JP2803377B2 - How to make a rainbow hologram - Google Patents

How to make a rainbow hologram

Info

Publication number
JP2803377B2
JP2803377B2 JP3059572A JP5957291A JP2803377B2 JP 2803377 B2 JP2803377 B2 JP 2803377B2 JP 3059572 A JP3059572 A JP 3059572A JP 5957291 A JP5957291 A JP 5957291A JP 2803377 B2 JP2803377 B2 JP 2803377B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slit
hologram
light
image
rainbow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3059572A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04275586A (en
Inventor
敏貴 戸田
進 高橋
隆 西原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Inc filed Critical Toppan Inc
Priority to JP3059572A priority Critical patent/JP2803377B2/en
Publication of JPH04275586A publication Critical patent/JPH04275586A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2803377B2 publication Critical patent/JP2803377B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
    • G03H1/2249Holobject properties
    • G03H2001/2263Multicoloured holobject
    • G03H2001/2268Rainbow hologram

Landscapes

  • Holo Graphy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、白色光再生型のディス
プレイ・ホログラムの一つであるレインボー・ホログラ
作成方法に係り、特に視域が制限されることなく、
立体像以外のぼけのない複数の画像を連続的にかつ鮮明
に再生し得るようにしたレインボー・ホログラム作成
方法に関するものである。
The present invention relates to relates to Rainbow holograms creating a single white light reproduction type display hologram, without any particular viewing area is limited,
It relates creating a rainbow hologram as a plurality of images without blurring other than the stereoscopic image may play continuously and clearly.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、出版あるいは印刷業等において
は、書籍や雑誌の表紙、挿絵、ギフト、ノベルティ、あ
るいは有価証券、クレジットカ―ド、ICカ―ドの偽造
を防止するための手段として、ホログラムが多く利用さ
れてきている。この種のホログラムとしては種々のもの
があるが、その一つとして一方向にホログラムを動かす
と画像が順次変わる白色光再生型のレインボー・ホログ
ラムがある。
2. Description of the Related Art In recent years, in the publishing or printing industries, holograms have been used as a means for preventing forgery of books, magazine covers, illustrations, gifts, novelties, or securities, credit cards, and IC cards. Is often used. There are various types of holograms of this type, and one of them is a white light reproducing rainbow hologram in which an image sequentially changes when the hologram is moved in one direction.

【0003】ところで、この種の従来のレインボー・ホ
ログラムで、複数の画像を順次表示する場合には、その
応用技術の一つとして、ホログラフィック・ステレオグ
ラムの応用といった技術がある。
[0003] When a plurality of images are sequentially displayed with this kind of conventional rainbow hologram, one of the applied techniques is a technique of applying a holographic stereogram.

【0004】すなわち、人が物を見て立体であると感じ
るのは、左目と右目とで物を見る位置(角度)が異なる
ために、両目で見える像が異なっていることによってい
る。このため、左右の目の位置から被写体を見た時の平
面画像(2次元画像)がそれぞれの目に入るようにする
と、被写体画像は立体画像(3次元画像)として感じら
れる。このことから、被写体を色々な位置から撮影した
平面画像が、それぞれに対応した位置から観察できるよ
うにすると、元の位置に被写体が存在しているように見
えるディスプレイができる。そして、このような両眼の
視差を利用して平面画像から立体画像を作るディスプレ
イ・ホログラムを、ホログラフィック・ステレオグラム
と称している。
That is, a person sees an object and feels that it is three-dimensional because the left eye and the right eye look at the object at different positions (angles), and the images seen by both eyes are different. Therefore, if a two-dimensional image (two-dimensional image) when the subject is viewed from the position of the left and right eyes enters each eye, the subject image is perceived as a three-dimensional image (three-dimensional image). For this reason, if planar images obtained by photographing the subject from various positions can be observed from the corresponding positions, a display can be created in which the subject appears to exist at the original position. A display hologram that creates a three-dimensional image from a two-dimensional image by using the parallax of both eyes is called a holographic stereogram.

【0005】通常のホログラフィック・ステレオグラム
は、異なった位置から見た時の被写体の平面画像が記録
してある縦に短冊状のホログラムが、物体を見た時の位
置に対応させて横一列に並べられたものである。この時
の短冊状の一つ一つのホログラムを要素ホログラムとい
う。そして、このホログラフィック・ステレオグラムを
再生させて像を見る場合、左右の目には要素ホログラム
を通してそれぞれの位置から見た時の被写体の平面画像
が観察される。このため、被写体画像は立体画像として
観察される。そして、白色光で観察する場合には、この
ホログラフィック・ステレオグラムからレインボー・ホ
ログラムを作成することによって可能となる。
[0005] A normal holographic stereogram is composed of a vertically strip-shaped hologram recording a planar image of an object viewed from a different position, and a horizontal hologram corresponding to the position when the object is viewed. It is arranged in. Each strip-shaped hologram at this time is called an element hologram. When the holographic stereogram is reproduced and the image is viewed, the left and right eyes observe a planar image of the subject as viewed from each position through the element hologram. Therefore, the subject image is observed as a stereoscopic image. Observation with white light is made possible by creating a rainbow hologram from this holographic stereogram.

【0006】以下、ホログラフィックステレオグラムを
マスターホログラムとして用い、白色光で再生可能なレ
インボーホログラムを作成する方法について説明する。
Hereinafter, a method for producing a rainbow hologram reproducible with white light using a holographic stereogram as a master hologram will be described.

【0007】図9は、レインボーホログラムを作成する
ための光学系の構成例を示す図である。すなわち、図9
において、レーザ発振器20より出力されたレーザビー
ムは、全反射ミラー21、光路分岐手段であるビーム・
スプリッター(ハーフミラーでもよい)22により、2
つのレーザービームに分岐される。そして、一方のレー
ザービームは、全反射ミラー23により反射され、レン
ズ24A,24Bに入射して十分に拡大されて平行光と
なり、その後図10に示すような位置関係のスリット2
5によって一部分が選択され、マスター・ホログラム
(例えば、ホログラフィック・ステレオグラムHS)2
6上に入射される。また、他方のレーザービームは、全
反射ミラー27により反射され、レンズ28A,28B
に入射して十分に拡大されて平行光となり、その後参照
光として感光材料29上に入射される。この場合、マス
ター・ホログラム26上に入射される光のうち、ここで
回折した光も物体光として感光材料29上に入射され
る。これにより、感光材料29上に参照光と結像した再
生像の光(物体光)とによる干渉縞が形成され、この干
渉縞が形成された感光材料を現像することによって、白
色光再生型のレインボー・ホログラムが得られる。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of an optical system for producing a rainbow hologram. That is, FIG.
, The laser beam output from the laser oscillator 20 is divided into a total reflection mirror 21 and a beam
The splitter (may be a half mirror) 22
Split into two laser beams. Then, one of the laser beams is reflected by the total reflection mirror 23, enters the lenses 24A and 24B, is sufficiently enlarged to be parallel light, and then has a slit 2 having a positional relationship as shown in FIG.
5, a part is selected and a master hologram (eg, holographic stereogram HS) 2
6 is incident. The other laser beam is reflected by the total reflection mirror 27, and the lenses 28A and 28B
And is sufficiently enlarged to become parallel light, and thereafter is incident on the photosensitive material 29 as reference light. In this case, of the light incident on the master hologram 26, the light diffracted here is also incident on the photosensitive material 29 as object light. As a result, interference fringes are formed on the photosensitive material 29 by the reference light and the light (object light) of the reproduced image formed as an image. By developing the photosensitive material on which the interference fringes are formed, a white light reproducing type is obtained. A rainbow hologram is obtained.

【0008】さて、上述のような方法で作成されたレイ
ンボー・ホログラムは、図11に示すように再生され
る。すなわち、例えば図12に示すように、緑(G)の
波長によって再生されたスリットの位置に目をもってく
ると、緑(G)の波長(色)の再生像が観察される。こ
の再生像とは、マスター・ホログラムに記録された像で
ある。ここで、マスター・ホログラムが、ホログラフィ
ック・ステレオグラムの作成方法を利用して、複数の画
像を要素ホログラムとして記録した場合、図11の横方
向の視点の移動は、図10のマスター・ホログラム26
の対応する位置にある短冊状の要素ホログラムを観察す
ることになるので、順次再生像が変わるという効果をも
たらす。一方、図11の縦方向の視点の移動は、連続し
て再生されたスリット像の移動ということになり、観察
される波長の変化となって現われる。例えば、図11で
目を下に少しずつずらせば、緑(G)の波長(色)で観
察されていた再生像が少しずつ波長が長い色となってい
き、赤(R)の波長(色)に近づいていくだろう。
The rainbow hologram created by the above-described method is reproduced as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 12, for example, when an eye is brought to the position of the slit reproduced by the green (G) wavelength, a reproduced image of the green (G) wavelength (color) is observed. This reconstructed image is an image recorded on the master hologram. Here, when the master hologram records a plurality of images as element holograms using the method of creating a holographic stereogram, the movement of the viewpoint in the horizontal direction in FIG.
Since the strip-shaped element hologram at the corresponding position is observed, an effect that the reproduced image is sequentially changed is brought about. On the other hand, the movement of the viewpoint in the vertical direction in FIG. 11 is a movement of the continuously reproduced slit image, and appears as a change in the observed wavelength. For example, if the eyes are shifted slightly downward in FIG. 11, the reproduced image observed at the wavelength (color) of green (G) gradually becomes longer in color, and the wavelength (color) of red (R) is gradually increased. ).

【0009】以上を要約すると、レインボー・ホログラ
ムの観察において、横方向の視点の移動は観察される像
の変化、縦方向の視点の移動は観察される色の変化とな
って知覚されるということである。また、マスター・ホ
ログラムの要素ホログラムに、それぞれ視差画像を記録
しておけば、観察者の左目と右目の位置の違いから再生
される像が異なり、立体像として認識させることができ
る。
In summary, when observing a rainbow hologram, the movement of the viewpoint in the horizontal direction is perceived as a change in the observed image, and the movement of the viewpoint in the vertical direction is perceived as a change in the observed color. It is. Further, if the parallax images are recorded in the element holograms of the master hologram, the images reproduced differ depending on the positions of the left and right eyes of the observer, and can be recognized as a stereoscopic image.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなホログラフィック・ステレオグラムの作成方法を用
いて、各要素ホログラムに、全く別の画像あるいは動画
像等を記録しておくと、観察者の左目と右目で観察され
る像の違い、すなわち観察者の両目に異なった画像が入
ってしまうことから、画像がぼけとして(画像が二重と
なって)認識され、望ましい像を観察することができな
い。
However, if a completely different image or moving image is recorded on each element hologram by using such a holographic stereogram creating method, the left eye of the observer can be obstructed. And the image observed with the right eye, ie, different images enter the eyes of the observer, the image is recognized as a blur (the image is doubled) and the desired image cannot be observed .

【0011】そこで、これを解決する一つの手段とし
て、像が常に観察者の片方の目にしか入らないようにす
ることが考えられる。その実例として、従来のレインボ
ー・ホログラムのまま、スリットの横方向をかなり制限
することも可能であるが、かようにすると視域が最大で
観察者の左目と右目との間の距離に限定されてしまい、
視域が非常に狭くなって実用的ではない。
One solution to this problem is to make sure that the image always enters only one eye of the observer. As an example, while keeping the conventional rainbow hologram, it is possible to considerably limit the lateral direction of the slit, but this limits the viewing area to the distance between the left and right eyes of the observer. And
The viewing zone is so narrow that it is not practical.

【0012】本発明は、上記のような問題を解決するた
めに成されたもので、その目的は視域が制限されること
なく、立体像以外のぼけのない複数の画像を連続的にか
つ鮮明に再生することが可能なレインボー・ホログラム
作成方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to continuously and without blurring a plurality of images other than stereoscopic images without limiting the viewing area. Rainbow hologram that can be reproduced clearly
It is to provide a how to create.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、まず、レーザ光源より出力されたレーザビームを
光路分岐手段により2つのレーザービームに分岐し、一
方のレーザービームを平行光とした後スリットにより一
部分を選択して再生光としてマスター・ホログラムを再
生して当該再生像を感光材料上に結像させ、他方のレー
ザービームを平行光とした後参照光として感光材料上に
入射させることによって、感光材料上に参照光と結像し
た再生像の光(物体光)とによる干渉縞を形成し、当該
干渉縞が形成された感光材料を現像して得られる白色光
再生型のレインボー・ホログラムにおいて、再生スリッ
ト像の可視スペクトル領域内に、観察者の左目または右
目のうちの一方のみが入るように照明光が回折されるよ
うにしているレインボー・ホログラムを以下のように作
成する
In order to achieve the above object, first, a laser beam output from a laser light source is split into two laser beams by an optical path splitting unit, and one of the laser beams is converted into parallel light. A part is selected by the rear slit, a master hologram is reproduced as reproduction light, the reproduced image is formed on a photosensitive material, and the other laser beam is made parallel light and then incident on the photosensitive material as reference light. Accordingly, an interference fringe is formed on the photosensitive material by the reference light and the light (object light) of the reproduced image formed as an image, and the white light reproducing type rainbow / rainbow obtained by developing the photosensitive material on which the interference fringe is formed is obtained. Ray in the hologram, which is the way the visible spectral region of reproducing the slit image, the viewer's left eye or the illumination light so that only one enter of the right eye is diffracted Create the baud hologram as follows:
To achieve .

【0014】すなわち、請求項(1)項に記載の発明
は、レーザ光源より出力されたレーザビームを光路分岐
手段により2つのレーザービームに分岐し、一方のレー
ザービームを平行光とした後スリットにより一部分を選
択して再生光としてマスター・ホログラムを再生して当
該再生像を感光材料上に結像させ、他方のレーザービー
ムを平行光とした後参照光として感光材料上に入射させ
ることによって、感光材料上に参照光と結像した再生像
の光(物体光)とによる干渉縞を形成し、当該干渉縞が
形成された感光材料を現像することにより、再生スリッ
ト像の可視スペクトル領域S内に、観察者の左目または
右目のうちの一方のみが入るように照明光が回折される
白色光再生型のレインボー・ホログラムを作成する方法
であって、スリットとして、再生スリット像の特定の一
波長域ラインで再生されたスリット像に対して、観察者
の左目と右目を結ぶラインをあらかじめ設定した傾き角
θ以上で傾けた方向に透光部が形成され、且つ前記傾
き角度θを、前記可視スペクトル領域S、及び前記左目
と前記右目の瞳孔間距離rからθ=arctan(S/
r)としたスリットを用いると共に、マスター・ホログ
ラムとして、複数の要素ホログラムが一列に配列されて
なるマスター・ホログラムを用いるようにしている。
That is, according to the invention described in claim (1), the laser beam output from the laser light source is split into two laser beams by the optical path splitting means, and one of the laser beams is converted into parallel light by the slit. By selecting a part to reproduce a master hologram as reproduction light and forming the reproduced image on a photosensitive material, converting the other laser beam into parallel light, and then making the other laser beam incident on the photosensitive material as reference light, An interference fringe is formed on the material by the reference light and the light (object light) of the reconstructed image formed, and the photosensitive material on which the interference fringe is formed is developed to form a reproduction slit.
In the visible spectral region S of the image, the left eye of the observer or
Illumination light is diffracted so that only one of the right eyes enters. <br/> A method for creating a white light reproducing rainbow hologram
A is, as a slit, reproduction slit images for the slit image which is reproduced at one particular wavelength range line, permeable to the direction inclined at the viewer's left eye and the tilt angle θ greater than or equal to the preset line connecting the right eye An optical part is formed and the tilt is
Angle θ, the visible spectral region S, and the left eye
From the pupil distance r of the right eye and θ = arctan (S /
The slit used in r) is used, and a master hologram in which a plurality of element holograms are arranged in a line is used as the master hologram.

【0015】特に、請求項()項に記載の発明におい
て、スリットとしては、透光部が連続的に形成されたス
リットを用いるか、あるいは透光部が各要素ホログラム
に対応させて断続的に形成されたスリットを用い、また
マスター・ホログラムとしては、ホログラフィック・ス
テレオグラムの作成方法を利用して作成した要素ホログ
ラム列を用いるようにしている。
In particular, in the invention described in claim ( 1 ), as the slit, a slit having a light-transmitting portion formed continuously is used, or the light-transmitting portion is intermittently corresponding to each element hologram. And a master hologram is formed from a series of element holograms created using a holographic stereogram creation method.

【0016】[0016]

【作用】従って、本発明においては、レインボー・ホロ
グラムからの再生像は、常に観察者の一方の目にしか観
察できないため、両眼視差による像のぼけが排除され
る。また、原理的には、スリットの数が無制限であるた
め、視域も制限されない。
Therefore, in the present invention, since the reconstructed image from the rainbow hologram can always be observed only by one eye of the observer, blurring of the image due to binocular parallax is eliminated. In addition, since the number of slits is unlimited in principle, the viewing zone is not limited.

【0017】これらにより、立体像以外のぼけのない複
数の画像を連続的にかつ鮮明に再生することができ、極
めて見易いレインボー・ホログラムが得られる。
As a result, a plurality of images other than a stereoscopic image without blur can be continuously and sharply reproduced, and a rainbow hologram which is extremely easy to see can be obtained.

【0018】[0018]

【実施例】本発明では、両眼視差で立体を認識する目的
以外の場合の白色光再生型のレインボー・ホログラムを
作成する場合に、スリットとして、再生スリット像の特
定の一波長域ラインに対して、観察者の左目と右目を結
ぶラインを傾斜させるような傾き角度θで傾けた方向に
透光部が形成されたスリットを用いると共に、マスター
・ホログラムとして、複数の要素ホログラムが一列に配
列されてなるマスター・ホログラムを用いることによ
り、レインボー・ホログラムを観察した場合に、再生ス
リット像の可視スペクトル領域内に観察者の左目または
右目のうちの一方のみが入るように照明光が回折される
レインボー・ホログラムを得るものである。
EXAMPLES In the present invention, when creating a white light reproduction type rainbow hologram in the case other than the target recognizing a stereoscopic binocular disparity, as a slit, against the one particular wavelength range line reproduction slit image Te, the use of slit light transmitting portion is formed in a direction inclined at an inclination angle θ as to incline the line connecting the viewer's left and right eyes, as a master hologram, a plurality of element holograms are arranged in a row When a rainbow hologram is observed, the rainbow hologram is diffracted so that only one of the left eye and the right eye of the observer enters the visible spectral region of the reconstructed slit image. -To obtain a hologram.

【0019】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の一実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention based on the above concept will be described in detail with reference to the drawings.

【0020】本実施例によるレインボー・ホログラム
は、図5に概要図を示すように、再生スリット像の可視
スペクトル領域S内に、観察者の左目または右目のうち
の一方のみ(図では左目のみ)が入るように照明光が回
折されるようにしたものである。
As shown in FIG. 5, the rainbow hologram according to the present embodiment has only one of the left eye and the right eye of the observer (only the left eye in the figure) within the visible spectral region S of the reconstructed slit image. The illumination light is diffracted so as to enter.

【0021】次に、本実施例によるレインボー・ホログ
ラムの具体的な作成方法について説明する。
Next, a specific method for producing a rainbow hologram according to this embodiment will be described.

【0022】まず、図2に示すようなホログラフィック
・ステレオグラムの光学系を用いて、要素ホログラム列
(マスター・ホログラム)を作成する。すなわち、図2
において、レーザ光源1より出力されたレーザビーム
は、全反射ミラー2、光路分岐手段であるビーム・スプ
リッター(ハーフミラーでもよい)3により、2つのレ
ーザービームに分岐される。そして、一方のレーザービ
ームは、全反射ミラー4、全反射ミラー5により反射さ
れ、レンズ6A,6Bに入射して十分に拡大されて平行
光となり、その後スリット7によって一部分が選択さ
れ、参照光として感光材料8上に入射される。また、他
方のレーザービームは、レンズ9A,9Bに入射して十
分に拡大されて平行光となり、物体光として35mmカ
メラのフィルム(空間変調素子なら何を用いてもよい)
10およびレンズ11を介してスクリーン12上に2次
元画像が投影され、スリット7を通して要素ホログラム
を感光材料8上に撮影することにより、マスター・ホロ
グラムが得られる。
First, an elementary hologram sequence (master hologram) is created by using a holographic stereogram optical system as shown in FIG. That is, FIG.
In, the laser beam output from the laser light source 1 is split into two laser beams by a total reflection mirror 2 and a beam splitter (may be a half mirror) 3 serving as an optical path splitting unit. Then, one of the laser beams is reflected by the total reflection mirror 4 and the total reflection mirror 5, enters the lenses 6A and 6B, is sufficiently enlarged to be parallel light, and then is partially selected by the slit 7, and is selected as reference light. Light is incident on the photosensitive material 8. The other laser beam enters the lenses 9A and 9B and is sufficiently enlarged to become parallel light, and as object light, a film of a 35 mm camera (any spatial modulation element may be used).
A two-dimensional image is projected on a screen 12 through 10 and a lens 11, and an element hologram is photographed on a photosensitive material 8 through a slit 7 to obtain a master hologram.

【0023】図3は、図2におけるスリット7と、感光
材料8と、スクリーン12との位置関係を拡大して示し
た概要図である。ここで、スリット7は、光の一部分を
選択する、すなわち余計な光を遮光するためにのみ必要
なものであり、本例では図示のように、透光部が縦方向
に形成されたスリットを用いる。また、図3では、スリ
ット7と感光材料8とを離間して示しているが、実際に
は両者はかなり近接した状態で配設しているものであ
る。
FIG. 3 is an enlarged schematic view showing the positional relationship among the slit 7, the photosensitive material 8, and the screen 12 in FIG. Here, the slit 7 is only required to select a part of the light, that is, only to shield unnecessary light. In this example, as shown in the figure, a slit having a light transmitting portion formed in the vertical direction is used. Used. Further, in FIG. 3, the slit 7 and the photosensitive material 8 are shown as being separated from each other, but actually, they are arranged in a state of being very close to each other.

【0024】次に、白色光で再生可能なレインボーホロ
グラムを作成する方法について説明する。
Next, a method for producing a rainbow hologram reproducible with white light will be described.

【0025】すなわち、本実施例では、以上のような光
学系により作成されたマスター・ホログラムである要素
ホログラム列13と、図4に示すような位置関係のスリ
ット14とを用い、図9に示した光学系のマスター・ホ
ログラム26とスリット25とを、この要素ホログラム
列13とスリット14とに置き換えた光学系を用いて、
前述の場合と全く同様の方法によりレインボーホログラ
ムを作成するものである。
That is, in this embodiment, an element hologram array 13 as a master hologram created by the above optical system and a slit 14 having a positional relationship as shown in FIG. Using the optical system in which the master hologram 26 and the slit 25 of the optical system are replaced with the element hologram row 13 and the slit 14,
A rainbow hologram is created in exactly the same way as in the case described above.

【0026】ここで、本実施例の特徴とするところは、
スリット14として、図5に示すように再生スリット像
の特定の一波長域ラインに対して、観察者の左目と右目
を結ぶライン(rは瞳孔間距離を示す)を傾斜させるよ
うな傾き角度θで、透光部が各要素ホログラムに対応さ
せて断続的に形成されたスリットを用いると共に、マス
ター・ホログラムとして、短冊状の複数の要素ホログラ
ムが観察者の左目と右目を結ぶラインに対してほぼ直交
する方向(図示縦方向)に所定の間隔で一列に配列され
てなる要素ホログラム列を用いることである。なお、図
4に示すスリットにおける一つ一つの小さな透光部が、
従来のスリットにおける透光部と同等のものである。
Here, the features of this embodiment are as follows.
As the slit 14, as shown in FIG. 5, an inclination angle θ that inclines a line connecting the left eye and the right eye of the observer (r indicates a distance between pupils) with respect to a specific wavelength band line of the reproduced slit image. In addition to using slits whose light transmitting portions are intermittently formed in correspondence with each element hologram, a plurality of strip-shaped element holograms are formed as master holograms with respect to a line connecting the left and right eyes of the observer. This is to use element hologram rows that are arranged in a row at predetermined intervals in a direction (vertical direction in the drawing) orthogonal to the above. In addition, each small translucent part in the slit shown in FIG.
This is equivalent to a light-transmitting part in a conventional slit.

【0027】次に、以上のような光学系により作成され
たレインボー・ホログラムにおいては、一つ一つのスリ
ット像に関し、縦方向の視点の移動に関しては、色の変
化を示す。また、横方向の視点の移動に関しては、一つ
のスリットから他のスリットへの移動と色の変化の両方
を伴う。すなわち、図1は、再生されたスリット像を、
代表的なR,G,Bの3つの波長を例として描いたもの
である(図示点線は可視スペクトル、スリットが再生さ
れる領域)。例えば、Rのスリット位置に目をもってい
くと、Rの波長(色)でホログラムの再生像が観察でき
る。実際には、あらゆる波長のスリット像が連続的にで
き、観察方向を図示縦方向に移動させると、虹のように
色が変わりながら、ホログラムの再生像が観察できる。
Next, in the rainbow hologram created by the above-described optical system, the color of the slit image changes with respect to the movement of the viewpoint in the vertical direction. Further, the movement of the viewpoint in the horizontal direction involves both the movement from one slit to another slit and the change in color. That is, FIG. 1 shows the reproduced slit image as
Three typical wavelengths of R, G, and B are illustrated as examples (the dotted line in the drawing is the visible spectrum, the area where the slit is reproduced). For example, when an eye is placed on the R slit position, a reproduced image of the hologram can be observed at the R wavelength (color). Actually, slit images of all wavelengths are continuously formed, and when the observation direction is moved in the vertical direction in the figure, the reproduced image of the hologram can be observed while the color changes like a rainbow.

【0028】従って、かかるレインボー・ホログラムに
おいて、スリット14の透光部の傾き角度θを適切に設
定しておけば、スリットの像は常に観察者の一方の目に
しか入らず、すなわちホログラムからの再生像は常に観
察者の一方の目にしか観察できないため、両眼視差によ
る像のぼけが排除される。また、原理的には、スリット
の数が無制限であるため、視域も制限されない。以上の
結果として、立体像以外のぼけのない複数の画像を連続
的にかつ鮮明に再生することができ、極めて見易いレイ
ンボー・ホログラムが得られる。
Accordingly, in such a rainbow hologram, if the inclination angle θ of the light-transmitting portion of the slit 14 is set appropriately, the image of the slit always enters only one eye of the observer, that is, the image from the hologram. Since the reconstructed image can always be observed only by one eye of the observer, blurring of the image due to binocular parallax is eliminated. In addition, since the number of slits is unlimited in principle, the viewing zone is not limited. As a result, it is possible to continuously and sharply reproduce a plurality of images having no blur other than the stereoscopic image, and to obtain a rainbow hologram that is extremely easy to see.

【0029】次に、上記スリット14の透光部の傾き角
度θについて、図6および図7を用いてより具体的に説
明する。
Next, the inclination angle θ of the light transmitting portion of the slit 14 will be described more specifically with reference to FIGS.

【0030】一般的に、回折格子への光の入射角をα、
1次の回折角をβ、格子定数をd、光の波長をλとする
と、 λ=d(sinα+sinβ) ……(1) と表わすことができる(α、βは、図6に示すように±
の値をとる)。これをβについて解くと、 β=arcsin{(λ/d)−sinα} ……(2) ここで、本実施例のレインボー・ホログラムの再生時を
考える。いま、可視スペクトルの一番長い波長をλR
およびその回折角をβR 、一番短い波長をλB 、および
その回折角をβB とすると、(2)式より βR =arcsin{(λR /d)−sinα} ……(3) βB =arcsin{(λB /d)−sinα} ……(4) となる。
Generally, the angle of incidence of light on the diffraction grating is α,
Assuming that the first-order diffraction angle is β, the lattice constant is d, and the wavelength of light is λ, λ = d (sin α + sin β) (1) (α and β are ± as shown in FIG. 6).
Value). If this is solved for β, β = arcsin {(λ / d) −sinα} (2) Here, the time of reproducing the rainbow hologram of the present embodiment will be considered. Now, let the longest wavelength of the visible spectrum be λ R ,
If the diffraction angle is β R , the shortest wavelength is λ B , and the diffraction angle is β B , then from equation (2), β R = arcsin {(λ R / d) -sin α} (3) β B = arcsin {(λ B / d) −sin α} (4)

【0031】一方、図7に示すように、ホログラム面か
らLの位置で観察した時を考える。いま、目の位置での
可視スペクトルの範囲をSとすると、
On the other hand, as shown in FIG. 7, consider the case where observation is made at a position L from the hologram surface. Now, assuming that the range of the visible spectrum at the eye position is S,

【0032】[0032]

【数1】 この(5)式に、(3)、(4)式を代入すると、(Equation 1) By substituting equations (3) and (4) into equation (5),

【0033】[0033]

【数2】 となる。また、観察者の瞳孔間距離をrとすると、スリ
ットの透光部の傾き角度θは、 θ=arctan(S/r) ……(7)
(Equation 2) Becomes Further, assuming that the distance between the pupils of the observer is r, the inclination angle θ of the translucent portion of the slit is as follows: θ = arctan (S / r) (7)

【0034】[0034]

【数3】 となる。この(8)式により、適切なスリットの透光部
の傾き角度θを計算することができる。
(Equation 3) Becomes From the equation (8), it is possible to calculate an appropriate inclination angle θ of the light transmitting portion of the slit.

【0035】例えば、可視スペクトルを400〜750
nmとし、入射白色光の角度α=45度、ホログラムの
格子間隔d=2μm、ホログラム面から目までの距離L
=200mm、瞳孔間距離r=70mmのとき、スリッ
トの透光部の傾き角度θは、 θ=34.0度 という値が得られる。すなわち、この条件の時には、ス
リットを34.0度以上傾ければ、観察者の両目に同時
に像が再生されることがなくなり、ぼけが排除される。
For example, if the visible spectrum is 400 to 750
nm, the angle α of incident white light is 45 °, the lattice spacing d of the hologram is 2 μm, and the distance L from the hologram surface to the eye is L.
= 200 mm and the interpupillary distance r = 70 mm, the inclination angle θ of the translucent portion of the slit is obtained as follows: θ = 34.0 degrees. In other words, under this condition, if the slit is inclined at 34.0 degrees or more, the image is not reproduced at both eyes of the observer at the same time, and the blur is eliminated.

【0036】上述したように、本実施例においては、白
色光再生型のレインボー・ホログラムを作成する場合
に、スリットとして、再生スリット像の特定の一波長域
ラインに対して、観察者の左目と右目を結ぶラインを傾
斜させるような傾き角度θで透光部が各要素ホログラム
に対応させて断続的に形成されたスリット14を用いる
と共に、マスター・ホログラムとして、短冊状の複数の
要素ホログラムが観察者の左目と右目を結ぶラインに対
してほぼ直交する方向に所定の間隔で一列に配列されて
なる要素ホログラム列13を用いることにより、再生ス
リット像の可視スペクトル領域S内に観察者の左目また
は右目のうちの一方のみが入るように照明光が回折され
るようにしたものである。
[0036] As described above, in the present embodiment, when creating a rainbow hologram of the white light reproduction type, as a slit, for the one particular wavelength range line reproduction slit image, the observer's left eye A plurality of strip-shaped element holograms are observed as a master hologram while using a slit 14 in which a light-transmitting portion is intermittently formed corresponding to each element hologram at an inclination angle θ that inclines a line connecting the right eye. By using element hologram rows 13 arranged in a row at predetermined intervals in a direction substantially orthogonal to the line connecting the left and right eyes of the observer, the observer's left eye or The illumination light is diffracted so that only one of the right eyes enters.

【0037】従って、スリット14の透光部の傾き角度
θを適切に設定しておくことにより、スリットの像は常
に観察者の一方の目にしか入らず、すなわちホログラム
からの再生像は常に観察者の一方の目にしか観察できな
いため、両眼視差による像のぼけを排除することができ
る。
Therefore, by appropriately setting the inclination angle θ of the light transmitting portion of the slit 14, the image of the slit always enters only one eye of the observer, that is, the reproduced image from the hologram is always observed. Since the image can be observed only by one eye of the person, blurring of the image due to binocular parallax can be eliminated.

【0038】また、原理的には、スリット14の数が無
制限であるため、視域も制限されないようにすることが
できる。これにより、立体像以外のぼけのない複数の画
像を連続的にかつ鮮明に再生することが可能となり、極
めて見易いレインボー・ホログラムを得ることができ
る。
In principle, the number of the slits 14 is unlimited, so that the viewing zone can be prevented from being limited. This makes it possible to continuously and sharply reproduce a plurality of images other than a stereoscopic image without blurring, and to obtain a rainbow hologram that is extremely easy to see.

【0039】さらに、断続的なスリット14は、レイン
ボー・ホログラム作成時にマスター・ホログラムを有効
に使用することができ、従って、作成されたレインボー
・ホログラムは、上記の直線的な場合に比べて、より明
るくかつ見易いものを得ることができる。
In addition, the intermittent slits 14 allow the master hologram to be used more efficiently during rainbow hologram creation, and thus the rainbow hologram created is more efficient than the linear case described above. A bright and easy-to-see one can be obtained.

【0040】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば次のようにしても同様に実施できるも
のである。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be similarly implemented, for example, as follows.

【0041】(a)上記実施例では、本発明の作製方法
により作成された要素ホログラム列をマスターホログラ
ムとして用い、白色光で再生可能なレインボーホログラ
ムを作製する方法について説明したが、これ以外のホロ
グラをマスターホログラムとして用い、白色光で再生可
能なレインボー・ホログラムを作成するようにしてもよ
い。
(A) In the above embodiment, a method for producing a rainbow hologram reproducible with white light using the element hologram array produced by the production method of the present invention as a master hologram has been described. May be used as a master hologram to create a rainbow hologram that can be reproduced with white light.

【0042】(b)上記実施例では、基板として透明型
のものを用い、透明型の要素ホログラム列からレインボ
ーホログラムを作成する場合について説明したが、これ
に限らず基板として反射型のものを用い、反射型のホロ
グラフィックステレオグラムからレインボーホログラム
を作成することも可能である。この場合には、図8に示
した光学系の構成の一部を組み換えて、反射型のホログ
ラフィックステレオグラムからの反射による回折光を感
光材料上に入射させるようにすればよい。
(B) In the above embodiment, the case where a transparent type substrate is used and a rainbow hologram is formed from a series of transparent element holograms has been described. However, the present invention is not limited to this, and a reflective type substrate may be used. It is also possible to create a rainbow hologram from a reflective holographic stereogram. In this case, a part of the configuration of the optical system shown in FIG. 8 may be rearranged so that light diffracted by reflection from the reflection type holographic stereogram is incident on the photosensitive material.

【0043】(c)上記実施例では、スリット7とし
て、透光部が各要素ホログラムに対応させて断続的に形
成されたスリットを用いた場合について説明したが、こ
れに限らずスリット7として、例えば図8に示すよう
に、透光部が連続的に形成されたスリットを用いて、ホ
ログラフィック・ステレオグラムからレインボー・ホロ
グラムを作成することも可能である。このような直線的
に連続なスリットは、レインボー・ホログラム作成時
の、設置、調整が極めて容易である。
(C) In the above embodiment, a case was described in which the slit 7 was a slit whose light transmitting portion was formed intermittently in correspondence with each element hologram. For example, as shown in FIG. 8, it is also possible to create a rainbow hologram from a holographic stereogram using a slit in which a light-transmitting portion is formed continuously. Such a linearly continuous slit is extremely easy to install and adjust when creating a rainbow hologram.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、マ
スター・ホログラム白色光再生型のレインボー・ホログ
ラムを作成する場合に、スリットとして、再生スリット
像の特定の一波長域ラインに対して、観察者の左目と右
目を結ぶラインをあらかじめ設定した傾き角度θで傾け
た方向に透光部が形成されたスリットを用いると共に、
マスター・ホログラムとして、複数の要素ホログラムが
一列に配列されてなるマスター・ホログラムを用い、可
視スペクトル領域内に観察者の左目または右目のうちの
一方のみが入るように照明光が回折されるようにしたの
で、視域が制限されることなく、立体像以外のぼけのな
い複数の画像を連続的にかつ鮮明に再生することが可能
なレインボー・ホログラムの作成方法が提供できる。
According to the present invention described above, according to the present invention, when creating a master hologram white light reproduction type rainbow hologram, as a slit, for the one particular wavelength range line reproduction slit image, A slit formed with a light-transmitting portion in a direction inclined at a preset inclination angle θ of a line connecting the left eye and the right eye of the observer,
As the master hologram, a master hologram in which a plurality of element holograms are arranged in a line is used, and the illumination light is diffracted so that only one of the left eye and the right eye of the observer enters the visible spectral region. Therefore, it is possible to provide a method for producing a rainbow hologram capable of continuously and clearly reproducing a plurality of images without blurring other than a stereoscopic image without limiting the viewing zone.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるレインボー・ホログラムの一実施
例を示す概要図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a rainbow hologram according to the present invention.

【図2】同実施例におけるマスター・ホログラム(要素
ホログラム列)を作成するための光学系の構成例を示す
概要図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical system for creating a master hologram (element hologram row) in the embodiment.

【図3】図2におけるスリットと感光材料とスクリーン
との位置関係を拡大して示す概要図。
FIG. 3 is an enlarged schematic view showing a positional relationship between a slit, a photosensitive material, and a screen in FIG. 2;

【図4】同実施例におけるスリットの構成例を示す概要
図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration example of a slit in the embodiment.

【図5】同実施例のレインボー・ホログラムにおいて再
生されたスリット像を代表的なR,G,Bの3つの波長
を例として示す図。
FIG. 5 is a view showing, as an example, three representative R, G, and B wavelengths of a slit image reproduced in the rainbow hologram of the embodiment.

【図6】同実施例における作用を説明するための概念
図。
FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining the operation in the embodiment.

【図7】同実施例における作用を説明するための概念
図。
FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining the operation in the embodiment.

【図8】本発明によるスリットの他の構成例を示す概要
図。
FIG. 8 is a schematic diagram showing another configuration example of the slit according to the present invention.

【図9】レインボー・ホログラムを作成するための光学
系の構成例を示す概要図。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical system for creating a rainbow hologram.

【図10】図9における従来のスリットの構成例を示す
概要図。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration example of a conventional slit in FIG. 9;

【図11】従来のレインボー・ホログラムの一例を示す
概要図。
FIG. 11 is a schematic view showing an example of a conventional rainbow hologram.

【図12】図11のレインボー・ホログラムにおいて再
生されたスリット像を代表的なR,G,Bの3つの波長
を例として示す図。
FIG. 12 is a diagram showing a slit image reproduced in the rainbow hologram of FIG. 11 using three typical R, G, and B wavelengths as an example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レーザ光源、2…全反射ミラー、3…ビーム・スプ
リッター、4…全反射ミラー、5…全反射ミラー、6
A,6B…レンズ、7…スリット、8…感光材料、9
A,9B…レンズ、10…フィルム、11…レンズ、1
2…スクリーン、13…マスター・ホログラム、14…
スリット、20…レーザ発振器、21…全反射ミラー、
22…ビーム・スプリッター、23…全反射ミラー、2
4A,24B…レンズ、25…スリット、26…マスタ
ー・ホログラム、27…全反射ミラー、28A,28B
…レンズ、29…感光材料。
REFERENCE SIGNS LIST 1 laser light source 2 total reflection mirror 3 beam splitter 4 total reflection mirror 5 total reflection mirror 6
A, 6B: lens, 7: slit, 8: photosensitive material, 9
A, 9B: lens, 10: film, 11: lens, 1
2 ... Screen, 13 ... Master hologram, 14 ...
Slit, 20: laser oscillator, 21: total reflection mirror,
22: beam splitter, 23: total reflection mirror, 2
4A, 24B: lens, 25: slit, 26: master hologram, 27: total reflection mirror, 28A, 28B
... Lens, 29 ... Photosensitive material.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03H 1/26 G03H 1/04──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G03H 1/26 G03H 1/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 レーザ光源より出力されたレーザビーム
を光路分岐手段により2つのレーザービームに分岐し、
一方のレーザービームを平行光とした後スリットにより
一部分を選択して再生光としてマスター・ホログラムを
再生して当該再生像を感光材料上に結像させ、他方のレ
ーザービームを平行光とした後参照光として前記感光材
料上に入射させることによって、前記感光材料上に前記
参照光と結像した再生像の光(物体光)とによる干渉縞
を形成し、当該干渉縞が形成された感光材料を現像する
ことにより、再生スリット像の可視スペクトル領域S内
に、観察者の左目または右目のうちの一方のみが入るよ
うに照明光が回折される白色光再生型のレインボー・ホ
ログラムを作成する方法であって、 前記スリットとして、再生スリット像の特定の一波長域
ラインに対して、観察者の左目と右目を結ぶラインをあ
らかじめ設定した傾き角度θ以上で傾けた方向に透光部
が形成され、且つ前記傾き角度θを、前記可視スペクト
ル領域S、及び前記左目と前記右目の瞳孔間距離rから
θ=arctan(S/r)としたスリットを用いると
共に、 前記マスター・ホログラムとして、複数の要素ホログラ
ムが一列に配列されてなるマスター・ホログラムを用い
るようにしたことを特徴とするレインボー・ホログラム
の作成方法。
1. A laser beam output from a laser light source is split into two laser beams by an optical path splitting means.
After making one laser beam a parallel light, a part is selected by a slit, a master hologram is reproduced as a reproduction light, and the reproduced image is formed on a photosensitive material. By making the light incident on the photosensitive material, an interference fringe is formed on the photosensitive material by the reference light and light (object light) of a reproduced image formed as an image, and the photosensitive material on which the interference fringe is formed is formed. By developing, within the visible spectrum region S of the reproduced slit image
Only one of the observer's left or right eye
A method of sea urchin illumination light to create a rainbow hologram of the white light reproduction type that is diffracted, as the slit, for the one particular wavelength range line reproduction slit images, connecting the viewer's left and right eyes line Are formed in a direction inclined at an angle equal to or greater than a preset inclination angle θ , and the inclination angle θ is set to the visible spectrum.
Area S, and the distance r between the pupils of the left eye and the right eye
A rainbow hologram is produced, wherein a slit having θ = arctan (S / r) is used, and a master hologram in which a plurality of element holograms are arranged in a line is used as the master hologram. Method.
【請求項2】 前記スリットとしては、透光部が連続的
に形成されたスリットを用いるようにしたことを特徴と
する請求項1に記載のレインボー・ホログラムの作成方
法。
2. The method for producing a rainbow hologram according to claim 1, wherein a slit having a light transmitting portion formed continuously is used as said slit.
【請求項3】 前記スリットとしては、透光部が前記各
要素ホログラムに対応させて断続的に形成されたスリッ
トを用いるようにしたことを特徴とする請求項1に記載
のレインボー・ホログラムの作成方法。
3. A rainbow hologram according to claim 1, wherein said slit is a slit having a light-transmitting portion intermittently formed corresponding to each of said element holograms. Method.
【請求項4】 前記マスター・ホログラムとしては、ホ
ログラフィック・ステレオグラムの作成方法を利用して
作成した要素ホログラム列を用いるようにしたことを特
徴とする請求項1に記載のレインボー・ホログラムの作
成方法。
4. The rainbow hologram creation according to claim 1, wherein an element hologram row created using a holographic stereogram creation method is used as the master hologram. Method.
JP3059572A 1991-03-01 1991-03-01 How to make a rainbow hologram Expired - Lifetime JP2803377B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3059572A JP2803377B2 (en) 1991-03-01 1991-03-01 How to make a rainbow hologram

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3059572A JP2803377B2 (en) 1991-03-01 1991-03-01 How to make a rainbow hologram

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04275586A JPH04275586A (en) 1992-10-01
JP2803377B2 true JP2803377B2 (en) 1998-09-24

Family

ID=13117087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3059572A Expired - Lifetime JP2803377B2 (en) 1991-03-01 1991-03-01 How to make a rainbow hologram

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2803377B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7132200B1 (en) 1992-11-27 2006-11-07 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Hologram recording sheet, holographic optical element using said sheet, and its production process

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04275586A (en) 1992-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6590680B2 (en) Holographic optical element
US5886675A (en) Autostereoscopic display system with fan-out multiplexer
US4445749A (en) Holographic products and processes
Huff et al. Color holographic stereograms
JP3341342B2 (en) Diffraction grating array and stereoscopic image display using the same
US4067638A (en) Multi-color holographic stereograms
US4988154A (en) Method and apparatus of producing an arcuate rainbow hologram
JP2003501682A (en) System and method for stereoscopic video display and holographic display screen
US6062693A (en) Three-dimensional image projecting device
US6101007A (en) One-visual-point image display apparatus and multi-visual-points image display apparatus
US6870651B2 (en) Apparatus and method for generating a dynamic image
Benton Photographic holography
US20080049282A1 (en) Color separated display imaging system
US6781619B1 (en) Parallax image string pickup apparatus
JP2006259058A (en) Three-dimensional picture display device
US7057779B2 (en) Holographic stereogram device
JP2000304912A (en) Diffraction grating pattern
JP2803377B2 (en) How to make a rainbow hologram
JP3902795B2 (en) Stereoscopic image production method and apparatus for performing the method
US4509818A (en) Hologram synthesis
JP2001183962A (en) Method for producing hologram
EP0969338A1 (en) Holographic stereogram creating apparatus and method
US4989929A (en) Process of making an achromatic hologram which is adapted to be reconstructed with white light
US4116526A (en) Double modulation holographic recording technique
JP2884646B2 (en) How to make holographic stereogram

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080717

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090717

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100717

Year of fee payment: 12