JPH0398077A - エッジ不鮮明化ホログラムの製造方法 - Google Patents
エッジ不鮮明化ホログラムの製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
接したホログラムの部分の解像度を著しく減じて、その
ホログラムとその周囲との境界線が不鮮明となるホログ
ラムを提供するホログラムの製造方法に関する。
ている。すなわち、ホログラムは、コヒーレント光によ
って露光される媒体であって、その媒体にはホログラム
の形成に使用された2つのビームのうち一方のビームに
よって適当に照明されたとき、他方のビームと同一波面
の反射波または伝播波が生成されるように処理が施され
る。
像になり、或いは従来のレンズ又はミラーで生成された
のと同様の最初のビームの変換ビームである。ホログラ
ムは光波面を形成するので、波面を再生するそのホログ
ラム構造には、光の波長のオーダーの寸法制御が含まれ
る。この様な寸広制御は難しく、高精度が要求される。
の応用例が知られていて、この応用例では種々の機器か
らの情報がモータ車の運転手やパイロットといったオペ
レータの前方空間に浮かび上がる。これによって、パイ
ロット又はオペレータは機器を見ることなしに情報の監
視が可能となり、かつ彼等の通常の視界内にある物体か
ら彼等の視線をそらす必要がなくなる。
境界線を取り除いたり、或いは不鮮明化することが望ま
れている。このため、ホログラムのエッジでのホログラ
フ回折効率を著しく減じることが提案され、このような
ホログラムはエッジ不鮮明化ホログラムとして知られて
いる。従来のホログラフ効率を低減させる方法では、ホ
ログラフィック露光及び又はホログラム処理パラメータ
の空間変調が試みられ、ホログラム表面の回折効率を変
えている。しかしながら、現在知られているホログラフ
ィック記録部材は非線形かつ可変であり、その方法を用
いた再現性を良くすることは非常に難しい。
グラムのピーク波長及びバンド幅が変化され、その桔果
、ほとんどの例では不満足な結果が得られでる。また、
上記問題を解決するための他の方法として、レーザ露光
パラメータを変化させることにより効率を変調する試み
がなされている。しかし、この方法では、それぞれの形
状に合う複雑な走査機器およびソフトウエアが必要とさ
れる。この方法はしばしば特定の記録材料の特性を達成
するための広い範囲にわたってこの試験が要求される。
。
化ホログラムの製造方法が必要であった。
ジ不鮮明化ホログラムの製造方法である。この方法に従
えば、ホログラフィック材料のフレームは、マスクされ
て、感光画素領域と非感光画素領域とがはっきりと分け
られる。そのホログラフィック材料はホログラフィック
用に露光されて、感光画素領域の非感光画素領域の数ま
たは濃度を変化させている。本発明の一実施例では、非
感光画素領域の割合がフレームエッジにちかずくに従っ
て増加するように、他の実施例では、各画素の画素領域
の濃度が一定に保たれるが、各画素の非感光領域の大き
さはホログラムフレームのエッジに近ずくにつれて増大
される。
の上にかけられ、そのマスクの不透明領域が画素領域の
ホログラフィック露光を阻止する。
はスエプト( swept)波長の光のようなホログラ
ムを形成しない光源によって記録媒体が露光され、残っ
ている画素領域をホログラム露光する前に、選択された
画素領域が十分に露光され、非感光化される。この方法
は、単一フレーム手段で実行され、またはホログラフィ
ック記録媒体の連続バンドを利用する連続プロセスとし
て実行される。
た製造方法を提供することである。本発明の他の特徴は
、ホログラフィック露光をする前に、マスクを利用して
、ホログラフィック記録媒体上に感光画素項域と非感光
画素領域を形成する方法を提供することである。さらに
、本発明の他の特徴は、非感光画素領域の数がホログラ
ムフレームのエッジに近ずくにつれて増加するようなパ
ターンに感光領域と非感光領域を形成する方l去を提供
することにある。さらにまた、本発明の特徴は、画素密
度は不変だが、各画素の非感光領域がホログラムフレー
ムエッジにちかずくにつれて堆加する方法を提供するこ
とである。さらに他の本発明の特徴は、記録媒体をマス
クするためにポジマスクまたはネガマスクのどちらかを
使い、感光画素領域と非感光画素領域を形成する方法を
堤供することにある。また、本発明の他の特徴は、つの
フレームホログラムの作戊に使用されるか、または連続
的な大量生産プロセスに使用される方法を堤供すること
にある。
詳細に説明した以下の記述によって容易に理解されるで
あろうし、また同一の構成要素は同一の参照符号で示さ
れている。
ロック図が示されている。シート又はフィルムのホログ
ラム記録媒体10は、保持基板12に密接に接合されて
いる。記録媒体10は写真感光材料であり、この感光材
料は活性化でき、その後、光によって露光処理できる。
1ロゲン化銀、光ホトポリマ一等である。
ミラー上部又はマスターホログラム14の表面上方で保
持されている。屈折率を調整する流動体16は、保持基
板12とマスターホログラム14の間に挿入されていて
、各種層の屈折率を調整し、それによって、異なる屈折
率のエアギャップによって引き起こされるであろうオフ
セットまたは反射を起こさずに各層を光が伝播するのを
確実にする。マスターホログラム14は、マスターホロ
グラム基板17に確実に保持されている。
上に被せられ、マスク18はまた透明マスク址板20に
よって保持されている。好ましい屈折率に調整するため
の流動体22は、マスク18と記録媒体10の間に挿入
されてエアギャップを満たしている。マスク18には、
不透明領域24や透明領域26などの画素領域と呼ばれ
る多数の領域が形成されている。透明領域26は、屈折
率調整流動体で満された空間、または基板12のような
材料の透明体のどちらかである。
ヒーレント光またはレーザビームによって記録媒体10
上にホログラムが形成される。所望のホログラムは光線
28により生成され、光線28は、ミラー表面の反射波
またはマスターホロダラム14表面で回折した光である
ところの光線38と共に干渉パターンを形成する。また
、ホログラムは従来方法の2分割ビームによっても作る
ことができ、一方のビームはホログラム対象物で反fJ
シされ、他方のビームはレーザー光源から直接に記録媒
体10上に照射される参照光である。マスク18の透明
画素領域26に入射した光線28は、マスク18を通過
して、透明マスク領域26に対応している画素領域にホ
ログラムを形成する。
光線30は、マスク18で遮断されて、それらの画素領
域に対応する記録媒体10にはホログラフィック像は記
録されない。
れている。ホログラムのエッジはマスクエッジ32に対
応し、マスク18の部分34は生或されるホログラムの
中央部分に重なる。第2図から分かるように、画素領域
24や画素領域26は長方形のマトリクス状に配置され
、そのマトリクスではエソジ32に近ずくにつれて不透
明画素領域24の比率が増加している。作成されるホロ
グラムの中央部分に重なるマスク部分は、ほぼ全て透明
画素領域26を含んでいて、作成されるマスクのホログ
ラムのエッジ32に近接した画素領域は、不透明領域を
含んでいる。
率を変化させることによって、記録媒体10上に形成さ
れたホログラフィック像の回折効率は0〜100%まで
変化させることができる。
な極めて小さいサイズに作られている。これにより、ホ
ログラフィック像のエッジ方向に向けて回折効率が著し
く減じられる。また、明るいホログラフィック像と像が
ない領域との明瞭な境界線を人間の目では認識できない
ホログラムが生戊される。
透明マスク領域24と透明マスク領域26の比率を単に
変化させるだけで、明確にかつ容易に制御できる。記録
光線28.30の強度やホログラムの化学的な処理を変
化させるようなホログラフィック記録の空間変化は必要
ない。したがって、ホログラフィック記録パラメータの
難しい空間変化によって引起こされる損害を伴わずにエ
ッジ不鮮明化ホログラムが作られ、その結果、この種の
ホログラムの製造が容易になり、改善されたホログラム
の特性を保証できる。
は記録光線28.30が十分な角度でマスク18に入射
したときに第1図および第2図に図示されたプロセスで
生じる。注意すべきことは、一般にホログラムを露光す
るレーザ光線28は、ある角度で基板12と記録媒体1
0に対して傾いていて、そのためのフリンジ間隔の設定
が可能となり、露光用レーザの波長から再生波長を変化
させる点である。しかしながら、鋭角に傾斜した光線2
8は、マスク18によって陰を形成し、そして反射され
て、その結果生成されるホログラムは、マスクされたパ
ターンと一致せず、さらに疑似ホログラムを含むであろ
う。例えば、光線30は、マスク18の画素領域35で
ブロックされ、その結果、ホログラム記録媒体10の参
照符号36で示す部分は露光されない。また、光線38
はマスク18の下側で反射されて、光線37となり最終
的なエレメントの特性を減じる不必要なホログラムを生
或する。
は、ホログラムが必要でない画素領域24をホログラフ
ィック露光する前に、記録媒体10を非感光化すること
によって効果を上げることができる。これには、記録媒
体1oをインコヒーレント光40によってプレ露光する
ことが効果的であって、この光線40はマスク19およ
び記録媒体10に垂直に投射される。マスク19は第2
図に示すネガマスク18であって、第2図に示す透明領
域および不透明領域24.26はマスク18の透明領域
及び不透明領域から反転したものであることが認識され
よう。このステップで使用されるインコヒーレント光の
代わりに、レーザービームまたはコヒーレント光源が、
プレ露光スチップの間にミラーまたはマスターホログラ
ム14を移動すれば使用可能であり、その結果、それら
の領域のホログラムが破壊され、ホログラフィック像を
有するそれらの領域の次の露光が必要でなくなる。
示されている。本実施例は、第4図を参照して説明した
プレ露光方法に関連して記述されている。しかし、明ら
かに、コンタクトマスク又はその方法のプレ露光変更の
どちらか一方を利用可能である。第5図に図説された方
法では、レーザ44およびスキャンモータ48で移動さ
れるスキャン用ミラー46によって発生した走査レーザ
光44によりホログラムが形成される。
キャンミラ−46で反射されて記録媒体10′に至り、
その記録媒体10’ は供給ローラによって供給される
連続的な移動シートの状態でそこに供給されたものであ
る。その記録媒体10′は供給ローラ52から供給され
、マスクロール19′を通過する。このマスクロール1
9′は第4図に示すようなマスクであるが、円筒形状を
している。熱又はガス発生源からのインコヒーレント先
40′はマスク19′を通過してプレ露光ステップを行
う。記録媒体10’ は上述のように一軸を走査すると
きにレーザービーム42を通過し、このレーザビーム4
2が上述したように、ロールマスク上のマスクがインコ
ヒーレントな飽和露光を妨げられるところの画素領域2
6にホログラフィック像を形戊する。もし、表面上でホ
ログラム機能が変化しなければ、反射ミラー又はマスタ
ーホログラム14は一箇所で固定できる。しかし、記録
されたホログラム機能が表面上で変化すれば、反射ミラ
ー又はマスターホログラム14を記録媒体10’に沿っ
て移動させなければならない。この移動を行うためには
ミラー又はマスターホログラム14を円筒形に構成し、
それを例えばマスクローラ19′のような形で回転する
ことてある。その記録媒体10’ は、取出しローラ6
0による取出し期間中に現像されるか又は、後の写真感
光のために保存することができる。連続製造フローで処
理される記録媒体10′の連続ホログラフィックフイル
ムは、例えばデュポン,ポラロイド1キヤノン等の会社
で現像された。これらの材料は、例えばポラロイドのD
MP 1 28ホトポリマー,デュポンのホトボリマー
キヤノンのホトボリマーを含む。
できるエッジ不鮮明化ホログラムの製造方法を提供する
ことが分かる。作成されたエッジ不鮮明化ホログラムは
、ホログラフィック画像とその周辺の領域との境界線を
はつきりさせるのを望まないヘッドアップディスプレイ
のようなものに応用すると価値がある。さらに、当業者
なら、本発明のエッジ不鮮明化ホログラム作成方法を発
明の原理から逸脱しない範囲で種々変形できる。
イズを変化させるのが好ましい場合もある。
成できる。そのマスクにより、リールマスク又はコンタ
クトマスクとして設けられるよりはむしろ、好適な光学
システムによってフィルム上に画像が形成される。これ
により、記録媒体10′を透明な部分内に埋め込むこと
ができる。
って不鮮明になったホログラムとを用いてできる。或い
は、上述した反射表面の移動によって効果を上げること
ができる。
述したが、マスクパターンを浸透する同様のプレ露光は
、透過ホログラムのエッジの不鮮明化にも使用できるこ
とは明確である。極めて巨視的な回折効率を一定に保っ
て巨視的な回折効率を不鮮明化する基本的な概念および
その不鮮明化のための本発明の方法の他の変形は、上記
説明により当業者に明らかになるであろう。
が記述されている。上述した実施例は、本発明原理の応
用によって与えられる幾つかの実施例を図説したにすぎ
ない。本発明の原理を逸脱しない範囲で当業者により多
数のおよび他の構成のものが考えられる。
す図、第2図は第1図の方法に使用する特aのポジマス
クを示す図、第3図はマスク投影およびマスク反射の回
折効率を示す図、第4図は要求される感光画素領域と非
感光画素領域とのパターンを発生するためのネガマスク
の生成およびホトグラフィック記録媒体のプレ露光に有
効な本発明方法を示す図、第5図は連続不鮮明化ホログ
ラフィック製遣システムに有効な本発明方法を示す図で
ある。 10 10’・・・記録媒体、12・・・保持基板、
14・・・マスターホログラム、16.22・・・流動
体、19′・・・マスクロール、20・・・透明マスク
基板、24・・不透明領域、26・・・透明領域、44
・・・レーザ、46・・・スキャン用ミラー 48・・
・スキャンモー夕、50・・・固定ミラー 52・・・
供給ローラ、60・・取出しローラ。 Fig. 1
Claims (15)
- (1)レーザー光の空間パターンによってホログラフィ
ック媒体を露光して、ホログラフィックエレメントを含
む領域とその他の透明領域とを有する予め決められた画
素領域パターンを形成するステップを含むエッジ不鮮明
化ホログラムの製造方法。 - (2)前記レーザー光の空間パターンは、ホログラフィ
ック領域を形成する不透明領域と透明領域とを規定する
コンタクトマスクによって発生される請求項1記載の製
造方法。 - (3)パターン内に不透明領域を形成するステップを含
み、不透明領域の数が前記媒体のエッジに近ずくにつれ
て増加する請求項2記載の製造方法。 - (4)ホログラフィック露光する前に実行される非感光
化露光ステップを含み、この非感光化露光ステップは、 隣接する不透明画素領域と透明画素領域の所定のパター
ンを有するマスクを形成するステップと、前記ホログラ
フィック記録媒体と非ホログラフィック露光手段との間
に前記マスクを配置するステップと、 前記マスクを介して前記媒体を露光して、所望の透明画
素領域に対応する非写真感光画素領域と所望の記録ホロ
グラム領域に対応する感光領域と対応する空間パターン
を形成するステップと、前記マスクを除去して所望のホ
ログラムを記録するステップと、 を含む請求項1記載の製造方法。 - (5)前記ホログラフィック記録媒体と非ホログラフィ
ック露光手段との間に前記マスクを配置するステップは
、 前記ホログラフィック記録媒体とインコヒーレント光源
との間に前記マスクを配置するステップを含む請求項4
記載の製造方法。 - (6)前記媒体のエッジ部分の画素領域に近ずくに従い
透明画素領域の数が増加するようにパターンの不透明領
域を形成するステップを含む請求項5記載の製造方法。 - (7)前記非感光化露光ステップは、走査または投射レ
ーザビームを使用するステップと、前記記録媒体の背後
にミラーを設置するステップと、前記レーザービームを
前記記録媒体上に反射するステップとを含み、一方、同
時に前記ミラーを移動して記録されたフリンジパターン
を不鮮明化する請求項4記載の製造方法。 - (8)前記非感光化露光ステップは、走査または投射レ
ーザビームを使用するステップと、前記記録媒体の背後
にマスターホログラムを設置するステップと、前記レー
ザービームを前記記録媒体上に反射するステップとを含
み、一方、同時に前記マスターホログラムを移動して記
録されたフリンジパターンを不鮮明化する請求項4記載
の製造方法。 - (9)前記マスクの前記不透明領域と前記透明領域をパ
ターン内に形成するステップを含み、不透明領域の数が
フレームエッジからの不透明領域の距離の関数で増加す
る請求項7記載の製造方法。 - (10)前記マスクの前記不透明領域と前記透明領域を
パターン内に形成するステップを含み、不透明領域の数
がフレームエッジからの不透明領域の距離の関数で増加
する請求項8記載の製造方法。 - (11)連続的に移動するストリップとして媒体を供給
するステップと、マスク移動と同期化して前記ストリッ
プを移動させると同時に前記ストリップの連続する部分
をマスク処理及びホログラフィック露光処理するステッ
プとを含む請求項2記載の製造方法。 - (12)連続的に移動するストリップとして媒体を供給
するステップと、マスク移動と同期化して前記ストリッ
プを移動させると同時に前記ストリップの連続する部分
をマスク処理及びホログラフィック露光処理するステッ
プとを含む請求項3記載の製造方法。 - (13)連続的に移動するストリップとして媒体を供給
するステップと、マスク移動と同期化して前記ストリッ
プを移動させると同時に前記ストリップの連続する部分
をマスク処理及びホログラフィック露光処理するステッ
プとを含む請求項4記載の製造方法。 - (14)連続的に移動するストリップとして前記記録媒
体を供給するステップと、前記ストリップを移動させ、
その移動と共に前記ストリップの連続する部分をマスク
処理及びホログラフィック露光処理するステップとを含
む請求項6記載の製造方法。 - (15)連続的に移動するストリップとしての前記記録
媒体を供給するステップと、前記ストリップを移動させ
、その移動と共に前記ストリップの連続する部分をマス
ク処理及びホログラフィック露光処理するステップとを
含む請求項9記載の製造方法。
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