JPS61137181A - ホログラムパタ−ンの作成方法 - 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 本発明は計測等の分野で利用されるホログラムパターン
の作成方法に関するものである。

従来の技術 光を用いた計測法は、非接触で対象物の計測ができ、得
られる測定結果も二次元的なパターンであることが多い
。しかもこれらが実時間で行えるところに大きな特徴が
ある。この光計測技術にお・　ける最大の成果の一つに
ホログラムを利用した一連の技術がある。物体からくる
波面と参照波面と呼ばれる別の波面との干渉によって被
写体の情報３　・＼ をすべて記録するこの新しい写真法は、もとの被写体か
らの波面そのものを再生することができるので、三次元
的に物体の像を結像できる。現在ではこの三次元的記録
と再生にとど捷らずさ１ざ壕な計測法（ホログラフィ干
渉法）、光情報処理。

光メモリ−、スキャナなど広い分野に応用の目が向けら
れている。

さて、このホログラムパターンの作成方法についてはた
とえば表に示す数多くの方法が知られている。

（以下余　白） ６ベー。

発明が解決しようとする問題点 以上のようなホログラムパターン（例えば、「ホログラ
フィ−入門」村田和美著（株）朝食書店発行）は、ニュ
ートン法の収束計算や、座標上で、必要な２変数ｘ、ｙ
の値を少しずつ変化させ作成していた。

しかし、ニュートン法により作成する場合は多大の収束
誤差を含み、また座標上で、必要な２変数ｘ、ｙの値を
少しずつ変化させる場合は変数Ｘ。

ｙの値の変化分より小さな値が特定できないという計算
誤差を生じる。

すなわち、上記のような方法で得られるものは近似値に
すぎず、さらにはこれらの方法でホログラムパターンを
作成するには非常に時間を要する。

本発明は上記欠点に鑑み、高速で、かつ正確に、さらに
は容易にホログラムパターンを作成することのできる方
法を提供するものである。

問題点を解決するだめの手段 本発明は透光性をもつ部分と透光性のない部分とが平面
上に存在し、前記平面に光を照射するこ６　べ−゛ とにより透過光の波面形状が非球面と球面の差分の形状
となるものに対し、非球面の式が、Ｚａｓｐ（＊）−Ｘ
　Ａｉｙ２１ ｉ＝＋ 一方１球面の式が、 Ｚｓｐ（Ｏ）　−ＤＳｐ−ｖ’ｉ庁Ｉ再７で表わされる
際に、任意の縞次数ｍに対して適当なＸの値を与えるこ
とにより１ 、ｚ−（Ｚａｓｐ（＊）　　　ＺＳｐ（ｙ）−Ｉｎ２）
／人ｙ−±ｆフ［＝７ より座標点Ｃｘ、ｙ）を求め、前記座標点Ｃｘ、ｙ）を
直線、あるいは曲線で結び、透光性をもつ面上に透光性
のない部分を形成するか、透光性のない面上に透光性の
ある部分を形成するものである。

作用 や、変数変化による計算誤差を生じない。また正７ベー 確で、高速に、かつ容易にホログラムパターンを作成す
ることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。

なお、以下に説明するホログラムパターンは透光性を持
つ部分と透光性の無い部分とが平面上に存在し、その平
面に光を照射することにより透過光の波面形状が非球面
と球面の差分の形状となるものについての作成方法であ
る。

（イ）まず非球面形状が、 ｚａｓｐ（＊）−ΣＡｉ＊２１・−−−−−（１）ｉ＝
ｓ あるいは、 となり、一方球面形状が Ｚａｐ＝Ｄｓｐ　−Ｒｓｐ’−Ｄ’　　　　　　−−・
−・−（３）となるものに対して、任意の縞次数ｍに対
して適当ＫＯの値を変化させ、第４式、第５式からＩ、
ｙの値を求める。

ｘ　＝　（ＺａＳＩ）（Ｏ）−ＺＳＩ）（Ｊ）−ｍλ）
／Ａ　　　・・・−・（４）ｙ＝±ＬＦ耳７　　　　　
　　・・・・・・（５）（ロ）次に上記第４．第５式か
ら得られたＣｘ、：ｌ）から成る同一縞次数の点列を設
け、同一縞次数に対し直線もしくは曲線で結ぶ。

上記（イ）、（ロ）の操作により直線群もしくは曲線群
が形成され、透光性のない部分に透光性を持つ部分が、
あるいは透光性を持つ部分に透光性のない部分が形成さ
れる。

上記方法を第１図を用いて簡単に説明すれば、たとえば
縞次数−１に対して適当に／の値を変化させると、２．
．２．、が算出される。さらに〆の値を変化させると、
ｚ３．ｚ４が算出される。順次、この操作を繰り返し点
列を曲線で結ぶ。その縞次数を変化させ、同一の操作を
行うことにより、第１図に示すようなホログラムパター
ンが得られる。

なお第１図において、１は透過性のある部分、２は透過
性のない部分、３は縞次数−１４における透過性のある
部分、４は縞次数＋１７における透過性のある部分であ
る。

以下、具体的なホログラムパターンの作成例について説
明する。

第２．第３式において、 Ｒ＝４７．ｙ５５　（＃Ｉｍ） Ｋ＝０．９９５ Ａｉ＝Ｏ（但し、ｉ＝ｏ　、　１．２．３−−−−−−
）０≦〆≦２２（朋） λ＝Ｏ，０Ｏ０６３２８（ａｖ） −４４≦ｍ≦６３ の際に、各ｍに対し／の値を初期値、ｇ−２２（朋）か
ら０．２２（朋）ずつ減小させ、第５式で算出されるｙ
の値が実数である間繰り返し行うと、第２図に示される
ようなホログラムパターンが得られる。

以上のように本実施例によれば、簡単な手順で、１０、
、 正確に、かつ短時間でホログラムパターン全作成するこ
とができる。

なお、本実施例ではｙ座標の正・負のものについて算出
しホログラムパターンを作成したが、ｙ座標の値が正の
もの、もしくは負のものについてのみ算出し、これらを
一時配憶してその後に符号が逆となっているものを求め
ればよい。

さらに形成されるホログラムパターンに応じて、曲率の
小さな部分は細かく、曲率の大きな部分は大きくｙの値
を変化させて（ｘ、、Ｖ）ｋ求めるようにすれば、短時
間で、正確なホログラムパターンを形成することができ
る。

また、本実施例で示した方法を計算機を用いて実行する
と、非常に効率よくホログラムパターンを得ることがで
きる。

発明の効果 以上のように本発明は任意の縞次数ｍに対して適当なｙ
の値を与えて、順次座標点（，１、ｙ）を求めてホログ
ラムパターン全作成することにより、高速で、正確に、
かつ容易にホログラムパターン１１、− を作成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるホログラムパターン
の作成方法を説明する概念図、第２図は同方法により作
成したホログラムパターンの図である。 １・・・・・・透過性のある部分、２・・・・・・透過
性のない部分。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 透光性をもつ部分と透光性のない部分とが平面上に存在
   し、前記平面に光を照射することにより透過光の波面形
   状が非球面と球面の差分の形状となるものに対し、非球
   面の式が、 Ｚａｓｐ（φ）＝Σ＾ｎ＿ｉ＿＝＿１Ａｉφ＾２＾ｉ Ｚａｓｐ（φ）＝（φ＾２／Ｒ）／［１＋√（１−Ｋφ
   ＾２／Ｒ＾２）］＋Σ＾ｎ＿ｉ＿＝＿０Ａｉφ＾２＾ｉ 一方、球面の式が、 Ｚｓｐ（φ）＝Ｄｓｐ−√（Ｒｓｐ＾２−φ＾２） で表わされる際に、任意の縞次数ｍに対して適当なφの
   値を与えることにより、 ｘ＝（Ｚａｓｐ（φ）−Ｚｓｐ（φ）−ｍλ）／Ａｙ＝
   ±√（φ＾２−ｘ＾２） より座標点（ｘ、ｙ）を求め、前記座標点（ｘ、ｙ）を
   直線、あるいは曲線で結び、透光性をもつ面上に透光性
   のない部分を形成するか、透光性のない面上に透光性の
   ある部分を形成するホログラムパターンの作成方法。 （但し、Ｒは非球面曲率半径、Ｋ及びＡｉは非球面の定
   数、ｎは０以上の整数、Ａｏは０、Ｒｓｐは球半径、Ｄ
   ｓｐは球中心と原点との距離、λは波長、Ａはホログラ
   ム入射光に関係する定数。）