ここで、kは使用するレーザ光の波数である。used.【0075】フレネルタイプホログラムの場合、物体から到達する光は、ホログラム全体に到達するので、上記計算をホログラム領域全体に渡って行う必要がある。これに対して、図15のイメージホログラムの場合は、仮想開口と物体のサンプリング点の間でしか光が到達しないので、上記計算を行う領域が限定される。images,位相計算に隠線・隠面処理は必要とならない。2次元画像とホログラフィック・ステレオグラムを構成するセグメントホログラムの関係を図16の(a)、(b)に示す。(b).【0076】図16の(a)は垂直水平方向に視差を持つホログラフィック・ステレオグラムの例を示す。directionステレオグラムの例を示す。各セグメントホログラムには、対応するカメラ位置で得られる1枚の2次元画像が記録されることとなる。recorded.【0077】また、図17に示すように、各ホログラフィック・ステレオグラムから再生される像をもとにホログラムを作成する場合、即ちイメージ化したホログラフィック・ステレオグラムの場合、2次元画像のホログラム全体に角度分布を持って記録されることとなる。17の(a)は撮影カメラの光軸が1点で交わる時の様子を示す。図17の(b)は撮影カメラの光軸が平行のときの様子を示す。camera.【0078】図18は、本発明の位相計算フロー図(イメージホログラム)を示す。S41は、あるセグメントホログラムと対応する2次元画像に着目する。仮想開口の設定を行う。are,例えば図19の(a)、(b)に示すように、あるセグメントホログラムと、対応する2次元画像に着目すると共に、仮想開口(光束の広がり)の設定を行う。beam).【0079】S42は、2次元画像の画素毎に、画像データ有りか判別する。YESの場合には、画像データあったので、S43で2次元画像の画素毎に、2次元画像の画素と仮想開口から定まるホログラム上の領域について位相計算を行い、S44に進む。S42の場合には、2次元画像上の画素に画像データがなかったので、位相計算をスキップしてS44に進む。calculation.【0080】S44は、2次元画像上の画素、すべて終わりか判別する。YESの場合には、2次元画像上の全ての画素について位相計算を終わったので、S45に進む。NOの場合には、次の2次元画像上の画素について、S42以降を繰り返す。S42.【0081】S45は、セグメントホログラムすべてが終わったか判別する。YESの場合には、終了する。S41以降を繰り返す。repeated.【0082】以上によって、例えば図19の(a)に示すように、ホログラムのセグメントについて2次元画像の全ての画素のうち画像データありのものについて、仮想開口から定まるホログラム上の領域のみについて位相計算を行う。do.【0083】図19は、本発明のイメージホログラムの位相計算例を示す。図19の(a)は、イメージホログラムの外観を示す。図19の(b)は仮想開口(光束の広がり)とホログラム上の対応する領域の関係を示す。beam).【0084】ここで、仮想的なセグメントホログラムの開口に対応する2次元画像を位相計算するホログラムの近傍に図示のように配置する。2次元画像からホログラムに到達する交線は、仮想開口を通る交線である。従って、記録する2次元画像の各画素毎に開口による光束の広がりを計算し、この光束が到達するホログラム上での位置に対してのみ位相計算を行う。イメージ化されたものとそうでないものとの位相分布の差は、位相分布計算の差だけで、表示するデバイスに左右されない。display.【0085】図20は、本発明の計算量の低減説明図(その1)を示す。これは、2次元画像上の物体の像(画像データ)が存在している領域についてのみ、位相計算を行い、位相計算する2次元画像の画素数を削減し、位相計算の高速化を図る。calculation.【0086】図21は、本発明の計算量の低減説明図(その2)を示す。これは、セグメントホログラムの場合であり、観察者が立体を見ることができる視域から定まる領域のみについて位相計算を行う。2次元画像上の位相計算の対象とする画素数が低減することができる。image.【0087】次に、図22から図41を用い、立体像の表示について詳細に説明する。図22は、本発明の表示フロー図を示す。図22において、S51は、位相分布情報の取り込みを行う。これは、既述した2次元画像から算出した位相分布情報の取り込みを行う。above.【0088】S52は、ディスプレイドライバへの転送を行う。これは、図23に示すように、位相分布情報をディスプレイドライバ26に転送する。S53は、ディスプレイドライバ26が位相表示器27を駆動する。27.【0089】S54は、位相分布の表示及び照明する。light,使用者が再生立体像を観察する。次の画面について繰り返し行う。screen.【0090】図23は、本発明の再生システム例を示す。2次元的に多数配列した位相表示器27を駆動するものである。light,使用者が立体像を観察できるようにするものである(図24から図27参照)。次に、動作を説明する。ディスプレイドライバ26が位相分布情報をもとに位相表示器27を駆動し、再生光を位相変調する。light.これにより、使用者は立体像を観察することができる。image.【0093】図24は、本発明の位相表示器例を示す。invention.これは、液晶を使用した位相表示器(液晶ディスプレイ)である。位相表示器は、転送された位相分布情報に従ってディスレイプドライバによって液晶のそれぞれの画素に電圧として印加する。液晶セルは、電極に印加された電圧に応じて、所定の方向(再生光が透過する方向)に対する屈折率が変化し、照射された再生光の位相変調された光が透過して出て行くこととなる。この位相変調された透過光を使用者が観察することにより、立体像を観察することができる。image.【0094】図25は、本発明の振幅(強度)変調による位相変調例を示す。これは、再生光の平面波を図示のように液晶に斜めに入射し、当該液晶の透過率を変調することにより、位相変調を行うものである。modulation.【0095】図26は、本発明の透過型ディスプレイ例を示す。これは、再生光を液晶で作成されたディスプレイを透過させて位相変調を行い、変調された光を使用者が観察し、例えば図示“リンゴ”の立体像を観察するようにしたものである。"apple".【0096】図27は、本発明の反射型ディスプレイ例を示す。これは、表示素子の片面がミラーで反射面となっており、入射した再生光が当該ミラーで反射され、再度表示素子内を伝わって出射する。これにより、表示素子内を2回通ることから、透過型に比べて同じ位相速度を得るために半分の厚さで良いこととなり、有利である。この際、再生光用の光源をディスプレイに対して観察者側に置く必要がある。display.【0097】図28は、本発明の光書込みの位相表示器例を示す。これは、計算機により計算した位相分布情報を光学的に書き込み、再生光を位相変調して立体像を観察するものである。device方向およびY方向に走査し、光書込み式の位相表示器の各素子の電圧を制御して屈折率を位相分布情報に対応して変化させ、再生光を位相変調して図示のように“リンゴ”の立体像を観察するようにしている。この光によって位相分布情報を書込みことにより、透明電極の素子に電圧を印加して位相分布情報に対応する電圧を印加するよりも、高い解像度を容易に得ることができる。easily.【0098】図29は、本発明のカラー表示フロー図(時分割、RGB表示)を示す。S61は、赤成分の位相分布情報の取り込みを行う。これは、既述した位相計算により、赤成分の2次元画像群から得た位相分布情報を取り込む。component.【0099】S62は、表示処理を行う。これは、既述した図22のS52からS54による表示処理を行う。described.即ちS61で取り込んだ位相分布情報をディスプレイドライバへ転送し、ディスプレイドライバがR用の位相表示器の駆動を行い、S54で再生光を照射して使用者が立体像を観察し得るようにする。.【0100】S63は、緑成分の位相分布情報の取り込みを行う。S64は、表示処理を行う。S65は、青成分の位相分布情報の取り込みを行う。component.【0101】S66は、表示処理を行う。S63とS64、S65とS66は、S61とS62の赤成分と同様にして、緑成分、赤成分の光の3原色についてそれぞれの位相分布情報をもとに順次表示処理を行い、これら表示処理後の光によってカラー立体像を観察し得るようにする。light.【0102】以上によって、赤成分(R)、緑成分(G)、青成分(B)に対応する2次元画像群からそれぞれ位相分布情報を求め、これら位相分布情報によって1つの位相表示器によってR、G、Bの再生光について位相変調を順次シリアルに行い、結果としてカラー立体像を観察し得るようにしている。result.【0103】図30は、本発明のカラー表示フロー図(RGB同時表示)を示す。S71は、赤成分の位相分布情報の取り込みを行う。S72は、表示処理を行う。S71以降を繰り返す。repeated.【0104】S73は、緑成分の位相分布情報の取り込みを行う。S74は、表示処理を行う。次の画面についてS71以降を繰り返す。screen.【0105】S75は、青成分の位相分布情報の取り込みを行う。S76は、表示処理を行う。次の画面についてS71以降を繰り返す。screen.【0106】以上によって、赤成分(R)、緑成分(G)および青成分(B)の3原色の位相分布情報をもとに同時に並列に再生光の位相変調を行い、位相変調後の光を合成してカラー立体像を観察し得るようにしている。image.【0107】図31は、本発明のカラー表示フロー図(光書込み、時分割)を示す。S81は、初期値の設定を行う。これは、初期値として例えば赤成分(R)の位相分布情報を位相表示装置に書き込むように設定する。color)の取り込みを行う。初回は赤成分(R)、2回目は緑成分(G)、3回目は青成分(B)、以降はこれらRGBを繰り返す。RGB.【0109】S83は、位相分布情報のレーザスキャン装置への転送を行う。reference).【0110】S84は、位相表示装置への書込みを行う。S83,レーザスキャン装置が書込み光を走査して光書込み式の位相表示器に書込み、当該位相表示器の各素子に印加する電圧を制御して屈折率を変化させる。indicator.【0111】S85は、位相分布の表示および照明する。これは、再生光を位相表示器に照射して位相変調した後の光について、使用者が再生立体像を観察する。S86は、全ての色表示済か判別する。YESの場合には、次の画面についてS81以降を繰り返す。NOの場合には、他の色について、S82以降を繰り返す。S82.【0112】以上によって、赤成分(R)、緑成分(G)および青成分(B)の位相分布情報をもとにレーザスキャン装置が光書込み式の位相表示器に書込むと共に赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の再生光を同期して順次照射して位相変調を行い、これら位相変調した後の光を使用者が観察してカラーの再生立体像を観察することが可能となる。レーザスキャン装置によって光で位相分布情報を位相表示器に書き込んでいるため高速かつ高分解能でR、G、Bのカラー画像を観察することができる。B.【0113】図32は、本発明のカラー表示フロー図(光書込み、RGB同時表示)を示す。図32において、S91は、赤成分の位相分布情報の取り込みを行う。component.【0114】S92は、書込み表示処理を行う。display)に書込み、S85で表示を行う。これにより、使用者は赤色の再生立体像を観察できる。次の画面ついて繰り返す。screen.【0115】同様に、S93は、緑成分の位相分布情報の取り込みを行う。S94は、書込み表示処理を行う。processing.そして、次の画面について繰り返す。S95は、青成分の位相分布情報の取り込みを行う。component.【0116】S96は、書込み表示処理を行う。次の画面について繰り返す。以上によって、赤成分(R)、緑成分(G)および青成分(B)の位相分布情報をもとにそれぞれのレーザスキャン装置がそれぞれの光書込み式の位相表示器に書込むと共に赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の再生光を照射して位相変調を行い、これら位相変調した後の光を合成して使用者が観察してカラーの再生立体像を観察することが可能となる(図33参照)。RGB,G、Bのカラー画像を観察することができる。observed.【0117】図33は、本発明のカラー表示(光書込み、RGB同時表示)を示す。図示のように3組設け、これら3組の位相表示器によって位相変調された後の光を図示のようにミラー、波長選択ミラー(G反射)、波長選択ミラー(R反射)を配置し、合成後の各R、G、Bの再生像が一か所に重なるように光路を調整している。これにより、右側から使用者が観察すると、左側の再生像の位置でR、G、Bの3原色のカラー画像が一致してカラー立体像を観察することが可能となる。match.【0118】図34は、本発明の光書込光学素子例を示す。これは、図示のように光変調用の液晶を透明電極ではさみ、右側から入射した再生光を光誘電体ミラーで反射すると共に、左側から入射した書込み光によって光導電膜の導電性(抵抗)を変化させて透明電極に印加する電圧を制御して液晶の素子の屈折率を変化させる。R,G、Bの位相分布情報に従って書込み、右側から再生光(R、G、B)を照射して誘電体ミラー反射して出射される光が位相変調を受ける。これにより、右側から観察者が観察することにより、カラーの立体像を観察できる。color.【0119】図35は、本発明の投影型ディスプレイ例を示す。display)に入射し、位相分布情報に従って位相変調されて透過した光を、投影装置によって反射型のスクリーンに投影(拡大投影)し、観察者が図示“リンゴ”の絵に見るように立体像を観察する。この際、スクリーンに方向性を付与して視野を広げることが可能である。screen.【0120】図36は、本発明の照明用光源(再生光用の光源)のスペクトル例を示す。これは、半導体レーザの波長(発光スペクトル)を示す。波長幅Wλが数ナノメートル以下のレーザを使用することによって、鮮明な再生立体像を得ることができる。波長は可視域であれば、利用可能であるが、ホログラムの位相分布を計算する段階で、再生に用いる光源の波長を考慮する必要がある。波長が600ナノメートル台の赤色、500ナノメートル台の緑色、400ナノメートル台の青色の光を発する半導体レーザを用いると、光の3原色を表現し、カラー立体画像を再生することが可能となる。青色の半導体レーザについては、第2高調波を利用した半導体レーザを用いてもよい。半導体レーザの他に、再生光としては、半導体レーザ以外のガスレーザなど、ハロゲンランプの輝線、波長帯域の広い光源と光学フィルタを組み合わせて波長帯域の狭い光を生成してもよい。bands.【0121】図37は、本発明の再生像の位置例を示す。図37の(a)は、フレネルホログラムの再生像の位置を示す。再生像がホログラム面から離れているフレネル型で、距離Dが大きい程、再生光源の波長幅による色分散の影響を受け易い。従って、この場合には、レーザなどの波長帯域が狭い光源の使用が望ましい。desirable.【0122】図37の(b)は、イメージホログラムの再生像の位置を示す。再生像がホログラム面の近傍に生じるイメージ型は、再生光源の波長幅による色分散の影響をうけにくため、多少波長幅が広くても鮮明な再生像を得ることができる。ハロゲンランプの輝線(波長幅が10ナノメートル)なども利用できる。like.【0123】図38は、本発明の球面波生成手段例を示す。ease,波面の実現のし易さの点で、球面波や平面波のようなきれいな波面の光を用いるのがよい。wave.【0124】図38の(a)は、レーザビームを対物レンズとピンホールで発散させる構成を示す。図38の(b)は、レーザ光を光ファイバーに通し、出射時に発散させる構成を示す。exit.【0125】図38の(c)は、球面波を直接に出射する半導体レーザを示す。ハロゲンランプなどは、発光部が広がりをもつため、理想的に点光源を作りだすことが難しいため、照明距離を大きくとる工夫が必要である。greater.【0126】図39は、本発明の表示システム例を示す。図39の(a)は、球面波を用いて表示された位相分布(ホログラム)を照明する構成例を示す。点光源からの球面波を反射型のコリメータミラーによって平行光に変換し、ホログラム(位相表示器)に照射すると、立体像が再生される。この際、一部の光が0次光として平行光のまま素通りするため、遮光用のフードを設ける。shielding.【0127】図39の(b)は、外観図を示す。位相表示器を観察者が観察することにより、図39の(a)に示すように再生立体像を観察できる。(c)は、0次光の出射を抑制するための立体表示部の構成例を示す。位相表示器(ホログラム)と屈曲体を一体化して、位相表示器に臨界角以上の入射角度で照射するように設計することにより、0次光を全反射し、外部に出射しないようにする。outside.【0128】図40は、本発明の色合成(時分割)のタイミングチャート例を示す。カラー立体像を表示するには、3原色に対応するそれぞれの2次元画像群からそれぞれの位相分布情報を位相計算し、これらをもとに位相表示器によってそれぞれの色の再生光を位相変調し、カラー立体像を生成する必要がある。ここでは、時分割に色合成するときのタイミングチャートを示す。division.【0129】ここでは、R、G、Bの順に光を出すタイミングを調整し、これら全体を1/30秒内で行い、カラー立体像を再生する。図41は、本発明の色合成(位置分割)のタイミングチャート例を示す。これは、光を出すタイミングのときに、R、G、Bの位相分布情報をもとにそれぞれの位相表示器を制御して位相変調し、これらを合成して一度に観察者がカラー立体像を観察する(図33参照)。invention,視方向の異なる2次元画像群から位相計算して位相分布を求め、この位相分布をもとに再生光を変調して当該位相分布の光学的波面に変換する構成を採用しているため、立体像(カラー立体像)をリアルタイムに表示することができる。これにより、動画などをリアルタイムで立体観察(カラー立体観察)することが可能となる。DRAWINGS【図1】本発明の1実施例構成図である。invention.【図2】本発明の多眼画像入力のフロー図である。invention.【図3】本発明の2次元画像の生成例である。invention.【図4】本発明の2次元画像の変換説明図である。invention.【図5】本発明の補間画像生成フロー図である。invention.【図6】本発明のカメラ配置図である。invention.【図7】図6のカメラによる画像例である。FIG.【図8】本発明の補間説明図(水平方向)である。direction).【図9】本発明の補間説明図(垂直方向)である。direction).【図10】本発明の奥行き情報入力フロー図である。invention.【図11】本発明の奥行き説明図である。invention.【図12】本発明の位相計算フロー図(フレネルホログラム)である。hologram).【図13】本発明のホログラムの説明図である。invention.【図14】本発明の位相計算説明図(フレネルホログラム)である。hologram).【図15】本発明の位相計算説明図(イメージホログラム)である。hologram).【図16】本発明のホログラム説明図である。invention.【図17】本発明のホログラム説明図である。invention.【図18】本発明の位相計算フロー図(イメージホログラム)である。hologram).【図19】本発明のイメージホログラムの位相計算例である。invention.【図20】本発明の計算量の低減説明図(その1)である。1).【図21】本発明の計算量の低減説明図(その2)である。2).【図22】本発明の表示フロー図である。invention.【図23】本発明の再生システム例である。invention.【図24】本発明の位相表示器例である。invention.【図25】本発明の振幅(強度)変調による位相変調例である。invention.【図26】本発明の透過型ディスプレイ例である。invention.【図27】本発明の反射型ディスプレイ例である。invention.【図28】本発明の光書込みの位相表示器例である。display).【図30】本発明のカラー表示フロー図(RGB同時表示)である。display).【図31】本発明のカラー表示フロー図(光書込み、時分割)である。RGB同時表示)である。display).【図33】本発明のカラー表示(光書込み、RGB同時表示)例である。example.【図34】本発明の光書込光学素子例である。invention.【図35】本発明の投影型ディスプレイ例である。invention.【図36】本発明の照明用光源のスペクトル例である。invention.【図37】本発明の再生像の位置例である。invention.【図38】本発明の球面波生成手段例である。invention.【図39】本発明の表示システム例である。invention.【図40】本発明の色合成(時分割)のタイミングチャート例である。(time-division).【図41】本発明の色合成(位置分割)のタイミングチャート例である。この位相表現部(14)によって変換された光学的波面によって立体像を表示するように構成したことを特徴とする立体表示装置。direction,物体に対して複数の位置から撮影した2次元画像群としたことを特徴とする請求項1記載の立体表示装置。この補間画像生成部(21)が生成した2次元画像群を、上記視方向の異なる2次元画像群としたことを特徴とする請求項1記載の立体表示装置。2次元画像群としたことを特徴とする請求項1記載の立体表示装置。direction,それぞれの大きさの拡縮および座標移動した2次元画像群としたことを特徴とする請求項1記載から請求項4記載の立体表示装置。direction,2次元画像からホログラムのセグメントについて位相分布を順次計算する位相計算部(13)を備えたことを特徴とする請求項1記載から請求項5記載の立体表示装置。direction,2次元画像から位相分布を順次計算する際に、指定した仮想開口(光束の広がり)で定まるホログラム上の領域についてのみ位相分布を計算する位相計算部(13)を備えたことを特徴とする請求項1記載から請求項5記載の立体表示装置。angle)内の2次元画像についてのみ位相分布を計算する位相計算部(13)を備えたことを特徴とする請求項1記載から請求項6記載の立体表示装置。direction,画像データの存在する画素についてのみ、位相計算を行うように構成したことを特徴とする請求項1記載から請求項8記載の立体表示装置。calculation.【請求項10】上記位相表現部(14)として、再生光の位相を空間的に変調あるいは光の振幅を変調した光学的波面によって立体像を表示するように構成したことを特徴とする請求項1記載の立体表示装置。according.【請求項11】上記視方向の異なる2次元画像群として、複数の色(例えばR、G、B)のそれぞれの2次元画像群とし、それぞれの位相分布の計算を行ってカラー画像を表示するように構成したことを特徴とする請求項1記載から請求項10記載の立体表示装置。