JP6960144B2 - Hologram manufacturing method and hologram recording device - Google Patents
Hologram manufacturing method and hologram recording device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6960144B2 JP6960144B2 JP2017077887A JP2017077887A JP6960144B2 JP 6960144 B2 JP6960144 B2 JP 6960144B2 JP 2017077887 A JP2017077887 A JP 2017077887A JP 2017077887 A JP2017077887 A JP 2017077887A JP 6960144 B2 JP6960144 B2 JP 6960144B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hologram
- light
- complex amplitude
- amplitude data
- recording medium
- 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
Images
Description
本発明は、ホログラム製造方法及びホログラム記録装置に関する。 The present invention relates to a hologram manufacturing method and a hologram recording device.
ホログラムは、光の回折現象を利用して所望の光波分布を実現するものである。具体的には、ホログラムでは、物体からの光(物体光)と参照光とを干渉させて干渉縞をつくり、その干渉縞をホログラム記録媒体に記録する。従来のホログラムでは、実物体に光を照射して物体光を発生させるため、実物体や大口径のレンズが必要になるなどの様々な制約がある。例えば、口径30cm、100cm、200cmそれぞれのレンズと同等のホログラフィック光学素子(HOE)を生成する場合、従来のホログラムでは、口径30cm以上、100cm以上、200cm以上のレンズがそれぞれ必要となる。 The hologram realizes a desired light wave distribution by utilizing the diffraction phenomenon of light. Specifically, in a hologram, light from an object (object light) and reference light are interfered with each other to form an interference fringe, and the interference fringe is recorded on a hologram recording medium. In the conventional hologram, since the real object is irradiated with light to generate the object light, there are various restrictions such as the need for the real object and a large-diameter lens. For example, in order to generate a holographic optical element (HOE) equivalent to a lens having a diameter of 30 cm, 100 cm, or 200 cm, a conventional hologram requires a lens having a diameter of 30 cm or more, 100 cm or more, and 200 cm or more, respectively.
昨今、デジタルデータを利用するDDHOE(Digitally Designed Holographic Optical Element)技術が提案されている。このDDHOE技術では、ホログラムデータを空間光変調器(SLM:Spatial Light Modulator)に表示し、光を照射することで、物体光を発生させる。このホログラムデータは、計算機により計算可能なので、所望の物体光の光波分布を得ることができる。 Recently, DDHOE (Digitally Designed Holographic Optical Element) technology that uses digital data has been proposed. In this DDHOE technology, hologram data is displayed on a spatial light modulator (SLM) and irradiated with light to generate object light. Since this hologram data can be calculated by a computer, it is possible to obtain a light wave distribution of desired object light.
その結果、DDHOE技術では、実物体や大口径のレンズが無くても、CG(Computer Graphics)データ等の波面情報さえあれば、波面プリンタで所望の光波分布を実現し、簡易にホログラムを生成できる。しかしながら、例えば、SLMの画素数が1000画素、SLMの画素間隔が2μm、レーザ光の波長が533nmの場合、ホログラムのサイズが縦横2mm、ホログラムからの光出射角度が7.3°程度しか実現できず、実用には不十分である。 As a result, with the DDHOE technology, even if there is no real object or a large-diameter lens, a desired light wave distribution can be realized by a wave surface printer and a hologram can be easily generated as long as there is wave surface information such as CG (Computer Graphics) data. .. However, for example, when the number of pixels of the SLM is 1000, the pixel spacing of the SLM is 2 μm, and the wavelength of the laser light is 533 nm, the size of the hologram can be 2 mm in length and width, and the light emission angle from the hologram can be realized only about 7.3 °. However, it is not sufficient for practical use.
このため、DDHOE技術では、「光波分布全体の一部を要素セルとしてホログラム記録媒体に感光させる工程」と「表示するホログラムデータを変更し、かつ、ホログラム記録媒体を移動させる工程」とを順次繰り返し、光波分布全体を感光させてホログラムを生成する手法が提案されている(非特許文献1)。例えば、1000画素のSLMの場合、ホログラム記録媒体の位置をずらしながら、両工程を2500回繰り返し行い、縦横10cmのホログラムを生成できる。 Therefore, in the DDHOE technology, the "step of exposing a part of the entire light wave distribution to the hologram recording medium as an element cell" and the "step of changing the displayed hologram data and moving the hologram recording medium" are sequentially repeated. , A method of exposing the entire light wave distribution to generate a hologram has been proposed (Non-Patent Document 1). For example, in the case of a 1000-pixel SLM, both steps can be repeated 2500 times while shifting the position of the hologram recording medium to generate a hologram having a length and width of 10 cm.
この非特許文献1に記載の技術(以下、「タイリング」)では、光学系による幾何学的な歪や自動ステージの位置決め精度に起因して、前回工程と今回工程との要素セルの間に縞が残ってしまう。つまり、ホログラム全体では、要素セルがタイル状に配列された状態となり、格子状の縞ができてしまう。 In the technique described in Non-Patent Document 1 (hereinafter, "tiling"), due to the geometric distortion due to the optical system and the positioning accuracy of the automatic stage, between the element cells between the previous process and the current process. The stripes remain. That is, in the entire hologram, the element cells are arranged in a tile shape, and grid-like stripes are formed.
従来技術では、図8(a)及び(b)のホログラム記録工程と、図8(c)及び(d)のホログラム複製工程とを経て、マスタホログラム9Mを複製することが多い。
まず、ホログラム記録工程では、図8(a)に示すように、ホログラム記録媒体9の近傍に物体Tが配置されているホログラムデータを用いて、マスタホログラム9Mの記録を行う。このとき、図8(b)に示すように、マスタホログラム9Mには、物体Tの干渉縞だけでなく、タイリングによる格子状の縞も記録されてしまう。
なお、図8では、記録された縞をハッチングで図示した。
In the prior art, the hologram recording process of FIG. 8 (a) and (b), through the hologram replication process shown in FIG. 8 (c) and (d), it is often replicate
First, in the hologram recording step, as shown in FIG. 8A, the master hologram 9 M is recorded using the hologram data in which the object T is arranged in the vicinity of the
In FIG. 8, the recorded stripes are shown by hatching.
そして、ホログラム複製工程では、図8(c)に示すように、マスタホログラム9Mとホログラム記録媒体9とを密着させるコンタクトコピーにより、マスタホログラム9Mを複製する。以後、マスタホログラム9Mと同一の干渉縞が記録されたホログラム記録媒体9を「複製ホログラム9C」とする。この場合、図8(d)に示すように、複製ホログラム9Cにも、物体Tの干渉縞だけでなく、格子状の縞も記録されてしまう。
Then, in the hologram duplication step, as shown in FIG. 8C , the master hologram 9 M is duplicated by contact copying in which the master hologram 9 M and the
従って、図8(e)に示すように、複製ホログラム9Cを再生すると、観察者90には、物体Tの近くに縞が見えてしまう。つまり、物体Tを見ようとして、観察者90の目が物体Tにピントを合わせると、物体Tの近くにある縞にもピントが合ってしまい、縞が見えている。
Accordingly, as shown in FIG. 8 (e), when playing a
そこで、本発明は、前記した課題を解決し、ホログラムの品質を向上させるホログラム製造方法及びホログラム記録装置を提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a hologram manufacturing method and a hologram recording device that solve the above-mentioned problems and improve the quality of holograms.
前記した課題に鑑みて、本発明に係るホログラム製造方法は、ホログラムデータが反映された物体光と参照光との干渉縞をマスタホログラムに記録し、当該マスタホログラムを複製するホログラム製造方法であって、複素振幅データ生成ステップと、ホログラムデータ生成ステップと、表示ステップと、記録ステップと、配置ステップと、複製ステップと、を備える手順とした。 In view of the above problems, the hologram manufacturing method according to the present invention is a hologram manufacturing method in which interference fringes between the object light and the reference light on which the hologram data is reflected are recorded on the master hologram and the master hologram is duplicated. , A procedure including a complex amplitude data generation step, a hologram data generation step, a display step, a recording step, an arrangement step, and a duplication step.
かかる手順によれば、ホログラム製造方法では、複素振幅データ生成ステップにおいて、第1のホログラム記録媒体の手前側で予め設定した離間距離の位置に物体を配置したときの光波分布である複素振幅データを生成する。また、ホログラム製造方法では、ホログラムデータ生成ステップにおいて、複素振幅データ生成ステップで生成した複素振幅データからホログラムデータを生成する。ここで、複素振幅データ生成ステップは、予め設定した初期位置に物体を配置したときの光波分布を表す複素振幅データを生成する初期位置複素振幅データ生成ステップと、物体が初期位置から離間距離の位置まで移動するように複素振幅データを補正する複素振幅データ補正ステップと、を備える。 According to this procedure, in the hologram manufacturing method, in the complex amplitude data generation step, complex amplitude data which is a light wave distribution when an object is placed at a position of a preset separation distance on the front side of the first hologram recording medium is obtained. Generate. Further, in the hologram manufacturing method, in the hologram data generation step, hologram data is generated from the complex amplitude data generated in the complex amplitude data generation step. Here, the complex amplitude data generation step includes the initial position complex amplitude data generation step for generating complex amplitude data representing the light wave distribution when the object is placed at the preset initial position, and the position where the object is separated from the initial position. It comprises a complex amplitude data correction step that corrects the complex amplitude data so as to move to.
そして、ホログラム製造方法では、表示ステップにおいて、ホログラムデータ生成ステップで生成したホログラムデータを空間光変調器に表示する。さらに、ホログラム製造方法では、記録ステップにおいて、表示ステップで表示したホログラムデータが反映された物体光と参照光との干渉縞を第1のホログラム記録媒体に記録することで、マスタホログラムを製造する。
このように、ホログラム製造方法では、物体を離してマスタホログラムを記録する。
Then, in the hologram manufacturing method, in the display step, the hologram data generated in the hologram data generation step is displayed on the spatial light modulator. Further, in the hologram manufacturing method, in the recording step, a master hologram is manufactured by recording the interference fringes between the object light and the reference light on which the hologram data displayed in the display step is reflected on the first hologram recording medium.
As described above, in the hologram manufacturing method, the master hologram is recorded by separating the objects.
また、ホログラム製造方法では、配置ステップにおいて、第2のホログラム記録媒体をマスタホログラムの手前側で離間距離の位置に配置する。そして、ホログラム製造方法では、複製ステップにおいて、配置ステップで配置した第2のホログラム記録媒体にマスタホログラムの干渉縞を記録することで、複製ホログラムを製造する。 Further, in the hologram manufacturing method, in the arrangement step, the second hologram recording medium is arranged at a position at a distance on the front side of the master hologram. Then, in the hologram manufacturing method, in the duplication step, the duplication hologram is manufactured by recording the interference fringes of the master hologram on the second hologram recording medium arranged in the arrangement step.
このように、ホログラム製造方法では、マスタホログラムの記録時に離した距離だけ戻して、マスタホログラムを複製する。これにより、ホログラムの再生時、縞を物体から離すことができるので、物体の近くに縞が見えてしまうことを抑制できる。 In this way, in the hologram manufacturing method, the master hologram is duplicated by returning the master hologram by a distance when recording the master hologram. As a result, the fringes can be separated from the object when the hologram is reproduced, so that it is possible to prevent the fringes from being seen near the object.
なお、複素振幅データとは、物体の光波分布データのことである。すなわち、複素振幅データは、振幅及び位相の情報を有するため、所望の光波分布に加工可能である。
また、ホログラムデータとは、複素振幅データと空間光変調器に入射したレーザ光との干渉縞を表すデータのことである。
The complex amplitude data is the light wave distribution data of the object. That is, since the complex amplitude data has amplitude and phase information, it can be processed into a desired light wave distribution.
The hologram data is data representing interference fringes between complex amplitude data and laser light incident on a spatial light modulator.
また、前記した課題に鑑みて、本発明に係るホログラム記録装置は、レーザ光を発生させる光源と、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と、表示した前記ホログラムデータを前記レーザ光に反映させて物体光を発生させる空間光変調器とを備え、前記物体光と参照光との干渉縞をマスタホログラムに記録するホログラム記録装置であって、ホログラムデータ生成装置が、複素振幅データ生成手段と、複素振幅データ補正手段と、ホログラムデータ生成手段と、を備える構成とした。 Further, in view of the above-mentioned problems, the hologram recording device according to the present invention reflects the light source for generating laser light, the hologram data generating device for generating hologram data, and the displayed hologram data on the laser light. A hologram recording device including a spatial light modulator that generates object light and recording interference fringes between the object light and reference light on a master hologram. The hologram data generation device includes a complex amplitude data generation means and a complex. The configuration includes an amplitude data correction means and a hologram data generation means.
かかる構成によればホログラム記録装置は、複素振幅データ生成手段によって、予め設定した初期位置に物体を配置したときの光波分布を表す複素振幅データを生成する。また、ホログラム記録装置は、複素振幅データ補正手段によって、初期位置から、第1のホログラム記録媒体の手前側で予め設定した離間距離の位置まで、物体が移動するように複素振幅データを補正する。さらに、ホログラム記録装置は、ホログラムデータ生成手段によって、複素振幅データ補正手段が補正した複素振幅データからホログラムデータを生成する。さらに、ホログラム記録装置は、空間光変調器によって、ホログラムデータ生成装置が生成したホログラムデータを表示する。 According to this configuration, the hologram recording device uses the complex amplitude data generation means to generate complex amplitude data representing the light wave distribution when the object is placed at a preset initial position. Further, the hologram recording device corrects the complex amplitude data so that the object moves from the initial position to the position of the distance set in advance on the front side of the first hologram recording medium by the complex amplitude data correction means. Further, the hologram recording device generates hologram data from the complex amplitude data corrected by the complex amplitude data correction means by the hologram data generation means. Further, the hologram recording device displays the hologram data generated by the hologram data generating device by the spatial light modulator.
このように、ホログラム記録装置は、物体を離してマスタホログラムを記録する。従って、マスタホログラムの記録時に離した距離だけ戻して、マスタホログラムを複製すればよい。これにより、ホログラムの再生時、縞を物体から離すことができるので、物体の近くに縞が見えてしまうことを抑制できる。 In this way, the hologram recording device records the master hologram by separating the object. Therefore, the master hologram may be duplicated by returning it by a distance when recording the master hologram. As a result, the fringes can be separated from the object when the hologram is reproduced, so that it is possible to prevent the fringes from being seen near the object.
本発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
本発明に係るホログラム製造方法及びホログラム記録装置によれば、ホログラムの再生時、縞を物体から離すことができるので、物体の近くに縞が見えてしまうことを抑制し、
ホログラムの品質を向上させることができる。
According to the present invention, the following excellent effects are obtained.
According to the hologram manufacturing method and the hologram recording device according to the present invention, the fringes can be separated from the object during reproduction of the hologram, so that the fringes can be prevented from being seen near the object.
The quality of the hologram can be improved.
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、実施形態において、同一の手段及び同一の部材には同一の符号を付し、説明を省略した。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
In the embodiment, the same means and the same member are designated by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
(実施形態)
本実施形態では、最初に、マスタホログラム9Mの記録を行うホログラム記録装置1を説明する。次に、マスタホログラム9Mを複製するホログラム複製装置2を説明する。その後、マスタホログラムの複製手順を説明する。
(Embodiment)
In the present embodiment, first, the
[ホログラム記録装置の構成]
図1を参照し、本発明の実施形態に係るホログラム記録装置1の構成について説明する。
ホログラム記録装置1は、物体光と参照光との干渉縞をマスタホログラム9Mに記録するものである。つまり、ホログラム記録装置1は、物体光と参照光との干渉縞をホログラム記録媒体(第1のホログラム記録媒体)9に露光し、マスタホログラム9Mとする。
[Configuration of hologram recording device]
The configuration of the
The
ホログラム記録媒体9は、物体光と参照光との干渉縞を記録する媒体である。例えば、ホログラム記録媒体9としては、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あげられる。
The
図1に示すように、ホログラム記録装置1は、レーザ(光源)10と、偏光板11と、1/2波長板12と、レンズ13,14と、偏光ビームスプリッタ15と、1/2波長板16と、偏光ビームスプリッタ17と、SLM(空間光変調器)18と、レンズ19と、HZP処理用マスク20と、レンズ21〜23と、ミラー24,25と、空間フィルタ26と、ステージ27と、ホログラムデータ生成装置30とを備える。
As shown in FIG. 1, the
レーザ10は、レーザ光を発生させるレーザ光源である。このレーザ10は、発生させるレーザ光の波長が特に制限されない。本実施形態では、レーザ10が、波長532nmの緑色レーザを発振する単色レーザ装置であることとする。
The
偏光板11は、レーザ10が発生させたレーザ光の偏光方向を調整するものである。
1/2波長板12は、後記する偏光ビームスプリッタ15で分岐される物体光及び参照光のバランスを調整するために、偏光板11を通過したレーザ光の偏光方向を変えるものである。この1/2波長板12を通過したレーザ光は、レンズ13に出射される。
The
The 1/2
レンズ13は、1/2波長板12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13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14,19,21〜23も同様)。
レンズ14は、レンズ13からのレーザ光を平行光に変換する凸レンズである。このレンズ14で平行光に変換されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ15に出射される。
The
The
偏光ビームスプリッタ15は、レンズ14からのレーザ光を、物体光と参照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15は、レンズ14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15を透過したレーザ光を参照光とし、偏光ビームスプリッタ15で反射されたレーザ光を物体光とする。
The
なお、図1では、レーザ光の光軸中心を破線で図示し、レーザ光の両端を実線で図示した。
また、図1では、参照光をブロック矢印Rで図示し、物体光をブロック矢印Oで図示した。
In FIG. 1, the center of the optical axis of the laser beam is shown by a broken line, and both ends of the laser beam are shown by a solid line.
Further, in FIG. 1, the reference light is illustrated by the block arrow R, and the object light is illustrated by the block arrow O.
1/2波長板16は、偏光ビームスプリッタ15で反射されたレーザ光の偏光方向をπ/2だけ回転させるものである。
偏光ビームスプリッタ17は、1/2波長板16からの物体光をSLM18に透過すると共に、SLM18からの物体光をレンズ19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17は、SLM18で変調された物体光をレンズ19に向けて反射する。
The 1/2
The
SLM18は、後記するホログラムデータ生成装置30が生成したホログラムデータを、偏光ビームスプリッタ17からのレーザ光(物体光)に反映させるものである。具体的には、SLM18は、ホログラムデータ生成装置30が生成したホログラムデータを表示し、偏光ビームスプリッタ17からの物体光をホログラムデータに従って変調し、ホログラムデータが反映された物体光を偏光ビームスプリッタ17に反射する。
このSLM18は、一般的なものであり、その変調方式として、例えば、SLM18の変調方式としては、振幅変調型、位相変調型、振幅・位相変調型をあげることができる。
The
The SLM18 is a general one, and examples of the modulation method thereof include an amplitude modulation type, a phase modulation type, and an amplitude / phase modulation type as the modulation method of the SLM18.
レンズ19は、偏光ビームスプリッタ17で反射された物体光をHZP処理用マスク20に集光する凸レンズである。このレンズ19を通過した光は、HZP処理用マスク20に出射される。
HZP処理用マスク20は、妨害光を除去するHZP処理を行うために、レンズ19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21は、HZP処理用マスク20を通過した物体光を平行光に変換する凸レンズである。
レンズ22は、レンズ21からの物体光をレンズ23に集光する凸レンズである。
レンズ23は、レンズ22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
ミラー24は、偏光ビームスプリッタ15を透過した参照光をミラー25に反射するものである。
ミラー25は、ミラー24からの参照光を空間フィルタ26に反射するものである。
空間フィルタ26は、偏光ビームスプリッタ15を透過した参照光の外周部を遮断するフィルタである。
The
The mirror 25 reflects the reference light from the
The
ステージ27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27は、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。このとき、ステージ27は、要素セル同士が重ならないようにホログラム記録媒体9を移動させてもよく(タイリング)。また、ステージ27は、要素セル同士が重なるようにホログラム記録媒体9を移動させてもよい(オーバーラップ)。
The
以上の構成により、レーザ10が出射したレーザ光は、1/2波長板12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15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 beam emitted by the
物体光は、1/2波長板16を透過し、SLM18に入射する。そして、SLM18に入射した物体光は、SLM18に表示されたホログラムデータが反映され、HZP処理用マスク20に入射する。さらに、HZP処理用マスク20に入射した物体光は、妨害光が除去され、ホログラム記録媒体9に出射される。
The object light passes through the 1/2
また、参照光は、ミラー24,25で反射され、空間フィルタ26によって物体光と同一ビーム径まで絞られる。そして、参照光は、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に照射され、物体光及び参照光の干渉縞が記録される。このようにして、ホログラム記録装置1は、マスタホログラム9Mを記録することができる。
Further, the reference light is reflected 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30の構成について説明する。
ホログラムデータ生成装置30は、物体Tがホログラム記録媒体9の手前側に位置するようにホログラムデータを生成するものであり、複素振幅データ生成手段31と、複素振幅データ補正手段33と、ホログラムデータ生成手段35とを備える。
[Configuration of hologram data generator]
Next, the configuration of the hologram
The hologram
複素振幅データ生成手段31は、予め設定した初期位置に物体を配置したときの光波分布を表す複素振幅データを生成するものである。
複素振幅データ補正手段33は、物体が初期位置から予め設定した離間距離の位置まで移動するように、複素振幅データ生成手段31が生成した複素振幅データを補正するものである。つまり、補正後の複素振幅データは、ホログラム記録媒体9から離間距離だけ物体を離したときの光波分布を表している。
なお、複素振幅データ生成手段31及び複素振幅データ補正手段33の詳細は、後記する。
The complex amplitude data generation means 31 generates complex amplitude data representing a light wave distribution when an object is placed at a preset initial position.
The complex amplitude data correction means 33 corrects the complex amplitude data generated by the complex amplitude data generation means 31 so that the object moves from the initial position to the position of the preset separation distance. That is, the corrected complex amplitude data represents the light wave distribution when the object is separated from the
The details of the complex amplitude data generation means 31 and the complex amplitude data correction means 33 will be described later.
ホログラムデータ生成手段35は、複素振幅データ補正手段33が補正した複素振幅データからホログラムデータを生成するものである。つまり、ホログラムデータ生成手段35は、SLM18が表示できない複素振幅データを、SLM18が表示可能な干渉縞のデータに変換する。その後、ホログラムデータ生成手段35は、ホログラムデータをSLM18に出力する。
The hologram data generation means 35 generates hologram data from the complex amplitude data corrected by the complex amplitude data correction means 33. That is, the hologram data generation means 35 converts the complex amplitude data that the
例えば、ホログラムデータは、点光源からの計算やインテグラル立体映像(要素画像群)からの計算といった、一般的な計算機合成ホログラム(CGH:Computer Generated Hologram)で求めることができる。点光源から計算する場合、物体を点光源の集合として扱い、個々の点光源で発生した光が伝搬してホログラム面での光波分布を個々に求め、求めた全ての光波分布を加算することで、複素振幅データを生成する。そして、計算機合成ホログラムでは、複素振幅データと参照光データとで干渉現象を計算した結果(干渉縞)を、ホログラムデータとして生成する。 For example, hologram data can be obtained by a general computer-generated hologram (CGH) such as a calculation from a point light source or a calculation from an integral stereoscopic image (element image group). When calculating from a point light source, the object is treated as a set of point light sources, the light generated by each point light source propagates, the light wave distribution on the hologram surface is individually obtained, and all the obtained light wave distributions are added. , Generate complex amplitude data. Then, in the computer composite hologram, the result (interference fringe) of calculating the interference phenomenon with the complex amplitude data and the reference light data is generated as hologram data.
<ホログラムデータの生成:第1例>
図2を参照し、ホログラムデータの生成について、第1例及び第2例の手法を順に説明する(適宜図1参照)。
<Generation of hologram data: First example>
With reference to FIG. 2, the methods of the first example and the second example will be described in order for the generation of hologram data (see FIG. 1 as appropriate).
第1例の手法は、図2(a)に示すように、初期位置D1に物体Tが配置された複素振幅データを生成した後、初期位置D1から離間距離D2の位置まで物体Tが移動するように複素振幅データを補正するものである。
ここで、「移動」とは、ホログラム記録媒体9の記録面(X−Y面)に垂直な奥行き方向(Z軸方向)で距離を変えることである。なお、図面右側を奥行き方向の奥側とし、図面左側を奥行き方向の手前側とする。
In the method of the first example, as shown in FIG. 2A, after generating complex amplitude data in which the object T is arranged at the initial position D1, the object T moves from the initial position D1 to the position of the separation distance D2. The complex amplitude data is corrected as described above.
Here, "movement" means changing the distance in the depth direction (Z-axis direction) perpendicular to the recording surface (XY plane) of the
まず、複素振幅データ生成手段31は、初期位置D1に物体Tを配置したときの複素振幅データを生成する。
この初期位置D1は、従来技術と同様、ホログラム記録媒体9の近傍に予め設定されている。例えば、初期位置D1は、ホログラム記録媒体9の手前側、5cmの位置である。
First, the complex amplitude data generation means 31 generates complex amplitude data when the object T is arranged at the initial position D1.
This initial position D1 is preset in the vicinity of the
前記したように、複素振幅データは、振幅及び位相の情報を有するため、所望の光波分布に加工可能である。そこで、複素振幅データ補正手段33は、複素振幅データ生成手段31が生成した複素振幅データを、物体Tが初期位置D1から離間距離D2の位置まで移動するように補正する。
この離間距離D2は、ホログラム記録媒体9の手前側、かつ、初期位置D1よりも遠くになるように予め設定されている。例えば、離間距離D2は、ホログラム記録媒体9の手前側、50cmである。
As described above, since the complex amplitude data has amplitude and phase information, it can be processed into a desired light wave distribution. Therefore, the complex amplitude data correction means 33 corrects the complex amplitude data generated by the complex amplitude data generation means 31 so that the object T moves from the initial position D1 to the position of the separation distance D2.
The separation distance D2 is preset so as to be on the front side of the
続いて、ホログラムデータ生成手段35は、図2(b)に示すように、離間距離D2の位置に物体Tがある状態の複素振幅データから、ホログラムデータを生成する。その後、ホログラム記録装置1は、このホログラムデータをSLM18に表示し、ホログラムデータが反映された物体光と参照光との干渉縞をマスタホログラム9Mに記録する。このとき、マスタホログラム9Mには、物体Tの干渉縞と共に格子状の縞も記録されることになる。
Subsequently, as shown in FIG. 2B, the hologram data generation means 35 generates hologram data from complex amplitude data in a state where the object T is at the position of the separation distance D2. After that, the
このように、第1例の手法では、物体Tの初期位置D1がホログラム記録媒体9に近いので、複素振幅データを少ない計算量で生成することができる。そして、初期位置D1から離間距離D2の位置までの平行移動をフーリエ変換で行えるので、複素振幅データを少ない計算量で補正することができる。
As described above, in the method of the first example, since the initial position D1 of the object T is close to the
なお、第1例の手法は、図2(c)に示すように、初期位置D1がホログラム記録媒体9の奥側の場合にも適用できる。この場合、複素振幅データ補正手段33は、複素振幅データを、物体Tが、ホログラム記録媒体9の奥側から手前側に移動するように補正すればよい。ここで、図2(c)では、初期位置D1がホログラム記録媒体9の奥側であることを示すため、マイナスの符号を付した。
さらに、第1例の手法は、初期位置D1がホログラム記録媒体9の手間側及び奥側の両方となる場合(例えば、ホログラム記録媒体9の手前側と奥側にそれぞれ物体Tが位置する場合)にも適用できる。
As shown in FIG. 2C, the method of the first example can also be applied when the initial position D1 is on the inner side of the
Further, in the method of the first example, when the initial position D1 is both the labor side and the back side of the hologram recording medium 9 (for example, when the object T is located on the front side and the back side of the
<ホログラムデータの生成:第2例>
第2例の手法は、図2(d)に示すように、初期位置D1に物体Tを配置することなく、直接、離間距離D2の位置に物体Tが配置された複素振幅データを生成するものである。
<Generation of hologram data: 2nd example>
As shown in FIG. 2D, the method of the second example directly generates complex amplitude data in which the object T is arranged at the distance D2 without arranging the object T at the initial position D1. Is.
具体的には、複素振幅データ生成手段31は、離間距離D2の位置に物体Tを配置したときの複素振幅データを生成する。そして、ホログラムデータ生成手段35は、第1例と同様、ホログラムデータを生成する。 Specifically, the complex amplitude data generation means 31 generates complex amplitude data when the object T is arranged at the position of the separation distance D2. Then, the hologram data generation means 35 generates hologram data as in the first example.
この第2例の手法では、物体Tの離間位置D2がホログラム記録媒体9から遠いので、複素振幅データを生成する計算処理が複雑になり、計算量が多くなる。
なお、第1例又は第2例の何れの手法を用いるかは、予め設定しておく。また、この第2例の手法を用いる場合、複素振幅データ補正手段33を備えずともよい。
In the method of the second example, since the separation position D2 of the object T is far from the
It should be noted that which method of the first example or the second example is used is set in advance. Further, when the method of the second example is used, the complex amplitude data correction means 33 may not be provided.
[ホログラム複製装置の構成]
図3を参照し、ホログラム複製装置2の構成について説明する。
ホログラム複製装置2は、ホログラム記録装置1が記録したマスタホログラム9Mを複製するものである。図3に示すように、ホログラム複製装置2は、レーザ(第2の光源)100と、ハーフミラー(光分岐手段)110と、参照光照射手段120と、照明光照射手段130と、保持手段140とを備える。
なお、図3では、レーザ光の両端を実線で図示した。
[Configuration of hologram duplication device]
The configuration of the hologram duplication device 2 will be described with reference to FIG.
Hologram duplicating apparatus 2 is intended to replicate the
In FIG. 3, both ends of the laser beam are shown by solid lines.
レーザ100は、レーザ光を発生させるレーザ光源である。このレーザ100は、ホログラム記録装置1のレーザ10(図1)と同様のものである。
ハーフミラー110は、レーザ10が発生させたレーザ光を、マスタホログラム9Mとホログラム記録媒体9との側に分岐させるものである。
The
The
ここで、マスタホログラム9Mの側に分岐したレーザ光が照明光となる。また、ホログラム記録装置1の構造上、マスタホログラム9Mが反射型になるので、この照明光を平行光とした。
また、ホログラム記録媒体(第2のホログラム記録媒体)9の側に分岐したレーザ光が参照光となる。この参照光は任意にできるので、点光源からの光とすることで、参照光の方向を自由に設定できる。
Here, the laser beam branched to the side of the
Further, the laser light branched to the side of the hologram recording medium (second hologram recording medium) 9 serves as the reference light. Since this reference light can be arbitrarily set, the direction of the reference light can be freely set by using the light from a point light source.
参照光照射手段120は、ハーフミラー110で分岐した光をホログラム記録媒体9に出射するものであり、ミラー121と、レンズ123とを備える。
ミラー121は、ハーフミラー110からのレーザ光をレンズ123に反射するものである。
レンズ123は、ミラー121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123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131,105も同様)。
このようにして、ハーフミラー110で反射されたレーザ光が、参照光として、ホログラム記録媒体9に出射される。
The reference light irradiating means 120 emits the light branched by the
The
The
In this way, the laser light reflected by the
照明光照射手段130は、ハーフミラー110で分岐した光をマスタホログラム9Mに出射するものであり、レンズ131,133と、ミラー135と、ハーフミラー137とを備える。
レンズ131は、ハーフミラー110を通過した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131で拡大されたレーザ光は、レンズ133に出射される。
レンズ133は、レンズ131からのレーザ光を平行光に変換する凸レンズである。このレンズ133で平行光に変換されたレーザ光は、ミラー135に出射される。
The illumination light irradiating means 130 emits the light branched by the
The
The
ミラー135は、レンズ133からのレーザ光をハーフミラー137に反射するものである。
ハーフミラー137は、ミラー135からのレーザ光をマスタホログラム9Mに反射するものである。このハーフミラー137で反射されたレーザ光は、照明光として、マスタホログラム9Mに出射される。
The
このようにして、ホログラム複製装置2は、ハーフミラー110を介して、マスタホログラム9Mの干渉縞をホログラム記録媒体9に記録する。つまり、ホログラム複製装置2では、マスタホログラム9Mがレーザ光を反射し、その反射光がハーフミラー110を通過してホログラム記録媒体9に到達するので、マスタホログラム9Mの干渉縞をホログラム記録媒体9に記録できる。
In this way, the hologram duplication device 2 records the interference fringes of the master hologram 9 M on the hologram recording medium 9 via the half mirror 110. That is, in the hologram duplicating device 2, the
保持手段140は、マスタホログラム9M及びホログラム記録媒体9を離間距離D2だけ離して保持するものである。この保持手段140は、マスタホログラム9Mを搭載するステージ141Mと、ホログラム記録媒体9を搭載するステージ141Cを備える。
The holding means 140 holds the
ここで、ホログラム複製装置2では、ホログラム記録媒体9又はマスタホログラム9Mの何れを移動させてもよい。例えば、ステージ141Cが、ホログラム記録装置1から入力された離間距離D2に応じて奥行き方向に駆動し、ホログラム記録媒体9を移動させることとしてもよい。
なお、ステージ141Mが奥行き方向に駆動し、マスタホログラム9Mを移動させることとしてもよい。
Here, in the hologram duplicating device 2, either the hologram recording medium 9 or the master hologram 9 M may be moved. For example, the stage 141 C may be driven in the depth direction according to the separation distance D2 input from the
The stage 141 M may be driven in the depth direction to move the master hologram 9 M.
<マスタホログラムの複製>
図4を参照し、マスタホログラム9Mの複製について説明する(適宜図3参照)。
本実施形態では、マスタホログラム9Mを製造する際、物体Tを手前側に移動させて、ホログラムデータを求めている。そこで、マスタホログラム9Mを複製する際、その距離だけ、物体Tの位置を奥側に戻す必要がある。
<Duplicate master hologram>
Referring to FIG. 4, it will be described the replication of the master hologram 9 M (appropriately with reference Figure 3).
In the present embodiment, when the
具体的には、ホログラム複製装置2では、図4(a)に示すように、ホログラム記録媒体9をマスタホログラム9Mの手前側で離間距離D2の位置に配置する。これにより、ホログラム記録媒体9から見て、物体Tの位置が奥側に戻っていることになる。
Specifically, in the hologram duplicating device 2, as shown in FIG. 4A, the
そして、ホログラム複製装置2は、図4(b)に示すように、マスタホログラム9Mの干渉縞をホログラム記録媒体9に記録することで、複製ホログラム9Cを製造する。従って、図4(c)に示すように、複製ホログラム9Cを再生したとき、縞αが物体Tから離れているので、観察者90には、縞αが見えにくくなる。つまり、物体Tを見ようとして、観察者90の目が物体Tにピントを合わせると、物体Tから離れている縞αにはピントが合わず、縞αが目立ちにくくなる。
なお、図4では、複製ホログラム9Cで形成された縞αを破線で図示した。
Then, as shown in FIG. 4B, the hologram duplication device 2 manufactures the duplicate hologram 9 C by recording the interference fringes of the master hologram 9 M on the
In FIG. 4, illustrating the fringe α formed by
[ホログラム製造手順]
図5を参照し、ホログラム製造手順について説明する(適宜図1,図3参照)。
図5に示すように、このホログラム製造手順は、ホログラム記録装置1がマスタホログラム9Mを記録するホログラム記録工程S1、及び、ホログラム複製装置2がマスタホログラム9Mを複製するホログラム複製工程S2で構成されている。
[Hologram manufacturing procedure]
The hologram manufacturing procedure will be described with reference to FIG. 5 (see FIGS. 1 and 3 as appropriate).
As shown in FIG. 5, this hologram manufacturing procedure includes a hologram recording step S1 in which the hologram recording device 1 records the master hologram 9 M , and a hologram duplication step S2 in which the hologram duplicating device 2 replicates the
ホログラム記録工程S1は、ステップS10〜S14の処理で構成されており、詳細に説明する。このホログラム記録工程S1では、前記した第1例の手法でホログラムデータを生成することとする。 The hologram recording step S1 is composed of the processes of steps S10 to S14, and will be described in detail. In this hologram recording step S1, hologram data is generated by the method of the first example described above.
複素振幅データ生成手段31は、初期位置に物体を配置したときの光波分布を表す複素振幅データを生成する(ステップS10:初期位置複素振幅データ生成ステップ)。
複素振幅データ補正手段33は、物体が初期位置から離間距離の位置まで移動するように、ステップS10で生成した複素振幅データを補正する(ステップS11:複素振幅データ補正ステップ)。
このステップS10,S11の処理が、複素振幅データ生成ステップS3を構成する。
The complex amplitude data generation means 31 generates complex amplitude data representing the light wave distribution when the object is placed at the initial position (step S10: initial position complex amplitude data generation step).
The complex amplitude data correction means 33 corrects the complex amplitude data generated in step S10 so that the object moves from the initial position to the position of the separation distance (step S11: complex amplitude data correction step).
The processing of steps S10 and S11 constitutes the complex amplitude data generation step S3.
ホログラムデータ生成手段35は、ステップS11で補正した複素振幅データからホログラムデータを生成する(ステップS12:ホログラムデータ生成ステップ)。
ホログラムデータ生成装置30は、ステップS12で生成したホログラムデータをSLM18に表示する(ステップS13:表示ステップ)。
ホログラム記録装置1は、ステップS13で表示したホログラムデータが反映された物体光と参照光との干渉縞をホログラム記録媒体9に記録することで、マスタホログラム9Mを製造する(ステップS14:記録ステップ)。
The hologram data generation means 35 generates hologram data from the complex amplitude data corrected in step S11 (step S12: hologram data generation step).
The hologram
The hologram recording device 1 manufactures the master hologram 9 M by recording the interference fringes between the object light and the reference light on which the hologram data displayed in step S13 is reflected on the hologram recording medium 9 (step S14: recording step). ).
ホログラム複製工程S2は、ステップS20,S21の処理で構成されており、詳細に説明する。
ホログラム複製装置2は、ホログラム記録媒体9をマスタホログラム9Mの手前側で離間距離の位置に配置する(ステップS20:配置ステップ)。
ホログラム複製装置2では、ステップS20で配置したホログラム記録媒体9にマスタホログラム9Mの干渉縞を記録することで、マスタホログラム9Mを複製する(ステップS21:複製ステップ)。
The hologram duplication step S2 is composed of the processes of steps S20 and S21, and will be described in detail.
The hologram duplication device 2 arranges the
In the hologram duplicating apparatus 2, by recording the interference fringes of the
以上のホログラム製造手順では、第1例の手法を用いることとしたが、第2例の手法を用いてもよい。この場合、複素振幅データ生成手段31は、離間距離D2の位置に物体Tを配置したときの複素振幅データを生成する(ステップS10A)。そして、ホログラム複製装置2は、ステップS11を行わずに、ステップS12以降の処理を行えばよい。 In the above hologram manufacturing procedure, the method of the first example is used, but the method of the second example may be used. In this case, the complex amplitude data generation means 31 generates complex amplitude data when the object T is arranged at the position of the separation distance D2 (step S10A). Then, the hologram duplicating device 2 may perform the processes after step S12 without performing step S11.
[作用・効果]
以上のように、ホログラム記録装置1は、マスタホログラム9Mを製造する際、物体Tを手前側に移動させて、ホログラムデータを求めている。そして、ホログラム複製装置2は、マスタホログラム9Mを複製する際、その距離だけ、ホログラム記録媒体9をマスタホログラム9Mの手前側に配置することで、物体Tの位置を奥側に戻している。これにより、ホログラムの再生時、縞を物体Tから離すことができるので、物体Tの近くに縞が見えてしまうことを抑制し、ホログラムの品質を向上させることができる。
さらに、ホログラム記録装置1は、第1例の手法を適用した場合、少ない計算量で複素振幅データを求められるので、高速化を図ることができる。
[Action / Effect]
As described above, when the
Further, when the method of the first example is applied to the
例えば、人物の顔を物体Tとした場合を考える。この場合、ホログラム記録媒体9の手前側50cmに顔を表示するホログラムデータを生成し、マスタホログラム9Mを記録する。そして、顔が奥側に50cm戻るようにホログラム記録媒体9を配置して、マスタホログラム9Mを複製する。
For example, consider the case where the face of a person is the object T. In this case, hologram data for displaying a face is generated 50 cm in front of the
また、例えば、広い奥行き範囲に複数の物体Tを配置する場合を考える。この場合、ホログラム記録媒体9の手前側50cmに物体Tを表示するホログラムデータを生成し、マスタホログラム9Mを記録する。そして、物体Tが奥側に50cm戻るようにホログラム記録媒体9を配置して、マスタホログラム9Mを複製する。
Further, for example, consider the case where a plurality of objects T are arranged in a wide depth range. In this case, hologram data for displaying the object T is generated 50 cm in front of the
以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、本発明は前記した実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes design changes and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention.
(変形例:仮想レンズの利用)
図6を参照し、本発明の変形例に係るホログラム記録装置1B及びホログラム複製装置2Bについて、実施形態と異なる点を説明する(適宜図1,図7参照)。
(Modification example: Use of virtual lens)
The
ホログラム記録装置1が、仮想レンズ37を用いたフーリエ変換型ホログラムとして、複素振幅データを求める点が実施形態と異なる。さらに、ホログラム複製装置2Bが、マスタホログラム9Mとホログラム記録媒体9との間にレンズ150を備える点が実施形態と異なる。
The
[ホログラム記録装置の構成]
図1を参照し、ホログラム記録装置1Bの構成について説明する。
図1に示すように、ホログラム記録装置1Bは、レーザ10と、偏光板11と、1/2波長板12と、レンズ13,14と、偏光ビームスプリッタ15と、1/2波長板16と、偏光ビームスプリッタ17と、SLM18と、レンズ19と、HZP処理用マスク20と、レンズ21〜23と、ミラー24,25と、空間フィルタ26と、ステージ27と、ホログラムデータ生成装置30Bとを備える。
[Configuration of hologram recording device]
The configuration of the
As shown in FIG. 1, the
ホログラムデータ生成装置30Bは、ホログラムデータを生成するものであり、複素振幅データ生成手段31Bと、複素振幅データ補正手段33と、ホログラムデータ生成手段35とを備える。
なお、複素振幅データ生成手段31B以外の各手段は、第1実施形態と同様のため、説明を省略する。
The hologram
Since each means other than the complex amplitude data generation means 31B is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
図6(a)に示すように、複素振幅データ生成手段31Bは、物体Tとホログラム記録媒体9との間に仮想レンズ37を配置したフーリエ変換型ホログラムとして、複素振幅データを生成する。すなわち、複素振幅データ生成手段31Bは、物体Tからの光波分布を、仮想レンズ37でのフーリエ変換により求める。ここで、仮想レンズ37のパラメータ(例えば、直径、焦点距離)は、予め設定しておく。
As shown in FIG. 6A, the complex amplitude data generation means 31B generates complex amplitude data as a Fourier transform hologram in which a
[ホログラム複製装置の構成]
図7を参照し、ホログラム複製装置2Bの構成について説明する。
図7に示すように、ホログラム複製装置2Bは、レーザ(第2の光源)100と、ハーフミラー(光分岐手段)110と、参照光照射手段120と、照明光照射手段130と、保持手段140と、レンズ150とを備える。
[Configuration of hologram duplication device]
The configuration of the
As shown in FIG. 7, the
レンズ150は、図6(b)に示すように、仮想レンズ37に対応するレンズである。例えば、レンズ150は、仮想レンズ37と同一パラメータのレンズである。
なお、レンズ150以外の各手段は、ホログラム記録媒体9とマスタホログラム9Mとを離間距離D2だけ離す点も含め、実施形態と同様のため、説明を省略する。
また、ホログラム製造手順も実施形態と同様のため、説明を省略する。
As shown in FIG. 6B, the
Since each means other than the
Further, since the hologram manufacturing procedure is the same as that of the embodiment, the description thereof will be omitted.
以上のように、ホログラム複製装置2Bでは、マスタホログラム9Mとホログラム記録媒体9との間にレンズ150を配置したので、図6(b)のように、枠が無限遠に形成される。これにより、複製ホログラム9Cを再生したとき、観察者90には縞が殆ど見えず、ホログラムの品質をより高くすることができる。
As described above, in the
(その他変形例)
前記した実施形態では、単色レーザを用いることとして説明したが、本発明では、赤色、緑色、青色のカラーレーザを用いることもできる。
前記した実施形態では、ホログラム記録装置及びホログラム複製装置における光学系の構成例を説明したが、本発明は、その構成例に限定されない。
前記した実施形態では、ホログラム記録装置及びホログラム複製装置を独立した装置として説明したが、本発明は、ホログラム記録装置にホログラム複製装置を組み込んで一体型としてもよい。
(Other variants)
In the above-described embodiment, the monochromatic laser has been described, but in the present invention, red, green, and blue color lasers can also be used.
In the above-described embodiment, the configuration example of the optical system in the hologram recording device and the hologram duplication device has been described, but the present invention is not limited to the configuration example.
In the above-described embodiment, the hologram recording device and the hologram duplicating device have been described as independent devices, but in the present invention, the hologram duplicating device may be incorporated into the hologram recording device to be integrated.
1,1B ホログラム記録装置
10 レーザ(光源)
18 SLM(空間光変調器)
30,30B ホログラムデータ生成装置
31,31B 複素振幅データ生成手段
33 複素振幅データ補正手段
35 ホログラムデータ生成手段
2,2B ホログラム複製装置
100 レーザ(第2の光源)
110 ハーフミラー(光分岐手段)
120 参照光照射手段
130 照明光照射手段
140 保持手段
150 レンズ
1,1B
18 SLM (Spatial Light Modulator)
30,30B Hologram data generation device 31,31B Complex amplitude data generation means 33 Complex amplitude data correction means 35 Hologram data generation means 2,2B
110 Half mirror (optical branching means)
120 Reference light irradiation means 130 Illumination light irradiation means 140 Holding means 150 Lens
Claims (4)
第1のホログラム記録媒体の手前側で予め設定した離間距離の位置に物体を配置したときの光波分布である複素振幅データを生成する複素振幅データ生成ステップと、
前記複素振幅データ生成ステップで生成した複素振幅データから前記ホログラムデータを生成するホログラムデータ生成ステップと、
前記ホログラムデータ生成ステップで生成したホログラムデータを空間光変調器に表示する表示ステップと、
前記表示ステップで表示したホログラムデータが反映された物体光と前記参照光との干渉縞を前記第1のホログラム記録媒体に記録することで、前記マスタホログラムを製造する記録ステップと、
第2のホログラム記録媒体を前記マスタホログラムの手前側で前記離間距離の位置に配置する配置ステップと、
前記配置ステップで配置した第2のホログラム記録媒体に前記マスタホログラムの干渉縞を記録することで、前記マスタホログラムを複製する複製ステップと、を備え、
前記複素振幅データ生成ステップは、
予め設定した初期位置に前記物体を配置したときの光波分布を表す複素振幅データを生成する初期位置複素振幅データ生成ステップと、
前記物体が前記初期位置から前記離間距離の位置まで移動するように前記複素振幅データを補正する複素振幅データ補正ステップと、を備えることを特徴とするホログラム製造方法。 This is a hologram manufacturing method in which interference fringes between object light and reference light reflecting hologram data are recorded on a master hologram and the master hologram is duplicated.
A complex amplitude data generation step of generating complex amplitude data which is a light wave distribution when an object is placed at a position of a preset separation distance on the front side of the first hologram recording medium, and a complex amplitude data generation step.
A hologram data generation step for generating the hologram data from the complex amplitude data generated in the complex amplitude data generation step, and a hologram data generation step.
A display step of displaying the hologram data generated in the hologram data generation step on the spatial light modulator, and
A recording step of manufacturing the master hologram by recording the interference fringes between the object light reflecting the hologram data displayed in the display step and the reference light on the first hologram recording medium.
An arrangement step of arranging the second hologram recording medium at a position of the separation distance on the front side of the master hologram, and
A duplication step of duplicating the master hologram by recording the interference fringes of the master hologram on the second hologram recording medium arranged in the arrangement step is provided .
The complex amplitude data generation step
An initial position complex amplitude data generation step for generating complex amplitude data representing a light wave distribution when the object is placed at a preset initial position, and
A hologram manufacturing method comprising: a complex amplitude data correction step of correcting the complex amplitude data so that the object moves from the initial position to the position of the separation distance.
第1のホログラム記録媒体の手前側で予め設定した離間距離の位置に物体を配置したときの光波分布である複素振幅データを生成する複素振幅データ生成ステップと、
前記複素振幅データ生成ステップで生成した複素振幅データから前記ホログラムデータを生成するホログラムデータ生成ステップと、
前記ホログラムデータ生成ステップで生成したホログラムデータを空間光変調器に表示する表示ステップと、
前記表示ステップで表示したホログラムデータが反映された物体光と前記参照光との干渉縞を前記第1のホログラム記録媒体に記録することで、前記マスタホログラムを製造する記録ステップと、
第2のホログラム記録媒体を前記マスタホログラムの手前側で前記離間距離の位置に配置する配置ステップと、
前記配置ステップで配置した第2のホログラム記録媒体に前記マスタホログラムの干渉縞を記録することで、前記マスタホログラムを複製する複製ステップと、を備え、
前記複素振幅データ生成ステップでは、前記物体と前記第1のホログラム記録媒体との間に仮想レンズを配置したフーリエ変換型ホログラムとして前記複素振幅データを生成し、
前記配置ステップでは、前記第2のホログラム記録媒体と前記マスタホログラムとの間に、前記仮想レンズに対応するレンズを配置することを特徴とするホログラム製造方法。 This is a hologram manufacturing method in which interference fringes between object light and reference light reflecting hologram data are recorded on a master hologram and the master hologram is duplicated.
A complex amplitude data generation step of generating complex amplitude data which is a light wave distribution when an object is placed at a position of a preset separation distance on the front side of the first hologram recording medium, and a complex amplitude data generation step.
A hologram data generation step for generating the hologram data from the complex amplitude data generated in the complex amplitude data generation step, and a hologram data generation step.
A display step of displaying the hologram data generated in the hologram data generation step on the spatial light modulator, and
A recording step of manufacturing the master hologram by recording the interference fringes between the object light reflecting the hologram data displayed in the display step and the reference light on the first hologram recording medium.
An arrangement step of arranging the second hologram recording medium at a position of the separation distance on the front side of the master hologram, and
A duplication step of duplicating the master hologram by recording the interference fringes of the master hologram on the second hologram recording medium arranged in the arrangement step is provided.
In the complex amplitude data generation step, the complex amplitude data is generated as a Fourier transform hologram in which a virtual lens is arranged between the object and the first hologram recording medium.
Wherein in the arrangement step, between the master hologram and the second hologram recording medium, wherein the sulfo program producing method placing a lens corresponding to the virtual lens.
前記ホログラムデータ生成装置は、
予め設定した初期位置に物体を配置したときの光波分布を表す複素振幅データを生成する複素振幅データ生成手段と、
前記初期位置から、第1のホログラム記録媒体の手前側で予め設定した離間距離の位置まで、前記物体が移動するように前記複素振幅データを補正する複素振幅データ補正手段と、
前記複素振幅データ補正手段が補正した複素振幅データから前記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、
前記空間光変調器は、前記ホログラムデータ生成装置が生成したホログラムデータを表示することを特徴とするホログラム記録装置。 It includes a light source that generates laser light, a hologram data generator that generates hologram data, and a spatial light modulator that reflects the displayed hologram data on the laser light to generate object light, which is referred to as the object light. A hologram recording device that records interference fringes with light on a master hologram.
The hologram data generator is
A complex amplitude data generation means for generating complex amplitude data representing a light wave distribution when an object is placed at a preset initial position, and
A complex amplitude data correction means for correcting the complex amplitude data so that the object moves from the initial position to a position of a preset separation distance on the front side of the first hologram recording medium.
A hologram data generating means for generating the hologram data from the complex amplitude data corrected by the complex amplitude data correcting means is provided.
The spatial light modulator is a hologram recording device that displays hologram data generated by the hologram data generation device.
第2の光源と、
前記第2の光源からの光を、前記マスタホログラムと第2のホログラム記録媒体とに分岐させる光分岐手段と、
前記光分岐手段で分岐した光を前記マスタホログラムに出射する照明光照射手段と、
前記光分岐手段で分岐した光を前記第2のホログラム記録媒体に出射する参照光照射手段と、
前記マスタホログラム及び前記第2のホログラム記録媒体を前記離間距離だけ離して保持する保持手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載のホログラム記録装置。 To duplicate the master hologram
The second light source and
An optical branching means for branching the light from the second light source into the master hologram and the second hologram recording medium.
Illumination light irradiation means that emits light branched by the light branching means to the master hologram, and
A reference light irradiating means that emits the light branched by the optical branching means to the second hologram recording medium, and
A holding means for holding the master hologram and the second hologram recording medium at a distance of the distance, and
The hologram recording apparatus according to claim 3, further comprising.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017077887A JP6960144B2 (en) | 2017-04-11 | 2017-04-11 | Hologram manufacturing method and hologram recording device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017077887A JP6960144B2 (en) | 2017-04-11 | 2017-04-11 | Hologram manufacturing method and hologram recording device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018180199A JP2018180199A (en) | 2018-11-15 |
JP6960144B2 true JP6960144B2 (en) | 2021-11-05 |
Family
ID=64276460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017077887A Active JP6960144B2 (en) | 2017-04-11 | 2017-04-11 | Hologram manufacturing method and hologram recording device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6960144B2 (en) |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4940143A (en) * | 1972-08-18 | 1974-04-15 | ||
JPS54107750A (en) * | 1978-02-10 | 1979-08-23 | Dainippon Printing Co Ltd | Fabricating of hologram |
JPH0635391A (en) * | 1992-07-20 | 1994-02-10 | Fujitsu Ltd | Stereoscopic display device |
JP3059590B2 (en) * | 1992-09-30 | 2000-07-04 | 富士通株式会社 | Stereoscopic display method and apparatus |
KR19990028317A (en) * | 1995-06-23 | 1999-04-15 | 모크 파이 | Multiplexed Hologram Copy System and Method |
JP3442981B2 (en) * | 1996-12-06 | 2003-09-02 | 日本電信電話株式会社 | Computer hologram creation method, recording medium recording the method, and moving image hologram display device |
JP3653360B2 (en) * | 1996-12-06 | 2005-05-25 | 日本電信電話株式会社 | Method and apparatus for creating computer generated hologram |
JP2000272300A (en) * | 1999-03-26 | 2000-10-03 | Shiseido Co Ltd | Forgery preventive adhesive seal and its manufacture |
JP4646097B2 (en) * | 2001-07-18 | 2011-03-09 | 大日本印刷株式会社 | Hologram recording film with additional information and recording method thereof |
JP4605625B2 (en) * | 2001-08-09 | 2011-01-05 | 大日本印刷株式会社 | Hologram recording film with additional information and recording method thereof |
DE102004063838A1 (en) * | 2004-12-23 | 2006-07-06 | Seereal Technologies Gmbh | Method and apparatus for calculating computer generated video holograms |
JP2008197240A (en) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Fujifilm Corp | Multiple exposure hologram, method for creating the hologram, and hologram creating apparatus |
JP2008209722A (en) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Fujifilm Corp | Method for producing multiple-exposure hologram and multiple-exposure hologram |
JP5029816B2 (en) * | 2007-03-30 | 2012-09-19 | 大日本印刷株式会社 | Hologram production method |
JP2008287107A (en) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Hokkaido Univ | Hologram copying device, and hologram copying method |
JP2016176996A (en) * | 2015-03-18 | 2016-10-06 | アルプス電気株式会社 | Image projection device |
DE102015205873A1 (en) * | 2015-04-01 | 2016-10-06 | Seereal Technologies S.A. | Method for calculating holograms for holographic reconstruction of two-dimensional and / or three-dimensional scenes |
-
2017
- 2017-04-11 JP JP2017077887A patent/JP6960144B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018180199A (en) | 2018-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2663901B1 (en) | Apparatus for holographic display | |
US8817068B2 (en) | Digital hologram image display device | |
KR101894017B1 (en) | Apparatus for manufacturing Holographic Optical Element, and apparatus for reconstruction of holograms | |
JP2003516565A (en) | Holographic printer | |
WO2009147867A1 (en) | Hologram generating device and hologram printer | |
US9651918B2 (en) | Method and apparatus for holographic recording | |
Kang et al. | Holographic printing of white-light viewable holograms and stereograms | |
US20150147685A1 (en) | System and method for holography-based fabrication | |
US20130120816A1 (en) | Thin flat type convergence lens | |
CN211857190U (en) | Vector holographic imaging display system | |
US8908249B2 (en) | Wide angle hologram device illuminated with a near field source and method for manufacturing same | |
US20170212472A1 (en) | System and method for holography-based fabrication | |
US20050134949A1 (en) | Hologram making method | |
WO2003003129A1 (en) | Image exposure recorder and image exposure recording method | |
US20020018255A1 (en) | Holographic stereogram exposure apparatus, method thereof, and holographic stereogram generation system | |
KR20120069480A (en) | Apparatus and method for reproducing hologram image | |
JP6960144B2 (en) | Hologram manufacturing method and hologram recording device | |
JP4192295B2 (en) | Holographic stereogram manufacturing apparatus and manufacturing method | |
JP6607491B2 (en) | Hologram data generation device and program thereof | |
JP6614636B2 (en) | Method for manufacturing hologram screen | |
JPH11231762A (en) | Production of holographic hard copy | |
KR20210046485A (en) | Hologram duplication method and system | |
WO2018190164A1 (en) | Hologram recording device and hologram manufacturing method | |
KR20140005740A (en) | Apparatus for high speed recording of hologram | |
JP6960143B2 (en) | Hologram recording equipment and hologram manufacturing equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200311 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210119 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210302 |
|
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: 20210907 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211004 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6960144 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |