JP6607491B2 - Hologram data generation device and program thereof - Google Patents
Hologram data generation device and program thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP6607491B2 JP6607491B2 JP2015210488A JP2015210488A JP6607491B2 JP 6607491 B2 JP6607491 B2 JP 6607491B2 JP 2015210488 A JP2015210488 A JP 2015210488A JP 2015210488 A JP2015210488 A JP 2015210488A JP 6607491 B2 JP6607491 B2 JP 6607491B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- complex amplitude
- hologram
- amplitude distribution
- hologram data
- 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.)
- Active
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 128
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 55
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 17
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Description
本願発明は、ホログラムデータを生成するホログラムデータ生成装置及びそのプログラムに関する。 The present invention relates to a hologram data generation apparatus that generates hologram data and a program thereof.
従来より、CGデータから生成されたホログラムデータを用いて、立体表示を行う発明が提案されている(特許文献1)。この従来技術は、空間光変調器(SLM:Spatial Light Modulator)を透過した光を再生用レンズで収束させ、その焦点位置付近に立体像を結像するフーリエ変換ホログラム方式を採用したものである。そして、この従来技術は、再生用レンズと理想レンズとの位相差を表した補正データでホログラムデータを補正することで、再生用レンズの収差に起因する立体像の歪みを抑える。 Conventionally, an invention has been proposed in which stereoscopic display is performed using hologram data generated from CG data (Patent Document 1). This prior art employs a Fourier transform hologram method in which light transmitted through a spatial light modulator (SLM) is converged by a reproducing lens and a stereoscopic image is formed near the focal position. And this prior art suppresses the distortion of the three-dimensional image resulting from the aberration of the reproduction lens by correcting the hologram data with the correction data representing the phase difference between the reproduction lens and the ideal lens.
原理的には、ホログラフィでは、銀塩感材やフォトポリマーといったホログラム記録媒体にホログラムデータを記録して再生する場合、ホログラム記録時の参照光とホログラム再生時の照明光(再生光)を同一方向から照明することで、ホログラム記録時と同等の物体光を再生できる。だが現実的には、ホログラフィでは、ホログラムの設置条件や観察条件により、参照光と同一の光源を再生光として照明することが困難である場合が多い。参照光と再生光の方向に違いがあると、物体光が正しく再生されないという問題が生じる。 In principle, in holography, when hologram data is recorded and reproduced on a hologram recording medium such as a silver salt sensitive material or a photopolymer, the reference light during hologram recording and the illumination light (reproduction light) during hologram reproduction are in the same direction. The object light equivalent to that during hologram recording can be reproduced. However, in reality, in holography, it is often difficult to illuminate the same light source as the reference light as reproduction light depending on the installation conditions and observation conditions of the hologram. If there is a difference between the direction of the reference light and the reproduction light, there arises a problem that the object light is not reproduced correctly.
ここで、SLMにホログラムデータを表示して再生した物体光をホログラム記録媒体に記録する技術(以下、「波面記録技術」)では、ホログラム記録面を小領域に分割し、各小領域を順次記録することで、ホログラム記録面全体を記録する。このとき、参照光は、各小領域に対して正面又は一定の入射角度を有する平行光の場合が多くなる。これに対し、ホログラム再生時、ホログラム全面を平行光で照明するには、光源からの光をコリメートするためにホログラム以上の大きさを有するレンズが必要となる。従って、ホログラムの大きさによっては、平行光での照明環境を整えることが難しくなり、ハロゲンランプ、LED光源等の点光源に近い照明を再生光として用いる場合が多くなる。この場合、参照光と再生光との方向ズレが生じるだけでなく、ホログラム記録面上の各画素位置から点光源までの距離が異なるため、輝度分布の違い(明るさのムラ)が発生する。 Here, in the technology for recording the object light reproduced by displaying the hologram data on the SLM onto the hologram recording medium (hereinafter referred to as “wavefront recording technology”), the hologram recording surface is divided into small regions and each small region is recorded sequentially. By doing so, the entire hologram recording surface is recorded. At this time, in many cases, the reference light is parallel light having a front face or a constant incident angle with respect to each small region. On the other hand, in order to illuminate the entire surface of the hologram with parallel light during hologram reproduction, a lens having a size larger than that of the hologram is required to collimate the light from the light source. Therefore, depending on the size of the hologram, it becomes difficult to prepare an illumination environment with parallel light, and illumination close to a point light source such as a halogen lamp or an LED light source is often used as reproduction light. In this case, not only the direction deviation between the reference light and the reproduction light occurs, but also the distance from each pixel position on the hologram recording surface to the point light source differs, so that a difference in luminance distribution (brightness unevenness) occurs.
また、波面記録技術では、物体光をホログラムデータ上で自由に調整できる。このため、ホログラム記録媒体に対する、参照光と再生光との入射角の方向ズレや輝度分布の違いをホログラムデータで予め補正することが可能である。 In the wavefront recording technique, the object light can be freely adjusted on the hologram data. For this reason, it is possible to previously correct the deviation in the direction of the incident angle and the difference in the luminance distribution between the reference light and the reproduction light with respect to the hologram recording medium using the hologram data.
前記した従来技術もホログラム再生時に生じる方向ズレ(位相のズレ)をホログラムデータの計算時に補正できる。しかし、前記した従来技術は、SLMで再生される物体光をホログラム記録媒体に記録せず、再生用レンズを通して直接観察する電子ホログラフィに関連した技術のため、参照光と再生光との方向ズレや輝度分布の違いを補正していない。さらに、前記した従来技術は、再生用レンズを用いるフーリエ変換型ホログラムのみを対象とするため、再生用レンズを必要としないフレネル型やイメージ型のホログラムに適用できない。 The above-described prior art can also correct a direction shift (phase shift) that occurs during hologram reproduction when calculating hologram data. However, the above-described conventional technique is a technique related to electronic holography in which object light reproduced by the SLM is not recorded on the hologram recording medium but directly observed through the reproducing lens. Differences in luminance distribution are not corrected. Furthermore, since the above-described prior art is intended only for Fourier transform holograms using a reproduction lens, it cannot be applied to Fresnel or image holograms that do not require a reproduction lens.
そこで、本願発明は、波面記録技術において、補正前物体光を正しく再生できるホログラムデータ生成装置及びそのプログラムを提供することを課題とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a hologram data generation apparatus and a program thereof that can correctly reproduce the object light before correction in the wavefront recording technique.
前記した課題に鑑みて、本願発明に係るホログラムデータ生成装置は、ホログラム記録媒体にホログラムデータを記録する際に照射する参照光と、ホログラム記録媒体に記録されたホログラムデータを再生する際に照射する再生光との方向ズレを補正するホログラムデータ生成装置であって、複素振幅分布算出手段と、補正後物体光算出手段と、ホログラムデータ生成手段と、を備える構成とした。 In view of the above-described problems, the hologram data generation apparatus according to the present invention irradiates reference light that is irradiated when recording hologram data on the hologram recording medium and irradiation when reproducing the hologram data recorded on the hologram recording medium. A hologram data generation device that corrects a direction deviation from reproduction light, and includes a complex amplitude distribution calculation unit, a corrected object light calculation unit, and a hologram data generation unit.
かかる構成によれば、ホログラムデータ生成装置は、複素振幅分布算出手段によって、再生したい物体光(補正前物体光)、ホログラム記録時の参照光、及び、ホログラム再生時の再生光について、ホログラム記録面上での複素振幅分布を算出する。 According to such a configuration, the hologram data generation apparatus uses the complex amplitude distribution calculating unit to obtain the hologram recording surface for the object light to be reproduced (object light before correction), the reference light at the time of hologram recording, and the reproduced light at the time of hologram reproduction. Compute the complex amplitude distribution above.
ここで、補正前物体光の複素振幅分布は、計算機合成ホログラム(CGH:Computer Generated Hologram)等で用いられる公知のホログラム算出手法で算出できる。例えば、補正前物体光の複素振幅分布は、再生したい物体光を点光源やポリゴン光源で仮定し、各光源からホログラム記録面までの光波伝搬を算出する手法で求められる。また、補正前物体光の複素振幅分布は、多視点画像群等の高密度な光線情報を用いてホログラム記録面上の複素振幅分布を算出する手法で求めてもよい。 Here, the complex amplitude distribution of the object light before correction can be calculated by a known hologram calculation method used in a computer generated hologram (CGH) or the like. For example, the complex amplitude distribution of the object light before correction is obtained by a method of calculating the light wave propagation from each light source to the hologram recording surface assuming that the object light to be reproduced is a point light source or a polygon light source. Further, the complex amplitude distribution of the object light before correction may be obtained by a method of calculating the complex amplitude distribution on the hologram recording surface using high-density light ray information such as a multi-viewpoint image group.
前記したように、参照光は、ホログラム記録面に対して正面又は一定の入射角を有する平行光であることが多い。この場合、参照光の振幅情報がホログラム記録面全体で一定なので、参照光の複素振幅分布として、ホログラム記録面上での位置に応じて変化する位相分布のみを求めればよい。 As described above, the reference light is often parallel light having a front angle or a constant incident angle with respect to the hologram recording surface. In this case, since the amplitude information of the reference light is constant over the entire hologram recording surface, only the phase distribution that changes according to the position on the hologram recording surface needs to be obtained as the complex amplitude distribution of the reference light.
前記したように、再生光は、平行光、1つ又は複数の点光源と仮定できる場合が多い。
平行光と仮定した場合、再生光の複素振幅分布は、参照光と同様の手法で求められる。
1つの点光源と仮定した場合、再生光の複素振幅分布は、点光源からホログラム記録面までのキルヒホッフ回折積分式、角スペクトル法等の厳密な光波の伝搬計算、又は、フレネル回折等の近似計算で求められる。
複数の点光源と仮定した場合、再生光の複素振幅分布は、各点光源からの光波伝搬を計算し、計算結果の複素和を算出することで求められる。
As described above, the reproduction light can often be assumed to be parallel light, one or a plurality of point light sources.
Assuming parallel light, the complex amplitude distribution of the reproduction light can be obtained by the same method as the reference light.
Assuming one point light source, the complex amplitude distribution of the reconstructed light is calculated from the Kirchhoff diffraction integral formula from the point light source to the hologram recording surface, exact light wave propagation calculation such as the angular spectrum method, or approximate calculation such as Fresnel diffraction. Is required.
When it is assumed that there are a plurality of point light sources, the complex amplitude distribution of the reproduction light is obtained by calculating the light wave propagation from each point light source and calculating the complex sum of the calculation results.
ホログラムデータ生成装置は、補正後物体光算出手段によって、方向ズレが補正された補正後物体光の複素振幅分布を表した算出式が予め設定される。この算出式は、補正前物体光の位相及び振幅の両方に寄与し、方向ズレの補正が可能である。 In the hologram data generation apparatus, a calculation formula representing the complex amplitude distribution of the corrected object light whose direction deviation is corrected is set in advance by the corrected object light calculation means. This calculation formula contributes to both the phase and the amplitude of the object light before correction, and can correct the direction deviation.
そして、ホログラムデータ生成装置は、補正後物体光算出手段によって、予め設定された算出式及び補正前物体光と参照光と再生光との複素振幅分布に基づいて、補正後物体光の複素振幅分布を算出する。このとき、補正後物体光算出手段は、ホログラム記録媒体の画素位置(x,y)毎に、振幅A O 及び位相φ O で表された補正前物体光の複素振幅分布と、振幅A R 及び位相φ R で表された参照光の複素振幅分布と、振幅A P 及び位相φ P で表された再生光の複素振幅分布とを、算出式としての式(4)に代入することで、補正後物体光の複素振幅分布Cを算出する。さらに、ホログラムデータ生成装置は、ホログラムデータ生成手段によって、補正後物体光の複素振幅分布が反映されたホログラムデータを生成する。 Then, the hologram data generation device uses the corrected object light calculation unit to calculate the complex amplitude distribution of the corrected object light based on the preset calculation formula and the complex amplitude distribution of the uncorrected object light, the reference light, and the reproduction light. Is calculated. At this time, the post-correction object light calculation means calculates the complex amplitude distribution of the pre-correction object light represented by the amplitude A O and the phase φ O for each pixel position (x, y) of the hologram recording medium , the amplitude A R, and Correction is performed by substituting the complex amplitude distribution of the reference light represented by the phase φ R and the complex amplitude distribution of the reproduction light represented by the amplitude A P and the phase φ P into Equation (4) as a calculation formula. A complex amplitude distribution C of the rear object light is calculated. Further, the hologram data generation device generates hologram data reflecting the complex amplitude distribution of the corrected object light by the hologram data generation means.
ここで、本願発明に係るホログラムデータ生成装置は、前記した方向ズレだけでなく、ホログラム記録時の参照光とホログラム再生時の再生光との輝度分布の違いを補正することもできる。 Here, the hologram data generating apparatus according to the present invention can correct not only the above-described direction deviation but also the difference in luminance distribution between the reference light at the time of hologram recording and the reproduced light at the time of hologram reproduction.
本願発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
本願発明に係るホログラムデータ生成装置は、方向ズレや輝度ムラが補正されたホログラムデータを生成するので、補正前物体光を正しく再生することができる。
According to the present invention, the following excellent effects can be obtained.
Since the hologram data generation apparatus according to the present invention generates hologram data in which the direction deviation and luminance unevenness are corrected, the object light before correction can be correctly reproduced.
(方向ズレ及び輝度分布の違いの補正手法)
図1〜図3を参照し、本願発明における方向ズレ及び輝度分布の違いの補正手法を説明した後、本願発明の実施形態に係るホログラムデータ記録システムの構成について説明する。
(Correction method for difference in direction and luminance distribution)
With reference to FIGS. 1 to 3, after explaining the correction method of the difference in direction deviation and the luminance distribution in the present invention, the configuration of the hologram data recording system according to the embodiment of the present invention will be described.
図1のように、波面記録技術において、ホログラム記録媒体9にホログラムデータを記録する際(ホログラム記録時)、参照光Rを物体光(補正前物体光)Oの正面から照射し、物体光O及び参照光Rの干渉縞がホログラム記録媒体9に記録(印刷)することを考える。このとき、参照光Rと同一の再生光をホログラム記録媒体9に照射すれば、被写体Tの立体像Uがそのまま再生される。
As shown in FIG. 1, in the wavefront recording technique, when hologram data is recorded on the hologram recording medium 9 (at the time of hologram recording), the reference light R is irradiated from the front of the object light (object light before correction) O, and the object light O Consider that interference fringes of the reference light R are recorded (printed) on the
図2のように、観察者Vがホログラム記録媒体9の正面で立体像を観察する場合、再生光の光源をホログラム記録媒体9の正面に配置することが困難である。従って、参照光Rに対して角度θだけ外れた方向から再生光Pを照射するので、参照光Rと再生光Pとの方向ズレに起因して物体光が正しく再生されない。その結果、被写体Tの立体像Uが、本来の位置(つまり、被写体Tの位置)からずれた位置に歪んで再生される。
なお、図2では、説明のために参照光R及び破線で被写体Tを図示したが、ホログラム記録媒体9に記録されたホログラムデータを再生する際(ホログラム再生時)、参照光Rを照射せず、被写体Tは存在しない。
As shown in FIG. 2, when the observer V observes a stereoscopic image in front of the
In FIG. 2, the object T is illustrated with reference light R and a broken line for the sake of explanation. However, when reproducing hologram data recorded on the hologram recording medium 9 (during hologram reproduction), the reference light R is not irradiated. The subject T does not exist.
また、図3のように、再生光Pの光源を点光源90Pとした場合、ホログラム記録媒体9の中心から点光源90Pまでの距離L1と、ホログラム記録媒体9の端から点光源90Pまでの距離L2とが異なる。この距離L1,L2の相違により、ホログラム記録媒体9の中心が明るく、端が暗くなるといった輝度ムラに起因する、ホログラム記録時の参照光Rに対しての輝度分布の違いが発生する
Further, as shown in FIG. 3, the reproduction light when the P of the light source is a point
前記した参照光Rと再生光Pとの方向ズレ、又は、輝度分布の違いが発生すると、物体光が正しく再生されない。そこで、ホログラム記録時、ホログラムデータ上で方向ズレ及び輝度分布の違いを予め補正する。 If the above-described reference light R and reproduction light P are misaligned or have a difference in luminance distribution, the object light is not reproduced correctly. Therefore, at the time of hologram recording, the direction deviation and the difference in luminance distribution are corrected in advance on the hologram data.
図4のように、ホログラム記録媒体9に反射型ホログラムを記録することとする。この図4では、ホログラム記録時の物体光Oを破線で図示し、参照光Rを実線で図示した。また、図4では、物体光Oの伝搬方向をブロック矢印で図示した。
As shown in FIG. 4, a reflection hologram is recorded on the
ここで、物体光の複素振幅分布O(x,y)を以下の式(1)のように定義する。この式(1)では、AOが物体光Oの振幅を表し、φOが物体光Oの位相を表し、jが虚数単位を表し、expが指数関数を表す。また、(x,y)は、ホログラム記録媒体9の中心画素を原点(0,0)とした2次元座標系を表す。
Here, the complex amplitude distribution O (x, y) of the object light is defined as the following formula (1). In this equation (1), A O represents the amplitude of the object light O, φ O represents the phase of the object light O, j represents an imaginary unit, and exp represents an exponential function. Further, (x, y) represents a two-dimensional coordinate system with the central pixel of the
また、ホログラム記録媒体9で正反射する参照光の複素振幅分布R(x,y)を以下の式(2)のように定義する。この式(2)では、ARが参照光Rの振幅を表し、φRが参照光Rの位相を表す。
Further, the complex amplitude distribution R (x, y) of the reference light that is regularly reflected by the
図5では、ホログラム記録時の再生光Pを実線で図示した。
ここで、ホログラム記録媒体9で正反射する再生光の複素振幅分布P(x,y)を以下の式(3)のように定義する。この式(3)では、APが再生光Pの振幅を表し、φPが再生光Pの位相を表す。
In FIG. 5, the reproduction light P at the time of hologram recording is shown by a solid line.
Here, the complex amplitude distribution P (x, y) of the reproduction light that is regularly reflected by the
図4,図5のように、物体光Oの伝搬方向を正方向とすると、ホログラム記録媒体9で反射された参照光R及び再生光Pも正方向に伝搬することになる。この場合、方向ズレや輝度分布の違いが補正された補正後物体光の複素振幅分布C(x,y)は、式(4)の算出式で表すことができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, when the propagation direction of the object light O is the positive direction, the reference light R and the reproduction light P reflected by the
この式(4)は、方向ズレのみが発生した場合には方向ズレのみを補正する。また、式(4)は、輝度分布の違いのみが発生した場合には輝度分布の違いのみを補正する。さらに、式(4)は、方向ズレ及び輝度分布の違いの両方が発生した場合には方向ズレ及び輝度分布の違いの両方を補正できる。 This equation (4) corrects only the direction deviation when only the direction deviation occurs. Further, Equation (4) corrects only the difference in luminance distribution when only the difference in luminance distribution occurs. Furthermore, the equation (4) can correct both the direction deviation and the difference in luminance distribution when both the direction deviation and the difference in luminance distribution occur.
ここで、ホログラム記録媒体9に透過型ホログラムを記録する場合も考える。この場合、ホログラム記録時、図6のように物体光O及び参照光Rが正方向に伝搬し、ホログラム再生時、図7のように再生光Pが正方向に伝搬することから、前記式(4)をそのまま用いることができる。つまり、前記式(4)は、ホログラム記録媒体9に記録するホログラムが反射型又は透過型の何れであっても適用できる。
Here, a case where a transmission hologram is recorded on the
以上より、物体光の複素振幅分布O(x,y)、参照光の複素振幅分布R(x,y)、及び、再生光の複素振幅分布P(x,y)を求め、それぞれを振幅AO,AR,AP及び位相φO,φR,φPに分解する。そして、振幅AO,AR,AP及び位相φO,φR,φPを前記式(4)に代入することで、補正後物体光の複素振幅分布C(x,y)が求められる。 From the above, the complex amplitude distribution O (x, y) of the object light, the complex amplitude distribution R (x, y) of the reference light, and the complex amplitude distribution P (x, y) of the reproduction light are obtained. It decomposes into O 2 , A R , A P and phases φ O , φ R , φ P. Then, by substituting the amplitudes A O , A R , A P and the phases φ O , φ R , φ P into the equation (4), the complex amplitude distribution C (x, y) of the corrected object light can be obtained. .
その後、補正後物体光の複素振幅分布C(x,y)が反映されたホログラムデータを生成し、生成したホログラムデータをSLMに表示して再生し、再生された補正後物体光をホログラム記録媒体9に記録する。例えば、ホログラムデータが表す干渉縞H(x,y)は、以下の式(5)で定義される。この式(5)では、上付きの‘*’が複素共役を表し、R2がSLMで補正後物体光を再生するためにSLMに照射する再生光を表す。つまり、R2は、ホログラム記録時にホログラム記録媒体9に照射された参照光と異なる。
Thereafter, hologram data reflecting the complex amplitude distribution C (x, y) of the corrected object light is generated, the generated hologram data is displayed on the SLM and reproduced, and the reproduced corrected object light is reproduced as a hologram recording medium. Record in 9. For example, the interference fringe H (x, y) represented by the hologram data is defined by the following equation (5). In this equation (5), the superscript “*” represents the complex conjugate, and R 2 represents the reproduction light irradiated to the SLM in order to reproduce the corrected object light by the SLM. That is, R 2 is different from the reference light applied to the
(ホログラムデータ記録システムの構成)
図8を参照し、本願発明の実施形態に係るホログラムデータ記録システム1の構成について説明する。
図8のように、ホログラムデータ記録システム1は、ホログラムデータをホログラム記録媒体9に記録するものであり、ホログラムデータ記録装置10と、ホログラムデータ生成装置20とを備える。
(Configuration of hologram data recording system)
With reference to FIG. 8, the structure of the hologram data recording system 1 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
As shown in FIG. 8, the hologram data recording system 1 records hologram data on a
ホログラム記録媒体9は、ホログラムデータが記録されるものである。具体的には、ホログラム記録媒体9の素材として例えば、ガラス又はプラスチックの基板にフォトポリマーと感光材とを積層させたものが挙げられる。
The
[ホログラムデータ記録装置の構成]
まず、ホログラムデータ記録装置10の構成について説明する。
ホログラムデータ記録装置10は、レーザ100と、1/2波長板101と、レンズ102,103と、偏光ビームスプリッタ104と、物体光光学系110と、参照光光学系120と、ステージ130とを備える。
[Configuration of hologram data recording apparatus]
First, the configuration of the hologram data recording apparatus 10 will be described.
The hologram data recording apparatus 10 includes a
レーザ100は、レーザ光を発振するレーザ装置である。例えば、レーザ100としては、ホログラム記録媒体9の記録方式に応じて、連続発振レーザ、パルスレーザ等のレーザ光を発振するレーザ装置を用いることができる。
The
1/2波長板101は、後記する偏光ビームスプリッタ104で分岐されるP偏光及びS偏光のバランスを調整するために、レーザ100からのレーザ光の偏光方向を変えるものである。
The half-
レンズ102は、例えば、1/2波長板101からのレーザ光のビーム径を拡大する凸レンズである。このレンズ102は、その機能を満たすものであれば、単レンズ又は複合レンズであってもよい(後記するレンズ103,113,115〜117も同様)。
なお、レンズ102で拡大されたレーザ光の光軸中心を長破線で図示し、レーザ光の両端を短破線で図示した。
The
Note that the center of the optical axis of the laser beam magnified by the
レンズ103は、例えば、レンズ102からのレーザ光を平行光に変換する凸レンズである。
偏光ビームスプリッタ104は、レンズ103からのレーザ光を、物体光(P偏光)と参照光(S偏光)とに分岐するものである。つまり、偏光ビームスプリッタ104は、レンズ103からのレーザ光を、互いに直交するP偏光とS偏光とに分岐する。本実施形態では、偏光ビームスプリッタ104を透過したレーザ光を物体光とし、偏光ビームスプリッタ104で反射されたレーザ光を参照光とする。
The
The
物体光光学系110は、偏光ビームスプリッタ104を透過した物体光をホログラム記録媒体9に出射する光学系である。この物体光光学系110は、物体光光学系110からの物体光及び参照光光学系120からの参照光がホログラム記録媒体9の記録面上で同一位置に照射されるように配置されている。また、物体光光学系110は、偏光ビームスプリッタ111と、SLM112と、レンズ113と、HZP(ハーフゾーンプレート)処理用マスク114と、レンズ115〜117とを備える。
The object light
偏光ビームスプリッタ111は、偏光ビームスプリッタ104からの物体光をSLM112に透過すると共に、SLM112からの物体光をレンズ113に向けて反射するものである。つまり、偏光ビームスプリッタ111は、SLM112で振幅が変調された物体光をレンズ113に向けて反射する。
The
SLM112は、ホログラムデータ生成装置20から入力されたホログラムデータを表示する振幅変調素子である。そして、SLM112は、偏光ビームスプリッタ111からの物体光の振幅をホログラムデータに従って変調し、ホログラムデータ(干渉縞)が反映された物体光を偏光ビームスプリッタ111に反射する。
なお、ホログラムデータとは、ホログラムの干渉縞を表したデータである。本実施形態では、ホログラムデータは、方向ズレや輝度分布の違いを補正した補正情報(補正後物体光の複素振幅分布)が反映されている。
The
The hologram data is data representing the interference fringes of the hologram. In the present embodiment, the hologram data reflects correction information (complex amplitude distribution of the corrected object light) obtained by correcting the direction deviation and the difference in luminance distribution.
レンズ113は、例えば、偏光ビームスプリッタ111で反射された物体光をHZP処理用マスク114に集光する凸レンズである。
HZP処理用マスク114は、妨害光を除去するHZP処理を行うために、レンズ113からの物体光の半分を遮蔽するマスクである。
The
The
レンズ115は、例えば、HZP処理用マスク114からの物体光を平行光に変換する凸レンズである。
レンズ116は、例えば、レンズ115からの物体光をレンズ117に集光する凸レンズである。
レンズ117は、例えば、レンズ116からの物体光をホログラム記録媒体9に出射する凸レンズである。
The
The
The
参照光光学系120は、偏光ビームスプリッタ104で反射された参照光をホログラム記録媒体9に出射する光学系であり、空間フィルタ121と、ミラー122,123とを備える。
The reference light
空間フィルタ121は、偏光ビームスプリッタ104で反射された参照光の外周部を遮断するフィルタである。
ミラー122は、空間フィルタ121からの参照光をミラー123に反射するものである。
ミラー123は、ミラー122からの参照光をホログラム記録媒体9に反射するものである。
The
The
The
ステージ130は、ホログラム記録媒体9を搭載し、任意の位置に移動させるものである。例えば、ステージ130は、ホログラムデータを要素セル単位で記録する場合、搭載したホログラム記録媒体9を2軸方向に移動させてもよい。
The
以上の構成により、レーザ100が出射したレーザ光は、1/2波長板101により偏光方向が調整される。そして、このレーザ光は、偏光ビームスプリッタ104により、物体光と参照光とに分岐される。
With the above configuration, the polarization direction of the laser light emitted from the
物体光は、偏光ビームスプリッタ111を透過し、SLM112に入射する。このとき、SLM112は、補正情報が反映されたホログラムデータを表示している。従って、SLM112に入射した物体光は、SLM112に表示されたホログラムデータに応じて、その振幅が変調され、P偏光としてホログラム記録媒体9に出射される。
The object light passes through the
また、参照光は、空間フィルタ121によって物体光と同一ビーム径まで絞られ、ミラー122で反射される。そして、参照光は、参照光光学系120を介して、ホログラム記録媒体9に出射される。このように、物体光及び参照光が共にホログラム記録媒体9の同一位置に照射され、ホログラムデータ(干渉縞)が記録される。
Further, the reference light is narrowed down to the same beam diameter as the object light by the
[ホログラムデータ生成装置の構成]
次に、ホログラムデータ生成装置20の構成について説明する。
ホログラムデータ生成装置20は、ホログラム記録時の参照光とホログラム再生時の再生光との方向ズレ、又は、輝度分布の違いが補正されたホログラムデータを生成するものである。
[Configuration of hologram data generation apparatus]
Next, the configuration of the hologram
The hologram
図8のように、ホログラムデータ生成装置20は、パラメータ入力手段21と、複素振幅分布算出手段22と、補正情報算出手段(補正後物体光算出手段)23と、ホログラムデータ生成手段24とを備える。
As shown in FIG. 8, the hologram
パラメータ入力手段21は、物体光、参照光及び再生光の複素振幅分布の算出に必要なパラメータを入力するものである。例えば、ホログラムデータ記録装置10の利用者が、図示を省略したマウス、キーボード等の操作手段を用いて、パラメータをパラメータ入力手段21に入力する。 The parameter input unit 21 inputs parameters necessary for calculating the complex amplitude distribution of the object light, the reference light, and the reproduction light. For example, a user of the hologram data recording apparatus 10 inputs parameters to the parameter input unit 21 using an operation unit such as a mouse or a keyboard (not shown).
例えば、物体光の複素振幅分布O(x,y)は、点光源モデル、ポリゴンモデル、又は、光線サンプリング面により算出される。従って、パラメータ入力手段21には、物体光に関するパラメータとして、点光源モデル、ポリゴン点光源モデル、又は、多視点画像群等の光線情報といった公知のホログラム計算手法に用いられる情報を入力する。より具体的には、パラメータは、点光源モデルやポリゴン光源モデルを用いる場合、各光源の3次元情報や輝度情報となる。また、パラメータは、光線情報を用いる場合、各光線の輝度情報、光線の空間サンプリング情報や角度サンプリング情報となる。 For example, the complex amplitude distribution O (x, y) of the object light is calculated by a point light source model, a polygon model, or a light sampling surface. Therefore, information used for a known hologram calculation method such as a light source information such as a point light source model, a polygon point light source model, or a multi-viewpoint image group is input to the parameter input unit 21 as a parameter relating to the object light. More specifically, when the point light source model or the polygon light source model is used, the parameter is three-dimensional information or luminance information of each light source. In addition, when the light ray information is used, the parameters are luminance information of each light ray, spatial sampling information of the light ray, and angle sampling information.
通常、ホログラム記録時にホログラム記録媒体9に照射する参照光は、平行光であることが多い。この場合、パラメータ入力手段21には、参照光に関するパラメータとして、参照光の波長、原点での初期位相、及び、x軸及びy軸に対するなす角を入力する。
Usually, the reference light applied to the
再生光の光源90Pが点光源の場合、その複素振幅分布P(x,y)は、フレネル回折により算出できる。従って、パラメータ入力手段21には、再生光に関するパラメータとして、点光源の波長及び振幅、初期位相、光源90Pの位置を入力する。
図9のように、再生光の光源90Pが、光源90P1,…,光源90Pnのように複数の場合もある(nは2以上の整数)。この場合、パラメータ入力手段21には、全ての光源90Pについて、パラメータを入力する。
If the
As shown in FIG. 9, there may be a plurality of
また、図10のように、再生光の光源90Pが線光源の場合もある。この場合、パラメータ入力手段21には、線光源をn個の光源90P1,…,光源90Pnの集合として予め設定し(nは2以上の整数)、全ての光源90Pについて、パラメータを入力する。
さらに、図11のように、再生光の光源90Pが面光源の場合もある。この場合、パラメータ入力手段21には、面光源をm×n個の光源90P11,…,光源90Pmnの集合として予め設定し(m,nは2以上の整数)、全ての光源90Pについて、パラメータを入力する。
Further, as shown in FIG. 10, there is also a case where the
Furthermore, as shown in FIG. 11, the
その後、パラメータ入力手段21は、入力されたパラメータを複素振幅分布算出手段22に出力する。
図8に戻り、ホログラムデータ生成装置20の構成について、説明を続ける。
Thereafter, the parameter input means 21 outputs the input parameters to the complex amplitude distribution calculation means 22.
Returning to FIG. 8, the description of the configuration of the hologram
複素振幅分布算出手段22は、パラメータ入力手段21から入力されたパラメータを参照して、物体光と参照光と再生光とについて、複素振幅分布を算出するものである。
具体的には、複素振幅分布算出手段22は、点光源モデル、ポリゴン点光源モデル又は光線情報を用いた公知のホログラム算出手法により、物体光の複素振幅分布O(x,y)を算出する。
The complex amplitude distribution calculating unit 22 refers to the parameter input from the parameter input unit 21 and calculates a complex amplitude distribution for the object light, the reference light, and the reproduction light.
Specifically, the complex amplitude distribution calculating unit 22 calculates the complex amplitude distribution O (x, y) of the object light by a known hologram calculation method using a point light source model, a polygon point light source model, or light ray information.
例えば、点光源モデル及びポリゴン点光源モデルの場合、ホログラム算出手法として、下記の参考文献1,2に記載の手法をそれぞれ利用できる。
参考文献1:M.Lucente,“Interactive computation of holograms of holograms using a look-up table”,Journal of Electronic Imaging,Vol.2,No.1,1993
参考文献2:K.Matsushima,S.Nakahara,“Extremely high-definition full-parallax computer-generated hologram created by the polygon-based method”,Applied optics,Vol.48,Issue 34,2009
For example, in the case of a point light source model and a polygon point light source model, the methods described in the following
Reference 1: M. Lucente, “Interactive computation of holograms of holograms using a look-up table”, Journal of Electronic Imaging, Vol. 2, No. 1, 1993
Reference 2: K. Matsushima, S. Nakahara, “Extremely high-definition full-parallax computer-generated hologram created by the polygon-based method”, Applied optics, Vol. 48, Issue 34, 2009
また、光線情報の場合、ホログラム算出手法として、下記の参考文献3,4に記載の手法を利用できる。
参考文献3:T.Yatagai,“Stereoscopic approach to 3-D display using computer-generated hologram”,Applied Optics Vol.15,Issue 11,1976
参考文献4:K.Wakunami,M.Yamaguchi,“Calculation for computer generated hologram using ray-sampling plane”,Optics Express,Vol.19,Issue 10,2011
In the case of ray information, the methods described in the following references 3 and 4 can be used as a hologram calculation method.
Reference 3: T.Yatagai, “Stereoscopic approach to 3-D display using computer-generated hologram”, Applied Optics Vol.15, Issue 11,1976
Reference 4: K. Wakunami, M. Yamaguchi, “Calculation for computer generated hologram using ray-sampling plane”, Optics Express, Vol. 19, Issue 10, 2011
また、複素振幅分布算出手段22は、平行光である参照光の複素振幅分布R(x,y)を以下の式(6)により算出する。この式(6)では、kが波数(k=2π/λR)を表し、λRが参照光Rの波長を表す。また、φ(0,0)は、2次元座標系(x,y)の原点(0,0)における初期位相を表す。また、θx,θyは、それぞれx軸及びy軸に対するなす角を表す。 Further, the complex amplitude distribution calculating means 22 calculates the complex amplitude distribution R (x, y) of the reference light that is parallel light by the following equation (6). In this formula (6), k represents the wave number (k = 2π / λ R ), and λ R represents the wavelength of the reference light R. Φ (0,0) represents the initial phase at the origin (0,0) of the two-dimensional coordinate system (x, y). Θ x and θ y represent angles formed with respect to the x-axis and the y-axis, respectively.
また、複素振幅分布算出手段22は、光源90Pが点光源である再生光の複素振幅分布P(x,y)をフレネル回折により算出する。このフレネル回折は、以下の式(7)で定義される。この式(7)では、APが再生光の振幅を表し、λzが再生光の波長を表し、(xP,yP,z)が光源90Pの位置を表す。
Moreover, the complex amplitude distribution calculating means 22, the
ここで、複素振幅分布算出手段22は、再生光の光源90Pnが複数の場合、光源90Pn毎に再生光の複素振幅分布Pn(x,y)を算出する。そして、複素振幅分布算出手段22は、以下の式(8)により、光源90Pn毎に算出した再生光の複素振幅分布Pn(x,y)の総和を、1つの再生光の複素振幅分布P(x,y)として算出する。
なお、複素振幅分布算出手段22は、再生光の光源90Pが線光源又は面光源の場合、線光源又は面光源を点光源の集合として予め設定し、式(8)を用いて、再生光の複素振幅分布P(x,y)を算出する。
Incidentally, the complex amplitude distribution calculation means 22, when the
その後、複素振幅分布算出手段22は、算出した物体光の複素振幅分布O(x,y)と、参照光の複素振幅分布R(x,y)と、再生光の複素振幅分布P(x,y)とを、補正情報算出手段23に出力する。 Thereafter, the complex amplitude distribution calculating means 22 calculates the calculated complex amplitude distribution O (x, y) of the object light, the complex amplitude distribution R (x, y) of the reference light, and the complex amplitude distribution P (x, y) of the reproduction light. y) is output to the correction information calculation means 23.
補正情報算出手段23は、補正情報を算出するものである。
具体的には、補正情報算出手段23は、方向ズレや輝度分布の違いが補正された補正後物体光の複素振幅分布C(x,y)を表した算出式として、前記式(4)が予め設定されている。
また、補正情報算出手段23は、複素振幅分布算出手段22から入力された物体光の複素振幅分布O(x,y)と、参照光の複素振幅分布R(x,y)と、再生光の複素振幅分布P(x,y)とをそれぞれ、前記式(1)〜式(3)を用いて、振幅AO,AR,AP及び位相φO,φR,φPに分解する。
そして、補正情報算出手段23は、振幅AO,AR,AP及び位相φO,φR,φPを前記式(4)に代入することで、補正後物体光の複素振幅分布C(x,y)を算出する。
その後、補正情報算出手段23は、算出した補正後物体光の複素振幅分布C(x,y)をホログラムデータ生成手段24に出力する。
The correction
Specifically, the correction information calculation means 23 has the formula (4) as a calculation formula representing the complex amplitude distribution C (x, y) of the corrected object light in which the direction shift and the difference in luminance distribution are corrected. It is set in advance.
Further, the correction
Then, the correction information calculation means 23 substitutes the amplitudes A O , A R , A P and the phases φ O , φ R , φ P into the above equation (4), so that the complex amplitude distribution C ( x, y) is calculated.
Thereafter, the correction
ホログラムデータ生成手段24は、補正情報算出手段23から入力された補正後物体光の複素振幅分布C(x,y)が反映されたホログラムデータを生成するものである。
具体的には、ホログラムデータ生成手段24は、前記式(5)を用いて、ホログラムデータを生成する。すなわち、ホログラムデータ生成手段24は、補正後物体光の複素振幅分布C(x,y)を一般的なホログラムエンコード手法でエンコードし、ホログラムデータを生成する。
その後、ホログラムデータ生成手段24は、生成したホログラムデータをSLM112に出力する。
The hologram data generation unit 24 generates hologram data in which the complex amplitude distribution C (x, y) of the corrected object light input from the correction
Specifically, the hologram data generation unit 24 generates hologram data using the equation (5). That is, the hologram data generating unit 24 encodes the complex amplitude distribution C (x, y) of the corrected object light by a general hologram encoding method, and generates hologram data.
Thereafter, the hologram data generation unit 24 outputs the generated hologram data to the
[ホログラムデータ生成装置の動作]
図12を参照し、ホログラムデータ生成装置20の動作について説明する(適宜図8参照)。
[Operation of hologram data generator]
The operation of the hologram
ホログラムデータ生成装置20は、パラメータ入力手段21によって、物体光、参照光及び再生光の複素振幅分布の算出に必要なパラメータを入力する(ステップS1)。
ホログラムデータ生成装置20は、複素振幅分布算出手段22によって、ステップS1で入力されたパラメータを参照して、物体光と参照光と再生光とについて、複素振幅分布を算出する(ステップS2)。
The hologram
The hologram
ホログラムデータ生成装置20は、補正情報算出手段23によって、補正情報として、補正後物体光の複素振幅分布C(x,y)を算出する(ステップS3)。
ホログラムデータ生成装置20は、ホログラムデータ生成手段24によって、補正後物体光の複素振幅分布C(x,y)が反映されたホログラムデータを生成する(ステップS4)。
The hologram
The hologram
その後、ステップS4で生成されたホログラムデータは、SLM112に出力、表示され、ホログラム記録媒体9に記録される。
ホログラム再生時、パラメータ入力手段21に入力したパラメータと同一条件で再生光をホログラム記録媒体9に照明すればよい。
Thereafter, the hologram data generated in step S4 is output and displayed on the
At the time of hologram reproduction, the reproduction light may be illuminated on the
(作用・効果)
本願発明に係るホログラムデータ生成装置20は、方向ズレや輝度分布の違いが補正されたホログラムデータを生成するので、方向ズレに起因した立体像の歪みや輝度分布の違いを抑制し、補正前物体光を正しく再生することができる。
(Action / Effect)
Since the hologram
さらに、ホログラムデータ生成装置20は、ホログラム展示環境に応じて、様々な照明光源に対応したホログラムデータを生成することが可能になる。これにより、コンテンツ制作者が意図した立体像や補正前物体光を高い再現度で再生することができる。
Furthermore, the hologram
以上、本願発明の各実施形態を詳述してきたが、本願発明は前記した実施形態に限られるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As mentioned above, although each embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to above-described embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are also included.
前記した実施形態では、複素振幅分布算出手段が、再生光の複素振幅分布をフレネル回折で算出することとして説明したが、本願発明は、これに限定されない。例えば、複素振幅分布算出手段は、フレネル回折等の近似計算だけでなく、キルヒホッフ回折積分式、角スペクトル法等の厳密計算で再生光の複素振幅分布を算出してもよい。 In the above-described embodiment, the complex amplitude distribution calculation unit has been described as calculating the complex amplitude distribution of the reproduction light by Fresnel diffraction, but the present invention is not limited to this. For example, the complex amplitude distribution calculating means may calculate the complex amplitude distribution of the reproduction light by not only approximate calculation such as Fresnel diffraction but also exact calculation such as Kirchhoff diffraction integral formula and angular spectrum method.
ホログラムデータ記録装置の構成(例えば、光学系の構成)は、前記した実施形態に限定されない。
前記した実施形態では、空間光変調器が振幅変調素子であることとして説明したが、これに限定されない。例えば、空間光変調器は、位相変調素子、又は、DPH(double phase hologram)光学系等の位相及び振幅の両方を変調できる素子としてもよい。このように、共役光や0次光等の不要光が発生しない場合、フィルタ処理用の光学系(図1のレンズ113,115及びHZP処理用マスク114)を省略してもよい。
前記した実施形態では、ホログラムデータ生成装置を独立したハードウェアとして説明したが、本願発明は、これに限定されない。例えば、コンピュータが備えるCPU、メモリ、ハードディスク等のハードウェア資源を、ホログラムデータ生成装置として協調動作させるホログラムデータ生成プログラムで実現することもできる。このプログラムは、通信回線を介して配布してもよく、CD−ROMやフラッシュメモリ等の記録媒体に書き込んで配布してもよい。
The configuration of the hologram data recording apparatus (for example, the configuration of the optical system) is not limited to the above-described embodiment.
In the above-described embodiment, the spatial light modulator is described as an amplitude modulation element, but the present invention is not limited to this. For example, the spatial light modulator may be a phase modulation element or an element capable of modulating both phase and amplitude, such as a DPH (double phase hologram) optical system. In this way, when unnecessary light such as conjugate light or zero-order light is not generated, the optical system for filtering (the
In the above-described embodiment, the hologram data generation apparatus has been described as independent hardware, but the present invention is not limited to this. For example, hardware resources such as a CPU, a memory, and a hard disk included in a computer can be realized by a hologram data generation program that performs a cooperative operation as a hologram data generation apparatus. This program may be distributed through a communication line, or may be distributed by writing in a recording medium such as a CD-ROM or a flash memory.
1 ホログラムデータ記録システム
9 ホログラム記録媒体
10 ホログラムデータ記録装置
20 ホログラムデータ生成装置
21 パラメータ入力手段
22 複素振幅分布算出手段
23 補正情報算出手段(補正後物体光算出手段)
24 ホログラムデータ生成手段
100 レーザ
101 1/2波長板
102,103,113,115〜117 レンズ
104,111 偏光ビームスプリッタ
110 物体光光学系
112 SLM
114 HZP処理用マスク
120 参照光光学系
121 空間フィルタ
122,123 ミラー
130 ステージ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hologram
24 Hologram data generating means 100
114
Claims (5)
前記ホログラム記録媒体にホログラムデータを記録する際に照射する補正前物体光と前記参照光と前記再生光とについて、複素振幅分布を算出する複素振幅分布算出手段と、
前記方向ズレが補正された補正後物体光の複素振幅分布を表した算出式が予め設定され、予め設定された前記算出式及び前記補正前物体光と前記参照光と前記再生光との複素振幅分布に基づいて、前記補正後物体光の複素振幅分布を算出する補正後物体光算出手段と、
前記補正後物体光の複素振幅分布が反映されたホログラムデータを生成するホログラムデータ生成手段と、
を備え、
前記補正後物体光算出手段は、前記ホログラム記録媒体の画素位置(x,y)毎に、振幅A O 及び位相φ O で表された前記補正前物体光の複素振幅分布と、振幅A R 及び位相φ R で表された前記参照光の複素振幅分布と、振幅A P 及び位相φ P で表された前記再生光の複素振幅分布とを、前記算出式としての式(4)に代入することで、
Complex amplitude distribution calculating means for calculating a complex amplitude distribution for the pre-correction object light, the reference light, and the reproduction light irradiated when recording hologram data on the hologram recording medium;
A calculation formula representing the complex amplitude distribution of the corrected object light in which the direction deviation is corrected is preset, and the preset calculation formula and the complex amplitude of the pre-correction object light, the reference light, and the reproduction light are preset. Corrected object light calculating means for calculating a complex amplitude distribution of the corrected object light based on the distribution;
Hologram data generating means for generating hologram data reflecting the complex amplitude distribution of the corrected object light,
Equipped with a,
The post-correction object light calculation means includes a complex amplitude distribution of the pre-correction object light represented by an amplitude A O and a phase φ O for each pixel position (x, y) of the hologram recording medium , an amplitude AR, and Substituting the complex amplitude distribution of the reference light represented by the phase φ R and the complex amplitude distribution of the reproduction light represented by the amplitude A P and the phase φ P into the equation (4) as the calculation formula so,
前記ホログラム記録媒体にホログラムデータを記録する際に照射する補正前物体光と前記参照光と前記再生光とについて、複素振幅分布を算出する複素振幅分布算出手段と、
前記輝度分布の違いが補正された補正後物体光の複素振幅分布を表した算出式が予め設定され、予め設定された前記算出式及び前記補正前物体光と前記参照光と前記再生光との複素振幅分布に基づいて、前記補正後物体光の複素振幅分布を算出する補正後物体光算出手段と、
前記補正後物体光の複素振幅分布が反映されたホログラムデータを生成するホログラムデータ生成手段と、
を備え、
前記補正後物体光算出手段は、前記ホログラム記録媒体の画素位置(x,y)毎に、振幅A O 及び位相φ O で表された前記補正前物体光の複素振幅分布と、振幅A R 及び位相φ R で表された前記参照光の複素振幅分布と、振幅A P 及び位相φ P で表された前記再生光の複素振幅分布とを、前記算出式としての式(4)に代入することで、
Complex amplitude distribution calculating means for calculating a complex amplitude distribution for the pre-correction object light, the reference light, and the reproduction light irradiated when recording hologram data on the hologram recording medium;
A calculation formula representing the complex amplitude distribution of the corrected object light in which the difference in luminance distribution is corrected is set in advance, and the calculation formula and the pre-correction object light, the reference light, and the reproduction light set in advance are set. A corrected object light calculating means for calculating a complex amplitude distribution of the corrected object light based on a complex amplitude distribution;
Hologram data generating means for generating hologram data reflecting the complex amplitude distribution of the corrected object light,
Equipped with a,
The post-correction object light calculation means includes a complex amplitude distribution of the pre-correction object light represented by an amplitude A O and a phase φ O for each pixel position (x, y) of the hologram recording medium , an amplitude AR, and Substituting the complex amplitude distribution of the reference light represented by the phase φ R and the complex amplitude distribution of the reproduction light represented by the amplitude A P and the phase φ P into the equation (4) as the calculation formula so,
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015210488A JP6607491B2 (en) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | Hologram data generation device and program thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015210488A JP6607491B2 (en) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | Hologram data generation device and program thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017083598A JP2017083598A (en) | 2017-05-18 |
JP6607491B2 true JP6607491B2 (en) | 2019-11-20 |
Family
ID=58712954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015210488A Active JP6607491B2 (en) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | Hologram data generation device and program thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6607491B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115691299B (en) * | 2022-11-11 | 2023-07-14 | 深圳市深大极光科技股份有限公司 | Holographic anti-counterfeit label capable of reproducing multiple depth images by incoherent light and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4834476A (en) * | 1987-03-31 | 1989-05-30 | Massachusetts Institute Of Technology | Real image holographic stereograms |
JP3420802B2 (en) * | 1992-09-30 | 2003-06-30 | 富士通株式会社 | Holographic stereogram |
JPH09134112A (en) * | 1995-11-09 | 1997-05-20 | Victor Co Of Japan Ltd | Correction method of computer-generated hologram |
JP2000035745A (en) * | 1998-07-17 | 2000-02-02 | Hamamatsu Photonics Kk | Hologram forming method |
JP4199332B2 (en) * | 1998-07-31 | 2008-12-17 | 凸版印刷株式会社 | Method for producing hologram |
JP3810934B2 (en) * | 1999-01-26 | 2006-08-16 | 大日本印刷株式会社 | Computer generated hologram and method for producing the same |
JP2006309012A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Hologram data generating apparatus, method, and program, and hologram data generating system, and hologram display system |
-
2015
- 2015-10-27 JP JP2015210488A patent/JP6607491B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017083598A (en) | 2017-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11054643B2 (en) | Holographic image projection with holographic correction | |
US11803156B2 (en) | Near-eye device | |
JP2018525660A (en) | Display system | |
JP7122153B2 (en) | Hologram recording device and image reproducing device | |
JP2007114463A (en) | Three-dimensional color image recording device | |
Kang et al. | Holographic printing of white-light viewable holograms and stereograms | |
CN111176094B (en) | Laser holographic projection display method and device | |
US8908249B2 (en) | Wide angle hologram device illuminated with a near field source and method for manufacturing same | |
US20050134949A1 (en) | Hologram making method | |
KR20120118621A (en) | Hologram recording device and hologram display | |
Yang et al. | Computer generated full-parallax synthetic hologram based on frequency mosaic | |
KR20120069480A (en) | Apparatus and method for reproducing hologram image | |
JP6607491B2 (en) | Hologram data generation device and program thereof | |
CN109946943B (en) | Holographic display system for inhibiting speckle noise based on beam shaping | |
JP6614636B2 (en) | Method for manufacturing hologram screen | |
KR20220135046A (en) | Holographic display apparatus | |
JP6960144B2 (en) | Hologram manufacturing method and hologram recording device | |
KR102658893B1 (en) | Holographic display apparatus and hologram optimization method therefor | |
Zhang et al. | Computer-generated holograms for 3D objects using the Fresnel zone plate | |
Kovachev et al. | Reconstruction of computer generated holograms by spatial light modulators | |
JP2007256343A (en) | Holographic three dimensional hard copy producing method and device | |
KR20150073458A (en) | Digital hologram image display device and method for displaying holorgram 3d image | |
KR20140005740A (en) | Apparatus for high speed recording of hologram | |
US20220137556A1 (en) | Operation method for digital hologram implementation device | |
KR20180073978A (en) | Method for Reducing Speckle Noise caused by use of Coherent Light Source and Optical System applying the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180829 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190627 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190723 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190904 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191001 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191011 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6607491 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |