形下，通过抑制再现图象中的衍射的降低和失真能够提供可再现更好图象的全息立体图。

根据本发明的另一方面，提供了一种全息立体图生成方法，用于把物光施加到全息图记录媒体的一面(第一面)，并把参照光施加到全息图记录媒体的另一面(第二面)，以便作为全息图元向全息图记录媒体顺序地记录方位差图象串的每一图象，其中具有对应于全息图元的开口的掩模配置在参照光的光路上，使得参照光在施加到全息图记录媒体第二面之前通过掩模。

根据这一全息立体图生成方法，抑制了在预定区域的参照光向相邻区域的施加，并能够获得可再现较好图象的全息立体图。