JPH0371177A - イメージホログラムおよびその記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、デイスプレィ用ホログラムとして使用される
白色光によって再生可能なイメージホログラムおよびそ
の記録方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、白色光でホログラムを再生するための記録方法と
して、イメージホログラフィの手法が用いられており、
この方法を利用した何種類かのイメージホログラムが知
られている。

特に、垂直方向の情報を制限したレインボウホログラム
は、デイスプレィ用ホログラムとして広く使用されてい
る。

第１０図は、従来のレインボウホログラムの記録および
再生方法を示した図である。

まず、第１０Ａ図に示すように、コヒーレントな被写体
照明光１０１を被写体１０２に照射して、被写体１０２
から反射してくる物体光１０３と、コヒーレントな参照
光１０４とを干渉させた干渉縞で、感光材料１０５を露
光したのちに現像して、マスタホログラム１０６を作製
する。

つぎに、第１０Ｂ図に示すように、マスタホログラム１
０６に、横方向に直線状のスリット１０８ａの有るマス
ク板１０Ｂをかけ、これに参照光１０４と共役な再生照
明光１０７を照射し、感光材料１１０の位置に縦方向の
立体感を失い横方向だけの立体被写体像を実像として再
生し、これを物体光１０９として、参照光１１２と干渉
させてできた干渉縞で感光材料１１０を露光したのち現
像してレインボウホログラム１１４を得る。

第１０Ｃ図に示すように、レインボウホログラム１１４
に、白色光である再生照明光１１５を照射すると、物体
の再生像１１７とともに、スリット像１１８も再生され
る。ただし、白色光で再生する場合には、白色光に含ま
れる種々の波長の光によりスリット像１１８の再生され
る位置が異なるため、観察位置により色が異なった再生
像が見える。

レインボウホログラム１１４は、横方向に直線状のスリ
ット１０８ａをもつマスク板１０８によって、縦方向の
立体情報を制限しているので、白色光で再生しても縦方
向の立体感は失っているが、ボケの少ない鮮明な再生像
を得ることができる。

つまり、レインボウホログラム１１４は、縦方向の視差
を捨てる代わりに、白色光により鮮明な画像の再生を可
能にしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述した従来のレインボウホログラムでは、ホ
ログラムを観察する場合に、ある限定された狭い範囲か
らしか再生像を観察することができず、設定された角度
以外から見たり、また、大形のホログラムを複数の観察
者が覗き込むような場合には、ホログラム画像が見にく
いという問題があった。

本発明の目的は、白色光によって再生可能であって、よ
り広い範囲から再生像を観察することができるイメージ
ホログラムおよびその記録方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するために、本発明によるイメージホロ
グラムは、ホログラムの記録面にほぼ垂直に白色光であ
る再生光を照射し、そのホログラムから曲線または直線
もしくはそれらの組合せにより曲率をもつようなスリッ
ト状にスペクトル分光した透過または反射の回折光を発
生させ、その回折光の広がる範囲から前記ホログラムの
記録面近傍にホログラム画像を観察できるように構成さ
れている。

一方、本発明によるイメージホログラムの記録方法は、
フレネルホログラムが記録されたマスタホログラムを再
生して得られる結像した実像の近傍に記録材料を配置し
て、前記実像を結像する光束を物体光として新たにホロ
グラムを記録する２ステップ法によるイメージホログラ
ムの記録方法において、前記記録材料を前記マスタホロ
グラムとほぼ平行に配置し、前記マスタホログラムに結
像した前記実像のほぼ中心を通りそのマスタホログラム
に直交する線がそのマスタホログラムと交わる点を中心
にして、曲線または直線もしくはそれらの組合せにより
曲率をもつようにしたスリットのあるマスク板で覆って
前記マスタホログラムの再生領域を制限し、前記ホログ
ラムを記録するための参照光を前記記録材料に対してほ
ぼ垂直に入射して記録するように構成したことを特徴と
するイメージホログラムの記録方法。

また、本発明によるイメージホログラムの記録方法は、
被写体に照明光を照射し、その被写体から反射した物体
光を結像レンズで結像させた実像の近傍に記録材料を配
置して、ホログラムを記録する１ステップ法によるイメ
ージホログラムの記録方法において、前記ホログラムの
記録材料とほぼ平行に配置され、前記被写体の中心を通
りその被写体に直交する線上でその被写体と結像レンズ
間のある点を中心にして、曲線または直線もしくはそれ
らの組合せにより曲率をもつようにしたスリットのある
マスク板を配置して物体光の情報を制限し、前記ホログ
ラムを記録するための参照光を前記記録材料に対してほ
ぼ垂直に入射して記録するように構成することもできる
。

〔実施例〕

以下、図面等を参照して、実施例につき、本発明の詳細
な説明する。

第１図、第２図は、本発明によるイメージホログラムの
記録方法の実施例を説明するための図、第３図は同記録
方法により記録されたイメージホログラムを示した図、
第４図は、そのホログラムの使用例を示した図である。

ここでは、２ステップ法によるホログラムの記録方法に
適用した場合を説明したのちに、記録されたホログラム
について説明する。

まず、第１図に示すような光学系を用いて、フレネルホ
ログラムを記録して、マスタホログラムとして使用する
。

レーザ光源から発振されたコヒーレント光を、被写体照
明光１として、被写体２に照射し、被写体２で反射した
物体光３と、直接照射されるコヒーレント光な参照光４
とにより生じた干渉縞を、マスタホログラム用の感光材
料５上で露光する９この感光材料５を現像して、マスタ
ホログラム６を作製する。

つぎに、得られたマスタホログラムを基にして、第２図
に示した光学系を用いて、イメージホログラムを記録す
る。

再生照明光７をマスタホログラム６の裏側から参照光４
と共役な方向から照射する。マスタホログラム６には、
ドーナツ状のスリット８ａをもつマスク板８を被せであ
る。このため、マスタホログラム６で再生された画像は
、このスリット８ａ以外の部分で制限されている。再生
されたマスタホログラムの回折光は、物体光としてイメ
ージホログラム用の感光材料９に照射される。なお、マ
スク板８のスリット８ａの幅は、１〜１０ｍｍ程度が好
ましい。

感光材料９は、マスタホログラム６とほぼ平行に配置さ
れている。この感光材料９には、その感光面にほぼ垂直
に入射するように、ξラーＩＯによりコヒーレントな参
照光１１が導かれている。

このように配置する理由は、イメージホログラムを再生
する際に、ホログラム記録面にほぼ垂直に再生照明光を
照射して、その記録面に対して所定の角度傾斜した位置
から広い範囲で観察できるようにするためである（第３
図、第４図参照）。このミラー１０は、できるだけマス
ク板８側に近づけることが好ましい。このようにして、
感光材料９上に、被写体２の実像１３の立体像のイメー
ジが参照光１１と物体光１２とで生じた干渉縞として記
録される。

感光材料９を露光して、上記のようなイメージホログラ
ム１４を作製する。

イメージホログラム１４を水平に置いて、下側から単色
光である再生照明光１５で再生すると、回折光１６は、
環状のスリット像１８のように回折する。このとき、被
写体２の像１７は、ホログラム面近傍で観察することが
できる。なお、再生照明光１５が白色光である場合には
、回折光１６はスペクトルに分光して、波長別に異なる
角度で同心円状に広がりをもって回折する。

このイメージホログラム１４は、第４図に示すように、
テーブルの上面に貼付するようなＰＯＰ等に利用でき、
複数の観察者１９が覗き込むようにして見ても、各観察
者１９が鮮明なホログラムの像１７を観察できる。

なお、第３図で示したホログラム１４を原盤として、表
面レリーフの複製型を作製し、プラスチックシートなど
に熱プレスしてエンボスホログラムを大量に作製するこ
とができる。

第５図は、本発明によるイメージホログラムを再生する
他の実施例を示した図、第６図は、そのホログラムの使
用例を示した図である。

前述したようなエンボスホログラムのレリーフ面または
その裏面にアニミニウム蒸着などにより反射層を設け、
第５図のような反射形のホログラム１４ａを作製するこ
とができる。

この場合には、第６図に示すように、床に反射形のホロ
グラム１４ａを貼付して、室内光などを再生照明光１５
”ａとしてホログラムの像１７を再生すれば、観察者１
９が移動しながらでも、鮮明にホログラム画像を観察で
きる。

第７図、第８図は、本発明によるイメージホログラムの
記録方法の変形例を示した図である。

第２図の光学系では、参照光１１をミラー１０で導いた
例で説明したが、参照光１１ば、感光材料９にほぼ垂直
に入射すればよく、第７図に示したように、マスタホロ
グラム６およびマスク板８の中心部をくり抜いて、感光
材料９に直接照射してもよい。このようにすれば、ミラ
ー１０が物体光１２を遮るなどの影響を与えることがな
い。

また、第２図の光学系では、マスク板８に設けるスリッ
ト８ａの形状は、完全な円の円周の形状の例で説明した
が、第９図に示したように、半円の円周形状のスリット
８ｂを用いてもよい。このようにすれば、ホログラムを
再生する際に生ずるマイナス１次回折光の影響を少なく
できるとともに、ミラー１０の設置場所が容易であり、
参照光１ｌ−ｔ−導きやすくなる。

なお、スリットの形状は、円形が最適であるが、この他
にも、三角形や四角形などの多角形の辺やその一部を用
いてもよいし、曲線と直線を組み合わせたりして曲率を
もつようにしたり、それらが歪んだり、波状その他に変
形した形であってもよい。多角形の場合には、できるだ
け円に近いことが好ましい。

第９図は、本発明によるイメージホログラムの記録方法
の他の実施例を示した図である。

第９図の実施例では、１ステップ法によりイメージホロ
グラムを記録したものである。

被写体３１と結像レンズ３４の間に、ドーナツ状のスリ
ット３３ａのあるマスク板３３を置き、マスク板３３と
ほぼ平行に感光材料３７を置く。

照明光３０を照射して、被写体３１で反射した物体光３
２を、マスク板３３のスリット３３ａを通して、結像レ
ンズ３４により、感光材料３７上に結像させる。この物
体光３２に、ごシー３５により感光材料３７にほぼ垂直
に入射する参照光３６を干渉させて、ホログラム記録し
て現像する。

このようにしても、前述の方法で作製したイメージホロ
グラムと同様のホログラムを得ることができる。

なお、１ステップ法による場合にも、第５図〜第８図の
実施例をほぼそのまま適用することができる。

〔発明の効果〕

以上詳しく説明したように、本発明によれば、請求項（
１）のようにイメージホログラムにほぼ垂直に白色再生
光を照射すれば、環状などに広がる幅のある回折光を生
ずるため、斜めから観察したときに、広範囲な位置から
記録したホログラム画像を鮮明に見ることができる。

また、請求項（２）　（３）によれば、そのようなイメ
ージホログラムを極めて簡単な方法で記録することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、本発明によるイメージホログラムの
記録方法の実施例を説明するための図、第３図は同記録
方法により記録されたイメージホログラムを示した図、
第４図は、そのホログラムの使用例を示した図である。 第５図は、本発明によるイメージホログラムを再生する
他の実施例を示した図、第６図は、そのホログラムの使
用例を示した図である。 第７図、第８図は、本発明によるイメージホログラムの
記録方法の変形例を示した図である。 第９図は、本発明によるイメージホログラムの記録方法
の他の実施例を示した図である。 第１０図は、従来のレインボウホログラムの記録および
再生方法を示した図である。 １・・・被写体照明光　　　　２・・・被写体３・・・
物体光　　　　　　　４・・・参照光５・・・感光材料
　　　　　　６・・・マスタホログラム７・・・マスタ
ホログラムの再生照明光８・・・マスク板 ９・・・感光材料　　　　　　１０・・・ミラー１１・
・・参照光　　　　　　１２・・・物体光１３・・・実
像 １４・・・イメージホログラム １５・・・イメージホログラムの再生照明光１６・・・
回折光 １７・・・ホログラム画像　　１８・・・スリットの実
像３０・・・照明光 ３２・・・物体光 ３４・・・結像レンズ ３６・・・参照光

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ホログラムの記録面にほぼ垂直に白色光である再
   生光を照射し、そのホログラムから曲線または直線もし
   くはそれらの組合せにより曲率をもつようなスリット状
   にスペクトル分光した透過または反射の回折光を発生さ
   せ、その回折光の広がる範囲から前記ホログラムの記録
   面近傍にホログラム画像を観察できるように構成したイ
   メージホログラム。
2. （２）フレネルホログラムが記録されたマスタホログラ
   ムを再生して得られる結像した実像の近傍に記録材料を
   配置して、前記実像を結像する光束を物体光として新た
   にホログラムを記録する２ステップ法によるイメージホ
   ログラムの記録方法において、前記記録材料を前記マス
   タホログラムとほぼ平行に配置し、前記マスタホログラ
   ムに結像した前記実像のほぼ中心を通りそのマスタホロ
   グラムに直交する線がそのマスタホログラムと交わる点
   を中心にして、曲線または直線もしくはそれらの組合せ
   により曲率をもつようにしたスリットのあるマスク板で
   覆って前記マスタホログラムの再生領域を制限し、前記
   ホログラムを記録するための参照光を前記記録材料に対
   してほぼ垂直に入射して記録するように構成したことを
   特徴とするイメージホログラムの記録方法。
3. （３）被写体に照明光を照射し、その被写体から反射し
   た物体光を結像レンズで結像させた実像の近傍に記録材
   料を配置して、ホログラムを記録する１ステップ法によ
   るイメージホログラムの記録方法において、前記ホログ
   ラムの記録材料とほぼ平行に配置され、前記被写体の中
   心を通りその被写体に直交する線上でその被写体と結像
   レンズ間のある点を中心にして、曲線または直線もしく
   はそれらの組合せにより曲率をもつようにしたスリット
   のあるマスク板を配置して物体光の情報を制限し、前記
   ホログラムを記録するための参照光を前記記録材料に対
   してほぼ垂直に入射して記録するように構成したことを
   特徴とするイメージホログラムの記録方法。