●最初のページへ

ホログラムの種類

　ホログラムは記録の光学系、使用する記録材料、あるいは再生の方法によりいろいろな種類があります。原理のところで述べたようなホログラムは最も基本的なホログラムであって、レーザー光で照明しなければはっきりした像をみることができません。ところが、私たちが眼にするホログラムは、電球のような白色光で照明できます。このようなホログラムを白色光再生ホログラムといいます。これに属する基本的なものとして、レインボーホログラムとリップマンホログラム(反射型ホログラム）があります。ここではこれらのホログラムについて説明します。また、これらを基にした魅力あるディスプレイホログラムを紹介します。

レインボーホログラム

　記録時に水平のスリットを使い、縦方向の視差を犠牲にして白色光再生を可能にします。眼を上下に動かすと、再生像の色が虹のように変化します。クレジットカードなどに付いているのはこのホログラムです。これは以下のようにして作製します。

　はじめに、原理のところで述べたと同じ方法によって、(a)のように記録したい物体のホログラムを作製します。これをマスターホログラムといいます。次に、(b)のようにこのマスターホログラムを参照光と反対方向から照明して図のように像を再生します。このとき、ホログラムに水平のスリットを重ね、開口部だけからの光で再生するのがみそです。開口部の幅は数ｍｍです。この光を物体光とし、参照光を加えて記録すれば、レインボーホログラムになります。参照光は、干渉縞が水平になるように加えます。

　このホログラムを参照光と反対方向から白色光で照明するとスリットの像が再生されますが、図のように波長によってその位置が変わります。このため、ホログラム自身が分光器の役目を果たし、スリットの像の位置に眼を持ってゆけば、ほぼ単色でぼけの少ない像を見ることができます。眼を上下すると色が変わる理由が理解できると思います。

（ｂ）で、記録材料とマスターホログラムから再生される像の位置関係により、（ｃ）で観察される像をホログラムの奥に再生することも、手前に再生することもできます。通常は像のぼけをより少なくするために、ホログラム面をまたいでその前後に再生するようにします。このような配置で記録されたホログラムをイメージホログラムといいます。

レインボーホログラムの記録と再生

眼を上から下に動かしてゆくと、再生像の色が変わってゆきます

リップマンホログラム

　物体光と参照光を、記録材料の表裏から対向するように入射させて作製するホログラムです。単色でぼけの少ない像を見ることができます。眼を上下しても再生像の色は変化しません。展示会で見られるホログラムの多くがこのホログラムです。３色のレーザー光でカラーホログラムを作製すればカラーの再生像が得られます。

  リップマンホログラムは以下のようにして作製します。まず、マスターホログラムを作製します。これをレインボーホログラムの場合のように、参照光と反対方向から照明して像を再生します。この光を物体光として図のように参照光を加えてできるのがリップマンホログラムです。　　　

リップマンホログラムの記録と再生

眼の位置を動かしても再生像の色は変わりません

  簡単な作製法として、下図のように物体を記録材料の近くに置く方法もあります。この場合、記録材料に直接向かう光が参照光となり、記録材料を通過して物体で反射された光が物体光となります。このような方法で作製されたホログラムはデニシュクホログラムとも呼ばれています。上の記録法と異なり、再生像はホログラムの奥に見えます。

リップマンホログラムの簡単な記録法
(デニシュクホログラム）

　リップマンホログラムに記録されている干渉縞は、ホログラムの面にほぼ平行な層状になっています。そのため、干渉フィルターと同じ作用により、各層からの反射光が干渉して白色光の中から特定の波長（記録のときと同じ波長）を中心として狭い波長幅の光だけが選択的に反射してでてきます。その結果、単色のきれいな像が見えます。３原色のレーザー光でホログラムを記録すれば、自然の色を再現するカラーホログラムができます。

  上に述べたレインボーホログラムやリップマンホログラムは白色光再生ホログラムの基本的なものです。これらにいろいろな技術を組み合わせて、魅力あるディスプレイホログラムが開発されています。それらについて紹介します。

ホログラフィックステレオグラムとマルチプレックスホログラム

　少し視差の異なった2つの画像を右と左の眼で見ると、立体的に画像が浮き上がって見えます。これがステレオグラムの原理です。ランダムドットステレオグラムなど少し以前にブームになりました。これと同じ原理を利用したのがホログラフィックステレオグラムです。普通のカメラで視点を変えてたくさんの平面画像を多数撮影します。この一駒一駒を原画像として、縦に細長いホログラムを敷き詰めるように多数記録します。これをレーザーで再生すれば、左右の眼に視差の異なる画像が再生され、３次元的に見えます。

　通常は、これをマスターホログラムとして、レインボーホログラムやリップマンホログラムにして白色光で見えるようにします。このレインボーホログラムを円筒状に丸めたものがマルチプレックスホログラムです。円筒を回転することにより、観察者が動かずに３６０°方向の像が見えます。

　ホログラフィックステレオグラムの大きな特長は、原画像を作製するとき、レーザーを使う必要がないことです。カメラを使う以外に、コンピューターグラフィックスでも原画像を描くことができるため、現実には存在しない架空の３次元像が得られます。

ホログラフィックステレオグラム
　

マルチプレックスホログラムからの再生像の１シーン

カラーホログラム

　私たちが眼にする映像はほとんど全てがカラーです。ところが、１色のレーザー光で作製したホログラムの再生像はモノクロームです。ホログラフィの特長は本物そっくりの３次元像が見えることで、その像が本物と同じカラーになればすばらしいことです。これを実現するのがカラーホログラムです。これを作製するためには、赤、緑、青のいわゆる３原色のレーザー光を使えばよいのです。カラーテレビと同じ原理により、３色の像が重なってカラー像になります。

　現実には３色に感光する記録材料や、レーザー波長の選択など難しい課題を持っていますが、質のよいカラーホログラムが得られるようになりました。レインボーホログラム、リップマンホログラムいずれもカラーホログラムになります。しかし、前述したように眼の位置を変えても像の色が変化しないリップマンホログラムの方が適しています。

赤色、緑色の２本のレーザー光でカラーホログ
ラムを記録し、同じレーザー光で再生したもの