JPH09133804A - ホログラムカラーフィルター及びその作製方法 - Google Patents
ホログラムカラーフィルター及びその作製方法Info
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- JPH09133804A JPH09133804A JP29081995A JP29081995A JPH09133804A JP H09133804 A JPH09133804 A JP H09133804A JP 29081995 A JP29081995 A JP 29081995A JP 29081995 A JP29081995 A JP 29081995A JP H09133804 A JPH09133804 A JP H09133804A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回折効率の波長依存性をより少なくして、
Ｒ、Ｇ、Ｂ３色のカラーバランスを補正したホログラム
カラーフィルター。 【構成】 要素集光性ホログラム５′のアレーからな
り、その各要素集光性ホログラム５′が、ホログラム記
録面の法線に対して所定の角度θをなして入射する白色
光をホログラム記録面に略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において、要素集光
性ホログラム５′は、複数枚のホログラム５１、５２が
重畳あるいは多重記録されてなるものであり、所定の角
度θをなして入射する白色光３に対して、各ホログラム
による波長分散の空間的な波長分布は相互に略一致して
おり、かつ、回折効率のピーク波長が相互に異なってい
る。
Ｒ、Ｇ、Ｂ３色のカラーバランスを補正したホログラム
カラーフィルター。 【構成】 要素集光性ホログラム５′のアレーからな
り、その各要素集光性ホログラム５′が、ホログラム記
録面の法線に対して所定の角度θをなして入射する白色
光をホログラム記録面に略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において、要素集光
性ホログラム５′は、複数枚のホログラム５１、５２が
重畳あるいは多重記録されてなるものであり、所定の角
度θをなして入射する白色光３に対して、各ホログラム
による波長分散の空間的な波長分布は相互に略一致して
おり、かつ、回折効率のピーク波長が相互に異なってい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラムカラー
フィルター及びその作製方法に係わり、特に、回折効率
の波長依存性をより少なくして、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色のカラ
ーバランスを補正した液晶表示装置用のホログラムカラ
ーフィルター及びその作製方法に関するものである。
フィルター及びその作製方法に係わり、特に、回折効率
の波長依存性をより少なくして、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色のカラ
ーバランスを補正した液晶表示装置用のホログラムカラ
ーフィルター及びその作製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】カラー液晶表示装置用のカラーフィルタ
ーとして、従来の波長吸収型のものと比較して、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へ入
射でき、バックライトの利用効率を大幅に向上させるも
のとして、本出願人は、特願平５−１２１７０号等にお
いて、ホログラムカラーフィルターを提案した。その構
成には２つのタイプがあり、第１のタイプは、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。第２のタイプは、平行で一様な干渉縞
からなるホログラム又は回折格子とそれに重畳したマイ
クロレンズアレーとからなるものである。以下、簡単に
これらのホログラムカラーフィルターについて説明す
る。
ーとして、従来の波長吸収型のものと比較して、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へ入
射でき、バックライトの利用効率を大幅に向上させるも
のとして、本出願人は、特願平５−１２１７０号等にお
いて、ホログラムカラーフィルターを提案した。その構
成には２つのタイプがあり、第１のタイプは、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。第２のタイプは、平行で一様な干渉縞
からなるホログラム又は回折格子とそれに重畳したマイ
クロレンズアレーとからなるものである。以下、簡単に
これらのホログラムカラーフィルターについて説明す
る。
【０００３】図１１の断面図を参照にして第１のタイプ
の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付加的に配置
するようにしてもよい。
の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付加的に配置
するようにしてもよい。
【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、他の波長はほとんど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。
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、他の波長はほとんど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。
【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面に略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。
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面に略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。
【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。
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。
【０００７】図１２の断面図を参照にして第２のタイプ
の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。
の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。
【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。
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。
【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。
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。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本出願人の
提案に係る上記のホログラムカラーフィルターにおいて
は、波長分散のために回折効率の波長依存性がないかも
しくは少ないホログラムを用いるが、実際には、回折理
論自身からまたホログラムに厚さがあるため、波長に応
じてその回折効率が異なってしまう。特に、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の３色によるカラー液晶表示のためのホログラムカラー
フィルターにおいては、山形の形状をなす回折効率のピ
ークを真ん中の波長Ｇの領域に位置させてバランスをと
るようにするのが望ましく、Ｒの波長領域及びＢの波長
領域の回折効率は、Ｇの波長領域に比較して低下してし
まう。そのため、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色における強度の不揃
いが生じ、カラー表示を行う際にカラーバランス不良と
して現れてしまう。
提案に係る上記のホログラムカラーフィルターにおいて
は、波長分散のために回折効率の波長依存性がないかも
しくは少ないホログラムを用いるが、実際には、回折理
論自身からまたホログラムに厚さがあるため、波長に応
じてその回折効率が異なってしまう。特に、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の３色によるカラー液晶表示のためのホログラムカラー
フィルターにおいては、山形の形状をなす回折効率のピ
ークを真ん中の波長Ｇの領域に位置させてバランスをと
るようにするのが望ましく、Ｒの波長領域及びＢの波長
領域の回折効率は、Ｇの波長領域に比較して低下してし
まう。そのため、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色における強度の不揃
いが生じ、カラー表示を行う際にカラーバランス不良と
して現れてしまう。
【００１１】本発明はこのような従来のホログラムカラ
ーフィルターの問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、回折効率の波長依存性をより少なくして、
Ｒ、Ｇ、Ｂ３色のカラーバランスを補正したホログラム
カラーフィルター及びその作製方法を提供することであ
る。
ーフィルターの問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、回折効率の波長依存性をより少なくして、
Ｒ、Ｇ、Ｂ３色のカラーバランスを補正したホログラム
カラーフィルター及びその作製方法を提供することであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホログラムカラーフィルターは、要素集光性ホログ
ラムのアレーからなり、その各要素集光性ホログラム
が、ホログラム記録面の法線に対して所定の角度をなし
て入射する白色光をホログラム記録面に略沿う方向に波
長分散させて分光するホログラムカラーフィルターにお
いて、前記要素集光性ホログラムは、複数枚のホログラ
ムが重畳あるいは多重記録されてなるものであり、前記
の所定の角度をなして入射する白色光に対して、各ホロ
グラムによる波長分散の空間的な波長分布は相互に略一
致しており、かつ、回折効率のピーク波長が相互に異な
っていることを特徴とするものである。
明のホログラムカラーフィルターは、要素集光性ホログ
ラムのアレーからなり、その各要素集光性ホログラム
が、ホログラム記録面の法線に対して所定の角度をなし
て入射する白色光をホログラム記録面に略沿う方向に波
長分散させて分光するホログラムカラーフィルターにお
いて、前記要素集光性ホログラムは、複数枚のホログラ
ムが重畳あるいは多重記録されてなるものであり、前記
の所定の角度をなして入射する白色光に対して、各ホロ
グラムによる波長分散の空間的な波長分布は相互に略一
致しており、かつ、回折効率のピーク波長が相互に異な
っていることを特徴とするものである。
【００１３】この場合、重畳あるいは多重記録されたホ
ログラムそれぞれの回折効率のピーク波長での集光距離
が相互に略同じであることが望ましい。
ログラムそれぞれの回折効率のピーク波長での集光距離
が相互に略同じであることが望ましい。
【００１４】本発明のもう１つのホログラムカラーフィ
ルターは、平行で一様な干渉縞からなるホログラムとそ
の入射側あるいは射出側に配置された要素集光性レンズ
のアレーとからなり、その平行で一様な干渉縞からなる
ホログラムと要素集光性レンズの複合体各々が、ホログ
ラム記録面の法線に対して所定の角度をなして入射する
白色光をホログラム記録面に略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において、前記
の平行で一様な干渉縞からなるホログラムは、複数枚の
ホログラムが重畳あるいは多重記録されてなるものであ
り、前記の所定の角度をなして入射する白色光に対し
て、各ホログラムによる波長分散の空間的な波長分布は
相互に略一致しており、かつ、回折効率のピーク波長が
相互に異なっていることを特徴とするものである。
ルターは、平行で一様な干渉縞からなるホログラムとそ
の入射側あるいは射出側に配置された要素集光性レンズ
のアレーとからなり、その平行で一様な干渉縞からなる
ホログラムと要素集光性レンズの複合体各々が、ホログ
ラム記録面の法線に対して所定の角度をなして入射する
白色光をホログラム記録面に略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において、前記
の平行で一様な干渉縞からなるホログラムは、複数枚の
ホログラムが重畳あるいは多重記録されてなるものであ
り、前記の所定の角度をなして入射する白色光に対し
て、各ホログラムによる波長分散の空間的な波長分布は
相互に略一致しており、かつ、回折効率のピーク波長が
相互に異なっていることを特徴とするものである。
【００１５】これらホログラムカラーフィルターの重畳
あるいは多重記録されたホログラムによる波長分散の空
間的な波長分布が中心波長の主光線間の角度で１°以上
ずれていることが望ましい。
あるいは多重記録されたホログラムによる波長分散の空
間的な波長分布が中心波長の主光線間の角度で１°以上
ずれていることが望ましい。
【００１６】また、これらのホログラムカラーフィルタ
ーは、画素間にブラック・マトリックスを配置したカラ
ー液晶表示装置に用いることが好適である。
ーは、画素間にブラック・マトリックスを配置したカラ
ー液晶表示装置に用いることが好適である。
【００１７】このようなホログラムカラーフィルターの
作製方法としては、ピーク波長の１つと同じ波長の光を
用いて、再生時の白色光と同じ入射角で入射する参照光
と、その波長の光が再生時に集光する点に向かって集光
して行く物体光、あるいは、その波長の光が再生時に回
折される方向に向かって行く物体光とを同時にホログラ
ム感光材料に入射させて第１のホログラムを記録し、時
間的に同時あるいは順次、ピーク波長の別の１つと同じ
波長の光を用いて、同様に第２のホログラムを記録し、
同様の記録を複数回行うことを特徴とする方法である。
作製方法としては、ピーク波長の１つと同じ波長の光を
用いて、再生時の白色光と同じ入射角で入射する参照光
と、その波長の光が再生時に集光する点に向かって集光
して行く物体光、あるいは、その波長の光が再生時に回
折される方向に向かって行く物体光とを同時にホログラ
ム感光材料に入射させて第１のホログラムを記録し、時
間的に同時あるいは順次、ピーク波長の別の１つと同じ
波長の光を用いて、同様に第２のホログラムを記録し、
同様の記録を複数回行うことを特徴とする方法である。
【００１８】この場合、各ピーク波長における物体光
を、同一計算機ホログラムに再生時の白色光と同じ入射
角で入射させた再生照明光の計算機ホログラムによる回
折光として発生させ、各ピーク波長における参照光を再
生照明光の計算機ホログラムの直進透過光として発生さ
せることができる。なお、その場合、作製された複数枚
のホログラムが重畳あるいは多重記録されてなるアレー
を計算機ホログラムの代わりに用い、同様にして物体光
と参照光を発生させることにより、同様の記録を複数回
行うようにすることもできる。
を、同一計算機ホログラムに再生時の白色光と同じ入射
角で入射させた再生照明光の計算機ホログラムによる回
折光として発生させ、各ピーク波長における参照光を再
生照明光の計算機ホログラムの直進透過光として発生さ
せることができる。なお、その場合、作製された複数枚
のホログラムが重畳あるいは多重記録されてなるアレー
を計算機ホログラムの代わりに用い、同様にして物体光
と参照光を発生させることにより、同様の記録を複数回
行うようにすることもできる。
【００１９】このようなホログラムカラーフィルターの
別の作製方法としては、所定波長の光を用いて、再生時
の白色光の入射角と異なる第１の角度で入射する参照光
と、その波長の光が再生時に集光する点に向かって集光
して行く物体光とを同時にホログラム感光材料に入射さ
せて第１のホログラムを記録し、時間的に同時あるいは
順次、前記の所定波長の光を用いて、再生時の白色光の
入射角と異なり、前記第１の角度と異なる第２の角度で
入射する参照光と、その波長の光が再生時に集光する点
に向かって集光して行く物体光とを同時にホログラム感
光材料に入射させて第２のホログラムを記録し、同様の
記録を複数回行うことを特徴とする方法である。
別の作製方法としては、所定波長の光を用いて、再生時
の白色光の入射角と異なる第１の角度で入射する参照光
と、その波長の光が再生時に集光する点に向かって集光
して行く物体光とを同時にホログラム感光材料に入射さ
せて第１のホログラムを記録し、時間的に同時あるいは
順次、前記の所定波長の光を用いて、再生時の白色光の
入射角と異なり、前記第１の角度と異なる第２の角度で
入射する参照光と、その波長の光が再生時に集光する点
に向かって集光して行く物体光とを同時にホログラム感
光材料に入射させて第２のホログラムを記録し、同様の
記録を複数回行うことを特徴とする方法である。
【００２０】このようなホログラムカラーフィルターの
さらに別の作製方法としては、第１の波長の光を用い
て、再生時の白色光の入射角と異なる第１の角度で入射
する参照光と、その波長の光が再生時に集光する点に向
かって集光して行く物体光とを同時にホログラム感光材
料に入射させて第１のホログラムを記録し、時間的に同
時あるいは順次、前記第１の波長と異なる第２の波長の
光を用いて、再生時の白色光の入射角と異なり、前記第
１の角度と異なる第２の角度で入射する参照光と、その
波長の光が再生時に集光する点に向かって集光して行く
物体光とを同時にホログラム感光材料に入射させて第２
のホログラムを記録し、同様の記録を複数回行うことを
特徴とする方法である。
さらに別の作製方法としては、第１の波長の光を用い
て、再生時の白色光の入射角と異なる第１の角度で入射
する参照光と、その波長の光が再生時に集光する点に向
かって集光して行く物体光とを同時にホログラム感光材
料に入射させて第１のホログラムを記録し、時間的に同
時あるいは順次、前記第１の波長と異なる第２の波長の
光を用いて、再生時の白色光の入射角と異なり、前記第
１の角度と異なる第２の角度で入射する参照光と、その
波長の光が再生時に集光する点に向かって集光して行く
物体光とを同時にホログラム感光材料に入射させて第２
のホログラムを記録し、同様の記録を複数回行うことを
特徴とする方法である。
【００２１】本発明においては、ホログラムカラーフィ
ルターを構成する要素集光性ホログラム、あるいは、平
行で一様な干渉縞からなるホログラムを、複数枚のホロ
グラムが重畳あるいは多重記録されてなるもので構成
し、所定の角度をなして入射する白色光に対して、各ホ
ログラムによる波長分散の空間的な波長分布は相互に略
一致しており、かつ、回折効率のピーク波長が相互に異
なっているようにしているので、全ホログラムの合成の
回折効率分布は、単一のもので構成する場合よりも、例
えば広くなだらかにできるので、カラーバランスを良好
にとることができる。また、ブラック・マトリックスの
開口部パターンの形状、光源の分光スペクトル分布等に
よって崩れたカラーバランスを任意に制御することもで
き、簡単な構成でカラーバランスを補正して最適な色再
現を行うことができる。
ルターを構成する要素集光性ホログラム、あるいは、平
行で一様な干渉縞からなるホログラムを、複数枚のホロ
グラムが重畳あるいは多重記録されてなるもので構成
し、所定の角度をなして入射する白色光に対して、各ホ
ログラムによる波長分散の空間的な波長分布は相互に略
一致しており、かつ、回折効率のピーク波長が相互に異
なっているようにしているので、全ホログラムの合成の
回折効率分布は、単一のもので構成する場合よりも、例
えば広くなだらかにできるので、カラーバランスを良好
にとることができる。また、ブラック・マトリックスの
開口部パターンの形状、光源の分光スペクトル分布等に
よって崩れたカラーバランスを任意に制御することもで
き、簡単な構成でカラーバランスを補正して最適な色再
現を行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明のホログラムカラー
フィルターの原理とその作製方法の実施例について説明
する。図１を参照にして本発明によるホログラムカラー
フィルターの原理を説明すると、この図で考えているホ
ログラムカラーフィルターは、図１１の微小ホログラム
アレーからなるホログラムカラーフィルターに対応する
もので、図１２の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れに重畳したマイクロレンズアレー
からなるホログラムカラーフィルターにも本発明は同様
に適用できることは以下の説明から明らかになろう。
フィルターの原理とその作製方法の実施例について説明
する。図１を参照にして本発明によるホログラムカラー
フィルターの原理を説明すると、この図で考えているホ
ログラムカラーフィルターは、図１１の微小ホログラム
アレーからなるホログラムカラーフィルターに対応する
もので、図１２の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れに重畳したマイクロレンズアレー
からなるホログラムカラーフィルターにも本発明は同様
に適用できることは以下の説明から明らかになろう。
【００２３】図１（ａ）において、本発明のホログラム
カラーフィルターにおいて、ホログラムアレー５を構成
する微小ホログラム５′は、図１１の場合のように単一
の集光性ホログラムからなるのではなく、２枚の集光性
ホログラム５１、５２を重畳あるいは１つの感光材料中
に多重記録してなるもので、図１（ａ）の場合及び以下
の説明は、図示の分かりやすさと説明のしやすさから、
２枚の集光性ホログラム５１、５２を重畳して描いた場
合であるが、２枚の集光性ホログラム５１、５２を１つ
の感光材料中に多重記録した場合でも、以下の説明は同
様である。
カラーフィルターにおいて、ホログラムアレー５を構成
する微小ホログラム５′は、図１１の場合のように単一
の集光性ホログラムからなるのではなく、２枚の集光性
ホログラム５１、５２を重畳あるいは１つの感光材料中
に多重記録してなるもので、図１（ａ）の場合及び以下
の説明は、図示の分かりやすさと説明のしやすさから、
２枚の集光性ホログラム５１、５２を重畳して描いた場
合であるが、２枚の集光性ホログラム５１、５２を１つ
の感光材料中に多重記録した場合でも、以下の説明は同
様である。
【００２４】図１１の場合と同様に、微小ホログラム
５′が単一の集光性ホログラムからなっている場合に、
微小ホログラム５′に入射角θで入射する白色のバック
ライト３は、図１（ｂ）に示すような空間的な波長分布
で、微小ホログラム５′に略平行な方向に分散集光され
る。そして、その波長に依存した回折効率分布は、図１
（ｂ）に破線で示すように山形の形状をなし、回折効率
のピーク波長は、例えば５４５ｎｍである。このよう
に、回折効率分布は、回折理論自身からまたホログラム
に厚さがあるため、実際には、図１（ｂ）に示すよう
に、波長に応じてその回折効率が異なってしまい、Ｇ色
領域に回折効率のピーク波長が位置するようにすると、
Ｒ色領域及びＢ色領域の回折効率がＧ色領域に比較して
低下してしまう。そのため、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色における
強度の不揃いが生じ、カラー表示を行う際にカラーバラ
ンス不良として現れてしまう。
５′が単一の集光性ホログラムからなっている場合に、
微小ホログラム５′に入射角θで入射する白色のバック
ライト３は、図１（ｂ）に示すような空間的な波長分布
で、微小ホログラム５′に略平行な方向に分散集光され
る。そして、その波長に依存した回折効率分布は、図１
（ｂ）に破線で示すように山形の形状をなし、回折効率
のピーク波長は、例えば５４５ｎｍである。このよう
に、回折効率分布は、回折理論自身からまたホログラム
に厚さがあるため、実際には、図１（ｂ）に示すよう
に、波長に応じてその回折効率が異なってしまい、Ｇ色
領域に回折効率のピーク波長が位置するようにすると、
Ｒ色領域及びＢ色領域の回折効率がＧ色領域に比較して
低下してしまう。そのため、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色における
強度の不揃いが生じ、カラー表示を行う際にカラーバラ
ンス不良として現れてしまう。
【００２５】これに対して、本発明のホログラムカラー
フィルターにおいては、微小ホログラム５′に同じ入射
角θで入射する白色のバックライト３に対し、一方の集
光性ホログラム５１の回折効率のピーク波長は例えば４
９０ｎｍになるように設定されており、他方の集光性ホ
ログラム５２の回折効率のピーク波長は例えば６００ｎ
ｍになるように設定されている（図１（ｂ）の実線の２
つの山形）。しかも、それらピーク波長の集光位置は、
微小ホログラム５′が単一の集光性ホログラムからなっ
ている場合の対応する波長の光が集光する位置に、少な
くとも微小ホログラム５′の面に沿う方向において、略
一致するように設定されている。なお、実際には、微小
ホログラム５′が単一の集光性ホログラムからなってい
る場合には、微小ホログラム５′からの集光距離（焦点
距離）は波長に応じて若干異なるが（波長が長いと焦点
距離は短く、波長が短いと焦点距離は長くなる。）、ホ
ログラム５１、５２それぞれの回折効率のピーク波長で
のそれぞれの焦点距離は相互に略同じになるように設定
することが望ましい。
フィルターにおいては、微小ホログラム５′に同じ入射
角θで入射する白色のバックライト３に対し、一方の集
光性ホログラム５１の回折効率のピーク波長は例えば４
９０ｎｍになるように設定されており、他方の集光性ホ
ログラム５２の回折効率のピーク波長は例えば６００ｎ
ｍになるように設定されている（図１（ｂ）の実線の２
つの山形）。しかも、それらピーク波長の集光位置は、
微小ホログラム５′が単一の集光性ホログラムからなっ
ている場合の対応する波長の光が集光する位置に、少な
くとも微小ホログラム５′の面に沿う方向において、略
一致するように設定されている。なお、実際には、微小
ホログラム５′が単一の集光性ホログラムからなってい
る場合には、微小ホログラム５′からの集光距離（焦点
距離）は波長に応じて若干異なるが（波長が長いと焦点
距離は短く、波長が短いと焦点距離は長くなる。）、ホ
ログラム５１、５２それぞれの回折効率のピーク波長で
のそれぞれの焦点距離は相互に略同じになるように設定
することが望ましい。
【００２６】以上のように、重畳あるいは多重記録され
ている各ホログラム５１、５２による波長分散の空間的
な波長分布は相互に略一致しており、回折効率のピーク
波長が相互に異なっている。このような２枚のホログラ
ム５１、５２が重畳あるいは多重記録されてなる微小ホ
ログラム５′に同じ入射角θで白色のバックライト３を
入射させると、回折分散光の空間的な波長分布と回折効
率分布は、図１（ｂ）に一点鎖線で示すようになり、そ
の分布の頂上部の広さは、図１（ｂ）に破線で示す分布
の頂上部の広さより広くなる。したがって、Ｒ色領域及
びＢ色領域の回折効率はＧ色領域に比較して余り低下せ
ず、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色における強度が略同じになり、カ
ラー表示を行う際にカラーバランスが補正されることに
なる。なお、重畳あるいは多重記録するホログラムの枚
数（回折効率のピーク波長の数と一致する枚数）として
は、２枚に限らず、３枚以上であってもよく、その場合
も、各ホログラムによる波長分散の空間的な波長分布を
相互に略一致するようにし、かつ、回折効率のピーク波
長が相互に異なるようにして、全体としての回折効率の
波長依存性をより少なくすることができる。
ている各ホログラム５１、５２による波長分散の空間的
な波長分布は相互に略一致しており、回折効率のピーク
波長が相互に異なっている。このような２枚のホログラ
ム５１、５２が重畳あるいは多重記録されてなる微小ホ
ログラム５′に同じ入射角θで白色のバックライト３を
入射させると、回折分散光の空間的な波長分布と回折効
率分布は、図１（ｂ）に一点鎖線で示すようになり、そ
の分布の頂上部の広さは、図１（ｂ）に破線で示す分布
の頂上部の広さより広くなる。したがって、Ｒ色領域及
びＢ色領域の回折効率はＧ色領域に比較して余り低下せ
ず、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色における強度が略同じになり、カ
ラー表示を行う際にカラーバランスが補正されることに
なる。なお、重畳あるいは多重記録するホログラムの枚
数（回折効率のピーク波長の数と一致する枚数）として
は、２枚に限らず、３枚以上であってもよく、その場合
も、各ホログラムによる波長分散の空間的な波長分布を
相互に略一致するようにし、かつ、回折効率のピーク波
長が相互に異なるようにして、全体としての回折効率の
波長依存性をより少なくすることができる。
【００２７】このような複数のホログラム５１、５２が
重畳あるいは多重記録されてなる微小ホログラム５′を
作製するには、３つの方法がある。簡単のために多重記
録の場合を例にあげて説明すると、分かりやすい方の方
法としては、ホログラム感光材料の膨張収縮がないもの
として、図２（ａ）に示すように、再生時の微小ホログ
ラム５′の位置に配置したホログラム感光材料２０に、
まず、一方のピーク波長（上記の例では、例えば４９０
ｎｍ）と同じ波長で再生時のバックライト３と同じ入射
角θで入射する参照光Ｒ1 と、その波長の光が再生時に
集光する点Ｃ1に向かって集光して行く物体光Ｏ1 とを
同時に入射させて第１のホログラム５１を記録し、次い
で、図２（ｂ）に示すように、他方のピーク波長（上記
の例では、例えば６００ｎｍ）と同じ波長で再生時のバ
ックライト３と同じ入射角θで入射する参照光Ｒ2 と、
その波長の光が再生時に集光する点Ｃ2 に向かって集光
して行く物体光Ｏ2 とを同時に入射させて第２のホログ
ラム５２を記録すればよい。３枚以上のホログラムを記
録する場合も同様である。
重畳あるいは多重記録されてなる微小ホログラム５′を
作製するには、３つの方法がある。簡単のために多重記
録の場合を例にあげて説明すると、分かりやすい方の方
法としては、ホログラム感光材料の膨張収縮がないもの
として、図２（ａ）に示すように、再生時の微小ホログ
ラム５′の位置に配置したホログラム感光材料２０に、
まず、一方のピーク波長（上記の例では、例えば４９０
ｎｍ）と同じ波長で再生時のバックライト３と同じ入射
角θで入射する参照光Ｒ1 と、その波長の光が再生時に
集光する点Ｃ1に向かって集光して行く物体光Ｏ1 とを
同時に入射させて第１のホログラム５１を記録し、次い
で、図２（ｂ）に示すように、他方のピーク波長（上記
の例では、例えば６００ｎｍ）と同じ波長で再生時のバ
ックライト３と同じ入射角θで入射する参照光Ｒ2 と、
その波長の光が再生時に集光する点Ｃ2 に向かって集光
して行く物体光Ｏ2 とを同時に入射させて第２のホログ
ラム５２を記録すればよい。３枚以上のホログラムを記
録する場合も同様である。
【００２８】上記図２の作製方法の変形として、微小ホ
ログラム５′と同様に、図１（ｂ）に示したような空間
的な波長分布（ピーク波長が例えば５４５ｎｍ付近にあ
る。）で白色バックライトを分散集光される単一の計算
機ホログラム（ＣＧＨ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｅｎｅｒ
ａｔｅｄ Ｈｏｌｏｇｒａｍ）２１を作製する。これ
は、上記のような分散集光機能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ＣＧＨ２１として作製され
る。そして、図３に示すように、このようにして作製さ
れたＣＧＨ２１のレリーフ面上にホログラム感光材料２
０を密着させるか若干ギャップをおいて重ね合わせ、Ｃ
ＧＨ２１側から図１のバックライト３に相当する角度θ
で、回折効率のピーク波長（上記の例では、例えば４９
０ｎｍと６００ｎｍ）と同じ複数の波長を含む再生照明
光２２を入射させると、この再生照明光２２中の一方の
波長（上記の例では、例えば４９０ｎｍ）の光は、ＣＧ
Ｈ２１で回折されて点Ｃ1 に向かって集光して行く物体
光Ｏ1 となり、この再生照明光２２中の他方の波長（上
記の例では、例えば６００ｎｍ）の光は、ＣＧＨ２１で
回折されて点Ｃ2 に向かって集光して行く物体光Ｏ2 と
なる。また、再生照明光２２の一部はＣＧＨ２１を直進
透過して直進透過光２３となり、ホログラム感光材料２
０中で、物体光Ｏ1 は直進透過光２３の一方の波長の成
分と干渉し、物体光Ｏ2 は他方の波長成分と干渉して、
それぞれ第１のホログラム５１、第２のホログラム５２
を多重記録することになる。回折効率のピーク波長が３
つ以上の場合も同様である。また、上記では、再生照明
光２２として回折効率のピーク波長と同じ複数の波長を
同時に含む光を用いたが、各波長単独で順に照明して各
ホログラムを順次同じホログラム感光材料２０に多重記
録するか、あるいは別のホログラム感光材料２０に別々
に記録して重畳化してもよい。
ログラム５′と同様に、図１（ｂ）に示したような空間
的な波長分布（ピーク波長が例えば５４５ｎｍ付近にあ
る。）で白色バックライトを分散集光される単一の計算
機ホログラム（ＣＧＨ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｅｎｅｒ
ａｔｅｄ Ｈｏｌｏｇｒａｍ）２１を作製する。これ
は、上記のような分散集光機能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ＣＧＨ２１として作製され
る。そして、図３に示すように、このようにして作製さ
れたＣＧＨ２１のレリーフ面上にホログラム感光材料２
０を密着させるか若干ギャップをおいて重ね合わせ、Ｃ
ＧＨ２１側から図１のバックライト３に相当する角度θ
で、回折効率のピーク波長（上記の例では、例えば４９
０ｎｍと６００ｎｍ）と同じ複数の波長を含む再生照明
光２２を入射させると、この再生照明光２２中の一方の
波長（上記の例では、例えば４９０ｎｍ）の光は、ＣＧ
Ｈ２１で回折されて点Ｃ1 に向かって集光して行く物体
光Ｏ1 となり、この再生照明光２２中の他方の波長（上
記の例では、例えば６００ｎｍ）の光は、ＣＧＨ２１で
回折されて点Ｃ2 に向かって集光して行く物体光Ｏ2 と
なる。また、再生照明光２２の一部はＣＧＨ２１を直進
透過して直進透過光２３となり、ホログラム感光材料２
０中で、物体光Ｏ1 は直進透過光２３の一方の波長の成
分と干渉し、物体光Ｏ2 は他方の波長成分と干渉して、
それぞれ第１のホログラム５１、第２のホログラム５２
を多重記録することになる。回折効率のピーク波長が３
つ以上の場合も同様である。また、上記では、再生照明
光２２として回折効率のピーク波長と同じ複数の波長を
同時に含む光を用いたが、各波長単独で順に照明して各
ホログラムを順次同じホログラム感光材料２０に多重記
録するか、あるいは別のホログラム感光材料２０に別々
に記録して重畳化してもよい。
【００２９】なお、このような複製により得られたホロ
グラムをそのままホログラムカラーフィルター５として
用いてもよいが、この複製ホログラムを原版として用
い、この原版を図３のＣＧＨ２１の代わりに配置して同
様に複製することによってホログラムカラーフィルター
５とすることが望ましい。このように、ＣＧＨ２１から
同様な複製を２度以上繰り返してホログラムカラーフィ
ルター５を得る場合は、最後の複製以外の複製の段階で
は、ホログラム感光材料２０として体積位相型のホログ
ラム感光材料を用いることが、次の複製を効率的に行わ
せる上で望ましい。
グラムをそのままホログラムカラーフィルター５として
用いてもよいが、この複製ホログラムを原版として用
い、この原版を図３のＣＧＨ２１の代わりに配置して同
様に複製することによってホログラムカラーフィルター
５とすることが望ましい。このように、ＣＧＨ２１から
同様な複製を２度以上繰り返してホログラムカラーフィ
ルター５を得る場合は、最後の複製以外の複製の段階で
は、ホログラム感光材料２０として体積位相型のホログ
ラム感光材料を用いることが、次の複製を効率的に行わ
せる上で望ましい。
【００３０】複数のホログラム５１、５２が重畳あるい
は多重記録されてなる微小ホログラム５′を作製するも
う一つの方法としては、両ピーク波長（上記の例では、
４９０ｎｍと６００ｎｍ）間の何れかの１つの波長（例
えば、５４５ｎｍ）の光を共通に用いて２つのホログラ
ム５１、５２を多重記録する方法である。この方法は、
図４に示すように、再生時のバックライト３の入射角θ
に対して所定の角度δ1 大きな入射角で、再生時の微小
ホログラム５′の位置に配置したホログラム感光材料２
０に参照光Ｒ1 （一点鎖線）を入射させ、同時に入射さ
せる物体光としては、その波長（例えば、５４５ｎｍ）
の光が再生時に集光する点Ｃに向かって集光して行く物
体光Ｏ（破線）を用いてホログラム５１を記録し、次い
で、再生時のバックライト３の入射角θに対して所定の
角度δ2 小さな入射角でホログラム感光材料２０に参照
光Ｒ2 （二点鎖線）を入射させ、同時に入射させる物体
光としては、上記と同様にその波長（例えば、５４５ｎ
ｍ）の光が再生時に集光する点Ｃに向かって集光して行
く物体光Ｏ（破線）を用いてホログラム５２を記録する
方法である。
は多重記録されてなる微小ホログラム５′を作製するも
う一つの方法としては、両ピーク波長（上記の例では、
４９０ｎｍと６００ｎｍ）間の何れかの１つの波長（例
えば、５４５ｎｍ）の光を共通に用いて２つのホログラ
ム５１、５２を多重記録する方法である。この方法は、
図４に示すように、再生時のバックライト３の入射角θ
に対して所定の角度δ1 大きな入射角で、再生時の微小
ホログラム５′の位置に配置したホログラム感光材料２
０に参照光Ｒ1 （一点鎖線）を入射させ、同時に入射さ
せる物体光としては、その波長（例えば、５４５ｎｍ）
の光が再生時に集光する点Ｃに向かって集光して行く物
体光Ｏ（破線）を用いてホログラム５１を記録し、次い
で、再生時のバックライト３の入射角θに対して所定の
角度δ2 小さな入射角でホログラム感光材料２０に参照
光Ｒ2 （二点鎖線）を入射させ、同時に入射させる物体
光としては、上記と同様にその波長（例えば、５４５ｎ
ｍ）の光が再生時に集光する点Ｃに向かって集光して行
く物体光Ｏ（破線）を用いてホログラム５２を記録する
方法である。
【００３１】このように、両ピーク波長間の何れかの１
つの波長の光を共通に用いて２つのホログラムを多重記
録する場合、参照光Ｒ1 で記録されたホログラム５１に
入射角θで白色バックライト３を入射させると、ホログ
ラム５１の最も回折効率が高くなる波長は記録時の波長
よりより短波長側にずれ、そのずれた波長の集光位置は
図４の点Ｃより左側にずれるようになる。すなわち、こ
のホログラム５１は図２（ａ）で記録したホログラム５
１と同様なものになる。他方、参照光Ｒ2 で記録された
ホログラム５２に入射角θで白色バックライト３を入射
させると、ホログラム５２の最も回折効率が高くなる波
長は記録時の波長よりより長波長側にずれ、そのずれた
波長の集光位置は図４の点Ｃより右側にずれるようにな
る。すなわち、このホログラム５２は図２（ｂ）で記録
したホログラム５２と同様なものになる。このことは、
記録されるホログラム干渉縞として厚さの薄いブラッグ
格子を考えれば簡単に説明できる。なお、図２と図４の
方法で記録されるホログラム５１、５２の空間的な波長
分布が同じになるには、再生時の両ピーク波長の主光線
の間のなす角をφとする（図１）場合に、記録時の参照
光の入射角のずれの和（δ1 ＋δ2 ）をφに略等しく設
定する必要がある。また、記録時の波長が両ピーク波長
の中間の波長である場合には、δ1 ＝δ2 ＝φ／２に設
定できる。なお、この方法による場合も、異なる３つ以
上の回折効率のピーク波長に対して３枚以上のホログラ
ムを同様の原理で記録することができる。
つの波長の光を共通に用いて２つのホログラムを多重記
録する場合、参照光Ｒ1 で記録されたホログラム５１に
入射角θで白色バックライト３を入射させると、ホログ
ラム５１の最も回折効率が高くなる波長は記録時の波長
よりより短波長側にずれ、そのずれた波長の集光位置は
図４の点Ｃより左側にずれるようになる。すなわち、こ
のホログラム５１は図２（ａ）で記録したホログラム５
１と同様なものになる。他方、参照光Ｒ2 で記録された
ホログラム５２に入射角θで白色バックライト３を入射
させると、ホログラム５２の最も回折効率が高くなる波
長は記録時の波長よりより長波長側にずれ、そのずれた
波長の集光位置は図４の点Ｃより右側にずれるようにな
る。すなわち、このホログラム５２は図２（ｂ）で記録
したホログラム５２と同様なものになる。このことは、
記録されるホログラム干渉縞として厚さの薄いブラッグ
格子を考えれば簡単に説明できる。なお、図２と図４の
方法で記録されるホログラム５１、５２の空間的な波長
分布が同じになるには、再生時の両ピーク波長の主光線
の間のなす角をφとする（図１）場合に、記録時の参照
光の入射角のずれの和（δ1 ＋δ2 ）をφに略等しく設
定する必要がある。また、記録時の波長が両ピーク波長
の中間の波長である場合には、δ1 ＝δ2 ＝φ／２に設
定できる。なお、この方法による場合も、異なる３つ以
上の回折効率のピーク波長に対して３枚以上のホログラ
ムを同様の原理で記録することができる。
【００３２】ところで、図４に関する以上の説明で、両
ホログラム５１、５２記録時の物体光は同じ光束Ｏ（破
線）としたが、ホログラム５１の最も回折効率が高くな
る波長はより短波長側にずれ、そのずれた波長の集光位
置は図４の点Ｃより左側にずれると共に、ホログラム５
１（ホログラム感光材料２０）よりより離れた点に集光
することになる。これとは逆に、ホログラム５２の最も
回折効率が高くなる波長はより長波長側にずれ、そのず
れた波長の集光位置は図４の点Ｃより右側にずれると共
に、ホログラム５２（ホログラム感光材料２０）により
近い点に集光することになる。したがって、ホログラム
５１、５２それぞれの回折効率のピーク波長でのそれぞ
れの焦点距離を相互に略同じするには、ホログラム５１
記録時の物体光Ｏ1 としては、点Ｃよりホログラム感光
材料２０により近い点Ｃ1'に集光する光束を、逆に、ホ
ログラム５２記録時の物体光Ｏ2 としては、ホログラム
感光材料２０に対し点Ｃよりより離れた点Ｃ2'に集光す
る光束をそれぞれ用いればよい。
ホログラム５１、５２記録時の物体光は同じ光束Ｏ（破
線）としたが、ホログラム５１の最も回折効率が高くな
る波長はより短波長側にずれ、そのずれた波長の集光位
置は図４の点Ｃより左側にずれると共に、ホログラム５
１（ホログラム感光材料２０）よりより離れた点に集光
することになる。これとは逆に、ホログラム５２の最も
回折効率が高くなる波長はより長波長側にずれ、そのず
れた波長の集光位置は図４の点Ｃより右側にずれると共
に、ホログラム５２（ホログラム感光材料２０）により
近い点に集光することになる。したがって、ホログラム
５１、５２それぞれの回折効率のピーク波長でのそれぞ
れの焦点距離を相互に略同じするには、ホログラム５１
記録時の物体光Ｏ1 としては、点Ｃよりホログラム感光
材料２０により近い点Ｃ1'に集光する光束を、逆に、ホ
ログラム５２記録時の物体光Ｏ2 としては、ホログラム
感光材料２０に対し点Ｃよりより離れた点Ｃ2'に集光す
る光束をそれぞれ用いればよい。
【００３３】さて、図４の方法で複数のホログラムを記
録するには、それぞれのホログラムを記録するのに同じ
波長の光を用いるため、同時に多重露光により作製する
ことはできない。その理由は、参照光Ｒ1 とＲ2 と、物
体光Ｏ1 とＯ2 と、あるいは、参照光Ｒ1 と物体光Ｏ2
と、参照光Ｒ2 と物体光Ｏ1 とが相互に干渉して不要の
干渉縞を発生記録してしまうためである。そのため、複
数のホログラムは順に露光して多重記録される。この不
要の干渉縞の発生を防止して同時に多重露光するために
は、一方の光と他方の光が干渉しないようにすればよ
い。そのためには、一方のホログラム５１を記録する光
をＰ偏光とし、他方のホログラム５２を記録する光をＳ
偏光とすれば、両者は干渉しないので、上記のような不
要干渉縞は発生しない。この代わりに、一方のホログラ
ム５１を記録する光の光源（レーザー）と他方のホログ
ラム５２を記録する光の光源（レーザー）を別のものと
すればよい。光源が異なれば、波長が同じでも可干渉性
がないので、上記のような不要干渉縞は発生しない。
録するには、それぞれのホログラムを記録するのに同じ
波長の光を用いるため、同時に多重露光により作製する
ことはできない。その理由は、参照光Ｒ1 とＲ2 と、物
体光Ｏ1 とＯ2 と、あるいは、参照光Ｒ1 と物体光Ｏ2
と、参照光Ｒ2 と物体光Ｏ1 とが相互に干渉して不要の
干渉縞を発生記録してしまうためである。そのため、複
数のホログラムは順に露光して多重記録される。この不
要の干渉縞の発生を防止して同時に多重露光するために
は、一方の光と他方の光が干渉しないようにすればよ
い。そのためには、一方のホログラム５１を記録する光
をＰ偏光とし、他方のホログラム５２を記録する光をＳ
偏光とすれば、両者は干渉しないので、上記のような不
要干渉縞は発生しない。この代わりに、一方のホログラ
ム５１を記録する光の光源（レーザー）と他方のホログ
ラム５２を記録する光の光源（レーザー）を別のものと
すればよい。光源が異なれば、波長が同じでも可干渉性
がないので、上記のような不要干渉縞は発生しない。
【００３４】さて、複数のホログラム５１、５２が重畳
あるいは多重記録されてなる微小ホログラム５′を作製
するさらにもう一つの方法としては、図４に類似の配置
で、両ピーク波長（上記の例では、４９０ｎｍと６００
ｎｍ）間の何れかの異なる２つの波長λ1 、λ2 の光を
用いて２つのホログラム５１、５２を多重記録する方法
である。この方法は、図４の方法で、まず、波長λ1 の
光を用いて回折効率のピークが短波長側にあるホログラ
ム５１（λ1 ）と長波長側にあるホログラム５２
（λ1 ）を作製し、これとは別に、異なる波長λ2 の光
を用いて同様に回折効率のピークが短波長側にあるホロ
グラム５１（λ2 ）と長波長側にあるホログラム５２
（λ2 ）を作製すると考える。これらの４枚のホログラ
ム５１（λ1 ）、ホログラム５２（λ1 ）、ホログラム
５１（λ2 ）、ホログラム５２（λ2 ）による波長分散
の空間的な波長分布は相互に略一致している。そして、
その後、ホログラム５１（λ1 ）とホログラム５２（λ
2 ）を組み合わせるか、ホログラム５１（λ2 ）とホロ
グラム５２（λ1 ）を組み合わせるたと考えると、第１
の方法（図２、図３）あるいは第２の方法（図４）によ
る場合と同様に、回折効率のピーク波長が相互に異な
り、波長分散の空間的な波長分布は相互に略一致してい
る複数のホログラムを重畳あるいは多重記録したものが
得られる。具体的には、図５に示すように、再生時のバ
ックライト３の入射角θに対して所定の角度δ1大きな
入射角の波長λ1 の参照光Ｒλ1 （一点鎖線）と、波長
λ1 の点Ｃ1'に向かって集光して行く物体光Ｏλ1 を用
いてホログラム５１（λ1 ）を記録し、それと同時にあ
るいはそれに次いで、再生時のバックライト３の入射角
θに対して所定の角度δ2 小さな入射角の波長λ2 の参
照光Ｒλ2 （一点鎖線）と、波長λ2 の点Ｃ2'に向かっ
て集光して行く物体光Ｏλ2 を用いてホログラム５２
（λ2）を記録するようにすればよい。なお、この際の
角度δ1 、δ2 の大きさ、点Ｃ1'、Ｃ2'の位置は、波長
λ1 、λ2 に応じて第２の方法と同様の考え方から決め
られる。
あるいは多重記録されてなる微小ホログラム５′を作製
するさらにもう一つの方法としては、図４に類似の配置
で、両ピーク波長（上記の例では、４９０ｎｍと６００
ｎｍ）間の何れかの異なる２つの波長λ1 、λ2 の光を
用いて２つのホログラム５１、５２を多重記録する方法
である。この方法は、図４の方法で、まず、波長λ1 の
光を用いて回折効率のピークが短波長側にあるホログラ
ム５１（λ1 ）と長波長側にあるホログラム５２
（λ1 ）を作製し、これとは別に、異なる波長λ2 の光
を用いて同様に回折効率のピークが短波長側にあるホロ
グラム５１（λ2 ）と長波長側にあるホログラム５２
（λ2 ）を作製すると考える。これらの４枚のホログラ
ム５１（λ1 ）、ホログラム５２（λ1 ）、ホログラム
５１（λ2 ）、ホログラム５２（λ2 ）による波長分散
の空間的な波長分布は相互に略一致している。そして、
その後、ホログラム５１（λ1 ）とホログラム５２（λ
2 ）を組み合わせるか、ホログラム５１（λ2 ）とホロ
グラム５２（λ1 ）を組み合わせるたと考えると、第１
の方法（図２、図３）あるいは第２の方法（図４）によ
る場合と同様に、回折効率のピーク波長が相互に異な
り、波長分散の空間的な波長分布は相互に略一致してい
る複数のホログラムを重畳あるいは多重記録したものが
得られる。具体的には、図５に示すように、再生時のバ
ックライト３の入射角θに対して所定の角度δ1大きな
入射角の波長λ1 の参照光Ｒλ1 （一点鎖線）と、波長
λ1 の点Ｃ1'に向かって集光して行く物体光Ｏλ1 を用
いてホログラム５１（λ1 ）を記録し、それと同時にあ
るいはそれに次いで、再生時のバックライト３の入射角
θに対して所定の角度δ2 小さな入射角の波長λ2 の参
照光Ｒλ2 （一点鎖線）と、波長λ2 の点Ｃ2'に向かっ
て集光して行く物体光Ｏλ2 を用いてホログラム５２
（λ2）を記録するようにすればよい。なお、この際の
角度δ1 、δ2 の大きさ、点Ｃ1'、Ｃ2'の位置は、波長
λ1 、λ2 に応じて第２の方法と同様の考え方から決め
られる。
【００３５】ところで、以上の説明では、重畳あるいは
１つの感光材料中に多重記録する集光性ホログラム５
１、５２の波長分散の空間的な波長分布は相互に一致し
ているのものとしていたが、特に、２枚のホログラムを
別々の感光材料中に記録して重畳化する場合、両者の波
長分散の空間的な波長分布が同じであると、両者の回折
効率のピーク波長が異なっていても、回折効率を表す曲
線が重なる波長領域（図１（ｂ）の実線参照）におい
て、バックライト３中の１枚目のホログラム５１で回折
された光が全て２枚目のホログラム５２を透過するので
はなく、一部分２枚目のホログラム５２で再度回折さ
れ、バックライト３が直進する方向へ向いてしまう問題
が生じる。この現象は、１枚目のホログラム５１のホロ
グラムで回折された波面は、２枚目のホログラム５２を
記録するときの物体波面と同じになり、その１枚目で回
折された波面は２枚目で記録時の参照波面方向に回折さ
れるとして簡単に理解できる。この現象を防止するに
は、２枚のホログラム５１、５２の波長分散の空間的な
波長分布が相互に若干ずれたものになるように、それら
の記録時の諸パラメータを考慮すればよい。すなわち、
図６に模式的に示すように、入射角θで入射する白色の
バックライト３が集光性ホログラム５１のみによって分
散分光されたスペクトル（空間的な波長分布）を６１、
集光性ホログラム５２のみによって分散分光されたスペ
クトルを６２とするとき、両スペクトル６１、６２の位
置が同じになるのではなく相互に若干ずれた特性になる
ように、ホログラム５１、５２を作製する。具体的なず
れ量としては、分光された中心波長（図の場合は、５４
５ｎｍ）の主光線間の角度Δで表したとき、Δが１°以
上になるように設定すれば十分である。この程度のスペ
クトル位置のずれなら色再現性には何ら問題がない。別
の言い方をすれば、上記ずれ量の上限は、色再現性を損
なわない範囲で決められる。
１つの感光材料中に多重記録する集光性ホログラム５
１、５２の波長分散の空間的な波長分布は相互に一致し
ているのものとしていたが、特に、２枚のホログラムを
別々の感光材料中に記録して重畳化する場合、両者の波
長分散の空間的な波長分布が同じであると、両者の回折
効率のピーク波長が異なっていても、回折効率を表す曲
線が重なる波長領域（図１（ｂ）の実線参照）におい
て、バックライト３中の１枚目のホログラム５１で回折
された光が全て２枚目のホログラム５２を透過するので
はなく、一部分２枚目のホログラム５２で再度回折さ
れ、バックライト３が直進する方向へ向いてしまう問題
が生じる。この現象は、１枚目のホログラム５１のホロ
グラムで回折された波面は、２枚目のホログラム５２を
記録するときの物体波面と同じになり、その１枚目で回
折された波面は２枚目で記録時の参照波面方向に回折さ
れるとして簡単に理解できる。この現象を防止するに
は、２枚のホログラム５１、５２の波長分散の空間的な
波長分布が相互に若干ずれたものになるように、それら
の記録時の諸パラメータを考慮すればよい。すなわち、
図６に模式的に示すように、入射角θで入射する白色の
バックライト３が集光性ホログラム５１のみによって分
散分光されたスペクトル（空間的な波長分布）を６１、
集光性ホログラム５２のみによって分散分光されたスペ
クトルを６２とするとき、両スペクトル６１、６２の位
置が同じになるのではなく相互に若干ずれた特性になる
ように、ホログラム５１、５２を作製する。具体的なず
れ量としては、分光された中心波長（図の場合は、５４
５ｎｍ）の主光線間の角度Δで表したとき、Δが１°以
上になるように設定すれば十分である。この程度のスペ
クトル位置のずれなら色再現性には何ら問題がない。別
の言い方をすれば、上記ずれ量の上限は、色再現性を損
なわない範囲で決められる。
【００３６】さて、図２〜図５に説明したような作製方
法で重畳あるいは多重記録されてなる微小ホログラム
５′を作製するには、例えば次に示すような層構成のホ
ログラム感光材料２０を用いることができる。
法で重畳あるいは多重記録されてなる微小ホログラム
５′を作製するには、例えば次に示すような層構成のホ
ログラム感光材料２０を用いることができる。
【００３７】１層多重記録 記録する複数の波長全てに感度を有する１層のホログラ
ム記録感材中に干渉縞を多重記録する場合、複数のホロ
グラム５１、５２は、ピッチの異なる干渉縞として、例
えば図７（ａ）に示すような層構成のホログラム感光材
料２０を用いて記録する。この場合は、干渉縞を１層中
に重畳記録するため、屈折率変調Δｎの分配条件を最適
化する必要がある。米国デュポン社からオムニデックス
の商標で上市されている、モノマーの移動により記録す
るタイプのフォトポリマーホログラム記録感材では、多
重記録する場合にはモノマーの相対的な移動距離を低減
することができ、単色記録時よりもΔｎの和を向上する
ことも可能である。
ム記録感材中に干渉縞を多重記録する場合、複数のホロ
グラム５１、５２は、ピッチの異なる干渉縞として、例
えば図７（ａ）に示すような層構成のホログラム感光材
料２０を用いて記録する。この場合は、干渉縞を１層中
に重畳記録するため、屈折率変調Δｎの分配条件を最適
化する必要がある。米国デュポン社からオムニデックス
の商標で上市されている、モノマーの移動により記録す
るタイプのフォトポリマーホログラム記録感材では、多
重記録する場合にはモノマーの相対的な移動距離を低減
することができ、単色記録時よりもΔｎの和を向上する
ことも可能である。
【００３８】多層分離記録 記録する複数の波長の少なくとも１つの波長に感度を有
するホログラム記録感材を透明なスペーサー層を介して
積層し、干渉縞を分割形成する場合、例えば図７（ｂ）
に示すような層構成のホログラム感光材料２０を用い
る。米国デュポン社からオムニデックスの商標で上市さ
れている、モノマーの移動により記録するタイプのフォ
トポリマーホログラム記録感材では、スペーサー層が存
在しないので、ホログラム記録感材間でモノマー移動も
起こるため、干渉縞を正確に記録できない場合がある。
そこで、図７（ｂ）に示すように、各々の波長のレーザ
光に優先的に感度を有するホログラム記録感材をスペー
サー層を介在させ積層しておけば、各々の感材に所望の
干渉縞を分離記録できるという点で有利である。
するホログラム記録感材を透明なスペーサー層を介して
積層し、干渉縞を分割形成する場合、例えば図７（ｂ）
に示すような層構成のホログラム感光材料２０を用い
る。米国デュポン社からオムニデックスの商標で上市さ
れている、モノマーの移動により記録するタイプのフォ
トポリマーホログラム記録感材では、スペーサー層が存
在しないので、ホログラム記録感材間でモノマー移動も
起こるため、干渉縞を正確に記録できない場合がある。
そこで、図７（ｂ）に示すように、各々の波長のレーザ
光に優先的に感度を有するホログラム記録感材をスペー
サー層を介在させ積層しておけば、各々の感材に所望の
干渉縞を分離記録できるという点で有利である。
【００３９】次に、図８は本発明によるホログラムカラ
ーフィルター５の１つの具体例を示すもので、従来の単
一ホログラムからなる微小ホログラム５′（図１１）の
波長に依存した回折効率（図の丸印の曲線。ピークは５
２０ｎｍにある。）、本発明に基づいた１つのホログラ
ム５１の回折効率（図の三角印の曲線。ピークは４９０
ｎｍにある。）、他のホログラム５２の回折効率（図の
四角印の曲線。ピークは６００ｎｍにある。）、及び、
両ホログラム５１、５２を多重化したものの合成の回折
効率（図のバツ印の曲線）を示してある。なお、従来の
単一ホログラムは、厚さ６μｍで平均屈折率ｎ＝１．５
２のフォトポリマーに屈折率変調Δｎ＝０．０３５で記
録した位相分布型のものであり、ホログラム５１、５２
は厚さ１２μｍで平均屈折率ｎ＝１．５２のフォトポリ
マーに屈折率変調Δｎ＝０．０２０でそれぞれ記録した
位相分布型のものである。
ーフィルター５の１つの具体例を示すもので、従来の単
一ホログラムからなる微小ホログラム５′（図１１）の
波長に依存した回折効率（図の丸印の曲線。ピークは５
２０ｎｍにある。）、本発明に基づいた１つのホログラ
ム５１の回折効率（図の三角印の曲線。ピークは４９０
ｎｍにある。）、他のホログラム５２の回折効率（図の
四角印の曲線。ピークは６００ｎｍにある。）、及び、
両ホログラム５１、５２を多重化したものの合成の回折
効率（図のバツ印の曲線）を示してある。なお、従来の
単一ホログラムは、厚さ６μｍで平均屈折率ｎ＝１．５
２のフォトポリマーに屈折率変調Δｎ＝０．０３５で記
録した位相分布型のものであり、ホログラム５１、５２
は厚さ１２μｍで平均屈折率ｎ＝１．５２のフォトポリ
マーに屈折率変調Δｎ＝０．０２０でそれぞれ記録した
位相分布型のものである。
【００４０】また、図９、図１０は別の具体例を示すも
ので、図１０に比較例として、厚さ６μｍで平均屈折率
ｎ＝１．５２のフォトポリマーに、波長５１４ｎｍの単
色を用いて屈折率変調Δｎ＝０．０３５で単一ホログラ
ムからなる微小ホログラム５′（図１１）を記録した場
合の波長に依存した回折効率を示し、図９に本発明に基
づいて、同じフォトポリマーに波長４５７ｎｍと６４７
ｎｍを用いてホログラム５１とホログラム５２を記録し
た場合（Δｎの分配は、４５７ｎｍに０．０１５、６４
７ｎｍに０．０２）の各ホログラムの回折効率と、両ホ
ログラム５１、５２を多重化したものの合成の回折効率
を示してある。
ので、図１０に比較例として、厚さ６μｍで平均屈折率
ｎ＝１．５２のフォトポリマーに、波長５１４ｎｍの単
色を用いて屈折率変調Δｎ＝０．０３５で単一ホログラ
ムからなる微小ホログラム５′（図１１）を記録した場
合の波長に依存した回折効率を示し、図９に本発明に基
づいて、同じフォトポリマーに波長４５７ｎｍと６４７
ｎｍを用いてホログラム５１とホログラム５２を記録し
た場合（Δｎの分配は、４５７ｎｍに０．０１５、６４
７ｎｍに０．０２）の各ホログラムの回折効率と、両ホ
ログラム５１、５２を多重化したものの合成の回折効率
を示してある。
【００４１】これら具体例から、本発明によるホログラ
ムカラーフィルターによると、回折効率分布が単一ホロ
グラムからなる従来のものに比較してより広くなだらか
で、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色における強度が略同じにでき、カ
ラー表示を行う際のカラーバランスを補正することがで
きることが分かる。また、ピーク波長の数（ホログラム
枚数）、ピーク波長の組み合わせ、それぞれのホログラ
ムの回折効率分布曲線の形を変えることにより、カラー
バランスを任意に制御できることも分かる。したがっ
て、ブラック・マトリックスの開口部パターンの形状、
光源の分光スペクトル分布等によって崩れたカラーバラ
ンスを補正することができる。
ムカラーフィルターによると、回折効率分布が単一ホロ
グラムからなる従来のものに比較してより広くなだらか
で、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色における強度が略同じにでき、カ
ラー表示を行う際のカラーバランスを補正することがで
きることが分かる。また、ピーク波長の数（ホログラム
枚数）、ピーク波長の組み合わせ、それぞれのホログラ
ムの回折効率分布曲線の形を変えることにより、カラー
バランスを任意に制御できることも分かる。したがっ
て、ブラック・マトリックスの開口部パターンの形状、
光源の分光スペクトル分布等によって崩れたカラーバラ
ンスを補正することができる。
【００４２】以上、本発明のホログラムカラーフィルタ
ーの原理と実施例を説明してきたが、本発明はこれらに
限定されず種々の変形が可能である。また、本発明のホ
ログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置をその
まま直視型の液晶表示装置として、あるいは、投影表示
装置用の空間変調素子として利用して液晶投影表示装置
として利用することもできる。
ーの原理と実施例を説明してきたが、本発明はこれらに
限定されず種々の変形が可能である。また、本発明のホ
ログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置をその
まま直視型の液晶表示装置として、あるいは、投影表示
装置用の空間変調素子として利用して液晶投影表示装置
として利用することもできる。
【００４３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のホログラムカラーフィルターによると、ホログラムカ
ラーフィルターを構成する要素集光性ホログラム、ある
いは、平行で一様な干渉縞からなるホログラムを、複数
枚のホログラムが重畳あるいは多重記録されてなるもの
で構成し、所定の角度をなして入射する白色光に対し
て、各ホログラムによる波長分散の空間的な波長分布は
相互に略一致しており、かつ、回折効率のピーク波長が
相互に異なっているようにしているので、全ホログラム
の合成の回折効率分布は、単一のもので構成する場合よ
りも、例えば広くなだらかにできるので、カラーバラン
スを良好にとることができる。また、ブラック・マトリ
ックスの開口部パターンの形状、光源の分光スペクトル
分布等によって崩れたカラーバランスを任意に制御する
こともでき、簡単な構成でカラーバランスを補正して最
適な色再現を行うことができる。
のホログラムカラーフィルターによると、ホログラムカ
ラーフィルターを構成する要素集光性ホログラム、ある
いは、平行で一様な干渉縞からなるホログラムを、複数
枚のホログラムが重畳あるいは多重記録されてなるもの
で構成し、所定の角度をなして入射する白色光に対し
て、各ホログラムによる波長分散の空間的な波長分布は
相互に略一致しており、かつ、回折効率のピーク波長が
相互に異なっているようにしているので、全ホログラム
の合成の回折効率分布は、単一のもので構成する場合よ
りも、例えば広くなだらかにできるので、カラーバラン
スを良好にとることができる。また、ブラック・マトリ
ックスの開口部パターンの形状、光源の分光スペクトル
分布等によって崩れたカラーバランスを任意に制御する
こともでき、簡単な構成でカラーバランスを補正して最
適な色再現を行うことができる。
【図１】本発明によるホログラムカラーフィルターの原
理を説明するための図である。
理を説明するための図である。
【図２】本発明によるホログラムカラーフィルターの第
１の作製方法を説明するための図である。
１の作製方法を説明するための図である。
【図３】図２の作製方法の変形方法を説明するための図
である。
である。
【図４】本発明によるホログラムカラーフィルターの第
２の作製方法を説明するための図である。
２の作製方法を説明するための図である。
【図５】本発明によるホログラムカラーフィルターの第
３の作製方法を説明するための図である。
３の作製方法を説明するための図である。
【図６】重畳した２枚目のホログラムで再度回折される
ことを防止する配置を説明するための図である。
ことを防止する配置を説明するための図である。
【図７】本発明の作製方法に用いるホログラム感光材料
の層構成を例示する図である。
の層構成を例示する図である。
【図８】本発明の１つの具体例の波長に対する回折効率
分布を示す図である。
分布を示す図である。
【図９】本発明の別の具体例の波長に対する回折効率分
布を示す図である。
布を示す図である。
【図１０】図９の比較例である単色波長による記録の回
折効率分布を示す図である。
折効率分布を示す図である。
【図１１】従来の第１のタイプ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。
ルターを用いた液晶表示装置の断面図である。
【図１２】従来の第２のタイプ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。
ルターを用いた液晶表示装置の断面図である。
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 ７…ホログラム ８…マイクロレンズアレー ８′…マイクロレンズ １０…ホログラムカラーフィルター ２０…ホログラム感光材料 ２１…計算機ホログラム（ＣＧＨ） ２２…再生照明光 ２３…直進透過光 ５１、５２…集光性ホログラム ６１、６２…スペクトル Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒλ1 、Ｒλ2 …参照光 Ｏ、Ｏ1 、Ｏ2 、Ｏλ1 、Ｏλ2 …物体光 Ｃ、Ｃ1 、Ｃ2 、Ｃ1'、Ｃ2'…集光点
Claims (10)
- 【請求項１】 要素集光性ホログラムのアレーからな
り、その各要素集光性ホログラムが、ホログラム記録面
の法線に対して所定の角度をなして入射する白色光をホ
ログラム記録面に略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において、 前記要素集光性ホログラムは、複数枚のホログラムが重
畳あるいは多重記録されてなるものであり、前記の所定
の角度をなして入射する白色光に対して、各ホログラム
による波長分散の空間的な波長分布は相互に略一致して
おり、かつ、回折効率のピーク波長が相互に異なってい
ることを特徴とするホログラムカラーフィルター。 - 【請求項２】 前記の重畳あるいは多重記録されたホロ
グラムそれぞれの回折効率のピーク波長での集光距離が
相互に略同じであることを特徴とする請求項１記載のホ
ログラムカラーフィルター。 - 【請求項３】 平行で一様な干渉縞からなるホログラム
とその入射側あるいは射出側に配置された要素集光性レ
ンズのアレーとからなり、その平行で一様な干渉縞から
なるホログラムと要素集光性レンズの複合体各々が、ホ
ログラム記録面の法線に対して所定の角度をなして入射
する白色光をホログラム記録面に略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において、 前記の平行で一様な干渉縞からなるホログラムは、複数
枚のホログラムが重畳あるいは多重記録されてなるもの
であり、前記の所定の角度をなして入射する白色光に対
して、各ホログラムによる波長分散の空間的な波長分布
は相互に略一致しており、かつ、回折効率のピーク波長
が相互に異なっていることを特徴とするホログラムカラ
ーフィルター。 - 【請求項４】 前記の重畳あるいは多重記録されたホロ
グラムによる波長分散の空間的な波長分布が中心波長の
主光線間の角度で１°以上ずれていることを特徴とする
請求項１から３の何れか１項記載のホログラムカラーフ
ィルター。 - 【請求項５】 画素間にブラック・マトリックスを配置
したカラー液晶表示装置に用いることを特徴とする請求
項１から４の何れか１項記載のホログラムカラーフィル
ター。 - 【請求項６】 要素集光性ホログラムのアレーからな
り、その各要素集光性ホログラムが、ホログラム記録面
の法線に対して所定の角度をなして入射する白色光をホ
ログラム記録面に略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であって、前記要素集光性
ホログラムは、複数枚のホログラムが重畳あるいは多重
記録されてなるものであり、前記の所定の角度をなして
入射する白色光に対して、各ホログラムによる波長分散
の空間的な波長分布は相互に略一致しており、かつ、回
折効率のピーク波長が相互に異なっているホログラムカ
ラーフィルターの作製方法において、 前記ピーク波長の１つと同じ波長の光を用いて、再生時
の白色光と同じ入射角で入射する参照光と、その波長の
光が再生時に集光する点に向かって集光して行く物体光
とを同時にホログラム感光材料に入射させて第１のホロ
グラムを記録し、時間的に同時あるいは順次、前記ピー
ク波長の別の１つと同じ波長の光を用いて、同様に第２
のホログラムを記録し、同様の記録を複数回行うことを
特徴とするホログラムカラーフィルターの作製方法。 - 【請求項７】 前記の各ピーク波長における物体光を、
同一計算機ホログラムに再生時の白色光と同じ入射角で
入射させた再生照明光の前記計算機ホログラムによる回
折光として発生させ、前記の各ピーク波長における参照
光を前記再生照明光の前記計算機ホログラムの直進透過
光として発生させることを特徴とする請求項６記載のホ
ログラムカラーフィルターの作製方法。 - 【請求項８】 作製された複数枚のホログラムが重畳あ
るいは多重記録されてなるアレーを計算機ホログラムの
代わりに用い、同様にして物体光と参照光を発生させる
ことにより、同様の記録を複数回行うことを特徴とする
請求項７記載のホログラムカラーフィルターの作製方
法。 - 【請求項９】 要素集光性ホログラムのアレーからな
り、その各要素集光性ホログラムが、ホログラム記録面
の法線に対して所定の角度をなして入射する白色光をホ
ログラム記録面に略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であって、前記要素集光性
ホログラムは、複数枚のホログラムが重畳あるいは多重
記録されてなるものであり、前記の所定の角度をなして
入射する白色光に対して、各ホログラムによる波長分散
の空間的な波長分布は相互に略一致しており、かつ、回
折効率のピーク波長が相互に異なっているホログラムカ
ラーフィルターの作製方法において、 所定波長の光を用いて、再生時の白色光の入射角と異な
る第１の角度で入射する参照光と、その波長の光が再生
時に集光する点に向かって集光して行く物体光とを同時
にホログラム感光材料に入射させて第１のホログラムを
記録し、時間的に同時あるいは順次、前記の所定波長の
光を用いて、再生時の白色光の入射角と異なり、前記第
１の角度と異なる第２の角度で入射する参照光と、その
波長の光が再生時に集光する点に向かって集光して行く
物体光とを同時にホログラム感光材料に入射させて第２
のホログラムを記録し、同様の記録を複数回行うことを
特徴とするホログラムカラーフィルターの作製方法。 - 【請求項１０】 要素集光性ホログラムのアレーからな
り、その各要素集光性ホログラムが、ホログラム記録面
の法線に対して所定の角度をなして入射する白色光をホ
ログラム記録面に略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であって、前記要素集光性
ホログラムは、複数枚のホログラムが重畳あるいは多重
記録されてなるものであり、前記の所定の角度をなして
入射する白色光に対して、各ホログラムによる波長分散
の空間的な波長分布は相互に略一致しており、かつ、回
折効率のピーク波長が相互に異なっているホログラムカ
ラーフィルターの作製方法において、 第１の波長の光を用いて、再生時の白色光の入射角と異
なる第１の角度で入射する参照光と、その波長の光が再
生時に集光する点に向かって集光して行く物体光とを同
時にホログラム感光材料に入射させて第１のホログラム
を記録し、時間的に同時あるいは順次、前記第１の波長
と異なる第２の波長の光を用いて、再生時の白色光の入
射角と異なり、前記第１の角度と異なる第２の角度で入
射する参照光と、その波長の光が再生時に集光する点に
向かって集光して行く物体光とを同時にホログラム感光
材料に入射させて第２のホログラムを記録し、同様の記
録を複数回行うことを特徴とするホログラムカラーフィ
ルターの作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29081995A JP3931208B2 (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | ホログラムカラーフィルター及びその作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29081995A JP3931208B2 (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | ホログラムカラーフィルター及びその作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09133804A true JPH09133804A (ja) | 1997-05-20 |
| JP3931208B2 JP3931208B2 (ja) | 2007-06-13 |
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ID=17760899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29081995A Expired - Lifetime JP3931208B2 (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | ホログラムカラーフィルター及びその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3931208B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11352588A (ja) * | 1998-06-08 | 1999-12-24 | Seiko Epson Corp | 照明装置およびそれを用いた投写型表示装置 |
| JP2003195475A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd | ホログラムマスク作製用の露光方法及び装置、並びにホログラムマスクを用いた記録方法 |
-
1995
- 1995-11-09 JP JP29081995A patent/JP3931208B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11352588A (ja) * | 1998-06-08 | 1999-12-24 | Seiko Epson Corp | 照明装置およびそれを用いた投写型表示装置 |
| JP2003195475A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd | ホログラムマスク作製用の露光方法及び装置、並びにホログラムマスクを用いた記録方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3931208B2 (ja) | 2007-06-13 |
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