JPH05158394A - 湾曲使用による収差を補正したホログラムの作製方法 - Google Patents

湾曲使用による収差を補正したホログラムの作製方法

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JPH05158394A
JPH05158394A JP32161391A JP32161391A JPH05158394A JP H05158394 A JPH05158394 A JP H05158394A JP 32161391 A JP32161391 A JP 32161391A JP 32161391 A JP32161391 A JP 32161391A JP H05158394 A JPH05158394 A JP H05158394A
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Hideaki Morita
森田英明
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホログラムを湾曲させた状態で再生、結像に
使用する場合に、結像される像に生じる収差を補正する
ようにホログラムを作製する。 【構成】 感光材料3を使用状態と同じ湾曲状態にして
光源1、2からの2光束を干渉させて記録することによ
り、湾曲した状態で再生したり、結像に使用しても、そ
の湾曲により収差が発生することがなく、明るい像が再
生、結像される。なお、複製時に同様にしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、湾曲した状態で再生し
たり、結像に使用するホログラムの作製方法に関し、特
に、ホログラムを湾曲させて使用する場合に像に生じる
収差を補正したホログラムの作製方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ヘッドアップディスプレイは、観察者に
外界の景色を見せると共に、表示のための可視の基礎情
報を反射する光学ディスプレイである。このような基礎
情報は、典型的には、陰極線管の表示面から出る光によ
って送られる。ヘッドアップディスプレイは、例えば、
操縦士が決定的な飛行情報を監視し、かつ、航空機の外
部で起こりつつある事態を同時に観察することができる
ように、戦闘機に装備されている。さらに、ヘッドアッ
プディスプレイを自動車に使用することにより、自動車
の安全性を増大させ、また、空間の有用性の問題を解決
する。
【0003】従来技術としては、例えば、ヘッドアップ
ディスプレイをホログラムで作製する方法が知られてい
る。この模式的な光学系を図1に示す。すなわち、ホロ
グラムHは透過性のものであると共に、視野外に配置さ
れた光源Sの像Iを視野に重ねて結像するものである。
【0004】また、ホログラム原版と感光材料を密着し
て複製する方法も知られている。この場合、ホログラム
原版を平面状又は円筒状とする方法も知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両用ヘッ
ドアップディスプレイを貼り付ける窓は、一般には湾曲
している。一般に、ホログラムは平面状で記録するた
め、このようなホログラムを湾曲した窓に貼り付けて使
用すると、結像される像にその湾曲により収差が発生す
るという問題があった。
【0006】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、ホログラムを湾曲させた状態
で再生、結像に使用する場合に、ホログラムによって結
像される像に生じる収差を補正するようにホログラムを
作製する方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第1の湾曲使用による収差を補正したホログラムの
作製方法は、湾曲した状態で再生したり、結像に使用す
るホログラムの作製方法において、感光材料を使用状態
と同じ湾曲状態にして2光束を干渉させて記録すること
を特徴とする方法である。
【0008】また、本発明の第2の湾曲使用による収差
を補正したホログラムの作製方法は、湾曲した状態で再
生したり、結像に使用するホログラムの作製方法におい
て、感光材料を使用状態と同じ湾曲状態にして2光束を
干渉させて記録することによりホログラム原版を作製
し、その後、このホログラム原版と新たな感光材料を密
着露光することにより複製ホログラムを作製することを
特徴とする方法である。
【0009】この場合、密着露光において、感光材料及
びホログラム原版に対する照明光の入射角の分布が、ホ
ログラム原版記録時の一方の光束の入射角の分布と等し
くなるように照明光を設定することが望ましく、湾曲が
円筒状の場合には、感光材料及びホログラム原版に対す
る照明光の入射角の分布が、ホログラム原版記録時の一
方の光束の入射角の分布と等しくなるように照明光に非
点収差を持たせることが望ましい。なお、感光材料及び
ホログラム原版を平面状に配置しても、また、円筒状に
配置しても、密着露光ができる。
【0010】さらに、本発明の第3の湾曲使用による収
差を補正したホログラムの作製方法は、湾曲した状態で
再生したり、結像に使用するホログラムの作製方法にお
いて、感光材料を平面状態で2光束を干渉させて記録す
ることによりホログラム原版を作製し、その後、新たな
感光材料を使用状態と同じ湾曲状態にして平面状ホログ
ラム原版と近接させた状態で露光することにより複製ホ
ログラムを作製することを特徴とする方法である。
【0011】これらの方法は、何れも、特に、湾曲した
ガラス上に取り付けて使用するヘッドアップディスプレ
イ用のホログラムの作製方法に適している。
【0012】
【作用】本発明の何れのホログラム作製方法において
も、ホログラム作製時、又は、ホログラム複製時に、感
光材料を使用状態と同じ湾曲状態にして記録又は複製す
るので、湾曲した状態で再生したり、結像に使用して
も、その湾曲により収差が発生することがなく、明るい
像が再生、結像される。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照にして本発明のホログラム
作製方法のいくつかの実施例について説明する。湾曲使
用時に結像された像に収差を発生させないために、本発
明においては、まず、ホログラム記録感光材料をホログ
ラム使用時と同じ湾曲状態にして記録することにする。
この場合、再生時と同じ状態で記録するため、収差が発
生することはない。
【0014】具体的な実施例として、図2に断面図
(a)、平面図(b)、側面図(c)を示すような光学
系により、以下の条件で感光材料3に光源1と光源2か
らの光を干渉させてホログラムを記録した。このときの
感光材料3は、曲率半径R=5mに湾曲したガラス板上
に感光フィルムをキシレンを用いて貼り付けることによ
り得た。なお、光源1、光源2の感光材料3からの距
離、感光材料3の設定角度、感光材料3のサイズは図示
の通りである。
【0015】感光材料 AGFA−GEVAERT
社、8E56HD、30×30cm 現像処理 CW−C2(2分)、PBQ−2(2
分)、水洗(10分)、ドライウェル(30秒)、自然
乾燥 光源 アルゴンレーザ、514nm、1W 以上のようにして作製したホログラムを曲率半径R=5
mの自動車の窓に貼り付けて、窓中心から下の30cm
の位置に配置した計器板を景色と重ね合わせて表示させ
たところ、計器板の像には何ら収差が認められなかっ
た。
【0016】次に、このように湾曲した状態で記録され
たホログラムを原版として、その複製を作製する方法に
ついて説明する。
【0017】第1の方法は、このように湾曲状態で記録
したホログラム原版を平面にして、新たな平面感光材料
と密着して複製をする方法である。そのための光学系を
図3の平面図(a)と正面図(b)に示す。ホログラム
原版4と新たな感光材料5とを屈折率マッチング剤(例
えば、キシレン)6を介して密着し、ホログラム原版4
の裏面に黒い光吸収材7を張りつける。そして、新たな
感光材料5側から原版4記録のときの光源1に相当する
光源にて照明するが、ホログラム原版4が平面に戻され
ているので、ホログラム原版4及び新たな感光材料5に
は、ホログラム原版4記録時の入射角と等しい角度で照
明光が入射するようにしなければならない。そのために
は、図(b)のx−y断面内においては、図2(a)の
場合の光源1と同様な位置にある点光源8から出る光束
を用いるが、湾曲を直して平面にしたことが影響する図
3(a)のx−z断面内においては、より近い位置にあ
る点光源9から出る光束を用いなければならない。この
ように直交する2つの断面内で異なる点から出る光束を
作るには、非点収差を有する光学系を用いればよい。図
3の実施例の場合、球面レンズ10とx−y断面内にお
いて屈折作用を有するシリンドリカルレンズ11とを用
い、点光源12からの光を、図示のように、x−y断面
内においては位置8に、x−z断面内においては位置9
に結像するようにすればよい。以上のように、ホログラ
ム原版記録時の入射角と等しい角度で照明光を入射させ
ると、複製ホログラムを湾曲して使用するとき、ブラッ
ク条件が満足され、収差がなく明るい像が得られる。な
お、図示の距離Lは非点隔差を表している。
【0018】また、第2の方法は、湾曲状態で記録した
ホログラム原版をそのままの湾曲状態で新たな感光材料
と密着して複製をする方法である。湾曲が図2のように
円筒である場合の複製方法の1実施例を示す斜視図を図
4に示す。記録時の湾曲の曲率と同じ円筒体13の表面
にホログラム原版14を貼り付け、その周囲にベルト状
の新たな感光材料15を巻き付け、感光材料15側から
原版14記録のときの光源1に相当する位置の点光源1
6にて照明しながら、矢印のように周速を一致させてホ
ログラム原版14と感光材料15を移動させることによ
り、原版と同じホログラムを連続的に密着露光すること
ができる。なお、複製に用いる照明光に図3と同様に非
点収差を有するものが使用可能な場合、円筒体13の曲
率半径は必ずしも原版14記録時の曲率半径と同じにす
る必要はない。要は、ホログラム原版14記録時の入射
角と等しい角度で照明光が入射するようにすればよい。
【0019】ところで、図2のホログラム原版の撮影方
法は、ホログラム記録感光材料をホログラム使用時と同
じ湾曲状態にして記録するものであったが、原版記録時
には湾曲した感光材料の代わりに平面状の感光材料を使
用し、複製時に、重ね合わせる新たな感光材料を使用時
の湾曲状態にすることによっても、収差を取り除くこと
ができる。図5はその撮影時の斜視図であり、平面ホロ
グラム原版17は図2と同様な光学系により撮影される
が、感光材料3を湾曲させないで記録する。このような
平面ホログラム原版17を新たな感光材料18と重ね合
わせて複製するが、この場合は両者を密着しないで、新
たな感光材料18のみを使用状態と同じ湾曲状態にして
平面ホログラム原版17と近接させ、感光材料18側か
ら原版17記録時の一方の光源2に相当する位置の点光
源19にて照明することにより、複製を作製する。この
場合は、撮影の安定性に乏しい原版17の作製が平面状
で行え、同時に、複製時に正確な波面が記録できるとい
う利点がある。
【0020】以上、何れのホログラム作製方法によって
も、ホログラム使用時の湾曲による収差が伴わない再生
像、結像を与えることができるホログラムが撮影でき
た。
【0021】以上、本発明の湾曲使用による収差を補正
したホログラムの作製方法のいくつかの実施例について
説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種
々の変形が可能である。
【0022】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の湾曲使用による収差を補正したホログラムの作製方法
によると、ホログラム作製時、又は、ホログラム複製時
に、感光材料を使用状態と同じ湾曲状態にして記録又は
複製するので、湾曲した状態で再生したり、結像に使用
しても、その湾曲により収差が発生することがなく、明
るい像が再生、結像される。
【図面の簡単な説明】
【図1】ホログラムを用いたヘッドアップディスプレの
模式的な光学系を示す図である。
【図2】湾曲した感光材料にヘッドアップディスプレ用
のホログラムを作製する光学系の1実施例の配置を示す
図である。
【図3】図2により作製したホログラムから複製を作製
するための1実施例の光学系の配置を示す図である。
【図4】複製を作製するための別の実施例の光学系の配
置を示す図である。
【図5】平面状の原版から湾曲した感光材料へ再露光し
て複製を作製するための実施例の光学系の配置を示す図
である。
【符号の説明】
H…ホログラム S…光源 I…像 1、2…光源 3…感光材料 4…ホログラム原版 5…新たな感光材料 6…屈折率マッチング剤 7…光吸収材 8、9…点光源 10…球面レンズ 11…シリンドリカルレンズ 12…点光源 13…円筒体 14…ホログラム原版 15…新たな感光材料 16…点光源 17…平面ホログラム原版 18…新たな感光材料 19…点光源

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 湾曲した状態で再生したり、結像に使用
    するホログラムの作製方法において、感光材料を使用状
    態と同じ湾曲状態にして2光束を干渉させて記録するこ
    とを特徴とする湾曲使用による収差を補正したホログラ
    ムの作製方法。
  2. 【請求項2】 湾曲したガラス上に取り付けて使用する
    ヘッドアップディスプレイ用のホログラムを作製するこ
    とを特徴とする請求項1記載の湾曲使用による収差を補
    正したホログラムの作製方法。
  3. 【請求項3】 湾曲した状態で再生したり、結像に使用
    するホログラムの作製方法において、感光材料を使用状
    態と同じ湾曲状態にして2光束を干渉させて記録するこ
    とによりホログラム原版を作製し、その後、このホログ
    ラム原版と新たな感光材料を密着露光することにより複
    製ホログラムを作製することを特徴とする湾曲使用によ
    る収差を補正したホログラムの作製方法。
  4. 【請求項4】 密着露光において、感光材料及びホログ
    ラム原版に対する照明光の入射角の分布が、ホログラム
    原版記録時の一方の光束の入射角の分布と等しくなるよ
    うに照明光を設定することを特徴とする請求項3記載の
    湾曲使用による収差を補正したホログラムの作製方法。
  5. 【請求項5】 湾曲が円筒状であり、密着露光におい
    て、感光材料及びホログラム原版に対する照明光の入射
    角の分布が、ホログラム原版記録時の一方の光束の入射
    角の分布と等しくなるように照明光に非点収差を持たせ
    ることを特徴とする請求項4記載の湾曲使用による収差
    を補正したホログラムの作製方法。
  6. 【請求項6】 密着露光において、感光材料及びホログ
    ラム原版を平面状に配置することを特徴とする請求項3
    から5の何れか1項記載の湾曲使用による収差を補正し
    たホログラムの作製方法。
  7. 【請求項7】 密着露光において、感光材料及びホログ
    ラム原版を円筒状に配置することを特徴とする請求項3
    から5の何れか1項記載の湾曲使用による収差を補正し
    たホログラムの作製方法。
  8. 【請求項8】 湾曲したガラス上に取り付けて使用する
    ヘッドアップディスプレイ用のホログラムを複製するこ
    とを特徴とする請求項3から7の何れか1項記載の湾曲
    使用による収差を補正したホログラムの作製方法。
  9. 【請求項9】 湾曲した状態で再生したり、結像に使用
    するホログラムの作製方法において、感光材料を平面状
    態で2光束を干渉させて記録することによりホログラム
    原版を作製し、その後、新たな感光材料を使用状態と同
    じ湾曲状態にして平面状ホログラム原版と近接させた状
    態で露光することにより複製ホログラムを作製すること
    を特徴とする湾曲使用による収差を補正したホログラム
    の作製方法。
  10. 【請求項10】 湾曲したガラス上に取り付けて使用す
    るヘッドアップディスプレイ用のホログラムを複製する
    ことを特徴とする請求項9記載の湾曲使用による収差を
    補正したホログラムの作製方法。
JP32161391A 1991-12-05 1991-12-05 湾曲使用による収差を補正したホログラムの作製方法 Pending JPH05158394A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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