JPH07104646A - ホログラムの製造方法 - Google Patents

ホログラムの製造方法

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JPH07104646A
JPH07104646A JP26817793A JP26817793A JPH07104646A JP H07104646 A JPH07104646 A JP H07104646A JP 26817793 A JP26817793 A JP 26817793A JP 26817793 A JP26817793 A JP 26817793A JP H07104646 A JPH07104646 A JP H07104646A
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禎祐 木村
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理 小池
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浩 安藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホログラムに対して複雑な補正を付与するこ
とができ,外乱の侵入しにくい短い光路によって露光を
行うことのできるホログラムの製造方法の提供。 【構成】 感光材11に照射する物体光35又は参照光
36の少なくとも一方の光路中には,ホログラムの特性
を補正するための補正用ホログラム13を配設してあ
る。物体光35は,参照光36を反射型光学素子,例え
ば反射型のマスタホログラム12により反射させた反射
光を用いてもよい。ヘッドアップディスプレイに用いる
ホログラムの場合には,補正用ホログラム13には,ウ
インドシールドの曲がりを補正する特性や色収差を補正
する特性を付与させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】ホログラムに対する複雑な補正を
容易に折り込むことができる,ホログラムの製造方法の
提供。
【0002】
【従来技術】ホログラムの再生光によって形成される表
示像には,例えば色収差や球面収差などによって生ずる
歪みやぼけなどが一般に含まれている。たとえば図3に
示すホログラムを用いた車両用のヘッドアップディスプ
レイ9においては,色収差や球面収差の他にウインドシ
ールド91の曲がりによる像の歪みを生ずる。
【0003】即ち,上記ヘッドアップディスプレイ9
は,表示器90から発せられた被表示像93に関する放
射光30を,ホログラム94で回折して像を拡大反射
し,その再生光31をウインドシールド91に設けた蒸
着反射膜911で反射し,その反射光311を視認する
ものであり,上記ウインドシールド91の曲がりによっ
て像の歪みが生ずる。
【0004】その対策として,予めホログラム94にウ
インドシールド91の曲がりを補正する回折特性を付与
することが考えられる。また,これに加えて,ホログラ
ム94に含まれる色収差の補正やホログラムに記録され
ている拡大鏡の球面収差の補正も,これによって行うこ
とができる。
【0005】上記のような補正をホログラムに対して付
与するためには,図4に示すように,ホログラムの感光
材95に照射する物体光35と参照光36の光路中に補
正用のレンズ961,962を挿入して露光を行うこと
が,一般的に行われている。上記補正用のレンズは,例
えばシリンドリカルレンズなどの非球面,非対象のレン
ズが用いられる。
【0006】
【解決しようとする課題】しかしながら,レンズを用い
て行う上記ホログラムの補正方法には次のような問題が
ある。第1点は,レンズによって行う補正は,複雑な補
正が困難であるということである。即ち,レンズの光学
特性は,その物理的形状によって決まるから,補正が複
雑になるに伴い,レンズの加工が困難となり,その精度
にも限界があることである。
【0007】第2点は,上記問題に関連し,補正が複雑
になるに伴い補正用レンズの枚数が増加することであ
る。即ち,一枚のレンズによって複雑な補正特性を得る
ことが困難となり,そのため補正用レンズを複数設ける
必要が生ずることである。そのため,光学系が複雑とな
り,誤差が積算され易いと共に外乱(例えば振動,塵埃
など)に対して脆弱となる。
【0008】第3点は,レンズの厚さは一定値以上の大
きさが必要であり,露光の光路長を短くするのに限界が
あり,光路中に侵入するノイズや外乱が多くなることで
ある。たとえば,光路中の媒体(空気など)には温度な
どによるゆらぎなどが生じ,また光路中に塵埃などが混
入し易くなる。
【0009】補正が複雑になり,レンズの枚数が増加す
れば,この不具合は更に加速される。本発明は,かかる
従来の問題点に鑑みて,ホログラムに対して複雑な補正
を容易に付与することができると共に,外乱等が侵入し
にくい短い光路によって露光を行うことのできる補正付
きホログラムの製造方法を提供しようとするものであ
る。
【0010】
【課題の解決手段】本発明は,ホログラムの感光材の両
面から物体光と参照光とを照射し,ホログラムを形成す
るホログラムの製造方法であって,上記物体光又は参照
光の少なくとも一方の光路中には,ホログラムの回折特
性を補正するための補正用ホログラムを配設してあるこ
とを特徴とするホログラムの製造方法にある。
【0011】本発明において最も注目すべき点は,物体
光もしくは参照光,又は両方の光路中に補正用ホログラ
ムを配設してホログラムの露光を行うことである。即
ち,本発明においては,従来の補正用レンズに代えて補
正用ホログラムを用いる。上記補正用ホログラムには,
透過型ホログラム又は反射型ホログラムのいずれの型の
ものも用いることができる。
【0012】また,感光材に照射する物体光又は参照光
を構成する光束対は,別個の2光束(2光束法)でもよ
く,又単一の光束の直接照射光とその感光材透過光とか
らなる光束対(1光束法)でもよい。上記1光束法は,
感光材の片面から参照光を入射し,感光材を透過した参
照光を反射型光学素子により反射させ,これを物体光と
して感光材の他面に入射させるものである。
【0013】そして,この1光束法の場合には,上記補
正用ホログラムは,反射型光学素子と感光材との間に配
設するのが好ましい。このように配置して,感光材と補
正用ホログラムと反射型光学素子の三者を密着又はそれ
に近い状態で配置することができる。その結果,上記三
者の間の光路には,外乱やノイズの侵入が極めて少なく
なり光学的に安定した状態でホログラムの露光を行うこ
とができるからである。
【0014】そして,上記補正用ホログラムに対して,
前記ヘッドアップディスプレイのウインドシールドの曲
がりによる像の歪みを補正する光学特性を付与すれば,
歪みのない像を得ることのできるヘッドアップディスプ
レイ用のホログラムを製造することができる。
【0015】更に,上記補正用ホログラムに対して,ヘ
ッドアップディスプレイに生ずる色収差を補正する光学
特性を付与すれば,上記に加えて,色収差等によるぼけ
の少ない像を得ることのできる。そして,ウインドシー
ルドの曲がりの補正と色収差の補正の両方を単一のホロ
グラムによって行うことができるから,これによって光
路長が伸びたり,光学系が複雑になったりすることがな
い。
【0016】
【作用及び効果】本発明にかかるホログラムの製造方法
においては,補正用ホログラムを用いて各種のホログラ
ムの補正を行う。ホログラムは,露光時に照射する光束
対の波面の組合せを様々に変えることにより,また多重
露光を併用することにより,多様で複雑な回折特性を容
易に得ることができる。
【0017】そして,そのような特性を有する干渉縞
は,単一の薄い平面状の感光材上に形成することができ
るから,これによって物理的なサイズが大きくなること
がない。また,1枚のレンズに比べてその厚さは,極め
て小さい。従って,ホログラムの露光のための光学系に
対する制約が極めて小さくなり,その構成の自由度は著
しく向上する。
【0018】そして,物体光又は参照光の光路を短くし
て外乱やノイズが入りにくくすることができる。例え
ば,感光材に補正用ホログラムを密着させるなどの方法
により,両者の間に外乱や夾雑物などが入り込む余地を
極めて小さくすることができるから,安定的に均質なホ
ログラムを製造することができる。
【0019】また,補正用ホログラムの特性が異なって
も,その形状と大きさは同一とすることができるから,
同一の光学系(装置)を用いて,補正用ホログラムを交
換することにより特性の異なったホログラムを容易に製
造することができる。上記のように,本発明によれば,
ホログラムに対して複雑な補正を容易に付与することが
できると共に,外乱等の侵入しにくい短い光路によって
露光を行うことのできる,補正付きホログラムの製造方
法を提供することができる。
【0020】
【実施例】
実施例1 本発明の実施例のホログラムの製造方法について,図1
を用いて説明する。本例は,図1に示すようにホログラ
ムの感光材11の両面から物体光35と参照光36とを
照射し,ホログラムを形成するホログラムの製造方法で
ある。物体光35の光路中には,ホログラムの回折特性
を補正するための補正用ホログラム13を配設してあ
る。
【0021】参照光36は,感光材11の片面111か
ら入射し,感光材11を透過した参照光361を反射型
光学素子としてのマスタホログラム12により反射させ
る。そしてこの反射光を物体光35として感光材11の
他面112から入射させる。上記感光材11の他面11
2とマスタホログラム12の間には,補正用ホログラム
13を配設してある。
【0022】上記補正用ホログラム13は,図3に示し
たヘッドアップディスプレイに用いるホログラムに対し
て,ウインドシールドの曲がりと色収差とを補正する回
折特性を付与するものである。そして,図1に示すよう
に,感光材11と補正用ホログラム13とマスタホログ
ラム12とは,必要に応じて屈折率調整液16等を介し
て,密着配置してある。
【0023】マスタホログラム12は,ヘッドアップデ
ィスプレイ用ホログラムに必要な,像を拡大・反射する
回折・反射特性(拡大鏡特性)をホログラムに付与する
ものである。そして,補正用ホログラムは,上記拡大鏡
特性に加えて,色収差の補正とウインドシールドによる
像の歪みを補正する特性を付与するものである。 な
お,上記各ホログラム11〜13の感光材の材料には,
重クロム酸ゼラチン,銀塩,フォトポリマーなどがあ
る。
【0024】次に本例のホログラムの製造方法の作用効
果について述べる。上記補正用ホログラム13は,20
μm前後であり,従来の単純な補正用レンズでさえ約1
mm以上の厚さが必要であるのに対して極めて薄形であ
る。また,形状も平板であるから,光学系における空間
的配置は極めて容易である。その結果,図1に示すよう
に,極めて狭小な空間の中に露光のための光学系を密着
構成することができる。
【0025】また,感光材11と補正用ホログラム13
とマスタホログラム12とを密着させてあるから,光路
中に異物が入り込んだり,また光学的ノイズが入り込む
ことは殆どなく,安定した条件の下にホログラムを製造
することができる。従って,均一で良質なホログラムを
量産することができる。
【0026】また,1枚の薄い補正用ホログラム上に複
雑な光学特性を付与することが可能であるから,小さな
スペースで複雑な補正が可能である。また,特性が異な
ってもマスタホログラム及び補正用ホログラム12,1
3の形状と大きさは同一とすることができるから,上記
ホログラム12,13を交換すれば,図1に示す同一の
装置を用いて各種のホログラムの製造が可能である。
【0027】上記のように,本例によれば,ホログラム
に対する複雑な補正を,短い露光光路によって容易に実
現することができると共に,均一な品質の補正付きホロ
グラムを製造することができる。なお,マスタホログラ
ム12に代えて,コピー用のレンズを用いることもでき
る。
【0028】実施例2 本例は,図2に示すように,2光束法による補正付きホ
ログラムの製造方法である。感光材11の片面111に
は,発散用レンズ16により発散させた物体光350を
照射し,他面112には,平行光である参照光360を
照射する。そして,それぞれの光路には,透過型の補正
用ホログラム14,15を介設してある。
【0029】そして,第1の補正用ホログラム14を透
過した物体光350と,第2の補正用ホログラム15を
透過した参照光360とにより感光材11上にホログラ
ムを形成する。本例は2つの光束を必要とするから実施
例1よりも光学系が若干複雑であるが,照射角などの自
由度は大きい。その他については実施例1と同様であ
り,同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のホログラムの製造方法の配置図。
【図2】実施例2のホログラムの製造方法の光学的構成
図。
【図3】ヘッドアップディスプレイの構成図。
【図4】従来の補正付きホログラムの製造方法の光学的
構成図。
【符号の説明】
11...感光材, 12...マスタホログラム, 13...補正用ホログラム, 35...物体光, 36...参照光,

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホログラムの感光材の両面から物体光と
    参照光とを照射し,ホログラムを形成するホログラムの
    製造方法であって,上記物体光又は参照光の少なくとも
    一方の光路中には,ホログラムの回折特性を補正するた
    めの補正用ホログラムを配設してあることを特徴とする
    ホログラムの製造方法。
  2. 【請求項2】 ホログラムの感光材の片面から参照光を
    入射し,上記感光材を透過した参照光を反射型光学素子
    により反射させ,これを物体光として上記感光材の他面
    から入射させるホログラムの製造方法であって,上記反
    射型光学素子と感光材との間の物体光の光路には,ホロ
    グラムの光学特性を補正する補正用ホログラムを配設し
    てあることを特徴とするホログラムの製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項2において,上記ホログラムは,
    車両のウインドシールド等に装着して使用されるヘッド
    アップディスプレイ用のホログラムであり,上記補正用
    ホログラムは,上記ウインドシールドが有する曲面によ
    って生ずる光学的歪みを補正するためのものであること
    を特徴とするヘッドアップディスプレイ用のホログラム
    の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項3において,上記補正用ホログラ
    ムは,更にヘッドアップディスプレイに生ずる色収差を
    補正する光学特性を有していることを特徴とするヘッド
    アップディスプレイ用のホログラムの製造方法。
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