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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023008930
(43)【公開日】2023-01-19
(54)【発明の名称】ヘッドアップディスプレイ装置
(51)【国際特許分類】
G02B 27/01 20060101AFI20230111BHJP
G03H 1/22 20060101ALI20230111BHJP
【ＦＩ】
G02B27/01
G03H1/22
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022104901
(22)【出願日】2022-06-29
(31)【優先権主張番号】P 2021107810
(32)【優先日】2021-06-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】504174180
【氏名又は名称】国立大学法人高知大学
(74)【代理人】
【識別番号】110002251
【氏名又は名称】弁理士法人眞久特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼田 直樹
(72)【発明者】
【氏名】小田 好洸
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 康平
(72)【発明者】
【氏名】森口 嘉軌
(72)【発明者】
【氏名】三谷 永久
【テーマコード（参考）】
2H199
2K008
【Ｆターム（参考）】
2H199DA11
2H199DA12
2H199DA13
2H199DA17
2H199DA26
2H199DA32
2H199DA43
2K008AA14
2K008CC03
2K008FF17
2K008FF27
2K008HH01
2K008HH18
2K008HH26
(57)【要約】
【課題】小型化が可能となり、同時に距離感の異なる複数の虚像を鮮明に見ることができるヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置１０は、複数の所定像の各々が異なる所定位置に投影されるように作成されたホログラムに平行光が照射され、前記ホログラムの干渉情報に基づく回折光が射出されるホログラフィックプロジェクタ部１０aと、傾斜して設けられ、前記回折光が照射・透過する第２ハーフミラー３０と、第２ハーフミラー３０の一面側から見たとき、第２ハーフミラー３０を透過した前記回折光に照射されて前記所定像の各々に対応する投影像が投影されるように、第２ハーフミラー３０の一面側から所定距離離れた位置に配置された再帰性反射シート３２ａ、３２ｂとから構成され、再帰性反射シート３２ａ、３２ｂの各々に投影された前記投影像は第２ハーフミラー３０の他面側に距離感の異なる虚像として見える。
【選択図】図１
【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置１０は、複数の所定像の各々が異なる所定位置に投影されるように作成されたホログラムに平行光が照射され、前記ホログラムの干渉情報に基づく回折光が射出されるホログラフィックプロジェクタ部１０aと、傾斜して設けられ、前記回折光が照射・透過する第２ハーフミラー３０と、第２ハーフミラー３０の一面側から見たとき、第２ハーフミラー３０を透過した前記回折光に照射されて前記所定像の各々に対応する投影像が投影されるように、第２ハーフミラー３０の一面側から所定距離離れた位置に配置された再帰性反射シート３２ａ、３２ｂとから構成され、再帰性反射シート３２ａ、３２ｂの各々に投影された前記投影像は第２ハーフミラー３０の他面側に距離感の異なる虚像として見える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の所定像の各々が異なる所定位置に投影されるように作成されたホログラムに平行光が照射され、前記ホログラムの干渉情報に基づいて回折された回折光が射出されるホログラフィックプロジェクタ部と、
傾斜して設置され、前記回折光が照射されて透過するハーフミラーと、
前記ハーフミラーの一面側から所定距離離れた位置であって、前記ハーフミラーを透過した前記回折光が照射されて前記所定像の各々に対応する投影像が投影される前記所定位置に配置された、一枚の再帰性反射素子又は互いに重なる部分なく配置された複数枚の再帰性反射素子とから構成され、
前記再帰性反射素子は、その再帰性反射光射出面から射出された前記投影像の再帰性反射光が前記ハーフミラーで反射し、前記ハーフミラーの他面側に虚像として見えるように、前記再帰性反射光射出面が前記ハーフミラーの一面側に向いて設置され、
前記一枚の再帰性反射素子又は前記複数枚の再帰性反射素子のうち少なくとも一枚の再帰性反射素子は、対応する前記所定像の投影位置に移動可能に設けられ、
或いは前記複数枚の再帰性反射素子の全部又は移動可能に設けられた前記再帰性反射素子を除く残余の再帰性反射素子の各々は、対応する前記所定像の投影位置に配置されていることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
傾斜して設置され、前記回折光が照射されて透過するハーフミラーと、
前記ハーフミラーの一面側から所定距離離れた位置であって、前記ハーフミラーを透過した前記回折光が照射されて前記所定像の各々に対応する投影像が投影される前記所定位置に配置された、一枚の再帰性反射素子又は互いに重なる部分なく配置された複数枚の再帰性反射素子とから構成され、
前記再帰性反射素子は、その再帰性反射光射出面から射出された前記投影像の再帰性反射光が前記ハーフミラーで反射し、前記ハーフミラーの他面側に虚像として見えるように、前記再帰性反射光射出面が前記ハーフミラーの一面側に向いて設置され、
前記一枚の再帰性反射素子又は前記複数枚の再帰性反射素子のうち少なくとも一枚の再帰性反射素子は、対応する前記所定像の投影位置に移動可能に設けられ、
或いは前記複数枚の再帰性反射素子の全部又は移動可能に設けられた前記再帰性反射素子を除く残余の再帰性反射素子の各々は、対応する前記所定像の投影位置に配置されていることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項2】
前記ハーフミラーの一面側から見たとき、前記複数の所定像に対応する虚像の全てが同時に見えるように、前記所定像の各々に対応する前記投影位置に前記再帰性反射素子の各々が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項3】
前記虚像の各々が、前記ハーフミラーの他面側から異なる距離に見えるように、前記虚像の各々に対応する前記再帰性反射素子の前記ハーフミラーの一面側からの距離が調整されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項4】
前記ホログラムが、計算機合成ホログラムであって、前記平行光を前記計算機合成ホログラムの干渉情報に基づいて回折光に変調する空間光変調器が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項5】
前記計算機合成ホログラムが、振幅ホログラムであって、前記振幅ホログラムが下記数式（１）
に基づいて計算されていることを特徴とする請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【数1】
【請求項6】
前記計算機合成ホログラムが位相ホログラムであって、前記位相ホログラムが下記数式（２）
に基づいて計算されていることを特徴とする請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【数2】
【請求項7】
前記平行光がレーザ光であることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
操作者が操作をしつつ視線を殆ど変えることなく操作に必要な情報を知ることのできるヘッドアップディスプレイ装置が種々の装置に用いられている。例えば、下記特許文献１には、車両用表示装置として、二台の表示デバイスの各々に表示される表示パターンがフロントガラス越しの異なる位置に虚像として見ることができるように、フロントガラスから所定距離離れた箇所に設置されたハーフミラーの両面側の各々に、ハーフミラー面との距離が異なる位置に表示デバイスが設置されているものが記載されている。また、下記特許文献２には、パチンコ機等の遊技機に用いられ、所定の遊技条件により本体枠の前方空間に仮想表示像が結像するように、画像表示部と、この画像表示部から投影される画像を遊技機の後方側に向けて反射するハーフミラーと、このハーフミラーで反射した反射画像をハーフミラーに向けて再帰反射させる再帰性反射部材とが設けられたものが記載されている。更に、特許文献２には、ハーフミラー又は再帰性反射部材の画像表示部に対する相対距離を調整する距離調整機構を設けることにより、仮想表示画像の大きさ、位置等を変化させることができる旨も記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実開昭６３－１６４０３８号公報
【特許文献2】特開２０２０－１８４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前述した特許文献１、２に記載されたヘッドアップディスプレイ装置によれば、運転者や遊技者は運転や遊技をしつつ運転に必要な情報や所定の遊技条件に達したことを、視線を殆ど変えることなく知ることができる。
しかしながら、特許文献１の装置によれば、表示する情報ごとに表示デバイスを設けなければならず、装置が大型化する。しかも、数多くの情報を表示しようとする場合、多数の表示デバイスが必要となって実用化が困難となる。また、特許文献２の装置によれば、ハーフミラー又は再帰性反射部材の画像表示部に対する相対距離を調整する際、画像表示部の調整をしないと、仮想表示画像が不鮮明となるおそれがある。
しかしながら、特許文献１の装置によれば、表示する情報ごとに表示デバイスを設けなければならず、装置が大型化する。しかも、数多くの情報を表示しようとする場合、多数の表示デバイスが必要となって実用化が困難となる。また、特許文献２の装置によれば、ハーフミラー又は再帰性反射部材の画像表示部に対する相対距離を調整する際、画像表示部の調整をしないと、仮想表示画像が不鮮明となるおそれがある。
【0005】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、簡単な構造で且つ複数の情報を表示できる画像表示手段を用い、単数又は複数の情報についての明瞭な虚像を見ることのできるヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記の目的を達成するためになされた本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、複数の所定像の各々が異なる所定位置に投影されるように作成されたホログラムに平行光が照射され、前記ホログラムの干渉情報に基づいて回折された回折光が射出されるホログラフィックプロジェクタ部と、傾斜して設置され、前記回折光が照射されて透過するハーフミラーと、前記ハーフミラーの一面側から所定距離離れた位置であって、前記ハーフミラーを透過した前記回折光が照射されて前記所定像の各々に対応する投影像が投影される前記所定位置に配置された、一枚の再帰性反射素子又は互いに重なる部分なく配置された複数枚の再帰性反射素子とから構成され、前記再帰性反射素子は、その再帰性反射光射出面から射出された前記投影像の再帰性反射光が前記ハーフミラーで反射し、前記ハーフミラーの他面側に虚像として見えるように、前記再帰性反射光射出面が前記ハーフミラーの一面側に向いて設置され、前記一枚の再帰性反射素子又は前記複数枚の再帰性反射素子のうち少なくとも一枚の再帰性反射素子は、対応する前記所定像の投影位置に移動可能に設けられ、或いは前記複数枚の再帰性反射素子の全部又は移動可能に設けられた前記再帰性反射素子を除く残余の再帰性反射素子の各々は、対応する前記所定像の投影位置に配置されていることを特徴とするものである。
【0007】
前記ハーフミラーの一面側から見たとき、前記複数の所定像に対応する虚像の全てが同時に見えるように、前記所定像の各々に対応する前記投影位置に前記再帰性反射素子の各々が配置されていることにより、同時に複数の所定像についての明瞭な虚像を見ることができる。
【0008】
前記虚像の各々が、前記ハーフミラーの他面側から異なる距離に見えるように、前記虚像の各々に対応する前記再帰性反射素子の前記ハーフミラーの一面側からの距離が調整されていることにより、同時に複数の所定像についての明瞭な虚像が異なる位置に見ることができる。
【0009】
前記ホログラムが、計算機合成ホログラムであって、前記平行光を前記計算機合成ホログラムの干渉情報に基づいて回折光に変調する空間光変調器が設けられていることにより、所望のホログラムを簡単に作成できる。
【0010】
前記計算機合成ホログラムが、振幅ホログラムであって、前記振幅ホログラムが下記数式（１）
に基づいて計算されていることにより、振幅ホログラムの計算速度を高めることができる。
【数1】
【0011】
前記計算機合成ホログラムが位相ホログラムであって、前記位相ホログラムが下記数式（２）
に基づいて計算されていることにより、位相ホログラムの計算速度を高めることができる。
【数2】
【0012】
前記平行光がレーザ光であることにより、明るい虚像ができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、表示装置として複数の投影像を同時に各所定位置に投影できるホログラフィックプロジェクタ部を用いていることにより、装置の小型化が可能となり、同時に距離感の異なる複数の虚像を鮮明に見ることができる。また、移動可能に設けた再帰性反射素子を予定された投影像が投影される位置に移動することにより、異なる虚像或いは遠近感が異なる虚像を鮮明に見ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明を適用するヘッドアップディスプレイ装置を説明する略線図である。
【図2】本発明を適用するヘッドアップディスプレイ装置で用いる再帰性反射シートの設置状態を説明する斜視図である。
【図3】本発明を適用するヘッドアップディスプレイ装置を構成する第２ハーフミラーの他面側に遮光物を置いた場合の虚像の見え方を説明する略線図である。
【図4】本発明を適用する他のヘッドアップディスプレイ装置を説明する略線図である。
【図5】本発明を適用する他のヘッドアップディスプレイ装置を説明する略線図である。
【図6】本発明を適用する他のヘッドアップディスプレイ装置を説明する略線図である。
【図7】本発明を適用する他のヘッドアップディスプレイ装置に用いる再帰性反射シートの設置状態を説明する斜視図である。
【図8】計算機合成ホログラムの作成の原理を説明するための概念図である。
【図9】振幅ホログラムを計算するＣＧＨ計算部の構成を説明する略線図である。
【図10】振幅ホログラムを計算する疑似コードである。
【図11】振幅ホログラムを計算するフローチャートである。
【図12】位相ホログラムを計算するＣＧＨ計算部の構成を説明する略線図である。
【図13】位相ホログラムを計算する疑似コードである。
【図14】位相ホログラムを計算するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
【0016】
本発明を適用するヘッドアップディスプレイ装置を図１（ａ）に示す。図１（ａ）に示すヘッドアップディスプレイ装置１０はホログラフィックプロジェクタ部１０ａと投影部１０ｂとから構成される。ホログラフィックプロジェクタ部１０ａは、タブレット型端末装置１１が接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１２、反射型の空間光変調器（ＳＬＭ）１４、第１ハーフミラー２２及び平行光射出部１５から構成される。平行光射出部１５は、レーザ光射出部１６、対物レンズ１８及び平凸レンズ２０から成る。ホログラフィックプロジェクタ部１０ａは、タブレット型端末装置１１から入力された文字や図形等の所定像の計算機合成ホログラム（ＣＧＨ）がＰＣ１２のＣＧＨ計算部１７で計算されてＳＬＭ１４に表示される。ＳＬＭ１４に表示される干渉縞は、所定像が所定位置に結像されるように作成された干渉情報である。このような干渉縞が表示されているＳＬＭ１４の表示面に平行光が照射される。この平行光は、平行光射出部１５のレーザ光射出部１６から射出されたレーザ光が対物レンズ１８で一旦集光した後に広がり、平凸レンズ２０で平行光となり、第１ハーフミラー２２によりＳＬＭ１４の表示面の方向に反射された光である。ＳＬＭ１４の表示面に照射された平行光は、表示面に表示されているホログラムの干渉情報に基づいて回折された回折光となって、ＳＬＭ１４の表示面から射出し、第１ハーフミラー２２を透過して投影部１０ｂに射出される。
【0017】
投影部１０ｂは、傾斜角４５°に傾斜して配置されている鏡２４及び第２ハーフミラー３０と、第２ハーフミラー３０の一面側（傾斜面側）に配置された再帰性反射素子としての再帰性反射シート３２ａ，３２ｂとから構成される。再帰性反射シート３２ａは第２ハーフミラー３０の傾斜面の下端側に配置され、再帰性反射シート３２ｂは第２ハーフミラー３０の傾斜面の上端側に配置されている。互いに重なる部分なく配置されている再帰性反射シート３２ａ，３２ｂは、いずれの再帰性反射光射出面も第２ハーフミラー３０の一面側を向いており、ＰＣ１２のＣＧＨ計算部１７でＣＧＨが計算された所定像の投影面でもある。この再帰性反射シート３２ａ，３２ｂは、図１（ｂ）に示すように反射シート３３ａの一面側に形成された透明樹脂層３３ｃ中に多数のガラスビーズ３３ｂが配置されているものであり、図１（ｂ）に示すように再帰性反射光射出面からは入射光の入射経路に沿って入射光と逆方向に再帰性反射光が射出する。尚、図１（ｂ）に示す再帰性反射シート３２は、多数のガラスビーズ３３ｂを用いたものであったが、多数のプリズムを用いた再帰性反射シートであってもよい。
【0018】
このような投影部１０ｂにホログラフィックプロジェクタ部１０ａから入射した回折光は、鏡２４で反射し第２ハーフミラー３０を透過して再帰性反射シート３２ａ，３２ｂの再帰性反射光射出面を照射する。回折光が照射された再帰性反射シート３２ａの再帰性反射光射出面には、投影像ａが投影される。投影像ａが投影された再帰性反射シート３２ａの再帰性反射光射出面からは、投影像ａの入射光と逆方向に再帰性反射光が射出する。この再帰性反射光は、第２ハーフミラー３０の一面側で反射されて人の目に入り、第２ハーフミラー３０の他面側に投影像ａに対応する虚像ａが見える。第２ハーフミラー３０の他面側から虚像ａまでの奥行き（図１（ａ）にＦａ′で示す）は、第２ハーフミラー３０の一面側から再帰性反射シート３２ａまでの高さ（図１（ａ）にＦａで示す）に等しい。また、回折光が照射された再帰性反射シート３２ｂの再帰性反射光射出面には、投影像ｂが投影される。投影像ｂが投影された再帰性反射シート３２ｂの再帰性反射光射出面からは、投影像ｂの入射光と逆方向に再帰性反射光が射出する。この再帰性反射光は、第２ハーフミラー３０の一面側で反射されて人の目に入り、第２ハーフミラー３０の他面側に投影像ｂに対応する虚像ｂが虚像ａよりも奥側に見える。第２ハーフミラー３０の他面側から虚像ｂまでの奥行き（図１（ａ）にＦｂ′で示す）も、第２ハーフミラー３０の一面側から再帰性反射シート３２ｂまでの高さ（図１（ａ）にＦｂで示す）に等しい。
ところで、第２ハーフミラー３０の一面側から再帰性反射シート３２ａの投影面までの高さ（図１（ａ）にＦａで示す）は、第２ハーフミラー３０の一面側から再帰性反射シート３２ｂの投影面までの高さ（図１（ａ）にＦｂで示す）よりも長いが、虚像ｂが虚像ａよりも奥側に見えるのは、再帰性反射シート３２ａが第２ハーフミラー３０の傾斜面の下端側に配置されていることによるものである。
ところで、第２ハーフミラー３０の一面側から再帰性反射シート３２ａの投影面までの高さ（図１（ａ）にＦａで示す）は、第２ハーフミラー３０の一面側から再帰性反射シート３２ｂの投影面までの高さ（図１（ａ）にＦｂで示す）よりも長いが、虚像ｂが虚像ａよりも奥側に見えるのは、再帰性反射シート３２ａが第２ハーフミラー３０の傾斜面の下端側に配置されていることによるものである。
【0019】
図２には、ヘッドアップディスプレイ装置１０から、再帰性反射シート３２ａの再帰性反射光射出面である投影面（以下、単に投影面という。）に投影像ａとして文字「Ａ」を投影すると共に、再帰性反射シート３２ｂの再帰性反射光射出面である投影面（以下、単に投影面という。）に投影像ｂとして文字「Ｂ」を投影した状態を示す。再帰性反射シート３２ａに投影された文字「Ａ」は第２ハーフミラー３０の他面側に虚像ａとしての文字「Ａ」が見え、再帰性反射シート３２ｂの投影面に投影された文字「Ｂ」は第２ハーフミラー３０の他面側に虚像ｂとしての文字「Ｂ」が虚像ａの文字「Ａ」よりも奥側に見える。このように、１台のホログラフィックプロジェクタ部１０ａにより、第２ハーフミラー３０の一面側から第２ハーフミラー３０の他面側に、距離感の異なる文字「Ａ」と文字「Ｂ」との鮮明な虚像を同時に見ることができる。
【0020】
ここで、図１（ａ）の再帰性反射シート３２ａ，３２ｂに代えて鏡を配置したところ、虚像ａ、ｂは見えなかった。鏡と再帰性反射シートとの反射の違いによるものと推察される。また、再帰性反射シート３２ａ，３２ｂに代えて白紙又は黒紙を配置したところ、虚像ａ、ｂは見えるものの著しく不鮮明であった。白紙又は黒紙の再帰反射する方向への反射率が再帰性反射シートよりも低いことによるものと推察される。
【0021】
図１（ａ）に示す虚像ａと虚像ｂとの間に図３に示すように遮光板３１を挿入しても、遮光板３１を透過して虚像ｂを見ることができる。また、図４に示すように再帰性反射シート３２ｂを、矢印Ｆの方向（第２ハーフミラー３０の方向）に移動して位置３２ｂ′の位置にすることにより、虚像ｂの見える位置を矢印ｆ（第２ハーフミラー３０の方向）に移動し、虚像ａよりも手前の位置ｂ′とすることができる。但し、再帰性反射シート３２ｂを移動する際に、図４に示す位置３２ｂ′に投影像ｂが投影される計算機合成ホログラム（ＣＧＨ）がＰＣ１２のＣＧＨ計算部１７で計算されてＳＬＭ１４に表示されていることが必要である。
【0022】
図１～図４に示すように虚像ａ，ｂが見える位置は、再帰性反射シート３２ａ，３２ｂと第２ハーフミラー３０との距離（光路長）に対応し、再帰性反射シートと第２ハーフミラー３０との距離（光路長）が長いほど、虚像は第２ハーフミラー３０よりも奥側に見える。再帰性反射シートと第２ハーフミラー３０との距離（光路長）を長くとりたい場合であって、部屋の広さ等の物理的制約があるとき、図５に示すように再帰性反射シート３２ａと第２ハーフミラー３０との間に鏡３４を設置して再帰性反射シート３２ａと第２ハーフミラー３０との光路を曲折して光路長を長くしてもよい。
【0023】
図１～図５に示す投影部１０ｂでは、二枚の再帰性反射シートを配置していたが、図６に示す投影部１０ｂのように可動可能の一枚の再帰性反射シート３２ａのみであってもよい。ホログラフィックプロジェクタ部１０ａからは第２ハーフミラー３０の一面側（傾斜面）の所定位置に投影像ａ，ｂを投影するように回折光が投射されているので、図６に示す再帰性反射シート３２ａの位置では、投影像ａが投影されて虚像ａが第２ハーフミラー３０の他面側に見える。投影像ａの投影位置にある再帰性反射シート３２ａを、投影像ｂが投影される投影位置３２ａ′に移動すると、虚像ａは消滅するが、再帰性反射シート３２ａに投影像ｂが投影されて虚像ｂが第２ハーフミラー３０の他面側に見える。虚像ｂは虚像ａよりも奥側に見える。このように移動可能に設けた再帰性反射シート３２ａを投影像ｂが投影される位置に移動することにより、虚像ａと遠近感が異なる虚像ｂを見ることができる。
【0024】
図１～６の投影部１０ｂでは、図２に示すように再帰性反射シート３２ａ，３２ｂを第２ハーフミラー３０の下端側と上端側とに直列状に配置していたが、虚像ａ，ｂの位置は第２ハーフミラー３０の傾斜にも影響される。このような第２ハーフミラー３０の傾斜による影響を避けるには、図７（ａ）に示すように長方形の第２ハーフミラー３０の左右方向に再帰性反射シート３２ａ，３２ｂを並列状に配置することが好ましい。このような再帰性反射シート３２ａ，３２ｂの配置とすることにより、図７（ｂ）に示すように第２ハーフミラー３０から再帰性反射シート３２ａ，３２ｂまでの各々の高さ（光路長）に応じた位置に虚像ａ，ｂが見えることを予測できる。
【0025】
以上、述べてきたヘッドアップディスプレイ装置１０は、タブレット型端末装置１１からＰＣ１２に入力された所定像の計算機合成ホログラム（ＣＧＨ）をＣＧＨ計算部１７で計算してＳＬＭ１４に出力している。このＣＧＨ計算部１７で計算する計算機合成ホログラム（ＣＧＨ）について説明する。
図８に示すＮ個の物体点で構成された三次元物体の計算機合成ホログラム（以下、単にＣＧＨと称する）は、三次元物体の各物体点を点光源とし、三次元物体上のｎ番目の点光源Ｐの位置座標をP(xn,yn,zn)としたとき、図８に示すＣＧＨ上の各点(xh,yh,0)における光強度Icomp(xh,yh,0)は下記数式（３）
で表すことができる。
図８に示すＮ個の物体点で構成された三次元物体の計算機合成ホログラム（以下、単にＣＧＨと称する）は、三次元物体の各物体点を点光源とし、三次元物体上のｎ番目の点光源Ｐの位置座標をP(xn,yn,zn)としたとき、図８に示すＣＧＨ上の各点(xh,yh,0)における光強度Icomp(xh,yh,0)は下記数式（３）
【数3】
【0026】
ところで、ＳＬＭ１４には、振幅ホログラムを表示するものと、位相ホログラムを表示するものがある。ここで、図８に示すように三次元物体上のｎ番目の点光源Ｐの位置座標をP(xn,yn,zn)とし、その明るさをAn、1ピクセルの大きさをΔx×Δy、x,y方向にi，j番目に位置するＣＧＨのピクセルの座標を(xh,yh)=(iΔx,jΔy)とすると、振幅ホログラム上の各点(xh,yh,0)における光強度Iamp(xh,yh,0)は、下記数式（４）
で表すことができる。
【数4】
【0027】
また、位相ホログラム上の各点(xh,yh,0)における位相Iphase(xh,yh,0)は、下記数式（５）
で表すことができる。
上記数式（５）のIm{Icomp}は虚部であり、Re{Icomp}は実部であって、上記数式（４）
と同じであるから、上記数式（５）は下記数式（６）
で表すことができる。
【数5】
上記数式（５）のIm{Icomp}は虚部であり、Re{Icomp}は実部であって、上記数式（４）
と同じであるから、上記数式（５）は下記数式（６）
【数6】
【0028】
上記数式（４）に基づいて振幅ホログラムを、上記数式（６）に基づいて位相ホログラムを計算でき、三次元静止画のＣＧＨの計算用として用いることができる。
唯、三次元動画においては、上記数式（４）又は上記数式（６）を用いたＣＧＨの計算よりも、計算速度の更なる向上が求められる。このため、ＣＧＨの計算速度を向上すべく、振幅ホログラムの光強度(Iamp(xh,yh,0))を表す上記数式（４）を下記数式（７）
のように変形した。
また、位相ホログラムの位相（Iphase(xh,yh,0)）を表す上記数式（６）を下記数式（８）
のように変形した。
唯、三次元動画においては、上記数式（４）又は上記数式（６）を用いたＣＧＨの計算よりも、計算速度の更なる向上が求められる。このため、ＣＧＨの計算速度を向上すべく、振幅ホログラムの光強度(Iamp(xh,yh,0))を表す上記数式（４）を下記数式（７）
【数7】
また、位相ホログラムの位相（Iphase(xh,yh,0)）を表す上記数式（６）を下記数式（８）
【数8】
【0029】
図１に示すＰＣ１２のＣＧＨ計算部１７で上記数式（７）に基づいて振幅ホログラムを計算するために、図９に示すようにＣＧＨ計算部１７内に、タブレット型端末装置１１から入力される三次元像の点光源の位置座標のデータを記憶する位置座標データ記憶部１７ａと、位置座標データ記憶部１７ａの位置座標データに基づいてＣＧＨのｘ方向のsinX,cosXを計算した値を記憶するＣＧＨのｘ方向の三角関数テーブル１７ｂと、位置座標データ記憶部１７ａの位置座標データに基づいてＣＧＨのｙ方向のsinY,cosYを計算した値を記憶するＣＧＨのｙ方向の三角関数テーブル１７ｃと、三角関数テーブル１７ｂ、１７ｃに記憶された三角関数値を用いて振幅ホログラムの光強度(Iamp(xh,yh,0))を計算する振幅ホログラム計算部１７ｄと、振幅ホログラム計算部１７ｄで算出された振幅ホログラムの光強度(Iamp(xh,yh,0))を記憶してＳＬＭ１４に出力する振幅ホログラムデータ記憶部１７ｅとが設けられている。
【0030】
図９に示すＣＧＨ計算部１７で振幅ホログラムを計算するための疑似コードは図１０であり、そのフローチャートを図１１に示す。図１０に示す疑似コードは、ＣＧＨの解像度をＷ×Ｈとし、図１１に示すフローチャートは三次元動画のものであるが、三次元静止画であっても適用できる。
図１０及び図１１では、三角関数テーブル１７ｂを作成してから三角関数テーブル１７ｃを作成しているが、三角関数テーブル１７ｃを作成してから三角関数テーブル１７ｂを作成してもよく、三角関数テーブル１７ｂ、１７ｃを並列に作成してもよい。また、三角関数テーブル１７ｂ、１７ｃの作成、振幅ホログラムの計算部１７ｄでの振幅ホログラムの計算、振幅ホログラムデータ記憶部１７ｅによる振幅ホログラムのＳＬＭ１４への出力を並列処理してもよい。更に、三次元動画の各フレームにおいて、予め三角関数テーブル１７ｂ、１７ｃが作成され、それを用いてＳＬＭ１４に表示する振幅ホログラムを作成し表示できる場合、図１１に示すフローチャートで点光源ループを一番内側のループとしてもよい。
図１０及び図１１では、三角関数テーブル１７ｂを作成してから三角関数テーブル１７ｃを作成しているが、三角関数テーブル１７ｃを作成してから三角関数テーブル１７ｂを作成してもよく、三角関数テーブル１７ｂ、１７ｃを並列に作成してもよい。また、三角関数テーブル１７ｂ、１７ｃの作成、振幅ホログラムの計算部１７ｄでの振幅ホログラムの計算、振幅ホログラムデータ記憶部１７ｅによる振幅ホログラムのＳＬＭ１４への出力を並列処理してもよい。更に、三次元動画の各フレームにおいて、予め三角関数テーブル１７ｂ、１７ｃが作成され、それを用いてＳＬＭ１４に表示する振幅ホログラムを作成し表示できる場合、図１１に示すフローチャートで点光源ループを一番内側のループとしてもよい。
【0031】
図１に示すＰＣ１２のＣＧＨ計算部１７で上記数式（８）に基づいて位相ホログラムを計算するために、図１２に示すようにＣＧＨ計算部１７内に、タブレット型端末装置１１から入力される三次元像の点光源の位置座標データを記憶する位置座標データ記憶部１７ａと、位置座標データ記憶部１７ａの位置座標データに基づいてＣＧＨのｘ方向のsinX,cosXを計算した値を記憶するＣＧＨのｘ方向の三角関数テーブル１７ｂと、位置座標データ記憶部１７ａの位置座標データに基づいてＣＧＨのｙ方向のsinY,cosYを計算した値を記憶するＣＧＨのｙ方向の三角関数テーブル１７ｃと、三角関数テーブル１７ｂ、１７ｃに記憶された三角関数値を用いて虚部Im{Icomp}と、実部Re{Icomp}とを計算する虚部・実部計算部１７ｆと、虚部・実部計算部１７ｆで計算された虚部Im{Icomp}、実部Re{Icomp}の虚部・実部記憶部１７ｇと、虚部・実部記憶部１７ｇに記憶された虚部Im{Icomp}、実部Re{Icomp}を用いて位相ホログラムの位相（Iphase(xh,yh,0)）を計算する位相ホログラム計算部１７ｈと、位相ホログラム計算部１７ｈで算出された位相ホログラムの位相（Iphase(xh,yh,0)）を記憶してＳＬＭ１４に出力する位相ホログラムデータ記憶部１７ｉとが設けられている。
【0032】
図１２に示すＣＧＨ計算部１７で位相ホログラムを計算するための疑似コードは図１３であり、そのフローチャートを図１４に示す。図１３に示す疑似コードは、ＣＧＨの解像度をＷ×Ｈとし、図１４に示すフローチャートは三次元動画のものであるが、三次元静止画であっても適用できる。
図１３及び図１４では、三角関数テーブル１７ｂを作成してから三角関数テーブル１７ｃを作成しているが、三角関数テーブル１７ｃを作成してから三角関数テーブル１７ｂを作成してもよく、三角関数テーブル１７ｂ、１７ｃを並列に作成してもよい。また、三角関数テーブル１７ｂ、１７ｃの作成、虚部・実部計算部１７ｆでの虚部Im{Icomp}と、実部Re{Icomp}との計算、位相ホログラム計算部１７ｈでの位相ホログラムの位相（Iphase(xh,yh,0)）の計算、位相ホログラムデータ記憶部１７ｉによる位相ホログラムのＳＬＭ１４への出力を並列処理してもよい。更に、三次元動画の各フレームにおいて、予め三角関数テーブル１７ｂ、１７ｃが作成され、それを用いてＳＬＭ１４に表示する位相ホログラムを作成し表示できる場合、図１４に示すフローチャートで点光源ループを一番内側のループとしてもよい。
図１３及び図１４では、三角関数テーブル１７ｂを作成してから三角関数テーブル１７ｃを作成しているが、三角関数テーブル１７ｃを作成してから三角関数テーブル１７ｂを作成してもよく、三角関数テーブル１７ｂ、１７ｃを並列に作成してもよい。また、三角関数テーブル１７ｂ、１７ｃの作成、虚部・実部計算部１７ｆでの虚部Im{Icomp}と、実部Re{Icomp}との計算、位相ホログラム計算部１７ｈでの位相ホログラムの位相（Iphase(xh,yh,0)）の計算、位相ホログラムデータ記憶部１７ｉによる位相ホログラムのＳＬＭ１４への出力を並列処理してもよい。更に、三次元動画の各フレームにおいて、予め三角関数テーブル１７ｂ、１７ｃが作成され、それを用いてＳＬＭ１４に表示する位相ホログラムを作成し表示できる場合、図１４に示すフローチャートで点光源ループを一番内側のループとしてもよい。
【0033】
上記数式（７）に基づいて振幅ホログラムを計算処理し、或いは上記数式（８）に基づいて位相ホログラムを計算処理する図１に示すＣＧＨ計算部１７を、ＣＰＵ（中央演算処理装置）及び／又はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）内に設けることができる。
ところで、ＣＰＵ及びＧＰＵはいずれも複数のコアを持つが、三次元動画のリアルタイム再生を実現するには、１秒間に最低でも３０枚のＣＧＨを計算し、それを再生しなければならない。しかし、ＣＰＵが持つコア数はＧＰＵに比べて格段に少なく、ＣＰＵによる処理速度は遅く、三次元静止画像の処理に用いることはできるものの、三次元動画処理には適しない。一方、ＧＰＵは多数のコアを持っており、三次元静止画像の処理には勿論のこと、三次元動画処理にも用いることができる。
尚、以上のＣＧＨの説明は、三次元物体についてであったが、二次元物体の場合、上記数式（３）～（８）においてＺnを一定値として計算することで対応できる。
ところで、ＣＰＵ及びＧＰＵはいずれも複数のコアを持つが、三次元動画のリアルタイム再生を実現するには、１秒間に最低でも３０枚のＣＧＨを計算し、それを再生しなければならない。しかし、ＣＰＵが持つコア数はＧＰＵに比べて格段に少なく、ＣＰＵによる処理速度は遅く、三次元静止画像の処理に用いることはできるものの、三次元動画処理には適しない。一方、ＧＰＵは多数のコアを持っており、三次元静止画像の処理には勿論のこと、三次元動画処理にも用いることができる。
尚、以上のＣＧＨの説明は、三次元物体についてであったが、二次元物体の場合、上記数式（３）～（８）においてＺnを一定値として計算することで対応できる。
【0034】
図１に示す投影像ａの文字「Ａ」を所定位置の再帰性反射シート３２ａに投影し、同時に、図１に示す投影像ｂの文字「Ｂ」を所定位置の再帰性反射シート３２ｂに投影するＣＧＨはＳＬＭ１４に表示される。このＣＧＨは、数式（７）又は数式（８）において、タブレット型端末装置１１から入力された文字「Ａ」のＺｎを所定値aとし、タブレット型端末装置１１から入力された文字「Ｂ」のＺｎを所定値ｂとして、まとめて１度に計算される。計算された1枚のＣＧＨをＳＬＭ１４に表示することで、文字「Ａ」及び文字「Ｂ」は、それぞれの所定位置a，bに同時に投影できる。
【0035】
以上の説明では、ＳＬＭ１４として反射型のものを用いていたが、透過型のＳＬＭであってもよく、タブレット型端末装置１１からＰＣ１２に所定像を入力していたが、直接ＰＣ１２に所定像を入力してもよい。また、ＰＣ１２で計算した計算機合成ホログラムをＳＬＭ１４に表示していたが、フィルムにホログラムの干渉縞を印刷したものであってもよい。更に、ＳＬＭ１４にレーザ光を照射していたが、発光ダイオード（ＬＥＤ）の光を照射してもよい。
【実施例0036】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0037】
(実施例１)
図１（ａ）に示すヘッドアップディスプレイ装置１０の投影部１０ｂでは、鏡２４及び長方形の第２ハーフミラー３０の傾斜角を４５°とし、第２ハーフミラー３０の一面側（傾斜面側）の所定高さに、図７に示すように長方形の第２ハーフミラー３０の左右方向に並列状に再帰性反射シート３２ａ，３２ｂの各々を水平に配置した。再帰性反射シート３２ａ，３２ｂは、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ製スコッチライト反射布８９１０を用い、各再帰性反射光射出面である投影面は第２ハーフミラー３０の傾斜面に向いている。再帰性反射シート３２ａの投影面の第２ハーフミラー３０の傾斜面からの高さ（図１（ａ）にＦａで示す）は１００ｃｍであり、再帰性反射シート３２ｂの投影面の第２ハーフミラー３０の傾斜面からの高さ（図１（ａ）にＦｂで示す）は７０ｃｍである。
このような投影部１０ｂに向けて、ホログラフィックプロジェクタ部１０ａのタブレット型端末装置１１からＰＣ１２に文字「Ａ」，「Ｂ」及び各文字の投影位置データを入力した。その入力されたデータにより数式（８）により1枚のＣＧＨが計算されてＳＬＭ１４に表示される。これにより、文字「Ａ」が再帰性反射シート３２ａの投影面に、文字「Ｂ」が再帰性反射シート３２ｂの投影面に同時に投影されることが可能となった。数式（８）を計算する際の疑似コードは図１３であり、そのフローチャートは図１４であった。
このように文字「Ａ」，「Ｂ」に関するＣＧＨが表示されているＳＬＭ１４に、レーザ光射出部１６から射出したグリーンレーザ光（波長５３２ｎｍ）を対物レンズ１８及び平凸レンズ２０を通して平行光とした光を照射し、ＳＬＭ１４に表示された文字「Ａ」，「Ｂ」についての干渉情報に基づいて回折された回折光を、第１ハーフミラー２２を透過して、図１（ａ）に示す投影部１０ｂに射出した。
投影部１０ｂに入射した回折光は、鏡２４と第２ハーフミラー３０とを通過して、図７に示すように再帰性反射シート３２ａ，３２ｂの投影面を照射し、再帰性反射シート３２ａの投影面に文字「Ａ」が投影されており、再帰性反射シート３２ｂの投影面に文字「Ｂ」が同時に投影されていた。
更に、第２ハーフミラー３０の傾斜面側から見ると、図７に示すように第２ハーフミラー３０の他面側に虚像ａである文字「Ａ」と、虚像ｂである文字「Ｂ」とが明瞭に見え、虚像ａの文字「Ａ」が虚像ｂの文字「Ｂ」よりも奥側に見えた。
図１（ａ）に示すヘッドアップディスプレイ装置１０の投影部１０ｂでは、鏡２４及び長方形の第２ハーフミラー３０の傾斜角を４５°とし、第２ハーフミラー３０の一面側（傾斜面側）の所定高さに、図７に示すように長方形の第２ハーフミラー３０の左右方向に並列状に再帰性反射シート３２ａ，３２ｂの各々を水平に配置した。再帰性反射シート３２ａ，３２ｂは、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ製スコッチライト反射布８９１０を用い、各再帰性反射光射出面である投影面は第２ハーフミラー３０の傾斜面に向いている。再帰性反射シート３２ａの投影面の第２ハーフミラー３０の傾斜面からの高さ（図１（ａ）にＦａで示す）は１００ｃｍであり、再帰性反射シート３２ｂの投影面の第２ハーフミラー３０の傾斜面からの高さ（図１（ａ）にＦｂで示す）は７０ｃｍである。
このような投影部１０ｂに向けて、ホログラフィックプロジェクタ部１０ａのタブレット型端末装置１１からＰＣ１２に文字「Ａ」，「Ｂ」及び各文字の投影位置データを入力した。その入力されたデータにより数式（８）により1枚のＣＧＨが計算されてＳＬＭ１４に表示される。これにより、文字「Ａ」が再帰性反射シート３２ａの投影面に、文字「Ｂ」が再帰性反射シート３２ｂの投影面に同時に投影されることが可能となった。数式（８）を計算する際の疑似コードは図１３であり、そのフローチャートは図１４であった。
このように文字「Ａ」，「Ｂ」に関するＣＧＨが表示されているＳＬＭ１４に、レーザ光射出部１６から射出したグリーンレーザ光（波長５３２ｎｍ）を対物レンズ１８及び平凸レンズ２０を通して平行光とした光を照射し、ＳＬＭ１４に表示された文字「Ａ」，「Ｂ」についての干渉情報に基づいて回折された回折光を、第１ハーフミラー２２を透過して、図１（ａ）に示す投影部１０ｂに射出した。
投影部１０ｂに入射した回折光は、鏡２４と第２ハーフミラー３０とを通過して、図７に示すように再帰性反射シート３２ａ，３２ｂの投影面を照射し、再帰性反射シート３２ａの投影面に文字「Ａ」が投影されており、再帰性反射シート３２ｂの投影面に文字「Ｂ」が同時に投影されていた。
更に、第２ハーフミラー３０の傾斜面側から見ると、図７に示すように第２ハーフミラー３０の他面側に虚像ａである文字「Ａ」と、虚像ｂである文字「Ｂ」とが明瞭に見え、虚像ａの文字「Ａ」が虚像ｂの文字「Ｂ」よりも奥側に見えた。
【0038】
（比較例１）
実施例１において、再帰性反射シート３２ａ，３２ｂに代えて鏡を用いたところ、各鏡の反射面には対応する文字が投影されているものの、第２ハーフミラー３０の傾斜面側から見ると、虚像は全く見えなかった。
また、再帰性反射シート３２ａ，３２ｂに代えて黒紙を用いたところ、各黒紙の照射面には対応する文字が投影されているものの、第２ハーフミラー３０の傾斜面側から見ると、虚像は不鮮明であった。この黒紙を白紙に代えても、各白紙の照射面には対応する文字が投影されているものの、第２ハーフミラー３０の傾斜面側から見ると、虚像は不鮮明であった。
実施例１において、再帰性反射シート３２ａ，３２ｂに代えて鏡を用いたところ、各鏡の反射面には対応する文字が投影されているものの、第２ハーフミラー３０の傾斜面側から見ると、虚像は全く見えなかった。
また、再帰性反射シート３２ａ，３２ｂに代えて黒紙を用いたところ、各黒紙の照射面には対応する文字が投影されているものの、第２ハーフミラー３０の傾斜面側から見ると、虚像は不鮮明であった。この黒紙を白紙に代えても、各白紙の照射面には対応する文字が投影されているものの、第２ハーフミラー３０の傾斜面側から見ると、虚像は不鮮明であった。
【0039】
(実施例２)
図１に示すＰＣ１２のＣＧＨ計算部１７を、ＣＰＵ又はＧＰＵ内に設け、振幅ホログラムのＣＧＨの計算式の違いによるＣＧＨ作成速度を物体点の点数を変更して測定した。その結果を下記表１に示す。
振幅ホログラムの計算式
上記数式（４）[疑似コード：図１５（ａ）]
上記数式（７）[疑似コード：図１０]
ＣＧＨ計算部１７
ＣＰＵ：INTEL Corporation 製のCore（商標）i7-8700K
ＧＰＵ：NVIDIA Corporation 製のGeForce RTX（商標）3080
図１に示すＰＣ１２のＣＧＨ計算部１７を、ＣＰＵ又はＧＰＵ内に設け、振幅ホログラムのＣＧＨの計算式の違いによるＣＧＨ作成速度を物体点の点数を変更して測定した。その結果を下記表１に示す。
振幅ホログラムの計算式
上記数式（４）[疑似コード：図１５（ａ）]
上記数式（７）[疑似コード：図１０]
ＣＧＨ計算部１７
ＣＰＵ：INTEL Corporation 製のCore（商標）i7-8700K
ＧＰＵ：NVIDIA Corporation 製のGeForce RTX（商標）3080
【0040】
【表1】
ここで、数式(４)の計算をＣＰＵで行う際、ｃｏｓ関数の計算負荷が大きくなるため、０～２πの１周期において２５６等分にサンプリングし、サンプリングしたｃｏｓ関数の値域－１～＋１を８ビットの－１２７～１２７の整数値としたｃｏｓテーブルを用いて計算高速化した。また、コンパイラとしてIntel C++ compiler classic Version 2021.2.0 (オプション： -O3 -xCORE-AVX2 -qopenmp) を用い、OpenMPのスレッド数を１２とした。
【0041】
(実施例３)
図１に示すＰＣ１２のＣＧＨ計算部１７をＣＰＵ又はＧＰＵ内に設け、位相ホログラムのＣＧＨの計算式の違いによるＣＧＨ作成速度を物体点の点数を変更して測定した。その結果を下記表２に示す。
位相ホログラムの計算式
上記数式（６）[疑似コード：図１５（ｂ）]
上記数式（８）[疑似コード：図１３]
ＣＧＨ計算部１７
ＣＰＵ：INTEL Corporation 製のCore（商標）i7-8700K
ＧＰＵ：NVIDIA Corporation 製のGeForce RTX（商標）3080
図１に示すＰＣ１２のＣＧＨ計算部１７をＣＰＵ又はＧＰＵ内に設け、位相ホログラムのＣＧＨの計算式の違いによるＣＧＨ作成速度を物体点の点数を変更して測定した。その結果を下記表２に示す。
位相ホログラムの計算式
上記数式（６）[疑似コード：図１５（ｂ）]
上記数式（８）[疑似コード：図１３]
ＣＧＨ計算部１７
ＣＰＵ：INTEL Corporation 製のCore（商標）i7-8700K
ＧＰＵ：NVIDIA Corporation 製のGeForce RTX（商標）3080
【0042】
【表2】
ここで、数式(６)の計算をＣＰＵで行う際、ｃｏｓ及びｓｉｎ関数の計算負荷が大きくなるため、０～２πの１周期において２５６等分にサンプリングし、サンプリングしたｃｏｓ及びｓｉｎ関数の値域－１～＋１を８ビットの－１２７～１２７の整数値としたｃｏｓ及びｓｉｎテーブルを用いて計算高速化した。また、コンパイラとしてIntel C++ compiler classic Version 2021.2.0 (オプション： -O3 -xCORE-AVX2 -qopenmp) を用い、OpenMPのスレッド数を12とした。
【産業上の利用可能性】
【0043】
本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、案内用ヘッドアップディスプレイ、空中メッセージボード、ショーウインドやデジタルサイネージに用いることができる。
【符号の説明】
【0044】
１０：ヘッドアップディスプレイ装置、１０ａ：ホログラフィックプロジェクタ部、１０ｂ：投影部、１１：タブレット型端末装置、１２：パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、１４：空間光変調器（ＳＬＭ）、１５：平行光射出部、１６：レーザ光射出部、１７：ＣＧＨ計算部、１７ａ：位置座標データ記憶部、１７ｂ：ＣＧＨのｘ方向の三角関数テーブル、１７ｃ：ＣＧＨのｙ方向の三角関数テーブル、１７ｄ：振幅ホログラム計算部、１７ｅ：振幅ホログラムデータ記憶部、１７ｆ：虚部・実部計算部、１７ｇ：虚部・実部データ記憶部、１７ｈ：位相ホログラム計算部、１７ｉ：位相ホログラムデータ記憶部、１８：対物レンズ、２０：平凸レンズ、２２：第１ハーフミラー、２４，３４：鏡、３０：第２ハーフミラー、３１：遮光板、３２ａ，３２ｂ：再帰性反射シート、３２ａ′：再帰性反射シート３２ａの移動位置、３２ｂ′：再帰性反射シート３２ｂの移動位置、３３ａ：反射シート、３３ｂ：ガラスビーズ、３３ｃ：透明樹脂層、Ｆａ，Ｆｂ：高さ、Ｆａ′，Ｆｂ′：奥行き、Ｆ，ｆ：矢印、ｂ′：再帰性反射シート３２ｂが位置３２ｂ′に移動したとき、虚像ｂが見える位置、Ｗ：CGHの横のピクセル数、Ｈ：ＣＧＨの縦のピクセル数、xh:ホログラム上のピクセルのｘ方向の位置座標、yh:ホログラム上のピクセルのｙ方向の位置座標、Δx：ｘ方向のピクセルの大きさ、Δy：y方向のピクセルの大きさ、P(xn,yn,zn)：三次元物体のn番目の物体点Pの位置座標
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
