JP2002351289A - 計算機ホログラム、計算機ホログラムの原版製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回折像を生成するための反射光、又は透過光の
波面の振幅値及び位相値を画素毎に記録し、かつ生産性
や品位の高い計算機ホログラム、計算機ホログラムの原
版製造方法を提供する。 【解決手段】本発明に係る反射型計算機ホログラム１
は、平面領域１ｂ１と非平面領域１ｂ２とを有する反射
面を画素１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ毎に備え、平面領域１
ｂ１の相対的高さ（光学的深さ）により当該画素の位相
値を記録し、平面領域１ｂ１と非平面領域１ｂ２との面
積比率により当該画素の振幅値を記録するよう構成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計算機ホログラ
ム、計算機ホログラムの原版製造方法に関する。計算機
ホログラムは、カード、商品パッケージ、紙幣、書類な
どに貼り付け、又は埋めこみ、偽造品に対する真贋判定
に主に用いられている。

【０００２】

【従来の技術】従来の画素分割された計算機ホログラム
は、振幅型あるいは位相型のどちらかのタイプが存在し
ている（O plus E, 1996 11月号,No204）。

【０００３】まず、上記の振幅型計算機ホログラムは、
図１６の平面図に示すように、計算機で算出される各画
素に対応した位相値および振幅値からなる複素平面情報
を記録する場合、透明板状あるいは反射板状媒体上の各
画素に遮光板を設け、各画素の位相値、振幅値に対応し
て遮光板の面積、位置を変化させている。図１６のＡＢ
断面図を図１７に示す。

【０００４】この種の振幅型ホログラムは、ローマン
型、リー型として知られているが（Oplus E, 1996 11月
号,No204）、欠点として、遮光板のみを使用することか
ら回折効率が低く、不完全な再生像が再生され、あるい
は複製生産が困難であり、そのため一般的な用途、例え
ばカード、商品パッケージ、紙幣、書類などに貼り付
け、偽造品に対する真贋判定などには応用されていな
い。

【０００５】一方、位相型ホログラムは、計算機で算出
される各画素に対応した複素平面情報から位相値情報の
みを取り出し、透明板状あるいは反射板状媒体上の各画
素が光路差を生じさせる位相変調領域として機能させる
ため、各画素の位相値に対応して位相変調領域の段差を
変化させている。図１８に位相型計算機ホログラムの平
面図を、図１９に図１８の断面図を示す。

【０００６】この種の位相型ホログラムはキノフォーム
型として知られており（O plus E,1996 11月号,No20
4）、再生像が明るく複製が生産しやすい長所があり、
一般的な用途、例えばカード、商品パッケージ、紙幣、
書類などに貼り付け、偽造品に対する真贋判定などに応
用されている。しかし欠点としては、計算機によって複
素平面情報から位相値情報のみを取り出す工程におい
て、フーリエ反復アルゴリズムを用いる為計算時間が多
く消費されることと、再生時において振幅情報が欠如し
てしまうことから不完全な再生像が再生される点が挙げ
られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の計算機ホログラ
ムは、上記のように位相型、あるいは振幅型のどちらか
であり、一般的な用途、例えばカード、商品パッケー
ジ、紙幣、書類などに貼り付け、偽造品に対する真贋判
定などに応用する場合は、位相型が利用されているが、
計算機によって複素平面情報から位相値情報のみを取り
出す工程において、フーリエ反復アルゴリズムを用いる
為、計算時間が多く消費されること、振幅情報が欠如し
不完全な再生像が再生されるという問題があった。

【０００８】そこで本発明では、特に反射面を有する多
数の画素を平面状に配列し、反射面に対する光の入射に
応じて、当該画素に固有の振幅及び位相の波面を有する
反射光を出射する計算機ホログラムであって、画素毎に
対応した反射部は、それぞれ光学的深さに応じた深さを
有しており、入射光を一様な方向へ反射する平面部と、
入射光を各方向へ拡散的に反射する非平面部とを固有の
振幅に応じた固有の面積比率で配分してなり、画素毎に
対応した反射部の平面部の深さは、固有の位相に応じた
固有の光学的深さを有してなることを特徴とする計算機
ホログラムとすることにより、位相情報、及び振幅情報
の両方を各々の画素に位相変調領域、拡散領域として記
録し、完全な再生像を得られること、そして計算機ホロ
グラムの設計工程において従来必要であった位相値情報
のみを取り出す工程が不要となり計算時間を短縮できる
こと、更に位相情報、及び振幅情報の両方を記録した媒
体原版から、容易に複製生産が可能である構造であるこ
とを特徴とする、計算機ホログラム、計算機ホログラム
の原版製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は、下記の構成を有する計算機ホログラ
ム、計算機ホログラムの原版製造方法を提供する。すな
わち、 （１） 反射面（図１ 反射金属膜）を有する多数の画
素１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを平面状に配列し、前記反射
面に対する光の入射に応じて、当該画素１ａ、１ｂ、１
ｃ、１ｄに固有の振幅及び位相の波面を有する反射光を
出射する計算機ホログラム（反射型計算機ホログラム）
１であって、前記画素１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ毎に対応
した反射部は、それぞれ光学的深さに応じた深さを有し
ており、入射光を一様な方向へ反射する平面部（平面領
域）１ｂ１と、入射光を各方向へ拡散的に反射する非平
面部（非平面領域）１ｂ２とを前記固有の振幅に応じた
固有の面積比率で配分してなり、前記画素１ａ、１ｂ、
１ｃ、１ｄ毎に対応した反射部の平面部の深さは、前記
固有の位相に応じた固有の光学的深さを有してなること
を特徴とする計算機ホログラム１。 （２） 多数の画素２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを平面状に
配列し、光の入射に応じて当該画素２ａ、２ｂ、２ｃ、
２ｄに固有の振幅及び位相の波面を有する透過光を画素
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ毎に出射する光透過部（図２
透過性樹脂）を備えた計算機ホログラム（透過型計算機
ホログラム）２であって、前記光透過部は、前記多数の
画素２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが設けられた入射面と、前
記入射面の反対側にある出射面２ｂ４とを備え、前記画
素２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ毎に対応した入射面は、入射
光を一様な方向へ透過する平面部（平面領域）２ｂ１
と、入射光を各方向へ拡散的に透過する非平面部（非平
面領域）２ｂ２とを前記固有の振幅に応じた固有の面積
比率で配分してなり、前記画素毎に対応した光透過部２
ｂ３は、前記固有の位相に応じた固有の光路長を有して
なることを特徴とする計算機ホログラム２。 （３） 多数の画素を平面状に配列し、光の入射に応じ
て当該画素に固有の振幅及び位相の波面を有する透過光
を画素毎に出射する光透過部を備えた計算機ホログラム
であって、前記光透過部は、前記多数の画素が設けられ
た入射面と、前記入射面の反対側にある出射面とを備
え、前記画素毎に対応した出射面は、前記光透過部の透
過光を一様な方向へ出射する平面部と、前記光透過部の
透過光を各方向へ拡散的に出射する非平面部とを前記固
有の振幅に応じた固有の面積比率で配分してなり、前記
画素毎に対応した光透過部は、前記固有の位相に応じた
固有の光路長を有してなることを特徴とする計算機ホロ
グラム。 （４） 請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の計
算機ホログラムを製造するための原版を、エッチングを
用いて製造するための、計算機ホログラムの原版製造方
法であって、前記計算機ホログラムの前記平面部２ａ
１、２ｂ１に対応する前記原版の部位を、異方性エッチ
ング（図５、図７）を用いて平面状に形成するステップ
（図９〜図１３）と、前記計算機ホログラムの前記非平
面部２ａ２、２ｂ２に対応する前記原版の部位を、等方
性エッチング（図４、図６）を用いて凹面状又は凸面状
に形成するステップ（図１４、図１５）とを備えたこと
を特徴とする計算機ホログラムの原版製造方法である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係
る、好ましい実施例につき、図１〜図１５を用いて説明
を行う。図１は本発明の実施形態に係る一実施例である
反射型計算機ホログラムの断面図、図２は本発明の実施
形態に係る一実施例である透過型計算機ホログラムの断
面図、図３は本発明の実施形態に係る一実施例である曲
面凸型構造をもつ計算機ホログラムの断面図、図４は等
方性エッチングを行ったシリコン基板断面形状図、図５
は異方性エッチングを行ったシリコン基板断面形状図、
図６は本発明の実施形態に係る一実施例の計算機ホログ
ラムにおける曲面凹型構造による入射光拡散及び振幅制
御説明図、図７は本発明の実施形態に係る一実施例の計
算機ホログラムにおける平面段差構造による入射光位相
変調説明図、図８は本発明の実施形態に係る一実施例の
計算機ホログラムにおける計算機により算出される各画
素に対応する複素平面の波面データ、図９は本発明の実
施形態に係る一実施例の計算機ホログラムにおけるシリ
コン原版エッチングによる計算機ホログラム原版作製説
明図（位相成分（π）エッチング用レジスト層形成後の
断面図）、図１０は本発明の実施形態に係る一実施例の
計算機ホログラムにおけるシリコン原版エッチングによ
る計算機ホログラム原版作製説明図（位相成分（π）エ
ッチング後の断面図）、図１１は本発明の実施形態に係
る一実施例の計算機ホログラムにおけるシリコン原版エ
ッチングによる計算機ホログラム原版作製説明図（位相
成分（π/2）エッチング用レジスト層形成後の断面
図）、図１２は本発明の実施形態に係る一実施例の計算
機ホログラムにおけるシリコン原版エッチングによる計
算機ホログラム原版作製説明図（位相成分（π/2）エッ
チング後の断面図）、図１３は本発明の実施形態に係る
一実施例の計算機ホログラムにおけるシリコン原版エッ
チングによる計算機ホログラム原版作製説明図（位相成
分エッチング後、レジスト剥離した断面図。％表示は記
録すべき振幅値を示す。）、図１４は本発明の実施形態
に係る一実施例の計算機ホログラムにおけるシリコン原
版エッチングによる計算機ホログラム原版作製説明図
（振幅成分エッチング用レジスト層形成後の断面図）、
図１５は本発明の実施形態に係る一実施例の計算機ホロ
グラムにおけるシリコン原版エッチングによる計算機ホ
ログラム原版作製説明図（振幅成分エッチング後、レジ
スト剥離状態の断面図。％表示は記録された振幅値を示
す。）である。

【００１１】大量生産を考慮した場合、計算機ホログラ
ムの原版を作成し、原版からニッケルめっき技術などを
用いて金型を作成し、この金型から樹脂を成型してホロ
グラムの複製を大量生産する方法が好ましい。計算機ホ
ログラムの原版は、半導体製造プロセスを利用してシリ
コン・ウエファー上にエッチングを行って形成する。

【００１２】シリコンのエッチングは、既に確立された
ケミカル・エッチング、リアクティブ・イオン・エッチ
ング等のドライ・エッチング技術によって、等方性、異
方性エッチングが可能である（サブミクロン・リソグラ
フィー・総合技術資料集、難波進監修、サイエンス・フ
ォーラム社）。

【００１３】上記の等方性エッチングでは、被エッチン
グ物に関して、エッチングが表面に平行な方向、及び深
さ方向に等速なエッチングスピードを持ってエッチング
が行われる為、エッチング後の形状は図４のようは曲面
凹形状となる。一方、上記の異方性エッチングでは、一
般的に被エッチング物の深さ方向に対して、エッチング
速度が速く、表面に平行な方向に対しては、エッチング
速度は非常に遅い為、エッチング後の形状は、側面が切
り立ち、底面も水平な図５のような形状が得られる。

【００１４】本実施例では、これらの等方性エッチング
と、異方性エッチングとを併用してシリコン基板上にホ
ログラム原版を作成するものである。図６に等方性エッ
チングによって作られたシリコン原版から金型を作成
し、金型から成型した樹脂の形状を示す。

【００１５】図６の如く、等方性エッチングによって形
成された曲面凹形状によって、その部分を通過する入射
光は拡散して透過し、ホログラム像の再生には寄与しな
い。つまり、この等方性エッチングで形成された曲面凹
形状の面積を所定の値に制御することで、入射光の透過
率すなわち、透過光の振幅強度を所望の値に制御するこ
とが可能である点に本発明人は着目し、鋭意検討を加え
た結果、以下に詳細な説明を行う本実施例の計算機ホロ
グラムの構成に到達したものである。一方、異方性エッ
チングによって形成された段差は図７の様に平面である
為、入射光に対して段差の光路長に対応した位相変調が
行われる点は、従来の構成と同様である。

【００１６】図８に、画素分割された計算機ホログラム
設計時に、計算機より得られる各画素に対応した複素平
面の波面データの一例を示す。図８では、例として４画
素分のデータを図示しており、そのＸ軸が波面データの
実部、Ｙ軸が虚部を示し、（０、０）を中心として周上
に波面データが位置する円の半径（波面データの原点
（０、０）からの距離）が振幅を表し、Ｘ軸から測った
波面データの座標に至る反時計回りの回転角が、波面デ
ータの位相を表現している。

【００１７】位相に関しては周知の如く１周期２πであ
り、振幅に関しては最大値100％に規格化して示してい
る。図８に図示した４画素分の位相、振幅組み合わせデ
ータ（波面データ）はそれぞれ、(0π, 33％)、(π/2,
66%)、 (π, 0%)、(3π/2, 100%)である。

【００１８】そこで、この４画素の位相成分を、異方性
エッチングによってホログラム原版にエッチング記録す
る例を以下に示す。

【００１９】まず、一般的な半導体プロセスと同様に、
シリコン・ウエファー上にレジストを塗布し、ステッパ
ーなどの露光装置によるパターン露光後現像し、図９の
ようなレジスト層を得る。図９のレジスト・パターンは
光学的深さπをエッチングする為のパターンである。こ
のレジスト層をエッチング・マスクとして異方性エッチ
ングを行い、図１０のようにシリコン・エッチング・パ
ターンを得る。

【００２０】次に、図１０のレジストを剥離し、シリコ
ン・ウエファー上にレジストを塗布して、ステッパーな
どの露光装置によるパターン露光後現像し、図１１のよ
うなレジスト層を得る。図１１のレジストパターンは光
学的深さπ／２をエッチングする為のパターンである。
このレジスト層をエッチング・マスクとして異方性エッ
チングを行い、図１２のようにシリコン・エッチング・
パターンを得る。

【００２１】更に、図１２のレジストを剥離した状態を
図１３に示す。この段階で位相記録は終了し、すなわち
図１３における、製作中の原版の部位、１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ，１３ｄは、それぞれ位相が０、１／２π、
π、３／２πに対応する相対的な高さの形状となり、相
対的な光学深さを有している。

【００２２】次に振幅記録を行う。なお以下の各図面で
は、４つの各々の画素上に記録すべき振幅値を、33％、
66％、0％、100％と説明の為記す。このそれぞれの振幅
値に対応した面積を平面状の位相変調領域（以下、平面
領域とも言う）として各々の画素上に確保し、それ以外
の画素部分に関して等方性エッチングを行って、非平面
状の光拡散領域（以下、非平面領域ともいう）を形成す
る。

【００２３】図１４は、図１３のシリコン・ウエファー
上にレジストを塗布し、ステッパーなどの露光装置によ
るパターン露光後現像し、各々の画素上に記録すべき振
幅値、33％、66％、0％、100％に対応した面積分をレジ
スト層で形成した工程を示す。このレジスト層をマスク
として等方性エッチングを行うことで、図１５のような
曲面凹形状の光拡散領域として、先に形成した位相成分
を記録した画素上に重ねて形成することが出来る。

【００２４】ここで、画素における反射面（反射型計算
機ホログラムの場合）、または入射面（透過型計算機ホ
ログラムの場合）全面積中の平面領域の面積の比率に応
じた振幅値を、当該画素から反射又は透過する光は有し
ている。そのため、当該画素を透過、又は当該画素から
反射する光の内、回折像の生成に寄与する光の強度は、
上記振幅値に応じた値、つまり画素における反射面また
は入射面全面積中の平面領域の面積の比率に応じた値と
なっている。すなわち、光の入射に応じて、各画素が所
定の振幅値、位相値の回折光を出射する計算機ホログラ
ムのための原版が、ここに完成している。

【００２５】図１５に示す完成した原版からニッケルめ
っき技術などを用いて金型を作成し、この金型を使用し
て樹脂を成型しホログラムの複製を大量生産することが
出来る。図２に、金型を使用して光透過性樹脂で作製し
たホログラムの複製品２示す。

【００２６】この複製品２は透過型ホログラムであり、
入射光（照明光）が入射すると、透過光が再生像を再生
する。なお図２と異なり、入射面を全面平面状とし、出
射面側に平面領域と、非平面領域とを設けて振幅値を記
録するようにしても良い。また、図１のように、樹脂成
型品に反射金属膜を蒸着すると、反射型ホログラム１と
なる。この場合は入射光側に、反射回折光による再生像
が現れる。

【００２７】図３はシリコン原版を、そのまま鋳型とし
て使用し樹脂成型した成形品３の例を示す。この場合、
成型品３の凹凸がシリコン原版に対して反転する為、シ
リコン原版上の曲面凹み形状が、樹脂成型品上では曲面
凸形状となる。しかし、凸型になっても、凹型と同等な
光拡散効果を持つので、ホログラム上での振幅制御は、
図２図示構成と同様に、良好に行うことが出来る。

【００２８】ここで図１及び図２図示の計算機ホログラ
ムの特徴的な構成をまとめると、図２に示す透過型計算
機ホログラム２の断面図には、４つの画素２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄが示され、各画素は平面領域と、非平面領域
とをその入射面に形成している。画素２ｂを例に取る
と、平面領域が２ｂ１、非平面領域が２ｂ２である。こ
こで各画素の平面領域の、他の画素に対する相対的高さ
が所定の値となるよう制御され、その結果各画素の入射
面から出射面２ｂ４に至る光透過性媒質２ｂ３（樹脂）
の光路長が異なることによって、各画素から出射される
透過光の波面の位相値が、それぞれ所定の値となってい
る。また各画素から出射される透過光の波面の振幅値
が、上記の平面領域と非平面領域との比率に応じて制御
されることによって、それぞれ所定の値となっているこ
とは先に説明した通りである。なお、光の入射面ではな
く反射面に、平面領域と非平面領域とを設けた構成とす
ることもまた可能であることを先に説明した。

【００２９】同様に、図１に示す反射型計算機ホログラ
ム１の断面図には、４つの画素１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
が示され、各画素は平面領域と、非平面領域とをその反
射面に形成している。画素１ｂを例に取ると、平面領域
が１ｂ１、非平面領域が１ｂ２である。ここで各画素の
平面領域の、他の画素に対する相対的高さが所定の値と
なるよう制御され、その結果各画素の光学深さが固有の
値となることによって、各画素の反射面から出射される
反射光の波面の位相値が、それぞれ所定の値となってい
る。また各画素から出射される反射光の波面の振幅値
が、上記の平面領域と非平面領域との比率に応じて制御
されてそれぞれ所定の値となっていることは先に説明し
た通りである。

【００３０】上記の例では、便宜上計算機から出力した
画素数を４で説明しているが、実際に使用している画素
数は数十万以上となり、画素数に原理上の制限はない。
また、計算機から出力された複素平面の波面データに関
して、位相値は0π,π/2, π, 3π/2, の4値に量子化
し、振幅値に関しても , 0%, 33％, 66%, 100%の4値に
量子化した例で便宜上説明しているが、実際計算機から
出力される値は、0から2π、あるいは0から100％の連続し
た値であるので、出力された連続値をそのまま使用する
場合、あるいは４値以上の値数に量子化する方法で行わ
れており、記録位相値、振幅値に制限は無いことは言うま
でも無い。

【００３１】以上のように、本発明の計算機ホログラム
は、計算機によって算出された複素平面で表される波面
を、位相情報及び振幅情報に分解して正確に記録できる
為、従来の振幅型計算機ホログラム、あるいは位相型計
算機ホログラムよりも完全な情報記録が可能になり、そ
の結果優れた再生像が再生可能となる。また計算機ホロ
グラムの構造は単純な形状をしているので、原版から金
型を作製し、樹脂による成型を利用して大量複製を容易
に行うことが出来る。更に従来の位相型計算機ホログラ
ムにおいては、計算機が算出する各画素に対応する複素
平面の波面から、位相値のみを抽出するのにフーリエ反
復アルゴリズムを使用しており、多くの計算時間を消費
していたが、本発明はその必要はなく、位相値、及び振
幅値の算出結果をそのまま記録すればよいので、位相値
抽出工程を削減し計算時間を短縮することができる。本
発明に係る計算機ホログラムはプリペイドカード、ＩＤ
カード、商品パッケージ、免許証等の上に形成し、偽造
防止のマークとし、あるいは商品のデザインの一部とし
て、利用することが可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明は、反射面を
有する多数の画素を平面状に配列し、反射面に対する光
の入射に応じて、当該画素に固有の振幅及び位相の波面
を有する反射光を出射する計算機ホログラムであって、
画素毎に対応した反射部は、それぞれ光学的深さに応じ
た深さを有しており、入射光を一様な方向へ反射する平
面部と、入射光を各方向へ拡散的に反射する非平面部と
を固有の振幅に応じた固有の面積比率で配分してなり、
画素毎に対応した反射部の平面部の深さは、固有の位相
に応じた固有の光学的深さを有してなることを特徴とす
る計算機ホログラムとすることにより、位相情報、及び
振幅情報の両方を各々の画素に位相変調領域、拡散領域
として記録し、完全な再生像を得られること、そして計
算機ホログラムの設計工程において従来必要であった位
相値情報のみを取り出す工程が不要となり計算時間を短
縮できること、更に位相情報、及び振幅情報の両方を記
録した媒体原版から、容易に複製生産が可能である構造
であることを特徴とする、計算機ホログラム、計算機ホ
ログラムの原版製造方法を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る一実施例である、反
射型計算機ホログラムの断面図である。

【図２】 本発明の実施形態に係る一実施例である、透
過型計算機ホログラムの断面図である。

【図３】 本発明の実施形態に係る一実施例である、曲
面凸型構造をもつ計算機ホログラムの断面図である。

【図４】 等方性エッチングを行ったシリコン基板断面
形状図である。

【図５】 異方性エッチングを行ったシリコン基板断面
形状図である。

【図６】 本発明の実施形態に係る一実施例の計算機ホ
ログラムにおける、曲面凹型構造による入射光拡散及び
振幅制御説明図である。

【図７】 本発明の実施形態に係る一実施例の計算機ホ
ログラムにおける、平面段差構造による入射光位相変調
説明図である。

【図８】 本発明の実施形態に係る一実施例の計算機ホ
ログラムにおける、計算機により算出される各画素に対
応する複素平面の波面データである。

【図９】 本発明の実施形態に係る一実施例の計算機ホ
ログラムにおける、シリコン原版エッチングによる、計
算機ホログラム原版作製説明図（位相成分（π）エッチ
ング用レジスト層形成後の断面図）である。

【図１０】 本発明の実施形態に係る一実施例の計算機
ホログラムにおける、シリコン原版エッチングによる、
計算機ホログラム原版作製説明図（位相成分（π）エッ
チング後の断面図）である。

【図１１】 本発明の実施形態に係る一実施例の計算機
ホログラムにおける、シリコン原版エッチングによる、
計算機ホログラム原版作製説明図（位相成分（π/2）エ
ッチング用レジスト層形成後の断面図）である。

【図１２】 本発明の実施形態に係る一実施例の計算機
ホログラムにおける、シリコン原版エッチングによる、
計算機ホログラム原版作製説明図（位相成分（π/2）エ
ッチング後の断面図）である。

【図１３】 本発明の実施形態に係る一実施例の計算機
ホログラムにおける、シリコン原版エッチングによる、
計算機ホログラム原版作製説明図（位相成分エッチング
後、レジスト剥離した断面図。％表示は記録すべき振幅
値を示す。）である。

【図１４】 本発明の実施形態に係る一実施例の計算機
ホログラムにおける、シリコン原版エッチングによる、
計算機ホログラム原版作製説明図（振幅成分エッチング
用レジスト層形成後の断面図）である。

【図１５】 本発明の実施形態に係る一実施例の計算機
ホログラムにおける、シリコン原版エッチングによる、
計算機ホログラム原版作製説明図（振幅成分エッチング
後、レジスト剥離状態の断面図。％表示は記録された振
幅値を示す。）である。

【図１６】 従来の振幅型ホログラムの平面図である。

【図１７】 図１６の振幅型ホログラムの断面図であ
る。

【図１８】 従来の位相型ホログラムの平面図である。

【図１９】 図１８の位相型ホログラムの断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 反射型計算機ホログラム（計算機ホログラム） １ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 画素 １ｂ１ 平面領域（平面部） １ｂ２ 非平面領域（非平面部） ２ 透過型計算機ホログラム（計算機ホログラム） ２ｂ１ 平面領域（平面部） ２ｂ２ 非平面領域（非平面部） ２ｂ３ 光透過部 ２ｂ４ 出射面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】反射面を有する多数の画素を平面状に配列
   し、前記反射面に対する光の入射に応じて、当該画素に
   固有の振幅及び位相の波面を有する反射光を出射する計
   算機ホログラムであって、 前記画素毎に対応した反射部は、 それぞれ光学的深さに応じた深さを有しており、入射光
   を一様な方向へ反射する平面部と、入射光を各方向へ拡
   散的に反射する非平面部とを前記固有の振幅に応じた固
   有の面積比率で配分してなり、 前記画素毎に対応した反射部の平面部の深さは、前記固
   有の位相に応じた固有の光学的深さを有してなることを
   特徴とする計算機ホログラム。
2. 【請求項２】多数の画素を平面状に配列し、光の入射に
   応じて当該画素に固有の振幅及び位相の波面を有する透
   過光を画素毎に出射する光透過部を備えた計算機ホログ
   ラムであって、 前記光透過部は、 前記多数の画素が設けられた入射面と、前記入射面の反
   対側にある出射面とを備え、 前記画素毎に対応した入射面は、入射光を一様な方向へ
   透過する平面部と、入射光を各方向へ拡散的に透過する
   非平面部とを前記固有の振幅に応じた固有の面積比率で
   配分してなり、 前記画素毎に対応した光透過部は、前記固有の位相に応
   じた固有の光路長を有してなることを特徴とする計算機
   ホログラム。
3. 【請求項３】多数の画素を平面状に配列し、光の入射に
   応じて当該画素に固有の振幅及び位相の波面を有する透
   過光を画素毎に出射する光透過部を備えた計算機ホログ
   ラムであって、 前記光透過部は、前記多数の画素が設けられた入射面
   と、前記入射面の反対側にある出射面とを備え、 前記画素毎に対応した出射面は、前記光透過部の透過光
   を一様な方向へ出射する平面部と、前記光透過部の透過
   光を各方向へ拡散的に出射する非平面部とを前記固有の
   振幅に応じた固有の面積比率で配分してなり、 前記画素毎に対応した光透過部は、前記固有の位相に応
   じた固有の光路長を有してなることを特徴とする計算機
   ホログラム。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載
   の計算機ホログラムを製造するための原版を、エッチン
   グを用いて製造するための、計算機ホログラムの原版製
   造方法であって、 前記計算機ホログラムの前記平面部に対応する前記原版
   の部位を、異方性エッチングを用いて平面状に形成する
   ステップと、 前記計算機ホログラムの前記非平面部に対応する前記原
   版の部位を、等方性エッチングを用いて凹面状又は凸面
   状に形成するステップとを備えたことを特徴とする計算
   機ホログラムの原版製造方法。