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ホログラムパターン発生装置、電子ホログラフィの非点収差補正方法、および、ホログラムパターン発生プログラム コモンズ

国内特許コード P140010571
整理番号 07-112
掲載日 2014年5月27日
出願番号 特願2007-322973
公開番号 特開2009-145646
登録番号 特許第4963467号
出願日 平成19年12月14日(2007.12.14)
公開日 平成21年7月2日(2009.7.2)
登録日 平成24年4月6日(2012.4.6)
発明者
  • 妹尾 孝憲
  • 三科 智之
  • 大井 隆太朗
  • 山本 健詞
  • 奥井 誠人
出願人
  • 国立研究開発法人情報通信研究機構
発明の名称 ホログラムパターン発生装置、電子ホログラフィの非点収差補正方法、および、ホログラムパターン発生プログラム コモンズ
発明の概要 【課題】複数のホログラム光をハーフミラーを介して重ね合わせる際に発生する非点収差を補正する技術を提供すること。
【解決手段】電子ホログラフィシステム1は、被写体上の各点を点光源として出射する物体光で形成されるホログラムパターンを表示する複数の表示パネル10と、表示パネル10へ参照光を照射する複数の光源20と、参照光に応じて表示パネル10から出射する物体光が通過または反射した後に重なり合うように配設された複数のハーフミラー30と、ホログラムパターンを生成するホログラムパターン発生装置40とを備える。ホログラムパターン発生装置40は、被写体上の点光源を、点光源から出射した光がハーフミラー30を通過する際に生じる非点収差を含んだことと等価な互いに離間して直交する2つの線光源の互いの位置を入れ替えて生成される新たな2つの線光源のうちのいずれかに置き換えてホログラムパターンを計算する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来、電子ホログラフィにおいて、液晶パネル等の表示パネルにホログラムパターン(干渉縞)を表示し、ホログラムパターンが表示された表示パネルにレーザ光等の再生光を照射する立体表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。表示される電子ホログラフィ映像をカラー化したり、視域を拡大したり、映像サイズを拡大したりする場合、通常、ホログラムパターンを表示する複数の表示パネルからそれぞれ出射する再生された物体光(以下、ホログラム光という)をハーフミラーで合成する。複数のホログラム光を合成するための電子ホログラフィシステムの構成例を図9に示す。



図9に示す電子ホログラフィシステム100は、2台の表示パネル110(110a,110b)と、2台の光源120(120a,120b)と、光軸に対して45度の角度に配置された3枚のハーフミラー130(130a,130b,130c)と、ホログラムパターン発生装置140とを備えている。ホログラムパターン発生装置140は、表示する被写体上の各点を点光源として、そこから出射する光が、表示パネルであるホログラム面に形成するホログラムパターンを計算する。電子ホログラフィシステム100では、ホログラムパターン発生装置140で生成されて送出されるそれぞれのホログラムパターンを表示パネル110a,110bに表示させる。そして、一方の光源120aは、ハーフミラー130aを介して表示パネル110aに参照光を照射する。この光源120aからの光の照射に応じて表示パネル110aから出射するホログラム光は、ハーフミラー130aで直角に反射して、ハーフミラー130bを通過する。また、光源120bは、ハーフミラー130cを介して表示パネル110bに参照光を照射する。この光源120bからの光の照射に応じて表示パネル110bから出射するホログラム光は、ハーフミラー130cおよびハーフミラー130bでそれぞれ直角に反射し、ハーフミラー130bを通過するホログラム光と重ね合わされる(合成される)。
【特許文献1】
特開2003-173128号公報(段落0067,0068、図8)

産業上の利用分野



本発明は、電子的に生成された複数のホログラムから出射する光をハーフミラーを介して重ね合わせた映像の非点収差を補正する電子ホログラフィの非点収差補正技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被写体上の各点を点光源として出射する物体光で形成されるホログラムパターンを表示する複数の表示パネルと、前記表示パネルへ参照光を照射する複数または単一の光源と、前記参照光に応じて前記表示パネルから出射する再生された物体光が通過または反射した後に重なり合うように配設された複数のハーフミラーと、前記ホログラムパターンを生成するホログラムパターン発生装置とを備える電子ホログラフィシステムにおける前記ホログラムパターン発生装置において、
前記被写体上の点光源を、前記点光源から出射した光が前記ハーフミラーを通過する際に生じる非点収差を含んだことと等価な、互いに離間して直交する2つの線光源の、互いの位置を入れ替えて生成される新たな2つの線光源のうちのいずれか一方に置き換えて、前記ホログラムパターンを計算するホログラムパターン計算手段を備えることを特徴とするホログラムパターン発生装置。

【請求項2】
前記点光源から出射した光が通過するハーフミラーの厚みおよび屈折率を含む非点収差情報に基づいて、前記新たな2つの線光源の間の距離を前記非点収差の収差量として前記新たな2つの線光源の位置と初期位相とを求める線光源計算手段をさらに備え、
前記ホログラムパターン計算手段は、前記2つの線光源の互いの位置を入れ替える際に、前記点光源から出射する初期位相0の光が、前記新たな2つの線光源のうちの当該点光源から離間した線光源の位置に達したときの位相の符号を反転させたものを新たな線光源の初期位相とすることを特徴とする請求項1に記載のホログラムパターン発生装置。

【請求項3】
前記新たな2つの線光源は、前記点光源から後方に出射する初期位相0の拡散光で形成される線光源の位相の符号を反転した初期位相を有する第1線光源と、この第1線光源から前方に出射する拡散光により前記点光源の位置に形成される第2線光源であり、
前記ホログラムパターン計算手段は、前記第1線光源を用いて前記ホログラムパターンを計算することを特徴とする請求項2に記載のホログラムパターン発生装置。

【請求項4】
前記新たな2つの線光源は、前記点光源から後方に出射する初期位相0の拡散光で形成される線光源の位相の符号を反転した初期位相を有する第1線光源と、この第1線光源から前方に出射する拡散光により前記点光源の位置に形成される第2線光源であり、
前記ホログラムパターン計算手段は、前記第2線光源を用いて前記ホログラムパターンを計算することを特徴とする請求項2に記載のホログラムパターン発生装置。

【請求項5】
前記ホログラムパターン計算手段は、
カラー表示に対応した3原色の光源をそれぞれ参照光とする前記複数の表示パネルに表示させるホログラムパターンをそれぞれ計算することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のホログラムパターン発生装置。

【請求項6】
被写体上の各点を点光源として出射する物体光で形成されるホログラムパターンを表示する複数の表示パネルと、前記表示パネルへ参照光を照射する複数または単一の光源と、前記参照光に応じて前記表示パネルから出射する再生された物体光が通過または反射した後に重なり合うように配設された複数のハーフミラーと、前記ホログラムパターンを生成するホログラムパターン発生装置とを備える電子ホログラフィシステムにおける電子ホログラフィの非点収差補正方法において、
前記ホログラムパターン発生装置は、
前記点光源から出射した光が通過するハーフミラーの厚みおよび屈折率を含む非点収差情報に基づいて、前記点光源から出射した光が前記ハーフミラーを通過する際に生じる非点収差を含んだことと等価な、互いに離間して直交する2つの線光源の間の距離を前記非点収差の収差量として前記2つの線光源の位置と初期位相とを求める線光源計算ステップと、
前記点光源を、前記2つの線光源の互いの位置を入れ替えて生成される新たな2つの線光源のうちのいずれか一方に置き換えて、前記ホログラムパターンを計算するホログラムパターン計算ステップとを含んで実行することを特徴とする電子ホログラフィの非点収差補正方法。

【請求項7】
被写体上の各点を点光源として出射する物体光で形成されるホログラムパターンを表示する複数の表示パネルと、前記表示パネルへ参照光を照射する複数または単一の光源と、前記参照光に応じて前記表示パネルから出射する再生された物体光が通過または反射した後に重なり合うように配設された複数のハーフミラーと、前記ホログラムパターンを生成するホログラムパターン発生装置とを備える電子ホログラフィシステムにおいて前記ホログラムパターンを発生させるために、コンピュータを、
前記点光源から出射した光が通過するハーフミラーの厚みおよび屈折率を含む非点収差情報に基づいて、前記点光源から出射した光が前記ハーフミラーを通過する際に生じる非点収差を含んだことと等価な、互いに離間して直交する2つの線光源の間の距離を前記非点収差の収差量として前記2つの線光源の位置と初期位相とを求める線光源計算手段、
前記点光源を、前記2つの線光源の互いの位置を入れ替えて生成される新たな2つの線光源のうちのいずれか一方に置き換えて、前記ホログラムパターンを計算するホログラムパターン計算手段、
として機能させることを特徴とするホログラムパターン発生プログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
※ 詳細内容の開示にあたっては、別途、JSTと秘密保持契約を締結していただくことが必要となります。


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