DE102006058822B4

DE102006058822B4 - Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen sowie nach diesem Verfahren hergestellte Bild-Wechsel-Hologramme

Info

Publication number: DE102006058822B4
Application number: DE102006058822.3A
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Yamauchi; Masachika Watanabe; Tomoko Kumasawa; Makio KURASHIGE; Akiko Kitamura; Mitsuru Kitamura; Kenji Ueda
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2021-06-10
Anticipated expiration: 2026-12-14
Also published as: CN1983080A; DE102006058822A1; CN1983080B; US20070183011A1; US9001401B2

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen, bei denen das betrachtete Bild je nach Blickrichtung wechselt, dadurch gekennzeichnet, dass das Hologramm-Aufzeichnungsmaterial flächenmäßig in mehrere Gebiete unterteilt wird,in den einzelnen Teilgebieten Objekte, die als unterschiedliche Bilder anzuzeigen sind, unter Verwendung von Referenzlicht mit dem gleichen Einfallswinkel holographisch aufgezeichnet und so ein Hologramm der ersten Stufe aufgezeichnet wird,und gleichzeitig von dem aufgezeichneten Hologramm der ersten Stufe die in den einzelnen Teilgebieten aufgezeichneten Objekt-Abbilder rekonstruiert werden,und in der Nähe dieser rekonstruierten Objekt-Abbilder Aufzeichnungsmaterial für ein Hologramm der zweiten Stufe angeordnet wird und so ein Reflexions- oder Transmissions-Volumenhologramm aufgezeichnet wird,wobei das Hologramm der ersten Stufe und das Hologramm der zweiten Stufe unter Verwendung von einem Laserlicht, das eine gleiche Wellenlänge aufweist, aufgezeichnet wird,wobei die besagten in den jeweiligen Teilgebieten des aufgezeichneten Hologramms der ersten Stufe aufgezeichneten Objekte unter Verwendung von Laserlicht, das eine einzelne Wellenlänge aufweist, die eine gleiche ist, wie sie für das Aufzeichnen der Objekte verwendet wird, rekonstruiert werden,wobei die besagten gleichzeitig rekonstruierten Abbilder in dem besagten Hologramm der zweiten Stufe aufgezeichnet werden, undwobei zumindest ein Objekt-Abbild zu zumindest einem anderen Objekt-Abbild wechselt in Abhängigkeit von der Blickrichtung.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen sowie auf nach diesem Verfahren hergestellte Bild-Wechsel-Hologramme, insbesondere auf Verfahren zur Herstellung von Volumen-Hologrammen, bei welchen je nach Blickrichtung das betrachtete 3D-Bild wechselt, sowie auf Volumen-Hologramme, die nach diesem Verfahren hergestellt sind.
Als Bild-Wechsel-Hologramm, bei dem das betrachtete Bild je nach Blickrichtung wechselt, gibt es das Regenbogen-Hologramm. Da es sich bei dem Regenbogen-Hologramm jedoch um ein Reliefhologramm handelt, ist das wechselnde Bild ein 2D-Bild, und es ist nicht möglich, jedes Bild als 3D-(dreidimensionales) Bild darzustellen.
Als Verfahren zur Darstellung der einzelnen Bilder als 3D-Bilder ist andererseits das in Patentdokument 1 beschriebene Verfahren bekannt. Bei diesem Verfahren werden mehrere Originalplatten-Volumenhologramme, wobei die Objekte für die einzelnen Bilder nach dem Verfahren von Denisyuk jeweils unter einem bestimmten Einfallswinkel des Referenzlichts aufgezeichnet wurden, in einem Volumenhologramm reproduziert und aufgezeichnet.
Bei diesem Verfahren müssen jedoch mehrere Originalplatten-Volumenhologramme bereit gestellt werden, und außerdem muss der Einfallswinkel des Referenzlichts bei der Herstellung dieser Originalplatten-Volumenhologramme sehr genau festgesetzt werden.
Wenn hingegen in der ersten Stufe die Position des nach dem Verfahren von Denisyuk zur Herstellung der Hologramm-Originalplatte rekonstruierten Bildes auf die Aufzeichnungsfläche gebracht wird, können keine wie oben beschriebenen Bild-Wechsel-Hologramme hergestellt werden.

• PATENTDOKUMENT 1:
- • Offenlegungsschrift JP H10 - 340 038 A
• PATENTDOKUMENT 2:
- • Offenlegungsschrift JP 2002-39910 A
• PATENTDOKUMENT 3:
- • Offenlegungsschrift JP 2000-214751 A
- • NICHT-PATENTDOKUMENT 1:
- • „'99 3D Image Conference '99", eine CD-ROM-Version von Vorlesungsmonographien (30.06.-01.07.1999 Kogakuin Universität, Shinjuku Campus), ein Artikel mit dem Titel „Image type CGH by means of e-beam printing (3) - enhancement of 3D effect with hidden surface removal and shading“

Des Weiteren beschreibt die Offenlegungsschrift US 2003 / 0 148 192 A1 ein Aufzeichnungsmedium für ein Hologramm, umfassend eine Hologrammaufzeichnungsschicht, in die Objektlicht, das ein aufzuzeichnendes Bildabbild anzeigt, und Referenzlicht eingestrahlt werden, so dass ein Hologramm aufgezeichnet wird, und eine Basis und eine Schutzschicht, um die Hologrammaufzeichnungsschicht dazwischen zu legen, wobei das Aufzeichnungsmedium für das Hologramm eine rechteckige Form hat und wobei die Basis und die Schutzschicht aus Material bestehen, durch das Licht übertragen wird und in dem eine axiale Richtung der Doppelbrechung parallel oder nahezu parallel zu jeder Seite der rechteckigen Form ist.
Die Patentschrift US 6 340 640 B1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines holographischen optischen Elements, das dadurch gekennzeichnet ist, dass lichtblockierende Platten, die mit Fenstern in Mosaikkonfiguration versehen sind, in engen Kontakt mit beiden Seiten eines lichtempfindlichen Materials gebracht werden, wobei beide Seiten des lichtempfindlichen Materials mit Laserlicht durch beide lichtblockierenden Platten bestrahlt werden, um Interferenz in dem lichtempfindlichen Material zu induzieren und die Positionen der lichtblockierenden Platten nacheinander zu verschieben und den Einfallswinkel und/oder die Wellenlänge des Laserlichts zu variieren, wodurch Bereiche von Interferenzstreifen von Volumenphasen-Hologramm-Beugungsgittem mit variierendem Gitterabstand aufgezeichnet werden, die in der Dickenrichtung des lichtempfindlichen Materials unabhängig und in dessen planarer Richtung verteilt sind, wobei die Bereiche unterschiedlich spektral sensibilisiert sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obengenannten Probleme im Stand der Technik gemacht, und ihr Ziel besteht darin, ein Verfahren, mit welchem mit einem einfachen Aufbau ein Bild-Wechsel-Hologramm hergestellt werden kann, bei dem das betrachtete 3D-Bild je nach Blickrichtung wechselt, sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Bild-Wechsel-Hologramm zur Verfügung zu stellen. Dieses Ziel wird durch die unabhängigen Ansprüche erreicht. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kann ein Bild-Wechsel-Hologramm, bei dem das betrachtete Bild je nach Blickrichtung wechselt, nach einem zweistufigen Verfahren in einem Zug hergestellt werden, und so kann auf einfache Weise ein Bild-Wechsel-Hologramm hergestellt werden, bei dem auch ein Wechsel von 3D-Bildem möglich ist. Außerdem kann das erfindungsgemäße Bild-Wechsel-Hologramm auch sehr wirkungsvoll als Hologramm zur Verhinderung von Fälschungen sowie für verschiedene Designs eingesetzt werden, und es kann auch als optisches Element Verwendung finden.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich teilweise aus der Beschreibung.
Die Erfindung umfasst daher Merkmale des Aufbaus, Kombinationen von Elementen und Anordnungen von Teilen, die an Hand des hier im Folgenden dargestellten Aufbaus beispielhaft dargestellt werden, und der Umfang der Erfindung ist in den Ansprüchen angegeben.
Figurenliste

1 zeigt eine Aufnahmeanordnung des H1 Hologramms der ersten Stufe bei der Herstellung eines Bild-Wechsel-Hologramms nach dem zweistufigen Verfahren gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen.
2 zeigt eine Aufnahmeanordnung eines abgeänderten Ausführungsbeispiels, bei dem ein Rekonstruktions-Abbild, das im H1 Hologramm der ersten Stufe von einem Computer-generierten Hologramm rekonstruiert wurde, holographisch aufgezeichnet wird.
3 zeigt eine Aufnahmeanordnung eines H2 Hologramms der zweiten Stufe.
4 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Funktion des hergestellten Bild-Wechsel-Hologramms.
5 zeigt ein Beispiel für eine andere Anordnung der Teilgebiete im H1 Hologramm.
6 zeigt eine Anordnung, wenn bei der Herstellung eines vollfarbigen Bild-Wechsel-Hologramms nach dem erfindungsgemäßen ersten Verfahren zur Herstellung eines Bild-Wechsel-Hologramms das Hologramm des ersten Objekts auf dem jeweils ersten Teilgebiet von drei H1 Hologrammen der ersten Stufe aufgenommen wird.
7 zeigt eine Anordnung zur Aufnahme der Hologramme des zweiten Objekts auf dem zweiten Teilgebiet jedes der drei H1 Hologramme der ersten Stufe.
8 zeigt eine Anordnung zur Aufnahme der Hologramme des dritten Objekts auf dem dritten Teilgebiet jedes der drei H1 Hologramme der ersten Stufe.
9 zeigt die Anordnung eines abgeänderten Ausführungsbeispiels zur Aufnahme eines Hologramms eines Rekonstruktions-Abbildes, das jeweils auf dem zweiten Teilgebiet der drei H1 Hologramme der ersten Stufe aus einem Computer-generierten Hologramm rekonstruiert wird.
10 zeigt eine Aufnahmeanordnung eines H2 Hologramms der zweiten Stufe der ersten Farbe.
11 zeigt eine Aufnahmeanordnung eines H2 Hologramms der zweiten Stufe der zweiten Farbe.
12 zeigt eine Aufnahmeanordnung eines H2 Hologramms der zweiten Stufe der dritten Farbe.
13 zeigt eine Anordnung zur Aufnahme von mehreren Element-Hologrammen, die bei der Herstellung eines Bild-Wechsel-Hologramms nach dem zweistufigen Verfahren gemäß dem erfindungsgemäßen zweiten Verfahren zur Herstellung eines Bild-Wechsel-Hologramms die H1 Hologramme der ersten Stufe bilden.
14 zeigt eine Aufnahmeanordnung eines H2 Hologramms der zweiten Stufe.
15 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Funktion des hergestellten Bild-Wechsel-Hologramms.
16 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines abgeänderten Verfahrens für die Aneinanderreihung der Element-Hologramme, die das H1 Hologramm der ersten Stufe bilden.
17 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Funktion eines Bild-Wechsel-Hologramms, das unter Anwendung der parallelen Anordnung von 16 hergestellt wurde.
18 zeigt ein weiteres Beispiel für die Anordnung der Element-Hologramme, die das H1 Hologramm bilden.
19 zeigt eine Aufnahmeanordnung der Element-Hologramme, die bei der Herstellung eines vollfarbigen Bild-Wechsel-Hologramms nach dem erfindungsgemäßen zweiten Verfahren zur Herstellung eines Bild-Wechsel-Hologramms das H1 Hologramm von R der ersten Stufe bilden.
20 zeigt eine Aufnahmeanordnung der Element-Hologramme, die bei der erfindungsgemäßen Herstellung eines vollfarbigen Bild-Wechsel-Hologramms das H1 Hologramm von G der ersten Stufe bilden.
21 zeigt eine Aufnahmeanordnung der Element-Hologramme, die bei der erfindungsgemäßen Herstellung eines vollfarbigen Bild-Wechsel-Hologramms das H1 Hologramm von B der ersten Stufe bilden.
22 zeigt eine Aufnahmeanordnung eines H2 Hologramms von R der zweiten Stufe.
23 zeigt eine Aufnahmeanordnung eines H2 Hologramms von G der zweiten Stufe.
24 zeigt eine Aufnahmeanordnung eines H2 Hologramms von B der zweiten Stufe.
25 zeigt den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels einer Aufzeichnungsvorrichtung, mit welcher eine Vielzahl von mehrflächig ausgeführten gleichen Bild-Wechsel-Hologrammen hergestellt wird.
26 zeigt die Messergebnisse der Farbwiedergabefähigkeit eines Probenhologramms, das aus einem erfindungsgemäßen Vollfarb-Hologramm hergestellt wurde.
27 zeigt ein a*b* Farbtondiagramm zum Vergleich der Farbwiedergabefähigkeit zwischen einem erfindungsgemäßen Vollfarb-Hologramm und einem Vollfarb-Hologramm nach einem Vergleichsbeispiel.
28 zeigt die Abhängigkeit des Betrachtungswinkels eines erfindungsgemäßen Vollfarb-Hologramms und eines Vollfarb-Hologramms nach einem Vergleichsbeispiel.
29 zeigt ein Beispiel für eine Reihe von Szenen einer kontinuierlichen Bewegung, die in den Teilgebieten oder Element-Hologrammen aufgezeichnet wurden.
30 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Tatsache, dass mittels eines Bild-Wechsel-Hologramms, das unter Verwendung eines H1 Hologramms hergestellt worden ist, das die Teilgebiete oder Element-Hologramme von 29 aufweist, der Effekt bewegter Bilder erhalten werden kann.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden nun das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen sowie ein so hergestelltes Bild-Wechsel-Hologramm an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert.
Bei dem erfindungsgemäßen ersten Verfahren zur Herstellung eines Bild-Wechsel-Hologramms wird in einem zweistufigen Verfahren ein Volumenhologramm hergestellt. Dabei wird bei der Herstellung des Hologramms der ersten Stufe (im Folgenden als „H1 Hologramm“ bezeichnet) die Fläche des Hologramm-Aufzeichnungsmaterials flächenmäßig unterteilt, in den einzelnen Teilgebieten werden die Objekte, die als unterschiedliche Bilder anzuzeigen sind, unter Verwendung eines Referenzlichts mit dem gleichen Einfallswinkel aufgezeichnet, von diesen aufgezeichneten H1 Hologrammen werden die aufgezeichneten Objekt-Abbilder gleichzeitig rekonstruiert, in der Nähe dieser rekonstruierten Objekt-Abbilder ist Hologramm-Aufzeichnungsmaterial für das Hologramm der zweiten Stufe angeordnet, und so wird ein Reflexions- oder Transmissions-Volumenhologramm (im Folgenden als H2 Hologramm bezeichnet) aufgezeichnet.
Im Folgenden soll dies nun an Hand von Figuren erläutert werden. 1 stellt eine Aufnahmeanordnung eines H1 Hologramms der ersten Stufe bei der Herstellung eines Bild-Wechsel-Hologramms nach dem erfindungsgemäßen zweistufigen Verfahren dar. Als lichtempfindliches Material für die Aufzeichnung des H1 Hologramms der ersten Stufe wird bei diesem Ausführungsbeispiel lichtempfindliches Material 11 aus Silberhalogenid-Material verwendet, das lichtempfindlicher ist als Fotopolymer. Zu erst wird, wie in 1 (a) dargestellt ist, dieses lichtempfindliche Material 11 gegenüber dem ersten Objekt O₁ (hier als Würfel dargestellt) angeordnet, das als erstes Bild aufzuzeichnen ist. Dann wird die Fläche auf dem lichtempfindlichen Material 11 außerhalb des ersten Teilgebiets 11₁, auf dem das Hologramm des ersten Objekts O₁ aufgezeichnet wird, mit einer Maske 12 abgedeckt. Das erste Objekt O₁ wird mit Laserlicht einer bestimmten Wellenlänge beleuchtet, und das vom ersten Objekt O₁ gestreute Objektlicht 1₁ trifft auf das erste Teilgebiet 11₁ des lichtempfindlichen Materials 11; gleichzeitig trifft ein mit dem Objektlicht 1₁ kohärentes, aus der selben Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2₁ mit dem Einfallswinkel θ auf die Fläche des lichtempfindlichen Materials 11, und so wird auf das ersten Teilgebiet 11₁ des lichtempfindlichen Materials 11 ein Hologramm des ersten Objekts O₁ belichtet.
Hierbei wird als lichtempfindliches Material 11 Silberhalogenid-Material (lichtempfindliches Material aus Silberhalogenid) an Stelle von Fotopolymer verwendet. Ein gewisser Abstand zwischen dem Objekt O₁ und dem lichtempfindlichen Material 11 muss nämlich vorgesehen sein, wenn das H1 Hologramm in der Anordnung von 1 aufgezeichnet wird, durch einen größeren Abstand zwischen Objekt O₁ und lichtempfindlichem Material 11 wird aber die Stärke des Objektlichts 1₁ geringer. Daher würde bei einem Fotopolymer, das nicht so empfindlich ist wie Silberhalogenid, die Belichtungszeit länger, wodurch kein helles Hologramm erzeugt werden könnte. Bei Verwendung von Fotopolymer ergibt sich durch die Schrumpfung bei der Aufzeichnung und der Rekonstruktion ein unterschiedlicher Einfallswinkel in Bezug auf das Aufzeichnungsmaterial, aber bei lichtempfindlichem Silberhalogenid-Material ist der Einfluss durch die Schrumpfung geringer als bei Fotopolymer. Aus diesen Gründen wird als lichtempfindliches Material 11 Silberhalogenid verwendet. Selbstverständlich kann als lichtempfindliches Material 11 auch etwas Anderes als Silberhalogenid-Material, z.B. ein Fotopolymer o.ä. verwendet werden.
Dann wird, wie in 1 (b) dargestellt ist, das lichtempfindliche Material 11 unverändert in seiner Position gehalten, und an Stelle des ersten Objekts O₁ wird das als zweites Bild aufzuzeichnende zweite Objekt O₂ (hier als dreieckige Pyramide dargestellt) angeordnet. Die Maske 12 wird verschoben, so dass das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11 belichtet wird, um das Hologramm des zweiten Objekts O₂ aufzuzeichnen, und die übrigen Gebiete werden abgedeckt. Das zweite Teilgebiet 11₂ ist angrenzend an das erste Teilgebiet 11₁ angeordnet. Bei dieser Anordnung wird das zweite Objekt O₂ mit Laserlicht derselben Wellenlänge beleuchtet wie bei der Aufzeichnung des Hologramms des ersten Objekts O₁, und das vom zweiten Objekt O₂ gestreute Objektlicht 1₂ fällt auf das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11; gleichzeitig trifft ein mit Objektlicht 1₂ kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2₂ mit dem gleichen Einfallswinkel θ auf die Fläche des lichtempfindlichen Materials 11, und auf das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11 wird das Hologramm des zweiten Objekts O₂ belichtet.
Ebenso wird, wie in 1 (c) dargestellt ist, das lichtempfindliche Material 11 unverändert in seiner Position gehalten, und an Stelle des zweiten Objekts O₂ wird das als drittes Bild aufzuzeichnende dritte Objekt O₃ (hier als Zylinder dargestellt) angeordnet. Die Maske 12 wird verschoben, so dass das dritte Teilgebiet 11₃ des lichtempfindlichen Materials 11 belichtet wird, um das Hologramm des dritten Objekts O₃ aufzuzeichnen, und die übrigen Gebiete werden abgedeckt. Das dritte Teilgebiet 11₃ ist angrenzend an das zweite Teilgebiet 11₂ angeordnet. Bei dieser Anordnung wird das dritte Objekt O₃ mit Laserlicht derselben Wellenlänge beleuchtet wie bei der Aufzeichnung der Hologramme des ersten und zweiten Objekts O₁ und O₂, und das vom dritten Objekt O₃ gestreute Objektlicht 1₃ fällt auf das dritte Teilgebiet 11₃ des lichtempfindlichen Materials 11; gleichzeitig trifft ein mit Objektlicht 1₃ kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2₃ mit dem gleichen Einfallswinkel θ auf die Fläche des lichtempfindlichen Materials 11, und auf das dritte Teilgebiet 11₃ des lichtempfindlichen Materials 11 wird das Hologramm des dritten Objekts O₃ belichtet.
Das erste Objekt O₁ das zweite Objekt O₂ und das dritte Objekt O₃, die unter Teilung des lichtempfindlichen Materials 11 als Hologramme aufgezeichnet werden, können allesamt oder auch nur eines davon Rekonstruktions-Abbilder sein, die von einem Computer-generierten Hologramm (CGH) rekonstruiert sind. Ein Beispiel dafür ist in 2 dargestellt. Bei diesem Beispiel ist von den Objekten O₁ bis O₃ das zweite Objekt O₂ ein Rekonstruktions-Abbild, das von CGH 8 rekonstruiert ist. 2 (a) ist gleich wie 1 (a), und ebenso wie in 1 (a) wird auf das erste Teilgebiet 11₁ des lichtempfindlichen Materials 11 das Hologramm des ersten Objekts O₁ belichtet. Dann wird, wie in 2 (b) dargestellt ist, als zweites Objekt O₂, das als zweites Bild aufgezeichnet wird (hier als dreieckige Pyramide dargestellt), ein Rekonstruktions-Abbild von jenem Zeitpunkt verwendet, als CGH 8 von Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 9 mit der gleichen Wellenlänge beleuchtet wurde wie bei der Aufzeichnung des Hologramms des ersten Objekts O₁ Dabei trifft das von CGH 8 gebeugte Objektlicht 1₂ auf das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11, und gleichzeitig trifft ein mit Objektlicht 1₂ kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2₂ mit dem gleichen Einfallswinkel θ auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Materials 11, und im zweiten Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11 wird das Hologramm des zweiten Objekts O₂ als ein von CGH 8 rekonstruiertes Rekonstruktions-Abbild belichtet. Danach wird, wie in 2 (c) dargestellt ist, ebenso wie in 1 (c) auf das dritte Teilgebiet 11₂ [sic!] des lichtempfindlichen Materials 11 ein Hologramm des dritten Objekts O₃ belichtet.
Hierbei kann als CGH 8 ein CGH verwendet werden, wie es in Patentdokument 3 vorgeschlagen wird, wobei zur Herstellung durch eine Computer-unterstützte Operation auf einer bestimmten Aufzeichnungsfläche Interferenzstreifen erzeugt werden, oder auch ein CGH, bei dem die Amplitude und die Phase aufgezeichnet werden, wie z.B. nach dem in Nicht-Patentdokument 1 erwähnten Verfahren nach A. W. Lohmann oder dem Verfahren von Lee etc., es kann jedes bekannte CGH verwendet werden. Bei einigen dieser CGHs wird ein dreidimensionales Objekt mit der Parallaxe in sowohl horizontaler als auch vertikaler Richtung aufgezeichnet, und in diesem Fall sollte, wie oben beschrieben ist, einfach ein CGH 8 mit Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 9 bestrahlt werden und das von CGH 8 gebeugte Beugungslicht als Objektlicht 1₂ auf das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11 auftreffen, aber es gibt auch Fälle, bei denen als CGH 8 nur mit der Parallaxe in horizontaler Richtung aufgezeichnet wird, um den Umfang der Rechenoperation bei der Herstellung zu verringern. Derartige CGHs mit der Parallaxe nur in horizontaler Richtung sind CGHs, die unter Verwendung von Objektlicht aufgezeichnet wurden, das sich nur in eindimensionaler Richtung (in horizontaler Richtung) ausbreitet, und bei der Rekonstruktion wird dann natürlich das Beugungslicht gebeugt, das sich nur in dieser eindimensionalen Richtung (in horizontaler Richtung) ausbreitet. Daher ist bei derartigen CGHs mit der Parallaxe nur in horizontaler Richtung das Blickfeld in der normal auf diese eindimensionale Richtung stehenden Richtung (vertikal) schmal. Um diesem schmalen Blickfeld abzuhelfen, ist es wünschenswert, dass auf dem Pfad des Rekonstruktions-Beleuchtungslichts 9 als Mittel zur Streuung in monoaxialer Richtung eine Platte 10₁ zur monoaxialen Streuung vorgesehen ist, wie z.B. eine Linsenfolie, die nur in eindimensionaler, vertikaler Richtung streut, oder ein Hologramm etc., so dass das gestreute Beleuchtungslicht, das in vertikaler Richtung gestreut ist, als Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 9 auf das CGH 8 auftrifft, oder dass ebenso an der Seite der Beugung des CGH 8 als Mittel zur monoaxialen Streuung eine Platte 10₂ zur monoaxialen Streuung, wie z.B. eine Linsenfolie, die nur in eindimensionaler, vertikaler Richtung streut, oder ein Hologramm etc. vorgesehen sind, so dass in jedem Fall das Beugungslicht als Objektlicht 1₂ in vertikaler Richtung gestreut wird. In 2 (b) sind die Platten 10₁ und 10₂ zur monoaxialen Streuung durch eine strichlierte Linie dargestellt, um zu zeigen, dass eines der oben genannten Mittel vorgesehen wird, wenn das CGH 8 ein CGH mit Parallaxe nur in eindimensionaler Richtung ist.
So wird also die Fläche des lichtempfindlichen Materials 11 in mehrere, mindestens zwei Teilgebiete 11₁ bis 11₃ unterteilt, und in jedem Teilgebiet wird mit Referenzlicht 2₁ bis 2₃ mit dem gleichen Einfallswinkel θ und der gleichen Wellenlänge ein Hologramm der jeweiligen Objekte O₁ bis O₃ durch Belichtung aufgezeichnet. Das Verfahren zur Aufteilung der Teilgebiete 11₁ bis 11₃ kann übrigens ein Beliebiges sein.
Das lichtempfindliche Material 11, das in den wie oben beschrieben aufgeteilten Teilgebieten mit den verschiedenen Hologrammen belichtet worden ist, wird entwickelt und gebleicht, und so wird das H1 Hologramm 11 hergestellt. Hier sind das lichtempfindliche Material 11 und das H1 Hologramm 11 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Wenn dann, wie in 3 dargestellt ist, Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3, das sich in Gegenrichtung zum Referenzlicht 2₁ bis 2₃ bei der Aufzeichnung des H1 Hologramms 11 bewegt, von jener Seite einfällt, die der Seite gegenüberliegt, von der das Referenzlicht 2₁ bis 2₃ bei der Aufzeichnung auf das H1 Hologramm 11 fiel, werden in den gleichen Positionen, die den Objekten O₁ bis O₃ bei der Aufzeichnung in Bezug auf die Fläche des H1 Hologramms 1 gegenüberlagen, durch das Beugungslicht 4 die Bilder O₁' bis O₃' des ersten bis dritten Objekts O₁ bis O₃ rekonstruiert. Wenn die Positionen des ersten bis dritten Objekts O₁ bis O₃ räumlich überlappen, werden auch die Bilder O₁' bis O₃' räumlich überlappend gebildet. In der Nähe jener Positionen, in denen die Bilder O₁' bis O₃' des ersten bis dritten Objekts O₁ bis O₃ gebildet werden, ist ein lichtempfindliches Material 21 für die Aufzeichnung des H2 Hologramms der zweiten Stufe vorgesehen; mit dem Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3 kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 5 trifft von der dem Beugungslicht 4 gegenüberliegenden Seite oder von der selben Seite in einem beliebigen Einfallswinkel gleichzeitig auf, und auf das lichtempfindliche Material 21 wird das H2 Hologramm der zweiten Stufe belichtet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird als lichtempfindliches r Material 21 zur Aufzeichnung des Hologramms der zweiten Stufe ein Fotopolymer verwendet, als Nachbehandlung des lichtempfindlichen Materials 21 nach dem Belichten erfolgt Erhitzung und Bestrahlung mit UV-Licht, und so wird das H2 Hologramm 21 hergestellt. Hierbei sind das lichtempfindliche Material 21 und das H2 Hologramm 21 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Hierbei ist der Einfallswinkel des Referenzlichts 5 bei der Projektion des Referenzlichts 5 auf die Oberfläche des H1 Hologramms 11 vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Richtung der Aufteilung des H1 Hologramms 11 in die Teilgebiete 11₁ bis 11₃.
Hier wird übrigens als lichtempfindliches Material 21 Fotopolymer verwendet und nicht das gleiche Silberhalogenid-Material (lichtempfindliches Silberhalogenid-Material) wie für das lichtempfindliche Material 11. Wenn man nämlich als lichtempfindliches Material 21 Silberhalogenid-Material verwendet, werden auch Rausch-Komponenten von H1 Hologramm 11 auf dem lichtempfindlichen Material 21 aufgezeichnet, da Silberhalogenid-Material extrem lichtempfindlich ist; bei Verwendung von Fotopolymer werden jedoch die Rausch-Komponenten von H1 Hologramm 11 fast gar nicht aufgezeichnet, und da Fotopolymer an sich hoch transparent ist, ist das Rauschen gering.
Das wie oben beschrieben aufgezeichnete H2 Hologramm 21 ist ein Volumenhologramm, und im Fall von 3, in dem das Referenzlicht 5 von der dem Beugungslicht 4 gegenüberliegenden Seite einfällt, wird es als Reflexions-Hologramm aufgezeichnet; wenn das Referenzlicht 5 von der gleichen Seite einfällt wie das Beugungslicht 4, wird es als Transmissionshologramm aufgezeichnet.
Wenn das Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 6, das sich in Gegenrichtung zum Referenzlicht 5 zum Zeitpunkt der Aufzeichnung fortbewegt, wie in 4 dargestellt, von der zum Zeitpunkt der Aufzeichnung im Bezug auf das H2 Hologramm gegenüberliegenden Seite auf das auf diese Weise aufgezeichnete H2 Hologramm 21 fällt, werden die Abbilder O₁'' bis O₃'' der Abbilder O₁' bis O₃' des ersten bis dritten Objekts O₁ bis O₃ durch das Beugungslicht 7 räumlich überlappend rekonstruiert, und in der Position des ursprünglichen H1 Hologramms 1 wird ein Fenster 25 in der gleichen Größe wie die Aufzeichnungsfläche des H1 Hologramms 11 rekonstruiert. Dann wird von den Abbildern O₁'' bis O₃'' des ersten bis dritten Objekts O₁ bis O₃ das Abbild O₁'' des ersten Objekts O₁ durch die Beugungslichtkomponente 7₁ rekonstruiert, die auf den dem ersten Teilgebiet 11₁ entsprechenden Bereich 25₁ im Fenster 25 gerichtet ist, das Abbild O₂'' des zweiten Objekts O₂ wird durch die Beugungslichtkomponente 7₂ rekonstruiert, die auf den dem zweiten Teilgebiet 11₂ entsprechenden Bereich 25₂ im Fenster 25 gerichtet ist, und das Bild O₃'' des dritten Objekts O₃ wird durch die Beugungslichtkomponente 7₃ rekonstruiert, die auf den dem dritten Teilgebiet 11₃ entsprechenden Bereich 25₃ im Fenster 25 gerichtet ist. Wenn sich daher das Auge E des Betrachters im Winkelbereich α₁ von 4 befindet(der Bereich 25₁ in Fenster 25 befindet sich in jenem Winkelbereich, aus dem die Bestrahlungsposition des Referenzlichts 5 von H2 Hologramm 21 betrachtet wird), ist das Abbild O₁'' des ersten Objekts O₁ (Würfel) in der Nähe des H2 Hologramms 21 zu sehen; wenn sich [das Auge] im Winkelbereich α₂ (der Bereich 25₂ in Fenster 25 befindet sich in jenem Winkelbereich, aus dem die Bestrahlungsposition betrachtet wird) befindet, ist das Abbild O₂'' des zweiten Objekts O₁ (dreieckige Pyramide) in der Nähe des H2 Hologramms 21 zu sehen; und wenn sich [das Auge] im Winkelbereich α₃ befindet (der Bereich 25₃ in Fenster 25 ist jener Winkelbereich, der die Position einbezieht, in der das Referenzlicht 5 von H2 Hologramm 21 einfällt), ist das Abbild O₃'' des dritten Objekts O₃ (Zylinder) in der Nähe des H2 Hologramms 21 zu sehen; das betrachtete Bild ändert sich also je nach Blickrichtung zwischen den Abbildern O₁'' bis O₃''. Die Abbilder O₁'' bis O₃'' der einzelnen Objekte sind ferner dreidimensional (3D), und die dreidimensionalen Bilder wechseln je nach Blickrichtung. Der Würfel, die dreieckige Pyramide bzw. der Zylinder, die sich in 4 in den Winkelbereichen α₁ bis α₃ befinden, sind zum Zweck der Unterscheidung der in den entsprechenden Winkelbereichen zu sehenden dreidimensionalen Bilder dargestellt, sie zeigen nicht die Positionen an, in denen diese dreidimensionalen Bilder rekonstruiert werden. Die Rekonstruktionspositionen sind die Positionen O₁'' bis O₃'' in der Nähe des H2 Hologramms 21.
In 1 bis 4 sind die Teilgebiete 11₁ bis 11₃ von H1 Hologramm 11 derart angeordnet, dass mehrere Teilgebiete 11₁ bis 11₃ aneinander angrenzen, die angrenzenden Teilgebiete können aber einander teilweise überlappen, so dass eine Doppelbelichtung erfolgt, oder sie können auch so angeordnet sein, dass zwischen ihnen ein Abstand ist. Wenn sie zum Beispiel derart angeordnet sind, dass das Teilgebiet 11₁ und das Teilgebiet 11₂ von H1 Hologramm 11 i einander teilweise überlappen und Teilgebiet 11₂ und i Teilgebiet 11₃ beabstandet nebeneinander liegen, sind im H2 Hologramm 21, das von einem derartigen H1 Hologramm 11 aufgezeichnet wurde, in 4 der dem ersten Teilgebiet 11₁ entsprechende Teilbereich 25₁ im Fenster 25 und der dem zweiten Teilgebiet 11₂ entsprechende Teilbereich 25₂ überlappend, und zwischen dem dem zweiten Teilgebiet 11₂ entsprechenden Teilbereich 25₂ in Fenster 25 und dem dem dritten Teilgebiet 11₃ entsprechenden Teilbereich 25₃ gibt es einen Abstand. Dem entsprechend sind auch die Winkelbereiche α₁ und α₂ teilweise überlappend, und zwischen den Winkelbereichen α₂ und α₃ gibt es einen Abstand. Wenn sich daher das Auge E des Betrachters in 3 in diesem überlappenden Bereich befindet, werden sowohl das Abbild O₁'' des ersten Objekts O₁ (Würfel) als auch das Abbild O₂'' des zweiten Objekts O₂ (dreieckige Pyramide) in der Nähe des H2 Hologramms 21 gesehen, und wenn sich das Auge in einem beabstandeten Winkelbereich befindet, kann gar nichts gesehen werden. Während sich daher in 4 das Auge des Betrachters von oben nach unten bewegt, ist zu erst der Würfel zu sehen, dann sind sowohl der Würfel als auch die dreieckige Pyramide zu sehen, dann verschwindet der Würfel und es ist nur die dreieckige Pyramide zu sehen, dann gibt es einen Bereich, in dem gar nichts zu sehen ist, und dann ist der Zylinder zu sehen.
Die Teilgebiete 11₁ bis 11₃ müssen nicht eine streifenartige Form derselben Größe besitzen, sie können jedes einzeln beliebige Form und Größe besitzen und beliebig angeordnet sein. 5 zeigt ein Beispiel dafür, wobei in (a) die Teilgebiete 11₁ bis 11₉ in Form einer zweidimensionalen Matrix angeordnet sind und in (b) die Teilgebiete 11₁ bis 11₃, die unterschiedliche Formen haben, zweidimensional beabstandet angeordnet sind.
Wenn in den obigen 1 und 2 als Referenzlicht 2₁ bis 2₃ bei der Aufnahme von H1 Hologramm 11 divergentes Licht verwendet wird, muss als Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3 bei der Herstellung von H2 Hologramm 21 in 3 konvergentes Licht verwendet werden, und es muss daher mit Hilfe einer konvexen Linse mit einem größeren Durchmesser als das lichtempfindliche Material konvergentes Licht erzeugt werden, das das gesamte Gebiet des lichtempfindlichen Materials 11 abdeckt, was die Aufzeichnungsvorrichtung sehr teuer macht. Bei der Verwendung von parallelem Licht als Referenzlicht 2₁ bis 2₃ und als Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3 kann eine Linse oder ein Parabolspiegel in der gleichen Größe wie das lichtempfindliche Material 11 verwendet werden.
In der obigen Erläuterung waren es drei Bilder, die je nach Blickrichtung wechselten, aber es ist jede Anzahl ab zwei möglich; die Anzahl der Teilgebiete 11₁ bis 11₃ des H1 Hologramms 11 soll entsprechend der Anzahl der wechselnden Bilder festgelegt und so ein Hologramm der den einzelnen Teilgebieten entsprechenden Objekte O₁ bis O₃ aufgezeichnet werden.
Bei dem oben erläuterten, nach dem zweistufigen Verfahren hergestellten Bild-Wechsel-Hologramm handelt es sich um ein einfärbiges Hologramm. Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung eines vollfarbigen Bild-Wechsel-Hologramms erläutert. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden als H1 Hologramm drei Hologramme R (rot), G (grün) und B (blau) hergestellt.
6 stellt die Anordnung dar, mit der im jeweiligen ersten Teilgebiet 11₁ der drei H1 Hologramme der ersten Stufe das Hologramm des ersten Objekts O₁ aufgenommen wird. Zu erst wird, wie in 6 (a) dargestellt ist, lichtempfindliches Material 11_R für ein H1 Hologramm der ersten Stufe, das für die Wellenlänge λ_R von R empfindlich ist, in einer bestimmten Position gegenüber dem als erstes Bild aufzuzeichnenden ersten Objekt O₁ (Würfel) angeordnet, die Fläche außerhalb des ersten Teilgebiets 11₁, auf das das Hologramm des ersten Objekts O₁ aufgezeichnet wird, wird mit einer Maske 12 abgedeckt, das erste Objekt O₁ wird mit Laserlicht mit der für R spezifischen Wellenlänge λ_R (z.B. 647,1 nm) beleuchtet und das vom ersten Objekt O₁ gestreute Objektlicht 1_IR fällt auf das erste Teilgebiet 11₁ des lichtempfindlichen Materials 11_R; gleichzeitig fällt auf die Fläche des lichtempfindlichen Materials 11_R in einem bestimmten Einfallswinkel θ ein mit dem Objektlicht 11_R kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2_IR der gleichen Wellenlänge, und auf das Teilgebiet 11₁ des lichtempfindlichen Materials 11_R wird das R-Hologramm des ersten Objekts O₁ belichtet.
Dann wird, wie in 6 (b) zu sehen ist, an Stelle des lichtempfindlichen Materials 11_R für das H1 Hologramm der ersten Stufe für R in der gleichen Position lichtempfindliches Material 11_G für das H1 Hologramm der ersten Stufe für G angeordnet, das für die Wellenlänge λ_G von G empfindlich ist, ebenfalls wird die Fläche außerhalb des ersten Teilgebiets 11₁, auf das das Hologramm des ersten Objekts O₁ aufgezeichnet wird, mit einer Maske 12 abgedeckt, das erste Objekt O₁ wird diesmal mit Laserlicht mit der für G spezifischen Wellenlänge λ_G (z.B. 532 nm) beleuchtet und das vom ersten Objekt O₁ gestreute Objektlicht 1_1G fällt auf das erste Teilgebiet 11₁ des lichtempfindlichen Materials 11_G; gleichzeitig fällt auf die Fläche des lichtempfindlichen Materials 11_G in dem gleichen Einfallswinkel θ wie bei R ein mit dem Objektlicht 1_1G kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2_1G der gleichen Wellenlänge, und auf das Teilgebiet 11₁ des lichtempfindlichen Materials 11_G wird das G-Hologramm des ersten Objekts O₁ belichtet.
Dann wird, wie in 6 (c) zu sehen ist, auf die gleiche Weise an Stelle des lichtempfindlichen Materials 11_G für das H1 Hologramm der ersten Stufe für G in der gleichen Position lichtempfindliches Material 11_B für das H1 Hologramm der ersten Stufe für B angeordnet, das für die Wellenlänge λ_B von B empfindlich ist, ebenfalls wird die Fläche außerhalb des ersten Teilgebiets 11₁, auf das das Hologramm des ersten Objekts O₁ aufgezeichnet wird, mit einer Maske 12 abgedeckt, das erste Objekt O₁ wird diesmal mit Laserlicht mit der für B spezifischen Wellenlänge λ_B (z.B. 476,5 nm) beleuchtet und das vom ersten Objekt O₁ gestreute Objektlicht 1_1B fällt auf das erste Teilgebiet 11₁ des lichtempfindlichen Materials 11_B; gleichzeitig fällt auf die Fläche des lichtempfindlichen Materials 11_B in dem gleichen Einfallswinkel θ wie bei R und B ein mit dem Objektlicht 1_1B kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2_1B der gleichen Wellenlänge, und auf das Teilgebiet 11₁ des lichtempfindlichen Materials 11_B wird das B-Hologramm des ersten Objekts O₁ belichtet.
Damit ist die Hologramm-Belichtung von Objekt O₁ auf das erste Teilgebiet 11₁ auf den drei lichtempfindlichen Materialien 11_R, 11_G und 11_B der ersten Stufe abgeschlossen.
7 zeigt eine Anordnung zur Aufnahme der R-, G-, bzw. B-Hologramme des zweiten Objekts O₂ (dreieckige Pyramide) auf das zweite Teilgebiet 11₂ der drei lichtempfindlichen Materialien 11_R, 11_G und 11_B der ersten Stufe, deren erstes Teilgebiet 11₁ bereits belichtet ist. Dies wird nun genau so erläutert: Zu erst wird, wie in 7 (a) dargestellt ist, lichtempfindliches Material 11_R des H1 Hologramms der ersten Stufe für R in einer bestimmten Position gegenüber dem als das zweite Bild aufzuzeichnenden zweiten Objekt O₂ (dreieckige Pyramide) angeordnet, die Fläche außerhalb des zweiten Teilgebiets 11₂, auf das das Hologramm des zweiten Objekts O₂ aufgezeichnet wird, wird mit einer Maske 12 abgedeckt, das zweite Objekt O₂ wird mit dem gleichen Laserlicht wie in 6 (a) mit der Wellenlänge λ_R von R beleuchtet und das vom zweiten Objekt O₂ gestreute Objektlicht 1_2R fällt auf das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11_R; gleichzeitig fällt auf die Fläche des lichtempfindlichen Materials 11_R in dem gleichen Einfallswinkel 0 wie in 6 (a) bis (c) ein mit dem Objektlicht 1_2R kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2_2R der gleichen Wellenlänge, und auf das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11_R wird das R-Hologramm des zweiten Objekts O₂ belichtet.
Dann wird, wie in 7 (b) zu sehen ist, an Stelle des lichtempfindlichen Materials 11_R für das H1 Hologramm der ersten Stufe für R in der gleichen Position lichtempfindliches Material 11_G für das H1 Hologramm der ersten Stufe für G angeordnet, ebenfalls wird die Fläche außerhalb des zweiten Teilgebiets 11₂, auf das das Hologramm des zweiten Objekts O₂ aufgezeichnet wird, mit einer Maske 12 abgedeckt, das zweite Objekt O₂ wird diesmal mit dem gleichen Laserlicht wie in 6 (b) mit der Wellenlänge λ_G von G beleuchtet und das von zweiten Objekt O₂ gestreute Objektlicht 1_2G fällt auf das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11_G; gleichzeitig fällt auf die Fläche des lichtempfindlichen Materials 11_G in dem gleichen Einfallswinkel 0 wie in 6 (a) bis (c) ein mit dem Objektlicht 1_2G kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2_2G der gleichen Wellenlänge, und auf das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11_G wird das G-Hologramm des zweiten Objekts O₂ belichtet.
Dann wird, wie in 7 (c) zu sehen ist, auf die gleiche Weise an Stelle des lichtempfindlichen Materials 11_G für das H1 Hologramm der ersten Stufe für G in der gleichen Position lichtempfindliches Material 11_B für das H1 Hologramm der ersten Stufe für B angeordnet, ebenfalls wird die Fläche außerhalb des zweiten Teilgebiets 11₂, auf das das Hologramm des zweiten Objekts O₂ aufgezeichnet wird, mit einer Maske 12 abgedeckt, das zweite Objekt O₂ wird mit Laserlicht derselben Wellenlänge λ_B wie in 6 (c) beleuchtet und das vom zweiten Objekt O₂ gestreute Objektlicht 1_2B fällt auf das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11_B; gleichzeitig fällt auf die Fläche des lichtempfindlichen Materials 11_B in dem gleichen Einfallswinkel θ wie in 6 (a) bis (c) ein mit dem Objektlicht 1_2B kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2_2B der gleichen Wellenlänge, und auf das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11_B wird das B-Hologramm des zweiten Objekts O₂ belichtet.
Damit ist die Hologramm-Belichtung des zweiten Objekts O₂ auf das jeweilige zweite Teilgebiet 11₂ der drei lichtempfindlichen Materialien 11_R, 11_G und 11_B der ersten Stufe abgeschlossen.
8 zeigt eine Anordnung zur Aufnahme der R-, G-, bzw. B-Hologramme des dritten Objekts O₃ (Zylinder) auf das dritte Teilgebiet 11₂ der drei lichtempfindlichen \ Materialien 11_R, 11_G und 11_B der ersten Stufe, deren erstes und zweites Teilgebiet 11₁ und 11₂ bereits belichtet sind. Da dies genau so funktioniert wie in 6 und 7, wird hier von einer Erläuterung abgesehen. Allerdings sind diesmal das Objektlicht mit 1_3R, 1_3G und 1_3B und das Referenzlicht mit 2_3R, 2_3G und 2_3B bezeichnet.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können eines der Objekte O₁ bis O₃ oder alle drei, die in einem der Teilgebiete 11₁, 11₂ und 11₃ des lichtempfindlichen Materials 11_R, 11_G und 11_B für das H1 Hologramm der ersten Stufe aufgezeichnet werden, von CGH rekonstruierte Rekonstruktionsbilder von R, G bzw. B sein. Als ein Beispiel dafür soll das aus CGH 8_RGB (siehe Patentschrift 1) rekonstruierte Rekonstruktionsbild von R, G und B angeführt werden, wobei das zweite Objekt O₂ der drei Objekte O₁ bis O₃ unter weißem Licht als Vollfarb-Abbild rekonstruiert werden kann. Dabei erfolgt die Belichtung wie in 9 an Stelle 7. 9 wird nun erläutert. 9 zeigt eine Anordnung zur Aufnahme der R-, G- und B-Hologramme des zweiten Objekts O₂ jeweils auf das zweite Teilgebiet 11₂ der drei lichtempfindlichen Materialien 11_R, 11_G und 11_B der ersten Stufe, bei denen die Belichtung des ersten Teilgebiets 11₁ bereits abgeschlossen ist, wobei als zweites Objekt O₂ ein vollfarbiges Rekonstruktions-Abbild von CGH 8_RGB dient, das eine vollfarbige Rekonstruktion der Abbilder ermöglicht. Zu erst wird, wie in 9 (a) dargestellt ist, lichtempfindliches Material 11_R für ein H1 Hologramm der ersten Stufe für R in einer bestimmten Position gegenüber dem zweiten Objekt O₂ (dreieckige Pyramide), einem Rekonstruktionsbild von CGH 8_RGB, angeordnet, die Fläche außerhalb des zweiten Teilgebiets 11₂, auf das das Hologramm des zweiten Objekts O₂ aufgezeichnet wird, wird mit einer Maske 12 abgedeckt, CGH 8_RGB wird mit Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 9_R mit der gleichen, für R spezifischen Wellenlänge λ_R wie in 6 (a) beleuchtet und das von CGH 8_RGB gestreute Objektlicht 1_2R fällt auf das zweite Teilgebiet 11₁ des lichtempfindlichen Materials 11_R; gleichzeitig fällt auf die Fläche des lichtempfindlichen Materials 11_R in dem gleichen Einfallswinkel θ wie in 6 (a) bis (c) ein mit dem Objektlicht 1_2R kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2_2R, und auf das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11_R wird das G-Hologramm des zweiten Objekts O₂ als von CGH 8_RGB rekonstruiertes Rekonstruktionsbild belichtet.
Dann wird, wie in 9 (b) zu sehen ist, an Stelle des lichtempfindlichen Materials 11_R für das H1 Hologramm der ersten Stufe für R in der gleichen Position lichtempfindliches Material 11_G für das H1 Hologramm der ersten Stufe für G angeordnet, ebenfalls wird die Fläche außerhalb des zweiten Teilgebiets 11₂, auf das das Hologramm des zweiten Objekts O₂, das aus einem Vollfarb-Rekonstruktionsabbbild von CGH 8_RGB besteht, aufgezeichnet wird, mit einer Maske 12 abgedeckt, CGH 8_RGB wird wie in 6 (b) mit Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 9_G mit der für G spezifischen Wellenlänge λ_G beleuchtet und das von CGH 8_RGB gestreute Objektlicht 1_2G fällt auf das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11_G; gleichzeitig fällt auf die Fläche des lichtempfindlichen Materials 11_G in dem gleichen Einfallswinkel 0 wie in 6 (a) bis (c) mit dem Objektlicht 1_2G kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, paralleles Referenzlicht 2_2G der gleichen Wellenlänge, und auf das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11_G wird das G-Hologramm des zweiten Objekts O₂ als von CGH 8_RGB rekonstruiertes Rekonstruktionsbild belichtet.
Dann wird, wie in 9 (c) zu sehen ist, auf die gleiche Weise an Stelle des lichtempfindlichen Materials 11_G für das H1 Hologramm der ersten Stufe für G in der gleichen Position lichtempfindliches Material 11_B für das H1 Hologramm der ersten Stufe für B angeordnet, ebenfalls wird die Fläche außerhalb des zweiten Teilgebiets 11₂, auf das das Hologramm des aus einem vollfarbigen Rekonstruktions-Abbbild von CGH 8_RGB bestehenden zweiten Objekts O₂ aufgezeichnet wird, mit einer Maske 12 abgedeckt, CGH 8_RGB wird mit Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 9_B mit der gleichen Wellenlänge λ_B von B wie in 6 (c) beleuchtet und das von CGH 8_RGB gebeugte Objektlicht 1_2B für G fällt auf das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11_B; gleichzeitig fällt auf die Fläche des lichtempfindlichen Materials 11_B in dem gleichen Einfallswinkel θ wie in 6 (a) bis (c) mit dem Objektlicht 1_2B kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, paralleles Referenzlicht 2_2B, und auf das zweite Teilgebiet 11₂ des lichtempfindlichen Materials 11_B wird das B-Hologramm des zweiten Objekts O₂ als von CGH 8_RGB rekonstruiertes Rekonstruktionsbild belichtet.
Die Verwendung der Platte 10₁, 10₂ zur monoaxialen Streuung, die in 9 durch eine gebrochene Linie dargestellt ist, ist gleich wie in 2.
Auf die oben dargestellte Weise werden die einzelnen Flächen der drei lichtempfindlichen Materialien 11_R, 11_G und 11_B der ersten Stufe in mindestens zwei Teilgebiete 11₁ bis 11₃ unterteilt, und in den einzelnen Teilgebieten 11₁ bis 11₃ werden jeweils unter Verwendung der Referenzlichter 2_1R, 2_1G und 2_1B; 2_2R, 2_2G und 2_2B; 2_3R, 2_3G und 2_3B jeweils mit dem gleichen Einfallswinkel θ und den drei Wellenlängen λ_R, λ_G und λ_B von R, G und B das jeweilige R-, G- und B-Hologramm des selben Objektes O₁ bis O₃ belichtet und aufgezeichnet. Die Reihenfolge der Aufzeichnung von R, G und B ist beliebig. Die lichtempfindlichen Materialien 11_R, 11_G und 11_B für R, G und B, bei denen auf die einzelnen flächenmäßig unterteilten Gebiete jeweils unterschiedliche Hologramme belichtet worden sind, werden einzeln entwickelt und gebleicht, und so werden die H1 Hologramme 11_R, 11_G und 11_B von R, G und B hergestellt. Hierbei sind die lichtempfindlichen Materialien 11_R, 11_G und 11_B sowie die H1 Hologramme 11_R, 11_G und 11_B mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Im Folgenden wird ein Beispiel für das Verfahren zur Herstellung eines H2 Hologramms der zweiten Stufe unter Verwendung der oben dargestellten H1 Hologramme 11_R, 11_G und 11_B erläutert. Wenn, wie in 10 dargestellt ist, das Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3_R mit der Wellenlänge λ_R, das sich in Gegenrichtung zum Referenzlicht 2_1R bis 2_3R bei der Aufzeichnung bewegt, auf das gemäß 6 bis 8 oder 6, 9 und 8 hergestellte H1 Hologramm 11_R von R von jener Seite einfällt, die der Seite gegenüberliegt, von der das Referenzlicht 2_1R bis 2_3R bei der Aufzeichnung auf das H1 Hologramm 11_R von R fiel, werden die Abbilder O₁' bis O₃' der R-Komponente des ersten bis dritten Objekts O₁ bis O₃ durch das Beugungslicht 4_R in der gleichen Position rekonstruiert, die bei der Aufzeichnung in Bezug auf die Fläche des H1 Hologramms 11 von R den Objekten gegenüberlag. Wenn die Positionen des ersten bis dritten Objekts O₁ bis O₃ räumlich überlappend sind, werden auch die Abbilder O_1R' bis O_3R' räumlich überlappend gebildet. In der Nähe der Position, in der die Abbilder der R-Komponente O_1R' bis O_3R' der Objekte O₁ bis O₃ entstehen, ist lichtempfindliches Material 21_R für die Aufzeichnung des H2 Hologramms für R vorgesehen, das auf einer transparenten Trägerplatte 22 aufgeklebt ist und für die Wellenlänge λ_R von R der zweiten Stufe empfindlich ist; mit dem Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3_R kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 5_R der gleichen Wellenlänge trifft von der dem Beugungslicht 4_R gegenüberliegenden Seite oder von der gleichen Seite in einem beliebigen Einfallswinkel gleichzeitig auf, und auf das lichtempfindliche Material 21_R wird das H2 Hologramm von R der zweiten Stufe belichtet.
Danach wird das lichtempfindliche Material 21_R nachbehandelt und die Lichtempfindlichkeit aufgehoben (Bei diesem Ausführungsbeispiel werden als lichtempfindliche Materialien 2_1R, 21_G und 21_B für die Aufzeichnung des H2 Hologramms der zweiten Stufe Fotopolymere verwendet, und als Nachbehandlung dieser lichtempfindlichen Materialien nach der Belichtung erfolgt eine Erhitzung und eine Bestrahlung mit UV-Licht.), danach wird, wie in 11 zu sehen ist, lichtempfindliches Material 21_G für die Aufzeichnung des H2 Hologramms von G aufgeklebt, das für die Wellenlänge λ_G von G der zweiten Stufe empfindlich ist. Dann wird die transparente Trägerplatte 22 in der gleichen Position angeordnet, die der in 10 entspricht, an Stelle des H1 Hologramms 11_R von R in 10 wird das H1 Hologramm 11_G von G, hergestellt wie in 6 bis 8 oder in 6, 9 und 8, in dieser gleichen Position angeordnet, wenn ebenso auf dieses H1 Hologramm 11_G von G das Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3_G der Wellenlänge λ_G, das sich in Gegenrichtung zum Referenzlicht 2_1G bis 2_3G bei der Aufzeichnung bewegt, von jener Seite fällt, die der Seite gegenüber liegt, aus der das Referenzlicht 2_1G bis 2_3G bei der Aufzeichnung auf das H1 Hologramm 11_G von G fiel, werden in der gleichen Position, die der der Objekte O₁ bis O₃ bei der Aufzeichnung auf die Fläche des H1-Hologramm 11g von G entspricht, durch Beugungslicht 4c Abbilder O_1G' bis O_3G' der G-Komponente der Objekte O₁ bis O₃ rekonstruiert. In der Nähe der Abbilder der G-Komponente O_1G' bis O_3G' ist lichtempfindliches Material 2_1G für die Aufzeichnung des H2 Hologramms der zweiten Stufe von G vorgesehen, das auf einer transparenten Trägerplatte 22 aufgeklebt ist, mit dem Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3_G kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 5_G der gleichen Wellenlänge trifft in der gleichen Richtung und im gleichen Einfallswinkel wie das Referenzlicht 5_R bei R gleichzeitig auf, und auf das lichtempfindliche Material 21_G wird das H2 Hologramm von G der zweiten Stufe belichtet.
Danach wird das lichtempfindliche Material 21_G nachbehandelt und die Lichtempfindlichkeit aufgehoben, danach wird, wie in 12 zu sehen ist, lichtempfindliches Material 21_B für die Aufzeichnung des H2 Hologramms von B aufgeklebt, das für die Wellenlänge λ_B von B der zweiten Stufe empfindlich ist. Dann wird die transparente Trägerplatte 22 in der gleichen Position angeordnet, die der in 10 und 11 entspricht, an Stelle des H1 Hologramms 11_G von G in 11 wird das H1 Hologramm 11_B von B, hergestellt wie in 6 bis 8 oder in 6, 9 und 8, in dieser gleichen Position angeordnet, wenn ebenso auf dieses H1 Hologramm 11_B von B Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3_B der Wellenlänge λ_B, das sich in Gegenrichtung zum Referenzlicht 2_1B bis 2_3B bei der Aufzeichnung bewegt, von jener Seite fällt, die der Seite gegenüber liegt, aus der das Referenzlicht 2_1G bis 2_3G bei der Aufzeichnung auf das H1 Hologramm 11_B von B fiel, werden in der gleichen Position, die der der Objekte O₁ bis (O₃ bei der Aufzeichnung auf die Fläche des H1-Hologramm 11 _B von B entspricht, durch Beugungslicht 4_B Abbilder O_1B' bis O_3B' der B-Komponente der Objekte O₁ bis O₃ rekonstruiert.
In der Nähe dieser Abbilder der B-Komponente O_1B' bis O_3B' ist lichtempfindliches Material 21_B für die Aufzeichnung des H2 Hologramms von B der zweiten Stufe vorgesehen, das auf einer transparenten Trägerplatte 22 aufgeklebt ist; mit dem Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3_B kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 5_G der gleichen Wellenlänge trifft in der gleichen Richtung und im gleichen Einfallswinkel wie das Referenzlicht 5_B und 5_G bei R bzw. G gleichzeitig auf, und auf das lichtempfindliche Material 21_B wird das H2 Hologramm von B der zweiten Stufe belichtet.
Zuletzt wird durch Nachbehandlung des lichtempfindlichen Materials 21_B auf die gleiche Weise die Lichtempfindlichkeit aufgehoben, und es wird durch aufeinanderfolgendes Aufschichten des H2 Hologramms von R (21_R), des H2 Hologramms von G (21_G) und des H2 Hologramms von B (21_B) der zweiten Stufe auf der transparenten Trägerplatte 22 das H2 Vollfarb-Hologramm 21' erhalten.
Wenn auf dieses H2 Vollfarb-Hologramm 21', wie an Hand von 4 erläutert worden ist, Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 6, das sich in Gegenrichtung zum Referenzlicht 5_R, 5_G und 5_B bei der Aufzeichnung des H2 Hologramms 21' bewegt, in diesem Falle weißes Licht, von jener Seite fällt, die der Seite gegenüber liegt, von der das Referenzlicht 5_R, 5_G und 5_B bei der Aufzeichnung auf das H1 Hologramm 11_G von G (entspricht dem H2 Hologramm 21 in 4) fiel, werden durch das Beugungslicht 7 die RGB-Dreifarbenabbilder O₁'' bis O₃'' der Objekte O₁ bis O₃ räumlich überlappend rekonstruiert, und in der Position der ursprünglichen H1 Hologramme 11_R, 11_G und 11_B wird ein Fenster 25 in der gleichen Größe wie die Aufzeichnungsfläche der H1 Hologramme 11_R, 11_G und 11_B rekonstruiert. Dann wird von den Abildern O₁'' bis O₃'' der Objekte O₁ bis O₃ das Abbild O₁'' des ersten Objekts O₁ durch die Beugungslichtkomponente 7₁ rekonstruiert, die auf den Bereich 25₁ im Fenster 25 gerichtet ist, der dem ersten Teilgebiet 11₁ entspricht, das Abbild O₂'' des zweiten Objekts O₂ wird durch die Beugungslichtkomponente 7₂ rekonstruiert, die auf den Bereich 25₂ im Fenster 25 gerichtet ist, der dem zweiten Teilgebiet 11₂ entspricht, und das Abbild O₃'' des dritten Objekts O₃ wird durch die Beugungslichtkomponente 7₃ rekonstruiert, die auf den Bereich 25₃ im Fenster 25 gerichtet ist, der dem dritten Teilgebiet 11₃ entspricht. Wenn sich daher das Auge E des Betrachters im Winkelbereich α₁ der 4 befindet (der Bereich 25₁ im Fenster 25, von dem die Position, an der das Referenzlicht 5_R, 5_G und 5_B auf das H2 Hologramm 21 fällt, sichtbar ist), ist das Vollfarb-Abbild O₁'' des ersten Objekts O₁ (Würfel) in der Nähe des H2 Hologramms 21 (21') zu sehen; wenn sich [das Auge] im Winkelbereich α₂ befindet (der Bereich 25₂ im Fenster 25, von dem die Position, an der das Referenzlicht 5_R, 5_G und 5_B auf das H2 Hologramm 21 (21') fällt, sichtbar ist), ist das Vollfarb-Abbild O₂'' des zweiten Objekts O₂ (dreieckige Pyramide) in der Nähe des H2 Hologramms 21 (21') zu sehen; und wenn sich [das Auge] im Winkelbereich α₃ befindet (der Bereich 25₃ im Fenster 25, von dem die Position, an der das Referenzlicht 5_R, 5_G und 5_B auf das H2 Hologramm 21 fällt, sichtbar ist), ist das Vollfarb-Abbild O₃'' des dritten Objekts O₃ (Zylinder) in der Nähe des H2 Hologramms 21 zu sehen; das betrachtete Bild wechselt also je nach Blickrichtung von Vollfarb-Abbild O₁'' bis O₃''. Außerdem sind die Abbilder O₁'' bis O₃'' der einzelnen Objekte dreidimensional (3D), so wechseln je nach Blickrichtung die dreidimensionalen Bilder.
In 10 bis 12 beschränkt sich die Reihenfolge der Aufzeichnung der H1 Hologramme 11_R, 11_G und 11_B nicht auf R, G, B; es kann jede beliebige Reihenfolge sein.
Beim Verfahren zur Herstellung eines H2 Vollfarb-Hologramms 21' müssen nicht, wie oben beschrieben ist, auf eine gemeinsame transparente Trägerplatte 22 der Reihe nach die lichtempfindlichen Materialien 2_1R, 21_G und 21_B für die Aufzeichnung der Hologramme für RGB übereinander geschichtet und der Reihe nach die Hologramme der korrespondierenden Farben belichtet werden, sondern es kann auch auf ein einziges lichtempfindliches Material, das für alle drei Farben R, G und B empfindlich ist, der Reihe nach oder gleichzeitig belichtet werden. Wenn gleichzeitig belichtet wird, müssen allerdings die H1 Hologramme 11_R, 11_G und 11_B auch übereinander geschichtet und gleichzeitig rekonstruiert werden. Da es sich bei H1 Hologrammen 11_R, 11_G und 11_B um Transmissions-Hologramme handelt, ist die Wellenlängeabhängigkeit nicht hoch und es kommt zu chromatischer Dispersion, und daher wird als H2 Hologramm ein Hologramm mit viel Rauschen aufgezeichnet. Wenn jedoch die H1 Hologramme 11_R, 11_G und 11_B als Reflexions-Volumenhologramme hergestellt werden, kann dieses Rauschen reduziert werden.
Ferner müssen nicht auf eine gemeinsame transparente Trägerplatte 22 der Reihe nach die lichtempfindlichen Materialien 2_1R, 21_G und 21_B für die Aufzeichnung der Hologramme für RGB übereinander geschichtet und der Reihe nach die Hologramme der korrespondierenden Farben belichtet werden, sondern es können die lichtempfindlichen Materialien 2_1R, 21_G und 21_B für die Aufzeichnung der Hologramme der Reihe nach ausgetauscht und die H2 Hologramme der korrespondierenden Farben belichtet und aufgezeichnet werden, dann können die drei aufgezeichneten H2 Hologramme RGB nach der Aufzeichnung übereinander geschichtet und vereinigt und so ein vollfarbiges H2 Hologramm 21' hergestellt werden. Um dabei die Tatsache wettzumachen, dass sich im Zuge des Übereinanderschichtens die entsprechenden Positionen zwischen den Hologrammen um die Dicke der einzelnen Hologramme verschieben und daher die Positionen der rekonstruierten Abbilder der einzelnen Farbkomponenten um dieses Ausmaß entsprechend verschoben werden, muss bei der Belichtung der einzelnen H2 Hologramme der Abstand zwischen den H1 Hologrammen 11_R, 11_G bzw. 11_B für jede Farbe einzeln reguliert werden.
Bei dem oben beschriebenen Beispiel wird auch für das H1 Hologramm für jede einzelne Farbe ein eigenes lichtempfindliches Material 11_R, 11_G und 10_B verwendet, aber selbstverständlich kann auch auf einem einzigen lichtempfindlichen Material, das für die drei Farben R, G und B empfindlich ist, mehrfach aufgezeichnet werden. Wenn dabei, wie oben beschrieben ist, die Hologramme als Transmissions-Hologramme hergestellt werden, ist die Wellenlängeabhängigkeit nicht hoch und es kommt zu chromatischer Dispersion, und daher wird als H2 Hologramm ein Hologramm mit viel Rauschen aufgezeichnet; wenn jedoch die H1 Hologramme als Reflexions-Volumenhologramme hergestellt werden, kann dieses Rauschen reduziert werden.
Beim zweiten erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen werden bei der Herstellung von Volumenhologrammen in einem zweistufigen Verfahren die als unterschiedliche Bilder darzustellenden Objekte auf unterschiedliche Hologramm-Aufzeichnungsmaterialien mit Referenzlicht mit dem gleichen Einfallswinkel aufgezeichnet, diese aufgezeichneten Element-Hologramme werden entweder nebeneinander angeordnet oder derart vereinigt, dass sie einander teilweise überlappen, und so wird das Hologramm der ersten Stufe (im Folgenden als H1 Hologramm bezeichnet) hergestellt; dann werden von diesem H1 Hologramm Abbilder der aufgezeichneten Objekte gleichzeitig rekonstruiert, [von den einzelnen Element-Hologrammen des H1 Hologramms werden gleichzeitig Abbilder der aufgezeichneten Objekte rekonstruiert,](sie!) in der Nähe dieser rekonstruierten Objekt-Abbilder wird Hologramm-Aufzeichnungsmaterial für die Hologramme der zweiten Stufe vorgesehen, und so wird ein Reflexions- oder Transmissions-Volumenhologramm (im Folgenden als H2 Hologramm bezeichnet) aufgezeichnet.
Im Folgenden wird nun das zweite Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen an Hand der Figuren erläutert.
13 zeigt eine Aufnahmeanordnung der Element-Hologramme, die das H1 Hologramm der ersten Stufe bilden, bei der Herstellung eines Bild-Wechsel-Hologramms nach dem erfindungsgemäßen zweistufigen Verfahren. Als lichtempfindliches Material zur Aufzeichnung der einzelnen Element-Hologramme wird in diesem Ausführungsbeispiel lichtempfindliches Material 11₁₁ bis 11₁₃ aus Silberhalogenid-Material verwendet, das lichtempfindlicher ist als ein Fotopolymer; zu erst wird, wie in 13 (a) dargestellt ist, dieses erste lichtempfindliche Material 11₁₁ gegenüber dem als erstes Bild aufzuzeichnenden ersten Objekt O₁ (hier als Würfel dargestellt) angeordnet. Dann wird das erste Objekt O₁ mit Laserlicht einer bestimmten Wellenlänge beleuchtet und das vom ersten Objekt O₁ gestreute Objektlicht 1₁ fällt auf das erste lichtempfindliche Material 11₁₁; gleichzeitig fällt auf die Fläche des ersten lichtempfindlichen Materials 11₁₁ mit dem Einfallswinkel 0 ein mit dem Objektlicht 1₁ kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2₁, und auf das erste lichtempfindliche Material 11₁₁ wird das Element-Hologramm 11₁₁ des ersten Objekts O₁ belichtet. Hier sind das lichtempfindliche Material 11₁₁ und das Element-Hologramm 11₁₁ mit den gleichen Bezugszeichen 11₁₁ versehen. Dies gilt auch für die weiteren lichtempfindlichen Materialien 11₁₂ und 11₁₃ sowie für die Element-Hologramme 11₁₂ und 11₁₃.
Hier wird für die lichtempfindlichen Materialien 11₁₁ bis 11₁₃ an Stelle von Fotopolymer Silberhalogenid-Material (lichtempfindliches Silberhalogenid-Material) verwendet. Dies deshalb, weil bei der Aufnahme der Element-Hologramme 11₁₁ bis 11₁₃, die das H1 Hologramm der ersten Stufe bilden, nach der Anordnung von 13, ein gewisser Abstand zwischen den Objekten O₁ bis O₃ und den lichtempfindlichen Materialien 11₁₁ und 11₁₃ vorgesehen sein muss, aber durch einen größeren Abstand zwischen den Objekten O₁ bis O₃ und den lichtempfindlichen Materialien 11₁₁ und 11₁₃ verringert sich die Stärke des Objektlichts 1₁ bis 1₃. Daher wird bei Fotopolymer, das weniger lichtempfindlich ist als Silberhalogenid-Material, die Belichtungszeit länger, wodurch kein helles Hologramm erzeugt werden kann. Außerdem ergibt sich bei der Verwendung von Fotopolymer durch die Schrumpfung bei der Aufzeichnung und der Rekonstruktion ein unterschiedlicher Einfallswinkel in Bezug auf das Aufzeichnungsmaterial, aber bei Silberhalogenid-Material ist der Einfluss der Schrumpfung im Vergleich zu Fotopolymer gering. Aus diesen Gründen wird als lichtempfindliches Material 11₁₁ bis 11₁₃ Silberhalogenid-Material verwendet.
Anschließend wird, wie in 13 (b) dargestellt ist, das zweite lichtempfindliche Material 11₁₂ gegenüber dem als zweites Bild aufzuzeichnenden zweiten Objekt O₂ (hier als dreieckige Pyramide dargestellt) angeordnet. Dann wird das zweite Objekt O₁ mit Laserlicht derselben Wellenlänge wie bei der Aufzeichnung des Hologramms des ersten Objekts O₁ beleuchtet, und das vom zweiten Objekt O₂ gestreute Objektlicht 1₂ fällt auf das zweite lichtempfindliche Material 11₁₂; gleichzeitig fällt auf die Fläche des zweiten lichtempfindlichen Materials 11₁₂ mit dem gleichen Einfallswinkel θ wie das Referenzlicht 2₁ ein mit dem Objektlicht 1₂ kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2₂, und auf das zweite lichtempfindliche Material 11₁₂ wird das Element-Hologramm 11₁₂ des zweiten Objekts O₂ belichtet.
Ebenso wird, wie in 13 (c) dargestellt ist, das dritte lichtempfindliche Material 11₁₃ gegenüber dem als drittes Bild aufzuzeichnenden dritten Objekt O₃ (hier als Zylinder dargestellt) angeordnet. Dann wird das dritte Objekt O₃ mit Laserlicht derselben Wellenlänge wie bei der Aufzeichnung der Hologramme des ersten und zweiten Objekts O₁ und O₂ beleuchtet und das vom dritten Objekt O₃ gestreute Objektlicht 1₃ fällt auf das dritte lichtempfindliche Material 11₁₃; gleichzeitig fällt auf die Fläche des dritten lichtempfindlichen Materials 11₁₃ mit dem gleichen Einfallswinkel θ wie das Referenzlicht 2₁ und 2₂ ein mit dem Objektlicht 1₃ kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2₃, und auf das dritte lichtempfindliche Material 11₁₃ wird das Element-Hologramm 11₁₃ des dritten Objekts O₃ belichtet.
Hier kann jedes der auf den lichtempfindlichen Materialien 11₁₁ bis 11₁₃ als Hologramm aufgezeichneten Objekte O₁, O₂ und O₃ oder alle auch ein Rekonstruktions-Abbild sein, das wie in 2 von einem Computer-generierten Hologramm (CGH) rekonstruiert ist.
Auf diese Weise werden von den einzelnen Element-Hologrammen 11₁₁ bis 11₁₃ mittels Referenzlicht 2₁ bis 2₃ mit dem gleichen Einfallswinkel θ und der gleichen Wellenlänge die Hologramme der einzelnen Objekte O₁ bis O₃ belichtet und aufgezeichnet.
Die lichtempfindlichen Materialien 11₁₁ bis 11₁₃, auf die, wie oben beschrieben, die unterschiedlichen Hologramme belichtet worden sind, werden entwickelt und gebleicht, und so werden die Element-Hologramme 11₁₁ bis 11₁₃ hergestellt.
Dann werden, wie in 14 dargestellt ist, die Element-Hologramme 11₁₁ bis 11₁₃ aneinander angrenzend angeordnet und so das H1 Hologramm hergestellt. Das Verfahren zur Aneinanderreihung der Element-Hologramme 11₁₁ bis 11₁₃ kann ein beliebiges sein.
Wenn nun auf das H1 Hologramm 11, das aus diesen nebeneinander angeordneten Element-Hologrammen 11₁₁ bis 11₁₃ besteht, ein Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3 fällt, das sich in Gegenrichtung zum Referenzlicht 2₁ bis 2₃ bei der Aufzeichnung der Element-Hologramme 11₁₁ bis 11₁₃ bewegt, von jener Seite einfällt, die der Seite gegenüberliegt, von der das Referenzlicht 2₁ bis 2₃ bei der Aufzeichnung auf das H1 Hologramm 11 fiel, werden in den gleichen Positionen, die bei der Aufzeichnung der Element-Hologramme 11₁₁ bis 11₁₃ in Bezug auf das H1 Hologramm 11 den Objekten O₁ bis O₃ gegenüberlagen, durch das Beugungslicht 4₁ bis 4₃ von den Element-Hologrammen 11₁₁ bis 11₁₃ die Abbilder O₁' bis O₃' des ersten bis dritten Objekts O₁ bis O₃ rekonstruiert. Wenn die Positionen der Objekte O₁ bis O₃ räumlich überlappen, werden auch die Abbilder O₁' bis O₃' räumlich überlappend gebildet. In der Nähe der Positionen dieser Abbilder O₁' bis O₃' der Objekte O₁ bis O₃ wird Material 21 für die Aufzeichnung des H2 Hologramms der zweiten Stufe vorgesehen, von der gegenüberliegenden Seite des Beugungslichts 4₁ bis 4₃ oder von der gleichen Seite fällt gleichzeitig ein mit dem Beleuchtungslicht 3 kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 5 in einem beliebigen Einfallswinkel ein, und auf das lichtempfindliche Material 21 wird das H2 Hologramm der zweiten Stufe belichtet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird als lichtempfindliches Material 21 zur Aufzeichnung des Hologramms der zweiten Stufe ein Fotopolymer verwendet und das lichtempfindliche Material 21 nach der Belichtung als Nachbehandlung erhitzt und mit UV bestrahlt, und so wird das H2 Hologramm 21 hergestellt. Hier sind das lichtempfindliche Material 21 und das H2 Hologramm 21 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Hierbei ist es wünschenswert, dass die Einfallsrichtung des Referenzlichts im Wesentlichen parallel zur Anordnungsrichtung der Element-Hologramme 11₁₁ bis 11₁₃ des H1 Hologramms 11 ist, wenn das Referenzlicht 5 auf die Fläche des H1 Hologramms projiziert wird.
Hier wird im übrigen als lichtempfindliches Material 21 nicht das gleiche Silberhalogenid-Material (lichtempfindliches Silberhalogenid-Material) verwendet wie für das lichtempfindliche Material 11₁₁ bis 11₁₃, sondern ein Fotopolymer. Wenn man nämlich als lichtempfindliches Material 21 Silberhalogenid-Material verwendet, werden auch Rausch-Komponenten von H1 Hologramm 11 auf dem lichtempfindlichen Material 21 aufgezeichnet, da Silberhalogenid-Material extrem empfindlich ist; bei Verwendung von Fotopolymer werden jedoch die Rausch-Komponenten von H1 Hologramm 11 fast gar nicht aufgezeichnet, und Fotopolymer an sich ist hoch transparent und das Rauschen ist gering.
Das wie oben beschrieben aufgezeichnete H2 Hologramm 21 ist ein Volumenhologramm; wenn das Referenzlicht 5 von der dem Beugungslicht 4₁ bis 4₃ gegenüberliegenden Seite einfällt, wie es in 14 der Fall ist, wird ein Reflexions-Hologramm aufgezeichnet, und wenn das Referenzlicht 5 von der gleichen Seite wie das Beugungslicht 4₁ bis 4₃ einfällt, wird ein Transmissionshologramm aufgezeichnet.
Wenn, wie in 15 zu sehen ist, dieses auf die oben geschilderte Weise aufgezeichnete H2 Hologramm 21 mit Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 6, das sich in Gegenrichtung zum Referenzlicht 5 bei der Aufzeichnung bewegt, von jener Seite einfällt, die der Seite gegenüberliegt, von der das Referenzlicht bei der Aufzeichnung auf das H2 Hologramm 21 fiel, werden durch das Beugungslicht 7 die Abbilder O₁" bis O₃" der Bilder O₁' bis O₃' des ersten bis dritten Objekts O₁ bis O₃ räumlich überlappend rekonstruiert, und in der Position des ursprünglichen H1 Hologramms 11 wird ein Fenster 25 in der gleichen Größe wie die Aufzeichnungsfläche des H1 Hologramms 11 rekonstruiert. Dann wird von den Abbildern O₁" bis O₃'' der Objekte O₁ bis O₃ das Abbild O₁'' des ersten Objekts O₁ durch die Beugungslichtkomponente 7₁ rekonstruiert, die auf den dem ersten Element-Hologramm 11₁₁ entsprechenden Bereich 25₁ im Fenster 25 gerichtet ist, das Abbild O₂'' des zweiten Objekts O₂ wird durch die Beugungslichtkomponente 7₂ rekonstruiert, die auf den dem zweiten Element-Hologramm 11₁₂ entsprechenden Bereich 25₂ im Fenster 25 gerichtet ist, , und das Abbild O₃" des dritten Objekts O₃ wird durch die Beugungslichtkomponente 7₃ rekonstruiert, die auf den dem dritten Element-Hologramm 11₁₃ entsprechenden Bereich 25₃ im Fenster 25 gerichtet ist. Wenn sich daher das Auge E des Betrachters in 15 im Winkelbereich α₁ befindet (der Bereich 25₁ im Fenster 25, von dem die Position, an der das Referenzlicht 5 auf das H2 Hologramm 21 fällt, sichtbar ist), ist das Bild O₁'' des ersten Objekts O₁ (Würfel) in der Nähe des H2 Hologramms 21 zu sehen; wenn sich [das Auge] im Winkelbereich α₂ befindet (der Bereich 25₂ im Fenster 25, von dem die Position, an der das Referenzlicht 5 auf das H2 Hologramm 21 fällt, sichtbar ist), ist das Bild O₂'' des zweiten Objekts O₂ (dreieckige Pyramide) in der Nähe des H2 Hologramms 21 zu sehen; und wenn sich [das Auge] im Winkelbereich α₃ befindet (der Bereich 25₃ im Fenster 25, von dem die Position, an der das Referenzlicht 5 auf das H2 Hologramm 21 fällt, sichtbar ist), ist das Bild O₃" des dritten Objekts O₃ (Zylinder) in der Nähe des H2 Hologramms 21 zu sehen; das betrachtete Bild wechselt also je nach Blickrichtung von Abbild O₁'' bis O₃" . Außerdem sind die Abbilder O₁'' bis O₃" der einzelnen Objekte dreidimensional (3D), so wechselt je nach Blickrichtung das dreidimensionale Bild. Der in 15 in den Winkelbereichen α₁ bis α₃ dargestellte Würfel, die dreieckige Pyramide und der Zylinder sind eingezeichnet, um die in den entsprechenden Winkelbereichen zu sehenden dreidimensionalen Bilder unterscheiden zu können; sie stellen nicht die Positionen dar, in denen diese dreidimensionalen Abbilder rekonstruiert werden. Die Positionen der Rekonstruktionen sind die Positionen der Abbilder O₁'' bis O₃'' in der Nähe des H2 Hologramms 21.
Beim Aufbau des H1 Hologramms 11 werden, wie in 14 dargestellt ist, die Element-Hologramme 11₁₁ bis 11₁₃ aneinander angrenzend angeordnet, aber, wie in 16 dargestellt ist, können sie auch derart angeordnet werden, dass sie einander in einem Teil 13 überlappen, oder sie können auch derart angeordnet werden, dass sie mit einem Abstand 14 nebeneinander liegen. Bei einem derartigen von einem H1 Hologramm 11 aufgezeichneten H2 Hologramm 21 liegen, wie in der 15 entsprechenden 17 dargestellt ist, der Bereich 25₁ in Fenster 25, der dem ersten Element-Hologramm 11₁₁ entspricht, und der Bereich 25₂ in Fenster 25, der dem zweiten Element-Hologramm 11₁₂ entspricht, in einem Bereich, der dem Teil 13 in 16 entspricht, übereinander, und der Bereich 25₂ in Fenster 25, der dem zweiten Element-Hologramm 11₁₂ entspricht, und der Bereich 25₃, der dem dritten Element-Hologramm 11₁₃ entspricht, sind in einem Bereich, der dem Abstand 14 in 16 entspricht, voneinander entfernt. Dem entsprechend liegen die Winkelbereiche α₁ und α₂ im Winkelbereich α₁₂ übereinander, und die Winkelbereiche α₂ und α₃ sind im Winkelbereich α₂₃ voneinander entfernt. Wenn sich daher das Auge E des Betrachters in 17 im Winkelbereich α₁₂ befindet, sind in der Nähe des H2 Hologramms 21 sowohl das Abbild O₁'' des ersten Objekts O₁ (Würfel) als auch das Abbild O₂'' des zweiten Objekts O₂ (dreieckige Pyramide) zu sehen, und wenn es sich im Winkelbereich α₂₃ befindet, ist überhaupt nichts zu sehen. Während sich daher das Auge E des Betrachters in 17 von oben nach unten bewegt, sieht es zu erst den Würfel, dann sowohl den Würfel als auch die dreieckige Pyramide, dann verschwindet der Würfel und es ist nur die dreieckige Pyramide zu sehen, dann gibt es einen Bereich, in dem überhaupt nichts zu sehen ist, und dann ist der Zylinder zu sehen.
Die Element-Hologramme 11₁₁ bis 11₁₃ müssen weder gleiche Größe und noch eine streifenförmige Form aufweisen, sie können in jeder beliebigen Größe und in jeder beliebigen Form und Anordnung vorliegen. 18 zeigt ein Beispiel dafür, wobei in (a) die Element-Hologramme 11₁₁ bis 11₁₉ in Form einer zweidimensionalen Matrix angeordnet sind und in (b) die Element-Hologramme 11₁₁ bis 11₁₃, die unterschiedliche Formen haben, zweidimensional beabstandet angeordnet sind.
Wenn bei der Anordnung der oben erwähnten 13 als Referenzlicht 2₁ bis 2₃ bei der Aufnahme der Element-Hologramme 11₁₁ bis 11₁₃ von H1 Hologramm 11 divergentes Licht verwendet wird, muss als Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3 bei der Herstellung von H2 Hologramm 21 in 14 konvergentes Licht verwendet werden, und es muss daher mit Hilfe einer konvexen Linse mit einem größeren Durchmesser als das H1 Hologramm 11 konvergentes Licht erzeugt werden, das das gesamte Gebiet des H1 Hologramms 11 abdeckt, was die Aufzeichnungsvorrichtung sehr teuer macht. Bei der Verwendung von parallelem Licht als Referenzlicht 2₁ bis 2₃ und als Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3 kann eine Linse in der gleichen Größe oder ein Parabolspiegel wie das H1 Hologramm 11 verwendet werden.
In der obigen Erläuterung waren es drei Bilder, die je nach Blickrichtung wechselten, aber es ist jede Zahl möglich, mindestens 2; die Anzahl der Element-Hologramme 11₁₁ bis 11₁₃ des H1 Hologramms 11 soll entsprechend der Anzahl der wechselnden Bilder festgelegt und so ein den einzelnen Element-Hologrammen 11₁₁ bis 11₁₃ entsprechendes Hologramm der Objekte O₁ bis O₃ aufgezeichnet werden.
Bei dem oben erläuterten, nach dem zweistufigen Verfahren hergestellten Bild-Wechsel-Hologramm handelt es sich um ein monochromes Hologramm. Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung eines vollfarbigen Bild-Wechsel-Hologramms nach diesem Verfahren erläutert. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden als H1 Hologramm drei Hologramme R (rot), G (grün) und B (blau) aus den einzelnen Element-Hologrammen hergestellt.
19 stellt eine Aufnahmeanordnung der Element-Hologramme 11_11R, 11_12R und 11_13R dar, die von den drei H1 Hologrammen der ersten Stufe das H1 Hologramm 11_R von R bilden. Das Prinzip ist das Gleiche wie in 13. Wie in 19 (a) dargestellt ist, wird erstes lichtempfindliches Material 11_11R für R, das für die Wellenlänge λ_R von R empfindlich ist, gegenüber dem als erstes Bild aufzuzeichnenden ersten Objekt O₁ (hier als Würfel dargestellt) angeordnet. Das erste Objekt O₁ wird mit Laserlicht mit der für R spezifischen Wellenlänge λ_R (z.B. 647,1 nm) beleuchtet, und das vom ersten Objekt O₁ gestreute Objektlicht 1_1R fällt auf das erste lichtempfindliche Material 11_11R für R; gleichzeitig fällt auf die Fläche des ersten lichtempfindlichen Materials 11_11R für R mit einem Einfallswinkel θ ein mit dem Objektlicht 1_1R kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2_1R, und auf das erste lichtempfindliche Material 11_11R für R wird das R-Element-Hologramm 11_11R des ersten Objekts O₁ belichtet. Hier sind das lichtempfindliche Material 11_11R und das Element-Hologramm 11_11R mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das Gleiche gilt auch für die anderen lichtempfindlichen Materialien 11_12R und 11_13R, sowie auch für die Element-Hologramme 11_12R und 11_13R.
Dann wird, wie in 19 (b) zu sehen ist, ein zweites lichtempfindliches Material 11_12R für R, das für die Wellenlänge λ_R von R empfindlich ist, gegenüber dem als zweites Bild aufzuzeichnenden zweiten Objekt O₂ (hier als dreieckige Pyramide dargestellt) angeordnet. Das zweite Objekt O₂ wird mit dem gleichen Laserlicht mit der Wellenlänge λ_R von R wie bei der Aufzeichnung des Hologramms von Objekt O₁ beleuchtet, und das vom zweiten Objekt O₂ gestreute Objektlicht 1_2R fällt auf das zweite lichtempfindliche Materials 11_12R für R; gleichzeitig fällt auf die Fläche des zweiten lichtempfindlichen Materials 11_12R für R mit dem gleichen Einfallswinkel θ wie das Referenzlicht 2_1R ein mit dem Objektlicht 1_2R kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2_2R, und auf das zweite lichtempfindliche Material 11_12R für R wird das R-Element-Hologramm 11_12R des zweiten Objekts O₂ belichtet.
Ebenso wird, wie in 19 (c) zu sehen ist, gegenüber dem als drittes Bild aufzuzeichnenden dritten Objekt O₃ (hier als Zylinder dargestellt) ein drittes lichtempfindliches Material 11_13R angeordnet, das für die Wellenlänge λ_R von R empfindlich ist. Das dritte Objekt O₃ wird mit dem gleichen Laserlicht mit der Wellenlänge λ_R wie bei der Aufzeichnung der Hologramme der Objekte O₁ und O₂ beleuchtet, und das vom dritten Objekt O₃ gestreute Objektlicht 1_3R fällt auf das dritte lichtempfindliche Material 11_13R für R; gleichzeitig fällt auf die Fläche des dritten lichtempfindlichen Materials 11_13R mit dem gleichen Einfallswinkel θ wie das Referenzlicht 2_1R und 2_2R ein mit dem Objektlicht 1_3R kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2_3R, und auf das dritte lichtempfindliche Material 11_13R für R wird das R-Element-Hologramm 11_13R des dritten Objekts O₃ belichtet.
Die ersten bis dritten lichtempfindlichen Materialien für R 11_11R bis 11_13R, die auf die oben beschriebene Weise einzeln holographisch belichtet worden sind, werden entwickelt und gebleicht, und so werden die Element-Hologramme für R 11_11R bis 11_13R hergestellt.
Um die Element-Hologramme 11_11G, 11_12G und 11_13G aufzunehmen, die das H1 Hologramm 11_G von G bilden, wird, wie in 20 (a) dargestellt ist, ein erstes lichtempfindliches Material 11_11G für G, das für die Wellenlänge λ_G von G empfindlich ist, gegenüber dem als erstes Bild aufzuzeichnenden ersten Objekt O₁ angeordnet. Das erste Objekt O₁ wird mit Laserlicht mit der für G spezifischen Wellenlänge λ_G (z.B. 532 nm) beleuchtet und das vom ersten Objekt O₁ gestreute Objektlicht 1_1G fällt auf das erste lichtempfindliche Material 11_11G für G; gleichzeitig fällt auf die Fläche des ersten lichtempfindlichen Materials 11_11G für G mit einem Einfallswinkel θ ein mit dem Objektlicht 1_1G kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2_1G, und auf das erste lichtempfindliche Material 11_11G für G wird das G-Element-Hologramm 11_11G des ersten Objekts O₁ belichtet. Hier sind das lichtempfindliche Material 11_11G und das Element-Hologramm 11_11G mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das Gleiche gilt auch für die anderen lichtempfindlichen Materialien 11_12G und 11_13G, sowie auch für die Element-Hologramme 11_12G und 11_13G.
Dann wird, wie in 20 (b) zu sehen ist, ein zweites lichtempfindliches Material 11_12G für G, das für die Wellenlänge λ_G von G empfindlich ist, gegenüber dem als zweites Bild aufzuzeichnenden zweiten Objekt O₂ angeordnet. Das zweite Objekt O₂ wird mit Laserlicht derselben Wellenlänge λ_G von G wie bei der Aufzeichnung des Hologramms des ersten Objekts O₁ beleuchtet, und das vom zweiten Objekt O₂ gestreute Objektlicht 1_2G fällt auf das zweite lichtempfindliche Material 11_12G für G; gleichzeitig fällt auf die Fläche des zweiten lichtempfindlichen Materials 11_12G für G mit dem gleichen Einfallswinkel 0 wie das Referenzlicht 2_1G ein mit dem Objektlicht 1_2G kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2_2G, und auf das zweite lichtempfindliche Material 11_12G für G wird das G-Element-Hologramm 11_12G des zweiten Objekts O₂ belichtet.
Ebenso wird, wie in 20 (c) zu sehen ist, gegenüber dem als drittes Bild aufzuzeichnenden dritten Objekt O₃ ein drittes lichtempfindliches Material 11_13G angeordnet, das für die Wellenlänge λ_G von G empfindlich ist. Das dritte Objekt O₃ wird mit Laserlicht derselben Wellenlänge λ_G wie bei der Aufzeichnung der Hologramme des ersten und zweiten Objekts O₁ und O₂ beleuchtet, und das vom dritten Objekt O₃ gestreute Objektlicht 1_3G fällt auf das dritte lichtempfindliche Material 11_13G für G; gleichzeitig fällt auf die Fläche des dritten lichtempfindlichen Materials 11_13G mit dem gleichen Einfallswinkel 0 wie das Referenzlicht 2_1G und 2_2G ein mit dem Objektlicht 1_3G kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 2_3G, und auf das dritte lichtempfindliche Material 11_13G für G wird das G-Element-Hologramm 11_13G des dritten Objekts O₃ belichtet.
Die ersten bis dritten lichtempfindlichen Materialien für G 11_11G bis 11_13G, die jeweils auf die oben beschriebene Weise einzeln holographisch belichtet worden sind, werden entwickelt und gebleicht, und so werden die Element-Hologramme für G 11_11G bis 11_13G hergestellt.
Die Aufnahme der Element-Hologramme 11_11B, 11_12B und 11_13B, die das H1 Hologramm 11_B von B bilden, erfolgt auf die gleiche Weise. Die Aufnahmeanordnung für diesen Fall ist in 21 dargestellt. Die Erläuterung ist die Gleiche wie für 19 und 20, daher wird hier von einer nochmaligen Erläuterung abgesehen. Als für B spezifische Wellenlänge λ_B wird jedoch zum Beispiel ein Laserlicht mit 476,5 nm verwendet, es werden ein erstes, ein zweites und ein drittes lichtempfindliches Material 11_11B, 11_12B und 11_13B für B verwendet, die für die Wellenlänge λ_B von B empfindlich sind, das Objektlicht 1_1B, 1_2B und 1_3B sowie das Referenzlicht 2_1B, 2_2B und 2_3B interferieren, und es werden das B-Element-Hologramm 11_11B des ersten Objekts O₁, das B-Element-Hologramm 11_12B des zweiten Objekts O₂ und das B-Element-Hologramm 11_13B des dritten Objekts O₃ belichtet. Die ersten bis dritten lichtempfindlichen Materialien für B 11_11B bis 11_13B, die jeweils einzeln holographisch belichtet worden sind, werden entwickelt und gebleicht, und so werden die Element-Hologramme für B 11_11B bis 11_13B hergestellt.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können eines der Objekte O₁, O₂ oder O₃, die in 11_11R bis 11_13R; 11_11G bis 11_13G; 11_11B bis 11_13B aufgezeichnet werden, oder alle wie in 9 Rekonstruktions-Abbilder sein, die von einem Computer-generierten Hologramm (CGH) rekonstruiert wurden.
Dann werden, wie in 22 bis 24 dargestellt ist, die einzelnen Element-Hologramme 11_11R bis 11_13R für R, die Element-Hologramme 11_11G bis 11_13G für G und die Element-Hologramme 11_11B bis 11_13B für B auf die gleiche Weise wie die monochromen Element-Hologramme 11₁₁ bis 11₁₃ aneinander angrenzend angeordnet (14, 16), und so werden jeweils das H1 Hologramm 11_R von R, das H1 Hologramm 11_G von G und das H1 Hologramm 11_B von B hergestellt.
Im Folgenden wird hier nun ein Beispiel für ein Verfahren zu Herstellung eines H2 Hologramms der zweiten Stufe unter Verwendung der oben beschriebenen H1 Hologramme 11_R, 11_G und 11_B erläutert. Wenn, wie in 22 dargestellt ist, auf das H1 Hologramm von R, das aus den nebeneinander liegenden Element-Hologramme 11₁₁ bis 11₁₃ von R gebildet ist, das Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3_R mit der Wellenlänge λ_R, das sich in Gegenrichtung zum Referenzlicht 2_1R bis 2_3R bei der Aufzeichnung der Element-Hologramme 11_11R bis 11_13R für R bewegt, von jener Seite einfällt, die der Seite gegenüber lag, von der das Referenzlicht 2_1R bis 2_3R bei der Aufzeichnung auf das H1 Hologramm 11 _R von R fiel, werden in den gleichen Positionen, die bei der Aufzeichnung in Bezug auf die Fläche des H1 Hologramms 11 _R den Objekten O₁ bis O₃ gegenüberlagen, die Abbilder O_1R' bis O_3R' der R-Komponente der Objekte O₁ bis O₃ durch das Beugungslicht 4_1R bis 4_3R von den einzelnen Element-Hologrammen 11_11R bis 11_13R rekonstruiert. Wenn die Positionen der Objekte O₁ bis O₃ räumlich entsprechend überlappend sind, werden auch die Abbilder O_1R' bis O_3R' räumlich überlappend gebildet. In der Nähe der Position, in der die Abbilder der R-Komponente O_1R' bis O_3R' der Objekte O₁ bis O₃ gebildet werden, ist ein lichtempfindliches Material 2_1R für die Aufzeichnung des H2 Hologramms für R vorgesehen, das auf einer transparenten Trägerplatte 22 aufgeklebt ist und für die Wellenlänge λ_R von R der zweiten Stufe empfindlich ist; mit dem Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3_R kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 5_R mit der gleichen Wellenlänge fällt von der dem Beugungslicht 4_1R bis 4_3R gegenüberliegenden Seite oder von der selben Seite in einem beliebigen Einfallswinkel gleichzeitig ein, und auf das lichtempfindliche Material 21_R wird das H2 Hologramm von R der zweiten Stufe belichtet.
Danach wird das lichtempfindliche Material 21_R nachbehandelt und die Lichtempfindlichkeit aufgehoben (bei diesem Ausführungsbeispiel werden als lichtempfindliche Materialien 21_R, 21_G und 21_B für die Aufzeichnung des H2 Hologramms der zweiten Stufe Fotopolymere verwendet, und als Nachbehandlung dieser lichtempfindlichen Materialien nach der Belichtung erfolgt eine Erhitzung und eine Bestrahlung mit UV-Licht), darauf wird, wie in 23 zu sehen ist, ein lichtempfindliches Material 21_G für die Aufzeichnung des H2 Hologramms für G aufgeklebt, das für die Wellenlänge λ_G von G der zweiten Stufe empfindlich ist. Dann wird die transparente Trägerplatte 22 in der gleichen Position angeordnet, die ihrer Position in 22 entspricht, an Stelle des H1 Hologramms 11_R von R in 22 wird in der gleichen Position das H1 Hologramm 11_G von G, bestehend aus nebeneinander liegenden Element-Hologrammen 11_11G bis 11_13G von G,, angeordnet Wenn ebenso auf das H1 Hologramm 11_G von G ein Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3_G der Wellenlänge λ_G, das sich in Gegenrichtung zum Referenzlicht 2_1G bis 2_3G bei der Aufzeichnung der G-Element-Hologramme 11_11G bis 11_13G bewegt, von jener Seite einfällt, die der Seite gegenüberliegt, von der das Referenzlicht 2_1G bis 2_3G bei der Aufzeichnung auf das H1 Hologramm 11_G von G fiel, werden in den gleichen Positionen, die bei der Aufzeichnung in Bezug auf die Fläche des H1 Hologramms 11 _G von G den Objekten O₁ bis O₃ gegenüberlagen, durch das Beugungslicht 4_1G bis 4_3G von den einzelnen Element-Hologrammen 11_11G bis 11_13G die Abbilder O_1G' bis O_3G' der G-Komponente der Objekte O₁ bis O₃ rekonstruiert. In der Nähe dieser Abbilder der G-Komponente O_1G' bis O_3G' ist lichtempfindliches Material 21_G für die Aufzeichnung des H2 Hologramms der zweiten Stufe für G angeordnet, das auf einer transparenten Trägerplatte 22 aufgeklebt ist; mit dem Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3_G kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 5_G trifft in der gleichen Richtung und im gleichen Einfallswinkel wie das Referenzlicht 5_R bei R gleichzeitig auf, und auf das lichtempfindliche Material 21_G wird das H2 Hologramm von G der zweiten Stufe belichtet.
Danach wird das lichtempfindliche Material 21_G nachbehandelt und die Lichtempfindlichkeit aufgehoben, danach wird, wie in 24 zu sehen ist, lichtempfindliches Material 21_B für die Aufzeichnung des H2 Hologramms für B aufgeklebt, das für die Wellenlänge λ_B von B der zweiten Stufe empfindlich ist. Dann wird die transparente Trägerplatte 22 in der gleichen Position angeordnet, die ihrer Position in 22 und 23 entspricht, an Stelle des H1 Hologramms 11_G von G in 23 wird das H1 Hologramm 11_B von B, bestehend aus den nebeneinander liegenden Element-Hologrammen 11_11B bis 11_13B von B, angeordnet, Wenn ebenso auf das H1 Hologramm 11_G von G ein Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3_B der Wellenlänge λ_B, das sich in Gegenrichtung zum Referenzlicht 2_1B bis 2_3B bei der Aufzeichnung der B-Element-Hologramme 11_11B bis 11_13B bewegt, von jener Seite einfällt, die der Seite gegenüberliegt, von der das Referenzlicht 2_1B bis 2_3B bei der Aufzeichnung auf das H1 Hologramm 11_B von B fiel, werden in den gleichen Positionen, die bei der Aufzeichnung in Bezug auf die Fläche des H1 Hologramm 11 _B den Objekten O₁ bis O₃ gegenüberlagen, durch das Beugungslicht 4_1B bis 4_3B von den einzelnen Element-Hologrammen 11_11B bis 11_13B die Abbilder O_1B' bis O_3B' der B-Komponente der Objekte O₁ bis O₃ rekonstruiert. In der Nähe dieser Abbilder der B-Komponente O_1B' bis O_3B' ist lichtempfindliches Material 21_B für die Aufzeichnung des H2 Hologramms der zweiten Stufe für B vorgesehen, das auf einer transparenten Trägerplatte 22 aufgeklebt ist; mit dem Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3_B kohärentes, aus der gleichen Lichtquelle stammendes, aus parallelem Licht bestehendes Referenzlicht 5_B mit der gleichen Wellenlänge trifft in der gleichen Richtung und im gleichen Einfallswinkel wie das Referenzlicht 5_R und 5_G bei R und G gleichzeitig auf, und auf das lichtempfindliche Material 21_B wird das H2 Hologramm von B der zweiten Stufe belichtet.
Zum Schluss wird das lichtempfindliche Material 21_B ebenso nachbehandelt und die Lichtempfindlichkeit aufgehoben, und so wird durch der Reihe nach erfolgendes Übereinanderschichten des H2 Hologramms von R (21_R), des H2 Hologramms von G (21_G) und des H2 Hologramms von B (21_B) der zweiten Stufe auf der transparenten Trägerplatte 22 ein H2 Vollfarb-Hologramm 21' erhalten.
Auch für dieses H2 Vollfarb-Hologramm 21' gilt, was schon an Hand von 15 erläutert wurde; Wenn auf das H2 Hologramm 21' das Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 6, das sich in Gegenrichtung zum Referenzlicht 5_R, 5_G und 5_B bei der Aufzeichnung bewegt, in diesem Falle weißes Licht, von der Seite einfällt, die der Seite gegenüberliegt, von der das Referenzlicht 5_R, 5_G und 5_B bei der Aufzeichnung auf das H2 Hologramm 21' fiel, werden durch das Beugungslicht 7 die dreifarbigen Farbbilder O₁" bis O₃'' von RGB der Objekte O₁ bis O₃ räumlich überlappend rekonstruiert, und in der Position des ursprünglichen H1 Hologramms 11_R, 11_G und 11_B wird ein Fenster 25 in der gleichen Größe wie die Aufzeichnungsfläche des H1 Hologramms 11_R, 11_G und 11_B rekonstruiert. Dann wird von den Abbildern O₁'' bis O₃'' der Objekte O₁ bis O₃ das Abbild O₁'' des ersten Objekts O₁ durch die Beugungslichtkomponente 7₁ rekonstruiert, die auf den Bereich 25₁ im Fenster 25 gerichtet ist, der den ersten Element-Hologrammen 11_11R, 11_11G und 11_11B entspricht, das Abbild O₂'' des zweiten Objekts O₂ wird durch die Beugungslichtkomponente 7₂ rekonstruiert, die auf den Bereich 25₂ im Fenster 25 gerichtet ist, der den zweiten Element-Hologrammen 11_12R, 11_12G und 11_12B entspricht, und das Abbild O₃'' des dritten Objekts O₃ wird durch die Beugungslichtkomponente 7₃ rekonstruiert, die auf den Bereich 25₃ im Fenster 25 gerichtet ist, der den dritten Element-Hologrammen 11_13R, 11_13G und 11_13B entspricht. Wenn sich daher das Auge E des Betrachters im Winkelbereich α₁ in 15 befindet (der Bereich 25₁ im Fenster 25, von dem die Position, an der das Referenzlicht 5_R, 5_G und 5_B auf das H2 Hologramm 21 fällt, sichtbar ist), ist das Vollfarb-Abbild O₁" des ersten Objekts O₁ (Würfel) in der Nähe des H2 Hologramms 21 (21') zu sehen; wenn sich [das Auge] im Winkelbereich α₂ befindet (der Bereich 25₂ im Fenster 25, von dem die Position, an der das Referenzlicht 5_R, 5_G und 5_B auf das H2 Hologramm 21 (21')fällt, sichtbar ist), ist das Vollfarb-Abbild O₂'' des zweiten Objekts O₂ (dreieckige Pyramide) in der Nähe des H2 Hologramms 21 (21') zu sehen; und wenn sich [das Auge] im Winkelbereich α₃ befindet (der Bereich 25₃ im Fenster 25, von dem die Position, an der das Referenzlicht 5_R, 5_G und 5_B auf das H2 Hologramm 21 fällt, sichtbar ist), ist das Vollfarb-Abbild O₃'' des dritten Objekts O₃ (Zylinder) in der Nähe des H2 Hologramms 21 zu sehen; das betrachtete Bild wechselt also je nach Blickrichtung von Vollfarb-Abbild O₁" bis O₃". Wenn die Abbilder O₁'' bis O₃'' der einzelnen Objekte dreidimensional (3D) sind, wechselt je nach Blickrichtung das dreidimensionale Bild.
In 22 bis 24 ist die Reihenfolge der Aufzeichnung der H1 Hologramme 11_R, 11_G und 11_B R, G, B, aber sie ist nicht darauf beschränkt, es ist jede beliebige Reihenfolge möglich.
Beim Verfahren zur Herstellung eines H2 Vollfarb-Hologramms 21' müssen nicht, wie oben beschrieben ist, auf eine gemeinsame transparente Trägerplatte 22 der Reihe nach die lichtempfindlichen Materialien 21_R, 21_G und 21_B für die Aufzeichnung der Hologramme für RGB übereinander geschichtet und der Reihe nach die Hologramme der korrespondierenden Farben belichtet werden, sondern es kann auch ein einziges lichtempfindliches Material, das für alle drei Farben R, G und B lichtempfindlich ist, der Reihe nach oder gleichzeitig belichtet werden. Wenn gleichzeitig belichtet wird, müssen allerdings die H1 Hologramme 11_R, 11_G und 11_B auch übereinander geschichtet und gleichzeitig rekonstruiert werden; da aber die H1 Hologramme 11_R, 11_G und 11_B Transmissions-Hologramme sind, ist die Wellenlängenabhängigkeit nicht hoch und es kommt zu chromatischer Dispersion, und daher wird als H2 Hologramm ein Hologramm mit viel Rauschen aufgezeichnet. Wenn jedoch die H1 Hologramme 11_R, 11_G und 11_B als Reflexions-Volumenhologramme hergestellt werden, kann dieses Rauschen reduziert werden.
Ferner müssen nicht auf eine gemeinsame transparente Trägerplatte 22 der Reihe nach die lichtempfindlichen Materialien 21_R, 21_G und 21_B für die Aufzeichnung der Hologramme für RGB übereinander geschichtet und der Reihe nach die Hologramme der korrespondierenden Farben belichtet werden, sondern es können auch die lichtempfindlichen Materialien 21_R, 21_G und 21_B für die Aufzeichnung der Hologramme der Reihe nach ausgewechselt werden und die H2 Hologramme der korrespondierenden Farben aufgezeichnet werden. Dann können die drei aufgezeichneten H2 Hologramme RGB nach der Aufzeichnung übereinander geschichtet und vereinigt und so ein vollfarbiges H2 Hologramm 21' hergestellt werden. Um dabei die Tatsache wettzumachen, dass sich im Zuge des Übereinanderschichtens die entsprechenden Positionen zwischen den Hologrammen um die Dicke der einzelnen Hologramme verschieben und daher die Positionen der rekonstruierten Abbilder der einzelnen Farbkomponenten um dieses Ausmaß entsprechend verschoben werden, muss bei der Belichtung der einzelnen H2 Hologramme der Abstand zwischen den H1 Hologrammen 11_R, 11_G und 11_B für jede Farbe einzeln reguliert werden.
Für die Element-Hologramme 11_11R, 11_12R, 11_13R, 11_11G, 11_12G, 11_13G, 11_11B, 11_12B, 11₁₃₈, aus denen die H1 Hologramme 11_R, 11_G und 11_B gebildet werden, wurden, wie oben beschrieben ist, für jede Farbe die jeweiligen lichtempfindlichen Materialien 11_11R, 11_11G, 11_11B; 11_12R, 11_32G, 11_12B; 11_13R, 11_13G, 11_13B verwendet, aber selbstverständlich kann auch auf einem einzigen lichtempfindlichen Material, das für die drei Farben R, G und B lichtempfindlich ist, mehrfach aufgezeichnet werden (in diesem Fall werden an Stelle von neun lichtempfindlichen Materialien drei lichtempfindliche Materialien verwendet). Wenn dabei jedoch, wie oben beschrieben ist, ein TransmissionsHologramm hergestellt wird, ist die Wellenlängenabhängigkeit nicht hoch und es kommt zu chromatischer Dispersion, und daher wird ein Hologramm mit viel Rauschen aufgezeichnet; wenn jedoch die H1 Hologramme als Reflexions-Volumenhologramme hergestellt werden, kann dieses Rauschen reduziert werden.
Auch bei der Herstellung eines vollfarbigen Bild-Wechsel-Hologramms gemäß 19 bis 24 müssen, wie bei einem monochromen Hologramm, bei der Zusammenstellung der einzelnen H1 Hologramme 11_R, 11_G und 11_B die Element-Hologramme 11_11R bis 11_13R, 11_11G bis 11_13G und 11_11B bis 11_13B nicht aneinander angrenzend angeordnet werden, sondern sie können, wie in 16 dargestellt ist, auch einander in Teil 13 überlappend angeordnet werden, oder sie können auch derart angeordnet werden, dass zwischen ihnen ein Abstand 14 vorliegt. Die Winkel-Abhängigkeit des Wechsels der betrachteten Abbilder der von den H1 Hologrammen 11_R, 11_G und 11_B aufgezeichneten H2 Hologramme 21' ist gleich wie oben in Bezug auf monochrome Hologramme erläutert.
Im Folgenden wird an Hand von 25 der Aufbau eines Ausführungsbeispiels für eine Aufzeichnungsvorrichtung erläutert, mit welcher unter Verwendung der oben beschriebenen H1 Hologramme 11 mehrflächig ausgeführte mehrere gleichartige H2 Hologramme 21 hergestellt werden. Es ist ein Podest 31 zum Halten der Originalplatte vorgesehen, worauf das H1 Hologramm 11 positioniert wird; über dem Podest 31 zum Halten der Originalplatte ist ein Podest 32 zur Regulierung der Position des erzeugten Abbilds vorgesehen, dessen Position in der Fig. nach links und rechts in eindimensionaler Richtung reguliert werden kann, darüber ist ein Rotations-Regulierungs-Podest 33 vorgesehen, und auf diesem Rotations-Regulierungs-Podest 33 kann das H1 Hologramm 11 montiert werden. Vorne in der Bewegungsrichtung des Podests 32 zur Regulierung der Position des erzeugten Abbilds ist ein Podest 34 zum Halten des lichtempfindlichen Materials vorgesehen, das aus einer transparenten Platte besteht, auf die das lichtempfindliche Material 21 zur Aufzeichnung des H2 Hologramms montiert wird; dieses Podest 34 zum Halten des lichtempfindlichen Materials ist mit einem zweiachsigen Stepper-Mechanismus 35 verbunden, der dieses Podest 34 zum Halten des lichtempfindlichen Materials in einem bestimmten Abstand in zwei Richtungen bewegen lässt, die sich in dessen Ebene rechtwinkelig kreuzen. Auf der Vorderseite des lichtempfindlichen Materials 21 zur Aufzeichnung des H2 Hologramms, das am Podest 34 zum Halten des lichtempfindlichen Materials montiert ist, ist auf Seite des Podests 31 zum Halten der Originalplatte eine Maske 36 zur Beschränkung des Beugungslichts angeordnet, die das Beugungslicht 4 von dem auf dem Podest 31 zum Halten der Originalplatte befestigten H1 Hologramm 11 in eine dem Aufzeichnungsgebiet entsprechende Öffnung einschränkt, und an der Rückseite des Podests 34 zum Halten des lichtempfindlichen Materials ist eine Maske 37 zur Beschränkung des Referenzlichts angeordnet, die eine Öffnung hat, die der Öffnung der Maske 36 zur Beschränkung des Beugungslichts entspricht.
Wenn mit einem derartigen Aufbau von H1 Hologramm 11 ein H2 Hologramm 21 hergestellt wird, wird das H1 Hologramm 11 am Podest 33 zur Regulierung der Rotation des Podests 31 zum Halten der Originalplatte befestigt. Dann wird die Position des Podests 32 zur Regulierung der Position des erzeugten Abbilds derart eingestellt, dass sich die Rekonstruktions-Abbilder O₁' bis O₃' von H1 Hologramm 11 in der Nähe der Oberfläche des Podests 34 zum Halten des lichtempfindlichen Materials bilden. Dann wird der Rotationswinkel des Podests 33 zur Regulierung der Rotation derart eingestellt, dass diese Rekonstruktions-Abbilder O₁' bis O₃' in die Öffnung der Maske 36 zur Beschränkung des Beugungslichts gelangen können. Nachdem diese Einstellung der Positionen in eindimensionaler Richtung und die Einstellung des Rotationswinkels erfolgt sind, wird auf dem Podest 34 zum Halten des lichtempfindlichen Materials das lichtempfindliche Material 21 zur Aufzeichnung des H2 Hologramms angebracht, und unter Einstellung des zweiachsigen Stepper-Mechanismus 35 wird die Belichtungs-Anfangs-Position für das lichtempfindliche Material 21 zur Aufzeichnung des H2 Hologramms festgelegt. Wenn in diesem Zustand auf das H1 Hologramm 11 Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3 in einem bestimmten Einfallswinkel fällt und gleichzeitig Referenzlicht 5 durch die Öffnung der Maske 36 zur Beschränkung des Beugungslichts fällt, die ί sich auf der Rückseite des Podests 34 zum Halten des lichtempfindlichen Materials befindet, entsteht von H1 Hologramm 11 Beugungslicht 4, dieses strahlt durch die Maske 36 zur Beschränkung des Beugungslichts auf jenes Gebiet des lichtempfindlichen Materials 21 zur Aufzeichnung des H2 Hologramms 21, das der Öffnung der Maske 36 zur Beschränkung des Beugungslichts entspricht; in diesem Gebiet kommt es zu Interferenz mit Referenzlicht 5, und es wird ein H2 Hologramm belichtet. Dann werden das Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3 und das Referenzlicht 5 unterbrochen, der zweiachsige Stepper-Mechanismus 35 wird in Bewegung versetzt, das Podest 34 zum Halten des lichtempfindlichen Materials um ein Einzelbild in eine bestimmte Richtung bewegt und das der Öffnung der Masken 36 und 37 entsprechende Gebiet des lichtempfindlichen Materials 21 zur Aufzeichnung des H2 Hologramms geändert. Dann wird genau so wie oben beschrieben auf das neue Gebiet das gleiche H2 Hologramm belichtet. Danach wird der zweiachsige Stepper-Mechanismus 35 nach der Reihe in die beiden Richtungen bewegt, die sich in der Ebene rechtwinkelig kreuzen, und ebenso wird das gleiche bestimmte H2 Hologramm mehrflächig auf das lichtempfindliche Material 21 zur Aufzeichnung des H2 Hologramms belichtet. Nach der mehrflächigen Belichtung wird das lichtempfindliche Material 21 zur Aufzeichnung des H2 Hologramms abgenommen und nachbehandelt, und so wird ein Volumenhologramm erhalten, wobei mehrere Bild-Wechsel-Hologramme mehrflächig aufgezeichnet sind.
Wie oben beschrieben ist, muss gegebenenfalls der Rotationswinkel des H1 Hologramms 1 mit dem Podest 33 zur Regulierung der Rotation reguliert werden. Dies deshalb, weil die rekonstruierten Abbilder O₁' bis O₃' durch die Schrumpfung des lichtempfindlichen Materials 11 zur Aufzeichnung des H1 Hologramms nicht immer in der entsprechenden gegenüberliegenden Position der ursprünglichen Objekte O₁ bis O₃ erscheinen, selbst wenn Rekonstruktions-Beleuchtungslicht 3 mit dem gleichen Einfallswinkel 9 wie das Referenzlicht 2₁ bis 2₃ bei der Aufzeichnung einfällt. Deshalb ist notwendig, den Rotationswinkel des H1 Hologramms 11 zu regulieren, um ihn für die ursprüngliche Position einzustellen.
Oben wurde die Aufzeichnungsvorrichtung zur Herstellung von mehrflächigen H2 Hologrammen 21 gemäß 25 für den Fall der Herstellung eines Bild-Wechsel-Hologramms mit monochromen Hologrammen nach dem zweistufigen Verfahren gemäß 3 und 14 erläutert. Die Aufzeichnungsvorrichtung zur Herstellung von mehrflächigen H2 Hologrammen 21 gemäß 25 kann aber selbstverständlich in gleicher Weise für den Fall der Herstellung eines Bild-Wechsel-Hologramms mit Vollfarb-Hologrammen nach dem zweistufigen Verfahren gemäß 10 bis 12 und 22 bis 24 angewandt werden.
Im Folgenden werden nun die Ergebnisse der Bewertung der Farbwiedergabefähigkeit und des Blickfelds von Vollfarb-Hologrammen, die wie oben beschrieben nach dem zweistufigen Verfahren hergestellt wurden, in Form eines Vergleichs mit den Ergebnissen der Bewertung von Vollfarb-Hologrammen, die nach einem herkömmlichen Verfahren (Patentdokument 1) hergestellt wurden, erläutert.
Die Messung der Farbwiedergabefähigkeit und der Winkel-Abhängigkeit des Blickfelds der hergestellten Hologramme erfolgte mit Hilfe der in Patentdokument 2 beschriebenen Hologramm-Bewertungsvorrichtung. Da mittels dieser Hologramm-Bewertungsvorrichtung der Einfallswinkel des Beleuchtungslichts auf das Hologramm sowie der Betrachtungswinkel des Hologramm-Beugungslichts verändert und Messungen durchgeführt werden können, ist das Probenpodest, das das zu beurteilende Hologramm halten kann, derart angeordnet, dass das gehaltene Hologramm im Wesentlichen auf einer Norm-Achsenlinie liegt; Zusätzlich zum Probenpodest sind eine Lichtquellenvorrichtung, die das von diesem Probenpodest gehaltene Hologramm beleuchtet, konkret ein Laser mit einer bestimmten Wellenlänge, und ein Messinstrument, das die Informationen des Beugungslichts von dem auf dem Probenpodest gehaltenen Hologramm misst, konkret ein Messgerät zur Messung von Farbton, Sättigung und Luminanz vorgesehen. Davon sind mindestens 2 um die oben genannte Norm-Achsenlinie drehbar. Dadurch, dass mittels dieser Anordnung entweder das Probenpodest oder die Lichtquellenvorrichtung in Bezug auf das jeweils Andere in eine gewünschte Winkelposition gedreht werden, kann der Einfallswinkel auf eine beliebige Stelle des Hologramms auf einen gewünschten Winkel eingestellt werden, und dadurch, dass entweder das Probenpodest oder das Messgerät in Bezug auf das jeweils Andere in eine gewünschte Winkelposition gedreht werden, ist als Betrachtungswinkel ein gewünschter Winkel einstellbar; daher können der Einfallswinkel in Richtung der Längs- und Querachse auf eine beliebige Stelle des Hologramms und der Betrachtungswinkel leicht auf einen gewünschten Wert eingestellt und Informationen über die Farbe und Helligkeit des Hologramms etc. gemessen werden, und auch Eigenschaften bei geändertem Winkel können leicht ermittelt werden.
Bei dem Verfahren zur Bewertung der Farbwiedergabefähigkeit erfolgt die Farbkorrektur eines Vollfarb-Lippmann-Hologramms durch Einstellung des Belichtungsverhältnisses des Lasers von RGB, aber im Allgemeinen ist die Farbwiedergabe von Weiß wie im Original nicht einfach. Daher wird bei der Korrektur der Messdaten die Chromatizität der weißen Farbe nicht korrigiert, sondern nur die Luminanz. Da ferner ein stereoskopes Modell (Objekt) und ein Hologramm je nach dem Winkel große Unterschiede in ihrem Luminanzverhältnis haben, erfolgt am Original die Korrektur der Luminanz an Hand der Luminanz der weißen Farbe des Originals, und beim Hologramm erfolgt die Korrektur der Luminanz an Hand der Luminanz der weißen Farbe (N 9,5), die im Hologramm rekonstruiert wurde.
Im Folgenden werden nun konkrete Verfahren zur Korrektur der Luminanz, zur Berechnung der Koordinaten L*, a* und b* von CIE1976 (L*a*b*) sowie zur Beurteilung der Farbwiedergabe erläutert.
Aus dem Ergebnis der Messung der weißen Normfläche kann nach der folgenden Formel (1) der Koeffizient für die Luminanzkorrektur K_Y errechnet werden. $K_{Y} = Y_{W} {/Y}_{Wi}$
Darin sind

KY:: Korrekturkoeffizient, um Luminanz in Reflexion umzuwandeln
YW:: Stimulans-Wert Y gemäß JIS Z8722 (stereoskope Spektralreflexion 0,9) der weißen Normfläche unter einer Norm-Lichtquelle
YWi:: beim Original: gemessene Luminanz Y der weißen Farbe des Originals beim Hologramm: im Hologramm rekonstruierte Luminanz Y der weißen Farbe

_Y

\begin{array}{l} X = X_{i} \cdot K_{Y} \\ Y = Y_{i} \cdot K_{Y} \\ Z = Z_{i} \cdot K_{Y} \end{array}

X_i, Y_i und Z_i die gemessenen drei Stimulanswerte.

Aus den obigen Luminanz-korrigierten drei Stimulanswerten X, Y und Z werden nach der folgenden Formel (3) die Koordinaten L*, a* und b* errechnet. $\begin{array}{l} L * = 116 {({Y/Y}_{n})}^{1 / 3} - 16 \\ a * = 500 {{({X/X}_{n})}^{1 / 3} - {({Y/Y}_{n})}^{1 / 3}} \\ b * = 200 {{({Y/Y}_{n})}^{1 / 3} - {({Z/Z}_{n})}^{1 / 3}} \end{array}$
Darin sind X_n, Y_n und Z_n die drei Stimulanswerte auf einer vollständig streuenden Oberfläche unter einer Normlichtquelle. Hier wurden die Normlichtquelle als entsprechend D50 und die Werte X_n = 96,42, Y_n = 100,00, Z_n = 82,51 angenommen.
Aus den nach Formel (3) berechneten Werten L*, a* und b* können der Helligkeitsunterschied ΔL*, der Farbsättigungsunterschied ΔC* und der Farbtonunterschied ΔH* zwischen dem Hologramm und dem Original aus der Beziehung der folgenden Formel (4) ermittelt werden. $Δ L * = L *_{h} - L *_{o}$
$Δ C* = {(a *_{h}^{2} + b *_{h}^{2})}^{1 / 2} - {(a *_{o}^{2} + b *_{o}^{2})}^{1 / 2}$
$Δ H* = {tan}^{- 1} (b *_{h} /a *_{h}) - {tan}^{- 1} (b *_{o} /a *_{o})$
Darin sind:

L*_h, a*_h und b*_h die L*-, a*- und b*-Werte des Hologramms,
L*_o, a*_o und b*_o die L*-, a*- und b*-Werte des Originals.

Für das als Hologramm aufzuzeichnende Original wurden fünf Farbchips in weiß (N9,5), rot (5R5/14), gelb (5Y8/12), grün (5G5/10) und blau (5PB4/10), die nebeneinander angeordnet sind, verwendet (die Werte in Klammer entsprechen dem Farbangabeverfahren nach Munsell), davon wurde nach dem erfindungsgemäßen zweistufigen Verfahren ein Vollfarb-Hologramm hergestellt (auf Grund der Zielsetzung der Beurteilung wurde jedoch das Aufzeichnungsgebiet des lichtempfindlichen Materials zur Aufzeichnung des H1 Hologramms bei der Herstellung des H1 Hologramms nicht unterteilt), dann wurde zum Vergleich von diesem Original ein Vollfarb-Hologramm nach dem Verfahren von Denisyuk hergestellt; diese hergestellten Hologramme wurden jeweils als Originalplatte genommen und nach einem Hologramm-Kopierverfahren kopiert, und diese Kopien wurden als Probenhologramme genommen. Beim Kopieren des nach dem Verfahren von Denisyuk vom Original hergestellten Vollfarb-Hologramms wurde dabei der Einfallswinkel des Kopier-Beleuchtungslichts so gewählt, dass das Blickfeld gemäß dem Verfahren in Patentdokument 1 eingeschränkt wurde. Der geplante Einfallswinkel des Rekonstruktions-Beleuchtungslichts der kopierten Probenhologramme betrug bei der Probe nach dem erfindungsgemäßen zweistufigen Verfahren 52° vertikal nach oben, bei der Probe nach dem Verfahren von Denisyuk, bei der das Blickfeld gemäß dem Verfahren nach Patentdokument 1 eingeschränkt ist, 35° vertikal nach oben.
26 stellt die Ergebnisse der Messung der Farbwiedergabe eines Probenhologramms dar, wobei nach dem erfindungsgemäßen zweistufigen Verfahren ein Vollfarb-Hologramm hergestellt wurde, dieses H2 Hologramm als Original genommen und nach dem Hologramm-Kopierverfahren kopiert wurde. 26 (a) zeigt die Koordinatenwerte a* und b* des Beugungslichts zur Position des Betrachtungswinkels von 0° von den den fünf Farbchips entsprechenden Hologrammbereichen (jeweils angegeben als H1H2 - W (weiß), H1H2 - R (rot), H1H2 - Y (gelb), H1H2 - G (grün) und H1H2 - B (blau)), wenn der Einfallswinkel des Rekonstruktions-Beleuchtungslichts im Bereich von 44° zu 67° verändert wurde. Auch die Koordinatenwerte a* und b* des Originals sind angegeben.
26 (b) zeigt die Veränderungen des Luminanzwertes des Beugungslichts von den den fünf Farbchips entsprechenden Hologrammbereichen, wenn sich der Einfallswinkel des Rekonstruktions-Beleuchtungslichts an der Position mit dem Betrachtungswinkel von 0° ändert.
26 (c) zeigt den Helligkeitsunterschied ΔL*, den Farbsättigungsunterschied ΔC* und den Farbtonunterschied ΔH* zwischen dem Probenhologramm und dem Original für die einzelnen Farbchips bei einem Einfallswinkel des Rekonstruktions-Beleuchtungslichts von 52° und einem Betrachtungswinkel von 0°.
Aus 26 (a) und (b) kann man ablesen, dass es bei den erfindungsgemäßen Probenhologrammen bei den Reproduktionsfarben der einzelnen Chips im Bereich des Einfallswinkels von 44° bis 67°, in dem auch der konstruktionsseitig geplante Einfallswinkel von 52°liegt, keine großen Veränderungen gab; die Luminanz war bei einem Einfallswinkel von 44° am größten, und der Farbwiedergabebereich ist annähernd gleich wie beim konstruktionsseitig geplanten Einfallswinkel von 52°.
In 26 (c) ist zu sehen, dass bei den erfindungsgemäßen Probenhologrammen der Helligkeitsunterschied ΔL* bei jeder Farbe einen höheren Helligkeitswert aufwies als das Original, wenn die Helligkeitskorrektur unter der Maßgabe der Helligkeit der weißen Farbe erfolgte, dass der Farbsättigungsunterschied ΔC* bei gelb schlechter war, und dass beim Farbtonunterschied ΔH* blau anders wurde als das Original.
Als nächstes soll die Farbwiedergabeeigenschaft eines Vollfarb-Hologramms nach dem erfindungsgemäßen zweistufigen Verfahren mit jener eines Vergleichsbeispiels verglichen werden, dessen Blickfeld beim Kopieren eines nach dem Verfahren von Denisyuk hergestellten Hologramms gemäß dem in Patentdokument 1 beschriebenen Verfahren eingeschränkt worden ist. Zu diesem Zweck stellt 27 ein a*b* Farbtondiagramm dar, wobei der Einfallswinkel des Reproduktions-Beleuchtungslichts als Parameter dient. 27 (a) stellt den erfindungsgemäßen Fall, (b) den Fall des Vergleichsbeispiels dar; der im Diagramm dargestellte Winkel ist der Einfallswinkel des Rekonstruktions-Beleuchtungslichts in vertikaler Richtung; der konstruktionsseitig geplante Einfallswinkel beträgt bei der vorliegenden Erfindung 52° und beim Vergleichsbeispiel 35°.
Aus 27 (a) und (b) ist ersichtlich, dass der Farbwiedergabebereich des erfindungsgemäßen Probenhologramms beim Konstruktionseinfallswinkel von 52° nahe am Farbwiedergabebereich des Originals und größer (breiter) war als jener des Vergleichsbeispiels. Daher ist die Farbwiedergabeeigenschaft des Vollfarb-Hologramms nach dem erfindungsgemäßen zweistufigen Verfahren auch unter Vergleich mit jener des Vergleichsbeispiels hervorragend.
28 zeigt die Abhängigkeit des Betrachtungswinkels im Bereich des weißen Chips in vertikaler Richtung (a) und in horizontaler Richtung (b) eines Vollfarb-Hologramms nach dem erfindungsgemäßen zweistufigen Verfahren und eines Vollfarb-Hologramms als Vergleichsbeispiel, dessen Blickfeld beim Kopieren eines nach dem Verfahren von Denisyuk hergestellten Hologramms gemäß dem im Patentdokument 1 beschriebenen Verfahren eingeschränkt worden ist. Der konstruktionsseitig geplante Betrachtungswinkel beträgt dabei sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung 0°.
Aus 28 (a) und (b) ist klar ersichtlich, dass beim Vollfarb-Hologramm nach dem erfindungsgemäßen zweistufigen Verfahren der Bereich des Betrachtungswinkels sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung eingeschränkt werden kann und dass die Helligkeit beim konstruktionsseitig geplanten Betrachtungswinkel beim Vollfarb-Hologramm nach dem erfindungsgemäßen zweistufigen Verfahren größer ist als bei dem Hologramm des Vergleichsbeispiels.
Die Form der Luminanzverteilung in Abhängigkeit vom Betrachtungswinkel ist beim Vollfarb-Hologramm nach dem erfindungsgemäßen zweistufigen Verfahren und dem Vergleichsbeispiel unterschiedlich. Während es beim erfindungsgemäßen Vollfarb-Hologramm in der Nähe des konstruktionsseitig geplanten Betrachtungswinkels von 0° sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung eine breite Verteilung gibt, gibt es beim Hologramm des Vergleichsbeispiels in vertikaler Richtung eine Spitze, und in horizontaler Richtung ist sie flach. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Prinzipien der Einschränkung des Betrachtungswinkelbereichs (Blickfeld) beim erfindungsgemäßen Verfahren und dem Verfahren des Vergleichsbeispiels verschieden sind.
Da ferner beim Vollfarb-Hologramm nach dem erfindungsgemäßen zweistufigen Verfahren die Kurve der Betrachtungswinkelabhängigkeit eckig, eben und breit ist, wobei der Betrachtungswinkel an beiden Enden steil abfällt, kann man die Eignung für ein Bild-Wechsel-Hologramm erkennen.
Oben wurden das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen sowie nach diesem Verfahren hergestellte Bild-Wechsel-Hologramme an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt und kann auf verschiedene Weise modifiziert werden. Zum Beispiel wurden hier in den verschiedenen Teilgebieten oder Element-Hologrammen des H1 Hologramms jeweils verschiedene Objekte (Würfel, dreieckige Pyramide, Zylinder) aufgezeichnet, aber es können in den einzelnen Teilgebieten bzw. Element-Hologrammen jeweils die gleichen Objekte aufgezeichnet werden. Oder es können z.B. auch eine Reihe von verschiedenen Einzelbildern (Szenen) einer kontinuierlichen Bewegung desselben Menschen oder Tiers etc. aufgezeichnet werden. 29 zeigt als Beispiel dafür eine Reihe von Szenen, wobei in der Reihenfolge der Einzelbilder von links nach recht in der obersten Reihe, dann von links nach rechts in der mittleren Reihe und dann von links nach rechts in der unteren Reihe ein laufendes Pferd abgebildet ist. Wenn diese Reihe von Szenen jeweils in den Teilgebieten oder Element-Hologrammen eines H1 Hologramms von oben nach unten aufgezeichnet wird, wechseln die vom H2 Hologramm 21 rekonstruierten Abbilder kontinuierlich, während sich das Auge E des Betrachters von oben nach unten bewegt, und es wird der Effekt bewegter Bilder erzielt, der den Eindruck eines laufenden Pferdes vermittelt. Vollfarb-Hologramme können auch derart konstruiert sein, dass durch Wechsel der Bilder bei einigen Bildern, in Vollfarbe aufgezeichnete Objekt-Abbilder und bei anderen Bildern monochrom aufgezeichnete Objekt-Abbilder rekonstruiert werden. Außerdem kann das erfindungsgemäße Bild-Wechsel-Hologramm sehr wirkungsvoll als Hologramm zur Verhinderung von Fälschungen sowie für verschiedene Designs eingesetzt werden, und es kann auch als optisches Element Verwendung finden.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen, bei denen das betrachtete Bild je nach Blickrichtung wechselt, dadurch gekennzeichnet, dass das Hologramm-Aufzeichnungsmaterial flächenmäßig in mehrere Gebiete unterteilt wird, in den einzelnen Teilgebieten Objekte, die als unterschiedliche Bilder anzuzeigen sind, unter Verwendung von Referenzlicht mit dem gleichen Einfallswinkel holographisch aufgezeichnet und so ein Hologramm der ersten Stufe aufgezeichnet wird, und gleichzeitig von dem aufgezeichneten Hologramm der ersten Stufe die in den einzelnen Teilgebieten aufgezeichneten Objekt-Abbilder rekonstruiert werden, und in der Nähe dieser rekonstruierten Objekt-Abbilder Aufzeichnungsmaterial für ein Hologramm der zweiten Stufe angeordnet wird und so ein Reflexions- oder Transmissions-Volumenhologramm aufgezeichnet wird, wobei das Hologramm der ersten Stufe und das Hologramm der zweiten Stufe unter Verwendung von einem Laserlicht, das eine gleiche Wellenlänge aufweist, aufgezeichnet wird, wobei die besagten in den jeweiligen Teilgebieten des aufgezeichneten Hologramms der ersten Stufe aufgezeichneten Objekte unter Verwendung von Laserlicht, das eine einzelne Wellenlänge aufweist, die eine gleiche ist, wie sie für das Aufzeichnen der Objekte verwendet wird, rekonstruiert werden, wobei die besagten gleichzeitig rekonstruierten Abbilder in dem besagten Hologramm der zweiten Stufe aufgezeichnet werden, und wobei zumindest ein Objekt-Abbild zu zumindest einem anderen Objekt-Abbild wechselt in Abhängigkeit von der Blickrichtung.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der genannten in den einzelnen Teilgebieten des Hologramm-Aufzeichnungsmaterials holographisch aufgezeichneten Objekte ein von einem Computer-generierten Hologramm rekonstruiertes Rekonstruktions-Abbild ist.
Verfahren zur Herstellung von vollfarbigen Bild-Wechsel-Hologrammen, bei denen das betrachtete Bild je nach Blickrichtung wechselt, dadurch gekennzeichnet, dass Hologramm-Aufzeichnungsmaterialien für unterschiedliche Farben derart in mehrere Gebiete unterteilt werden, dass diese miteinander korrespondieren, in den jeweiligen Teilgebieten die Objekte, die als unterschiedliche Bilder anzuzeigen sind, unter Verwendung von Referenzlicht mit dem gleichen Einfallswinkel holographisch aufgezeichnet werden, wobei für jedes Hologramm-Aufzeichnungsmaterial eine andere Farb-Wellenlänge verwendet wird, und so Hologramme der ersten Stufe aufgezeichnet werden, und gleichzeitig ausgehend von den einzelnen aufgezeichneten Hologrammen der ersten Stufe jeweils die in den einzelnen Teilgebieten aufgezeichneten Objekt-Abbilder der korrespondierenden Farbkomponenten rekonstruiert werden, und in der Nähe dieser rekonstruierten Objekt-Abbilder Aufzeichnungsmaterialien für das Hologramm der zweiten Stufe angeordnet werden und so ein Reflexionsoder Transmissions-Volumenhologramm aufgezeichnet wird wobei das Hologramm der ersten Stufe und das Hologramm der zweiten Stufe unter Verwendung von einem Laserlicht, das eine gleiche Wellenlänge aufweist, aufgezeichnet wird, und wobei zumindest ein Objekt-Abbild zu zumindest einem anderen Objekt-Abbild wechselt in Abhängigkeit von der Blickrichtung.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der genannten Objekte, die in den einzelnen Teilgebieten der Hologramm-Aufzeichnungsmaterialien für die unterschiedlichen Farben holographisch aufgezeichnet werden, ein Rekonstruktions-Abbild ist, das von einem Computer-generierten Hologramm rekonstruiert wurde, das die Rekonstruktion eines Vollfarb-Abbildes ermöglicht.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus mehreren Hologrammen der ersten Stufe der Reihe nach die in den einzelnen Teilgebieten aufgezeichneten Objekt-Abbilder korrespondierender Farbkomponenten gleichzeitig rekonstruiert werden, und in der Nähe dieser rekonstruierten Objekt-Abbilder der Reihe nach Hologramm-Aufzeichnungsmaterialien für das Hologramm der zweiten Stufe angeordnet werden, auf die die korrespondierenden Farbkomponenten aufgezeichnet werden können, und so ein Reflexions- oder Transmissions-Volumenhologramm aufgezeichnet wird.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hologramm-Aufzeichnungsmaterialien für die zweite Stufe für unterschiedliche Farben der Reihe nach übereinander geschichtet und ausgehend von den Hologrammen der ersten Stufe die Objekt-Abbilder für die unterschiedlichen Farbkomponenten der Reihe nach rekonstruiert werden, so dass diese auf den übereinander geschichteten Hologramm-Aufzeichnungsmaterialien der zweiten Stufe der Reihe nach aufgezeichnet werden.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfallsrichtung des Referenzlichts bei der Aufzeichnung des Hologramms der zweiten Stufe, wenn dieses Referenzlicht auf die Oberfläche des Hologramms der ersten Stufe projiziert wird, im Wesentlichen parallel zur Unterteilungsrichtung der Teilgebiete des Hologramms der ersten Stufe ist.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Hologramm-Aufzeichnungsmaterial der ersten Stufe lichtempfindliches Silberhalogenid-Material und als Hologramm-Aufzeichnungsmaterial der zweiten Stufe ein Fotopolymer verwendet wird.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzlicht, das bei der Aufzeichnung der Hologramme der ersten und der zweiten Stufe verwendet wird, ein im Wesentlichen paralleles Licht ist.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen, bei denen das betrachtete Bild je nach Blickrichtung wechselt, dadurch gekennzeichnet, dass die Objekte, die als unterschiedliche Bilder anzuzeigen sind, auf mehreren Element-Hologramm-Aufzeichnungsmaterialien unter Verwendung von Referenzlicht mit dem gleichen Einfallswinkel holographisch aufgezeichnet werden, diese Element-Hologramme nebeneinander angeordnet werden und daraus das Hologramm der ersten Stufe aufgebaut wird, und gleichzeitig ausgehend von diesem aufgebauten Hologramm der ersten Stufe die in den einzelnen Element-Hologrammen aufgezeichneten Objekt-Abbilder rekonstruiert werden, in der Nahe dieser rekonstruierten Objekt-Abbilder Hologramm-Aufzeichnungsmaterialien für die zweite Stufe angeordnet werden und so ein Reflexions- oder Transmissions-Volumenhologramm aufgezeichnet wird, wobei das Hologramm der ersten Stufe und das Hologramm der zweiten Stufe unter Verwendung von einem Laserlicht, das eine gleiche Wellenlänge aufweist, aufgezeichnet wird, und wobei zumindest ein Objekt-Abbild zu zumindest einem anderen Objekt-Abbild wechselt in Abhängigkeit von der Blickrichtung.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der genannten in den einzelnen Element-Hologrammen des Hologramm-Aufzeichnungsmaterials holographisch aufgezeichneten Objekte ein von einem Computer-generierten Hologramm rekonstruiertes Rekonstruktions-Abbild ist.
Verfahren zur Herstellung von vollfarbigen Bild-Wechsel-Hologrammen, bei dem das betrachtete Bild je nach Blickrichtung wechselt, dadurch gekennzeichnet, dass für unterschiedliche Farben jeweils mehrere Element-Hologramm-Aufzeichnungsmaterialien bereitgestellt werden, für die jeweilige Farb-Wellenlänge die Objekte, die als unterschiedliche Bilder anzuzeigen sind, auf den Element-Hologramm-Aufzeichnungsmaterialien unter Verwendung von Referenzlicht mit dem gleichen Einfallswinkel holographisch aufgezeichnet werden, diese Element-Hologramme nebeneinander angeordnet werden, so dass sie als Hologramm der ersten Stufe für die einzelnen Farben aufgebaut werden, und gleichzeitig ausgehend von diesen aufgebauten Hologrammen der ersten Stufe jeweils die in den einzelnen Element-Hologrammen aufgezeichneten Objekt-Abbilder korrespondierender Farbkomponenten rekonstruiert werden, in der Nähe dieser rekonstruierten Objekt-Abbilder Hologramm-Aufzeichnungsmaterialien für die zweite Stufe angeordnet werden und so ein Reflexions- oder Transmissions-Volumenhologramm aufgezeichnet wird, wobei das Hologramm der ersten Stufe und das Hologramm der zweiten Stufe unter Verwendung von einem Laserlicht, das eine gleiche Wellenlänge aufweist, aufgezeichnet wird, und wobei zumindest ein Objekt-Abbild zu zumindest einem anderen Objekt-Abbild wechselt in Abhängigkeit von der Blickrichtung.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Objekte, die auf die einzelnen Element-Hologramme der genannten Hologramm-Aufzeichnungsmaterialien für die unterschiedlichen Farben holographisch aufgezeichnet werden, ein Rekonstruktions-Abbild ist, das von einem Computer-generierten Hologramm rekonstruiert wurde, das eine vollfarbige Abbildrekonstruktion ermöglicht.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Hologrammen der ersten Stufe der Reihe nach die in den einzelnen Element-Hologrammen aufgezeichneten Objekt-Abbilder korrespondierender Farbkomponenten gleichzeitig rekonstruiert werden, in der Nähe dieser rekonstruierten Objekt-Abbilder Hologramm-Aufzeichnungsmaterialien für die zweite Stufe angeordnet werden, mit denen die korrespondierenden Farbkomponenten aufgezeichnet werden können, und so ein Reflexions- oder Transmissions-Volumenhologramm aufgezeichnet wird.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Hologramm-Aufzeichnungsmaterialien für die zweite Stufe für unterschiedliche Farben der Reihe nach übereinander geschichtet und ausgehend von den Hologrammen der ersten Stufe die Objekt-Abbilder für die unterschiedlichen Farbkomponenten der Reihe nach rekonstruiert werden, so dass diese auf die übereinander geschichteten Hologramm-Aufzeichnungsmaterialien der zweiten Stufe der Reihe nach aufgezeichnet werden.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfallsrichtung des Referenzlichts bei der Aufzeichnung des Hologramms der zweiten Stufe, wenn dieses Referenzlicht auf die Oberfläche des Hologramms der ersten Stufe projiziert wird, im Wesentlichen parallel zur parallelen Richtung der Element-Hologramme des Hologramms der ersten Stufe ist.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Aneinanderreihung der Element-Hologramme beim Hologramm der ersten Stufe derart gestaltet ist, dass die Element-Hologramme einander teilweise überlappend aneinander gereiht sind.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Hologramm-Aufzeichnungsmaterial der ersten Stufe lichtempfindliches Silberhalogenid-Material und als Hologramm-Aufzeichnungsmaterial der zweiten Stufe ein Fotopolymer verwendet wird.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzlicht, das bei der Aufzeichnung des Hologramms der ersten und der zweiten Stufe verwendet wird, ein im Wesentlichen paralleles Licht verwendet wird.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Hologramm der ersten Stufe derart gehalten wird, dass es in Richtung des Hologramm-Aufzeichnungsmaterials der zweiten Stufe verschiebbar und sein Winkel in Bezug auf das Rekonstruktions-Beleuchtungslicht einstellbar ist, wenn von den Hologrammen der ersten Stufe die Objekt-Abbilder, die in den einzelnen Teilgebieten oder Element-Hologrammen aufgezeichnet sind, gleichzeitig rekonstruiert werden und so auf das Hologramm-Aufzeichnungsmaterial der zweiten Stufe ein Reflexions- oder Transmissions-Volumenhologramm aufgezeichnet wird.
Verfahren zur Herstellung von Bild-Wechsel-Hologrammen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Hologramm-Aufzeichnungsmaterial der zweiten Stufe derart gehalten wird, dass es in Bezug auf das Hologramm der ersten Stufe in einer Ebene in zwei einander rechtwinkelig kreuzende Richtungen beweglich ist, und so Bild-Wechsel-Hologramme mit den gleichen Eigenschaften in den einzelnen Bewegungsbereichen des Hologramm-Aufzeichnungsmaterials der genannten zweiten Stufe mehrflächig aufgezeichnet werden können.
Bild-Wechsel-Hologramm, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Volumenhologramm besteht und derart aufgezeichnet wird, dass bei Bestrahlung mit einem bestimmten Rekonstruktions-Beleuchtungslicht in der Nähe der Hologramm-Fläche mehrere Objekt-Abbilder rekonstruiert werden und in einer Position in einem bestimmten Abstand von der Hologramm-Fläche ein Fenster rekonstruiert wird, und gebeugtes Licht, das die genannten einzelnen Objekt-Abbilder rekonstruiert, in unterschiedliche Bereiche des Fensters einfällt.
Bild-Wechsel-Hologramm gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der genannten Objekt-Abbilder ein Rekonstruktions-Abbild ist, das aus einem Computer-generierten Hologramm rekonstruiert ist.
Bild-Wechsel-Hologramm gemäß Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass derart aufgezeichnet wird, dass das gebeugte Licht, das die genannten einzelnen Objekt-Abbilder rekonstruiert, in Bereiche des Fensters einfällt, die einander teilweise überlappen.
Bild-Wechsel-Hologramm gemäß einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass es als Vollfarb-Hologramm aufgezeichnet werden kann.