JPH095526A - Superimposed hologram - Google Patents

Superimposed hologram

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JPH095526A
JPH095526A JP7147899A JP14789995A JPH095526A JP H095526 A JPH095526 A JP H095526A JP 7147899 A JP7147899 A JP 7147899A JP 14789995 A JP14789995 A JP 14789995A JP H095526 A JPH095526 A JP H095526A
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JP
Japan
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hologram
light
holograms
superposition
protective layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP7147899A
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Japanese (ja)
Inventor
Norihito Nakazawa
伯人 中沢
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH095526A publication Critical patent/JPH095526A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/0252Laminate comprising a hologram layer
    • G03H1/0256Laminate comprising a hologram layer having specific functional layer
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
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    • G03H1/18Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
    • G03H2001/186Swelling or shrinking the holographic record or compensation thereof, e.g. for controlling the reconstructed wavelength
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2250/00Laminate comprising a hologram layer
    • G03H2250/39Protective layer

Landscapes

  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

PURPOSE: To prevent the swelling of diffraction grating formed on a hologram by constituting so as to superimpose a plurality of the hologram through a protective film for preventing the diffusion of component materials of the hologram in each of the holograms. CONSTITUTION: This superimposed hologram is constituted so as to superimpose the hologram 1/the protective film 11/the hologram 2/the protective film 12/the hologram 3 in this order. The surface of the opposite side to the protective layer 11 of the hologram 1 can be supported by a transparent substrate, the surface of the opposite side to the protective layer 12 of the hologram 3 can be also supported by the transparent substrate and further one side face of the hologram 2 can be also supported by the transparent substrate. The protective layer 11 prevents the diffusion of the component materials of the hologram 1 or the hologram 2 to each other. And the protective layer 12 prevents the diffusion of the component materials of the hologram 2 or the hologram 3 to each other.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数のホログラムを重
畳した重畳型ホログラムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superposition hologram in which a plurality of holograms are superposed.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のホログラム材料やレーザ技術の進
展により、ホログラムを用いた製品が数多く提案されて
いる。例えば、バーコードリーダー用のレーザスキャナ
やコンパクトディスクや光磁気ディスクなどのレーザ光
を用いた情報記録媒体の、記録や読み取りに用いるピッ
クアップ用回折格子、また情報を含む光を回折し観察者
に情報を表示するホログラフィック表示装置などにおい
て、ホログラムを光学素子として用いることが提案され
ている。また、IDカードやクレジットカードの偽造防
止用マークや、装飾用ホログラム、ホログラムカレンダ
ーなどではイメージを記録したホログラムが用いられて
いる。
2. Description of the Related Art With the recent progress in hologram materials and laser technology, many products using holograms have been proposed. For example, a laser scanner for a bar code reader, a diffraction grating for a pickup used for recording or reading of an information recording medium using a laser beam such as a compact disc or a magneto-optical disc, or a light including information is diffracted to an observer. It has been proposed to use a hologram as an optical element in a holographic display device or the like for displaying. In addition, forgery prevention marks for ID cards and credit cards, decoration holograms, hologram calendars, and the like use holograms on which images are recorded.

【0003】しかし、ホログラム材料が進歩したとはい
え、未だ充分な特性があるとはいえない。例えば回折効
率について考えると、充分な回折効率が得られないため
に、情報読み取りのS/N比が不充分であったり表示像
が暗く見にくいなどの問題があった。また、例えば物体
のフルカラーのイメージを記録したり、多色のホログラ
フィック表示像を得ようとする場合にも、単一のホログ
ラム材料では広い波長域に感度がなく露光できなかった
り、露光できたとしても各色について充分な回折効率が
得られなかった。
However, although the hologram material has improved, it cannot be said that it has sufficient characteristics. Considering the diffraction efficiency, for example, there are problems that the S / N ratio for reading information is insufficient and the display image is dark and difficult to see because sufficient diffraction efficiency cannot be obtained. Further, for example, even when recording a full-color image of an object or obtaining a multicolor holographic display image, a single hologram material could not be exposed or could not be exposed in a wide wavelength range. However, sufficient diffraction efficiency was not obtained for each color.

【0004】体積位相型ホログラムの回折効率は、ホロ
グラム材料の屈折率変調値Δnとホログラム層の厚さt
の積Δn・tにより定まる。そこで、従来は高い回折効
率を得るために、材料のΔnを大きくしたり、厚さを増
加させていた。しかし、Δnの増加には基本的なホログ
ラム材料の開発が必要であり、容易ではない。また、厚
さを増やすことも透過率が減少するため、露光に用いる
レーザ光が減衰し充分に露光できないため、期待ほどに
回折効率が向上しないのが現状であった。
The diffraction efficiency of the volume phase hologram is determined by the refractive index modulation value Δn of the hologram material and the thickness t of the hologram layer.
It is determined by the product Δn · t of Therefore, conventionally, in order to obtain high diffraction efficiency, Δn of the material has been increased or the thickness has been increased. However, the increase of Δn requires development of a basic hologram material, which is not easy. Further, increasing the thickness also decreases the transmittance, so that the laser light used for exposure is attenuated and the exposure cannot be performed sufficiently, so that the diffraction efficiency is not improved as expected.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで、ホログラムの
種々の特性を改善するため、単一のホログラムではなく
複数のホログラムを重ねることが考えられる。しかし、
図6に示す従来の方法により単純にホログラムを重ねる
と、ホログラムの特性が変化してしまうという問題があ
った。
Therefore, in order to improve various characteristics of the hologram, it is conceivable to stack a plurality of holograms instead of a single hologram. But,
If the holograms are simply overlapped by the conventional method shown in FIG. 6, there is a problem that the hologram characteristics change.

【0006】例えば、最近性能が向上して実用化に近づ
いてきたフォトポリマー材料の場合、材料中に光重合性
のモノマーのように拡散しやすい成分物質を含んでい
る。そのため、単純にホログラムを重畳すると、成分物
質が相互拡散し、ホログラムの回折格子が膨潤するなど
して回折波長や回折角が設定の値からずれるという問題
があった。
For example, in the case of a photopolymer material which has recently been improved in performance and is about to be put into practical use, the material contains a component substance such as a photopolymerizable monomer which easily diffuses. Therefore, when the holograms are simply superposed, there is a problem that the component materials mutually diffuse, the diffraction grating of the hologram swells, and the diffraction wavelength and the diffraction angle deviate from the set values.

【0007】また、例えば複数のホログラムを重畳する
場合、各々のホログラムの熱膨張係数が異なると、ホロ
グラム作製に伴う熱処理の過程で隣接するホログラムの
界面に応力が発生し、ホログラム内部の回折格子が変形
し、やはり回折角や回折波長が変化してしまうという問
題があった。
In addition, for example, when a plurality of holograms are superposed, if the coefficients of thermal expansion of the holograms are different, stress is generated at the interface between adjacent holograms in the process of heat treatment associated with hologram production, and the diffraction grating inside the hologram is formed. There was a problem that it was deformed and the diffraction angle and the diffraction wavelength were changed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題を
解決すべくなされたものであり、複数のホログラムが、
各々のホログラムの間にホログラムの成分物質の拡散を
防止する保護層を介して重畳されてなる重畳型ホログラ
ムを提供する。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a plurality of holograms are
Provided is a superposition hologram in which each hologram is superposed with a protective layer for preventing diffusion of a component material of the hologram interposed therebetween.

【0009】[0009]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明における実施例
を説明する。図1は、本発明の重畳型ホログラムの一例
を示す概略断面図である。1〜3は重畳されるべきホロ
グラムであり、11、12は保護層である。すなわち、
この重畳型ホログラムは、ホログラム1/保護層11/
ホログラム2/保護層12/ホログラム3の順に重畳さ
れてなる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the superposition hologram of the present invention. 1 to 3 are holograms to be superimposed, and 11 and 12 are protective layers. That is,
This superposition hologram is a hologram 1 / protective layer 11 /
The hologram 2 / the protective layer 12 / the hologram 3 are superposed in this order.

【0010】図示は省略したが、ホログラム1の保護層
11と反対側の面は透明基板に保持されていてもよく、
ホログラム3の保護層12と反対側の面も透明基板に保
持されていてもよく、さらにはホログラム2の少なくと
も一側面も透明基板に保持されていてもよい。この場
合、ホログラムを保護層を介して重畳する際の作業が容
易になる。
Although not shown, the surface of the hologram 1 opposite to the protective layer 11 may be held by a transparent substrate,
The surface of the hologram 3 opposite to the protective layer 12 may also be held by the transparent substrate, and at least one side surface of the hologram 2 may also be held by the transparent substrate. In this case, the work for superposing the holograms via the protective layer becomes easy.

【0011】この保護層11は、ホログラム1の成分物
質やホログラム2の成分物質が、相手方に拡散すること
を防止する。また、保護層12は、ホログラム2の成分
物質やホログラム3の成分物質が、相手方に拡散するこ
とを防止する。
The protective layer 11 prevents the constituent material of the hologram 1 and the constituent material of the hologram 2 from diffusing to the other party. Further, the protective layer 12 prevents the constituent substance of the hologram 2 and the constituent substance of the hologram 3 from diffusing to the other party.

【0012】本実施例で用いた各ホログラムは、色素レ
ーザによって露光したものである。レーザ光はビームス
プリッタで2つに分けた後、コリメートレンズにより各
々平行光とし、2つの光のホログラム感光材料に対する
入射角をそれぞれ40゜と60゜として、ホログラム感
光材料に入射させる。そして、各々のホログラム感光材
料に入射させるレーザ光の波長を変え、ホログラム1は
535nm、ホログラム2は550nm、ホログラム3
は565nmの光を回折するように別々に露光した。各
々の回折効率は約60%である。
Each of the holograms used in this embodiment was exposed by a dye laser. The laser light is split into two by a beam splitter, and then collimated into parallel light, and the two lights are incident on the hologram photosensitive material at incident angles of 40 ° and 60 ° with respect to the hologram photosensitive material. Then, the wavelength of the laser light incident on each of the hologram photosensitive materials is changed, and the hologram 1 is 535 nm, the hologram 2 is 550 nm, and the hologram 3 is
Were separately exposed to diffract light at 565 nm. The diffraction efficiency of each is about 60%.

【0013】各ホログラムは露光後、両面に接着剤が塗
布されたフィルム状のポリビニルアルコール(PVA)
からなる保護層11、12を介して重畳されている。本
実施例における、重畳型ホログラムは、各々のホログラ
ムが露光された後に重畳されているが、露光前にあらか
じめ重畳しておいたホログラム感光材料に露光すること
もできる。その場合、各感光材料の波長感度をずらして
おき、一つのレーザ波長に対しては主に一つのホログラ
ム感光材料が選択的に露光されるようにすることが望ま
しい。
After exposure, each hologram has a film-like polyvinyl alcohol (PVA) coated with an adhesive on both sides.
The protective layers 11 and 12 are made to overlap each other. In the present embodiment, the superimposing hologram is superposed after each hologram is exposed, but it is also possible to expose the hologram photosensitive material which has been superposed in advance before the exposure. In that case, it is desirable to shift the wavelength sensitivity of each photosensitive material so that mainly one hologram photosensitive material is selectively exposed to one laser wavelength.

【0014】図2の20に、本実施例の重畳型ホログラ
ムの回折スペクトルを示す。一方、図2に点線で示すの
が重畳した各ホログラム単独の場合の回折スペクトルで
あり、21はホログラム1、22はホログラム2、23
はホログラム3の回折スペクトルである。
The diffraction spectrum of the superposition hologram of this embodiment is shown at 20 in FIG. On the other hand, what is indicated by a dotted line in FIG. 2 is a diffraction spectrum in the case where each of the superimposed holograms is alone, 21 is a hologram 1, 22 is a hologram 2 and 23.
Is the diffraction spectrum of hologram 3.

【0015】重畳型ホログラムの回折スペクトル20
は、各ホログラムの回折スペクトル21から23を重ね
たものとほぼ一致しており、保護層11、12を各々の
ホログラムの間に介在させたことにより、各ホログラム
の特性が変化していないことがわかる。また、単独のホ
ログラムの回折スペクトルの半値幅はそれぞれ約15n
mであったが、重畳することにより全体として約50n
mの半値幅をもつ重畳型ホログラムが得られた。
Diffraction spectrum of superposition hologram 20
Is almost the same as that obtained by superimposing the diffraction spectra 21 to 23 of each hologram, and the characteristics of each hologram may not be changed by interposing the protective layers 11 and 12 between the holograms. Recognize. In addition, the full width at half maximum of the diffraction spectrum of a single hologram is approximately 15 n each.
Although it was m, it is about 50n as a whole by overlapping.
A superposition hologram having a half-width of m was obtained.

【0016】本実施例ではホログラム材料として横10
0mm×縦100mmの大きさで、厚さが20μmのア
クリル系フォトポリマーよりなる感光材料を用い、体積
位相型の反射型ホログラムを作製した。ただし、本発明
は上記サイズや材料に限定されない。
In this embodiment, the hologram material is 10 in width.
A volume phase reflection hologram was prepared using a photosensitive material made of an acrylic photopolymer having a size of 0 mm × 100 mm in length and a thickness of 20 μm. However, the present invention is not limited to the above size and material.

【0017】本実施例では、上記の回折角、回折波長、
回折効率、半値幅の3枚のホログラムを重畳した例を示
したが、本発明は上記回折角、回折波長、回折効率、半
値幅に限定されず、その枚数も3枚に限定されない。
In this embodiment, the above-mentioned diffraction angle, diffraction wavelength,
Although an example in which three holograms having a diffraction efficiency and a full width at half maximum are superimposed is shown, the present invention is not limited to the above diffraction angle, diffraction wavelength, diffraction efficiency, and full width at half maximum, and the number thereof is not limited to three.

【0018】図3に第2の実施例を示す。重畳型ホログ
ラムの構造は第1の実施例で説明したものと同様であ
る。ただし、各ホログラムの特性は異なる。ホログラム
1は入射角45゜の入射光35を回折角55゜±5゜に
31のように回折する。ホログラム2は回折角45゜±
5゜に32のように、ホログラム3は回折角35゜±5
゜に33のように回折する。回折波長はすべて545n
mである。
FIG. 3 shows a second embodiment. The structure of the superposition hologram is the same as that described in the first embodiment. However, the characteristics of each hologram are different. The hologram 1 diffracts the incident light 35 having an incident angle of 45 ° at a diffraction angle of 55 ° ± 5 ° as 31. Hologram 2 has a diffraction angle of 45 ° ±
Like 32 at 5 °, hologram 3 has a diffraction angle of 35 ° ± 5
Diffracts like 33 at °. All diffraction wavelengths are 545n
m.

【0019】単一のホログラムでは10゜程度の広がり
であった回折光を、本発明の重畳型ホログラムを用いる
ことによりこのように30゜以上の広がりになしえた。
単一のホログラムでも、回折効率の低下を容認すれば3
0゜以上の広がりが得られる。しかし、本発明によれば
高い回折効率と広い広がり角が両立する。
Diffracted light, which was spread by about 10 ° in a single hologram, can be spread by 30 ° or more by using the superposition hologram of the present invention.
Even if it is a single hologram, if the decrease in diffraction efficiency is tolerated, 3
A spread of 0 ° or more can be obtained. However, according to the present invention, both high diffraction efficiency and wide spread angle are compatible.

【0020】またこの実施例では、各ホログラムの回折
波長を同一としたが、それぞれRGBの各色に対応する
波長を回折するようにすれば、入射する白色光35をR
GB3色に分離できるし、また逆側(図の31、32、
33側)から3色の別々の光を入射し、一つの光35に
まとめることもできる。
In this embodiment, the diffraction wavelengths of the holograms are the same, but if the wavelengths corresponding to the respective colors of RGB are diffracted, the incident white light 35 will be R.
It can be separated into three colors of GB, and on the other side (31, 32 in the figure,
It is also possible to make separate lights of three colors enter from 33 side) and combine them into one light 35.

【0021】本発明による重畳型ホログラムを用いれ
ば、複数のホログラムを重畳した場合も、各々のホログ
ラムの間に保護層を備えるため、ホログラムの成分物質
相互拡散や熱膨張係数の差によるホログラムの変形を有
効に防げる。また、本発明の保護層として、隣接するホ
ログラムに拡散移動するような成分物質、例えば可塑剤
のような成分物質を含まない材料を用いることによっ
て、ホログラムの特性の変化を防げる。
When the superimposing hologram according to the present invention is used, even when a plurality of holograms are superposed, a protective layer is provided between the holograms, so that the holograms are deformed due to mutual diffusion of hologram component materials and differences in thermal expansion coefficient. Can be effectively prevented. Further, by using as the protective layer of the present invention, a material that does not diffuse and move to adjacent holograms, for example, a material that does not contain a material such as a plasticizer, it is possible to prevent changes in hologram characteristics.

【0022】本発明における保護層には、所定の光学特
性・物理特性・化学特性等の種々の機能を付与できる。
その機能としては、次のようなものが例示される。
Various functions such as predetermined optical characteristics, physical characteristics and chemical characteristics can be imparted to the protective layer in the present invention.
The function is exemplified as follows.

【0023】隣接する各ホログラムの屈折率の間の値、
特に両者の平均値の屈折率を有する保護層を用いた場
合、ホログラムに入射した光のホログラム/保護層界面
での反射は最低限に抑えうる。そのため、重畳型ホログ
ラムを光学素子として用いる場合も、入射した光がホロ
グラム/保護層界面で反射してハレーションのような不
要な反射光を発生させる心配はほとんどない。また、ホ
ログラム感光材料を積層してから多重露光をする場合に
おいても、露光用のレーザ光が界面で反射して不要なノ
イズホログラムが露光されてしまうことも防げる。
A value between the refractive indices of adjacent holograms,
In particular, when a protective layer having an average refractive index of both is used, reflection of light incident on the hologram at the hologram / protective layer interface can be minimized. Therefore, even when the superimposing hologram is used as an optical element, there is almost no concern that incident light is reflected at the hologram / protective layer interface to generate unnecessary reflected light such as halation. In addition, even when multiple exposure is performed after laminating hologram photosensitive materials, it is possible to prevent unnecessary noise holograms from being exposed due to the laser light for exposure being reflected at the interface.

【0024】保護層が複屈折性を持たないものである場
合、入射した光の偏光状態は保護層によって何ら影響さ
れず、ホログラムによって所望の条件で回折されうる。
When the protective layer has no birefringence, the polarization state of incident light is not affected by the protective layer and can be diffracted by the hologram under desired conditions.

【0025】逆に、保護層に複屈折率性を持たせること
もできる。このように保護層に複屈折率性を持たせるこ
とによって、保護層を通過した光の偏光状態の変化の制
御が可能となる。例えば、複屈折性の程度がホログラム
の回折波長において回折波長のほぼ4分の1に相当する
位相差を生じさせる程度である場合、入射した光が直線
偏光であれば保護層の通過後に円偏光に変化する。入射
した光が円偏光であれば保護層の通過後に直線偏光に変
化する。
On the contrary, the protective layer may have birefringence. By thus providing the protective layer with birefringence, it becomes possible to control the change in the polarization state of the light passing through the protective layer. For example, if the degree of birefringence is such that a phase difference corresponding to about a quarter of the diffraction wavelength is generated at the diffraction wavelength of the hologram, and if the incident light is linearly polarized light, circularly polarized light after passing through the protective layer. Changes to. If the incident light is circularly polarized light, it changes to linearly polarized light after passing through the protective layer.

【0026】また例えば、複屈折性の程度がホログラム
の回折波長において回折波長のほぼ2分の1に相当する
位相差を生じさせる程度である場合、入射した光が直線
偏光であれば保護層の通過後に入射光の偏光方向と直交
する直線偏光に変化する。例えばs偏光がp偏光に変化
する。また、入射した光が円偏光であれば保護層の通過
後にやはり円偏光に変化する。
Further, for example, when the degree of birefringence is such that a phase difference corresponding to about one half of the diffraction wavelength is generated at the diffraction wavelength of the hologram, if the incident light is linearly polarized light, the protective layer After passing, it changes to linearly polarized light which is orthogonal to the polarization direction of the incident light. For example, s-polarized light changes to p-polarized light. If the incident light is circularly polarized light, it also changes to circularly polarized light after passing through the protective layer.

【0027】ほかに、複屈折性の程度がホログラムの回
折波長においてほぼ回折波長に相当する位相差を生じさ
せる程度である場合、入射した光の偏光状態は保護層を
通過した後も同じになる。このように、本発明による重
畳型ホログラムを用いれば入射した光の偏光状態を制御
できる。
In addition, when the degree of birefringence is such that the hologram has a phase difference corresponding to the diffraction wavelength at the diffraction wavelength, the polarization state of the incident light remains the same even after passing through the protective layer. . In this way, the superposition hologram according to the present invention can be used to control the polarization state of incident light.

【0028】この現象を利用すれば次のような利点があ
る。ホログラムは入射する光の偏光により回折効率が異
なる場合がある。例えば、s偏光に対しては90%以上
の高い回折効率であってもp偏光に対しては数%未満と
いう場合もありうる。このようなホログラムにランダム
偏光の光が入射した場合、s偏光成分はほとんど回折さ
れるが残り半分を占めるp偏光成分はほとんど回折され
ないということもありうる。
Utilizing this phenomenon has the following advantages. A hologram may have different diffraction efficiency depending on the polarization of incident light. For example, a high diffraction efficiency of 90% or more for s-polarized light may be less than several percent for p-polarized light. When random-polarized light is incident on such a hologram, the s-polarized light component may be mostly diffracted, but the p-polarized light component occupying the other half may be hardly diffracted.

【0029】ところが、保護層に複屈折性を持たせるこ
とによって第1のホログラムによって回折されなかった
p偏光成分をs偏光成分に変えることができ、第2のホ
ログラムによって効率良く回折させることができ、トー
タルの回折効率を大幅に向上させうる。また、これを逆
に応用し、重畳型ホログラムのうち特定のホログラムで
は回折されないようにすることもできる。
However, by providing the protective layer with birefringence, the p-polarized component not diffracted by the first hologram can be changed to the s-polarized component, and the diffracted light can be efficiently diffracted by the second hologram. , The total diffraction efficiency can be significantly improved. It is also possible to apply this in the opposite way so that it is not diffracted by a specific hologram among the superposition holograms.

【0030】保護層には偏光特性を付与することもでき
る。したがって、ランダムな光が重畳型ホログラムに入
射した場合でも、回折光の偏光を特定の偏光にすること
ができる。したがって、特定の偏光を利用する光学装置
(液晶ディスプレイなど)に本発明による重畳型ホログ
ラムを併用すれば、従来用いていた偏光板が不要とな
る。
Polarizing characteristics can be imparted to the protective layer. Therefore, even when random light enters the superposition hologram, the polarized light of the diffracted light can be a specific polarized light. Therefore, when the superposition hologram according to the present invention is used together with an optical device (such as a liquid crystal display) that utilizes a specific polarized light, the polarizing plate that has been conventionally used becomes unnecessary.

【0031】保護層を耐熱性のものとすることによっ
て、重畳型ホログラムを熱処理する必要がある場合にも
問題なく実行できる。例えば、一部のフォトポリマーホ
ログラム材料はレーザ露光後、熱処理により屈折率変調
Δnを増大させて回折効率を向上させうる。このような
場合、保護層が耐熱性であることは好ましい。
By making the protective layer heat-resistant, it can be carried out without problems even when the superposition hologram needs to be heat-treated. For example, some photopolymer hologram materials can be subjected to heat treatment after laser exposure to increase the refractive index modulation Δn and improve the diffraction efficiency. In such a case, it is preferable that the protective layer is heat resistant.

【0032】また、重畳型ホログラムを合わせガラス内
に封入するような場合、オートクレーブにより130〜
140℃の熱処理を受ける。この場合もまた、耐熱性で
あることが好ましい。また、重畳型ホログラムの使用条
件によっては、発熱する光源の近くで用いたり熱のこも
る閉鎖された環境で用いられる場合もある。このような
場合も本発明の耐熱性を有する保護層を用いればよい。
When the superposition hologram is to be enclosed in laminated glass, it can be removed by an autoclave.
It is subjected to heat treatment at 140 ° C. Also in this case, it is preferable that it is heat resistant. Further, depending on the usage conditions of the superposition hologram, it may be used near a light source that generates heat or used in a closed environment in which heat is accumulated. Even in such a case, the heat-resistant protective layer of the present invention may be used.

【0033】保護層として、凹凸やピンホールがなく平
坦なものを用いることによって、保護層の凹凸が隣接す
るホログラムに転写されたり、ホログラムの回折格子を
変形させてその特性を変化させることが防げる。隣接す
るホログラムから成分物質がピンホールを通して拡散移
動して、部分的にホログラムの特性が変化することも防
げる。
By using a flat protective layer having no irregularities or pinholes, it is possible to prevent the irregularities of the protective layer from being transferred to the adjacent hologram or changing the characteristics of the hologram by deforming the hologram diffraction grating. . It is also possible to prevent the component material from diffusing and moving from adjacent holograms through the pinhole and partially changing the characteristics of the hologram.

【0034】保護層として、透明性を有しそのヘイズ
(曇価)が1.0%以下のものを用いることは好まし
い。入射した光が減衰して重畳型ホログラム全体の光利
用率が低下したり、ヘイズが小さいため入射した光が散
乱してハレーションやハロー、像のボケなどの発生を有
効に抑制できるからである。
As the protective layer, it is preferable to use a transparent layer having a haze (haze value) of 1.0% or less. This is because the incident light is attenuated to reduce the light utilization rate of the entire superposition hologram, and the haze is small, so that the incident light is scattered and the occurrence of halation, halo, image blurring, and the like can be effectively suppressed.

【0035】保護層として、特定の波長域の光を選択的
に透過したり、吸収したり、反射するものを採用でき
る。ホログラムは特定の波長域の光のみを回折する性質
がある。したがって、それ以外の波長域の光は回折され
ず透過する。この透過光が不要な散乱光やノイズ光とな
る場合もあるので、上記の保護層を用いてホログラムに
回折される波長域以外の光をあらかじめ吸収または反射
することは有効である。
As the protective layer, a layer that selectively transmits, absorbs, or reflects light in a specific wavelength range can be adopted. A hologram has the property of diffracting only light in a specific wavelength range. Therefore, light in other wavelength regions is transmitted without being diffracted. Since this transmitted light may become unnecessary scattered light or noise light, it is effective to previously absorb or reflect light other than the wavelength range diffracted by the hologram using the protective layer.

【0036】また、有機物からなるホログラム材料の場
合には紫外線の照射により黄変したり分解したりする恐
れがある。また、赤外線の照射により温度が上昇しホロ
グラムが膨張しその特性が変化する恐れもある。そこ
で、本発明における保護層として、例えば紫外線や赤外
線を吸収したり反射する機能を有する保護層を用いるこ
とによって、ホログラムの特性変化を防げる。
Further, in the case of a hologram material made of an organic substance, there is a possibility that it will be yellowed or decomposed by irradiation of ultraviolet rays. Further, there is a possibility that the temperature rises due to the irradiation of infrared rays, the hologram expands, and its characteristics change. Therefore, by using, for example, a protective layer having a function of absorbing or reflecting ultraviolet rays or infrared rays as the protective layer in the present invention, the characteristic change of the hologram can be prevented.

【0037】ホログラムと保護層とは、例えば保護層自
身を隣接するホログラムに対し接着性もしくは粘着性
(以下単に接着性とする)を有するものとするか、また
は保護層に接着性を付与する接着剤を備えることによっ
て充分な強度で接着できる。
The hologram and the protective layer are, for example, adhesive or sticky (hereinafter simply referred to as "adhesive") to the adjacent hologram, or adhesive for imparting adhesiveness to the protective layer. Adhesion with sufficient strength can be achieved by using the agent.

【0038】保護層をホログラム間に介在させる手段と
しては種々の手段があり、例えば保護層としてフィルム
状のものを用いることが挙げられる。この場合、フィル
ム状の保護層はホログラムの一方の面に積層され、次い
でその上に次のホログラムが積層されることによって、
重畳型ホログラムが得られる。他に、あらかじめ一方の
面にフィルム状の保護層を有しているホログラムどうし
を、保護層を有する面と保護層を有しない面とを接合さ
せることによって、重畳型ホログラムが得られる。ま
た、あらかじめホログラムの両面にフィルム状の保護層
を備えることもでき、この場合は、保護層どうしが接合
される。
There are various means for interposing the protective layer between the holograms. For example, a film-shaped protective layer may be used. In this case, the film-shaped protective layer is laminated on one surface of the hologram, and then the next hologram is laminated thereon,
A superposition type hologram is obtained. Alternatively, a hologram having a film-like protective layer on one surface is joined to the surface having the protective layer and the surface not having the protective layer to obtain a superposition hologram. It is also possible to previously provide film-like protective layers on both sides of the hologram, and in this case, the protective layers are joined together.

【0039】なお、これらの場合には、後述のようにホ
ログラムが露光前の感光材料として保護層を有するもの
も含むものとする。
In these cases, as will be described later, the hologram also includes a photosensitive material having a protective layer as a photosensitive material before exposure.

【0040】また、ホログラムの一方の面に保護層をコ
ーティングすることもできる。この場合、ホログラムに
おけるコーティングされた保護層を有する面と保護層を
有しない面とを接合することによって、重畳型ホログラ
ムが得られる。他に、ホログラムの両面に保護層がコー
ティングされたものも使用でき、この場合は、保護層ど
うしが接合される。なお、これらの場合には、後に述べ
るようにホログラムが露光前の感光材料として保護層を
有するものも含むものとする。
A protective layer may be coated on one surface of the hologram. In this case, a superposition hologram can be obtained by joining the surface having the coated protective layer and the surface having no protective layer in the hologram. Alternatively, a hologram having a protective layer coated on both sides can be used, and in this case, the protective layers are joined together. In these cases, as will be described later, the hologram also includes a hologram having a protective layer as a photosensitive material before exposure.

【0041】ホログラムと保護層とは、接着剤を介して
接合されたり、ホログラム自身と保護層自身とが接着性
を有するものである等、種々の手段によって重畳されて
いる。すなわち、上記の保護層としてフィルム状のもの
を用いた場合、フィルム状の保護層自身とホログラム自
身とが接着性を有する場合には、両者をそのまま接合す
ることによって積層できる。また、上記の接着性がない
あるいは乏しい場合、さらには接着性がある場合でも、
両者を接着剤を介して接合し、積層することもできる。
The hologram and the protective layer are superposed by various means such as being bonded to each other via an adhesive or the hologram itself and the protective layer having adhesiveness. That is, when a film-like protective layer is used and the film-like protective layer itself and the hologram itself have adhesiveness, they can be laminated by directly joining them. In addition, even if there is no or poor adhesiveness, or even if there is adhesiveness,
It is also possible to bond both via an adhesive and stack them.

【0042】一方、保護層がホログラム面にコーティン
グされた場合には、このホログラムにおける保護層がコ
ーティングされている面とコーティングされていない面
とが接合される場合も同様であり、両者に接着性を有し
ている場合にはそのまま接合すればよい。また、上記の
接着性がないあるいは乏しい場合、さらには接着性があ
る場合でも、両者を接着剤を介して接合し、積層するこ
ともできる。このことはホログラムの両面に保護層がコ
ーティングされた場合も同様である。
On the other hand, when the surface of the hologram is coated with the protective layer, the same applies to the case where the surface of the hologram coated with the protective layer and the surface of the hologram which is not coated are bonded to each other. If it has, it may be joined as it is. Further, even if the above-mentioned adhesiveness is not present or is poor, or even if the above-mentioned adhesiveness is present, it is possible to bond both via an adhesive and laminate them. This is also the case when the protective layers are coated on both sides of the hologram.

【0043】本発明における保護層は、その水分含有量
を1%以下とするとよい。このように、保護層の水分含
有量を少量とすることによって、水分に弱い重クロム酸
ゼラチンのようなホログラム材料に対しても有効であ
る。また、車両用安全ガラスでは中間膜としてポリビニ
ルブチラール(PVB)フィルムを用いており、PVB
に含有される水分量によりガラスの接着強度が変化する
ため、適正な水分量に制御することが要求される。そこ
で、上記の水分含有量の保護層を用いれば、車両用安全
ガラスに封入して用いてもPVBの水分量に与える影響
を小さくできる。
The protective layer in the present invention preferably has a water content of 1% or less. Thus, by making the water content of the protective layer small, it is also effective for hologram materials such as dichromated gelatin, which are weak against water. In addition, polyvinyl butyral (PVB) film is used as an intermediate film in vehicle safety glass.
Since the adhesive strength of glass changes depending on the amount of water contained in, it is necessary to control the amount of water to be appropriate. Therefore, if the protective layer having the above water content is used, the influence on the water content of PVB can be reduced even if it is used by being enclosed in the vehicle safety glass.

【0044】ホログラムの露光に際しては、露光前に感
光材料を保護層を介して重畳した後に露光することによ
り、露光時あるいは後処理時における前述のようなホロ
グラム間の相互作用による特性変化を防げる。また、露
光済のホログラムを保護層を介して重畳することによ
り、後処理時だけでなく長期的な特性の変化も防げる。
In exposing the hologram, the photosensitive material is superposed through the protective layer before the exposure, and then the exposure is performed, so that the characteristic change due to the interaction between the holograms during the exposure or the post-treatment can be prevented. Further, by superposing the exposed holograms via the protective layer, it is possible to prevent changes in characteristics not only during post-processing but also over a long period of time.

【0045】複数のホログラムの再生波長や回折角は、
各々の再生波長および回折角をほぼ同一とすることによ
って、重畳することにより回折効率を向上させうる。
The reproduction wavelengths and diffraction angles of a plurality of holograms are
By making the reproduction wavelengths and diffraction angles substantially the same, it is possible to improve the diffraction efficiency by superimposing them.

【0046】また、複数のホログラムを各々の回折角が
ほぼ同一であって再生波長が異なるホログラムとして重
畳することにより、第1の実施例にあるように再生波長
帯域を向上させうる。
By superimposing a plurality of holograms as holograms having substantially the same diffraction angle and different reproduction wavelengths, the reproduction wavelength band can be improved as in the first embodiment.

【0047】例えば、単一のホログラムではその回折ス
ペクトルの波長半値幅は10〜20nmが標準であり、
複数のホログラムを重畳して本発明の重畳型ホログラム
とすれば、半値幅を100nm以上に広げたり、場合に
よっては可視光域全体の光を回折することもできる。ま
た、赤外域の光を回折して熱線反射性能を有する重畳型
のホログラムとすることもでき、紫外域の光を回折して
紫外線カット性能を付与することもできる。
For example, in a single hologram, the standard half-width of the diffraction spectrum is 10 to 20 nm.
If a plurality of holograms are superposed to form the superposition hologram of the present invention, the half width can be expanded to 100 nm or more, and in some cases, light in the entire visible light region can be diffracted. Further, it is also possible to diffract light in the infrared region to form a superposition type hologram having a heat ray reflecting performance, and diffract light in the ultraviolet region to impart ultraviolet ray cutting performance.

【0048】逆に、複数のホログラムを各々の再生波長
がほぼ同一であって回折角が異なるホログラムとして重
畳することにより、第2の実施例にあるように回折角度
帯域を向上させうる。
On the contrary, by superimposing a plurality of holograms as holograms having substantially the same reproduction wavelength and different diffraction angles, the diffraction angle band can be improved as in the second embodiment.

【0049】例えば、物体の像を記録したホログラムの
場合単一のホログラムでは像の可視範囲は狭いが、各々
のホログラムの回折角を加えることによって広い範囲か
ら観察可能な重畳型のホログラムが得られる。また、情
報を含む光を観察者に向けて回折するホログラフィック
表示装置では、通常の場合光は特定の方向にのみ回折さ
れるため、一人の観察者のみが表示を観察できる。しか
し、回折角が異なるホログラムを重畳する、本発明の重
畳型ホログラムを用いれば、複数の観察者が同時に観察
できホログラフィック表示装置が得られる。
For example, in the case of a hologram in which an image of an object is recorded, the visible range of the image is narrow with a single hologram, but by adding the diffraction angle of each hologram, a superimposing hologram that can be observed from a wide range can be obtained. . Further, in a holographic display device that diffracts light containing information toward an observer, light is normally diffracted only in a specific direction, so that only one observer can observe the display. However, by using the superposition hologram of the present invention in which holograms having different diffraction angles are superposed, a holographic display device can be obtained in which a plurality of observers can observe at the same time.

【0050】さらに、複数のホログラムが各々の再生波
長、回折角が異なるホログラムともなしうる。このよう
な重畳型ホログラムに白色光を照射すると、様々な方向
に様々な色(波長)の光が回折され、虹色に輝くような
装飾的に非常に美しいホログラムが得られる。また、こ
のような重畳型ホログラムを情報を含む光を観察者に向
けて回折するホログラフィック表示装置に用いれば、情
報の種類によって表示の色を変えたり、表示の方向を変
えたりすることができる。例えば、通常情報を緑色で表
示し、注意・警告表示を赤色で表示すれば、より的確に
情報を観察者に伝達できる。
Further, a plurality of holograms may be holograms having different reproduction wavelengths and different diffraction angles. When such superposed hologram is irradiated with white light, light of various colors (wavelengths) is diffracted in various directions, and a very beautiful decorative hologram shining in a rainbow color can be obtained. When such a superposition hologram is used in a holographic display device that diffracts light containing information toward an observer, it is possible to change the display color and the display direction depending on the type of information. . For example, if the normal information is displayed in green and the caution / warning display is displayed in red, the information can be more accurately transmitted to the observer.

【0051】また、複数のホログラムをそれぞれ倍率が
異なるホログラムともなしうる。例えば、このような重
畳型ホログラムを用いて物体の像を記録すれば、合わせ
鏡のように距離と大きさが異なる像を重ねることがで
き、興味深い装飾用ホログラムを作製できる。また、こ
のような重畳型ホログラムを情報を含む光を観察者に向
けて回折するホログラフィック表示装置に用いた場合、
倍率に応じて遠方に結像する表示虚像の距離が変わるた
め、例えば、車両に適用することによって一定の距離毎
に像を表示する距離マーカーを、単一の光源だけで容易
に作製できる。
Further, the plurality of holograms may be holograms having different magnifications. For example, if an image of an object is recorded by using such a superposition hologram, it is possible to superimpose images having different distances and different sizes, such as a laminated mirror, and it is possible to produce an interesting decorative hologram. In addition, when such a superposition type hologram is used in a holographic display device that diffracts light containing information toward an observer,
Since the distance of the display virtual image formed at a distance changes depending on the magnification, for example, when applied to a vehicle, a distance marker that displays an image at a constant distance can be easily manufactured with only a single light source.

【0052】複数のホログラムには、それぞれ光拡散機
能を持たせうる。このような重畳型ホログラムを用いれ
ば液晶表示素子のバックライトの導光板や投射型ディス
プレイのスクリーンとなしうる。
Each of the plurality of holograms may have a light diffusing function. If such a superposition hologram is used, it can be used as a light guide plate of a backlight of a liquid crystal display device or a screen of a projection display.

【0053】さらに、これら複数のホログラムの各々の
回折効率、再生波長、波長半値幅の組み合わせを最適化
することにより、重畳型ホログラム全体の回折光の色調
を希望の色調となしうる。
Further, by optimizing the combination of the diffraction efficiency, the reproduction wavelength, and the half-value width of wavelength of each of the plurality of holograms, the color tone of the diffracted light of the entire superposition hologram can be set to a desired color tone.

【0054】例えば、物体のフルカラーのイメージをホ
ログラムに記録しようとする場合、その回折効率、再生
波長、波長半値幅の組み合わせが不適切であると、実際
の物体の色調とホログラムの色調とが異なってしまう。
また、重畳型ホログラムをホログラフィック表示装置に
用いる場合、その重畳型ホログラム自身の色調が問題に
なることがある。特に、乗り物用ヘッドアップディスプ
レイや店頭の広告・装飾用など建築物の間仕切などに用
いる場合は、重畳型ホログラム自身が人の目にふれるた
め、その外観はできるだけ目立たない白色か刺激の少な
い色調にすることが重要である。
For example, in the case of recording a full-color image of an object on a hologram, if the combination of the diffraction efficiency, reproduction wavelength, and half-value width of wavelength is inappropriate, the color tone of the actual object and the color tone of the hologram are different. Will end up.
Further, when the superimposing hologram is used in a holographic display device, the color tone of the superimposing hologram itself may be a problem. In particular, when it is used as a head-up display for vehicles or as a partition between buildings for advertising and decoration in stores, etc., the superposition hologram itself touches the human eye, so its appearance should be as inconspicuous white or a color tone with less irritation. It is important to.

【0055】そこで、上記のような重畳型ホログラムを
用いて回折効率、再生波長、波長半値幅の組み合わせを
適正化することによって、ホログラムの外観を目立たな
い白色か刺激の少ない色調となしうる。
Therefore, by optimizing the combination of the diffraction efficiency, the reproduction wavelength, and the half-value width of the wavelength using the above-mentioned superimposing hologram, the appearance of the hologram can be made inconspicuous white or a color tone with less irritation.

【0056】ホログラムを保持する透明基板は、各ホロ
グラムそれぞれの少なくとも一方の面を保持するもので
も、重畳されたホログラムの最外層の外側面のみを保持
するものでもよい。例えばホログラム自身が重畳作業時
のハンドリング性に乏しい場合には、各々のホログラム
は透明基板に保持されていることは好ましい。ホログラ
ムの露光時に感光材料を保持する基板がこの透明基板で
あってもよい。さらに、後述のホログラムを合わせガラ
スに封入する場合や、ガラス板に積層する場合には、こ
のガラス板が透明基板としてホログラムを保持すること
もできる。
The transparent substrate that holds the hologram may be one that holds at least one surface of each hologram, or one that holds only the outer surface of the outermost layer of the superimposed holograms. For example, when the holograms themselves are poor in handling during superimposing work, it is preferable that each hologram be held by a transparent substrate. The substrate that holds the photosensitive material during exposure of the hologram may be this transparent substrate. Further, when a hologram described later is enclosed in laminated glass or laminated on a glass plate, this glass plate can hold the hologram as a transparent substrate.

【0057】次に、本発明の重畳型ホログラムをホログ
ラムコンバイナとして用いるホログラフィック表示装置
に応用した第3の実施例を説明する。図5にホログラフ
ィック表示装置の一例として、車両用ヘッドアップディ
スプレイ(以下HUDとする)の概念図を示す。
Next, a third embodiment in which the superposition hologram of the present invention is applied to a holographic display device using as a hologram combiner will be described. FIG. 5 shows a conceptual diagram of a vehicle head-up display (hereinafter referred to as HUD) as an example of a holographic display device.

【0058】自動車内等の運転者への情報表示方法とし
て、HUDが最近用いられるようになっている。これ
は、液晶表示装置等の情報投射手段から投射された光学
的情報を、自動車の風防ガラス等に組み込まれたホログ
ラムやハーフミラー等からなるコンバイナに映し、運転
者が運転状態からほとんど視点を動かすことなく情報を
読み取れるようにしたものである。
HUD has been recently used as a method of displaying information to a driver in an automobile or the like. This is because the optical information projected from the information projection means such as a liquid crystal display device is projected on a combiner composed of a hologram or a half mirror incorporated in the windshield of an automobile, etc., and the driver almost moves the viewpoint from the driving state. The information can be read without any need.

【0059】このHUDは、レンズ系44を介して透過
型液晶表示素子45を通過した表示すべき情報を含む光
43が、車体の風防ガラス47に備えられたホログラム
コンバイナ42に照射され、回折されて運転者に観察位
置41で視認されるものである。ホログラム42に倍率
を持たせることもでき、速度表示48、警告表示49の
表示像を遠方に結像させることもできる。必要に応じて
透過型液晶表示素子45とコンバイナ42との間に収差
補正用の別のホログラムやレンズ等を配してもよい。
In this HUD, the light 43 containing the information to be displayed, which has passed through the transmissive liquid crystal display element 45 through the lens system 44, is applied to the hologram combiner 42 provided on the windshield 47 of the vehicle body and diffracted. It is visually recognized by the driver at the observation position 41. The hologram 42 can be made to have a magnification, and the display images of the speed display 48 and the warning display 49 can be formed at a distance. If necessary, another hologram or lens for aberration correction may be arranged between the transmissive liquid crystal display element 45 and the combiner 42.

【0060】ホログラム42は波長選択機能を持つの
で、希望する色の像が表示できる。その色は単一である
ことが多いが、本発明を用いれば、複数のホログラムを
重畳することによって多色表示ができ、表示情報の量と
質が向上する。本実施例では、緑色に対応する545n
mと赤色に対応する640nmの光を観察者に向けて回
折するホログラムを重畳して用い、速度表示8を緑色、
警告表示9を赤色として表示した。その結果、運転者に
対してより的確な情報伝達が可能となった。
Since the hologram 42 has a wavelength selecting function, an image of a desired color can be displayed. Although the color is often single, the present invention enables multicolor display by superimposing a plurality of holograms, thereby improving the amount and quality of display information. In this embodiment, 545n corresponding to green
A hologram for diffracting 640 nm light corresponding to m and red toward an observer is superimposed and used, the speed display 8 is green,
The warning display 9 is displayed in red. As a result, more accurate information can be transmitted to the driver.

【0061】ホログラムは特定波長の光だけを回折する
ため、ホログラムを通して外界を眺めると、ホログラム
の回折波長の光が回折され、透過色の色調はちょうど回
折波長の補色になる。また、外部からホログラムコンバ
イナを見ると、回折色は純度の高い色であるためギラギ
ラした色調であり、かつ見る方向により色が変わったり
する。こうした問題を改善するには、少なくともRGB
の3原色に対応するホログラムを用いればよい。上記の
場合には、青色に対応する470nmの波長の光を回折
するホログラムを、もう一枚本発明の構成によって重畳
すればよい。これらの波長は適宜最適化すればよく、本
実施例の波長に限定されない。
Since the hologram diffracts only the light of a specific wavelength, when the outside world is viewed through the hologram, the light of the diffraction wavelength of the hologram is diffracted, and the color tone of the transmitted color becomes a complementary color of the diffraction wavelength. Also, when the hologram combiner is viewed from the outside, the diffracted color is a highly pure color and thus has a glaring color tone, and the color changes depending on the viewing direction. To improve these problems, at least RGB
Holograms corresponding to the three primary colors may be used. In the above case, another hologram for diffracting the light of the wavelength of 470 nm corresponding to blue may be superposed with the configuration of the present invention. These wavelengths may be optimized as appropriate and are not limited to the wavelengths in this embodiment.

【0062】発光表示光源からの表示すべき情報を含ん
だ光が、重畳型ホログラムよりなるコンバイナに入射角
θ1 で入射し、重畳型ホログラムにより回折され出射角
θ2で出射し観察者に表示像として認識されるホログラ
フィック表示装置を考える。
Light containing information to be displayed from the light emitting display light source enters a combiner composed of a superposition hologram at an incident angle θ 1 , is diffracted by the superposition hologram and exits at an exit angle θ 2 , and is displayed to an observer. Consider a holographic display device that is perceived as an image.

【0063】このような重畳型ホログラムに発光表示光
源の反対側から外部不要光が角度θ1 で入射すると、外
部不要光は重畳型ホログラムを透過し重畳型ホログラム
または重畳型ホログラムを保持する基板の界面で反射し
再び重畳型ホログラムに入射する。このときの入射角は
ちょうど発光表示光源からθ1 で入射させた場合の光の
入射角に相当するため、外部不要光は重畳型ホログラム
で回折され不要な回折像として観察者に観察される。こ
のようなホログラフィック表示装置が乗り物用ヘッドア
ップディスプレイなどに用いられている場合は、街灯や
太陽光(図5の50)などの外部光51が不要な回折像
として、52のように運転者などの観察者に煩わしく観
察されてしまうものであった。
When external unnecessary light enters such a superimposing hologram from the side opposite to the light emitting display light source at an angle of θ 1 , the external unnecessary light passes through the superimposing hologram and the superimposing hologram or the substrate holding the superimposing hologram. It is reflected at the interface and again enters the superposition hologram. Since the incident angle at this time corresponds to the incident angle of light when the light is emitted from the light emitting display light source at θ 1 , the external unnecessary light is diffracted by the superposition hologram and is observed by the observer as an unnecessary diffraction image. When such a holographic display device is used in a vehicle head-up display or the like, external light 51 such as street lights or sunlight (50 in FIG. 5) is an unnecessary diffraction image such as a driver 52. It was annoying to be observed by the observer.

【0064】そこで、第2のホログラムの組が第1のホ
ログラムの組に対し発光表示光源の反対側に重畳され
て、かつこの第2のホログラムの組が発光表示光源の反
対側から入射する外部不要光が第1のホログラムの組に
回折され、不要な回折像として観察者に観察されるのを
防ぐように外部不要光を回折することによって、上記の
観察者の煩わしさを低減できる。
Therefore, the second hologram set is superimposed on the first hologram set on the opposite side of the light emitting display light source, and the second hologram set is incident from the opposite side of the light emitting display light source. By diffusing the external unnecessary light so as to prevent the unnecessary light from being diffracted by the first hologram set and being observed by the observer as an unnecessary diffraction image, the annoyance of the observer can be reduced.

【0065】具体的には、図4に示すように、ホログラ
ムコンバイナは、2枚のガラス板(車外側ガラス61と
車内側ガラス60)がPVBからなる中間膜62を介し
て重ねられた安全合わせガラス内に封入されており、車
内側ガラス60と中間膜62との間に配されている。ホ
ログラムコンバイナは重畳型ホログラムのうちの第1の
組71からなる。
Specifically, as shown in FIG. 4, the hologram combiner has a safety alignment in which two glass plates (a car-side glass 61 and a car-side glass 60) are stacked via an intermediate film 62 made of PVB. It is enclosed in glass and is arranged between the vehicle interior glass 60 and the intermediate film 62. The hologram combiner consists of a first set 71 of superposed holograms.

【0066】この第1の組71は上述したRGBに対応
する3枚のホログラムが保護層を介して積層されたもの
であって、情報を含む光43を観察者方向に回折するた
めに用いられる。保護層は第1の実施例と同様で接着剤
付きのPVAである。第2のホログラムの組72は外部
不要光51を回折し、観察者に不要回折像が見えないよ
うにするものであり、第1の組71の回折波長に対応す
る波長の不要光を回折するものであり、やはり3枚のホ
ログラムを重畳したものである。
The first set 71 is formed by laminating three holograms corresponding to the above-mentioned RGB through a protective layer, and is used for diffracting the light 43 containing information toward the observer. . The protective layer is PVA with an adhesive as in the first embodiment. The second hologram set 72 diffracts the external unwanted light 51 so that the observer cannot see the unwanted diffracted image, and diffracts unwanted light having a wavelength corresponding to the diffraction wavelength of the first set 71. It is also a superposition of three holograms.

【0067】こうして、重畳型ホログラムのうち第2の
ホログラムの組が、コンバイナとして用いる第1のホロ
グラムの組に対し情報を含む光が入射する角度(上記例
ではθ1 )とほぼ等しい角度(θ1 )で入射した不要光
を回折するようにすれば、前述の不要回折像の発生を有
効に抑制できる。
Thus, the angle (θ) at which the second hologram group of the superposition holograms is approximately equal to the angle (θ 1 in the above example) at which the light containing information is incident on the first hologram group used as the combiner. By diffracting the unwanted light incident in 1 ), it is possible to effectively suppress the generation of the unwanted diffraction image.

【0068】また、第2のホログラムの組が、第1のホ
ログラムの組により回折される情報を含む光の波長と、
ほぼ等しい波長の不要光を回折するようにすれば、前述
の不要回折像の発生をさらに有効に抑制できる。
Also, the second set of holograms has a wavelength of light containing information diffracted by the first set of holograms,
By diffracting unnecessary light having substantially the same wavelength, it is possible to more effectively suppress the occurrence of the above-mentioned unnecessary diffraction image.

【0069】また、第2のホログラムの組が入射した不
要光をある回折角θ3 で回折するにあたり、この角度θ
3 が不適切であると、不要光の入射側界面などで再び反
射して観察者に不要回折像として観察されてしまう場合
がある。それを防ぐためには、回折角θ3 を重畳型ホロ
グラムまたは重畳型ホログラムを保持する基板内、本実
施例では合わせガラス内、で全反射するような角度にす
ればよい。そうすると、重畳型ホログラムまたはその基
板内に回折光を閉じこめることができ、不要光が観察者
に観察されるのを防げる。
When the second set of holograms diffracts the incident unnecessary light at a certain diffraction angle θ 3 , this angle θ
If the value of 3 is inappropriate, it may be reflected again by an interface on the incident side of unnecessary light and may be observed by an observer as an unnecessary diffraction image. In order to prevent this, the diffraction angle θ 3 may be set to an angle such that total reflection occurs in the superposition hologram or the substrate holding the superposition hologram, that is, in the laminated glass in this embodiment. Then, the diffracted light can be confined in the superposition hologram or its substrate, and unnecessary light can be prevented from being observed by an observer.

【0070】また、コンバイナに用いる第1のホログラ
ムの組が倍率を持っているような場合は、ホログラム内
部の回折格子形状は複雑な3次元曲面形状となり、回折
波長、回折角はホログラムの面内で均一ではない。ホロ
グラムの面内全域で不要回折像の発生を防ぐには、第2
のホログラムの組の回折格子形状の最適化が求められ
る。そのために有効な手段として、第2のホログラムの
組のf値を、第1のホログラムの組のf値とほぼ等しく
すればよい。f値がほぼ等しいホログラム内部の回折格
子形状は類似するため、ホログラム面全域で不要回折像
の発生を防げる。
When the first hologram set used for the combiner has a magnification, the diffraction grating inside the hologram has a complicated three-dimensional curved surface shape, and the diffraction wavelength and the diffraction angle are in the plane of the hologram. Is not uniform. To prevent the generation of unnecessary diffraction images in the entire plane of the hologram,
Optimization of the diffraction grating shape of the hologram set of is required. As an effective means for that purpose, the f value of the second hologram set may be made substantially equal to the f value of the first hologram set. Since the diffraction grating shapes inside the hologram having substantially the same f values are similar, it is possible to prevent the generation of unnecessary diffraction images over the entire hologram surface.

【0071】第2のホログラムの組が回折した不要光が
再び反射したり、回折したりして観察者に不要回折像と
して観察されるのを防ぐ、他の有効な手段を例示する。
それは第2のホログラムの組が、入射した不要光を拡散
するように回折することである。こうすれば、不要光は
拡散され万一観察者の目に届いたとしてもぼんやりした
弱い光でしかなく、もはや不要な回折像として認識しう
るものではない。
Another effective means for preventing unnecessary light diffracted by the second hologram set from being reflected again or diffracted and observed by an observer as an unnecessary diffraction image will be exemplified.
That is, the second set of holograms diffracts the incident unwanted light to diffuse it. By doing so, even if the unnecessary light is diffused and reaches the eyes of the observer, it is only a faint weak light, and it can no longer be recognized as an unnecessary diffraction image.

【0072】上記のような第2のホログラムの組は、そ
の入射角や回折波長、出射回折角、倍率、拡散機能を適
宜組み合わせることによって、より効果的に不要回折像
の発生を防げる。
By appropriately combining the incident angle, the diffraction wavelength, the outgoing diffraction angle, the magnification, and the diffusing function of the second hologram set as described above, it is possible to more effectively prevent the generation of the unnecessary diffraction image.

【0073】本発明の重畳型ホログラムにおいて、必要
に応じて重畳型ホログラムを一方または両方から保持す
る基板との間にも保護層を備えれば、基板側からの影響
によりホログラムの特性の変化を防げる。例えばプラス
チック基板などでは熱処理により揮発成分を放出するも
のがある。このような基板に重畳型ホログラムを保持す
る場合、その揮発成分に影響されホログラムの特性が変
化してしまう場合がある。このような場合、本発明の重
畳型ホログラムのようにホログラムを保持する基板との
間にも保護層を有していれば、ホログラムの特性変化を
有効に防げる。
In the superimposing hologram of the present invention, if a protective layer is provided between the substrate holding one or both of the superimposing holograms, if necessary, a change in the characteristics of the hologram due to the influence from the substrate side. Can be prevented. For example, some plastic substrates release volatile components by heat treatment. When the superposition hologram is held on such a substrate, the characteristics of the hologram may change due to the influence of the volatile component. In such a case, if the protective layer is also provided between the hologram holding substrate as in the superposition hologram of the present invention, it is possible to effectively prevent the characteristic change of the hologram.

【0074】さらに、本発明による重畳型ホログラムに
おける保護層は重畳されるべきホログラム以上の面積を
有し、全域にわたりホログラムを覆って保護できるの
で、相接するホログラムからだけでなく端面から横方向
に拡散してくる物質に対しても保護できる。したがっ
て、重畳型ホログラム全体を何らかの媒体(本実施例で
は合わせガラス)中に封入するような場合でも、ホログ
ラムを有効に保護できる。
Further, since the protective layer in the superposition hologram according to the present invention has an area larger than that of the hologram to be superposed and can cover and protect the hologram over the entire area, not only from the adjoining hologram but also from the end face in the lateral direction. It can also protect against diffused substances. Therefore, the hologram can be effectively protected even when the entire superposition hologram is enclosed in some medium (laminated glass in this embodiment).

【0075】本発明の重畳型ホログラムは、その用途等
に応じて上記のように種々のバリエーションが採用で
き、重畳型ホログラムをHUDに用いる本実施例では、
第1のホログラムの組と第2のホログラムの組との間に
もやはり保護層を重畳し、全体として重畳型ホログラム
とした。また、この重畳型ホログラム(71+72)と
中間膜との間には中間膜62中に含まれる可塑剤の影響
からホログラムを守るためのPVAよりなる保護層63
が備えられている。
The superimposing hologram of the present invention can employ various variations as described above depending on the application and the like. In the present embodiment using the superimposing hologram for the HUD,
A protective layer was also superposed between the first hologram set and the second hologram set to form a superposition hologram as a whole. Further, a protective layer 63 made of PVA for protecting the hologram from the influence of the plasticizer contained in the intermediate film 62 is provided between the superposition hologram (71 + 72) and the intermediate film.
Is provided.

【0076】重畳型ホログラム(71+72)で用いた
保護層はホログラムと同一面積・形状であったが、保護
層63は重畳型ホログラム(71+72)以上の面積を
有し、全域にわたりホログラムを覆って保護できるもの
であり、サイドから横方向に拡散してくる可塑剤に対し
ても保護できる。
The protective layer used in the superposition hologram (71 + 72) had the same area and shape as the hologram, but the protection layer 63 had an area larger than that of the superposition hologram (71 + 72) and covered the hologram over the entire area to protect it. It is possible, and it can also protect against the plasticizer that diffuses laterally from the side.

【0077】本実施例では、第2のホログラムの組が第
1のホログラムの組に対し発光表示光源の反対側に重畳
されたものであるが、第2のホログラムの組は情報を含
む光の入射角θ1 とほぼ同様の角度θ1 で入射する外光
51を回折するものであり、その角度における回折波長
は第1のホログラムの組の回折波長とほぼ同様とした。
In the present embodiment, the second set of holograms is superimposed on the opposite side of the light emitting display light source to the first set of holograms. The external light 51 that is incident at an angle θ 1 that is substantially the same as the incident angle θ 1 is diffracted, and the diffraction wavelength at that angle is approximately the same as the diffraction wavelength of the first hologram set.

【0078】第2のホログラムの組により回折される不
要光53は、安全ガラス内部に閉じこめられるように全
反射するような角度で回折されるものである。本実施例
ではガラスの内部角で50゜である。
The unnecessary light 53 diffracted by the second set of holograms is diffracted at an angle such that it is totally reflected so as to be confined inside the safety glass. In this embodiment, the internal angle of the glass is 50 °.

【0079】不要光は単に反射的に回折されるだけでな
く、拡散反射するように第2のホログラムに拡散タイプ
のホログラムを用いた。そのため安全ガラス内に閉じこ
められた不要光53が、ホログラム72または71によ
り再び回折され観察者方向に出射しても拡散してしま
い、もはや不要回折像としては認識されなくできた。
A diffusion type hologram was used as the second hologram so that the unnecessary light is not only diffracted diffractively but also diffused and reflected. Therefore, the unnecessary light 53 confined in the safety glass is again diffracted by the hologram 72 or 71 and diffuses even if it is emitted toward the observer, and it can no longer be recognized as an unnecessary diffraction image.

【0080】第1のホログラムの組は約3.5倍の倍率
を有し、その露光は入射光源側としてはθ1 =40゜で
距離350mmに置いたピンホールからの発散光、表示
像側としてはθ2 =60゜の平行光の2つを干渉させて
ホログラムを記録した。そのf値は1/f=1/350
−1/∞=1/350であるから、f=350mmであ
る。露光用光源として用いたレーザは、赤用として波長
647nmのKrレーザ、緑用として波長555nmの
色素レーザ、青用として波長476nmのArレーザで
ある。
The first set of holograms has a magnification of about 3.5 times, and its exposure is such that the incident light source side diverges from a pinhole placed at a distance of 350 mm at θ 1 = 40 °, the display image side. As a result, a hologram was recorded by causing two parallel rays of θ 2 = 60 ° to interfere with each other. The f value is 1 / f = 1/350
Since −1 / ∞ = 1/350, f = 350 mm. The laser used as the exposure light source is a Kr laser having a wavelength of 647 nm for red, a dye laser having a wavelength of 555 nm for green, and an Ar laser having a wavelength of 476 nm for blue.

【0081】第2のホログラムの組としては、外光入射
側は同じくθ1 =40゜で距離350mmに置いたピン
ホールからの発散光を用い、回折光53側は平行光を拡
散板に通した光をプリズムを用いて内部角で平均50゜
となるようにして用い、2つの光を干渉させてホログラ
ムを記録した。したがって、第2のホログラムの組は第
1のホログラムの組とほぼ等しいf値を持つ。このよう
にして、第1と第2のホログラムの組のf値をほぼ等し
くしたため、ホログラム内部の回折格子形状は類似して
おり、ホログラムコンバイナの面積内全域で不要回折像
の発生を防止でき、観察者の視点を移動した場合にも防
止効果が得られた。
As the second hologram set, divergent light from a pinhole placed at a distance of 350 mm at θ 1 = 40 ° was used on the outside light incident side, and parallel light was passed through the diffuser plate on the diffracted light 53 side. The light thus obtained was used so as to have an average internal angle of 50 ° by using a prism, and two lights were caused to interfere with each other to record a hologram. Therefore, the second set of holograms has an f-value that is approximately equal to the first set of holograms. In this way, since the f values of the first and second hologram sets are made substantially equal, the diffraction grating shapes inside the hologram are similar, and it is possible to prevent the generation of unnecessary diffraction images within the entire area of the hologram combiner. The prevention effect was also obtained when the observer's viewpoint was moved.

【0082】本実施例では、第1及び第2のホログラム
の組としてそれぞれ3枚のホログラムを重畳したものを
用いたが、本発明はこれに限定されず、4枚以上のホロ
グラムを重畳してもよく、1枚のホログラムに3色のホ
ログラムを多重露光した2枚のホログラムを保護層を介
して重畳してもよい。
In this embodiment, three holograms are superposed as a set of the first and second holograms, but the present invention is not limited to this, and four or more holograms are superposed. Alternatively, two holograms obtained by multiple-exposure one hologram with three-color holograms may be superimposed via a protective layer.

【0083】また、本実施例では、第2のホログラムの
組が第1のホログラムの組に対し発光表示光源の反対側
に重畳されたものであるが、第2のホログラムの組が第
1のホログラムの組に対し発光表示光源と同じ側に重畳
されていてもよい。この場合、発光表示光源側から入射
する情報を含む光以外の不要光が第1のホログラムの組
に回折され、不要な回折像として観察者に観察されるの
を防ぐように入射する不要光を回折するようにすれば、
発光表示光源側からの不要な回折像の発生を防げる。
Further, in the present embodiment, the second hologram set is superimposed on the opposite side of the light emitting display light source to the first hologram set, but the second hologram set is the first hologram set. It may be superposed on the same side as the light emitting display light source with respect to the hologram set. In this case, unnecessary light other than the light including the information that is incident from the light emitting display light source side is diffracted by the first hologram set, and the unnecessary light that is incident so as to prevent the observer from observing it as an unnecessary diffraction image. If it is diffracted,
It is possible to prevent generation of unnecessary diffraction images from the light emitting display light source side.

【0084】本発明における保護層としては、透明な樹
脂フィルムまたは樹脂コーティングが望ましい。例え
ば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)やポリメタ
クリル酸イソブチルなどのアクリル樹脂、ジエチレング
リコールビスアリルカーボネート(CR−39)、ポリ
カーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート
(PET)やポリブチレンテレフタレート(PBT)な
どのポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール(PV
A)、エチレン・ビニルアルコール共重合体(EVO
H)、ポリエチレン(PE)、ポリ酢酸ビニル(PVA
c)、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリアリレー
ト(PAR)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリ
塩化ビニル(PVC)、トリアセチルセルロース(TA
C)、アモルファスポリオレフィン、アモルファスフッ
素樹脂、ポリウレタン、ノルボルネン系樹脂などが考え
られるが、これらに限定されない。
A transparent resin film or resin coating is desirable for the protective layer in the present invention. For example, acrylic resin such as polymethylmethacrylate (PMMA) or polyisobutyl methacrylate, polyester resin such as diethylene glycol bisallyl carbonate (CR-39), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET) or polybutylene terephthalate (PBT), Polyvinyl alcohol (PV
A), ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVO
H), polyethylene (PE), polyvinyl acetate (PVA)
c), polyvinyl butyral (PVB), polyarylate (PAR), polyether sulfone (PES), polyvinyl chloride (PVC), triacetyl cellulose (TA)
C), amorphous polyolefin, amorphous fluororesin, polyurethane, norbornene-based resin and the like are conceivable, but not limited thereto.

【0085】また、樹脂材料だけでなくガラス薄板のよ
うな無機物、誘電体や金属の蒸着膜やスパッタ膜、CV
D膜そのものが上記樹脂フィルムに製膜したようなもの
でもよい。
Further, not only resin materials but also inorganic materials such as thin glass plates, vapor-deposited films or sputtered films of dielectrics and metals, CV
The D film itself may be a film formed on the resin film.

【0086】実際の使用においては、これらの材料から
目的にあったものを選択すればよい。例えば、ホログラ
ムの屈折率が1.5に近い場合には、保護層として上記
PMMA、PVA、EVOH、TACなどが好ましく用
いられる。
In actual use, a material suitable for the purpose may be selected from these materials. For example, when the refractive index of the hologram is close to 1.5, PMMA, PVA, EVOH, TAC and the like are preferably used as the protective layer.

【0087】また、例えば、保護層として複屈折性を有
するものが必要な場合は、上記PCやPVAを適宜に延
伸したフィルムが望ましく使用できる。また例えば、保
護層に偏光特性を付与したい場合は、PVAに沃素を含
有させ延伸した偏光フィルムなどが利用できる。特定の
波長域の光を吸収する保護層を得たい場合は、上記樹脂
フィルムに適当な色素や染料を含有させればよい。特定
の波長域の光を透過または反射する保護層を得たい場合
は、適当な樹脂フィルムやガラス薄板上に選択透過、反
射膜を蒸着すればよい。
Further, for example, when a protective layer having a birefringence is required, a film obtained by appropriately stretching the above PC or PVA can be preferably used. Further, for example, when it is desired to impart polarization characteristics to the protective layer, a polarizing film obtained by containing iodine in PVA and stretching it can be used. When it is desired to obtain a protective layer that absorbs light in a specific wavelength range, the resin film may contain an appropriate dye or dye. To obtain a protective layer that transmits or reflects light in a specific wavelength range, a selective transmission or reflection film may be deposited on a suitable resin film or glass thin plate.

【0088】これらの保護層の好ましい厚さは1〜20
0μm程度であり、より望ましくはホログラムの厚さと
同程度であって100μm以下であるとよい。
The preferred thickness of these protective layers is from 1 to 20.
It is about 0 μm, more preferably about the same as the thickness of the hologram and 100 μm or less.

【0089】なお、ホログラムは通常数10mm〜数1
00mm角程度の面積で、数μm〜数10μm程度の厚
さである。このようなホログラムは、リップマンタイプ
等の体積・位相型のホログラムが高い回折効率を得られ
る点で望ましいが、エンボスタイプ、レインボータイプ
等のホログラムと呼ばれるものも広く採用できる。ま
た、ホログラム材料としては、ポリビニルカルバゾール
やアクリル系などのフォトポリマー、重クロム酸ゼラチ
ン、光レジスト、銀塩など種々の感光材料を使用でき
る。
It should be noted that holograms are usually several 10 mm to several 1
The area is about 00 mm square and the thickness is about several μm to several tens of μm. Such a hologram is desirable because a volume / phase type hologram such as a Lippmann type hologram can obtain high diffraction efficiency, but a hologram called an emboss type hologram or a rainbow type hologram can also be widely adopted. As the hologram material, various photosensitive materials such as photopolymers such as polyvinyl carbazole and acrylic, gelatin dichromate, photo resist, and silver salt can be used.

【0090】本発明における発光表示光源は光を発して
表示する機能を持つものであり、液晶表示素子等のいわ
ゆる受光型表示素子からなる表示体に熱陰極管(HC
T)、冷陰極管、蛍光表示管(VF)、ハロゲンラン
プ、LEDなどからなる光源から発した光を照射するも
のであるか、また、これらの機能を併せ持つものであっ
てもよい。
The light emitting display light source in the present invention has a function of emitting light to display, and a hot cathode tube (HC) is attached to a display body composed of a so-called light receiving type display element such as a liquid crystal display element.
T), a cold cathode tube, a fluorescent display tube (VF), a halogen lamp, an LED, or the like which emits light emitted from a light source, or may have these functions together.

【0091】本発明における重畳型ホログラムコンバイ
ナをカラー表示に用いる場合、この液晶表示素子として
は、カラーフィルタと透過型のツイストネマチック型液
晶素子や、スーパーツイストネマチック型液晶表示素子
等からなるカラー液晶表示素子等が好ましく使用でき、
1つの光源から発せられた光を所望の色の光として照射
できる。
When the superimposing hologram combiner of the present invention is used for color display, the liquid crystal display element includes a color filter and a transmission type twisted nematic type liquid crystal element, a super twisted nematic type liquid crystal display element, or the like. Elements can be used preferably,
The light emitted from one light source can be emitted as light of a desired color.

【0092】このようにして複数の色の光は、同一の情
報表示源から発することができ、これら複数の色の光が
同時に表示される場合には表示像が重なって表示され、
逆にこの表示像の重なりを防ぐためには、必要に応じて
カラーフィルタと光源の組み合わせによって、あるいは
カラー液晶表示素子の制御によって、複数の色の光が同
時に照射されないようにしてもよい。
In this way, the lights of a plurality of colors can be emitted from the same information display source, and when the lights of a plurality of colors are simultaneously displayed, the display images are displayed in an overlapping manner.
On the contrary, in order to prevent the overlapping of the displayed images, it is possible to prevent light of a plurality of colors from being simultaneously irradiated by a combination of a color filter and a light source or by controlling a color liquid crystal display element, if necessary.

【0093】また、それとは別に、受光型表示素子を用
いず、上記の光源自体をパターン化して配列し特定の情
報を光として発生するものであってもよい。受光型表示
素子に上記光源を併用したものの場合は、この受光型表
示素子と光源との間にレンズ系や曲面反射鏡等の適当な
光平行化手段、導光板等の適当な導光手段を配置しても
よい。さらに、ホログラムに光が投射されるまでの光径
路内に、必要に応じて、光偏光手段、または、KNO3
等の非線形光学素子を配置してもよい。
Alternatively, instead of using the light receiving display element, the light source itself may be patterned and arranged to generate specific information as light. In the case where the light source is used together with the light receiving display element, an appropriate light collimating means such as a lens system or a curved reflecting mirror, and a suitable light guiding means such as a light guide plate are provided between the light receiving display element and the light source. You may arrange. Further, if necessary, an optical polarization means or KNO 3 is provided in the optical path until the light is projected on the hologram.
Non-linear optical elements such as may be arranged.

【0094】ここで、本発明における表示すべき情報と
は、その表示用途により適宜選択される。乗り物用表示
装置の場合は、車両のスピード計、タコメータ、シフト
レバー表示、さらには種々の警告ランプや、ナビゲーシ
ョン情報、エアコン、オーディオ機器など付属機器の情
報等が例として挙げられる。、道路情報、駐車場空き情
報などの車両外からの情報を表示することもできる。航
空機や船舶、列車などでは緯度、経度、高度、進行方向
などの位置・方位情報や、気象情報、レーダの障害物情
報、魚群探知機の情報など、乗り物の運行や業務に関わ
る様々な情報が考えられる。また、観察者とは主には車
両等の乗り物の運転手であるが、助手席その他の同乗者
や、これらすべての者を含めることができる。
Here, the information to be displayed in the present invention is appropriately selected according to its display application. In the case of a vehicle display device, a vehicle speedometer, a tachometer, a shift lever display, various warning lamps, navigation information, information on auxiliary equipment such as an air conditioner, audio equipment, and the like can be given as examples. It is also possible to display information from outside the vehicle, such as road information and parking lot availability information. For aircraft, ships, trains, etc., various information related to vehicle operation and business such as position and direction information such as latitude, longitude, altitude, traveling direction, weather information, radar obstacle information, fish finder information, etc. Conceivable. Further, the observer is mainly a driver of a vehicle such as a vehicle, but may include a passenger seat, other passengers, and all of them.

【0095】また例えば、リヤガラスにホログラムを配
し、運転者の制動動作に同期して光を発する発光表示手
段からの光をホログラムによって後方車両の運転者等の
観察者に向けて制動情報を回折するハイマウントストッ
プランプにも、本発明を適用できる。また、建築物等の
間仕切りや、店頭の窓ガラスに装飾効果を加えるホログ
ラフィック表示装置にも、本発明を適用でき、その他ホ
ログラムを用いた表示装置全般に広く応用できる。
Further, for example, by arranging a hologram on the rear glass and diffracting the braking information toward the observer such as the driver of the vehicle behind by the hologram, the light from the light emitting display means that emits light in synchronization with the braking operation of the driver is hologramed. The present invention can be applied to a high mount stop lamp that operates. Further, the present invention can be applied to a partition of a building or the like, or a holographic display device that adds a decorative effect to a window glass of a store, and can be widely applied to other display devices using holograms.

【0096】[0096]

【発明の効果】本発明によれば、種々の用途によって適
宜ホログラムが重畳される場合に、各々のホログラムの
間にホログラムの成分物質の拡散を防止する保護層が介
在されているため、ホログラムに形成される回折格子の
膨潤を防げる。したがって、ホログラムの回折波長や回
折角を所定のものからずれてしまうことを防げる。
According to the present invention, when holograms are appropriately overlapped for various purposes, a protective layer for preventing the diffusion of the component material of the holograms is interposed between the holograms. Swelling of the formed diffraction grating can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the diffraction wavelength and the diffraction angle of the hologram from deviating from a predetermined value.

【0097】こうして、複数のホログラムを重畳するこ
とによって得られる種々の機能を、ホログラムを劣化さ
せずに発揮させることができ、ホログラムの特性を設定
の通りに引き出すことができる。
In this way, various functions obtained by superimposing a plurality of holograms can be exerted without degrading the holograms, and the characteristics of the holograms can be obtained as set.

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

【図1】本発明の重畳型ホログラムの一例を示す概略断
面図
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a superposition hologram of the present invention.

【図2】本発明の重畳型ホログラムの一例を示す回折ス
ペクトル図
FIG. 2 is a diffraction spectrum diagram showing an example of a superposition hologram of the present invention.

【図3】本発明の重畳型ホログラムの第2の実施例を示
す概念図
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a second embodiment of the superposition hologram of the present invention.

【図4】本発明の重畳型ホログラムを合わせガラスに封
入した一例を示す要部断面図
FIG. 4 is a sectional view of an essential part showing an example in which the superimposing hologram of the present invention is enclosed in laminated glass.

【図5】本発明の重畳型ホログラムをコンバイナとして
用いる自動車用HUDの概念図
FIG. 5 is a conceptual diagram of an automobile HUD using the superimposing hologram of the present invention as a combiner.

【図6】従来の重畳型ホログラムを示す概念図FIG. 6 is a conceptual diagram showing a conventional superposition hologram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ホログラム 2:ホログラム 3:ホログラム 11:保護層 12:保護層 20:重畳型ホログラム全体の回折スペクトル 21:重畳されるホログラム1の単独の場合の回折スペ
クトル 22:重畳されるホログラム2の単独の場合の回折スペ
クトル 23:重畳されるホログラム3の単独の場合の回折スペ
クトル 31:重畳されるホログラム1によって回折された光 32:重畳されるホログラム2によって回折された光 33:重畳されるホログラム3によって回折された光 35:入射光 41:観察者 42:ホログラムコンバイナ 43:情報を含む光線 44:レンズ系 45:透過型液晶表示素子 46:光源 47:風防ガラス 48:速度表示 49:警告表示 50:外部光源(太陽) 51:外部不要入射光 52:外部不要回折光 53:重畳型ホログラムの第2のホログラムの組72に
より回折された外部不要光 60:車内側ガラス 61:車外側ガラス 62:中間膜 63:保護層 71:コンバイナとして用いる重畳型ホログラムの第1
のホログラムの組 72:外部不要光を回折するための重畳型ホログラムの
第2のホログラムの組
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Hologram 2: Hologram 3: Hologram 11: Protective layer 12: Protective layer 20: Diffraction spectrum of the entire superposition hologram 21: Diffraction spectrum of the superposed hologram 1 alone 22: Single superposed hologram 2 Diffraction spectrum of case 23: Diffraction spectrum of hologram 3 to be superimposed alone: 31: Light diffracted by hologram 1 to be superposed 32: Light diffracted by hologram 2 to be superposed 33: By hologram 3 to be superposed Diffracted light 35: Incident light 41: Observer 42: Holographic combiner 43: Light beam containing information 44: Lens system 45: Transmission type liquid crystal display element 46: Light source 47: Windshield 48: Speed display 49: Warning display 50: External light source (sun) 51: External unnecessary incident light 52: External unnecessary diffracted light 53: External unwanted light diffracted by the second hologram set 72 of the superimposing hologram 60: Car interior glass 61: Car exterior glass 62: Intermediate film 63: Protective layer 71: First superimposing hologram used as a combiner
Set 72 of holograms: second set of superimposing holograms for diffracting external unwanted light

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のホログラムが、各々のホログラムの
間にホログラムの成分物質の拡散を防止する保護層を介
して重畳されてなる重畳型ホログラム。
1. A superposition hologram in which a plurality of holograms are superposed on each other via a protective layer for preventing diffusion of a component material of the hologram.
【請求項2】複数のホログラムのうち少なくとも最外層
のホログラムは、その外側面が透明基板に保持されてい
ることを特徴とする請求項1の重畳型ホログラム。
2. The superposition hologram according to claim 1, wherein at least the outermost hologram of the plurality of holograms has an outer surface held by a transparent substrate.
【請求項3】保護層の熱膨張係数は、保護層の両面側に
あるホログラムの各熱膨張係数の値の間の値であること
を特徴とする請求項1または2の重畳型ホログラム。
3. The superposition hologram according to claim 1, wherein the coefficient of thermal expansion of the protective layer is a value between the values of the coefficients of thermal expansion of the holograms on both sides of the protective layer.
【請求項4】保護層はフィルム状であり、かつ、該フィ
ルム状保護層自身とホログラム自身とが接着性もしくは
粘着性を有するかまたはフィルム状保護層とホログラム
との間に接着剤が介在されていることを特徴とする請求
項1〜3のいずれかの重畳型ホログラム。
4. The protective layer is in the form of a film, and the film-shaped protective layer itself and the hologram itself have adhesiveness or adhesiveness, or an adhesive is interposed between the film-shaped protective layer and the hologram. The superimposing hologram according to any one of claims 1 to 3, wherein
【請求項5】ホログラムは少なくとも一方の面に前記保
護層が被膜されており、かつ相対するホログラムと保護
層もしくは相対する保護層どうしとが接着性もしくは粘
着性を有するかまたは相対するホログラムと保護層との
間もしくは相対する保護層間に接着剤が介在されている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかの重畳型ホロ
グラム。
5. A hologram, wherein the protective layer is coated on at least one surface, and the opposing hologram and the protective layer or the opposing protective layers have adhesiveness or adhesiveness or are protected from the opposing hologram. The superposition hologram according to any one of claims 1 to 3, wherein an adhesive agent is interposed between the layers or between protective layers facing each other.
【請求項6】複数のホログラムのうち一組は、発光表示
光源からの表示すべき情報を含んだ光を観察者に向けて
回折するホログラフィック表示装置のコンバイナとして
の機能を有することを特徴とする請求項1または2の重
畳型ホログラム。
6. A set of a plurality of holograms has a function as a combiner of a holographic display device that diffracts light containing information to be displayed from a light emitting display light source toward an observer. The superimposing hologram according to claim 1 or 2.
【請求項7】複数のホログラムのうち第1の組は、発光
表示光源からの表示すべき情報を含んだ光を観察者に向
けて回折するホログラフィック表示装置のコンバイナと
しての機能を有し、また第2の組は第1のホログラムの
組に対し発光表示光源の反対側に重畳されており、かつ
発光表示光源の反対側から入射する外部不要光が第1の
ホログラムの組に回折され、不要な回折像として観察者
に観察されるのを防ぐように、外部不要光を回折するこ
とを特徴とする請求項6の重畳型ホログラム。
7. A first set of a plurality of holograms has a function as a combiner of a holographic display device that diffracts light containing information to be displayed from a light emitting display light source toward an observer, The second set is superposed on the opposite side of the light emitting display light source with respect to the first hologram set, and external unnecessary light incident from the opposite side of the light emitting display light source is diffracted by the first hologram set, 7. The superposition hologram according to claim 6, wherein external unnecessary light is diffracted so as to prevent it from being observed by an observer as an unnecessary diffraction image.
【請求項8】複数のホログラムのうち第1の組は、発光
表示光源からの表示すべき情報を含んだ光を観察者に向
けて回折するホログラフィック表示装置のコンバイナと
しての機能を有し、また第2の組は第1のホログラムの
組に対し発光表示光源と同じ側に重畳されており、かつ
発光表示光源側から入射する情報を含む光以外の不要光
が第1のホログラムの組に回折され、不要な回折像とし
て観察者に観察されるのを防ぐように、発光表示光源側
から入射する不要光を回折することを特徴とする請求項
6の重畳型ホログラム。
8. A first set of a plurality of holograms has a function as a combiner of a holographic display device that diffracts light containing information to be displayed from a light emitting display light source toward an observer, The second set is superposed on the same side as the light emitting display light source with respect to the first hologram set, and unnecessary light other than light including information incident from the light emitting display light source side is included in the first hologram set. 7. The superposition hologram according to claim 6, wherein unnecessary light incident from the light emitting display light source side is diffracted so as to prevent it from being diffracted and observed by an observer as an unnecessary diffraction image.
【請求項9】第2のホログラムの組は、第1のホログラ
ムの組に対し情報を含む光が入射する角度とほぼ等しい
角度で入射した不要光を回折することを特徴とする請求
項7または8の重畳型ホログラム。
9. The method according to claim 7, wherein the second hologram set diffracts unnecessary light incident on the first hologram set at an angle substantially equal to the incident angle of the information-containing light. 8 superposition holograms.
【請求項10】第2のホログラムの組は、第1のホログ
ラムの組により回折される情報を含む光の波長と、ほぼ
等しい波長の不要光を回折することを特徴とする請求項
7〜9のいずれかの重畳型ホログラム。
10. The second hologram set diffracts unnecessary light having a wavelength substantially equal to the wavelength of light containing information diffracted by the first hologram set. One of the superposition holograms.
【請求項11】第2のホログラムの組は、入射した不要
光を重畳型ホログラムまたは重畳型ホログラムを保持す
る基板内で全反射するような角度で回折することを特徴
とする請求項6〜10のいずれかの重畳型ホログラム。
11. The second hologram set is diffracted at an angle such that incident unwanted light is totally reflected in the superposition hologram or the substrate holding the superposition hologram. One of the superposition holograms.
【請求項12】第2のホログラムの組は、第1のホログ
ラムの組とほぼ等しいf値を有することを特徴とする請
求項6〜11のいずれかの重畳型ホログラム。
12. The superposition hologram according to claim 6, wherein the second set of holograms has an f-value approximately equal to that of the first set of holograms.
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