JP2008209722A - Method for producing multiple-exposure hologram and multiple-exposure hologram - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は多重露光ホログラム作製方法及び作製された多重露光ホログラムに係り、記録媒体に複数のホログラムを記録する多重露光ホログラム作製方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a multiple exposure hologram and a produced multiple exposure hologram, and more particularly to a method for producing a multiple exposure hologram in which a plurality of holograms are recorded on a recording medium.
従来より、ホログラム記録を有する面の上に、部分的に重ねて別の多重露光ホログラム記録を形成することが知られている(特許文献1参照)。
この特許文献1に記載されている多重露光ホログラムでは、ホログラム記録を有する面の上にポジ型フォトレジストを塗布し、塗布されたポジ型フォトレジストに新たにホログラムパターンを露出し、次いでマスクパターンをかけてフォトレジストロッドに部分的に紫外線を照射してから現像している。
Conventionally, it is known that another multiple exposure hologram recording is formed by partially overlapping on a surface having a hologram recording (see Patent Document 1).
In the multiple exposure hologram described in
これ以外にも、例えば、ステレオグラムとホログラムを貼り合わせて多重露光ホログラムを形成する技術が開示されている(特許文献2参照)。
この特許文献2に記載されている多重露光ホログラムでは、第1の記録媒体に記録してホログラフィックステレオグラムを作製するとともに、第2の記録媒体に実物体からのホログラムを別個に作製し、第1の記録媒体と第2の記録媒体とを貼り合わせて多重露光ホログラムを作製している。
In the multiple exposure hologram described in
ところで、近年、ホログラムを用いて、注目を引くことが行われている。例えば、多くの人が集まる商業施設内に設置することで、イベントやインフォメーションの告知、広告として利用されようとしている。また、店舗内にホログラムを設置することで、インパクトのあるブランドイメージの提供や商品案内を行うことが試行されている。また、受付やショールームに設置することで、企業のロゴや製品を3Dで表現することが可能になる。 By the way, in recent years, attention has been paid using a hologram. For example, by installing it in a commercial facility where many people gather, it is going to be used as an event or information announcement or advertisement. Attempts have also been made to provide high-impact brand images and provide product guidance by installing holograms in stores. In addition, by installing in a reception or showroom, it is possible to express a company logo or product in 3D.
しかしながら、前述した特許文献1に記載の多重露光ホログラムでは、実体物を直接撮影した実写ホログラムが用いられているので解像度の高いホログラムが得られるが、多重露光により1画像当たりの回折効率が低下し、ホログラム自体の明るさを出しづらくなり、更なるインパクトが要求されている。この特許文献1に使用されるフォトポリマを主体とした記録媒体では、銀塩乳剤を含む記録媒体に比べ、感度が1桁〜2桁低く、露光装置が同一の場合、長時間の露光が必要となる。しかも、この場合、置物など静止しているものは良いが、人や動物など、動くものは、被写体に成り得ない。
However, in the multiple exposure hologram described in
また、前述した特許文献2に記載の多重露光ホログラムでは、実写によるホログラムと、デジタルを介して作製されたホログラムとを用いているが、両ホログラムを貼り付けて多重露光ホログラムを作製しているので、正確な位置あわせは難しく、手間がかかり、面倒であるという不都合があった。更には、作成されたホログラムの記録面は媒体の厚みだけ離れているので、観察の方向によって微妙なズレが発生し、見づらくなるという問題も含んでいる。
In addition, in the multiple exposure hologram described in
更に、上記のような実写によるホログラムの基本的問題として、A4程度の大きさでも作成に数時間を要し、しかも、鮮明且つ大きなものを作ろうとすると、照射光源を強力なレーザーとする必要があり、ホログラム作成の光学系が大型化かつ高価になるという問題がある。
特に、銀塩乳剤を含む記録媒体の場合、その平均粒径としては40nm程度であり、B(青)の波長では、他の波長R(赤),G(緑)よりも回折効率が低下する傾向が顕著であった。その場合、白色バランスを取るためには、その分、B(青)波長の露光時間を長くするか、他の波長の露光量を制限するかであるが、いずれにしても光学系における振動の影響が顕著となり、また、ホログラムが暗くなる。そこで、照射光源を強力なレーザーとしなければいけないという問題がでてくる。
Further, as a basic problem of holograms by actual shooting as described above, it takes several hours to create even a size of about A4, and if it is intended to make a clear and large one, it is necessary to make the irradiation light source a powerful laser. In addition, there is a problem that an optical system for creating a hologram becomes large and expensive.
In particular, in the case of a recording medium containing a silver salt emulsion, the average particle diameter is about 40 nm, and the diffraction efficiency is lower at a wavelength of B (blue) than at other wavelengths R (red) and G (green). The trend was remarkable. In this case, in order to achieve white balance, the exposure time for the B (blue) wavelength is increased by that amount, or the exposure amount for other wavelengths is limited. The effect becomes significant, and the hologram becomes dark. Therefore, there arises a problem that the irradiation light source must be a powerful laser.
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高精細かつ明るくインパクトのあるホログラムを比較的小型の光学系に置いて得ることができる多重露光ホログラム作製方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing a multiple exposure hologram that can be obtained by placing a high-definition, bright and impactful hologram in a relatively small optical system. There is to do.
前述した目的に対して、本発明は以下の構成により達成している。
(1) 記録媒体に複数回の露光を行う多重露光ホログラム作製方法において、
アナログ方式の光干渉型露光手段によりマスタホログラム記録媒体を作製現像し、作成された前記マスタホログラム記録媒体を用いて複製記録媒体をホログラム複製光学系で作製し、前記ホログラム複製光学系で作成された現像処理前の前記複製記録媒体に他方式の光干渉型露光手段によるホログラムを多重露光形成する多重露光ホログラム作製方法。
The present invention has been achieved by the following configuration for the above-described object.
(1) In a multiple exposure hologram manufacturing method in which a recording medium is exposed multiple times,
A master hologram recording medium is produced and developed by an analog optical interference type exposure means, and a duplicate recording medium is produced by the hologram duplication optical system using the produced master hologram recording medium, and produced by the hologram duplication optical system. A multi-exposure hologram manufacturing method, wherein a hologram by another type of light interference exposure means is subjected to multiple exposure formation on the duplicate recording medium before development processing.
このように構成された多重露光ホログラム作製方法においては、アナログ方式の光干渉型露光手段として実写によりマスタホログラム記録媒体を作製し、アナログ方式のマスタホログラム記録媒体についてホログラム複製光学系で複製を作製した後、ホログラム複製光学系で作成された現像処理前の複製記録媒体に他方式の光干渉型露光手段によるホログラムを多重露光形成する。このようにすることで、、位置基準として正確である同一光軸の複製光学系において多重露光を行うことができ、しかも同一平面での形成であり、像のズレなどは発生しない。この場合には、実写による高精度のホログラムと、例えばデジタルを介して作製された3D文字とを1枚の記録媒体に正確に位置合わせしながら記録することができ、インパクトのあるポスターなどを作製することができる。 In the multi-exposure hologram manufacturing method configured as described above, a master hologram recording medium is manufactured by actual shooting as an analog optical interference exposure means, and a replica of the analog master hologram recording medium is manufactured using a hologram replication optical system. Thereafter, a hologram by multiple optical interference exposure means is formed by multiple exposure on a copy recording medium before development processing created by the hologram duplication optical system. By doing so, multiple exposure can be performed in a duplicate optical system with the same optical axis that is accurate as a position reference, and formation is performed on the same plane, and image misalignment does not occur. In this case, it is possible to record a high-accuracy hologram by actual shooting and, for example, a 3D character produced through digital, while accurately aligning it on a single recording medium, producing an impact poster or the like. can do.
更に、このように構成された多重露光ホログラム作製方法においては、1つのマスタホログラム記録媒体がアナログホログラムを記録したものであるので、実写による高精度の像を再現することができる。なお、ここで、アナログホログラムとは物体を直接撮影して作製した実写ホログラムを意味する。 Furthermore, in the multiple exposure hologram manufacturing method configured as described above, since one master hologram recording medium records an analog hologram, it is possible to reproduce a high-accuracy image by actual shooting. Here, the analog hologram means a real hologram produced by directly photographing an object.
(2) 前記ホログラム複製光学系での複製が完了した前記アナログ方式のマスタホログラム記録媒体と他方式の光干渉型露光手段により作製現像したマスタホログラム記録媒体とを交換した後、ホログラム複製光学系内で前記複製記録媒体に多重露光して1枚の多重露光ホログラムを作製する上記(1)に記載の多重露光ホログラム作製方法。 (2) After exchanging the analog master hologram recording medium, which has been replicated in the hologram replicating optical system, with a master hologram recording medium produced and developed by another type of optical interference exposure means, The method for producing a multiple exposure hologram according to the above (1), wherein the duplicate recording medium is subjected to multiple exposure to produce one multiple exposure hologram.
このように構成された多重露光ホログラム作製方法においては、他方式の光干渉型露光手段でもマスタホログラムを作製し、ホログラム複製光学系ではマスタホログラムの交換のみで多重露光が可能なので、現像後のマスタホログラムを保管の後に複製に供することが可能で、必要なときに多重露光ホログラムを作製することができる。 In the multi-exposure hologram manufacturing method configured as described above, a master hologram is also manufactured by another type of optical interference exposure means, and the hologram replication optical system can perform multiple exposure only by exchanging the master hologram. The hologram can be subjected to replication after storage, and a multiple exposure hologram can be produced when necessary.
(3) 前記ホログラム複製光学系で作成された現像処理前の前記複製記録媒体を他方式の光干渉型露光光学系に移動し、移動後の複製記録媒体に他方式の光干渉型露光手段により多重露光して1枚の多重露光ホログラムを作製する上記(1)に記載の多重露光ホログラム作製方法。 (3) The duplication recording medium before development processing created by the hologram duplication optical system is moved to another type of optical interference exposure optical system, and the duplicate duplication recording medium after movement is moved to another type of optical interference exposure means. The method of producing a multiple exposure hologram according to the above (1), wherein a multiple exposure hologram is produced by multiple exposure.
このように構成された多重露光ホログラム作製方法においては、他方式によるホログラムの作製光学系に、そのままアナログ複製記録媒体を導入して多重露光ホログラムを作製するので、他方式によるマスタを作製する工程を省いて、工程を簡素化することができる。 In the multi-exposure hologram manufacturing method configured as described above, an analog duplication recording medium is directly introduced into a hologram manufacturing optical system of another method to manufacture a multi-exposure hologram. It can be omitted and the process can be simplified.
(4)他方式による前記光干渉型露光手段のマスタホログラム記録媒体が、平面像に対する直接又は間接的な光干渉の利用により記録媒体上に作製される上記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の多重露光ホログラム作製方法。
(4) Any of the above (1) to (3), wherein the master hologram recording medium of the optical interference exposure means according to another method is produced on the recording medium by using direct or indirect optical interference with a
このように構成された多重露光ホログラム作製方法においては、平面像に対する直接又は間接的な光干渉の利用により記録媒体上に作製されるホログラムは、像の位置及び観察の方向などが比較的容易に設定されるので、立体的な物体を記録して情報量は多いが位置や観察角度の設定の変更が効かないアナログホログラムとの連携を取りやすいく、実際に多重露光となる範囲を容易に限定することができ、回折効率が低下する多重範囲を少なくする配置として、像全体を明るく保つことができる。
これらに、文字等の平面的な像を重ねることにより、従来より写真や文字が平面的に混在して示されているポスタを、立体的に再現することができ、インパクトのあるホログラムを作製することができる。
In the multi-exposure hologram manufacturing method configured as described above, the hologram manufactured on the recording medium by using the direct or indirect optical interference with the planar image is relatively easy in the position of the image and the observation direction. Because it is set, it is easy to work with an analog hologram that records a three-dimensional object and has a large amount of information but does not change the position and observation angle setting, and easily limits the range of actual multiple exposure The entire image can be kept bright as an arrangement that reduces the multiple range in which the diffraction efficiency decreases.
By superimposing a planar image of characters, etc. on these, it is possible to reproduce a poster that has been shown with a mixture of photographs and characters in a conventional manner in a three-dimensional manner, and to produce an impact hologram. be able to.
(5)前記ホログラム複製光学系での前記複製記録媒体と前記マスタホログラム記録媒体とのそれぞれの距離設定に従って前記複製記録媒体内に出来上がる各ホログラムの前後位置関係が変更可能である上記(1)〜上記(4)のいずれか1項に記載の多重露光ホログラム作製方法。 (5) The front-rear positional relationship between the holograms created in the duplicate recording medium can be changed according to the distance setting between the duplicate recording medium and the master hologram recording medium in the hologram duplication optical system. The method for producing a multiple exposure hologram according to any one of the above (4).
このように構成された多重露光ホログラム作製方法においては、例えば再現された際の、像と別の像との前後の位置関係や、像と文字等との前後の位置関係を容易に設定することができる。 In the multiple exposure hologram manufacturing method configured as described above, for example, the positional relationship between an image and another image when reproduced, and the positional relationship between an image and characters are easily set. Can do.
(6)前記記録媒体が主粒径18〜28nmの銀塩乳剤を含む感光層をそなえる上記(1)〜(5)のいずれか1項に記載の多重露光ホログラム作製方法。 (6) The method for producing a multiple exposure hologram according to any one of (1) to (5) above, wherein the recording medium comprises a photosensitive layer containing a silver salt emulsion having a main particle size of 18 to 28 nm.
このように構成された多重露光ホログラム作製方法においては、粒子が小さい銀塩乳剤を含む記録媒体を用いるので干渉縞のピッチあたりの粒子数が増加し、全体の回折効率が向上するだけでなく、粒子個々の反応が小さくても粒子数が増加するということにより、分解能が向上し、明るいホログラムとすることができる。 In the multi-exposure hologram manufacturing method configured as described above, since a recording medium containing a silver salt emulsion with small grains is used, the number of grains per pitch of interference fringes increases, and not only the overall diffraction efficiency is improved, Even if the reaction of each particle is small, the number of particles increases, so that the resolution is improved and a bright hologram can be obtained.
(7)前記記録媒体の白色バランスにつきR,G,B間の露光量比率がほぼ同じで達成される上記(1)〜(6)のいずれか1項に記載の多重露光ホログラム作製方法。 (7) The multiple exposure hologram manufacturing method according to any one of (1) to (6), wherein the exposure amount ratio among R, G, and B is substantially the same for the white balance of the recording medium.
このように構成された多重露光ホログラム作製方法においては、主粒径18〜28nmの銀塩乳剤を含む感光層ではB(青)波長の回折効率低下はなく、白色バランスに関して、R(赤)G(緑)B(青)間の露光量比率をほぼ同じとすることで、従来と同様の露光時間とすれば、記録媒体の回折効率を十分に利用することができ、ホログラムを明るく、または、短い時間で露光することができる。 In the multi-exposure hologram manufacturing method configured as described above, there is no decrease in the diffraction efficiency of the B (blue) wavelength in the photosensitive layer containing a silver salt emulsion having a main grain size of 18 to 28 nm, and R (red) G in terms of white balance. By making the exposure amount ratio between (green) and B (blue) substantially the same, the diffraction efficiency of the recording medium can be fully utilized if the exposure time is the same as before, and the hologram is brightened, or The exposure can be performed in a short time.
(8)上記(1)〜(7)のいずれか1項に記載の多重露光ホログラム作製方法により作製されるホログラムであって、アナログ方式を含む複数の方式の光干渉型露光手段による光干渉が1枚の記録媒体に記録される多重露光ホログラム。 (8) A hologram produced by the multiple exposure hologram production method according to any one of (1) to (7) above, wherein light interference by a plurality of types of optical interference type exposure means including an analog type is caused. A multiple exposure hologram recorded on one recording medium.
このように構成されたホログラムにおいては、1枚の記録媒体により、像と像を同時に再現したり、像と文字等を同時に再現することができ、インパクトのある像を提供することができる。 In the hologram configured as described above, an image and an image can be reproduced at the same time or an image and a character can be reproduced at the same time by using a single recording medium, thereby providing an impact image.
本発明によれば、比較的小型の光学系において、多重露光によって1枚の記録媒体に像と像を同時に記録したり、像と文字等を同時に記録することができるので、インパクトのある像を容易に提供することができる。 According to the present invention, in a relatively small optical system, an image and an image can be simultaneously recorded on a single recording medium by multiple exposure, and an image and a character can be simultaneously recorded. Can be provided easily.
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施形態である多重露光ホログラム作製方法に係る実施形態を示すフローチャート図、図2はアナログ用露光光学系を示す構成図、図3(A)および(B)はデジタル用露光光学系を示す構成図、図4は複製光学系を示す構成図である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a multiple exposure hologram manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an analog exposure optical system, and FIGS. 4 is a block diagram showing a digital exposure optical system, and FIG. 4 is a block diagram showing a replication optical system.
本実施形態の多重露光ホログラム作製方法は、複数回の露光によって多重露光ホログラム1を作製するものである。ここでは、一例として、図1に示すように、光干渉型露光手段の1つによるマスタホログラム記録媒体として物体を直接撮影して作製する実写ホログラム(以後、「アナログホログラムAH」と言う。)と、他の光干渉型露光手段によるマスタホログラム記録媒体としてデジタル処理などを介して擬似的に立体情報を作製するホログラム(本実施形態ではマルチプレックスホログラムであり、以後、「デジタルホログラムDH」と言う。)とを作製し、これらのマスタホログラムを複製用光学系により多重露光して多重露光ホログラム1を作製する場合について説明する。なお、アナログホログラムAHおよびデジタルホログラムDHはカラーであるとする。
In the multiple exposure hologram manufacturing method of this embodiment, the
図1に示す本実施形態の多重露光ホログラム作製方法では、複数の方式の光干渉型露光手段によりそれぞれのマスタホログラム記録媒体であるアナログホログラム用マスタ(アナログマスタAM)(ステップS1)とデジタルホログラム用マスタ(デジタルマスタDM)(ステップS2)を作製する。
まず、アナログマスタAMの作製(ステップS1)について説明する。図2に示すアナログ用露光光学系10を用いて露光し(ステップS11)、赤、緑、青のアナログマスタAMを作製する。アナログ用露光光学系10では、レーザ光源Lとして、R(赤)レーザL1、G(緑)レーザL2、B(青)レーザL3を有している。
In the multiple exposure hologram manufacturing method of the present embodiment shown in FIG. 1, a master for analog hologram (analog master AM) (step S1) as a master hologram recording medium and a digital hologram are used by a plurality of types of optical interference exposure means. A master (digital master DM) (step S2) is prepared.
First, production of the analog master AM (step S1) will be described. Exposure is performed using the analog exposure
レーザ光源Lには、単一波長発振(シングルモード)でコヒーレンス(可干渉性)が高く、スペクトル線幅が10MHz未満のものが望ましい。さらに、ホログラム撮影には、ホログラムサイズや撮影物サイズにもよるが、コヒーレント長が、約200mm以上のレーザが用いられる。好ましくは、1m以上のものが選択されるのが好ましい。また、サブミクロンオーダのピッチの干渉縞が記録媒体に形成されるので、光学系において露光中にこの干渉縞ピッチオーダの振動(所定時間内の移動)を抑制する必要がある。つまり、露光時間は出来るだけ短いほうが、振動の影響は少ないので、レーザパワーは大きいほうが好ましく、たとえば、10〜400mW程度のレーザ光源が望ましい。 The laser light source L preferably has a single wavelength oscillation (single mode), high coherence (coherence), and a spectral line width of less than 10 MHz. Furthermore, a hologram having a coherent length of about 200 mm or more is used for hologram imaging, although it depends on the hologram size and the object size. Preferably, one of 1 m or more is selected. In addition, since interference fringes with a submicron order pitch are formed on the recording medium, it is necessary to suppress vibration (movement within a predetermined time) of the interference fringe pitch order during exposure in the optical system. That is, as the exposure time is as short as possible, the influence of vibration is small, so that the laser power is preferably large. For example, a laser light source of about 10 to 400 mW is desirable.
レーザ光源Lの前方には、各々シャッタS1、S2、S3が設けられている。コヒーレンスが高いレーザ光を必要とするため、通常、レーザ光源Lは使用開始前から予め電源を投入してレーザ発振状態を保ち、レーザ内の温度や発振状態を安定させる。この間、レーザ光が光学系に入ると不必要な露光が発生するので、シャッタS1、S2、S3を設ける。また、ホログラフィ用記録媒体11への露光時、所定時間露光することによって、記録媒体11へ、所望のエネルギを与えるように制御することができる。
In front of the laser light source L, shutters S1, S2, and S3 are provided, respectively. Since a laser beam with high coherence is required, the laser light source L is normally turned on in advance before the start of use to maintain the laser oscillation state and stabilize the temperature and oscillation state in the laser. During this time, if laser light enters the optical system, unnecessary exposure occurs, so shutters S1, S2, and S3 are provided. Further, when exposing to the
各シャッタS1、S2、S3の前方には、光量を調整するために各々光減衰フィルタND1,ND2,ND3が設けられている。光減衰フィルタとしては、吸収タイプや反射タイプの固定減衰フィルタや回転式の可変減衰フィルタを用いることができる。従って、記録媒体11への露光エネルギ調整時に、シャッタS1、S2、S3による時間調整のみならず、光減衰フィルタND1,ND2,ND3による露光調整も可能である。
In front of each of the shutters S1, S2, and S3, light attenuation filters ND1, ND2, and ND3 are provided to adjust the amount of light. As the light attenuation filter, an absorption type or reflection type fixed attenuation filter or a rotary variable attenuation filter can be used. Therefore, at the time of adjusting the exposure energy for the
各光減衰フィルタND1,ND2,ND3の前方には、各波長に合ったλ/2波長板W1,W2,W3が設けられており、入射光の偏光角度を回転させることができるようになっている。すなわち、各光減衰フィルタND1,ND2,ND3の前方に設けられている偏光ビームスプリッタPBSが、入射する光の偏光角度の状態により直進光と反射光に分けられる際の比が異なるため、λ/2波長板W1,W2,W3を光軸方向と垂直な方向へ回転することで、λ/2波長板W1,W2,W3からの透過光の偏光角度を変え、後の偏光ビームスプリッタPBSからの透過光と反射光の比を変えることができる。 In front of each light attenuating filter ND1, ND2, ND3, λ / 2 wavelength plates W1, W2, W3 suitable for each wavelength are provided, and the polarization angle of incident light can be rotated. Yes. That is, since the polarization beam splitter PBS provided in front of each optical attenuation filter ND1, ND2, ND3 has a ratio in which it is divided into straight light and reflected light depending on the polarization angle state of incident light, λ / By rotating the two-wavelength plates W1, W2, and W3 in a direction perpendicular to the optical axis direction, the polarization angle of the transmitted light from the λ / 2-wavelength plates W1, W2, and W3 is changed, and the light beams from the subsequent polarizing beam splitter PBS are changed. The ratio of transmitted light and reflected light can be changed.
λ/2波長板W1,W2,W3の前方には、各々偏光ビームスプリッタPBS1、PBS2、PBS3が設けられており、レーザ光源Lからの光を撮影物Mに照射する物体光Baと、アナログマスタAHを照射する参照光Bbとに分割している。偏光ビームスプリッタPBS1、PBS2、PBS3は、各波長に合ったものが用いられるのが望ましく、キューブタイプや平板タイプを適宜用いることができるが、平板タイプは、光軸差が生じてしまうため、キューブタイプを用いるのが望ましい。アナログマスタAHを露光する場合、物体光Baと参照光Bbとの比、Ba:Bbは、撮影物Mの色や光沢により、1:1〜10:1まで変える。このとき、前述したλ/2波長板W1,W2,W3を回転させ、偏光ビームスプリッタPBS透過または反射後の分光比を変更する。 Polarizing beam splitters PBS1, PBS2, and PBS3 are respectively provided in front of the λ / 2 wave plates W1, W2, and W3. The object light Ba that irradiates the object M with the light from the laser light source L, and the analog master. The reference beam Bb is irradiated with AH. The polarization beam splitters PBS1, PBS2, and PBS3 are preferably used in accordance with each wavelength, and a cube type or a flat plate type can be used as appropriate. It is desirable to use a type. When the analog master AH is exposed, the ratio Ba: Bb between the object light Ba and the reference light Bb is changed from 1: 1 to 10: 1 depending on the color and gloss of the photographed object M. At this time, the above-mentioned λ / 2 wavelength plates W1, W2, and W3 are rotated to change the spectral ratio after transmission or reflection of the polarizing beam splitter PBS.
偏光ビームスプリッタPBS1の物体光Ba側の下流には、1段目のダイクロイックミラーDM1が設けられており、その下流側には2段目のダイクロイックミラーDM2が設けられている。また、偏光ビームスプリッタPBS1の参照光Bb側の下流には、1段目のダイクロイックミラーDM3が設けられており、その下流側には2段目のダイクロイックミラーDM4が設けられている。 A first stage dichroic mirror DM1 is provided downstream of the polarization beam splitter PBS1 on the object beam Ba side, and a second stage dichroic mirror DM2 is provided downstream thereof. Further, a first stage dichroic mirror DM3 is provided downstream of the polarization beam splitter PBS1 on the reference light Bb side, and a second stage dichroic mirror DM4 is provided downstream thereof.
また、偏光ビームスプリッタPBS2の物体光Ba側の下流には、ミラーM1が設けられており、透過光が1段目のダイクロイックミラーDM1に入射するようになっている。同様に、偏光ビームスプリッタPBS3の物体光Ba側の下流には、ミラーM2が設けられており、透過光が2段目のダイクロイックミラーDM2に入射するようになっている。一方、偏光ビームスプリッタPBS2の参照光Bb側の下流には、ミラーM3が設けられており、反射光が1段目のダイクロイックミラーDM3に入射するようになっている。同様に、偏光ビームスプリッタPBS3の参照光Bb側の下流には、ミラーM4が設けられており、反射光が2段目のダイクロイックミラーDM4に入射するようになっている。 Further, a mirror M1 is provided downstream of the polarization beam splitter PBS2 on the object beam Ba side so that transmitted light enters the first stage dichroic mirror DM1. Similarly, a mirror M2 is provided downstream of the polarization beam splitter PBS3 on the object beam Ba side so that transmitted light enters the second stage dichroic mirror DM2. On the other hand, a mirror M3 is provided downstream of the polarization beam splitter PBS2 on the side of the reference light Bb so that the reflected light enters the first stage dichroic mirror DM3. Similarly, a mirror M4 is provided downstream of the polarization beam splitter PBS3 on the side of the reference light Bb, and reflected light is incident on the second stage dichroic mirror DM4.
1段目のダイクロイックミラーDM1,DM3は、赤を透過し、緑を下流側へ反射して、赤と緑を同一の光軸に乗せるものである。また、2段目のダイクロイックミラーDM2,DM4は、赤・緑を透過し、青を反射し、赤・緑と青を同一の光軸に乗せるものである。なお、ダイクロイックミラーとしては、キューブタイプや平板タイプが適宜用いることができるが、平板タイプは光軸差が生じてしまうため、キューブタイプを用いるのが望ましい。 The first-stage dichroic mirrors DM1 and DM3 transmit red, reflect green toward the downstream side, and place red and green on the same optical axis. The second stage dichroic mirrors DM2 and DM4 transmit red / green, reflect blue, and place red / green and blue on the same optical axis. As a dichroic mirror, a cube type or a flat plate type can be used as appropriate. However, since the flat plate type causes an optical axis difference, it is desirable to use a cube type.
なお、赤・緑・青のアナログマスタAMとしてそれぞれ1枚ずつ記録媒体11に記録する際には、前述したレーザ光源Lを、順次赤レーザL1、緑レーザL2、青レーザL3に切り替えたり、シャッタS1〜S3を制御するとともに記録媒体11を順次新しいものと交換することにより、各色のアナログマスタAM1〜AM3を1枚ずつ作製することができる。あるいは、レーザ光源Lとして一つのレーザ光源を設け、前述した偏光ビームスプリッタPBS2、PBS3およびダイクロイックミラーDM1〜DM4およびミラーM1〜M4を設けない単一色用の光学系を用いることもできる。この場合には、レーザ光源Lを順次、赤→緑→青に交換するとともに、記録媒体11を新しいものに交換するようにして、各色のアナログマスタAM1〜AM3を作製することができる。
When recording on the
偏光ビームスプリッタPBSによるBa/Bb光の分光後からアナログマスタAMまでの、光BaおよびBb光の光軸中心距離は、ほぼ一致するのが望ましく、その差が用いるレーザ光源Lのコヒーレント長より十分小さくなるようにする必要がある。このため、光学部品や撮影物や、ホログラフィ用記録媒体11の配置の関係で、光Ba、Bb光間距離を一致できない場合は、光路調整機構(図示省略)を用いて調整するようにする。具体的には、各偏光ビームスプリッタPBSから、目標とするホログラム上までの中心光路長が±10mm以下になるよう、各偏光ビームスプリッタPBSからの光BaまたはBb光の何れかの光路長を調整する。
It is desirable that the optical axis center distances of the light Ba and Bb light from the Ba / Bb light after being split by the polarization beam splitter PBS to the analog master AM should be substantially equal, and the difference is more than the coherent length of the laser light source L used. It is necessary to make it smaller. For this reason, when the distance between the light Ba and the light beam Bb cannot be matched due to the arrangement of the optical component, the photographed object, and the
ダイクロイックミラーDM1,DM2からの光Ba1は、ミラーM11によって方向を変え、レンズL11によって入射される平行光を発散光Ba2へ変換する。レンズL11としては、例えば顕微鏡用対物レンズ、特に倍率20〜50倍の物を適宜用いることができる。これにより、光Ba1は、レンズL11の焦点位置で一度集光し、その後発散する。なお、必要に応じてピンホールP11を焦点位置に設置し、レンズL11と共にスペイシャルフィルタSF1を構成することにより、光Ba2の波面ノイズや歪を取り除いて、クリアな波面(球面波)を作ることができる。また、ここからの発散光Ba2が、アナログマスタAMへ照射されぬよう、壁(図示省略)等で遮光するのが望ましい。発散光Ba2は、物体Mに照射され、物体光Ba3が記録媒体11に照射されることになる。
The light Ba1 from the dichroic mirrors DM1 and DM2 changes its direction by the mirror M11, and converts the parallel light incident by the lens L11 into divergent light Ba2. As the lens L11, for example, a microscope objective lens, in particular, a lens with a magnification of 20 to 50 times can be used as appropriate. Thereby, the light Ba1 is once condensed at the focal position of the lens L11 and then diverges. If necessary, the pinhole P11 is installed at the focal position, and the spatial filter SF1 is configured together with the lens L11, thereby removing the wavefront noise and distortion of the light Ba2 and creating a clear wavefront (spherical wave). Can do. Further, it is desirable to shield the diverging light Ba2 from here with a wall (not shown) or the like so that the analog master AM is not irradiated. The diverging light Ba2 is applied to the object M, and the object light Ba3 is applied to the
一方、ダイクロイックミラーDM3,DM4からの光Bb1は、ミラーM12,M13、M14を介してレンズL14によって凹面鏡M15への発散光Bb2に変換される。レンズL14としては、前述したレンズL11と同様のものを用いることができる。また、光Baと同様に、必要に応じてピンホールP14を焦点位置に設置し、レンズL14と共にスペイシャルフィルタSF2を構成するのが望ましい。 On the other hand, the light Bb1 from the dichroic mirrors DM3 and DM4 is converted into diverging light Bb2 to the concave mirror M15 by the lens L14 via the mirrors M12, M13, and M14. As the lens L14, the same lens L11 as described above can be used. Similarly to the light Ba, it is desirable that the pinhole P14 is installed at the focal position as necessary, and the spatial filter SF2 is configured together with the lens L14.
アナログマスタ撮影時、凹面鏡M15はレンズL14からの発散光Bb2を幅広の平行光Bb3に変換して、参照光Bb3としてアナログマスタAMへホログラム法線に対し45度で入射する。これにより、アナログマスタAMは、透過型ホログラムとなり、後述する複製ホログラム作製時、歪がなく、立体物を示すホログラムを作製可能となる。凹面鏡M15による反射光である参照光Bb3をできる限り平行光にすべく、光路を妨げぬ程度に、凹面鏡M15に対して鋭角に発散光Bb2を入射するのが望ましい。なお、平行光を形成するには、凹面鏡M15のほかに、反射系であれば軸外し放物面鏡を用いることができる。また、透過系であればプラスのパワーを持つレンズを用いることができるが、色(波長)によって焦点位置が異なるので、使用するレーザ波長によって、若干焦点位置を調整する必要がある。平行光がしっかり作製できれば、後の複製ホログラム作製時、アナログマスタAMの設置位置が多少ずれた場合でも、再生させる像のサイズや位置が再現性良く再生されるので、若干高価であるが、平行高精度が良く、色毎に調整が不要である軸外し放物面鏡を用いるのが最も望ましい。 At the time of analog master imaging, the concave mirror M15 converts the divergent light Bb2 from the lens L14 into a wide parallel light Bb3 and enters the analog master AM at 45 degrees with respect to the hologram normal as reference light Bb3. As a result, the analog master AM becomes a transmission hologram, and at the time of producing a duplicate hologram, which will be described later, it is possible to produce a hologram showing a three-dimensional object without distortion. In order to make the reference light Bb3 reflected by the concave mirror M15 as parallel light as possible, it is desirable that the divergent light Bb2 is incident on the concave mirror M15 at an acute angle to the extent that the optical path is not obstructed. In order to form parallel light, in addition to the concave mirror M15, an off-axis parabolic mirror can be used as long as it is a reflection system. In addition, a lens having a positive power can be used in the case of a transmission system, but since the focal position differs depending on the color (wavelength), it is necessary to slightly adjust the focal position depending on the laser wavelength used. If the parallel light can be produced firmly, the size and position of the image to be reproduced can be reproduced with good reproducibility even if the installation position of the analog master AM is slightly deviated during the production of a duplicate hologram later. It is most desirable to use an off-axis parabolic mirror that is highly accurate and does not require adjustment for each color.
アナログマスタAMでは、通常、膜面Maを撮影物M側にして作製する。フイルムタイプの記録媒体11を用いる場合には、直接ホルダに固定するのが望ましく、フイルムの全辺を固定するタイプのホルダが望ましい。そして、フイルムの支持体面をガラス側にし、ガラス板へ接着させ、ガラス板ごとホルダへ固定して用いる。フイルムは、厚さ0.07〜0.5mmで、通常0.2mmが使われる。一方、ガラスタイプ(乾板)の記録媒体10を用いる場合には、直接ホルダに固定するのが望ましい。ガラスは、厚さ1〜5mmで、通常2〜3mmが使われる。
The analog master AM is usually manufactured with the film surface Ma on the object M side. When the film
3色別々のアナログマスタAM1〜AM3を作製する際に、各々の位置ずれが少ないほど最終のホログラムの色ずれが少なく高品質になる。また、後述する複製ホログラム作製時に、3色(3枚)のアナログマスタAM1〜AM3から複製ホログラムFHを複製する場合、各々のアナログマスタAM1〜AM3の位置ずれが少ないほど、最終のホログラムの色ずれが少なく、高品質になる。このため、ホルダの位置精度とホルダへの設置位置精度は、±0.2mm以下程度が望ましい。さらに、アナログマスタAMを光軸方向前後に±50mm以上移動可能な調整機構を設けるのが望ましい。 When producing the analog masters AM1 to AM3 for three colors, the smaller the positional deviation, the lower the color deviation of the final hologram and the higher the quality. Further, when replicating hologram FH from three color (three) analog masters AM1 to AM3 at the time of producing a replica hologram, which will be described later, the smaller the positional deviation of each analog master AM1 to AM3, the smaller the color shift of the final hologram. There is little and becomes high quality. For this reason, the position accuracy of the holder and the installation position accuracy on the holder are desirably about ± 0.2 mm or less. Further, it is desirable to provide an adjustment mechanism that can move the analog master AM forward and backward in the optical axis direction by ± 50 mm or more.
図1に示すように、アナログ用露光光学系10で作製したアナログマスタAM1〜AM3を現像する(ステップS12)。
As shown in FIG. 1, the analog masters AM1 to AM3 produced by the analog exposure
次いで、図3で示すホログラフィックステレオグラム用露光光学系20でマスタホログラム(デジタルマスタDM)を作製する(ステップS2)。
ホログラフィックステレオグラムでは、まず、図3(A)に示すように、原画を(デジタルではない)ポジフイルムで作成する(ステップS21)。例えば、回転台21に物体22を載せて回転させ、カメラ23で撮影して少しずつ水平視差が異なる画像を記録して原画フィルム24を作製する。次いで、図3(B)に示すように、原画フィルム24一枚ごとにレーザ光25を照射して、球面レンズ26aおよびシリンドリカルレンズ26bによる結像を、記録媒体であるフィルム27の前方に置かれたスリット28を介して参照光29とともにフィルム27に記録して(ステップS22)、現像する(ステップS23)。なお、カラーでデジタルマスタDMを作成する場合には、赤・緑・青について1枚ずつ、計3枚作製することになる。
Next, a master hologram (digital master DM) is produced by the holographic stereogram exposure
In the holographic stereogram, first, as shown in FIG. 3A, an original image is created with a positive film (not digital) (step S21). For example, the
このホログラフィックステレオグラム20以外にも、デジタルマスタDMを作製する際、原画フィルム24のようなポジフィルムを用いずに、LCD等の空間変調素子を用いていて、コンピュータグラフィックによって現実には存在しない3次元像を得ることもできる。なお、解像度は、露光ピッチ(スリットピッチ)に等しく、露光ピッチが細かければ、高解像度のホログラムを再生することができる。
すなわち、ステレオグラムは、アナログホログラムAHに比べ、情報量が格段に少なく、正確には疑似立体像であるが、画像ソースとしてカメラ24による撮影物以外にも、CGによる作画が可能であり、インパクトのある画像を得ることができる。
In addition to the
That is, the stereogram has a much smaller amount of information than the analog hologram AH and is accurately a pseudo-stereoscopic image. However, in addition to a photographed object by the
次に、先に作製したアナログマスタAM1〜AM3を用いて複製ホログラムFHを作製する(ステップS3)。
図4には、複製ホログラムFHの作製に用いられる複製光学系30が示されているが、図2において前述したアナログ用露光光学系10と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を流用することとする。
Next, a duplicate hologram FH is produced using the analog masters AM1 to AM3 produced previously (step S3).
FIG. 4 shows a duplicate
図4に示すように、複製光学系30では、アナログ用露光光学系10における対称物Mの位置に現像済みのアナログマスタAM1〜AM3を一枚ずつ配置し、アナログ用露光光学系10におけるアナログマスタAMの位置に複製ホログラムFH用の記録媒体31を配置する。また、アナログ用露光光学系10のミラーM11およびスペイシャルフィルタSF1を外して、レンズL15、ピンホールP15、凹面鏡M16を設ける。そして、アナログ用露光光学系10における物体光Ba1を、レンズL15およびピンホールP15によって発散光Ba4に変換し、凹面鏡M16で反射して複製ホログラムFHに参照光Ba5として照射する。なお、ここでは光束の種類により、複製ホログラムFHの再生時への画質の影響は小さいので、発散光Ba4をそのままを照射しても良く、平行光に変換し照射しても良く、収束光Ba5に変換し照射しても良い。従って、凹面鏡M16を設けずに、レンズL15又はピンホールP15から直接複製ホログラムFHに参照光として照射することもできるが、収束光Ba5が最も望ましい。
As shown in FIG. 4, in the replication
一方、アナログ用露光光学系10における参照光Bb3を再生照明光Bb4としてアナログマスタAMに照射し、アナログマスタAMにおいて再生された光を物体光Bb5として複製ホログラムFHに照射する。これにより、アナログマスタAMが記録媒体31上に再生され、記録媒体31に記録されて複製ホログラムFHを形成することができる。なお、アナログマスタAMがカラーの場合のように複数枚ある場合には、アナログマスタAMを次々に交換して、現像を行わずに1枚の複製ホログラムFHに重ねて露光する。
On the other hand, the reference light Bb3 in the analog exposure
次に、複製光学系30におけるアナログマスタAMの位置にホログラフィックステレオグラム用マスタ(デジタルマスタDM)を配置して、先に作成された複製ホログラムFHの上に重ねて露光する(ステップS4)。このとき、記録媒体31に対するアナログマスタAMとデジタルマスタDMとの距離を調整することにより、再生の際のアナログホログラムAHによる像とデジタルホログラムDHによる像との遠近を、任意に設定することができる。
特に、LCD等の空間変調素子を用いていて、コンピュータグラフィックによってデジタルマスタDMを作成した場合、像の位置及び観察の方向などが比較的容易に設定できるので、アナログマスタAMとの間で像の位置などの連携を取りやすいく、アナログマスタAMの像と多重露光となる範囲を容易に限定することができ、回折効率が低下する多重範囲を少なくする配置として、像全体を明るく保つことができる。
Next, a holographic stereogram master (digital master DM) is placed at the position of the analog master AM in the replication
In particular, when a spatial modulation element such as an LCD is used and a digital master DM is created by computer graphics, the position of the image and the direction of observation can be set relatively easily. It is easy to coordinate the position, etc., the range of multiple exposure with the image of the analog master AM can be easily limited, and the entire image can be kept bright as an arrangement that reduces the multiple range where the diffraction efficiency decreases. .
最後に、記録媒体31を現像して(ステップS5)、多重露光ホログラム1が完成する。なお、複製ホログラム再生は、比較的点光源に近い白色光を用いて再生するが、この場合、通常、ハロゲンランプやメタルハライドランプ等の白色ランプが使用される。再生時には、白色ランプから複製ホログラムへの再生光の逆方向の参照光を用いることにより、最も歪の少ないホログラム像を再生することができる。
Finally, the
次に、第2の実施形態を説明する。
図5は第2の実施形態の多重露光ホログラム作製方法に係る実施形態を示すフローチャート図、図6はデジタル用露光光学系を示す構成図である。
本実施形態の多重露光ホログラム作製方法は、まず図1のステップS1と同様に、物体に直接光を照射記録する光干渉型露光手段により実写ホログラム(以後、「アナログホログラムAH」と言う。)であるマスタホログラム記録媒体を作製し(ステップS6)、次に、このアナログホログラムAHを複製用光学系に移して複製露光して複製ホログラムを作製し(ステップS7)、この複製ホログラムを現像する前に他の方式の光干渉型露光手段(本実施態様では空間光変調素子による露光)に移動して(従って、暗室内となる)、デジタルホログラムDHを多重露光し(ステップS8)、現像して(ステップS9)多重露光ホログラム1を作製する。なお、アナログホログラムAHおよびデジタルホログラムDHはカラーであるとする。
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 5 is a flowchart showing an embodiment according to the multiple exposure hologram manufacturing method of the second embodiment, and FIG. 6 is a block diagram showing a digital exposure optical system.
The multi-exposure hologram manufacturing method of the present embodiment is first a real-time hologram (hereinafter referred to as “analog hologram AH”) by an optical interference type exposure means for directly irradiating and recording light on an object, as in step S1 of FIG. A master hologram recording medium is produced (step S6), and then the analog hologram AH is transferred to a duplication optical system to duplicate exposure to produce a duplicate hologram (step S7), and before the duplicate hologram is developed. Moving to another type of light interference type exposure means (exposure by a spatial light modulator in this embodiment) (thus becoming a dark room), the digital hologram DH is subjected to multiple exposure (step S8) and developed (step S8). Step S9) The
図5に示す第2の実施形態の多重露光ホログラム作製方法では、アナログホログラム用マスタ(アナログマスタAM)(ステップS6)の作製はステップS1と、アナログホログラム用マスタの複製(ステップS7)についてはステップS3と同様であり、同様の光学系を利用するので、露光に関する説明は図2及び図4を流用する。 In the multiple exposure hologram manufacturing method of the second embodiment shown in FIG. 5, the analog hologram master (analog master AM) (step S6) is manufactured in step S1, and the analog hologram master replication (step S7) is performed in step S7. Since this is the same as S3 and the same optical system is used, the description relating to exposure uses FIGS. 2 and 4. FIG.
図6には、他の方式(空間光変調素子)に用いられるデジタル露光光学系40が示されているが、図2において前述したアナログ用露光光学系10と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を流用することとする。
ステップS7でアナログホログラムAHの複製の露光が完了すると、図6に示したデジタル露光光学系40の露光位置に、ステップS7で作製した未現像の複製ホログラムFHを露光位置に保持する。
FIG. 6 shows a digital exposure
When the copy exposure of the analog hologram AH is completed in step S7, the undeveloped copy hologram FH produced in step S7 is held at the exposure position at the exposure position of the digital exposure
デジタル露光光学系40においては、物体光Ba1のダイクロイックミラーDM2の光進行方向位置にはビーム径を広げるビーム径拡大手段(ビームエキスパンダ)BEが設けられる。ビームエキスパンダBEは、第1レンズL110、ピンホールP110、第2レンズL111から構成される。通常、レーザ光源から出射されるレーザビームの直径は、0.1〜5mm程度である。これを後の空間光変調素子SLM10の全域に照射されるよう、ビームエキスパンダBEによってビーム径を拡大する。
In the digital exposure
ピンホールP110は、通常のビームエキスパンダBEには使用されないが、本実施の形態では、後の光干渉に使用するため、ビーム品質を高くしておくことが好ましい。このため、第1レンズL110の焦点位置にφ20〜50μmの円形ピンホールを設置する。 The pinhole P110 is not used for a normal beam expander BE, but in this embodiment, it is preferable to keep the beam quality high in order to use it for later optical interference. For this purpose, a circular pinhole of φ20 to 50 μm is installed at the focal position of the first lens L110.
ピンホールP10の光進行方向位置には第2レンズL111が設けられる。第2レンズL111は、発散した光を平行光にする焦点距離fのコリメータレンズである。この第2レンズL111としても、プラスのパワーを持つレンズが用いられる。また、アクロマティックレンズのような、波長が異なっても焦点位置の変化が小さい(色収差が小さい)レンズを使用するのが好ましい。 A second lens L111 is provided at the position of the pinhole P10 in the light traveling direction. The second lens L111 is a collimator lens having a focal length f that converts divergent light into parallel light. A lens having positive power is also used as the second lens L111. Further, it is preferable to use a lens such as an achromatic lens that has a small focal position change (small chromatic aberration) even when the wavelength is different.
広げられた物体光にホログラムとなる画像情報を乗せる透過型空間光変調素子SLM10がビームエキスパンダBEの光進行方向位置に設けられる。この空間光変調素子SLM10は、例えば電気アドレス型の空間光変調器であり、液晶ディスプレイ等で構成されており、広げられた物体光である入射する平面波の光強度(振幅)を画素毎に変調して画像情報を乗せて透過させる。空間光変調素子SLM10の表示画像、すなわち、空間光変調素子SLM10からの出力光像は、各画素の透過率を変化させることによって変化させることができる。これにより、複製ホログラムFHの記録面上の露光位置に応じた、画像処理を行う。 A transmissive spatial light modulation element SLM10 for placing image information as a hologram on the spread object light is provided at a position in the light traveling direction of the beam expander BE. This spatial light modulation element SLM10 is, for example, an electrical address type spatial light modulator, which is composed of a liquid crystal display or the like, and modulates the light intensity (amplitude) of the incident plane wave, which is the spread object light, for each pixel. Then, the image information is carried and transmitted. The display image of the spatial light modulation element SLM10, that is, the output light image from the spatial light modulation element SLM10 can be changed by changing the transmittance of each pixel. Thereby, image processing is performed according to the exposure position on the recording surface of the duplicate hologram FH.
上記の透過型空間光変調素子SLM10によれば、透過した物体光が、不図示のインターレース露光手段によって、一定間隔の領域毎で分割されている複数の点在物体光群が複製ホログラムFH記録面上での相対位置を同時に移し、多数ドットによる高速な露光を実施し、露光位置に配置された未現像の複製ホログラムFHに対して、後述の参照光との干渉を発生させることで多重露光ホログラムを作成する。(ステップS8) According to the transmissive spatial light modulation element SLM10 described above, a plurality of interspersed object light groups in which transmitted object light is divided at regular intervals by an unillustrated interlace exposure unit is used as a duplicate hologram FH recording surface. Multiple exposure holograms by moving the relative positions at the same time, performing high-speed exposure with a large number of dots, and causing interference with reference light, which will be described later, on an undeveloped duplicate hologram FH arranged at the exposure position Create (Step S8)
以下には参照光の光学系を説明する。
前述の参照光Bb1用のダイクロイックミラーDM4の光進行方向位置には参照光用ミラーM20が設けられている。更に、参照光用ミラーM20の光進行方向位置には、レンズL120、ピンホールP120、レンズL121の順次配置により参照光用ビームエキスパンダとして構成される。
The reference light optical system will be described below.
A reference light mirror M20 is provided at the position of the dichroic mirror DM4 for the reference light Bb1 in the light traveling direction. Further, the reference light mirror M20 is configured as a reference light beam expander by sequentially arranging a lens L120, a pinhole P120, and a lens L121 at the light traveling direction position.
レンズL120は物体光用第1レンズL110と対応し、アパーチャ(ピンホール)P120は物体光用アパーチャ(ピンホールP110)と対応し、レンズL121は物体光用第2レンズL111と対応して、物体光用のビームエキスパンダBEと同様の作用を有する。 The lens L120 corresponds to the first object light lens L110, the aperture (pinhole) P120 corresponds to the object light aperture (pinhole P110), the lens L121 corresponds to the second object light lens L111, and the object It has the same effect as the beam expander BE for light.
レンズL121の光進行方向位置には参照光用最終ミラーM21が配置される。この参照光用最終ミラーM21は、参照光を記録媒体に所定の角度で偏向(向ける)するミラーである。参照光用最終ミラーM21で反射される参照光Bb1は、そのサイズが複製ホログラムFHの物体光露光エリア全域に均一照度に照射される。 A reference light final mirror M21 is disposed at the position of the lens L121 in the light traveling direction. The reference light final mirror M21 is a mirror that deflects (directs) the reference light toward the recording medium at a predetermined angle. The size of the reference light Bb1 reflected by the reference light final mirror M21 is irradiated with uniform illuminance over the entire area of the object light exposure area of the duplicate hologram FH.
前述のように、このような参照光と透過型空間光変調素子SLM10による物体光との干渉により、未現像の複製ホログラムに対して、デジタルホログラムDHを多重露光し(ステップS8)、現像して(ステップS9)多重露光ホログラムFHを作製する。 As described above, due to the interference between the reference light and the object light by the transmissive spatial light modulator SLM10, the digital hologram DH is subjected to multiple exposure on the undeveloped duplicate hologram (step S8) and developed. (Step S9) A multiple exposure hologram FH is produced.
図7および図8には、本実施形態によりアナログホログラムAHとデジタルホログラムDHを重ねて作成されたホログラム(ハイブリッドホログラム)ポスター1及び1aの例が示されている。図7はデジタルホログラムである「3D文字」とアナログホログラムAHである「カバン」とが重なっているポスター1であり、図8は両ホログラムが重なっていないポスター1aである。すなわち、複製の際に、デジタルマスタDMと複製ホログラムFHとの距離L(図4参照)を短く設定すると、デジタルマスタDMの再生像である文字がアナログマスタAMの再生像であるカバンの奥に配置されて記録されることになり、図7に示すようにカバンが前方に浮き出したイメージとなる。一方、デジタルマスタDMと複製ホログラムFHとの距離Lを長く設定すると、アナログマスタAMの再生像であるカバンの手前にデジタルマスタDMの再生像である文字が配置されて記録されることになり、文字が前方に浮き出したイメージとなる。
FIGS. 7 and 8 show examples of hologram (hybrid hologram)
以上説明した多重露光ホログラム作成方法によれば、アナログ用露光光学系10を用いて実写によりアナログマスタAMを作製し、ホログラフィックステレオグラム用露光光学系20によってデジタルマスタDMを作製して、アナログマスタAMについて複製を作製する。そして、複製済みのアナログマスタAMをデジタルマスタDMと置き換えて、多重露光を行うことにより、実写による高精度の像と、例えば3D文字とを1枚の記録媒体に記録することができ、インパクトのあるホログラムを作製することができる。
According to the multiple exposure hologram creating method described above, an analog master AM is produced by actual shooting using the analog exposure
なお、アナログホログラムAHを記録する記録媒体11としては、銀塩感光材料が一般に利用されており、本実施形態では以下のような感光層を備える記録媒体を使用する。
As the
(乳剤の調製)
KBr0.70g、平均分子量100000の脱イオン骨ゼラチン9.0gを含むイオン交換水2000mLを15℃に保ち、強く撹拌した。二酸化チオ尿素0.17gを添加した後、水酸化ナトリウム水溶液でpHを6.0に合わせた。AgNO3(32.0g)水溶液500mlと、平均分子量20000の脱イオン骨ゼラチン2.0gおよびKIを1モル%含むKBr水溶液をダブルジェット法で5分間かけて添加した。この時、銀電位を飽和カロメル電極に対して−20mVに保った。粒子形成時のAgNO3水溶液の添加開始から3分後にK2[IrCl6]水溶液をハロゲン化銀1モルに対して1×10-3モル添加した。粒子形成時のAgNO3水溶液の添加開始から4分後にK4[Fe(CN)6]水溶液をハロゲン化銀1モルに対して1×10-3モル添加した。AgNO3水溶液の添加終了時に、強色増感剤SS−1をハロゲン化銀1モルに対して1.0×10-3モル添加した後、増感色素S−1、S−2を45:55のモル比率で、ハロゲン化銀1モルに対して3.0×10-3モル添加した。増感色素は、特開平11−52507号に記載の方法で作成した固体分散物として使用した。硝酸ナトリウム7gおよび硫酸ナトリウム3gをイオン交換水80gに溶解した後増感色素10gを添加して、60℃の条件下、ディゾルバー翼を用い2000rpmで50分間分散することにより、増感色素の固体分散物を得た。
温度を20℃に昇温した後、通常の水洗を行なった。平均分子量20000の脱イオン骨ゼラチン14gを含む25℃のイオン交換水を添加した後、30℃でPHを6.0に調整した。35℃に昇温して、ハロゲン化銀1モルに対して、二酸化チオ尿素(6.0×10-5モル)、塩化金酸(9.0×10-4モル)、チオ硫酸ナトリウム(1.0×10-3モル)およびN,N−ジメチルセレノ尿素(9.0×10-4モル)を添加して最適に化学増感を施した。かぶり防止剤として、ハロゲン化銀1モルに対してCpd−1(1.0×10-3モル)およびCpd−2(5.0×10-3モル)を添加して化学増感を終了した。
本乳剤の乳剤粒子は粒径が18nm〜28nmの範囲にほぼ含まれ、数平均円相当径が15nmであり、円相当径の変動係数が15%の立方体粒子であった。本乳剤の乳剤粒子は3モル%の沃化銀を含有する臭化銀粒子であった。
(Preparation of emulsion)
2000 mL of ion-exchanged water containing 9.0 g of deionized bone gelatin having a KBr of 0.70 g and an average molecular weight of 100,000 was kept at 15 ° C. and stirred vigorously. After adding 0.17 g of thiourea dioxide, the pH was adjusted to 6.0 with an aqueous sodium hydroxide solution. 500 ml of an aqueous solution of AgNO 3 (32.0 g) and an aqueous KBr solution containing 2.0 g of deionized bone gelatin having an average molecular weight of 20000 and 1 mol% of KI were added over 5 minutes by the double jet method. At this time, the silver potential was kept at −20 mV with respect to the saturated calomel electrode. Three minutes after the start of addition of the aqueous AgNO 3 solution during grain formation, 1 × 10 −3 mol of an aqueous K 2 [IrCl 6 ] solution was added to 1 mol of silver halide. Four minutes after the start of addition of the aqueous AgNO 3 solution during grain formation, 1 × 10 −3 mol of an aqueous K 4 [Fe (CN) 6 ] solution was added to 1 mol of silver halide. At the end of the addition of the aqueous AgNO 3 solution, 1.0 × 10 −3 mol of supersensitizer SS-1 is added to 1 mol of silver halide, and then sensitizing dyes S-1 and S-2 are added to 45: In a molar ratio of 55, 3.0 × 10 −3 mol was added to 1 mol of silver halide. The sensitizing dye was used as a solid dispersion prepared by the method described in JP-A-11-52507. Dissolve 7 g of sodium nitrate and 3 g of sodium sulfate in 80 g of ion-exchanged water, add 10 g of sensitizing dye, and disperse for 50 minutes at 2000 rpm using a dissolver blade under the condition of 60 ° C. I got a thing.
After raising the temperature to 20 ° C., ordinary washing with water was performed. After adding ion exchange water at 25 ° C. containing 14 g of deionized bone gelatin having an average molecular weight of 20,000, PH was adjusted to 6.0 at 30 ° C. The temperature was raised to 35 ° C. and thiourea dioxide (6.0 × 10 −5 mol), chloroauric acid (9.0 × 10 −4 mol), sodium thiosulfate (1 mol) per 1 mol of silver halide. 0.0 × 10 −3 mol) and N, N-dimethylselenourea (9.0 × 10 −4 mol) were added for optimal chemical sensitization. Chemical sensitization was completed by adding Cpd-1 (1.0 × 10 −3 mol) and Cpd-2 (5.0 × 10 −3 mol) to 1 mol of silver halide as an antifoggant. .
The emulsion grains of this emulsion were cubic grains having a particle diameter of approximately 18 nm to 28 nm, a number average equivalent circle diameter of 15 nm, and a variation coefficient of equivalent circle diameter of 15%. The emulsion grains of this emulsion were silver bromide grains containing 3 mol% of silver iodide.
下塗り層を設けた厚み200μmの三酢酸セルロースフィルム支持体に、前記の乳剤を塗布した。以下に塗布条件を示す。数字は塗布量(g/m2)を表し、ハロゲン化銀乳剤は銀換算塗布量を表す。 The above emulsion was coated on a cellulose triacetate film support having a thickness of 200 μm provided with an undercoat layer. Application conditions are shown below. The number represents the coating amount (g / m 2 ), and the silver halide emulsion represents the coating amount in terms of silver.
(乳剤層)
乳剤に下記化合物を添加し、銀塗布量が6.75g/m2となるように塗布した。
乳剤 6.75
ゼラチン 10.25
Cpd−4 0.10
Cpd−5 0.50
Cpd−6 0.07
(Emulsion layer)
The following compounds were added to the emulsion and coated such that the silver coating amount was 6.75 g / m 2 .
Emulsion 6.75
Gelatin 10.25
Cpd-4 0.10
Cpd-5 0.50
Cpd-6 0.07
これらの他に、以下に示す化合物Cpd−7〜Cpd−11およびCpd−13を添加して乳剤層の塗布を行なった。 In addition to these, the following compounds Cpd-7 to Cpd-11 and Cpd-13 were added to coat the emulsion layer.
乳剤層を塗布した面とは反対側の面にバック層を塗布した。以下に塗布条件を示す。数字は塗布量(g/m2)を表す。 A back layer was coated on the surface opposite to the surface coated with the emulsion layer. Application conditions are shown below. The numbers represent the coating amount (g / m 2 ).
(バック層)
<バック層塗布液の調製と塗布>
ゼラチン水溶液に下記化合物を添加し、ゼラチン塗布量が10.50g/m2となるように塗布した。
ゼラチン(Ca2+含有量30ppm) 10.50
ポリメチルメタクリレート微粒子(平均粒径4.3μm) 0.015
p−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 0.025
ジヘキシル−α−スルホサクシナートナトリウム 0.11
N−パーフルオロオクタンスルホニル
−N−プロピルグリシンポタジウム 0.025
硫酸ナトリウム 0.04
酢酸ナトリウム 0.04
硝酸カリウム 0.12
Cpd−5 0.50
Cpd−6 0.05
Cpd−12 0.02
(Back layer)
<Preparation and application of back layer coating solution>
The following compound was added to the gelatin aqueous solution and coated so that the gelatin coating amount was 10.50 g / m 2 .
Gelatin (Ca 2+ content 30 ppm) 10.50
Polymethylmethacrylate fine particles (average particle size 4.3 μm) 0.015
Sodium p-dodecylbenzenesulfonate 0.025
Dihexyl-α-sulfosuccinate sodium 0.11
N-perfluorooctanesulfonyl-N-propylglycine potassium 0.025
Sodium sulfate 0.04
Sodium acetate 0.04
Potassium nitrate 0.12
Cpd-5 0.50
Cpd-6 0.05
Cpd-12 0.02
このようにして作成した塗布試料の乳剤層側の乾燥膜厚は12.0μm、バック層側の乾燥膜厚は9.0μmであった。 The thus prepared coated sample had a dry film thickness of 12.0 μm on the emulsion layer side and a dry film thickness of 9.0 μm on the back layer side.
これにより、粒子が小さい銀塩乳剤を含む記録媒体11を用いるので干渉縞のピッチあたりの粒子数が増加し、全体の回折効率が向上するだけでなく、粒子個々の反応が小さくても粒子数の増加により、分解能が向上し、明るいホログラムとすることができる。
Thereby, since the
また、前述のように、主粒径18〜28nmの銀塩乳剤を含む感光層では、R(赤)G(緑)の波長と比べてもB(青)波長の回折効率低下はない。従って、白色バランスに関して、R(赤)G(緑)B(青)間の露光量比率をほぼ同じとすることで、従来と同様の露光時間とすれば、記録媒体の回折効率を十分に利用することができ、ホログラムを明るくすることができる。一方、同じ明るさの場合には、短い時間で露光完了することができる。 Further, as described above, in the photosensitive layer containing a silver salt emulsion having a main particle size of 18 to 28 nm, there is no decrease in diffraction efficiency at the B (blue) wavelength even when compared with the R (red) G (green) wavelength. Therefore, regarding the white balance, the exposure ratio between R (red), G (green), and B (blue) is made substantially the same, so that the diffraction efficiency of the recording medium is fully utilized if the exposure time is the same as the conventional exposure time. The hologram can be brightened. On the other hand, when the brightness is the same, the exposure can be completed in a short time.
ここで、本発明の多重露光ホログラム作製方法は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形,改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態においては、異なる光干渉型露光手段としてアナログ用露光光学系10とデジタル用露光光学系20とを用い、アナログホログラムとデジタルホログラムとを重ねる場合について説明したが、異なる方式の光干渉型露光手段によって得られるアナログホログラム同士を重ねることも可能である。例えば、アナログホログラムとしては、先述したもの以外に、レインボーホログラムやイメージホログラム、デニシュークホログラム等を用いることができる。
あるいは、デジタルホログラム同士を重ねることも可能である。例えば、デジタルホログラムとしてホログラフィックステレオグラムを用いたが、CG等を用いることも可能である。
Here, the multiple exposure hologram manufacturing method of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications and improvements can be made.
For example, in the above-described embodiment, the case where the analog exposure
Alternatively, it is possible to superimpose digital holograms. For example, a holographic stereogram is used as a digital hologram, but CG or the like can also be used.
また、前述した実施形態においては、アナログマスタAMを作製する際に、参照光と物体光を記録媒体に対して同じ側から照射するものについて説明したが、物体光と参照光を記録媒体に対して反対側から照射(リップマンホログラム)するようにしても良い。同様に、複製光学系30については物体光と参照光を記録媒体に対して反対側から照射(リップマンホログラム)するものを用いたが、参照光と物体光を記録媒体に対して同じ側から照射することも可能である。
また、前述した実施形態においては、アナログホログラムおよびデジタルホログラムをカラーのものとしたが、単一色の物であっても良い。
また、前述した実施形態においては、アナログホログラムの複製を先に作製して、この複製にデジタルホログラムを多重露光するようにしたが、デジタルホログラムを先に作製して、この複製にアナログホログラムを多重露光するようにしても良い。
In the above-described embodiment, the description has been given of the case where the reference light and the object light are irradiated on the recording medium from the same side when the analog master AM is manufactured. However, the object light and the reference light are applied to the recording medium. Then, irradiation (Lippmann hologram) may be performed from the opposite side. Similarly, the replication
In the above-described embodiment, the analog hologram and the digital hologram are colored, but may be a single color.
In the above-described embodiment, a replica of an analog hologram is produced first, and a digital hologram is subjected to multiple exposure on this duplicate. However, a digital hologram is produced first, and an analog hologram is multiplexed on this duplicate. You may make it expose.
以上のように、本発明に係る多重露光ホログラム作製方法は、多重露光によって1枚の記録媒体に像と像を同時に記録したり、像と文字等を同時に記録することができるので、インパクトのある像を容易に再現することができるという効果が得られるという効果を有し、異なる複数の光干渉型露光手段によって1枚の記録媒体にホログラムを記録する多重露光ホログラム作製方法等として有用である。 As described above, the multiple exposure hologram manufacturing method according to the present invention has an impact because multiple images can simultaneously record images and images on a single recording medium by multiple exposure, and images and characters can be recorded simultaneously. This has the effect that an image can be easily reproduced, and is useful as a method for producing a multiple exposure hologram in which a hologram is recorded on a single recording medium by a plurality of different light interference exposure means.
1 多重露光ホログラム(ホログラム)
10 アナログ用露光光学系(光干渉型露光手段)
11 記録媒体
20 ホログラフィックステレオグラム用露光光学系(光干渉型露光手段)
30 ホログラム複製光学系
AH アナログホログラム
AM アナログマスタ(マスタホログラム記録媒体)
DM デジタルマスタ(マスタホログラム記録媒体)
FH 複製ホログラム(複製記録媒体)
1 Multiple exposure hologram (hologram)
10 Analog exposure optical system (light interference exposure means)
11
30 Hologram replication optical system AH Analog hologram AM Analog master (master hologram recording medium)
DM Digital master (master hologram recording medium)
FH duplication hologram (duplication recording medium)
Claims (8)
アナログ方式の光干渉型露光手段によりマスタホログラム記録媒体を作製現像し、
作成された前記マスタホログラム記録媒体を用いて複製記録媒体をホログラム複製光学系で作製し、
前記ホログラム複製光学系で作成された現像処理前の前記複製記録媒体に他方式の光干渉型露光手段によるホログラムを多重露光形成する多重露光ホログラム作製方法。 In a multiple exposure hologram manufacturing method in which a recording medium is exposed multiple times,
A master hologram recording medium is produced and developed by an analog optical interference exposure means,
Using the master hologram recording medium thus created, a duplicate recording medium is produced with a hologram duplication optical system,
A method for producing a multiple exposure hologram, comprising: forming a hologram by multiple exposure using an optical interference type exposure means of another type on the duplication recording medium produced by the hologram duplication optical system before the development process.
アナログ方式を含む複数の方式の光干渉型露光手段による光干渉が1枚の記録媒体に記録される多重露光ホログラム。 A hologram produced by the multiple exposure hologram production method according to any one of claims 1 to 7,
A multi-exposure hologram in which light interference by a plurality of light interference exposure means including an analog method is recorded on one recording medium.
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