JP3365536B2 - ホログラムの複製方法およびその装置 - Google Patents
ホログラムの複製方法およびその装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘッドアップディ
スプレイ用のコンバイナー、ハイマウントストップラン
プ、３次元ホログラムなど各種のホログラムの複製方法
とその装置に関する。 【０００２】 【従来技術】ホログラムの複製方法としては、マスター
ホログラムに感光材料を密着させて、その全面にレーザ
ー光を照射して複製する方法が従来から知られており、
連続的に複製する方法としては、露光するための回転ド
ラムに、リップマンホログラムの原版（マスターホログ
ラム）を配置し、複製用感光フィルムをマスターホログ
ラムに密着させながら、連続的に前記ドラムに供給し、
各ドラムではドラムの回転軸に平行な方向にスリット状
に広げたレーザー光を照射する方法を示す特開平４−２
６３２８２号、特開平７−８４５１０号などが提案され
ている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ホログラムを複製する
ときに照射するレーザー光の波面は 物体光か参照光の
波面を再現したものでなければならないから、一枚ずつ
複製するときには、マスターホログラムに物体光か参照
光を照射すれば複製することが可能であるが、同じホロ
グラムを複数個並べたホログラムなどを一時に複製する
場合には、もし参照光と物体光の少なくとも一方が平面
波でなければ、複製のためのレーザー光の波面は非常に
複雑になり、複製は事実上不可能であった。 【０００４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、参照光と物体光の波面がともに平面波でない
ホログラムを簡単な光学系により複製する方法と装置を
提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、平面波以外の
例えば一つあるいは複数の球面波などにより露光する場
合と異なり、容易に参照光と物体光の波面がともに平面
波でないホログラムの複製を行うことができ、特にハイ
マウントストップランプなどのように、同じホログラム
を複数個併設したマスターホログラムの複製を可能にす
るものである。すなわち、本発明は、マスターホログラ
ムと感光材料を密着させてレーザー光を照射してマスタ
ーホログラムを複製する方法において、マスターホログ
ラムが複数個のホログラムを併設したものであって、入
射光の波面が平面波であり回折光の波面が該マスターホ
ログラムの参照光または物体光の波面と同じである別の
ホログラムを前記マスターホログラムあるいは感光材料
に密着させて露光するようにしたことを特徴とするホロ
グラムの複製方法である。 【０００６】また、複製する装置としては、透過型ホロ
グラムを複製する場合には、回転ドラムと、感光性フィ
ルムを前記回転ドラムに密着させながら回転ドラムの回
転速度に同期して移動させるローラーと、透過型のマス
ターホログラムを前記感光性フィルムに密着させながら
移動させるローラーと、入射光の波面が平面波であり、
回折光の波面がマスターホログラムの参照光または物体
光の波面と同じである別のホログラムを前記感光性フィ
ルムに密着させて、回転ドラムの回転速度に同期して移
動させるローラーと、感光性フィルムとマスターホログ
ラムの間ならびにマスターホログラムと別のホログラム
の間に感光性フィルムとほぼ同じ屈折率を有する液体を
供給する装置と別のホログラムにレーザー光をスリット
状に照射するレーザー光源を具備するようにしたことを
特徴とするものである。 【０００７】反射型のホログラムを複製する場合には、
反射型のマスターホログラムを密着させる回転ドラム
と、感光性フィルムを前記回転ドラム上のマスターホロ
グラムに密着させながら回転ドラムの回転速度に同期し
て移動させるローラーと、入射光の波面が平面波であ
り、回折光の波面がマスターホログラムの参照光または
物体光の波面と同じである別のホログラムを前記感光性
フィルムに密着させて、回転ドラムの回転速度に同期し
て移動させるローラーと、マスターホログラムと感光性
フィルムの間ならびに感光性フィルムと別のホログラム
の間に感光性フィルムとほぼ同じ屈折率を有する液体を
供給する装置と別のホログラムにレーザー光をスリット
状に照射するレーザー光源を具備するようにしたことを
特徴とするものであり、反射型ホログラムの場合にも、
透過型ホログラムの場合にも連続して大量に複製を行う
ことができる。 【０００８】 【発明の実施の形態】透過型ホログラムを作製する場合
には、複製しようとする感光材料、マスターホログラ
ム、入射光の波面が平面波であり回折光の波面がマスタ
ーホログラムの参照光または物体光の波面と同じ別のホ
ログラムの順に密着し、別のホログラム側から平面波を
レーザー光により照射すれば、マスターホログラムと同
じホログラムを感光材料に複製することができる。 【０００９】この場合に、マスターホログラムの回折効
率は５０％前後にすると、マスターホログラムで回折せ
ず感光材料へ直進する光とマスターホログラムで回折さ
れて感光材料に入射する光がほぼ等しくなるので好まし
い。また、別のホログラムの回折効率は１００％近くな
いと別のホログラムの参照光である平面波がマスターホ
ログラムに不要な光が入射するので好ましくない。 【００１０】このときの複製装置としては、回転ドラム
に感光性フィルム、マスターホログラム、別のホログラ
ムの順に密着させて、それぞれが回転ドラムの回転速度
に同期して移動するローラーを具備し、レーザー光源か
らレーザー光を別のホログラムに照射すると、回転ドラ
ムが回転しているから、結果的に平行光が別のホログラ
ムの前面に入射されることになり、凹面鏡などの光学装
置が不用となり、簡単な装置で複製することができる。 【００１１】さらに、感光性フィルムとマスターホログ
ラムの間ならびにマスターホログラムと別のホログラム
の間に感光性フィルムとほぼ同じ屈折率を有する液体を
供給する装置を具備するので、インデックスマッチング
液が、感光性フィルムとマスターホログラムの間、マス
ターホログラムと別のホログラムの間に充填されて、空
気層が介在しないので、精度よく複製を行うことができ
る。 【００１２】反射型ホログラムを作製する場合には、複
製しようとするマスターホログラム、感光材料、入射光
の波面が平面波であり回折光の波面がマスターホログラ
ムの参照光または物体光の波面と同じ別のホログラムの
順に密着し、別のホログラム側から平面波をレーザー光
により照射すれば、マスターホログラムと同じホログラ
ムを感光材料に複製することができる。 【００１３】マスターホログラムは１種類のホログラム
の場合でも勿論よいが、従来困難であった、参照光と物
体光の波面がともに平面波でない同じホログラムを複数
個併設したホログラムの複製の場合に特に効果的であ
り、平面波を別のホログラム側から入射すれば簡単に行
うことができる。 【００１４】この場合に、マスターホログラムの回折効
率は高くないと回折格子の形成に寄与しない無駄な光と
して裏面側に透過してしまうので、できるだけ高い方が
よい。また、別のホログラムの回折効率は１００％近く
ないと別のホログラムの参照光である平面波がマスター
ホログラムに不要な光が入射するので好ましくない。 【００１５】このときの複製装置としては、回転ドラム
にマスターホログラム、感光性フィルム、別のホログラ
ムの順に密着させて、それぞれが回転ドラムの回転速度
に同期して移動するローラーを具備し、レーザー光源か
らレーザー光を別のホログラムに照射すると、平行光が
別のホログラムに入射されることになり、凹面鏡などの
光学装置が不用となり、簡単な装置で複製することがで
きる。 【００１６】さらに、マスターホログラムと感光性フィ
ルムの間ならびに感光性フィルムと別のホログラムの間
に感光性フィルムとほぼ同じ屈折率を有する液体を供給
する装置を具備するので、インデックスマッチング液
が、マスターホログラムと感光性フィルムの間、感光性
フィルムと別のホログラムの間に充填されて、空気層が
介在しないので、精度よく複製を行うことができる。 【００１７】 【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明を詳細に
説明する。図１は実施例１において、複製しようとする
透過型ホログラムの参照光と物体光を示す要部概略図、
図２は実施例１の透過型ホログラムあるいは実施例２の
反射型ホログラムを複数個併設したマスターホログラム
を示す正面図、図３は実施例１と実施例２における別の
ホログラムを示す要部概略図、図４は実施例１と実施例
２における別のホログラムを複数個併設した集合体を示
す正面図、図５は実施例１の複製時の積層体を示す要部
概略図、図６は実施例２において、複製しようとする反
射型ホログラムの参照光と物体光を示す要部概略図、図
７は実施例２の複製時の積層体を示す要部概略図、図８
は実施例１’における透過型ホログラムを複製する装置
を示す要部概略図、図９は実施例２’における反射型ホ
ログラムを複製する装置を示す要部概略図である。 【００１８】実施例１ 物体光Ｓ1と参照光Ｒ1が図１に示すような透過型ホログ
ラム１を複数個併設した図２に示すマスターホログラム
を複製する場合について例示する。 【００１９】ポリエチレンテレフタレートなどの基板に
フォトポリマー、フォトレジスト、ハロゲン化銀などの
感光材料を塗布した乾板を図示しない２軸駆動装置など
垂直方向と水平方向に移動自在な装置にセットし、乾板
の位置を水平方向と垂直方向に乾板と同一面内でずらし
ながら、干渉露光装置により２光束の球面波を照射し、
図１に示すような透過型ホログラムが複数個併設された
図２のマスターホログラム２を作製する。 【００２０】この場合にホログラムの回折効率は５０％
前後になるようにする。一方、２光束のうち一方の物体
光Ｓ2の波面は透過型ホログラム１の参照光あるいは物
体光（本実施例では参照光Ｒ1）と同じであり、他方の
波面は平面波Ｒ2である図３に示すような別のホログラ
ム３を、ポリエチレンテレフタレートなどの基板にフォ
トトポリマー、フォトレジスト、ハロゲン化銀などの感
光材料を塗布した、マスターホログラムと同じサイズの
乾板を図示しない２軸駆動装置など垂直方向と水平方向
に移動自在な装置にセットし、乾板の位置を水平方向と
垂直方向に乾板と同一面内でずらしながら、干渉露光装
置により球面波と平面波を照射し、マスターホログラム
における透過型ホログラムの個数と同じ数の別のホログ
ラム３を併設した、図４に示すような集合体４を作製す
る。 【００２１】この別のホログラム３の回折効率は１００
％近くになるようにする。以上のようにして得られたマ
スターホログラム２と別のホログラム３の集合体４を図
５に示すように、ポリエチレンテレフタレートなどの基
板に積層したフォトポリマーなどの感光材料５とともに
インデックスマッチング液（図示しない）を介してラミ
ネートする。 【００２２】このようにラミネートされた積層体６に、
図示しない光学系によりレーザー光を図５に示すよう
に、平面波Ｒ3として照射すると、別のホログラム３は
回折効率がほとんど１００％であるのでほぼ全ての光が
回折されてマスターホログラム２に入射するが、回折光
はマスターホログラムの参照光あるいは物体光（本実施
例では参照光）の波面と同じであるので、マスターホロ
グラム２では、このホログラムの回折効率が５０％前後
であるのでこの参照光によりほぼ半分の光が所定の方向
に回折して感光材料に入射され（感光材料の物体光）、
ほぼ半分の光が感光材料５に参照光として入射し、マス
ターホログラム２と同じように、図１に示すような２光
束の光が照射されるので、マスターホログラム２と同じ
波面をもったホログラムが感光材料５に記録、複製され
る。 【００２３】実施例１’ 実施例１を基本にして本発明の複製装置により透過型ホ
ログラムを複製する場合について例示する。 【００２４】図８に示すように、ドラム７に卷かれた感
光性フィルム５を例えば半径が８０ｍｍの回転ドラム８
に押圧力を加え密着させながらドラム９に卷き取るよう
にし、実施例１で得られたマスターホログラム２をロー
ラー１０1、１０2、１０3、１０4、１１、１０5を介し
て感光性フィルム５に押圧力を加えながら密着させ、マ
スターホログラム２の始端と終端を結び、エンドレスと
するとともに、ローラー１１はインデックスマッチング
液１２としてのキシレン液に一部浸漬させる。 【００２５】さらに実施例１で得られた別のホログラム
の集合体４をローラー１３1、ローラー１３2、ローラー
１３3、ローラー１３4を介して感光性フィルム５に押圧
力を加えながら密着させ、別のホログラムの集合体４の
始端と終端を結び、エンドレスとしておく。 【００２６】光源は例えば波長６４７．１ｎｍの光（赤
色）を発振させるクリプトンレーザーとシリンドリカル
レンズを組み合わせたもので幅方向に広がった線条光と
して別のホログラムにレーザー光が照射される。 【００２７】このような装置によって、光源１４からレ
ーザー光を発振させながら、図示しない駆動装置によっ
て回転ドラム８を回転させ、この回転に同期してドラム
９、ローラー１０1、ローラー１０5、ローラー１３1な
どを図示しない駆動装置によって回転させると、レーザ
ー光は常に一定の角度で、別のホログラムの集合体４に
照射されるので、平行光が入射されるのと等価となり、
別のホログラムの集合体４は回折効率がほぼ１００パー
セントであるので、ほぼ全ての光が回折されて、マスタ
ーホログラム２に入射するが、回折光はマスターホログ
ラムの参照光あるいは物体光（本実施例では参照光）の
波面と同じであるので、マスターホログラム２では、こ
のホログラムの回折効率が５０％前後であるのでこの参
照光によりほぼ半分の光が所定の方向に回折して感光性
フィルム５に入射され（感光性フィルムの物体光）、ほ
ぼ半分の光が感光性フィルム５に参照光として入射し、
マスターホログラム２と同じように、図１に示すような
２光束の光が照射されるので、マスターホログラム２と
同じ波面をもったホログラムが感光性フィルム５に記
録、複製される。 【００２８】回転ドラム８の回転に同期し、感光性フィ
ルム５、マスターホログラム２、別のホログラムの集合
体４を移動させると、感光性フィルム５には順次、マス
ターホログラム２と同じ特性をもつホログラムが形成さ
れて、卷き取りドラム９に卷き取られて、多数枚のホロ
グラムが連続的に露光、複製される。 【００２９】実施例２ 参照光Ｒ1’（本実施例では実施例１の透過型ホログラ
ムの参照光Ｒ1と同じ波面とする）と物体光Ｓ1’が図６
に示すような反射型ホログラムを図４に示すように複数
個併設したマスターホログラムを複製する場合について
例示する。 【００３０】ポリエチレンテレフタレートなどの基板に
フォトポリマー、フォトレジスト、ハロゲン化銀などの
感光材料を塗布した乾板を図示しない２軸駆動装置など
垂直方向と水平方向に移動自在な装置にセットし、乾板
の位置を水平方向と垂直方向に乾板と同一面内でずらし
ながら、干渉露光装置により２光束の球面波を照射し、
図６に示すような反射型ホログラム１’が図２に示すよ
うに複数個併設されたマスターホログラム２’を作製す
る。 【００３１】この場合にマスターホログラムの回折効率
は１００％近くになるように作製する。一方、２光束の
うち一方の波面は反射型ホログラム１’の参照光あるい
は物体光と同じであり、他方の波面は平面波である別の
ホログラムの集合体を実施例１と同じ方法により作製す
るが、本実施例では参照光Ｒ1’を実施例１の透過型ホ
ログラムの参照光Ｒ1と同じ波面としたので、図４に示
す実施例１と同じ構成でマスターホログラム２’と同じ
サイズの別のホログラムの集合体４を使用する。 【００３２】このようにして得られたマスターホログラ
ム２’と別のホログラムの集合体４を、図７に示すよう
にポリエチレンテレフタレートなどの基板に積層したフ
ォトポリマーなどの感光材料５’とともにインデックス
マッチング液（図示しない）を介してラミネートする。 【００３３】このようにラミネートされた積層体６’
に、図示しない光学系によりレーザー光を図７に示すよ
うに平面波Ｒ3として照射すると、別のホログラム３は
回折効率がほとんど１００％であるのでほぼ全ての光が
回折されて感光材料に５’に入射するが、ほとんどの光
がマスターホログラム２’に入射し、マスターホログラ
ム２’で図６のＳ1’で示すような方向にほぼ全ての光
が回折、反射され感光材料５’に入射するので、この反
射された光と別のホログラムで回折された光の２光束に
より、マスターホログラム２’と同じ波面をもったホロ
グラムが感光材料５’に記録、複製される。 【００３４】実施例２’ 実施例２を基本にして本発明の複製装置により反射型ホ
ログラムを複製する場合について例示する。 【００３５】図９に示すように、例えば半径が８０ｍｍ
の回転ドラム８に実施例２で得られたマスターホログラ
ム２’を密着させ複数枚のマスターホログラムが形成さ
れたフィルムの始端と終端を結び、エンドレスのフィル
ムとする。 【００３６】次いで、ドラム７に卷かれた、例えば幅が
３００ｍｍの感光性フィルム５’をローラー１５1、１
６、１５2を介して回転ドラム８上のマスターホログラ
ム２’に押圧力を加えながら密着させドラム９で卷き取
るようにするとともに、ローラー１６はインデックスマ
ッチング液１２としてのキシレン液に一部浸漬させる。 【００３７】さらに実施例２で得られた別のホログラム
の集合体４をローラー１３1、ローラー１３2、ローラー
１３3、ローラー１３4を介して感光性フィルム５’に押
圧力を加えながら密着させ、別のホログラムの集合体４
の始端と終端を結び、エンドレスとしておく。 【００３８】光源１４は例えば波長６４７．１ｎｍの光
（赤色）を発振させるクリプトンレーザーとシリンドリ
カルレンズを組み合わせたもので幅方向に広がった線条
光として別のホログラムにレーザー光が照射される。 【００３９】このような装置によって、光源１４からレ
ーザー光を発振させながら、図示しない駆動装置によっ
て回転ドラム８を回転させ、この回転に同期してドラム
９、ローラー１５2、ローラー１３1などを図示しない駆
動装置によって回転させると、レーザー光は常に一定の
角度で、別のホログラムの集合体４に照射されるので、
平行光が入射されるのと等価となり、別のホログラムの
集合体４は回折効率がほとんど１００％であるのでほぼ
全ての光が回折されて感光性フィルム５’に入射する
が、ほとんどの光がマスターホログラム２’に入射し、
マスターホログラム２’で図６のＳ1’で示すような方
向にほぼ全ての光が回折、反射され感光性フィルム５’
に入射するので、この反射された光と別のホログラムの
集合体４で回折された光の２光束により、マスターホロ
グラム２’と同じ波面をもったホログラムが感光性フィ
ルム５’に記録、複製される。 【００４０】回転ドラム８の回転に同期し、マスターホ
ログラム、感光性フィルム、別のホログラムを移動させ
ると、感光性フィルム５’には順次、マスターホログラ
ム２’と同じ特性をもつホログラムが形成されて、卷き
取りドラム９に卷き取られて、多数枚のホログラムが連
続的に露光、複製される。 【００４１】 【発明の効果】本発明によれば、複雑なセッティングを
する必要がなく、参照光と物体光の波面がともに平面波
でないホログラムを簡単な光学系により容易に複製する
ことができ、特にマスターホログラムが同じホログラム
を複数個併設したものである場合に効果がある。 【００４２】また、本発明の装置を使用して複製する
と、ホログラムを大量に複製することができる。
スプレイ用のコンバイナー、ハイマウントストップラン
プ、３次元ホログラムなど各種のホログラムの複製方法
とその装置に関する。 【０００２】 【従来技術】ホログラムの複製方法としては、マスター
ホログラムに感光材料を密着させて、その全面にレーザ
ー光を照射して複製する方法が従来から知られており、
連続的に複製する方法としては、露光するための回転ド
ラムに、リップマンホログラムの原版（マスターホログ
ラム）を配置し、複製用感光フィルムをマスターホログ
ラムに密着させながら、連続的に前記ドラムに供給し、
各ドラムではドラムの回転軸に平行な方向にスリット状
に広げたレーザー光を照射する方法を示す特開平４−２
６３２８２号、特開平７−８４５１０号などが提案され
ている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ホログラムを複製する
ときに照射するレーザー光の波面は 物体光か参照光の
波面を再現したものでなければならないから、一枚ずつ
複製するときには、マスターホログラムに物体光か参照
光を照射すれば複製することが可能であるが、同じホロ
グラムを複数個並べたホログラムなどを一時に複製する
場合には、もし参照光と物体光の少なくとも一方が平面
波でなければ、複製のためのレーザー光の波面は非常に
複雑になり、複製は事実上不可能であった。 【０００４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、参照光と物体光の波面がともに平面波でない
ホログラムを簡単な光学系により複製する方法と装置を
提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、平面波以外の
例えば一つあるいは複数の球面波などにより露光する場
合と異なり、容易に参照光と物体光の波面がともに平面
波でないホログラムの複製を行うことができ、特にハイ
マウントストップランプなどのように、同じホログラム
を複数個併設したマスターホログラムの複製を可能にす
るものである。すなわち、本発明は、マスターホログラ
ムと感光材料を密着させてレーザー光を照射してマスタ
ーホログラムを複製する方法において、マスターホログ
ラムが複数個のホログラムを併設したものであって、入
射光の波面が平面波であり回折光の波面が該マスターホ
ログラムの参照光または物体光の波面と同じである別の
ホログラムを前記マスターホログラムあるいは感光材料
に密着させて露光するようにしたことを特徴とするホロ
グラムの複製方法である。 【０００６】また、複製する装置としては、透過型ホロ
グラムを複製する場合には、回転ドラムと、感光性フィ
ルムを前記回転ドラムに密着させながら回転ドラムの回
転速度に同期して移動させるローラーと、透過型のマス
ターホログラムを前記感光性フィルムに密着させながら
移動させるローラーと、入射光の波面が平面波であり、
回折光の波面がマスターホログラムの参照光または物体
光の波面と同じである別のホログラムを前記感光性フィ
ルムに密着させて、回転ドラムの回転速度に同期して移
動させるローラーと、感光性フィルムとマスターホログ
ラムの間ならびにマスターホログラムと別のホログラム
の間に感光性フィルムとほぼ同じ屈折率を有する液体を
供給する装置と別のホログラムにレーザー光をスリット
状に照射するレーザー光源を具備するようにしたことを
特徴とするものである。 【０００７】反射型のホログラムを複製する場合には、
反射型のマスターホログラムを密着させる回転ドラム
と、感光性フィルムを前記回転ドラム上のマスターホロ
グラムに密着させながら回転ドラムの回転速度に同期し
て移動させるローラーと、入射光の波面が平面波であ
り、回折光の波面がマスターホログラムの参照光または
物体光の波面と同じである別のホログラムを前記感光性
フィルムに密着させて、回転ドラムの回転速度に同期し
て移動させるローラーと、マスターホログラムと感光性
フィルムの間ならびに感光性フィルムと別のホログラム
の間に感光性フィルムとほぼ同じ屈折率を有する液体を
供給する装置と別のホログラムにレーザー光をスリット
状に照射するレーザー光源を具備するようにしたことを
特徴とするものであり、反射型ホログラムの場合にも、
透過型ホログラムの場合にも連続して大量に複製を行う
ことができる。 【０００８】 【発明の実施の形態】透過型ホログラムを作製する場合
には、複製しようとする感光材料、マスターホログラ
ム、入射光の波面が平面波であり回折光の波面がマスタ
ーホログラムの参照光または物体光の波面と同じ別のホ
ログラムの順に密着し、別のホログラム側から平面波を
レーザー光により照射すれば、マスターホログラムと同
じホログラムを感光材料に複製することができる。 【０００９】この場合に、マスターホログラムの回折効
率は５０％前後にすると、マスターホログラムで回折せ
ず感光材料へ直進する光とマスターホログラムで回折さ
れて感光材料に入射する光がほぼ等しくなるので好まし
い。また、別のホログラムの回折効率は１００％近くな
いと別のホログラムの参照光である平面波がマスターホ
ログラムに不要な光が入射するので好ましくない。 【００１０】このときの複製装置としては、回転ドラム
に感光性フィルム、マスターホログラム、別のホログラ
ムの順に密着させて、それぞれが回転ドラムの回転速度
に同期して移動するローラーを具備し、レーザー光源か
らレーザー光を別のホログラムに照射すると、回転ドラ
ムが回転しているから、結果的に平行光が別のホログラ
ムの前面に入射されることになり、凹面鏡などの光学装
置が不用となり、簡単な装置で複製することができる。 【００１１】さらに、感光性フィルムとマスターホログ
ラムの間ならびにマスターホログラムと別のホログラム
の間に感光性フィルムとほぼ同じ屈折率を有する液体を
供給する装置を具備するので、インデックスマッチング
液が、感光性フィルムとマスターホログラムの間、マス
ターホログラムと別のホログラムの間に充填されて、空
気層が介在しないので、精度よく複製を行うことができ
る。 【００１２】反射型ホログラムを作製する場合には、複
製しようとするマスターホログラム、感光材料、入射光
の波面が平面波であり回折光の波面がマスターホログラ
ムの参照光または物体光の波面と同じ別のホログラムの
順に密着し、別のホログラム側から平面波をレーザー光
により照射すれば、マスターホログラムと同じホログラ
ムを感光材料に複製することができる。 【００１３】マスターホログラムは１種類のホログラム
の場合でも勿論よいが、従来困難であった、参照光と物
体光の波面がともに平面波でない同じホログラムを複数
個併設したホログラムの複製の場合に特に効果的であ
り、平面波を別のホログラム側から入射すれば簡単に行
うことができる。 【００１４】この場合に、マスターホログラムの回折効
率は高くないと回折格子の形成に寄与しない無駄な光と
して裏面側に透過してしまうので、できるだけ高い方が
よい。また、別のホログラムの回折効率は１００％近く
ないと別のホログラムの参照光である平面波がマスター
ホログラムに不要な光が入射するので好ましくない。 【００１５】このときの複製装置としては、回転ドラム
にマスターホログラム、感光性フィルム、別のホログラ
ムの順に密着させて、それぞれが回転ドラムの回転速度
に同期して移動するローラーを具備し、レーザー光源か
らレーザー光を別のホログラムに照射すると、平行光が
別のホログラムに入射されることになり、凹面鏡などの
光学装置が不用となり、簡単な装置で複製することがで
きる。 【００１６】さらに、マスターホログラムと感光性フィ
ルムの間ならびに感光性フィルムと別のホログラムの間
に感光性フィルムとほぼ同じ屈折率を有する液体を供給
する装置を具備するので、インデックスマッチング液
が、マスターホログラムと感光性フィルムの間、感光性
フィルムと別のホログラムの間に充填されて、空気層が
介在しないので、精度よく複製を行うことができる。 【００１７】 【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明を詳細に
説明する。図１は実施例１において、複製しようとする
透過型ホログラムの参照光と物体光を示す要部概略図、
図２は実施例１の透過型ホログラムあるいは実施例２の
反射型ホログラムを複数個併設したマスターホログラム
を示す正面図、図３は実施例１と実施例２における別の
ホログラムを示す要部概略図、図４は実施例１と実施例
２における別のホログラムを複数個併設した集合体を示
す正面図、図５は実施例１の複製時の積層体を示す要部
概略図、図６は実施例２において、複製しようとする反
射型ホログラムの参照光と物体光を示す要部概略図、図
７は実施例２の複製時の積層体を示す要部概略図、図８
は実施例１’における透過型ホログラムを複製する装置
を示す要部概略図、図９は実施例２’における反射型ホ
ログラムを複製する装置を示す要部概略図である。 【００１８】実施例１ 物体光Ｓ1と参照光Ｒ1が図１に示すような透過型ホログ
ラム１を複数個併設した図２に示すマスターホログラム
を複製する場合について例示する。 【００１９】ポリエチレンテレフタレートなどの基板に
フォトポリマー、フォトレジスト、ハロゲン化銀などの
感光材料を塗布した乾板を図示しない２軸駆動装置など
垂直方向と水平方向に移動自在な装置にセットし、乾板
の位置を水平方向と垂直方向に乾板と同一面内でずらし
ながら、干渉露光装置により２光束の球面波を照射し、
図１に示すような透過型ホログラムが複数個併設された
図２のマスターホログラム２を作製する。 【００２０】この場合にホログラムの回折効率は５０％
前後になるようにする。一方、２光束のうち一方の物体
光Ｓ2の波面は透過型ホログラム１の参照光あるいは物
体光（本実施例では参照光Ｒ1）と同じであり、他方の
波面は平面波Ｒ2である図３に示すような別のホログラ
ム３を、ポリエチレンテレフタレートなどの基板にフォ
トトポリマー、フォトレジスト、ハロゲン化銀などの感
光材料を塗布した、マスターホログラムと同じサイズの
乾板を図示しない２軸駆動装置など垂直方向と水平方向
に移動自在な装置にセットし、乾板の位置を水平方向と
垂直方向に乾板と同一面内でずらしながら、干渉露光装
置により球面波と平面波を照射し、マスターホログラム
における透過型ホログラムの個数と同じ数の別のホログ
ラム３を併設した、図４に示すような集合体４を作製す
る。 【００２１】この別のホログラム３の回折効率は１００
％近くになるようにする。以上のようにして得られたマ
スターホログラム２と別のホログラム３の集合体４を図
５に示すように、ポリエチレンテレフタレートなどの基
板に積層したフォトポリマーなどの感光材料５とともに
インデックスマッチング液（図示しない）を介してラミ
ネートする。 【００２２】このようにラミネートされた積層体６に、
図示しない光学系によりレーザー光を図５に示すよう
に、平面波Ｒ3として照射すると、別のホログラム３は
回折効率がほとんど１００％であるのでほぼ全ての光が
回折されてマスターホログラム２に入射するが、回折光
はマスターホログラムの参照光あるいは物体光（本実施
例では参照光）の波面と同じであるので、マスターホロ
グラム２では、このホログラムの回折効率が５０％前後
であるのでこの参照光によりほぼ半分の光が所定の方向
に回折して感光材料に入射され（感光材料の物体光）、
ほぼ半分の光が感光材料５に参照光として入射し、マス
ターホログラム２と同じように、図１に示すような２光
束の光が照射されるので、マスターホログラム２と同じ
波面をもったホログラムが感光材料５に記録、複製され
る。 【００２３】実施例１’ 実施例１を基本にして本発明の複製装置により透過型ホ
ログラムを複製する場合について例示する。 【００２４】図８に示すように、ドラム７に卷かれた感
光性フィルム５を例えば半径が８０ｍｍの回転ドラム８
に押圧力を加え密着させながらドラム９に卷き取るよう
にし、実施例１で得られたマスターホログラム２をロー
ラー１０1、１０2、１０3、１０4、１１、１０5を介し
て感光性フィルム５に押圧力を加えながら密着させ、マ
スターホログラム２の始端と終端を結び、エンドレスと
するとともに、ローラー１１はインデックスマッチング
液１２としてのキシレン液に一部浸漬させる。 【００２５】さらに実施例１で得られた別のホログラム
の集合体４をローラー１３1、ローラー１３2、ローラー
１３3、ローラー１３4を介して感光性フィルム５に押圧
力を加えながら密着させ、別のホログラムの集合体４の
始端と終端を結び、エンドレスとしておく。 【００２６】光源は例えば波長６４７．１ｎｍの光（赤
色）を発振させるクリプトンレーザーとシリンドリカル
レンズを組み合わせたもので幅方向に広がった線条光と
して別のホログラムにレーザー光が照射される。 【００２７】このような装置によって、光源１４からレ
ーザー光を発振させながら、図示しない駆動装置によっ
て回転ドラム８を回転させ、この回転に同期してドラム
９、ローラー１０1、ローラー１０5、ローラー１３1な
どを図示しない駆動装置によって回転させると、レーザ
ー光は常に一定の角度で、別のホログラムの集合体４に
照射されるので、平行光が入射されるのと等価となり、
別のホログラムの集合体４は回折効率がほぼ１００パー
セントであるので、ほぼ全ての光が回折されて、マスタ
ーホログラム２に入射するが、回折光はマスターホログ
ラムの参照光あるいは物体光（本実施例では参照光）の
波面と同じであるので、マスターホログラム２では、こ
のホログラムの回折効率が５０％前後であるのでこの参
照光によりほぼ半分の光が所定の方向に回折して感光性
フィルム５に入射され（感光性フィルムの物体光）、ほ
ぼ半分の光が感光性フィルム５に参照光として入射し、
マスターホログラム２と同じように、図１に示すような
２光束の光が照射されるので、マスターホログラム２と
同じ波面をもったホログラムが感光性フィルム５に記
録、複製される。 【００２８】回転ドラム８の回転に同期し、感光性フィ
ルム５、マスターホログラム２、別のホログラムの集合
体４を移動させると、感光性フィルム５には順次、マス
ターホログラム２と同じ特性をもつホログラムが形成さ
れて、卷き取りドラム９に卷き取られて、多数枚のホロ
グラムが連続的に露光、複製される。 【００２９】実施例２ 参照光Ｒ1’（本実施例では実施例１の透過型ホログラ
ムの参照光Ｒ1と同じ波面とする）と物体光Ｓ1’が図６
に示すような反射型ホログラムを図４に示すように複数
個併設したマスターホログラムを複製する場合について
例示する。 【００３０】ポリエチレンテレフタレートなどの基板に
フォトポリマー、フォトレジスト、ハロゲン化銀などの
感光材料を塗布した乾板を図示しない２軸駆動装置など
垂直方向と水平方向に移動自在な装置にセットし、乾板
の位置を水平方向と垂直方向に乾板と同一面内でずらし
ながら、干渉露光装置により２光束の球面波を照射し、
図６に示すような反射型ホログラム１’が図２に示すよ
うに複数個併設されたマスターホログラム２’を作製す
る。 【００３１】この場合にマスターホログラムの回折効率
は１００％近くになるように作製する。一方、２光束の
うち一方の波面は反射型ホログラム１’の参照光あるい
は物体光と同じであり、他方の波面は平面波である別の
ホログラムの集合体を実施例１と同じ方法により作製す
るが、本実施例では参照光Ｒ1’を実施例１の透過型ホ
ログラムの参照光Ｒ1と同じ波面としたので、図４に示
す実施例１と同じ構成でマスターホログラム２’と同じ
サイズの別のホログラムの集合体４を使用する。 【００３２】このようにして得られたマスターホログラ
ム２’と別のホログラムの集合体４を、図７に示すよう
にポリエチレンテレフタレートなどの基板に積層したフ
ォトポリマーなどの感光材料５’とともにインデックス
マッチング液（図示しない）を介してラミネートする。 【００３３】このようにラミネートされた積層体６’
に、図示しない光学系によりレーザー光を図７に示すよ
うに平面波Ｒ3として照射すると、別のホログラム３は
回折効率がほとんど１００％であるのでほぼ全ての光が
回折されて感光材料に５’に入射するが、ほとんどの光
がマスターホログラム２’に入射し、マスターホログラ
ム２’で図６のＳ1’で示すような方向にほぼ全ての光
が回折、反射され感光材料５’に入射するので、この反
射された光と別のホログラムで回折された光の２光束に
より、マスターホログラム２’と同じ波面をもったホロ
グラムが感光材料５’に記録、複製される。 【００３４】実施例２’ 実施例２を基本にして本発明の複製装置により反射型ホ
ログラムを複製する場合について例示する。 【００３５】図９に示すように、例えば半径が８０ｍｍ
の回転ドラム８に実施例２で得られたマスターホログラ
ム２’を密着させ複数枚のマスターホログラムが形成さ
れたフィルムの始端と終端を結び、エンドレスのフィル
ムとする。 【００３６】次いで、ドラム７に卷かれた、例えば幅が
３００ｍｍの感光性フィルム５’をローラー１５1、１
６、１５2を介して回転ドラム８上のマスターホログラ
ム２’に押圧力を加えながら密着させドラム９で卷き取
るようにするとともに、ローラー１６はインデックスマ
ッチング液１２としてのキシレン液に一部浸漬させる。 【００３７】さらに実施例２で得られた別のホログラム
の集合体４をローラー１３1、ローラー１３2、ローラー
１３3、ローラー１３4を介して感光性フィルム５’に押
圧力を加えながら密着させ、別のホログラムの集合体４
の始端と終端を結び、エンドレスとしておく。 【００３８】光源１４は例えば波長６４７．１ｎｍの光
（赤色）を発振させるクリプトンレーザーとシリンドリ
カルレンズを組み合わせたもので幅方向に広がった線条
光として別のホログラムにレーザー光が照射される。 【００３９】このような装置によって、光源１４からレ
ーザー光を発振させながら、図示しない駆動装置によっ
て回転ドラム８を回転させ、この回転に同期してドラム
９、ローラー１５2、ローラー１３1などを図示しない駆
動装置によって回転させると、レーザー光は常に一定の
角度で、別のホログラムの集合体４に照射されるので、
平行光が入射されるのと等価となり、別のホログラムの
集合体４は回折効率がほとんど１００％であるのでほぼ
全ての光が回折されて感光性フィルム５’に入射する
が、ほとんどの光がマスターホログラム２’に入射し、
マスターホログラム２’で図６のＳ1’で示すような方
向にほぼ全ての光が回折、反射され感光性フィルム５’
に入射するので、この反射された光と別のホログラムの
集合体４で回折された光の２光束により、マスターホロ
グラム２’と同じ波面をもったホログラムが感光性フィ
ルム５’に記録、複製される。 【００４０】回転ドラム８の回転に同期し、マスターホ
ログラム、感光性フィルム、別のホログラムを移動させ
ると、感光性フィルム５’には順次、マスターホログラ
ム２’と同じ特性をもつホログラムが形成されて、卷き
取りドラム９に卷き取られて、多数枚のホログラムが連
続的に露光、複製される。 【００４１】 【発明の効果】本発明によれば、複雑なセッティングを
する必要がなく、参照光と物体光の波面がともに平面波
でないホログラムを簡単な光学系により容易に複製する
ことができ、特にマスターホログラムが同じホログラム
を複数個併設したものである場合に効果がある。 【００４２】また、本発明の装置を使用して複製する
と、ホログラムを大量に複製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１において、複製しようとする透過型ホ
ログラムの参照光と物体光を示す要部概略図である。 【図２】透過型ホログラムを複数個併設した実施例１の
マスターホログラムあるいは反射型ホログラムを複数個
併設した実施例２のマスターホログラムを示す正面図で
ある。 【図３】実施例１と実施例２における別のホログラムを
示す要部概略図である。 【図４】実施例１と実施例２における別のホログラムを
複数個併設した集合体を示す正面図である。 【図５】実施例１の複製時の積層体を示す要部概略図で
ある。 【図６】実施例２において、複製しようとする反射型ホ
ログラムの参照光と物体光を示す要部概略図である。 【図７】実施例２の複製時の積層体を示す要部概略図で
ある。 【図８】実施例１’における透過型ホログラムを複製す
る装置を示す要部概略図である。 【図９】実施例２’における反射型ホログラムを複製す
る装置を示す要部概略図である。 【符号の説明】 １、１’ 複製しようとするホログラム ２、２’ マスターホログラム ３ 別のホログラム ４ 別のホログラムの集合体 ５、５’ 感光材料 ６、６’ 積層体 ７ ドラム ８ 回転ドラム ９ 巻取りドラム １０1〜１０5 、１１ ローラー １２ インデックスマッチング液 １３1〜１３4 ローラー １４ 光源 １５1、１６、１５2 ローラー
ログラムの参照光と物体光を示す要部概略図である。 【図２】透過型ホログラムを複数個併設した実施例１の
マスターホログラムあるいは反射型ホログラムを複数個
併設した実施例２のマスターホログラムを示す正面図で
ある。 【図３】実施例１と実施例２における別のホログラムを
示す要部概略図である。 【図４】実施例１と実施例２における別のホログラムを
複数個併設した集合体を示す正面図である。 【図５】実施例１の複製時の積層体を示す要部概略図で
ある。 【図６】実施例２において、複製しようとする反射型ホ
ログラムの参照光と物体光を示す要部概略図である。 【図７】実施例２の複製時の積層体を示す要部概略図で
ある。 【図８】実施例１’における透過型ホログラムを複製す
る装置を示す要部概略図である。 【図９】実施例２’における反射型ホログラムを複製す
る装置を示す要部概略図である。 【符号の説明】 １、１’ 複製しようとするホログラム ２、２’ マスターホログラム ３ 別のホログラム ４ 別のホログラムの集合体 ５、５’ 感光材料 ６、６’ 積層体 ７ ドラム ８ 回転ドラム ９ 巻取りドラム １０1〜１０5 、１１ ローラー １２ インデックスマッチング液 １３1〜１３4 ローラー １４ 光源 １５1、１６、１５2 ローラー
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(56)参考文献 特開 平７−239416（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03H 1/00 - 5/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】マスターホログラムと感光材料を密着させ
てレーザー光を照射してマスターホログラムを複製する
方法において、マスターホログラムが複数個のホログラ
ムを併設したものであって、入射光の波面が平面波であ
り回折光の波面が該マスターホログラムの参照光または
物体光の波面と同じである別のホログラムを前記マスタ
ーホログラムあるいは感光材料に密着させて露光するよ
うにしたことを特徴とするホログラムの複製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33376795A JP3365536B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-12-21 | ホログラムの複製方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31271895 | 1995-11-30 | ||
| JP7-312718 | 1995-11-30 | ||
| JP33376795A JP3365536B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-12-21 | ホログラムの複製方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=26567287
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP33376795A Expired - Fee Related JP3365536B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-12-21 | ホログラムの複製方法およびその装置 |
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-12-21 JP JP33376795A patent/JP3365536B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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