JP2008145669A - Volume hologram, method for manufacturing the same and hologram display device using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a volume hologram having a figure recorded, in which a region close to the edge of a figure portion having uniform brightness does not appear brighter than other portion but appears in the same brightness as other region in the figure. <P>SOLUTION: A pattern image 1 including figures 11, 12 is recorded in a transmissive or reflective volume hologram, in which the pattern image 1 recorded comprises a bright figure recorded in a relatively dark background and a gradation zone 13 disposed along the rim of the figure, the zone where the brightness gradually changes from a level equal to the brightness of the background outside the figure edge to a level equal to the brightness inside the figure, in a direction from the edge of the figure to the inside of the figure. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、体積型ホログラム、その作成方法及びそれを用いたホログラム表示装置に関し、特に、記録図形のエッジを目立たなくした体積型ホログラムとその作成方法及びそれを用いた表示装置に関するものである。   The present invention relates to a volume hologram, a method for producing the same, and a hologram display device using the same, and more particularly to a volume hologram in which an edge of a recorded figure is inconspicuous, a method for producing the same, and a display device using the same.

図形をイメージホログラムとして記録したホログラムにおいて、例えば均一の明るさの図形部分において回折効率はその図形内で略均一であるにも係わらず、その図形のエッジ近傍が明るく目立って見えるという問題がある。この現象は、縁辺対比と呼ばれる視覚の作用によるものである(非特許文献1)。   In a hologram in which a figure is recorded as an image hologram, there is a problem that, for example, in the figure portion having uniform brightness, the diffraction efficiency is substantially uniform in the figure, but the vicinity of the edge of the figure is bright and conspicuous. This phenomenon is due to a visual action called edge contrast (Non-Patent Document 1).

図形内のエッジ近傍をその他の図形内領域と同じ明るさに見せるには、エッジ近傍の明るさを抑える必要がある。ホログラムの明るさを調整する方法としては、感材膜厚、露光量、露光比を調節する等の方法で回折効率をコントロールするのが一般的である。しかし、同一の感光材料に記録されたホログラムの均一図形部分の明るさをその領域毎に変えることは、膜厚が一定であるし、露光量、露光比の調節による回折効率をコントロールすることで行うことは困難である。
特開2005−115225号公報 特公平7−82289号公報 大井義雄 他1名著「カラーコーディネーター入門 色彩」(日本色研事業(株)平成11年1月30日改訂版1刷発行)32〜33頁
In order to make the vicinity of an edge in a figure have the same brightness as the area in the other figure, it is necessary to suppress the brightness in the vicinity of the edge. As a method for adjusting the brightness of the hologram, it is common to control the diffraction efficiency by adjusting the film thickness of the photosensitive material, the exposure amount, and the exposure ratio. However, changing the brightness of the uniform graphic portion of the hologram recorded on the same photosensitive material for each region is because the film thickness is constant and the diffraction efficiency is controlled by adjusting the exposure amount and exposure ratio. It is difficult to do.
JP 2005-115225 A Japanese Patent Publication No. 7-82289 Yoshio Oi and one other author, “Introduction to Color Coordinator Color” (Japan Color Research Co., Ltd., January 30, 1999, 1st edition issued) 32-33

本発明は従来技術の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、図形を記録した体積型ホログラムの均一の明るさの図形部分においてそのエッジ近傍が他に比べて明るく見えず他の図形内領域と同じ明るさに見える体積型ホログラムとその作成方法及びそれを用いた表示装置を提供することである。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and the object of the present invention is to make the vicinity of an edge of a volume hologram with a uniform brightness of a volume hologram on which a figure is recorded appear brighter than others. It is an object of the present invention to provide a volume hologram that looks the same brightness as other regions in the figure, a method for producing the same, and a display device using the same.

上記目的を達成する本発明の体積型ホログラムは、図形を含むパターン画像が透過型あるいは反射型の体積型ホログラムとして記録されており、前記パターン画像として、相対的に暗い背景の中に明るい図形が記録され、かつ、その図形部分の縁辺からその図形の内部に向かって明るさがその縁辺外部の背景の明るさから図形内部の明るさへ徐々に変化するグラデーション帯がその縁辺に沿って設けられているパターン画像が記録されていることを特徴とするものである。   In the volume hologram of the present invention that achieves the above object, a pattern image including a figure is recorded as a transmission or reflection type volume hologram, and the pattern image includes a bright figure in a relatively dark background. A gradation band is provided along the edge that is recorded and gradually changes in brightness from the edge of the figure part toward the inside of the figure, from the brightness of the background outside the edge to the brightness inside the figure. The pattern image is recorded.

この場合に、前記グラデーション帯が網点濃度パターンからなることが望ましい。   In this case, it is desirable that the gradation band is composed of a dot density pattern.

また、前記パター画像が平面画像からなり、イメージホログラムとして記録されていることが望ましい。   Further, it is desirable that the pattern image is a planar image and is recorded as an image hologram.

本発明の体積型ホログラムの作成方法は、パターン画像が記録された体積型ホログラムを作成する方法において、
相対的に暗い背景の中に明るい図形が記録され、かつ、その図形部分の縁辺からその図形の内部に向かって明るさがその縁辺外部の背景の明るさから図形内部の明るさへ徐々に変化するグラデーション帯がその縁辺に沿って設けられているパターン画像を用意し、前記パターン画像を透過型あるいは反射型の体積型ホログラムとしてホログラム撮影することを特徴とする方法である。
The volume hologram creating method of the present invention is a method for creating a volume hologram in which a pattern image is recorded,
A bright figure is recorded in a relatively dark background, and the brightness gradually changes from the brightness of the background outside the edge to the brightness inside the figure from the edge of the figure to the inside of the figure. A pattern image in which gradation bands to be provided are provided along the edge thereof is prepared, and the pattern image is hologram-photographed as a transmission type or reflection type volume hologram.

この場合に、前記グラデーション帯が網点濃度パターンからなることが望ましい。   In this case, it is desirable that the gradation band is composed of a dot density pattern.

また、前記パター画像が平面画像からなり、イメージホログラムとして記録することが望ましい。   Further, it is desirable that the pattern image is a flat image and is recorded as an image hologram.

本発明のホログラム表示装置は、再生照明光を照射する導光板と、前記導光板中に埋め込まれた体積型ホログラムと、前記導光板の少なくとも一端に配置された光源とを備え、前記体積型ホログラムは、前記導光板中を全反射を繰り返す多重反射により導光される照明光によって照明されるホログラム表示装置において、
前記体積型ホログラムに、相対的に暗い背景の中に明るい図形が記録され、かつ、その図形部分の縁辺からその図形の内部に向かって明るさがその縁辺外部の背景の明るさから図形内部の明るさへ徐々に変化するグラデーション帯がその縁辺に沿って設けられているパターン画像が記録されていることを特徴とするものである。
The hologram display device of the present invention includes a light guide plate that irradiates reproduction illumination light, a volume hologram embedded in the light guide plate, and a light source disposed at at least one end of the light guide plate, and the volume hologram Is a hologram display device that is illuminated by illumination light guided by multiple reflection that repeats total reflection in the light guide plate,
In the volume hologram, a bright figure is recorded in a relatively dark background, and the brightness from the edge of the figure part toward the inside of the figure is changed from the brightness of the background outside the edge to the inside of the figure. A pattern image in which a gradation band gradually changing to brightness is provided along the edge is recorded.

本発明のもう1つのホログラム表示装置は、再生照明光を照射する導光板と、前記導光板の一面から射出される照明光路中に配置された体積型ホログラムと、前記導光板の少なくとも一端に配置された光源とを備え、前記体積型ホログラムは、前記導光板の一面から射出される照明光によって照明されるホログラム表示装置において、
前記体積型ホログラムに、相対的に暗い背景の中に明るい図形が記録され、かつ、その図形部分の縁辺からその図形の内部に向かって明るさがその縁辺外部の背景の明るさから図形内部の明るさへ徐々に変化するグラデーション帯がその縁辺に沿って設けられているパターン画像が記録されていることを特徴とするものである。
Another hologram display device of the present invention includes a light guide plate that irradiates reproduction illumination light, a volume hologram disposed in an illumination light path emitted from one surface of the light guide plate, and at least one end of the light guide plate. The volume hologram is illuminated by illumination light emitted from one surface of the light guide plate,
In the volume hologram, a bright figure is recorded in a relatively dark background, and the brightness from the edge of the figure part toward the inside of the figure is changed from the brightness of the background outside the edge to the inside of the figure. A pattern image in which a gradation band gradually changing to brightness is provided along the edge is recorded.

これらの場合に、前記グラデーション帯が網点濃度パターンからなることが望ましい。   In these cases, it is desirable that the gradation band is composed of a dot density pattern.

また、前記パターン画像が平面画像からなり、イメージホログラムとして記録されていることが望ましい。   The pattern image is preferably a flat image and recorded as an image hologram.

以上の本発明によると、図形を記録した体積型ホログラムの均一の明るさの図形部分においてそのエッジ近傍が他に比べて明るく見えず他の図形内領域と同じ明るさに見える体積型ホログラムとそれを用いたホログラム表示装置が得られる。   According to the present invention as described above, a volume hologram in which a portion of the figure of the volume hologram on which the figure is recorded has a uniform brightness and the vicinity of the edge does not look brighter than the others and the same brightness as the area in the other figure is obtained. Can be obtained.

以下に、本発明の体積型ホログラムとその作成方法及びそれを用いた表示装置を原理と実施例の説明に基づいて説明する。   Below, the volume hologram of the present invention, a method for producing the same, and a display device using the same will be described based on the principle and description of the embodiments.

本発明の体積型ホログラムの基本原理は、図形を含むパターン画像を透過型あるいは反射型の体積型ホログラムとして記録する際に、そのパターン画像をそのまま記録するのではなく、少なくとも背景より明るい図形部分のエッジ近傍が明るく目立って見えるのを防止するために、その明るい図形部分の縁辺からその図形の内部に向かって明るさがその縁辺外部の背景の明るさから図形内部の明るさへ徐々に変化するグラデーション帯を縁辺に沿って設けて体積型ホログラムに記録するパターン画像とすることで、そのパターン画像が記録された体積型ホログラムから再生したパターン像における図形内が略均一の明るさに見え、エッジ近傍が明るく目立って見える現象(縁辺対比)が起こらないようにすることである。   The basic principle of the volume hologram of the present invention is that when a pattern image including a figure is recorded as a transmission or reflection type volume hologram, the pattern image is not recorded as it is, but at least a figure portion brighter than the background is recorded. In order to prevent the vicinities of the edges from appearing brightly and conspicuously, the brightness gradually changes from the edge of the bright figure part toward the inside of the figure, from the brightness of the background outside the edge to the brightness inside the figure. By providing a gradation image along the edge and creating a pattern image to be recorded on the volume hologram, the figure in the pattern image reproduced from the volume hologram on which the pattern image has been recorded looks almost uniform in brightness, and the edge It is to prevent a phenomenon in which the neighborhood appears bright and conspicuous (compared to the edge).

図1は、本発明による体積型ホログラムを撮影する配置の1例を示す光路図である。後で説明する例えば図3に平面図を示すようなパターン画像1を投影光学系3の物体面に配置し、パターン画像1の像面近傍にフォトポリマーや銀塩感光材料、あるいは、ホログラフィック高分子分散型液晶素子(特許文献1)からなる体積型ホログラム感材2を配置する。そして、照明光5でパターン画像1を背面から照明しパターン画像1を透過した光を投影光学系3を経て物体光6としてホログラム感材2に入射させると共に、照明光5と同一レーザ光源からの参照光7を所定の入射角θで物体光6と同じ側からホログラム感材2に同時に入射させてホログラム感材2内で干渉させて透過ホログラムとして撮影する。   FIG. 1 is an optical path diagram showing an example of an arrangement for photographing a volume hologram according to the present invention. For example, a pattern image 1 as shown in a plan view in FIG. 3 to be described later is arranged on the object plane of the projection optical system 3, and a photopolymer, a silver salt photosensitive material, or a holographic height is formed in the vicinity of the image plane of the pattern image 1. A volume hologram sensitive material 2 made of a molecular dispersion type liquid crystal element (Patent Document 1) is disposed. Then, the illumination light 5 illuminates the pattern image 1 from the back and transmits the light transmitted through the pattern image 1 as the object light 6 through the projection optical system 3 and enters the hologram sensitive material 2, and from the same laser light source as the illumination light 5 The reference light 7 is simultaneously incident on the hologram sensitive material 2 from the same side as the object light 6 at a predetermined incident angle θ and is caused to interfere in the hologram sensitive material 2 and photographed as a transmission hologram.

そして、本発明に基づいて、図2に示すような、暗い背景に対して例えば明るい正方形11と文字“A”12とが並列したパターン画像10を図1のような配置で撮影した体積型ホログラム(以後、符号2’で示す。)から再生させたい場合に、縁辺対比に基づいて再生されたパターン像が、正方形11と文字“A”12の明るい部分の内部がその縁辺(エッジ)近傍に比べて相対的に暗く見える現象を防止するために、図3に示すようなパターン画像1を図1のような配置で体積型ホログラム2’として撮影する。   Then, based on the present invention, as shown in FIG. 2, a volume hologram in which a pattern image 10 in which, for example, a bright square 11 and a letter “A” 12 are arranged in parallel on a dark background is photographed in an arrangement as shown in FIG. (Hereinafter denoted by reference numeral 2 '), the pattern image reproduced on the basis of the contrast between the edges of the square 11 and the bright part of the character "A" 12 is in the vicinity of the edge (edge). In order to prevent a phenomenon that looks relatively dark compared to the above, a pattern image 1 as shown in FIG. 3 is photographed as a volume hologram 2 ′ in the arrangement as shown in FIG.

図3のパターン画像1は、暗い背景中に再生表示したい正方形11と文字“A”12とが並列して配置されているが、正方形11と文字“A”12の明るい部分内の暗い背景に対する縁辺(エッジ)に沿って、暗い背景の明るさから図形11、12の内部の明るさへ徐々に変化するグラデーション帯13が設けられている。   In the pattern image 1 of FIG. 3, the square 11 and the character “A” 12 to be reproduced and displayed are arranged in parallel on a dark background, but the dark image in the bright part of the square 11 and the character “A” 12 is displayed. A gradation band 13 that gradually changes from the brightness of the dark background to the brightness of the figures 11 and 12 is provided along the edge.

このように明るい図形11、12内の縁辺(エッジ)に沿って明るさが徐々に変化するグラデーション帯13を設けたパターン画像1を図1のような配置で記録された体積型ホログラム2’に所定波長の再生照明光を当てることで図3のパターン画像1と同様のパターン画像が再生されるが、観察者には、縁辺対比現象が防止され、図2に示すような、暗い背景に対して例えば明るく一様な明るさの正方形11と文字“A”12とが並列したパターン画像10が観察できる。   In this way, the pattern image 1 provided with the gradation band 13 in which the brightness gradually changes along the edges (edges) in the bright figures 11 and 12 is formed on the volume hologram 2 ′ recorded in the arrangement as shown in FIG. A pattern image similar to the pattern image 1 of FIG. 3 is reproduced by applying reproduction illumination light of a predetermined wavelength, but the observer is prevented from the edge contrast phenomenon, and against a dark background as shown in FIG. For example, a pattern image 10 in which squares 11 and letters “A” 12 having bright and uniform brightness are arranged in parallel can be observed.

ところで、特許文献2に開示されているように、特にイメージホログラムにおいては、濃度変化階調画像の階調の再現性は容易ではない。図3のパターン画像1のグラデーション帯13は濃度変化階調画像に他ならない。したがって、その階調を正確に再生する体積型ホログラム2’を記録することは容易ではない。グラデーション帯13の階調を正確に再生するホログラムとして体積型ホログラム2’が記録されていないと、図2に示すような一様な明るさの正方形11と文字“A”12とが並列したパターン画像10の観察が必ずしもできない。   By the way, as disclosed in Patent Document 2, the reproducibility of the gradation of the density change gradation image is not easy particularly in the image hologram. The gradation band 13 of the pattern image 1 in FIG. 3 is nothing but a density change gradation image. Therefore, it is not easy to record the volume hologram 2 'that accurately reproduces the gradation. If the volume hologram 2 ′ is not recorded as a hologram for accurately reproducing the gradation of the gradation band 13, a pattern in which squares 11 of uniform brightness and the letter “A” 12 are arranged in parallel as shown in FIG. The image 10 cannot always be observed.

そこで、図1の体積型ホログラム2’を撮影する配置において記録するパターン画像1として、図3のような濃度変化階調画像のグラデーション帯13を用いる代わりに、網点の面積率によって濃度を表現する図4に例示したようなグラデーション帯13をパターン画像1の図形11、12内の縁辺(エッジ)に沿って設ける。この場合も、図形11、12の明るい部分内の暗い背景に対する縁辺(エッジ)に沿って、暗い背景の明るさから図形11、12の内部の明るさへ徐々に変化する網点の面積率によって濃度を表現するグラデーション帯13を設ける。   Therefore, instead of using the gradation band 13 of the density change gradation image as shown in FIG. 3 as the pattern image 1 to be recorded in the arrangement for photographing the volume hologram 2 ′ of FIG. 1, the density is expressed by the area ratio of the halftone dots. The gradation band 13 illustrated in FIG. 4 is provided along the edges in the graphics 11 and 12 of the pattern image 1. Also in this case, the area ratio of the halftone dots gradually changes from the brightness of the dark background to the brightness of the inside of the figures 11 and 12 along the edge (edge) with respect to the dark background in the bright part of the figures 11 and 12. A gradation band 13 expressing the density is provided.

ここで、網点の面積率によって濃度を表現するグラデーション帯13は、濃度変化階調画像のグラデーション帯13と同様に、平均濃度分布が暗い背景の明るさから図形11、12の内部の明るさへ徐々に変化するものであり、網点としては、観察の際に目で分解することが困難な微細な不透明な円形、矩形等の図形からなるもので、その面積率を変化させることで平均濃度を変えることができるものである。   Here, the gradation band 13 expressing the density by the area ratio of the halftone dots is similar to the gradation band 13 of the density change gradation image, from the brightness of the background where the average density distribution is dark to the brightness inside the figures 11 and 12. The halftone dots are composed of figures such as fine opaque circles and rectangles that are difficult to resolve with the eye during observation, and the average is obtained by changing the area ratio. The concentration can be changed.

このような目で分解することが困難な網点からなるグラデーション帯13を設けたパターン画像1が図1のような配置で記録された体積型ホログラム2’に所定波長の再生照明光を当てることで、図4のパターン画像1と同様のパターン画像が再生されるが、観察の際にその網点は目で分解することが困難なため、図3のような濃度変化階調画像のグラデーション帯13を用いた場合と同様に、観察者には、縁辺対比現象が防止され、図2に示すような、暗い背景に対して例えば明るく一様な明るさの正方形11と文字“A”12とが並列したパターン画像10が観察できる。   1. A reproduction illumination light having a predetermined wavelength is applied to a volume hologram 2 ′ in which a pattern image 1 provided with a gradation band 13 composed of halftone dots that are difficult to be decomposed by such eyes is recorded in an arrangement as shown in FIG. Thus, a pattern image similar to the pattern image 1 in FIG. 4 is reproduced. However, since the halftone dots are difficult to disassemble with eyes during observation, the gradation band of the density change gradation image as shown in FIG. As in the case of using 13, the edge contrast phenomenon is prevented from being observed by the observer. For example, a square 11 and a letter “A” 12 having a bright and uniform brightness against a dark background as shown in FIG. Can be observed.

ここで、グラデーション帯13の最も目立たない濃度の漸減法について説明する。すなわち、図5のように、疑似的に濃度ηをパターン画像1上の位置xに関する連続関数とすると、ηが一定値η1 [x1 ≦x≦x2 ]をとるパターン画像1の背景部分から図形11、12のηが一定値η2 [η1 >η2 ]になる内部の位置fに向かう向きにx軸正方向をとったとき、a<x<x2 で(dη/dx)≦0、かつ、少なくともある一定範囲x2 ≦b<x<cでは(d2 η/dx2 )<0であるようにすればよい。このとき、b<x<cでは|dη/dx|はxの増加関数となる。なお、ηが最小値η2 (≧0)[e≦x≦f]に漸近する部分、すなわち、xのある一定範囲c<d<x<e≦fにおいて(d2 η/dx2 )>0であれば、図5のようにη2 への収束の仕方が滑らかになるので、縁辺対比現象はより小さくなる。なお、ここで、Cがグラデーション帯13の幅になる。 Here, a method of gradually decreasing the most inconspicuous density of the gradation band 13 will be described. That is, as shown in FIG. 5, when the density η is assumed to be a continuous function regarding the position x on the pattern image 1, the background portion of the pattern image 1 in which η takes a constant value η 1 [x 1 ≦ x ≦ x 2 ]. When the x-axis positive direction is taken in the direction toward the internal position f where η of the figures 11 and 12 becomes a constant value η 21 > η 2 ] from (dη / dx), a <x <x 2 In the case of ≦ 0 and at least in a certain range x 2 ≦ b <x <c, (d 2 η / dx 2 ) <0 may be satisfied. At this time, when b <x <c, | dη / dx | is an increasing function of x. It should be noted that η is asymptotic to the minimum value η 2 (≧ 0) [e ≦ x ≦ f], that is, in a certain range of x c <d <x <e ≦ f (d 2 η / dx 2 )> If it is 0, the method of convergence to η 2 becomes smooth as shown in FIG. 5, and the edge contrast phenomenon becomes smaller. Here, C is the width of the gradation band 13.

ここで、このようなグラデーション帯13の幅Cについては、グラデーション帯13の設けられている図形11、12の縁辺(エッジ)に直交する方向の大きさの3〜25%程度で、10μm〜300μmの範囲に入る大きさであることが望ましい。   Here, the width C of the gradation band 13 is about 3 to 25% of the size in the direction orthogonal to the edges of the figures 11 and 12 on which the gradation band 13 is provided, and is 10 μm to 300 μm. It is desirable that the size be in the range of.

さて、以上のように、暗い背景の明るさから図形11、12の内部の明るさへ徐々に変化するグラデーション帯13を設けたパターン画像1を記録した体積型ホログラム2’から図2のようなパターン像が観察可能な表示装置の構成例を図6の断面図に示す。図1のような配置で撮影された透過型の体積型ホログラム2’の両面に導光板21と22を密着配置して一体化し、その積層体の一端、図6の場合は一方の導光板21の一端に面して、所定波長の再生照明光を導光板21内に導入するために例えばLEDからなる光源23を配置してホログラム表示装置20を構成する。このような構成において、導光板21の一端から導入された光源23からの照明光24は、導光板21の体積型ホログラム2’と反対側の表面と導光板22の体積型ホログラム2’と反対側の裏面との間で全反射を繰り返す多重反射により、導光板21、体積型ホログラム2’、導光板22からなる積層体中を光源23が面した端部から反対の端部へ導かれる。その積層体中を多重反射する間、体積型ホログラム2’を裏面側から所定の入射角(波長が参照光7と同じで、体積型ホログラム感材2の現像処理等の後処理で収縮がないとすると、参照光7の入射角θに等しいかその近傍の角度)で入射する成分が体積型ホログラム2’で回折光25として積層体の前方に回折されて体積型ホログラム2’に記録されたパターン画像1の再生を行い、ホログラム表示装置20の前方から図2のようなパターン像が観察できる。   Now, as described above, the volume hologram 2 ′ in which the pattern image 1 provided with the gradation band 13 that gradually changes from the brightness of the dark background to the brightness of the figures 11 and 12 is recorded as shown in FIG. A structural example of a display device capable of observing a pattern image is shown in a sectional view of FIG. The light guide plates 21 and 22 are closely arranged and integrated on both surfaces of the transmission type volume hologram 2 ′ photographed in the arrangement as shown in FIG. 1, and one end of the laminate, in the case of FIG. A hologram display device 20 is configured by arranging a light source 23 made of, for example, an LED to introduce reproduction illumination light having a predetermined wavelength into the light guide plate 21. In such a configuration, the illumination light 24 from the light source 23 introduced from one end of the light guide plate 21 is opposite to the surface of the light guide plate 21 opposite to the volume hologram 2 ′ and the volume hologram 2 ′ of the light guide plate 22. By the multiple reflection that repeats total reflection with the back surface on the side, the light source 23 is led from the end facing the light source 23 to the opposite end through the laminated body including the light guide plate 21, the volume hologram 2 ′, and the light guide plate 22. While the multi-layered reflection is made in the laminate, the volume hologram 2 ′ has a predetermined incident angle from the back side (the wavelength is the same as that of the reference light 7, and there is no shrinkage in post-processing such as development processing of the volume hologram photosensitive material 2. Then, the component incident at an angle equal to or near the incident angle θ of the reference light 7 is diffracted by the volume hologram 2 ′ as diffracted light 25 to the front of the laminate and recorded in the volume hologram 2 ′. The pattern image 1 is reproduced, and a pattern image as shown in FIG. 2 can be observed from the front of the hologram display device 20.

図7に別のホログラム表示装置20の構成例の断面図を示す。この構成例は、図6のように体積型ホログラム2’を導光板中に埋め込んで導光板中を導光される光で照明する代わりに、バックライトとして導光板を用い、その導光板の表面に出た光で照明する配置である。暗い背景の明るさから図形11、12の内部の明るさへ徐々に変化するグラデーション帯13を設けたパターン画像1を記録した体積型ホログラム2’を導光板26の照明光射出側に近接して配置し、所定波長の光源23からの照明光24を導光板26の一端から導入する。導光板26はその裏面と体積型ホログラム2’側の表面との間で全反射を繰り返す多重反射により、導光板26の光源23側の端部から反対の端部へ導かれるもので、その表面あるいは裏面に微細なプリズム面等の反射体又は散乱体が設けられ、導光板26中を多重反射により導光されている照明光24を導光板26の表面側へ射出させ、その中に体積型ホログラム2’を裏面側から所定の入射角(波長が参照光7と同じで、体積型ホログラム感材2の現像処理等の後処理で収縮がないとすると、参照光7の入射角θに等しいかその近傍の角度)で入射する成分が体積型ホログラム2’で回折光25として導光板26と反対の前方に回折されて体積型ホログラム2’に記録されたパターン画像1の再生を行い、ホログラム表示装置20の前方から図2のようなパターン像が観察できる。   FIG. 7 shows a cross-sectional view of a configuration example of another hologram display device 20. This configuration example uses a light guide plate as a backlight instead of embedding the volume hologram 2 ′ in the light guide plate and illuminating with the light guided in the light guide plate as shown in FIG. It is an arrangement to illuminate with light emitted from The volume hologram 2 ′ on which the pattern image 1 provided with the gradation band 13 that gradually changes from the brightness of the dark background to the brightness of the figures 11 and 12 is placed close to the illumination light exit side of the light guide plate 26. The illumination light 24 from the light source 23 having a predetermined wavelength is introduced from one end of the light guide plate 26. The light guide plate 26 is guided from the end on the light source 23 side of the light guide plate 26 to the opposite end by multiple reflection that repeats total reflection between the back surface and the surface on the volume hologram 2 ′ side. Alternatively, a reflector such as a fine prism surface or a scatterer is provided on the back surface, and the illumination light 24 guided by multiple reflection in the light guide plate 26 is emitted to the front side of the light guide plate 26, and the volume type therein If the hologram 2 ′ has a predetermined incident angle from the back side (the wavelength is the same as that of the reference light 7, and there is no contraction in post-processing such as development processing of the volume hologram sensitive material 2), it is equal to the incident angle θ of the reference light 7. The incident component at or near the angle) is diffracted by the volume hologram 2 ′ as diffracted light 25 to the front opposite to the light guide plate 26, and the pattern image 1 recorded on the volume hologram 2 ′ is reproduced. Front of display device 20 Pattern image such as al Figure 2 can be observed.

以上、本発明の体積型ホログラムとそれを用いたホログラム表示装置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。   As described above, the volume hologram of the present invention and the hologram display device using the volume hologram have been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications are possible.

本発明による体積型ホログラムを撮影する配置の1例を示す光路図である。It is an optical path diagram which shows an example of the arrangement | positioning which image | photographs the volume hologram by this invention. 本発明の体積型ホログラムによって表示しようとするパターン画像を示す平面図である。It is a top view which shows the pattern image which is going to be displayed with the volume hologram of this invention. 本発明の体積型ホログラムに記録するパターン画像の1例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the pattern image recorded on the volume hologram of this invention. 本発明の体積型ホログラムに記録するパターン画像の他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of the pattern image recorded on the volume hologram of this invention. グラデーション帯の濃度の漸減法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the gradual reduction method of the density | concentration of a gradation zone. 本発明によるホログラム表示装置の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the hologram display apparatus by this invention. 本発明によるホログラム表示装置の別の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another structural example of the hologram display apparatus by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…パターン画像
2…体積型ホログラム感材
2’…体積型ホログラム
3…投影光学系
5…照明光
6…物体光
7…参照光
10…再生したいパターン画像
11…正方形
12…文字“A”
13…グラデーション帯
20…ホログラム表示装置
21、22…導光板
23…光源
24…照明光
25…回折光
26…導光板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pattern image 2 ... Volume type hologram sensitive material 2 '... Volume type hologram 3 ... Projection optical system 5 ... Illumination light 6 ... Object light 7 ... Reference light 10 ... Pattern image 11 to reproduce | regenerate ... Square 12 ... Letter "A"
13 ... gradation band 20 ... hologram display device 21, 22 ... light guide plate 23 ... light source 24 ... illumination light 25 ... diffracted light 26 ... light guide plate

Claims (10)

図形を含むパターン画像が透過型あるいは反射型の体積型ホログラムとして記録されており、前記パターン画像として、相対的に暗い背景の中に明るい図形が記録され、かつ、その図形部分の縁辺からその図形の内部に向かって明るさがその縁辺外部の背景の明るさから図形内部の明るさへ徐々に変化するグラデーション帯がその縁辺に沿って設けられているパターン画像が記録されていることを特徴とする体積型ホログラム。 A pattern image including a figure is recorded as a transmission or reflection type volume hologram, and as the pattern image, a bright figure is recorded in a relatively dark background, and the figure is drawn from the edge of the figure part. A pattern image is recorded in which a gradation band is provided along the edge where the brightness gradually changes from the brightness of the background outside the edge to the brightness inside the figure. Volume hologram. 前記グラデーション帯が網点濃度パターンからなることを特徴とする請求項1記載の体積型ホログラム。 2. The volume hologram according to claim 1, wherein the gradation band is a halftone dot pattern. 前記パターン画像が平面画像からなり、イメージホログラムとして記録されていることを特徴とする請求項1又は2記載の体積型ホログラム。 3. The volume hologram according to claim 1, wherein the pattern image is a flat image and is recorded as an image hologram. パターン画像が記録された体積型ホログラムを作成する方法において、
相対的に暗い背景の中に明るい図形が記録され、かつ、その図形部分の縁辺からその図形の内部に向かって明るさがその縁辺外部の背景の明るさから図形内部の明るさへ徐々に変化するグラデーション帯がその縁辺に沿って設けられているパターン画像を用意し、前記パターン画像を透過型あるいは反射型の体積型ホログラムとしてホログラム撮影することを特徴とする体積型ホログラムの作成方法。
In a method for creating a volume hologram in which a pattern image is recorded,
A bright figure is recorded in a relatively dark background, and the brightness gradually changes from the brightness of the background outside the edge to the brightness inside the figure from the edge of the figure to the inside of the figure. A method for producing a volume hologram, comprising preparing a pattern image in which gradation bands to be provided are provided along an edge of the gradation band and photographing the pattern image as a transmission type or reflection type volume hologram.
前記グラデーション帯が網点濃度パターンからなることを特徴とする請求項4記載の体積型ホログラムの作成方法。 5. The method for producing a volume hologram according to claim 4, wherein the gradation band comprises a halftone dot density pattern. 前記パターン画像が平面画像からなり、イメージホログラムとして記録することを特徴とする請求項4又は5記載の体積型ホログラムの作成方法。 6. The volume hologram creating method according to claim 4, wherein the pattern image is a planar image and is recorded as an image hologram. 再生照明光を照射する導光板と、前記導光板中に埋め込まれた体積型ホログラムと、前記導光板の少なくとも一端に配置された光源とを備え、前記体積型ホログラムは、前記導光板中を全反射を繰り返す多重反射により導光される照明光によって照明されるホログラム表示装置において、
前記体積型ホログラムに、相対的に暗い背景の中に明るい図形が記録され、かつ、その図形部分の縁辺からその図形の内部に向かって明るさがその縁辺外部の背景の明るさから図形内部の明るさへ徐々に変化するグラデーション帯がその縁辺に沿って設けられているパターン画像が記録されていることを特徴とするホログラム表示装置。
A light guide plate that irradiates the reproduction illumination light, a volume hologram embedded in the light guide plate, and a light source disposed at at least one end of the light guide plate. In a hologram display device illuminated by illumination light guided by multiple reflections that repeat reflections,
In the volume hologram, a bright figure is recorded in a relatively dark background, and the brightness from the edge of the figure part toward the inside of the figure is changed from the brightness of the background outside the edge to the inside of the figure. A hologram display device, wherein a pattern image in which a gradation band gradually changing to brightness is provided along an edge thereof is recorded.
再生照明光を照射する導光板と、前記導光板の一面から射出される照明光路中に配置された体積型ホログラムと、前記導光板の少なくとも一端に配置された光源とを備え、前記体積型ホログラムは、前記導光板の一面から射出される照明光によって照明されるホログラム表示装置において、
前記体積型ホログラムに、相対的に暗い背景の中に明るい図形が記録され、かつ、その図形部分の縁辺からその図形の内部に向かって明るさがその縁辺外部の背景の明るさから図形内部の明るさへ徐々に変化するグラデーション帯がその縁辺に沿って設けられているパターン画像が記録されていることを特徴とするホログラム表示装置。
A light guide plate that emits reproduction illumination light; a volume hologram disposed in an illumination light path emitted from one surface of the light guide plate; and a light source disposed at at least one end of the light guide plate. Is a hologram display device illuminated by illumination light emitted from one surface of the light guide plate,
In the volume hologram, a bright figure is recorded in a relatively dark background, and the brightness from the edge of the figure part toward the inside of the figure is changed from the brightness of the background outside the edge to the inside of the figure. A hologram display device, wherein a pattern image in which a gradation band gradually changing to brightness is provided along an edge thereof is recorded.
前記グラデーション帯が網点濃度パターンからなることを特徴とする請求項7又は8記載のホログラム表示装置。 9. The hologram display device according to claim 7, wherein the gradation band is a halftone dot pattern. 前記パターン画像が平面画像からなり、イメージホログラムとして記録されていることを特徴とする請求項7から9の何れか1項記載のホログラム表示装置。 The hologram display device according to claim 7, wherein the pattern image is a flat image and is recorded as an image hologram.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015230410A (en) * 2014-06-05 2015-12-21 株式会社エガリム Lighting device for hologram, hologram display device, manufacturing device and manufacturing method for holographic optical element
WO2017146154A1 (en) * 2016-02-24 2017-08-31 大日本印刷株式会社 Illumination device
WO2020013335A1 (en) * 2018-07-13 2020-01-16 大日本印刷株式会社 Projection device, projection system, and structure with projection system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5332048A (en) * 1976-09-07 1978-03-25 Canon Inc Information mark display device
JPH02157784A (en) * 1988-12-09 1990-06-18 Central Glass Co Ltd Hologram sheet
JPH0398077A (en) * 1989-08-31 1991-04-23 Hughes Aircraft Co Method of manufacturing hologram with obscure edge

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5332048A (en) * 1976-09-07 1978-03-25 Canon Inc Information mark display device
JPH02157784A (en) * 1988-12-09 1990-06-18 Central Glass Co Ltd Hologram sheet
JPH0398077A (en) * 1989-08-31 1991-04-23 Hughes Aircraft Co Method of manufacturing hologram with obscure edge

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015230410A (en) * 2014-06-05 2015-12-21 株式会社エガリム Lighting device for hologram, hologram display device, manufacturing device and manufacturing method for holographic optical element
WO2017146154A1 (en) * 2016-02-24 2017-08-31 大日本印刷株式会社 Illumination device
US10866351B2 (en) 2016-02-24 2020-12-15 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Lighting device
WO2020013335A1 (en) * 2018-07-13 2020-01-16 大日本印刷株式会社 Projection device, projection system, and structure with projection system
JPWO2020013335A1 (en) * 2018-07-13 2021-08-12 大日本印刷株式会社 Projection equipment, projection system, and structures with projection system
JP7472789B2 (en) 2018-07-13 2024-04-23 大日本印刷株式会社 Projection device, projection system, and structure with projection system

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