JPH05341704A

JPH05341704A - ホログラム表示装置

Info

Publication number: JPH05341704A
Application number: JP15167492A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Hayashi; 宏太郎林; Yukio Maekawa; 幸男前川; Kosei Kobayashi; 孝生小林; Masaru Yano; 賢谷野; Koji Hamaguchi; 浩二濱口
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1992-06-11
Filing date: 1992-06-11
Publication date: 1993-12-24

Abstract

(57)【要約】【目的】明るいホログラム像を表示する。【構成】ホログラム板１を照明する再生光源２及び投光
レンズ３と，照明により再生されたホログラム像を反射
させる凹面ハーフミラー４とを設ける。凹面ハーフミラ
ー４は、ホログラム板１からの光を正のパワーで反射さ
せるが、再生光以外の光を透過させるので、被写体から
の光は前記反射光と共に瞳５に向かう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はホログラム表示装置に関
するものであり、更に詳しくは、アルバダ式ファインダ
ーに好適なホログラム表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カメラのファインダーの視野
枠をホログラムにより表示する技術が知られている。特
開昭59-185319号，同60-23838号，同60-60627号等にお
いては、かかる技術を適用した逆ガリレオ式ファインダ
ーが提案されている。一方、本出願人は、正確に視野範
囲を示すことが難しいと言われていた素通し型ファイン
ダーに上記技術を適用することによって、正確な視野表
示が可能なスポーツファインダーを提案した(特開平2-8
7129号)。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記逆ガリレ
オ式ファインダーには、視野が小さく見づらいといった
問題がある。また、前記素通し型ファインダーは、明る
さの点において、まだ満足できる状態とはなっていな
い。

【０００４】本発明は、これらの点に鑑みてなされたも
のであって、明るいホログラム像を表示することができ
るホログラム表示装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のホログラム表示装置は、ホログラム像を記
録したホログラム板と，前記ホログラム板に記録したホ
ログラム像を再生する再生手段と，正のパワーを有する
光学系とを備え、前記ホログラム板に記録されたホログ
ラム像は、前記再生手段によって再生されたホログラム
像を形成する光束が、前記正のパワーを有する光学系を
通して観察者の瞳位置近傍に集光するように記録されて
いることを特徴としている。

【０００６】

【作用】このような構成によると、前記再生されたホロ
グラム像を形成する光束が、正のパワーを有する光学系
によって観察者の瞳位置近傍に集光するため、形成され
るホログラム像は従来のホログラム表示装置よりも明る
く観察される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は、ファインダーに適用された本発明の一
実施例の概略構成を示している。

【０００８】１は、ホログラム像が記録されたホログラ
ム板である。２は、ホログラム像を再生するための再生
手段として設けられたＬＥＤ等から成る再生光源であ
り、所定の波長の発光を行う。３は、ホログラム板１と
再生光源２との間に配置された投光レンズである。投光
レンズ３は、再生光源２から発せられた光を集光する働
きがある。また、投光レンズ３は、再生光源２とホログ
ラム板１との配置間隔を縮めてファインダーのコンパク
ト化をも図っている。

【０００９】前記ホログラム板１は反射型ホログラムで
ある。同図に示すように、再生光源２及び投光レンズ３
からホログラム板１に向けて左側から光を照射すると、
ホログラム板１で反射回折を起こし、ホログラム板１の
左側から見たときに虚像が見えるように、ホログラム板
１近傍にホログラム像が再生される。１ａ及び１ｂは、
再生されたホログラム像の像面を示している。像面１ａ
及び１ｂは、共に図示のような球面形状をなしており、
互いに所定間隔離れて位置する。そして、像面１ａ及び
１ｂ上には、それぞれファインダー視野を示すための矩
形の像が形成される。

【００１０】ホログラム板１には、ハーフミラー処理が
施されている。ホログラム板１は、上記したように反射
型ホログラムであるため照射光を反射する必要があると
ともに、被写体からの光を透過させる必要もあるからで
ある。尚、ホログラム板１に体積型ホログラムを用いれ
ば、反射処理を施さなくても、照射光を反射しその他の
光を透過させる効率の良い構成とすることが可能であ
る。

【００１１】４は、凹面ハーフミラーである。凹面ハー
フミラー４は、凹面側の反射によって正のレンズパワー
を持つが、透過光としてはレンズパワーを殆ど持たな
い。このように凹面ハーフミラー４は、正のパワーを有
しているため、再生光源２によって再生されたホログラ
ム像を形成する光束は、凹面ハーフミラー４を通して観
察者の瞳５位置近傍に集光する。ホログラム板１に対す
るホログラム像の記録が、上記のように光束が集光する
ように行われているため、明るいホログラム像の表示が
可能となるのである。かかる性質を有するものであれ
ば、正のパワーを有する他の光学系を用いてもよい。

【００１２】次に、図１に基づいて、本実施例が適用さ
れたファインダーの機能について説明する。不図示の撮
影被写体は、図１において凹面ハーフミラー４より左側
に位置する。被写体からの光は凹面ハーフミラー４を透
過し、更にホログラム板１を透過して瞳５に至る。凹面
ハーフミラー４及びホログラム板１は、透過光に対して
レンズパワーを殆ど持たないため、被写体はファインダ
ーを通さずに見たときと同様の大きさ・距離として観察
される。

【００１３】再生光源２及び投光レンズ３によって、再
生された像面１ａ及び１ｂ上の矩形の像は、凹面ハーフ
ミラー４で反射され、次にホログラム板１を透過して瞳
５に至る。凹面ハーフミラー４の反射での正のレンズパ
ワーによって、矩形の像は、瞳の位置から左側遠方に虚
像を形成する。この虚像は、撮影範囲を示すための視野
枠として機能する。像面１ａと像面１ｂとは離れている
ので、凹面ハーフミラー４によって形成される各虚像
は、瞳５から互いに異なった距離だけ離れて位置するこ
とになる。

【００１４】本実施例では、ホログラム板１によって直
接視野枠像を形成せずに、一旦ホログラム板１の近傍に
矩形像を形成し、凹面ハーフミラー４のレンズパワーに
よって視野枠の虚像を作る構成となっている。ホログラ
ムは、理論的には、ホログラムから離れた位置でも立体
像を作成することが可能である。しかし、実際には、光
源の波長のずれや光源が大きさを持っていること等が原
因となって、像がぼけてしまう。この像の劣化は、再生
されるホログラム像が、ホログラム板１から離れる量が
大きいほど、顕著に現れる。本実施例では、ホログラム
像はホログラム板１の近傍に形成されるので、良好な像
を得ることができる。

【００１５】また、このホログラム像は凹面ハーフミラ
ー４を通して瞳に至ることになるが、凹面ハーフミラー
４による収差、特に像面湾曲を補正するため、像面１ａ
及び１ｂが球面形状となるように、後記ホログラム情報
の記録が行われる。尚、凹面ハーフミラー４による収差
を補正する形状であれば、ホログラム板１近傍に再生さ
れるホログラム像の湾曲は球面形状に限らず、非球面形
状としてもよい。

【００１６】次に、像面１ａ及び１ｂ上の２つのホログ
ラム像の関係を、図２に基づいて説明する。一般に、撮
影レンズの光軸とファインダーの光軸とが異なる場合、
パララックスが発生する。つまり、ファインダーから見
た撮影範囲が、被写体距離によって変化してしまうので
ある。例えば、図２中、撮影レンズ中心ＣＴから引かれ
た線１０は、実際の撮影範囲を示しているが、ファイン
ダーから見た撮影範囲は、被写体が遠距離の場合、ファ
インダー中心ＣＦから引かれた線１１の間の範囲に相当
し、被写体が近距離の場合、ファインダー中心ＣＦから
引かれた線１２の間の範囲に相当するのである。

【００１７】そこで、本実施例のホログラム表示装置で
は、遠距離用の視野枠像と近距離用の視野枠像とを同時
に表示する構成となってる。更に、それらが遠距離用か
近距離用かを区別しやすいように、遠距離用の視野枠は
ファインダーを通して遠距離に、近距離用の視野枠はフ
ァインダーを通して近距離に観察されるように、視野枠
像を立体的に形成させる構成となっている。図１中の像
面１ａ上の矩形のホログラム像は、凹面ハーフミラー４
を通して、図２中の１３の位置に視野枠像を形成するこ
とにより、近距離用の視野枠を示す。同様に、図１の像
面１ｂ上のホログラム像は、図２の１４の位置に視野枠
像を形成することにより、遠距離用の視野枠を示す。

【００１８】上記構成によって、遠距離の被写体及び近
距離の被写体とそれぞれ同じ位置に遠距離用視野枠及び
近距離用視野枠が観察されるので、パララックスによる
撮影範囲のずれによって起こり易い構図のミスがなくな
り、また遠距離の被写体と近距離の被写体とが混じった
視野においても、常に正しい撮影範囲を知ることができ
るのである。

【００１９】図３(Ａ)及び図３(Ｂ)は、ホログラム板
１，ホログラム像２１〜２４，再生光源２ａ，２ｂ及び
投光レンズ３ａ，３ｂを、図１において凹面ハーフミラ
ー４の位置から見た図である。図１中の再生光源２及び
投光レンズ３は、図３に示すように、再生光源２ａ及び
投光レンズ３ａと再生光源２ｂ及び投光レンズ３ｂとの
２組で構成されている。各組がホログラム板１へ照射す
る方向は異なっており、照射方向は９０度以上離れてい
る。

【００２０】ホログラム板１は、再生光源２ａ及び投光
レンズ３ａによるホログラム像の再生と，再生光源２ｂ
及び投光レンズ３ｂによるホログラム像の再生と，が可
能な多重ホログラムで構成されている。再生光源２ａ，
２ｂの切り換えに伴って表示パターンが切り換わるの
で、異なる像の再生を行うことが可能である。尚、多重
ホログラムの各パターンは、ホログラム板上で情報記録
されるエリア同士がだぶらないように構成されている。

【００２１】図３(Ａ)は、再生光源２ａを点灯させた状
態を示しており、像面１ａ(図１)上に矩形像２１、像面
１ｂ(図１)上に矩形像２２が再生される。図３(Ｂ)は、
再生光源２ｂを点灯させた状態を示しており、像面１ａ
(図１)上に矩形像２３、像面１ｂ(図１)上に矩形像２４
が再生される。像２１及び像２２(以下「像ＩＡ」とい
う)の再生と，像２３及び像２４(以下「像ＩＢ」とい
う)の再生との切換えは、後記撮影レンズ４１(図７)の
焦点距離切換えに連動して行われる。撮影レンズ４１が
広角レンズのとき像ＩＡを再生させ、撮影レンズ４１が
望遠レンズのとき像ＩＢを再生させることによって、撮
影レンズ４１の焦点距離に合った視野を見ることができ
るのである。

【００２２】一般に、多重ホログラムではホログラムの
回折効率が悪くなるが、本実施例では多重ホログラムに
よる回折効率の低下が生じない。これは、ホログラム板
１の近傍に切り換え形成される像ＩＡと像ＩＢとが、互
いにだぶらない形状であるため、ホログラム板１上に記
録された像ＩＡに関する情報と像ＩＢに関する情報と
が、だぶることなく異なる領域に記録されるからであ
る。

【００２３】図４は、凹面ハーフミラー４の分光特性
(反射率及び透過率)を示すグラフである。尚、後記表１
に凹面ハーフミラー４の薄膜構成を示す。図４に示すよ
うに、可視域のうち再生光源２の発光波長(約660ｎｍ)
近傍のみ高い反射率を示し、その他の波長域では高い透
過率を示している。従って、再生光源２によって再生さ
れるホログラム像ＩＡ又はＩＢは、凹面ハーフミラー４
での高い反射率により明るく見え、被写体からの一般光
も、凹面ハーフミラー４での高い透過率により明るく見
えることになる。

【００２４】本実施例のホログラム表示装置では、ファ
インダー視野全体を見るための瞳位置５(図１)は、ほぼ
決まっている。従って、この位置から大きく目を動かす
と、視野が凹面ハーフミラー４によってケラレてしま
う。そこで、本実施例では、ホログラム板１での回折光
をできる限り瞳位置５に向かうような構成とすること
で、ホログラムによる視野表示を明るくしている。かか
る構成とするため、ホログラム情報の記録時には、２ス
テップレインボウホログラムに似た方法によって記録を
行うのが好ましい。以下、図５及び図６に基づいてホロ
グラム情報の記録方法を説明する。

【００２５】ホログラム情報の記録方法の第１ステップ
を、図５に基づいて説明する。３１は、先に説明したホ
ログラム像(例えば図３(Ａ)中のＩＡ)の形状をなす物体
であり、針金等から成っている。３４はレンズであり、
凹面ハーフミラー４と同じレンズパワーを有している。
３５は、第１ホログラム記録板である。物体３１とレン
ズ３４とは、ホログラム板１と凹面ハーフミラー４との
間隔と同じ距離だけ離れている。また、レンズ３４と第
１ホログラム記録板３５とは、凹面ハーフミラー４と瞳
５との間隔と同じ距離だけ離れている。第１ステップで
は、物体３１に照明光３２を照射し、物体３１から拡散
された光をレンズ３４を通してホログラム記録板３５に
導き、これとは別の第１の参照光３３との干渉により第
１のホログラム記録を行う。

【００２６】ホログラム情報の記録方法の第２ステップ
を、図６に基づいて説明する。前記第１ステップ(図５)
によってホログラム情報が記録された第１ホログラム記
録板３５と，レンズ３４との配置状態を変えることな
く、第１再生光３６によって物体３１と同じ位置に実像
３７を再生する。第１再生光３６は、第１の参照光３３
と同じ波面を持ち、方向が逆の共役な光である。これと
第２参照光３８の干渉によって、第２ホログラム記録板
３９に第２のホログラム記録を行う。第２参照光３８と
しては、図１の再生光源２及び投光レンズ３によって作
られる光と同じ光を用いる。ホログラム情報が記録され
た第２ホログラム記録板３９と，前記ホログラム板１と
は、等価な関係にある。

【００２７】図５及び図６に示す方法が、一般的なレイ
ンボウホログラムの作成方法と異なる点は、物体３１と
第１ホログラム記録板３５との間に、凹面ハーフミラー
４と等価なレンズ３４を配置した点と、レインボウホロ
グラムでは第１ホログラム記録板が水平方向に長いが、
本実施例に適用した方法では瞳５の移動可能なエリアに
合わせて水平方向にも短くした点である。この記録方法
によって作成された第２ホログラム記録板３９を用いて
再生されたホログラム像は、レンズ３４を通して第１の
ホログラム記録板３５のあった位置に集中する光束とな
る。従って、本実施例のホログラム表示装置に組み込ん
だとき、瞳５にホログラムの回折光が集中し、明るい像
が得られる。尚、前記２つのステップで記録した第２の
ホログラム記録板を金型に転写してレプリカを作成する
手法は、ホログラムの量産において一般的な技術であ
る。

【００２８】本実施例に用いられるホログラム板１は、
異なる焦点距離での視野表示をするための多重ホログラ
ムである。従って、図５及び図６の２つのステップを、
広角レンズ用と望遠レンズ用とについて、２回繰り返し
て行う。但し、１枚の第２ホログラム記録板３９上に、
広角レンズ用と望遠レンズ用とについて異なる方向から
第２参照光３８を照射するようにする。尚、前述のよう
に広角レンズ用の像ＩＡと望遠レンズ用の像ＩＢとのそ
れぞれの情報は、ホログラム板１上でだぶらないので、
図６の第２ステップでそれぞれの情報を記録するとき、
第２ホログラム記録板３９上の情報がないエリアを遮光
すれば、多重ホログラムであっても多重でない場合の回
折効率を確保することができる。

【００２９】図５及び図６の方法で用いたレンズ３４
は、凹面ハーフミラー４と同じパワーを有するものであ
るが、異なるパワーを有するレンズであっても、レンズ
３４の焦点距離と，第１ホログラム記録板３５と物体３
１との位置関係とが相似関係であれば、第２ホログラム
記録板３９の回折光は、同じ角度で得られる。また、１
ステップレインボウホログラムを応用しても同様のホロ
グラムが得られる。この場合、物体と視野規制マスク
(１ステップレインボウホログラムではスリット状であ
り、上記２ステップレインボウホログラムの作成方法に
おける第１ホログラム記録板に相当する)の間にレンズ
３４を配置すればよい。

【００３０】図７は、本実施例が適用されるファインダ
ーを搭載したカメラの全体を示す斜視図である。４０は
カメラボディ、４１は撮影レンズ、４３はレリーズボタ
ン、４２はメインスイッチ兼用の焦点距離切換えボタン
である。先に述べたように、焦点距離切換えボタン４２
により撮影レンズ４１の焦点距離が切り換わると同時
に、図３で示した再生光源２ａと再生光源２ｂとが切り
換わる。ホログラム板１及び凹面ハーフミラー４は、そ
れぞれヒンジ機構８０ａ及び８０ｂにより、未使用時に
カメラボディ４０に折り畳み可能である。なお、再生光
源２ａ，２ｂと投光レンズ３ａ，３ｂは、カメラボディ
内にあるが、同図では省略してある。

【００３１】４４は、カメラボディ４０の前面に位置
し、セルフタイマー時に被写体側からみて撮影範囲のど
の位置に写るかを簡易的に表示する簡易表示装置であ
る。これもホログラムを利用しており、見る方向によっ
て表示パターンが変化するホログラム板から成ってい
る。

【００３２】図８に簡易表示装置４４の表示の変化を示
す。簡易表示装置４４によると、被写体側のどの方向か
らカメラボディ４０を見るかにより、表示が４４ａ〜４
４ｉのように変化する。４５は広角撮影時の撮影範囲を
示し、４６は望遠撮影時の撮影範囲を示す。４５及び４
６は、カメラを見る方向によらず、常に同じように見え
る。４７ａ〜４７ｉが変化する表示で見る方向によっ
て、表示４５及び４６に対する位置と、形状が変化す
る。黒丸である４７ｄ，４７ｅ，４７ｆは、望遠撮影で
撮影範囲に入ることを示す。白丸の４７ｂ，４７ｃ，４
７ｇ，４７ｈは、広角状態では撮影範囲内であることを
示す。×の４７ａ，４７ｉは、撮影範囲外であることを
示す。

【００３３】簡易表示装置４４のホログラム記録法を、
図９及び図１０に基づいて説明する。簡易表示装置４４
への記録は、２ステップレインボウホログラムにホログ
ラフィックステレオグラムを組み合わせた手法で行う。

【００３４】図９に示す構成で、２ステップレインボウ
ホログラムにおける第１ステップを行う。このとき、フ
ィルム５１に順に記録されたパターン(図８中の４４ａ
〜４４ｉと同じパターン)を、レンズ５２を通してスク
リーン５３に投影する配置とする。第１のホログラム記
録板５４の前にはスリット５５が配され、スリット５５
はフィルム５１に連動して水平方向に移動する。フィル
ム５１後方からの照明光５６で、前記パターンをスクリ
ーン５３に投影し、スクリーン５３からの光と参照光５
７の光とでスリット５５の間だけ第１ホログラム記録板
５４を露光させる。スリット５５とフィルム５１とを順
に変えて露光を繰り返し、第１ホログラム記録板５４の
全露光を行う。この手法は、ホログラフィックステレオ
グラムの記録と同じであるが、第１ホログラム記録板５
４は、次のレインボウホログラムの記録ステップのため
水平方向に長く、垂直方向には短い形状をしている。

【００３５】図１０に示す構成で、２ステップレインボ
ウホログラムにおける第２ステップを行う。この第２ス
テップは、前記図６で説明した第２ステップとほぼ同等
である。第１再生光５８は、第１参照光５７と共役であ
り、実像５９を形成する。これと垂直方向からの第２参
照光６０によってホログラム記録を行う。

【００３６】前記手法により作成された簡易表示装置４
４は、レインボウホログラムであるので、太陽光等の白
色光でも鮮明な像再生が可能で、再生のための光源を必
要としない。

【００３７】図１１及び図１２は、図７に示すカメラ
に、ひさし９５をヒンジ機構９０ａ，９０ｂで折り畳み
自在に設けた構成を示している。このようにひさし９５
を設け、図１１に示す折り畳み状態から図１２に示すセ
ット状態とすることによって、眼鏡の使用時に眼鏡にホ
ログラム板１等のファインダー部材が当たらないよう
に、額にひさし９５を当てて撮影することができる。ま
た、ひさし９５には、外光によるゴーストをカットする
という働きもある。

【００３８】図１３は、図７に示すカメラに前記ホログ
ラム板１及び凹面ハーフミラー４を覆うカバー９７を設
けた構成を示している。このようにカバー９７を設ける
ことにより、図１１及び図１２に示す構成と同様に、撮
影時の眼鏡の当接防止，外光のカット等を図ることがで
きる。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のホログラム
表示装置によれば、ホログラム板に記録されたホログラ
ム像は、再生手段によって再生されたホログラム像を形
成する光束が、正のパワーを有する光学系を通して観察
者の瞳位置近傍に集光するように記録されているので、
明るいホログラム像を表示することができるホログラム
表示装置を実現することができる。そして、本発明のホ
ログラム表示装置を用いれば、明るいファインダーを構
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例が適用されたファインダーの概
略構成を示す図。

【図２】本発明の実施例が適用されたファインダーにお
いて形成される２つのホログラム像の関係を説明するた
めの図。

【図３】本発明の実施例が適用されたファインダーの被
写体側から見た概略構成を示す図。

【図４】本発明の実施例に用いられる凹面ハーフミラー
の分光特性を示すグラフ。

【図５】本発明の実施例に用いられるホログラム板を作
成するためのホログラム記録板へのホログラム情報の記
録方法における第１ステップを説明するための図。

【図６】本発明の実施例に用いられるホログラム板を作
成するためのホログラム記録板へのホログラム情報の記
録方法における第２ステップを説明するための図。

【図７】本発明の実施例が適用されるファインダーを搭
載したカメラの外観を示す斜視図。

【図８】本発明の実施例が適用されるファインダーを搭
載したカメラの簡易表示装置の表示の変化を示す図。

【図９】本発明の実施例が適用されるファインダーを搭
載したカメラの簡易表示装置のホログラム記録法におけ
る第１ステップを説明するための図。

【図１０】本発明の実施例が適用されるファインダーを
搭載したカメラの簡易表示装置のホログラム記録法にお
ける第２ステップを説明するための図。

【図１１】本発明の実施例が適用されるファインダーを
搭載したカメラにおいて、設けられているひさしが折り
畳み状態のときの外観を示す斜視図。

【図１２】本発明の実施例が適用されるファインダーを
搭載したカメラにおいて、設けられているひさしがセッ
ト状態のときの外観を示す斜視図。

【図１３】本発明の実施例が適用されるファインダーを
搭載し、カバーが設けられているカメラの外観を示す斜
視図。

【符号の説明】

１ …ホログラム板２ …再生光源３ …投光レンズ４ …凹面ハーフミラー５ …瞳１ａ，１ｂ …像面

フロントページの続き (72)発明者小林孝生大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者谷野賢大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者濱口浩二大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ホログラム像を記録したホログラム板と，
前記ホログラム板に記録したホログラム像を再生する再
生手段と，正のパワーを有する光学系とを備え、前記ホログラム板に記録されたホログラム像は、前記再
生手段によって再生されたホログラム像を形成する光束
が、前記正のパワーを有する光学系を通して観察者の瞳
位置近傍に集光するように記録されていることを特徴と
するホログラム表示装置。