JP3247366B2 - エバネッセント波を使用したホログラム及びその作成方法 - Google Patents
エバネッセント波を使用したホログラム及びその作成方法Info
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- JP3247366B2 JP3247366B2 JP06440990A JP6440990A JP3247366B2 JP 3247366 B2 JP3247366 B2 JP 3247366B2 JP 06440990 A JP06440990 A JP 06440990A JP 6440990 A JP6440990 A JP 6440990A JP 3247366 B2 JP3247366 B2 JP 3247366B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［目 的］ （産業上の利用分野） 本発明は、エバネッセント波を使用するホログラム及
びその作成方法に関する。
びその作成方法に関する。
（従来の技術） エバネッセント波を参照光として使用するホログラム
は、例えば、Suhara et.al.による“WAVEGUIDE HOLOGRA
MS:A NEW APPROACH TO HOLOGRAM INTEGRATION"OPTICS C
OMMUNICATIONS,Volume 19,no.3,December 1976 pp.353
−357に開示されている。この従来のエバネッセント波
ホログラムでは、導波路としての数μｍの膜を基板上に
設けている。そのため、導波路を伝搬する光はある一定
の波長のものに限られていた。
は、例えば、Suhara et.al.による“WAVEGUIDE HOLOGRA
MS:A NEW APPROACH TO HOLOGRAM INTEGRATION"OPTICS C
OMMUNICATIONS,Volume 19,no.3,December 1976 pp.353
−357に開示されている。この従来のエバネッセント波
ホログラムでは、導波路としての数μｍの膜を基板上に
設けている。そのため、導波路を伝搬する光はある一定
の波長のものに限られていた。
一方、ホログラムを三次元ディスプレイに利用する場
合に最も問題なのは、再生時に必要な照明光である。通
常の反射型ホログラムでは、照明光はホログラムに対し
て斜め前方、または後方から、点光源または平行光線で
照明する必要があった。この場合、適切な照明光を用い
ないと再生像に劣化が生じ、また照明光の直接透過光が
観察者の目に入るために立体感が損なわれた。
合に最も問題なのは、再生時に必要な照明光である。通
常の反射型ホログラムでは、照明光はホログラムに対し
て斜め前方、または後方から、点光源または平行光線で
照明する必要があった。この場合、適切な照明光を用い
ないと再生像に劣化が生じ、また照明光の直接透過光が
観察者の目に入るために立体感が損なわれた。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記の課題を解決するためになされたもの
で、理想的な三次元像を表示できるホログラム及びその
作成方法を提供することを目的とする。
で、理想的な三次元像を表示できるホログラム及びその
作成方法を提供することを目的とする。
［構 成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明のエバネッセント波
を用いたホログラムは、導波路として機能し白色光を伝
搬する透明な基板と、前記基板上にエバネッセント波を
用いて形成されたレリーフ型回折格子パターンとからな
ることを特徴とする。
を用いたホログラムは、導波路として機能し白色光を伝
搬する透明な基板と、前記基板上にエバネッセント波を
用いて形成されたレリーフ型回折格子パターンとからな
ることを特徴とする。
また、本発明のエバネッセント波を用いた第１のホロ
グラム装置は、導波路として機能し白色光を伝搬する透
明な基板と、前記基板上にエバネッセント波を用いて形
成されたレリーフ型回析格子パターンと、前記基板の一
端に接続され前記導波路内に一様に白色光を導く手段と
からなることを特徴とする。
グラム装置は、導波路として機能し白色光を伝搬する透
明な基板と、前記基板上にエバネッセント波を用いて形
成されたレリーフ型回析格子パターンと、前記基板の一
端に接続され前記導波路内に一様に白色光を導く手段と
からなることを特徴とする。
更に、本発明のエバネッセント波を用いた第２のホロ
グラム装置は、導波路として機能し白色光を伝搬する透
明な基板と、前記基板上にエバネッセント波を用いて形
成されたレリーフ型回析格子パターンと、前記基板の一
端に設けられた光源と、前記光源からの光を前記導波路
内に一様に導く手段とからなることを特徴とする。
グラム装置は、導波路として機能し白色光を伝搬する透
明な基板と、前記基板上にエバネッセント波を用いて形
成されたレリーフ型回析格子パターンと、前記基板の一
端に設けられた光源と、前記光源からの光を前記導波路
内に一様に導く手段とからなることを特徴とする。
前記基板は、厚さ0.5mmから3mm程度の平面状の導波路
であることが望ましく、前記基板は、ガラス、アクリル
樹脂、塩化ビニル樹脂またはPMMAからなることが好まし
い。
であることが望ましく、前記基板は、ガラス、アクリル
樹脂、塩化ビニル樹脂またはPMMAからなることが好まし
い。
また、本発明のレリーフ・ホログラムは、エバネッセ
ント波を照明光とするレリーフ・ホログラムにおいて、
レインボウタイプホログラムの再生光として白色光のエ
バネッセント波を用いることを特徴とする。
ント波を照明光とするレリーフ・ホログラムにおいて、
レインボウタイプホログラムの再生光として白色光のエ
バネッセント波を用いることを特徴とする。
また、本発明のエバネッセント波を使用したホログラ
ムの第１の作成方法は、導波路として機能し白色光を伝
搬する透明な基板と、前記基板上に設けられた光に感応
する部材とからなるフォトレジスト乾板を準備するステ
ップと、前記フォトレジスト乾板の前記部材上に被写体
の実像を形成すると共に、前記導波路の一端から光を入
射させてエバネッセント波を発生せしめ、前記実像の物
体光と前記エバネッセント波とを干渉させることにより
前記フォトレジスト乾板上にレリーフ型回析光子パター
ンを形成するステップとからなる。
ムの第１の作成方法は、導波路として機能し白色光を伝
搬する透明な基板と、前記基板上に設けられた光に感応
する部材とからなるフォトレジスト乾板を準備するステ
ップと、前記フォトレジスト乾板の前記部材上に被写体
の実像を形成すると共に、前記導波路の一端から光を入
射させてエバネッセント波を発生せしめ、前記実像の物
体光と前記エバネッセント波とを干渉させることにより
前記フォトレジスト乾板上にレリーフ型回析光子パター
ンを形成するステップとからなる。
更に、本発明のエバネッセント波を使用したホログラ
ムの第２の作成方法は、導波路として機能し白色光を伝
搬する透明な基板と、前記基板上に設けられた電子線に
感応する部材とからなる乾板を準備するステップと、前
記部材に電子線露光装置を用いて電子線により回折格子
パターンを描画するステップとからなることを特徴とす
る。
ムの第２の作成方法は、導波路として機能し白色光を伝
搬する透明な基板と、前記基板上に設けられた電子線に
感応する部材とからなる乾板を準備するステップと、前
記部材に電子線露光装置を用いて電子線により回折格子
パターンを描画するステップとからなることを特徴とす
る。
（作 用） 上記のような構成の本発明のホログラムでは、再生時
の照明光として白色光を用いるために、基材そのものを
導波路として用いている。基材そのものを導波路として
使用するので、基材上に導波路として使用する薄膜を形
成する必要がない。従って、ホログラムの形成が非常に
楽になる。また、再生時、照明光源としてレーザ等の特
殊な光源を使用してもよいが、一般のタングステンラン
プやハロゲンランプ等から発生される白色光も用いるこ
とができる。従って、照明も従来に比較して非常に楽に
なる。
の照明光として白色光を用いるために、基材そのものを
導波路として用いている。基材そのものを導波路として
使用するので、基材上に導波路として使用する薄膜を形
成する必要がない。従って、ホログラムの形成が非常に
楽になる。また、再生時、照明光源としてレーザ等の特
殊な光源を使用してもよいが、一般のタングステンラン
プやハロゲンランプ等から発生される白色光も用いるこ
とができる。従って、照明も従来に比較して非常に楽に
なる。
また、光の作用範囲が非常に狭いエバネッセント波を
用いたホログラムでは、レリーフホログラムを利用する
ことにより、利用効率を効果的に高めることができる。
用いたホログラムでは、レリーフホログラムを利用する
ことにより、利用効率を効果的に高めることができる。
（実施例） 第１図乃至第４図を参照して、２光束干渉法を用いた
本発明の第１実施例のレインボウホログラムの作成方法
を説明する。
本発明の第１実施例のレインボウホログラムの作成方法
を説明する。
乾板として第２図に示されるようなフォトレジスト乾
板10を用いる。このフォトレジスト乾板10は、1mm程度
の厚さの石英ガラスの基板12と、その基板12上に設けら
れた膜厚が約0.5μｍのフォトレジスト14とからなる。
フォトレジストとして、AZ1350が使用される。基板12は
導波路としての機能を有している。
板10を用いる。このフォトレジスト乾板10は、1mm程度
の厚さの石英ガラスの基板12と、その基板12上に設けら
れた膜厚が約0.5μｍのフォトレジスト14とからなる。
フォトレジストとして、AZ1350が使用される。基板12は
導波路としての機能を有している。
第１図は撮影光学系を示している。アルゴンレーザ16
により発生された波長488nmのレーザビームは、ビーム
スプリッタ18によって２本のビームに分割される。その
内１本のビームは、従来のレインボウホログラムと同様
に、レンズ20によって広げられ、マスタホログラム22を
照明する。マスタホログラムの後方にはスリット30が配
置されていて、マスタホログラム22からの光はスリット
30を介して被写体の実像32をフォトレジスト基板10上に
形成する。
により発生された波長488nmのレーザビームは、ビーム
スプリッタ18によって２本のビームに分割される。その
内１本のビームは、従来のレインボウホログラムと同様
に、レンズ20によって広げられ、マスタホログラム22を
照明する。マスタホログラムの後方にはスリット30が配
置されていて、マスタホログラム22からの光はスリット
30を介して被写体の実像32をフォトレジスト基板10上に
形成する。
参照光となる他の１本のレーザビームは、シリンドリ
カルレンズ24と凹面鏡26を通過し、平行なスリット光を
作る。このスリット光は、フォトレジスト基板10の導波
路12の入口に設けられたプリズム28に導かれ、プリズム
24を介して導波路12に入射する。導波路12内では参照光
は全反射され、導波路12内を伝搬する光波が形成され
る。光波が全反射して進んで行くとき、そこでエバネッ
セント波が発生する。
カルレンズ24と凹面鏡26を通過し、平行なスリット光を
作る。このスリット光は、フォトレジスト基板10の導波
路12の入口に設けられたプリズム28に導かれ、プリズム
24を介して導波路12に入射する。導波路12内では参照光
は全反射され、導波路12内を伝搬する光波が形成され
る。光波が全反射して進んで行くとき、そこでエバネッ
セント波が発生する。
エバネッセント波とは、光が高い屈折率の媒質から低
い屈折率の媒質へ入射しようとするときに起こる全反射
の際に、媒質の境界面に生じる電場のことである。この
電場は、媒質の境界に平行な方向にのみエネルギが伝達
し、境界面に垂直な方向では電場の強さが指数関数的に
減少するような電場である。このエバネッセント波は、
前記光の振動数と同じ振動数を有する電場であるので、
ホログラムの参照光として利用できる。
い屈折率の媒質へ入射しようとするときに起こる全反射
の際に、媒質の境界面に生じる電場のことである。この
電場は、媒質の境界に平行な方向にのみエネルギが伝達
し、境界面に垂直な方向では電場の強さが指数関数的に
減少するような電場である。このエバネッセント波は、
前記光の振動数と同じ振動数を有する電場であるので、
ホログラムの参照光として利用できる。
この様にして生じた参照光と、実像32の物体光が干渉
して干渉縞が生じる。この干渉縞をフォトレジスト乾板
10上に記録し、現像を行うことによりホログラムが作成
される。
して干渉縞が生じる。この干渉縞をフォトレジスト乾板
10上に記録し、現像を行うことによりホログラムが作成
される。
マスタホログラムは第３図に示すようにして作成され
る。マスタホログラムは、通常のフレネルホログラムと
して撮影される。即ち、被写体40を照射して物体光を発
生させ、その物体光を参照光と干渉させて、乾板上に干
渉縞を形成させてマスタホログラム（フレネルホログラ
ム）22を作成する。
る。マスタホログラムは、通常のフレネルホログラムと
して撮影される。即ち、被写体40を照射して物体光を発
生させ、その物体光を参照光と干渉させて、乾板上に干
渉縞を形成させてマスタホログラム（フレネルホログラ
ム）22を作成する。
第４図は、レインボウホログラムの作成方法を詳細に
示す図である。照明光としてのレーザ光を前記マスタホ
ログラム22に照射して、被写体の実像を乾板10上に再生
する。この時、マスタホログラム22の前に、水平方向に
長いスリット30を置き、実像はこのスリット30の間を通
った再生光だけによって乾板10上に結像される。このマ
スタホログラム22の再生光を物体光とし、エバネッセン
ト波を参照光としてホログラムを撮影する。エバネッセ
ント波は上述の方法により発生される。この様にして作
成されたホログラムは、エバネッセント波を照明光とす
るレインボウホログラムとなる。
示す図である。照明光としてのレーザ光を前記マスタホ
ログラム22に照射して、被写体の実像を乾板10上に再生
する。この時、マスタホログラム22の前に、水平方向に
長いスリット30を置き、実像はこのスリット30の間を通
った再生光だけによって乾板10上に結像される。このマ
スタホログラム22の再生光を物体光とし、エバネッセン
ト波を参照光としてホログラムを撮影する。エバネッセ
ント波は上述の方法により発生される。この様にして作
成されたホログラムは、エバネッセント波を照明光とす
るレインボウホログラムとなる。
この実施例では、２ステップのレインボウホログラム
の作成について説明したが、１ステップのレインボウホ
ログラムやイメージホログラムも、参照光としてエバネ
ッセント波を用いて作成することができる。
の作成について説明したが、１ステップのレインボウホ
ログラムやイメージホログラムも、参照光としてエバネ
ッセント波を用いて作成することができる。
上記の実施例では、導波路12を伝搬する光波を生じさ
せるために、平行なスリット光をプリズムを通して導波
路12に入射させたが、第５図に示すように、光ファイバ
ー34を用いてもよい。
せるために、平行なスリット光をプリズムを通して導波
路12に入射させたが、第５図に示すように、光ファイバ
ー34を用いてもよい。
次に、第６図を参照して、電子ビーム露光装置を用い
た本発明のホログラムの第２の作成方法を説明する。
た本発明のホログラムの第２の作成方法を説明する。
電子ビーム露光装置は、電子銃50、アライメント52、
ブランカー54、コンデンサレンズ56、スティグメータ5
8、ディフレクター60、対物レンズ62、Ｘ−Ｙステージ6
8からなる。Ｘ−Ｙステージ68上には、導波路の表面にE
Bレジストが形成された乾板70が載置されている。ブラ
ンカー54、ディフレクター60及びＸ−Ｙステージ68は、
コントロールインタフェース64を介してコンピュータ66
に接続されている。電子銃50から照射された電子ビーム
は、コンピュータ66によって制御され、乾板70を走査す
る。乾板70は、導波路としてのガラス基材上にEBレジス
トをスピンコーターによって約0.5μｍ程度の膜厚に塗
布したものである。このように、電子ビーム露光装置を
用いることによって、コンピュータ制御により、自由に
乾板70上にサブミクロンオーダーの高精度なパターンを
描画することができる。
ブランカー54、コンデンサレンズ56、スティグメータ5
8、ディフレクター60、対物レンズ62、Ｘ−Ｙステージ6
8からなる。Ｘ−Ｙステージ68上には、導波路の表面にE
Bレジストが形成された乾板70が載置されている。ブラ
ンカー54、ディフレクター60及びＸ−Ｙステージ68は、
コントロールインタフェース64を介してコンピュータ66
に接続されている。電子銃50から照射された電子ビーム
は、コンピュータ66によって制御され、乾板70を走査す
る。乾板70は、導波路としてのガラス基材上にEBレジス
トをスピンコーターによって約0.5μｍ程度の膜厚に塗
布したものである。このように、電子ビーム露光装置を
用いることによって、コンピュータ制御により、自由に
乾板70上にサブミクロンオーダーの高精度なパターンを
描画することができる。
ところで、ホログラムは、物体光と参照光との干渉縞
の記録であるから、物体光と参照光が実在しなくても計
算により両波面の振幅と位相が得られれば、両光波を重
ね合わせたときの干渉縞の強度分布を計算することは可
能である。従来より、この手法を用い、コンピュータで
ホログラムを作ることが行われていた。エバネッセント
波を用いたホログラムも、物体光の入射角度を０′、参
照光の入射角度を90′として、コンピュータを用いて求
めることができる。
の記録であるから、物体光と参照光が実在しなくても計
算により両波面の振幅と位相が得られれば、両光波を重
ね合わせたときの干渉縞の強度分布を計算することは可
能である。従来より、この手法を用い、コンピュータで
ホログラムを作ることが行われていた。エバネッセント
波を用いたホログラムも、物体光の入射角度を０′、参
照光の入射角度を90′として、コンピュータを用いて求
めることができる。
レインボウホログラムを作成するには、再生時に再生
光が観察位置において水平方向にスリット状となるよう
に計算すれば良いし、イメージホログラムを作成するに
は、物体の位置をホログラム面上になるように計算すれ
ば良い。このように、計算された干渉縞の強度分布を、
電子ビーム露光装置を用いて乾板上に描画する。このと
き、ポジ型のレジストを用いると、電子線の当たった所
だけが現像液に解け出すので、凹凸のある微細なパター
ンが形成できる。電子ビーム露光装置を用いると、２光
束干渉法に比べ、凹凸の深さを深くすることができるの
で、回折効率を高めることができる。
光が観察位置において水平方向にスリット状となるよう
に計算すれば良いし、イメージホログラムを作成するに
は、物体の位置をホログラム面上になるように計算すれ
ば良い。このように、計算された干渉縞の強度分布を、
電子ビーム露光装置を用いて乾板上に描画する。このと
き、ポジ型のレジストを用いると、電子線の当たった所
だけが現像液に解け出すので、凹凸のある微細なパター
ンが形成できる。電子ビーム露光装置を用いると、２光
束干渉法に比べ、凹凸の深さを深くすることができるの
で、回折効率を高めることができる。
以上のように、２光束干渉法や電子ビーム露光装置を
用いた方法によって作成されたエバネッセント波ホログ
ラムは、以下のような方法によって量産することができ
る。前述の方法によって作成されたエバネッセントホロ
グラムは、表面の凹凸によって干渉縞が記録されてい
る。そのため、コンパクトディスクの製造方法と同様な
手法を用いて、この凹凸をニッケル電鋳によりスタンパ
ーに転写し、ホットプレスすれば大量生産が可能であ
る。このとき、転写される基材として、厚さが0.5mmか
ら3mm程度の塩化ビニル、アクリルやPMMA等の透明な樹
脂を用いればよい。
用いた方法によって作成されたエバネッセント波ホログ
ラムは、以下のような方法によって量産することができ
る。前述の方法によって作成されたエバネッセントホロ
グラムは、表面の凹凸によって干渉縞が記録されてい
る。そのため、コンパクトディスクの製造方法と同様な
手法を用いて、この凹凸をニッケル電鋳によりスタンパ
ーに転写し、ホットプレスすれば大量生産が可能であ
る。このとき、転写される基材として、厚さが0.5mmか
ら3mm程度の塩化ビニル、アクリルやPMMA等の透明な樹
脂を用いればよい。
次に、第７図および第８図を参照して、エバネッセン
ト波ホログラムの再生方法を従来の方法と比較しながら
説明する。
ト波ホログラムの再生方法を従来の方法と比較しながら
説明する。
第７図は従来のホログラムの再生方法を示している。
第７図に示すように、従来のホログラムでは、ホログラ
ムを照明した際に、０次の回折光は不必要な光としてホ
ログラムの表側に出てくる。従って、観察者にとって邪
魔となり、０次の回折光は再生像を劣化させる原因とな
っていた。しかしながら、本発明のホログラムでは、第
８図に示すように、エバネッセント波を照明光としてホ
ログラムに入射させる。エバネッセント波はホログラム
面において後方に全反射され、ホログラム前面からは再
生像となる１次回折光のみが取り出される。従って、観
察者は、再生像のみを観察できる。
第７図に示すように、従来のホログラムでは、ホログラ
ムを照明した際に、０次の回折光は不必要な光としてホ
ログラムの表側に出てくる。従って、観察者にとって邪
魔となり、０次の回折光は再生像を劣化させる原因とな
っていた。しかしながら、本発明のホログラムでは、第
８図に示すように、エバネッセント波を照明光としてホ
ログラムに入射させる。エバネッセント波はホログラム
面において後方に全反射され、ホログラム前面からは再
生像となる１次回折光のみが取り出される。従って、観
察者は、再生像のみを観察できる。
第９図を参照して、本発明のホログラムの別の再生方
法を説明する。
法を説明する。
一方の表面にグレーティング100が形成された透明な
基板12の他方の表面にガラスプリズム28を張り付け、そ
のプリズム28を通して白色の照明光を入射させる。そし
て、グレーティング100と基板12との境界で照明光を全
反射させ、エバネッセント波を発生させる。このエバネ
ッセント波を利用して再生像102を形成する。
基板12の他方の表面にガラスプリズム28を張り付け、そ
のプリズム28を通して白色の照明光を入射させる。そし
て、グレーティング100と基板12との境界で照明光を全
反射させ、エバネッセント波を発生させる。このエバネ
ッセント波を利用して再生像102を形成する。
第10図を参照して、本発明のホログラムの更に別の再
生方法を説明する。
生方法を説明する。
一方の表面にグレーティング100が形成された透明な
基板12の端面から非常に浅い角度で白色の照明光を入射
させる。そして、グレーティング100と基板12との境界
で照明光を全反射させ、エバネッセント波を発生させ
る。このエバネッセント波を利用して再生像102を形成
する。
基板12の端面から非常に浅い角度で白色の照明光を入射
させる。そして、グレーティング100と基板12との境界
で照明光を全反射させ、エバネッセント波を発生させ
る。このエバネッセント波を利用して再生像102を形成
する。
第11図を参照して、本発明に係る白色光エバネッセン
ト波ホログラム装置の実施例を説明する。
ト波ホログラム装置の実施例を説明する。
ホログラム装置80は、厚さが0.5mmから3mm程度の塩化
ビニル、アクリルやPMMA等の透明な樹脂の導波路88と、
その表面に形成された回折パターン86と、導波路88の一
端に出力端が接続された光ファイバー束82と、光ファイ
バー束82の入力端に設けられたランプ84とからなる。ラ
ンプ84から放射された白色光は、光ファイバー束82を通
って導波路88に導かれる。導波路88内では、白色光は全
反射され、エバネッセント波を発生し、このエバネッセ
ント波により回折パターン86から再生光が観察者の方向
に発生される。
ビニル、アクリルやPMMA等の透明な樹脂の導波路88と、
その表面に形成された回折パターン86と、導波路88の一
端に出力端が接続された光ファイバー束82と、光ファイ
バー束82の入力端に設けられたランプ84とからなる。ラ
ンプ84から放射された白色光は、光ファイバー束82を通
って導波路88に導かれる。導波路88内では、白色光は全
反射され、エバネッセント波を発生し、このエバネッセ
ント波により回折パターン86から再生光が観察者の方向
に発生される。
第12図を参照して、発光ダイオードからの光を用いた
本発明に係るエバネッセント波ホログラム装置の実施例
を説明する。
本発明に係るエバネッセント波ホログラム装置の実施例
を説明する。
ホログラム装置80は、厚さが0.5mmから3mm程度の塩化
ビニル、アクリルやPMMA等の透明な樹脂の導波路88と、
その表面に形成された回折パターン86と、導波路88の一
端に設けられた発光ダイオード90と、発光ダイオード90
から発生される光ビームを導波路88全体に広げるグレー
ティング92とからなる。発光ダイオード90から放射され
た光ビームは、２個のグレーティング92を通って導波路
88全体に導かれる。導波路88内では、光は全反射され、
エバネッセント波を発生し、このエバネッセント波によ
り回折パターン86から再生光が観察者の方向に発生され
る。
ビニル、アクリルやPMMA等の透明な樹脂の導波路88と、
その表面に形成された回折パターン86と、導波路88の一
端に設けられた発光ダイオード90と、発光ダイオード90
から発生される光ビームを導波路88全体に広げるグレー
ティング92とからなる。発光ダイオード90から放射され
た光ビームは、２個のグレーティング92を通って導波路
88全体に導かれる。導波路88内では、光は全反射され、
エバネッセント波を発生し、このエバネッセント波によ
り回折パターン86から再生光が観察者の方向に発生され
る。
従来のホログラムは、平行光線源または点光源から発
生された照明光により斜め前方または斜め後方から指定
された角度で照明される必要があった。この場合、適切
な照明を行わないと、再生像にボケなどが生じ、再生像
を劣化させる原因となる。そのため、展示上の制約が非
常に多かった。しかし、第11図及び第12図で示すような
エバネッセント波を照明光とした本発明のホログラム装
置では、照明装置とホログラムを一体化することが可能
となり、常に適切な照明をホログラムになすことができ
るので、展示上の制約を大幅に減らすことが可能であ
る。
生された照明光により斜め前方または斜め後方から指定
された角度で照明される必要があった。この場合、適切
な照明を行わないと、再生像にボケなどが生じ、再生像
を劣化させる原因となる。そのため、展示上の制約が非
常に多かった。しかし、第11図及び第12図で示すような
エバネッセント波を照明光とした本発明のホログラム装
置では、照明装置とホログラムを一体化することが可能
となり、常に適切な照明をホログラムになすことができ
るので、展示上の制約を大幅に減らすことが可能であ
る。
以下に、本発明のエバネッセント波ホログラムの利点
を列挙する。
を列挙する。
（１）従来のホログラムと比較して、ホログラムの表面
からは再生像のみが観察される。従って、高画質の再生
像が得られる。
からは再生像のみが観察される。従って、高画質の再生
像が得られる。
（２）従来のホログラムに比較して、照明装置との一体
化が可能なので、展示上の制約が大幅に緩和される。
化が可能なので、展示上の制約が大幅に緩和される。
（３）従来のエバネッセント波ホログラムと比較して、
再生時の照明光として安価で作業性の良い白色光源が使
用できる。
再生時の照明光として安価で作業性の良い白色光源が使
用できる。
（４）従来のエバネッセント波ホログラムと比較して、
基材そのものを導波路として使用できるので、簡単に安
くホログラムを作成できる。
基材そのものを導波路として使用できるので、簡単に安
くホログラムを作成できる。
（５）電子ビーム露光装置を用いることにより、高い回
折効率を有するエバネッセント波ホログラムを作成でき
る。
折効率を有するエバネッセント波ホログラムを作成でき
る。
本発明は上記実施例に限定されない。本発明の趣旨を
逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。
逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。
［効 果］ 本発明のホログラムでは、基材そのものを導波路とし
て使用するので、基材上に導波路として使用する薄膜を
形成する必要がない。従って、ホログラムの形成が非常
に楽になる。また、照明光として白色光を用いることが
できるので、照明光源としてレーザ等の特殊な光源を使
用する必要がない。一般のタングステンランプやハロゲ
ンランプ等を照明光源として用いることができる。従っ
て、照明も非常に楽になる。
て使用するので、基材上に導波路として使用する薄膜を
形成する必要がない。従って、ホログラムの形成が非常
に楽になる。また、照明光として白色光を用いることが
できるので、照明光源としてレーザ等の特殊な光源を使
用する必要がない。一般のタングステンランプやハロゲ
ンランプ等を照明光源として用いることができる。従っ
て、照明も非常に楽になる。
また、光の作用範囲が非常に狭いエバネッセント波を
用いたホログラムでは、レリーフホログラムを利用する
ことにより、利用効率を効果的に高めることができる。
用いたホログラムでは、レリーフホログラムを利用する
ことにより、利用効率を効果的に高めることができる。
第１図は本発明の第１実施例に係るエバネッセント波ホ
ログラムの作成方法を実行する装置の概略図、第２図は
本発明のエバネッセント波ホログラムの断面図、第３図
はマスタホログラムの作成方法を示す図、第４図は本発
明の第１実施例に係るエバネッセント波ホログラムの作
成方法を実行する装置の部分的詳細図、第５図は本発明
の別のエバネッセント波ホログラムの斜視図、第６図は
電子線ビーム露光装置の構成図、第７図は従来のホログ
ラムの再生方法を説明する図、第８図は本発明のエバネ
ッセント波ホログラムの再生方法を説明する図、第９図
は本発明のエバネッセント波ホログラムの別の再生方法
を説明する図、第10図は本発明のエバネッセント波ホロ
グラムの更に別の再生方法を説明する図、第11図は本発
明の第１実施例に係るエバネッセント波ホログラム装置
の斜視図、第12図は本発明の第２実施例に係るエバネッ
セント波ホログラム装置の斜視図である。 10……フォトレジスト乾板、12……基板（導波路）、14
……フォトレジスト、16……アルゴンレーザ、18……ビ
ームスプリッタ、20……レンズ、22……マスタホログラ
ム、24……シリンドリカルレンズ、26……凹面鏡、28…
…プリズム、30……スリット、32……被写体の実像、34
……光ファイバー、80……ホログラム装置、82……光フ
ァイバー束、84……ランプ、86……回折パターン、88…
…導波路、90……レーザダイオード、92,100……グレー
ティング、102……再生像
ログラムの作成方法を実行する装置の概略図、第２図は
本発明のエバネッセント波ホログラムの断面図、第３図
はマスタホログラムの作成方法を示す図、第４図は本発
明の第１実施例に係るエバネッセント波ホログラムの作
成方法を実行する装置の部分的詳細図、第５図は本発明
の別のエバネッセント波ホログラムの斜視図、第６図は
電子線ビーム露光装置の構成図、第７図は従来のホログ
ラムの再生方法を説明する図、第８図は本発明のエバネ
ッセント波ホログラムの再生方法を説明する図、第９図
は本発明のエバネッセント波ホログラムの別の再生方法
を説明する図、第10図は本発明のエバネッセント波ホロ
グラムの更に別の再生方法を説明する図、第11図は本発
明の第１実施例に係るエバネッセント波ホログラム装置
の斜視図、第12図は本発明の第２実施例に係るエバネッ
セント波ホログラム装置の斜視図である。 10……フォトレジスト乾板、12……基板（導波路）、14
……フォトレジスト、16……アルゴンレーザ、18……ビ
ームスプリッタ、20……レンズ、22……マスタホログラ
ム、24……シリンドリカルレンズ、26……凹面鏡、28…
…プリズム、30……スリット、32……被写体の実像、34
……光ファイバー、80……ホログラム装置、82……光フ
ァイバー束、84……ランプ、86……回折パターン、88…
…導波路、90……レーザダイオード、92,100……グレー
ティング、102……再生像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 合議体 審判長 森 正幸 審判官 柏崎 正男 審判官 伊藤 昌哉 (56)参考文献 米国特許3551018（ＵＳ，Ａ) 米国特許4643515（ＵＳ，Ａ) Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐ ｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａ ｍｅｒｉｃａ，Ｖｏｌ．59 ＰＰ．1645 〜1650（1969)
Claims (7)
- 【請求項１】導波路として機能し白色光を伝搬する透明
な基板と、 前記基板上にエバネッセント波を用いて形成されたレイ
ンボウタイプのレリーフ型回折格子パターンと、 からなることを特徴とするエバネッセント波を使用した
ホログラム。 - 【請求項２】導波路として機能し白色光を伝搬する透明
な基板と、 前記基板上にエバネッセント波を用いて形成されたレイ
ンボウタイプのレリーフ型回折格子パターンと、 前記基板の一端に接続され前記導波路内に一様に白色光
を導く手段と からなることを特徴とするエバネッセント波を使用した
ホログラム装置。 - 【請求項３】導波路として機能し白色光を伝搬する透明
な基板と、 前記基板上にエバネッセント波を用いて形成されたレイ
ンボウタイプのレリーフ型回折格子パターンと、 前記基板の一端に設けられた光源と、 前記光源からの光を前記導波路内に一様に白色光を導く
手段と からなることを特徴とするエバネッセント波を使用した
ホログラム装置。 - 【請求項４】前記基板は、厚さ0.5mmから3mm程度の平面
状の導波路であることを特徴とする請求項１ないし３項
のいづれかに記載のホログラム。 - 【請求項５】前記基板は、ガラス、アクリル樹脂、塩化
ビニル樹脂またはPMMAからなることを特徴とする請求項
１ないし４項のいづれかに記載のホログラム。 - 【請求項６】導波路として機能し白色光を伝搬する透明
な基板と、 前記基板上に設けられた光に感応する部材とからなるフ
ォトレジスト乾板を準備するステップと、 前記フォトレジスト乾板の前記部材上に被写体の実像を
形成すると共に、前記導波路の一端から光を入射させて
エバネッセント波を発生せしめ、前記実像の物体光と前
記エバネッセント波とを干渉させることにより前記フォ
トレジスト乾板上にレインボウタイプのレリーフ型回折
格子パターンを形成するステップと からなることを特徴とするエバネッセント波を使用した
ホログラムの作成方法。 - 【請求項７】導波路として機能し白色光を伝搬する透明
な基板と、 前記基板上に設けられた電子線に感応する部材とからな
る乾板を準備するステップと、 前記部材に電子線露光装置を用いて電子線により回折格
子パターンを描画するステップと からなることを特徴とするエバネッセント波を使用した
ホログラムの作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06440990A JP3247366B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | エバネッセント波を使用したホログラム及びその作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06440990A JP3247366B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | エバネッセント波を使用したホログラム及びその作成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03265883A JPH03265883A (ja) | 1991-11-26 |
| JP3247366B2 true JP3247366B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=13257478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06440990A Expired - Lifetime JP3247366B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | エバネッセント波を使用したホログラム及びその作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3247366B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2807777B2 (ja) * | 1994-09-09 | 1998-10-08 | 工業技術院長 | スラブ光導波路を利用した光吸収スペクトル測定装置 |
| EP0930549A1 (en) * | 1998-01-13 | 1999-07-21 | Holtronic Technologies Limited | Optic for a total internal reflection (TIR) holographic system |
| JP5505607B2 (ja) * | 2009-09-10 | 2014-05-28 | 大日本印刷株式会社 | ホログラム及びそのホログラムを用いたセキュリティー媒体 |
-
1990
- 1990-03-16 JP JP06440990A patent/JP3247366B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｖｏｌ．５９ ＰＰ．１６４５〜１６５０（１９６９） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03265883A (ja) | 1991-11-26 |
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