JP4371280B2 - ホログラム表示体の作成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラム表示体の作成方法に関し、特に、立体模型や平面像を重ね合わせて立体的に表示するホログラム表示体の作成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、立体模型や平面像を別々のホログラムとして撮影し、両者の再生像を空間的に重ね合わせて再度別の単一のホログラムに重畳した像として記録してなる、立体模型や平面像を重ね合わせて立体的に表示するグラフィックアート用ホログラム等のホログラム表示体は公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
その場合、前景となるパターンと背景となるパターンの重畳部分で背景パターンからの再生光が前景パターンの再生光と加法混色を起こして前景パターンの色が変わったりコントラストが低下する等の問題がある。
【０００４】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、立体模型や平面像を重ね合わせて立体的に表示するホログラム表示体において、前景パターンと背景パターンの重畳部分において前景パターンの色が変わったりコントラストが低下することを防止したホログラム表示体の作成方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のホログラム表示体の作成方法は、前景パターン像を結像する前景パターン記録中間ホログラムと背景パターン像を結像する背景パターン記録中間ホログラムとを別々に作成し、前記前景パターン記録中間ホログラムと前記背景パターン記録中間ホログラムとを重畳配置し、前記前景パターン記録中間ホログラム及び前記背景パターン記録中間ホログラムからの回折光を同時に同一の感光材料中に入射させてホログラム像として記録するホログラム表示体の作成方法において、前記背景パターン記録中間ホログラムを作成する工程において、背景パターンの前景パターンが重畳する影に当たる部分が除かれて構成された背景パターンを用いて前記背景パターン記録中間ホログラムを作成することを特徴とする方法である。
【０００７】
本発明においては、背景パターンの前景パターンが重畳する影に当たる部分が除かれて記録されてなるので、前景パターン像と背景パターン像の重畳部分において前景パターン像の色が変わったりコントラストが低下することがなく、立体感が強調されて前景パターン像と背景パターン像が立体的に観察でき、意匠性に富んだホログラム表示体が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるホログラム表示体の作成方法を具体的に説明する。
【０００９】
本発明は、例えば、図１に示したような前景パターン板１に描かれた前景パターン（三角形パターン）２を図２に示したような背景パターン（円形と長方形の組み合わせパターン）４’の前あるいは上に重畳して表示するように体積ホログラムとして記録するものである。
【００１０】
その場合に、図２に破線２’で示した前景パターンが背景パターン４’上に重畳し、背景パターン４’から再生した光と前景パターン２’から再生した光とが加法混色を起こして前景パターン２’の色が変わったりコントラストが低下することになる。そこで、図３に示すように、表示しようとする背景パターン４’からこの重畳部分を除いてなる背景パターン４が描かれた背景パターン板３を用意する。なお、表示しようとする背景パターン４’から除く部分の大きさは、前景パターン２との重畳部分と同じ大きさでもよいが、それより若干大きくして、最終的に作成されるホログラム３１’（図７）を観察したときに視点Ｅを移動しても、前景パターン２の像２Ｉと背景パターン４の像４Ｉが重なって見えることがないようにするのが望ましい。
【００１１】
このような前景パターン２が描かれた前景パターン板１と背景パターン４が描かれた背景パターン板３を用いて中間ホログラムを撮影する。
【００１２】
図４は前景パターン板１を用いて前景パターン記録中間ホログラム１１’を撮影するための配置を示す図であり、ホログラム感光材料としてフォトポリマー等の体積ホログラム感光材料１１を用意し、その感光材料１１から距離Ｌ1 離間させて図１の前景パターン板１を配置し、感光材料１１側から所定の入射角θで同時にあるいは順次Ｒ，Ｇ、Ｂ３色の照明光１２を入射させると、照明光１２は感光材料１１を透過して前景パターン板１に入射し、その上に描かれた前景パターン２から反射方向に散乱光１３が生じる。この散乱光１３と照明光１２が体積ホログラム感光材料１１中で干渉して、反射型の前景パターン記録中間ホログラム１１’（図６）が記録される。
【００１３】
図５は背景パターン板３を用いて背景パターン記録中間ホログラム２１’を撮影するための配置を示す図であり、別の同様の体積ホログラム感光材料２１を用意し、その感光材料２１から距離Ｌ2 （Ｌ2 ＞Ｌ1 ） 離間させて図３の背景パターン板３を配置し、感光材料２１側から図４の場合と同じ入射角θで同時にあるいは順次Ｒ，Ｇ、Ｂ３色の照明光２２を入射させると、照明光２２は感光材料２１を透過して背景パターン板３に入射し、その上に描かれた背景パターン４から反射方向に散乱光２３が生じる。この散乱光２３と照明光２２が体積ホログラム感光材料２１中で干渉して、反射型の背景パターン記録中間ホログラム２１’（図６）が記録される。
【００１４】
このようにして記録された前景パターン記録中間ホログラム１１’及び背景パターン記録中間ホログラム２１’は何れも、その記録時の照明光１２、２２の入射方向と反対方向からＲ，Ｇ、Ｂ３色の照明光３２を入射させると、図６に示すように、それぞれ回折光３３、３４を発生させ、前景パターン記録中間ホログラム１１’からは距離Ｌ1 の位置に前景パターン２の像２ｉを、背景パターン記録中間ホログラム２１’からは距離Ｌ2 の位置に背景パターン４の像４ｉを結像する。したがって、前景パターン記録中間ホログラム１１’と背景パターン記録中間ホログラム２１’を重ね合わせて、その記録時の照明光１２、２２の入射方向と反対方向からＲ，Ｇ、Ｂ３色の照明光３２を入射させると、図６に示すように、前景パターン２の像２ｉと背景パターン４の像４ｉとが空間的に距離Ｌ2 −Ｌ1 離れて結像する。この結像光路中の像２ｉと像４ｉに近い位置（図の場合は、像２ｉに近接した位置を選んでいる。）にさらに別の同様の体積ホログラム感光材料３１を配置し、回折光３３、３４と照明光３２をその感光材料３１中で干渉させて、本発明の反射型のホログラム（ホログラム表示体）３１’（図７）を記録する。
【００１５】
以上のようにして記録されたホログラム表示体３１’に、図７に示すように、その記録時の照明光３２の入射方向と反対方向から白色照明光３５を入射させると、回折光３６はホログラム表示体３１’の面近傍に前景パターン２の像２Ｉを再生すると共に、その背後であって距離Ｌ2 −Ｌ1 だけ離れた面に背景パターン４の像４Ｉを再生する。そして、背景パターン４の像４Ｉは、前景パターン２の像２Ｉとの重畳部分が除かれているため、ホログラム表示体３１’の前方から観察者の眼Ｅで観察すると、眼Ｅに近い側に前景パターン２の像２Ｉが見え、その背後に距離Ｌ2 −Ｌ1 だけ離れて背景パターン４の像４Ｉが見え、かつ、背景パターン像４Ｉの前景パターン像２Ｉに対応する部分からは何ら表示光が来ないので、前景パターン像２Ｉと背景パターン像４Ｉの重畳部分において前景パターン像２Ｉの色が変わったりコントラストが低下することがなく、立体感が強調されて前景パターン像２Ｉと背景パターン像４Ｉが立体的に観察できる。
【００１６】
以上、本発明のホログラム表示体を作成方法に基づいて説明してきたが、本発明は上記の実施例に限定されず種々の変形が可能である。なお、図７の配置において、前景パターン像２Ｉあるいは前景パターン像２Ｉと背景パターン像４Ｉの両方が実像として結像するように構成することができる。そのためには、図６の配置において、体積ホログラム感光材料３１に配置位置を、前景パターン２の像２ｉと背景パターン４の像４ｉとの間、あるいは、背景パターン４の像４ｉよりさらに離れた位置に選べばよい。また、ホログラム表示体３１’の観察側とは反対側に黒色等の光吸収性の層を積層することにより、前景パターン像２Ｉと背景パターン像４Ｉをより明瞭に表示することができる。なお、以上のようにして作成された体積型ホログラム３１’を原版とし、別の体積ホログラム感光材料をその上に重ね合わせてホログラフィックに複製することにより本発明のホログラム表示体を得るようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のホログラム表示体とその作成方法によると、背景パターンの前景パターンが重畳する影に当たる部分が除かれて記録されてなるので、前景パターン像と背景パターン像の重畳部分において前景パターン像の色が変わったりコントラストが低下することがなく、立体感が強調されて前景パターン像と背景パターン像が立体的に観察でき、意匠性に富んだホログラム表示体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のホログラム表示体の作成に用いる前景パターン板の例を示す図である。
【図２】前景パターンと背景パターンが重畳する様子を示す図である。
【図３】本発明のホログラム表示体の作成に用いる背景パターン板の例を示す図である。
【図４】図１の前景パターン板を用いて前景パターン記録中間ホログラムを撮影するための配置を示す図である。
【図５】図３の背景パターン板を用いて背景パターン記録中間ホログラムを撮影するための配置を示す図である。
【図６】前景パターン記録中間ホログラムと背景パターン記録中間ホログラムを用いて本発明のホログラム表示体を撮影するための配置を示す図である。
【図７】本発明のホログラム表示体から前景パターンと背景パターンからなる表示像を再生する様子を説明するための図である。
【符号の説明】
１…前景パターン板
２…前景パターン
２’…表示すべき前景パターン
２ｉ…前景パターン像
２Ｉ…前景パターン像
３…背景パターン板
４…背景パターン
４’…表示すべき背景パターン
４ｉ…背景パターン像
４Ｉ…背景パターン像
１１…体積ホログラム感光材料
１１’…前景パターン記録中間ホログラム
１２…照明光
１３…散乱光
２１…体積ホログラム感光材料
２１’…背景パターン記録中間ホログラム
２２…照明光
２３…散乱光
３１…体積ホログラム感光材料
３１’…ホログラム（ホログラム表示体）
３２…照明光
３３、３４…回折光
３５…白色照明光
３６…回折光
Ｅ…観察者の眼（視点）
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラム表示体の作成方法に関し、特に、立体模型や平面像を重ね合わせて立体的に表示するホログラム表示体の作成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、立体模型や平面像を別々のホログラムとして撮影し、両者の再生像を空間的に重ね合わせて再度別の単一のホログラムに重畳した像として記録してなる、立体模型や平面像を重ね合わせて立体的に表示するグラフィックアート用ホログラム等のホログラム表示体は公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
その場合、前景となるパターンと背景となるパターンの重畳部分で背景パターンからの再生光が前景パターンの再生光と加法混色を起こして前景パターンの色が変わったりコントラストが低下する等の問題がある。
【０００４】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、立体模型や平面像を重ね合わせて立体的に表示するホログラム表示体において、前景パターンと背景パターンの重畳部分において前景パターンの色が変わったりコントラストが低下することを防止したホログラム表示体の作成方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のホログラム表示体の作成方法は、前景パターン像を結像する前景パターン記録中間ホログラムと背景パターン像を結像する背景パターン記録中間ホログラムとを別々に作成し、前記前景パターン記録中間ホログラムと前記背景パターン記録中間ホログラムとを重畳配置し、前記前景パターン記録中間ホログラム及び前記背景パターン記録中間ホログラムからの回折光を同時に同一の感光材料中に入射させてホログラム像として記録するホログラム表示体の作成方法において、前記背景パターン記録中間ホログラムを作成する工程において、背景パターンの前景パターンが重畳する影に当たる部分が除かれて構成された背景パターンを用いて前記背景パターン記録中間ホログラムを作成することを特徴とする方法である。
【０００７】
本発明においては、背景パターンの前景パターンが重畳する影に当たる部分が除かれて記録されてなるので、前景パターン像と背景パターン像の重畳部分において前景パターン像の色が変わったりコントラストが低下することがなく、立体感が強調されて前景パターン像と背景パターン像が立体的に観察でき、意匠性に富んだホログラム表示体が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるホログラム表示体の作成方法を具体的に説明する。
【０００９】
本発明は、例えば、図１に示したような前景パターン板１に描かれた前景パターン（三角形パターン）２を図２に示したような背景パターン（円形と長方形の組み合わせパターン）４’の前あるいは上に重畳して表示するように体積ホログラムとして記録するものである。
【００１０】
その場合に、図２に破線２’で示した前景パターンが背景パターン４’上に重畳し、背景パターン４’から再生した光と前景パターン２’から再生した光とが加法混色を起こして前景パターン２’の色が変わったりコントラストが低下することになる。そこで、図３に示すように、表示しようとする背景パターン４’からこの重畳部分を除いてなる背景パターン４が描かれた背景パターン板３を用意する。なお、表示しようとする背景パターン４’から除く部分の大きさは、前景パターン２との重畳部分と同じ大きさでもよいが、それより若干大きくして、最終的に作成されるホログラム３１’（図７）を観察したときに視点Ｅを移動しても、前景パターン２の像２Ｉと背景パターン４の像４Ｉが重なって見えることがないようにするのが望ましい。
【００１１】
このような前景パターン２が描かれた前景パターン板１と背景パターン４が描かれた背景パターン板３を用いて中間ホログラムを撮影する。
【００１２】
図４は前景パターン板１を用いて前景パターン記録中間ホログラム１１’を撮影するための配置を示す図であり、ホログラム感光材料としてフォトポリマー等の体積ホログラム感光材料１１を用意し、その感光材料１１から距離Ｌ1 離間させて図１の前景パターン板１を配置し、感光材料１１側から所定の入射角θで同時にあるいは順次Ｒ，Ｇ、Ｂ３色の照明光１２を入射させると、照明光１２は感光材料１１を透過して前景パターン板１に入射し、その上に描かれた前景パターン２から反射方向に散乱光１３が生じる。この散乱光１３と照明光１２が体積ホログラム感光材料１１中で干渉して、反射型の前景パターン記録中間ホログラム１１’（図６）が記録される。
【００１３】
図５は背景パターン板３を用いて背景パターン記録中間ホログラム２１’を撮影するための配置を示す図であり、別の同様の体積ホログラム感光材料２１を用意し、その感光材料２１から距離Ｌ2 （Ｌ2 ＞Ｌ1 ） 離間させて図３の背景パターン板３を配置し、感光材料２１側から図４の場合と同じ入射角θで同時にあるいは順次Ｒ，Ｇ、Ｂ３色の照明光２２を入射させると、照明光２２は感光材料２１を透過して背景パターン板３に入射し、その上に描かれた背景パターン４から反射方向に散乱光２３が生じる。この散乱光２３と照明光２２が体積ホログラム感光材料２１中で干渉して、反射型の背景パターン記録中間ホログラム２１’（図６）が記録される。
【００１４】
このようにして記録された前景パターン記録中間ホログラム１１’及び背景パターン記録中間ホログラム２１’は何れも、その記録時の照明光１２、２２の入射方向と反対方向からＲ，Ｇ、Ｂ３色の照明光３２を入射させると、図６に示すように、それぞれ回折光３３、３４を発生させ、前景パターン記録中間ホログラム１１’からは距離Ｌ1 の位置に前景パターン２の像２ｉを、背景パターン記録中間ホログラム２１’からは距離Ｌ2 の位置に背景パターン４の像４ｉを結像する。したがって、前景パターン記録中間ホログラム１１’と背景パターン記録中間ホログラム２１’を重ね合わせて、その記録時の照明光１２、２２の入射方向と反対方向からＲ，Ｇ、Ｂ３色の照明光３２を入射させると、図６に示すように、前景パターン２の像２ｉと背景パターン４の像４ｉとが空間的に距離Ｌ2 −Ｌ1 離れて結像する。この結像光路中の像２ｉと像４ｉに近い位置（図の場合は、像２ｉに近接した位置を選んでいる。）にさらに別の同様の体積ホログラム感光材料３１を配置し、回折光３３、３４と照明光３２をその感光材料３１中で干渉させて、本発明の反射型のホログラム（ホログラム表示体）３１’（図７）を記録する。
【００１５】
以上のようにして記録されたホログラム表示体３１’に、図７に示すように、その記録時の照明光３２の入射方向と反対方向から白色照明光３５を入射させると、回折光３６はホログラム表示体３１’の面近傍に前景パターン２の像２Ｉを再生すると共に、その背後であって距離Ｌ2 −Ｌ1 だけ離れた面に背景パターン４の像４Ｉを再生する。そして、背景パターン４の像４Ｉは、前景パターン２の像２Ｉとの重畳部分が除かれているため、ホログラム表示体３１’の前方から観察者の眼Ｅで観察すると、眼Ｅに近い側に前景パターン２の像２Ｉが見え、その背後に距離Ｌ2 −Ｌ1 だけ離れて背景パターン４の像４Ｉが見え、かつ、背景パターン像４Ｉの前景パターン像２Ｉに対応する部分からは何ら表示光が来ないので、前景パターン像２Ｉと背景パターン像４Ｉの重畳部分において前景パターン像２Ｉの色が変わったりコントラストが低下することがなく、立体感が強調されて前景パターン像２Ｉと背景パターン像４Ｉが立体的に観察できる。
【００１６】
以上、本発明のホログラム表示体を作成方法に基づいて説明してきたが、本発明は上記の実施例に限定されず種々の変形が可能である。なお、図７の配置において、前景パターン像２Ｉあるいは前景パターン像２Ｉと背景パターン像４Ｉの両方が実像として結像するように構成することができる。そのためには、図６の配置において、体積ホログラム感光材料３１に配置位置を、前景パターン２の像２ｉと背景パターン４の像４ｉとの間、あるいは、背景パターン４の像４ｉよりさらに離れた位置に選べばよい。また、ホログラム表示体３１’の観察側とは反対側に黒色等の光吸収性の層を積層することにより、前景パターン像２Ｉと背景パターン像４Ｉをより明瞭に表示することができる。なお、以上のようにして作成された体積型ホログラム３１’を原版とし、別の体積ホログラム感光材料をその上に重ね合わせてホログラフィックに複製することにより本発明のホログラム表示体を得るようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のホログラム表示体とその作成方法によると、背景パターンの前景パターンが重畳する影に当たる部分が除かれて記録されてなるので、前景パターン像と背景パターン像の重畳部分において前景パターン像の色が変わったりコントラストが低下することがなく、立体感が強調されて前景パターン像と背景パターン像が立体的に観察でき、意匠性に富んだホログラム表示体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のホログラム表示体の作成に用いる前景パターン板の例を示す図である。
【図２】前景パターンと背景パターンが重畳する様子を示す図である。
【図３】本発明のホログラム表示体の作成に用いる背景パターン板の例を示す図である。
【図４】図１の前景パターン板を用いて前景パターン記録中間ホログラムを撮影するための配置を示す図である。
【図５】図３の背景パターン板を用いて背景パターン記録中間ホログラムを撮影するための配置を示す図である。
【図６】前景パターン記録中間ホログラムと背景パターン記録中間ホログラムを用いて本発明のホログラム表示体を撮影するための配置を示す図である。
【図７】本発明のホログラム表示体から前景パターンと背景パターンからなる表示像を再生する様子を説明するための図である。
【符号の説明】
１…前景パターン板
２…前景パターン
２’…表示すべき前景パターン
２ｉ…前景パターン像
２Ｉ…前景パターン像
３…背景パターン板
４…背景パターン
４’…表示すべき背景パターン
４ｉ…背景パターン像
４Ｉ…背景パターン像
１１…体積ホログラム感光材料
１１’…前景パターン記録中間ホログラム
１２…照明光
１３…散乱光
２１…体積ホログラム感光材料
２１’…背景パターン記録中間ホログラム
２２…照明光
２３…散乱光
３１…体積ホログラム感光材料
３１’…ホログラム（ホログラム表示体）
３２…照明光
３３、３４…回折光
３５…白色照明光
３６…回折光
Ｅ…観察者の眼（視点）
Claims (1)
- 前景パターン像を結像する前景パターン記録中間ホログラムと背景パターン像を結像する背景パターン記録中間ホログラムとを別々に作成し、前記前景パターン記録中間ホログラムと前記背景パターン記録中間ホログラムとを重畳配置し、前記前景パターン記録中間ホログラム及び前記背景パターン記録中間ホログラムからの回折光を同時に同一の感光材料中に入射させてホログラム像として記録するホログラム表示体の作成方法において、
前記背景パターン記録中間ホログラムを作成する工程において、背景パターンの前景パターンが重畳する影に当たる部分が除かれて構成された背景パターンを用いて前記背景パターン記録中間ホログラムを作成することを特徴とするホログラム表示体の作成方法。
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