JPH0792892A - カラーヘッドアップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナーおよびその作製方法 - Google Patents

カラーヘッドアップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナーおよびその作製方法

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JPH0792892A
JPH0792892A JP23991993A JP23991993A JPH0792892A JP H0792892 A JPH0792892 A JP H0792892A JP 23991993 A JP23991993 A JP 23991993A JP 23991993 A JP23991993 A JP 23991993A JP H0792892 A JPH0792892 A JP H0792892A
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holographic
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、複雑な撮影光学系を必要とせずに、
かつ高い熟練も必要とすることなく、1色のレーザー光
でカラーヘッドアップディスプレイ用のホログラフィッ
クコンバイナーを容易にかつ安定に作製できることを最
も主要な特徴としている。 【構成】青色,緑色,赤色を夫々回折する3枚のホログ
ラフィック光学素子を重ね合わせて成るカラーヘッドア
ップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナーを、
参照光と物体光の2光束干渉により作製する方法におい
て、1色のレーザー光で、青色,緑色,赤色用のホログ
ラフィック光学素子をコンバイナー用の感光材料に3枚
夫々別々に記録し、次に3枚のホログラフィック光学素
子に現像処理を行なった後に、その感光材料の厚みを夫
々適宜変化させて所望の色の回折色とし、しかる後に3
枚のホログラフィック光学素子を重ね合わせることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、青色(B),緑色
(G),赤色(R)をそれぞれ回折するような3枚のホ
ログラフィック光学素子を重ね合わせて成るカラーヘッ
ドアップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナー
およびそれを作製する方法に係り、特に複雑な撮影光学
系を必要とせずに、かつ高い熟練も必要とすることな
く、1色のレーザー光でホログラフィックコンバイナー
を容易にかつ安定に作製できるようにしたカラーヘッド
アップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナーお
よびその作製方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、ヘッドアップディスプレイ
は、体積位相型のホログラフィック光学素子の波長や角
度の依存性が強いという性質から、情報表示装置からの
投影光を有効利用できるという特長がある。
【0003】この種のヘッドアップディスプレイに用い
られるホログラフィックコンバイナーは、その回折光が
単色になることから、カラーの像を表示する場合には、
青色(B),緑色(G),赤色(R)の3色のレーザー
光を使用した3色のホログラフィック光学素子を多重露
光したり、別々に記録して重ね合わせたりしている。
【0004】図3は、従来におけるカラーヘッドアップ
ディスプレイ用ホログラフィックコンバイナーの作製方
法を実現するための撮影光学系の構成例を示す概要図で
ある。
【0005】図3において、赤色,緑色,青色の3色の
レーザー1R,1G,1Bからの赤色,緑色,青色のレ
ーザー光は、反射ミラー2R,2G,2Bによりそれぞ
れ反射され、反射ミラー3により反射され、さらにビー
ムスプリッター4により、参照光と物体光の2つのレー
ザービーム光に分岐される。
【0006】ビームスプリッター4により分岐された物
体光は、反射ミラー5および6により順次反射され、対
物レンズ7により拡散して、コンバイナー用の感光材料
8の一方の面に入射される。
【0007】また、ビームスプリッター4により分岐さ
れた参照光は、反射ミラー9により反射され、対物レン
ズ10により拡散した後に凹面鏡11で反射され、コン
バイナー用の感光材料8の他方の面に入射される。
【0008】この場合、レーザー1R,1G,1Bから
の赤色,緑色,青色の3色のレーザー光について、順次
1色のレーザー光のみを選択して参照光および物体光と
することにより、参照光と物体光とを干渉させて、ホロ
グラフィックコンバイナーが得られる。
【0009】ところで、このようなホログラフィックコ
ンバイナーの作製方法においては、上述したように、赤
色,緑色,青色の3色のレーザー光を用いることから、
光の色(波長)に応じて、反射ミラー2R,2G,2
B,3、ビームスプリッター4、反射ミラー5,6、対
物レンズ7、反射ミラー9、対物レンズ10、凹面鏡1
1等の光学要素を、交換、調整する必要が生じる。
【0010】その結果、光学要素の取扱いが非常に面倒
であるばかりでなく、図3に示すように、青,緑,赤の
3色のレーザー光を同一の光軸に合わせた複雑な撮影光
学系としなければ、回折光の集光位置がずれてしまい、
色ずれの原因になる。
【0011】さらに加えて、青,緑,赤の3色のレーザ
ー光のそれぞれに対して、おのおの別々の露光条件や現
像条件を把握しなければならず、作製に高い熟練を要す
ることになる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
ホログラフィックコンバイナーの作製方法においては、
複雑な撮影光学系を必要とするばかりでなく、高い熟練
も必要とするという問題があった。
【0013】本発明は上述のような問題を解決するため
に成されたもので、複雑な撮影光学系を必要とせずに、
かつ高い熟練も必要とすることなく、1色のレーザー光
でホログラフィックコンバイナーを容易にかつ安定に作
製することが可能な極めて信頼性の高いカラーヘッドア
ップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナーおよ
びその作製方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、青色,緑色,赤色をそれぞれ回折するような3枚
のホログラフィック光学素子を重ね合わせて成るカラー
ヘッドアップディスプレイ用ホログラフィックコンバイ
ナーを、参照光と物体光の2光束の干渉により作製する
方法において、請求項1に対応する発明では、1色のレ
ーザー光で、青色用,緑色用,赤色用のホログラフィッ
ク光学素子をコンバイナー用の感光材料に3枚それぞれ
別々に記録し、次に、この3枚のホログラフィック光学
素子に現像処理を行なった後に、その感光材料の厚みを
それぞれ適宜変化させて所望の色の回折色とし、しかる
後に、この3枚のホログラフィック光学素子を重ね合わ
せるようにしている。
【0015】ここで、特に上記ホログラフィック光学素
子を記録する際に、現像処理後に感光材料の厚みを変化
させて所望の色の回折色にした場合、回折光の集光位置
が青色,緑色,赤色のそれぞれの色で一致するように、
あらかじめ記録する参照光と物体光の光源距離と角度を
変化させてホログラフィック光学素子を撮影するように
している。
【0016】また、上記ホログラフィック光学素子を記
録する際に、現像処理後に感光材料の厚みを変化させて
所望の色の回折色にした場合、回折光の集光位置が青
色,緑色,赤色のそれぞれの色で一致するように、あら
かじめ物体光を計算により求めて当該物体光を形成する
ような赤色,緑色,青色の3色の計算機合成ホログラム
を作製し、当該計算機合成ホログラムからの回折光を物
体光とし参照光と干渉させてホログラフィック光学素子
を撮影するようにしている。
【0017】一方、請求項4に対応する発明のカラーヘ
ッドアップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナ
ーは、上記請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記
載の作製方法により作製されて成る。
【0018】
【作用】従って、本発明のカラーヘッドアップディスプ
レイ用ホログラフィックコンバイナーおよびその作製方
法においては、1色のレーザー光によってホログラフィ
ック光学素子を記録することにより、複雑な撮影光学系
が必要ではなく、また高い熟練も必要ではない。これに
より、1色のレーザー光でカラーヘッドアップディスプ
レイ用ホログラフィックコンバイナーを容易に作製する
ことができる。
【0019】また、1色のレーザー光に対して感度を持
つような同じ感光材料を青,緑,赤の3色とも使用する
ことにより、感光材料の性能にカラーホログラムの性能
が左右されにくい。これにより、1色のレーザー光でカ
ラーヘッドアップディスプレイ用ホログラフィックコン
バイナーを安定に作製することができる。
【0020】一方、請求項2に対応する発明のカラーヘ
ッドアップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナ
ーの作製方法においては、請求項1に対応する作製方法
で、ホログラフィック光学素子を記録する際に、あらか
じめ記録する参照光と物体光の光源距離と角度を変化さ
せてホログラフィック光学素子を撮影することにより、
現像処理後に感光材料の厚みを変化させて所望の色の回
折色にした場合にも、色収差が補正されて、回折光の集
光位置が青色,緑色,赤色のそれぞれの色で一致するた
め、複雑な撮影光学系を用いずに、色ずれの発生(カラ
ーヘッドアップディスプレイに用いた場合の表示像のぼ
けの発生)をなくすることができる。
【0021】また、請求項3に対応する発明のカラーヘ
ッドアップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナ
ーの作製方法においては、請求項1に対応する作製方法
で、ホログラフィック光学素子を記録する際に、あらか
じめ物体光を計算により求めてこの物体光を形成するよ
うな赤色,緑色,青色の3色の計算機合成ホログラムを
作製し、この計算機合成ホログラムからの回折光を物体
光とし参照光と干渉させてホログラフィック光学素子を
撮影することにより、現像処理後に感光材料の厚みを変
化させて所望の色の回折色にした場合にも、色収差が補
正されて、回折光の集光位置が青色,緑色,赤色のそれ
ぞれの色で一致するため、複雑な撮影光学系を用いず
に、色ずれの発生(カラーヘッドアップディスプレイに
用いた場合の表示像のぼけの発生)をなくすることがで
きる。
【0022】
【実施例】本発明は、青色,緑色,赤色をそれぞれ回折
するような3枚のホログラフィック光学素子を重ね合わ
せて成るカラーヘッドアップディスプレイ用ホログラフ
ィックコンバイナーを、参照光と物体光の2光束の干渉
により作製する場合に、1色のレーザー光で、青色用,
緑色用,赤色用のホログラフィック光学素子をコンバイ
ナー用の感光材料に3枚それぞれ別々に記録し、この3
枚のホログラフィック光学素子に現像処理を行なった後
に、その感光材料の厚みをそれぞれ適宜変化させて所望
の色の回折色とし、この3枚のホログラフィック光学素
子を重ね合わせるものである。
【0023】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の一実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
【0024】図1は、請求項2に対応する発明によるカ
ラーヘッドアップディスプレイ用ホログラフィックコン
バイナーの作製方法を実現するための撮影光学系の構成
例を示す概要図であり、図3と同一要素には同一符号を
付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について
のみ述べる。
【0025】すなわち、図1においては、図3における
赤色,緑色,青色の3色のレーザー1R,1G,1B、
および反射ミラー2R,2G,2Bのうち、赤色,緑色
の2色のレーザー1R,1G、および反射ミラー2R,
2Gを省略して、青色の1色のレーザー1B、および反
射ミラー2Bのみとすると共に、赤色,緑色,青色用の
反射ミラー6R,6G,6B、およびレンズ7R,7
G,7Bをそれぞれ備えた構成としている。
【0026】次に、本実施例によるカラーヘッドアップ
ディスプレイ用ホログラフィックコンバイナーの作製方
法について説明する。
【0027】本実施例によるカラーヘッドアップディス
プレイ用ホログラフィックコンバイナーの作製方法は、
次のような方法で行なう。
【0028】すなわち、まず、図1に示すような撮影光
学系により、青,緑,赤の3色用のホログラフィック光
学素子をそれぞれ撮影する。この時のコンバイナー用の
感光材料8としては、ILFORD−SP672T銀塩
感光フィルムを用い、通常の現像処理を行なう。
【0029】また、撮影波長としては、アルゴンイオン
レーザー1Bの488nmという青色の光を用いる。こ
の時、後工程で感光材料の厚みが変化し、青,緑,赤の
3色の回折光の集光位置が変わることを考慮して、物体
光の入射角度と光源距離を3枚のホログラフィック光学
素子でそれぞれ変化させている。
【0030】次に、1色のレーザー光で撮影したホログ
ラフィック光学素子は、そのレーザー光の色しか回折し
ないため、ホログラフィック光学素子の現像処理を行な
った後に、その感光材料の厚みをそれぞれ適宜変化させ
て、回折色を所望の色とする。
【0031】例えば、感光材料として、銀塩感光材料を
用いた場合には、銀塩感光材料のゼラチン中に浸透して
その厚みを変化させ、変化した厚みをそのまま保持する
ことができるような物質を用いることで成される。この
ような物質としては、例えばD−ソルビトール水溶液等
が考えられる。
【0032】また、その他の例としては、“特願平2−
3081号”および“特願平2−3082号”に記載の
ホログラム記録用フォトポリマーでは、特願平3−46
687号”記載のプロセスにより成される。
【0033】感光材料の厚みを変化させる方法として、
ホログラフィック光学素子を収縮させる場合には、3色
のホログラフィック光学素子とも赤色のレーザー光で記
録し、赤色用はそのまま、青色や緑色用は収縮度を変え
て処理することで、青色や緑色に再生色を変化させ、所
望の3色のホログラフィック光学素子が得られることに
なる。
【0034】また、逆に、ホログラフィック光学素子を
膨潤させる場合には、3色のホログラフィック光学素子
とも青色のレーザー光で記録し、青色用はそのまま、緑
色や赤色用は膨潤度を変えて処理することで、緑色や赤
色に再生色を変化させ、所望の3色のホログラフィック
光学素子が得られることになる。
【0035】同様に、ホログラフィック光学素子を膨
潤、収縮させる場合には、3色のホログラフィック光学
素子とも緑色のレーザー光で記録し、青色用は収縮処理
し、赤色用は膨潤処理することで、青色や赤色に再生色
を変化させ、所望の3色のホログラフィック光学素子が
得られることになる。
【0036】本実施例の場合には、3枚のホログラフィ
ック光学素子とも青色のレーザー光で記録していること
から、青色用はそのまま、残りの2枚のホログラフィッ
ク光学素子について、緑色用はD−ソルビトール水溶液
60g/lに5分間浸漬させ、赤色用はD−ソルビトー
ル水溶液150g/lに5分間浸漬させた後に乾燥する
ことで、緑色や赤色に再生色を変化させ、所望の3色の
ホログラフィック光学素子が得られることになる。
【0037】その後、このようにして得られた3枚のホ
ログラフィック光学素子を、その位置を合わせて、基材
の上に、赤色ホログラフィック光学素子、緑色ホログラ
フィック光学素子、青色ホログラフィック光学素子を順
次重ね合わせ、粘着剤等を用いて相互に貼り付けること
により、カラーヘッドアップディスプレイ用ホログラフ
ィックコンバイナーが得られる。
【0038】以上のような本実施例によるカラーヘッド
アップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナーの
作製方法においては、1色(青色)のレーザー光によっ
てホログラフィック光学素子を記録することにより、前
述のように、反射ミラー2,3、ビームスプリッター
4、反射ミラー5,6R,6G,6B、対物レンズ7
R,7G,7B、反射ミラー9、対物レンズ10、凹面
鏡11等の光学要素を、交換、調整する必要がない。
【0039】その結果、光学要素の取扱いが極めて容易
であるばかりでなく、複雑な撮影光学系が必要ではな
く、また高い熟練も必要ではない。
【0040】すなわち、ホログラフィック光学素子を記
録する際に、あらかじめ記録する参照光と物体光の光源
距離と角度を変化させてホログラフィック光学素子を撮
影することにより、現像処理後に感光材料の厚みを変化
させて所望の色の回折色にした場合にも、色収差が補正
されて、回折光の集光位置が青色,緑色,赤色のそれぞ
れの色で一致するため、複雑な撮影光学系を用いずに、
色ずれの発生(カラーヘッドアップディスプレイに用い
た場合の表示像のぼけの発生)をなくすることができ
る。
【0041】これにより、1色のレーザー光でカラーヘ
ッドアップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナ
ーが容易に作製できる。
【0042】また、1色(青色)のレーザー光に対して
感度を持つような同じ感光材料を青,緑,赤の3色とも
使用することにより、感光材料の性能にホログラフィッ
ク光学素子の性能が左右されにくい。
【0043】これにより、1色のレーザー光でカラーヘ
ッドアップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナ
ーが安定に作製できる。
【0044】上述したように、本実施例では、青色,緑
色,赤色をそれぞれ回折するような3枚のホログラフィ
ック光学素子を重ね合わせて成るカラーヘッドアップデ
ィスプレイ用ホログラフィックコンバイナーを、参照光
と物体光の2光束の干渉により作製するに際して、1色
のレーザー光で、青色用,緑色用,赤色用のホログラフ
ィック光学素子をコンバイナー用の感光材料に3枚それ
ぞれ別々に記録し、次に、この3枚のホログラフィック
光学素子に現像処理を行なった後に、その感光材料の厚
みをそれぞれ適宜変化させて所望の色の回折色とし、し
かる後に、この3枚のホログラフィック光学素子を重ね
合わせるようにし、また上記ホログラフィック光学素子
を記録する際に、現像処理後に感光材料の厚みを変化さ
せて所望の色の回折色にした場合、回折光の集光位置が
青色,緑色,赤色のそれぞれの色で一致するように、あ
らかじめ記録する参照光と物体光の光源距離と角度を変
化させてホログラフィック光学素子を撮影するようにし
たものである。
【0045】従って、1色(青色)のレーザー光によっ
てホログラフィック光学素子を記録するため、従来のよ
うに、反射ミラー2,3、ビームスプリッター4、反射
ミラー5,6R,6G,6B、対物レンズ7R,7G,
7B、反射ミラー9、対物レンズ10、凹面鏡11等の
光学要素を、交換、調整する必要がない。
【0046】その結果、光学要素の取扱いが極めて容易
であるばかりでなく、複雑な撮影光学系が必要ではな
く、また高い熟練も必要ではなくなる。
【0047】すなわち、従来では、青,緑,赤の3色の
レーザー光によってホログラフィック光学素子を記録し
ていることから、青,緑,赤の3色のレーザー光に同一
の光軸を持つ複雑な撮影光学系が必要であったが、これ
が不要となる。
【0048】より具体的には、ホログラフィック光学素
子を記録する際に、あらかじめ記録する参照光と物体光
の光源距離と角度を変化させてホログラフィック光学素
子を撮影することにより、現像処理後に感光材料の厚み
を変化させて所望の色の回折色にした場合にも、色収差
が補正されて、回折光の集光位置が青色,緑色,赤色の
それぞれの色で一致するため、複雑な撮影光学系を用い
ずに、色ずれの発生(カラーヘッドアップディスプレイ
に用いた場合の表示像のぼけの発生)をなくすることが
できる。
【0049】また、同じく従来では、青,緑,赤の3色
のレーザー光によってホログラフィック光学素子を記録
していることから、青,緑,赤の3色のレーザー光それ
ぞれに対して、おのおの別々の露光条件や現像条件を把
握しなければならず、作製に高い熟練が必要であった
が、これが不要となる。
【0050】これにより、1色のレーザー光でカラーヘ
ッドアップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナ
ーを容易に作製することができる。
【0051】さらに、1色(青色)のレーザー光に対し
て感度を持つような同じ感光材料を青,緑,赤の3色と
も使用するため、感光材料の性能にホログラフィック光
学素子の性能が左右されにくい。
【0052】これにより、1色のレーザー光でカラーヘ
ッドアップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナ
ーを安定に作製することができる。
【0053】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。
【0054】図2は、請求項3に対応する発明によるカ
ラーヘッドアップディスプレイ用ホログラフィックコン
バイナーの作製方法を実現するための撮影光学系の構成
例を示す概要図であり、図3と同一要素には同一符号を
付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について
のみ述べる。
【0055】すなわち、図2においては、図3における
赤色,緑色,青色の3色のレーザー1R,1G,1B、
および反射ミラー2R,2G,2Bのうち、赤色,緑色
の2色のレーザー1R,1G、および反射ミラー2R,
2Gを省略して、青色の1色のレーザー1B、および反
射ミラー2Bのみとすると共に、対物レンズ7を省略し
て、赤色,緑色,青色の3色の計算機合成ホログラム
(CGH)12R,12G,12Bを備えた構成として
いる。
【0056】次に、本実施例によるカラーヘッドアップ
ディスプレイ用ホログラフィックコンバイナーの作製方
法について説明する。
【0057】本実施例によるカラーヘッドアップディス
プレイ用ホログラフィックコンバイナーの作製方法は、
次のような方法で行なう。
【0058】すなわち、まず、あらかじめ想定した波長
の光を同一位置に回折するように物体光波面を計算し、
この物体光を形成するような赤色,緑色,青色の3色の
計算機合成ホログラム12R,12G,12Bを作製す
る。
【0059】この場合、物体光波面は、ある1点
(x0 ,y0 ,z0 )から出た球面波を、別の1点(x
1 ,y1 ,z1 )から出た球面波に変換するホログラフ
ィック光学素子上の位相伝達関数Φ(x,y) を、下式のよ
うに計算により求めている。
【0060】Φ(x,y) =2π/λr,g,b {(x−x1
2 +(y−y1 2 +z1 2 }+2π/λr,g,b {(x
−x0 2 +(y−y0 2 +z0 2 } そして、この位相伝達関数Φ(x,y)をフレネル変換
して、適当な参照光との位相差CGH(x,y)を求
め、透過率分析が T(x,y) =(1/2)+(1/2)cos[CGH
(x,y) ] となるような計算機合成ホログラム(CGH)12R,
12G,12Bを、フィルムプリンターにより写真フィ
ルムに出力して作製している。
【0061】次に、図2に示すような撮影光学系によ
り、青,緑,赤の3色用のホログラフィック光学素子を
それぞれ撮影する。この時のコンバイナー用の感光材料
8としては、ILFORD−SP672T銀塩感光フィ
ルムを用い、通常の現像処理を行なう。
【0062】また、撮影波長としては、アルゴンイオン
レーザー1Bの488nmという青色の光を用いる。こ
の時、後工程で感光材料の厚みが変化し、青,緑,赤の
3色の回折光の集光位置が変わることを考慮して、上記
のようにして作製された計算機合成ホログラム12R,
12G,12Bからの回折光を物体光とし、これを参照
光と干渉させてホログラフィック光学素子を撮影してい
る。
【0063】次に、1色のレーザー光で撮影したホログ
ラフィック光学素子は、そのレーザー光の色しか回折し
ないため、ホログラフィック光学素子の現像処理を行な
った後に、その感光材料の厚みをそれぞれ適宜変化させ
て、回折色を所望の色とする。
【0064】例えば、感光材料として、銀塩感光材料を
用いた場合には、銀塩感光材料のゼラチン中に浸透して
その厚みを変化させ、変化した厚みをそのまま保持する
ことができるような物質を用いることで成される。この
ような物質としては、例えばD−ソルビトール水溶液等
が考えられる。
【0065】また、その他の例としては、“特願平2−
3081号”および“特願平2−3082号”に記載の
ホログラム記録用フォトポリマーでは、特願平3−46
687号”記載のプロセスにより成される。
【0066】感光材料の厚みを変化させる方法として、
ホログラフィック光学素子を収縮させる場合には、3色
のホログラフィック光学素子とも赤色のレーザー光で記
録し、赤色用はそのまま、青色や緑色用は収縮度を変え
て処理することで、青色や緑色に再生色を変化させ、所
望の3色のホログラフィック光学素子が得られることに
なる。
【0067】また、逆に、ホログラフィック光学素子を
膨潤させる場合には、3色のホログラフィック光学素子
とも青色のレーザー光で記録し、青色用はそのまま、緑
色や赤色用は膨潤度を変えて処理することで、緑色や赤
色に再生色を変化させ、所望の3色のホログラフィック
光学素子が得られることになる。
【0068】同様に、ホログラフィック光学素子を膨
潤、収縮させる場合には、3色のホログラフィック光学
素子とも緑色のレーザー光で記録し、青色用は収縮処理
し、赤色用は膨潤処理することで、青色や赤色に再生色
を変化させ、所望の3色のホログラフィック光学素子が
得られることになる。
【0069】本実施例の場合には、3枚のホログラフィ
ック光学素子とも青色のレーザー光で記録していること
から、青色用はそのまま、残りの2枚のホログラフィッ
ク光学素子について、緑色用はD−ソルビトール水溶液
60g/lに5分間浸漬させ、赤色用はD−ソルビトー
ル水溶液150g/lに5分間浸漬させた後に乾燥する
ことで、緑色や赤色に再生色を変化させ、所望の3色の
ホログラフィック光学素子が得られることになる。
【0070】その後、このようにして得られた3枚のホ
ログラフィック光学素子を、その位置を合わせて、基材
の上に、赤色ホログラフィック光学素子、緑色ホログラ
フィック光学素子、青色ホログラフィック光学素子を順
次重ね合わせ、粘着剤等を用いて相互に貼り付けること
により、カラーヘッドアップディスプレイ用ホログラフ
ィックコンバイナーが得られる。
【0071】以上のような本実施例によるカラーヘッド
アップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナーの
作製方法においては、1色(青色)のレーザー光によっ
てホログラフィック光学素子を記録することにより、前
述のように、反射ミラー2,3、ビームスプリッター
4、反射ミラー5,6R,6G,6B、対物レンズ7
R,7G,7B、反射ミラー9、対物レンズ10、凹面
鏡11等の光学要素を、交換、調整する必要がない。
【0072】その結果、光学要素の取扱いが極めて容易
であるばかりでなく、複雑な撮影光学系が必要ではな
く、また高い熟練も必要ではない。
【0073】すなわち、ホログラフィック光学素子を記
録する際に、あらかじめ物体光を計算により求めてこの
物体光を形成するような赤色,緑色,青色の3色の計算
機合成ホログラムを作製し、この計算機合成ホログラム
からの回折光を物体光とし参照光と干渉させてホログラ
フィック光学素子を撮影することにより、現像処理後に
感光材料の厚みを変化させて所望の色の回折色にした場
合にも、色収差が補正されて、回折光の集光位置が青
色,緑色,赤色のそれぞれの色で一致するため、複雑な
撮影光学系を用いずに、色ずれの発生(カラーヘッドア
ップディスプレイに用いた場合の表示像のぼけの発生)
をなくすることができる。
【0074】これにより、1色のレーザー光でカラーヘ
ッドアップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナ
ーが容易に作製できる。
【0075】また、1色(青色)のレーザー光に対して
感度を持つような同じ感光材料を青,緑,赤の3色とも
使用することにより、感光材料の性能にホログラフィッ
ク光学素子の性能が左右されにくい。
【0076】これにより、1色のレーザー光でカラーヘ
ッドアップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナ
ーが安定に作製できる。
【0077】上述したように、本実施例では、青色,緑
色,赤色をそれぞれ回折するような3枚のホログラフィ
ック光学素子を重ね合わせて成るカラーヘッドアップデ
ィスプレイ用ホログラフィックコンバイナーを、参照光
と物体光の2光束の干渉により作製するに際して、1色
のレーザー光で、青色用,緑色用,赤色用のホログラフ
ィック光学素子をコンバイナー用の感光材料に3枚それ
ぞれ別々に記録し、次に、この3枚のホログラフィック
光学素子に現像処理を行なった後に、その感光材料の厚
みをそれぞれ適宜変化させて所望の色の回折色とし、し
かる後に、この3枚のホログラフィック光学素子を重ね
合わせるようにし、また上記ホログラフィック光学素子
を記録する際に、現像処理後に感光材料の厚みを変化さ
せて所望の色の回折色にした場合、回折光の集光位置が
青色,緑色,赤色のそれぞれの色で一致するように、あ
らかじめ物体光を計算により求めて当該物体光を形成す
るような赤色,緑色,青色の3色の計算機合成ホログラ
ムを作製し、当該計算機合成ホログラムからの回折光を
物体光とし参照光と干渉させてホログラフィック光学素
子を撮影するようにしたものである。
【0078】従って、1色(青色)のレーザー光によっ
てホログラフィック光学素子を記録するため、従来のよ
うに、反射ミラー2,3、ビームスプリッター4、反射
ミラー5,6R,6G,6B、対物レンズ7R,7G,
7B、反射ミラー9、対物レンズ10、凹面鏡11等の
光学要素を、交換、調整する必要がない。
【0079】その結果、光学要素の取扱いが極めて容易
であるばかりでなく、複雑な撮影光学系が必要ではな
く、また高い熟練も必要ではなくなる。
【0080】すなわち、従来では、青,緑,赤の3色の
レーザー光によってホログラフィック光学素子を記録し
ていることから、青,緑,赤の3色のレーザー光に同一
の光軸を持つ複雑な撮影光学系が必要であったが、これ
が不要となる。
【0081】より具体的には、ホログラフィック光学素
子を記録する際に、あらかじめ物体光を計算により求め
てこの物体光を形成するような赤色,緑色,青色の3色
の計算機合成ホログラムを作製し、この計算機合成ホロ
グラムからの回折光を物体光とし参照光と干渉させてホ
ログラフィック光学素子を撮影することにより、現像処
理後に感光材料の厚みを変化させて所望の色の回折色に
した場合にも、色収差が補正されて、回折光の集光位置
が青色,緑色,赤色のそれぞれの色で一致するため、複
雑な撮影光学系を用いずに、色ずれの発生(カラーヘッ
ドアップディスプレイに用いた場合の表示像のぼけの発
生)をなくすることができる。
【0082】また、同じく従来では、青,緑,赤の3色
のレーザー光によってホログラフィック光学素子を記録
していることから、青,緑,赤の3色のレーザー光それ
ぞれに対して、おのおの別々の露光条件や現像条件を把
握しなければならず、作製に高い熟練が必要であった
が、これが不要となる。
【0083】これにより、1色のレーザー光でカラーヘ
ッドアップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナ
ーを容易に作製することができる。
【0084】さらに、1色(青色)のレーザー光に対し
て感度を持つような同じ感光材料を青,緑,赤の3色と
も使用するため、感光材料の性能にホログラフィック光
学素子の性能が左右されにくい。
【0085】これにより、1色のレーザー光でカラーヘ
ッドアップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナ
ーを安定に作製することができる。
【0086】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。
【0087】(a)上記各実施例では、1色のレーザー
光として、青色のレーザー光によりホログラフィック光
学素子を記録/複製する場合について説明したが、これ
に限らず、1色のレーザー光として、緑色、あるいは赤
色のレーザー光により、ホログラフィック光学素子を記
録/複製するようにしてもよいことはいうまでもない。
【0088】(b)上記各実施例では、基材の上に、赤
色ホログラフィック光学素子、緑色ホログラフィック光
学素子、青色ホログラフィック光学素子を順次重ね合わ
せる場合について説明したが、この重ね合わせの順序
は、何らこの順序に限定されるものではない。
【0089】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、青
色,緑色,赤色をそれぞれ回折するような3枚のホログ
ラフィック光学素子を重ね合わせて成るカラーヘッドア
ップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナーを、
参照光と物体光の2光束の干渉により作製するに際し
て、1色のレーザー光で、青色用,緑色用,赤色用のホ
ログラフィック光学素子をコンバイナー用の感光材料に
3枚それぞれ別々に記録し、次に、この3枚のホログラ
フィック光学素子に現像処理を行なった後に、その感光
材料の厚みをそれぞれ適宜変化させて所望の色の回折色
とし、しかる後に、この3枚のホログラフィック光学素
子を重ね合わせるようにしたので、複雑な撮影光学系を
必要とせずに、かつ高い熟練も必要とすることなく、1
色のレーザー光でホログラフィックコンバイナーを容易
にかつ安定に作製することが可能な極めて信頼性の高い
カラーヘッドアップディスプレイ用ホログラフィックコ
ンバイナーおよびその作製方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項2に対応する発明によるカラーヘッドア
ップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナーの作
製方法を実現するための撮影光学系の構成例を示す概要
図。
【図2】請求項3に対応する発明によるカラーヘッドア
ップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナーの作
製方法を実現するための撮影光学系の構成例を示す概要
図。
【図3】従来におけるカラーヘッドアップディスプレイ
用ホログラフィックコンバイナーの作製方法を実現する
ための撮影光学系の構成例を示す概要図。
【符号の説明】
1R,1G,1B…赤色,緑色,青色のレーザー、2
R,2G,2B…反射ミラー、3…反射ミラー、4…ビ
ームスプリッター、5,6,6R,6G,6B…反射ミ
ラー、7,7R,7G,7B…対物レンズ、8…ホログ
ラム用の感光材料、9…反射ミラー、10…対物レン
ズ、11…凹面鏡、12R,12G,12B…赤色,緑
色,青色の計算機合成ホログラム(CGH)。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 青色,緑色,赤色をそれぞれ回折するよ
    うな3枚のホログラフィック光学素子を重ね合わせて成
    るカラーヘッドアップディスプレイ用ホログラフィック
    コンバイナーを、参照光と物体光の2光束の干渉により
    作製する方法において、 1色のレーザー光で、青色用,緑色用,赤色用のホログ
    ラフィック光学素子をコンバイナー用の感光材料に3枚
    それぞれ別々に記録し、 次に、この3枚のホログラフィック光学素子に現像処理
    を行なった後に、その感光材料の厚みをそれぞれ適宜変
    化させて所望の色の回折色とし、 しかる後に、この3枚のホログラフィック光学素子を重
    ね合わせるようにしたことを特徴とするカラーヘッドア
    ップディスプレイ用ホログラフィックコンバイナーの作
    製方法。
  2. 【請求項2】 前記ホログラフィック光学素子を記録す
    る際に、前記現像処理後に感光材料の厚みを変化させて
    所望の色の回折色にした場合、回折光の集光位置が青
    色,緑色,赤色のそれぞれの色で一致するように、あら
    かじめ記録する参照光と物体光の光源距離と角度を変化
    させてホログラフィック光学素子を撮影するようにした
    ことを特徴とする請求項1に記載のカラーヘッドアップ
    ディスプレイ用ホログラフィックコンバイナーの作製方
    法。
  3. 【請求項3】 前記ホログラフィック光学素子を記録す
    る際に、前記現像処理後に感光材料の厚みを変化させて
    所望の色の回折色にした場合、回折光の集光位置が青
    色,緑色,赤色のそれぞれの色で一致するように、あら
    かじめ物体光を計算により求めて当該物体光を形成する
    ような赤色,緑色,青色の3色の計算機合成ホログラム
    を作製し、当該計算機合成ホログラムからの回折光を物
    体光とし参照光と干渉させてホログラフィック光学素子
    を撮影するようにしたことを特徴とする請求項1に記載
    のカラーヘッドアップディスプレイ用ホログラフィック
    コンバイナーの作製方法。
  4. 【請求項4】 前記請求項1ないし請求項3のいずれか
    1項に記載の作製方法により作製されて成ることを特徴
    とするカラーヘッドアップディスプレイ用ホログラフィ
    ックコンバイナー。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100073646A1 (en) * 2007-06-01 2010-03-25 Guenther Dausmann Method for the production of a multi-colour volume hologram, a document with such a hologram, and a volume hologram master
KR20200082655A (ko) * 2018-12-31 2020-07-08 경북대학교 산학협력단 컬러 홀로그램용 조명 장치

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