JP2000241888A - ホログラムスクリーン及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 映像光の色再現性に優れたホログラムスクリ
ーン及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 投影装置１１から投射された映像光１２
がホログラムスクリーン１上の各点で散乱・拡散されて
出射光１３となることにより映像が再生される。上記ホ
ログラムスクリーン１における映像観察範囲８０に対し
て上記出射光１３の各ＲＧＢ成分がそれぞれ重複・混合
されて到達する散乱特性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，ホログラム素子をスクリーンと
して利用するホログラムスクリーン及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来技術】近年，動画または静止画による映像を再生
するディスプレイとしてホログラムスクリーンが提案さ
れている。図９に示すごとく，上記ホログラムスクリー
ン９は，観察者８に対してホログラムスクリーン９の背
後（または前方）の下方（または上方）等に設けた投影
装置１１（例えばプロジェクター等）と共に使用する。

【０００３】投影装置１１からホログラムスクリーン９
に対して映像光１２を投射する。該映像光１２をホログ
ラムスクリーン９が前方（観察者側）に散乱・拡散させ
ることにより出射光９３が形成される。この出射光９３
により観察者８はホログラムスクリーン９上で映像が再
生されていると認識することができる。なお，上記ホロ
グラムスクリーン９は，後述する図２に示すごとき露光
光学系６を用いて撮影した感光剤よりなるホログラム素
子にて構成されている。

【０００４】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記ホログラ
ムスクリーン９には以下に示す問題点がある。ここに，
ホログラムスクリーン９に投射された映像光１２は該ホ
ログラムスクリーン９上の各点（例えばａ〜ｃ）におい
て散乱・拡散される。また，ホログラムスクリーン９に
対し白色光を照射した場合には，該白色光を構成する各
ＲＧＢ成分がそれぞれ異なる角度で散乱・拡散されるこ
とが知られている。

【０００５】このため，図９に示すごとく，観察者８の
映像観察範囲８０にはｂ点からの出射光の中の緑色光だ
けが主として到達できる。他の色の光は殆ど映像観察範
囲外に拡散されてしまう。よって，観察者８に届く映像
は限られた領域の波長の光のみで構成されることとな
り，再生された映像光と投射された映像光との間には色
差が生じるおそれがあった。

【０００６】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，映像光の色再現性に優れたホログラムス
クリーン及びその製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題の解決手段】請求項１の発明は，投影装置から投
射された映像光がホログラムスクリーン上の各点で散乱
・拡散されて出射光となることにより映像が再生される
ホログラムスクリーンにおいて，上記ホログラムスクリ
ーンにおける映像観察範囲に対して上記出射光の各ＲＧ
Ｂ成分がそれぞれ重複・混合されて到達する散乱特性を
有することを特徴とするホログラムスクリーンにある。

【０００８】上記映像観察範囲について以下に説明す
る。ホログラムスクリーンには「ある特定空間内からで
のみ再生された映像を観察することができる」という特
徴がある。この特定空間とは，投影装置から投射された
映像光がホログラムスクリーンに当たり，回折・拡散す
ることにより形成される円錐状の空間である。

【０００９】つまり，映像光がホログラムスクリーンの
各点に当たって出射光となるが，該各点からの出射光の
拡散により形成される個々の円錐状の空間を重ねあわせ
た領域の内部からのみ映像を観察することができる。こ
の領域を視野角と称し，該視野角が映像観察範囲の最も
広い範囲（上限）となる。この視野角はホログラムスク
リーンの製造の際の各種条件（参照光，物体光の照射の
角度等）等を選択することによって，適宜変更すること
ができる。

【００１０】または，少なくともホログラムスクリーン
の観察者の視覚の届く範囲内に出射光の各ＲＧＢ成分が
重複・混合されて到達すれば本発明にかかる効果を得る
ことができるため，観察者の観察可能範囲が映像観察範
囲の最も狭い範囲（下限）となる。特に壁などに固定さ
れたホログラムスクリーンでは観察者の位置も限定され
るため，映像観察範囲はホログラムスクリーンの視野角
よりも小さい空間となることがある。以上のとおり，映
像観察範囲はホログラムスクリーンの利用形態によって
異なるため，一概に定義することはできない。

【００１１】また，本発明にかかるホログラムスクリー
ンは，透過型，反射型いずれに対しても適用することが
できる。以下に透過型ホログラムスクリーンの原理を簡
単に説明する。ホログラム素子よりなるスクリーン（ホ
ログラムスクリーン）の背面側に投影装置を配置し，該
投影装置から映像光を投射する。この映像光は，ホログ
ラムスクリーンにおいて結像し，実像を形成する。この
実像から散乱透過する透過光が観察者の目に入ることに
より，観察者は実像を確認することができる。

【００１２】更に，反射型ホログラムスクリーンの原理
を簡単に説明する。ホログラムスクリーンの前面側に投
影装置を配置し，該投影装置から映像光を投射する。こ
の映像光はホログラムスクリーンにおいて結像し，実像
を形成する。この実像から散乱反射される反射光が観察
者の目に入ることにより，観察者は実像を確認すること
ができる。なお，本発明にかかるホログラムスクリーン
としては，後述するホログラム素子単体にて構成された
もの，ホログラム素子を透明部材等に貼付して構成した
もの等が挙げられる。

【００１３】上記投影装置としては，スライド投影機，
ＯＨＰ（オーバー・ヘッド・プロジェクタ），プロジェ
クター，映写機等の静止画，動画等を投射可能な各種装
置を使用することができる。また，上記投影装置に対し
外部から映像光を供給することもでき，この場合の供給
装置としては，ビデオテープ，光ディスク等の再生装置
を挙げることができる。

【００１４】また，各ＲＧＢ成分とは，出射光を構成す
る各単色光のことを表している。仮に出射光が白色であ
る場合には，各ＲＧＢ成分とはいわゆる可視光範囲に分
布する各波長成分となる。出射光が単色である場合に
は，特定波長範囲に分布する波長成分となる。

【００１５】次に，本発明の作用につき説明する。本発
明において，ホログラムスクリーン上の各点で散乱・拡
散された出射光の各ＲＧＢ成分は重複・混合されて映像
観察範囲に到達する。このため，映像観察範囲に届く出
射光は重複・混合により波長範囲を広く持つことができ
る。よって，本発明によれば仮に映像光が白色である場
合には，ほぼ白色の映像を見ることができ，映像光が有
色である場合には，この色をほぼ再現した状態の映像を
見ることができることができる。

【００１６】以上のように，本発明によれば，映像光の
色再現性に優れたホログラムスクリーンを提供すること
ができる。

【００１７】次に，請求項２の発明によれば，上記出射
光の各ＲＧＢ成分が上記映像観察範囲に向かう方向成分
を持つ散乱角を有することが好ましい。後述する図１に
示すごとく，例えば，ホログラムスクリーンのａ点にお
いて観察者８方向に向かう出射光成分はおもに緑色光
（ａＧ成分）と赤色光（ａＲ成分）であるが，上記拡散
角を有する場合，青色光（ａＢ成分）も少なからず観察
者方向に向かう。

【００１８】ｂ点においては観察者８方向に向かう出射
光成分はおもに緑色光（ｂＧ成分）であるが，上記拡散
角を有する場合，赤色光（ｂＲ成分）と青色光（ｂＢ成
分）も少なからず観察者方向に向かう。ｃ点において観
察者８方向に向かう出射光成分はおもに緑色光（ｃＧ成
分）と青色光（ｃＢ成分）であるが，上記拡散角を有す
る場合，赤色光（ｃＲ成分）も少なからず観察者方向に
向かう。以上によれば，映像観察範囲においてホログラ
ムスクリーンの各点でこれらの光が重なり合い，より白
色に近い状態となることができる。

【００１９】次に，請求項３の発明によれば，多重露光
により作製されたホログラム素子より構成されている，
または入射光の回折角度がそれぞれ異なるホログラム素
子を複数枚積層した積層ホログラム素子より構成されて
いることが好ましい。

【００２０】ところでホログラム素子は，後述する図２
に示すごとき露光光学系等を用いて，光拡散体を通した
拡散光を物体光とし，被拡散光を参照光として，両者を
感光剤に照射することにより，該感光剤に干渉縞を形成
させて作製することができる。透過型ホログラムスクリ
ーンは同じ方向から参照光と物体光とを照射することに
より，反射型ホログラムスクリーンは反対方向から照射
することにより作製することができる。

【００２１】上記多重露光とは感光剤に複数回の物体光
を照射してホログラム素子を作製する方法である。な
お，複数回の光を当てる場合は，複数本の光を同時に照
射することもできるし，順次照射することもできる。ま
た，用いる光は波長の違うものでもよいし，各光の照射
角度を変えて当てることもできる。

【００２２】ここにホログラム素子の再生波長は下記に
かかる式によって定まることが知られている。 λｃ＝λｏ｛（ｓｉｎθｒ’−ｓｉｎθｏ’）／（ｓｉ
ｎθｒ−ｓｉｎθｏ）｝ λｏ：記録波長， λｃ：再生波長，θｒ：記録時参照
光入射角， θｏ：記録時物体光入射角，θｒ’：再生
時参照光入射角， θｏ’：再生時物体光出対角，な
お，再生波長とは投影装置から投影される映像光の波長
を示している。

【００２３】従って，ホログラム素子製造の際の物体光
の入射角度を変化させた場合には，一枚の感光剤に複数
の物体光それぞれに対応する干渉縞が記録される。この
ホログラム素子の再生の際には，すべての干渉縞が同一
波長の光で再生されるため，同一方向にて観測される出
射光は複数の干渉縞からの回折光を足し合わせたものと
なる。よって，ホログラム素子全体における散乱は各干
渉縞単体の散乱状態を足し合わせたものとなる。つま
り，多重露光により作製されたホログラム素子は出射光
の各ＲＧＢ成分がそれぞれ重複・混合されて到達する散
乱特性を有することとなる。

【００２４】ここに，後述する図８に示すごとく，入射
光の回折角度がそれぞれ異なるホログラム素子を積層し
た場合，最終的に観察者に届く出射光は積層した個々の
ホログラム素子より得られる出射光を合成したものとな
る。各入射光の回折角度が異なることから，出射光の各
ＲＧＢ成分の角度もそれぞれ異なるため，例えば図８に
かかる場合では，ホログラムスクリーンの中心から発せ
られる出射光はＧ成分，Ｒ成分，Ｂ成分が重なり，白色
に近い状態となることができる。よって，以上のような
積層ホログラム素子は出射光の各ＲＧＢ成分がそれぞれ
重複・混合されて到達する散乱特性を有することとな
る。以上により，本発明にかかる効果を確実に得ること
ができる。

【００２５】なお，ホログラムスクリーンの作製におい
て，感光剤は単独で使用されることもあるが，後述の実
施形態例１のごとく，ガラス基板等と組合わせて，記録
乾板といった状態で使用されることもある。

【００２６】次に，請求項４の発明によれば，白色光に
よる回折光の半値幅が１５０ｎｍ以上となる回折特性を
有することが好ましい。本発明にかかるホログラムスク
リーンの回折特性（波長と回折効率との関係）は図３に
示すごとき状態となる。このため，ホログラムスクリー
ンの各部分より散乱された緑色の波長成分λ１，青の波
長成分λ２，赤の波長成分λ３のそれぞれが映像観察範
囲に到達して混合された場合，各ＲＧＢ成分の強度差が
少ないことから，全体として白色に近い状態となること
ができる。よって，本発明にかかる効果を確実に得るこ
とができる。

【００２７】なお，半値幅が無限大である場合，回折特
性を示す曲線はフラットとなり，各波長の成分の強度は
すべて同じ大きさとなる。しかし，可視光線の波長範囲
内で回折特性がよりフラットな状態となる程度の半値幅
を持っていれば充分実用的である。なお，半値幅が１５
０ｎｍ未満となった場合には，充分な色再現性効果を得
ることが困難となるおそれがある。

【００２８】次に，請求項５の発明によれば，多重露光
により作製されたホログラム素子より構成されている，
または白色光による回折光の中心波長が異なるホログラ
ム素子を複数枚積層した積層ホログラム素子より構成さ
れていることが好ましい。上述したごとく，多重露光に
より作製されたホログラム素子は出射光の各ＲＧＢ成分
がそれぞれ重複・混合されて到達する散乱特性を有する
こととなる。

【００２９】また，回折光の中心波長がそれぞれ異なる
ホログラム素子を複数毎積層した積層ホログラム素子の
回折特性は，各ホログラム素子の回折特性が足し合わさ
れることとなるため，フラットなものとなる。従って，
広い半値幅を持ったホログラムスクリーンを得ることが
できる。上述したごとく半値幅の広いホログラムスクリ
ーンは各ＲＧＢ成分の強度差が少ないことから，出射光
が白色に近い状態となる。以上により，本発明にかかる
効果をより確実に得ることができる。

【００３０】次に，請求項６の発明は，投影装置から投
射された映像光がホログラムスクリーン上の各点で散乱
・拡散されて出射光となることにより映像が表示され，
該ホログラムスクリーンにおける映像観察範囲に対して
上記出射光の各ＲＧＢ成分がそれぞれ重複・混合されて
到達する散乱特性を有するホログラムスクリーンを製造
するに当たり，感光剤を多重露光する，または白色光に
よる回折光の中心波長がそれぞれ異なるホログラム素子
を複数枚積層することを特徴とするホログラムスクリー
ンの製造方法にある。

【００３１】上述したごとく，多重露光により作製され
たホログラム素子は出射光の各ＲＧＢ成分がそれぞれ重
複・混合されて到達する散乱特性を有することとなる。
また，上記積層ホログラム素子は出射光の各ＲＧＢ成分
がそれぞれ重複・混合されて到達する散乱特性を有する
こととなる。従って，本発明によれば，映像光の色再現
性に優れたホログラムスクリーンの製造方法を提供する
ことができる。なお，製造方法の詳細は上述した。

【００３２】請求項７の発明は，投影装置から投射され
た映像光がホログラムスクリーン上の各点で散乱・拡散
されて出射光となることにより映像が表示され，該ホロ
グラムスクリーンにおける映像観察範囲に対して上記出
射光の各ＲＧＢ成分がそれぞれ重複・混合されて到達す
る散乱特性を有すると共に白色光による回折光の半値幅
が１５０ｎｍ以上となる回折特性を有するホログラムス
クリーンを製造するに当たり，感光剤を多重露光する，
または白色光による回折光の中心波長がそれぞれ異なる
ホログラム素子を複数枚積層することを特徴とするホロ
グラムスクリーンの製造方法にある。

【００３３】上述したごとく，多重露光により作製され
たホログラム素子は出射光の各ＲＧＢ成分がそれぞれ重
複・混合されて到達する散乱特性を有することとなる。
またまた，上記積層ホログラム素子からは上述したごと
く半値幅の広いホログラムスクリーンを得ることがで
き，該ホログラムスクリーンは各ＲＧＢ成分の強度差が
少ないことから，出射光が白色に近い状態となる。以上
により，本発明によれば，色再現性に優れるホログラム
スクリーンの製造方法を提供することができる。

【００３４】次に，請求項８の発明のように，参照光と
共に物体光を感光剤に照射して該感光剤を多重露光する
に当たり，上記物体光の一部をミラーにより反射させて
物体光の感光剤に対する入射角とは異なる角度で入射可
能な反射光となし，該反射光を物体光及び参照光と共に
感光剤に照射することが好ましい（後述の図 参照）。
これにより，回折角の異なる光が再現されるため，色再
現性に優れるホログラムスクリーンを製造することがで
きる。

【００３５】次に，請求項９の発明は，投影装置から投
射された映像光がホログラムスクリーン上の各点で散乱
・拡散されて出射光となることにより映像が表示され，
該ホログラムスクリーンにおける映像観察範囲に対して
上記出射光の各ＲＧＢ成分がそれぞれ重複・混合されて
到達する散乱特性を有すると共に白色光による回折光の
半値幅が１５０ｎｍ以上となる回折特性を有するホログ
ラムスクリーンを製造するに当たり，参照光と共に物体
光を感光剤に照射し，その後上記感光剤の厚みを変化さ
せて該感光剤に干渉縞間隔分布を発生させることを特徴
とするホログラムスクリーンの製造方法にある。上記感
光剤の厚みを変化させることにより，干渉縞分布が発生
し，ホログラムスクリーンの半値幅を広げることができ
る。

【００３６】次に，請求項１０の発明のように，上記感
光剤の厚みを変化させるために，該感光剤を膨張させた
後収縮させる，あるいは機械的変形を加えることが好ま
しい。上記感光剤を膨張させた後，収縮させる方法とし
ては，感光剤を加熱して，その後室温に戻す等の手法が
挙げられる（実施形態例１参照）。

【００３７】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかるホログラムスクリーン及び
その製造方法について図１〜図３を用いて説明する。図
１に示すごとく，本例にかかるホログラムスクリーン１
は，投影装置１１から投射された映像光１２がホログラ
ムスクリーン１上の各ａ，ｂ，ｃ点等で散乱・拡散され
て出射光１３となることにより映像が再生される。そし
て，映像観察範囲８０に対して上記出射光１３の各ＲＧ
Ｂ成分がそれぞれ重複・混合されて到達する散乱特性を
有する。また，上記ホログラムスクリーンは白色光によ
る回折光の半値幅が１５０ｎｍ以上となる回折特性を有
する。

【００３８】以下，詳細に説明する。本例にかかるホロ
グラムスクリーン１は，図１に示すごとく，観察者８に
対してホログラムスクリーン１の背後の下方に設けた投
影装置１１と共に使用する。該投影装置１１からホログ
ラムスクリーン１に対して映像光１２が投射され，これ
をホログラムスクリーン１１が観察者８の側に散乱・拡
散させることにより出射光１３が形成される。

【００３９】上記ホログラムスクリーン１１は出射光１
３が映像観察範囲８０に向かう方向成分を持つような散
乱角を有するものである。そして，上記出射光１３の各
ＲＧＢ成分は波長毎に異なる角度で出射される。また，
各ＲＧＢ成分はある方向を中心とした円錐状の空間に出
射される。特定波長のＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分の出射の
状態を図１に模式的に記載した。各点に記載された矢線
が各ＲＧＢ成分が出射する際の中心方向で，この方向を
中心とした破線で記載した空間に特定波長のＲ成分，Ｇ
成分，Ｂ成分が出射される。

【００４０】この結果，ホログラムスクリーンの各点で
出射光のＲ成分とＧ成分とＢ成分のそれぞれは映像観察
範囲８０内で重複し，ここで混合されて観察者８に届く
こととなる。従って，観察者の観察する映像の波長分布
は映像光の波長分布に近い状態となる。

【００４１】そしてこの出射光１３により観察者８はホ
ログラムスクリーン１上で映像が再生されていると感じ
ることになる。また，本例にかかるホログラムスクリー
ン１の映像観察範囲８０とは観察者８の視覚の届く範囲
内とする。

【００４２】次に，上記ホログラムスクリーンの製造に
ついて以下に説明する。本例においては感光剤として２
成分混合型のフォトポリマ材料を使用した。このフォト
ポリマ材料をギャップ長７５μｍのアプリケータを使用
してガラス基板上に塗布し，９０℃で５分間乾燥させ，
感光膜とした。該感光膜の上に厚さ１２５μｍのトリア
セチルセルロースフィルムをゴム製ローラを使用してラ
ミネートし，記録乾板とした。

【００４３】上記記録乾板を，図２に示すごとき露光光
学系６に設置した。図２に示すごとく，レーザー発振器
６３より発せられたレーザービーム６４はハーフミラー
６１１にてレーザービーム６１３，６１４とに分けられ
る。また，上記レーザービーム６４としてはアルゴンレ
ーザーの５１４．５ｎｍを使用した。また，露光エネル
ギーは６０ｍＪ／ｃｍ²とした。

【００４４】レーザービーム６１３はレンズ６１７及び
レンズ６１９（このレンズ６１９に代えて凹面鏡を使用
することもできる）により平行光とされた後，拡散体６
２０を通過し，物体光６５１となって記録乾板６２１上
の感光剤に照射される。一方，レーザービーム６１４は
ミラー６１５及び６１６を介し，レンズ６１８により広
げられ，球面波の参照光６５２として記録乾板６２１上
の感光剤に照射される。これにより，上記感光剤に干渉
縞が形成された。その後，高圧水銀灯を用いて強度５７
ｍＷ／ｃｍ²で７０秒の露光をおこない，エネルギー量
約４Ｊ／ｃｍ²の紫外線を照射してホログラム素子とし
た。更に，ガラス基板からトリアセチルセルロースフィ
ルムを剥がすと，感光剤がフィルムに付着した状態でガ
ラス基板から剥がれ，ホログラムスクリーンを得た。

【００４５】次に，上記ホログラムスクリーン１に白色
光を照射し，出射した光を分光光度計を用いて評価し
た。その結果，本例にかかるホログラムスクリーン１は
白色光による回折光の半値幅が１５０ｎｍであることが
確認された。また，このホログラムスクリーン１に白色
光を投射して映像観察範囲より観察したところ，ホログ
ラムスクリーン１の全体が白っぽく見えることが確認さ
れた。

【００４６】更に，上記ホログラム素子を１２０℃で２
時間加熱し，上記と同様にしてホログラムスクリーンに
加工した。このホログラムスクリーンの上記と同様に測
定したところ，半値幅は１８０ｎｍであった。また，上
記と同様に白色光を照射して観察したところ，半値幅が
１５０ｎｍであるホログラムスクリーンよりも更に白っ
ぽく見えることが確認された。これにより，ホログラム
素子を加熱することで半値幅をより広げることが可能で
あることが分かった。

【００４７】本例にかかる作用効果について説明する。
本例のホログラムスクリーン１の各点（例えばａ〜ｃ
点）で散乱・拡散された出射光の各ＲＧＢ成分は重複・
混合されて映像観察範囲８０に到達する。このため，映
像観察範囲８０に届く出射光１３は重複・混合により波
長範囲を広く持った光となり，出射光１３の波長範囲が
広くなる。よって，本例によれば仮に映像光１２が白色
である場合には，ほぼ白色の映像を見ることができ，映
像光１２が有色である場合には，この色をほぼ再現した
状態の映像を見ることができることができる。

【００４８】また，本例のホログラムスクリーン１の半
値幅は１５０ｎｍある。このため，図３に示すごとく回
折特性（波長と回折効率との関係）は同図の曲線ａに示
すごとき状態となり，ホログラムスクリーン１の各部分
より散乱された緑色の波長成分λ１，青の波長成分λ
２，赤の波長成分λ３のそれぞれの強度差が少ない。従
って，各ＲＧＢ成分が映像観察範囲８０に到達して混合
された場合，各ＲＧＢ成分の強度差が少ないことから，
全体として白色に近い状態となる。

【００４９】以上のように，本例によれば，映像光の色
再現性に優れたホログラムスクリーンを提供することが
できる。

【００５０】実施形態例２ 図４，図５に示すごとく，本例は多重露光を利用してホ
ログラムスクリーンを製作する方法について説明するも
のである。図４に示すごとく，露光光学系６９における
レーザー発振器６３より発せられたレーザービーム６４
はハーフミラー６１１にてレーザービーム６１３，６１
４とに分けられる。

【００５１】レーザービーム６１３はレンズ６１７及び
レンズ６１９により平行光とされた後，拡散体６２０を
通過し，固定ミラー６５５及び回動ミラー６５６によっ
て反射され，物体光６５１として記録乾板６２１に照射
される。一方，レーザービーム６１４はミラー６１５及
び６１６を介し，レンズ６１８により広げられ，球面波
となり参照光６５２として記録乾板６２１に照射され
る。

【００５２】そして，上記回動ミラー６５６をある角度
に固定して，一度目の照射を行う。次いで，先程とは異
なる角度に回動ミラーを固定して二度目の照射を行う。
これを何度か繰り返して記録乾板を多重に露光する。こ
れにより記録乾板の感光剤に干渉縞が記録され，ホログ
ラム素子となる。

【００５３】更に，このホログラム素子を実施形態例１
と同様に加工してホログラムスクリーンを得た。また，
このホログラムスクリーンに白色光を投射して映像観察
範囲より観察したところ，ホログラムスクリーンの全体
が白っぽく見えることが確認された。その他は実施形態
例１と同様である。また，実施形態例１と同様の作用効
果を有する。

【００５４】なお，回動ミラーを利用する方法以外の多
重露光の方法として，図５に示すごとき方法がある。つ
まり，実施形態例１と同様の露光光学系を利用して，露
光光学系６９におけるレーザー発振器６３より発せられ
たレーザービーム６４はハーフミラー６１１にてレーザ
ービーム６１３，６１４とに分けられる。

【００５５】レーザービーム６１３はレンズ６１７及び
レンズ６１９により平行光とされた後，拡散体６２０を
通過し，物体光６５１として記録乾板６２１に照射され
る。但し，本例においては図５に記載するごとく，拡散
体６２０と記録乾板６２１との間にミラー６６が配置さ
れている。上記ミラー６６により物体光６５１の一部は
反射され，物体光６５１とは異なる入射角を持った反射
光６６１として記録乾板６２１に照射される。

【００５６】一方，レーザービーム６１４はミラー６１
５及び６１６を介し，レンズ６１８により広げられ，球
面波となり参照光６５２として記録乾板６２１に照射さ
れる。この方法によっても，上記と同様の多重露光を行
うことができる。また，この方法によって得られたホロ
グラムスクリーンに白色光を投射して映像観察範囲より
観察したところ，ホログラムスクリーンの全体が白っぽ
く見えることが確認された。

【００５７】実施形態例３ 本例は，３本の異なる波長のレーザー光を利用した多重
露光によるホログラムスクリーンの製造方法について説
明するものである。図６に示すごとく，露光光学系６８
には赤色レーザー発振器６３１，緑色レーザー発振器６
３２，青色レーザー発振器６３３が設置され，ここから
赤，緑，青のレーザービームが発振される。各色のレー
ザービームはミラー及びハーフミラー群６１０によって
一本のレーザービーム６４にまとめられる。

【００５８】その後は実施形態例１と同様にレーザービ
ーム６が物体光６５１，参照光６５２となって記録乾板
６２１に照射される。その他は実施形態例１と同様であ
る。また，本例によって得られたホログラムスクリーン
に白色光を投射して映像観察範囲より観察したところ，
ホログラムスクリーンの全体が白っぽく見えることが確
認された。本例にかかる製造方法によれば，実施形態例
１と同様の作用効果を得ることができる。

【００５９】なお，本例においてレーザービームは三色
を同時に発振して三色同時露光を行ったが，三色を順次
発振して三色逐次露光により記録乾板６２１の照射を行
うこともできる。更に，レーザービーム毎に異なる記録
乾板を準備し，各色にて露光された記録乾板を作製す
る。これらの記録乾板より作製されたホログラム素子を
積層して，後述する実施形態例４に示すごとき積層型の
ホログラムスクリーンとすることもできる。この積層型
のホログラムスクリーンでも他のものと同様の効果を得
ることができる。

【００６０】実施形態例４ 本例は，図７，図８に示すごとく，３枚のホログラム素
子を積層構成したホログラムスクリーンである。そし
て，図７に示すごとく，各ホログラム素子２０１〜２０
３は同一の映像光に対する出射光１３の角度がそれぞれ
異なり，各ホログラム素子２０１〜２０３は透明接着剤
にてそれぞれ張り合わされている。また，それぞれのホ
ログラム素子は実施形態例１の図２にかかる露光光学系
にて製造されている。その他は実施形態例１と同様であ
る。

【００６１】本例にかかるホログラムスクリーン２は，
白色光による回折光の中心波長がそれぞれ異なるホログ
ラム素子２０１〜２０３を３枚積層することにより構成
されている。このため，最終的に観察者８に届く出射光
１３０は，積層した個々のホログラム素子２０１〜２０
３より得られる各出射光１３を合成したものとなる。

【００６２】図８に示すごとく，本例のホログラムスク
リーン２の中心から発せられたと観察者に感じられる出
射光１３０は，ホログラム素子２０１より得られるＧ成
分，ホログラム素子２０２より得られるＲ成分，ホログ
ラム素子２０３より得られるＢ成分が重なり，白色に近
い状態となる。よって，以上のような積層ホログラム素
子は出射光の各ＲＧＢ成分がそれぞれ重複・混合されて
到達する散乱特性を有することとなり，色の再現性に優
れたホログラムスクリーンを得ることができる。その他
は実施形態例１と同様の作用効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１にかかる，ホログラムスクリーン
の説明図。

【図２】実施形態例１にかかる，ホログラムスクリーン
を製造するための露光光学系を示す説明図。

【図３】実施形態例１にかかる，ホログラムスクリーン
の回折効率と波長との関係を示す線図。

【図４】実施形態例２にかかる，多重露光によりホログ
ラムスクリーンを製造するための露光光学系を示す説明
図。

【図５】実施形態例２にかかる，多重露光によりホログ
ラムスクリーンを製造するための他の露光光学系を示す
説明図。

【図６】実施形態例３にかかる，三色同時露光によりホ
ログラムスクリーンを製造するための露光光学系を示す
説明図。

【図７】実施形態例４にかかる，三枚のホログラム素子
を積層して構成したホログラムスクリーンの説明図。

【図８】実施形態例４にかかる，三枚のホログラム素子
を積層して構成したホログラムスクリーンの原理を示す
説明図。

【図９】従来例にかかる，ホログラムスクリーンの説明
図。

【符号の説明】

１．．．ホログラムスクリーン， １１．．．投影装置， １２．．．映像光， ８．．．観察者， ８０．．．映像観察範囲，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 健一朗 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 西井 克昌 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 2H021 BA21 BA27 BA32 2H049 CA05 CA16 CA22 CA28 2K008 CC03 EE01 EE07 HH27

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投影装置から投射された映像光がホログ
   ラムスクリーン上の各点で散乱・拡散されて出射光とな
   ることにより映像が再生されるホログラムスクリーンに
   おいて，上記ホログラムスクリーンにおける映像観察範
   囲に対して上記出射光の各ＲＧＢ成分がそれぞれ重複・
   混合されて到達する散乱特性を有することを特徴とする
   ホログラムスクリーン。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記出射光の各ＲＧ
   Ｂ成分が上記映像観察範囲に向かう方向成分を持つ散乱
   角を有することを特徴とするホログラムスクリーン。
3. 【請求項３】 請求項１または２において，多重露光に
   より作製されたホログラム素子より構成されている，ま
   たは入射光の回折角度がそれぞれ異なるホログラム素子
   を複数枚積層した積層ホログラム素子より構成されてい
   ることを特徴とするホログラムスクリーン。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項において，
   白色光による回折光の半値幅が１５０ｎｍ以上となる回
   折特性を有することを特徴とするホログラムスクリー
   ン。
5. 【請求項５】 請求項４において，多重露光により作製
   されたホログラム素子より構成されている，または白色
   光による回折光の中心波長がそれぞれ異なるホログラム
   素子を複数枚積層した積層ホログラム素子より構成され
   ていることを特徴とするホログラムスクリーン。
6. 【請求項６】 投影装置から投射された映像光がホログ
   ラムスクリーン上の各点で散乱・拡散されて出射光とな
   ることにより映像が表示され，該ホログラムスクリーン
   における映像観察範囲に対して上記出射光の各ＲＧＢ成
   分がそれぞれ重複・混合されて到達する散乱特性を有す
   るホログラムスクリーンを製造するに当たり，感光剤を
   多重露光する，または白色光による回折光の中心波長が
   それぞれ異なるホログラム素子を複数枚積層することを
   特徴とするホログラムスクリーンの製造方法。
7. 【請求項７】 投影装置から投射された映像光がホログ
   ラムスクリーン上の各点で散乱・拡散されて出射光とな
   ることにより映像が表示され，該ホログラムスクリーン
   における映像観察範囲に対して上記出射光の各ＲＧＢ成
   分がそれぞれ重複・混合されて到達する散乱特性を有す
   ると共に白色光による回折光の半値幅が１５０ｎｍ以上
   となる回折特性を有するホログラムスクリーンを製造す
   るに当たり，感光剤を多重露光する，または白色色によ
   る回折光の中心波長がそれぞれ異なるホログラム素子を
   複数枚積層することを特徴とするホログラムスクリーン
   の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項６または７において，参照光と共
   に物体光を感光剤に照射して該感光剤を多重露光するに
   当たり，上記物体光の一部をミラーにより反射させて物
   体光の感光剤に対する入射角とは異なる角度で入射可能
   な反射光となし，該反射光を物体光及び参照光と共に感
   光剤に照射することを特徴とするホログラムスクリーン
   の製造方法。
9. 【請求項９】 投影装置から投射された映像光がホログ
   ラムスクリーン上の各点で散乱・拡散されて出射光とな
   ることにより映像が表示され，該ホログラムスクリーン
   における映像観察範囲に対して上記出射光の各ＲＧＢ成
   分がそれぞれ重複・混合されて到達する散乱特性を有す
   ると共に白色光による回折光の半値幅が１５０ｎｍ以上
   となる回折特性を有するホログラムスクリーンを製造す
   るに当たり，参照光と共に物体光を感光剤に照射し，そ
   の後上記感光剤の厚みを変化させて該感光剤に干渉縞間
   隔分布を発生させることを特徴とするホログラムスクリ
   ーンの製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項９において，上記感光剤の厚み
    を変化させるために，該感光剤を膨張させた後収縮させ
    る，あるいは機械的変形を加えることを特徴とするホロ
    グラムスクリーンの製造方法。