JP2003084138A - ホログラム反射板とその製造方法 - Google Patents

ホログラム反射板とその製造方法

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JP2003084138A
JP2003084138A JP2001274848A JP2001274848A JP2003084138A JP 2003084138 A JP2003084138 A JP 2003084138A JP 2001274848 A JP2001274848 A JP 2001274848A JP 2001274848 A JP2001274848 A JP 2001274848A JP 2003084138 A JP2003084138 A JP 2003084138A
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Takashi Nishihara
隆 西原
Akihiko Kobayashi
昭彦 小林
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Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶画像が明るく見えるようにするためのホロ
グラム反射板に、さらなる装飾性を付加するあたり、表
示装置が電源ONの際には液晶による画像表示を損なわ
ず、表示装置が電源OFFの際にも装飾パターンの表示
を可能とする。 【解決手段】回折光の出射方向・範囲を規定するパター
ンと、前記パターンとは異なる装飾画像を構成するパタ
ーンとが露光記録されたホログラムを採用する。特に、
回折光の出射方向・範囲を規定するパターンと、前記パ
ターンとは異なる装飾画像を構成するパターンとの回折
効率の差に応じて、前記装飾画像がハーフトーン調に視
覚される構成が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型の液晶表示
装置に用いられる反射版に関するものであり、特に、ホ
ログラムを用いたタイプの反射版において、液晶パネル
による画像表示を妨害することなく、装飾性を持たせる
ための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】反射型の液晶ディスプレイで、正面近く
から明るい像を観察できるようにするための方法,ある
いは、周辺光を表示光として有効に寄与させるための方
法などの目的で、液晶パネルの背面(観察者と反対側)
に配置する反射層として、ホログラムを採用する各種の
提案が公知であり、ホログラムの種類として、体積位相
透過型ホログラムを用いることも行なわれている。体積
位相透過型ホログラムを用いた反射板は、図1に例示さ
れるような構成であり、鏡面反射板1の前面(観察者
側)となる表面(同図では左側)に、斜めから入射した
光を正面に近い方向に回折するような軸外し回折機能を
持つ体積位相透過型ホログラム2が配置された構成であ
る。同図では、鏡面反射板1と体積位相透過型ホログラ
ム2は離間させて示しているが、実際には、両者は密着
積層する構成が多い。
【0003】また、ホログラムの回折機能として、上記
のような軸外し回折機能を持たせる場合や、入射光を拡
散または集光するような回折機能を持たせる場合など、
目的に応じて適宜に変更される。さらに、回折機能のみ
を持つホログラムだけでは反射板としての機能が低いた
め、光反射層を付与する必要があるが、上記のように、
鏡面を持つ反射層だけでなく、散乱反射面を持つ反射層
など、やはり目的に応じて適宜に変更される。
【0004】図2に示すように、図1の反射板に斜め方
向(同図で、左上から右下へ)から光が入射すると、体
積透過型ホログラム2が角度依存性を持っている場合、
入射光は、回折されずにそのまま透過して鏡面反射板1
で正反射方向(同図で、右上から左下へ)に反射され
る。この反射光が、体積透過型ホログラム2の持つ角度
依存性(この例では、ホログラム2内に施した斜線に沿
った「右上→左下」または「左下→右上」の方向での入
射光に対して回折を生じる特性)に合致すると、ホログ
ラム2で回折されて、正面に近い方向に出射するため、
正面近くから明るい表示画像を観察することが可能とな
る。
【0005】従来のホログラム反射板は、表示輝度の向
上した方向・範囲を制御することが優先的な課題であ
り、ホログラムに撮影記録するパターンとしては、表示
範囲を規定するような物体光(すりガラスのような拡散
板を通過した光など)の記録にとどまっており、ホログ
ラムを再生しても、全面が均一に光るのみであり、それ
以上の装飾効果を発揮することはなかった。
【0006】上記の装飾効果は、液晶表示による有効領
域の外で発揮させても良いし、前記有効領域内で発揮さ
せても良い。後者では、液晶表示装置の電源をOFFに
している場合でも、表示画面で画像パターンを表示する
ことが可能である。
【0007】ホログラムを用いた反射板(以下、ホログ
ラム反射板と称する)に、さらなる装飾効果を持たせる
ために、種々の方法によりホログラム反射板に画像パタ
ーンを付加することが考えられている。その手法の一つ
として、ホログラムに画像パターンをホログラフィック
に記録することが考えられる。
【0008】前記手法に基づくホログラム反射板(画像
パターンとして、文字「Top」を記録)を液晶表示装
置に搭載した場合の一例を図3に示す。同図に示すよう
に、ホログラフィックに記録された文字パターン「To
p」の部分3のみが光り、背景に光らない暗い部分4が
あると、このような部分にあたる液晶による表示像5が
非常に見えにくくなるという問題点がある。文字の部分
を暗く背景を明るく反転しても、同様の問題があること
に変わりはない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点を解決するためになされたものであり、液晶画像
が明るく見えるようにするためのホログラム反射板に、
さらなる装飾性を付加するあたり、表示装置が電源ON
の際には液晶による画像表示を損なわず、表示装置が電
源OFFの際にも装飾パターンの表示を可能とすること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明によるホ
ログラム反射板は、少なくとも体積位相反射型ホログラ
ム層を備えるホログラム反射板において、前記ホログラ
ム層は、回折光の出射方向・範囲を規定するパターン
と、前記パターンとは異なる装飾画像を構成するパター
ンとが露光記録された構成であることを特徴とする。
【0011】請求項2の発明によるホログラム反射板
は、少なくとも体積位相透過型ホログラム層と光反射層
とを備えるホログラム反射板において、前記ホログラム
層は、回折光の出射方向・範囲を規定するパターンと、
前記パターンとは異なる装飾画像を構成するパターンと
が露光記録された構成であることを特徴とする。
【0012】請求項3によるホログラム反射板は、、回
折光の出射方向・範囲を規定するパターンと装飾画像を
構成するパターンは、同一のホログラムからの回折光を
露光記録することにより決定されることを特徴とする請
求項1または2に記載のホログラム反射板である。
【0013】請求項4によるホログラム反射板は、、装
飾画像を構成するパターンは、回折光の出射方向・範囲
を規定するためのパターンを物体光として露光記録する
工程とは別に、装飾画像の記録されたホログラムからの
回折光を物体光として露光記録する工程によって得られ
ることを特徴とする請求項1または2に記載のホログラ
ム反射板である。
【0014】請求項5によるホログラム反射板は、、装
飾画像を構成するパターンは、回折光の出射方向・範囲
を規定するためのパターンを物体光として露光記録する
際に、ホログラム感光材料の前面に配置したマスクパタ
ーンを通して露光記録されたものであることを特徴とす
る請求項1または2に記載のホログラム反射板である。
【0015】請求項6によるホログラム反射板は、、マ
スクパターンは、透過/遮光(もしくは、半透過/遮
光)により規定され、前記マスクパターンに応じた装飾
画像を構成するパターンは、網点を構成要素とすること
を特徴とする請求項5記載のホログラム反射板である。
【0016】請求項7によるホログラム反射板は、ホロ
グラムからの回折光で最も暗い部分が、最も明るい部分
の1/10以上の明るさであることを特徴とする請求項
1〜6の何れかに記載のホログラム反射板である。
【0017】請求項8によるホログラム反射板は、、回
折光の出射方向・範囲を規定するパターンと、前記パタ
ーンとは異なる装飾画像を構成するパターンとが、ホロ
グラム内の同一領域に露光記録され、両者の回折効率の
差に応じて、前記装飾画像がハーフトーン調に視覚され
る構成であることを特徴とする請求項1〜7の何れかに
記載のホログラム反射板。
【0018】上記の何れかのホログラム反射板にあたっ
て、本発明によるホログラム反射板の製造方法は、透過
/遮光(もしくは、半透過/透過)により規定されるマ
スクパターンを介して、ホログラム記録用の感光材料に
コヒーレント光を照射することにより、装飾画像を構成
するパターンをホログラフィックに露光記録する工程を
含むことを特徴とする。
【0019】本発明によるホログラム反射板の他の製造
方法は、装飾画像の記録された透過型ホログラムからの
回折光を、透過/遮光(もしくは、半透過/透過)によ
り規定されるマスクパターンを介して、ホログラム記録
用の感光材料に照射することにより、装飾画像を構成す
るパターンをホログラフィックに露光記録する工程を含
むことを特徴とする。
【0020】
【実施の形態】以下、本発明の実施形態について、図面
を用いて詳細に説明を行う。図4は、本発明によるホロ
グラム反射板の一例を示す概要図である。同図のホログ
ラム反射板は、ハーフトーンのパターン画像が記録され
ている体積位相透過型ホログラム6と、鏡面反射板1と
によって構成される。ここで、用いるハーフトーンのパ
ターン画像が記録された体積透過型ホログラム6は、例
えば次のようにして作成される。
【0021】図5は、本実施形態のホログラムを作製す
る方法の一例を示す概要図である。ここでは、複製用の
マスターとなる透過型ホログラム7にマスク8を重ね、
マスク8のパターン面に密着させて感光材料9が配置さ
れている。ホログラムが露光複製された感光材料9が、
図4のホログラム反射板を構成する体積位相透過型ホロ
グラム6となる。
【0022】マスターホログラムである透過型ホログラ
ム7は、表示範囲を規定するような物体光(すりガラス
のような拡散板を通過した光など)の記録された、装飾
パターンを持たない従来のホログラム反射板を構成する
ものと同様なホログラムである。
【0023】マスク8には、例えば図6に示すように、
「Top」の文字パターン部分10が透明に、その周囲
の部分11が半透過の状態になっていというような、透
明/半透過で規定される装飾パターンが形成されてい
る。
【0024】図5で、複製用のレーザー光12を照射す
ると、この光は透過型ホログラム7で、透過光13と回
折光14に分かれる。2つの光はそれぞれマスク8を通
過した後に感光材料9に到達し、この2つの光の干渉に
よって、感光材料9上に透過型のホログラムが記録され
る。
【0025】記録時の露光量に応じてホログラムの明る
さは異なり、普通は露光量が多いと明るくなる。それ
で、透過率の高い部分には明るいホログラムが、低い部
分には暗いホログラムが記録されることになる。マスク
8には透過/半透過の装飾パターンが形成されているの
で、感光材料9上でには、透過率の高い部分と低い部分
に応じた露光量に違いが生じ、露光複製されるホログラ
ムには回折効率の高い部分(Topの文字)と低い部分
(その周囲)が生じる。
【0026】複製されたホログラムは、図7に示すよう
に「Top」という文字パターン部分15が明るく光
り、その周囲の部分16はやや暗い明るさで光るといっ
たような、ハーフトーンのパターン画像が記録されたホ
ログラムとなる。
【0027】このようなホログラムを用いたホログラム
反射板を単体で観察すると、ホログラムの明るさの違い
により画像パターンが表示されるので、装飾性をもたせ
ることができる。
【0028】また、ホログラム反射板を液晶表示装置に
搭載して、前記装置により液晶画像を表示した時には、
図8のように視覚され、図3に示した従来の場合と違っ
て、明るさの違いがあるものの反射板全面が光っている
ので、液晶表示像5が読みとれない部分が生じない。
【0029】この際、ホログラムによる装飾画像パター
ンのコントラストが高すぎると、画像が液晶表示画像の
判別の邪魔をしてしまうので、ホログラム画像のコント
ラストは、あまり高くなりすぎないようにする必要があ
る。一般の反射型液晶の表示画像は20〜40程度のコ
ントラストなので、その半分以下の10以内程度に抑え
ておくことが、液晶表示画像の識別を損なわない上で好
適であり、ホログラム画像の暗い部分の明るさが、明る
い部分に対して1/10以上になるようにしておくのが
望ましい。
【0030】図9は、本発明によるホログラム反射板の
他例を示す概要図である。このホログラム反射板は、網
点を構成単位とするハーフトーンのパターン画像がホロ
グラフィックに記録されている体積位相透過型ホログラ
ム17と、鏡面反射板1とによって構成されている。
【0031】前記ホログラムは、例えば図10に示すよ
うに、マスターホログラム(透過型ホログラム)7と感
光材料9との間に、網点で装飾画像パターンが形成され
たマスク18を配置したホログラム露光複製のための光
学系によって、同様な複製を行なうことにより作製され
る。
【0032】ホログラム記録用の感光材料の中には、ダ
イナミックレンジが狭く、明るさの変化を表示しづらい
ものも多いが、「透過/半透過」でなく「透過/遮光」
により規定されるパターンを有するマスクであっても、
網点を構成単位として装飾パターンを規定するマスクだ
と、そのような感光材料でも、微妙なグラデーションの
表現が可能であり、上述したようなハーフトーン調の画
像の表現が可能である。
【0033】本発明は、以上の実施形態に限定されるも
のではなく、主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能
である。例えば、 (a)体積位相透過型ホログラムに代えて、体積位相反
射型ホログラムを用いる。この場合、マスターホログラ
ムとして反射型ホログラムを用い、マスターホログラム
からの反射回折光と感光材料を通過する複製用レーザー
光とが干渉する配置関係になるように光学系を変更し
て、露光複製が行なわれる。 (b)マスターホログラム自体が、装飾画像の記録され
たホログラムであっても良い。この場合、ハーフトーン
調を実現するために、マスターホログラム自体のコント
ラストを設定したり、露光複製時のマスクを適切に選定
する必要がある。 (c)表示範囲を規定するような物体光(すりガラスの
ような拡散板を通過した光など)の記録された、装飾パ
ターンを持たないマスターホログラムからの回折光と、
装飾パターンの記録されたマスターホログラムからの回
折光を、感光材料に多重記録したホログラムを採用す
る。 (d)ホログラムへの装飾パターンの記録領域を、ホロ
グラム反射板として液晶表示装置に搭載する場合の、液
晶画像表示の有効領域から外す。この場合は、ホログラ
ムによる装飾パターンが液晶表示画像の識別に影響を及
ぼすことがないため、ハーフトーン調の実現などを考慮
する必要がなく、回折効率の任意なホログラムを作製す
ることができる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により、装
飾性の一層向上したホログラム反射板が提供される。ホ
ログラムによる装飾画像がハーフトーン調であると、前
記画像が液晶表示の有効領域と重なっていても、表示装
置が電源ONの際には液晶による画像表示が損なわれ
ず、表示装置が電源OFFの際にもホログラムによる装
飾パターンの表示が可能である。
【0035】
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のホログラム反射板の一例について、概略
を示す説明図。
【図2】従来のホログラム反射板の一例について、光学
特性を示す説明図。
【図3】従来のホログラム反射板を搭載した液晶表示装
置による画像表示の一例を示す説明図。
【図4】本発明によるホログラム反射板の一例を示す説
明図。
【図5】図4のホログラムを作製する方法(光学系)の
一例を示す説明図。
【図6】図5で用いるマスクの一例を示す説明図。
【図7】図4のホログラムを視覚した状態を示す説明
図。
【図8】図4のホログラム反射板を搭載した液晶表示装
置による画像表示の一例を示す説明図。
【図9】本発明によるホログラム反射板の他例を示す説
明図。
【図10】図9のホログラムを作製する方法(光学系)
の一例を示す説明図。
【符号の説明】
1…反射層(鏡面反射板) 2,6,17…体積透過型ホログラム 3…装飾画像パターン 4…背景 5…液晶表示画像 7…マスターホログラム(透過型ホログラム) 8,18…マスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09F 9/30 349 G09F 9/30 349D 349Z 9/35 9/35 9/46 9/46 A Fターム(参考) 2H049 CA05 CA09 CA11 CA22 CA28 2H091 FA14Z FA19Z FC10 LA16 2K008 AA00 AA10 EE01 FF17 HH01 HH19 HH25 5C094 AA01 BA43 DA03 DA13 EB04 ED11 ED20 5G435 BB12 CC13 FF03 GG01 KK05 KK07

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも体積位相反射型ホログラム層を
    備えるホログラム反射板において、 前記ホログラム層は、回折光の出射方向・範囲を規定す
    るパターンと、前記パターンとは異なる装飾画像を構成
    するパターンとが露光記録された構成であることを特徴
    とするホログラム反射板。
  2. 【請求項2】少なくとも体積位相透過型ホログラム層と
    光反射層とを備えるホログラム反射板において、 前記ホログラム層は、回折光の出射方向・範囲を規定す
    るパターンと、前記パターンとは異なる装飾画像を構成
    するパターンとが露光記録された構成であることを特徴
    とするホログラム反射板。
  3. 【請求項3】回折光の出射方向・範囲を規定するパター
    ンと装飾画像を構成するパターンは、同一のホログラム
    からの回折光を露光記録することにより決定されること
    を特徴とする請求項1または2に記載のホログラム反射
    板。
  4. 【請求項4】装飾画像を構成するパターンは、回折光の
    出射方向・範囲を規定するためのパターンを物体光とし
    て露光記録する工程とは別に、装飾画像の記録されたホ
    ログラムからの回折光を物体光として露光記録する工程
    によって得られることを特徴とする請求項1または2に
    記載のホログラム反射板。
  5. 【請求項5】装飾画像を構成するパターンは、回折光の
    出射方向・範囲を規定するためのパターンを物体光とし
    て露光記録する際に、ホログラム感光材料の前面に配置
    したマスクパターンを通して露光記録されたものである
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のホログラム
    反射板。
  6. 【請求項6】マスクパターンは、透過/遮光(もしく
    は、透過/半透過)により規定され、 前記マスクパターンに応じた装飾画像を構成するパター
    ンは、網点を構成要素とすることを特徴とする請求項5
    記載のホログラム反射板。
  7. 【請求項7】ホログラムからの回折光で最も暗い部分
    が、最も明るい部分の1/10以上の明るさであること
    を特徴とする請求項1〜6の何れかに記載のホログラム
    反射板。
  8. 【請求項8】回折光の出射方向・範囲を規定するパター
    ンと、前記パターンとは異なる装飾画像を構成するパタ
    ーンとが、ホログラム内の同一領域に露光記録され、両
    者の回折効率の差に応じて、前記装飾画像がハーフトー
    ン調に視覚される構成であることを特徴とする請求項1
    〜7の何れかに記載のホログラム反射板。
  9. 【請求項9】透過/遮光(もしくは、透過/半透過)に
    より規定されるマスクパターンを介して、ホログラム記
    録用の感光材料にコヒーレント光を照射することによ
    り、装飾画像を構成するパターンをホログラフィックに
    露光記録する工程を含むことを特徴とするホログラム反
    射板の製造方法。
  10. 【請求項10】装飾画像の記録された透過型ホログラム
    からの回折光を、透過/遮光(もしくは、透過/半透
    過)により規定されるマスクパターンを介して、ホログ
    ラム記録用の感光材料に照射することにより、装飾画像
    を構成するパターンをホログラフィックに露光記録する
    工程を含むことを特徴とするホログラム反射板の製造方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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