JPH08123300A - 反射型拡散性ホログラムとその製造方法 - Google Patents

反射型拡散性ホログラムとその製造方法

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JPH08123300A
JPH08123300A JP6252232A JP25223294A JPH08123300A JP H08123300 A JPH08123300 A JP H08123300A JP 6252232 A JP6252232 A JP 6252232A JP 25223294 A JP25223294 A JP 25223294A JP H08123300 A JPH08123300 A JP H08123300A
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JP
Japan
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hologram
angle
light
diffusion
beams
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Pending
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JP6252232A
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English (en)
Inventor
Takeshi Hotta
豪 堀田
Yuko Kuwabara
桑原祐子
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
    • G03H1/2202Reconstruction geometries or arrangements

Landscapes

  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホログラムを用いて拡散角を所望の範囲に制
限可能で、明るい表示等が可能な拡散板。 【構成】 ホログラム感光材料1に拡散角度θの拡散板
2を密着し、感光材料1側から入射角αで斜めに平行光
3を入射させ、一方、拡散板2側からは垂直に平行光4
を入射させると、平行光4は拡散板2を通過後拡散角度
θの拡散光5になり、この拡散光5は反対側から斜めに
入射してきた平行光3と感光材料1内で干渉して干渉縞
を形成することになり、反射型ホログラムが形成され
る。このホログラムに、その記録のときの斜めに入射さ
せた平行光3と同じ入射角αで平行な照明光を入射させ
ると、記録のときの他方の拡散光5と同じ拡散角度θの
拡散光がこの反射型ホログラムから反射回折される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、反射型拡散性ホログラ
ムとその製造方法に関し、例えば、液晶表示装置のバッ
クライトに用いる拡散板、自動車のブレーキランプ、方
向指示ランプ用の光源に用いる拡散板として好適な反射
型拡散性ホログラムとその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は広い観察角がとれるよ
う、そのバックライトはある程度の散乱性を有していな
ければならない。従来は、ビーズ等を用いてバックライ
トを散乱性としているが、拡散角が大きすぎて照明光を
無駄にしている問題点がある。
【0003】また、自動車のブレーキランプ、方向指示
ランプについても、後続車との位置関係から見ると、余
り広い拡散角は必要ないが、これらランプの前に配置し
たレンズにより必要以上の角度に光が拡散され、ランプ
の光を無駄にすると共に、その明るさを暗くしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術の上
記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、ホログラムを用いて拡散角を所望の範囲に制限可
能で、明るい表示等が可能な拡散板を提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の反射型拡散性ホログラムは、法線方向に対して角度
をなして入射する入射光を所望の角度範囲内に拡散しな
がら反射回折することを特徴とするものである。
【0006】この場合、拡散角度が10°〜35°の範
囲にあることが望ましい。
【0007】本発明のもう1つの反射型拡散性ホログラ
ムは、所望の角度範囲内で拡散する拡散光と平行光を体
積ホログラム記録用感光材料の両面から入射させて干渉
させることにより形成されたことを特徴とするものであ
る。
【0008】なお、本発明の反射型拡散性ホログラム
は、画像も同時に再生可能に記録することができる。
【0009】また、本発明の反射型拡散性ホログラムの
製造方法は、所望の角度範囲内の拡散角特性を有する透
過型拡散板と体積ホログラム記録用感光材料とを密着な
いし近接して配置し、その表裏から2光束を入射させて
干渉記録することを特徴とする方法である。
【0010】この場合、透過型拡散板は、ヘイズが20
%〜60%の拡散板、マイクロレンズアレー、レンチキ
ュラースクリーン等を用いることができる。
【0011】
【作用】本発明においては、所望の角度範囲内で拡散す
る拡散光と平行光を体積ホログラム記録用感光材料の両
面から入射させて干渉させることにより反射型拡散性ホ
ログラムを形成するので、光源からの光を必要以上の角
度に拡散せず、光源からの光を無駄にせず、明るい表
示、指示が可能になる。また、拡散板が体積ホログラム
であるので、所定特性の拡散板を複製により容易に製造
することが可能となる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の反射型拡散性ホログラムの基
本原理とその実施例について説明する。図1に本発明に
よる反射型拡散性ホログラムの撮影方法を説明するため
の配置図を示す。フォトポリマー等の体積ホログラムを
記録可能なホログラム感光材料1に拡散角度(最大の拡
散角)θの拡散板2を密着し、感光材料1側から入射角
αで斜めに平行光3を入射させ、一方、拡散板2側から
は垂直に平行光4を入射させると、平行光4は拡散板2
を通過後拡散角度θの拡散光5になり、この拡散光5は
反対側から斜めに入射してきた平行光3と感光材料1内
で干渉して干渉縞を形成する。このようにして反射型ホ
ログラム(リップマンホログラム)が形成される。
【0013】図2に示すように、図1のようにして形成
された反射型ホログラム10に、その記録のときの斜め
に入射させた平行光3と同じ入射角αで平行な照明光1
1を入射させると、記録のときの他方の拡散光5と同じ
拡散角度θの拡散光12が反射型ホログラム10から反
射回折される。
【0014】したがって、例えば図3に示すように、こ
のような反射型ホログラム10を自動車13の後方に設
置し、光源14からの光を光学系(例えば、放物面ミラ
ー)15で平行光16に変換し、反射型ホログラム10
の斜め上方から照射すると、拡散角が所望の角度±θに
制限されて自動車13後方に反射回折され、後続の自動
車にブレーキが踏まれたこと、指示の方向に曲がること
等を知らせることができる。そして、このような反射型
拡散性ホログラムを用いると、上記のように、拡散角が
所定の範囲内に制限されるので、必要以上の角度に光が
拡散されてランプの光が無駄になることがなく、明るい
表示、指示が可能になる。
【0015】また、例えば図4に示すように、上記のよ
うな反射型ホログラム10を液晶表示装置17のバック
ライト側に配置し、光源14からの光を光学系(例え
ば、放物面ミラー)15で平行光16に変換し、反射型
ホログラム10の斜め上方から照射すると、拡散角が所
望の角度±θに制限されて液晶表示装置17側へ反射回
折され、液晶表示装置17の透明状態の部分を通過して
観察者に達する。したがって、この場合も、液晶表示装
置の観察角は角度±θまで広がり、しかも、所望以上の
角度にはバックライトが広がらないので、照明光を無駄
にすることはなくなる。
【0016】ところで、図1の場合は、本発明の反射型
拡散性ホログラムを撮影する場合に、拡散角が制限され
ている拡散板2を用いたが、この代わりに、図5に示す
ようなマイクロレンズアレー又はレンチキュラースクリ
ーン22(マイクロレンズアレーは軸対称な微小レンズ
を2次元的に配置したものであり、レンチキュラースク
リーンは微小円筒レンズを1次元的に配置したものであ
り、断面図をとると、何れも図5のようになる。)を拡
散性光学要素として用いてもよい。この場合は、マイク
ロレンズアレー又はレンチキュラースクリーン22の微
小レンズ又は微小円筒レンズの集束角又は発散角に対応
する拡散角度θの反射型拡散性ホログラムが得られる。
【0017】次に、上記のような反射型拡散性ホログラ
ムの具体的な作成例について説明する。図6に示すよう
に、ガラス基板20上に感光材料1としてオムニデック
ス706(米国 デュポン社製感光フィルム)を塗布し
たものを使用し、その上にカバーフィルムとしてPET
フィルム21を張り付け、PETフィルム21の面上
に、インデックスマッチング液としてキシレン23を介
し、拡散板2としてヘイズ25.7%のノングレアフィ
ルムを密着させた後、拡散板2側からは法線方向にKr
レーザー光(波長647nm)の平行光を物体光4とし
て、また、ガラス基板20側からは法線方向から60°
の入射角で同じKrレーザー光の平行光を参照光3とし
て同時に照射した。参照光/物体光の比は1:1とし、
2光束3、4合わせた露光量は200mJ/cm2 で照
射した。拡散板2から剥離後、感光材料1に紫外線を1
00mJ/cm2 照射し、120℃で2時間加熱したと
ころ、回折効率65%、回折ピーク波長647nm、入
射角60°で入射した平行光を拡散角度12°で反射回
折する反射型拡散性ホログラムが得られた。なお、回折
効率の測定は、(株)島津製作所自記分光光度計(UV
−3100PC)により透過率を測定し、100%から
透過率を差し引いた値を回折効率とした。また、ヘイズ
は、日本電色工業(株)製NDH−1001DPにより
測定した値である。
【0018】上記と同様にして、拡散板2のヘイズを変
更しながら反射型拡散性ホログラムを作成したところ、
図7のような拡散角度特性が得られた。図中、●は拡散
板2自身の拡散角度特性であり、○は作成された反射型
拡散性ホログラムの図2の紙面に垂直方向の拡散角度特
性であり、□は図2の紙面内方向の拡散角度特性であ
る。このグラフから、液晶表示装置のバックライト用、
自動車のブレーキランプ、方向指示ランプ用の拡散板と
して必要な10°〜35°の拡散角度を得るには、使用
する拡散板2のヘイズは20〜60%であることが望ま
しいことが分かる。
【0019】なお、本発明に基づく反射型拡散性ホログ
ラムは、リップマンタイプのホログラムであるので、拡
散板2、もしくは、マイクロレンズアレー又はレンチキ
ュラースクリーン22からの散乱光5を記録したのと同
じ参照光3を用い、それらの記録に先立って又は後か
ら、例えば感光材料1の前方(参照光3入射側)で文
字、絵等の画像を結像する物体光を感光材料1の後方か
ら入射させて、感光材料1で多重記録することにより、
拡散光12のみでなく、立体像等の画像を再生する反射
型ホログラム10を得ることもできる。
【0020】以上、本発明の反射型拡散性ホログラムと
その製造方法をその原理と実施例に基づいて説明してき
たが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が
可能である。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、所望の角度範囲内で拡散する拡散光と平行光
を体積ホログラム記録用感光材料の両面から入射させて
干渉させることにより反射型拡散性ホログラムを形成す
るので、光源からの光を必要以上の角度に拡散せず、光
源からの光を無駄にせず、明るい表示、指示が可能にな
る。また、拡散板が体積ホログラムであるので、所定特
性の拡散板を複製により容易に製造することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による反射型拡散性ホログラムの撮影方
法を説明するための配置図である。
【図2】図1による反射型拡散性ホログラムが拡散性を
示すこと説明するための図である。
【図3】本発明の反射型拡散性ホログラムをブレーキラ
ンプ、方向指示ランプ用に用いる場合の配置と作用を説
明するための図である。
【図4】本発明の反射型拡散性ホログラムを液晶表示装
置のバックライト用に用いる場合の配置と作用を説明す
るための図である。
【図5】拡散板の代わりにマイクロレンズアレー又はレ
ンチキュラースクリーンを用いて撮影する場合の配置図
である。
【図6】本発明の反射型拡散性ホログラムの具体的な作
成例を説明するための図である。
【図7】拡散板のヘイズを変更した場合の反射型拡散性
ホログラムの拡散角度特性を示す図である。
【符号の説明】
1…ホログラム感光材料 2…拡散板 3、4…平行光 5…拡散光 10…反射型ホログラム 11…照明光 12…拡散光 13…自動車 14…光源 15…光学系 16…平行光 17…液晶表示装置 20…ガラス基板 21…PETフィルム 22…マイクロレンズアレー又はレンチキュラースクリ
ーン 23…インデックスマッチング液(キシレン)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 法線方向に対して角度をなして入射する
    入射光を所望の角度範囲内に拡散しながら反射回折する
    ことを特徴とする反射型拡散性ホログラム。
  2. 【請求項2】 拡散角度が10°〜35°の範囲にある
    ことを特徴とする請求項1記載の反射型拡散性ホログラ
    ム。
  3. 【請求項3】 所望の角度範囲内で拡散する拡散光と平
    行光を体積ホログラム記録用感光材料の両面から入射さ
    せて干渉させることにより形成されたことを特徴とする
    反射型拡散性ホログラム。
  4. 【請求項4】 画像も同時に再生可能に記録されている
    ことを特徴とする請求項1から3の何れか1項記載の反
    射型拡散性ホログラム。
  5. 【請求項5】 所望の角度範囲内の拡散角特性を有する
    透過型拡散板と体積ホログラム記録用感光材料とを密着
    ないし近接して配置し、その表裏から2光束を入射させ
    て干渉記録することを特徴とする反射型拡散性ホログラ
    ムの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記透過型拡散板がヘイズが20%〜6
    0%の拡散板であることを特徴とする請求項5記載の反
    射型拡散性ホログラムの製造方法。
  7. 【請求項7】 前記透過型拡散板がマイクロレンズアレ
    ーであることを特徴とする請求項5記載の反射型拡散性
    ホログラムの製造方法。
  8. 【請求項8】 前記透過型拡散板がレンチキュラースク
    リーンであることを特徴とする請求項5記載の反射型拡
    散性ホログラムの製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0821293A2 (en) * 1996-07-22 1998-01-28 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Reflection type diffuse hologram, hologram for reflection hologram color filters, etc., and reflection type display device using such holograms
JPH11174366A (ja) * 1997-12-08 1999-07-02 Toppan Printing Co Ltd ホログラフィック・コンバイナおよびそれを用いたヘッドアップディスプレイ
JPH11295507A (ja) * 1998-04-16 1999-10-29 Dainippon Printing Co Ltd 光拡散素子及びそれを用いた画像表示システム

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