JP2000056664A - ホログラム撮影方法及びその方法により作製された指向性ホログラム拡散反射板 - Google Patents
ホログラム撮影方法及びその方法により作製された指向性ホログラム拡散反射板Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 視野角が限定され指向性が高く明るい体積ホ
ログラムを撮影する方法とその方法により作製された指
向性ホログラム拡散反射板。 【解決手段】 単色体積ホログラム記録体若しくは２つ
以上の異なる波長の光を回折する体積ホログラムを多重
記録あるいは重畳してなるホログラム記録体を作製する
方法において、照明光２をある特定方向に反射させる表
面構造６の被写体Ｏを用いて、その被写体Ｏからの反射
光３’と照明光２とを干渉させることによりホログラム
記録体を作製する方法。
ログラムを撮影する方法とその方法により作製された指
向性ホログラム拡散反射板。 【解決手段】 単色体積ホログラム記録体若しくは２つ
以上の異なる波長の光を回折する体積ホログラムを多重
記録あるいは重畳してなるホログラム記録体を作製する
方法において、照明光２をある特定方向に反射させる表
面構造６の被写体Ｏを用いて、その被写体Ｏからの反射
光３’と照明光２とを干渉させることによりホログラム
記録体を作製する方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラム撮影方
法及びその方法により作製された指向性ホログラム拡散
反射板に関し、特に、一光束で指向性が高く明るい体積
ホログラムを撮影する方法とその方法により作製された
指向性ホログラム拡散反射板に関するものである。
法及びその方法により作製された指向性ホログラム拡散
反射板に関し、特に、一光束で指向性が高く明るい体積
ホログラムを撮影する方法とその方法により作製された
指向性ホログラム拡散反射板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、被写体と体積ホログラム用感光材
料を並列に配置した撮影系に一光束を用いて体積ホログ
ラムを撮影する方法が知られている。図７にその撮影系
と再生系を示す。撮影には、図７（ａ）に示すように、
物体（被写体）Ｏの上にフォトポリマー等の体積ホログ
ラム用感光材料１を配置し、この体積ホログラム用感光
材料１を通して照明光２を物体Ｏに当て、物体Ｏからの
散乱光３と照明光が兼ねる参照光２とを体積ホログラム
用感光材料１中で干渉させることにより、一光束２を用
いて物体Ｏの体積ホログラムを撮影することができる。
このような配置で撮影した体積ホログラム１０に、図７
（ｂ）に示すように、再生照明光４を当てると、体積ホ
ログラム１０から記録のときの散乱光３に相当する回折
光５が回折され、体積ホログラム１０に記録された物体
Ｏの像Ｏ’が再生される。
料を並列に配置した撮影系に一光束を用いて体積ホログ
ラムを撮影する方法が知られている。図７にその撮影系
と再生系を示す。撮影には、図７（ａ）に示すように、
物体（被写体）Ｏの上にフォトポリマー等の体積ホログ
ラム用感光材料１を配置し、この体積ホログラム用感光
材料１を通して照明光２を物体Ｏに当て、物体Ｏからの
散乱光３と照明光が兼ねる参照光２とを体積ホログラム
用感光材料１中で干渉させることにより、一光束２を用
いて物体Ｏの体積ホログラムを撮影することができる。
このような配置で撮影した体積ホログラム１０に、図７
（ｂ）に示すように、再生照明光４を当てると、体積ホ
ログラム１０から記録のときの散乱光３に相当する回折
光５が回折され、体積ホログラム１０に記録された物体
Ｏの像Ｏ’が再生される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように一光束を用
いて被写体像を体積ホログラム１０として記録する従来
の方法においては、照明光２に対して広い角度範囲に散
乱された散乱光３との干渉縞が記録されるため、体積ホ
ログラム１０からの回折光５も広い角度範囲に回折され
ることになり、記録された物体像Ｏ’の観察方向である
視野角を限定して記録することはできない。そのため、
再生される物体像Ｏ’の明るさも自ずと暗くなってしま
う。
いて被写体像を体積ホログラム１０として記録する従来
の方法においては、照明光２に対して広い角度範囲に散
乱された散乱光３との干渉縞が記録されるため、体積ホ
ログラム１０からの回折光５も広い角度範囲に回折され
ることになり、記録された物体像Ｏ’の観察方向である
視野角を限定して記録することはできない。そのため、
再生される物体像Ｏ’の明るさも自ずと暗くなってしま
う。
【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、視野角が限定さ
れ指向性が高く明るい体積ホログラムを撮影する方法と
その方法により作製された指向性ホログラム拡散反射板
を提供することである。
みてなされたものであり、その目的は、視野角が限定さ
れ指向性が高く明るい体積ホログラムを撮影する方法と
その方法により作製された指向性ホログラム拡散反射板
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
明のホログラム撮影方法は、単色体積ホログラム記録体
若しくは２つ以上の異なる波長の光を回折する体積ホロ
グラムを多重記録あるいは重畳してなるホログラム記録
体を作製する方法において、照明光をある特定方向に反
射させる表面構造の被写体を用いて、その被写体からの
反射光と照明光とを干渉させることによりホログラム記
録体を作製することを特徴とする方法である。
明のホログラム撮影方法は、単色体積ホログラム記録体
若しくは２つ以上の異なる波長の光を回折する体積ホロ
グラムを多重記録あるいは重畳してなるホログラム記録
体を作製する方法において、照明光をある特定方向に反
射させる表面構造の被写体を用いて、その被写体からの
反射光と照明光とを干渉させることによりホログラム記
録体を作製することを特徴とする方法である。
【０００６】この場合、照明光をある特定方向に反射さ
せる表面構造が、特定方向に反射面が向いている微細反
射面、あるいは、再帰反射特性を有する表面構造とする
ことができる。
せる表面構造が、特定方向に反射面が向いている微細反
射面、あるいは、再帰反射特性を有する表面構造とする
ことができる。
【０００７】この再帰反射特性を有する表面構造として
は、微細な透明ビーズを多数含有する塗料層あるいは微
細な透明ビーズを多数含有するフィルム、コーナーキュ
ーブミラーを並列させた構造等とすることができる。
は、微細な透明ビーズを多数含有する塗料層あるいは微
細な透明ビーズを多数含有するフィルム、コーナーキュ
ーブミラーを並列させた構造等とすることができる。
【０００８】また、被写体として光造形法により作製さ
れたものを用いてもよい。
れたものを用いてもよい。
【０００９】また、本発明のホログラム撮影方法は、上
記のホログラム撮影方法で撮影されたホログラム記録体
を原版としてホログラム複製によりホログラム記録体を
作製するホログラム撮影方法も含むものである。
記のホログラム撮影方法で撮影されたホログラム記録体
を原版としてホログラム複製によりホログラム記録体を
作製するホログラム撮影方法も含むものである。
【００１０】本発明の指向性ホログラム拡散反射板は、
平面基板上に上記の何れかの再帰反射特性を有する表面
構造を設けて被写体とし、その被写体からの反射光と照
明光とを干渉させることにより記録されたものである。
平面基板上に上記の何れかの再帰反射特性を有する表面
構造を設けて被写体とし、その被写体からの反射光と照
明光とを干渉させることにより記録されたものである。
【００１１】本発明においては、照明光をある特定方向
に反射させる表面構造の被写体を用いて、その被写体か
らの反射光と照明光とを干渉させることによりホログラ
ム記録体を作製するので、被写体から反射される光があ
る特定方向へ指向性を持っているため、略入射光と反射
光の二光束干渉露光となり、感光材料の性能がより引き
出され、観察角度範囲が制限される分回折効率が向上
し、明るい再生像が観察できるものである。
に反射させる表面構造の被写体を用いて、その被写体か
らの反射光と照明光とを干渉させることによりホログラ
ム記録体を作製するので、被写体から反射される光があ
る特定方向へ指向性を持っているため、略入射光と反射
光の二光束干渉露光となり、感光材料の性能がより引き
出され、観察角度範囲が制限される分回折効率が向上
し、明るい再生像が観察できるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明のホログラム撮影方
法の原理と実施例について説明する。図１は、本発明の
ホログラム撮影方法を実施する撮影系と再生系を示す図
である。本発明の特徴は、体積ホログラムとして記録す
る物体（被写体）Ｏの表面構造を、入射光２を特定方向
へ反射するものとする点である。図１（ａ）において
は、物体（被写体）Ｏの表面に微細で特定方向に反射面
が向いている微細反射面６とした点である。このような
物体Ｏの上にフォトポリマー等の体積ホログラム用感光
材料１を配置し、この体積ホログラム用感光材料１を通
して照明光２を物体Ｏに当てると、物体Ｏの表面の微細
反射面６からは照明光２の入射角に応じて特定の反射角
で反射光３’が体積ホログラム用感光材料１の裏面から
入射する。図（ａ）のように、感光材料１の面の法線に
対する照明光２の入射角をθとするとき、物体Ｏからの
反射光３’は反射角αを中心とする比較的狭い角度範囲
Δαの中に反射される。この角度範囲Δαは微細反射面
６の角度のバラツキに依存するもので、そのバラツキが
小さければ小さい程角度範囲Δαは小さくなる。この物
体Ｏからの反射光３’と照明光が兼ねる参照光２とを体
積ホログラム用感光材料１中で干渉させることにより、
一光束２を用いて物体Ｏの体積ホログラムを撮影するこ
とができる。
法の原理と実施例について説明する。図１は、本発明の
ホログラム撮影方法を実施する撮影系と再生系を示す図
である。本発明の特徴は、体積ホログラムとして記録す
る物体（被写体）Ｏの表面構造を、入射光２を特定方向
へ反射するものとする点である。図１（ａ）において
は、物体（被写体）Ｏの表面に微細で特定方向に反射面
が向いている微細反射面６とした点である。このような
物体Ｏの上にフォトポリマー等の体積ホログラム用感光
材料１を配置し、この体積ホログラム用感光材料１を通
して照明光２を物体Ｏに当てると、物体Ｏの表面の微細
反射面６からは照明光２の入射角に応じて特定の反射角
で反射光３’が体積ホログラム用感光材料１の裏面から
入射する。図（ａ）のように、感光材料１の面の法線に
対する照明光２の入射角をθとするとき、物体Ｏからの
反射光３’は反射角αを中心とする比較的狭い角度範囲
Δαの中に反射される。この角度範囲Δαは微細反射面
６の角度のバラツキに依存するもので、そのバラツキが
小さければ小さい程角度範囲Δαは小さくなる。この物
体Ｏからの反射光３’と照明光が兼ねる参照光２とを体
積ホログラム用感光材料１中で干渉させることにより、
一光束２を用いて物体Ｏの体積ホログラムを撮影するこ
とができる。
【００１３】このような配置で撮影した体積ホログラム
１０に記録されている干渉縞は、従来の図７のように広
い角度範囲に散乱された散乱光３と参照光２との干渉縞
ではなく、小さい角度範囲Δαにある反射光３’と参照
光２との干渉縞であり、二光束干渉による干渉縞に近
く、干渉縞の傾きが狭い領域に集中した干渉縞であり、
回折効率がその分高くなる。そのため、このような配置
で撮影した体積ホログラム１０に、図１（ｂ）に示すよ
うに、再生照明光４を当てると、体積ホログラム１０か
ら記録のときの反射光３’に相当する回折光５’が高効
率で回折され、体積ホログラム１０に記録された物体像
Ｏ’が再生される。そのとき、回折光５’の回折角度範
囲Δα’も記録のときの反射光３’の角度範囲Δαと略
同じに狭くなる。したがって、本発明のホログラム撮影
方法により一光束２を用いて物体Ｏの像Ｏ’を記録した
体積ホログラム１０は、再生の際の回折光５’の指向性
が高く狭い角度範囲Δα’内でしか観察でないが、その
観察角度範囲が制限された分再生像Ｏ’は明るく見える
ことになる。
１０に記録されている干渉縞は、従来の図７のように広
い角度範囲に散乱された散乱光３と参照光２との干渉縞
ではなく、小さい角度範囲Δαにある反射光３’と参照
光２との干渉縞であり、二光束干渉による干渉縞に近
く、干渉縞の傾きが狭い領域に集中した干渉縞であり、
回折効率がその分高くなる。そのため、このような配置
で撮影した体積ホログラム１０に、図１（ｂ）に示すよ
うに、再生照明光４を当てると、体積ホログラム１０か
ら記録のときの反射光３’に相当する回折光５’が高効
率で回折され、体積ホログラム１０に記録された物体像
Ｏ’が再生される。そのとき、回折光５’の回折角度範
囲Δα’も記録のときの反射光３’の角度範囲Δαと略
同じに狭くなる。したがって、本発明のホログラム撮影
方法により一光束２を用いて物体Ｏの像Ｏ’を記録した
体積ホログラム１０は、再生の際の回折光５’の指向性
が高く狭い角度範囲Δα’内でしか観察でないが、その
観察角度範囲が制限された分再生像Ｏ’は明るく見える
ことになる。
【００１４】図１の場合は、体積ホログラム１０として
記録する物体Ｏの表面構造を、特定方向に反射面が向い
ている微細加工による微細反射面６としたが、それ以外
に、物体Ｏの表面に微細な透明ビーズを多数含有する塗
料を塗布するか、同様に微細な透明ビーズを多数含有す
るフィルムを貼り付けてもよい。微細な透明ビーズ７
は、図２（ａ）に示すように、入射光８を内部で反射さ
せ、入射光８と略反対方向に進む光９として反射させる
再帰反射特性を有するものであるので、このような微細
な透明ビーズを多数含有する塗料又はフィルムを物体Ｏ
の表面に塗布又は貼り付けておくと、図１の反射光３’
は反射角αが照明光２の入射角θと略同じになる。ま
た、物体表面に設ける微細加工による微細反射面とし
て、図２（ｂ）に示すようなコーナーキューブミラー１
１を並列させた構造のものであってもよい。コーナーキ
ューブミラー１１は３つの反射面１２、１３、１４から
なり、それらの反射面は相互に略９０°の角度をなすも
ので、微細な透明ビーズ７と同様に、入射光８と略反対
方向に進む光９として反射させる再帰反射特性を有する
ものである。物体Ｏの表面構造をこのようなコーナーキ
ューブミラー１１を並列させた面構造とする場合にも、
図１の反射光３’は反射角αが照明光２の入射角θと略
同じになる。
記録する物体Ｏの表面構造を、特定方向に反射面が向い
ている微細加工による微細反射面６としたが、それ以外
に、物体Ｏの表面に微細な透明ビーズを多数含有する塗
料を塗布するか、同様に微細な透明ビーズを多数含有す
るフィルムを貼り付けてもよい。微細な透明ビーズ７
は、図２（ａ）に示すように、入射光８を内部で反射さ
せ、入射光８と略反対方向に進む光９として反射させる
再帰反射特性を有するものであるので、このような微細
な透明ビーズを多数含有する塗料又はフィルムを物体Ｏ
の表面に塗布又は貼り付けておくと、図１の反射光３’
は反射角αが照明光２の入射角θと略同じになる。ま
た、物体表面に設ける微細加工による微細反射面とし
て、図２（ｂ）に示すようなコーナーキューブミラー１
１を並列させた構造のものであってもよい。コーナーキ
ューブミラー１１は３つの反射面１２、１３、１４から
なり、それらの反射面は相互に略９０°の角度をなすも
ので、微細な透明ビーズ７と同様に、入射光８と略反対
方向に進む光９として反射させる再帰反射特性を有する
ものである。物体Ｏの表面構造をこのようなコーナーキ
ューブミラー１１を並列させた面構造とする場合にも、
図１の反射光３’は反射角αが照明光２の入射角θと略
同じになる。
【００１５】また、本発明において、照明光をある特定
方向に反射させる表面構造を持つ物体Ｏとしては、光造
形法により作製された模型を用いることもできる。光造
形にはいくつかの方式があるが、代表的には、図３に示
すように、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂
等の光硬化性の液体樹脂３１を入れたタンク３０を用
い、高さ方向に移動するテーブル３２をそのタンク３０
内に浸漬しておく。造形は造形物の底の部分の造形から
開始される。まず、図３（ａ）に示すように、テーブル
３２が積層ピッチｄ（０．１〜０．２ｍｍ）だけ液体樹
脂３１中に沈み、テーブル３２上に液体樹脂３１を積層
ピッチｄの厚さコーティングする。そのコーティングが
終了すると、前もって３次元ＣＡＤデータから生成され
た断面形状に沿って液体樹脂３１の面上を紫外線レーザ
光３３が走査される。液体樹脂３１は瞬時に硬化して所
定の断面形状の薄い第１層Ｓ１が形成される。次に、図
３（ｂ）に示すように、テーブル３２が積層ピッチｄだ
けさらに液体樹脂３１中に沈み、第１層Ｓ１上に積層ピ
ッチｄだけ、残りのテーブル３２上に２ｄの厚さ液体樹
脂３１をコーティングし、同様に、前もって３次元ＣＡ
Ｄデータから生成された第２層の断面形状に沿って液体
樹脂３１の面上を紫外線レーザ光３３が走査され、硬化
して所定の断面形状の薄い第２層Ｓ２が形成される。こ
れらの動作を繰り返すことにより、図３（ｃ）に示すよ
うに、ｎ層からなる造形物Ｏが作製される（例えば、
「型技術」第１１巻第２号（１９９６年２月号）第３１
頁〜、「ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ」（１９９８）Ｎｏ．１，
第１１３〜１１５頁）。
方向に反射させる表面構造を持つ物体Ｏとしては、光造
形法により作製された模型を用いることもできる。光造
形にはいくつかの方式があるが、代表的には、図３に示
すように、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂
等の光硬化性の液体樹脂３１を入れたタンク３０を用
い、高さ方向に移動するテーブル３２をそのタンク３０
内に浸漬しておく。造形は造形物の底の部分の造形から
開始される。まず、図３（ａ）に示すように、テーブル
３２が積層ピッチｄ（０．１〜０．２ｍｍ）だけ液体樹
脂３１中に沈み、テーブル３２上に液体樹脂３１を積層
ピッチｄの厚さコーティングする。そのコーティングが
終了すると、前もって３次元ＣＡＤデータから生成され
た断面形状に沿って液体樹脂３１の面上を紫外線レーザ
光３３が走査される。液体樹脂３１は瞬時に硬化して所
定の断面形状の薄い第１層Ｓ１が形成される。次に、図
３（ｂ）に示すように、テーブル３２が積層ピッチｄだ
けさらに液体樹脂３１中に沈み、第１層Ｓ１上に積層ピ
ッチｄだけ、残りのテーブル３２上に２ｄの厚さ液体樹
脂３１をコーティングし、同様に、前もって３次元ＣＡ
Ｄデータから生成された第２層の断面形状に沿って液体
樹脂３１の面上を紫外線レーザ光３３が走査され、硬化
して所定の断面形状の薄い第２層Ｓ２が形成される。こ
れらの動作を繰り返すことにより、図３（ｃ）に示すよ
うに、ｎ層からなる造形物Ｏが作製される（例えば、
「型技術」第１１巻第２号（１９９６年２月号）第３１
頁〜、「ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ」（１９９８）Ｎｏ．１，
第１１３〜１１５頁）。
【００１６】このような光造形法により作製された物体
Ｏは、図３（ｃ）から明らかなように、表面がその造形
原理のため０．１〜０．２ｍｍのピッチのギザギザ構造
になっており、その表面を滑らかにする加工を施さない
で塗料を塗るだけで、図１の場合と同様に、一定方向か
ら照明光２が照射されると、照明光２の入射角に応じて
特定の反射角で反射光３’が反射されるものとなる。こ
の反射光３’の角度範囲は精密に作製した微細反射面６
（図１）の場合に比較して若干広くなる傾向にあるが、
何れにしてもある角度範囲内に集中するので、その分記
録された体積ホログラム１０からの再生像は明るく見え
ることになる。
Ｏは、図３（ｃ）から明らかなように、表面がその造形
原理のため０．１〜０．２ｍｍのピッチのギザギザ構造
になっており、その表面を滑らかにする加工を施さない
で塗料を塗るだけで、図１の場合と同様に、一定方向か
ら照明光２が照射されると、照明光２の入射角に応じて
特定の反射角で反射光３’が反射されるものとなる。こ
の反射光３’の角度範囲は精密に作製した微細反射面６
（図１）の場合に比較して若干広くなる傾向にあるが、
何れにしてもある角度範囲内に集中するので、その分記
録された体積ホログラム１０からの再生像は明るく見え
ることになる。
【００１７】ところで、図１の配置でホログラムを記録
する場合、単色の照明光２を用いて１回の撮影で単色ホ
ログラムを記録することを前提にしていたが、照明光２
として複数の波長の光を含むものを用いて同時に複数の
波長のホログラムを多重に記録するか、あるいは、照明
光２の波長を順に変え、１枚の記録材料あるいは複数層
の記録材料に順に複数の波長のホログラムを多重あるい
は重畳して記録することもできる。この場合は、物体Ｏ
の表面構造の色を再現するカラー体積ホログラムが記録
できる。
する場合、単色の照明光２を用いて１回の撮影で単色ホ
ログラムを記録することを前提にしていたが、照明光２
として複数の波長の光を含むものを用いて同時に複数の
波長のホログラムを多重に記録するか、あるいは、照明
光２の波長を順に変え、１枚の記録材料あるいは複数層
の記録材料に順に複数の波長のホログラムを多重あるい
は重畳して記録することもできる。この場合は、物体Ｏ
の表面構造の色を再現するカラー体積ホログラムが記録
できる。
【００１８】以上のように一光束２を用いて物体Ｏの像
Ｏ’を記録した体積ホログラム１０は、そのままでもグ
ラフィックアートホログラム、指向性反射板等として使
用可能であるが、ホログラム複製方法により同様の特性
の体積ホログラムを複製により撮影して使用することが
できる。図４にそのホログラム複製のための配置を示
す。図１（ａ）の配置で撮影した体積ホログラム１０を
ホログラム原版としてその上に密着あるいは近接して別
の体積ホログラム用感光材料１’を配置し、体積ホログ
ラム用感光材料１’側から複製用照明光４’を入射させ
ると、その入射角に応じて体積ホログラム１０から回折
光５”が回折される。この回折光５”と複製用照明光
４’が体積ホログラム用感光材料１’中で干渉して、原
版の体積ホログラム１０と略同じ特性の体積ホログラム
が複製される。
Ｏ’を記録した体積ホログラム１０は、そのままでもグ
ラフィックアートホログラム、指向性反射板等として使
用可能であるが、ホログラム複製方法により同様の特性
の体積ホログラムを複製により撮影して使用することが
できる。図４にそのホログラム複製のための配置を示
す。図１（ａ）の配置で撮影した体積ホログラム１０を
ホログラム原版としてその上に密着あるいは近接して別
の体積ホログラム用感光材料１’を配置し、体積ホログ
ラム用感光材料１’側から複製用照明光４’を入射させ
ると、その入射角に応じて体積ホログラム１０から回折
光５”が回折される。この回折光５”と複製用照明光
４’が体積ホログラム用感光材料１’中で干渉して、原
版の体積ホログラム１０と略同じ特性の体積ホログラム
が複製される。
【００１９】次に、本発明のホログラム撮影方法により
指向性ホログラム拡散反射板を作製する方法を説明す
る。図５はそのための配置を示す図であり、平面基板１
５を用意し、その表面に微細な透明ビーズを多数含有す
る塗料あるいは微細な透明ビーズを多数含有するフィル
ムからなる再帰反射特性を持つ層１６を設ける。その上
に体積ホログラム用感光材料１を配置し、この体積ホロ
グラム用感光材料１を通して入射角θ1 で照明光２を基
板１５の再帰反射特性を持つ層１６に当てると、比較的
狭い角度範囲Δα内に分布する再帰反射光３’が体積ホ
ログラム用感光材料１の裏面に入射し、その再帰反射光
３’と照明光が兼ねる参照光２とを体積ホログラム用感
光材料１中で干渉させる。同様のホログラムをＲ（赤
色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３つの波長（それぞれ
λR 、λG 、λB とする。）について多重に記録するこ
とにより、入射角θ1 で入射した白色光を同じ方向に中
心角を持つ狭い角度範囲Δα内に拡散反射する指向性ホ
ログラム拡散反射板が得られる。この指向性ホログラム
拡散反射板中には、干渉縞の法線が入射角θ1 方向に略
向く多数のブラッグ格子（干渉縞）が記録されてなる体
積ホログラムであり、入射角を例えば２θ1 にすると、
回折光は略正面方向に中心角を持ち角度範囲Δα内に分
布する特性を有する。
指向性ホログラム拡散反射板を作製する方法を説明す
る。図５はそのための配置を示す図であり、平面基板１
５を用意し、その表面に微細な透明ビーズを多数含有す
る塗料あるいは微細な透明ビーズを多数含有するフィル
ムからなる再帰反射特性を持つ層１６を設ける。その上
に体積ホログラム用感光材料１を配置し、この体積ホロ
グラム用感光材料１を通して入射角θ1 で照明光２を基
板１５の再帰反射特性を持つ層１６に当てると、比較的
狭い角度範囲Δα内に分布する再帰反射光３’が体積ホ
ログラム用感光材料１の裏面に入射し、その再帰反射光
３’と照明光が兼ねる参照光２とを体積ホログラム用感
光材料１中で干渉させる。同様のホログラムをＲ（赤
色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３つの波長（それぞれ
λR 、λG 、λB とする。）について多重に記録するこ
とにより、入射角θ1 で入射した白色光を同じ方向に中
心角を持つ狭い角度範囲Δα内に拡散反射する指向性ホ
ログラム拡散反射板が得られる。この指向性ホログラム
拡散反射板中には、干渉縞の法線が入射角θ1 方向に略
向く多数のブラッグ格子（干渉縞）が記録されてなる体
積ホログラムであり、入射角を例えば２θ1 にすると、
回折光は略正面方向に中心角を持ち角度範囲Δα内に分
布する特性を有する。
【００２０】このような特性を持つ指向性ホログラム拡
散反射板２０を用いて、透過吸収型カラーフィルターか
ら狭い範囲に拡散反射特性を持つホログラムカラーフィ
ルターを作製する方法を図６を用いて説明する。透過吸
収型カラーフィルター２２は、Ｒ波長域の光（波長
λR ）が透過するパターン領域２２Ｒ、Ｇ波長域の光
（波長λG ）が透過するパターン領域２２Ｇ、Ｂ波長域
の光（波長λB ）が透過するパターン領域２２Ｂの集合
体からなり、このような透過吸収型カラーフィルター２
２の下にフォトポリマー等の体積ホログラム感光材料２
１を、さらにその体積ホログラム感光材料２１の下に上
記の指向性ホログラム拡散反射板２０を重ね合わせ、望
ましくはこれら３枚の間にインデックスマッチング液を
介して相互に密着させる。そして、透過吸収型カラーフ
ィルター２２側から入射角θ1 で波長λR 、λG 、λB
の可干渉光を含む照明光２３を入射させると、透過吸収
型カラーフィルター２２のパターン領域２２Ｒを透過す
る光は波長λR の光であり、その透過光は体積ホログラ
ム感光材料２１の領域２１Ｒを通って裏面の指向性ホロ
グラム拡散反射板２０に入射し、そこで再帰反射された
光２４Ｒも波長λR の光であり、領域２１Ｒに入射した
波長λR の光と再帰反射された波長λR の光２４Ｒは相
互に干渉してその領域２１Ｒに波長λR の光を反射する
体積ホログラムを形成する。同様にして、体積ホログラ
ム感光材料２１の領域２１Ｇには波長λG の光を反射す
る体積ホログラムが、領域２１Ｂには波長λB の光を反
射する体積ホログラムがそれぞれ形成される。
散反射板２０を用いて、透過吸収型カラーフィルターか
ら狭い範囲に拡散反射特性を持つホログラムカラーフィ
ルターを作製する方法を図６を用いて説明する。透過吸
収型カラーフィルター２２は、Ｒ波長域の光（波長
λR ）が透過するパターン領域２２Ｒ、Ｇ波長域の光
（波長λG ）が透過するパターン領域２２Ｇ、Ｂ波長域
の光（波長λB ）が透過するパターン領域２２Ｂの集合
体からなり、このような透過吸収型カラーフィルター２
２の下にフォトポリマー等の体積ホログラム感光材料２
１を、さらにその体積ホログラム感光材料２１の下に上
記の指向性ホログラム拡散反射板２０を重ね合わせ、望
ましくはこれら３枚の間にインデックスマッチング液を
介して相互に密着させる。そして、透過吸収型カラーフ
ィルター２２側から入射角θ1 で波長λR 、λG 、λB
の可干渉光を含む照明光２３を入射させると、透過吸収
型カラーフィルター２２のパターン領域２２Ｒを透過す
る光は波長λR の光であり、その透過光は体積ホログラ
ム感光材料２１の領域２１Ｒを通って裏面の指向性ホロ
グラム拡散反射板２０に入射し、そこで再帰反射された
光２４Ｒも波長λR の光であり、領域２１Ｒに入射した
波長λR の光と再帰反射された波長λR の光２４Ｒは相
互に干渉してその領域２１Ｒに波長λR の光を反射する
体積ホログラムを形成する。同様にして、体積ホログラ
ム感光材料２１の領域２１Ｇには波長λG の光を反射す
る体積ホログラムが、領域２１Ｂには波長λB の光を反
射する体積ホログラムがそれぞれ形成される。
【００２１】このような配置で撮影された拡散反射特性
を持つホログラムカラーフィルター（体積ホログラム感
光材料２１）は、透過吸収型カラーフィルター２２のＲ
波長域の光が透過するパターン領域２２Ｒに対応するパ
ターン領域２１ＲからはＲの波長（λR ）の光が回折角
θ1 を中心に角度範囲Δα内に分布する回折光が回折さ
れＲ色に見え、Ｇ波長域の光が透過するパターン領域２
２Ｇに対応するパターン領域２１ＧからはＧの波長（λ
G ）の光が同じように回折されＧ色に見え、Ｂ波長域の
光が透過するパターン領域２２Ｂに対応するパターン領
域２１ＢからはＢの波長（λB ）の光が同じように回折
されＢ色に見えることになり、透過吸収型カラーフィル
ター２２のカラーパターンが反射型として再現されるこ
とになる。
を持つホログラムカラーフィルター（体積ホログラム感
光材料２１）は、透過吸収型カラーフィルター２２のＲ
波長域の光が透過するパターン領域２２Ｒに対応するパ
ターン領域２１ＲからはＲの波長（λR ）の光が回折角
θ1 を中心に角度範囲Δα内に分布する回折光が回折さ
れＲ色に見え、Ｇ波長域の光が透過するパターン領域２
２Ｇに対応するパターン領域２１ＧからはＧの波長（λ
G ）の光が同じように回折されＧ色に見え、Ｂ波長域の
光が透過するパターン領域２２Ｂに対応するパターン領
域２１ＢからはＢの波長（λB ）の光が同じように回折
されＢ色に見えることになり、透過吸収型カラーフィル
ター２２のカラーパターンが反射型として再現されるこ
とになる。
【００２２】そして、このような拡散反射特性を持つホ
ログラムカラーフィルターは、入射角２θ1 で照明する
と、各パターン領域２１Ｒ、パターン領域２１Ｇ、パタ
ーン領域２１Ｂからの回折光は略正面方向に中心角を持
ち角度範囲Δα内に分布する特性のものとなるので、反
射型カラー液晶表示装置の拡散反射カラーフィルターと
して用いる場合、入射角２θ1 で入射する外光を略正面
方向に中心角を持ち角度範囲Δα内に分布する拡散反射
光として濾光拡散反射するものとなる。
ログラムカラーフィルターは、入射角２θ1 で照明する
と、各パターン領域２１Ｒ、パターン領域２１Ｇ、パタ
ーン領域２１Ｂからの回折光は略正面方向に中心角を持
ち角度範囲Δα内に分布する特性のものとなるので、反
射型カラー液晶表示装置の拡散反射カラーフィルターと
して用いる場合、入射角２θ1 で入射する外光を略正面
方向に中心角を持ち角度範囲Δα内に分布する拡散反射
光として濾光拡散反射するものとなる。
【００２３】なお、図６の例では、透過吸収型カラーフ
ィルターから反射型ホログラムカラーフィルターを作製
する例であったが、透過吸収型カラーフィルターの代わ
りに、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の何れかの
波長域の光が透過する領域の集合体からなる透明カラー
原稿を用いて、その透明カラー原稿のカラーパターンを
再現するグラフィックアート等に用いる多色反射ホログ
ラムを作製することもできる。
ィルターから反射型ホログラムカラーフィルターを作製
する例であったが、透過吸収型カラーフィルターの代わ
りに、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の何れかの
波長域の光が透過する領域の集合体からなる透明カラー
原稿を用いて、その透明カラー原稿のカラーパターンを
再現するグラフィックアート等に用いる多色反射ホログ
ラムを作製することもできる。
【００２４】以上、本発明のホログラム撮影方法とその
方法により作製された指向性ホログラム拡散反射板を実
施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施例に限
定されず種々の変形が可能である。
方法により作製された指向性ホログラム拡散反射板を実
施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施例に限
定されず種々の変形が可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のホログラム撮影方法によると、照明光をある特定方向
に反射させる表面構造の被写体を用いて、その被写体か
らの反射光と照明光とを干渉させることによりホログラ
ム記録体を作製するので、被写体から反射される光があ
る特定方向へ指向性を持っているため、略入射光と反射
光の二光束干渉露光となり、感光材料の性能がより引き
出され、観察角度範囲が制限される分回折効率が向上
し、明るい再生像が観察できるものである。本発明のホ
ログラム撮影方法は、例えばグラフィックアートホログ
ラム、液晶表示装置用の反射拡散板、ホログラムカラー
フィルター等の作製に利用することができる。
のホログラム撮影方法によると、照明光をある特定方向
に反射させる表面構造の被写体を用いて、その被写体か
らの反射光と照明光とを干渉させることによりホログラ
ム記録体を作製するので、被写体から反射される光があ
る特定方向へ指向性を持っているため、略入射光と反射
光の二光束干渉露光となり、感光材料の性能がより引き
出され、観察角度範囲が制限される分回折効率が向上
し、明るい再生像が観察できるものである。本発明のホ
ログラム撮影方法は、例えばグラフィックアートホログ
ラム、液晶表示装置用の反射拡散板、ホログラムカラー
フィルター等の作製に利用することができる。
【図１】本発明のホログラム撮影方法を実施する撮影系
と再生系を示す図である。
と再生系を示す図である。
【図２】再帰反射特性を有する表面構造の例を説明する
ための図である。
ための図である。
【図３】光造形法を説明するための図である。
【図４】ホログラム複製のための配置を示す図である。
【図５】指向性ホログラム拡散反射板を作製するための
配置を示す図である。
配置を示す図である。
【図６】指向性ホログラム拡散反射板を用いて狭い範囲
に拡散反射特性を持つホログラムカラーフィルターを作
製する方法を説明するための図である。
に拡散反射特性を持つホログラムカラーフィルターを作
製する方法を説明するための図である。
【図７】従来の一光束を用いて体積ホログラムを撮影す
る撮影系と再生系を示す図である。
る撮影系と再生系を示す図である。
Ｏ…物体（被写体） Ｏ’…物体像 １…体積ホログラム用感光材料 １’…体積ホログラム用感光材料 ２…照明光 ３…散乱光 ３’…反射光（再帰反射光） ４…再生照明光 ４’…複製用照明光 ５…回折光 ５’…回折光 ５”…回折光 ６…微細反射面 ７…透明ビーズ ８…入射光 ９…反射光 １０…体積ホログラム １１…コーナーキューブミラー １２、１３、１４…反射面 １５…平面基板 １６…再帰反射特性を持つ層 ２０…指向性ホログラム拡散反射板 ２１…体積ホログラム感光材料 ２１Ｒ…体積ホログラム感光材料のＲ波長域の光が反射
する領域 ２１Ｇ…体積ホログラム感光材料のＧ波長域の光が反射
する領域 ２１Ｂ…体積ホログラム感光材料のＢ波長域の光が反射
する領域 ２２…透過吸収型カラーフィルター ２２Ｒ…Ｒ波長域の光が透過する透過吸収型カラーフィ
ルターのパターン領域 ２２Ｇ…Ｇ波長域の光が透過する透過吸収型カラーフィ
ルターのパターン領域 ２２Ｂ…Ｂ波長域の光が透過する透過吸収型カラーフィ
ルターのパターン領域 ２３…照明光 ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ…指向性ホログラム拡散反射板
からの再帰反射光 ３０…タンク ３１…光硬化性の液体樹脂 ３２…テーブル ３３…紫外線レーザ光
する領域 ２１Ｇ…体積ホログラム感光材料のＧ波長域の光が反射
する領域 ２１Ｂ…体積ホログラム感光材料のＢ波長域の光が反射
する領域 ２２…透過吸収型カラーフィルター ２２Ｒ…Ｒ波長域の光が透過する透過吸収型カラーフィ
ルターのパターン領域 ２２Ｇ…Ｇ波長域の光が透過する透過吸収型カラーフィ
ルターのパターン領域 ２２Ｂ…Ｂ波長域の光が透過する透過吸収型カラーフィ
ルターのパターン領域 ２３…照明光 ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ…指向性ホログラム拡散反射板
からの再帰反射光 ３０…タンク ３１…光硬化性の液体樹脂 ３２…テーブル ３３…紫外線レーザ光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H042 BA08 BA14 BA21 2H049 CA01 CA09 CA16 CA28 2K008 BB06 EE01 FF17 GG01 HH16 HH19 HH23
Claims (8)
- 【請求項１】 単色体積ホログラム記録体若しくは２つ
以上の異なる波長の光を回折する体積ホログラムを多重
記録あるいは重畳してなるホログラム記録体を作製する
方法において、照明光をある特定方向に反射させる表面
構造の被写体を用いて、その被写体からの反射光と照明
光とを干渉させることによりホログラム記録体を作製す
ることを特徴とするホログラム撮影方法。 - 【請求項２】 前記の照明光をある特定方向に反射させ
る表面構造が、特定方向に反射面が向いている微細反射
面からなることを特徴とする請求項１記載のホログラム
撮影方法。 - 【請求項３】 前記の照明光をある特定方向に反射させ
る表面構造が、再帰反射特性を有する表面構造であるこ
とを特徴とする請求項１記載のホログラム撮影方法。 - 【請求項４】 前記の再帰反射特性を有する表面構造
が、微細な透明ビーズを多数含有する塗料層あるいは微
細な透明ビーズを多数含有するフィルムからなることを
特徴とする請求項３記載のホログラム撮影方法。 - 【請求項５】 前記の再帰反射特性を有する表面構造
が、コーナーキューブミラーを並列させた構造のもので
あることを特徴とする請求項３記載のホログラム撮影方
法。 - 【請求項６】 前記被写体が光造形法により作製された
ものであることを特徴とする請求項１記載のホログラム
撮影方法。 - 【請求項７】 請求項１から６の何れか１項記載のホロ
グラム撮影方法で撮影されたホログラム記録体を原版と
してホログラム複製によりホログラム記録体を作製する
ことを特徴とするホログラム撮影方法。 - 【請求項８】 平面基板上に請求項３から５の何れか１
項記載の再帰反射特性を有する表面構造を設けて被写体
とし、その被写体からの反射光と照明光とを干渉させる
ことにより記録されたことを特徴とする指向性ホログラ
ム拡散反射板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10306766A JP2000056664A (ja) | 1998-06-04 | 1998-10-28 | ホログラム撮影方法及びその方法により作製された指向性ホログラム拡散反射板 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-155854 | 1998-06-04 | ||
| JP15585498 | 1998-06-04 | ||
| JP10306766A JP2000056664A (ja) | 1998-06-04 | 1998-10-28 | ホログラム撮影方法及びその方法により作製された指向性ホログラム拡散反射板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000056664A true JP2000056664A (ja) | 2000-02-25 |
Family
ID=26483767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10306766A Pending JP2000056664A (ja) | 1998-06-04 | 1998-10-28 | ホログラム撮影方法及びその方法により作製された指向性ホログラム拡散反射板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000056664A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148421A (ja) * | 2000-11-08 | 2002-05-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型ホログラムカラーフィルター及びそれを用いた反射型液晶表示装置 |
| JP2014098765A (ja) * | 2012-11-13 | 2014-05-29 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型体積ホログラムの製造方法 |
-
1998
- 1998-10-28 JP JP10306766A patent/JP2000056664A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148421A (ja) * | 2000-11-08 | 2002-05-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型ホログラムカラーフィルター及びそれを用いた反射型液晶表示装置 |
| JP4600953B2 (ja) * | 2000-11-08 | 2010-12-22 | 大日本印刷株式会社 | 反射型ホログラムカラーフィルター及びそれを用いた反射型液晶表示装置 |
| JP2014098765A (ja) * | 2012-11-13 | 2014-05-29 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型体積ホログラムの製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051019 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080516 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080528 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080725 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090722 |