JP2005316348A - 基盤に固着した貴金属膜からなるホログラフィック光学素子 - Google Patents
基盤に固着した貴金属膜からなるホログラフィック光学素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005316348A JP2005316348A JP2004163827A JP2004163827A JP2005316348A JP 2005316348 A JP2005316348 A JP 2005316348A JP 2004163827 A JP2004163827 A JP 2004163827A JP 2004163827 A JP2004163827 A JP 2004163827A JP 2005316348 A JP2005316348 A JP 2005316348A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- noble metal
- image
- heat
- gelatin
- hologram
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 40
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims abstract description 24
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims abstract description 24
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 30
- -1 silver halide Chemical class 0.000 claims description 24
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 11
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 claims description 9
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 abstract description 21
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 31
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 31
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 11
- 108010025899 gelatin film Proteins 0.000 description 9
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 3
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000012154 double-distilled water Substances 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005811 Viola adunca Nutrition 0.000 description 1
- 240000009038 Viola odorata Species 0.000 description 1
- 235000013487 Viola odorata Nutrition 0.000 description 1
- 235000002254 Viola papilionacea Nutrition 0.000 description 1
- 229910001361 White metal Inorganic materials 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229940006460 bromide ion Drugs 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- PDMYFWLNGXIKEP-UHFFFAOYSA-K gold(3+);trithiocyanate Chemical compound [Au+3].[S-]C#N.[S-]C#N.[S-]C#N PDMYFWLNGXIKEP-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002140 halogenating effect Effects 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012669 liquid formulation Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000000879 optical micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- ZNNZYHKDIALBAK-UHFFFAOYSA-M potassium thiocyanate Chemical compound [K+].[S-]C#N ZNNZYHKDIALBAK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940116357 potassium thiocyanate Drugs 0.000 description 1
- PPAHQJUSSZLWHV-UHFFFAOYSA-J potassium;gold(3+);tetrathiocyanate Chemical compound [K+].[Au+3].[S-]C#N.[S-]C#N.[S-]C#N.[S-]C#N PPAHQJUSSZLWHV-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940006280 thiosulfate ion Drugs 0.000 description 1
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L thiosulfate(2-) Chemical compound [O-]S([S-])(=O)=O DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 239000010969 white metal Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
- G03H2001/026—Recording materials or recording processes
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2260/00—Recording materials or recording processes
- G03H2260/50—Reactivity or recording processes
- G03H2260/63—Indirect etching, e.g. lithography
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2270/00—Substrate bearing the hologram
- G03H2270/10—Composition
- G03H2270/11—Crystal or glass
Abstract
【課題】化学的、機械的強度を有する、保存性、耐久性のあるホログラフィック光学素子の製造を目的とする。
【解決手段】写真感光材料に干渉縞の露光を与え、露光部に貴金属微粒子を析出させて、貴金属微粒子からなる干渉縞の像を形成した後焼成することにより、ゼラチンを燃焼除去し、貴金属微粒子を凝集させることにより基盤に固着した貴金属膜からなるホログラフィック光学素子を形成する。
【選択図】 図１
【解決手段】写真感光材料に干渉縞の露光を与え、露光部に貴金属微粒子を析出させて、貴金属微粒子からなる干渉縞の像を形成した後焼成することにより、ゼラチンを燃焼除去し、貴金属微粒子を凝集させることにより基盤に固着した貴金属膜からなるホログラフィック光学素子を形成する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、基盤に固着した貴金属膜で記録された干渉縞からなるホログラム及びホログラフィック光学素子並びにその製造方法に関するものである。
ホログラフィは画像情報を画像光と参照光の位相差による干渉縞として記録する技術であり、３次元像を再現できる３次元画像ディスプレイ及び光学素子の作製技術、干渉を利用した光学計測技術などとして利用されている。そしてこの技術を応用した製品はホログラムと呼ばれている。ホログラムの記録材料としては古くから銀塩感光材料が用いられている。これは単分散できわめて平均粒径の小さいハロゲン化銀粒子を使用して、干渉縞の強度変化を現像銀の有無による透過率の差として記録する振幅型ホログラム、あるいはそれを漂白してハロゲン化銀粒子の有無による屈折率差やハロゲン化銀粒子も除去した後のゼラチン膜の屈折率差で記録する位相型ホログラムとして使用されている。その他にゼラチン膜の屈折率差で記録する重クロム酸ゼラチンや、ポリマー膜表面の凸凹の形で記録するフォトレジスト、露光・未露光部の屈折率差で記録するフォトポリマーなど幾つかの材料が開発され、広く用いられている。
久保田敏弘、日本写真学会誌、６５、１５−２０（２００２）．
久保田敏弘、日本写真学会誌、６５、１５−２０（２００２）．
これらに記録されたホログラムはほとんどがゼラチンを含むなんらかのポリマーの膜を構成要素として含んでいる。ポリマーの膜は変質、損傷を生じやすく、それにより微細な干渉縞の像が損傷するとホログラム画像は劣化する。そのためホログラム画像は一般的に保存性が良好ではない。アートメディアあるいは光学素子として利用した場合、長期間変質しないということが重要であるが、現在のホログラム記録材料はその点から見て満足のいくものではない。アートメディアとしてのホログラムは、屋外に展示できない、室内でも照明を暗くしなければならない、カバーを掛けなければならないなど、その展示条件に制約が多く、ホログラムを広く展示することができないので、普及の妨げになっている。また、光学素子として使用する場合、強い光に長時間さらされるので光により劣化すると耐久性に問題が生じる。そのため安定で、保存性、耐久性に優れたホログラム記録材料と記録方法が望まれていた。
変質の主な原因には、１．光（紫外線）、２．湿度、３．空気中の酸素や微量の酸化性、腐食性ガスなどがある。
その改善方法の一つとして、銀塩感光材料では写真乳剤の改良、フォトポリマーなどではポリマーの改質による耐久性の向上が図られている。
特開平０９−２５１１９９号公報 特開２０００−３１０９３６号公報
また、吸収層を設けて紫外線を吸収することで耐光性を増すことが図られている。
特開２０００−３１０９３４号公報
また、透明な板で挟んで密封することにより湿気、ガスの浸透を遮断することで湿度、各種ガスの効果を排除することが図られている。
特開２０００−１６２９４８ 特開２００１−１７５１５４
銀塩感光材料は高感度、高解像力という特徴からホログラム記録材料の一つとしてこれまで広く用いられてきている。銀塩感光材料で露光、現像の処理により作製されたホログラムは振幅型であるが、現像後の漂白処理によって現像で生じた銀粒子を透明なハロゲン化銀粒子に変換する、あるいはハロゲン化銀を除去することにより、位相型に変換している。干渉縞はゼラチンとハロゲン化銀粒子、あるいはゼラチン間の屈折率の差で記録されている。湿気や乾燥によりゼラチン膜が不均一に拡大縮小することで干渉縞の像が乱れたり、ハロゲン化銀を含むホログラムは光により光分解銀が析出したりするなど、保存性、耐久性が良好でない。そのためアクリル板等の透明なもので覆って密封する、表面を紫外線吸収膜などでコートするなどの方策がとられている。しかしいずれも完璧な方法ではない。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって，ポリマーが含まれている限り上記の問題の根本的解決にならない。安定な基盤上にポリマーを含まない安定な物質で干渉縞の像を作ってホログラムを記録するのが根本的解決策の一つである。このとき記録材料は高感度、高解像力を併せ持っていることが望ましい。銀塩感光材料はホログラム記録材料のなかでも高い感度と高い解像力を併せ持っていることから、この材料を用いてこの課題を解決する方法が得られれば最適である。
以上、本発明は銀塩感光材料を用いて、ポリマーを含まない安定な物質で構成された干渉縞の像からなる、保存性、耐久性の良好なホログラムを作製する方法を提供することを目的とする。
以上、本発明は銀塩感光材料を用いて、ポリマーを含まない安定な物質で構成された干渉縞の像からなる、保存性、耐久性の良好なホログラムを作製する方法を提供することを目的とする。
銀塩写真感光材料を用いた場合、銀より安定な貴金属で干渉縞の像を形成しておき、この干渉縞の像からゼラチンを取り除くことができれば上記目的が達成される。そのため本発明者は鋭意検討を重ねた結果、通常の写真現像処理に代わって、貴金属微粒子で干渉縞の像が形成される処理を行うことと、耐熱性の基盤を用いて加熱焼成によりゼラチン膜を燃焼除去することを合わせて行うことにより、目的が達せられることに到達した。
前者の方法として、露光部のハロゲン化銀粒子上に形成される潜像核が、貴金属イオンから金属原子を析出する反応の触媒としても作用することが利用できることを見いだした。ここで潜像核とは露光時にハロゲン化銀の光分解により生じる微小な銀原子の核であり、通常の写真現像時にはこれが酸化還元反応の触媒として作用するため、露光部のハロゲン化銀粒子のみが選択的に還元されて金属銀粒子となり、干渉縞の像が形成される。
後者の方法として、耐熱性の基盤上にこのような貴金属微粒子で干渉縞の像を形成しておけば加熱焼成が可能であり、ゼラチン膜のみが燃焼除去されて、残された貴金属微粒子は基盤に固着した膜となって干渉縞の像を保つことを見いだした。通常の白黒写真法で記録した干渉縞の像は加熱焼成により金属銀粒子がその形を崩して酸化銀に酸化されるため像が消失してしまうのであるが、酸化されない貴金属微粒子で干渉縞の像を記録しておくことにより加熱焼成が可能となった。
本発明は、次のとおりのものである。１．耐熱性基盤に固着した貴金属膜で干渉縞の像が形成されているホログラフィック光学素子。２．耐熱性基盤に固着した貴金属膜で干渉縞の像が形成されているホログラム、３．耐熱性基盤に固着した貴金属膜で光の回折が可能な干渉縞の像が形成されている回折格子。４．耐熱性基盤上に感光物質であるハロゲン化銀超微粒子及び支持材であるゼラチンを含む写真乳剤を塗布し、干渉縞を発生させて露光する工程、露光部に貴金属微粒子を析出させて干渉縞の像を形成する工程、焼成して前記ゼラチンを燃焼除去するとともに耐熱基盤上に貴金属膜を固着する工程、を有するホログラフィック光学素子の作製方法。５．耐熱性基盤上に感光物質であるハロゲン化銀超微粒子及び支持材であるゼラチンを含む写真乳剤を塗布し、干渉縞を発生させて露光する工程、露光部に貴金属微粒子を析出させて干渉縞の像を形成する工程、焼成して前記ゼラチンを燃焼除去するとともに耐熱基盤上に貴金属膜を固着する工程、を有するホログラムの作製方法。６．耐熱性基盤上に感光物質であるハロゲン化銀超微粒子及び支持材であるゼラチンを含む写真乳剤を塗布し、干渉縞を発生させて露光する工程、露光部に貴金属微粒子を析出させて干渉縞の像を形成する工程、焼成して前記ゼラチンを燃焼除去するとともに耐熱基盤上に貴金属膜を固着する工程、を有する回折格子の作製方法。
本発明によると，耐熱性基盤に固着した貴金属膜で干渉縞の像が形成されているホログラフィック光学素子（請求項１）および耐熱性基盤に固着した貴金属膜で干渉縞の像が形成されているホログラム（請求項２）および耐熱性基盤に固着した貴金属膜で光の回折が可能な干渉縞の像が形成されている回折格子（請求項３）および耐熱性基盤上に感光物質であるハロゲン化銀超微粒子及び支持材であるゼラチンを含む写真乳剤を塗布し、干渉縞を発生させて露光する工程、露光部に貴金属微粒子を析出させて干渉縞の像を形成する工程、焼成して前記ゼラチンを燃焼除去するとともに耐熱基盤上に貴金属膜を固着する工程、を有するホログラフィック光学素子の作製方法（請求項４）および耐熱性基盤上に感光物質であるハロゲン化銀超微粒子及び支持材であるゼラチンを含む写真乳剤を塗布し、干渉縞を発生させて露光する工程、露光部に貴金属微粒子を析出させて干渉縞の像を形成する工程、焼成して前記ゼラチンを燃焼除去するとともに前記耐熱基盤上に貴金属膜を固着する工程、を有するホログラムの作製方法（請求項５）および耐熱性基盤上に感光物質であるハロゲン化銀超微粒子及び支持材であるゼラチンを含む写真乳剤を塗布し、干渉縞を発生させて露光する工程、露光部に貴金属微粒子を析出させて干渉縞の像を形成する工程、焼成して前記ゼラチンを燃焼除去するとともに前記耐熱基盤上に貴金属膜を固着する工程、を有する回折格子の作製方法（請求項６）が提供できるようになった。
本発明で得られたホログラムはガラス等の安定な基盤上に貴金属膜で干渉縞の像を形成するものであり、すべての構成要素は化学的に安定である。そのため，化学的に変質しにくいホログラムを作製することが可能となった。さらに、貴金属膜はポリマー膜より強固であるので、通常のホログラムよりかき取り、摩擦などに対して強い機械的強度を持つ。したがって，変質しにくく、機械的強度のある、保存性、耐久性のあるホログラムの製造への応用が最適である。
本発明によるホログラムは非常に安定であり、厳重な気密、被覆、遮光処理を必要としない。これは屋外展示も可能な長期間変質しない展示用アートメディアホログラム画像としての利用に適している。
文化財、美術作品の保存のためにそのホログラム像を撮影しておくことや、またそのホログラム画像を代わりに展示することが行われているが、そこで使われるホログラムは充分な耐久性・保存性のあるものでなければならない。本発明によるホログラムは充分な保存性、耐久性を有しているので、保存記録用、展示用ホログラム画像としての利用が可能である。
ホログラムを回折格子などのフォトグラフィック光学素子として使用する場合、特に強い光にさらされることが多いので、耐光性のあるホログラムでないとフォトグラフィック光学素子として使用しがたい。本発明は回折格子等の耐久性のあるホログラフィック光学素子としての作製に適している。
以下，この発明の実施形態を図面に示すモデル的実施態様に基づいて具体的に説明する。
第１図は本発明の一実施態様（以下、単に本発明ともいう）を示すものである。第１図（ａ）は無色透明のガラス基盤１１と、このガラス基盤１１上に設けられたゼラチン膜１２及びこの中に分散したハロゲン化銀粒子１３からなる写真乳剤層と、を有する写真乾板を示す。この乾板に干渉縞を記録する露光を行った後、露光部に金を沈着させるために金イオンを含む処理液に浸漬すると、第１図（ｂ）に示すように露光部１４のハロゲン化銀粒子上に形成された潜像核が触媒となって、潜像核を持つハロゲン化銀粒子上に金微粒子１６が析出する。未露光部１５にはハロゲン化銀のみである。ついで一般的な写真定着液で処理すると、第１図（ｃ）に示すようにすべてのハロゲン化銀は除去されて、露光部１４に金微粒子のみがゼラチン膜１２に保持されて残る。このとき金微粒子からなる干渉縞の像が形成されている。次にこの干渉縞の像を電気炉中で焼成すると、ゼラチン膜は炭化した後燃え尽き、その間に金微粒子は凝集、溶融してガラス基盤上に固着するので、第１図（ｄ）に示すようにガラス基盤１１上に固着した金の膜１７からなる干渉縞の像が形成される。
以下に具体的な実施例を示す。写真感光材料としてホログラム記録用超微粒子写真乾板を用い，また貴金属として金を用いたモデル例である。ホログラム撮影用光学系を用いて、干渉縞を記録する露光を行った。第２図にその光学系を示す。露光光源としてはアルゴンレーザ２１を用い、波長４８８ｎｍの光をハーフミラー２２で２分割し、それぞれミラー２３で反射させ、光束間の入射角が２８°になるように感光材料２４に入射させて、感光材料表面で１μｍの間隔の干渉縞を生じるように露光した。
露光後の写真乾板を金沈着処理液に浸漬した。全暗黒中で処理液を２０℃に保ち、３〜４８時間浸漬した。浸漬終了後清浄な水で水洗を繰り返し、金錯体を十分洗浄除去した後、Ｆ−５写真定着液に５〜１０分間浸漬した。その後流水で十分水洗することにより、残留定着液成分を除去した。
本発明で用いた金の沈着処理のための処理液は、清浄な水に金チオシアン酸カリウム水溶液を加えた後、それより少ない量の塩化金酸ナトリウム水溶液を加えて、金チオシアネート錯体を形成させ、さらに臭化カリウムを加えて臭化物イオン濃度を調整したものである。処理液の処方の一例は次のとおりである。３００ｍｌの２回蒸留水に１ｍｏｌ／ｌのチオシアン酸カリウム水溶液５ｍｌを加えて混合した後、５×１０−２ｍｏｌの塩化金酸ナトリウム水溶液５ｍｌを撹拌しながら、ゆっくり滴下した。滴下と同時に生じた沈殿が撹拌とともに消失して透明になってから次の液滴を加えた。すべての塩化金酸ナトリウム水溶液を加え終わった後、０．４ｍｏｌ／ｌの臭化カリウム水溶液１０ｍｌを加え混合した後、２回蒸留水を加えて全量を５００ｍｌとした。
ここで貴金属として金の他に白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウムなどの白金属元素や、これらの混合したもの、また金と混合したものが可能である。また、ここで錯体を形成する配位子としてはこのほかにチオ硫酸イオン、チオ尿素など、中心金属イオンと配位して可溶性の錯体を形成しうるものが可能である。また、臭化カリウムより低い濃度のヨウ化カリウムをここへ加えることにより金の析出速度を大きくすることができる。
金微粒子を形成した膜からなる試料を、電気炉中で徐々に昇温して約４８０℃に達してから数時間焼成し、加熱を停止してから電気炉中で室温に戻るまで徐冷した。途中３００℃ぐらいからゼラチンが炭化して全体が黒い膜となるが、４００℃を超えると燃焼しきって無くなり、後にガラス基盤に金膜の固着し、ホログラム画像の再生が可能なホログラムが得られた。
本発明で得られたホログラムは、透過光については途中の焼成前の金微粒子からなる段階では金微粒子特有の赤紫色を示したが、焼成後の最終段階では濃い青紫色を呈した。焼成前後の吸収スペクトルを第３図に示す。焼成前のスペクトルは５４０〜５５０ｎｍにピークを持つ鋭い吸収を示し、これは金微粒子のプラズモン吸収に帰属できた。焼成後の吸収スペクトルはより長波長側にピークを持ち、幅の広がったピークを持つ金のバルク吸収に帰属できることから、金微粒子が焼成により凝集して、連続した金の膜に変化したことを示していた。
本発明で得られたホログラムは強い金光沢を有した。焼成前後の反射スペクトルを第４図に示す。焼成により反射率が増大しているが、特に長波長側での反射率の増大が顕著であり、青色成分の反射の少ない金光沢を示すときの反射スペクトルに近づいていた。これも金微粒子が金の膜に変化したことを示していた。
干渉縞の像を形成した金の膜の光学顕微鏡写真を第５図に示す。明瞭な干渉縞の像が観察されており、干渉縞の間隔は１μｍと光学系の組み立てで設計したとおりの間隔であった。
０．１秒で露光し、６３３ｎｍで測定した透過光での回折効率を、本発明による方法で得られた焼成前後のホログラムと、比較のために現像液ＧＰ８を用いて通常の写真現像法で得られたホログラムとについて第１表に示した。
焼成前の金微粒子からなる回折格子は透過光で観察したとき最大１０％近い回折効率を示し、通常の写真現像法で得られる値より大きな値が得られた。焼成により透過光での回折効率は低下したが、本発明で得られたホログラム画像は強い金光沢を有しており、反射光で見た場合強い回折光が観察された。
また、本発明を用いて、光の回折が可能な干渉縞の像が形成された回折格子などのフォトグラフィック素子への応用が可能である。
また、本発明を用いて、光の回折が可能な干渉縞の像が形成された回折格子などのフォトグラフィック素子への応用が可能である。
本発明によれば、展示用アートメディアホログラム画像、保存記録・展示用ホログラム画像、回折格子等のホログラフィック光学素子などが得られる。
１１…ガラス基盤
１２…ゼラチン膜
１３…ハロゲン化銀粒子
１４…露光部
１５…未露光部
１６…金微粒子
１７…金膜
２１…アルゴンレーザ
２２…ハーフミラー
２３…ミラー
２４…感光材料
１２…ゼラチン膜
１３…ハロゲン化銀粒子
１４…露光部
１５…未露光部
１６…金微粒子
１７…金膜
２１…アルゴンレーザ
２２…ハーフミラー
２３…ミラー
２４…感光材料
Claims (6)
- 耐熱性基盤に固着した貴金属膜で干渉縞の像が形成されているホログラフィック光学素子。
- 耐熱性基盤に固着した貴金属膜で干渉縞の像が形成されているホログラム。
- 耐熱性基盤に固着した貴金属膜で光の回折が可能な干渉縞の像が形成されている回折格子。
- 耐熱性基盤上に感光物質であるハロゲン化銀超微粒子及び支持材であるゼラチンを含む写真乳剤を塗布し、干渉縞を発生させて露光する工程、露光部に貴金属微粒子を析出させて干渉縞の像を形成する工程、焼成して前記ゼラチンを燃焼除去するとともに前記耐熱基盤上に貴金属膜を固着する工程、を有するホログラフィック光学素子の作製方法。
- 耐熱性基盤上に感光物質であるハロゲン化銀超微粒子及び支持材であるゼラチンを含む写真乳剤を塗布し、干渉縞を発生させて露光する工程、露光部に貴金属微粒子を析出させて干渉縞の像を形成する工程、焼成して前記ゼラチンを燃焼除去するとともに前記耐熱基盤上に貴金属膜を固着する工程、を有するホログラムの作製方法。
- 耐熱性基盤上に感光物質であるハロゲン化銀超微粒子及び支持材であるゼラチンを含む写真乳剤を塗布し、干渉縞を発生させて露光する工程、露光部に貴金属微粒子を析出させて干渉縞の像を形成する工程、焼成して前記ゼラチンを燃焼除去するとともに前記耐熱基盤上に貴金属膜を固着する工程、を有する回折格子の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004163827A JP4500996B2 (ja) | 2004-04-30 | 2004-04-30 | 基盤に固着した貴金属膜からなるホログラフィック光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004163827A JP4500996B2 (ja) | 2004-04-30 | 2004-04-30 | 基盤に固着した貴金属膜からなるホログラフィック光学素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005316348A true JP2005316348A (ja) | 2005-11-10 |
| JP4500996B2 JP4500996B2 (ja) | 2010-07-14 |
Family
ID=35443821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004163827A Expired - Lifetime JP4500996B2 (ja) | 2004-04-30 | 2004-04-30 | 基盤に固着した貴金属膜からなるホログラフィック光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4500996B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014520406A (ja) * | 2011-06-25 | 2014-08-21 | ジョスト、アルフレッド | ソーラーモジュール |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS634205A (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-09 | Canon Inc | 位相回折格子型光変調素子のグレ−テイングの製造方法 |
| JPH06102407A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-15 | Hitachi Ltd | レプリカ回折格子 |
| JPH0950228A (ja) * | 1995-08-09 | 1997-02-18 | Hiruta Shigeo | ホログラムの製造方法 |
| JPH10186119A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-07-14 | Olympus Optical Co Ltd | 光学フィルタの製造方法 |
| JP2003015277A (ja) * | 2001-04-27 | 2003-01-15 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 感光性組成物およびパターン膜被覆物品の製造方法 |
| JP2003227915A (ja) * | 2002-09-26 | 2003-08-15 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 基板上に微細な凹凸パターンを形成する方法 |
| JP2004528726A (ja) * | 2001-06-07 | 2004-09-16 | カール ツァイス エスエムテー アーゲー | 複数の単一回折格子を有する照明光学系 |
-
2004
- 2004-04-30 JP JP2004163827A patent/JP4500996B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS634205A (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-09 | Canon Inc | 位相回折格子型光変調素子のグレ−テイングの製造方法 |
| JPH06102407A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-15 | Hitachi Ltd | レプリカ回折格子 |
| JPH0950228A (ja) * | 1995-08-09 | 1997-02-18 | Hiruta Shigeo | ホログラムの製造方法 |
| JPH10186119A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-07-14 | Olympus Optical Co Ltd | 光学フィルタの製造方法 |
| JP2003015277A (ja) * | 2001-04-27 | 2003-01-15 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 感光性組成物およびパターン膜被覆物品の製造方法 |
| JP2004528726A (ja) * | 2001-06-07 | 2004-09-16 | カール ツァイス エスエムテー アーゲー | 複数の単一回折格子を有する照明光学系 |
| JP2003227915A (ja) * | 2002-09-26 | 2003-08-15 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 基板上に微細な凹凸パターンを形成する方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014520406A (ja) * | 2011-06-25 | 2014-08-21 | ジョスト、アルフレッド | ソーラーモジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4500996B2 (ja) | 2010-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4278756A (en) | Reflective data storage medium made by silver diffusion transfer | |
| NL8006249A (nl) | Breedbandig reflekterend medium met absorberende onderlaag voor het registreren met laserstralen en het opslaan van gegevens. | |
| US4463089A (en) | Reflective optical data storage and laser recording medium | |
| JPS641317B2 (ja) | ||
| US4363870A (en) | Method for making a reflective laser recording and data storage medium with a dark underlayer | |
| JP4500996B2 (ja) | 基盤に固着した貴金属膜からなるホログラフィック光学素子 | |
| JPS5849295A (ja) | 光学的情報記録媒体 | |
| Andreeva et al. | Silver-halide photographic materials based on nanoporous glasses | |
| EP1262827B1 (en) | Post-exposure treatment method of silver halide emulsion layer, hologram manufactured using the method, and holographic optical element including the hologram | |
| JPH05501927A (ja) | 光感受性記録媒体 | |
| Kuge et al. | Preparation of a hologram composed of a striped gold layer using photographic materials | |
| Brown et al. | Archival permanence of holograms? | |
| JP2005317885A (ja) | 基盤に固着した貴金属膜からなる写真画像 | |
| Fournier et al. | Recent developments in Lippman photography | |
| JP2002297004A (ja) | ホログラム記録媒体及びホログラム型情報記録再生装置 | |
| JP2010026530A (ja) | 基盤に固着した貴金属膜からなる写真画像 | |
| JP2615414B2 (ja) | 情報記録材料 | |
| Guo et al. | Non-gelatin-dichromated holographic film | |
| Brown et al. | Archival permanence of holograms? | |
| JPS59502139A (ja) | 反射性光学デ−タ記憶とレ−ザ記録の媒体 | |
| CN116009373A (zh) | 一种全息干板及其制备方法和应用 | |
| JP2008009099A (ja) | ホログラム用記録材料及びホログラム記録媒体 | |
| JPS609251B2 (ja) | 情報を画像化し記録するための方法 | |
| Fimia et al. | Real time study of development process in holographic emulsions | |
| JPH02143243A (ja) | 新乾式銀塩記録材料とその作製方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20070302 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20091201 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20100201 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100330 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |