JP2007011158A - ホログラム観察具セットとそのための点光源生成シート - Google Patents

Abstract

【課題】 日常の生活シーンにおいてホログラム観察具と組み合わせて使用することで容易に観察可能な点光源生成シートとその組み合わせのホログラム観察具セットを提供。
【解決手段】 ホログラムを通して点光源を観察すると点光源の位置近傍に所定の画像又はメッセージが再生されて観察可能な透過型のフーリエ変換ホログラム３１を用いたホログラム観察具３０と、そのホログラム観察具３０に記録された画像又はメッセージ３２を再生するための点光源を形成するために、光を点状に透過できる光透過部４１が１つ以上形成された点光源生成シート４０との組み合わせからなるホログラム観察具セット。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ホログラム観察具セットとそのための点光源生成シートに関し、特に、透過型のフーリエ変換ホログラムとして構成された計算機ホログラムを通して点光源を観察すると、点光源の位置付近に所定の画像又はメッセージが観察可能なホログラム観察具とそのための点光源生成シートとの組み合わせ（セット）とその点光源生成シートに関するものである。

特許文献１においてホログラムメガネが提案されている。このホログラムメガネは、図４（ａ）に斜視図を示すような構成になっている。すなわち、メガネフレーム１の両眼用の枠内には、２つの透過型ホログラム２、３が嵌め込まれている。この透過型ホログラム２、３を用いたメガネを掛けて図４（ｂ）に示すような小面積の光源４、５、６、７を含むシーンを見ると、例えば図４（ｃ）に示すように見える。すなわち、図４（ｂ）の実際のシーンにおける小面積の光源４、５、６、７がそれぞれ予め選択されたパターン「ＮＯＥＬ」８、９、１０、１１に置き換わったシーンとして見える。あるいは、光源４、５、６、７の近傍にパターン「ＮＯＥＬ」８、９、１０、１１が重なって見える。このような特性を持つ透過型ホログラム２、３としては、計算機ホログラムとして構成された上記パターン「ＮＯＥＬ」のフーリエ変換ホログラム（フラウンホーファーホログラム）が用いられる。

このような透過型ホログラム２、３は、例えば次のようにして位相型ホログラムとして作成される。

図５（ａ）はこのような透過型ホログラムの１つの作成方法を示すフローチャートである（特許文献２）。図５（ｂ）はそのフローチャートを説明するための模式図である。ステップ１０１において、原画像２１が作成される。次に、ステップ１０２において、原画像のフーリエ変換像２２を計算機を用いて作成する。次に、ステップ１０３で、フーリエ変換像２２を二値以上に多値化してフーリエ変換像２３を作成する。そして、ステップ１０４で、再生像のシミュレーションを行う。このシミュレーションは多値化したフーリエ変換像２３に逆フーリエ変換を施し、再生像２４を得て、上述の各工程での処理が適正に行われていたかをチェックするものである。次に、ステップ１０５で、得られた多値化したフーリエ変換像を希望の範囲まで配列する。例えば、二値化されたフーリエ変換像２３を４つ並べて計算機ホログラム２５を得る。なお、実際には最小単位の画像２３を例えば縦、横に１０個ずつ配列したりする。次いで、ステップ１０６で、このようにして配列された計算機ホログラム２５の複製用原版を例えば半導体プロセス（フォトリソグラフィとエッチング）を用いて作成する。そして、ステップ１０７で、その複製用原版の凹凸レリーフパターンを例えば紫外線硬化樹脂等に複製して透過型ホログラム２、３が得られる。

このようなホログラムメガネは、片側の透過型ホログラム２又は３だけでも、それを通して小面積の光源４、５、６、７を含むシーンを観察すると、光源４、５、６、７の位置近傍に所定の画像又はメッセージ（図４（ｃ）では「ＮＯＥＬ」）が再生されて観察可能なホログラム観察具を構成することができる。
米国特許第５，５４６，１９８号明細書 特開平１０−１５３９４３号公報

しかし、日常の生活シーンでは、このようなホログラム観察具の観察に適した点光源が常に存在するわけではないため、そのホログラム観察具を使用できる場所は限定されていた。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、日常の生活シーンにおいてホログラム観察具と組み合わせて使用することで容易に観察可能な点光源生成シートとその組み合わせのホログラム観察具セットを提供することである。

上記目的を達成する本発明のホログラム観察具セットは、ホログラムを通して点光源を観察すると点光源の位置近傍に所定の画像又はメッセージが再生されて観察可能な透過型のフーリエ変換ホログラムを用いたホログラム観察具と、そのホログラム観察具に記録された画像又はメッセージを再生するための点光源を形成するために、光を点状に透過できる光透過部が１つ以上形成された点光源生成シートとの組み合わせからなることを特徴とするものである。

また、本発明の点光源生成シートは、ホログラムを通して点光源を観察すると点光源の位置近傍に所定の画像又はメッセージが再生されて観察可能な透過型のフーリエ変換ホログラムを用いたホログラム観察具に記録された画像又はメッセージを再生するための点光源を形成するために、光を点状に透過できる光透過部が１つ以上形成されてなることを特徴とするものである。

この場合、前記光透過部の最大長さＨが、
Ｈ≦２Ｂ・ｔａｎ（θ／１０） ・・・（１）
を満たすことが望ましい。ただし、Ｂは点光源生成シートとホログラム観察具との距離、θはホログラム観察具の記録された画像又はメッセージを再生するための最大回折角である。

また、前記光透過部が複数形成されており、少なくとも１つの光透過部の周囲Ｂ・ｔａｎθの範囲には、他の光透過部が形成されていないことが望ましい。ただし、Ｂは点光源生成シートとホログラム観察具との距離である。

本発明によれば、蛍光灯等、点光源とは見なせない光源をホログラム観察具とセットにした点光源生成シートによって点光源化することが可能になるため、ホログラム観察具を通して所定の絵柄を観察できるシーンが格段に増える。また、点光源生成シートの光透過部の大きさと間隔を適切に設定することで、ホログラム観察具を通して見える絵柄が良好な品質で観察可能となる。

以下、図面を参照にして本発明のホログラム観察具セットとそのための点光源生成シートの実施例を説明する。図１は、本発明に基づく点光源生成シートを用いてホログラム観察具を観察する様子を示す図であり、図２は、そのときに観察される絵柄と点光源の関係を示す図である。

図１、図２において、ホログラム観察具３０は、１枚の透明ホログラム３１を備えており、その透明ホログラム３１は例えば図示しないフレームで周囲が支持されている。透明ホログラム３１は、特許文献１と同様に、透過型のフーリエ変換ホログラムとして構成された計算機ホログラムであって、その透過型ホログラムを通して点光源を観察すると点光源の位置付近に所定の画像又はメッセージ（この場合、図２に示したように、ハート型の線図３２）が観察可能なホログラムからなるものである。

そして、本発明においては、点光源生成シート４０が用意されており、点光源生成シート４０は、例えば黒色の不透明シート４２に所定の配置で単数又は複数の光透過部４１が設けられてなるものである。

このような構成において、観察者は、図１に示すように、例えば右手ＲＨにホログラム観察具３０を持ち、左手ＬＨに点光源生成シート４０を持ち、例えば部屋の中の照明光源である蛍光灯５０を遮るように、左手ＬＨを伸ばして点光源生成シート４０をかかげ、一方、右手ＲＨは観察する目の前にホログラム観察具３０を持ってきて、ホログラム観察具３０の透明ホログラム３１を介して点光源生成シート４０を見ると、図２に示すように、点光源生成シート４０の各光透過部４１の近傍に計算機ホログラムとして記録したハート型の線図としての絵柄３２が重なって見える。

したがって、ホログラム観察具３０と点光源生成シート４０とからなるセット（組み合わせ）を携帯することで、通常の大分部のシーンで観察者に点光源生成シート４０を使用してホログラム観察具３０に記録された提示したい絵柄３２を自由に観察させることができる。

ところで、本発明の点光源生成シート４０は、光を点状に透過できる光透過部４１が少なくとも１つ形成されてなるものである。その点光源生成シート４０の光透過部４１の大きさと光透過部４１間の間隔について以下に検討する。図３は、点光源生成シート４０の１例を示す平面図であり、７個の光透過部４１が北斗七星状に配置されて構成されている。光透過部４１の最大長さ（光透過部４１の形状が円の場合は直径）Ｈは、
Ｈ≦２Ｂ・ｔａｎ（θ／１０） ・・・（１）
を満たすことが望ましい。ここで、Ｂは点光源生成シート４０とホログラム観察具ホログラム観察具３０との距離、θはホログラム観察具３０の絵柄３２（記録された画像又はメッセージ）を再生するための最大回折角である。

この条件式（１）は、図２のように、光透過部４１の近傍に透明ホログラム３１に記録された絵柄３２が再生されるとき、絵柄３２の見かけ上の最大寸法である２Ｂ・ｔａｎθの略１０分の１以下に光透過部４１の最大長さＨがあれば、再生される絵柄３２に対して光透過部４１が目立たなくなると言う意味である。

また、図３のように、点光源生成シート４０に光透過部４１が複数形成されている場合、少なくとも１つの光透過部４１の周囲Ｂ・ｔａｎθの範囲には、他の光透過部４１が形成されていないことが望ましい。

この条件の意味は、点光源生成シート４０上で各光透過部４１に基づいて再生される絵柄３２間に重なりが生じないという意味である。

具体的に、光透過部４１の最大長さＨは、点光源生成シート４０とホログラム観察具ホログラム観察具３０との距離Ｂを５００ｍｍ、ホログラム観察具３０の最大回折角θを１．５７５°とした場合、Ｈ≦２Ｂ・ｔａｎ（θ／１０） ＝２×５００×ｔａｎ（１．５７５°／１０）＝２．７５ｍｍとなる。したがって、光透過部４１の形状が円の場合は、その直径Ｈを２．７５ｍｍ以下とすればよい。

また、点光源生成シート４０とホログラム観察具３０の距離Ｂを５００ｍｍ、ホログラム観察具３０の最大回折角θを１．５７５°とした場合、Ｂ・ｔａｎθ＝５００×ｔａｎ１．５７５°＝１３．７４ｍｍとなり、点光源生成シート４０に光透過部４１が複数形成されている場合に、各光透過部４１の周囲１３．７４ｍｍ内に他の光透過部４１が形成されていないことが望ましい。

以上、本発明によるホログラム観察具セットとそのための点光源生成シートを実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。

本発明に基づく点光源生成シートを用いてホログラム観察具を観察する様子を示す図である。 図１の場合に観察される絵柄と点光源の関係を示す図である。 点光源生成シートの１例を示す平面図である。 ホログラムメガネとその作用を説明するための図である。 ホログラム観察具のための透過型ホログラムの１つの作成方法を示すフローチャート（ａ）とそのフローチャートを説明するための模式図（ｂ）である。

符号の説明

１…メガネフレーム
２、３…透過型ホログラム
４、５、６、７…小面積の光源
８、９、１０、１１…予め選択された置き替えパターン
２１…原画像
２２…フーリエ変換像
２３…多値化したフーリエ変換像
２４…再生像
２５…計算機ホログラム
３０…ホログラム観察具
３１…透明ホログラム
３２…絵柄
４０…点光源生成シート
４１…光透過部
４２…不透明シート
５０…蛍光灯
ＲＨ…観察者の右手
ＬＨ…観察者の左手

Claims (4)

1. ホログラムを通して点光源を観察すると点光源の位置近傍に所定の画像又はメッセージが再生されて観察可能な透過型のフーリエ変換ホログラムを用いたホログラム観察具と、そのホログラム観察具に記録された画像又はメッセージを再生するための点光源を形成するために、光を点状に透過できる光透過部が１つ以上形成された点光源生成シートとの組み合わせからなることを特徴とするホログラム観察具セット。
2. ホログラムを通して点光源を観察すると点光源の位置近傍に所定の画像又はメッセージが再生されて観察可能な透過型のフーリエ変換ホログラムを用いたホログラム観察具に記録された画像又はメッセージを再生するための点光源を形成するために、光を点状に透過できる光透過部が１つ以上形成されてなることを特徴とする点光源生成シート。
3. 前記光透過部の最大長さＨが、
   Ｈ≦２Ｂ・ｔａｎ（θ／１０） ・・・（１）
   を満たすことを特徴とする請求項２記載の点光源生成シート。ただし、Ｂは点光源生成シートとホログラム観察具との距離、θはホログラム観察具の記録された画像又はメッセージを再生するための最大回折角である。
4. 前記光透過部が複数形成されており、少なくとも１つの光透過部の周囲Ｂ・ｔａｎθの範囲には、他の光透過部が形成されていないことを特徴とする請求項２又は３記載の点光源生成シート。ただし、Ｂは点光源生成シートとホログラム観察具との距離である。

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