JPH0151191B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回折効率を向上したホログラムの製造
方法に関し、白色光に対する回折効率を著しく向
上させ、白濁化のない、良質のホログラムを製造
せんとするものである。

いわゆる重クロム酸−ゼラチン媒体は、高い回
折効率と3000本／mmにも達する高い解像力のゆえ
に優れた位相型ホログラム（干渉縞の強度変化を
媒体の位相透過率変化として記録する型のホログ
ラム）用記録媒体として知られている。そして、
この記録媒体を厚膜にしたときの単色光再生にお
ける回折効率（再生に寄与する回折光（一次回折
光）強度の再生光強度に対する比）は、理論値
1.0に近い0.8以上の値が得られることが確認され
ている。

かかる重クロム酸−ゼラチン記録媒体を用いて
製造され、しかも白色光で再生出来るホログラム
としていわゆるリツプマン型ホログラムが知られ
ているが、重クロム酸−ゼラチン記録媒体を構成
するゼラチンには吸湿性がある、不純物が多い等
に加えて重クロム酸により感光性を付与した重ク
ロム酸−ゼラチンは常温で暗室中に保存しても硬
化反応が進行してしまう（いわゆる「暗反応」）
ためバラツキを生じ、又、リツプマン型ホログラ
ムを製造するのに充分な15μｍ以上の厚みのゼラ
チン層からなる重クロム酸−ゼラチン記録媒体を
クロム明ばん等により硬膜する場合には、充分な
時間をかけるときは硬膜が進みすぎて、露光部を
膨潤させることによる回折格子の生成が出来ない
ためホログラムが得られず、又、充分な時間をか
けず表面近傍のみが硬膜されるときは深部に未硬
化ないし硬化不足の部分を有し、ホログラムを製
造するとゼラチンの主成分であるタンパク質が変
性し白濁する白濁化（「ミルキーホワイト現象」
と称せられる）をおこすという欠点を有するもの
である。

本発明者は以上のような従来法における欠点を
解消すべく研究の結果、重クロム酸−ゼラチン記
録媒体を露光後、前記露光面とは逆の裏面から紫
外光を照射することにより透明基板に密接する部
分の重クロム酸−ゼラチンを硬化せしめることに
より白濁化することが防止できることを発見し、
かかる知見をもとに本発明は完成したものであ
る。

以下、本発明について図面をもとに説明する。

本発明において使用する重クロム酸−ゼラチン
記録媒体１は透明基板に、感光剤を含むゼラチン
を塗布してなる通常用いられるものであり、透明
基板としてはガラス等の他、ポリエステル・ポリ
スチレン・ポリカーボネート・ポリ塩化ビニル・
セルロースアセテート、アクリル等のシート又は
板等を用い、以上のような透明基板に感光剤とし
て重クロム酸アンモニウム、重クロム酸カリウム
等の重クロム酸塩を含む重クロム酸ゼラチンを、
公知の塗布方法である、グラビアコート法、ロー
ルコート法、デイツプコート法、スピンナーコー
ト法、かけ流しコート法、スプレーコート法など
により乾燥後の塗膜厚みが10〜30μｍ、好ましく
は15〜20μｍとなるよう塗布し、自然乾燥等によ
り乾燥して製作する。重クロム酸塩のゼラチンに
対する添加量は0.5〜20重量％程度である。

このような重クロム酸ゼラチンを感光して位相
ホログラム用の回折格子を形成する方法には二つ
あり、一つは、露光されない部分のゼラチンを水
で溶かしさる方法で非硬化型重クロム酸ゼラチン
と呼ばれており、他の方法は露光された部分と、
されない部分との間で屈折率の差を生ずるもので
硬化型重クロム酸ゼラチンと呼ばれている。この
ような差異は物質的には、未硬化水溶性ゼラチン
媒体を使用するか、硬化済膨潤性ゼラチン媒体を
使用するかに起因している。

これらの反応機構については、まだ十分解明さ
れていないが、光の当つた部分のCr⁶⁺が還元され
てCr³⁺になり、これとゼラチンの反応によりゼラ
チンの架橋が生じ硬化すると考えられている。

非硬化型の場合は水洗によつて非露光部のゼラ
チンが溶け出し膜厚変化による位相ホログラムと
なる。一方硬化型の場合には水洗後の急速脱水に
伴うゼラチン内の張力により未露光部にひびわれ
を起こし、空気とゼラチンとの屈折率の差によつ
て位相ホログラムが形成されると考えられてい
る。

本発明は上記した硬化型重クロム酸ゼラチンに
対して適用されるものである。

又、前記した重クロム酸−ゼラチン記録媒体に
おいてグリオキザール等の硬化剤を含めておいて
加熱乾燥することにより、硬化型記録媒体が得ら
れる。またゼラチン記録媒体は市販の銀塩乾板を
未露光のまま定着処理して脱銀することによつて
も得られる。

非硬化型媒体を硬化型媒体にするためには、一
旦形成された非硬化型媒体を市販の硬膜剤、たと
えば、コダツクラビツドフイクサー、あるいは一
般的なクロム明ばん水溶液等の硬膜液により処理
することもできる。このような硬膜処理はホログ
ラム製造時、水洗前に行なうことも可能である。

更に既に硬化したゼラチン膜が得られる場合に
は、重クロム酸塩水溶液をこの硬化ゼラチン膜に
接触させることによつても硬化型記録媒体が得ら
れる。

このようなゼラチン記録媒体を用いる本発明の
ホログラムの製造方法中、裏面から光を照射する
以外は従来のそれと特に異なるものではない。す
なわち、第１図は従来法による典型的なホログラ
ムの製造工程の一例、第２図は、これに対応する
本発明の製造工程の一例をそれぞれブロツク図で
示すものである。

次に本発明におけるホログラムの製造法を順を
追つて説明すると、まず、露光は第３図に示すご
とく参照光３と物体光４を第３図中θ＝135゜〜
180゜の角度で、すなわち重クロム酸−ゼラチン記
録媒体１に対し、参照光３と物体５より反射する
物体光４を表裏から照射して干渉縞によるホログ
ラム２を重クロム酸−ゼラチン記録媒体の厚み方
向に対して記録する。ゼラチン膜厚は約20μｍ必
要であり理論的には厚い程好ましい。

次に上記のような露光後、重クロム酸−ゼラチ
ン記録媒体の透明基板側より光を照射するが、か
かる光としては好ましくは紫外線を使用し、螢光
灯超高圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドラ
ンプ、クセノンアーク灯、カーボンアーク灯等の
光源より発するものを例として挙げることができ
る。又、照射する時間は、光源の照度200mW／
cm²で２〜５分程度が好ましい。

次に、露光し、光を照射した重クロム酸−ゼラ
チン記録媒体を硬膜液による処理を行なうが、硬
膜液としては、例えば市販の銀塩写真フイルム用
酸性硬膜液、クロム明バンの約５％水溶液、グリ
オキサールの水溶液等を使用し、温度15〜25℃に
て30秒〜２分間浸漬して行なう。

更に上記の硬膜液による処理の後、約10分間水
洗を行なつて未反応のCrを除去し、次いで、約
40℃の温水中に浸漬してゼラチン膜を膨潤させ、
しかる後、親水性、揮発性の有機溶剤例えばイソ
プロピルアルコール中に浸漬して、残留せる水と
の置換を行ない、乾燥してホログラム２を得る。

本発明によつて製造するホログラムは白色光を
用いて常法により再生できるものである。

本発明の製造法によれば、透明基板の裏面から
光を照射して、表面からの硬膜処理では充分硬膜
されていない深部を硬膜させるものであるから、
白濁化が殆んどなく、透明性が高く、白色光によ
り高い回折効率で再生可能という特徴を有するホ
ログラムを製造することができ、ペンダント、壁
掛け等の装飾品、自動車の尾灯の代替品、カタロ
グ、看板、POP（Point of Purchase）などの用
途に供することができる。

また、白色光による再生特性が優れる点を除い
て、従来のリツプマン型ホログラム、イメージブ
レン型ホログラム等と同じ特性を有するものであ
るから、多重記録媒体、メモリー媒体等、これら
ホログラムと同様な応用適性を示す。

以下実施例を用いて本発明を更に具体的に説明
する。

実施例 市販のゼラチン（新田ゼラチン社製コロタイブ
No.１）10％水溶液を作り、ガラス板上にバーコー
ド法にて塗布し、12時間室温にて乾燥後、重クロ
ム酸アンモニウムの３％水溶液（液温15℃）中に
暗所にて10分間浸漬し、界面活性剤（小西六写真
工業製コニダツクス）液に短時間浸漬して洗浄
し、室温にて２時間乾燥させて厚み約20μｍの重
クロム酸ゼラチン乾板を２枚作製した。

得られた２枚の乾板に、Arレーザー（4880Å）
1Wを使用して第３図のごとき方法にて物体光と
参照のなす角度θが180゜となるよう４秒間露光し
干渉縞を記録させた後、本発明の製造法と従来法
との２通りの方法でホログラムを作成した。即ち
本発明の製造法に従い、１枚の乾板を20Wの螢光
灯の下方20cmの位置でガラス板側より光を当て、
次に硬膜剤（富士写真工業社製、酸性迅速硬膜
剤、スジスーパーフイクサー）３％水溶液に１分
間浸漬し、次いで18℃の流水で５分間洗浄した。
次に35℃の水に５分間浸漬して露光部を膨潤させ
た後、70％イソプロピルアルコール水溶液中に室
温で５分間、更に100％イソプロピルアルコール
中に室温で２分間浸漬し、110℃のオーブン中に
て10分間加熱乾燥を行ない、他の１枚については
裏面からの光を当てず、従来法に従つてホログラ
ムを作成した。

以上による２枚のホログラムを比較すると、本
発明の製造法によるホログラムは表裏いずれも、
80％以上の反射効率を示し、従来法によるホログ
ラムはゼラチン膜側である表側は80％以上の反射
効率を示したが、ガラス板側である裏面は白濁化
によりホログラムが視認できなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来法および本
発明におけるホログラム製造工程の一例のブロツ
ク図、第３図はリツプマン型ホログラムの製造時
の露光方法を示す図である。 １……ゼラチン記録媒体、２……ホログラム、
３……参照光、４……物体光、５……物体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 感光剤を含むゼラチンを透明基板の片面に塗
   布してなる記録媒体に露光し、次いで硬膜剤を含
   む液で処理し、その後水洗し、更に有機溶媒に浸
   漬したのち乾燥するホログラムの製造過程におい
   て、露光後、前記記録媒体のゼラチンを塗布して
   いない面より光を照射する事を特徴とするホログ
   ラムの製造方法。 ２ 光は紫外光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。