计算机合成全息图制造技术

本发明专利技术旨在提供一种分辨率非常高、视差数多的计算机合成全息立体图，它是一种可按照观察方向选择性地重现多个图像的计算机合成全息图，在与全息图（１２）的观察侧相反的一侧空间上设置虚拟点光源群（１１），对从虚拟点光源群的各个点光源（Ｑ↓［ｉ］）向观察侧发散的发散光的亮度角度分布Ａ↓［Ｗｌｃｉ］（θ↓［ｘｚ］，θ↓［ｙｚ］）进行角度分割，在虚拟点光源群（１１）的观察侧任何一个位置上作为物光（１）记录这样的发散光，该发散光设置得等于从这样一点发散的发散光，该点的振幅等于在各个分割角度内位于虚拟点光源群（１１）的面上的各个图像内、与各个分割角度对应的图像的该虚拟点光源位置上的像素的浓度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及计算机合成全息图，具体地说，涉及分辨率高且视差数多的计算机合成全息图。
技术介绍
作为观察者可以通过改变观察方向而观察到多个图像的媒体，有立体图。目前广泛采用的是在印刷介质上配置柱状透镜、虫眼透镜等透镜阵列的立体图。采用这样的立体图，观察者改变观察方向即可切换观察出多个完全不同的图像。此外，采用立体图，通过改变观察方向，观察者可在与观察方向对应的方向观察到立体物，在这种情况下，观察者能够有立体感地观察到立体物。而且，采用立体图，观察者通过改变观察方向可观察到逐渐变化的多个图像，在这种情况下，观察者可以作为连续的动画看到改变的多个图像。以上说明的切换如上所述的多个图像进行显示、具有立体感的图像显示、具有动画效果的图像显示等这三种显示方式可以同时组合起来实现。除立体图以外，在专利文献1提出了由像素群构成画面，将各像素分割成多个区域，在各个区域分配不同的衍射光栅，从不同方向看时，通过在该方向发出衍射光的衍射光栅的集合，可以观察到不同的图像。专利文献1日本专利特许公报2795698。专利文献2日本专利特开公报2002-72837 非专利文献1辻内順平著「物理学選書22.ホログラフイ一」pp.33～36((株)裳華房発行(1997年11月5日))由带有上述柱状透镜和虫眼透镜等的透镜阵列的印刷物组成立体图，因为必须有所谓透镜阵列的物理的像素结构，所以有分辨率低、制品厚的缺点。此外，需要精细的印刷，且需要有限的面积，所以无法同时提高分辨率和增加视差数。此外，专利文献1所建议的，在每一个视差方向上切割有限大小的像素并分配衍射光栅加以使用，所以同样需要有限的面积，无法同时提高分辨率和增加视差数。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述先有技术的缺点，目的是提供分辨率非常高且视差数大的计算机合成全息立体图。达到上述目的之本专利技术的第1计算机合成全息图，是记录物光的复数振幅、能选择性地按照观察方向而重现多个图像的计算机合成全息图，其特征在于，在与全息图观察侧相反的一侧空间上设置虚拟点光源群，对从上述虚拟点光源群的各个点光源向观察侧发散的发散光的亮度角度分布AWLci(θxz，θyz)进行角度分割，在上述虚拟点光源群观察侧的任何一个位置上将这样的发散光作为物光加以记录，该发散光设定成等于从点发散的发散光，该点的振幅等于各自的分割角度内位于上述虚拟的点光源群面上的各图像内、与上述各个分割角度对应的图像在该虚拟点光源位置上的像素的浓度或与该浓度有一定关系的值。在这种情况下，虚拟点光源群的各个虚拟点光源是光扩散方向为一维的点光源，也可以由在与该扩散方向正交的方向上延伸的直线状光源构成。本专利技术的第2计算机合成全息图，是记录物光的复数振幅、可按照观察方向选择性地重现多个图像的计算机合成全息图，其特征在于，在使预定的重现照明光入射后，重现这样的衍射光，它是在与全息图观察侧相反的一侧从在空间上的虚拟点群的各个点向观察侧发散的衍射光，从各个虚拟点向全息图的观察侧发散而行进的光的亮度角度分布根据衍射角度方向进行角度分割，该衍射光等于从点发散的发散光，该点的振幅等于在各自的分割角度内，位于上述虚拟点群的面上的各个记录的图像内，与上述分割角度对应的记录图像的该虚拟点位置上的像素的浓度或与浓度有一定关系的值。在这种情况下，虚拟点群的各个虚拟点，是光的扩散方向为一维的点，也可以由在与该扩散方向正交的方向上延伸的直线构成。本专利技术的第3计算机合成全息图，是记录物光的复数振幅、可按照观察方向选择性地重现多个图像的计算机合成全息图，其特征在于，在全息图的观察侧，在空间上设置虚拟的聚光点群，对从与观察侧相反的一侧入射到上述虚拟聚光点群中各个虚拟聚光点的会聚光的亮度角度分布TWLci(θxz，θyz)进行角度分割，在与上述观察侧相反一侧的任何一个位置上作为物光记录这样的会聚光，该会聚光设定得等于会聚于点的会聚光，该点的振幅等于各自的分割角度内上述虚拟聚光点群的面上的各个图像内，与上述各个分割角度对应的图像的该虚拟聚光点位置上的像素的浓度或与该浓度有一定关系的值。在这种情况下，虚拟聚光点群的各个虚拟聚光点，是光扩散的方向为一维的聚光点，也可以由在与该扩散方向正交的方向上延伸的直线状聚光线构成。本专利技术的第4计算机合成全息图，是记录物光的复数振幅、可按照观察方向选择性地重现多个图像的计算机合成全息图，其特征在于，在使预定的重现照明光入射后，重现这样的衍射光，该衍射光是通过全息图观察侧空间上的虚拟点群的各个点向其观察侧发散的衍射光，向各个虚拟点会聚地行进的光的亮度角度分布，与衍射角度方向对应地进行角度分割，该衍射光等于会聚于点的会聚光，该点的振幅等于在各自的分割角度内位于上述虚拟点群的面上的各个记录图像内，与上述各个分割角度对应的记录图像在该虚拟点位置上的像素的浓度或与该浓度有一定关系的值。在这种情况下，虚拟点群的各个虚拟点是光的扩散方向为一维的点，可以由在与该扩散方向正交的方向上延伸的直线构成。在本专利技术中，在一个重现多个不同图像的、与全息图的面分离的面上，定义多个其亮度等于按照辐射方向而不同的图像在该方向上的亮度的虚拟点光源，或者定义多个其亮度等于因聚光方向而异的图像在该方向上的亮度的虚拟聚光点，将从这些虚拟点光源发射的光，或在这些虚拟聚光点上会聚的光，作为虚拟的物光，制作计算机合成全息图，故无须全息照相即可获得可重现高分辨率的多个图像的计算机合成全息图。按照本专利技术，例如，可以获得分辨率高而且视差数多的计算机合成全息立体图。附图说明图1说明本专利技术的计算机合成全息图的原理；图2说明观察者从图1的计算机合成全息图选择性地观察因各个视差方向而不同的图像的情况；图3说明图1的；图4说明本专利技术的其他形态的计算机合成全息图；图5说明观察者从图4的计算机合成全息图选择性地观察因各个视差方向而不同的图像的情况；图6说明图4的；本专利技术的最佳实施方式本专利技术的计算机合成全息图的基本原理是，在重现视差图像等的多个图像的、离开全息图面的面上，定义多个具有按照辐射方向而不同的图像在该方向的亮度的虚拟点光源，或者多个具有因聚光方向而异的图像在该方向的亮度的虚拟聚光点，将从这些虚拟点光源发射的光，或者会聚在这些虚拟聚光点上的光，作为虚拟的物光，制作计算机合成全息图，即可以高分辨率记录例如视差数多的多个图像，而且无须全息照相即可制作计算机合成全息图(CGH)。以下说明本专利技术的计算机合成全息图的原理。如图1的原理说明图所示，在沿z轴的正方向上，依次配置虚拟点光源群11、CGH 12、观察者M，以CGH 12的中心作为坐标原点，x轴、y轴彼此正交，确定在与z轴正交的方向上。虚拟点光源群11的坐标为(x1，y1，z1)、CGH12的坐标为(x2，y2，z2)，设第i个虚拟点光源为Qi(x1，y1，z1)，设CGH12的第j个单元的坐标为Pj(x2，y2，z2)，Qi和Pj连结的直线作为QiPj。观察者M的视点是在直线QiPj的延长线上，从观察者M的视点可以观察的虚拟点光源Qi(x1，y1，z1)上的θxz，θyz方向的波长λc上的辐射亮度为AWLci(θxz，θyz)。这里，θxz是将直线QiPj投影在x-z面上时与z轴构成的角度，θyz是直线QiPj投影在y-z面时与z轴构成的角度。设虚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种记录物光的复数振幅、能选择性地按照观察方向而重现多个图像的计算机合成全息图，其特征在于，在与全息图观察侧相反的一侧空间上设置虚拟点光源群，对从所述虚拟点光源群的各个点光源向观察侧发散的发散光的亮度角度分布Ａ↓［Ｗｌｃｉ］（θ↓［ｘｚ］，θ↓［ｙｚ］）进行角度分割，在所述虚拟点光源群观察侧的任何一个位置上将这样的发散光作为物光加以记录，该发散光等于从这样一点发散的发散光，该点的振幅等于各个分割角度内位于所述虚拟的点光源群的面上的各个图像内、与所述各个分割角度对应的图像的该虚拟点光源位置上的像素的浓度或与该浓度有一定关系的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：北村满，
申请(专利权)人：大日本印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]