JPH01128085A

JPH01128085A - カラーホログラムおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH01128085A
Application number: JP62286588A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Takeuchi; 武内　敏; Tetsuji Yamazaki; 哲司山崎
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1987-11-13
Filing date: 1987-11-13
Publication date: 1989-05-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はカラーホログラムおよびその製造方法に関する
。

〔従来の技術〕

レーザー等のコヒーレント光を得る技術の発達とともに
、ホログラフィ技術も次第に一般化してきている。この
ホログラフィの分野においては、コヒーレント光を用い
、物体像情報を干渉縞として記録したホログラムの作製
が行われる。このホログラムに再生光を照射すると、干
渉光縞の回折効果によって物体像の忠実な三次元再生を
行うことができる。

ホログラム再生像をカラー化するための一方法として、
レインボーホログラムが用いられている。このレインボ
ーホログラムは、見る角度に応じて再生像が虹色に輝く
ため、見た目が非常にきれいである。ただ、一定の視点
位置からは、常に特定の色にしか見えない。

視点位置を固定しても種々の色を観察できるようなカラ
ーホログラムが特表昭５７−５０１６９７号公報に提案
されている。このカラーホログラムでは、所定の面積を
もった領域を複数個連続させてホログラム面を形成し、
かつ、各領域ごとに干渉縞のピッチを異ならせるように
している。視点を固定していても、その視点に向かう回
折光の波長は各領域ごとに異なるため、各領域ごとに種
々の色を同時に観察することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来のカラーホログラムでは、種々の色が観察
できるものの、その色は物体本来の色ではない、すなわ
ち、物体の自然色をもった再生像が得られているわけで
はなく、人工的に意図的に色が付加されたに過ぎない、
したがって再生像を見ても、本物の物体を見ているよう
な臨場感は得られないのである。

そこで本発明は、物体の自然色再生像を得ることのでき
るカラーホログラムおよびその製造方法を堤供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の１つ目の発明は、互いに加色混合しうる第１、
第２、第３という３つの原色によって色分解を行った被
写体についての第１、第２、第３という３つの分色像の
ホログラムパターンが、同一の感光原版上に多重記録さ
れたホログラムであって、このホログラムに対し前記第
１、第２、第３という３つの原色を含んだ照明光を所定
の方向から照明することによって前記ホログラムが再生
され、この時前記第１、第２、第３の分色像のホログラ
ムパターンからの再生像は、それぞれ前記被写体の前記
第１、第２、第３の原色成分の濃淡情報を含む再生像と
して、所定の位置より観察され、また、各再生像は、同
一位置に重なるように、前記多重記録が行われるごとを
特徴とするカラーホログラムである。

上述したカラーホログラムを製造するための本発明の２
つ目の発明は、被写体を互いに加色混合しうる第１、第
２、第３という３つの原色によって色分解し、第１、第
２、第３という色分解像を得て、この各色分解像につい
てのホログラム像が形成された第１、第２、第３の分色
１次ホログラムを得る段階と、前記第１の分色１次ホロ
グラムの再生像と第１の方向から照射した参照光との干
渉縞を第１の分色像のホログラムパターンとして感光原
版上に記録し、次いで前記第２の分色１次ホログラムの
再生像と第２の方向から照射した参照光との干渉光を第
２の分色像のホログラムパターンとして前記の感光原版
上に記録し、さらに前記第３の分色１次ホログラムの再
生像と第３の方向から照射した参照光との干渉しまを第
３の分色像のホログラムパターンとして前記の感光原版
上に記録する段階とを行うことにより、各分色像のホロ
グラムパターンからの再生像が重なるように、感光原版
に各分色像のホログラムパターンを多重記録するもので
ある。

〔作用〕

本発明に係るカラーホログラムでは、多重記録された３
つの分色像のホログラムパターンから、それぞれ同一位
置に一被写体についての再生像を生成する。しかも、そ
れぞれの再生像は、被写体の３原色の各成分の濃淡に応
じたそれぞれ３原色からなる再生像であり、この３つの
再生像を重畳することによって、３原色が加色混合され
て観測され、自然色再生像を得ることができる。

また、本発明に係るカラーホログラムの製造方法では、
被写体を３原色の色分解像に分け、各々の分色１次ホロ
グラムを作成し、各々の分色１次ホログラムに基づいて
、２次ホログラムを作成するようにしたので、上述のよ
うな再生像を生成するホログラムパターンを有する分色
ホログラムが作成できる。

〔実施例〕

以下、本発明を図示する実施例に基づいて説明する。第
１図は本発明に係るカラーホログラムの原理図である。

このカラーホログラムｌは、３種の分色像のホログラム
パターンから構成されている。各分色像のホログラムパ
ターンは、被写体の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）とい
う加色混合が可能な３原色の分色成分像をそれぞれ記録
したものである。この分色像のホログラムパターンに白
色の再生光２を照射すると、それぞれの分色成分の波長
の光によって、視点３より再生像が観察できる。たとえ
ば、赤の分色像のホログラムパターンに再生照明光２が
照射されると、回折光４Ｒによって視点３より再生像が
観察できる。このとき、回折光４Ｒは赤い波長成分の光
からなる。再生光２は白色光であるから、実際には赤の
分色像のホログラムパターンからは他の波長の回折光も
射出することになるが、回折光の回折角は波長依存性を
有するため、赤い波長以外の回折光は視点３の位置へは
向かわないことになる。逆に言えば、分色像のホログラ
ムパターンは、視点３の位置に赤色の再生像が観察でき
るような干渉縞間隔で記録されていることになる。同様
に、他の分色像のホログラムパターンは、視点３の位置
にそれぞれ緑色、青色の再生像が観察できるような干渉
縞間隔で記録されている。

したがって、視点３においては、各分色像のホログラム
パターンからの再生像として、３原色それぞれについて
の再生像が重なって観察できる。一般にホログラムでは
、物体像の濃淡情報までが再生される。従って各分色像
のホログラムパターンには、３原色の各色成分について
の濃淡情報が記録されているため、これらの再生像が重
なることによって自然色の再生像観測が可能になる。

続いて、本発明に係るカラーホログラムの製造方法の一
実施例について説明する。

この例は、分色１次ホログラムの作製段階と、これを用
いた多重記録段階との２段階から構成される。以下各段
階について順に説明する。

■　＼色１゛ホログラムのここでは、３原色ＲＧＢのそれぞれについて、分色１次
ホログラムが作成される。以下２とおりの方法を述べる
。

（１）第１の方法この方法は、−船釣な写真法によって被写体を色分解し
た色分解写真を作り、この色分解写真に基づいてホログ
ラムを記録する方法である。

すなわち、まず被写体をＲＧＢの３原色ごとに色分解し
て３枚の色分解写真を作る。この色分解写真には、被写
体の各原色成分が２次元像として記録されることになる
。この色分解写真の画像をホログラムとして記録する。

たとえば、原色Ｒについては第２図に示すように、色分
解写真５Ｒおよび感光原版６Ｒを配置する。そして１つ
のレーザ光を照明光７と参照光８とに分け、照明光７を
散乱板２４を介して色分解写真５Ｒを照明し物体光９を
得て、此の物体光９と参照光８との干渉縞を感光原版６
Ｒに記録する。

感光原版としては、銀塩写真材料などを用いることがで
きる。このようにして干渉縞の記録された感光原版が原
色Ｒについての分色１次ホログラム６Ｒとなる。同様に
して、原色ＧおよびＢの分色１次ホログラムを作成する
。

（２）第２の方法この方法は、被写体を直接色分解してホログラムを記録
する方法である。すなわち、被写体にＲＧＢの３原色の
照明光をそれぞれ別個に照射し、ここからの物体光に基
づいてホログラムを作成するのである。たとえば、原色
Ｒについては第３図に示すように、原色Ｒの波長をもっ
たレーザ光を照明光７Ｒと参照光８Ｒとに分け、照明光
７Ｒを被写体１０に照射して物体光９Ｒを得て、この物
体光９Ｒと参照光８Ｒとの干渉縞を感光原版６Ｒに記録
するのである。このようにして干渉縞の記録された感光
原版が原色Ｒについての分色１次ホログラム６Ｒとなる
。同様にして、原色ＧおよびＢの分色１次ホログラムを
作成する。この分色１次ホログラムには、被写体１０の
立体情報と明暗情報との両方が記録され、３次元再生像
の再生が可能になる。分色１次ホログラムの記録に用い
る光としては、たとえば、ヘリウムネオンレーザの赤い
波長光を原色Ｒとして、また、アルゴンイオンレーザの
緑および青い波長光を原色ＧおよびＢとして、それぞれ
用いることができる。なお、感光原版としては、それぞ
れＲＧＢの色感光性をもったものが用いられる。

１−」す１１護前記の方法により作成された３枚の分色１次ホログラム
に基づいて、多重記録を行なうことにより目的とするカ
ラーホログラムの作成が行われる。この多重記録は、従
来のレインボーホログラフィ−の原理で行われる。

このレインボーホログラフィ−では、白色光による再生
が十分可能になる。第４図（ａ）はこのレインボーホロ
グラムの作成原理を示す図である。まず、図に示すよう
に、１次ホログラム６のホログラム面にマスク１１を重
ねる。このマスク１１には、水平方向に細いスリット状
の開口１２（たとえば、幅５ｍ程度）が設けられており
、１次ホログラム６にレーザなどの再生照明光１３を照
射すると、スリット状の開口１２を通った回折光１４に
よって再生像が形成される。この回折光１４と参照光１
５との干渉縞を感光原版１６上にイメージホログラムと
して記録する。

この感光原版１６上に記録された２次ホログラムがレイ
ンボーホログラムとなる。すなわち、第４図（ｂ）に示
すように、２次ホログラム１６に白色の再生光１７を照
射すると、被写体の再生像１８とともに、マスク１１の
再生像１９が形成される。したがって、視点３からは、
あたかもマスク像１９のスリット像の開口２０を通して
、再生像１８が見えるようになる。したがって、不要な
波長成分はマスクによってカットされることと等価とな
り、白色光を再生光として用いても、単色光による再生
像とほぼ同じ結果が得られる。なお、視点３を動かすと
、異なる波長のマスク像１９の結像位置に移るため、−
定の範囲から再生像１８が観測できる。

以上は、従来からの公知のレインボーホログラムの作製
方法であるが、本発明ではこの原理を利用して１枚の２
次ホログラム感光原版に分色１次ホログラムＲ，Ｇ、、
Ｂの再生像を物体光として、多重記録を行うものである
。すなわち、第４図（ａ）に示す１次ホログラム６とし
て、前記工程で作成された分色１次ホログラム６Ｒ１６
Ｇ、６Ｂを用いて感光原版１６に３種類の分色像のホロ
グラムパターンを順次、上述の方法で記録することによ
り、３種類のホログラムパターンを多重記録して本発明
のカラーホログラムを製造する。したがって、得られた
カラーホログラム１６に再生光１７を照射すれば、それ
ぞれ再生像１８Ｒ，１８Ｇ、１８Ｂを得る。この各再生
像は被写体のそれぞれの原色成分に応じた濃淡をもった
ものである。ただ、この再生像１８Ｒ，１８Ｇ、１８Ｂ
が、それぞれ赤、緑、青の色で形成されるとは必ずしも
限らない、そこで、この各再生像の色を決定する要素に
ついて考えてみる。

いま、ホログラム上の回折パターンによる回折角を考え
ると、この回折角は回折光の波長によってそれぞれ異な
る。この回折パターンは、ホログラム記録時においそ、
物体光と参照光との干渉縞として形成されたものである
から、この干渉縞のピッチによって各波長をもった回折
光の回折角が決定されることになる。第５図には、−船
釣なホログラムの形成を行うための原理図を示す。即ち
、感光原版２１に、物体光２２と参照光２３とを照射し
、この干渉縞パターンを感光原版２１上に形成する。い
まユニで、物体光２２の入射角を００、参照光２３の入
射角をθ、物体光２２および参照光２３の波長をλ、と
すると、感光原版２１に形成される干渉縞ピッチＰは、
次式で表される。

Ｐ−λ／（ｓｉｎ　ｏ十ｓｉｎ　θ０）第５図のように
物体光２２を感光原版２１に対して垂直に入射させると
すると、θ。−〇であるから、Ｐ＝λ／ｓｉｎ　　θ である。通常、物体光および参照光の光源としてレーザ
が用いられるので、波長λは通常一定である。したがつ
て、干渉縞とッチＰは、参照光２３の入射角θによって
決定されることになり、再生時の回折角は記録時の参照
先の入射角θで決定されることになる。結局、第４図（
ａ）において２次ホログラム１６の作成を行う時、参照
光１５の入射角をそれぞれ所定に定めれば、同図但）の
ようにして形成される再生像１８Ｒ１１８Ｇ、１８Ｂの
色をそれぞれ赤、緑、青にすることができ、２次ホログ
ラムはカラーホログラムとなる。

本発明のカラーホログラムは、感光原版にフォトレジス
ト等の感光材料を使用することにより、レリーフホログ
ラムの形で記録でき、これを基に容易に複製ホログラム
を得ることができる。ホログラムの複製方法は種々のも
のが公知であるので、ここではその−例を簡単に説明す
る。第４図（ａ）のステップにおいて、感光原版１６と
して例えばフォトレジストを用いれば、得られるカラー
ホログラムはレリーフ型、すなわち表面に干渉縞の凹凸
が形成されたものとなる。

そこで、このレリーフ型のホログラム面にニッケルメッ
キを行ない、これを剥離して金属板のレリーフ型のホロ
グラムとし、必要に応じて適当な裏打ちをしてさらに同
様のニッケルメ・νキを繰り返すことにより多数のプレ
ス板を複製することもできる。続いてこのプレス板を用
いて、カラーホログラムを量産することになる。たとえ
ば、塩化ビニルなどの熱可塑性フィルムをプレス板で熱
押圧すると、レコード盤と同様にレリーフのパターンが
複写されて、塩化ビニル製のカラーホログラムを得るこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明に係るカラーホログラムでは、そ
れぞれ同一位置に同一被写体についての再生像を生成す
るような３つの分色ホログラムによってカラーホログラ
ムを構成し、しかも、それぞれの再生像は、被写体の３
原色の各成分の濃淡に応じたそれぞれ３原色からなる再
生像になるようにしたため、この３つの再生像を重畳す
ることによって、３原色が加色混合されて観測され、自
然再生像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るカラーホログラムの基本原理を
示す図、第２図および第３図は分色１次ホログラムの作
成方法の一例を示す図、第４図はレインボーホログラフ
ィ−の作製方法の例を示す図、第５図はカラー再生の原
理を示す図である。１・・・カラーホログラム２・・・再生照明光３・・・視点４Ｒ，４Ｇ、４Ｂ・・・回折光５Ｒ・・・赤色の色分解写真６・・・１次ホログラムで記録された感光原版７Ｒ・・
・被写体の照明光８．８Ｒ・・・参照光９．９Ｒ・・・物体光１０・・・被写体１１・・・スリットマスク１３・・・１次ホログラムの再生照明光１４・・・１次
ホログラムからの回折光、（２次ホログラムの物体光）１５・・・２次ホログラムの参照光１６・・・感光原版１７・・・２次ホログラムの再生照明光１８・・・再生
像１９・・・スリットマスクの再生実像２０・・・スリットマスクの開口部の再生実像２１・・
・感光原版２２・・・物体光２３・・・参照光特許出願人　　大日本印刷株式会社代理人　弁理士　　小　西　淳　美第１図第２図第３図第４図（ａ）　　　　　　（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）互いに加色混合しうる第１、第２、第３という３
つの原色によって色分解を行った被写体についての第１
、第２、第３という３つの分色像のホログラムパターン
が、同一の感光原版上に多重記録されたホログラムであ
って、このホログラムに対し前記第１、第２、第３とい
う３つの原色を含んだ照明光を所定の方向から照明する
ことによって前記ホログラムが再生され、この時前記第
１、第２、第３の分色像のホログラムパターンからの再
生像は、それぞれ前記被写体の前記第１、第２、第３の
原色成分の濃淡情報を含む再生像として、所定の位置よ
り観察され、また、各再生像は、同一位置に重なるよう
に、前記多重記録が行われることを特徴とするカラーホ
ログラム。
（２）各分色像のホログラムパターンの干渉縞のピッチ
をそれぞれ変えることによって、それぞれの原色の回折
方向を同一方向とすることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のカラーホログラム。
（３）各分色像のホログラムパターンからの回折光が、
所定の視角範囲内にのみ向かうように形成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
のカラーホログラム。
（４）被写体を互いに加色混合しうる第１、第２、第３
という３つの原色によって色分解し、第１、第２、第３
という色分解像を得て、この各色分解像についてのホロ
グラムパターンが形成された第１、第２、第３の分色１
次ホログラムを得る段階と、前記第１の分色１次ホログ
ラムの再生像と第１の方向から照射した参照光との干渉
縞を第１の分色像のホログラムパターンとして、感光原
版上に記録し、次いで前記第２の分色１次ホログラムの
再生像と第二の方向から照射した参照光との干渉縞を第
２の分色像のホログラムパターンとして前記の感光原版
上に記録し、さらに前記第３の分色１次ホログラムの再
生像と、第３の方向から照射した参照光との干渉縞を第
３の分色像のホログラムパターンとして前記の感光原版
上に記録する段階とを行なうことによりことを特徴とす
るカラーホログラムの製造方法。
（５）分色１次ホログラムを得る段階において、色分解
像を色分解写真として得ることを特徴とする特許請求の
範囲第４項記載のカラーホログラムの製造方法。
（６）分色１次ホログラムを得る段階にのいて、色分解
像を各原色の照明光を被写体に照射することによって得
ることを特徴とする特許請求の範囲第４項および第５項
のカラーホログラムの製造方法。
（７）分色１次ホログラムの再生像を、所定の視角範囲
位置に設けたスリットを通して感光原版上に形成し、前
記感光原版上に形成されたホログラム像による回折光が
、前記視角範囲内にのみ向かうようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第４項乃至第６項のいずれかに記載
のカラーホログラムの製造方法。
（８）特許請求の範囲第１項〜７項に記載のホログラム
又はその製造方法により得られるホログラムを基に複製
して得たホログラム。