JPH0557590B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はホログラムを形成する方法、特に多重
露出ホログラムにおける混信を取除く技術に関す
る。

［従来技術］ 共通の基体上に形成された多重ホログラム画像
に対するいくつかの適用が存在する。このような
適用の１つは、７セグメントの文字数字式デイス
プレイ形状である。デイスプレイの各セグメント
は別々のホログラムによつて共通の基体上に形成
されている。各ホログラムは、所望の文字または
数字をデイスプレイから形成するために再生モー
ド中に適切な再構成ビームにより個別にまたは集
合的に再生されることができる。

多重露出ホログラムを形成するための１つの可
能な技術は、基準ビームが光感応性材料の全てを
照明している間に対物ビームによつて光感応性の
基体上の異なる領域を照明することである。

［発明の解決すべき課題］ この技術に関する１つの欠点は、干渉または混
信が再生中に発生して真の表示を妨害することで
ある。換言すると、ある１つのホログラムだけし
か見えないような再生を行う場合に他のホログラ
ムを完全に見えないようにすることは非常に困難
であり、紛らわしい為のホログラム像が生成され
て表示を混乱させる欠点がある。これは光感応性
プレート上の対物ビームによつて複数のホログラ
ム像が形成される区域を含んだプレートの全区域
を基準ビームが照射しているためでと考えられて
いる。さらに第１のホログラム像を形成する処理
過程において第２の区域を含む他の区域も基準ビ
ームが照射するために第２の区域の光感応性プレ
ートのゲル材料がこの照射によつて多少硬化され
るため、次のその区域に形成するホログラムの露
出に対する効率を低下させ、その結果特別に露出
回数を増加させるか、或いはその他の好ましくな
い特別の処理を行わなければ第２のホログラム像
を同じ効率で形成することができない欠点があ
る。

［課題解決のための手段］ 本発明によると、多重露出ホログラムは再生中
に混信を最少にするように形成される。光感応性
プレートの第１の領域は、その一方の側面から所
定の角度で対物ビームにより照明される。第１の
ホログラム画像を形成するために、第１の領域は
第１の角度で基準ビームにより照明される。第２
のホログラム画像は、対物ビームによつて第１の
ホログラム画像の形成中と同一の角度で光感応性
プレートの第２の領域を照明することによつて形
成される。しかしながら、第２のホログラム画像
に対する基準ビームは異なる角度で光感応性プレ
ートを照明する。第１および第２の領域を限定す
る多数の切抜き部分を有するマスクが、第１およ
び第２のホログラム画像がそれぞれ構成される期
間中２つの基準ビームをプレートの第１および第
２の領域だけに限定するために使用されることが
好ましい。このような方法において、第１および
２のホログラム画像は、第１および第２の基準ビ
ーム角度に関連された角度で選択的に再構成また
は再生ビーム、プレートを照明することによつて
再生され、それによつて実質的に２つのホログラ
ム画像間の混信を取除くことができる。

［実施例］ 第１図は本発明の方法を実行する光学系１０を
示す。光感応性プレート１２はその対向する側面
１１，１３上に対物ビーム１６（obj）および基
準ビーム１８（ref）からそれぞれコヒーレント
な光線を受光するために適切な支持部１４によつ
て光学系中に固定されている。プレート１２はホ
ログラムを形成するときに都合良く使用される任
意の適切な光感応性媒体から形成されてもよい。
この実施例において、プレート１２は基準ビーム
側面１３では透明なガラス基体を有し、対物ビー
ム側面１１では重クロム酸ゼラチンにより被覆さ
れている。対物および基準ビームは、アルゴンレ
ーザのような任意の適切なコヒーレントな光源に
よつて発生される。便宜上、初期レーザビームは
基準および対物ビームを発生するように適切なビ
ームスプリツタおよび反射鏡（図示されていな
い）を通過する。

対物ビーム１６は、ビームを拡大してその雑音
を取除く空間ピンホールフイルタ２２を通るよう
に焦点を合せる対物レンズ２０を通過する。拡大
ビームは第２図においてさらに詳細に示されてい
る対物ビームマスク２４を照明する。マスク２４
はそこに形成された複数の切抜き部分２８乃至４
０を有する不透明フイルム２６の形状である。切
抜き部分は通常の７セグメント文字数字式デイス
プレイを形成するように配列されていることが好
ましい。各セグメントは、一般的に隣接するセグ
メントの先細の端部と適合する先細の端部を有す
る長方形である。図示されているように、切抜き
部分３０乃至４０は構成中に照明されるプレート
１２上の領域を限定する１つのセグメント２８を
除く全てがテープ２７によつて覆われている。さ
らに詳細に説明されるように、７個の異なるホロ
グラムは７つの異なる露出ステツプ期間中プレー
ト１２の異なる領域上に形成される。第１図にお
いて、切抜き部分２８は第１図の番号４２で全体
を通じて示される第１のホログラム画像を形成す
るために被覆されないままである。

マスク２４中の被覆されない切抜き部分を通過
する対物ビームは、乳白色基底ガラス拡散プレー
ト４８を通過する。拡散プレートは再構成または
再生時に最も遠い観察者に十分な可視角度を提供
するように作用する。分離マスク２４を有する代
わりに、拡散プレート４８の一部分のマスクを除
去することができることに留意すべきである。
“成形された”対物ビームがこの拡散開口を通つ
て投影された後、リレーレンズ系５０およびフイ
ールドレンズ５２を通過する。リレーレンズ系５
０は光収集ツールとして機能し、成形された対物
ビームをコリメートする一方で、フイールドレン
ズが対物ビームの焦点をホログラフプレート１２
の平面に結ばせる。ホログラフプレート１２は対
物ビームの主光軸に対して32度のようなある角度
で設けられる。この場合、この角度の目的はセグ
メントに分割されたデイスプレイが再生時に風防
に対して垂直にまたはそれと交差して見えるよう
に、特定の自動車用の特定の風防角度に整合する
ことである。

第１図において、点線は成形された対物ビーム
により照明されたホログラフプレート１２の領域
を表わす。同様に、基準ビーム１８は、対物ビー
ム１６がホログラフプレート１２を照明する領域
に実質的に対応した領域においてホログラフプレ
ート１２の反対側を照明するように成形される。
基準ビーム１８によつて照明された領域は図面に
おいて実線で示されている。

基準ビーム光サブシステムは同様に対物レンズ
５４および基準ビーム１８を拡大するピンホール
フイルタから成る。拡大されたビームはコリメー
トレンズ５８を通り、次に基準ビームマスク６０
における選択された切抜き部分を通つて投影され
る。基準ビームマスク６０は、第３図に示すよう
にその切抜きセグメント６２乃至７４がマスク２
４におけるセグメント２８乃至４０よりも僅かに
大きいことを除いて対物ビームマスク２４に類似
している。基準ビームマスク６０は７個のセグメ
ントを含み、それぞれが実質的にその関連した対
物ビーム切抜きセグメントと同一の広がりを持
ち、それより僅かに大きいものとして第３図に示
されている。第１図において、例えば切抜きセグ
メント６２は被覆されないままであり、一方残り
のセグメント６４乃至７４はテープ６３のような
不透明材料で被覆されている。結果的に、基準ビ
ーム１８は対物ビーム１６に対応して同様に成形
される。

一連の反射鏡７６および７８は、選択された角
度でプレート１２の反対の側面１３に成形された
基準ビームを向けるために使用される。８０およ
び８２で簡単に示された調節機構は、所望の入射
角度を調節するために設けられている。

本発明の方法を特定の実施例に関連して説明す
る。第１のホログラフ画像４２は、成形ビームが
対物ビームの光軸に関して32度の角度でプレート
１２のゼラチン側を照射するようにアルゴンレー
ザビームに切抜き部分２８を通過させることによ
つて形成される。基準ビームは切抜き部分６２を
通過し、約30度の仰角でプレート１２の反対の側
面１３上の領域を照射する。実際には７個の異な
る露出ステツプを使用する代りに、２つのホログ
ラフ画像が同時に露出されることができることに
留意すべきである。例えば、文字数字デイスプレ
イの左下のセグメントはまた第１図に示されたセ
グメント４２と同時に形成されることができる。
このような場合において、マスク２４，６０中の
それぞれ対応した切抜き部分４０，７４もまた開
けられる。

第４図は、対物ビーム１６がここでは対物ビー
ムマスク２４中の切抜き部分３２である異なる切
抜き部分を通過することを除いて同じである第２
の露出ステツプを示す。したがつて対物ビームは
ホログラフプレート１２の側面１１上の異なる領
域を照射する。同様に、基準ビーム１８は、第２
のホログラフ画像４４の領域において反対の側面
１３からプレート１２を照明するようにマスク６
０における切抜き部分６６を通過する。しかしな
がら、鏡７６および７８は、基準ビーム１８が第
１の露出期間中とは異なる角度でプレート１２を
照射するように調節される。この角度は第４図に
おいてφ₂として表わされ、下方に向かつてプレ
ート１２上を照射する約30度の角度で示されてい
る。したがつて、この第２の露出ステツプは第２
のホログラフ画像４４を形成する。

第５図において、露出されている第３のホログ
ラフ画像４６が示されている。第３の露出ステツ
プ期間中、対物ビーム１６はマスクセグメント３
４を通過して前の露出におけるものと同一の角度
でプレート１２の第３の領域を照射する。基準ビ
ーム１８は切抜き６８を通過して前の２つの露出
とはさらに異なる角度でプレート１２の反対の表
面を照射する。この例において、基準ビーム１８
はその平面に垂直のプレート１２を照射するもの
として示されている。この過程は、全てのデイス
プレイ用セグメントが露出されるまで継続され
る。それからプレート１２は固定された位置から
除去され、隠されていたホログラフ画像が重クロ
ム酸ゼラチンを現像するための通常処理を使用す
ることによつて同時に現像される。

第６図および第７図を参照すると、自動車９２
の風防９０に埋設された現像されたホログラフプ
レート１２が示されている。一連の再生ランプ９
４乃至１０６は、１つ以上の再構成または再生ビ
ーム１１０を発生するために自動車のダツシユコ
ンパートメント１０８に適切に設けられている。
角ランプは異なる角度でホログラムプレート１２
に向けられ、それぞれの角度はホログラムの特定
セグメントの構成期間中に基準ビームの角度に関
連される。例えば、ランプ９４は、基準ビーム１
８が第１図におけるセグメント４２の露出期間中
にプレート１２で付けられた角度と同一角度でそ
のビーム１１０′をプレート１２に向けるように
作用する。その他のランプ９６乃至１０６は同様
に角度を付けられる。したがつて再生または再構
成期間中は１つ以上のランプ９４乃至１０６を付
勢することによつてセグメントの１つを別々にま
たはそれらの複数個を集合的に見えるようにする
ことができる。図示された実施例において、各ラ
ンプは、速度センサ１１４の出力に結合された入
力を有するマイクロコンピユータ１１２からの適
切な出力信号によつて付勢される。結果として、
ヘツドアツプデイスプレイタイプの速度計のよう
なプレート１２上の多重露出ホログラムが使用さ
れることができる。自動車の速度が変化するにし
たがつて、利用者が道路の前方から目の逸らさず
に自動車の速度を確認できるように、コンピユー
タは正確な出力ランプまたはセグメントの所望の
組合せを生成する複数の出力ランプを駆動して正
確な数を形成するために速度センサ１１４からの
信号を適切な信号に変換する。もちろん１つ以上
のホログラムがマルチデジツトデイスプレイを供
給するために照明されてもよい。

再生期間中はランプが異なる角度でホログラフ
プレート１２に向けられても、それらはホログラ
ムの重複領域を照明すると考えられる。しかしな
がら、本発明によるとこの重複は可視的な望まし
くないセグメントを生成せず、それによつて明瞭
で比較的高い分解能の画像を提供する。例えばラ
ンプ９４がホログラフプレート１２全体を照明し
ても、上記に記載された露出技術のためにセグメ
ント４２だけを見えるようになる。しかしなが
ら、別のセグメントが同一の基準ビーム角度で露
出された場合には、これらのセグメントを重複す
ることを避けるべきである。このため、できるだ
け共通に露出された領域を分離することが好まし
い。本発明の明細書、図面および各請求の範囲の
項を検討した後、種々の別の利点が当業者に明ら
かになるであろう。例えば本発明は、基準ビーム
が対物ビームによつて照射された側面の反対の側
面からプレートを照射する反対ホログラムと関連
して説明された。しかしながら、本発明は基準お
よび対物ビームが共にプレートの同一の側面を照
射する別のタイプのホログラムにおいて使用され
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の技術にしたがつて多重露出
ホログラムを形成するために使用されることがで
きる光学系を示す。第２図は対物ビームマスクの
平面図であり、関連した基準ビームマスクの形状
が点線で示されている。第３図は基準ビームマス
クの平面図であり、関連した対物ビームマスクの
相対的は形状が点線で示されている。第４図は、
第２のホログラフ画像が形成される第２の露出ス
テツプ期間中の光感応性プレートの拡大図であ
る。第５図は、第３のホログラフ画像が形成され
る第３の露出ステツプ期間中の光感応性プレート
の拡大された斜視図である。第６図は自動車の風
防に完成されたホログラムを示す。第７図は第６
図のホログラムの再生期間中の装置を示す。 １０……光学系、１２……光感応性プレート、
１４……支持部、１６……対物ビーム、１８……
基準ビーム、２６……不透明フイルム、５０……
リレーレンズ系、５２……フイールドレンズ、２
７，６３……テープ、２８乃至４０，６２乃至７
４……切抜き部分、７６，７８……反射鏡、９２
……自動車、９６乃至１０６……ランプ、１１２
……マイクロコンピユータ、１１４……速度セン
サ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自動車の風防中に設置され、光感応性プレー
   トに記録されたホログラム画像の複数のセグメン
   トの組合わせにより数字または文字の形状でドラ
   イバーに見えるように照明される多重露出ホログ
   ラムの形成方法において、 (a) 対物ビームにより一方の側面から第１の不透
   明マスクのほぼセグメントの形状に対応する形
   状の切抜き部分を通して所定の角度で光感応性
   プレートの第１のセグメントのホログラム画像
   を形成すべき第１のセグメント区域を照明し、 (b) 前記一方の側面と反対側の他方の側面から第
   ２の不透明マスクのほぼ第１のセグメント区域
   の形状に対応する形状の切抜き部分を通して基
   準ビームを第１の角度で前記第１のセグメント
   区域に照射して前記光感応性プレートに第１の
   セグメント区域に第１のセグメントのホログラ
   ム画像を形成し、 (c) 対物ビームにより前記光感応性プレートの第
   ２のセグメント区域に対して前記一方の側面か
   ら前記第１の不透明マスクの別のほぼセグメン
   トの形状に対応する切抜き部分を通して前記所
   定の角度で前記光感応性プレートの第２のセグ
   メントのホログラム画像を形成すべき第２のセ
   グメント区域を照明し、 (d) 前記他方の側面から前記第２の不透明マスク
   の第２のセグメント区域に対応する形状の切抜
   き部分を通して基準ビームにより前記第１の角
   度と異なる第２の角度で前記光感応性プレート
   を照明して第２のセグメント区域に第２のセグ
   メントのホログラム画像を形成し、 (e) 各セグメントについて基準ビームの照射角度
   を変えて順次同様の露出ステツプを行い、 (f) 全てのセグメントの露出後に光感応性プレー
   トを現像し、異なる角度でプレートに再生ビー
   ムをランプにより投射してそれらのセグメント
   が選択的に照明されるときに異なるセグメント
   のホログラフ画像の組合わせによる多重露出ホ
   ログラムを広い視角で生成して再生期間中の混
   信を最小にすることを特徴とする多重露出ホロ
   グラムの形成方法。 ２ ７セグメント文字数字デイスプレイの形態で
   ホログラムが形成され、 光感応性プレートを露出する各ステツプにおい
   ては、プレートの或るセグメントだけを選択的に
   照明するために対物ビームおよび基準ビーム用の
   マスク中の切抜き部分を使用し、一方光線がプレ
   ートの別の領域を照射することを妨げられている
   請求項１記載の方法。 ３ 各マスクの切抜き部分はデイスプレイ用の所
   望のセグメントと実質的に同一の形状である請求
   項１記載の方法。 ４ 自動車の風防中に設置される７セグメント文
   字数字デイスプレイの形態の多重露出ホログラム
   を生成する装置において、 後面に透明基体を有し、前面に重クロム酸ゼラ
   チンが被覆されている光感応性プレートと、 対物ビーム源と、 対物ビーム源と光感応性プレートの前記前面と
   の間に設けられ、文字数字デイスプレイの各セグ
   メントに対応する形状の複数の切抜き部分を有
   し、対物ビームが被覆されていない切抜き部分を
   通過するように特定の切抜き部分が被覆されて前
   記光感応性プレートの選択されたセグメント領域
   を照明する対物ビームが成形される不透明な対物
   ビームマスクと、 基準ビーム源と、 各セグメントに対応する形状の複数の切抜き部
   分を有し、それら切抜き部分が対物ビームのマス
   ク中の切抜き部分と実質的に同一形状を有する不
   透明な基準ビームマスクであつて、選択された切
   抜き部分が被覆されて基準ビームが被覆されてい
   ない切抜き部分を通過して対物ビームによつて照
   明された領域と対応する限定された領域において
   対物ビームの照明方向と反対側の後面から光感応
   性プレートを照明する基準ビームが成形される不
   透明な基準ビームマスクと、 基準ビームが光感応性プレートを照射する角度
   を調節する手段とを具備していることを特徴とす
   るホログラム生成装置。 ５ 前記角度を調節する手段は複数の反射鏡と、
   それらの各反射鏡の角度を調節する手段とを具備
   している請求項１記載の装置。 ６ 対物ビームマスクと光感応性プレートとの間
   に設けられた拡散プレートを具備している請求項
   １記載の装置。