JPH10307528A - 拡散反射型ホログラムの撮影方法及び拡散反射型ホログラム - Google Patents

拡散反射型ホログラムの撮影方法及び拡散反射型ホログラム

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JPH10307528A
JPH10307528A JP11777297A JP11777297A JPH10307528A JP H10307528 A JPH10307528 A JP H10307528A JP 11777297 A JP11777297 A JP 11777297A JP 11777297 A JP11777297 A JP 11777297A JP H10307528 A JPH10307528 A JP H10307528A
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JP
Japan
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light
hologram
plate
diffuse reflection
reflection
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Application number
JP11777297A
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English (en)
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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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射拡散特性の面内分布が良好で正反射光に
基づく不要干渉縞が記録されていない拡散反射型ホログ
ラムを撮影する方法。 【解決手段】 散乱板10と反射型ホログラム乾板11
の間にルーバー22を配置して、散乱板10の背面を同
一光源から2分された所定波長のコヒーレント光12で
照明して、散乱板10の前面に出てルーバー22を通過
した散乱光14を反射型ホログラム乾板11の背面側か
ら、また、同一光源から2分された所定波長の別のコヒ
ーレント光13を反射型ホログラム乾板11の前面側か
ら同時に入射させ、両光を反射型ホログラム乾板11中
で干渉させて記録する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、拡散反射型ホログ
ラムの撮影方法及び拡散反射型ホログラムに関し、特
に、反射拡散特性の面内分布が良好で正反射光に基づく
不要干渉縞が記録されていない拡散反射型ホログラムを
撮影する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】本出願人は、特願平7−312362号
において、拡散反射型ホログラムを用いた液晶表示装置
を提案した。その拡散反射型ホログラムは、特定の方向
から入射した光を観察域と定めた方向にのみ拡散反射さ
せるホログラムであり、図4に示す1ステップ撮影法、
あるいは、図5に示す2ステップ撮影法により作製され
る。
【0003】図4の1ステップ撮影法は、スリガラスの
ような散乱板10に対して予め拡散反射域と定めた位置
に、フォトポリマーのような反射型ホログラム乾板(リ
ップマンホログラム乾板)11を配置し、散乱板10の
背面から同一光源から2分された所定波長のコヒーレン
ト光12で照明して散乱板10の前面に出た散乱光14
を物体光として反射型ホログラム乾板11に入射させる
と同時に、同一光源から2分された所定波長の別のコヒ
ーレント光13を参照光として、散乱光14と反対側か
ら拡散反射型ホログラムで想定される入射光と反対方向
に進む参照光13を入射させることにより、反射型ホロ
グラム乾板11に拡散反射型ホログラムを記録する。
【0004】また、図5の2ステップ撮影法は、図
(a)に示すように、スリガラスのような散乱板10に
対して予め拡散反射域と定めた位置に、透過型ホログラ
ム乾板15を配置し、散乱板10の背面から同一光源か
ら2分された所定波長のコヒーレント光12で照明して
散乱板10の前面に出た散乱光14を物体光として透過
型ホログラム乾板15に入射させると同時に、同一光源
から2分された所定波長の別のコヒーレント光16を参
照光として、散乱光14と同じ面側から任意の角度で入
射させることにより、透過型ホログラム乾板15に第1
のホログラムである透過型ホログラムを記録する。
【0005】次に、この第1のホログラムを17とし、
図5(b)に示すように、元の透過型ホログラム乾板1
5の位置に配置すると共に、散乱板10の位置に今度は
反射型ホログラム乾板20を配置し、ホログラム17の
実像をこの反射型ホログラム乾板20の位置(図(a)
の散乱板10の位置)に結像させるように、ホログラム
17にその記録の際の参照光16と反対側に進む同じ波
長の再生照明光18を照射して、ホログラム17からの
回折光19を物体光として反射型ホログラム乾板20に
入射させると共に、拡散反射型ホログラムで想定される
入射光と反対方向に進む参照光21を反射型ホログラム
乾板20の反対側から入射させることにより、反射型ホ
ログラム乾板20に第2のホログラムである拡散反射型
ホログラムを記録する。この方法により、観察域を第1
のホログラム17の範囲に限定する拡散反射型ホログラ
ムが作製できる。また、このホログラムを原版として、
密着複製されたホログラムも原版の回折方向(散乱方
向)が保持された拡散反射型ホログラムとなる。
【0006】以上のようにして得た拡散反射型ホログラ
ム31を、図2に断面を示すように、液晶表示素子40
の観察側とは反対側に配置することにより、液晶表示素
子40の表示側から入射する照明光32を液晶ディスプ
レイ装置の観察域に合致する角度範囲θにのみ拡散光3
3として拡散反射させ、明所で自発光型のバックライト
を使用することなしに明るい表示が可能な液晶ディスプ
レイ装置を構成することができる。ここで、液晶表示素
子40は、例えば、2枚のガラス基板41、42の間に
挟持されたツイストネマチック等の液晶層45からな
り、一方のガラス基板42内表面には一様な透明対向電
極44が設けられ、他方のガラス基板41内表面には画
素毎に独立に透明表示電極43と不図示のブラック・マ
トリックスが設けられている。なお、カラー表示装置の
場合は、他方のガラス基板41内表面には液晶セルR、
G、B毎に独立に透明表示電極43とカラーフィルタ
ー、ブラック・マトリックスが設けられている。また、
電極43、44の液晶層45側には不図示の配向層も設
けられており、さらに、観察側ガラス基板41外表面に
は偏光板46が、観察側とは反対側のガラス基板42外
表面には偏光板47がそれぞれ貼り付けられており、例
えばそれらの透過軸は相互に直交するように配置されて
いる。このような液晶表示素子40の画素毎に透明表示
電極と透明表示電極間に印加する電圧を制御してその透
過状態を変化させることにより、表示が可能なものであ
る。なお、図2の配置において、拡散反射型ホログラム
31の背面側に拡散反射板あるいは反射板を設けること
により、より一層の輝度向上を行うことができる。
【0007】また、反射型ホログラムの特定波長のみを
回折し他の波長域の光は透過する特性を活かして、図3
に示すように、拡散反射型ホログラム31の背面側に自
発光型バックライト34を併用することにより、暗所で
はこの自発光型バックライト34からの光35により照
明し、明所では自発光型バックライト31の輝度を落と
すか消灯して、外光32の拡散反射光33により照明す
るようにすることにより、ポータブルコンピュータ等の
液晶ディスプレイ装置を用いる装置のバッテリー駆動時
間を大幅に延ばすことができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにして撮影された拡散反射型ホログラムは、ホログ
ラム面内の中心部と周辺部では反射拡散特性が異なって
いる。すなわち、図6に示すように、このような拡散反
射型ホログラム31の反射拡散特性は、その撮影のとき
の散乱板10の相対領域36へあたかも散乱光が回折さ
れるような特性であり、その散乱光の分布範囲は、拡散
反射型ホログラム31の中心部ではθ0 であり、図の左
周辺部ではθ1 であり、右周辺部ではθ2 である。図か
ら明らかなように、反射散乱光の分布範囲は、中心部で
は等方的であるのに対し、周辺部では中心の方向に偏っ
ている。このように中心部と周辺部で反射拡散特性が異
なる拡散板を遠方の周辺方向から見ると、周辺の一部が
見えなくなる恐れがある。
【0009】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、反射拡散特性の面内分布が良
好で正反射光に基づく不要干渉縞が記録されていない拡
散反射型ホログラムを撮影する方法を提供することであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の拡散反射型ホログラムの撮影方法は、散乱板と反射
型ホログラム乾板の間にルーバーを配置して、散乱板の
背面を同一光源から2分された所定波長のコヒーレント
光で照明して、散乱板の前面に出てルーバーを通過した
散乱光を反射型ホログラム乾板の背面側から、また、同
一光源から2分された所定波長の別のコヒーレント光を
反射型ホログラム乾板の前面側から同時に入射させ、両
光を反射型ホログラム乾板中で干渉させて記録すること
を特徴とする方法である。
【0011】この場合、反射型ホログラム乾板の前面側
に反射防止膜付きガラスを配置することが望ましい。
【0012】また、本発明の拡散反射型ホログラムは、
拡散板の像を記録した拡散反射型ホログラムにおいて、
拡散板からの所定の角度範囲の拡散光に基づく干渉縞の
みが記録され、その角度範囲外の特定の狭い入射角の物
体光に基づく干渉縞が記録されていないことを特徴とす
るものである。
【0013】本発明においては、反射型ホログラム乾板
を透過したコヒーレント光はルーバーで吸収されるた
め、散乱板の拡散面からは正反射光は生じない。その結
果、反射型ホログラム乾板中には必要な干渉縞だけが記
録され、正反射光に対応する不要な干渉縞は記録されな
いので、高い回折効率の明るい拡散反射型ホログラムが
得られる。しかも、散乱板と反射型ホログラム乾板を近
接して配置しているので、得られた拡散反射型ホログラ
ムの反射拡散特性の面内分布は均一で良好なものであ
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の拡散反射型ホログ
ラムの撮影方法及び拡散反射型ホログラムを実施例に基
づいて説明する。図1に拡散反射型ホログラムを本発明
に基づいて撮影するための1つの配置を示す。反射拡散
特性の面内分布が良好な拡散反射型ホログラムを撮影す
るには、図1(b)に示すように、図4の配置において
散乱板10と反射型ホログラム乾板11の距離を可能な
限り小さくして両者を密着あるいは近接して配置すれば
よい。しかしながら、散乱板10と反射型ホログラム乾
板11を密着あるいは近接して配置し、散乱板10の背
面から同一光源から2分された所定波長のコヒーレント
光12で照明して散乱板10の前面に出た散乱光14を
物体光として反射型ホログラム乾板11に入射させると
同時に、同一光源から2分された所定波長の別のコヒー
レント光13を参照光として、散乱光14と反対側から
拡散反射型ホログラムで想定される入射光と反対方向に
進む参照光13を入射させると、反射型ホログラム乾板
11を透過し、散乱板10の拡散面で正反射する光30
が生じるため、反射型ホログラム乾板11中には、散乱
光14と参照光13の必要な干渉縞だけでなく、正反射
光30と参照光13の間の不要な干渉縞が記録されてし
まい、反射型ホログラム乾板11中でこの不要な干渉縞
が占める屈折率変調分、必要な干渉縞に割り当てられる
べき屈折率変調が低下し、その結果、得られた拡散反射
型ホログラムから反射拡散光を与える回折効率が低下
し、かつ、正反射光30に相当する不要な回折光が生じ
てしまう。
【0015】そこで、本発明においては、図1(a)に
示すように、散乱板10と反射型ホログラム乾板11の
間にルーバー22を配置して、このような正反射光30
が反射型ホログラム乾板11に入射しないようにしてい
る。すなわち、スリガラスのような散乱板10とフォト
ポリマーのような反射型ホログラム乾板(リップマンホ
ログラム乾板)11との間にルーバー22を配置し、ま
た、反射型ホログラム乾板11のルーバー22とは反対
側に反射防止膜付きガラス23を配置し、散乱板10、
ルーバー22、反射型ホログラム乾板11、反射防止膜
付きガラス23の4者を密着あるいは近接して配置す
る。ここで、ルーバー22とは、透明板24内に黒色の
平面状の薄い吸収層25を一定間隔で平行に配置してな
るものであり、一定入射角度以上及び一定入射角度以下
の光が吸収層25に当たって吸収され透過できなくなる
もので、透明板24の厚さと、吸収層25間の間隔と、
透明板24の平面に対する吸収層25がなす角度とに応
じて所定の範囲の入射角度、例えば0°±15°の間の
光のみを通すものである。
【0016】このような配置で、散乱板10の背面から
同一光源から2分された所定波長のコヒーレント光12
で照明して散乱板10の前面に出てルーバー22を通過
した散乱光14を物体光として反射型ホログラム乾板1
1に入射させると同時に、同一光源から2分された所定
波長の別のコヒーレント光13を参照光として、散乱光
14と反対側から拡散反射型ホログラムで想定される入
射光と反対方向に進む参照光13を反射防止膜付きガラ
ス23を通して入射させることにより、反射型ホログラ
ム乾板11中に拡散反射型ホログラムに必要な干渉縞が
記録される。一方、反射型ホログラム乾板11を透過し
たコヒーレント光13はルーバー22で吸収されるた
め、散乱板10の拡散面からは図1(b)のような正反
射光30は生じない。あるいは、ルーバー22を一部通
過して散乱板10から図1(b)のような正反射光30
が生じても、反射型ホログラム乾板11に入射する前に
ルーバー22で吸収遮断されてしまう。その結果、反射
型ホログラム乾板11中には必要な干渉縞だけが記録さ
れ、正反射光30に対応する不要な干渉縞は記録されな
いので、高い回折効率の明るい拡散反射型ホログラムが
得られる。しかも、散乱板10と反射型ホログラム乾板
11を近接して配置しているので、得られた拡散反射型
ホログラムの反射拡散特性の面内分布は均一で良好なも
のである。
【0017】以上、本発明の拡散反射型ホログラムの撮
影方法及び拡散反射型ホログラムを実施例に基づいて説
明してきたが、これら実施例に限定されず種々の変形が
可能である。
【0018】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の拡散反射型ホログラムの撮影方法及び拡散反射型ホロ
グラムによると、反射型ホログラム乾板を透過したコヒ
ーレント光はルーバーで吸収されるため、散乱板の拡散
面からは正反射光は生じない。その結果、反射型ホログ
ラム乾板中には必要な干渉縞だけが記録され、正反射光
に対応する不要な干渉縞は記録されないので、高い回折
効率の明るい拡散反射型ホログラムが得られる。しか
も、散乱板と反射型ホログラム乾板を近接して配置して
いるので、得られた拡散反射型ホログラムの反射拡散特
性の面内分布は均一で良好なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】拡散反射型ホログラムを本発明に基づいて撮影
するための1つの配置を示す図である。
【図2】拡散反射型ホログラムを備えた液晶ディスプレ
イ装置の断面図である。
【図3】拡散反射型ホログラムを備えた別の液晶ディス
プレイ装置の断面図である。
【図4】拡散反射型ホログラムを1ステップ撮影法で作
製する方法を説明するための図である。
【図5】拡散反射型ホログラムを2ステップ撮影法で作
製する方法を説明するための図である。
【図6】従来の撮影方法による拡散反射型ホログラムが
中心部と周辺部で反射拡散特性が異なることを説明する
ための図である。
【符号の説明】
10…散乱板 11…反射型ホログラム乾板 12…コヒーレント照明光 13…コヒーレント光(参照光) 14…散乱光(物体光) 22…ルーバー 23…反射防止膜付きガラス 24…透明板 25…吸収層 30…正反射光

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 散乱板と反射型ホログラム乾板の間にル
    ーバーを配置して、散乱板の背面を同一光源から2分さ
    れた所定波長のコヒーレント光で照明して、散乱板の前
    面に出てルーバーを通過した散乱光を反射型ホログラム
    乾板の背面側から、また、同一光源から2分された所定
    波長の別のコヒーレント光を反射型ホログラム乾板の前
    面側から同時に入射させ、両光を反射型ホログラム乾板
    中で干渉させて記録することを特徴とする拡散反射型ホ
    ログラムの撮影方法。
  2. 【請求項2】 前記反射型ホログラム乾板の前面側に反
    射防止膜付きガラスを配置することを特徴とする請求項
    1記載の拡散反射型ホログラムの撮影方法。
  3. 【請求項3】 拡散板の像を記録した拡散反射型ホログ
    ラムにおいて、拡散板からの所定の角度範囲の拡散光に
    基づく干渉縞のみが記録され、その角度範囲外の特定の
    狭い入射角の物体光に基づく干渉縞が記録されていない
    ことを特徴とする拡散反射型ホログラム。
JP11777297A 1997-05-08 1997-05-08 拡散反射型ホログラムの撮影方法及び拡散反射型ホログラム Pending JPH10307528A (ja)

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