JP2008268444A - ホログラム露光装置およびホログラム露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多面付けホログラムブランクに、均一な回折効率からなる要素ホログラムを精度良く形成することができる。
【解決手段】本発明のホログラム露光装置は、多面付けホログラムブランク１０に、物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを照射することによって、多面付けホログラム１０ａを生成する。ホログラム露光装置は、枠体３と、枠体３によって支持され、屈折率整合液５を介して多面付けホログラムブランク１０の基材１２を保持する支持部材４と、支持部材４によって保持された多面付けホログラムブランク１０を、水平方向のうち少なくとも一方向に移動させる水平方向移動機構３０と、を備えている。支持部材４は、枠体３で支持された際に、ホログラム記録材料層１１に歪みが生じない程度の剛性を有するブロック体からなっている。
【選択図】図６

Description

本発明は、多面付けホログラムを製造するためのホログラム露光装置およびホログラム露光方法に係り、とりわけ大型の多面付けホログラムを精度良く製造することができるホログラム露光装置およびホログラム露光方法に関する。

従来から、ホログラムシートを連続的に製造するために、多面付けホログラムが用いられている。このような多面付けホログラムは、透明基材と、透明基材の一面に設けられるとともに、多面付けされた複数の要素ホログラムを含むホログラム記録材料層とからなっている。

このような多面付けホログラムを生成する場合、まず、透明基材と、透明基材の一面に設けられたホログラム記録材料層とからなる多面付けホログラムブランクを準備して、水平方向に配置する。次に、多面付けホログラムブランクに対向して配置された、予め要素ホログラムが形成されたホログラム原版に対してレーザ光を照射して物体光として多面付けホログラムブランクに入射させる。このとき、多面付けホログラムブランクに参照光を入射させる。

このように多面付けホログラムブランクに物体光と参照光を入射させて露光することにより、多面付けホログラムブランクのホログラム記録材料層に要素ホログラムを形成することができる。

このような作業を順次くり返すことによって、透明基材に設けられたホログラム記録材料層に、要素ホログラムを多面付けすることができ、多面付けホログラムを生成することができる。

上述のような多面付けホログラムブランクは一般に形状が大きくなっており、透明基材がガラス板からなる場合、多面付けホログラムブランク自体の重量が重くなる。

このため、多面付けホログラムブランクの自重によりたわみが生じてしまい、露光箇所によっては回折効率の異なる要素ホログラムが形成されることがある。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、多面付けホログラムブランクに、均一な回折効率からなる要素ホログラムを精度良く形成することができるホログラム露光装置およびホログラム露光方法を提供することを目的とする。

本発明は、基材と、この基材に設けられたホログラム記録材料層とを有する多面付けホログラムブランクに、物体光および参照光を照射することによって、基材と、この基材に設けられるとともに、多面付けされた複数の要素ホログラムを含むホログラム記録材料層とを有する多面付けホログラムを生成するためのホログラム露光装置において、
枠体と、
枠体によって支持され、屈折率整合液を介して多面付けホログラムブランクの基材を保持する支持部材と、
支持部材によって保持された多面付けホログラムブランクを、水平方向のうち少なくとも一方向に移動させる水平方向移動機構と、を備え、
支持部材が、枠体で支持された際に、ホログラム記録材料層に歪みが生じない程度の剛性を有するブロック体からなることを特徴とするホログラム露光装置である。

このような構成により、枠体で支持された際にホログラム記録材料層に歪みが生じない程度の剛性を有するブロック体からなる支持部材によって、多面付けホログラムブランクを保持することができるので、多面付けホログラムブランクに均一な回折効率からなる要素ホログラムを精度良く形成することができる。

本発明は、支持部材が、物体光および参照光を透過する材料からなることを特徴とするホログラム露光装置である。

このような構成により、反射型の要素ホログラムを有する多面付けホログラムと、透過型の要素ホログラムを有する多面付けホログラムの両方を生成することができる

本発明は、支持部材が物体光および参照光を透過する材料からなるホログラム露光装置において、
支持部材が、ホログラム記録材料層の屈折率と略同一の屈折率を有することを特徴とするホログラム露光装置である。

このような構成により、均一な回折効率からなる要素ホログラムをさらに精度良く形成することができる。

本発明は、支持部材が物体光および参照光を透過する材料からなるホログラム露光装置において、
支持部材の多面付けホログラムブランク側と反対側の表面に、反射防止膜を設けたことを特徴とするホログラム露光装置である。

このような構成により、ホログラム記録材料層を透過した物体光や参照光が、支持部材の多面付けホログラムブランク側と反対側の表面で反射することを防止することができ、当該反射によってホログラム記録材料層に干渉縞が形成されることを防ぐことができる。

本発明は、支持部材が、物体光および参照光を吸収する材料からなることを特徴とする多面付けホログラム露光装置である。

このような構成により、ホログラム記録材料層を透過した物体光および参照光が、支持部材で反射されることによって、ホログラム記録材料層に干渉縞が形成されることを防ぐことができる。

本発明は、屈折率整合液が、ホログラム記録材料層の屈折率と略同一の屈折率を有することを特徴とするホログラム露光装置である。

このような構成により、均一な回折効率からなる要素ホログラムをさらに精度良く形成することができる。

本発明は、支持部材が、多面付けホログラムブランクに対して下方に配置され、
多面付けホログラムブランクの基材が、ホログラム記録材料層の下方に位置し、
当該基材が、屈折率整合液を介して支持基材によって保持されることを特徴とする多面付けホログラム露光装置である。

本発明は、支持部材が、多面付けホログラムブランクに対して上方に配置され、
多面付けホログラムブランクの基材が、ホログラム記録材料層の上方に位置し、
当該基材が、屈折率整合液を介して支持基材によって保持されることを特徴とする多面付けホログラム露光装置である。

本発明は、水平方向移動機構が、支持部材によって保持された多面付けホログラムブランクを、水平方向のうち直交する二方向に移動させることを特徴とする多面付けホログラム露光装置である。

このような構成により、ホログラム記録材料層に二次元状に複数の要素ホログラムを形成することができ、例えば、マトリックス状に多面付けされた複数の要素ホログラムを有する多面付けホログラムを生成することができる。

本発明は、多面付けホログラムブランクを位置決めするための位置検知装置をさらに備えたことを特徴とする多面付けホログラム露光装置である。

このような構成により、多面付けホログラムブランクを正確な位置に位置決めすることができる。

本発明は、基材と、この基材上に設けられたホログラム記録材料層とを有する多面付けホログラムブランクを準備する準備工程と、
支持部材によって、屈折率整合液を介して、多面付けホログラムブランクの基材を保持する配置工程と、
多面付けホログラムブランクのホログラム記録材料層に物体光および参照光を照射することによって、当該ホログラム記録材料層の少なくとも一部に要素ホログラムを形成する照射工程と、
水平方向移動機構によって、支持部材により保持された多面付けホログラムブランクを、水平方向のうち少なくとも一方向に移動させる水平方向移動工程と、を備え、
支持部材は、枠体で支持された際に、ホログラム記録材料層に歪みが生じない程度の剛性を有するブロック体からなることを特徴とするホログラム露光方法である。

このような構成により、枠体で支持された際にホログラム記録材料層に歪みが生じない程度の剛性を有するブロック体からなる支持部材を用いて多面付けホログラムブランクを保持しつつ、当該多面付けホログラムブランクに物体光および参照光を照射することができるので、多面付けホログラムブランクに均一な回折効率からなる要素ホログラムを精度良く形成することができる。

以上のように、本発明によれば、枠体で支持された際にホログラム記録材料層に歪みが生じない程度の剛性を有するブロック体からなる支持部材を用いて多面付けホログラムブランクを保持することができるので、多面付けホログラムブランクに均一な回折効率からなる要素ホログラムを精度良く形成することができる。

第１の実施の形態
以下、本発明に係るホログラム露光装置およびホログラム露光方法の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１（ａ）（ｂ）乃至図８は本発明の第１の実施の形態を示す図である。

本発明のホログラム露光装置は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、多面付けホログラムブランク１０に、物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを照射することによって（図５（ａ）（ｂ）参照）、多面付けホログラム１０ａを生成する際に用いられる。なお、本実施の形態では、図１（ａ）に示すように、ホログラム記録材料層１１が直線状に多面付けされた多面付けホログラムブランク１０を用いて説明する。

最初に、多面付けホログラムブランク１０および多面付けホログラム１０ａについて、図１（ａ）（ｂ）および図６を用いて説明する。

図６に示すように、多面付けホログラムブランク１０は、ガラス板（基材）１３と、このガラス板１３に多面付けで設けられたホログラム記録材料層１１（図１（ａ）参照）と、このホログラム記録材料層１１に設けられたガラス板（追加基材）１２と、このガラス板１２に設けられた反射防止膜１５とからなっている。

他方、多面付けホログラム１０ａは、ガラス板１３と、このガラス板１３に設けられるとともに、多面付けされた複数の要素ホログラム１４を含むホログラム記録材料層１１（図１（ｂ）参照）と、このホログラム記録材料層１１に設けられたガラス板（追加基材）１２と、このガラス板１２に設けられた反射防止膜１５とからなっている（図６参照）。

なお、図６において、ガラス板１３およびガラス板１２は、物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを透過する。そして、図１（ｂ）に示したホログラム記録材料層１１の要素ホログラム１４は、ホログラム記録材料層１１に物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを照射することによって形成される。

また、多面付けホログラムブランク１０のガラス板１３には、各ホログラム記録材料層１１に対応したアライメントマーク（図示せず）が施されている。

上述のように、本願の多面付けホログラムブランク１０とは、多面付けホログラムブランク１０のホログラム記録材料層１１に要素ホログラム１４を設ける前の準備体であり、ホログラム記録材料層１１に要素ホログラム１４を設けることによって多面付けホログラム１０ａとなる。

次に、ホログラム露光装置について、図２乃至図５（ａ）（ｂ）を用いて説明する。ここで、図２は本実施の形態によるホログラム露光装置を示す上方平面図であり、図３は本実施の形態によるホログラム露光装置を示す側方図であり、図４は本実施の形態によるホログラム露光装置を示す正面図であり、図５（ａ）（ｂ）は本実施の形態による多面付けホログラムブランク１０へ、物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒが照射される様子を示した正面図である。

図２乃至図４に示すように、ホログラム露光装置は、枠体３と、枠体３によって支持され、屈折率整合液５を介して多面付けホログラムブランク１０のガラス板１３を保持するプリズム（支持部材）４（図６参照）と、プリズム４によって保持された多面付けホログラムブランク１０を、Ｙ方向に移動させるステッパー（水平方向移動機構）３０と、を備えている。なお、枠体３は、枠体３内で、多面付けホログラムブランク１０の各一側を他側に向かって押し付け、多面付けホログラムブランク１０を二側方から保持している。

このうち、プリズム４は、枠体３で支持された際に、ホログラム記録材料層１１に歪みが生じない程度の剛性を有している。ここで、「ホログラム記録材料層１１に歪みが生じない程度の剛性」とは、ホログラム記録材料層１１の中心位置におけるたわみが、参照光ＬＢ_Ｒおよび物体光ＬＢ_Ｏの記録波長以上とならない程度の剛性のことを意味する。

また、図３および図４に示すように、プリズム４はその横断面が略台形形状からなっている。さらに、プリズム４の上部表面、傾斜表面および側部表面には、反射防止膜４ａが蒸着されている。なお、プリズム４は、ガラスなどの物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを透過する材料からなっている。

ところで、図５（ａ）に示すように、透過型の要素ホログラム１４を有する多面付けホログラム１０ａを生成する場合には、この反射防止膜４ａによって、多面付けホログラムブランク１０のホログラム記録材料層１１を透過し、ホログラムブランク１０と外部との界面（ホログラムブランク１０の下面）で反射した物体光ＬＢ_Ｏと参照光ＬＢ_Ｒの反射光が、プリズム４と外部との界面（プリズム４の上部表面、傾斜表面および側部表面）でさらに反射することを防止することができ、ホログラム記録材料層１１に干渉縞が形成されることを防止することができる。しかしながら、反射防止膜４ａに入射するホログラムブランク１０の下面からの反射光は非常に弱いため、この反射防止膜４ａは設けなくてもよい。

また、図４に示すように、ステッパー３０はＹ方向に移動可能なＹ方向移動部３０ａを有している。また、ステッパー３０はベース（図示せず）上に配置されている。

また、図４に示すように、Ｙ方向に移動可能なステッパー３０上には、多面付けホログラムブランク１０を、ガラス板１２に施されたアライメントマークを用いて位置決めするためのカメラ（位置検知装置）２３が配置されている。

また、図５（ａ）に示すように、ホログラム露光装置は、多面付けホログラムブランク１０に物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを照射するレーザ光照射装置４０を有している。

このレーザ光照射装置４０は、図５（ａ）に示すように、レーザ光ＬＢを出射するレーザ光出射部４１と、適宜レーザ光ＬＢを遮蔽することのできるシャッタ機構４２と、レーザ光ＬＢを２方向に分岐させるビームスプリッタ４３と、レーザ光ＬＢを反射させて多面付けホログラムブランク１０に照射するミラー４４ａ，４４ｂ，４５とを有している。

ここで、レーザ光出射部４１から出射されるレーザ光ＬＢは、図５（ａ）に示すように、シャッタ機構４２を通ってビームスプリッタ４３において２つの光に分岐し、一方のレーザ光ＬＢはミラー４５により反射され、ホログラム原版９を通って物体光ＬＢ_Ｏとなり、プリズム４を通って多面付けホログラムブランク１０の上面から入射する。

他方、ビームスプリッタ４３において分岐された他方のレーザ光ＬＢは、ミラー４４ａ，４４ｂにより反射され参照光ＬＢ_Ｒとしてプリズム４を通って多面付けホログラムブランク１０の上面から入射する。

このように、物体光ＬＢ_Ｏと参照光ＬＢ_Ｒを多面付けホログラムブランク１０に対し同一の上面から入射することにより、透過型の要素ホログラム１４を有する多面付けホログラム１０ａを生成することができる（図１（ｂ）参照）。

なお、図５（ｂ）に示すように、多面付けホログラムブランク１０の上面から参照光ＬＢ_Ｒを照射し、多面付けホログラムブランク１０の下面からホログラム原版９を通した物体光ＬＢ_Ｏを照射させてもよい。このように、物体光ＬＢ_Ｏと参照光ＬＢ_Ｒを多面付けホログラムブランク１０に対し逆側から入射することにより、反射型の要素ホログラム１４を有する多面付けホログラム１０ａを生成することができる（図１（ｂ）参照）。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。

まず、ガラス板１３と、このガラス板１３に多面付けで設けられたホログラム記録材料層１１と、このホログラム記録材料層１１に設けられたガラス板１２と、このガラス板１２に設けられた反射防止膜１５とからなる多面付けホログラムブランク１０を準備する（準備工程８１）（図６および図７参照）。

次に、プリズム４に塗布された屈折率整合液５を介して、プリズム４により多面付けホログラムブランク１０のガラス板１３を保持する（配置工程８２）（図６および図７参照）。

このとき、ステッパー３０上に配置されたカメラ２３を用いて、各ホログラム記録材料層１１に対応してガラス板１３に施されたアライメントマークを観察し、多面付けホログラムブランク１０を位置決めする（図３および図４参照）。このため、各ホログラム記録材料層１１を正確な位置に位置決めすることができる。

次に、多面付けホログラムブランク１０のホログラム記録材料層１１に対して、物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを照射することによって、ホログラム記録材料層１１の一部に要素ホログラム１４を形成する（照射工程８３）（図５（ａ）および図７参照）。

具体的には、まず、図５（ａ）において、レーザ光出射部４１からレーザ光ＬＢが出射される。次に、このレーザ光ＬＢが、シャッタ機構４２を通ってビームスプリッタ４３において２つの光に分岐される。

そして、一方のレーザ光ＬＢはミラー４５により反射され、ホログラム原版９を通って物体光ＬＢ_Ｏとなり、プリズム４を通って多面付けホログラムブランク１０の上面から入射する（図５（ａ）参照）。

他方のレーザ光ＬＢは、ミラー４４ａ，４４ｂにより反射され参照光ＬＢ_Ｒとしてプリズム４を通って多面付けホログラムブランク１０の上面から入射する（図５（ａ）参照）。

ここで、プリズム４は、枠体３で支持された際に、ホログラム記録材料層１１に歪みが生じない程度の剛性を有している。このため、プリズム４により保持された多面付けホログラムブランク１０のホログラム記録材料層１１に歪みが生じることはない。

すなわち、プリズム４が十分な剛性を有さない場合、枠体３で支持されたプリズム４に曲げ応力による歪みが生じ、プリズム４に保持された多面付けホログラムブランク１０のホログラム記録材料層１１に歪みが生じることが考えられる。これに対して、本発明によれば、プリズム４が、枠体３で支持された際に、ホログラム記録材料層１１に歪みが生じない程度の剛性を有している。このため、枠体３で支持されたプリズム４が歪み、プリズム４に保持された多面付けホログラムブランク１０のホログラム記録材料層１１に歪みが生じることはない。

この結果、ホログラム記録材料層１１に精度良く物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを照射することができ、ホログラム記録材料層１１に、均一な回折効率からなる要素ホログラム１４を精度良く形成することができる。

また、図６に示すように、ガラス板１２の下面に反射防止膜１５が設けられている。このため、ホログラム記録材料層１１を透過した物体光ＬＢ_Ｏや参照光ＬＢ_Ｒが、ガラス板１２と外部との界面（図６ではガラス板１２の下面であり、図５（ａ）ではホログラムブランク１０の下面）で反射することを防止することができ、この反射によってホログラム記録材料層１１に干渉縞が形成されることを防ぐことができる。

上述のように、物体光ＬＢ_Ｏと参照光ＬＢ_Ｒを多面付けホログラムブランク１０に対し同一の上面から入射することにより、透過型の要素ホログラム１４を形成することができる（図５（ａ）参照）。

なお、ガラス板１３およびガラス板１２が、ホログラム記録材料層１１の屈折率と略同一の屈折率からなっている場合には、均一な回折効率からなる要素ホログラム１４をさらに精度良く形成することができるので好ましい。なお、本願で「略同一の屈折率」とは、屈折率の差が０．０５以下の範囲にあることを言う。

また、同様に、プリズム４が、ホログラム記録材料層１１の屈折率と略同一の屈折率を有する場合には、均一な回折効率からなる要素ホログラム１４をさらに精度良く形成することができるので好ましい。

さらに、同様に、屈折率整合液５が、ホログラム記録材料層１１の屈折率と略同一の屈折率を有する場合には、均一な回折効率からなる要素ホログラム１４をさらに精度良く形成することができるので好ましい。

上述のように、ホログラム記録材料層１１の一部に要素ホログラム１４を形成した後、ステッパー３０によって、多面付けホログラムブランク１０を、多面付けホログラムブランク１０の長手方向（Ｙ方向）に移動させる（水平方向移動工程８４）（図２、図３および図７参照）。

その後は、照射工程８３から順に上記工程を繰り返して行う（図７参照）。

なお、上記では、図５（ａ）に示すように、物体光ＬＢ_Ｏと参照光ＬＢ_Ｒを多面付けホログラムブランク１０に対し同一の上面から入射する態様を用いて説明したが、これに限ることはない。

すなわち、例えば、図５（ｂ）に示すように、参照光ＬＢ_Ｒを多面付けホログラムブランク１０の上面から入射させ、物体光ＬＢ_Ｏを多面付けホログラムブランク１０の下面から入射させて、物体光ＬＢ_Ｏと参照光ＬＢ_Ｒとを多面付けホログラムブランク１０のホログラム記録材料層１１に対し異なる面から入射させてもよい。

このように、物体光ＬＢ_Ｏと参照光ＬＢ_Ｒを多面付けホログラムブランク１０に対し異なる面から入射させることにより、反射型の要素ホログラム１４を形成することができる。

ここで、図５（ｂ）に示すように、プリズム４の上部表面に反射防止膜４ａを蒸着させることによって、多面付けホログラムブランク１０のホログラム記録材料層１１を透過した物体光ＬＢ_Ｏが、プリズム４と外部との界面（プリズム４の上部表面）でさらに反射してホログラム記録材料層１１に干渉縞を形成することを防止することができる。

また、プリズム４の傾斜表面および側部表面に蒸着された反射防止膜４ａによっても、プリズム４に入射し、拡散された物体光ＬＢ_Ｏや参照光ＬＢ_Ｒがプリズム４と外部との界面（プリズム４の傾斜表面と上部表面）で反射することを防止することができる。但し、プリズム４の傾斜表面と上部表面に入射する光は非常に弱いため、プリズム４の傾斜表面および側部表面には反射防止膜４ａを設けなくてもよい。

また、上記では、支持部材として横断面が台形形状からなるプリズム４を用いて説明したが、これに限らず、支持部材として横断面が四角形状からなるブロックガラスを用いてもよい。

なお、支持部材として横断面が四角形状からなるブロックガラスを用いた場合には、ブロックガラスの表面から入射させることができる参照光ＬＢ_Ｒ（または物体光ＬＢ_Ｏ）の角度には臨界角による制限があるが、支持部材として横断面が台形形状からなるプリズム４を用いた場合には、台形形状の側辺の底辺に対する角度を適宜調整することにより、臨界角による制限を受けることなく、プリズム４の表面から参照光ＬＢ_Ｒ（または物体光ＬＢ_Ｏ）を入射させることができる。

また、上記では、プリズム４が、多面付けホログラムブランク１０に対して、上方に位置する態様を用いて説明したが、これに限らず、図８に示すように、多面付けホログラムブランク１０の下方にプリズム４を配置してもよい。

この場合には、図８に示すように、多面付けホログラムブランク１０のガラス板１３は、ホログラム記録材料層１１の下方に位置するように配置され、屈折率整合液５を介してプリズム４によって保持され、このため、多面付けホログラムブランク１０の層構成は、上述した場合とは上下が逆になる。

また、上記では、多面付けで設けられたホログラム記録材料層１１を用いて説明したが、これはあくまでも例示であり、ホログラム記録材料層１１は必ずしも多面付けされている必要はない。

変形例
次に、図９（ａ）−（ｅ）および図１０（ａ）（ｂ）により、本発明の第１の実施の形態の変形例について説明する。図９（ａ）−（ｅ）および図１０（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態の変形例は、多面付けホログラムブランク１０の形態およびプリズム４の形態を変えたものであり、その他の構成は図１（ａ）（ｂ）乃至図８に示す第１の実施の形態と略同一である。

図９（ａ）−（ｅ）および図１０（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態の変形例において、図１（ａ）（ｂ）乃至図８に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図９（ａ）に示すように、多面付けホログラムブランク１０は、ガラス板１３と、このガラス板１３に設けられたホログラム記録材料層１１と、このホログラム記録材料層１１に設けられたＰＥＴ基材（追加基材）１２’と、このＰＥＴ基材１２’に設けられた反射防止膜１５とからなってもよい。

また、図９（ａ）に示した多面付けホログラムブランク１０において、ＰＥＴ基材（追加基材）１２’と、このＰＥＴ基材１２’に設けられた反射防止膜１５は無くてもよく、図９（ｃ）に示すように、多面付けホログラムブランク１０は、ガラス板１３と、このガラス板１３に設けられたホログラム記録材料層１１とからなってもよい。

また、図９（ｂ）に示すように、多面付けホログラムブランク１０は、ＰＥＴ基材（基材）１３’と、このＰＥＴ基材１３’に設けられたホログラム記録材料層１１と、このホログラム記録材料層１１に設けられたガラス板１２と、このガラス板１２に設けられた反射防止膜１５とからなってもよい。

また、図９（ｂ）に示した多面付けホログラムブランク１０において、ガラス板１２と、このガラス板１２に設けられた反射防止膜１５は無くてもよく、図９（ｄ）に示すように、多面付けホログラムブランク１０は、ＰＥＴ基材１３’と、このＰＥＴ基材１３’に設けられたホログラム記録材料層１１とからなってもよい。

また、図９（ｅ）に示すように、多面付けホログラムブランク１０は、ＰＥＴ基材（基材）１３’と、このＰＥＴ基材１３’に設けられたホログラム記録材料層１１と、このホログラム記録材料層１１に設けられたＰＥＴ基材（追加基材）１２’と、このＰＥＴ基材１２’に設けられた反射防止膜１５とからなってもよい。

また、図１０（ａ）に示すように、支持部材は、物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを吸収する材料からなってもよい。図１０（ａ）において、支持部材は黒ガラスを材料としたブロックガラス４ｓからなっている。なお、図１０（ａ）に示すように、支持部材が物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを吸収する材料からなる場合には、支持部材（ブロックガラス４ｓ）と外部との界面（図１０（ａ）ではブロックガラス４ｓの上部表面）に反射防止膜を設ける必要はない。

このように、支持部材が物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを吸収する材料からなる場合には、支持部材が物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを吸収する。このため、ホログラム記録材料層１１を透過した物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒが、支持部材（ブロックガラス４ｓ）で反射することによって、ホログラム記録材料層１１に干渉縞が形成されることを防ぐことができる（図１０（ａ）参照）。

なお、図１０（ａ）に示すように、支持部材が物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを吸収する材料からなる場合には、物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒは、支持部材（ブロックガラス）４ｓ側と反対側からホログラム記録材料層１１に入射される。

また、図１０（ａ）において、反射防止膜１５により、多面付けホログラムブランク１０のホログラム記録材料層１１を透過し、少ないながら支持部材４ｓで反射した物体光ＬＢ_Ｏと参照光ＬＢ_Ｒの反射光が、多面付けホログラムブランク１０と外部との界面（多面付けホログラムブランク１０の下部表面）でさらに反射することを防止することができ、ホログラム記録材料層１１に干渉縞が形成されることを防止することができる。しかしならが、反射防止膜１５に入射する支持部材４ｓからの反射光は非常に弱いため、この反射防止膜１５は設けなくてもよい。

また、図１０（ｂ）に示すように、多面付けホログラムブランク１０は、ガラス板１３と、このガラス板１３に設けられたホログラム記録材料層１１と、このホログラム記録材料層１１に設けられ、物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを吸収する黒ガラスからなる黒ガラス板（追加基材）１２ｓとからなってもよい。

図１０（ｂ）において、黒ガラス板１２ｓは、ホログラム記録材料層１１を透過した物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを吸収する。このため、ホログラム記録材料層１１を透過した物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒが、黒ガラス板１２ｓで反射することによって、ホログラム記録材料層１１に干渉縞が形成されることを防ぐことができる。

なお、図１０（ｂ）において、物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒは、黒ガラス板１２ｓ側と反対側からホログラム記録材料層１１に入射される。また、図１０（ｂ）に示すように、黒ガラス板１２ｓと外部との界面（図１０（ｂ）では黒ガラス板１２ｓの下面）に反射防止膜を設ける必要はない。

また、上記では、物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを吸収する材料として黒ガラスを例として用いて説明したが、これに限らず、記録波長の光（物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒ）を吸収するものであれば、どのようなものでもよい。

第２の実施の形態
次に図１１乃至図１５により本発明の第２の実施の形態について説明する。図１１乃至図１５に示す第２の実施の形態は、水平方向移動機構として、Ｙ方向に移動可能なステッパー３０を用いる代わりに、Ｘ方向に移動可能なＸ方向移動機構３０ｘと、Ｙ方向に移動可能なＹ方向移動機構３０ｙとからなるステッパー３０ｔを用いたものである。また、支持部材として、物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを透過する材料からなるプリズム４を用いる代わりに、物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを透過する材料からなるブロックガラス４ｔを用いたものである。また、プリズム４を支持するとともに、多面付けホログラムブランク１０を一側方から保持する枠体３の代わりに、ブロックガラス４ｔを支持するとともに、多面付けホログラムブランク１０を直交する二側方から保持する保持枠体３’を用いたものである。その他の構成は、図１（ａ）（ｂ）乃至図８に示す第１の実施の形態と略同一である。

図１１乃至図１５に示す第２の実施の形態において、図１（ａ）（ｂ）乃至図８に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

最初に、図１１乃至図１３を用いて、Ｘ方向とＹ方向（水平方向のうち直交する二方向）に移動可能なステッパー３０ｔについて説明する。

図１１乃至図１３に示すように、ベース１には、Ｙ方向に延在したＹ方向ガイド３４が取付けられている。そして、このＹ方向ガイド３４上には、Ｙ方向ガイドに沿って移動自在になるよう移動板３５が取り付けられている。

具体的には、図１１乃至図１３に示すように、ベース１には、ボールネジ１ｂがＹ方向に延びて配置され、このボールネジ１ｂは端部に設けられた駆動モータ３９により駆動される。また、移動板３５の内部には、当該ボールネジ１ｂと嵌合する嵌合部３５ａが設けられている。このため、ボールネジ１ｂを駆動モータ３９によって回転させることによって、移動板３５をＹ方向ガイド３４に沿ってＹ方向に移動することができる。

このうち、ボールネジ１ｂと駆動モータ３９とによって、Ｙ方向移動機構３０ｙが構成されている。

また、図１１乃至図１３に示すように、移動板３５には、そのＹ方向の両端部に、Ｘ方向に延びる２本のＸ方向ガイド３６が設けられており、保持枠体３’はこのＸ方向ガイド３６に沿って水平方向に移動することができる。

具体的には、図１１乃至図１３に示すように、移動板３５には、ボールネジ３５ｂがＸ方向に延びて配置され、このボールネジ３５ｂは端部に設けられた駆動モータ３１により駆動される。また、保持枠体３’の内部には、当該ボールネジと嵌合する嵌合部３’ａが設けられている。このため、ボールネジ３５ｂを駆動モータによって回転させることによって、保持枠体３’をＸ方向ガイド３６に沿ってＸ方向に移動することができる。

このうち、ボールネジ３５ｂと駆動モータ３１とによって、Ｘ方向移動機構３０ｘが構成されている。

このように、Ｘ方向移動機構３０ｘとＹ方向移動機構３０ｙとによって、保持枠体３’をＸＹ方向に自在に移動することができるので、多面付けホログラムブランク１０をＸＹ方向に自在に移動することができる。このため、図１４に示すように、多面付けホログラムブランク１０に、物体光ＬＢ_Ｏおよび参照光ＬＢ_Ｒを照射することによって（図５（ａ）（ｂ）参照）、マトリックス状に多面付けされた複数の要素ホログラム１４を有する多面付けホログラム１０ａを生成することができる。

次に、図１５を用いて、保持枠体３’について説明する。

保持枠体３’は、矩形状からなる多面付けホログラムブランク１０に対応して矩形状をなし、保持枠体３’のうち多面付けホログラムブランク１０の隣り合う２辺、例えば左辺と底辺に対応する部分にピン５３が設けられている。この場合、保持枠体３’には、多面付けホログラムブランク１０の左辺に対応して１本のピン（係止部材）５３が設けられ、多面付けホログラムブランク１０の底辺に対応して２本のピン５３が設けられている。

さらに保持枠体３’のうち多面付けホログラムブランク１０の上辺に対応する部分に２個の押圧部材５４が設けられ、右辺に対応する部分に１個の押圧部材５４が設けられている。

そして、これら押圧部材５４によって多面付けホログラムブランク１０を左辺および底辺のピン５３に押付けることにより、保持枠体３’上において多面付けホログラムブランク１０を精度良く位置決めすることができる。

なお、各押圧部材５４には、スプリング（図示せず）が内蔵され、このスプリングの力によって多面付けホログラムブランク１０を押圧することができる。

本発明による多面付けホログラムブランクと多面付けホログラムとの関係を示す平面図。 本発明の第１の実施の形態によるホログラム露光装置を示す上方平面図。 本発明の第１の実施の形態によるホログラム露光装置を示す側方図。 本発明の第１の実施の形態によるホログラム露光装置を示す正面図。 本発明の第１の実施の形態による多面付けホログラムブランクへ、物体光および参照光が照射される様子を示した正面図。 本発明の第１の実施の形態による多面付けホログラムブランクおよび支持部材の層構成を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態によるホログラム露光方法を示すフロー図。 本発明の第１の実施の形態による別の態様の多面付けホログラムブランクおよび支持部材の層構成を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態の変形例による多面付けホログラムブランクおよび支持部材の層構成を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態の変形例による別の態様の多面付けホログラムブランクおよび支持部材の層構成を示す断面図。 本発明の第２の実施の形態によるホログラム露光装置を示す上方平面図。 本発明の第２の実施の形態によるホログラム露光装置を示す側方図。 本発明の第２の実施の形態によるホログラム露光装置を示す正面図。 本発明の第２の実施の形態による多面付けホログラムブランクを示す平面図。 本発明の第２の実施の形態によるホログラム露光装置の保持枠体を示す正面図。

符号の説明

１ ベース
１ｂ ボールネジ
３ 枠体
３’ 保持枠体
３’ａ 嵌合部
４ プリズム
４ａ 反射防止膜
４ｔ ブロックガラス
５ 屈折率整合液
９ ホログラム原版
１０ 多面付けホログラムブランク
１０ａ 多面付けホログラム
１１ ホログラム記録材料層
１２ ガラス板（追加基材）
１２’ ＰＥＴ基材（追加基材）
１３ ガラス板（基材）
１３’ ＰＥＴ基材（基材）
１４ 要素ホログラム
１５ 反射防止膜
２３ カメラ（位置検知装置）
３０ ステッパー（水平方向移動機構）
３０ａ Ｙ方向移動部
３０ｘ Ｘ方向移動機構
３０ｙ Ｙ方向移動機構
３５ 移動板
３６ Ｘ方向ガイド
３４ Ｙ方向ガイド
４０ レーザ光照射装置
４１ レーザ光出射部
４２ シャッタ機構
４３ ビームスプリッタ
４４ａ，４４ｂ、４５ ミラー
５４ 押圧部材
５３ ピン
８１ 準備工程
８２ 配置工程
８３ 照射工程
８４ 水平方向移動工程
ＬＢ レーザ光
ＬＢ_Ｏ 物体光
ＬＢ_Ｒ 参照光

Claims (11)

1. 基材と、この基材に設けられたホログラム記録材料層とを有する多面付けホログラムブランクに、物体光および参照光を照射することによって、基材と、この基材に設けられるとともに、多面付けされた複数の要素ホログラムを含むホログラム記録材料層とを有する多面付けホログラムを生成するためのホログラム露光装置において、
   枠体と、
   枠体によって支持され、屈折率整合液を介して多面付けホログラムブランクの基材を保持する支持部材と、
   支持部材によって保持された多面付けホログラムブランクを、水平方向のうち少なくとも一方向に移動させる水平方向移動機構と、を備え、
   支持部材は、枠体で支持された際に、ホログラム記録材料層に歪みが生じない程度の剛性を有するブロック体からなることを特徴とするホログラム露光装置。
2. 支持部材は、物体光および参照光を透過する材料からなることを特徴とする請求項１記載のホログラム露光装置。
3. 支持部材は、ホログラム記録材料層の屈折率と略同一の屈折率を有することを特徴とする請求項２記載のホログラム露光装置。
4. 支持部材の多面付けホログラムブランク側と反対側の表面に、反射防止膜を設けたことを特徴とする請求項２記載のホログラム露光装置。
5. 支持部材は、物体光および参照光を吸収する材料からなることを特徴とする請求項１記載の多面付けホログラム露光装置。
6. 屈折率整合液は、ホログラム記録材料層の屈折率と略同一の屈折率を有することを特徴とする請求項１記載のホログラム露光装置。
7. 支持部材は、多面付けホログラムブランクに対して下方に配置され、
   多面付けホログラムブランクの基材は、ホログラム記録材料層の下方に位置し、
   当該基材は、屈折率整合液を介して支持基材によって保持されることを特徴とする請求項１記載の多面付けホログラム露光装置。
8. 支持部材は、多面付けホログラムブランクに対して上方に配置され、
   多面付けホログラムブランクの基材は、ホログラム記録材料層の上方に位置し、
   当該基材は、屈折率整合液を介して支持基材によって保持されることを特徴とする請求項１記載の多面付けホログラム露光装置。
9. 水平方向移動機構は、支持部材によって保持された多面付けホログラムブランクを、水平方向のうち直交する二方向に移動させることを特徴とする請求項１記載の多面付けホログラム露光装置。
10. 多面付けホログラムブランクを位置決めするための位置検知装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の多面付けホログラム露光装置。
11. 請求項１記載のホログラム露光装置を用いたホログラム露光方法において、
    基材と、この基材上に設けられたホログラム記録材料層とを有する多面付けホログラムブランクを準備する準備工程と、
    支持部材によって、屈折率整合液を介して、多面付けホログラムブランクの基材を保持する配置工程と、
    多面付けホログラムブランクのホログラム記録材料層に物体光および参照光を照射することによって、当該ホログラム記録材料層の少なくとも一部に要素ホログラムを形成する照射工程と、
    水平方向移動機構によって、支持部材により保持された多面付けホログラムブランクを、水平方向のうち少なくとも一方向に移動させる水平方向移動工程と、を備え、
    支持部材は、枠体で支持された際に、ホログラム記録材料層に歪みが生じない程度の剛性を有するブロック体からなることを特徴とするホログラム露光方法。

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