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THREE-DIMENSIONAL HOLOGRAM FORMATION METHOD AND THREE-DIMENSIONAL HOLOGRAM FORMATION DEVICE

Patent code P130009198
File No. S2012-1094-N0
Posted date Apr 25, 2013
Application number P2012-263938
Publication number P2014-109687A
Patent number P6199555
Date of filing Dec 3, 2012
Date of publication of application Jun 12, 2014
Date of registration Sep 1, 2017
Inventor
  • (In Japanese)堤 直人
  • (In Japanese)木梨 憲司
  • (In Japanese)ジャン・ゴック・ハ
Applicant
  • National University Corporation Kyoto Institute of Technology
Title THREE-DIMENSIONAL HOLOGRAM FORMATION METHOD AND THREE-DIMENSIONAL HOLOGRAM FORMATION DEVICE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide three-dimensional hologram formation method and a three-dimensional hologram formation device that exhibit high performance and excellent reliability and enable a three-dimensional hologram with high efficiency.
SOLUTION: The three-dimensional hologram formation method is configured to include the steps of: recording a hologram image by irradiating object light B11 and reference light B21 which have a wavelength capable of producing photorefractive properties in a state where an electric field is applied to a photorefractive element 2 having a photorefractive composite provided, selecting a wavelength of the object light B11 and the reference light B21 which generate diffraction efficiency of equal to or more than 10% in a low-intensity electric field and recording a hologram image by irradiating the photorefractive element 2 with the object light B11 and the reference light B21; and displaying the hologram image by irradiating the photorefractive element 2 having the hologram image recorded with probe light B31.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

ある種の物質は良好な電荷輸送能を有することが知られており、その応用事例としてフォトリフラクティブ効果がある。フォトリフラクティブ効果とは、レーザーを照射するとポッケルス効果によって物質の屈折率が変化することである。具体的には2本のコヒーレントなレーザー光をクロスさせて媒体に照射する場合が挙げられる。クロスしたビームは互いに干渉し、媒体に周期的な干渉縞が形成される。この干渉縞においては、明所・暗所が交互に交差し、明所では媒体が光励起されて電荷キャリアが生成され、生成された電荷キャリアは、媒体に印加された外部電場によって明所からドリフト移動し、暗所でトラップされる。これにより、媒体には、周期的な電荷密度の分布が生じる。この周期的な電荷密度の分布は、ポッケルス効果を介して媒体に屈折率の周期的な変化を誘起する。

このようなフォトリフラクティブ効果を用いることで、歪曲した媒体からのイメージング、実時間ホログラフィー、超多重ホログラム記録、3Dディスプレイ、3Dプリンター、更には光増幅、光ニュートラルネットワークを含む非線形光情報処理、パターン認識、光リミッティング、高密度光データの記憶等への応用が期待されている。

フォトリフラクティブ媒体を用いて3次元画像を記録及び再生する技術として例えば次の技術が挙げられる。フォトリフラクティブ材料に、芳香族第3級アミンとアルデヒドとの付加重合体を用いることで当該材料の応答速度、安定性、機械強度等を向上させたホログラム表示装置が知られている(特許文献1)。

分子量1500以上のカルバゾール化合物、分子量1000以下のカルバゾール化合物及び増感剤、可塑剤をそれぞれ所定の配合量で含有させたフォトリフラクティブ材料を用いた素子を組み込んだホログラム表示装置が知られている(特許文献2)。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は静止画及び動画像を3次元映像として立体表示させる3次元ホログラム形成方法及び3次元ホログラム形成装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
フォトリフラクティブ複合体が設けられたフォトリフラクティブ素子に、電界を印加した状態で、フォトリフラクティブ性を発現可能な波長を有する物体光及び参照光を照射してホログラム像を記録するステップであって、
10V/μm~40V/μmの電界で10%以上の回折効率を生じる前記物体光及び参照光の400nm~650nmの波長を選択し、前記フォトリフラクティブ素子に当該物体光及び参照光を照射してホログラム像を記録するステップと、
ホログラム像が記録された前記フォトリフラクティブ素子にプローブ光を照射して当該ホログラム像を表示するステップと、を含み、
前記フォトリフラクティブ複合体が下記式(1)で表されるトリフェニルアミンアクリレートポリマー、増感剤、非線形光学色素、及び可塑剤を含有し、
前記増感剤が、[6、6]-フェニルC61ブタン酸メチルエステル(PCBM)であり、前記非線形光学色素が、[[4-(ヘキサヒドロ-1H-アゼピン-1-イル)フェニル]メチレン]プロパンジニトリル(7-DCST)であり、前記可塑剤がフタル酸ベンジルブチル(BBP)であり、
前記増感剤の含有量が、当該フォトリフラクティブ複合体100重量%に対して1.0~10重量%であり、前記非線形光学色素の含有量が、当該フォトリフラクティブ複合体100重量%に対して30~40重量%であり、前記可塑剤の含有量が、当該フォトリフラクティブ複合体100重量%に対して、4~10重量%であることを特徴とする3次元ホログラム形成方法。
【化1】
 
(省略)

【請求項2】
 
フォトリフラクティブ複合体が設けられたフォトリフラクティブ素子と、
前記フォトリフラクティブ素子に、電界を印加した状態で、フォトリフラクティブ性を発現可能な波長を有する物体光及び参照光を照射してホログラム像を記録する記録機構であって、10V/μm~40V/μmの電界で10%以上の回折効率を生じる前記物体光及び参照光の400nm~650nmの波長を選択し、前記フォトリフラクティブ素子に当該物体光及び参照光を照射してホログラム像を記録する記録機構と、
ホログラム像が記録された前記フォトリフラクティブ素子にプローブ光を照射して当該ホログラム像を表示させる表示機構と、を備え、
前記フォトリフラクティブ複合体が請求項1に記載の上記式(1)で表されるトリフェニルアミンアクリレートポリマー、増感剤、非線形光学色素、及び可塑剤を含有し、
前記増感剤が、[6、6]-フェニルC61ブタン酸メチルエステル(PCBM)であり、前記非線形光学色素が、[[4-(ヘキサヒドロ-1H-アゼピン-1-イル)フェニル]メチレン]プロパンジニトリル(7-DCST)であり、前記可塑剤がフタル酸ベンジルブチル(BBP)であり、
前記増感剤の含有量が、当該フォトリフラクティブ複合体100重量%に対して1.0~10重量%であり、前記非線形光学色素の含有量が、当該フォトリフラクティブ複合体100重量%に対して30~40重量%であり、前記可塑剤の含有量が、当該フォトリフラクティブ複合体100重量%に対して、4~10重量%であることを特徴とする3次元ホログラム形成装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2012263938thum.jpg
State of application right Registered
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