JP2734512B2 - ホログラムの製造方法 - Google Patents

ホログラムの製造方法

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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ゼラチンに重クロム酸塩等を含有した感光
膜を用いたホログラムの製造方法に関するものである。 [従来の技術およびその問題点] 従来、ホログラムの感光材料の1つに、ゼラチンに重
クロム酸塩を含有させたものが知られている。すなわ
ち、例えば、ゼラチンに重クロム酸アンモニウムを含有
させた感光膜をガラス板上に塗布し、重クロム酸系高分
子の乾板を作成する。そして、この乾板を露光した後
に、現像処理をするものである。 ところが、ゼラチンを感光材料として用いると、その
含有水分量の変化により、ゼラチン層の厚さが変わり、
このため、記録した干渉ピッチがシール後の干渉ピッチ
と大きく異なってしまい、像が消滅してしまうという問
題がある。 このような問題を解決するための技術として、例え
ば、特開昭57−173873号公報のものが知られている。す
なわち、ゼラチンからなる感光膜の表面をガラス板でカ
バーし、さらに周辺部をエポキシ樹脂によりモールドす
ることにより、ゼラチン中の含有水分量の変動を防止し
たり、あるいはガラス板の代わりにポリ・モノクロ・パ
ラ・キシレンを真空蒸着することにより、より一層ゼラ
チンの含有水分量の変動を防止するものである。 しかし、単なるガラス板によるカバーでは、30℃以
上、湿度60%RH以上の環境下で長時間置かれると、記録
されたホログラムが消失し、また、ポリ・モノクロ・パ
ラ・キシレンによりシールしたものでも、90℃、湿度90
%RH以上の環境下に長時間置くと再生像が消滅すること
がある。また、像の消滅を生じないまでも、ホログラム
再生波長が、露光時に使用した記録波長に対して短波長
側にずれてしまい、再生時の波長を適切に設定すること
が困難になるという問題がある。 また、他の技術として、特開昭61−261766号公報に記
載されているように、ホログラムを作成した後に、真空
乾燥して保護カバーで覆うものも知られているが、やは
り、露光時の乾板に含まれる水分の影響で記録波長と再
生波長との間にずれを生じて再生時に画像が不鮮明にな
ってしまうという問題があった。 このように従来のホログラムは、湿度や熱に弱いが、
自動車等のメータ類に使用するには、90℃の耐熱性が必
要であることから、これらに適用可能な技術が望まれて
いた。 本発明は、上記従来の技術の問題点を解決するために
なされたもので、高湿度中であっても耐熱性の高いホロ
グラムを製造するとともに、さらにこれを発展させて所
望の波長で再生可能なホログラムの製造方法を提供す
る。 [問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するためになされた本発明によるホ
ログラムの製造方法は、ゼラチンに感光物質を含有させ
た感光膜を支持体上に有する乾板を用いて、この乾板の
感光膜に露光、現像、シールを施すことによりホログラ
ムを製造するホログラムの製造方法において、 露光前に乾板を所定湿度雰囲気中に置いて感光膜中の
水分を所定量に調整する第1の水分量調整処理を施し、
露光、現像後に乾板を感光膜中の水分を上記所定量以下
に調整する第2の水分量調整処理を施し、その後に、そ
の水分量を保った状態でシールすることを特徴とするも
のである。 そして、第2の水分調整処理は、現像後の乾板を真空
雰囲気中にて加熱処理して感光膜の水分量を上記所定量
以下に調整した後、乾燥ガスの雰囲気中でシールを行う
のが好ましい。 ここで、上記感光物質には、重クロム酸塩または銀塩
を適用でき、そのうち重クロム酸塩としては、好ましく
は、重クロム酸アンモニウムが挙げられるが、他に重ク
ロム酸カリウム、重クロム酸ナトリウム等が挙げられ、
また、銀塩としては、通常の写真の感光物質として用い
られる塩化銀、ヨウ化銀が挙げられる。 上記支持体として、その用途に応じてガラス板、プラ
スチック板、金属板などが用いられる。 露光前の第1の水分量調整処理の好適な態様として、
露光膜中の水分を所定量以下にするために、0.1〜5Torr
の雰囲気中に、水分量が平衡に達する程度の時間(例え
ば、5分程度)だけ乾板をさらす処理がある。このよう
な第1の水分量調整処理を施すことにより、現像後の感
光膜の厚さを露光の時と同じ厚さに調整することがで
き、後述するように記録波長と再生波長とを一致させる
ことができる。なお、第1の水分量調整処理には、水分
量を素早く減少させるために、90℃前後の加熱処理を加
えてもよい。また、第1の水分量調整処理の他の好適な
態様として、真空より高い湿度の雰囲気に乾板を置く処
理を施す。この雰囲気の湿度を調整することにより、記
録波長と異なった所望の再生波長を選択できる。 上記露光の条件としては、感光物質の露光に適する感
光域であり、例えば、重クロム酸系高分子の感光膜を用
いた場合には、550nmより短い波長領域である。 現像後の第2の水分量調整処理の好適な態様の1つ
は、0.005〜0.1Torrの雰囲気中に、感光膜中の水分量が
平衡に達する程度の時間(例えば、5分程度)だけ乾板
を置き、感光膜中の水分をほどんど除去する。 シールは、現像後に外界の湿度の影響を受けて感光膜
中の水分量が変動しないようにするためであり、シール
の手法としては、カバーガラスを用いて光学接着剤でシ
ール処理する。このときの接着剤としては、カバーガラ
スとほぼ等しい屈折率で無色透明のものを用いる必要が
ある。なお、上記シールを行う際の雰囲気は、感光膜中
の水分量が変動しないような雰囲気に設定することが必
要であり、つまり、第2の水分量調整処理を真空雰囲気
中で行っているから、乾燥ガス中か、あるいは水分が蒸
発する高温(例えば105℃)中で水分調整およびシール
を行なってもよい。 [作用] 本発明のホログラムの製造方法によれば、現像後に真
空雰囲気中に置く第2の水分量調整処理を行うだけでな
く、露光前にも真空処理等の湿度雰囲気を調整する第1
の水分量調整処理を行っているが、これは、以下に説明
するように、露光時における湿度雰囲気の違いが再生波
長に大きな変動をもたらすことが本発明者によって見い
だされたことにより加えられたものである。 すなわち、例えば、ゼラチンに重クロム酸塩を含有さ
せた感光膜に露光を行うにあたって、湿度雰囲気を種々
に変えて、514.5nmの記録波長にて露光を行い、現像後
の第2の水分量調整処理の条件を、90℃、0.1Torrの真
空加熱処理として1時間行うことによりホログラムを作
成した。そして、再生に最適な波長を探し、第2図およ
び第3図に示すように、その再生波長と記録波長の差を
縦軸に、露光時の湿度(真空度)を横軸にとって、その
関係を表した。 その結果、第2図に示すように露光時の湿度が低くな
るほど再生波長と記録波長との差は急激に小さくなり、
さらに第3図に示すように露光時の雰囲気を、真空に近
い0.1Torr以下にすると、再生波長が記録波長に一致す
る。すなわち、現像後の真空乾燥処理(第2の水分量調
整処理)に加えて、露光前にも真空乾燥処理(第1の水
分量調整処理)を行うことにより、露光時のゼラチン中
の水分量を一定量以下に低減することができ、再生波長
を記録波長に一致させるには、露光前に真空引きがよい
ことに着目したものである。 また、第2図から明らかなように、露光前の感光膜中
の水分量を多めに調整することにより、記録波長と違っ
た所望の波長に再生波長を設定することも可能になる。
しかも、現像後には第2の水分量調整処理により真空雰
囲気中に置かれるから感光膜中には、水分がほとんどな
く、シールによって水分量の変動もない。 [効果] 以上説明したように、本発明によれば、露光前にも水
分量の調整を行っており、これを真空雰囲気中に置いた
後、乾燥雰囲気中でシールすれば、感光膜中の水分を一
定量以下に保つことができるので、長時間、高温状態に
置いても、像が消滅したり、再生波長が記録波長からず
れたりすることがないので、再生時に容易に鮮明な画像
を得ることができる。 また、露光前に感光膜中の湿度を高めに設定すること
により記録波長とは異なった所望の再生波長により像を
得ることができる。 [実施例] 以下本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。 第4図は本実施例の製造方法により製造されたホログ
ラムの断面を示す。このホログラムは、ガラス基板1上
に、重クロム酸アンモニウムをゼラチンに含有させた感
光膜3を形成し、さらに接着剤5によりガラスカバー7
でシールすることにより構成されている。 このようなホログラムを製造するには、第1図に示す
ように、まず、水100重量部にゼラチン5重量部と重ク
ロム酸アンモニウム1重量を混合して感光材料を調製
し、これをガラス基板上に25nmの厚さで塗布して感光膜
を形成する。次に、このようにして製造した乾板の感光
膜を室温で乾燥する。 次に、露光前の乾板に対して真空乾燥処理(第1の水
分量調製処理)を行って感光膜中の水分を除去する。こ
のときの真空度は、0.1Torrで、15分間の処理を行う。
なお、真空乾燥処理は、その真空度において感光膜中の
水分が平衡状態になる程度の時間だけ処理すればよい
が、真空度をより高くすることにより処理時間を短縮す
ることができる。したがって、この真空度および時間
は、ゼラチン乾板に塗布されたゼラチンの厚さ等に応じ
て適宜変更することが好適である。 次に、この乾板に対して、アルゴンイオンレーザ(51
4.5nm)により露光する。露光時にはゼラチン感光膜中
に水分が入り込まない状態、例えば真空容器内もしくは
水を含まない液中(インデックスマッチング液中)で露
光する。 次に、0.5重量%の重クロム酸アンモニウムの水溶液
に浸漬した後、20℃の硬膜定着液(コダック社製、ラピ
ッドフィクサー:Rapid fixer)に10分間浸漬し硬膜化処
理を行う。 その後に現像処理を行う。この処理の条件として、25
℃のインプロピルアルコール70%に2分間浸漬後、20℃
のインプロピルアルコール100%に4分間浸漬し、その
後水洗、湯浴、脱水処理を行う。 その後、90℃の温風下で10分以上乾燥する高温乾燥を
施した後に、真空中で、90℃の雰囲気下における真空処
理(真空加熱乾燥処理:第2の水分量調整処理)を施し
ゼラチン中の水分を完全に取り除く。このときの処理条
件は、0.005〜0.1Torrの真空度で、感光膜中の水分量が
平衡になる時間(例えば、5分程度)行う。 次に、乾燥ガス中でカバーガラス7を用い、乾板を光
学接着剤でシールする。なお、乾燥ガスでシールするの
は、仮に、大気を導入すると、感光膜中の水分量が変動
することから、これを防止するためである。 上記のように製造によるホログラムによれば、露光前
にゼラチン乾板を例えば、真空乾燥させてゼラチン中の
水分を除去した後、露光、現像、その後水分量を保たせ
るために再び真空乾燥することにより、露光時とシール
終了後における感光膜中の水分がほとんど除去され、そ
の水分量の条件を同一にすることができる。これによ
り、ゼラチン感光膜中の水分の含有量の相違によるゼラ
チンの膨張に伴って再生波長がずれることを防止するこ
とができる。したがって、記録波長にアルゴンイオンレ
ーザを用いた場合には、再生波長も同一の波長のレーザ
で再生することができ、その耐久性も、90℃、90%RHの
環境下に1000時間以上放置しても回折効率、再生波長に
何ら変化が生じない。 また、他の実施例として、第1の水分量調製処理に真
空乾燥を行う代わりに、真空より高い湿度雰囲気に乾板
をさらして感光膜中の水分量を所定量に調整することに
より、再生波長を記録波長と違った波長にすることがで
きる。このように再生波長を変えることにより、次に述
べる使用法が可能になる。つまり、レーザ光では特定の
波長しか得られず、再生波長の領域に限定を受けるが、
再生波長として、例えばテレビ画面上で緑色で再生した
い場合に、555nmより長い波長で記録し、第1の水分調
整処理の湿度雰囲気を適宜選択することにより、緑色の
再生波長である555nmに設定可能になる。 なお、この場合の湿度雰囲気を調整する手法として、
ある湿度雰囲気で得られる感光膜中の水分量を、赤外線
領域にある吸収スペクトルで測定することにより予め求
めておき、このような水分量になる湿度雰囲気で水分量
調整処理を行うことにより実現できる。 このようなホログラムによる再生画像は、他の画像と
重ねて表示することもでき、多様な表示を行うことがで
きる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例によるホログラムの製造工程
を示す工程図、第2図および第3図は再生波長と記録波
長との差と露光時の湿度(真空度)との関係を示すグラ
フ、第4図は本発明の製造方法により製造されたホログ
ラムを模式的に示す断面図である。 1……ガラス基板、3……感光膜 5……接着剤、7……カバーガラス

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.ゼラチンに感光物質を含有させた感光膜を支持体上
    に有する乾板を用いて、この乾板の感光膜に露光、現
    像、シールを施すことによりホログラムを製造するホロ
    グラムの製造方法において、 露光前に乾板を所定湿度雰囲気中に置いて感光膜中の水
    分を所定量に調整する第1の水分量調整処理を施し、露
    光、現像後に乾板を感光膜中の水分を上記所定量以下に
    調整する第2の水分量調整処理を施し、その後に、その
    水分量を保った状態でシールすることを特徴とするホロ
    グラムの製造方法。 2.上記感光物質は、重クロム酸塩であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のホログラムの製造方
    法。 3.上記感光物質は銀塩であることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載のホログラムの製造方法。 4.上記第1の水分量調整処理は、乾板を真空雰囲気中
    にて処理して感光膜中の水分量を上記所定量に調整にす
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項
    いずれか1つ記載のホログラムの製造方法。 5.上記第1の水分量調整処理は、記録波長に対して再
    生波長が所定の波長差となるような湿度雰囲気で行うこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項いず
    れか1つ記載のホログラムの製造方法。 6.上記第2の水分量調整処理は現像処理後の乾板を真
    空雰囲気中にて加熱処理して感光膜中の水分量を上記所
    定量以下にすることを特徴とする特許請求の範囲第1乃
    至第3項いずれか1つ記載のホログラムの製造方法。 7.上記乾板は、乾燥ガスの雰囲気中でシールされるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第6項記載のホログラム
    の製造方法。
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