JPH09106243A - Method for duplicating hologram - Google Patents
Method for duplicating hologramInfo
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- JPH09106243A JPH09106243A JP26417495A JP26417495A JPH09106243A JP H09106243 A JPH09106243 A JP H09106243A JP 26417495 A JP26417495 A JP 26417495A JP 26417495 A JP26417495 A JP 26417495A JP H09106243 A JPH09106243 A JP H09106243A
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- light
- array
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- diffracted light
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラムの複製
方法に関し、特に、ホログラム原版から発生する０次、
＋１次以外の次数の回折光と０次、＋１次の回折光との
間で生じる不要干渉縞を防止したホログラムの複製方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hologram duplication method, and more particularly to a zero-order hologram generated from a hologram master plate.
The present invention relates to a hologram duplication method in which unnecessary interference fringes generated between diffracted light of orders other than + 1st order and diffracted lights of 0th order and + 1st order are prevented.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ホログラムアレーは、例えばマイクロレ
ンズアレーの代わりに用いることができる。このような
ホログラムアレーの１つとして、本出願人は、特願平５
−１２１７０号等において、液晶表示装置用ホログラム
カラーフィルターを提案した。その構成は、偏心したフ
レネルゾーンプレート状の微小ホログラムアレーからな
るものである。また、上記出願において、この微小ホロ
グラムアレーと同様の作用をはたす別の液晶表示装置用
ホログラムカラーフィルターとして、平行で一様な干渉
縞からなるホログラム又は回折格子とその入射側あるい
は射出側に配置された集光性レンズアレーとからなるも
のも提案している。以下、簡単にこのホログラムカラー
フィルターについて説明する。Holographic arrays can be used, for example, instead of microlens arrays. As one of such hologram arrays, the applicant of the present invention has proposed a Japanese Patent Application No.
No. 12170, etc., proposed a hologram color filter for liquid crystal display devices. The structure is composed of an eccentric Fresnel zone plate-shaped micro hologram array. Further, in the above application, as another hologram color filter for liquid crystal display device that performs the same operation as this minute hologram array, a hologram or diffraction grating composed of parallel and uniform interference fringes and its entrance side or exit side is arranged. It also proposes a lens array with a condensing lens array. The hologram color filter will be briefly described below.
【０００３】図２の断面図を参照にして、微小ホログラ
ムアレーからなるホログラムカラーフィルターを用いた
液晶表示装置について説明する。同図において、規則的
に液晶セル６′（画素）に区切られた液晶表示素子６の
バックライト３入射側にこのホログラムカラーフィルタ
ーを構成するホログラムアレー５が離間して配置され
る。液晶表示素子６背面には、各液晶セル６′の間に設
けられたブラック・マトリックス４が配置される。以上
の他、図示しない偏光板が液晶表示素子６の両側に配置
される。なお、ブラック・マトリックス４の間には、従
来のカラー液晶表示装置と同様に、Ｒ、Ｇ、Ｂの分色画
素に対応した色の光を通過する吸収型のカラーフィルタ
ーを配置するようにしてもよい。A liquid crystal display device using a hologram color filter composed of a minute hologram array will be described with reference to the sectional view of FIG. In the figure, a hologram array 5 constituting this hologram color filter is arranged at a distance from the backlight 3 incident side of a liquid crystal display element 6 which is regularly divided into liquid crystal cells 6 '(pixels). On the back surface of the liquid crystal display element 6, a black matrix 4 provided between the liquid crystal cells 6 'is arranged. In addition to the above, polarizing plates (not shown) are arranged on both sides of the liquid crystal display element 6. It should be noted that an absorption type color filter that transmits light of colors corresponding to R, G, and B color separation pixels is arranged between the black matrix 4 as in the conventional color liquid crystal display device. Is also good.
【０００４】ホログラムアレー５は、Ｒ、Ｇ、Ｂの分色
画素の繰り返し周期、すなわち、液晶表示素子６の紙面
内の方向に隣接する３つの液晶セル６′の組各々に対応
して、その繰り返しピッチと同じピッチでアレー状に配
置された微小ホログラム５′からなり、微小ホログラム
５′は液晶表示素子６の紙面内の方向に隣接する３つの
液晶セル６′各組に整列して各々１個ずつ配置されてお
り、各微小ホログラム５′は、ホログラムアレー５の法
線に対して角度θをなして入射するバックライト３の中
の緑色の成分の光を、その微小ホログラム５′に対応す
る３つの分色画素Ｒ、Ｇ、Ｂの中心の液晶セルＧ上に集
光するようにフレネルゾーンプレート状に形成されてい
るものである。そして、微小ホログラム５′は、回折効
率の波長依存性がないかもしくは少ない、レリーフ型、
位相型、振幅型等の透過型ホログラムからなる。ここ
で、回折効率の波長依存性がないかもしくは少ないと
は、リップマンホログラムのように、特定の波長だけを
回折し、他の波長は回折しないタイプのものではなく、
１つの回折格子で何れの波長も回折するものを意味し、
この回折効率の波長依存性が少ない回折格子は、波長に
応じて異なる回折角で回折する。The hologram array 5 has a repetition period of R, G, and B color separation pixels, that is, a set of three liquid crystal cells 6 ′ adjacent to each other in the direction of the liquid crystal display element 6 in the plane of the paper. The micro holograms 5 'are arranged in an array at the same pitch as the repetition pitch. The micro holograms 5' are aligned with each set of three liquid crystal cells 6 'adjacent to each other in the direction of the plane of the liquid crystal display element 6, and each hologram 5' Each of the micro holograms 5 ′ corresponds to the light of the green component in the backlight 3 that enters at an angle θ with respect to the normal to the hologram array 5 and corresponds to the micro hologram 5 ′. It is formed in a Fresnel zone plate shape so that light is condensed on the liquid crystal cell G at the center of the three color separation pixels R, G, and B. The micro hologram 5 ′ has a relief type, which has no or little wavelength dependence of the diffraction efficiency.
It consists of transmission holograms such as phase type and amplitude type. Here, the fact that there is no or little wavelength dependence of the diffraction efficiency is not a type that diffracts only a specific wavelength and does not diffract other wavelengths like a Lippman hologram,
Means that one diffraction grating diffracts any wavelength,
The diffraction grating having a small wavelength dependence of the diffraction efficiency diffracts at different diffraction angles according to the wavelength.
【０００５】このような構成であるので、ホログラムア
レー５の液晶表示素子６と反対側の面からその法線に対
して角度θをなして入射する白色のバックライト３を入
射させると、波長に依存して微小ホログラム５′による
回折角は異なり、各波長に対する集光位置はホログラム
アレー５面に平行な方向に分散される。その中の、赤の
波長成分は赤を表示する液晶セルＲの位置に、緑の成分
は緑を表示する液晶セルＧの位置に、青の成分は青を表
示する液晶セルＢの位置にそれぞれ回折集光するよう
に、ホログラムアレー５を構成配置することにより、そ
れぞれの色成分はブラック・マトリックス４でほとんど
減衰されずに各液晶セル６′を通過し、対応する位置の
液晶セル６′の状態に応じた色表示を行うことができ
る。[0005] With such a configuration, when the white backlight 3 that enters at an angle θ with respect to the normal line from the surface of the hologram array 5 opposite to the liquid crystal display element 6 is incident, the wavelength is reduced. Accordingly, the diffraction angle of the minute hologram 5 'is different, and the light condensing position for each wavelength is dispersed in a direction parallel to the hologram array 5 surface. Among them, the red wavelength component is located at the position of the liquid crystal cell R displaying red, the green component is located at the position of the liquid crystal cell G displaying green, and the blue component is located at the position of the liquid crystal cell B displaying blue. By arranging the hologram array 5 so as to diffract and collect light, each color component passes through each liquid crystal cell 6 ′ with almost no attenuation in the black matrix 4 and the liquid crystal cell 6 ′ at the corresponding position. Color display can be performed according to the state.
【０００６】このように、ホログラムアレー５をカラー
フィルターとして用いることにより、従来のカラーフィ
ルター用バックライトの各波長成分を無駄なく吸収なく
各液晶セル６′へ入射させることができるため、その利
用効率を大幅に向上させることができる。As described above, by using the hologram array 5 as a color filter, each wavelength component of the conventional color filter backlight can be made incident to each liquid crystal cell 6'without being absorbed, and its utilization efficiency is improved. Can be significantly improved.
【０００７】次に、図３の断面図を参照にして、平行で
一様な干渉縞からなるホログラム又は回折格子とその入
射側あるいは射出側に配置された集光性レンズアレーと
からホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置
について説明する。同図において、第２のタイプのホロ
グラムカラーフィルター１０は、ホログラム７と集光性
マイクロレンズアレー８とからなり、マイクロレンズア
レー８を構成するマイクロレンズ８′は、Ｒ、Ｇ、Ｂの
分色画素の繰り返し周期、すなわち、液晶表示素子６の
紙面内の方向に隣接する３つの液晶セル６′の組各々に
対応して、その繰り返しピッチと同じピッチでアレー状
に配置されている。また、ホログラム７は、回折格子の
作用をする平行で一様な干渉縞からなり、回折効率の波
長依存性がないかもしくは少ない、レリーフ型、位相
型、振幅型等の透過型ホログラムからなる。液晶表示素
子６背面には、各液晶セル６′の間に設けられたブラッ
ク・マトリックス４が配置される。以上の他、図示しな
い偏光板が液晶表示素子６の両側に配置される。なお、
ブラック・マトリックス４の間には、従来のカラー液晶
表示装置と同様に、Ｒ、Ｇ、Ｂの分色画素に対応した色
の光を通過する吸収型のカラーフィルターを付加的に配
置するようにしてもよい。Next, with reference to the sectional view of FIG. 3, a hologram or a diffraction grating composed of parallel and uniform interference fringes and a condensing lens array arranged on the incident side or the exit side thereof are used to form a hologram color filter. A liquid crystal display device using will be described. In the figure, a hologram color filter 10 of the second type comprises a hologram 7 and a condensing microlens array 8, and microlenses 8 'constituting the microlens array 8 are R, G, B color separation. The pixels are arranged in an array at the same pitch as the repetition cycle of the pixels, that is, each set of three liquid crystal cells 6 ′ adjacent to each other in the direction of the paper surface of the liquid crystal display element 6. The hologram 7 is composed of parallel and uniform interference fringes acting as a diffraction grating, and is formed of a transmission hologram such as a relief type, a phase type, and an amplitude type having little or no wavelength dependence of diffraction efficiency. On the back surface of the liquid crystal display element 6, a black matrix 4 provided between the liquid crystal cells 6 'is arranged. In addition to the above, polarizing plates (not shown) are arranged on both sides of the liquid crystal display element 6. In addition,
As in the conventional color liquid crystal display device, an absorption type color filter which transmits light of colors corresponding to the R, G and B color separation pixels is additionally arranged between the black matrixes 4. May be.
【０００８】このような構成であるので、ホログラム７
の液晶表示素子６と反対側の面からその法線に対して角
度θをなしてバックライト３を入射させると、波長に依
存して異なる角度で回折され、ホログラム７の射出側に
分散される。ホログラム７の入射側又は出射側に配置さ
れたマイクロレンズ８′により、この分散された光は、
その焦点面に波長毎に分離されて集光する。その中の、
赤の波長成分は赤を表示する液晶セルＲの位置に、緑の
成分は緑を表示する液晶セルＧの位置に、青の成分は青
を表示する液晶セルＢの位置にそれぞれ回折集光するよ
うに、カラーフィルター１０を構成配置することによ
り、それぞれの色成分はブラック・マトリックス４でほ
とんど減衰されずに各液晶セル６′を通過し、対応する
位置の液晶セル６′の状態に応じた色表示を行うことが
できる。With such a configuration, the hologram 7
When the backlight 3 is incident on the surface opposite to the liquid crystal display element 6 at an angle θ with respect to the normal line, the light is diffracted at different angles depending on the wavelength and dispersed on the exit side of the hologram 7. . Due to the microlenses 8 ′ arranged on the entrance side or the exit side of the hologram 7, this dispersed light
The light is separated and focused on the focal plane for each wavelength. Among them,
The red wavelength component is diffracted and condensed at the position of the liquid crystal cell R for displaying red, the green component is diffracted and condensed at the position of the liquid crystal cell G for displaying green, and the blue component is condensed at the position of the liquid crystal cell B for displaying blue. As described above, by arranging the color filter 10, each color component passes through each liquid crystal cell 6 'with little attenuation by the black matrix 4, and corresponds to the state of the liquid crystal cell 6' at the corresponding position. Color display can be performed.
【０００９】このような配置において、ホログラム７と
して、集光性でなく一様な干渉縞からなる回折効率の波
長依存性が少ない透過型ホログラムを用いることができ
るため、ホログラム７をマイクロレンズアレー８の各マ
イクロレンズ８′と位置合わせする必要がない点、及
び、マイクロレンズアレー８のピッチが各液晶セル６′
各々に対応して１個のマイクロレンズを配置する従来の
場合の３倍になり、作りやすくかつ整列しやすい点に特
長がある。In such an arrangement, as the hologram 7, a transmission hologram having uniform interference fringes and having a small wavelength dependency of diffraction efficiency, which is not a light-collecting property, can be used. And the pitch of the microlens array 8 is different from that of each liquid crystal cell 6 '.
It is three times as large as the conventional case where one microlens is arranged corresponding to each, and is characterized in that it is easy to manufacture and easy to align.
【００１０】上記のような、ホログラムアレーからなる
カラーフィルターの製造は、例えば計算機ホログラムか
らなる微小ホログラムレンズアレーから出た多点収束光
とゼロ次透過光との二光束干渉による複製方法（特願平
５−１４５７２号）によっている。その複製方法を図４
の断面図を参照にして簡単に説明すると、微小ホログラ
ム５′のホログラム干渉縞を計算機によって計算し、例
えば電子線レジストを塗布したガラス基板上へ電子ビー
ムによってその干渉縞を描画し、現像して、レリーフ型
の計算機ホログラム（ＣＧＨ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｅ
ｎｅｒａｔｅｄＨｏｌｏｇｒａｍ）５″のアレー７′を
作製する。次いで、図４に示すように、このようにして
作製したＣＧＨアレー７′のレリーフ面上にホログラム
感材１８を密着させるか若干ギャップをおいて重ね合わ
せ、ＣＧＨアレー７′側から図２のバックライト３に相
当する角度θでレーザ光９を入射させ、ＣＧＨアレー
７′の各ＣＧＨ５″によって生じる収束回折光１０と直
進透過光１１とをホログラム感材１８の感光層１３中で
干渉させて、ＣＧＨアレー７′を複製する。この複製さ
れたホログラムが図２のホログラムアレー５として用い
られる。なお、複製ホログラムを原版としてさらに複製
することによってホログラムアレー５を作製することも
できる。A color filter comprising a hologram array as described above is manufactured by, for example, a duplication method by two-beam interference of multi-point converged light and zero-order transmitted light emitted from a micro-hologram lens array composed of computer generated holograms (Japanese Patent Application No. 2000-242242). Hei 5-14572). Figure 4 shows the duplication method.
Briefly described with reference to the cross-sectional view of FIG. 5, a hologram interference fringe of the minute hologram 5 'is calculated by a computer, and the interference fringe is drawn by an electron beam on a glass substrate coated with an electron beam resist, for example, and developed. , Relief type computer generated hologram (CGH: Computer Ge)
An array 7'of a related hologram) 5 "is prepared. Next, as shown in FIG. 4, the hologram photosensitive material 18 is brought into close contact with the relief surface of the CGH array 7'prepared in this way, or overlapped with a slight gap. In addition, a laser beam 9 is made incident from the CGH array 7 ′ side at an angle θ corresponding to the backlight 3 in FIG. 2, and the convergent diffracted light 10 and the straight transmitted light 11 generated by each CGH 5 ″ of the CGH array 7 ′ are holographically sensed. The CGH array 7'is duplicated by interfering in the photosensitive layer 13 of the material 18. This duplicated hologram is used as the hologram array 5 in FIG. The hologram array 5 can be manufactured by further duplicating the duplicate hologram as an original plate.
【００１１】さらに、複製の際、ホログラム干渉縞の記
録がなく回折しない領域が発生しないようにするため、
ＣＧＨアレー７′あるいは第１回の複製によりＣＧＨア
レー７′から作製された原版とホログラム感材１８との
間に所定の間隙をおいて複製する方法も本出願人が、特
願平７−１４８６０９号、特願平７−２４９１１５号等
において提案した。Further, in the case of duplication, there is no recording of hologram interference fringes so that a region which is not diffracted does not occur,
The applicant of the present invention has also proposed a method of duplicating the CGH array 7'or the original produced from the CGH array 7'by the first duplication and the hologram photosensitive material 18 with a predetermined gap. And Japanese Patent Application No. 7-249115.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＧＨアレ
ー７′のようなホログラムにレーザ光９を入射させる
と、図５に模式的に示すように、収束回折光１０が相当
する＋１次回折光２１、直進透過光１１が相当する０次
回折光２０以外にも、＋２次回折光２２、それ以外の高
次回折光２３が生じる。この中、＋２次回折光２２、そ
れ以外の高次回折光２３は不要な回折光であり、密着あ
るいはギャップをおいて配置されたホログラム感材１８
の感光層１３中で０次回折光２０あるいは＋１次回折光
２１と干渉して不要な干渉縞が複製と同時に記録されて
しまう。このような不要干渉縞が複製された正規のホロ
グラム干渉縞に重畳して記録されると、複製されたホロ
グラムの回折効率を低下させてしまうと共に、不要干渉
縞により迷光が発生してしまい、ホログラムからの再生
像の質を悪化させる。また、図２に示したようなホログ
ラムカラーフィルター５の場合には、このような不要干
渉縞による迷光により、カラー液晶表示装置の表示のコ
ントラストを低下させてしまう。By the way, when the laser beam 9 is incident on the hologram such as the CGH array 7 ', as shown schematically in FIG. 5, the convergent diffracted beam 10 corresponds to the + 1st order diffracted beam 21, In addition to the 0th-order diffracted light 20 corresponding to the straight traveling transmitted light 11, + 2nd-order diffracted light 22 and other higher-order diffracted light 23 are generated. Among them, the + 2nd-order diffracted light 22 and the other higher-order diffracted light 23 are unnecessary diffracted lights, and the hologram sensitive material 18 is closely attached or is arranged with a gap.
The unnecessary interference fringes are recorded at the same time as the copy by interfering with the 0th-order diffracted light 20 or the + 1st-order diffracted light 21 in the photosensitive layer 13. When such unnecessary interference fringes are recorded by being superimposed on the duplicated regular hologram interference fringes, the diffraction efficiency of the duplicated hologram is reduced, and stray light is generated due to the unnecessary interference fringes. Deteriorates the quality of the reproduced image from. Further, in the case of the hologram color filter 5 as shown in FIG. 2, stray light due to such unnecessary interference fringes lowers the display contrast of the color liquid crystal display device.
【００１３】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、原版ホログラム
から複製によってホログラムを複製する際に、原版ホロ
グラムから発生する０次、＋１次以外の次数の回折光が
ホログラム感材に入射して不要干渉縞が記録されるのを
防止するホログラムの複製方法を提供することである。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object thereof is to generate a hologram other than the 0th order and the + 1st order generated from the original hologram when the hologram is duplicated from the original hologram. It is an object of the present invention to provide a hologram duplication method for preventing unnecessary interference fringes from being recorded by the diffracted light of the order of ∘ entering the hologram photosensitive material.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホログラムの複製方法は、ホログラム原版から光学
的な複製によりホログラムを複製する方法において、ホ
ログラム原版とホログラム感材との間にルーバーを介在
させ、ホログラム原版側からレーザ光を入射させて、ホ
ログラム原版によって生じる＋１次回折光と直進透過光
とをホログラム感材の感光層中で干渉させて複製するこ
とを特徴とする方法である。The hologram duplication method of the present invention for achieving the above object is a method of duplicating a hologram from a hologram master by optical duplication, in which a louver is provided between the hologram master and the hologram photosensitive material. In this method, a laser beam is incident on the hologram original plate side so that the + 1st order diffracted light and the linearly transmitted light generated by the hologram original plate interfere with each other in the photosensitive layer of the hologram photosensitive material to reproduce the light.
【００１５】この場合、ホログラム原版が集光性の計算
機ホログラムアレーからなるものであってもよい。In this case, the hologram original plate may be composed of a computer-generated hologram array having a light collecting property.
【００１６】また、ホログラム原版として、集光性の要
素ホログラムを周期的に配置したアレーからなり、各要
素ホログラムが記録面の法線に対して角度をなして入射
する白色光を記録面に沿う方向に波長分散させて分光す
るホログラムカラーフィルターのレリーフ型ホログラ
ム、あるいは、そのホログラムにホログラム感材を重ね
合わせて、レリーフ型ホログラム側からレーザ光を入射
させて、レリーフ型ホログラムの各要素ホログラムによ
って生じる収束回折光と直進透過光とをホログラム感材
の感光層中で干渉させて複製して得られたホログラムで
ある場合に、本発明を適用することが好適である。Further, the hologram original plate is composed of an array in which light-condensing element holograms are periodically arranged, and white light incident on each element hologram at an angle to the normal to the recording surface is along the recording surface. Relief type hologram of a hologram color filter that disperses wavelengths in a certain direction, or superimposes a hologram photosensitive material on the hologram and causes laser light to enter from the relief type hologram side, and is generated by each element hologram of the relief type hologram It is preferable to apply the present invention in the case of a hologram obtained by causing the convergent diffracted light and the linearly transmitted light to interfere with each other in the photosensitive layer of the hologram photosensitive material and duplicated.
【００１７】また、ホログラム原版として、平行で一様
な干渉縞からなるホログラム又は回折格子とその入射側
あるいは射出側に配置された集光性レンズのアレーとか
らなり、そのホログラム又は回折格子と集光性レンズの
複合対各々がホログラム又は回折格子の記録面の法線に
対して角度をなして入射する白色光を記録面に沿う方向
に波長分散させて分光するホログラムカラーフィルタ
ー、又は、平行で一様な干渉縞からなるホログラム又は
回折格子を用いることもできる。Further, the hologram original plate is composed of a hologram or a diffraction grating having parallel and uniform interference fringes and an array of condensing lenses arranged on the incident side or the exit side thereof, and the hologram or the diffraction grating is assembled. Each of the composite pairs of optical lenses is a hologram color filter that disperses white light incident at an angle with respect to the normal line of the recording surface of the hologram or diffraction grating by wavelength dispersion in the direction along the recording surface, or in parallel. It is also possible to use a hologram or diffraction grating having uniform interference fringes.
【００１８】本発明においては、ホログラムの光学的な
複製において、ホログラム原版とホログラム感材との間
にルーバーを介在させるので、０次、＋１次回折光以外
の不要な次数の回折光が除去でき、ホログラム原版の複
製に伴って０次回折光あるいは＋１次回折光と＋２次回
折光、それ以外の高次回折光とが干渉して不要な干渉縞
が記録されることはなくなり、複製されたホログラムの
回折効率の低下、迷光の発生が防止できる。In the present invention, in the optical duplication of the hologram, since the louver is interposed between the hologram original plate and the hologram photosensitive material, unnecessary diffracted light other than the 0th and + 1st order diffracted light can be removed. With the duplication of the hologram master plate, the 0th-order diffracted light or the + 1st-order diffracted light interferes with the + 2nd-order diffracted light and other higher-order diffracted light to prevent unnecessary interference fringes from being recorded. It is possible to prevent deterioration and generation of stray light.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下に、本発明のホログラムの複
製方法の１実施例を図面を参照にして説明する。図１は
本発明のホログラムの複製方法を実施するための配置の
１例を示す断面図であり、図４の従来の場合と同様、複
製するホログラム原版のＣＧＨアレー７′は、微小ホロ
グラム５′のホログラム干渉縞を計算機によって計算
し、例えば電子線レジストを塗布したガラス基板上へ電
子ビームによってその干渉縞を描画し、現像することに
よって、ＣＧＨ５″のアレーとして作製したものであ
る。このようにして作製したＣＧＨアレー７′のレリー
フ面上に、ガラス基材１２上にフォトポリマー等の感光
層１３を設けその上にカバーフィルム１４を積層してな
るホログラム感材１８を、カバーフィルム１４側で若干
ギャップをおいて重ね合わせ、ＣＧＨ原版７′側から図
２のバックライト３に相当するレーザ光９を入射させ、
ＣＧＨ原版７′の各ＣＧＨによって生じる＋１次回折光
２１（収束回折光１０に対応）と０次回折光２０（直進
透過光１１に対応）とを感光層１３中で干渉させて、Ｃ
ＧＨ原版７′を複製する。この複製は、図４の従来の場
合と同様である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a hologram duplication method of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an example of an arrangement for carrying out the hologram duplication method of the present invention. As in the conventional case of FIG. 4, the CGH array 7'of the hologram original plate to be duplicated is a minute hologram 5 '. The hologram interference fringes of CGH5 ″ are calculated by a computer, and the interference fringes are drawn by an electron beam on a glass substrate coated with an electron beam resist and developed to prepare an array of CGH5 ″. On the relief film of the CGH array 7 ′ prepared as described above, a hologram photosensitive material 18 in which a photosensitive layer 13 such as a photopolymer is provided on a glass substrate 12 and a cover film 14 is laminated thereon is provided on the cover film 14 side. The laser light 9 corresponding to the backlight 3 of FIG. 2 is made incident from the CGH original plate 7'side with a slight gap therebetween.
The + 1st-order diffracted light 21 (corresponding to the convergent diffracted light 10) and the 0th-order diffracted light 20 (corresponding to the linearly transmitted light 11) generated by each CGH of the CGH original plate 7'are caused to interfere in the photosensitive layer 13, and C
GH original plate 7'is reproduced. This duplication is similar to the conventional case of FIG.
【００２０】そして、本発明に基づいて、ＣＧＨアレー
７′とホログラム感材１８の間隔の間にルーバー１７を
介在させる。ルーバー１７は、透明板１５内に黒色の平
面状の薄い吸収層１６を一定間隔で平行に配置してなる
ものであり、一定入射角以上及び一定入射角以下の光が
吸収層１６に当たって吸収され透過できなくなるもの
で、透明板１５の厚さと吸収層１６間の間隔と透明板１
５の平面に対する吸収層１６がなす角度とに応じて所定
の入射角度、例えば−１０°〜＋４５の間の光にみを通
す。したがって、レーザ光９の入射角θを例えば４０°
に設定し、ＣＧＨ５″のピッチが３００μｍ、その焦点
距離が１３００μｍのＣＧＨアレー７′の場合には、こ
のルーバー１７によって、ＣＧＨアレー７′で発生した
＋２次回折光２２、及び、それ以外の高次回折光２３を
吸収させることができる。そのため、ホログラム感材１
８の感光層１３中には入射せず、ＣＧＨアレー７′の複
製に伴って０次回折光２０あるいは＋１次回折光２１と
干渉して不要な干渉縞が記録されることはなくなり、複
製されたホログラムカラーフィルター５の回折効率の低
下、迷光の発生が防止できる。Then, according to the present invention, the louver 17 is interposed between the CGH array 7 ′ and the hologram sensitive material 18. The louver 17 is configured by arranging black planar thin absorption layers 16 in parallel in the transparent plate 15 at a constant interval, and light having a certain incident angle or more and a certain incident angle or less strikes the absorbing layer 16 and is absorbed. The transparent plate 15 and the space between the absorption layers 16 and the transparent plate 1
Depending on the angle formed by the absorption layer 16 with respect to the plane of No. 5, light having a predetermined incident angle, for example, between −10 ° and +45 is passed. Therefore, the incident angle θ of the laser beam 9 is 40 °, for example.
In the case of a CGH array 7 ′ having a CGH 5 ″ pitch of 300 μm and a focal length of 1300 μm, the louver 17 causes + 2nd-order diffracted light 22 generated in the CGH array 7 ′ and other It is possible to absorb the folding light 23. Therefore, the hologram photosensitive material 1
8 does not enter the photosensitive layer 13 and does not interfere with the 0th-order diffracted light 20 or the + 1st-order diffracted light 21 due to the duplication of the CGH array 7'and unnecessary interference fringes are not recorded. It is possible to prevent the diffraction efficiency of the color filter 5 from decreasing and stray light from occurring.
【００２１】以上においては、複製するホログラム原版
としてＣＧＨアレー７′を用いていたが、その代わり
に、図３に示すような、回折格子の作用をする平行で一
様な干渉縞からなり、回折効率の波長依存性がないかも
しくは少ない、レリーフ型、位相型、振幅型等の透過型
ホログラム７と集光性マイクロレンズアレー８とからな
る、いわば複合ホログラムをホログラム原版として用
い、これに上記と同様に、ルーバー１７を介在させてホ
ログラム感材１８を重ね合わせて複製することもでき
る。また、複製するホログラム原版として、ホログラム
７を用いて同様に複製を行うこともできる。In the above, the CGH array 7'was used as the hologram original plate to be duplicated. Instead, however, the CGH array 7'comprises parallel and uniform interference fringes acting as a diffraction grating as shown in FIG. A so-called composite hologram, which is composed of a transmission hologram 7 of relief type, phase type, amplitude type, etc., and a condensing microlens array 8 having no or little wavelength dependency of efficiency, is used as a hologram master plate. Similarly, it is also possible to duplicate by duplicating the hologram photosensitive material 18 with the louver 17 interposed. Further, as the hologram original plate to be duplicated, the hologram 7 can be used to duplicate similarly.
【００２２】以上、本発明のホログラムの複製方法をＣ
ＧＨ原版あるいは透過型ホログラムと集光性マイクロレ
ンズアレーとからなる複合ホログラムからホログラムカ
ラーフィルターを複製する場合を例にあげて説明した
が、原版ホログラムとしてはＣＧＨ、複合ホログラムに
限らず、通常の二光束干渉により得られるホログラム、
又は、それらを原版として複製により得られたホログラ
ムであってもよい。また、適用できる干渉縞の形態とし
ても、集光性のホログラムアレーに限らず、一般の画像
が記録されたホログラムであっても当然本発明の複製方
法は適用できる。As described above, the hologram duplication method of the present invention is described in C.
The case where the hologram color filter is duplicated from a GH master plate or a composite hologram composed of a transmission hologram and a condensing microlens array has been described as an example. However, the master hologram is not limited to CGH and a composite hologram, and a normal hologram can be used. Hologram obtained by light beam interference,
Alternatively, the hologram may be a replica obtained by using them as an original plate. Also, the form of the interference fringes that can be applied is not limited to the converging hologram array, and the duplication method of the present invention can naturally be applied to a hologram on which a general image is recorded.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のホログラムの複製方法によると、ホログラムの光学的
な複製において、ホログラム原版とホログラム感材との
間にルーバーを介在させるので、０次、＋１次回折光以
外の不要な次数の回折光が除去でき、ホログラム原版の
複製に伴って０次回折光あるいは＋１次回折光と＋２次
回折光あるいはそれ以外の高次回折光とが干渉して不要
な干渉縞が記録されることはなくなり、複製されたホロ
グラムの回折効率の低下、迷光の発生が防止できる。な
お、本発明の複製方法をホログラムカラーフィルターの
複製方法に適用した場合に、不要干渉縞による回折効率
の低下、迷光の発生が防止でき、カラー液晶表示装置の
表示のコントラストの低下を防ぐことができる。As is apparent from the above description, according to the hologram duplication method of the present invention, since the louver is interposed between the hologram original plate and the hologram photosensitive material in the optical duplication of the hologram, the 0th order , The unnecessary diffracted light other than the + 1st-order diffracted light can be removed, and the 0th-order diffracted light or the + 1st-order diffracted light interferes with the + 2nd-order diffracted light or other higher-order diffracted light when the hologram original plate is duplicated, and unnecessary fringe Will not be recorded, and the diffraction efficiency of the duplicated hologram will be reduced and stray light can be prevented from occurring. When the duplication method of the present invention is applied to a duplication method of a hologram color filter, it is possible to prevent a decrease in diffraction efficiency due to unnecessary interference fringes and generation of stray light, and prevent a decrease in display contrast of a color liquid crystal display device. it can.
【図１】本発明のホログラムの複製方法を実施するため
の配置の１例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an arrangement for carrying out a hologram duplication method of the present invention.
【図２】ホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示
装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device using a hologram color filter.
【図３】複合型のホログラムカラーフィルターを用いた
液晶表示装置の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device using a composite hologram color filter.
【図４】従来の複製方法を説明するための断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a conventional duplication method.
【図５】ホログラムから発生する回折光を模式的に示す
図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing diffracted light generated from a hologram.
３…バックライト ４…ブラック・マトリックス ５…ホログラムアレー（ホログラムカラーフィルター） ５′…微小ホログラム ５″…ＣＧＨ ６…液晶表示素子 ６′…液晶セル ７…ホログラム ７′…ＣＧＨアレー原版 ８…集光性マイクロレンズアレー ８′…マイクロレンズ ９…レーザ光 １０…ホログラムカラーフィルター １０′…収束回折光 １１…直進透過光 １２…ガラス基材 １３…感光層 １４…カバーフィルム １５…透明板 １６…吸収層 １７…ルーバー １８…ホログラム感材 ２０…０次回折光 ２１…＋１次回折光 ２２…＋２次回折光 ２３…高次回折光 3 ... Backlight 4 ... Black matrix 5 ... Hologram array (hologram color filter) 5 '... Micro hologram 5 "... CGH 6 ... Liquid crystal display element 6' ... Liquid crystal cell 7 ... Hologram 7 '... CGH array original plate 8 ... Condensing Microlens array 8 '... Microlens 9 ... Laser light 10 ... Hologram color filter 10' ... Convergent diffracted light 11 ... Straight transmitted light 12 ... Glass base material 13 ... Photosensitive layer 14 ... Cover film 15 ... Transparent plate 16 ... Absorption layer 17 ... Louver 18 ... Holographic material 20 ... 0th-order diffracted light 21 ... + 1st-order diffracted light 22 ... + 2nd-order diffracted light 23 ... High-order diffracted light
Claims (5)
ホログラムを複製する方法において、ホログラム原版と
ホログラム感材との間にルーバーを介在させ、ホログラ
ム原版側からレーザ光を入射させて、ホログラム原版に
よって生じる＋１次回折光と直進透過光とをホログラム
感材の感光層中で干渉させて複製することを特徴とする
ホログラムの複製方法。1. A method of duplicating a hologram from a hologram master by optical duplication, in which a louver is interposed between the hologram master and the hologram sensitive material, and laser light is incident from the hologram master side to generate the hologram master. A hologram duplication method, characterized in that + 1st-order diffracted light and straight transmitted light are interfering in a photosensitive layer of a hologram photosensitive material for duplication.
ログラムアレーからなることを特徴とする請求項１記載
のホログラムの複製方法。2. The method of replicating a hologram according to claim 1, wherein the hologram original plate comprises a computer-generated hologram array having a light-collecting property.
ログラムを周期的に配置したアレーからなり、各要素ホ
ログラムが記録面の法線に対して角度をなして入射する
白色光を記録面に沿う方向に波長分散させて分光するホ
ログラムカラーフィルターのレリーフ型ホログラム、あ
るいは、そのホログラムにホログラム感材を重ね合わせ
て、レリーフ型ホログラム側からレーザ光を入射させ
て、レリーフ型ホログラムの各要素ホログラムによって
生じる収束回折光と直進透過光とをホログラム感材の感
光層中で干渉させて複製して得られたホログラムからな
ることを特徴とする請求項１又は２記載のホログラムの
複製方法。3. The hologram original plate is composed of an array in which light-concentrating element holograms are periodically arranged, and each element hologram receives white light incident on the recording surface at an angle with respect to a normal to the recording surface. A relief type hologram of a hologram color filter that disperses and disperses wavelengths along the direction, or a hologram sensitive material is superimposed on the hologram, laser light is made incident from the relief type hologram side, and each element hologram of the relief type hologram is used. 3. The hologram duplication method according to claim 1, wherein the hologram is obtained by duplicating the generated convergent diffracted light and the straight transmitted light in the photosensitive layer of the hologram photosensitive material.
渉縞からなるホログラム又は回折格子とその入射側ある
いは射出側に配置された集光性レンズのアレーとからな
り、そのホログラム又は回折格子と集光性レンズの複合
対各々がホログラム又は回折格子の記録面の法線に対し
て角度をなして入射する白色光を記録面に沿う方向に波
長分散させて分光するホログラムカラーフィルターから
なることを特徴とする請求項１記載のホログラムの複製
方法。4. The hologram original plate comprises a hologram or a diffraction grating composed of parallel and uniform interference fringes and an array of condensing lenses arranged on the entrance side or the exit side thereof, and the hologram or diffraction grating. Each of the complex pairs of condensing lenses is composed of a hologram color filter that disperses the white light incident at an angle with respect to the normal of the recording surface of the hologram or diffraction grating by wavelength dispersion in the direction along the recording surface. The method for replicating a hologram according to claim 1, wherein the hologram is copied.
渉縞からなるホログラム又は回折格子からなることを特
徴とする請求項１記載のホログラムの複製方法。5. The hologram replicating method according to claim 1, wherein the hologram master plate is a hologram or a diffraction grating having parallel and uniform interference fringes.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP26417495A JPH09106243A (en) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | Method for duplicating hologram |
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| JP26417495A JPH09106243A (en) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | Method for duplicating hologram |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09106243A true JPH09106243A (en) | 1997-04-22 |
Family
ID=17399496
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|---|---|---|---|
| JP26417495A Pending JPH09106243A (en) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | Method for duplicating hologram |
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