JPS5953553B2 - 頁ホログラム - Google Patents
頁ホログラムInfo
- Publication number
- JPS5953553B2 JPS5953553B2 JP14161776A JP14161776A JPS5953553B2 JP S5953553 B2 JPS5953553 B2 JP S5953553B2 JP 14161776 A JP14161776 A JP 14161776A JP 14161776 A JP14161776 A JP 14161776A JP S5953553 B2 JPS5953553 B2 JP S5953553B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hologram
- page
- hexagonal
- triangle
- holograms
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Holo Graphy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、頁ホログラムの構造に関する。
従来、頁構成されたホログラムは第１図に示すごとく多
数の方形エレメントの集合からできており、全体として
も方形をなしていた。
数の方形エレメントの集合からできており、全体として
も方形をなしていた。
これにレーザビームを照射して各頁に記録された情報を
再生する場合、これを大別すると第１図のイに示す如く
、所望の頁のホログラムにレーザビームが内接する’ビ
ームの太さでレーザビームを照射する場合と、第１図の
口に示す如く、所望の頁のホログラムにレーザビームが
外接するビームの太さでレーザビームを照射する場合と
があると云える。前者の場合は、となりのホログラムと
のクロストークを起すことはないが、四隅において利用
されない部分が存在し、その分だけ冗長度が減り、再生
像の品質が劣化するのであつた。また、後者の場合はホ
ログラムの全部が利用できるが、となりのホログラムと
の間でクロストークを起すので、各ホログラム間の間隙
を適度に設ける必要があり、従つてホログラム板に記録
できる情報の密度が減少するのであつた。一方、ホログ
ラムとして記録する干渉縞のピッチを細かくすると多く
の情報が記録でき、冗長度を高くとることができるが、
これを再生した時の像はより大きくなり、ディテクタの
大きさを越えてしまうことがある。
再生する場合、これを大別すると第１図のイに示す如く
、所望の頁のホログラムにレーザビームが内接する’ビ
ームの太さでレーザビームを照射する場合と、第１図の
口に示す如く、所望の頁のホログラムにレーザビームが
外接するビームの太さでレーザビームを照射する場合と
があると云える。前者の場合は、となりのホログラムと
のクロストークを起すことはないが、四隅において利用
されない部分が存在し、その分だけ冗長度が減り、再生
像の品質が劣化するのであつた。また、後者の場合はホ
ログラムの全部が利用できるが、となりのホログラムと
の間でクロストークを起すので、各ホログラム間の間隙
を適度に設ける必要があり、従つてホログラム板に記録
できる情報の密度が減少するのであつた。一方、ホログ
ラムとして記録する干渉縞のピッチを細かくすると多く
の情報が記録でき、冗長度を高くとることができるが、
これを再生した時の像はより大きくなり、ディテクタの
大きさを越えてしまうことがある。
従つて干渉縞のピッチには適切な限度がある。更にまた
、再生像の品質上、冗長度は経験上３以上が必要とされ
るので、単位面積当りの情報量は制約をうけることにな
る。このため一枚のホログラム板にできるだけ多くの情
報を記録させるという要求を満足させるには、上述の冗
長度をある値以上に維持させる必要があるという要求と
の関係で適切にバランスがとれた頁ホログラムの構造の
検討が必要となつてくる。本発明は、この要求を満足さ
せるためになされたものであり、その構成は次の通りで
ある。頁ホログラムにおいて各エレメントが六角形であ
り、かつこれらが最密充填状態に（バネカム形に）配列
されていることを特徴とする頁ホログラム。次に本発明
を実施例を用いて図面を参照しながら、更に説明する。
第２図は本発明に係る頁ホログラムの一つのエレメント
の拡大図であり、このエレメント１は六角形をしている
。第３図は、第２図に示したエレメント１が多数最密充
填状態に配列された本発明に係る頁ホログラム２であり
、光学系に用いるレンズによつて制約を受ける場合に適
合するように円３に内接する状態に配列されたタイプ゜
である。第４図は、第２図に示したエレメント１が多数
最密充填状態に配列された本発明に係る頁ホログラムの
別の態様であり、頁ホログラム４は光学系に用いる光偏
向器によつて制約を受ける場合に適合するように正方形
５に内接する状態に配列されたタイプである。なお必要
な場合は、各エレメントの境界に一定の幅の境界領域を
従来通り設けてもよい。第２図において、本発明に係る
頁ホログラムの一つのエレメント１はＡＢＣＤＥＦを以
つて示される六角形の形状をしており、頁ホログラムの
一つの頁を形成している。
、再生像の品質上、冗長度は経験上３以上が必要とされ
るので、単位面積当りの情報量は制約をうけることにな
る。このため一枚のホログラム板にできるだけ多くの情
報を記録させるという要求を満足させるには、上述の冗
長度をある値以上に維持させる必要があるという要求と
の関係で適切にバランスがとれた頁ホログラムの構造の
検討が必要となつてくる。本発明は、この要求を満足さ
せるためになされたものであり、その構成は次の通りで
ある。頁ホログラムにおいて各エレメントが六角形であ
り、かつこれらが最密充填状態に（バネカム形に）配列
されていることを特徴とする頁ホログラム。次に本発明
を実施例を用いて図面を参照しながら、更に説明する。
第２図は本発明に係る頁ホログラムの一つのエレメント
の拡大図であり、このエレメント１は六角形をしている
。第３図は、第２図に示したエレメント１が多数最密充
填状態に配列された本発明に係る頁ホログラム２であり
、光学系に用いるレンズによつて制約を受ける場合に適
合するように円３に内接する状態に配列されたタイプ゜
である。第４図は、第２図に示したエレメント１が多数
最密充填状態に配列された本発明に係る頁ホログラムの
別の態様であり、頁ホログラム４は光学系に用いる光偏
向器によつて制約を受ける場合に適合するように正方形
５に内接する状態に配列されたタイプである。なお必要
な場合は、各エレメントの境界に一定の幅の境界領域を
従来通り設けてもよい。第２図において、本発明に係る
頁ホログラムの一つのエレメント１はＡＢＣＤＥＦを以
つて示される六角形の形状をしており、頁ホログラムの
一つの頁を形成している。
相対する頂角が実質的に等しければ、各辺の長さは必ず
しも全部等しい必要はなく、長細い形状の六角形でもよ
い。いま原画は正方形であるとし、これをフーリエ変換
した結果が０ＵＧＬとする。
しも全部等しい必要はなく、長細い形状の六角形でもよ
い。いま原画は正方形であるとし、これをフーリエ変換
した結果が０ＵＧＬとする。
０ＵＧＬは正方形であるから０Ｌ＝０Ｕとなる。
これと同じホログラムを０ＬＨＱ．０ＱＲＳ、０ＳＴＵ
．ＬＧＶＷ．ＨＬＷＸ、ＲＳＺＹ．ＳＴＫＺとし、全部
で８ケのホログラムをつなぎあわせたと考える。次にこ
れにＡＢＣＤＥＦＩなる六角形のマスクをかけて切りと
る。このときＡＭ：ＭＦ．ＬＭ＝ＭＧとする。すると０
ＵＧＬの三角形ＭＧＦは再生されないが、これはＲＳＺ
Ｙ中の三角形ＮＳＤと全く同一であり、しかも両者はた
て方向に０Ｌの２倍、よこ方向に０Ｕの１倍だけ平１行
移動したものであるから三角形ＭＧＦと三角形ＮＳＤと
を再生すれば振幅も位相も全く同じ波面をつくり出すの
で三角形ＭＧＦの代りに三角形ＮＳＤがこれを補うこと
になる。また三角形ＡＭＬ＝三角形ＣＲＮで、かつ、た
て！に０Ｌの２倍、よこに０Ｕの１倍ずれているのでこ
れも互いに補える。
．ＬＧＶＷ．ＨＬＷＸ、ＲＳＺＹ．ＳＴＫＺとし、全部
で８ケのホログラムをつなぎあわせたと考える。次にこ
れにＡＢＣＤＥＦＩなる六角形のマスクをかけて切りと
る。このときＡＭ：ＭＦ．ＬＭ＝ＭＧとする。すると０
ＵＧＬの三角形ＭＧＦは再生されないが、これはＲＳＺ
Ｙ中の三角形ＮＳＤと全く同一であり、しかも両者はた
て方向に０Ｌの２倍、よこ方向に０Ｕの１倍だけ平１行
移動したものであるから三角形ＭＧＦと三角形ＮＳＤと
を再生すれば振幅も位相も全く同じ波面をつくり出すの
で三角形ＭＧＦの代りに三角形ＮＳＤがこれを補うこと
になる。また三角形ＡＭＬ＝三角形ＣＲＮで、かつ、た
て！に０Ｌの２倍、よこに０Ｕの１倍ずれているのでこ
れも互いに補える。
このようにして六角形ＡＢＣＤＥＦなるホログラムの再
生像は、正方形ＨＲＴＧと同一になる。
生像は、正方形ＨＲＴＧと同一になる。
正方形ＨＲＴＧは冗長度４なるホログラムであるから、
六角形ＡＢＣＤＥＦも冗長度４である。さらにここでＡ
Ｌ＝１／４０ＬとするとＡＯ＝０Ｆとなり、六角形は円
に内接し、この時の光利用率は次の様になる。
六角形ＡＢＣＤＥＦも冗長度４である。さらにここでＡ
Ｌ＝１／４０ＬとするとＡＯ＝０Ｆとなり、六角形は円
に内接し、この時の光利用率は次の様になる。
つぎにこれらをならべたときのクロストークを同一にな
るようにして充填率を比較すると第２図の六角形の場合
、それぞれの間にすきまなくつめたとしてクロストーク
は１−０．８１６＝０．１８４である。
るようにして充填率を比較すると第２図の六角形の場合
、それぞれの間にすきまなくつめたとしてクロストーク
は１−０．８１６＝０．１８４である。
これと同じクロストークをもたせるには正方形にその一
辺の７．７％の寸法のすきまをあける必要がある。この
ときのホログラム収容数は約１５％六角形より減少する
。もしクロストークがゼロになるようにそれぞれの頁間
にすきまをつめると正方形の場合は正六角形にくらべて
約２６％収容ホログラム数が少なくなる。以上のべたよ
うに六角形ホログラムは、光の利用率がよく再生像が明
るく、同じクロストークを許したとすると、円形レンズ
の形にホログラムを収めたときに収容数が多いという特
長があることが明らかである。
辺の７．７％の寸法のすきまをあける必要がある。この
ときのホログラム収容数は約１５％六角形より減少する
。もしクロストークがゼロになるようにそれぞれの頁間
にすきまをつめると正方形の場合は正六角形にくらべて
約２６％収容ホログラム数が少なくなる。以上のべたよ
うに六角形ホログラムは、光の利用率がよく再生像が明
るく、同じクロストークを許したとすると、円形レンズ
の形にホログラムを収めたときに収容数が多いという特
長があることが明らかである。
次に上述の点を更に理論的に説明しておく。
すなわちホログラム上の函数ｆ（Ｕ．ｖ）を逆フーリエ
変換して像ｈ（Ｘ．ｙ）ができるとすると、ｈ（Ｘ，．
ｙ）＝Ｆｆｆ（Ｕ，．ｖ）ＥｘｐＣｉ（Ｕｘ＋Ｖｙ）〕
Ｄｕｄｖこの積分範囲をＵ．ｖ共にＯ−Ｄに限つたとす
るとｈ（Ｘ．ｙ）は２π／Ｄの周期をもつサンプル点で
構成される。一方ｆ（Ｕ．ｖ）をそのままＤだけずらせ
たとすると、ｆ （Ｕ．ｖ）＝ｆ （ｕ＋Ｄ．．ｖ＋Ｄ
）であり、ｆ（ｕ＋Ｄ．ｖ＋Ｄ）Ｅｘｐ川（ｕ＋Ｄ）ｘ
＋（Ｖ＋Ｄ）ｙ｝）Ｄｕｄｖ一Ｆｆｆ（Ｕ．ｖ）Ｅｘｐ
Ｃｘ（Ｕｍｌｌｙ）〕ＥｘｐｉＤ（ｘ＋ｙ）面勃となる
もので、もしＤ（Ｘ＋ｙ）＝２πにおいては、右辺はｈ
（Ｘ．ｙ）と正しく一致する。
変換して像ｈ（Ｘ．ｙ）ができるとすると、ｈ（Ｘ，．
ｙ）＝Ｆｆｆ（Ｕ，．ｖ）ＥｘｐＣｉ（Ｕｘ＋Ｖｙ）〕
Ｄｕｄｖこの積分範囲をＵ．ｖ共にＯ−Ｄに限つたとす
るとｈ（Ｘ．ｙ）は２π／Ｄの周期をもつサンプル点で
構成される。一方ｆ（Ｕ．ｖ）をそのままＤだけずらせ
たとすると、ｆ （Ｕ．ｖ）＝ｆ （ｕ＋Ｄ．．ｖ＋Ｄ
）であり、ｆ（ｕ＋Ｄ．ｖ＋Ｄ）Ｅｘｐ川（ｕ＋Ｄ）ｘ
＋（Ｖ＋Ｄ）ｙ｝）Ｄｕｄｖ一Ｆｆｆ（Ｕ．ｖ）Ｅｘｐ
Ｃｘ（Ｕｍｌｌｙ）〕ＥｘｐｉＤ（ｘ＋ｙ）面勃となる
もので、もしＤ（Ｘ＋ｙ）＝２πにおいては、右辺はｈ
（Ｘ．ｙ）と正しく一致する。
つまり、２π／ＤというＸ．ｙの格子点ではすべてｈ（
Ｘ．ｙ）と一致する。もとの再生像も２π／Ｄの周期を
もつ格子点で構成されるので全く同じ図形が得られるこ
とになる。次に本発明の実施に用いる六角形ホログラム
の作成の一具体例を第５図において説明する。
Ｘ．ｙ）と一致する。もとの再生像も２π／Ｄの周期を
もつ格子点で構成されるので全く同じ図形が得られるこ
とになる。次に本発明の実施に用いる六角形ホログラム
の作成の一具体例を第５図において説明する。
第５図においてレーザー光源６から出たビームは一部は
ハーフミラー７を通過し、位相板８を介して文字パター
ン９を通り、レンズ１０を介して写真乾板１１に至る。
またハーフミラー７にて反射されたビームの一部は、反
射鏡１２により反射された上述ハーフミラー７を通過し
たビームが写真乾板１１に到達している位置に至り、両
ビームにより写真乾板１１にホログラムを形成する。こ
こまでは従来の通常のホログラム作成方法と同様である
が、本発明の実施に用いる六角形ホログラムは写真乾板
１１の前面に六角形孔を有するマスク１３を位置させて
おくことによつて作成できる。更に文字パターン９を換
えるごとに写真乾板１１を上下左右に移動させ、本発明
に云う頁ホログラムが完成される。また、計算ホログラ
ムを用いる場合は、前述第２図を用いての説明から明ら
かな通り、計算ホカグラムによつて得られる情報に従つ
て、電子ビームをホログラム板に投射するに際して、第
２図における三角形ＣＲＮに相当する部分を三角形ＡＬ
Ｍに投射し、三角形ＥＮｌＴに相当する部分を三角形Ａ
ＭｌＬに投射し、三角形ＨＢＭｌに相当する部分を三角
形ＳＤＮｌに投射し、三角形ＧＭＦに相当する部分を三
角形ＮＤＳに投射することによつて本発明の実施に用い
る六角形ホログラムが作成される。
ハーフミラー７を通過し、位相板８を介して文字パター
ン９を通り、レンズ１０を介して写真乾板１１に至る。
またハーフミラー７にて反射されたビームの一部は、反
射鏡１２により反射された上述ハーフミラー７を通過し
たビームが写真乾板１１に到達している位置に至り、両
ビームにより写真乾板１１にホログラムを形成する。こ
こまでは従来の通常のホログラム作成方法と同様である
が、本発明の実施に用いる六角形ホログラムは写真乾板
１１の前面に六角形孔を有するマスク１３を位置させて
おくことによつて作成できる。更に文字パターン９を換
えるごとに写真乾板１１を上下左右に移動させ、本発明
に云う頁ホログラムが完成される。また、計算ホログラ
ムを用いる場合は、前述第２図を用いての説明から明ら
かな通り、計算ホカグラムによつて得られる情報に従つ
て、電子ビームをホログラム板に投射するに際して、第
２図における三角形ＣＲＮに相当する部分を三角形ＡＬ
Ｍに投射し、三角形ＥＮｌＴに相当する部分を三角形Ａ
ＭｌＬに投射し、三角形ＨＢＭｌに相当する部分を三角
形ＳＤＮｌに投射し、三角形ＧＭＦに相当する部分を三
角形ＮＤＳに投射することによつて本発明の実施に用い
る六角形ホログラムが作成される。
更にまた計算ホログラムにもとづく情報に従つて写真乾
板上に一度通常の手法によつてホログラムを形成し、次
いでこれを上述の各三角形間の平行移動の手法に従つて
各三角形を裁断移動してつなぎ合わせても六角形ホログ
ラムが作成できる。
板上に一度通常の手法によつてホログラムを形成し、次
いでこれを上述の各三角形間の平行移動の手法に従つて
各三角形を裁断移動してつなぎ合わせても六角形ホログ
ラムが作成できる。
次に本発明の効果について述べる。本発明に係る頁ホロ
グラムは光の利用効率が上述した通りよいので、レーザ
ーの出力を小さくできあるいはＳ／Ｎよく受光でき、ま
た収容ホログラムを多くできるとか、同じホログラム数
の場合は暗いレンズを使用しても十分であるなどの効果
を奏する。
グラムは光の利用効率が上述した通りよいので、レーザ
ーの出力を小さくできあるいはＳ／Ｎよく受光でき、ま
た収容ホログラムを多くできるとか、同じホログラム数
の場合は暗いレンズを使用しても十分であるなどの効果
を奏する。
また頁ホログラム全体の最外周の形状も六角形に近い形
状に選択可能であり、この場合は再生に用いる逆フーリ
エ変換レンズ（第３図における円３とみてもよい）内に
ほぼ内接させるレンズができ、レンズを有効に利用する
ことができるという効果も得られる。
状に選択可能であり、この場合は再生に用いる逆フーリ
エ変換レンズ（第３図における円３とみてもよい）内に
ほぼ内接させるレンズができ、レンズを有効に利用する
ことができるという効果も得られる。
第１図は従来の頁ホログラム板の正面概略図、第２図は
本発明に係る頁ホログラムの一つの頁に相当するエレメ
ントの正面拡大図、第３図は本発明に係る頁ホログラム
の一実施態様の正面図、第４図は本発明に係る頁ホログ
ラムの他の実施態様の正面図、第５図は六角形ホログラ
ムの作成方法を説明する図で゛ある。 図面中の符号の説明、１：エレメント、２：頁ホログラ
ム、３：円、４：頁ホログラム、５：正方形、１１：写
真乾板、１３：六角形孔マスク。
本発明に係る頁ホログラムの一つの頁に相当するエレメ
ントの正面拡大図、第３図は本発明に係る頁ホログラム
の一実施態様の正面図、第４図は本発明に係る頁ホログ
ラムの他の実施態様の正面図、第５図は六角形ホログラ
ムの作成方法を説明する図で゛ある。 図面中の符号の説明、１：エレメント、２：頁ホログラ
ム、３：円、４：頁ホログラム、５：正方形、１１：写
真乾板、１３：六角形孔マスク。
Claims (1)
- １ 頁ホログラムにおいて、各エレメントが六角形であ
り、かつこれらが最密充填状態に配列されていることを
特徴とする頁ホログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14161776A JPS5953553B2 (ja) | 1976-11-25 | 1976-11-25 | 頁ホログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14161776A JPS5953553B2 (ja) | 1976-11-25 | 1976-11-25 | 頁ホログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5366247A JPS5366247A (en) | 1978-06-13 |
| JPS5953553B2 true JPS5953553B2 (ja) | 1984-12-25 |
Family
ID=15296194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14161776A Expired JPS5953553B2 (ja) | 1976-11-25 | 1976-11-25 | 頁ホログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5953553B2 (ja) |
-
1976
- 1976-11-25 JP JP14161776A patent/JPS5953553B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5366247A (en) | 1978-06-13 |
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