(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前景パターン像を結像する前景パターン記録中間ホログラムと背景パターン像を結像する背景パターン記録中間ホログラムとを別々に作成し、前記前景パターン記録中間ホログラムと前記背景パターン記録中間ホログラムとを重畳配置し、前記前景パターン記録中間ホログラム及び前記背景パターン記録中間ホログラムからの回折光を同時に同一の感光材料中に入射させてホログラム像として記録するホログラム表示体の作成方法において、
前記前景パターン記録中間ホログラムを、前景パターンのパターン領域外からは少なくとも反射方向に何ら回折光も生じない反射型であって体積型のイメージホログラムとして作製し、
前記背景パターン記録中間ホログラムを、前景パターンのパターン領域に相当する部分には何ら情報が記録されておらず、その部分から少なくとも反射方向に何ら回折光も生じない反射型であって体積型のホログラムとして作製し、
前記前景パターン記録中間ホログラムの前景パターンのパターン領域が前記背景パターン記録中間ホログラムの情報非記録領域を埋めるように整列して重畳配置して記録することを特徴とするホログラム表示体の作成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラム表示体の作成方法に関し、特に、立体模型や平面像を重ね合わせて立体的に表示するホログラム表示体の作成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、立体模型や平面像を別々のホログラムとして撮影し、両者の再生像を空間的に重ね合わせて再度別の単一のホログラムに重畳した像として記録してなる、立体模型や平面像を重ね合わせて立体的に表示するグラフィックアート用ホログラム等のホログラム表示体は公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
その場合、前景となるパターンと背景となるパターンの重畳部分で背景パターンからの再生光が前景パターンの再生光と加法混色を起こして前景パターンの色が変わったりコントラストが低下する等の問題がある。
【０００４】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、立体模型や平面像を重ね合わせて立体的に表示するホログラム表示体において、前景パターンと背景パターンの重畳部分において前景パターンの色が変わったりコントラストが低下することを防止したホログラム表示体の作成方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のホログラム表示体の作成方法は、前景パターン像を結像する前景パターン記録中間ホログラムと背景パターン像を結像する背景パターン記録中間ホログラムとを別々に作成し、前記前景パターン記録中間ホログラムと前記背景パターン記録中間ホログラムとを重畳配置し、前記前景パターン記録中間ホログラム及び前記背景パターン記録中間ホログラムからの回折光を同時に同一の感光材料中に入射させてホログラム像として記録するホログラム表示体の作成方法において、
前記前景パターン記録中間ホログラムを、前景パターンのパターン領域外からは少なくとも反射方向に何ら回折光も生じない反射型であって体積型のイメージホログラムとして作製し、
前記背景パターン記録中間ホログラムを、前景パターンのパターン領域に相当する部分には何ら情報が記録されておらず、その部分から少なくとも反射方向に何ら回折光も生じない反射型であって体積型のホログラムとして作製し、
前記前景パターン記録中間ホログラムの前景パターンのパターン領域が前記背景パターン記録中間ホログラムの情報非記録領域を埋めるように整列して重畳配置して記録することを特徴とする作成方法である。
【０００７】
本発明においては、背景パターンを再生する回折光が再生された前景パターンのパターン領域に入射しないように記録されてなるので、背景パターンの像の前景パターンの像の影に対応する部分は見えず、前景パターンの像と背景パターンの像の影部分において前景パターン像の色が変わったりコントラストが低下することがなく、自然な前後の立体感で前景パターンの像と背景パターンの像を観察することができ、意匠性に富んだホログラム表示体が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるホログラム表示体をその作成方法に従って説明する。
【０００９】
本発明は、例えば、図１に示したような前景パターン板に描かれた前景パターン（この場合は、単純化のため、三角形パターンとする。）１を任意の背景パターン（平面パターンでも立体パターンでもよい。）の前あるいは上に重畳して表示するように体積ホログラムとして記録するものである。ここで、前景パターン１の輪郭外の周囲には何ら表示パターン、色も表示しないものとする。
【００１０】
まず、図２（ａ）に示すように、前景パターン１の輪郭の外を不透明にし、前景パターン１の領域（輪郭内）を透明にしたネガ型マスク１１と、図２（ｂ）に示しように、前景パターン１の領域（輪郭内）を不透明にし，前景パターン１の輪郭の外を透明にしたポジ型マスク１２とを用意する。
【００１１】
次いで、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、このネガ型マスク１１とポジ型マスク１２とを用いて、２枚のフォトポリマー等の体積ホログラム感光材料Ａ、Ｂに紫外線１３を照射することにより、感光材料Ａは、前景パターン１の輪郭の外に対応する部分を失効させ、前景パターン１の輪郭内のみが記録可能（感光性）にし、感光材料Ｂは、その反対に、前景パターン１の輪郭内に対応する部分を失効させ、前景パターン１の輪郭外のみが記録可能（感光性）にする。
【００１２】
次に、このような感光材料Ａ、Ｂを用いて、感光材料Ａには反射型の前景パターン１の中間ホログラムを、感光材料Ｂには反射型の背景パターンＯ（図５）の中間ホログラムを別々に作製する。
【００１３】
図４に前景パターン１の中間ホログラムを作製するための配置を示す。前景パターン１の領域内に描かれている模様が描かれた散乱体Ｐを用意し、その上に上記の感光材料Ａを重畳して、感光材料Ａ側から所定の入射角θで同時にあるいは順次Ｒ，Ｇ、Ｂ３色の照明光１４を入射させると、照明光１４は感光材料Ａを透過して散乱体Ｐに入射し、その上に描かれた前景パターン１から反射方向に散乱光１５が生じる。この散乱光１５と照明光１４が感光材料Ａの感光領域中でのみ干渉して、前景パターン１の中間ホログラムＡ’（図６）が撮影される。
【００１４】
この前景パターン１の中間ホログラムＡ’は、前景パターン１の輪郭外からは反射方向に何ら回折光を生じない反射型のイメージホログラムであり、同様の特性を与えることが可能なこれ以外の方法で作製してももちろんよい。例えば、真っ暗な背景の前に前景パターン１に相当する被写体を配置してそのイメージホログラムを反射型体積ホログラムとして記録したものでもよい。
【００１５】
図５に背景パターンＯの中間ホログラムを作製するための配置を示す。平面パターンあるいは立体パターンからなる背景パターンＯの前方、この場合は距離Ｌ0 の位置に上記の感光材料Ｂを配置して、感光材料Ｂ側から所定の入射角θで同時にあるいは順次Ｒ，Ｇ、Ｂ３色の照明光１６を入射させると、照明光１６は感光材料Ｂを透過して背景パターンＯに入射し、反射方向に散乱光１７が生じる。この散乱光１７と照明光１６が感光材料Ｂの感光領域（前景パターン１の輪郭外の領域）中でのみ干渉して、背景パターンＯの中間ホログラムＢ’（図６）が撮影される。
【００１６】
この背景パターンＯの中間ホログラムＢ’は、前景パターン１の輪郭内に相当する部分には何ら情報が記録されておらず、反射方向に何ら回折光を生じない反射型のホログラムであり、同様の特性を与えることが可能なこれ以外の方法で作製してももちろんよい。
【００１７】
次に、このようにして作製した前景パターン１の中間ホログラムＡ’と背景パターンＯの中間ホログラムＢ’を表裏逆にして、図６に示すように、失効領域が相互に記録領域を埋めるように整列して重ね合わせる。図６の場合は、中間ホログラムＡ’の上に中間ホログラムＢ’を載せているが、その逆でもよい。その重畳したホログラムＡ’、Ｂ’に、撮影の際の照明光１４、１６と逆方向に進むＲ，Ｇ、Ｂ３色の再生照明光１８を同時にあるいは順次入射させると、中間ホログラムＢ’の記録領域（前景パターン１の輪郭外の領域）から反射方向に回折光が生じ、距離Ｌ0 の位置に背景パターンの像Ｏ’が再生され、また、中間ホログラムＡ’の記録領域（前景パターン１の輪郭内の領域）から反射方向に回折光が生じ、その記録領域に前景パターンの像Ｐ’が再生される。この際、任意の位置、この図の場合は、中間ホログラムＢ’から距離Ｌ2 （Ｌ2 ＜Ｌ0 ）の位置に別の同様の体積ホログラム感光材料Ｃを配置して、再生された背景パターンの像Ｏ’と前景パターンの像Ｐ’を同時に記録する。
【００１８】
この感光材料Ｃに記録されたホログラムＣ’（図７）が本発明が目的とするホログラム表示体であり、このホログラム表示体Ｃ’を表裏逆にして、図７に示すように、その記録時の照明光１８の入射方向と反対方向から白色照明光１９を入射させると、ホログラムＣ’からＬ1 （＝Ｌ0 −Ｌ2 ）の背面位置に背景パターンの像Ｏ”が再生されると共に、ホログラムＣ’からＬ2 の前面位置に前景パターンの像Ｐ”が再生される。
【００１９】
この際、重要なことであるが、目Ｅには見えないが、前景パターンの像Ｐ”の位置に背景パターンＯの中間ホログラムＢ’それ自身の像が再生されている。そのため、背景パターンの像Ｏ”を再生する回折光は、中間ホログラムＢ’の失効領域（前景パターン１の輪郭内の領域）に対応する領域Ｂ”には入射しない。この意味するところは、図７の上方から目Ｅで背景パターンの像Ｏ”を見たとき、目Ｅと領域Ｂ”の輪郭を結んで背景パターンの像Ｏ”の上に投影した領域Ｓは見えないこと（観察できないこと）である。したがって、目Ｅを左右に移動させると、この見えない領域Ｓも反対方向に移動する。これに対して、前景パターンの像Ｐ”は目Ｅのどの位置からも観察できる。そのため、眼Ｅに近い側に前景パターンの像Ｐ”が見え、その背後に距離Ｌ0 ＝Ｌ2 ＋Ｌ1 だけ離れて背景パターンの像Ｏ”が見え、かつ、背景パターンの像Ｏ”の前景パターンの像Ｐ”の影に対応する部分Ｓは見えないので、前景パターンの像Ｐ”と背景パターンの像Ｏ”の影部分において前景パターン像Ｐ”の色が変わったりコントラストが低下することがなく、自然な前後の立体感で前景パターンの像Ｐ”と背景パターンの像Ｏ”を観察することができる。
【００２０】
以上、本発明のホログラム表示体を作成方法に基づいて説明してきたが、本発明は上記の実施例に限定されず種々の変形が可能である。なお、図７の配置において、前景パターンの像Ｐ”と背景パターンの像Ｏ”の両方を実像として結像するように構成することもできる。そのためには、図６の配置において、体積ホログラム感光材料Ｃを背景パターンの像Ｏ’の上に配置するようにすればよい。なお、以上のようにして作成された体積型ホログラムＣ’を原版とし、別の体積ホログラム感光材料をその上に重ね合わせてホログラフィックに複製することにより本発明のホログラム表示体を得るようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のホログラム表示体とその作成方法によると、背景パターンを再生する回折光が再生された前景パターンのパターン領域に入射しないように記録されてなるので、背景パターンの像の前景パターンの像の影に対応する部分は見えず、前景パターンの像と背景パターンの像の影部分において前景パターン像の色が変わったりコントラストが低下することがなく、自然な前後の立体感で前景パターンの像と背景パターンの像を観察することができ、意匠性に富んだホログラム表示体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例の前景パターンを例示する図である。
【図２】図１の前景パターンに対応して中間ホログラムを作製するために用いるネガ型マスクとポジ型マスクを示す図である。
【図３】図２にポジ型マスクとネガ型マスクを用いて中間ホログラム撮影用の感光材料の一部を失効させる様子を示す図である。
【図４】前景パターン記録中間ホログラムを撮影するための配置を示す図である。
【図５】背景パターン記録中間ホログラムを撮影するための配置を示す図である。
【図６】前景パターン記録中間ホログラムと背景パターン記録中間ホログラムを用いて本発明のホログラム表示体を撮影するための配置を示す図である。
【図７】本発明のホログラム表示体から前景パターンと背景パターンからなる表示像を再生する様子を説明するための図である。
【符号の説明】
１…前景パターン
１１…ネガ型マスク
１２…ポジ型マスク
１３…紫外線
１４…照明光
１５…散乱光
１６…照明光
１７…散乱光
１８…再生照明光
１９…白色照明光
Ｅ…目
Ａ、Ｂ…体積ホログラム感光材料
Ｃ…体積ホログラム感光材料
Ｏ…背景パターン
Ｐ…散乱体
Ｓ…背景パターンの像の見えない領域
Ａ’…前景パターンの中間ホログラム
Ｂ’…背景パターンの中間ホログラム
Ｏ’…背景パターンの像
Ｃ’…ホログラム表示体
Ｏ”…背景パターンの像
Ｐ”…前景パターンの像
Ｂ”…背景パターンの中間ホログラムの失効領域の像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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