JP2007148451A - Computer hologram - Google Patents

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Toshitaka Toda
敏貴 戸田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a computer hologram for displaying a three-dimensional multicolor (full-color) pattern, in particular, for displaying a bright image of high picture quality in accurate colors with reduced noise upon displaying a multicolor three-dimensional image which gives a parallax only in the horizontal direction. <P>SOLUTION: The hologram has a long slit in a horizontal direction as a structural unit consisting of interference fringes computed for light at a desired wavelength, and the hologram comprises a plurality of slit groups, wherein each slit group includes a plurality of the above slits corresponding to various wavelengths arranged in the vertical direction, and each slit group is controlled in such a manner that a product of the wavelength and the main spatial frequency in a vertical direction of the interference fringes constituting the plurality of slits is constant. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、表示される物体上の各点からの光の波面の情報を、干渉縞の形態で基板上に形成して得られる計算機ホログラムに関する。
特に、水平方向にのみ視差を持ち、表示像が多色表現されている計算機ホログラムに関する。
The present invention relates to a computer generated hologram obtained by forming information on the wavefront of light from each point on a displayed object on a substrate in the form of interference fringes.
In particular, the present invention relates to a computer generated hologram having parallax only in the horizontal direction and displaying a multicolored display image.

計算機などを用いて、記録する物体上の各点からの光の複素振幅分布を元に、コヒーレントな参照光を加えて干渉縞を計算するなどして、得られた計算結果に基づき、適切に光を回折する機能を有するように干渉縞を基板上に形成して得られる「計算機ホログラム(CGH;Computer Generated Hologram )」が公知である。   Based on the calculated results, such as calculating interference fringes by adding coherent reference light based on the complex amplitude distribution of light from each point on the object to be recorded using a computer, etc. A “computer generated hologram (CGH)” obtained by forming interference fringes on a substrate so as to have a function of diffracting light is known.

計算機ホログラムの基板上への形成方法としては、電子ビーム描画装置などの高解像度な描画能力を持つ装置で干渉縞を直接描画する方法や、低解像度な画像出力装置を用いて出力した干渉縞の画像を光学的に縮小記録する方法などが知られている。   Computer holograms can be formed on a substrate by directly drawing interference fringes with a high-resolution drawing device such as an electron beam drawing device, or by using a low-resolution image output device. A method of optically reducing and recording an image is known.

ここで、干渉縞は2次元パターンとして計算され、基板上に形成される。
干渉縞は、形成方法や記録材料に応じて、基板上での濃度分布(透過率もしくは反射率の分布)、あるいは位相変調量分布(表面上の微小な凹凸の分布や屈折率の分布など)、もしくはこれらの複合した形態となる。
Here, the interference fringes are calculated as a two-dimensional pattern and formed on the substrate.
Depending on the formation method and recording material, interference fringes can be distributed on the substrate (transmittance or reflectance distribution) or phase modulation amount distribution (such as the distribution of minute irregularities on the surface and the refractive index distribution). Or a combination of these.

このような計算機ホログラムに、予め決められた光が入射すると、上述の濃度分布や位相変調量分布が光を回折し、1次回折光により記録した像が再生される。この1次回折光が観察者の眼に入射すると、記録された像が立体像などとして観察できる。   When predetermined light is incident on such a computer generated hologram, the above density distribution and phase modulation amount distribution diffract the light, and an image recorded by the first-order diffracted light is reproduced. When the first-order diffracted light enters the observer's eyes, the recorded image can be observed as a three-dimensional image.

立体像の表示を目的とする計算機ホログラムにおいては、計算量の低減などを目的として、水平方向にのみ視差を持つようにすることが多い。
通常の観察条件下において、立体像を表示する場合には、水平方向の視差のみが再現できていれば十分(両眼視差により、立体的に認識される)なためである。このとき、水平方向にのみ視差を持つ計算機ホログラムは、光の干渉を利用して撮影されるレインボーホログラムを計算機により模倣したものとして考えることができる。
Computer holograms intended to display stereoscopic images often have a parallax only in the horizontal direction for the purpose of reducing the amount of calculation.
This is because, when a stereoscopic image is displayed under normal observation conditions, it is sufficient that only the horizontal parallax can be reproduced (recognized stereoscopically by binocular parallax). At this time, a computer generated hologram having parallax only in the horizontal direction can be considered as a computer imitating a rainbow hologram photographed using light interference.

また、計算機ホログラムにおいて多色表示を行う場合には、多色表示に適したR,G,Bに対応した波長に対する干渉縞を計算し、これらの干渉縞をコヒーレントに重ね合わせる方法と、インコヒーレントに重ね合わせる方法とがある。
これらの何れの方法においても、上述のように最終的な干渉縞は2次元パターンとして基板上に形成される。
In addition, when performing multicolor display in a computer generated hologram, a method of calculating interference fringes for wavelengths corresponding to R, G, and B suitable for multicolor display, and superimposing these interference fringes coherently, and incoherent There is a method of overlaying.
In any of these methods, the final interference fringes are formed on the substrate as a two-dimensional pattern as described above.

このとき、コヒーレントに重ね合わせた場合は、各波長の像を生成する光の複素振幅同士の干渉成分なども記録されることになり、観察時に望ましい像を再生する光以外のノイズ光が現れることになる。
一方、インコヒーレントに重ね合わせた場合は、インコヒーレントに重ね合わせた干渉縞同士のモアレ成分に起因する回折光が発生し、やはりノイズとして観察される。
さらに、後者の場合には、インコヒーレントに複数の干渉縞の濃度パターンを重ねているため、2つの干渉縞同士が互いに1/2周期程度ずれている領域では適切に干渉縞が記録できなくなるという問題もある。
In this case, when coherently superimposed, interference components between the complex amplitudes of the light that generates the image of each wavelength are recorded, and noise light other than the light that reproduces the desired image appears at the time of observation. become.
On the other hand, when superimposed incoherently, diffracted light caused by moire components between interference fringes superimposed incoherently occurs and is also observed as noise.
Furthermore, in the latter case, since the density patterns of a plurality of interference fringes are superimposed incoherently, the interference fringes cannot be properly recorded in a region where the two interference fringes are shifted from each other by about ½ period. There is also a problem.

以上の「ノイズ」発生は、単純なS/Nの低下に影響するだけでなく、像再生に使われるべき光エネルギーの一部がノイズ成分に分配されることになるので、観察される像が暗くなるという問題にも繋がる。   The occurrence of the above “noise” not only affects a simple S / N reduction, but also part of the light energy to be used for image reproduction is distributed to the noise component, so that the observed image is It also leads to the problem of darkening.

また、計算機ホログラムからの再生像が多色である場合に、色再現性について十分な考慮がなされておらず、表示像上の高さに依存する色変化を伴ったり、表示像の彩度の低下を招くなどという問題があった。   In addition, when the reconstructed image from the computer generated hologram is multicolored, sufficient consideration has not been given to color reproducibility, and there are color changes depending on the height on the display image, and the saturation of the display image There was a problem of causing a drop.

本発明は、立体的な多色(フルカラー)のパターンの表示を目的とする計算機ホログラムで、特に、水平方向にのみ視差を持つ立体像を多色表示する際に、ノイズを低減し、高画質な明るい像を正確な色で表示することを目的とする。   The present invention is a computer generated hologram intended for displaying a three-dimensional multicolor (full color) pattern, particularly when displaying a three-dimensional image having parallax only in the horizontal direction in a multi-colored manner, reducing noise and improving image quality. The purpose is to display a bright image with accurate color.

本発明は、
水平方向にのみ視差を持つ計算機ホログラムにおいて、
所望の波長の光について計算された干渉縞から成る水平方向に長いスリットを構成単位とし、
異なる波長に対応した複数のスリットを垂直方向に並べてスリット群とし、
スリット群において、複数のスリットを構成する干渉縞の垂直方向の主な空間周波数と前記波長との積が一定であり、
スリット群が複数形成されていることを主な特徴とする。
The present invention
In a computer generated hologram with parallax only in the horizontal direction,
A slit unit composed of interference fringes calculated for light of a desired wavelength is used as a constituent unit.
A plurality of slits corresponding to different wavelengths are arranged vertically to form a slit group,
In the slit group, the product of the main spatial frequency in the vertical direction of the interference fringes constituting the plurality of slits and the wavelength is constant,
The main feature is that a plurality of slit groups are formed.

また、複数のスリット群がそれぞれ同一の波長(R,G,Bなど)に対応した干渉縞から成るスリットを含んでいることなどを特徴としている。   Further, the present invention is characterized in that each of the plurality of slit groups includes slits made of interference fringes corresponding to the same wavelength (R, G, B, etc.).

<作用>
計算機ホログラム上において、水平方向(視差方向)に長いスリット内に所望の光の波長に対応した干渉縞を他の波長に関する成分を含まずに形成することにより、前記スリットが受け持つ所望の波長に関しては、水平方向に連続的な光の波面を再生可能となり、ノイズが少なく、視差の飛びがなく、像のぼけも少ない、水平方向に視差を持つ高品位な立体像を表示可能である。
<Action>
On the computer generated hologram, the interference fringes corresponding to the wavelength of the desired light are formed in the slit that is long in the horizontal direction (parallax direction) without including the components related to the other wavelengths. It is possible to reproduce a continuous wavefront of light in the horizontal direction, display a high-quality three-dimensional image having parallax in the horizontal direction with little noise, no parallax skipping, and little blurring of the image.

また、スリット群においては、複数のスリットを構成する干渉縞の垂直方向の主な空間周波数と前記波長との積を一定とすることにより、スリット群を構成する各スリットが所望の波長の光を所望の観察距離にいる観察者の眼に確実に入射させることができる。
これにより、スリット群を構成する各スリットからの所望の波長による加法混色表示が可能であり、広い色域に亘り正確な色で多色画像を表示することができる。(請求項1)
In the slit group, by making the product of the main spatial frequency in the vertical direction of the interference fringes constituting the plurality of slits and the wavelength constant, each slit constituting the slit group emits light of a desired wavelength. It is possible to reliably enter the eyes of an observer at a desired observation distance.
Thereby, additive color mixture display by a desired wavelength from each slit constituting the slit group is possible, and a multicolor image can be displayed with an accurate color over a wide color gamut. (Claim 1)

以下に、この理由を詳細に説明すると共に、他の作用についても言及する。
なお、本発明の計算機ホログラムは、厳密なホログラムの定義に該当するものに限らず、計算機を用いて物体からの光の波面などを計算し、光の回折によって像再生する表示体一般(キノフォームなどを含む)を指すものとする。
従って、本発明の計算機ホログラムのスリット内部を構成する「干渉縞」は、厳密な意味での干渉縞はもちろん、キノフォームの位相変調パターンなども含む光回折パターンを指すものとする。
In the following, the reason for this will be described in detail, and other actions will be mentioned.
Note that the computer generated hologram of the present invention is not limited to the one that exactly corresponds to the definition of the hologram, but a general display (kinoform) that calculates the wavefront of light from an object using a computer and reproduces the image by light diffraction. Etc.).
Therefore, the “interference fringes” constituting the slits of the computer generated hologram of the present invention refer to optical diffraction patterns including not only interference fringes in a strict sense but also phase modulation patterns of kinoform.

まず、スリット内を構成する干渉縞について考える。
一般的なホログラムの観察では、白色の照明光が観察者の頭上方向から入射し、ホログラムの正面付近でホログラムからの再生像を観察するという条件が最も標準的であり、このとき、ホログラムの干渉縞の垂直方向の空間周波数(周期の逆数)が観察者に観察される光の波長に対応している。
従って、本発明の計算機ホログラムにおいて、スリット内の干渉縞の垂直方向の空間周波数を適切に設定することにより、スリット群が観察される色(複数波長の光による加法混色)を任意に選ぶことができる。
First, the interference fringes constituting the inside of the slit will be considered.
In general hologram observations, the standard condition is that white illumination light is incident from above the observer's head and the reproduced image from the hologram is observed near the front of the hologram. The spatial frequency (reciprocal of the period) in the vertical direction of the stripe corresponds to the wavelength of light observed by the observer.
Therefore, in the computer generated hologram according to the present invention, by appropriately setting the spatial frequency in the vertical direction of the interference fringes in the slit, it is possible to arbitrarily select the color (additive color mixture with light of a plurality of wavelengths) in which the slit group is observed. it can.

ここで、計算機ホログラムの干渉縞の垂直方向の空間周波数と予め設定した光の波長の対応関係は、単純化すると下記式で表される。   Here, the correspondence relationship between the spatial frequency in the vertical direction of the interference fringes of the computer generated hologram and the preset wavelength of light is simply expressed by the following equation.

Figure 2007148451
Figure 2007148451

ただし、fは空間周波数、λは所望の波長、θは予め設定した照明光の計算機ホログラム面への入射角度、hは計算機ホログラムの中心を原点としたスリットの高さ(上方向を正とする)、Dは予め設定した観察距離である。(図8参照)   Where f is the spatial frequency, λ is the desired wavelength, θ is the incident angle of the preset illumination light on the computer hologram surface, and h is the height of the slit with the center of the computer hologram as the origin (the upward direction is positive) ), D is a preset observation distance. (See Figure 8)

すなわち、照明光の入射角度と観察位置が決定している時、計算機ホログラム上の任意の高さにある1つのスリット群において、各スリット内の干渉縞の(f×λ)が一定値であれば、それぞれのスリットから各設定された波長の光を観察者の眼に入射させることができ、所望の波長の加法混色を実現できる。
さらに、計算機ホログラム上の全てのスリット群でこれが実現されると、計算機ホログラム上の全面において、正確な色再現をしたパターン表示が可能となる。(請求項2)
That is, when the incident angle and the observation position of the illumination light are determined, in one slit group at an arbitrary height on the computer generated hologram, (f × λ) of the interference fringes in each slit should be a constant value. For example, light of each set wavelength can be made incident on the observer's eye from each slit, and additive color mixing of a desired wavelength can be realized.
Furthermore, when this is realized in all the slit groups on the computer generated hologram, pattern display with accurate color reproduction can be performed on the entire surface of the computer generated hologram. (Claim 2)

予め設定する波長としては、任意の波長を選択することが可能であり、スリット群内で少なくとも2つの波長を適切に設定すれば、少なくとも2波長の光の加法混色により、スリット群において所望の色を表現可能となる。   As the wavelength to be set in advance, any wavelength can be selected, and if at least two wavelengths are appropriately set in the slit group, a desired color in the slit group can be obtained by additive color mixing of at least two wavelengths of light. Can be expressed.

このとき、計算機ホログラム上において、複数のスリット群がそれぞれ同一の波長に対応した干渉縞から成るスリットを含んでいるようにすることで、予め設定した複数波長の組み合わせにより、多色画像を計算機ホログラム面全体で容易に表現することが可能となる。(請求項3)
予め設定する複数波長として、3つ以上の適当な波長を選択することにより、スリット群内で任意の色の分布を表現することが可能になり、広い範囲の色域に対応したフルカラーの像を計算機ホログラム面全体で表示することが可能となる。
At this time, on the computer generated hologram, a plurality of slit groups each include a slit made of interference fringes corresponding to the same wavelength. It is possible to easily express the entire surface. (Claim 3)
By selecting three or more appropriate wavelengths as a plurality of wavelengths to be set in advance, it becomes possible to express an arbitrary color distribution within the slit group, and a full-color image corresponding to a wide color gamut can be obtained. It is possible to display the entire computer generated hologram surface.

特に、3つの波長として、R,G,Bに対応した波長を選択した場合、R,G,Bの加法混色によるフルカラー像の表現が可能となり、コンピュータ上で作成したデジタル画像データなどを容易に表示することが可能となる。(請求項4)   In particular, when wavelengths corresponding to R, G, and B are selected as the three wavelengths, a full color image can be expressed by additive color mixture of R, G, and B, and digital image data created on a computer can be easily obtained. It is possible to display. (Claim 4)

一方、4つ以上の波長を選択すると、通常のR,G,Bの3原色を使った表示よりも広い色域を正確に表現することが可能となる。(請求項5)   On the other hand, when four or more wavelengths are selected, it is possible to accurately represent a wider color gamut than the display using the normal three primary colors of R, G, and B. (Claim 5)

ここで、1つのスリット内には垂直方向の空間周波数として1種類のみとすることにより、干渉縞パターンの生成が容易になると共に、干渉縞に余計な成分が存在しないことによりノイズが少なく、回折効率が高い、明るい計算機ホログラムとすることができる。(請求項6)   Here, by using only one type of vertical spatial frequency in one slit, generation of an interference fringe pattern is facilitated, and noise is reduced due to the absence of extra components in the interference fringes, and diffraction is performed. It can be a bright computer hologram with high efficiency. (Claim 6)

次に、水平方向のスリットの長さについて考える。
計算機ホログラムで表示する立体像は、微小な点(以下、「物点」と称する)の集まりとして扱うことができる。このとき、計算機ホログラムから物点までの距離dと、計算機ホログラムの視域θ〜θを用いて、計算機ホログラム上で対応する大きさLを表すと、(図5参照)
Next, consider the length of the slit in the horizontal direction.
A stereoscopic image displayed by a computer generated hologram can be handled as a collection of minute points (hereinafter referred to as “object points”). At this time, when the distance d p from the computer generated hologram to the object point and the viewing area θ − to θ + of the computer generated hologram are used, the corresponding size L on the computer generated hologram is expressed (see FIG. 5).

Figure 2007148451
Figure 2007148451

視域の角度幅θ=θ+θとすると、θが比較的小さい場合、下記式で近似できる。 Angular width of the viewing zone θ = θ + + θ - and when, if theta is relatively small, can be approximated by the following equation.

Figure 2007148451
Figure 2007148451

計算機ホログラム上で、水平方向にL以上の長さのスリットを用いると、スリットの長さの中で、物点からの光の連続的な波面情報を記録することができる。
(請求項7)
これにより、設定した視域の範囲内では、奥行きdの物点を、理想的な波面情報を伴って表示することが可能であり、すなわち、観察者にとって連続的な視差を持ち、焦点調節、輻輳などの立体視に要求される生理的な効果も十分に満たした立体像が表示できる。
If a slit having a length of L or more is used in the horizontal direction on a computer generated hologram, continuous wavefront information of light from an object point can be recorded within the slit length.
(Claim 7)
Thus, within the set viewing zone, an object point of depth d p can be displayed with ideal wavefront information, that is, having a continuous parallax for the observer and focusing. In addition, it is possible to display a stereoscopic image that sufficiently satisfies physiological effects required for stereoscopic vision such as convergence.

スリットの水平方向の長さが、計算機ホログラムの表示面の水平方向の長さと一致している場合、その大きさの表示面を持った計算機ホログラムが表示可能な最大の視域および/または最大の奥行きを表示することが可能となる。(請求項8)   If the horizontal length of the slit matches the horizontal length of the display surface of the computer hologram, the maximum viewing area and / or the maximum display area of the computer hologram having the display surface of that size The depth can be displayed. (Claim 8)

最後に、スリットの垂直方向の幅に起因する回折について考える。
垂直方向において、矩形スリットの幅bに起因する回折の広がりは、観察距離における回折パターンの中心の第1暗線間の幅Δyで表すと、次式のようになる。
Finally, consider diffraction due to the vertical width of the slit.
In the vertical direction, the spread of diffraction caused by the width b of the rectangular slit is expressed by the following equation when expressed by the width Δy between the first dark lines at the center of the diffraction pattern at the observation distance.

Figure 2007148451
Figure 2007148451

ここで、観察距離をd,波長をλとした。
Δyが大きくなり過ぎると、設計された波長に関して観察者の眼に入射する光量が減り、また、設計された波長以外の波長の光も観察者の眼に入射するため、表示像の彩度も低下する。
Here, the observation distance is d 0 and the wavelength is λ.
If Δy becomes too large, the amount of light incident on the observer's eyes with respect to the designed wavelength decreases, and light of a wavelength other than the designed wavelength also enters the observer's eyes. descend.

垂直方向のスリット幅を10μm以上とすると、一般的な観察条件下で、観察位置におけるΔyが数〜十mm以下となり、彩度の高い色で像が表示できる。(請求項9)   If the slit width in the vertical direction is 10 μm or more, Δy at the observation position is several to tens of mm or less under general observation conditions, and an image can be displayed with a highly saturated color. (Claim 9)

一方、スリットの幅が大きくなり過ぎると、観察時に水平方向のスジとして認識され、望ましくない。特に、垂直方向にR,G,Bなどの3種の空間周波数を持った干渉縞のスリットを用いて多色表示する場合、R,G,Bなどの各スリットが認識できない条件が望ましい。   On the other hand, if the width of the slit becomes too large, it is recognized as a horizontal stripe during observation, which is not desirable. In particular, when multicolor display is performed using slits of interference fringes having three kinds of spatial frequencies such as R, G, and B in the vertical direction, it is desirable that the slits such as R, G, and B cannot be recognized.

具体的には、観察距離が500mmのとき、視力1.0の観察者がスリットを認識できない条件にするには、およそ150μm以下の幅となるようにすればよい。(請求項10)   Specifically, when the observation distance is 500 mm, a width of about 150 μm or less may be used so that an observer with a visual acuity of 1.0 cannot recognize the slit. (Claim 10)

3つのスリットが一組となったスリット群を用いる場合、スリット群毎の並びを観察者が認識できない条件にするには、スリット群でこの値以下の幅、すなわち150μm以下となるようにすればよい。このように設計することで、十分な解像度を持った像を表示できる。   When using a slit group consisting of a set of three slits, in order to make the arrangement of each slit group unrecognizable by the observer, the width of the slit group should be less than this value, that is, 150 μm or less. Good. By designing in this way, an image with sufficient resolution can be displayed.

以上のように、スリットの垂直方向の幅に関して最適な条件を設定するためには、スリットの幅による回折現象による下限と、観察条件に依存した眼の解像度による上限を考慮した方がよい。例えば、上記のR,G,Bの3つのスリットをスリット群とした例では、最適なスリットの幅は50μm程度ということになる。このように垂直方向のスリット幅を設定することにより、多色の表示像を高品質(十分な解像度と十分な色表現を伴う)に表示できる。   As described above, in order to set an optimum condition regarding the width in the vertical direction of the slit, it is better to consider the lower limit due to the diffraction phenomenon due to the slit width and the upper limit due to the eye resolution depending on the observation conditions. For example, in the example in which the above three slits of R, G, and B are used as a slit group, the optimum slit width is about 50 μm. By setting the slit width in the vertical direction in this way, a multicolor display image can be displayed with high quality (with sufficient resolution and sufficient color expression).

以上説明したように、本発明の如く、計算機ホログラムが所望の波長の光について計算された干渉縞から成る水平方向に長いスリットを構成単位とし、異なる前記波長に対応した複数のスリットを垂直方向に並べてスリット群とし、スリット群において複数のスリットを構成する干渉縞の垂直方向の主な空間周波数と前記波長との積が一定であり、複数のスリット群が並んでいることによって、
水平方向に視差を有する多色立体像を表示する際に、奥行き方向に空間的に滑らかな像の表示が可能であると共に、ノイズを極小にし、広い色域に亘り正確な色再現を実現した高品位な多色立体像を表示することが可能となる。
As described above, as in the present invention, a computer generated hologram has a horizontally long slit composed of interference fringes calculated for light of a desired wavelength as a constituent unit, and a plurality of slits corresponding to different wavelengths are vertically aligned. By arranging the slit group side by side, the product of the main spatial frequency in the vertical direction of the interference fringes constituting the plurality of slits in the slit group and the wavelength is constant, and by arranging the plurality of slit groups,
When displaying a multicolor stereoscopic image with parallax in the horizontal direction, it is possible to display a spatially smooth image in the depth direction, minimizing noise, and realizing accurate color reproduction over a wide color gamut. A high-quality multicolor stereoscopic image can be displayed.

図1は、本発明による計算機ホログラムの一例を示す説明図である。
図2は、R,G,Bの各波長に対応した垂直方向の空間周波数を持つ、本発明の計算機ホログラムを構成するスリット群を拡大して示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a computer generated hologram according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing, in an enlarged manner, a slit group constituting the computer generated hologram of the present invention having a vertical spatial frequency corresponding to each of R, G, and B wavelengths.

本発明では、図1の上部、または図2に拡大して示すようなスリットおよびスリット群を複数配置して計算機ホログラムを構成している。
スリットは干渉縞から構成され、各スリット内での干渉縞の垂直方向の主な空間周波数成分は観察される波長に対応し、水平方向の空間周波数成分は視差に対応している。
In the present invention, a computer generated hologram is formed by arranging a plurality of slits and slit groups as shown in the upper part of FIG. 1 or enlarged in FIG.
The slit is composed of interference fringes, and the main spatial frequency component in the vertical direction of the interference fringes in each slit corresponds to the observed wavelength, and the spatial frequency component in the horizontal direction corresponds to parallax.

従って、表示像の滑らかな奥行きと連続的な視域を確保するために、水平方向には、スリットに十分な長さを持つようにしている。
一方、垂直方向のスリットの幅については、表示像の画素の大きさと考えることができるので、ある程度以下の幅でないと、十分な解像度を持った像が表示できない。従って、スリットは図のように水平方向に長い形状をとる必要がある。
Therefore, in order to ensure a smooth depth and a continuous viewing zone of the display image, the slit has a sufficient length in the horizontal direction.
On the other hand, since the width of the slit in the vertical direction can be considered as the size of the pixel of the display image, an image having a sufficient resolution cannot be displayed unless the width is less than a certain level. Therefore, the slit needs to be long in the horizontal direction as shown in the figure.

なお、同図では、二値の濃度変調(透過率変調、反射率変調などによる)パターンで干渉縞を表現しているが、干渉縞は階調表現されたものでも良く、また、濃度変調パターンに限らず、位相変調(屈折率変調、厚み変調などによる)パターン、もしくは濃度・位相が共に変調されたパターンでも良い。   In the figure, the interference fringes are expressed by a binary density modulation (by transmittance modulation, reflectance modulation, etc.) pattern, but the interference fringes may be expressed by gradations, and the density modulation pattern. The pattern is not limited to the above, and may be a phase modulation (by refractive index modulation, thickness modulation, etc.) pattern or a pattern in which both density and phase are modulated.

ここで、スリット群を構成するスリットが対応する波長を適切に設定しておくことにより、正確な色で像を表現することが可能となる。特に、R,G,Bの3つのスリットをスリット群として用いれば、R,G,Bの加法混色によるフルカラー像の表現が可能となり、コンピュータ上で作成したデジタル画像データ等を容易に表示可能となる。一方、4つ以上の波長を選択すると、通常のR,G,Bの3原色を使った表示よりも広い色域を正確に表現することが可能となる。   Here, an image can be expressed with an accurate color by appropriately setting the wavelength corresponding to the slit constituting the slit group. In particular, if three slits of R, G, and B are used as a slit group, a full color image can be expressed by additive color mixture of R, G, and B, and digital image data created on a computer can be easily displayed. Become. On the other hand, when four or more wavelengths are selected, it is possible to accurately represent a wider color gamut than the display using the normal three primary colors of R, G, and B.

図3は、反射型の計算機ホログラムに、照明光を入射した場合の0次回折光と1次回折光の出射方向を示す断面図である。
任意の波長に関して、回折格子による基本的な回折現象は、下式(5)で表される。
d=mλ/(sinα−sinβ) (5)
ただし、dは着目した方向における格子間隔(空間周波数の逆数),mは回折次数,λは照明光の波長,αは当該方向における0次回折光(透過光や正反射光)の出射角度,βは当該方向におけるm次回折光の出射角度である。
通常は、1次回折光(すなわち、m=1)が立体像を再生するために使われる。0次回折光の出射角度は、照明光の入射角度と同じ、もしくは符号が反転するだけである。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the emission directions of the 0th-order diffracted light and the 1st-order diffracted light when illumination light is incident on the reflection type computer generated hologram.
For an arbitrary wavelength, the basic diffraction phenomenon by the diffraction grating is expressed by the following equation (5).
d = mλ / (sin α−sin β) (5)
However, d is the grating | lattice space | interval (reciprocal number of a spatial frequency) in the focused direction, m is a diffraction order, (lambda) is the wavelength of illumination light, (alpha) is the emission angle of the 0th-order diffracted light (transmitted light and regular reflected light) in the said direction, (beta) Is the emission angle of the m-th order diffracted light in this direction.
Usually, first-order diffracted light (that is, m = 1) is used to reproduce a stereoscopic image. The exit angle of the 0th-order diffracted light is the same as the incident angle of the illumination light, or the sign is only reversed.

透過型の計算機ホログラムの場合も、0次回折光,m次回折光について同様の取り扱いが可能である。   In the case of a transmission type computer generated hologram, the same handling is possible for 0th-order diffracted light and mth-order diffracted light.

図4は、垂直方向に複数種類の空間周波数を持った干渉縞が多重記録された従来の計算機ホログラムを構成する干渉縞の拡大図の例である。
このように、従来のホログラムにおいては、多重露光するとモアレ縞ができ、このモアレ成分による回折光などが発生し、表示像を観察した際のノイズなどの原因となる。従って、従来の計算機ホログラムでは、像を多色表示する場合に、ノイズなどの発生が避けられなかった。
FIG. 4 is an example of an enlarged view of interference fringes constituting a conventional computer hologram in which interference fringes having a plurality of types of spatial frequencies are recorded in the vertical direction.
As described above, in the conventional hologram, moire fringes are formed when multiple exposure is performed, and diffracted light or the like is generated by the moire component, which causes noise when a display image is observed. Therefore, in the conventional computer generated hologram, when an image is displayed in multicolor, the generation of noise or the like cannot be avoided.

図5は、計算機ホログラムの視域と、それに対応するホログラム面上での大きさを示す説明図である。
本発明の計算機ホログラムの水平方向のスリットの長さの最小値Lは、計算機ホログラムで表示する立体像を構成する物点のそれぞれについて、(2)式や(3)式を用いて計算できる。
この時、計算機ホログラム上で、水平方向にL以上の長さのスリットを用いると、スリットの長さの中で、物点からの光の連続的な波面情報を記録することができる。
これにより、設定した視域の範囲内では、奥行きdの物点を理想的な波面情報を伴って表示可能、すなわち、観察者にとって連続的な視差を持ち、焦点調節などの立体視に要求される生理的な効果も十分に満たした立体像が表示できる。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the viewing area of the computer generated hologram and the size on the hologram surface corresponding to the viewing area.
The minimum value L of the horizontal slit length of the computer generated hologram of the present invention can be calculated by using the equations (2) and (3) for each of the object points constituting the stereoscopic image displayed by the computer generated hologram.
At this time, if a slit having a length of L or more in the horizontal direction is used on the computer generated hologram, continuous wavefront information of light from an object point can be recorded within the length of the slit.
As a result, an object point of depth d p can be displayed with ideal wavefront information within the range of the set viewing zone, that is, the observer has continuous parallax and is required for stereoscopic vision such as focus adjustment. A stereoscopic image that sufficiently satisfies the physiological effect can be displayed.

一方、L以下の長さのスリット、もしくは不連続なスリットでは、十分な視域が得られないか、あるいは視域の連続性が失われ、物点の位置が正確に表示できなくなったり、焦点調節などの眼の機能からの奥行き情報と表示された物点の奥行きに差異が生じるなどの問題が発生する。   On the other hand, a slit having a length of L or less or a discontinuous slit does not provide a sufficient viewing zone, or the viewing zone is lost in continuity, and the position of an object point cannot be accurately displayed, Problems such as differences in depth information from eye functions such as adjustment and the depth of displayed object points occur.

スリットの水平方向の長さが、計算機ホログラムの表示面の水平方向の長さと一致している場合、その大きさの表示面を持った計算機ホログラムが表示可能な最大の視域および/または最大の奥行きを表示することが可能となる。   If the horizontal length of the slit matches the horizontal length of the display surface of the computer hologram, the maximum viewing area and / or the maximum display area of the computer hologram having the display surface of that size The depth can be displayed.

ただし、スリットの水平方向の長さを十分に長くした場合に、スリットの長さ全体に干渉縞を記録する必要はない。
干渉縞の存在する範囲は上記のスリットの長さの最小値Lだけあれば良く、それ以上の長さに干渉縞を記録することは1つのスリット内で表現する物点が多数ある場合にノイズなどを増やす原因となり、好ましくない。
However, when the horizontal length of the slit is made sufficiently long, it is not necessary to record interference fringes over the entire length of the slit.
The range where the interference fringes exist is only required to be the minimum value L of the length of the slit, and recording the interference fringes longer than that is a noise when there are many object points to be expressed in one slit. It is not preferable because it causes an increase in the above.

ここで、スリットの垂直方向の幅に起因する回折について考える。
垂直方向において、矩形スリットの幅bに起因する回折の広がりを、観察距離における回折パターンの中心の第1暗線間の幅Δyで表すと、Δyは(3)式で計算できる。
Here, the diffraction caused by the vertical width of the slit is considered.
In the vertical direction, when the spread of diffraction due to the width b of the rectangular slit is represented by the width Δy between the first dark lines at the center of the diffraction pattern at the observation distance, Δy can be calculated by Equation (3).

Δyが大きくなり過ぎると、設計した波長に関して観察者の眼に入射する光量が減り、また、設計された波長以外の波長の光も観察者の眼に入射するため、表示像の色の彩度も低下する。
従って、一般的には、観察位置におけるΔyを十〜数mm以下とした方が良く、この条件を満たすためには、垂直方向のスリット幅を10μm以上とする必要がある。
If Δy becomes too large, the amount of light incident on the observer's eye for the designed wavelength decreases, and light of a wavelength other than the designed wavelength also enters the observer's eye, so the color saturation of the display image Also decreases.
Therefore, in general, it is better to set Δy at the observation position to 10 to several mm or less. In order to satisfy this condition, the vertical slit width needs to be 10 μm or more.

具体的な例としては、観察距離d=150mm,観察波長λ=500nmの時、観察距離における第1暗線間の幅Δyを10mm以下とするには、スリットの幅bは15μm以上にする必要がある。
なお、回折パターンの中心極大に対する半値幅を回折パターンの幅として取り扱うことも実際的であり、この場合、観察距離における回折パターンの中心の第1暗線間の幅Δy1/2は上記のΔyの約0.7倍となる。
As a specific example, when the observation distance d 0 = 150 mm and the observation wavelength λ = 500 nm, the slit width b must be 15 μm or more in order to make the width Δy between the first dark lines at the observation distance 10 mm or less. There is.
It is also practical to treat the half-value width with respect to the center maximum of the diffraction pattern as the width of the diffraction pattern. In this case, the width Δy 1/2 between the first dark lines at the center of the diffraction pattern at the observation distance is equal to the above Δy. It becomes about 0.7 times.

Δy1/2=0.7×(2λd/b) (6)
この考え方で(6)式に基づいてスリット幅を設計することも有効である。
Δy 1/2 = 0.7 × (2λd 0 / b) (6)
It is also effective to design the slit width based on equation (6) based on this concept.

一方、スリット群の垂直方向の幅が大きくなり過ぎると、観察時に水平方向のスジとして認識され、望ましくない。これを回避するために、例えば観察距離が500mmの時、視力 1.0の観察者がスリット群内の構成を認識できない条件にするには、スリット群をおよそ150μm以下の幅となるようにすれば良い。
これにより、スリット群の構造が観察者に識別されず、十分な解像度を持つ像を表示可能となる。
On the other hand, when the vertical width of the slit group becomes too large, it is recognized as a horizontal streak during observation, which is not desirable. In order to avoid this, for example, when the observation distance is 500 mm, the slit group should be approximately 150 μm or less in width so that an observer with a visual acuity of 1.0 cannot recognize the configuration within the slit group. It ’s fine.
Thereby, the structure of the slit group is not identified by the observer, and an image having a sufficient resolution can be displayed.

特に、垂直方向にR,G,Bに対応する空間周波数を持った干渉縞の3種のスリットをスリット群として用いて多色表示する場合に、スリット群毎の並びを観察者が認識できない条件にするには、スリットがこの値の1/3以下の幅(すなわち、50μm以下の幅)となるようにすれば良い。   In particular, when multi-color display is performed using three types of slits of interference fringes having spatial frequencies corresponding to R, G, and B in the vertical direction as a group of slits, a condition in which the observer cannot recognize the arrangement of each group of slits In order to achieve this, the slit may have a width of 1/3 or less of this value (that is, a width of 50 μm or less).

以上のように、スリットの垂直方向の幅に関して最適な条件を設定するためには、スリットの幅による回折現象による下限と、観察条件に依存した眼の解像度による上限を考慮した方がよい。例えば、上記の3つのスリットをスリット群とした例では、最適なスリットの幅は50μm程度ということになる。このように垂直方向のスリット幅を設定することにより、多色の表示像を高品質に(十分な解像度と十分な色表現を伴って)表示できる。   As described above, in order to set an optimum condition regarding the width in the vertical direction of the slit, it is better to consider the lower limit due to the diffraction phenomenon due to the slit width and the upper limit due to the eye resolution depending on the observation conditions. For example, in the example in which the above three slits are the slit group, the optimum slit width is about 50 μm. By setting the slit width in the vertical direction as described above, a multicolor display image can be displayed with high quality (with sufficient resolution and sufficient color expression).

図6は、本発明による計算機ホログラムの観察の様子を模式的に示す説明図である。
すなわち、本発明の計算機ホログラムに予め設定した角度で照明光が入射するように光源を設置すると、計算機ホログラムからの1次回折光により設定した視域の範囲内(θ〜θ)で像が観察できる。
FIG. 6 is an explanatory view schematically showing the state of observation of a computer generated hologram according to the present invention.
That is, when the light source is installed so that the illumination light is incident on the computer generated hologram according to the present invention at a preset angle, an image is displayed within the range of the viewing zone (θ − to θ + ) set by the first order diffracted light from the computer generated hologram. I can observe.

図7は、本発明の計算機ホログラム生成時のスリット内の干渉縞の計算方法を示す説明図である。
まず、ある物点に関して、その物点と設定した観察者の両眼(もしくは視点位置における水平な線)とが含まれる平面と、計算機ホログラム面とが交わる線の位置のスリット群に着目する。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a method of calculating interference fringes in the slit when generating a computer generated hologram according to the present invention.
First, with regard to a certain object point, attention is focused on a slit group at the position of a line where the object point and the set observer's eyes (or a horizontal line at the viewpoint position) and the computer generated hologram plane intersect.

このとき、スリット群における光の複素振幅分布は、同平面内において物点からの視域分の広がりを持った光のみを考慮すればよい。
表示する全ての物点について、所望の波長に関して、それぞれ対応するスリット群への寄与を計算し、同一スリット群内の複素振幅分布は足し合わせることによって、計算機ホログラムのスリットとして実現すべき水平方向の複素振幅分布が得られる。
At this time, the complex amplitude distribution of the light in the slit group need only take into account the light having a viewing area spread from the object point in the same plane.
For all the object points to be displayed, the contribution to the corresponding slit group is calculated with respect to the desired wavelength, and the complex amplitude distributions in the same slit group are added together, so that the horizontal direction to be realized as the slit of the computer generated hologram A complex amplitude distribution is obtained.

全ての所望の波長について計算すると、本発明の計算機ホログラム上の全て位置における複素振幅分布が得られる。
例えば、R,G,Bの3つのスリットをスリット群としてカラー表示する際には、上記の計算過程において、物点からの光をR,G,Bの3成分に分解してそれぞれ対応するスリットにおける複素振幅分布を計算すればよい。
Calculation for all desired wavelengths yields a complex amplitude distribution at all positions on the computer generated hologram of the present invention.
For example, when the three slits of R, G, and B are color-displayed as a slit group, in the above calculation process, the light from the object point is decomposed into three components of R, G, and B, and the corresponding slits. The complex amplitude distribution at may be calculated.

ここで、上記の平面における物点からの光の広がりとして、視域に相当する角度範囲に均一に広がるのではなく、三次元的な隠れ(オクルージョン)や光強度の角度依存性などを考慮して、物点からの広がりの角度範囲や光の強弱の分布を個々に設定することにより、隠面処理等も行われ、金属面なども表現した、より多彩で高品位な立体像を表示可能となる。   Here, as the spread of light from the object point in the above plane, it does not spread uniformly in the angle range corresponding to the viewing zone, but considers three-dimensional occlusion and the angle dependency of the light intensity. In addition, by setting the angle range of the spread from the object point and the intensity distribution of light individually, hidden surface processing etc. is performed, and more diverse and high-quality stereoscopic images that represent metal surfaces etc. can be displayed It becomes.

また、スリット内の垂直方向の複素振幅分布については、観察される波長(色)に関して、スリット内の任意位置において照明光の入射角度と観察者の視点位置から(1)式を用いて求められる空間周波数(垂直方向)の干渉縞が得られるようにすれば良い。   Further, the vertical complex amplitude distribution in the slit can be obtained with respect to the observed wavelength (color) from the incident angle of the illumination light and the observer's viewpoint position at an arbitrary position in the slit using the equation (1). What is necessary is just to obtain the interference fringe of a spatial frequency (vertical direction).

具体的には、ある波長に関して、上記の平面に垂直な波面の平面波(もしくは観察位置に集光する円筒面波)が水平方向には上記で計算した複素振幅分布を持って計算機ホログラム面に到達し、照明光の入射角度から別の均一な平面波(上記の平面波もしくは円筒面波とコヒーレントな)が入射したものとしてスリット内の干渉縞を求めることができる。
より単純な方法としては、垂直方向の干渉縞の空間周波数を(1)式により予め求めておき、上記の水平方向の複素振幅分布で変調することでも、スリット内の干渉縞を求めることが可能である。
Specifically, for a certain wavelength, a plane wave with a wavefront perpendicular to the above plane (or a cylindrical surface wave focused at the observation position) reaches the computer generated hologram plane with the complex amplitude distribution calculated above in the horizontal direction. The interference fringes in the slit can be obtained on the assumption that another uniform plane wave (coherent with the plane wave or the cylindrical surface wave) is incident from the incident angle of the illumination light.
As a simpler method, the interference fringes in the slit can also be obtained by obtaining the spatial frequency of the interference fringes in the vertical direction in advance by the equation (1) and modulating with the complex amplitude distribution in the horizontal direction described above. It is.

図8は、反射型の計算機ホログラムに照明光を入射した場合の、垂直方向における計算機ホログラムと観察者の視点位置の関係を示す説明図である。
照明光の入射角度、観察距離とスリットの計算機ホログラム上での高さに依存して、当該スリットの垂直方向の空間周波数と観察波長の関係を(1)式に基づいて設計すれば、観察距離から観察した際に、計算機ホログラム全面を望ましい表示色で観察させることが可能となる。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between the computer hologram and the observer's viewpoint position in the vertical direction when illumination light is incident on the reflection type computer hologram.
Depending on the incident angle of the illumination light, the observation distance, and the height of the slit on the computer hologram, if the relationship between the spatial frequency in the vertical direction of the slit and the observation wavelength is designed based on the equation (1), the observation distance When observed from above, the entire surface of the computer generated hologram can be observed with a desired display color.

この設計に基づかない場合、計算機ホログラムの上部と下部とで表示色の色調が均一でなくなり、正確な色再現が困難になる。
一方、観察距離と比較して計算機ホログラムの全高が十分に小さい場合には、(1)式をF=1/λと近似しても良く、この場合には特定の波長に関して、計算機ホログラム面全体で一様な垂直方向の空間周波数を設定すればよいため、計算が簡略化でき、計算機ホログラムの簡便な作成が可能となる。
If not based on this design, the color tone of the display color is not uniform between the upper part and the lower part of the computer generated hologram, and accurate color reproduction becomes difficult.
On the other hand, when the total height of the computer generated hologram is sufficiently small compared with the observation distance, the equation (1) may be approximated as F = 1 / λ. In this case, the entire computer generated hologram surface is related to a specific wavelength. Therefore, the calculation can be simplified and a computer generated hologram can be easily created.

以上では本発明の計算機ホログラムの表示物体として、立体物に関して計算方法の説明をしたが、これに限らず、視点位置により像が変化する表示を行うことも可能である。この場合は、上記の計算方法において、変化する像毎にそれぞれ狭い視域を設定すればよい。
なお、本発明の計算機ホログラムは、表面レリーフ型に代表される位相型ホログラム、濃度表現による振幅型ホログラムなど、どのような種類のホログラム形態でも適用される。
In the above description, the calculation method has been described with respect to a three-dimensional object as the display object of the computer generated hologram according to the present invention. In this case, in the above calculation method, a narrow viewing zone may be set for each changing image.
Note that the computer generated hologram of the present invention can be applied to any type of hologram form such as a phase hologram represented by a surface relief type and an amplitude hologram by density expression.

本発明による計算機ホログラム(および、R,G,B用スリット)の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the computer generated hologram (and slit for R, G, B) by this invention. 本発明による計算機ホログラムのR,G,B用スリットの干渉縞の一例を拡大して示す説明図。Explanatory drawing which expands and shows an example of the interference fringe of the slit for R, G, B of the computer generated hologram by this invention. 反射型の計算機ホログラムに、光源からの照明光を入射した場合の0次回折光と1次回折光の出射方向を示す垂直方向における断面図。Sectional drawing in the orthogonal | vertical direction which shows the emission direction of the 0th-order diffracted light and the 1st-order diffracted light when the illumination light from a light source injects into a reflection type computer generated hologram. 従来の計算機ホログラムのR,G,Bの干渉縞が多重記録された一例を拡大して示す説明図。Explanatory drawing which expands and shows an example by which the interference fringes of R, G, and B of the conventional computer generated hologram were multiplexed and recorded. 本発明の計算機ホログラムの視域と計算機ホログラム面上での対応する大きさの説明図。Explanatory drawing of the magnitude | size corresponding on the viewing area of a computer generated hologram of this invention, and a computer hologram surface. 本発明の計算機ホログラムの観察の様子を示す説明図。Explanatory drawing which shows the mode of observation of the computer generated hologram of this invention. 本発明の計算機ホログラム生成時のスリット内の干渉縞の計算方法を示す説明図であり、表示すべき仮想三次元物体と視線を結んだ位置のスリットが計算される様子を表す。It is explanatory drawing which shows the calculation method of the interference fringe in the slit at the time of the computer hologram production | generation of this invention, and represents a mode that the slit of the position which tied the virtual three-dimensional object which should be displayed and a visual line is calculated. 反射型の計算機ホログラムに照明光を入射した場合の、垂直方向における計算機ホログラムと観察者の視点位置の関係を示す説明図。Explanatory drawing which shows the relationship between the computer hologram in a perpendicular direction, and an observer's viewpoint position when illumination light injects into a reflection type computer hologram.

Claims (10)

水平方向にのみ視差を持つ計算機ホログラムにおいて、
所望の波長の光について計算された干渉縞から成る水平方向に長いスリットを構成単位とし、
異なる波長に対応した複数のスリットを垂直方向に並べてスリット群とし、
スリット群において、複数のスリットを構成する干渉縞の垂直方向の主な空間周波数と前記波長との積が一定であり、
スリット群が複数形成されていることを特徴とする計算機ホログラム。
In a computer generated hologram with parallax only in the horizontal direction,
A slit unit composed of interference fringes calculated for light of a desired wavelength is used as a constituent unit.
A plurality of slits corresponding to different wavelengths are arranged vertically to form a slit group,
In the slit group, the product of the main spatial frequency in the vertical direction of the interference fringes constituting the plurality of slits and the wavelength is constant,
A computer generated hologram comprising a plurality of slit groups.
所望の波長に関して、各スリットを構成する干渉縞の垂直方向の主な空間周波数が下記式のfに相当することを特徴とする請求項1記載の計算機ホログラム。
Figure 2007148451
(ただし、fは空間周波数、λは所望の波長、θは予め設定した照明光の計算機ホログラム面への入射角度、hは計算機ホログラムの中心を原点としたスリットの高さ(上方向を正とする)、Dは予め設定した観察距離。)
2. The computer generated hologram according to claim 1, wherein the main spatial frequency in the vertical direction of the interference fringes constituting each slit corresponds to f in the following formula with respect to a desired wavelength.
Figure 2007148451
(Where f is the spatial frequency, λ is the desired wavelength, θ is the angle of incidence of the preset illumination light on the computer hologram surface, h is the height of the slit with the center of the computer hologram as the origin (the upward direction is positive) D) is a preset observation distance.)
複数のスリット群がそれぞれ同一の波長に対応した干渉縞から成るスリットを含んでいることを特徴とする請求項1または2に記載の計算機ホログラム。   3. The computer generated hologram according to claim 1, wherein each of the plurality of slit groups includes a slit made of interference fringes corresponding to the same wavelength. スリット群が、それぞれR,G,Bに対応する波長の光について計算された干渉縞から成る3つのスリットを含んでいることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の計算機ホログラム。   The computer generated hologram according to any one of claims 1 to 3, wherein the slit group includes three slits made of interference fringes calculated for light having wavelengths corresponding to R, G, and B, respectively. スリット群が、4つ以上の異なる波長に対応したスリットを含んでいることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の計算機ホログラム。   4. The computer generated hologram according to claim 1, wherein the slit group includes slits corresponding to four or more different wavelengths. 各スリットにおいて、スリットを構成する干渉縞の垂直方向の空間周波数が一様であることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の計算機ホログラム。   6. The computer generated hologram according to claim 1, wherein the spatial frequency in the vertical direction of the interference fringes constituting the slit is uniform in each slit. スリットの水平方向の長さが、表示像上の最大奥行きと視域の角度の正接との積以上であることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の計算機ホログラム。   The computer generated hologram according to any one of claims 1 to 6, wherein the length of the slit in the horizontal direction is not less than the product of the maximum depth on the display image and the tangent of the angle of the viewing zone. スリットの水平方向の長さが計算機ホログラムの表示面の水平方向の長さと一致していることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の計算機ホログラム。   7. The computer generated hologram according to claim 1, wherein a horizontal length of the slit coincides with a horizontal length of a display surface of the computer hologram. スリットの垂直方向の幅が10μm以上であることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の計算機ホログラム。   9. The computer generated hologram according to claim 1, wherein the slit has a width in the vertical direction of 10 [mu] m or more. スリット群の垂直方向の幅が150μm以下であることを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の計算機ホログラム。   The computer generated hologram according to claim 1, wherein the slit group has a width in the vertical direction of 150 μm or less.
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