JP3529705B2 - ホログラム生成方法及びホログラム情報記録媒体 - Google Patents
ホログラム生成方法及びホログラム情報記録媒体Info
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- JP3529705B2 JP3529705B2 JP2000179056A JP2000179056A JP3529705B2 JP 3529705 B2 JP3529705 B2 JP 3529705B2 JP 2000179056 A JP2000179056 A JP 2000179056A JP 2000179056 A JP2000179056 A JP 2000179056A JP 3529705 B2 JP3529705 B2 JP 3529705B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラム情報記
録媒体に記録するホログラムを生成するホログラム生成
方法及び再生専用のホログラム情報記録媒体に係り、特
に磁気カードやＩＣカードのように、持ち運び容易なメ
モリカードとして使用するに好適な再生専用のホログラ
ム情報記録媒体に記録するホログラムを生成するホログ
ラム生成方法及びホログラム情報記録媒体に関する。
録媒体に記録するホログラムを生成するホログラム生成
方法及び再生専用のホログラム情報記録媒体に係り、特
に磁気カードやＩＣカードのように、持ち運び容易なメ
モリカードとして使用するに好適な再生専用のホログラ
ム情報記録媒体に記録するホログラムを生成するホログ
ラム生成方法及びホログラム情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ポケットに入れて持ち運びが可能
であって、安価且つ偽造の危険性が少ない情報記録媒体
として、再生専用多重ホログラムカード（以下ホログラ
ムカードと略記する）が考案されている。図１はホログ
ラムカードの断面構造と情報再生の原理を説明する図で
ある。同図において、ホログラムカード５は屈折率の高
い層（コア層１と称する）と屈折率の低い層（クラッド
層２と称する）を交互に積層した構造で特徴づけられ
る。
であって、安価且つ偽造の危険性が少ない情報記録媒体
として、再生専用多重ホログラムカード（以下ホログラ
ムカードと略記する）が考案されている。図１はホログ
ラムカードの断面構造と情報再生の原理を説明する図で
ある。同図において、ホログラムカード５は屈折率の高
い層（コア層１と称する）と屈折率の低い層（クラッド
層２と称する）を交互に積層した構造で特徴づけられ
る。
【０００３】図１に示されているように、レンズ３で絞
り込んだレーザ光４を、このホログラムカード５の側方
端面に照射すると、レーザ光４はコア１層近傍に閉じ込
められてホログラムカード５内を進行する。この光を導
波光６と称し、導波光６の光エネルギーが集中するコア
層１近傍の領域をスラブ導波路または単に導波路と称す
る。１つの導波路は１つのコア層１と隣接するクラッド
層２の一部を含む。ホログラムカード５は、各導波路が
ホログラムを備えることをもう一つの特徴としている。
り込んだレーザ光４を、このホログラムカード５の側方
端面に照射すると、レーザ光４はコア１層近傍に閉じ込
められてホログラムカード５内を進行する。この光を導
波光６と称し、導波光６の光エネルギーが集中するコア
層１近傍の領域をスラブ導波路または単に導波路と称す
る。１つの導波路は１つのコア層１と隣接するクラッド
層２の一部を含む。ホログラムカード５は、各導波路が
ホログラムを備えることをもう一つの特徴としている。
【０００４】導波路を伝搬する導波光６は、あらかじめ
作り込まれた散乱要因７によって導波路外へ散乱される
が、散乱要因７は全体としてホログラムとして機能する
ように設計されており、このために散乱光は互いに干渉
し、全体としては上下方向に進み、ホログラムカード５
外の一平面内で像を結ぶ光となる。この光を回折光８、
像をホログラム像９、像を結ぶ平面を結像面１０と称す
る。ホログラム像９は導波路内のホログラムの情報を含
んでおり、この像をＣＣＤ等の２次元光ディテクタで取
り込むことにより、情報読み出しを行う。さらに、レン
ズ３によるレーザ光４の絞り込みが適切であれば、導波
路のうちの一つのみに導波光６を伝搬させることができ
るため、各導波路に作り込まれたホログラムを独立に読
み出すことができる。
作り込まれた散乱要因７によって導波路外へ散乱される
が、散乱要因７は全体としてホログラムとして機能する
ように設計されており、このために散乱光は互いに干渉
し、全体としては上下方向に進み、ホログラムカード５
外の一平面内で像を結ぶ光となる。この光を回折光８、
像をホログラム像９、像を結ぶ平面を結像面１０と称す
る。ホログラム像９は導波路内のホログラムの情報を含
んでおり、この像をＣＣＤ等の２次元光ディテクタで取
り込むことにより、情報読み出しを行う。さらに、レン
ズ３によるレーザ光４の絞り込みが適切であれば、導波
路のうちの一つのみに導波光６を伝搬させることができ
るため、各導波路に作り込まれたホログラムを独立に読
み出すことができる。
【０００５】ホログラムカードに関する技術の中で、２
次元光ディテクタでの情報読み出しに好適なホログラム
像を生成するようなホログラムを作成する技術が重要で
ある。図２は、従来のホログラム像の例１１を説明する
図である。代表的な２次元光ディテクタはＣＣＤ撮像素
子にしてもＣ−ＭＯＳ撮像素子にしても、微小な画素が
数μｍピッチで縦横に多数並んだ構造をしている。これ
らの素子で読み出すのに好適なホログラム像として、従
来は図２（ａ）の部分拡大図である図２（ｂ）に示すよ
うに、やはり微小な画素１２を情報の単位として、この
画素を縦横に多数並ベた構造を取っている。
次元光ディテクタでの情報読み出しに好適なホログラム
像を生成するようなホログラムを作成する技術が重要で
ある。図２は、従来のホログラム像の例１１を説明する
図である。代表的な２次元光ディテクタはＣＣＤ撮像素
子にしてもＣ−ＭＯＳ撮像素子にしても、微小な画素が
数μｍピッチで縦横に多数並んだ構造をしている。これ
らの素子で読み出すのに好適なホログラム像として、従
来は図２（ａ）の部分拡大図である図２（ｂ）に示すよ
うに、やはり微小な画素１２を情報の単位として、この
画素を縦横に多数並ベた構造を取っている。
【０００６】つまり、結像面内での画素１つのスカラー
光電磁場をＵｄ（ｘ，ｙ）とすると、画像全体の光電磁
場Ｕ（ｘ，ｙ）は、
光電磁場をＵｄ（ｘ，ｙ）とすると、画像全体の光電磁
場Ｕ（ｘ，ｙ）は、
【数１】
と書くことができる。ここで、Ｐmnは、各画素毎に重み
付けするための複素数の定数であり、ｍ、ｎは画素の番
号を表す整数である。したがって、画素１つを表示する
のに必要なホログラムをＧｄ（ｘ，ｙ）とすると、全体
の画像を表示するためのホログラムＧ（ｘ，ｙ）は、
付けするための複素数の定数であり、ｍ、ｎは画素の番
号を表す整数である。したがって、画素１つを表示する
のに必要なホログラムをＧｄ（ｘ，ｙ）とすると、全体
の画像を表示するためのホログラムＧ（ｘ，ｙ）は、
【数２】
となるから、画像全体の光電磁場Ｕ（ｘ，ｙ）を求めて
から全体の画像を表示するためのホログラムＧ（ｘ，
ｙ）を計算するのではなく、画素１つを表示するのに必
要なホログラムＧｄ（ｘ，ｙ）を計算してから全体の画
像を表示するためのホログラムＧ（ｘ，ｙ）を求めるこ
とが多い。
から全体の画像を表示するためのホログラムＧ（ｘ，
ｙ）を計算するのではなく、画素１つを表示するのに必
要なホログラムＧｄ（ｘ，ｙ）を計算してから全体の画
像を表示するためのホログラムＧ（ｘ，ｙ）を求めるこ
とが多い。
【０００７】画素自体の形状には、従来は図２にも示し
たような円形のものの他、矩形のもの、無限小の点があ
った。これらの各画素のスカラー光電磁場分布Ｕc，Ｕ
r，Ｕpを数式で表すと、次式のようになる。
たような円形のものの他、矩形のもの、無限小の点があ
った。これらの各画素のスカラー光電磁場分布Ｕc，Ｕ
r，Ｕpを数式で表すと、次式のようになる。
【数３】
【数４】
【数５】
但し、Ｕ0は定数、Ｒは円形画素の半径、ＷｘとＷｙは
矩形画素の縦と横の長さ、関数circ、rectは下記のよう
に定義される。
矩形画素の縦と横の長さ、関数circ、rectは下記のよう
に定義される。
【数６】
【数７】
また、δ（ｘ），δ（ｙ）はディラックのデルタ関数で
ある。
ある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のホログラムカー
ドでは、画像の構成単位である画素間の干渉が大きく、
画質の劣化原因となっており、またはホログラムから再
生された情報を読み取る際に高い頻度で誤りが発生する
という問題が有った。本発明はこのような事情に鑑みて
なされたものであり、画像の構成単位である画素間の干
渉による再生画像の劣化の防止を図った、またはホログ
ラムから再生された情報を読み取る際における読み取り
誤りの発生を著しく抑制することができるホログラム生
成方法及びホログラム情報記録媒体を提供することを目
的とする。
ドでは、画像の構成単位である画素間の干渉が大きく、
画質の劣化原因となっており、またはホログラムから再
生された情報を読み取る際に高い頻度で誤りが発生する
という問題が有った。本発明はこのような事情に鑑みて
なされたものであり、画像の構成単位である画素間の干
渉による再生画像の劣化の防止を図った、またはホログ
ラムから再生された情報を読み取る際における読み取り
誤りの発生を著しく抑制することができるホログラム生
成方法及びホログラム情報記録媒体を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、ホログラム情報記録媒体
用のホログラムを生成する方法において、ホログラム画
像の結像面内において、再生されるホログラム画像を構
成する単位である画素が緩慢に変化する関数で表現され
る光電磁場強度分布を元にして、ホログラムを作成する
ことを特徴とする。
に、請求項１に記載の発明は、ホログラム情報記録媒体
用のホログラムを生成する方法において、ホログラム画
像の結像面内において、再生されるホログラム画像を構
成する単位である画素が緩慢に変化する関数で表現され
る光電磁場強度分布を元にして、ホログラムを作成する
ことを特徴とする。
【００１０】また、請求項２に記載の発明は、ホログラ
ム情報記録媒体用のホログラムを生成する方法におい
て、ホログラム画像の結像面内において、再生されるホ
ログラム画像を構成する単位である画素が連続して変化
する関数で表現される光電磁場強度分布を元にして、ホ
ログラムを作成することを特徴とする。
ム情報記録媒体用のホログラムを生成する方法におい
て、ホログラム画像の結像面内において、再生されるホ
ログラム画像を構成する単位である画素が連続して変化
する関数で表現される光電磁場強度分布を元にして、ホ
ログラムを作成することを特徴とする。
【００１１】請求項１、２に記載の発明によれば、ホロ
グラム情報記録媒体用のホログラムを生成する方法にお
いて、ホログラム画像の結像面内において、再生される
ホログラム画像を構成する単位である画素が緩慢に変化
する関数、もしくは連続して変化する関数で表現される
光電磁場強度分布を元にして、ホログラムを作成するよ
うにしたので、画素間の干渉による再生画像の劣化を防
止することができ、またはホログラムの再生により得ら
れる情報を読み取る際における読み取り誤りの発生を著
しく抑制することができる。
グラム情報記録媒体用のホログラムを生成する方法にお
いて、ホログラム画像の結像面内において、再生される
ホログラム画像を構成する単位である画素が緩慢に変化
する関数、もしくは連続して変化する関数で表現される
光電磁場強度分布を元にして、ホログラムを作成するよ
うにしたので、画素間の干渉による再生画像の劣化を防
止することができ、またはホログラムの再生により得ら
れる情報を読み取る際における読み取り誤りの発生を著
しく抑制することができる。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。従来のホログラム画像の画素は、式（３）
から式（５）から判る通り、空間的に急激に変化する関
数で定義されている。このような像を実現するようなホ
ログラムＧｄ（ｘ，ｙ）は、光の回折現象のために非常
に広い領域に拡がったものとなる。ところが、実際には
ホログラムカードの大きさには制限があるため、このホ
ログラム全てを理想的に実現することはできない。
て説明する。従来のホログラム画像の画素は、式（３）
から式（５）から判る通り、空間的に急激に変化する関
数で定義されている。このような像を実現するようなホ
ログラムＧｄ（ｘ，ｙ）は、光の回折現象のために非常
に広い領域に拡がったものとなる。ところが、実際には
ホログラムカードの大きさには制限があるため、このホ
ログラム全てを理想的に実現することはできない。
【００１５】図３は、再生画像が点状画素で構成される
ホログラムの強度分布を示している。図３に示すように
再生画像が点状画素で構成される場合の理想的なホログ
ラム１３は幅広いものであるが、実現可能なホログラム
領域１５により制限されるために、実際のホログラム１
５は、ホログラム領域１４の端部で急激に０となる。急
激に変化する関数で定義される画素を実現するようなホ
ログラムは、光の回折現象のために幅広いものとなると
述べたが、これとは逆に、ホログラムが急激に変化する
場合に、やはり回折現象のために、理想的な無限小の点
ではなく、点の周囲に裾を引くような画像になってしま
う。
ホログラムの強度分布を示している。図３に示すように
再生画像が点状画素で構成される場合の理想的なホログ
ラム１３は幅広いものであるが、実現可能なホログラム
領域１５により制限されるために、実際のホログラム１
５は、ホログラム領域１４の端部で急激に０となる。急
激に変化する関数で定義される画素を実現するようなホ
ログラムは、光の回折現象のために幅広いものとなると
述べたが、これとは逆に、ホログラムが急激に変化する
場合に、やはり回折現象のために、理想的な無限小の点
ではなく、点の周囲に裾を引くような画像になってしま
う。
【００１６】つまり、従来は周囲の画素と干渉しないよ
う、円形、矩形、無限小点のような裾を引かない切れの
よい画素を用いているが、実際の再生像では光の回折現
象のためにかえって裾を引き、周囲の画素との干渉が大
きい。裾、あるいはサイドロープは、概ね、画素の中心
からの距離の自乗に反比例して拡がる。そこで本発明の
実施の形態では、スカラー光電磁場が緩やかに変化する
関数で定義される画素を用いることにより、この画素間
の干渉の問題を解決する。例えば、誤差関数型画素のス
カラー光電磁場は次式で定義される。
う、円形、矩形、無限小点のような裾を引かない切れの
よい画素を用いているが、実際の再生像では光の回折現
象のためにかえって裾を引き、周囲の画素との干渉が大
きい。裾、あるいはサイドロープは、概ね、画素の中心
からの距離の自乗に反比例して拡がる。そこで本発明の
実施の形態では、スカラー光電磁場が緩やかに変化する
関数で定義される画素を用いることにより、この画素間
の干渉の問題を解決する。例えば、誤差関数型画素のス
カラー光電磁場は次式で定義される。
【数８】
但し、ｄは実定数である。
【００１７】この画素は、従来の画素のように急激な変
化部分がなく、ホログラム像として表示するのに面積の
広いホログラムを必要としない。図４はその様子を説明
する図で、ホログラム１６が大きく拡がらないため、領
城を限定されても影響は非常に小さく、図３において点
状画素の場合にホログラム１５に見られるような不連続
点は現れない。したがって、設計通りの誤差関数型画素
に非常に近い像が、実際に表示される。図５は、画素１
個についての実際に結像面で観測されると予測されるホ
ログラム像を従来のホログラム像と比較して示してい
る。
化部分がなく、ホログラム像として表示するのに面積の
広いホログラムを必要としない。図４はその様子を説明
する図で、ホログラム１６が大きく拡がらないため、領
城を限定されても影響は非常に小さく、図３において点
状画素の場合にホログラム１５に見られるような不連続
点は現れない。したがって、設計通りの誤差関数型画素
に非常に近い像が、実際に表示される。図５は、画素１
個についての実際に結像面で観測されると予測されるホ
ログラム像を従来のホログラム像と比較して示してい
る。
【００１８】図５では、サイドローブを強調してみるた
め、縦軸は対数表示にしている。破線は、従来の点状画
素からホログラムを計算し、そのホログラムから実際に
得られる像の強度分布を示している。本来は中央でのみ
強い光強度であるはずであるが、ホログラム領域が限定
されるため、中心からの距離の自乗に反比例して長々と
裾を引いている。一方、実線は誤差関数型の画素から同
様な手順を踏んで実際に得られる像の強度分布を示して
いる。ホログラム領域の限定に影響されずに、元々目的
とした誤差関数型の強度分布となり、点状の画素から出
発した場合に比べて、速やかに強度減衰し、周囲の画素
との干渉が小さいことが判る。
め、縦軸は対数表示にしている。破線は、従来の点状画
素からホログラムを計算し、そのホログラムから実際に
得られる像の強度分布を示している。本来は中央でのみ
強い光強度であるはずであるが、ホログラム領域が限定
されるため、中心からの距離の自乗に反比例して長々と
裾を引いている。一方、実線は誤差関数型の画素から同
様な手順を踏んで実際に得られる像の強度分布を示して
いる。ホログラム領域の限定に影響されずに、元々目的
とした誤差関数型の強度分布となり、点状の画素から出
発した場合に比べて、速やかに強度減衰し、周囲の画素
との干渉が小さいことが判る。
【００１９】次に、本発明の実施の形態に係るホログラ
ム生成方法及びホログラム情報記録媒体の実施例につい
て説明する。実施例の説明に先立ち、ホログラム情報記
録媒体の作製（設計）から画像再生に至る過程を図７を
参照して説明する。まず、再生したい画像を決定し、そ
のためのスカラー光電磁場関数Ｕ（ｘ，ｙ）を決定す
る。このとき、ＣＣＤ等の撮像素子で観測されるのは光
強度分布｜Ｕ（ｘ，ｙ）｜2で、これが目的とする画像
に見えるようにスカラー光電磁場関数Ｕ（ｘ，ｙ）を設
計する（図７（Ａ））。
ム生成方法及びホログラム情報記録媒体の実施例につい
て説明する。実施例の説明に先立ち、ホログラム情報記
録媒体の作製（設計）から画像再生に至る過程を図７を
参照して説明する。まず、再生したい画像を決定し、そ
のためのスカラー光電磁場関数Ｕ（ｘ，ｙ）を決定す
る。このとき、ＣＣＤ等の撮像素子で観測されるのは光
強度分布｜Ｕ（ｘ，ｙ）｜2で、これが目的とする画像
に見えるようにスカラー光電磁場関数Ｕ（ｘ，ｙ）を設
計する（図７（Ａ））。
【００２０】設計においては、まず画素の形を決め、そ
のスカラー光電磁場をＵd（ｘ，ｙ）と書く場合、全体
の画像を、
のスカラー光電磁場をＵd（ｘ，ｙ）と書く場合、全体
の画像を、
【数９】
とする方法については、記述した通りである。このとき
観測される光強度分布は、
観測される光強度分布は、
【数１０】
となる。そこで、原画像の各画素の強度を｜Ｐmn｜2に
対応させておけば、各画素内部で
対応させておけば、各画素内部で
【数１１】
という強度変化があるものの、全体としては原画像通り
の画像が観測できることになる。
の画像が観測できることになる。
【００２１】次に、導波路面、すなわちホログラム記録
面にどのようなホログラムを用意すれば、ホログラム記
録面から一定距離ｆだけ離れたホログラム結像面内でＵ
（ｘ，ｙ）なるスカラー光電磁場が生成されるかを予測
する（図７（Ｂ））。スカラー光電磁場Ｕ（ｘ，ｙ）
は、与えられたホログラムＧ（ｘ、ｙ）に対して、
面にどのようなホログラムを用意すれば、ホログラム記
録面から一定距離ｆだけ離れたホログラム結像面内でＵ
（ｘ，ｙ）なるスカラー光電磁場が生成されるかを予測
する（図７（Ｂ））。スカラー光電磁場Ｕ（ｘ，ｙ）
は、与えられたホログラムＧ（ｘ、ｙ）に対して、
【数１２】
となることから、式（１２）から逆にホログラムＧ
（ｘ、ｙ）を数値計算する。
（ｘ、ｙ）を数値計算する。
【００２２】βは導波路の伝搬定数、ｋは空気中での光
の波数で、波長λに対して２π／λである。このとき、
先に単独画素の光電磁場関数Ｕd（ｘ，ｙ）に対するホ
ログラムＧd（ｘ，ｙ）を求めておけば、画像全体を再
生するようなホログラムは、単にホログラムＧd（ｘ，
ｙ）の重ね合せをするだけでよい。後は、再生したい画
像が変わっても、重み付け係数Ｐmnを変えるだけでよ
く、いちいちＵ（ｘ，ｙ）を求めてから式（１２）によ
りホログラムの計算をするよりも計算時間を短縮するこ
とができる。
の波数で、波長λに対して２π／λである。このとき、
先に単独画素の光電磁場関数Ｕd（ｘ，ｙ）に対するホ
ログラムＧd（ｘ，ｙ）を求めておけば、画像全体を再
生するようなホログラムは、単にホログラムＧd（ｘ，
ｙ）の重ね合せをするだけでよい。後は、再生したい画
像が変わっても、重み付け係数Ｐmnを変えるだけでよ
く、いちいちＵ（ｘ，ｙ）を求めてから式（１２）によ
りホログラムの計算をするよりも計算時間を短縮するこ
とができる。
【００２３】さて、式（１２）では、無限に広いホログ
ラムを仮定している。仮にホログラムが無限に広けれ
ば、結像面内ではＵ（ｘ，ｙ）が忠実に再現されるはず
であるが、現実には不可能であるから、ホログラムは有
限面積になる（図７（Ｃ））。ホログラムが有限領域に
限定された結果、Ｕ（ｘ，ｙ）あるいは、Ｇd（ｘ，
ｙ）の選び方が悪いと、結像面内では当初の予定とは異
なる光電磁場が生成され、したがって観測される画像も
予定とは異なることとなる。
ラムを仮定している。仮にホログラムが無限に広けれ
ば、結像面内ではＵ（ｘ，ｙ）が忠実に再現されるはず
であるが、現実には不可能であるから、ホログラムは有
限面積になる（図７（Ｃ））。ホログラムが有限領域に
限定された結果、Ｕ（ｘ，ｙ）あるいは、Ｇd（ｘ，
ｙ）の選び方が悪いと、結像面内では当初の予定とは異
なる光電磁場が生成され、したがって観測される画像も
予定とは異なることとなる。
【００２４】スカラー光電磁場Ｕ（ｘ，ｙ）を生成する
つもりでも、ホログラム領域が限定されているときには
実際にはどんなスカラー光電磁場ができるのか、式（）
１２を用いて計算すれば判る。しかしながら、式（１
２）の計算は複雑で、数値計算に非常に時間がかかる。
そこで、フーリエ光学で行う近軸近似を使用すると、計
算がかなり簡単化される。結像面内でＵ（ｘ，ｙ）なる
スカラー光電磁場を生成するつもりでホログラムを作製
してもホログラム領域が限定されると、式（１３）に示
すようにＵ（ｘ，ｙ）とは異なるスカラー光電磁場ＵA
（ｘ，ｙ）が生成されることが近軸近似で判る（図７
（Ｄ））。
つもりでも、ホログラム領域が限定されているときには
実際にはどんなスカラー光電磁場ができるのか、式（）
１２を用いて計算すれば判る。しかしながら、式（１
２）の計算は複雑で、数値計算に非常に時間がかかる。
そこで、フーリエ光学で行う近軸近似を使用すると、計
算がかなり簡単化される。結像面内でＵ（ｘ，ｙ）なる
スカラー光電磁場を生成するつもりでホログラムを作製
してもホログラム領域が限定されると、式（１３）に示
すようにＵ（ｘ，ｙ）とは異なるスカラー光電磁場ＵA
（ｘ，ｙ）が生成されることが近軸近似で判る（図７
（Ｄ））。
【００２５】
【数１３】
但し、sinc関数は次式（１４）で定義される。
【数１４】
なお、式（１３）において、ホログラム領域は正方形と
し、ｓはその一辺の長さである。
し、ｓはその一辺の長さである。
【００２６】従来の矩形画素と、本発明の誤差関数型画
素を表示するため、ホログラムを式（１３）を用いて数
値計算で求めた。矩形画素は式（４）で一辺１０μｍの
正方形とした。また、誤差関数型の画素は、式（８）で
ｄが４．０８μｍのものを用いた。ホログラムから画像
（この場合画素）までの距離は３ｍｍ、ホログラム領域
は２ｍｍ×２ｍｍとした。光源は、波長６８０ｎｍの半
導体レーザである。図６は、これら、記録領域が限定さ
れたホログラムから得られる結像面上での光強度分布｜
ＵA（ｘ，ｙ）｜2である。従来の矩形画素では、図５と
同様に裾が拡がっているのに対し、本発明の誤差間数型
画素の場合は、領域限定の影響をほとんど受けず、サイ
ドローブは矩形画素に比べて遥かに急速に減衰し、著し
く画素間の干渉を抑える効果があることが判る。
素を表示するため、ホログラムを式（１３）を用いて数
値計算で求めた。矩形画素は式（４）で一辺１０μｍの
正方形とした。また、誤差関数型の画素は、式（８）で
ｄが４．０８μｍのものを用いた。ホログラムから画像
（この場合画素）までの距離は３ｍｍ、ホログラム領域
は２ｍｍ×２ｍｍとした。光源は、波長６８０ｎｍの半
導体レーザである。図６は、これら、記録領域が限定さ
れたホログラムから得られる結像面上での光強度分布｜
ＵA（ｘ，ｙ）｜2である。従来の矩形画素では、図５と
同様に裾が拡がっているのに対し、本発明の誤差間数型
画素の場合は、領域限定の影響をほとんど受けず、サイ
ドローブは矩形画素に比べて遥かに急速に減衰し、著し
く画素間の干渉を抑える効果があることが判る。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１、２に記載
の発明によれば、ホログラム情報記録媒体用のホログラ
ムを生成する方法において、ホログラム画像の結像面内
において、再生されるホログラム画像を構成する単位で
ある画素が緩慢に変化する関数、もしくは連続して変化
する関数で表現される光電磁場強度分布を元にして、ホ
ログラムを作成するようにしたので、画素間の干渉によ
る再生画像の劣化を防止することができ、またはホログ
ラムの再生により得られる情報を読み取る際における読
み取り誤りの発生を著しく抑制することができる。
の発明によれば、ホログラム情報記録媒体用のホログラ
ムを生成する方法において、ホログラム画像の結像面内
において、再生されるホログラム画像を構成する単位で
ある画素が緩慢に変化する関数、もしくは連続して変化
する関数で表現される光電磁場強度分布を元にして、ホ
ログラムを作成するようにしたので、画素間の干渉によ
る再生画像の劣化を防止することができ、またはホログ
ラムの再生により得られる情報を読み取る際における読
み取り誤りの発生を著しく抑制することができる。
【００２８】
【図１】 再生専用多重ホログラムカードの構造と情報
再生の原理を示す説明図。
再生の原理を示す説明図。
【図２】 従来のホログラム像の例を示す説明図。
【図３】 従来の点状画素のホログラムの強度分布を示
す説明図。
す説明図。
【図４】 本発明のスカラー光電磁場の強度分布が緩慢
に変化する画素のホログラムを示す説明図。
に変化する画素のホログラムを示す説明図。
【図５】 画素１個の実際のホログラム像の光強度分布
を示す図。
を示す図。
【図６】 本発明の実施例を従来の画素の場合と比較し
て示す説明図。
て示す説明図。
【図７】 ホログラムの設計からホログラム再生に至る
までの過程を示す説明図。
までの過程を示す説明図。
１ コア層
２ クラッド層
３ レンズ
４ レーザ光
５ ホログラムカード
６ 導波光
７ 散乱要因（ホログラム）
８ 回折光
９ ホログラム像
１０ 結像面
１１ ホログラム像の例
１２ ホログラム像の画素
１３ 点状画素のための理想のホログラム
１４ ホログラム領域
１５ 領域制限の結果のホログラム
１６ 本発明の画素のためのホログラム
１７ 誤差関数型画素から計算して得られる像
１８ 従来の点状画素から計算して得られる像
１９ 誤差関数型画素から計算して得られる像
２０ 従来の矩形画素から計算して得られる像
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特表2002−526815（ＪＰ，Ａ)
国際公開00／020929（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03H 1/08
Claims (2)
- 【請求項１】 ホログラム情報記録媒体用のホログラム
を生成する方法において、 ホログラム画像の結像面内において、再生されるホログ
ラム画像を構成する単位である画素が緩慢に変化する関
数で表現される光電磁場強度分布を元にして、ホログラ
ムを作成することを特徴とするホログラム生成方法。 - 【請求項２】 ホログラム情報記録媒体用のホログラム
を生成する方法において、ホログラム画像の結像面内に
おいて、再生されるホログラム画像を構成する単位であ
る画素が連続して変化する関数で表現される光電磁場強
度分布を元にして、ホログラムを作成することを特徴と
するホログラム生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000179056A JP3529705B2 (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | ホログラム生成方法及びホログラム情報記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000179056A JP3529705B2 (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | ホログラム生成方法及びホログラム情報記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001356672A JP2001356672A (ja) | 2001-12-26 |
| JP3529705B2 true JP3529705B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=18680385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000179056A Expired - Fee Related JP3529705B2 (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | ホログラム生成方法及びホログラム情報記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3529705B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008000589B4 (de) * | 2008-03-11 | 2018-02-01 | Seereal Technologies S.A. | Verfahren zur Kodierung von computergenerierten Hologrammen in pixelierten Lichtmodulatoren |
-
2000
- 2000-06-14 JP JP2000179056A patent/JP3529705B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001356672A (ja) | 2001-12-26 |
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