JP2013064871A - 投射装置およびホログラム記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】投射装置20は、走査デバイス65により、ホログラム記録媒体55上をコヒーレント光で走査して、ホログラム記録媒体55で拡散されたコヒーレント光を結像光学系70に入射して、この結像光学系70でコヒーレント光を収束光に変えて、被照明領域LZを照明する。ホログラム記録媒体55には、第1および第2の開口絞りの情報が記録され、また、ホログラム記録媒体55は、散乱板から照射された光のうち、第1の開口絞りを通過した光の像を再生する。
【選択図】図1
Description
コヒーレント光が前記ホログラム記録媒体上を走査するように、前記ホログラム記録媒体にコヒーレント光を照射する照射装置と、
前記照射装置から前記ホログラム記録媒体の各位置に入射されて拡散されたコヒーレント光によって照明される光変調器と、
前記光変調器で生成される変調画像を拡散面に投射する投射光学系と、
前記ホログラム記録媒体と前記光変調器との間に配置され、前記ホログラム記録媒体の各点で拡散された拡散光を収束させて前記光変調器を照明する結像光学系と、を備え、
前記ホログラム記録媒体は、前記結像光学系から前記拡散面の方向に向かって順に配置される第1の開口絞りおよび第2の開口絞りの情報を記録することを特徴とする投射装置が提供される。
また、本発明の一態様では、コヒーレント光を拡散し得るホログラム記録媒体と、
光源から照射されたコヒーレント光が前記ホログラム記録媒体上を走査するように、前記ホログラム記録媒体にコヒーレント光を導光する照射制御装置と、
前記照射制御装置から前記ホログラム記録媒体の各位置に入射されて拡散されたコヒーレント光によって照明される光変調器と、
前記光変調器で生成される変調画像を拡散面に投射する投射光学系と、
前記ホログラム記録媒体と前記光変調器との間に配置され、前記ホログラム記録媒体の各点で拡散された拡散光を収束させて前記光変調器を照明する結像光学系と、を備え、
前記ホログラム記録媒体は、前記結像光学系から前記拡散面の方向に向かって順に配置される第1の開口絞りおよび第2の開口絞りの情報を記録する投射装置が提供される。
また、本発明の一態様では、照射装置から照射されたコヒーレント光が走査される記録領域を備え、この記録領域で該コヒーレント光を拡散させて光変調器に導光可能なホログラム記録媒体であって、
前記記録領域は、前記光変調器で生成される変調画像を拡散面に投射する投射光学系から、前記拡散面の方向に向かって順に配置される第1の開口絞りおよび第2の開口絞りの情報を記録するホログラム記録媒体が提供される。
次に、以上の構成からなる投射装置20の作用および効果について説明する。
前掲の非特許文献1には、スクリーン上に生じたスペックルの程度を示すパラメータとして、スペックルコントラスト(単位%)という数値を用いる方法が提案されている。このスペックルコントラストは、本来は均一の輝度分布をとるべきテストパターン映像を表示した際に、スクリーン上に実際に生じる輝度のばらつきの標準偏差を、輝度の平均値で除した値として定義される量である。このスペックルコントラストの値が大きければ大きいほど、スクリーン上のスペックル発生程度が大きいことを意味し、観察者に対して、斑点状の輝度ムラ模様がより顕著に提示されていることを示す。
照射装置60からのコヒーレント光の一部は、ホログラム記録媒体55で回折されることなく当該ホログラム記録媒体55を透過する。このような光は0次光と呼ばれる。0次光が被照明領域LZに入射してしまうと、周囲と比較して明るさ(輝度)が急激に上昇する点状領域、線状領域、面状領域等の異常領域が被照明領域LZ内に発生してしまう。
反射型ホロは、透過型ホロに比べて、波長選択性が高い。すなわち、反射型ホロは、異なる波長に対応した干渉縞を積層させても、所望の層のみで所望の波長のコヒーレント光を回折させることができる。また、0次光の影響を除去しやすい点でも、反射型ホロは優れている。
上述した形態では、照射装置60が、レーザ光源61と走査デバイス65とを有する例を説明した。走査デバイス65は、コヒーレント光の進行方向を反射によって変化させる一軸回動型のミラーデバイス66からなる例を示したが、これに限られない。走査デバイス65は、図5に示すように、ミラーデバイス66のミラー(反射面66a)が、第1の回動軸線RA1だけでなく、第1の回動軸線RA1と交差する第2の回動軸線RA2を中心としても回動可能となっていてもよい。図5に示された例では、ミラー66aの第2の回動軸線RA2は、ホログラム記録媒体55の板面上に定義されたXY座標系のY軸と平行に延びる第1回動軸線RA1と、直交している。そして、ミラー66aが、第1軸線RA1および第2軸線RA2の両方を中心として回動可能なため、照射装置60からのコヒーレント光の光学素子50への入射点IPは、ホログラム記録媒体55の板面上で二次元方向に移動可能となる。このため、一例として図5に示されているように、コヒーレント光の光学素子50への入射点IPが円周上を移動するようにすることもできる。
上述した形態において、光学素子50が、フォトポリマーを用いた反射型の体積型ホログラム55からなる例を示したが、これに限られない。また、光学素子50は、銀塩材料を含む感光媒体を利用して記録するタイプの体積型ホログラムを含んでもよい。さらに、光学素子50は、透過型の体積型ホログラム記録媒体55を含んでいてもよいし、レリーフ型(エンボス型)のホログラム記録媒体55を含んでいてもよい。
上述した形態において、照射装置60が光学素子50上でコヒーレント光を一次元方向に走査可能とするように構成され、且つ、光学素子50のホログラム記録媒体55が各位置に照射されたコヒーレント光を二次元方向に拡散するように構成され、これにより、照明装置40が二次元的な被照明領域LZを照明する例を示した。ただし、既に説明してきたように、このような例に限定されることはなく、例えば、照射装置60が光学素子50上でコヒーレント光を二次元方向に走査可能とするように構成され、且つ、光学素子50のホログラム記録媒体55が各位置に照射されたコヒーレント光を二次元方向に拡散するように構成され、これにより、図5に示したように、照明装置40が二次元的な被照明領域LZを照明してもよい。
Claims (14)
- コヒーレント光を拡散し得るホログラム記録媒体と、
コヒーレント光が前記ホログラム記録媒体上を走査するように、前記ホログラム記録媒体にコヒーレント光を照射する照射装置と、
前記照射装置から前記ホログラム記録媒体の各位置に入射されて拡散されたコヒーレント光によって照明される光変調器と、
前記光変調器で生成される変調画像を拡散面に投射する投射光学系と、
前記ホログラム記録媒体と前記光変調器との間に配置され、前記ホログラム記録媒体の各点で拡散された拡散光を収束させて前記光変調器を照明する結像光学系と、を備え、
前記ホログラム記録媒体は、前記結像光学系から前記拡散面の方向に向かって順に配置される第1の開口絞りおよび第2の開口絞りの情報を記録することを特徴とする投射装置。 - 前記ホログラム記録媒体は、前記第2の開口絞りの各点からの光の照明強度分布が前記第1の開口絞りの全域で均一になり得る拡散特性を持つ光源または散乱部材を用いて記録されることを特徴とする請求項1に記載の投射装置。
- 前記第1の開口絞りは前記光変調器の位置に配置され、
前記第2の開口絞りは前記投射光学系の入射瞳に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の投射装置。 - 前記第1の開口絞りの形状と前記光変調器の形状とは相似形であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の投射装置。
- 前記第2の開口絞りは、前記投射光学系の入射瞳の領域と同じか、または該入射瞳の領域の一部であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の投射装置。
- 前記ホログラム記録媒体は、体積型ホログラムであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の投射装置。
- 前記ホログラム記録媒体は、計算機合成ホログラムであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の投射装置。
- 前記ホログラム記録媒体は、表面レリーフ型のホログラフィックディフューザであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の投射装置。
- 前記光変調器は、空間光変調器であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の投射装置。
- 前記空間光変調器は、前記照射装置からのコヒーレント光を透過または反射させて変調画像を生成することを特徴とする請求項9に記載の投射装置。
- 前記空間光変調器は、反射型のマイクロミラーデバイスを有するマイクロディスプレイであることを特徴とする請求項9に記載の投射装置。
- 前記照射装置は、
コヒーレント光を放射する光源と、
前記光源から放射された前記コヒーレント光の進行方向を変化させて、該コヒーレント光を前記光学素子上で走査させる走査デバイスと、を有することを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の投射装置。 - コヒーレント光を拡散し得るホログラム記録媒体と、
光源から照射されたコヒーレント光が前記ホログラム記録媒体上を走査するように、前記ホログラム記録媒体にコヒーレント光を導光する照射制御装置と、
前記照射制御装置から前記ホログラム記録媒体の各位置に入射されて拡散されたコヒーレント光によって照明される光変調器と、
前記光変調器で生成される変調画像を拡散面に投射する投射光学系と、
前記ホログラム記録媒体と前記光変調器との間に配置され、前記ホログラム記録媒体の各点で拡散された拡散光を収束させて前記光変調器を照明する結像光学系と、を備え、
前記ホログラム記録媒体は、前記結像光学系から前記拡散面の方向に向かって順に配置される第1の開口絞りおよび第2の開口絞りの情報を記録することを特徴とする投射装置。 - 照射装置から照射されたコヒーレント光が走査される記録領域を備え、この記録領域で該コヒーレント光を拡散させて光変調器に導光可能なホログラム記録媒体であって、
前記記録領域は、前記光変調器で生成される変調画像を拡散面に投射する投射光学系から、前記拡散面の方向に向かって順に配置される第1の開口絞りおよび第2の開口絞りの情報を記録することを特徴とするホログラム記録媒体。
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