ホログラム生成装置、及びホログラム生成方法
【課題】所望のパターンのホログラムの生成が容易となる。
【解決手段】 実施形態のホログラム生成装置は、処理手段を備える。処理手段は、ホログラムを再生する光を照射すると回折が生じる回折格子の状態にされた記録材料のうち、当該光で再生される像が表されたパターンが配置された領域以外に対して、回折格子でない状態にする処理を行う。
【解決手段】 実施形態のホログラム生成装置は、処理手段を備える。処理手段は、ホログラムを再生する光を照射すると回折が生じる回折格子の状態にされた記録材料のうち、当該光で再生される像が表されたパターンが配置された領域以外に対して、回折格子でない状態にする処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ホログラム生成装置、及びホログラム生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ホログラムは、光学的な干渉手法を用いて、回折格子の状態を記録部材に生成することで得られていた。
【０００３】
回折格子の状態を得るための一般的な技術としては、レーザーなどのコヒーレントな光を、ハーフミラーやビームスプリッターを用いて分岐し、ミラー等でその光の進行方向を変え、分岐した光の一方を記録したい物体に照射し、その反射光を感光材料に当てる一方で、分岐したもう一方の光を、感光材料の同一箇所に対して照射することで、感光材料上で干渉させた干渉縞が記録される。これにより、ホログラムが生成される。
【０００４】
当該手法で、記録したい物体を感光材料に記録するためには、レンズ等を用いて、光の径を、記録したい物体の大きさに拡張する必要があるが、これに伴い、光のパワー密度が低下する。このため、出力の大きな光源が必要であると共に記録に長い時間を要する。
【０００５】
そこで、近年、提案されたホログラムの生成技術では、短軸が1μm、長軸が100μm程の楕円台の大きさの回折格子を並べることで、その集合体を一つのホログラムとする方法が提案されている。また、電子銃やイオンビームの強度などを変え、材料表面を削ることで材料表面にレリーフを作り、ホログラムとする手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−６２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術においては、光学系を調整して光を２つに分岐した後、分岐した二光束を正確に重ね合わせなければならないと共に、分岐した一光束にのみパターン画像を組み込む必要がある。このため、ホログラムを生成するためには、比較的広いスペースを要するという問題がある。さらには、記録時の振動の影響により、完成するパターン画像にぶれが生じる可能性があるため、通常は防振台などの上で行う必要がある。このように振動を防止するため、装置が大きくなるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態のホログラム生成装置は、処理手段を備える。処理手段は、ホログラムを再生する光を照射すると回折が生じる回折格子の状態にされた記録材料のうち、当該光で再生される像が表されたパターンが配置された領域以外に対して、回折格子でない状態にする処理を行う。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態にかかる回折格子生成装置、及びホログラム生成装置を示したブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態にかかる記録材料に含まれるアゾベンゼンの構造を示した図である。
【図３】図３は、第１の実施形態にかかる回折格子生成装置の構成を示した図である。
【図４】図４は、変形例１にかかる回折格子生成装置の構成を示した図である。
【図５】図５は、変形例２にかかる回折格子生成装置の構成を示した図である。
【図６】図６は、変形例３にかかる回折格子生成装置の構成を示した図である。
【図７】図７は、変形例４にかかる回折格子生成装置の構成を示した図である。
【図８】図８は、変形例５にかかる回折格子生成装置の構成を示した図である。
【図９】図９は、変形例６にかかる柔軟な状態の記録材料に対して、回折格子を形成する型をプレスする例である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態の変形例１にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置で行われている、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図１３】図１３は、第１の実施形態の変形例２にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図１４】図１４は、第１の実施形態の変形例２にかかるホログラム生成装置で行われている、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図１５】図１５は、第１の実施形態の変形例３にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図１６】図１６は、第１の実施形態の変形例３にかかるホログラム生成装置で行われている、ＤＭＤを用いたホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図１７】図１７は、第１の実施形態の変形例４にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図１８】図１８は、第１の実施形態の変形例４にかかるホログラム生成装置で行われている、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図１９】図１９は、第１の実施形態の変形例５にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図２０】図２０は、ポリゴンミラーと１軸の移動制御とを組み合わせた場合のホログラム生成装置で行われている、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図２１】図２１は、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置で行われている、階調表現を有するホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図２２】図２２は、第１の実施形態にかかる記録部材の回折率を説明した図である。
【図２３】図２３は、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置で行われている、多層の記録材料に対して、光を照射する処理の手順を示した図である。
【図２４】図２４は、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置で行われている、屈折角が異なる多層の記録材料に対して、光を照射する処理の手順を示した図である。
【図２５】図２５は、第１の実施の形態にかかる回折格子生成装置及びホログラム生成装置における全体的な処理の手順を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、第１の実施形態の変形例６にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図２７】図２７は、第１の実施形態の変形例７にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図２８】図２８は、第１の実施形態の変形例８にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図２９】図２９は、第１の実施形態の変形例９にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理手順を示した図である。
【図３０】図３０は、第２の実施形態にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図３１】図３１は、第２の実施形態にかかるホログラム生成装置で行われている、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図３２】図３２は、第２の実施形態の変形例１にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図３３】図３３は、第２の実施形態の変形例１にかかるホログラム生成装置で行われている、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図３４】図３４は、第２の実施形態にかかるホログラム生成装置で行われている、階調表現を有するホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図３５】図３５は、第２の実施の形態にかかる回折格子生成装置及びホログラム生成装置における全体的な処理の手順を示すフローチャートである。
【図３６】図３６は、第２の実施形態の変形例２にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理手順を示した図である。
【図３７】図３７は、第２の実施形態の変形例４にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理手順を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる回折格子生成装置１５０、及びホログラム生成装置１００を示したブロック図である。なお、本実施形態は、回折格子生成装置１５０、及びホログラム生成装置１００をそれぞれ別の装置とした例について説明するが、回折格子生成装置１５０及びホログラム生成装置１００を組み合わせた一つの装置で実行しても良い。
【００１１】
回折格子生成装置１５０は、記録部材１０２全体を、ホログラムを再生する光を照射すると回折が生じる回折格子の状態にする。図１に示す回折格子生成装置１５０が、記録材料基材１０１に、回折格子の状態にされた記録部材１０２を備え付け、ホログラム生成装置１００に受け渡す。
【００１２】
記録部材１０２は、回折格子を生成可能な材質であればよいが、回折格子を生成するために、例えば光応答性や熱可塑性などの性質を有するものがこの好ましい。本実施形態では、光照射を行う例について説明する。このため、記録部材１０２が光応答性を有している場合について説明する。本実施形態にかかる記録部材１０２の材料は、光応答性を有するアゾベンゼンを含むものとする。
【００１３】
図２は、本実施形態にかかる記録部材１０２に含まれるアゾベンゼンの構造を示した図である。記録部材１０２は、図２に示すようなアゾベンゼンを含むことで、円偏光の光の照射により、記録部材１０２の回折格子の状態を、回折格子でない状態に変化する。さらに、回折格子でない状態から、二光束の照射により再び回折格子の状態に変化する。このような本実施形態にかかる記録部材１０２は、可逆性を有している。これにより、記録部材１０２に対して、異なるホログラムを繰り返し生成することが可能となる。なお、本実施形態は、記録材がアゾベンゼンを含む例に制限するものではなく、アゾベンゼンを含まない記録材を用いても良い。また、可逆性を有することに制限するものではなく、非可逆性の記録部材を用いても良い。
【００１４】
図３は、本実施形態にかかる回折格子生成装置１５０の構成を示した図である。図３に示す例では、回折格子生成装置１５０は、光源３０６と、光分岐部３０７と、光の進行方向を偏光するミラー３０９＿１、３０９＿２、３０９＿３と、光の径を変更するレンズ３０８と、を備える。
【００１５】
図３に示す例では、光源３０６から発振したコヒーレントな光が、光分岐部３０７により分岐される。光分岐部３０７としては、例えばハーフミラー等を用いる。
【００１６】
そして、分岐された二光束は、それぞれレンズ３０８を通過する。これにより、二光束の光の径が変更される。さらに、ミラー３０９＿１、３０９＿２、３０９＿３を用いて光の進行が適宜変更された後、記録部材１０２上で重なり合うように入射する。これにより、二光束を感光材料上で干渉させた干渉縞が、回折格子として記録される。その際、記録部材１０２の設置角度は、光の入射角が回折格子を形成する面に対する垂線に関して対称になるように設置するのが好ましい。
【００１７】
また、回折格子生成装置１５０は、図３に示す構成に制限するものではなく様々な形態が考えられる。そこで、変形例として、他の構成を有する場合について説明する。
【００１８】
図４は、変形例１にかかる回折格子生成装置４００の構成を示した図である。図４に示す例では、回折格子生成装置４００は、光源３０６と、光分岐部３０７と、光の進行方向を偏光するミラー３０９と、凸面鏡４１０＿１、４１０＿２と、を備える。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１９】
図３で示した実施形態にかかる回折格子生成装置１５０では、レンズ３０８とミラー３０９＿１、３０９＿２、３０９＿３を用いて、二光束を記録部材１０２上で重ね合わせて干渉させている。これに対し、図４に示す変形例では、凸面鏡４１０＿１、４１０＿２を用いて、幾何的にビーム径を計算して光の径を変更している。
【００２０】
図５は、変形例２にかかる回折格子生成装置５００の構成を示した図である。図５に示す例では、回折格子生成装置５００は、光源３０６と、光分岐部３０７と、光の進行方向を偏光するミラー３０９と、凹面鏡５１０＿１、５１０＿２と、を備える。
【００２１】
そして、図５に示す変形例では、凹面鏡５１０＿１、５１０＿２を用いて、幾何的にビーム径を計算して光の径を変更している。
【００２２】
第１の実施形態、変形例１、及び変形例２では、記録部材１０２全体に光が照射されるよう、ビーム径を変更する例について説明した。しかしながら、記録部材１０２全体に光を照射することに制限するものではない。そこで、変形例３では、記録部材１０２全体に回折格子の点を並べて、疑似的に記録部材１０２全体を回折格子の状態にする。
【００２３】
図６は、変形例３にかかる回折格子生成装置６００の構成を示した図である。図６に示す例では、回折格子生成装置６００は、光源３０６と、光分岐部３０７と、光の進行方向を偏光するミラー３０９＿１、３０９＿２、３０９＿３と、レンズ６０１と、を備える。
【００２４】
そして、図６に示す変形例では、レンズ６０１を用いて、記録部材１０２に照射する回折格子の点の径に併せて、光の径を変更している。
【００２５】
そして、変形例３にかかる回折格子生成装置６００は、記録材料基材１０１を含めて記録部材１０２の面に平行な２方向に移動する機構を有する。当該機構により、記録部材１０２に入射する光の位置を変更する。これにより、記録部材１０２全体に回折格子を生成できる。本変形例は、記録部材１０２全体に対して同時に光を照射する必要がないため、光源３０６の出力が十分に高くない場合などに有効となる。
【００２６】
さらに、記録部材１０２全体に回折格子の点を並べて、疑似的に記録部材１０２全体を回折格子の状態にするための構成としては、変形例３以外の態様も考えられる。
【００２７】
図７は、変形例４にかかる回折格子生成装置７００の構成を示した図である。図７に示す例では、回折格子生成装置７００は、光源３０６と、光分岐部３０７と、光の進行方向を偏光するミラー３０９と、凹面鏡７０１＿１、７０１＿２と、を備える。
【００２８】
そして、図７に示す変形例では、図６で示したレンズ６０１の代わりに、凹面鏡７０１＿１、７０１＿２を用いて、幾何的にビーム径を計算して光の径を変更している。
【００２９】
図８は、変形例５にかかる回折格子生成装置８００の構成を示した図である。図８に示す例では、回折格子生成装置８００は、光源３０６と、光分岐部３０７と、光の進行方向を偏光するミラー３０９と、レンズ８０１と、ポリゴンミラー８０２＿１、８０２＿２と、を備える。ポリゴンミラー８０２＿１、８０２＿２は、光の進行方向を精密に変更する。なお、本変形例は、光の進行方向を変更する手法を、ポリゴンミラー８０２＿１、８０２＿２に制限するものではない。
【００３０】
そして、図８に示す変形例では、レンズ８０１を用いて、幾何的にビーム径を計算して光の径を変更した後、ポリゴンミラー８０２＿１、８０２＿２が光の進行方向を精密に変更して、光の入射の位置を変更する。
【００３１】
上述した実施形態及び変形例にかかる回折格子生成装置は、光の照射で回折格子を生成することに制限するものではない。
【００３２】
図９は、回折格子生成装置が、柔軟な状態の記録部材１０２に対して、回折格子を形成する型９０１をプレスする例である。図９に示す例では、回折格子をとなるレリーフを形成する型９０１を、柔軟な状態の記録部材１０２にプレスすることで、記録部材１０２全体を回折格子の状態とした後、記録部材１０２を硬化させる。
【００３３】
なお、記録部材１０２を軟化させる手法はどのような手法を用いても良いが、例えば、熱を加えても良いし、もともと柔らかい材料を用いても良い。このように、型９０１をプレスして、型どおりの回折格子に変形できれば、どのような手法を用いても良い。
【００３４】
図１に戻り、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置１００は、回折格子生成装置１５０から受け取った、回折格子の状態にされた記録部材１０２から、ホログラムを生成する。
【００３５】
図１０は、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置１００の構成を示した図である。図１０に示すように、ホログラム生成装置１００は、処理部１００１と、光発振部１００２と、液晶パネル１００３と、これらを接続する接続線１００４と、を備える。また、本実施形態は、接続線１００４で接続する例とするが、有線での接続に制限するものではなく、赤外線や無線等で接続しても良い。
【００３６】
処理部１００１は、ホログラム生成装置１００全体を制御する。第１の実施形態にかかる処理部１００１は、光発振部１００２、及び液晶パネル１００３を制御して、回折格子の状態にされた記録部材１０２のうち、光で再生される像が表されたパターンが配置された領域以外に対して、回折格子でない状態にする処理を行う。
【００３７】
処理部１００１は、記録部材１０２を、回折格子でない状態にするために、パターンが配置された領域以外に対して、所定のエネルギーを加えて、回折格子でない状態にする。本実施形態では、光の照射で、記録部材１０２に対してエネルギーを加える。なお、本実施形態は、加えるエネルギーを光の照射に制限するものではなく、他のエネルギーであっても良い。
【００３８】
光発振部１００２は、処理部１００１の制御に従って、記録部材１０２に対して、回折格子である状態を、回折格子でない状態にするための光を発振する。本実施形態にかかる光発振部１００２は、円偏光の光を発振する。これは、記録部材１０２で用いられているアゾベンゼンは、円偏光の一光束を一定時間照射すると、回折格子でない状態に変化させることができるためである。
【００３９】
しかしながら、本実施形態は、円偏光の光の発振に制限するものではなく、回折格子でない状態にすることが可能な光であればよい。例えば直線偏光などを発振しても良い。そして、光が照射されている領域が、光格子でない状態になった場合に、処理部１００１は、光発振部１００２に対して、光の照射を停止させる。
【００４０】
液晶パネル１００３は、記録部材１０２全体のうち、光で再生される像が示されたパターンが配置された領域を被覆する。液晶パネル１００３で、記録部材１０２を被覆するマスクを形成することで、いちいちマスクを形成する必要がなくなり、作業負担を軽減できる。さらには、マスクのパターンを電子データで瞬時に変更できるため、ホログラムの生産性を向上させることができる。
【００４１】
本実施形態では、パターンが配置された領域の被覆手法として液晶パネル１００３を用いた例について説明するが、当該領域を被覆できれば、どのような手法を用いても良い。
【００４２】
そして、処理部１００１は、液晶パネル１００３に、ホログラムとして表示したい像を含む画像データを映し出して、当該像を映し出したい領域を被覆する制御を行う。その後、処理部１００１は、光発振部１００２から、液晶パネル１００３を介して、記録部材１０２に対して、光１０１０を照射する。このように本実施形態にかかるホログラム生成装置１００では、光発振部１００２と、液晶パネル１００３と、記録部材１０２と、が、光の進行方向に対して、この順番で並ぶ。これにより、照射された光１０１０は、一光束で、液晶パネル１００３に映し出されたマスクにより一部遮断されて、記録部材１０２に至り、記録材料の不要部分を、回折格子でない状態に変化させる。
【００４３】
また、ホログラム生成装置としては別の態様も考えられる。図１１は、第１の実施形態の変形例１にかかるホログラム生成装置１１００の構成を示した図である。図１１に示すホログラム生成装置１１００は、第１の実施形態のホログラム生成装置１００と比べて、レンズ１１０１＿１、１１０１＿２が追加された点で異なる。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００４４】
図１１に示す例では、光発振部１００２から発振した光を、レンズ１１０１＿１、１１０１＿２等で拡張または縮小する。これにより、液晶パネル１００３のマスクと同等サイズまで照射される光の領域を変更できる。
【００４５】
第１の実施形態に戻り、所望のパターンを記録部材１０２に残す手段について説明する。図１２は、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００で行われている処理の手順を示した図である。
【００４６】
図１２の（１）に示すように、ホログラム生成装置１００は、予め回折格子の状態にした記録部材１０２の上部で、なるべく記録部材１０２に近い位置に液晶パネル１００３を設置する。その後、（２）に示すように、処理部１００１から送信された画像データに従って、液晶パネル１００３上に所望のパターン１２０１を映し出す。
【００４７】
その後、（３）に示すように、処理部１００１が、液晶パネル１００３の上部から、記録部材１０２に対して、一光束１０１０を所定時間、光発振部１００２を制御して照射する。そして、（４）に示すように、所定時間経過後、処理部１００１は、光発振部１００２による光の発振を停止する。それと共に、（５）に示すように、処理部１００１は、液晶パネル１００３に映し出したパターンを消す。
【００４８】
そして、ホログラム生成装置１００では、新たに別のパターンを生成する場合、記録部材１０２を新しいものに交換し、（１）〜（５）の処理を繰り返す。
【００４９】
本実施形態は、液晶パネル１００３を用いてマスクとなるパターンを表示する例について説明した。しかしながら、マスクは液晶パネル１００３に映し出す場合に制限するものではない。そこで、第１の実施形態の変形例２として、フィルムを用いてマスクを生成する場合について説明する。
【００５０】
図１３は、第１の実施形態の変形例２にかかるホログラム生成装置１３００の構成を示した図である。図１３に示すホログラム生成装置１３００は、第１の実施形態のホログラム生成装置１００と比べて、液晶パネル１００３の代わりに透明なフィルム１３０１と、プリンタ１３１１と、搬送部１３１２と、を備えている。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００５１】
プリンタ１３１１は、フィルム１３０１に対して、所望のパターンをマスクとして印刷する。搬送部１３１２は、マスクが印刷されたフィルム１３０１を搬送し、光発振部１００２の下に移動させる。
【００５２】
このように本変形例では、液晶パネル１００３の代わりにフィルム１３０１を用い、当該フィルム１３０１に対して所望のパターンを印刷し、マスクとして利用する。
【００５３】
プリンタ１３１１による印刷方法は、インクジェットでも良いし、インクリボンによる熱蒸着、レーザー印刷、レーザーによる焼き付けなど、あらゆる印刷方法を用いて良い。
【００５４】
図１４は、本変形例にかかるホログラム生成装置１３００で行われている処理の手順を示した図である。
【００５５】
図１４の（１）に示すように、ホログラム生成装置１３００は、フィルム１３０１に対して、プリンタ１３１１によりパターンの印刷を制御する。その後、（２）に示すように、搬送部１３１２が、パターンが印刷されたフィルム１３０１を、記録部材１０２の上且つ光発振部１００２の下まで搬送する。
【００５６】
その後、（３）に示すように、処理部１００１が、パターンが印刷されたフィルム１３０１の上部から、記録部材１０２に対して、一光束１０１０を所定時間、光発振部１００２を制御して照射する。そして、（４）に示すように、所定時間経過後、処理部１００１は、光発振部１００２による光の発振を停止する。それと共に、（５）に示すように、処理部１００１は、パターンが印刷されたフィルム１３０１を搬送する。当該手順により、所望のパターンの領域が回折格子の状態として残された記録部材１０２を生成できる。
【００５７】
第１の実施形態の変形例３として、ＤＭＤを用いてマスクを生成する場合について説明する。図１５は、第１の実施形態の変形例３にかかるホログラム生成装置１５００の構成を示した図である。図１５に示すホログラム生成装置１５００は、第１の実施形態のホログラム生成装置１００と比べて、液晶パネル１００３の代わりにデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）１５１１を備えている。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００５８】
本変形例にかかる処理部１５０１は、ＤＭＤ１５１１を制御する。そして、第１の実施の形態のように液晶パネル１００３に映し出したパターンに光を透過させる代わりに、ＤＭＤ１５１１@で光を反射させて、所望のパターンが配置された領域以外の記録部材１０２に投影する。
【００５９】
図１６は、本変形例にかかるホログラム生成装置１５００で行われている処理の手順を示した図である。
【００６０】
図１６の（１）に示すように、ホログラム生成装置１５００の処理部１５０１は、記録部材１０２に投影させるパターンに対応して、ＤＭＤ１５１１を構成する各ミラーのオン・オフを変化させる。
【００６１】
そして、（２）に示すように、処理部１５０１が、ＤＭＤ１５１１を介して、記録部材１０２に対して、一光束を所定時間、光発振部１００２から光１０１０を照射する。そして、（３）に示すように、所定時間経過後、処理部１５０１は、光発振部１００２による光の発振を停止する。これにより、領域１６０１のみ回折格子の状態となる。
【００６２】
なお、本実施形態及び上述した変形例は、ホログラムを生成する際に、記録部材１０２全体に対して一度に光を照射することに制限するものではない。
【００６３】
図１７は、第１の実施形態の変形例４にかかるホログラム生成装置１７００の構成を示した図である。図１７に示すホログラム生成装置１７００は、第１の実施形態のホログラム生成装置１００と比べて、シリンドリカルレンズ１７０１、１７０２、材料搬送部１７０３及び液晶搬送部１７０４が追加された例とする。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００６４】
図１７に示す例では、光発振部１００２から発振した光１７１１が、シリンドリカルレンズ１７０１、１７０２により面形の光に変更される。そして、液晶パネル１００３を搬送する液晶搬送部１７０４と、１軸方向に移動する記録部材１０２を搬送する材料搬送部１７０３と、を連動させて、記録部材１０２に光を走査して記録する。
【００６５】
図１８は、本変形例にかかるホログラム生成装置１７００で行われている処理の手順を示した図である。
【００６６】
図１８の（１）に示すように、ホログラム生成装置１７００は、予め回折格子の状態にした記録部材１０２の上部で、なるべく記録部材１０２に近い位置に液晶パネル１００３を設置する。その後、（２）に示すように、処理部１００１から送信された画像データに従って、液晶パネル１００３上に所望のパターン１２０１を映し出す。
【００６７】
その後、（３）に示すように、処理部１００１が、液晶パネル１００３の上部から、記録部材１０２に対して、面形の光１８０１を、光発振部１００２を制御して照射する。その際に、ホログラム生成装置１７００は、液晶パネル１００３及び記録部材１０２を連動させた上で、走査方向１８０２に移動させる。
【００６８】
そして、（４）に示すように、記録部材１０２の全領域に対して、面形の光を照射した後、処理部１００１は、光発振部１００２による光の発振を停止する。それと共に、（５）に示すように、処理部１００１は、液晶パネル１００３に映し出したパターンを消す。
【００６９】
図１９は、第１の実施形態の変形例５にかかるホログラム生成装置１９００の構成を示した図である。図１９に示すホログラム生成装置１９００は、第１の実施形態のホログラム生成装置１００と比べて、光発振部１９０１が線状の光を発振する。そして、材料搬送部１９１２及び液晶搬送部１９１１が追加された例とする。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００７０】
図１９に示す例では、光発振部１９０１から発振した線形の光１９５１が発振される。そして、液晶パネル１００３を２軸で搬送する液晶搬送部１９１１と、記録部材１０２を２軸で搬送する材料搬送部１９１２と、を連動させて、記録部材１０２に光を走査して記録する。なお、２軸の場合の処理手順は、図１８で示した１軸の場合の処理手順とほぼ同様のため説明を省略する。
【００７１】
また、線形の光を発振する際に、材料搬送部１９０３及び液晶搬送部１９０４を２軸で移動させる制御に制限するものではなく、ポリゴンミラーと１軸の移動制御とを組み合わせても良い。
【００７２】
図２０は、ポリゴンミラーと１軸の移動制御とを組み合わせた場合のホログラム生成装置で行われている処理の手順を示した図である。
【００７３】
図２０の（１）に示すように、ホログラム生成装置は、予め回折格子の状態にした記録部材１０２の上部で、なるべく記録部材１０２に近い位置に液晶パネル１００３を設置する。その後、（２）に示すように、処理部１００１から送信された画像データに従って、液晶パネル１００３上に所望のパターン１２０１を映し出す。
【００７４】
その後、（３）に示すように、処理部１００１が、液晶パネル１００３の上部から、記録部材１０２に対して、ポリゴンミラー２００１で反射された光１９５１を、光発振部１９０１を制御して照射する。その際に、ホログラム生成装置は、液晶パネル１００３及び記録部材１０２を連動させた上で、矢印で示す方向に移動させる。
【００７５】
そして、（４）に示すように、記録部材１０２の全領域に対して光を照射した後、処理部１００１は、光発振部１９０１による光の発振を停止する。それと共に、（５）に示すように、処理部１００１は、液晶パネル１００３に映し出したパターンを消す。
【００７６】
上述した実施形態及び変形例では、マスクの濃度差がなく階調性を有しない場合について説明した。しかしながら、上述した実施形態及び変形例は、マスクの濃度差がない場合に制限するものではない。
【００７７】
次に、マスクの濃度差が存在する場合について説明する。当該説明では、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置１００の構成を用いる。
【００７８】
第１の実施形態にかかるホログラム生成装置１００の液晶パネル１００３に映し出されたマスクの濃度差が存在する場合、記録部材１０２に照射される光のエネルギー密度（単位面積当たりの積算エネルギー量)が、照射される領域により変化する。これにより、当該領域毎に回折率が異なることになり、ホログラムの階調表現が可能となる。また、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００は、マスクの濃度差を、液晶パネル１００３に映し出す画像データにより実現する。なお、積算エネルギーは、パワー密度と露光時間の積により算出できる。
【００７９】
図２１は、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００で行われているホログラムの階調表現を表す場合の処理の手順を示した図である。
【００８０】
図２１に示す例では、ホログラム生成装置１００は、記録部材１０２の回折格子として残したいパターンに濃度差をつけるために、液晶パネル１００３に映し出すマスクを透過する光強度を、照射する領域に応じて異ならせている。このように、照射する光のエネルギー密度（単位面積当たりの積算エネルギー量)を制御して、完成する回折格子のパターンに階調を持たせる。
【００８１】
図２１の（１）に示すように、ホログラム生成装置１００は、予め回折格子の状態にした記録部材１０２の上部で、なるべく記録部材１０２に近い位置に液晶パネル１００３を設置する。その後、（２）に示すように、処理部１００１から送信された画像データに従って、液晶パネル１００３上に所望のパターンを映し出す。当該所望のパターンは、マスクの濃度が濃い領域２１０１と、マスクの濃度が淡い領域２１０２とで構成されている。このように、処理部１００１は、記録部材１０２に回折格子として残したいパターンの階調に合わせて、濃度差をつけたマスクを生成して、液晶パネル１００３に映し出す。
【００８２】
その後、（３）に示すように、処理部１００１が、液晶パネル１００３の上部から、記録部材１０２に対して、一光束１０１０を所定時間、光発振部１００２を制御して照射する。この際、マスクの濃度差に応じて、記録部材１０２に照射される光のエネルギー密度が異なることになる。これにより、記録部材１０２で、ホログラムの階調表現が可能となる。
【００８３】
図２２は、記録部材１０２の回折率を説明した図である。図２２に示す例では、入射した光（１００％）に対して、光の回折率（ａ％）が回折率となる。そして、当該回折率（ａ％／１００％）は、光発振部１００２から記録部材１０２に照射される光のエネルギー密度に応じて低下していくことになる。
【００８４】
そこで、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００では、当該性質を利用して、マスクの濃淡で、記録部材１０２に照射される光のエネルギー密度を調整する。つまり、ホログラム生成装置１００が液晶パネル１００３に表示するマスク濃度の高い部分程、光が透過しないため回折格子の状態として残る。そして、マスク濃度が薄い部分は、濃度が高い部分に比べて光の透過率が高くなる。このため、回折格子の状態として残る比率が低くなるため、記録部材１０２の完成パターンに階調性を持たせることができる。
【００８５】
そして、図２１の（４）に示すように、マスク以外の領域で回折格子の無い状態になるまでの所定時間経過後、処理部１００１は、光発振部１００２による光の発振を停止する。それと共に、（５）に示すように、処理部１００１は、液晶パネル１００３に映し出したパターンを消す。これにより階調性がある回折格子である状態（例えば領域２１１１及び領域２１１２）を有する記録部材１０２の生成が可能となる。
【００８６】
また、階調表現を行うための光の照射方法は、第１の実施形態の態様に制限するものではなく、上述した様々な変形例の態様に併せても良い。例えば、ＤＭＤを用いる場合、ＤＭＤでの反射光に濃度差をつけることで、マスクと同様の働きを持たせることができる。
【００８７】
また、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００は、一層の記録部材１０２に対する光の照射だけでなく、多層の記録材料に対する光の照射も可能とする。これにより立体型ホログラムの生成が可能となる。
【００８８】
図２３は、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００で行われている、多層の記録材料に対して、光を照射する処理の手順を示した図である。
【００８９】
図２３の（１）に示すように、あらかじめ回折格子の状態にした記録材料２３０１、２３０２、２３０３を記録材料基材１０１の上に積層する。図２３に示す例では、記録材料３層積層する例について説明するが、必要に応じて2層の積層や、４層以上の複数層積層であってもよい。
【００９０】
そして、（２）に示すように、ホログラム生成装置１００は、液晶パネル１００３のマスクの濃度を変更することで、光発振部１００２から発振される光のエネルギー密度を変えて、３層の記録材料２３０１、２３０２、２３０３に照射する。これにより、下位層に届く光のエネルギー密度を変化させることができる。つまり、照射される光２３１１、光２３１２及び光２３１３でエネルギー密度が異なっている。
【００９１】
その後、（３）に示すように、ホログラム生成装置１００の処理部１００１は、所望のパターンが描画できる時間、光を照射した後、光発振部１００２を制御して光の照射を停止する。これにより、回折格子である状態２３２２と、回折格子でない状態２３２１と、を生成できる。そして、回折格子でない状態２３２１の領域については、回折せずに光が進むため、奥の階層の記録材料についても光が照射される。
【００９２】
このように、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００は、あらかじめ回折格子にしておいた記録材を多層構造にして、光のエネルギー密度を制御することとした。これにより、所定のエネルギー密度の光が、各階層の記録材料に届くよう制御することで、３相の記録材料に残るパターンに奥行きを持たせることができる。
【００９３】
図２３に示す例では、全階層の屈折角が同一の回折格子である状態の記録材の例について説明した。しかしながら、全階層の屈折角を同一に制限するものではない。図２４は、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００で行われている、屈折角が異なる多層の記録材料に対して、光を照射する処理の手順を示した図である。
【００９４】
図２４の（１）に示すように、あらかじめ回折格子の状態にした記録材料２４０１、２４０２、及び２４０３を記録材料基材１０１の上に積層する。この記録材料２４０１、２４０２、及び２４０３は、初期状態として、それぞれ屈折角が異なる回折格子を有している。
【００９５】
そして、（２）に示すように、ホログラム生成装置１００は、液晶パネル１００３のマスクの濃度を変更することで、光発振部１００２から発振される光のエネルギー密度を変えて、３層の記録材料２４０１、２４０２、及び２４０３に照射する。なお、照射される光２４１１、光２４１２及び光２４１３はエネルギー密度を異ならせる。
【００９６】
その後、（３）に示すように、ホログラム生成装置１００の処理部１００１は、所望のパターンが描画できる時間、光を照射した後、光発振部１００２を制御して光の照射を停止する。これにより、回折格子である状態２４２２と、回折格子でない状態２４２１と、を生成できる。このように、回折格子の屈折角が異なるものを作成して積層することにより、完成するパターンにより立体的な視認性を与えることも可能である。
【００９７】
このように、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００は、多層構造の記録材料であれば、屈折角が異なる、又は同一であるに拘わらず、ホログラムを生成することができる。
【００９８】
次に、第１の実施の形態にかかる回折格子生成装置１５０及びホログラム生成装置１００における、全体的な処理について説明する。図２５は、本実施の形態にかかる回折格子生成装置１５０及びホログラム生成装置１００における上述した処理の手順を示すフローチャートである。
【００９９】
まず、回折格子生成装置１５０は、記録部材１０２の全領域に対して、分岐させた光による照射を行い、当該領域を回折格子の状態にする（ステップＳ２５０１）。その後、記録材料は、回折格子生成装置１５０から、ホログラム生成装置１００に受け渡される。
【０１００】
その後、ホログラム生成装置１００の処理部１００１は、液晶パネル１００３を用いて、記録部材１０２の上面に対して、所定のパターンのマスクで被覆する（ステップＳ２５０２）。
【０１０１】
次に、処理部１００１は、光発振部１００２から、記録部材１０２全体に対して光の照射を開始する（ステップＳ２５０３）。
【０１０２】
そして、処理部１００１は、一定時間経過した後、光発振部１００２による光の照射を停止する（ステップＳ２５０４）。
【０１０３】
その後、ホログラム生成装置１００は、所定のパターンの領域だけ回折格子の状態となった記録部材１０２を出力する（ステップＳ２５０５）。
【０１０４】
上述した処理手順により、所定のパターンの領域だけ回折格子の状態となった記録部材１０２の提供を可能とする。なお、当該処理手順は、多層の記録材料などにも適用できる。また、液晶パネル１００３の代わりに、上述したフィルムやＤＭＤなどの被覆手段を用いても良い。
【０１０５】
上述した実施形態及び変形例では、一光束の光を円偏光で照射しているが、照射する光束は円偏光以外であってもよい。円偏光以外であっても、記録部材１０２の閾値の上限を超えるエネルギー密度で照射することで、記録材料の化学構造を破壊できるため、回折格子の状態を、回折格子でない状態に変化させることができる。
【０１０６】
さらに、光発振部１００２が発振する光が円偏光でなくとも、照射された光が通過する液晶パネル１００３やフィルムが偏光方向を変えて、偏光を円偏光に変えてもよい。
【０１０７】
上述した実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、一光束の光で、記録部材１０２上に所望のパターンを残すことが可能となったため、装置の機構が単純となり、省スペース化を実現することが可能となった。
【０１０８】
上述した実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、一光束の照射で、所望のパターンを残すため、低精度の光学系制御で、記録部材１０２に対して描画を行うことができる。また、ホログラムを生成する際に、光の分岐が不要なため、記録部材１０２に対してパターンを描画する場所について、省スペース化を図ることができる。さらに、上述した実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、一光束のみの照射であるため、パターンの描画を行う際の振動の影響を抑止できる。
【０１０９】
上述した実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、液晶パネル１００３やフィルムなどでマスクを容易に変更できるため、オンデマンドで所望する回折格子のパターンを容易に記録できる。
【０１１０】
上述した実施形態及び変形例では、光を照射して記録材について所定のパターンの領域だけ回折格子の状態を残す例について説明した。しかしながら、記録部材１０２を回折格子の状態から、回折格子でない状態にする手法としては、光以外のエネルギーを加える手法を用いても良い。そこで、以下に示す変形例では、光以外のエネルギーを加える手法として、熱を加える例について説明する。
【０１１１】
図２６は、第１の実施形態の変形例６にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。図２６に示すように、ホログラム生成装置は、ヒートローラ２６０２を備えている。そして、マスクに用いる材料に断熱性のものを用いて、記録材料の上からプレスして、マスク以外の領域に局所的に熱をかけるものとする。
【０１１２】
そして、（１）に示すように、ホログラム生成装置は、回折格子の状態の記録部材１０２を記録材料基材１０１の上に設置する。なお、記録部材１０２は、熱を加えることで、回折格子の状態から、回折格子でない状態に変化する材料とする。
【０１１３】
その後、ホログラム生成装置は、記録部材１０２に対して、所定のパターンのマスク２６０１で被覆する。マスクは断熱性を有する材料であればよく、マスクの作成手法をとしては、周知の手法を問わず用いることができる。
【０１１４】
そして、ホログラム生成装置は、マスクで被覆された記録部材１０２に対して、ヒートローラ２６０２を用いて加熱する。そして、ホログラム生成装置は、不要部分のみが回折格子で無くなる十分な時間だけ熱を加えることで、（２）に示すような所望の回折格子パターン（例えば、面２６１２のうち、領域２６１１のみ回折格子の状態を保持し、領域２６１３を回折格子でない状態としたパターン）を得られる。
【０１１５】
また、光、熱以外のエネルギーとして、力学的エネルギーを加えても良い。図２７は、第１の実施形態の変形例７にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。図２７に示すように、ホログラム生成装置は、研磨部２８０３を備えている。研磨部２８０３としては、粗い面を持つやすりなどが考えられる。
【０１１６】
図２７の（１）に示すように、記録材料基材１０１の上に、記録部材１０２が設定されている。この記録部材１０２は、回折格子の状態では、表面が凹凸形状２８０２となっている。この場合、回折格子の状態を残したい領域については、マスク２８０１で被覆する。
【０１１７】
その後、（２）に示すように、ホログラム生成装置は、研磨部２８０３で記録部材１０２の表面を研磨する。これにより、（３）に示すように、被覆された領域２８１１だけ回折格子の状態を残し、他の領域２８１２については、表面の凹凸の状態を変化させ、ホログラムでない状態を作り出すことが可能である。よって、パターンを残したい領域以外を物理的に切削し、意図的に表目の状態を粗くすることにより、回折格子でない状態を作り出すことができる。
【０１１８】
このように、レリーフホログラムの様に、記録部材１０２の表面が凹凸形状によるホログラムの場合、研磨することで、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１９】
また、レリーフホログラムでなくとも、記録部材１０２に対して力学的エネルギーを加えることで、不要部分を回折格子でない状態に変えてもよい。
【０１２０】
また、エネルギーを加える以外の手法で、記録部材１０２の回折格子の状態を、回折格子でない状態に変化させても良い。図２８は、第１の実施形態の変形例８にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。図２８の（１）に示すように、ホログラム生成装置は、マスク２９０１を、記録部材１０２上に配置する。当該マスク２９０１は、少なくとも記録部材１０２よりも硬度の高い材料を用いる。
【０１２１】
その後、（２）に示すように、ホログラム生成装置は、シール２９１１を記録部材１０２に貼り付ける。なお、シール２９１１は、回折格子の状態を残したいパターン領域２９２１と回折時の屈折角が異らせればよく、透明であっても良い。その後、（３）に示すように、ホログラム生成装置は、マスク２９０１を剥離する。これにより、記録部材１０２の領域２９２１が回折格子の状態で、領域２９２２が回折格子でない状態となる。
【０１２２】
さらに、シールの代わりに、被覆物を蒸着させても良い。図２９は、第１の実施形態の変形例９にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。図２９の（１）に示すように、ホログラム生成装置は、マスク３００１を、記録部材１０２上に配置する。
【０１２３】
その後、（２）に示すように、ホログラム生成装置は、蒸着装置３０１１を制御して、記録部材１０２の表面３０１２を蒸着する。その後、（３）に示すように、ホログラム生成装置は、マスク３００１を取り除く。これにより、記録部材１０２の領域３０２１が回折格子の状態で、領域３０２２が回折格子でない状態となる。蒸着装置３０１１としては、サーマルプリンタなどで用いられている、インク等の材質を熱で気化（昇華）して蒸着させる方式を適用することが考えられる。なお、蒸着させる材質は、どのような材質であっても良い。
【０１２４】
（第２の実施形態）
上述した実施形態及び変形例では、記録部材１０２をマスクで被覆して、回折格子の状態の領域を残す手法について説明した。しかしながら、回折格子の状態を残す手法としては、マスクを用いた手法に制限するものではない。そこで、第２の実施形態では、発振する光を制御して、記録部材１０２の回折格子の状態を、回折格子でない状態にする例について説明する。そこで、第２の実施形態では、光をパターンに合わせて走査することでパターンを記録する場合について説明する。
【０１２５】
図３０は、第２の実施形態にかかるホログラム生成装置３１００の構成を示した図である。図３０に示すように、ホログラム生成装置３１００は、処理部３１０１と、光発振部３１０２と、ポリゴンミラー３１０３と、材料搬送部３１０４と、を備える。
【０１２６】
そして、ホログラム生成装置３１００は、ポリゴンミラー３１０３と、一軸移動する材料搬送部３１０４とを組み合わせることで、光発振部３１０２から発振される光３１１１により、記録部材１０２全領域に対して走査を行うことができる。
【０１２７】
そして、処理部３１０１は、記録部材１０２で回折格子の状態を残したいパターンに合わせて、光発振部３１０２が発振する光のオン・オフを制御する。つまり、処理部３１０１は、回折格子の状態を残したい領域については、光発振部３１０２が発振する光による照射をオフにし、回折格子でない状態にしたい領域については、光発振部３１０２が発振する光による照射をオンにする制御を行う。
【０１２８】
図３１は、本実施形態にかかるホログラム生成装置３１００で行われている処理の手順を示した図である。（１）に示すように、予め回折格子の状態にした記録部材１０２が記録材料基材１０１上に備えられている。その後、（２）に示すように、処理部３１０１が、光発振部３１０２から発振される光を制御して、回折格子の状態を所定のパターンだけ残すよう照射する。その際、材料搬送部３１０４は、ポリゴンミラー３１０３が走査する方向と垂直の副走査方向に、記録部材１０２を搬送する。
【０１２９】
これにより、（３）に示すように、所定のパターン３２０１だけ回折格子の状態の領域が残された記録部材１０２を生成できる。このように、本実施形態では、記録部材１０２のパターンを残したい領域を除いた、すべての領域について一光束の光を照射して、光を照射した箇所が回折格子でない状態にする。
【０１３０】
また、光を走査する際に、ポリゴンミラー３１０３を用いた例に制限するものではない。図３２は、第２の実施形態の変形例１にかかるホログラム生成装置３３００の構成を示した図である。図３２に示すように、ホログラム生成装置３３００は、処理部３３０１と、光発振部３１０２と、２軸移動可能な材料搬送部３３０２と、を備える。
【０１３１】
図３２に示す例では、材料搬送部３３０２が、記録部材１０２に対して２軸移動を行うことで、光発振部３１０２から発振される光を、記録部材１０２の全領域に照射することができる。
【０１３２】
その際に、処理部３３０１が、材料搬送部３３０２による移動制御を行うと共に、光発振部３１０２から発振される光のオン・オフを制御することで、記録部材１０２に対して、所定のパターンだけ回折格子の状態を残し、他の領域について回折格子でない状態に変化させることができる。
【０１３３】
図３３は、本変形例にかかるホログラム生成装置３３００で行われている処理の手順を示した図である。（１）に示すように、予め回折格子の状態にした記録部材１０２を記録材料基材１０１上に備えられている。その後、（２）に示すように、処理部３３０１が、光発振部３１０２から発振される光３１１１を制御して、回折格子の状態を所定のパターンだけ残すよう、照射を行う。その際、処理部３１０１は、光発振部３１０２から発振される光３１１１を制御する際に、材料搬送部３３０２を２軸方向に移動させる。これにより、（３）に示すように、所定のパターン３４０１だけ回折格子の状態の領域が残された記録部材１０２を生成できる。
【０１３４】
第２の実施形態に戻り、ホログラム生成装置３１００は、光発振部３１０２により発振される光のエネルギー密度を制御して、照射される領域毎に回折率を異ならせるよう、光を走査することができる。これにより、記録部材１０２にパターンとして残される回折格子の状態に階調性を持たせることができる。
【０１３５】
図３４は、本実施形態にかかるホログラム生成装置３１００で行われている処理の手順を示した図である。（１）に示すように、予め回折格子の状態にした記録部材１０２が記録材料基材１０１上に備えられている。その後、（２）に示すように、処理部３１０１が、残したいパターンの階調に併せて光のエネルギー密度を制御して、光発振部３１０２から光を照射する。その際、処理部３１０１は、照射する領域毎に、照射する光３５０１、３５０２のエネルギー密度を異ならせている。これにより、（３）に示すように、領域３５１１及び領域３５１２のように複数の回折率が異なるパターンが生成される。
【０１３６】
次に、本実施の形態にかかる回折格子生成装置１５０及びホログラム生成装置１００における、全体的な処理について説明する。図３５は、本実施の形態にかかる回折格子生成装置１５０及びホログラム生成装置３１００における上述した処理の手順を示すフローチャートである。
【０１３７】
まず、回折格子生成装置１５０は、記録部材１０２の全領域に対して、分岐させた光による照射を行い、当該領域を回折格子の状態にする（ステップＳ３６０１）。その後、記録材料は、回折格子生成装置１５０から、ホログラム生成装置３１００に受け渡される。
【０１３８】
次に、処理部３１０１は、記録部材１０２のうち、再生する像が表された所定のパターンが配置された領域以外に対して、光発振部３１０２から光を照射する（ステップＳ３６０２）。
【０１３９】
照射が終了した後、ホログラム生成装置３１００は、所定のパターンの領域だけ回折格子の状態となった記録部材１０２を出力する（ステップＳ３６０３）。
【０１４０】
上述した処理手順により、所定のパターンの領域だけ回折格子の状態となった記録部材１０２の提供を可能とする。なお、当該処理手順は、多層の記録材料などにも適用できる。
【０１４１】
上述した実施形態では、光の照射を行う例について説明したが、光以外のエネルギーを加える手法を用いても良い。そこで、以下に示す変形例では、光以外のエネルギーを加える手法として、熱を加える例について説明する。
【０１４２】
図３６は、第２の実施形態の変形例２にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。図３６に示す例では、ホログラム生成装置は、赤外線レーザーなど熱作用の強い光源を備えている。なお、記録部材１０２は、熱を加えることで、回折格子の状態から、回折格子でない状態に変化する材料とする。
【０１４３】
そして、（１）に示すように、ホログラム生成装置は、回折格子の状態の記録部材１０２を記録材料基材１０１の上に設置する。
【０１４４】
その後、本変形例にかかるホログラム生成装置は、記録部材１０２の回折格子でない状態にしたい領域に対して、光源から照射される赤外線レーザー２７０１により加熱する。
【０１４５】
これにより、本変形例にかかるホログラム生成装置は、回折格子の状態である領域２７０２と、回折格子でない状態である領域２７１１と、で構成された記録部材１０２を生成できる。
【０１４６】
また、エネルギーを加える以外の手法で、記録部材１０２の回折格子の状態を、回折格子でない状態に変化させても良い。そこで、第２の実施形態の変形例４では、所望のパターンに加工したシールを、記録部材１０２に貼り付けることで、所望のパターンを残す例とする。
【０１４７】
図３７は、第２の実施形態の変形例３にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。図３７の（１）に示すように、ホログラム生成装置は、シール３７０１を用意する。
【０１４８】
その後、（２）に示すように、ホログラム生成装置は、加工部３７０２を用いて、シール３７０１を所望のパターンに加工する。その後、（３）に示すように、ホログラム生成装置は、加工されたシール３７０１を、記録部材１０２に貼り付ける。これにより、上述した加工により、剥離された領域３７１１と、シールが貼り付けられた領域３７１２と、が記録部材１０２に形成されるため、回折格子の状態の領域によるパターンが生成される。
【０１４９】
上述した実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、あらかじめ全領域を回折格子の状態にした記録部材１０２に対して、エネルギーを加えたりすることで、所望のパターンの領域以外を、回折格子で無い状態に変化させる。これにより、記録部材１０２上に、二光束の光を照射せずとも、所望のパターンを生成することが可能となった。これにより、所望のパターンのホログラムの生成が容易となる。
【０１５０】
その際に、従来は、二光束の光のうち、一方をホログラムで表示する物体に照射し、その反射光を記録材料に当て、他方を記録領域の同一箇所に当てる必要があったため、非常に広いスペースが必要であった。しかしながら、本実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、上述した構成で、所望のパターンのホログラムが生成可能となったため、省スペース化が可能となった。同様に、本実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、二光束を干渉させる必要が無くなったため、記録時の振動の影響を抑止することが可能となった。
【０１５１】
本実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、二光束を同一箇所に当てる必要がないため、記録部材１０２上に所望のパターンを生成する際の制御が簡易となった。
【０１５２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１５３】
１００、１１００、１３００、１５００、１７００、１９００、３１００、３３００…ホログラム生成装置、１０１…記録材料基材、１０２…記録部材、１５０、４００、５００、６００、７００、８００…回折格子生成装置、３０６…光源、３０７…光分岐部、３０８、６０１、８０１…レンズ、３０９、３０９＿１、３０９＿２、３０９＿３…ミラー、４１０＿１、４１０＿２…凸面鏡、５１０＿１、５１０＿２、７０１＿１、７０１＿２…凹面鏡、８０２＿１、８０２＿２…ポリゴンミラー、９０１…型、１００１、１５０１、３１０１、３３０１…処理部、１００２、１９０１、３１０２…光発振部、１００３…液晶パネル、１００４…接続線、１１０１＿１、１１０１＿２…レンズ、１３０１…フィルム、１３１１…プリンタ、１３１２…搬送部、１５１１…ＤＭＤ、１７０１、１７０２…シリンドリカルレンズ、１７０３、１９０３、１９１２、３１０４、３３０２…材料搬送部、１７０４、１９０４、１９１１…液晶搬送部、２００１、３１０３…ポリゴンミラー、２３０１、２３０２、２３０３、２４０１、２４０２、２４０３…多階層の記録材料、２６０１、２８０１、２９０１、３００１…マスク、２６０２…ヒートローラ、２７０１…赤外線レーザー、２８０３…研磨部、２９１１、３７０１…シール、３０１１…蒸着装置、３７０２…加工部
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ホログラム生成装置、及びホログラム生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ホログラムは、光学的な干渉手法を用いて、回折格子の状態を記録部材に生成することで得られていた。
【０００３】
回折格子の状態を得るための一般的な技術としては、レーザーなどのコヒーレントな光を、ハーフミラーやビームスプリッターを用いて分岐し、ミラー等でその光の進行方向を変え、分岐した光の一方を記録したい物体に照射し、その反射光を感光材料に当てる一方で、分岐したもう一方の光を、感光材料の同一箇所に対して照射することで、感光材料上で干渉させた干渉縞が記録される。これにより、ホログラムが生成される。
【０００４】
当該手法で、記録したい物体を感光材料に記録するためには、レンズ等を用いて、光の径を、記録したい物体の大きさに拡張する必要があるが、これに伴い、光のパワー密度が低下する。このため、出力の大きな光源が必要であると共に記録に長い時間を要する。
【０００５】
そこで、近年、提案されたホログラムの生成技術では、短軸が1μm、長軸が100μm程の楕円台の大きさの回折格子を並べることで、その集合体を一つのホログラムとする方法が提案されている。また、電子銃やイオンビームの強度などを変え、材料表面を削ることで材料表面にレリーフを作り、ホログラムとする手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−６２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術においては、光学系を調整して光を２つに分岐した後、分岐した二光束を正確に重ね合わせなければならないと共に、分岐した一光束にのみパターン画像を組み込む必要がある。このため、ホログラムを生成するためには、比較的広いスペースを要するという問題がある。さらには、記録時の振動の影響により、完成するパターン画像にぶれが生じる可能性があるため、通常は防振台などの上で行う必要がある。このように振動を防止するため、装置が大きくなるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態のホログラム生成装置は、処理手段を備える。処理手段は、ホログラムを再生する光を照射すると回折が生じる回折格子の状態にされた記録材料のうち、当該光で再生される像が表されたパターンが配置された領域以外に対して、回折格子でない状態にする処理を行う。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態にかかる回折格子生成装置、及びホログラム生成装置を示したブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態にかかる記録材料に含まれるアゾベンゼンの構造を示した図である。
【図３】図３は、第１の実施形態にかかる回折格子生成装置の構成を示した図である。
【図４】図４は、変形例１にかかる回折格子生成装置の構成を示した図である。
【図５】図５は、変形例２にかかる回折格子生成装置の構成を示した図である。
【図６】図６は、変形例３にかかる回折格子生成装置の構成を示した図である。
【図７】図７は、変形例４にかかる回折格子生成装置の構成を示した図である。
【図８】図８は、変形例５にかかる回折格子生成装置の構成を示した図である。
【図９】図９は、変形例６にかかる柔軟な状態の記録材料に対して、回折格子を形成する型をプレスする例である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態の変形例１にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置で行われている、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図１３】図１３は、第１の実施形態の変形例２にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図１４】図１４は、第１の実施形態の変形例２にかかるホログラム生成装置で行われている、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図１５】図１５は、第１の実施形態の変形例３にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図１６】図１６は、第１の実施形態の変形例３にかかるホログラム生成装置で行われている、ＤＭＤを用いたホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図１７】図１７は、第１の実施形態の変形例４にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図１８】図１８は、第１の実施形態の変形例４にかかるホログラム生成装置で行われている、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図１９】図１９は、第１の実施形態の変形例５にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図２０】図２０は、ポリゴンミラーと１軸の移動制御とを組み合わせた場合のホログラム生成装置で行われている、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図２１】図２１は、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置で行われている、階調表現を有するホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図２２】図２２は、第１の実施形態にかかる記録部材の回折率を説明した図である。
【図２３】図２３は、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置で行われている、多層の記録材料に対して、光を照射する処理の手順を示した図である。
【図２４】図２４は、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置で行われている、屈折角が異なる多層の記録材料に対して、光を照射する処理の手順を示した図である。
【図２５】図２５は、第１の実施の形態にかかる回折格子生成装置及びホログラム生成装置における全体的な処理の手順を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、第１の実施形態の変形例６にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図２７】図２７は、第１の実施形態の変形例７にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図２８】図２８は、第１の実施形態の変形例８にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図２９】図２９は、第１の実施形態の変形例９にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理手順を示した図である。
【図３０】図３０は、第２の実施形態にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図３１】図３１は、第２の実施形態にかかるホログラム生成装置で行われている、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図３２】図３２は、第２の実施形態の変形例１にかかるホログラム生成装置の構成を示した図である。
【図３３】図３３は、第２の実施形態の変形例１にかかるホログラム生成装置で行われている、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図３４】図３４は、第２の実施形態にかかるホログラム生成装置で行われている、階調表現を有するホログラムの生成処理の手順を示した図である。
【図３５】図３５は、第２の実施の形態にかかる回折格子生成装置及びホログラム生成装置における全体的な処理の手順を示すフローチャートである。
【図３６】図３６は、第２の実施形態の変形例２にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理手順を示した図である。
【図３７】図３７は、第２の実施形態の変形例４にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理手順を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる回折格子生成装置１５０、及びホログラム生成装置１００を示したブロック図である。なお、本実施形態は、回折格子生成装置１５０、及びホログラム生成装置１００をそれぞれ別の装置とした例について説明するが、回折格子生成装置１５０及びホログラム生成装置１００を組み合わせた一つの装置で実行しても良い。
【００１１】
回折格子生成装置１５０は、記録部材１０２全体を、ホログラムを再生する光を照射すると回折が生じる回折格子の状態にする。図１に示す回折格子生成装置１５０が、記録材料基材１０１に、回折格子の状態にされた記録部材１０２を備え付け、ホログラム生成装置１００に受け渡す。
【００１２】
記録部材１０２は、回折格子を生成可能な材質であればよいが、回折格子を生成するために、例えば光応答性や熱可塑性などの性質を有するものがこの好ましい。本実施形態では、光照射を行う例について説明する。このため、記録部材１０２が光応答性を有している場合について説明する。本実施形態にかかる記録部材１０２の材料は、光応答性を有するアゾベンゼンを含むものとする。
【００１３】
図２は、本実施形態にかかる記録部材１０２に含まれるアゾベンゼンの構造を示した図である。記録部材１０２は、図２に示すようなアゾベンゼンを含むことで、円偏光の光の照射により、記録部材１０２の回折格子の状態を、回折格子でない状態に変化する。さらに、回折格子でない状態から、二光束の照射により再び回折格子の状態に変化する。このような本実施形態にかかる記録部材１０２は、可逆性を有している。これにより、記録部材１０２に対して、異なるホログラムを繰り返し生成することが可能となる。なお、本実施形態は、記録材がアゾベンゼンを含む例に制限するものではなく、アゾベンゼンを含まない記録材を用いても良い。また、可逆性を有することに制限するものではなく、非可逆性の記録部材を用いても良い。
【００１４】
図３は、本実施形態にかかる回折格子生成装置１５０の構成を示した図である。図３に示す例では、回折格子生成装置１５０は、光源３０６と、光分岐部３０７と、光の進行方向を偏光するミラー３０９＿１、３０９＿２、３０９＿３と、光の径を変更するレンズ３０８と、を備える。
【００１５】
図３に示す例では、光源３０６から発振したコヒーレントな光が、光分岐部３０７により分岐される。光分岐部３０７としては、例えばハーフミラー等を用いる。
【００１６】
そして、分岐された二光束は、それぞれレンズ３０８を通過する。これにより、二光束の光の径が変更される。さらに、ミラー３０９＿１、３０９＿２、３０９＿３を用いて光の進行が適宜変更された後、記録部材１０２上で重なり合うように入射する。これにより、二光束を感光材料上で干渉させた干渉縞が、回折格子として記録される。その際、記録部材１０２の設置角度は、光の入射角が回折格子を形成する面に対する垂線に関して対称になるように設置するのが好ましい。
【００１７】
また、回折格子生成装置１５０は、図３に示す構成に制限するものではなく様々な形態が考えられる。そこで、変形例として、他の構成を有する場合について説明する。
【００１８】
図４は、変形例１にかかる回折格子生成装置４００の構成を示した図である。図４に示す例では、回折格子生成装置４００は、光源３０６と、光分岐部３０７と、光の進行方向を偏光するミラー３０９と、凸面鏡４１０＿１、４１０＿２と、を備える。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１９】
図３で示した実施形態にかかる回折格子生成装置１５０では、レンズ３０８とミラー３０９＿１、３０９＿２、３０９＿３を用いて、二光束を記録部材１０２上で重ね合わせて干渉させている。これに対し、図４に示す変形例では、凸面鏡４１０＿１、４１０＿２を用いて、幾何的にビーム径を計算して光の径を変更している。
【００２０】
図５は、変形例２にかかる回折格子生成装置５００の構成を示した図である。図５に示す例では、回折格子生成装置５００は、光源３０６と、光分岐部３０７と、光の進行方向を偏光するミラー３０９と、凹面鏡５１０＿１、５１０＿２と、を備える。
【００２１】
そして、図５に示す変形例では、凹面鏡５１０＿１、５１０＿２を用いて、幾何的にビーム径を計算して光の径を変更している。
【００２２】
第１の実施形態、変形例１、及び変形例２では、記録部材１０２全体に光が照射されるよう、ビーム径を変更する例について説明した。しかしながら、記録部材１０２全体に光を照射することに制限するものではない。そこで、変形例３では、記録部材１０２全体に回折格子の点を並べて、疑似的に記録部材１０２全体を回折格子の状態にする。
【００２３】
図６は、変形例３にかかる回折格子生成装置６００の構成を示した図である。図６に示す例では、回折格子生成装置６００は、光源３０６と、光分岐部３０７と、光の進行方向を偏光するミラー３０９＿１、３０９＿２、３０９＿３と、レンズ６０１と、を備える。
【００２４】
そして、図６に示す変形例では、レンズ６０１を用いて、記録部材１０２に照射する回折格子の点の径に併せて、光の径を変更している。
【００２５】
そして、変形例３にかかる回折格子生成装置６００は、記録材料基材１０１を含めて記録部材１０２の面に平行な２方向に移動する機構を有する。当該機構により、記録部材１０２に入射する光の位置を変更する。これにより、記録部材１０２全体に回折格子を生成できる。本変形例は、記録部材１０２全体に対して同時に光を照射する必要がないため、光源３０６の出力が十分に高くない場合などに有効となる。
【００２６】
さらに、記録部材１０２全体に回折格子の点を並べて、疑似的に記録部材１０２全体を回折格子の状態にするための構成としては、変形例３以外の態様も考えられる。
【００２７】
図７は、変形例４にかかる回折格子生成装置７００の構成を示した図である。図７に示す例では、回折格子生成装置７００は、光源３０６と、光分岐部３０７と、光の進行方向を偏光するミラー３０９と、凹面鏡７０１＿１、７０１＿２と、を備える。
【００２８】
そして、図７に示す変形例では、図６で示したレンズ６０１の代わりに、凹面鏡７０１＿１、７０１＿２を用いて、幾何的にビーム径を計算して光の径を変更している。
【００２９】
図８は、変形例５にかかる回折格子生成装置８００の構成を示した図である。図８に示す例では、回折格子生成装置８００は、光源３０６と、光分岐部３０７と、光の進行方向を偏光するミラー３０９と、レンズ８０１と、ポリゴンミラー８０２＿１、８０２＿２と、を備える。ポリゴンミラー８０２＿１、８０２＿２は、光の進行方向を精密に変更する。なお、本変形例は、光の進行方向を変更する手法を、ポリゴンミラー８０２＿１、８０２＿２に制限するものではない。
【００３０】
そして、図８に示す変形例では、レンズ８０１を用いて、幾何的にビーム径を計算して光の径を変更した後、ポリゴンミラー８０２＿１、８０２＿２が光の進行方向を精密に変更して、光の入射の位置を変更する。
【００３１】
上述した実施形態及び変形例にかかる回折格子生成装置は、光の照射で回折格子を生成することに制限するものではない。
【００３２】
図９は、回折格子生成装置が、柔軟な状態の記録部材１０２に対して、回折格子を形成する型９０１をプレスする例である。図９に示す例では、回折格子をとなるレリーフを形成する型９０１を、柔軟な状態の記録部材１０２にプレスすることで、記録部材１０２全体を回折格子の状態とした後、記録部材１０２を硬化させる。
【００３３】
なお、記録部材１０２を軟化させる手法はどのような手法を用いても良いが、例えば、熱を加えても良いし、もともと柔らかい材料を用いても良い。このように、型９０１をプレスして、型どおりの回折格子に変形できれば、どのような手法を用いても良い。
【００３４】
図１に戻り、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置１００は、回折格子生成装置１５０から受け取った、回折格子の状態にされた記録部材１０２から、ホログラムを生成する。
【００３５】
図１０は、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置１００の構成を示した図である。図１０に示すように、ホログラム生成装置１００は、処理部１００１と、光発振部１００２と、液晶パネル１００３と、これらを接続する接続線１００４と、を備える。また、本実施形態は、接続線１００４で接続する例とするが、有線での接続に制限するものではなく、赤外線や無線等で接続しても良い。
【００３６】
処理部１００１は、ホログラム生成装置１００全体を制御する。第１の実施形態にかかる処理部１００１は、光発振部１００２、及び液晶パネル１００３を制御して、回折格子の状態にされた記録部材１０２のうち、光で再生される像が表されたパターンが配置された領域以外に対して、回折格子でない状態にする処理を行う。
【００３７】
処理部１００１は、記録部材１０２を、回折格子でない状態にするために、パターンが配置された領域以外に対して、所定のエネルギーを加えて、回折格子でない状態にする。本実施形態では、光の照射で、記録部材１０２に対してエネルギーを加える。なお、本実施形態は、加えるエネルギーを光の照射に制限するものではなく、他のエネルギーであっても良い。
【００３８】
光発振部１００２は、処理部１００１の制御に従って、記録部材１０２に対して、回折格子である状態を、回折格子でない状態にするための光を発振する。本実施形態にかかる光発振部１００２は、円偏光の光を発振する。これは、記録部材１０２で用いられているアゾベンゼンは、円偏光の一光束を一定時間照射すると、回折格子でない状態に変化させることができるためである。
【００３９】
しかしながら、本実施形態は、円偏光の光の発振に制限するものではなく、回折格子でない状態にすることが可能な光であればよい。例えば直線偏光などを発振しても良い。そして、光が照射されている領域が、光格子でない状態になった場合に、処理部１００１は、光発振部１００２に対して、光の照射を停止させる。
【００４０】
液晶パネル１００３は、記録部材１０２全体のうち、光で再生される像が示されたパターンが配置された領域を被覆する。液晶パネル１００３で、記録部材１０２を被覆するマスクを形成することで、いちいちマスクを形成する必要がなくなり、作業負担を軽減できる。さらには、マスクのパターンを電子データで瞬時に変更できるため、ホログラムの生産性を向上させることができる。
【００４１】
本実施形態では、パターンが配置された領域の被覆手法として液晶パネル１００３を用いた例について説明するが、当該領域を被覆できれば、どのような手法を用いても良い。
【００４２】
そして、処理部１００１は、液晶パネル１００３に、ホログラムとして表示したい像を含む画像データを映し出して、当該像を映し出したい領域を被覆する制御を行う。その後、処理部１００１は、光発振部１００２から、液晶パネル１００３を介して、記録部材１０２に対して、光１０１０を照射する。このように本実施形態にかかるホログラム生成装置１００では、光発振部１００２と、液晶パネル１００３と、記録部材１０２と、が、光の進行方向に対して、この順番で並ぶ。これにより、照射された光１０１０は、一光束で、液晶パネル１００３に映し出されたマスクにより一部遮断されて、記録部材１０２に至り、記録材料の不要部分を、回折格子でない状態に変化させる。
【００４３】
また、ホログラム生成装置としては別の態様も考えられる。図１１は、第１の実施形態の変形例１にかかるホログラム生成装置１１００の構成を示した図である。図１１に示すホログラム生成装置１１００は、第１の実施形態のホログラム生成装置１００と比べて、レンズ１１０１＿１、１１０１＿２が追加された点で異なる。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００４４】
図１１に示す例では、光発振部１００２から発振した光を、レンズ１１０１＿１、１１０１＿２等で拡張または縮小する。これにより、液晶パネル１００３のマスクと同等サイズまで照射される光の領域を変更できる。
【００４５】
第１の実施形態に戻り、所望のパターンを記録部材１０２に残す手段について説明する。図１２は、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００で行われている処理の手順を示した図である。
【００４６】
図１２の（１）に示すように、ホログラム生成装置１００は、予め回折格子の状態にした記録部材１０２の上部で、なるべく記録部材１０２に近い位置に液晶パネル１００３を設置する。その後、（２）に示すように、処理部１００１から送信された画像データに従って、液晶パネル１００３上に所望のパターン１２０１を映し出す。
【００４７】
その後、（３）に示すように、処理部１００１が、液晶パネル１００３の上部から、記録部材１０２に対して、一光束１０１０を所定時間、光発振部１００２を制御して照射する。そして、（４）に示すように、所定時間経過後、処理部１００１は、光発振部１００２による光の発振を停止する。それと共に、（５）に示すように、処理部１００１は、液晶パネル１００３に映し出したパターンを消す。
【００４８】
そして、ホログラム生成装置１００では、新たに別のパターンを生成する場合、記録部材１０２を新しいものに交換し、（１）〜（５）の処理を繰り返す。
【００４９】
本実施形態は、液晶パネル１００３を用いてマスクとなるパターンを表示する例について説明した。しかしながら、マスクは液晶パネル１００３に映し出す場合に制限するものではない。そこで、第１の実施形態の変形例２として、フィルムを用いてマスクを生成する場合について説明する。
【００５０】
図１３は、第１の実施形態の変形例２にかかるホログラム生成装置１３００の構成を示した図である。図１３に示すホログラム生成装置１３００は、第１の実施形態のホログラム生成装置１００と比べて、液晶パネル１００３の代わりに透明なフィルム１３０１と、プリンタ１３１１と、搬送部１３１２と、を備えている。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００５１】
プリンタ１３１１は、フィルム１３０１に対して、所望のパターンをマスクとして印刷する。搬送部１３１２は、マスクが印刷されたフィルム１３０１を搬送し、光発振部１００２の下に移動させる。
【００５２】
このように本変形例では、液晶パネル１００３の代わりにフィルム１３０１を用い、当該フィルム１３０１に対して所望のパターンを印刷し、マスクとして利用する。
【００５３】
プリンタ１３１１による印刷方法は、インクジェットでも良いし、インクリボンによる熱蒸着、レーザー印刷、レーザーによる焼き付けなど、あらゆる印刷方法を用いて良い。
【００５４】
図１４は、本変形例にかかるホログラム生成装置１３００で行われている処理の手順を示した図である。
【００５５】
図１４の（１）に示すように、ホログラム生成装置１３００は、フィルム１３０１に対して、プリンタ１３１１によりパターンの印刷を制御する。その後、（２）に示すように、搬送部１３１２が、パターンが印刷されたフィルム１３０１を、記録部材１０２の上且つ光発振部１００２の下まで搬送する。
【００５６】
その後、（３）に示すように、処理部１００１が、パターンが印刷されたフィルム１３０１の上部から、記録部材１０２に対して、一光束１０１０を所定時間、光発振部１００２を制御して照射する。そして、（４）に示すように、所定時間経過後、処理部１００１は、光発振部１００２による光の発振を停止する。それと共に、（５）に示すように、処理部１００１は、パターンが印刷されたフィルム１３０１を搬送する。当該手順により、所望のパターンの領域が回折格子の状態として残された記録部材１０２を生成できる。
【００５７】
第１の実施形態の変形例３として、ＤＭＤを用いてマスクを生成する場合について説明する。図１５は、第１の実施形態の変形例３にかかるホログラム生成装置１５００の構成を示した図である。図１５に示すホログラム生成装置１５００は、第１の実施形態のホログラム生成装置１００と比べて、液晶パネル１００３の代わりにデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）１５１１を備えている。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００５８】
本変形例にかかる処理部１５０１は、ＤＭＤ１５１１を制御する。そして、第１の実施の形態のように液晶パネル１００３に映し出したパターンに光を透過させる代わりに、ＤＭＤ１５１１@で光を反射させて、所望のパターンが配置された領域以外の記録部材１０２に投影する。
【００５９】
図１６は、本変形例にかかるホログラム生成装置１５００で行われている処理の手順を示した図である。
【００６０】
図１６の（１）に示すように、ホログラム生成装置１５００の処理部１５０１は、記録部材１０２に投影させるパターンに対応して、ＤＭＤ１５１１を構成する各ミラーのオン・オフを変化させる。
【００６１】
そして、（２）に示すように、処理部１５０１が、ＤＭＤ１５１１を介して、記録部材１０２に対して、一光束を所定時間、光発振部１００２から光１０１０を照射する。そして、（３）に示すように、所定時間経過後、処理部１５０１は、光発振部１００２による光の発振を停止する。これにより、領域１６０１のみ回折格子の状態となる。
【００６２】
なお、本実施形態及び上述した変形例は、ホログラムを生成する際に、記録部材１０２全体に対して一度に光を照射することに制限するものではない。
【００６３】
図１７は、第１の実施形態の変形例４にかかるホログラム生成装置１７００の構成を示した図である。図１７に示すホログラム生成装置１７００は、第１の実施形態のホログラム生成装置１００と比べて、シリンドリカルレンズ１７０１、１７０２、材料搬送部１７０３及び液晶搬送部１７０４が追加された例とする。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００６４】
図１７に示す例では、光発振部１００２から発振した光１７１１が、シリンドリカルレンズ１７０１、１７０２により面形の光に変更される。そして、液晶パネル１００３を搬送する液晶搬送部１７０４と、１軸方向に移動する記録部材１０２を搬送する材料搬送部１７０３と、を連動させて、記録部材１０２に光を走査して記録する。
【００６５】
図１８は、本変形例にかかるホログラム生成装置１７００で行われている処理の手順を示した図である。
【００６６】
図１８の（１）に示すように、ホログラム生成装置１７００は、予め回折格子の状態にした記録部材１０２の上部で、なるべく記録部材１０２に近い位置に液晶パネル１００３を設置する。その後、（２）に示すように、処理部１００１から送信された画像データに従って、液晶パネル１００３上に所望のパターン１２０１を映し出す。
【００６７】
その後、（３）に示すように、処理部１００１が、液晶パネル１００３の上部から、記録部材１０２に対して、面形の光１８０１を、光発振部１００２を制御して照射する。その際に、ホログラム生成装置１７００は、液晶パネル１００３及び記録部材１０２を連動させた上で、走査方向１８０２に移動させる。
【００６８】
そして、（４）に示すように、記録部材１０２の全領域に対して、面形の光を照射した後、処理部１００１は、光発振部１００２による光の発振を停止する。それと共に、（５）に示すように、処理部１００１は、液晶パネル１００３に映し出したパターンを消す。
【００６９】
図１９は、第１の実施形態の変形例５にかかるホログラム生成装置１９００の構成を示した図である。図１９に示すホログラム生成装置１９００は、第１の実施形態のホログラム生成装置１００と比べて、光発振部１９０１が線状の光を発振する。そして、材料搬送部１９１２及び液晶搬送部１９１１が追加された例とする。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００７０】
図１９に示す例では、光発振部１９０１から発振した線形の光１９５１が発振される。そして、液晶パネル１００３を２軸で搬送する液晶搬送部１９１１と、記録部材１０２を２軸で搬送する材料搬送部１９１２と、を連動させて、記録部材１０２に光を走査して記録する。なお、２軸の場合の処理手順は、図１８で示した１軸の場合の処理手順とほぼ同様のため説明を省略する。
【００７１】
また、線形の光を発振する際に、材料搬送部１９０３及び液晶搬送部１９０４を２軸で移動させる制御に制限するものではなく、ポリゴンミラーと１軸の移動制御とを組み合わせても良い。
【００７２】
図２０は、ポリゴンミラーと１軸の移動制御とを組み合わせた場合のホログラム生成装置で行われている処理の手順を示した図である。
【００７３】
図２０の（１）に示すように、ホログラム生成装置は、予め回折格子の状態にした記録部材１０２の上部で、なるべく記録部材１０２に近い位置に液晶パネル１００３を設置する。その後、（２）に示すように、処理部１００１から送信された画像データに従って、液晶パネル１００３上に所望のパターン１２０１を映し出す。
【００７４】
その後、（３）に示すように、処理部１００１が、液晶パネル１００３の上部から、記録部材１０２に対して、ポリゴンミラー２００１で反射された光１９５１を、光発振部１９０１を制御して照射する。その際に、ホログラム生成装置は、液晶パネル１００３及び記録部材１０２を連動させた上で、矢印で示す方向に移動させる。
【００７５】
そして、（４）に示すように、記録部材１０２の全領域に対して光を照射した後、処理部１００１は、光発振部１９０１による光の発振を停止する。それと共に、（５）に示すように、処理部１００１は、液晶パネル１００３に映し出したパターンを消す。
【００７６】
上述した実施形態及び変形例では、マスクの濃度差がなく階調性を有しない場合について説明した。しかしながら、上述した実施形態及び変形例は、マスクの濃度差がない場合に制限するものではない。
【００７７】
次に、マスクの濃度差が存在する場合について説明する。当該説明では、第１の実施形態にかかるホログラム生成装置１００の構成を用いる。
【００７８】
第１の実施形態にかかるホログラム生成装置１００の液晶パネル１００３に映し出されたマスクの濃度差が存在する場合、記録部材１０２に照射される光のエネルギー密度（単位面積当たりの積算エネルギー量)が、照射される領域により変化する。これにより、当該領域毎に回折率が異なることになり、ホログラムの階調表現が可能となる。また、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００は、マスクの濃度差を、液晶パネル１００３に映し出す画像データにより実現する。なお、積算エネルギーは、パワー密度と露光時間の積により算出できる。
【００７９】
図２１は、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００で行われているホログラムの階調表現を表す場合の処理の手順を示した図である。
【００８０】
図２１に示す例では、ホログラム生成装置１００は、記録部材１０２の回折格子として残したいパターンに濃度差をつけるために、液晶パネル１００３に映し出すマスクを透過する光強度を、照射する領域に応じて異ならせている。このように、照射する光のエネルギー密度（単位面積当たりの積算エネルギー量)を制御して、完成する回折格子のパターンに階調を持たせる。
【００８１】
図２１の（１）に示すように、ホログラム生成装置１００は、予め回折格子の状態にした記録部材１０２の上部で、なるべく記録部材１０２に近い位置に液晶パネル１００３を設置する。その後、（２）に示すように、処理部１００１から送信された画像データに従って、液晶パネル１００３上に所望のパターンを映し出す。当該所望のパターンは、マスクの濃度が濃い領域２１０１と、マスクの濃度が淡い領域２１０２とで構成されている。このように、処理部１００１は、記録部材１０２に回折格子として残したいパターンの階調に合わせて、濃度差をつけたマスクを生成して、液晶パネル１００３に映し出す。
【００８２】
その後、（３）に示すように、処理部１００１が、液晶パネル１００３の上部から、記録部材１０２に対して、一光束１０１０を所定時間、光発振部１００２を制御して照射する。この際、マスクの濃度差に応じて、記録部材１０２に照射される光のエネルギー密度が異なることになる。これにより、記録部材１０２で、ホログラムの階調表現が可能となる。
【００８３】
図２２は、記録部材１０２の回折率を説明した図である。図２２に示す例では、入射した光（１００％）に対して、光の回折率（ａ％）が回折率となる。そして、当該回折率（ａ％／１００％）は、光発振部１００２から記録部材１０２に照射される光のエネルギー密度に応じて低下していくことになる。
【００８４】
そこで、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００では、当該性質を利用して、マスクの濃淡で、記録部材１０２に照射される光のエネルギー密度を調整する。つまり、ホログラム生成装置１００が液晶パネル１００３に表示するマスク濃度の高い部分程、光が透過しないため回折格子の状態として残る。そして、マスク濃度が薄い部分は、濃度が高い部分に比べて光の透過率が高くなる。このため、回折格子の状態として残る比率が低くなるため、記録部材１０２の完成パターンに階調性を持たせることができる。
【００８５】
そして、図２１の（４）に示すように、マスク以外の領域で回折格子の無い状態になるまでの所定時間経過後、処理部１００１は、光発振部１００２による光の発振を停止する。それと共に、（５）に示すように、処理部１００１は、液晶パネル１００３に映し出したパターンを消す。これにより階調性がある回折格子である状態（例えば領域２１１１及び領域２１１２）を有する記録部材１０２の生成が可能となる。
【００８６】
また、階調表現を行うための光の照射方法は、第１の実施形態の態様に制限するものではなく、上述した様々な変形例の態様に併せても良い。例えば、ＤＭＤを用いる場合、ＤＭＤでの反射光に濃度差をつけることで、マスクと同様の働きを持たせることができる。
【００８７】
また、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００は、一層の記録部材１０２に対する光の照射だけでなく、多層の記録材料に対する光の照射も可能とする。これにより立体型ホログラムの生成が可能となる。
【００８８】
図２３は、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００で行われている、多層の記録材料に対して、光を照射する処理の手順を示した図である。
【００８９】
図２３の（１）に示すように、あらかじめ回折格子の状態にした記録材料２３０１、２３０２、２３０３を記録材料基材１０１の上に積層する。図２３に示す例では、記録材料３層積層する例について説明するが、必要に応じて2層の積層や、４層以上の複数層積層であってもよい。
【００９０】
そして、（２）に示すように、ホログラム生成装置１００は、液晶パネル１００３のマスクの濃度を変更することで、光発振部１００２から発振される光のエネルギー密度を変えて、３層の記録材料２３０１、２３０２、２３０３に照射する。これにより、下位層に届く光のエネルギー密度を変化させることができる。つまり、照射される光２３１１、光２３１２及び光２３１３でエネルギー密度が異なっている。
【００９１】
その後、（３）に示すように、ホログラム生成装置１００の処理部１００１は、所望のパターンが描画できる時間、光を照射した後、光発振部１００２を制御して光の照射を停止する。これにより、回折格子である状態２３２２と、回折格子でない状態２３２１と、を生成できる。そして、回折格子でない状態２３２１の領域については、回折せずに光が進むため、奥の階層の記録材料についても光が照射される。
【００９２】
このように、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００は、あらかじめ回折格子にしておいた記録材を多層構造にして、光のエネルギー密度を制御することとした。これにより、所定のエネルギー密度の光が、各階層の記録材料に届くよう制御することで、３相の記録材料に残るパターンに奥行きを持たせることができる。
【００９３】
図２３に示す例では、全階層の屈折角が同一の回折格子である状態の記録材の例について説明した。しかしながら、全階層の屈折角を同一に制限するものではない。図２４は、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００で行われている、屈折角が異なる多層の記録材料に対して、光を照射する処理の手順を示した図である。
【００９４】
図２４の（１）に示すように、あらかじめ回折格子の状態にした記録材料２４０１、２４０２、及び２４０３を記録材料基材１０１の上に積層する。この記録材料２４０１、２４０２、及び２４０３は、初期状態として、それぞれ屈折角が異なる回折格子を有している。
【００９５】
そして、（２）に示すように、ホログラム生成装置１００は、液晶パネル１００３のマスクの濃度を変更することで、光発振部１００２から発振される光のエネルギー密度を変えて、３層の記録材料２４０１、２４０２、及び２４０３に照射する。なお、照射される光２４１１、光２４１２及び光２４１３はエネルギー密度を異ならせる。
【００９６】
その後、（３）に示すように、ホログラム生成装置１００の処理部１００１は、所望のパターンが描画できる時間、光を照射した後、光発振部１００２を制御して光の照射を停止する。これにより、回折格子である状態２４２２と、回折格子でない状態２４２１と、を生成できる。このように、回折格子の屈折角が異なるものを作成して積層することにより、完成するパターンにより立体的な視認性を与えることも可能である。
【００９７】
このように、本実施形態にかかるホログラム生成装置１００は、多層構造の記録材料であれば、屈折角が異なる、又は同一であるに拘わらず、ホログラムを生成することができる。
【００９８】
次に、第１の実施の形態にかかる回折格子生成装置１５０及びホログラム生成装置１００における、全体的な処理について説明する。図２５は、本実施の形態にかかる回折格子生成装置１５０及びホログラム生成装置１００における上述した処理の手順を示すフローチャートである。
【００９９】
まず、回折格子生成装置１５０は、記録部材１０２の全領域に対して、分岐させた光による照射を行い、当該領域を回折格子の状態にする（ステップＳ２５０１）。その後、記録材料は、回折格子生成装置１５０から、ホログラム生成装置１００に受け渡される。
【０１００】
その後、ホログラム生成装置１００の処理部１００１は、液晶パネル１００３を用いて、記録部材１０２の上面に対して、所定のパターンのマスクで被覆する（ステップＳ２５０２）。
【０１０１】
次に、処理部１００１は、光発振部１００２から、記録部材１０２全体に対して光の照射を開始する（ステップＳ２５０３）。
【０１０２】
そして、処理部１００１は、一定時間経過した後、光発振部１００２による光の照射を停止する（ステップＳ２５０４）。
【０１０３】
その後、ホログラム生成装置１００は、所定のパターンの領域だけ回折格子の状態となった記録部材１０２を出力する（ステップＳ２５０５）。
【０１０４】
上述した処理手順により、所定のパターンの領域だけ回折格子の状態となった記録部材１０２の提供を可能とする。なお、当該処理手順は、多層の記録材料などにも適用できる。また、液晶パネル１００３の代わりに、上述したフィルムやＤＭＤなどの被覆手段を用いても良い。
【０１０５】
上述した実施形態及び変形例では、一光束の光を円偏光で照射しているが、照射する光束は円偏光以外であってもよい。円偏光以外であっても、記録部材１０２の閾値の上限を超えるエネルギー密度で照射することで、記録材料の化学構造を破壊できるため、回折格子の状態を、回折格子でない状態に変化させることができる。
【０１０６】
さらに、光発振部１００２が発振する光が円偏光でなくとも、照射された光が通過する液晶パネル１００３やフィルムが偏光方向を変えて、偏光を円偏光に変えてもよい。
【０１０７】
上述した実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、一光束の光で、記録部材１０２上に所望のパターンを残すことが可能となったため、装置の機構が単純となり、省スペース化を実現することが可能となった。
【０１０８】
上述した実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、一光束の照射で、所望のパターンを残すため、低精度の光学系制御で、記録部材１０２に対して描画を行うことができる。また、ホログラムを生成する際に、光の分岐が不要なため、記録部材１０２に対してパターンを描画する場所について、省スペース化を図ることができる。さらに、上述した実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、一光束のみの照射であるため、パターンの描画を行う際の振動の影響を抑止できる。
【０１０９】
上述した実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、液晶パネル１００３やフィルムなどでマスクを容易に変更できるため、オンデマンドで所望する回折格子のパターンを容易に記録できる。
【０１１０】
上述した実施形態及び変形例では、光を照射して記録材について所定のパターンの領域だけ回折格子の状態を残す例について説明した。しかしながら、記録部材１０２を回折格子の状態から、回折格子でない状態にする手法としては、光以外のエネルギーを加える手法を用いても良い。そこで、以下に示す変形例では、光以外のエネルギーを加える手法として、熱を加える例について説明する。
【０１１１】
図２６は、第１の実施形態の変形例６にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。図２６に示すように、ホログラム生成装置は、ヒートローラ２６０２を備えている。そして、マスクに用いる材料に断熱性のものを用いて、記録材料の上からプレスして、マスク以外の領域に局所的に熱をかけるものとする。
【０１１２】
そして、（１）に示すように、ホログラム生成装置は、回折格子の状態の記録部材１０２を記録材料基材１０１の上に設置する。なお、記録部材１０２は、熱を加えることで、回折格子の状態から、回折格子でない状態に変化する材料とする。
【０１１３】
その後、ホログラム生成装置は、記録部材１０２に対して、所定のパターンのマスク２６０１で被覆する。マスクは断熱性を有する材料であればよく、マスクの作成手法をとしては、周知の手法を問わず用いることができる。
【０１１４】
そして、ホログラム生成装置は、マスクで被覆された記録部材１０２に対して、ヒートローラ２６０２を用いて加熱する。そして、ホログラム生成装置は、不要部分のみが回折格子で無くなる十分な時間だけ熱を加えることで、（２）に示すような所望の回折格子パターン（例えば、面２６１２のうち、領域２６１１のみ回折格子の状態を保持し、領域２６１３を回折格子でない状態としたパターン）を得られる。
【０１１５】
また、光、熱以外のエネルギーとして、力学的エネルギーを加えても良い。図２７は、第１の実施形態の変形例７にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。図２７に示すように、ホログラム生成装置は、研磨部２８０３を備えている。研磨部２８０３としては、粗い面を持つやすりなどが考えられる。
【０１１６】
図２７の（１）に示すように、記録材料基材１０１の上に、記録部材１０２が設定されている。この記録部材１０２は、回折格子の状態では、表面が凹凸形状２８０２となっている。この場合、回折格子の状態を残したい領域については、マスク２８０１で被覆する。
【０１１７】
その後、（２）に示すように、ホログラム生成装置は、研磨部２８０３で記録部材１０２の表面を研磨する。これにより、（３）に示すように、被覆された領域２８１１だけ回折格子の状態を残し、他の領域２８１２については、表面の凹凸の状態を変化させ、ホログラムでない状態を作り出すことが可能である。よって、パターンを残したい領域以外を物理的に切削し、意図的に表目の状態を粗くすることにより、回折格子でない状態を作り出すことができる。
【０１１８】
このように、レリーフホログラムの様に、記録部材１０２の表面が凹凸形状によるホログラムの場合、研磨することで、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１９】
また、レリーフホログラムでなくとも、記録部材１０２に対して力学的エネルギーを加えることで、不要部分を回折格子でない状態に変えてもよい。
【０１２０】
また、エネルギーを加える以外の手法で、記録部材１０２の回折格子の状態を、回折格子でない状態に変化させても良い。図２８は、第１の実施形態の変形例８にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。図２８の（１）に示すように、ホログラム生成装置は、マスク２９０１を、記録部材１０２上に配置する。当該マスク２９０１は、少なくとも記録部材１０２よりも硬度の高い材料を用いる。
【０１２１】
その後、（２）に示すように、ホログラム生成装置は、シール２９１１を記録部材１０２に貼り付ける。なお、シール２９１１は、回折格子の状態を残したいパターン領域２９２１と回折時の屈折角が異らせればよく、透明であっても良い。その後、（３）に示すように、ホログラム生成装置は、マスク２９０１を剥離する。これにより、記録部材１０２の領域２９２１が回折格子の状態で、領域２９２２が回折格子でない状態となる。
【０１２２】
さらに、シールの代わりに、被覆物を蒸着させても良い。図２９は、第１の実施形態の変形例９にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。図２９の（１）に示すように、ホログラム生成装置は、マスク３００１を、記録部材１０２上に配置する。
【０１２３】
その後、（２）に示すように、ホログラム生成装置は、蒸着装置３０１１を制御して、記録部材１０２の表面３０１２を蒸着する。その後、（３）に示すように、ホログラム生成装置は、マスク３００１を取り除く。これにより、記録部材１０２の領域３０２１が回折格子の状態で、領域３０２２が回折格子でない状態となる。蒸着装置３０１１としては、サーマルプリンタなどで用いられている、インク等の材質を熱で気化（昇華）して蒸着させる方式を適用することが考えられる。なお、蒸着させる材質は、どのような材質であっても良い。
【０１２４】
（第２の実施形態）
上述した実施形態及び変形例では、記録部材１０２をマスクで被覆して、回折格子の状態の領域を残す手法について説明した。しかしながら、回折格子の状態を残す手法としては、マスクを用いた手法に制限するものではない。そこで、第２の実施形態では、発振する光を制御して、記録部材１０２の回折格子の状態を、回折格子でない状態にする例について説明する。そこで、第２の実施形態では、光をパターンに合わせて走査することでパターンを記録する場合について説明する。
【０１２５】
図３０は、第２の実施形態にかかるホログラム生成装置３１００の構成を示した図である。図３０に示すように、ホログラム生成装置３１００は、処理部３１０１と、光発振部３１０２と、ポリゴンミラー３１０３と、材料搬送部３１０４と、を備える。
【０１２６】
そして、ホログラム生成装置３１００は、ポリゴンミラー３１０３と、一軸移動する材料搬送部３１０４とを組み合わせることで、光発振部３１０２から発振される光３１１１により、記録部材１０２全領域に対して走査を行うことができる。
【０１２７】
そして、処理部３１０１は、記録部材１０２で回折格子の状態を残したいパターンに合わせて、光発振部３１０２が発振する光のオン・オフを制御する。つまり、処理部３１０１は、回折格子の状態を残したい領域については、光発振部３１０２が発振する光による照射をオフにし、回折格子でない状態にしたい領域については、光発振部３１０２が発振する光による照射をオンにする制御を行う。
【０１２８】
図３１は、本実施形態にかかるホログラム生成装置３１００で行われている処理の手順を示した図である。（１）に示すように、予め回折格子の状態にした記録部材１０２が記録材料基材１０１上に備えられている。その後、（２）に示すように、処理部３１０１が、光発振部３１０２から発振される光を制御して、回折格子の状態を所定のパターンだけ残すよう照射する。その際、材料搬送部３１０４は、ポリゴンミラー３１０３が走査する方向と垂直の副走査方向に、記録部材１０２を搬送する。
【０１２９】
これにより、（３）に示すように、所定のパターン３２０１だけ回折格子の状態の領域が残された記録部材１０２を生成できる。このように、本実施形態では、記録部材１０２のパターンを残したい領域を除いた、すべての領域について一光束の光を照射して、光を照射した箇所が回折格子でない状態にする。
【０１３０】
また、光を走査する際に、ポリゴンミラー３１０３を用いた例に制限するものではない。図３２は、第２の実施形態の変形例１にかかるホログラム生成装置３３００の構成を示した図である。図３２に示すように、ホログラム生成装置３３００は、処理部３３０１と、光発振部３１０２と、２軸移動可能な材料搬送部３３０２と、を備える。
【０１３１】
図３２に示す例では、材料搬送部３３０２が、記録部材１０２に対して２軸移動を行うことで、光発振部３１０２から発振される光を、記録部材１０２の全領域に照射することができる。
【０１３２】
その際に、処理部３３０１が、材料搬送部３３０２による移動制御を行うと共に、光発振部３１０２から発振される光のオン・オフを制御することで、記録部材１０２に対して、所定のパターンだけ回折格子の状態を残し、他の領域について回折格子でない状態に変化させることができる。
【０１３３】
図３３は、本変形例にかかるホログラム生成装置３３００で行われている処理の手順を示した図である。（１）に示すように、予め回折格子の状態にした記録部材１０２を記録材料基材１０１上に備えられている。その後、（２）に示すように、処理部３３０１が、光発振部３１０２から発振される光３１１１を制御して、回折格子の状態を所定のパターンだけ残すよう、照射を行う。その際、処理部３１０１は、光発振部３１０２から発振される光３１１１を制御する際に、材料搬送部３３０２を２軸方向に移動させる。これにより、（３）に示すように、所定のパターン３４０１だけ回折格子の状態の領域が残された記録部材１０２を生成できる。
【０１３４】
第２の実施形態に戻り、ホログラム生成装置３１００は、光発振部３１０２により発振される光のエネルギー密度を制御して、照射される領域毎に回折率を異ならせるよう、光を走査することができる。これにより、記録部材１０２にパターンとして残される回折格子の状態に階調性を持たせることができる。
【０１３５】
図３４は、本実施形態にかかるホログラム生成装置３１００で行われている処理の手順を示した図である。（１）に示すように、予め回折格子の状態にした記録部材１０２が記録材料基材１０１上に備えられている。その後、（２）に示すように、処理部３１０１が、残したいパターンの階調に併せて光のエネルギー密度を制御して、光発振部３１０２から光を照射する。その際、処理部３１０１は、照射する領域毎に、照射する光３５０１、３５０２のエネルギー密度を異ならせている。これにより、（３）に示すように、領域３５１１及び領域３５１２のように複数の回折率が異なるパターンが生成される。
【０１３６】
次に、本実施の形態にかかる回折格子生成装置１５０及びホログラム生成装置１００における、全体的な処理について説明する。図３５は、本実施の形態にかかる回折格子生成装置１５０及びホログラム生成装置３１００における上述した処理の手順を示すフローチャートである。
【０１３７】
まず、回折格子生成装置１５０は、記録部材１０２の全領域に対して、分岐させた光による照射を行い、当該領域を回折格子の状態にする（ステップＳ３６０１）。その後、記録材料は、回折格子生成装置１５０から、ホログラム生成装置３１００に受け渡される。
【０１３８】
次に、処理部３１０１は、記録部材１０２のうち、再生する像が表された所定のパターンが配置された領域以外に対して、光発振部３１０２から光を照射する（ステップＳ３６０２）。
【０１３９】
照射が終了した後、ホログラム生成装置３１００は、所定のパターンの領域だけ回折格子の状態となった記録部材１０２を出力する（ステップＳ３６０３）。
【０１４０】
上述した処理手順により、所定のパターンの領域だけ回折格子の状態となった記録部材１０２の提供を可能とする。なお、当該処理手順は、多層の記録材料などにも適用できる。
【０１４１】
上述した実施形態では、光の照射を行う例について説明したが、光以外のエネルギーを加える手法を用いても良い。そこで、以下に示す変形例では、光以外のエネルギーを加える手法として、熱を加える例について説明する。
【０１４２】
図３６は、第２の実施形態の変形例２にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。図３６に示す例では、ホログラム生成装置は、赤外線レーザーなど熱作用の強い光源を備えている。なお、記録部材１０２は、熱を加えることで、回折格子の状態から、回折格子でない状態に変化する材料とする。
【０１４３】
そして、（１）に示すように、ホログラム生成装置は、回折格子の状態の記録部材１０２を記録材料基材１０１の上に設置する。
【０１４４】
その後、本変形例にかかるホログラム生成装置は、記録部材１０２の回折格子でない状態にしたい領域に対して、光源から照射される赤外線レーザー２７０１により加熱する。
【０１４５】
これにより、本変形例にかかるホログラム生成装置は、回折格子の状態である領域２７０２と、回折格子でない状態である領域２７１１と、で構成された記録部材１０２を生成できる。
【０１４６】
また、エネルギーを加える以外の手法で、記録部材１０２の回折格子の状態を、回折格子でない状態に変化させても良い。そこで、第２の実施形態の変形例４では、所望のパターンに加工したシールを、記録部材１０２に貼り付けることで、所望のパターンを残す例とする。
【０１４７】
図３７は、第２の実施形態の変形例３にかかるホログラム生成装置により行われる、ホログラムの生成処理の手順を示した図である。図３７の（１）に示すように、ホログラム生成装置は、シール３７０１を用意する。
【０１４８】
その後、（２）に示すように、ホログラム生成装置は、加工部３７０２を用いて、シール３７０１を所望のパターンに加工する。その後、（３）に示すように、ホログラム生成装置は、加工されたシール３７０１を、記録部材１０２に貼り付ける。これにより、上述した加工により、剥離された領域３７１１と、シールが貼り付けられた領域３７１２と、が記録部材１０２に形成されるため、回折格子の状態の領域によるパターンが生成される。
【０１４９】
上述した実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、あらかじめ全領域を回折格子の状態にした記録部材１０２に対して、エネルギーを加えたりすることで、所望のパターンの領域以外を、回折格子で無い状態に変化させる。これにより、記録部材１０２上に、二光束の光を照射せずとも、所望のパターンを生成することが可能となった。これにより、所望のパターンのホログラムの生成が容易となる。
【０１５０】
その際に、従来は、二光束の光のうち、一方をホログラムで表示する物体に照射し、その反射光を記録材料に当て、他方を記録領域の同一箇所に当てる必要があったため、非常に広いスペースが必要であった。しかしながら、本実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、上述した構成で、所望のパターンのホログラムが生成可能となったため、省スペース化が可能となった。同様に、本実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、二光束を干渉させる必要が無くなったため、記録時の振動の影響を抑止することが可能となった。
【０１５１】
本実施形態及び変形例にかかるホログラム生成装置では、二光束を同一箇所に当てる必要がないため、記録部材１０２上に所望のパターンを生成する際の制御が簡易となった。
【０１５２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１５３】
１００、１１００、１３００、１５００、１７００、１９００、３１００、３３００…ホログラム生成装置、１０１…記録材料基材、１０２…記録部材、１５０、４００、５００、６００、７００、８００…回折格子生成装置、３０６…光源、３０７…光分岐部、３０８、６０１、８０１…レンズ、３０９、３０９＿１、３０９＿２、３０９＿３…ミラー、４１０＿１、４１０＿２…凸面鏡、５１０＿１、５１０＿２、７０１＿１、７０１＿２…凹面鏡、８０２＿１、８０２＿２…ポリゴンミラー、９０１…型、１００１、１５０１、３１０１、３３０１…処理部、１００２、１９０１、３１０２…光発振部、１００３…液晶パネル、１００４…接続線、１１０１＿１、１１０１＿２…レンズ、１３０１…フィルム、１３１１…プリンタ、１３１２…搬送部、１５１１…ＤＭＤ、１７０１、１７０２…シリンドリカルレンズ、１７０３、１９０３、１９１２、３１０４、３３０２…材料搬送部、１７０４、１９０４、１９１１…液晶搬送部、２００１、３１０３…ポリゴンミラー、２３０１、２３０２、２３０３、２４０１、２４０２、２４０３…多階層の記録材料、２６０１、２８０１、２９０１、３００１…マスク、２６０２…ヒートローラ、２７０１…赤外線レーザー、２８０３…研磨部、２９１１、３７０１…シール、３０１１…蒸着装置、３７０２…加工部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラムを再生する光を照射すると回折が生じる回折格子の状態にされた記録材料のうち、当該光で再生される像が表されたパターンが配置された領域以外に対して、回折格子でない状態にする処理を行う処理手段を、
備えるホログラム生成装置。
【請求項２】
前記処理手段は、前記記録材料のうち、前記パターンが配置された領域以外に対して、所定のエネルギーを加えて、回折格子でない状態にする処理を行う、
請求項１に記載のホログラム生成装置。
【請求項３】
前記記録材料が所定の光を照射することで回折格子の状態を回折格子でない状態に変化する光応答性材料である場合に、前記処理手段は、前記パターンが配置された領域以外に対して、前記所定のエネルギーとして前記所定の光を照射する、
請求項２に記載のホログラム生成装置。
【請求項４】
前記記録材料のうち、前記パターンが配置された領域を被覆する被覆手段を、さらに備え、
前記処理手段は、前記被覆手段により前記領域が被覆された前記記録材料に対して、前記所定の光を照射する、
請求項３に記載のホログラム生成装置。
【請求項５】
前記処理手段は、光発振手段を制御して、前記記録材料の前記パターンが配置された領域以外に対して前記所定の光の照射させる、
請求項３に記載のホログラム生成装置。
【請求項６】
前記処理手段により前記所定の光が照射される前記記録材料は、前記光応答性材料であるアゾベンゼンを含むこと、
を特徴とする請求項４又は５に記載のホログラム生成装置。
【請求項７】
処理手段が、ホログラムを再生する光を照射すると回折が生じる回折格子の状態にされた記録材料のうち、当該光で再生される像が表されたパターンが配置された領域以外に対して、回折格子でない状態にする処理を行う処理ステップを、
有するホログラム生成方法。
【請求項８】
前記処理手段は、前記記録材料のうち、前記パターンが配置された領域以外に対して、所定のエネルギーを加えて、回折格子でない状態にする処理を行う、
請求項７に記載のホログラム生成方法。
【請求項９】
前記記録材料が所定の光を照射することで回折格子の状態を回折格子でない状態に変化する光応答性材料である場合に、前記処理ステップは、前記パターンが配置された領域以外に対して、前記所定のエネルギーとして前記所定の光を照射する、
請求項８に記載のホログラム生成方法。
【請求項１０】
前記記録材料のうち、前記パターンが配置された領域を被覆する被覆ステップを、さらに有する、
前記処理ステップは、前記被覆ステップにより前記領域が被覆された前記記録材料に対して、前記所定の光を照射する、
請求項９に記載のホログラム生成方法。
【請求項１１】
前記処理ステップは、光発振手段を制御して、前記記録材料の前記パターンが配置された領域以外に対して前記所定の光の照射させる、
請求項９に記載のホログラム生成方法。
【請求項１２】
前記処理ステップにより前記所定の光が照射される前記記録材料は、前記光応答性材料であるアゾベンゼンを含むこと、
を特徴とする請求項１０又は１１に記載のホログラム生成方法。
【請求項１】
ホログラムを再生する光を照射すると回折が生じる回折格子の状態にされた記録材料のうち、当該光で再生される像が表されたパターンが配置された領域以外に対して、回折格子でない状態にする処理を行う処理手段を、
備えるホログラム生成装置。
【請求項２】
前記処理手段は、前記記録材料のうち、前記パターンが配置された領域以外に対して、所定のエネルギーを加えて、回折格子でない状態にする処理を行う、
請求項１に記載のホログラム生成装置。
【請求項３】
前記記録材料が所定の光を照射することで回折格子の状態を回折格子でない状態に変化する光応答性材料である場合に、前記処理手段は、前記パターンが配置された領域以外に対して、前記所定のエネルギーとして前記所定の光を照射する、
請求項２に記載のホログラム生成装置。
【請求項４】
前記記録材料のうち、前記パターンが配置された領域を被覆する被覆手段を、さらに備え、
前記処理手段は、前記被覆手段により前記領域が被覆された前記記録材料に対して、前記所定の光を照射する、
請求項３に記載のホログラム生成装置。
【請求項５】
前記処理手段は、光発振手段を制御して、前記記録材料の前記パターンが配置された領域以外に対して前記所定の光の照射させる、
請求項３に記載のホログラム生成装置。
【請求項６】
前記処理手段により前記所定の光が照射される前記記録材料は、前記光応答性材料であるアゾベンゼンを含むこと、
を特徴とする請求項４又は５に記載のホログラム生成装置。
【請求項７】
処理手段が、ホログラムを再生する光を照射すると回折が生じる回折格子の状態にされた記録材料のうち、当該光で再生される像が表されたパターンが配置された領域以外に対して、回折格子でない状態にする処理を行う処理ステップを、
有するホログラム生成方法。
【請求項８】
前記処理手段は、前記記録材料のうち、前記パターンが配置された領域以外に対して、所定のエネルギーを加えて、回折格子でない状態にする処理を行う、
請求項７に記載のホログラム生成方法。
【請求項９】
前記記録材料が所定の光を照射することで回折格子の状態を回折格子でない状態に変化する光応答性材料である場合に、前記処理ステップは、前記パターンが配置された領域以外に対して、前記所定のエネルギーとして前記所定の光を照射する、
請求項８に記載のホログラム生成方法。
【請求項１０】
前記記録材料のうち、前記パターンが配置された領域を被覆する被覆ステップを、さらに有する、
前記処理ステップは、前記被覆ステップにより前記領域が被覆された前記記録材料に対して、前記所定の光を照射する、
請求項９に記載のホログラム生成方法。
【請求項１１】
前記処理ステップは、光発振手段を制御して、前記記録材料の前記パターンが配置された領域以外に対して前記所定の光の照射させる、
請求項９に記載のホログラム生成方法。
【請求項１２】
前記処理ステップにより前記所定の光が照射される前記記録材料は、前記光応答性材料であるアゾベンゼンを含むこと、
を特徴とする請求項１０又は１１に記載のホログラム生成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【公開番号】特開２０１３−６４８０４（Ｐ２０１３−６４８０４Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０２４５３（Ｐ２０１１−２０２４５３）
【出願日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]