JPH09330010A - Hologram photographing method - Google Patents

Hologram photographing method

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JPH09330010A
JPH09330010A JP15211596A JP15211596A JPH09330010A JP H09330010 A JPH09330010 A JP H09330010A JP 15211596 A JP15211596 A JP 15211596A JP 15211596 A JP15211596 A JP 15211596A JP H09330010 A JPH09330010 A JP H09330010A
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JP
Japan
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hologram
light
interference fringes
photosensitive material
photographing method
Prior art date
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Pending
Application number
JP15211596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiko Ichikawa
市川信彦
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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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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce undesired interference fringes due to undesired light such as boundary reflection, high order diffraction, is recorded when a hologram is photographed, and copied. SOLUTION: This method is a hologram photographing method having a relief hologram for an original plate 7', arranging photosensitive material 13 close to its relief surface, making a luminous flux 9 incident on the form 7' and copying the interference fringes 31 in the photosensitive material 13 by the interference of the prescribed number-th diffraction light 10' diffracted from the form 7' with incident light or 0-order transmission light 11. Then, for preventing the undesired interference fringes 32 due to the diffraction light 15 excepting the prescribed number-th from being recorded simultaneously, when the photosensitive material 13 is displaced by nearly a half of a pitch ▵2 in the displacing direction of the undesired interference fringes 32 while photographing the hologram, since the undesired interference fringes 32 are canceled each other by themselves to be smoothened, the undesired interference fringes 32 are removed without adversely affecting the interference fringes 31 to be aimed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラム撮影方
法に関し、特に不要干渉縞の記録を低減させるホログラ
ム複製・撮影方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hologram photographing method, and more particularly to a hologram duplication / photographing method for reducing recording of unnecessary interference fringes.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、多くの種類のホログラム光学素子
が実用化されつつある。回折格子、ホログラムレンズ、
ホログラムレンズアレー、ホログラム光偏光素子等の通
常のホログラム光学素子以外に、本出願人は、液晶表示
装置用ホログラムカラーフィルターを特願平5−121
70号等において提案した。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。
2. Description of the Related Art In recent years, many kinds of hologram optical elements have been put into practical use. Diffraction grating, hologram lens,
In addition to ordinary hologram optical elements such as a hologram lens array and a hologram light polarizing element, the present applicant has proposed a hologram color filter for a liquid crystal display device in Japanese Patent Application No. 5-121.
No. 70, etc. 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3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 fine 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4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. 4, a hologram or a diffraction grating having parallel and uniform interference fringes and a condensing lens array arranged on the incident side or the exit side thereof are used as 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】なお、図4の変形として、図5に示すよう
に、マイクロレンズアレー8及び液晶表示素子6の配置
を図4の通りとし、回折格子の作用をする平行で一様な
干渉縞からなるホログラム7をマイクロレンズアレー8
から分離してバックライト3中にその進行方向に対して
略垂直になるように配置しても、同様にバックライトの
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、その利用効率を大幅に向上させたカラ
ーフィルターを実現することができる。
As a modification of FIG. 4, as shown in FIG. 5, the arrangement of the microlens array 8 and the liquid crystal display element 6 is as shown in FIG. Hologram 7 into micro lens array 8
Even if it is disposed in the backlight 3 so as to be substantially perpendicular to the traveling direction, each wavelength component of the backlight can be similarly incident on each liquid crystal cell 6 ′ without waste and without absorption. Thus, a color filter whose use efficiency has been greatly improved can be realized.

【0011】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5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2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6
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6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3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3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。
The color filter 5 composed of the hologram array as described above is manufactured by, for example, a duplication method by the two-beam interference of the multi-point converged light and the zero-order transmitted light emitted from the minute hologram lens array composed of the computer generated hologram (Japanese Patent Application No. 2000-242242). Hei 5-14572). Figure 6 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. 6, 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, the laser beam 9 is made incident from the CGH array 7 ′ side at an angle θ corresponding to the backlight 3 of FIG. 3, and the convergent diffracted light 10 ′ and the straight transmitted light 11 generated by each CGH 5 ″ of the CGH array 7 ′ are hologramed. The CGH array 7'is reproduced by causing interference in the photosensitive layer 13 of the photosensitive 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.

【0012】また、ホログラムカラーフィルター10の
回折格子の作用をする平行で一様な干渉縞からなるホロ
グラム7は、例えば図2に示すように、ガラス基板12
上に感光層13が設けられたホログラム感材18に感光
層13側から相互に角度をなす2つの平行光21、22
を入射させて感光層13中で干渉させて記録することに
より作製される。
The hologram 7 composed of parallel and uniform interference fringes acting as a diffraction grating of the hologram color filter 10 has a glass substrate 12 as shown in FIG.
The hologram light-sensitive material 18 on which the photosensitive layer 13 is provided has two parallel light beams 21 and 22 that form an angle with each other from the photosensitive layer 13 side.
Is made incident to cause interference in the photosensitive layer 13 and recording is performed.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図6の複製
によりホログラムを撮影する場合、レーザ光9はCGH
7′を回折されずに通過する0次光11と+1次方向に
回折される+1次光10′以外に一部+2次方向に回折
される+2次光15(図1)が存在する。本来CGH
7′から複製されるべき干渉縞は0次光11と+1次光
10′の間の干渉縞31(図1実線)であるが、0次光
11と+2次光15も干渉して不要干渉縞32(図1点
線)が記録されてしまう。この干渉縞32は、図3のよ
うなホログラムカラーフィルター5として用いるとき、
バックライト3を所定の位置に波長分散分光して対応す
る画素R、G、Bに入射させるのではなく、迷光成分と
なり、表示のコントラスト、色再現性を阻害することに
なる。
By the way, when the hologram is photographed by the duplication of FIG. 6, the laser beam 9 is CGH.
In addition to the 0th-order light 11 that passes through 7 ′ without being diffracted and the + 1st-order light 10 ′ that is diffracted in the + first-order direction, there is a + second-order light 15 (FIG. 1) that is partially diffracted in the + second-order direction. Originally CGH
The interference fringe to be copied from 7'is the interference fringe 31 (solid line in FIG. 1) between the 0th-order light 11 and the + 1st-order light 10 ', but the 0th-order light 11 and the + 2nd-order light 15 also interfere and are unnecessary interference. The stripe 32 (dotted line in FIG. 1) is recorded. This interference fringe 32 is used as the hologram color filter 5 as shown in FIG.
The backlight 3 does not disperse the light at a predetermined position into the corresponding pixels R, G, and B, but becomes a stray light component, which hinders display contrast and color reproducibility.

【0014】また、図2に示すように、感光層13に同
じ方向から2光束21、22を入射させて干渉させる場
合にも、一部の光(点線)が感光層13を通過し、ガラ
ス基板12の裏面等の界面で反射して再び感光層13へ
戻り、入射光21、22と干渉して感光層13に沿う方
向に不要干渉縞32(点線)が記録されてしまう。この
干渉縞32も、図4のようなホログラムカラーフィルタ
ー10のホログラム7として用いるとき、バックライト
3の一部を所定方向でなく反射方向に回折してしまい、
バックライト3の一部を無駄にしてしまい、その十分な
利用効率を達成することができない。
Also, as shown in FIG. 2, when two light beams 21 and 22 are made incident on the photosensitive layer 13 from the same direction to cause interference, a part of the light (dotted line) passes through the photosensitive layer 13 to cause the glass. The light is reflected by the interface such as the back surface of the substrate 12 and returns to the photosensitive layer 13 again, and interferes with the incident lights 21 and 22, and unnecessary interference fringes 32 (dotted lines) are recorded in the direction along the photosensitive layer 13. When this interference fringe 32 is also used as the hologram 7 of the hologram color filter 10 as shown in FIG. 4, a part of the backlight 3 is diffracted in the reflection direction instead of the predetermined direction,
A part of the backlight 3 is wasted, and it is not possible to achieve sufficient utilization efficiency.

【0015】以上は、ホログラムとしてホログラムカラ
ーフィルターを例にあげて説明してきたが、他の目的の
ホログラム、例えば、回折格子、ホログラムレンズ、ホ
ログラムレンズアレー、ホログラム光偏光素子等の撮影
・複製のときも同様な不要干渉縞が記録されてしまう問
題がある。
In the above description, the hologram color filter was taken as an example of the hologram. However, when photographing / reproducing a hologram for other purposes, for example, a diffraction grating, a hologram lens, a hologram lens array, a hologram light polarization element, or the like. Also has a problem that similar unnecessary interference fringes are recorded.

【0016】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、ホログラム撮影
時、複製時に界面反射、高次回折等の不要光に基づく不
要干渉縞が記録されるのを低減させる方法を提供するこ
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 record unnecessary interference fringes based on unnecessary light such as interface reflection and high-order diffraction at the time of hologram photographing and duplication. It is to provide a method of reducing the risk of being lost.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホログラム撮影方法は、2つの光束の干渉により感
光材料中に干渉縞を記録するホログラム撮影方法におい
て、不要光に基づく不要干渉縞が同時に記録されるのを
防止するために、ホログラム撮影中に前記感光材料を不
要干渉縞の変位方向のピッチの略半分変位させることを
特徴とする方法である。
The hologram photographing method of the present invention which achieves the above object is a hologram photographing method of recording interference fringes in a photosensitive material by interference of two light beams. In order to prevent simultaneous recording, the photosensitive material is displaced by approximately half the pitch of the unwanted interference fringes in the displacement direction during hologram recording.

【0018】本発明のもう1つのホログラム撮影方法
は、レリーフホログラムを原版として、そのレリーフ面
に近接して感光材料を配置し、前記原版に光束を入射さ
せ、前記原版から回折された所定次数の回折光と前記の
入射光あるいは0次透過光との干渉により前記感光材料
中に干渉縞を複製するホログラム撮影方法において、前
記の所定次数以外の回折光に基づく不要干渉縞が同時に
記録されるのを防止するために、ホログラム撮影中に前
記感光材料を不要干渉縞の変位方向のピッチの略半分変
位させることを特徴とする方法である。
In another hologram photographing method of the present invention, a relief hologram is used as an original plate, a photosensitive material is arranged in the vicinity of the relief surface, a light beam is incident on the original plate, and a predetermined order diffracted from the original plate is obtained. In a hologram photographing method in which interference fringes are reproduced in the photosensitive material by interference between diffracted light and the incident light or the 0th-order transmitted light, unnecessary interference fringes based on diffracted light other than the predetermined order are simultaneously recorded. In order to prevent this, the photosensitive material is displaced by approximately half the pitch in the displacement direction of the unwanted interference fringes during hologram recording.

【0019】この場合、特に、所定次数の回折光が+1
次回折光であり、不要干渉縞が0次透過光と+2次回折
光との干渉縞である場合に有効である。
In this case, in particular, the diffracted light of the predetermined order is +1.
This is the diffracted light of the second order, and is effective when the unnecessary interference fringe is the interference fringe of the 0th-order transmitted light and the + 2nd-order diffracted light.

【0020】なお、変位方向としては、感光材料の層に
沿う方向、あるいは、それに直交する方向が考えられ
る。もちろんそれ以外の方向であってもよい。
The displacement direction may be a direction along the layer of the photosensitive material or a direction orthogonal thereto. Of course, it may be in any other direction.

【0021】なお、本発明に基づき撮影されるホログラ
ムの例としては、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
や、平行で一様な干渉縞からなるホログラムがある。
An example of the hologram imaged according to the present invention is an array in which condensing element holograms are periodically arranged, and each element hologram is incident on the recording surface at an angle to white. There are hologram color filters that disperse light into wavelengths in the direction along the recording surface to disperse light, and holograms that are composed of parallel and uniform interference fringes.

【0022】本発明においては、ホログラム撮影中に感
光材料を不要干渉縞の変位方向のピッチの略半分変位さ
せるので、不要干渉縞は自分自身で打ち消し合い平滑に
ならされるため、目的とする干渉縞に悪影響を与えない
で不要干渉縞が除去できる。その結果、不要干渉縞のな
い良好な性能のホログラムカラーフィルター等のホログ
ラムを作製することができる。
In the present invention, since the photosensitive material is displaced by approximately half the pitch in the displacement direction of the unwanted interference fringes during hologram recording, the unwanted interference fringes are canceled and smoothed by themselves, so that the desired interference is obtained. Unwanted interference fringes can be removed without adversely affecting the fringes. As a result, it is possible to manufacture a hologram such as a hologram color filter having good performance without unnecessary interference fringes.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下に、本発明のホログラム撮影
方法の実施例を図面を参照にして説明する。図1は図3
のホログラムカラーフィルター5のようなホログラムを
計算機ホログラム(GGH)7′から複製して撮影する
場合の配置を示す図であり、CGH7′は前記したよう
に、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ホログ
ラムにしたものである。不図示のガラス基板上に設けた
ホログラム感光層(感光材料)13をこの感光層13側
からCGH7′のレリーフ面に対して若干ギャップをお
いて重ね合わせ、CGH7′側から所定の入射角でレー
ザ光9を入射させ、CGH7′によって生じる+1次回
折光10′と直進する0次光11とを感光材料13中で
干渉させて所望の干渉縞31を発生させ、これを感光材
料13中に記録することによりCGH7′を複製する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the hologram photographing method of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is FIG.
FIG. 9 is a diagram showing an arrangement in which a hologram such as the hologram color filter 5 of FIG. 2 is copied from a computer generated hologram (GGH) 7 ′ and photographed. The CGH 7 ′ calculates the hologram interference fringes by the computer as described above, and, for example, An interference fringe is drawn on a glass substrate coated with an electron beam resist by an electron beam and developed to form a relief hologram. A hologram photosensitive layer (photosensitive material) 13 provided on a glass substrate (not shown) is superposed from the photosensitive layer 13 side to the relief surface of the CGH 7'with a slight gap, and a laser is emitted from the CGH 7'side at a predetermined incident angle. The light 9 is made incident, and the + 1st order diffracted light 10 ′ generated by the CGH 7 ′ and the straight 0th order light 11 interfere with each other in the photosensitive material 13 to generate a desired interference fringe 31, which is recorded in the photosensitive material 13. To replicate CGH7 '.

【0024】ところで、上記したように、CGH7′か
らは0次光11と+1次光10′以外にこれらとは異な
る方向へ回折される+2次光15が存在する。この+2
次光15と0次光11も干渉して不要干渉縞32(点
線)が同時に記録されてしまう。この干渉縞32により
迷光等が生じ悪影響が出る。
By the way, as described above, from the CGH 7 ', in addition to the 0th-order light 11 and the + 1st-order light 10', there exists the + 2nd-order light 15 diffracted in a different direction. This +2
The second light 15 and the zeroth light 11 also interfere with each other, and the unwanted interference fringes 32 (dotted line) are simultaneously recorded. Stray light or the like is generated by the interference fringes 32, which has an adverse effect.

【0025】そこで、本発明においては、不要干渉縞3
2のピッチが所望の干渉縞31のピッチより小さいこと
に着目し、ホログラム記録中に感光材料13を微小振幅
で振動させ、有用干渉縞31に悪影響を与えない範囲で
不要干渉縞32を平滑にならす(打ち消し合わす)こと
により、不要干渉縞32の記録が行われないようにする
ものである。
Therefore, in the present invention, the unnecessary interference fringes 3
Paying attention to the fact that the pitch of 2 is smaller than the desired pitch of the interference fringes 31, the photosensitive material 13 is vibrated with a small amplitude during hologram recording, and the unnecessary interference fringes 32 are smoothed within a range that does not adversely affect the useful interference fringes 31. The unnecessary interference fringes 32 are prevented from being recorded by smoothing (cancelling each other).

【0026】すなわち、例えば図3のホログラムカラー
フィルター5の場合、0次光11と+1次光10′によ
る所望の干渉縞31(実線)の感光層13に沿う方向の
ピッチΔ1 は0.7μm程度であるのに対し、0次光1
1と+2次光15による不要干渉縞32の感光層13に
沿う方向のピッチΔ2 は0.35μm程度である。した
がって、振動子30を用いて感光層13に沿う方向に不
要干渉縞32のピッチΔ2 の半分である0.175μm
の振幅でCGH7′複製中に感光層13を振動(変位)
させる。
That is, in the case of the hologram color filter 5 of FIG. 3, for example, the pitch Δ 1 of the desired interference fringes 31 (solid line) by the 0th order light 11 and the + 1st order light 10 'in the direction along the photosensitive layer 13 is 0.7 μm. 0 degree light 1
The pitch Δ 2 of the unwanted interference fringes 32 due to the 1st and + 2nd order lights 15 in the direction along the photosensitive layer 13 is about 0.35 μm. Therefore, by using the vibrator 30, in the direction along the photosensitive layer 13, half the pitch Δ 2 of the unnecessary interference fringes 32 is 0.175 μm.
The photosensitive layer 13 is vibrated (displaced) during the CGH7 'replication with the amplitude of
Let it.

【0027】このように、ホログラム撮影中に不要干渉
縞32のピッチΔ2 の略半分の変位を行うと不要干渉縞
32が除去できる。これに対して、所望の干渉縞31の
ピッチΔ1 はΔ1 >Δ2 であるので、ホログラム撮影中
にΔ2 /2程度の変位があっても打ち消されることがな
いため、この変位によって有用干渉縞31が受ける影響
は無視できる範囲となる。この結果、不要干渉縞のない
良好な性能のホログラムカラーフィルター等のホログラ
ム光学素子を作製することができる。振動子30として
使用できるものに、音叉振動子、電歪振動子、磁歪振動
子、圧電振動子、水晶発振子等が例示できる。
In this way, the unnecessary interference fringes 32 can be removed by displacing them by about half the pitch Δ 2 of the unnecessary interference fringes 32 during hologram recording. In contrast, since the pitch delta 1 of the desired interference pattern 31 is Δ 1> Δ 2, since there is no be canceled even when the displacement of the order of delta 2/2 in the hologram imaging, useful by the displacement The influence of the interference fringe 31 is in a negligible range. As a result, it is possible to manufacture a hologram optical element such as a hologram color filter having good performance without unnecessary interference fringes. Examples of the oscillator 30 that can be used include a tuning fork oscillator, an electrostrictive oscillator, a magnetostrictive oscillator, a piezoelectric oscillator, and a crystal oscillator.

【0028】図1は複製によりホログラムを撮影する場
合の実施例であったが、図2に図4のホログラムカラー
フィルター10のホログラム7を2光束干渉により撮影
する場合の本発明の配置を示す。この場合のホログラム
撮影は、ガラス基板12上に感光層13が設けられたホ
ログラム感材18に感光層13側から相互に角度をなす
2つの平行光21、22を入射させて感光層13中で干
渉させて所望の平行で一様な干渉縞31(実線)を発生
させて感材13中に記録する。
While FIG. 1 shows an embodiment in which a hologram is photographed by duplication, FIG. 2 shows an arrangement of the present invention when the hologram 7 of the hologram color filter 10 in FIG. 4 is photographed by two-beam interference. In the hologram photographing in this case, in the photosensitive layer 13, two holograms 21 and 22 forming an angle with each other are made incident on the hologram photosensitive material 18 having the photosensitive layer 13 provided on the glass substrate 12 from the photosensitive layer 13 side. The interference is generated to generate a desired parallel and uniform interference fringe 31 (solid line), and the image is recorded in the photosensitive material 13.

【0029】この場合は、前記したように、入射光2
1、22の一部(点線)が感光層13を通過し、ガラス
基板12の裏面等の界面で反射して再び感光層13へ戻
り、入射光21、22と干渉して感光層13に沿う方向
の不要干渉縞32(点線)が生じる。この場合の感光層
13に直交する方向の不要干渉縞32のピッチは有用干
渉縞31のピッチより小さい。
In this case, as described above, the incident light 2
Part (dotted line) of 1 and 22 passes through the photosensitive layer 13, is reflected by an interface such as the back surface of the glass substrate 12 and returns to the photosensitive layer 13 again, and interferes with the incident light 21 and 22 and follows the photosensitive layer 13. Directional unwanted interference fringes 32 (dotted lines) are generated. In this case, the pitch of the unnecessary interference fringes 32 in the direction orthogonal to the photosensitive layer 13 is smaller than the pitch of the useful interference fringes 31.

【0030】そこで、この場合は振動子30を用いて感
光層13に直交する方向に不要干渉縞32のピッチの半
分程度振幅でホログラム撮影中にホログラム感材18を
振動(変位)させ、同様の原理で不要干渉縞32を除去
して、不要干渉縞のない良好な性能の回折格子等のホロ
グラム光学素子を撮影することができる。
Therefore, in this case, the vibrator 30 is used to vibrate (displace) the hologram photosensitive material 18 in the direction orthogonal to the photosensitive layer 13 at a half amplitude of the pitch of the unnecessary interference fringes 32 during hologram recording, and the same result is obtained. By removing the unnecessary interference fringes 32 in principle, it is possible to capture an image of a hologram optical element such as a diffraction grating having good performance without unnecessary interference fringes.

【0031】以上、本発明のホログラム撮影方法を特に
ホログラムカラーフィルターの複製、撮影を例にあげて
説明してきたが、本発明はこれらの複製方法、撮影方法
に限定されず、公知の種々の配置のホログラム複製方
法、ホログラム撮影方法に適用することができる。ま
た、ホログラム自身もホログラムカラーフィルター、回
折格子に限らず、ホログラムレンズ、ホログラムレンズ
アレー、ホログラム光偏光素子等のホログラム光学素子
の場合にも本発明の撮影方法を適用することができる。
The hologram photographing method of the present invention has been described above by taking the duplication and photographing of the hologram color filter as an example. However, the present invention is not limited to these duplication methods and photographing methods, and various known arrangements are possible. Can be applied to the hologram duplication method and the hologram photographing method. Further, the hologram itself is not limited to the hologram color filter and the diffraction grating, and the imaging method of the present invention can be applied to a hologram optical element such as a hologram lens, a hologram lens array, and a hologram light polarization element.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のホログラム撮影方法によると、ホログラム撮影中に感
光材料を不要干渉縞の変位方向のピッチの略半分変位さ
せるので、不要干渉縞は自分自身で打ち消し合い平滑に
ならされるため、目的とする干渉縞に悪影響を与えない
で不要干渉縞が除去できる。その結果、不要干渉縞のな
い良好な性能のホログラムカラーフィルター等のホログ
ラムを作製することができる。
As is apparent from the above description, according to the hologram photographing method of the present invention, the photosensitive material is displaced by about half of the pitch in the displacement direction of the unnecessary interference fringes during the hologram photographing, so that the unnecessary interference fringes themselves Since they cancel each other and are smoothed, unnecessary interference fringes can be removed without adversely affecting the intended interference fringes. As a result, it is possible to manufacture a hologram such as a hologram color filter having good performance without unnecessary interference fringes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に基づいて計算機ホログラムからホログ
ラムを複製して撮影する場合の配置を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an arrangement in which a hologram is duplicated and photographed from a computer generated hologram according to the present invention.

【図2】本発明に基づいて2光束干渉によりホログラム
を撮影する場合の配置を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement when a hologram is photographed by two-beam interference according to the present invention.

【図3】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 hologram color filter.

【図4】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. 4 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device using a composite hologram color filter.

【図5】図4の変形例を示す液晶表示装置の断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view of a liquid crystal display device showing a modification of FIG.

【図6】従来の複製方法を説明するための断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a conventional duplication method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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(CGH) 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(+1次回折光) 11…直進透過光(0次光) 12…ガラス基材 13…感光層(感光材料) 14…カバーフィルム 15…+2次回折光 18…ホログラム感材 21、22…平行光 30…振動子 31…所望の干渉縞 32…不要干渉縞 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 (CGH) 8 Condensing microlens array 8 '... Microlens 9 ... Laser light 10 ... Hologram color filter 10' ... Convergent diffracted light (+ 1st order diffracted light) 11 ... Straight transmitted light (0th order light) 12 ... Glass base material 13 ... Photosensitive Layer (photosensitive material) 14 ... Cover film 15 ... + Second-order diffracted light 18 ... Holographic light-sensitive material 21, 22 ... Parallel light 30 ... Transducer 31 ... Desired interference fringe 32 ... Unwanted interference fringe

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2つの光束の干渉により感光材料中に干
渉縞を記録するホログラム撮影方法において、不要光に
基づく不要干渉縞が同時に記録されるのを防止するため
に、ホログラム撮影中に前記感光材料を不要干渉縞の変
位方向のピッチの略半分変位させることを特徴とするホ
ログラム撮影方法。
1. A hologram photographing method for recording interference fringes in a photosensitive material by interference of two light fluxes, in order to prevent unnecessary interference fringes due to unnecessary light from being simultaneously recorded, the photosensitive medium is exposed during hologram photographing. A hologram photographing method characterized in that a material is displaced by approximately half the pitch in the displacement direction of unnecessary interference fringes.
【請求項2】 レリーフホログラムを原版として、その
レリーフ面に近接して感光材料を配置し、前記原版に光
束を入射させ、前記原版から回折された所定次数の回折
光と前記の入射光あるいは0次透過光との干渉により前
記感光材料中に干渉縞を複製するホログラム撮影方法に
おいて、前記の所定次数以外の回折光に基づく不要干渉
縞が同時に記録されるのを防止するために、ホログラム
撮影中に前記感光材料を不要干渉縞の変位方向のピッチ
の略半分変位させることを特徴とするホログラム撮影方
法。
2. A relief hologram is used as an original plate, a photosensitive material is arranged close to the relief surface, a light beam is made incident on the original plate, and diffracted light of a predetermined order diffracted from the original plate and the incident light or 0 In a hologram photographing method for reproducing interference fringes in the photosensitive material by interference with secondary transmitted light, hologram recording is performed in order to prevent unnecessary interference fringes based on diffracted light other than the predetermined order from being simultaneously recorded. A hologram photographing method, characterized in that the photosensitive material is displaced by approximately half the pitch of the unwanted interference fringes in the displacement direction.
【請求項3】 前記の所定次数の回折光が+1次回折光
であり、前記不要干渉縞が0次透過光と+2次回折光と
の干渉縞であることを特徴とする請求項2記載のホログ
ラム撮影方法。
3. The hologram photographing according to claim 2, wherein the diffracted light of the predetermined order is + first-order diffracted light, and the unnecessary interference fringes are interference fringes of 0th-order transmitted light and + 2nd-order diffracted light. Method.
【請求項4】 前記の変位方向が前記感光材料の層に沿
う方向であ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撮影方法。
4. The hologram photographing method according to claim 1, wherein the displacement direction is a direction along a layer of the photosensitive material.
【請求項5】 前記の変位方向が前記感光材料の層に直
交する方向であ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撮影方法。
5. The hologram photographing method according to claim 1, wherein the displacement direction is a direction orthogonal to the layer of the photosensitive material.
【請求項6】 撮影されるホログラムが、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であることを特徴とする請求項1
から5の何れか1項記載のホログラム撮影方法。
6. A hologram to be photographed comprises an array in which condensing element holograms are periodically arranged, and each element hologram makes white light incident at an angle with respect to a recording surface along a recording surface. 2. A hologram color filter that disperses wavelengths into light and disperses the light.
6. The hologram photographing method according to any one of 1 to 5.
【請求項7】 撮影されるホログラムが、平行で一様な
干渉縞からなるホログラムであることを特徴とする請求
項1から5の何れか1項記載のホログラム撮影方法。
7. The hologram photographing method according to claim 1, wherein the hologram to be photographed is a hologram having parallel and uniform interference fringes.
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