JPH01107207A - Structural body of diffraction grating - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、回折格子構造体に関し、とりわけ新規な表示
効果を有する回折格子構造体に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a diffraction grating structure, and more particularly to a diffraction grating structure having a novel display effect.
従来、回折格子構造体としては、レリーフ型の回折格子
からなる構造体、平面透過型レインボーホログラム、反
射体積型リップマンホログラム等が知られている。Conventionally, as a diffraction grating structure, a structure consisting of a relief type diffraction grating, a planar transmission type rainbow hologram, a reflection volume type Lippmann hologram, etc. are known.
レインボーホログラムは、立体表示が可能な反面、視域
が狭く、又蛍光灯等の光源を用いて観察すると、画像が
非常に悪化するという欠点があった。Although rainbow holograms are capable of three-dimensional display, they have the disadvantage that their viewing range is narrow and that images are very poor when observed using a light source such as a fluorescent lamp.
一方、光源の質にはあまり左右されずに高品質の３次元
画像を表示できる反射体積位相型ホログラム（リップマ
ンホログラム）は、視域が非常に広（、高解像度の再生
像が得られ、高級感のある色調の再生像やフルカラーの
再生像が得られる利点がある。On the other hand, reflective volume phase holograms (Lippmann holograms), which can display high-quality three-dimensional images without being greatly affected by the quality of the light source, have an extremely wide viewing range (and can provide high-resolution reconstructed images, and are high-quality This method has the advantage that reproduced images with vivid tones and full colors can be obtained.
本発明の目的は、反射体積型回折格子と他の回折格子と
のそれぞれの長所を生がした、従来にない新規な表示効
果を有する回折格子構造体を提供することにある。An object of the present invention is to provide a diffraction grating structure that takes advantage of the respective advantages of a reflective volume diffraction grating and other diffraction gratings and has a novel display effect that has never been seen before.
更に本発明の目的は、耐湿性に優れ、実用に十分供され
うる回折格子構造体を提供することにある。A further object of the present invention is to provide a diffraction grating structure that has excellent moisture resistance and can be used in practical use.
上記の目的は、以下の本発明によって達成される。 The above object is achieved by the present invention as follows.
即ち本発明は、複数の回折格子を含み、且つそのうちの
少なくとも１つが反射体積型回折格子であることを特徴
とする回折格子構造体である。That is, the present invention is a diffraction grating structure including a plurality of diffraction gratings, at least one of which is a reflective volume type diffraction grating.
〔作 用〕 。[For production].
まず、本発明の第１の実施例を第１図を用いて説明する
。First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第１図において、紙やプラスチック等からなる支持体８
の表面には、必要に応じて全面もしくは部分的に着色領
域９が形成されている。着色領域９の色は、黒色、灰色
、青色、紫色、赤色などが適当であるが、パステルカラ
ー調の表示には白色の場合もあり得る。In FIG. 1, a support 8 made of paper, plastic, etc.
A colored region 9 is formed on the entire surface or partially as required. The color of the colored area 9 is suitably black, gray, blue, purple, red, etc., but may be white for pastel color display.
支持体８上には、接着層７を介してポリビニルカルバゾ
ール系ポリマーを主体として組成される体積型回折格子
層（リップマンホログラム層）が接着されており、更に
その上には接着層５を介して塩化ビニルフィルム等から
なるレリーフ型回折格子層３が接着されている。A volume diffraction grating layer (Lippmann hologram layer) mainly composed of polyvinylcarbazole polymer is adhered to the support 8 via an adhesive layer 7, and a volumetric diffraction grating layer (Lippmann hologram layer) mainly composed of a polyvinylcarbazole polymer is bonded to the support 8 via an adhesive layer 5. A relief type diffraction grating layer 3 made of vinyl chloride film or the like is adhered.
従来、体積位相型回折格子を形成するのに重クロム酸ゼ
ラチン感光材料が一般的に用いられていたが、この重ク
ロム酸ゼラチン感光材料は、湿度に極度に弱（、紙の上
に印刷するという用途には不適であった。Conventionally, dichromate gelatin photosensitive material has been commonly used to form volume phase diffraction gratings, but this dichromate gelatin photosensitive material is extremely sensitive to humidity (and cannot be printed on paper). It was unsuitable for that purpose.
それに対し、特開昭５３−１５１５３号公報に記載され
ているポリビニルカルバゾール系のポリマーからなる感
光材料は、耐湿性に優れ、厚さ５μｍ程度のものでも高
回折効率が得られるために、紙の上に印刷するという用
途にも最適である。On the other hand, the photosensitive material made of polyvinylcarbazole polymer described in JP-A-53-15153 has excellent moisture resistance and can obtain high diffraction efficiency even with a thickness of about 5 μm. It is also ideal for printing on top.
第１図において、透明フィルム３及び透明接着剤層５は
、回折格子６を照明する光束や回折された光束に全（影
響を及ぼさないものを使用する。In FIG. 1, the transparent film 3 and the transparent adhesive layer 5 are those that do not affect the light beam illuminating the diffraction grating 6 or the diffracted light beam.
着色領域９を設けることにより゛、回折格子６による再
生画像はコントラスト良（観察される。By providing the colored region 9, the reproduced image by the diffraction grating 6 can be observed with good contrast.
従って、回折格子６による画像表示領域では、どの方向
から見ても明るい金色あるいは赤色、緑色の三次元画像
が表示される。Therefore, in the image display area formed by the diffraction grating 6, a bright three-dimensional image of gold, red, or green is displayed from any direction.
一方、レリーフ型回折格子層３の下部には、反射層４が
設けられており、回折光量を増加させて画像を明るくし
ている。On the other hand, a reflective layer 4 is provided below the relief type diffraction grating layer 3 to increase the amount of diffracted light and brighten the image.
この回折格子３には、反射レリーフ型のレインボーホロ
グラム、種々の回折格子、スペックルパターン等が使用
できる。As the diffraction grating 3, a reflective relief type rainbow hologram, various diffraction gratings, speckle patterns, etc. can be used.
例えば、回折格子として、反射レリーフ型のレインボー
ホログラムを用いた場合、画像表示領域１では、観察位
置を上下させることにより、赤色、緑色、青色等の色変
化が激しく、しかも比較的奥行きの深い三次元画像を表
示できる。For example, when a reflective relief type rainbow hologram is used as a diffraction grating, in the image display area 1, by moving the observation position up and down, colors such as red, green, and blue change rapidly, and a relatively deep 3-dimensional You can display the original image.
従って、反射体積型回折格子と反射レリーフ型回折格子
を含む本発明の回折格子構造体を小売店内でのＰＯＰ広
告に使用すると、以下のような効果を示す。Therefore, when the diffraction grating structure of the present invention including a reflective volume type diffraction grating and a reflective relief type diffraction grating is used for POP advertising in a retail store, the following effects are exhibited.
まず、店の入口からこの回折格子構造体（ホログラム）
を見た人には、反射レリーフ型回折格子（レインボーホ
ログラム）の画像表示領域１には鏡面が、そして反射体
積型回折格子（リップマンホログラム）画像領域２には
三次元画像が見える。First, from the entrance of the store, you can see this diffraction grating structure (hologram).
The viewer sees a mirror surface in the image display area 1 of the reflective relief diffraction grating (rainbow hologram) and a three-dimensional image in the image area 2 of the reflective volume diffraction grating (Lippmann hologram).
次に、ホログラムに近づいて行き、レインボーホログラ
ムの画像表示領域１の視域に入ると、ギラギラと輝（鮮
明な分光色の立体画像が見える。このレインボーホログ
ラムの画像は、観察位置を上下に変化させると赤色、緑
色、青色へと変化する。これに対してリップマンホログ
ラムからの再生画像は落ちついた金色、緑色あるいは青
色を示し、見る人は眼の位置を好きな高さに動かすこと
により、種々の色のとり合わせを楽しむことができる。Next, as you approach the hologram and enter the viewing area of the rainbow hologram's image display area 1, you will see a glare (a stereoscopic image with clear spectral colors). In contrast, the reconstructed image from the Lippmann hologram shows a subdued gold, green, or blue color, and the viewer can change the color by moving their eyes to the desired height. You can enjoy the combination of colors.
このようなホログラムを用いることにより、従来のホロ
グラムを用いたＰＯＰでは果たせなかった新規な表示効
果が得られる。即ち、リップマンホログラムでは、再生
像に対する広い視域と、観察位置を変えても確実に空間
中の一点に固定して得られる再生画像により、落ち着い
てはいるが不思議な三次元画像が見える。このリップマ
ンホログラムのうちで、実質的に全く視域制限の無いの
はデニシュク法により撮影されたりツブマンホログラム
であり、このホログラムは上記の目的に使用するのには
好適である。しかし、単純なデニシュク法によるホログ
ラムでは再生画像がホログラムよりも奥側に生じること
、また色調が高級感ある金色あるいは緑色であることが
逆に、見る人にとってインパクトが弱いという欠点にも
なっていたにの弱さは、全く別種の特性を持った別のホ
ログラム、すなわち安っぽい、キラキラした印象はある
ものの、鮮やかな原色で手前に飛出す像を作り出すこと
のできるレインボーホログラムとを組合せることにより
、補うことができる。By using such a hologram, new display effects that could not be achieved with POP using conventional holograms can be obtained. That is, in the Lippmann hologram, a calm but mysterious three-dimensional image can be seen because of the wide viewing range for the reproduced image and the reproduced image that is reliably fixed at one point in space even if the observation position is changed. Among these Lippmann holograms, those that have virtually no viewing range limitations are the Tubmann holograms photographed by the Denischk method, and these holograms are suitable for use for the above purpose. However, in the case of holograms made using the simple Denischuk method, the reproduced image appears at the back of the hologram, and the color tone is a luxurious gold or green, which has the disadvantage of having a weak impact on the viewer. This weakness can be overcome by combining it with another hologram with completely different characteristics, namely the rainbow hologram, which has a cheap, sparkly impression but can create an image that pops out in bright primary colors. It can be supplemented.
しかも、これら二種のホログラム再生像は、単一の白色
光源で照らすことにより一度に得ることができるため、
展示に当たって照明光源を多数そろえる必要が無くなる
。Furthermore, these two types of hologram reconstruction images can be obtained at the same time by illuminating with a single white light source.
There is no need to prepare a large number of lighting sources for exhibitions.
本発明の第１の実施例の変形例を第２図（ａ）に示す。A modification of the first embodiment of the present invention is shown in FIG. 2(a).
支持体８上には、リップマンホログラム層６が接着層７
を介して接着されている。レインボーホログラム層３，
３′は、従来知られている熱転写による箔押しの技法を
用いて作られているため、反射膜４および４′は必要最
小限の領域にのみ形成されることとなる。On the support 8, the Lippmann hologram layer 6 is placed on the adhesive layer 7.
It is glued through. rainbow hologram layer 3,
3' is made using a conventionally known thermal transfer foil stamping technique, so the reflective films 4 and 4' are formed only in the minimum necessary area.
第２図（ｂ）は、画像表示の例を示したものである。リ
ップマンホログラム６の画像表示領域２には、フルカラ
ーの三次元画像１］０が観察される。一方レインボーホ
ログラム画像表示領域１には色の変化する三次元画像が
表示される。必要に応じてレリーフ格子層３を着色する
と、金色や緑色の光沢画像が得られる。一方、文字表示
領域１′は適当な回折格子を形成することにより、鮮や
かな回折色で文字の表示が行われる。FIG. 2(b) shows an example of image display. In the image display area 2 of the Lippmann hologram 6, a full-color three-dimensional image 1]0 is observed. On the other hand, a three-dimensional image whose color changes is displayed in the rainbow hologram image display area 1. If the relief lattice layer 3 is colored as necessary, a golden or green glossy image can be obtained. On the other hand, by forming a suitable diffraction grating in the character display area 1', characters are displayed in bright diffraction colors.
次に、本発明の第２の実施例を第３図に示す。Next, a second embodiment of the present invention is shown in FIG.
支持体８上には、反射層４を”有するレリーフ型回折格
子３が接着層５を介して接着されている。A relief type diffraction grating 3 having a reflective layer 4 is adhered to the support 8 via an adhesive layer 5.
その上には適当なパターンの光吸収層、あるい、は光散
乱層９が印刷され、その上には接着層７、体積型回折格
子層６、保護層１０が順次積層されている。A light absorbing layer or a light scattering layer 9 with an appropriate pattern is printed thereon, and an adhesive layer 7, a volume type diffraction grating layer 6, and a protective layer 10 are laminated in this order.
本実施例において、レインボーホログラム画像表示領域
１の上にまで体積型回折格子層６による画像を形成する
と、両者の再生画像が三次元空間中に共存する新規な画
像表示が実現される。In this embodiment, when an image is formed by the volume type diffraction grating layer 6 even above the rainbow hologram image display area 1, a novel image display in which both reproduced images coexist in three-dimensional space is realized.
本発明の第３の実施例を第４図に示す。体積型回折格子
層６中には、リップマンホログラム６′と、透過型回折
格子３、たとえばレインボーホログラムが記録されてい
る。支持体８のレインボーホログラムに対応した画像表
示領域１には反射層４が形成され、一方体種型ホログラ
ムに対応した画像表示領域２には着色層９が形成されて
いる。A third embodiment of the invention is shown in FIG. In the volume type diffraction grating layer 6, a Lippmann hologram 6' and a transmission type diffraction grating 3, such as a rainbow hologram, are recorded. A reflective layer 4 is formed in the image display area 1 corresponding to the rainbow hologram of the support 8, while a colored layer 9 is formed in the image display area 2 corresponding to the body type hologram.
本実施例は層の構成が最も単純であり、コストを最も下
げることのできる特徴を有している。This embodiment has the simplest layer structure and has the feature of being able to reduce costs the most.
体積型反射回折格子を製造するには光学焼付けが必要で
あるが、同時にレインボーホログラム焼付は光学系を並
列して配設することにより、製造工程を複雑にすること
無く、−回の現像処理だけで多様な画像表示が可能とな
る。Optical printing is required to manufacture volumetric reflection gratings, but at the same time, rainbow hologram printing requires only -1 development process without complicating the manufacturing process by arranging optical systems in parallel. It is possible to display a variety of images.
本発明の第４の実施例を第５図に示す。本実施例では、
体積型回折格子層、たとえばＮ−ビニルカルバゾールフ
ィルム層６には、リップマンホログラムが形成されてい
る。このフィルムは、露光・現像後、適当な圧力、たと
えば９０ Ｋ ｇ ／ ｃ ｒｄの圧力でレインボーホ
ログラム格子のレリーフ像をその表面に有する金型に押
付けられる。この結果、レインボーホログラム領域１に
はレリーフ回折格子が形成される。反射層４には、適当
な反射率を有するアルミ、銅等の金属や、黒色、緑色、
青色等のインクが用いられる。A fourth embodiment of the invention is shown in FIG. In this example,
A Lippmann hologram is formed on the volume diffraction grating layer, for example, the N-vinylcarbazole film layer 6. After exposure and development, the film is pressed at a suitable pressure, for example 90 K g/c rd, into a mold having a relief image of a rainbow hologram grating on its surface. As a result, a relief diffraction grating is formed in the rainbow hologram area 1. The reflective layer 4 is made of metals such as aluminum and copper that have appropriate reflectance, black, green,
Ink such as blue is used.
支持体８に対して、このホログラムは接着剤層５を介し
て接着される。This hologram is adhered to the support 8 via the adhesive layer 5.
本実施例は、前述の第３の実施例と同様、単一層を用い
てリップマンホログラムとレインボーホログラムとを実
現できる特徴がある。Similar to the third embodiment described above, this embodiment is characterized in that a Lippmann hologram and a rainbow hologram can be realized using a single layer.
しかも、リップマンホログラムとして最適の条件で作製
した後、レリーフ型のレインボーホログラムを加工する
ことができるため、両方のホログラムを共に最適化する
ことが可能となる。Moreover, since a relief-type rainbow hologram can be processed after producing a Lippmann hologram under optimal conditions, it is possible to optimize both holograms.
また、本実施例では適当な反射率（又は吸収率）を有す
る反射層を両者に共通に用いているため、二種類の画像
の間に異和感が無いという利点がある。Further, in this embodiment, since a reflective layer having an appropriate reflectance (or absorptance) is used in common for both, there is an advantage that there is no sense of incongruity between the two types of images.
本発明によれば、従来別々に構成されていた平面回折格
子あるいはレインボーホログラムと反射体積型ホログラ
ムを一体に構成することによって、表示技術上、各技術
の最も優れた部分を組合せて同時に使用することが可能
となった。According to the present invention, by integrating a plane diffraction grating or a rainbow hologram and a reflective volume hologram, which were conventionally configured separately, the best parts of each technology can be combined and used at the same time in terms of display technology. became possible.
即ち、反射体積型ホログラムを用いたときの視域の広さ
と明るい金色の画像表示と、例えばレインボーホログラ
ムを用いたときの鮮明で色変化の激しい画像表示とによ
り、互いの長所を生かした新規な表示が可能となった。In other words, the wide viewing area and bright golden image display when using a reflective volume hologram, and the clear and sharp color-changing image display when using a rainbow hologram, for example, allow us to create new designs that take advantage of each other's strengths. It is now possible to display.
更に本発明によれば、観察位置によっては、複数の像の
うち１種類しか観察されないこともあるため、観察位置
を変えることにより観察者の目を楽しませるのに十分な
像表示効果を有する。Further, according to the present invention, since only one type of image among the plurality of images may be observed depending on the observation position, by changing the observation position, a sufficient image display effect can be obtained to please the observer's eyes.
更に、反射体積型ホログラムの形成に、ビニルカルバゾ
ール系ポリマーフィルムを用いることにより、耐湿性に
優れ、しかも高回折効率のホログラムが得られるため、
十分実用に供し得る回折格子構造体が得られる。Furthermore, by using a vinyl carbazole polymer film to form a reflective volume hologram, a hologram with excellent moisture resistance and high diffraction efficiency can be obtained.
A diffraction grating structure that is sufficiently usable for practical use is obtained.
第１図は本発明の第１の実施例の断面図、第２図（ａ）
は第１の実施例の変形例の断面図、第２図（ｂ）は第２
図（ａ）で示す変形例の画像表示例を示す図、第３図は
本発明の第２の実施例の断面図、第４図は本発明の第３
の実施例の断面図、第５図は本発明の第４の実施例の断
°面図である。
１．１′・・・・・・反射レリーフ型回折格子による画
像表示領域
２・・・・・・・・・・・・反射体積型回折格子による
画像表示領域
３．３′・・・・・・レリーフ型回折格子層４．４′・
・・・・・反射層
５．５’ 、７・・接着層
６・・・・・・・・・・・・体積型回折格子層８・・・
・・・・・・・・・支持体
９・・・・・・・・・・・・着色領域
ｌＯ・・・・・・・・・・・・保護層Fig. 1 is a sectional view of the first embodiment of the present invention, Fig. 2(a)
is a sectional view of a modification of the first embodiment, and FIG. 2(b) is a sectional view of a modification of the first embodiment.
FIG. 3 is a sectional view of the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of a fourth embodiment of the present invention. 1.1'... Image display area 2 using reflective relief type diffraction grating Image display area 3.3'... Image display area using reflective volume type diffraction grating・Relief type diffraction grating layer 4.4′・
...Reflection layer 5.5', 7...Adhesive layer 6...Volume diffraction grating layer 8...
......Support 9...Colored area lO...Protective layer
Claims (2)
も１つが反射体積型回折格子であることを特徴とする回
折格子構造体。(1) A diffraction grating structure comprising a plurality of diffraction gratings, at least one of which is a reflective volume diffraction grating.
ポリマーフィルムに形成されている特許請求の範囲第１
項記載の回折格子構造体。(2) Claim 1, wherein the reflective volume diffraction grating is formed on a vinyl carbazole polymer film.
Diffraction grating structure described in Section 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26570887A JPH01107207A (en) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | Structural body of diffraction grating |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP26570887A JPH01107207A (en) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | Structural body of diffraction grating |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107207A true JPH01107207A (en) | 1989-04-25 |
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|---|---|---|---|
| JP26570887A Pending JPH01107207A (en) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | Structural body of diffraction grating |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPH01107207A (en) |
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| US9823475B2 (en) * | 2015-05-13 | 2017-11-21 | Winbond Electronics Corp. | Head-mounted display |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP26570887A patent/JPH01107207A/en active Pending
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