JP2925387B2 - Hologram reproducing apparatus and reproducing method - Google Patents
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Classifications
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- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/0005—Adaptation of holography to specific applications
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Landscapes
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はホログラムを用いた再生
装置、特に立体テレビジョンに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reproducing apparatus using a hologram, and more particularly to a stereoscopic television.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、一般のホログラムはレーザー光を
ビームスプリッタで２光束に分割し、物体に照射して散
乱あるいは透過したレーザー光をもうｌつのレーザー光
と干渉させ、できた干渉縞を感光材料の濃淡パターンあ
るいは凹凸パターンとして記録する。これをマスターと
呼び、これにレーザー照射するとホログラムが再生され
る。イメージホログラムやレインボーホログラム等のそ
の他のホログラムもマスターを使用するという点では共
通している。一般にマスターの作成には干渉縞露光後、
現像液による現像処理を行うので即時性がなかった。2. Description of the Related Art Conventionally, a general hologram divides a laser beam into two beams by a beam splitter, irradiates an object with the laser beam, and scatters or transmits the laser beam so that the laser beam interferes with another laser beam. It is recorded as a light and shade pattern or an uneven pattern of the material. This is called a master, and a hologram is reproduced by irradiating it with a laser. Other holograms such as image holograms and rainbow holograms have in common that they use a master. Generally, after making interference fringe exposure,
There was no immediacy because the development processing was performed with a developer.
【０００３】ホログラフィによる物体の立体像をほぼ撮
像と同時に再生する方法としては図４に示すものが提案
されている。As a method for reproducing a holographic three-dimensional image of an object almost simultaneously with imaging, the method shown in FIG. 4 has been proposed.
【０００４】１はレーザー発生装置、２及び３はレン
ズ、４は液晶パネル、５はプリズム、６及び７はハーフ
ミラー、８及び９はミラー、１０はＣＣＤカメラ、１１
は被写体である。レーザー発生装置１から発したレーザ
ーの一部はプリズム５を介してハーフミラー６へと向か
う。更にハーフミラー６で２つの光束に分けられたレー
ザー光の一方は参照光として、ミラー８、ハーフミラー
７を介して、ビデオカメラなどに使われている固体撮像
素子のＣＣＤカメラ１０へ向かい、他方のレーザー光は
物体光として被写体１１、ミラー９、ハーフミラー７を
介して同じくＣＣＤカメラ１０へ向かう。当該参照光と
物体光が干渉してできた干渉縞をＣＣＤカメラ１０で記
録し、その画像を高密度で微細画素の液晶パネルに伝
送、再生する。干渉縞が再生された透明な液晶ホログラ
ムに前記のレーザー光を当てると、ホログラフィが再現
できる。1 is a laser generator, 2 and 3 are lenses, 4 is a liquid crystal panel, 5 is a prism, 6 and 7 are half mirrors, 8 and 9 are mirrors, 10 is a CCD camera, 11
Is a subject. Part of the laser emitted from the laser generator 1 travels to the half mirror 6 via the prism 5. Further, one of the laser beams divided into two light beams by the half mirror 6 is directed as reference light to a CCD camera 10 of a solid-state image pickup device used for a video camera or the like via a mirror 8 and a half mirror 7, and the other. Is directed to the CCD camera 10 through the subject 11, the mirror 9, and the half mirror 7 as object light. The interference fringes formed by the interference between the reference light and the object light are recorded by the CCD camera 10, and the image is transmitted and reproduced at high density to a liquid crystal panel of fine pixels. The holography can be reproduced by irradiating the laser light on the transparent liquid crystal hologram in which the interference fringes have been reproduced.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にホロ
グラムで理想的な再生像を得るためには干渉縞の分解能
をサブミクロン単位にしなければならない。図４に示す
ような従来例では液晶パネルへの電極配線が必要となる
ので、画素を超微細にするのにも限界があり、現在の技
術では画素の大きさは２ミクロン前後が限界といわれて
いる。よって、もしそのような超微細な液晶パネルを作
ることができたとしても、精密なホログラフィー像を再
生するには十分とはいえず、表示されるホログラフィー
像はかなり粗い画像になってしまう。また、超微細画素
のものを作ろうとすると開口率が低下するだけでなく、
歩留りの問題などによりコスト高の原因となってしま
う。Generally, in order to obtain an ideal reproduced image by using a hologram, the resolution of interference fringes must be set to a submicron unit. In the conventional example shown in FIG. 4, since electrode wiring to the liquid crystal panel is required, there is a limit in making the pixel ultra-fine, and in the current technology, the size of the pixel is said to be around 2 microns. ing. Therefore, even if such an ultra-fine liquid crystal panel can be produced, it is not enough to reproduce a precise holographic image, and the displayed holographic image becomes a rather coarse image. Also, trying to make a super fine pixel not only reduces the aperture ratio,
This causes an increase in cost due to a yield problem or the like.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
み、リアルなホログラフィー像をほぼリアルタイムに再
生することを目的とし、収束ビーム発生装置と、該収束
ビーム発生装置により発生した収束ビームを走査する収
束ビーム走査手段と、粒径が数百から数千オングストロ
ームの超微粒子蛍光体表示面を具備し、前記収束ビーム
走査手段によって前記収束ビームを走査することにより
ホログラム再生に必要な干渉縞を、予め決めた時間だけ
該表示面に書き込み、この干渉縞に光を当ててホログラ
ム像を再生することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reproduce a real holographic image almost in real time, and to provide a convergent beam generator and a convergent beam generated by the convergent beam generator. Convergent beam scanning means for scanning, and an ultrafine particle phosphor display surface having a particle diameter of several hundreds to several thousand angstroms, and the convergent beam is scanned by the convergent beam scanning means to form interference fringes necessary for hologram reproduction. Writing on the display surface for a predetermined time and irradiating the interference fringes with light to reproduce a hologram image.
【０００７】[0007]
【実施例】図１に本発明の実施例を示す。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
【０００８】記録は一般のホログラム記録と同様、コヒ
ーレント（可干渉）な光（波動）をビームスプリッタで
物体光と参照光に分離し、物体光を物体に照射し、その
散乱・反射・透過光を参照光と干渉させる。この波動は
一般にはレーザー光や電子線等を用いる。干渉パターン
を記録する方法として従来は感光材料を用いるのが一般
的であったが、本発明の目的には干渉パターンを２値あ
るいは多値の電気信号として記録することが必要であ
る。このため撮像素子を用いる。干渉縞を直接撮影した
り、拡散板で結像させたものでもよいし、一度感光材料
の濃淡パターンとしたものを読み取ってもよい。直接干
渉縞を撮影するときには撮像素子の分光感度や光強度に
たいするリニアリティを考慮するのは一般の撮影と同様
である。一般の撮像素子はｌ画素あたり数十ミクロンの
密度であり、干渉パターンは普通数ミクロン以下である
ので拡大レンズなどで干渉縞を拡大投影して記録する。
この実施例ではＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ
ｄｅｖｉｃｅ）上で拡大干渉させて干渉縞パターンを
画像データとして取り込む。データ数は１画像当たり１
万×１万画素とする。[0008] As in the case of ordinary hologram recording, coherent (coherent) light (wave) is separated into object light and reference light by a beam splitter, and the object light is irradiated on the object, and its scattering, reflection, and transmitted light are recorded. With the reference light. This wave generally uses a laser beam, an electron beam, or the like. Conventionally, a photosensitive material is generally used as a method for recording an interference pattern. However, for the purpose of the present invention, it is necessary to record the interference pattern as a binary or multilevel electric signal. Therefore, an image sensor is used. The interference fringes may be directly photographed, imaged with a diffusion plate, or a light and shade pattern of the photosensitive material may be read once. When imaging direct interference fringes, it is the same as in general imaging that the spectral sensitivity of the image sensor and the linearity with respect to the light intensity are taken into account. A general image sensor has a density of several tens of microns per pixel, and the interference pattern is usually several microns or less. Therefore, interference fringes are enlarged and projected by an enlargement lens or the like and recorded.
In this embodiment, a CCD (charge coupled) is used.
The interference fringe pattern is taken in as image data by causing expanded interference on the device. The number of data is 1 per image
10,000 × 10,000 pixels.
【０００９】以上のような方法で画像処理、電送された
情報を電子線の偏向信号および電子銃の出力変調信号と
して電子線の走査および強度変調を行い表示面に照射す
る。用いる電子銃はタングステンフィラメントを電子源
とする一般的なものでよい。この電子銃からでる電子線
の出力を３００ギガヘルツでアナログ変調しながら表示
面上でｌＯセンチ幅に対応する距離を走査する。この周
波数に対応させるため、進行波管や後進波管をもちい
る。１ラインの走査（１万画素）に要する時間はおよそ
３３．３ナノ秒（１万／３００ギガ）である。ライン間
の間隔１ミクロンで次のラインを走査し、これを１万ラ
イン走査する。１フレームあたりに要する走査時間は３
３３マイクロ秒（３３．３ナノ秒×ｌ万）である。電子
線の収束および走査は通常のテレビジョンと原理的には
同じで、直交する２組の偏向電極板を用いた電子レンズ
であり、電子線描画装置や電子顕微鏡と同等の精度のも
のを用いる。The information processed and transmitted by the above-described method is used as a deflection signal of an electron beam and an output modulation signal of an electron gun to scan and intensity-modulate an electron beam and irradiate the display surface. The electron gun used may be a general one using a tungsten filament as an electron source. A distance corresponding to a width of 10 cm is scanned on the display surface while analogly modulating the output of the electron beam from the electron gun at 300 GHz. To correspond to this frequency, a traveling wave tube or a backward wave tube is used. The time required for scanning one line (10,000 pixels) is about 33.3 nanoseconds (10,000 / 300 giga). The next line is scanned at an interval of 1 micron between the lines, and this is scanned for 10,000 lines. The scanning time required for one frame is 3
33 microseconds (33.3 nanoseconds × 10,000). The convergence and scanning of the electron beam are the same as those of a normal television in principle. An electron lens using two sets of deflection electrode plates orthogonal to each other is used and has the same accuracy as an electron beam lithography system or electron microscope. .
【００１０】光が回折するためには表示面に光の透過率
あるいは屈折率の変化（差）からなる干渉縞を形成する
ことが必要である。このような物性変化を電子線により
起こすことのできる物質として蛍光体を用いる。従来、
蛍光体を用いたものはいわゆるブラウン管があるが、蛍
光体の粒径がおよそｌＯミクロン前後であり、本発明の
解像度を満足しない。本発明には超微粒子蛍光体などを
用いた１ミクロン前後の表示分解能を持つ表示面が好ま
しい。従来のテレビジョンなどで用いられているブラウ
ン管は表示面に直接画像を表示していたので、人間の目
の分解能程度の表示分解能であれば十分であったが、本
発明においては表示面に書き込まれるのは光を回折でき
る干渉縞であり、従来より高解像度の表示が必要とな
る。また、蛍光体は明暗パターンを形成するのが目的で
あり、蛍光を直接使ってホログラムを再生するのではな
い。In order for light to diffract, it is necessary to form interference fringes on the display surface, which consist of a change (difference) in light transmittance or refractive index. A phosphor is used as a substance capable of causing such a change in physical properties by an electron beam. Conventionally,
Although there is a so-called cathode ray tube using a phosphor, the particle size of the phosphor is about 10 microns, which does not satisfy the resolution of the present invention. In the present invention, a display surface having a display resolution of about 1 micron using an ultrafine particle phosphor or the like is preferable. Conventional cathode-ray tubes used in televisions and the like display images directly on the display surface, so a display resolution of about the resolution of the human eye was sufficient. These are interference fringes that can diffract light, and display with higher resolution than before is required. Further, the purpose of the phosphor is to form a light and dark pattern, and the hologram is not reproduced by directly using the fluorescence.
【００１１】電子線を書き込む表示面としては、例えば
ガス中フラッシュ蒸発法により酸化亜鉛（ＺｎＯ）と酸
化硅素 (ＳｉＯ2)と二酸化マンガン (ＭｎＯ2)の混合物
から超微粒子を表示管内に作成した超微粒子蛍光体を用
いることができる。As a display surface on which an electron beam is written, for example, ultrafine particles are formed in a display tube from a mixture of zinc oxide (ZnO), silicon oxide (SiO 2 ) and manganese dioxide (MnO 2 ) by a flash evaporation method in gas. A fine particle phosphor can be used.
【００１２】形成された干渉縞にたいして干渉条件を満
足する波長の再生光（レーザー光や白色光などの可視
光）を照射すると、電子線が当たって蛍光（発光）して
いる部分とそうでない部分とでは再生光の透過率が異な
り、回折が起きる。表示面の各点からの回折光が空間で
再合成されホログラム像ができるのは一般のホログラム
と同様である。When the formed interference fringes are irradiated with reproduction light (visible light such as laser light or white light) having a wavelength that satisfies the interference condition, a portion that is irradiated with an electron beam and emits fluorescence (light emission) and a portion that does not. The light has a different transmittance for reproduction light, and diffraction occurs. It is the same as a general hologram that a hologram image is formed by re-synthesizing the diffracted light from each point on the display surface in space.
【００１３】このとき、表示面は蛍光物質からなるので
蛍光寿命が問題になる。ｌフレーム分の電子線走査が終
了するまでの時間に失活してしまうと全表示面からの回
折光合成ができない。このような蛍光物質を用いたとき
には走査速度をあげ電子のエネルギー（エネルギー密
度）をあげる、具体的には電流密度を上げたり加速電圧
を上げるという一般的な解決策の他に、ｌつは数ライン
分の干渉でもホログラム像を再合成できるように入力で
ある干渉縞を工夫することが考えられる。すなわち干渉
パターンを読み取るときに、拡散板を用いれば物体のｌ
点からの情報が干渉縞の１点のみに集中せず干渉パター
ン全体に記録されるのである。つまり干渉縞の各点には
ホログラム像全体の再合成に必要な情報が分配されてい
る。よってわずか数ライン分の干渉縞からの回折光でも
画質は劣化するがホログラム像が形成され得る。At this time, since the display surface is made of a fluorescent substance, the fluorescent life becomes a problem. If it is deactivated during the time until electron beam scanning for one frame ends, diffracted light synthesis from the entire display surface cannot be performed. When such a fluorescent material is used, in addition to the general solution of increasing the scanning speed and increasing the electron energy (energy density), specifically, increasing the current density and increasing the accelerating voltage, one It is conceivable to devise an input interference fringe so that a hologram image can be recombined even with line interference. That is, when the interference pattern is read, if the diffusion plate is used,
Information from a point is recorded on the entire interference pattern without being concentrated on only one point of the interference fringes. That is, information necessary for recombining the entire hologram image is distributed to each point of the interference fringes. Therefore, a hologram image can be formed although the image quality is deteriorated even by the diffracted light from the interference fringes of only a few lines.
【００１４】もうｌつの解決法としていわゆるマルチ電
子線源を用いることが考えられる。１本の電子銃で走査
するより複数のライン状電子源から各々強度変調した電
子線を照射したほうが１フレームあたりに要する走査時
間を短くできるからである。面状の電子源をもちいれば
走査は不要となるのでさらに好ましい。マルチ電子線源
として半導体を用いたものが出願提案されている。例え
ば、特開平ｌ−２２０３２８等で、これをもちいれば蛍
光体が失活するまえにｌフレーム分の表示が行われ、こ
れに再生光を照射すれば全体からの回折をホログラム像
再生に利用できる。Another solution is to use a so-called multi-electron beam source. This is because the scanning time required for one frame can be shortened by irradiating intensity-modulated electron beams from a plurality of linear electron sources rather than by scanning with one electron gun. Scanning is unnecessary if a planar electron source is used, which is more preferable. An application using a semiconductor as a multi-electron beam source has been proposed. For example, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 1-220328, if this is used, display for one frame is performed before the phosphor is deactivated, and if this is irradiated with reproduction light, diffraction from the whole is used for hologram image reproduction. it can.
【００１５】本実施例における組成の蛍光体は、超微粒
子ではないものがオシロスコープなど残光性の高い表示
管に用いられていて、蛍光体の寿命は１０％残光時間で
およそ数十ミリ秒であり、本発明の１フレームあたりの
走査時間に対応可能である。超微粒子蛍光体を用いたこ
とにより、緻密なため発光効率が高く、且つ透明な表示
面が形成できるなどの特徴も持つ。The phosphor of the composition in this embodiment, which is not an ultrafine particle, is used for a display tube having a high persistence such as an oscilloscope, and the lifetime of the phosphor is about several tens of milliseconds with a 10% afterglow time. This can correspond to the scanning time per frame of the present invention. The use of the ultrafine particle phosphor has characteristics such as high density, high luminous efficiency, and formation of a transparent display surface.
【００１６】上記手段により表示された干渉縞表示面に
たいして再生光として記録時のレーザー光や白色光を全
面照射するとホログラム像が再生される。再生光と表示
面との位置関係によってホログラム像は表示面より浮か
び上がって見えるか、奥に見えるかが異なる。但し、再
生光光源が表示面にたいして観測者側と反対に位置する
場合（再生光が表示面を透過しなければならない位置関
係）においては、表示面はこの再生光にたいして不透明
でないことが必要となる。従来のブラウン管は不透明な
散乱体であったが、前記超微粒子蛍光体は粒径が細かい
だけでなく、透明薄膜にもできるという特徴があり上記
必要条件を満足する。A hologram image is reproduced by irradiating the entire surface of the interference fringe display surface displayed by the above means with laser light or white light during recording as reproduction light. Depending on the positional relationship between the reproduction light and the display surface, whether the hologram image appears to rise above the display surface or looks deeper than the display surface. However, when the reproduction light source is located on the opposite side to the viewer side with respect to the display surface (the positional relationship where the reproduction light must pass through the display surface), the display surface needs to be not opaque to the reproduction light. . Although the conventional cathode ray tube is an opaque scatterer, the ultrafine particle phosphor satisfies the above-mentioned requirements because it is not only small in particle size but also can be formed into a transparent thin film.
【００１７】動画像を得るためには一定時間間隔で上記
の操作を繰り返し、失活した蛍光体を電子線で再励起す
る。In order to obtain a moving image, the above operation is repeated at regular time intervals, and the deactivated phosphor is re-excited by an electron beam.
【００１８】図２は本発明の他の実施例を示す。実際の
物体を使わず、コンピュータシミュレーションの技法を
応用して、架空の物体からの反射光を参照光にたいして
波面合成して干渉パターンを計算したデータを用いた概
略構成図である。得られた干渉パターンを電送し、これ
について実施例１と同様の再生手段によりホログラム像
を再生する。FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic configuration diagram using data obtained by calculating an interference pattern by wavefront combining reflected light from an imaginary object with reference light using a computer simulation technique without using an actual object. The obtained interference pattern is transmitted, and a hologram image is reproduced by the same reproducing means as in the first embodiment.
【００１９】図３は本発明の他の実施例でカラーホログ
ラム像の再生装置の実施例である。FIG. 3 shows a color hologram image reproducing apparatus according to another embodiment of the present invention.
【００２０】図１に示したものと同様の光学装置を用い
て一般のホログラムと類似の方法で干渉縞を記録する。
なお、本実施例では記録方法については図１と同じ光学
装置及び方法を用いているので省略した。３原色の光源
として例えばヘリウム−ネオンレーザー（６３３ｎｍ：
赤）と２種類のアルゴンレーザー（５１５ｎｍ：緑、４
８８ｎｍ：青）などを用いればよい。必要に応じて３原
色の干渉縞パターンを１枚の干渉パターンに画像処理し
て合成する事もできる。Using an optical device similar to that shown in FIG. 1, interference fringes are recorded in a manner similar to a general hologram.
In this embodiment, the recording method is the same as that shown in FIG. As a light source of three primary colors, for example, a helium-neon laser (633 nm:
Red) and two types of argon lasers (515 nm: green, 4
88 nm: blue). If necessary, the interference fringe patterns of the three primary colors can be image-processed into one interference pattern and synthesized.
【００２１】この３原色の画像データをもとに、電子線
の偏向および強度変調をおこなった。電子銃はタングス
テンフィラメントを電子源とする一般的なものを３本用
いて各原色に１本割り当てる。各電子銃に対する操作は
図１の実施例と同様である。Electron beam deflection and intensity modulation were performed based on the image data of the three primary colors. The electron gun uses three general tungsten filament electron sources and allocates one to each primary color. The operation for each electron gun is the same as in the embodiment of FIG.
【００２２】上記表示面に電子線走査をして従来のマス
ターに相当する干渉縞を書き込んだ表示面に対応する可
視領域の波長の光すなわち記録時の３原色レーザー光を
表示面全体に照射すればカラーホログラム像が再生され
る。The entire display surface is irradiated with light having a wavelength in the visible region corresponding to the display surface on which the interference fringes corresponding to the conventional master are written by scanning the electron beam with the electron beam on the display surface, that is, laser light of three primary colors during recording. For example, a color hologram image is reproduced.
【００２３】以上の操作を更に一定の周期で赤、緑、青
について繰り返せば動画として観測される。この周期が
長いと画面がちらついて見え、その値は一般には１／３
０秒ぐらいであるといわれているが、ホログラムの場合
には必ずしもこの範囲である必要はない。If the above operation is further repeated at a fixed cycle for red, green, and blue, a moving image can be observed. If this cycle is long, the screen appears to flicker, and its value is generally 1/3.
It is said to be about 0 seconds, but it is not always necessary to be within this range in the case of a hologram.
【００２４】尚、記録方法は図２で示したのと同様に、
コンピューターシュミレーションの技術を応用して、３
原色の波長について架空の物体からの反射光を参照光に
対して波面合成して干渉パターンを計算したものを用意
しても良い。The recording method is the same as that shown in FIG.
Applying the technology of computer simulation, 3
For the wavelength of the primary color, a reflection light from an imaginary object may be subjected to wavefront synthesis with reference light to calculate an interference pattern.
【００２５】本発明は以上の実施例に限定されるもので
はなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の構成が
可能である事はいうまでもない。The present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various configurations are possible without departing from the gist of the invention.
【００２６】表示面を形成する蛍光物質は第１の実施例
で示したものやそれ以外の既存のものでかまわない。例
えば、「蛍光体ハンドブック」（オーム社、蛍光体同学
会）の２７９頁〜２８３頁記載のような従来からＣＲＴ
蛍光面で使われている組成のもの全てが使用可能であ
る。但し、従来の表示管の製法と比べて、その粒径と蛍
光寿命および蛍光波長に留意して選択する。The fluorescent substance forming the display surface may be the one shown in the first embodiment or another existing one. For example, a conventional CRT as described in “Phosphor Handbook” (Ohm Co., Phosphors Society of Japan), pp. 279-283.
All of the compositions used for the phosphor screen can be used. However, as compared with the conventional display tube manufacturing method, the selection is made while paying attention to the particle size, the fluorescence lifetime and the fluorescence wavelength.
【００２７】本発明において用いる超微粒子蛍光体の粒
径は数百から数千オングストロームであり、光を回折さ
せる干渉縞を表示するには十分な表示分解能を持つ。The particle diameter of the ultrafine particle phosphor used in the present invention is several hundreds to several thousands angstroms, and has a sufficient display resolution to display interference fringes for diffracting light.
【００２８】ホログラムにはフレネル・イメージ・レイ
ンボーなど色々な種類があるが、前述したように各々の
方式で記録した干渉縞を本発明の再生装置で再生すれば
対応したホログラムが得られる。すなわち、本発明はホ
ログラムの種類によらず再生可能である。There are various types of holograms such as Fresnel image, rainbow, etc. As described above, the corresponding hologram can be obtained by reproducing the interference fringes recorded by each method with the reproducing apparatus of the present invention. That is, the present invention can be reproduced regardless of the type of the hologram.
【００２９】表示面は電子線により物性が変化して光を
回折させることのできることを特徴とする。すなわち、
表示分解能は可視光の波長と同等、つまり１０ミクロン
以下、特に精密なホログラフィー像を再生するためには
１ミクロン以下が好ましい。電子線は電子線描画装置の
ようにｌミクロン以下の精度での走査が可能である。The display surface is characterized in that physical properties are changed by an electron beam and light can be diffracted. That is,
The display resolution is equal to the wavelength of visible light, that is, 10 μm or less, and particularly preferably 1 μm or less in order to reproduce a precise holographic image. An electron beam can be scanned with an accuracy of 1 micron or less like an electron beam drawing apparatus.
【００３０】電子線の代わりにレーザーを用いてもよ
い。この場合、１ミクロン程度の表示分解能は可能であ
る。レーザーを用いる場合にはレーザーの波長と表示面
を形成する感光材料の感光波長を考慮して選ぶのはいう
までもない。具体的には１ミクロン以下の波長を有する
レーザー光ならほとんどのものが使用可能となるであろ
う。A laser may be used instead of an electron beam. In this case, a display resolution of about 1 micron is possible. When a laser is used, it goes without saying that the laser should be selected in consideration of the wavelength of the laser and the photosensitive wavelength of the photosensitive material forming the display surface. Specifically, most laser light having a wavelength of 1 micron or less will be usable.
【００３１】表示面を形成する物質として、電子クロミ
ー物質も透過率の変化を利用しているので蛍光体と同様
に色変化（吸収スペクトル変化）と再生光の波長が有効
な組み合わせとなるようにすれば本発明が適用できる。
また、これらの励起状態の寿命は蛍光寿命に比べてはる
かに短いので、ｌフレーム分の走査時間の間、励起状態
にとどめておくことは困難である。よってこのような物
質を用いたときには励起状態にある電子を受け取れる別
の物質（例えば蛍光物質やフォトクロ物質）を近接ある
いは混合しておき、表示を行わせればよい。As a substance forming the display surface, the electron chromy substance also utilizes the change in transmittance, so that the color change (absorption spectrum change) and the wavelength of the reproduction light become an effective combination like the phosphor. Then, the present invention can be applied.
In addition, since the lifetime of these excited states is much shorter than the fluorescence lifetime, it is difficult to remain in the excited state for a scanning time of one frame. Therefore, when such a substance is used, another substance (e.g., a fluorescent substance or a photochromic substance) which can receive electrons in an excited state may be brought close to or mixed with the substance to perform display.
【００３２】超微粒子の製造方法としては実施例で示し
たガス中フラッシュ蒸発法以外に液相法や物理的粉砕法
など、超微粒子が形成できるものならいずれも適用でき
る。As a method for producing ultrafine particles, any method capable of forming ultrafine particles, such as a liquid phase method or a physical pulverization method, other than the flash evaporation method in gas shown in the examples, can be applied.
【００３３】カラーホログラムの実施例では３原色のレ
ーザー光源を用いたがイメージホログラムのような場合
には白色光を用いても干渉縞のピッチに対応した波長の
光しか結像せず、かつ干渉縞が３原色の波長に対応する
ようなピッチで作成してあるので３原色に対応するホロ
グラム像が得られる。また、表示面の分解能は、可視光
の波長と同等、つまり１ミクロン以下、特に３原色に対
してそれぞれ干渉条件を満足させるために、０．３ミク
ロン以下が好ましい。In the embodiment of the color hologram, laser light sources of three primary colors are used. However, in the case of an image hologram, even if white light is used, only light having a wavelength corresponding to the pitch of the interference fringes is formed, and interference occurs. Since the stripes are formed at a pitch corresponding to the wavelengths of the three primary colors, a hologram image corresponding to the three primary colors is obtained. Further, the resolution of the display surface is preferably equal to or less than the wavelength of visible light, that is, 1 micron or less, and particularly preferably 0.3 micron or less to satisfy the interference condition for each of the three primary colors.
【００３４】３原色の光源の代わりに１つの光源を色分
解系などを用いて３原色に分解してもよいし、２色や更
に多色の光源を用いてもよいのはいうまでもない。It is needless to say that one light source may be separated into three primary colors using a color separation system or the like instead of the three primary color light sources, or two or more multicolor light sources may be used. .
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明によれば、収束ビーム発生装置
と、該収束ビーム発生装置により発生した収束ビームを
走査する収束ビーム走査手段と、粒径が数百から数千オ
ングストロームの超微粒子蛍光体からなる表示面を具備
し、前記収束ビーム走査手段によって前記収束ビームを
走査することによりホログラム再生に必要な干渉縞を該
表示面に書き込み、この干渉縞に光を当ててホログラム
像を再生するので、精密なリアルタイムホログラム像を
再生することができる。表示面に蛍光体を用いて電子線
やレーザーで直接書き込めるので、一般の液晶表示装置
のように電極配線を必要としない。According to the present invention, a convergent beam generator, a convergent beam scanning means for scanning a convergent beam generated by the convergent beam generator, and an ultrafine particle phosphor having a particle diameter of several hundred to several thousand angstroms. Since a convergent beam is scanned by the convergent beam scanning means, interference fringes necessary for hologram reproduction are written on the display surface, and light is applied to the interference fringes to reproduce a hologram image. , A precise real-time hologram image can be reproduced. Since the display surface can be directly written with an electron beam or laser using a phosphor, no electrode wiring is required unlike a general liquid crystal display device.
【００３６】更には、カラー表示のために必要な３原色
光（一般には赤、緑、青の波長の光）に対して干渉条件
を満足するような３つの干渉縞のピッチに変調すること
によりカラー化にも対応できる。Furthermore, by modulating the three primary color lights (light of red, green, and blue wavelengths) necessary for color display to a pitch of three interference fringes satisfying the interference condition. It can also handle colorization.
【図１】本発明の実施例の概略構成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】他の実施例の概略構成図FIG. 2 is a schematic configuration diagram of another embodiment.
【図３】他の実施例の概略構成図FIG. 3 is a schematic configuration diagram of another embodiment.
【図４】従来例の概略構成図FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional example.
１ レーザー発生装置 ２、３ レンズ ４ 液晶パネル ５ プリズム ６、７ ハーフミラー ８、９ ミラー １０ ＣＣＤカメラ １１ 被写体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser generator 2, 3 Lens 4 Liquid crystal panel 5 Prism 6, 7 Half mirror 8, 9 Mirror 10 CCD camera 11 Subject
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03H 1/22 G03H 1/26 G02F 1/03 G02F 1/05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G03H 1/22 G03H 1/26 G02F 1/03 G02F 1/05
Claims (3)
生装置により発生した収束ビームを走査する収束ビーム
走査手段と、粒径が数百から数千オングストロームの超
微粒子蛍光体からなる表示面を具備し、前記収束ビーム
走査手段によって前記収束ビームを走査することにより
ホログラム再生に必要な干渉縞を、予め決めた時間だけ
該表示面に書き込み、該干渉縞に光を当ててホログラム
像を再生することを特徴とするホログラム再生装置。1. A convergent beam generator, a convergent beam scanning means for scanning a convergent beam generated by the convergent beam generator, and a display surface made of an ultrafine particle phosphor having a particle diameter of several hundred to several thousand angstroms. By scanning the convergent beam by the convergent beam scanning means, an interference fringe necessary for hologram reproduction is written on the display surface for a predetermined time, and a light is applied to the interference fringe to reproduce a hologram image. A hologram reproducing apparatus characterized by the above-mentioned.
色の光の波長に対して回折するように変調して３種類の
干渉縞を前記表示面に書き込むことを特徴とする請求項
１記載のホログラム再生装置。2. The method according to claim 1, wherein the pitch of the interference fringes is modulated so as to be diffracted with respect to the wavelengths of the three primary colors of red, green and blue, and three types of interference fringes are written on the display surface. Item 3. A hologram reproducing device according to Item 1.
生装置により発生した収束ビームを走査する収束ビーム
走査手段と、粒径が数百から数千オングストロームの超
微粒子蛍光体からなる表示面を具備し、前記収束ビーム
走査手段によって前記収束ビームを走査することにより
ホログラム再生に必要な干渉縞を、予め決めた時間だけ
該表示面に書き込み、該干渉縞に光を当ててホログラム
像を再生することを特徴とするホログラム再生方法。3. A convergent beam generator, a convergent beam scanning means for scanning a convergent beam generated by the convergent beam generator, and a display surface made of an ultrafine particle phosphor having a particle diameter of hundreds to thousands of angstroms. By scanning the convergent beam by the convergent beam scanning means, an interference fringe necessary for hologram reproduction is written on the display surface for a predetermined time, and a light is applied to the interference fringe to reproduce a hologram image. A hologram reproducing method characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
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| JPH05165392A JPH05165392A (en) | 1993-07-02 |
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- 1991-12-18 JP JP3334949A patent/JP2925387B2/en not_active Expired - Fee Related
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