JPH1055129A - ホログラムアレーの複製方法 - Google Patents
ホログラムアレーの複製方法Info
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- JPH1055129A JPH1055129A JP8211069A JP21106996A JPH1055129A JP H1055129 A JPH1055129 A JP H1055129A JP 8211069 A JP8211069 A JP 8211069A JP 21106996 A JP21106996 A JP 21106996A JP H1055129 A JPH1055129 A JP H1055129A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ホログラムカラーフィルター等のホログラム
アレーの各要素ホログラムの干渉縞が記録領域全面にわ
たって隙間なくかつ相互に重ならないように複製記録で
きるホログラムアレーの複製方法。 【構成】 ホログラムアレー原版１７として発散性原版
要素ホログラム１５のアレーからなるホログラムアレー
原版を用い、ホログラムアレー原版１７とホログラム感
材８とをギャップを介して配置し、ホログラムアレー原
版１７側からその再生照明光９を照射して、発散性原版
要素ホログラム１５からの発散回折光２０と直進透過光
１１とをホログラム感材８中で干渉させることにより、
ホログラムアレー原版１７から収束性要素ホログラムの
アレーからなるホログラムアレーを得る。
アレーの各要素ホログラムの干渉縞が記録領域全面にわ
たって隙間なくかつ相互に重ならないように複製記録で
きるホログラムアレーの複製方法。 【構成】 ホログラムアレー原版１７として発散性原版
要素ホログラム１５のアレーからなるホログラムアレー
原版を用い、ホログラムアレー原版１７とホログラム感
材８とをギャップを介して配置し、ホログラムアレー原
版１７側からその再生照明光９を照射して、発散性原版
要素ホログラム１５からの発散回折光２０と直進透過光
１１とをホログラム感材８中で干渉させることにより、
ホログラムアレー原版１７から収束性要素ホログラムの
アレーからなるホログラムアレーを得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラムアレー
の複製方法に関し、特に、ホログラムカラーフィルター
等のホログラムアレーの各要素ホログラム同士が相互に
重畳することなくかつ記録されない領域がないように複
製できるホログラムアレーの複製方法に関する。
の複製方法に関し、特に、ホログラムカラーフィルター
等のホログラムアレーの各要素ホログラム同士が相互に
重畳することなくかつ記録されない領域がないように複
製できるホログラムアレーの複製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ホログラムアレーは、例えばマイクロレ
ンズアレーの代わりに用いることができる。このような
ホログラムアレーの１つとして、本出願人は、特願平５
−１２１７０号等において、液晶表示装置用ホログラム
カラーフィルターを提案した。その構成は、偏心したフ
レネルゾーンプレート状の微小ホログラムアレーからな
るものである。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。
ンズアレーの代わりに用いることができる。このような
ホログラムアレーの１つとして、本出願人は、特願平５
−１２１７０号等において、液晶表示装置用ホログラム
カラーフィルターを提案した。その構成は、偏心したフ
レネルゾーンプレート状の微小ホログラムアレーからな
るものである。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。
【０００３】図６の断面図を参照にしてこのホログラム
カラーフィルターを用いた液晶表示装置について説明す
る。同図において、規則的に液晶セル６′（画素）に区
切られた液晶表示素子６のバックライト３入射側にこの
ホログラムカラーフィルターを構成するホログラムアレ
ー５が離間して配置される。液晶表示素子６背面には、
各液晶セル６′の間に設けられたブラック・マトリック
ス４が配置される。以上の他、図示しない偏光板が液晶
表示素子６の両側に配置される。なお、ブラック・マト
リックス４の間には、従来のカラー液晶表示装置と同様
に、Ｒ、Ｇ、Ｂの分色画素に対応した色の光を通過する
吸収型のカラーフィルターを配置するようにしてもよ
い。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【０００６】このように、ホログラムアレー５をカラー
フィルターとして用いることにより、従来のカラーフィ
ルター用バックライトの各波長成分を無駄なく吸収なく
各液晶セル６′へ入射させることができるため、その利
用効率を大幅に向上させることができる。
フィルターとして用いることにより、従来のカラーフィ
ルター用バックライトの各波長成分を無駄なく吸収なく
各液晶セル６′へ入射させることができるため、その利
用効率を大幅に向上させることができる。
【０００７】このような、ホログラムアレーからなるカ
ラーフィルターの製造は、例えば計算機ホログラムから
なる微小ホログラムレンズアレーから出た多点収束光と
ゼロ次透過光との二光束干渉による複製方法（特願平５
−１４５７２号）によっている。その複製方法を図７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 Ｇｅｎ
ｅｒａｔｅｄＨｏｌｏｇｒａｍ）５″のアレー７を作製
する。次いで、図７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８
を密着させるか若干ギャップをおいて重ね合わせ、ＣＧ
Ｈアレー７側から図６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ＣＧＨ
５″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８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６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。
ラーフィルターの製造は、例えば計算機ホログラムから
なる微小ホログラムレンズアレーから出た多点収束光と
ゼロ次透過光との二光束干渉による複製方法（特願平５
−１４５７２号）によっている。その複製方法を図７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 Ｇｅｎ
ｅｒａｔｅｄＨｏｌｏｇｒａｍ）５″のアレー７を作製
する。次いで、図７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８
を密着させるか若干ギャップをおいて重ね合わせ、ＣＧ
Ｈアレー７側から図６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ＣＧＨ
５″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８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６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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＧＨ
アレー７を原版として図７のような方法で複製して得ら
れるホログラムアレー５は、ＣＧＨアレー７を構成する
各ＣＧＨ５″がその領域全面に干渉縞が描画されていて
も、各微小ホログラム５′の全面には干渉縞は記録され
ない。その理由は、ホログラム感材８は、図７に示すよ
うに、通常、ガラス基板１２上に感光層１３が塗布さ
れ、その上にカバーフィルム１４が積層されてなるた
め、ＣＧＨアレー７とホログラム感材８を密着させて
も、ＣＧＨアレー７のレリーフ面と感光層１３の間にカ
バーフィルム１４によるギャップ（５０μｍ程度）が生
じるため、感光層１３中に収束回折光１０が入射しない
領域Ｎが発生するためである。
アレー７を原版として図７のような方法で複製して得ら
れるホログラムアレー５は、ＣＧＨアレー７を構成する
各ＣＧＨ５″がその領域全面に干渉縞が描画されていて
も、各微小ホログラム５′の全面には干渉縞は記録され
ない。その理由は、ホログラム感材８は、図７に示すよ
うに、通常、ガラス基板１２上に感光層１３が塗布さ
れ、その上にカバーフィルム１４が積層されてなるた
め、ＣＧＨアレー７とホログラム感材８を密着させて
も、ＣＧＨアレー７のレリーフ面と感光層１３の間にカ
バーフィルム１４によるギャップ（５０μｍ程度）が生
じるため、感光層１３中に収束回折光１０が入射しない
領域Ｎが発生するためである。
【０００９】このように、複製によって各微小ホログラ
ム５′の干渉縞記録領域が全面でなく小さくなると、バ
ックライト３を照射したとき、入射光を回折して波長分
散できない領域Ｎが生じ、分光効率が低下すると共に、
不要な０次光が増加してしまう。
ム５′の干渉縞記録領域が全面でなく小さくなると、バ
ックライト３を照射したとき、入射光を回折して波長分
散できない領域Ｎが生じ、分光効率が低下すると共に、
不要な０次光が増加してしまう。
【００１０】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、ホログラムカラ
ーフィルター等のホログラムアレーの各要素ホログラム
の干渉縞が記録領域全面にわたって隙間なくかつ相互に
重ならないように複製記録できるホログラムアレーの複
製方法を提供することである。
みてなされたものであり、その目的は、ホログラムカラ
ーフィルター等のホログラムアレーの各要素ホログラム
の干渉縞が記録領域全面にわたって隙間なくかつ相互に
重ならないように複製記録できるホログラムアレーの複
製方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホログラムアレーの複製方法は、収束性要素ホログ
ラムのアレーからなるホログラムアレーをホログラムア
レー原版から光学的な複製により複製する方法におい
て、前記ホログラムアレー原版として発散性原版要素ホ
ログラムのアレーからなるホログラムアレー原版を用
い、前記ホログラムアレー原版とホログラム感材とをギ
ャップを介して配置し、前記ホログラムアレー原版側か
らその再生照明光を照射して、前記発散性原版要素ホロ
グラムからの発散回折光と直進透過光とを前記ホログラ
ム感材中で干渉させることにより、前記ホログラムアレ
ー原版から収束性要素ホログラムのアレーからなるホロ
グラムアレーを得ることを特徴とする方法である。
明のホログラムアレーの複製方法は、収束性要素ホログ
ラムのアレーからなるホログラムアレーをホログラムア
レー原版から光学的な複製により複製する方法におい
て、前記ホログラムアレー原版として発散性原版要素ホ
ログラムのアレーからなるホログラムアレー原版を用
い、前記ホログラムアレー原版とホログラム感材とをギ
ャップを介して配置し、前記ホログラムアレー原版側か
らその再生照明光を照射して、前記発散性原版要素ホロ
グラムからの発散回折光と直進透過光とを前記ホログラ
ム感材中で干渉させることにより、前記ホログラムアレ
ー原版から収束性要素ホログラムのアレーからなるホロ
グラムアレーを得ることを特徴とする方法である。
【００１２】この場合、ホログラムアレー原版上におい
て各発散性原版要素ホログラム間に隙間が設けられ、隣
接する発散性原版要素ホログラムから回折された発散回
折光同士がホログラム感材の位置で相互にほとんど隙間
なくかつ重畳することなく略接する状態で発散回折光と
直進透過光とがホログラム感材中で干渉する位置にホロ
グラム感材が配置されていることが望ましい。
て各発散性原版要素ホログラム間に隙間が設けられ、隣
接する発散性原版要素ホログラムから回折された発散回
折光同士がホログラム感材の位置で相互にほとんど隙間
なくかつ重畳することなく略接する状態で発散回折光と
直進透過光とがホログラム感材中で干渉する位置にホロ
グラム感材が配置されていることが望ましい。
【００１３】また、ホログラムアレー原版の発散性原版
要素ホログラムの繰り返しピッチをＬ、発散性原版要素
ホログラム間の隙間をΔ、ホログラムアレー原版の回折
面からホログラム感材の感光層までの距離をｄ、発散性
原版要素ホログラムの焦点距離を−ｆ’（ｆ’＞０）と
すると、Ｌｄ≒（ｆ’＋ｄ）Δの関係が成立しているこ
とが望ましい。
要素ホログラムの繰り返しピッチをＬ、発散性原版要素
ホログラム間の隙間をΔ、ホログラムアレー原版の回折
面からホログラム感材の感光層までの距離をｄ、発散性
原版要素ホログラムの焦点距離を−ｆ’（ｆ’＞０）と
すると、Ｌｄ≒（ｆ’＋ｄ）Δの関係が成立しているこ
とが望ましい。
【００１４】また、発散性原版要素ホログラム間の隙間
に、その部分を通過する透過光の強度と発散性原版要素
ホログラム部分を通過する透過光の強度とを略同じにす
るために、減衰フィルター、あるいは、入射した再生照
明光を線状あるいは飛び飛びの点状に集光する集光性ホ
ログラムを設けることが望ましい。
に、その部分を通過する透過光の強度と発散性原版要素
ホログラム部分を通過する透過光の強度とを略同じにす
るために、減衰フィルター、あるいは、入射した再生照
明光を線状あるいは飛び飛びの点状に集光する集光性ホ
ログラムを設けることが望ましい。
【００１５】また、ホログラムアレー原版を計算機ホロ
グラムアレーとすることができる。
グラムアレーとすることができる。
【００１６】なお、複製されたホログラムアレーとして
は、例えば、その各収束性要素ホログラムが記録面の法
線に対して角度をなして入射する白色光を記録面に沿う
方向に波長分散させて分光する機能を有するホログラム
カラーフィルターとすることができる。
は、例えば、その各収束性要素ホログラムが記録面の法
線に対して角度をなして入射する白色光を記録面に沿う
方向に波長分散させて分光する機能を有するホログラム
カラーフィルターとすることができる。
【００１７】本発明においては、ホログラムアレー原版
として発散性原版要素ホログラムのアレーからなるホロ
グラムアレー原版を用い、ホログラムアレー原版とホロ
グラム感材とをギャップを介して配置し、ホログラムア
レー原版側からその再生照明光を照射して、発散性原版
要素ホログラムからの発散回折光と直進透過光とをホロ
グラム感材中で干渉させることにより、ホログラムアレ
ー原版から収束性要素ホログラムのアレーからなるホロ
グラムアレーを得るので、ホログラムアレーの各収束性
要素ホログラムの干渉縞が記録領域全面にわたって隙間
なくかつ相互に重ならないように複製記録することがで
きる。そのため、得られたホログラムアレーは、分光効
率が低下することがなく、不要な０次光も少なくなる。
しかも、ホログラム多重記録領域から発生する不要な回
折次数に基づく迷光も発生しない。
として発散性原版要素ホログラムのアレーからなるホロ
グラムアレー原版を用い、ホログラムアレー原版とホロ
グラム感材とをギャップを介して配置し、ホログラムア
レー原版側からその再生照明光を照射して、発散性原版
要素ホログラムからの発散回折光と直進透過光とをホロ
グラム感材中で干渉させることにより、ホログラムアレ
ー原版から収束性要素ホログラムのアレーからなるホロ
グラムアレーを得るので、ホログラムアレーの各収束性
要素ホログラムの干渉縞が記録領域全面にわたって隙間
なくかつ相互に重ならないように複製記録することがで
きる。そのため、得られたホログラムアレーは、分光効
率が低下することがなく、不要な０次光も少なくなる。
しかも、ホログラム多重記録領域から発生する不要な回
折次数に基づく迷光も発生しない。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の基本的原理は、ホログラ
ムアレー原版として、発散性の原版要素ホログラムのア
レーを用い、各原版要素ホログラムを複製されたときの
複製要素ホログラムの干渉縞記録領域より小さく作製す
ることにより、原版上では各原版要素ホログラム間に隙
間が残るようにし、このようなホログラムアレー原版と
ホログラム感材とをギャップを介して配置し、ホログラ
ムアレー原版側からその再生照明光を照射して、各原版
要素ホログラムからの発散回折光と直進透過光とをホロ
グラム感材中で干渉させて、ホログラム感材の記録面上
では各原版要素ホログラムから複製された複製要素ホロ
グラムの干渉縞記録領域が隣接するものとほとんど隙間
なくかつ相互に重ならないように複製記録することであ
る。
ムアレー原版として、発散性の原版要素ホログラムのア
レーを用い、各原版要素ホログラムを複製されたときの
複製要素ホログラムの干渉縞記録領域より小さく作製す
ることにより、原版上では各原版要素ホログラム間に隙
間が残るようにし、このようなホログラムアレー原版と
ホログラム感材とをギャップを介して配置し、ホログラ
ムアレー原版側からその再生照明光を照射して、各原版
要素ホログラムからの発散回折光と直進透過光とをホロ
グラム感材中で干渉させて、ホログラム感材の記録面上
では各原版要素ホログラムから複製された複製要素ホロ
グラムの干渉縞記録領域が隣接するものとほとんど隙間
なくかつ相互に重ならないように複製記録することであ
る。
【００１９】以下、本発明の上記の原理を実施する形態
について説明する。まず、発散性のＣＧＨとしては、図
７の収束性のＣＧＨ５″を用いてもよい。このＣＧＨ
５″に入射角θでレーザ光９を入射させると、回折光１
０は収束光となるが、このレーザ光９の入射角を−θと
すると、回折光は発散光となる。このような収束性のＣ
ＧＨの代わりに最初から発散性のＣＧＨを設計して用い
てもよい。
について説明する。まず、発散性のＣＧＨとしては、図
７の収束性のＣＧＨ５″を用いてもよい。このＣＧＨ
５″に入射角θでレーザ光９を入射させると、回折光１
０は収束光となるが、このレーザ光９の入射角を−θと
すると、回折光は発散光となる。このような収束性のＣ
ＧＨの代わりに最初から発散性のＣＧＨを設計して用い
てもよい。
【００２０】さて、図１に示すように、このような発散
性のＣＧＨ１５を一定間隔Ｌで一体にアレー状に並べて
ＣＧＨアレー原版１７を構成する。この実施例では、Ｃ
ＧＨ１５は、図６の微小ホログラム５′の干渉縞と同じ
形状のレリーフを持つＣＧＨ１５として構成されてお
り、また、ＣＧＨアレー原版１７の繰り返しピッチも微
小ホログラム５′の配置ピッチと一致させてある。ただ
し、隣接するＣＧＨ１５間の間隔部ａには何らレリーフ
面が設けられないように、各ＣＧＨ１５はＣＧＨ１５の
繰り返しピッチＬより小さく作製されている。
性のＣＧＨ１５を一定間隔Ｌで一体にアレー状に並べて
ＣＧＨアレー原版１７を構成する。この実施例では、Ｃ
ＧＨ１５は、図６の微小ホログラム５′の干渉縞と同じ
形状のレリーフを持つＣＧＨ１５として構成されてお
り、また、ＣＧＨアレー原版１７の繰り返しピッチも微
小ホログラム５′の配置ピッチと一致させてある。ただ
し、隣接するＣＧＨ１５間の間隔部ａには何らレリーフ
面が設けられないように、各ＣＧＨ１５はＣＧＨ１５の
繰り返しピッチＬより小さく作製されている。
【００２１】そして、そのＣＧＨアレー原版１７のレリ
ーフ面から感光層１３までの距離をｄに設定してホログ
ラム感材８をＣＧＨアレー原版１７に沿って配置する。
ホログラム感材８は、図７の場合と同様、ガラス基板１
２上に感光層１３が塗布され、その上にカバーフィルム
１４が積層されてなるものとしてある。ＣＧＨアレー原
版１７側から図６のバックライト３に相当する角度θで
レーザ光９を入射させると、ＣＧＨアレー原版１７の各
ＣＧＨ１５によって発散回折光２０が生じる。各発散回
折光２０は発散性ＣＧＨ１５の焦点に相当する点Ｆから
発散する光である。隣接するＣＧＨ１５から回折された
発散回折光２０同士は感光層１３の位置で相互にほとん
ど隙間なくかつ重畳することなく略接する状態となる。
この状態で各発散回折光２０と直進透過光１１とは感光
層１３中で干渉し、ホログラムアレーがＣＧＨアレー原
版１７から複製記録されたことになる。このホログラム
アレー中においては、要素ホログラムの干渉縞が記録領
域全面にわたって隙間なくかつ相互に重ならないように
複製記録されている。
ーフ面から感光層１３までの距離をｄに設定してホログ
ラム感材８をＣＧＨアレー原版１７に沿って配置する。
ホログラム感材８は、図７の場合と同様、ガラス基板１
２上に感光層１３が塗布され、その上にカバーフィルム
１４が積層されてなるものとしてある。ＣＧＨアレー原
版１７側から図６のバックライト３に相当する角度θで
レーザ光９を入射させると、ＣＧＨアレー原版１７の各
ＣＧＨ１５によって発散回折光２０が生じる。各発散回
折光２０は発散性ＣＧＨ１５の焦点に相当する点Ｆから
発散する光である。隣接するＣＧＨ１５から回折された
発散回折光２０同士は感光層１３の位置で相互にほとん
ど隙間なくかつ重畳することなく略接する状態となる。
この状態で各発散回折光２０と直進透過光１１とは感光
層１３中で干渉し、ホログラムアレーがＣＧＨアレー原
版１７から複製記録されたことになる。このホログラム
アレー中においては、要素ホログラムの干渉縞が記録領
域全面にわたって隙間なくかつ相互に重ならないように
複製記録されている。
【００２２】そして、図２に示すように、上記のように
して複製されたホログラムアレーを２１とし、そのホロ
グラムアレー２１を構成する要素ホログラムを２２とす
る。この複製されたホログラムアレー２１に図１の複製
のときのレーザ光９と反対に進む光２３をガラス基板１
２側から入射させると、各要素ホログラム２２によって
回折された光は元の発散点Ｆへ向かう収束光２４とな
る。したがって、この再生照明光２３を図６の白色バッ
クライト３とすれば、ホログラムアレー２１の各要素ホ
ログラム２２によって収束点Ｆの左右に青から赤へと分
布するように波長分光され、図６のようなホログラムフ
ィルター５としてホログラムアレー２１を使用すること
ができる。しかも、上記したように、要素ホログラム２
２の干渉縞が感光層１３全面にわたって隙間なくかつ相
互に重ならないように複製記録されているので、バック
ライト３を照射したとき、全ての領域で入射光が回折さ
れるため、分光効率が低下することがなく、不要な０次
光も少なくなる。しかも、隣接する要素ホログラム２２
同士も相互に重畳していないので、ホログラム多重記録
領域から発生する不要な回折次数に基づく迷光も発生し
ない。
して複製されたホログラムアレーを２１とし、そのホロ
グラムアレー２１を構成する要素ホログラムを２２とす
る。この複製されたホログラムアレー２１に図１の複製
のときのレーザ光９と反対に進む光２３をガラス基板１
２側から入射させると、各要素ホログラム２２によって
回折された光は元の発散点Ｆへ向かう収束光２４とな
る。したがって、この再生照明光２３を図６の白色バッ
クライト３とすれば、ホログラムアレー２１の各要素ホ
ログラム２２によって収束点Ｆの左右に青から赤へと分
布するように波長分光され、図６のようなホログラムフ
ィルター５としてホログラムアレー２１を使用すること
ができる。しかも、上記したように、要素ホログラム２
２の干渉縞が感光層１３全面にわたって隙間なくかつ相
互に重ならないように複製記録されているので、バック
ライト３を照射したとき、全ての領域で入射光が回折さ
れるため、分光効率が低下することがなく、不要な０次
光も少なくなる。しかも、隣接する要素ホログラム２２
同士も相互に重畳していないので、ホログラム多重記録
領域から発生する不要な回折次数に基づく迷光も発生し
ない。
【００２３】なお、ＣＧＨが記録されていない間隔部ａ
の幅をΔとし、ホログラムアレー２１の要素ホログラム
２２の焦点距離をｆとすると、ＣＧＨアレー原版１７の
レリーフ面から感光層１３までの距離ｄと、ＣＧＨ１５
及び要素ホログラム２２の繰り返しピッチＬとの間に、
Ｌｄ≒ｆΔの関係が成立していることが望ましい。ある
いは、ＣＧＨ１５の焦点距離を−ｆ’（ｆ’＞０）とす
ると、Ｌｄ≒（ｆ’＋ｄ）Δの関係が成立していること
が望ましい。
の幅をΔとし、ホログラムアレー２１の要素ホログラム
２２の焦点距離をｆとすると、ＣＧＨアレー原版１７の
レリーフ面から感光層１３までの距離ｄと、ＣＧＨ１５
及び要素ホログラム２２の繰り返しピッチＬとの間に、
Ｌｄ≒ｆΔの関係が成立していることが望ましい。ある
いは、ＣＧＨ１５の焦点距離を−ｆ’（ｆ’＞０）とす
ると、Ｌｄ≒（ｆ’＋ｄ）Δの関係が成立していること
が望ましい。
【００２４】ところで、図３に図１の一部を拡大して示
すが、ＣＧＨアレー原版１７の隣接するＣＧＨ１５間の
間隔部ａには何らレリーフ面が設けられないため、この
領域に入射したレーザ光９は回折されないでほとんどが
直進する。したがって、間隔部ａを通過した透過光１１
の感光層１３上での強度は他の領域を通過した透過光１
１の強度に比較してより強くなるため、複製された要素
ホログラム２２にムラが生じる。このような透過光１１
の空間的なムラを防止するためには、図４に示すよう
に、ＣＧＨ１５間の間隔部ａにこのムラを補償するよう
な透過率を有する減衰フィルター２５を設け、間隔部ａ
とそれ以外の領域を通過し透過光１１の強度を等しく調
整するようにすればよい。
すが、ＣＧＨアレー原版１７の隣接するＣＧＨ１５間の
間隔部ａには何らレリーフ面が設けられないため、この
領域に入射したレーザ光９は回折されないでほとんどが
直進する。したがって、間隔部ａを通過した透過光１１
の感光層１３上での強度は他の領域を通過した透過光１
１の強度に比較してより強くなるため、複製された要素
ホログラム２２にムラが生じる。このような透過光１１
の空間的なムラを防止するためには、図４に示すよう
に、ＣＧＨ１５間の間隔部ａにこのムラを補償するよう
な透過率を有する減衰フィルター２５を設け、間隔部ａ
とそれ以外の領域を通過し透過光１１の強度を等しく調
整するようにすればよい。
【００２５】又は、図５に示すように、ＣＧＨ１５間の
間隔部ａに、間隔部ａに入射したレーザ光９を略感光層
１３上に線状あるいは飛び飛びの点状に集光する別のＣ
ＧＨ又はホログラム２６を設けてレーザ光９の一部を他
と同様に回折させ、間隔部ａとそれ以外の領域を通過し
透過光１１の強度を等しく調整するようにしてもよい。
この場合は、複製により作製されたホログラムアレー２
１の要素ホログラム２２間に、ＣＧＨ又はホログラム２
６による集光によって記録された線状あるいは飛び飛び
の点状の高屈折領域あるいは低屈折領域が同時に記録さ
れるので、位相像可視化の技術によりホログラムアレー
２１の要素ホログラム２２間の境界が観察でき、組立時
等の位置決め等に有利なマークとして利用可能なものと
なる。
間隔部ａに、間隔部ａに入射したレーザ光９を略感光層
１３上に線状あるいは飛び飛びの点状に集光する別のＣ
ＧＨ又はホログラム２６を設けてレーザ光９の一部を他
と同様に回折させ、間隔部ａとそれ以外の領域を通過し
透過光１１の強度を等しく調整するようにしてもよい。
この場合は、複製により作製されたホログラムアレー２
１の要素ホログラム２２間に、ＣＧＨ又はホログラム２
６による集光によって記録された線状あるいは飛び飛び
の点状の高屈折領域あるいは低屈折領域が同時に記録さ
れるので、位相像可視化の技術によりホログラムアレー
２１の要素ホログラム２２間の境界が観察でき、組立時
等の位置決め等に有利なマークとして利用可能なものと
なる。
【００２６】ところで、複製の際の距離ｄの制御には、
ホログラム原版１７とホログラム感材８間のギャップを
それらの間に入れるスペーサーの厚みを調整することに
より制御することができる。また、ホログラム原版１７
とホログラム感材８の間に配置するスペーサーとして、
直径の異なる複数種のビーズを予め用意しておいて、所
望の上記ｄを得るために、この予め用意しておいた複数
種のビーズの中から適切な直径のものを選択して、両者
の間の周辺部に挟み込むことにより所望の厚さのギャッ
プを得ることもできる。
ホログラム原版１７とホログラム感材８間のギャップを
それらの間に入れるスペーサーの厚みを調整することに
より制御することができる。また、ホログラム原版１７
とホログラム感材８の間に配置するスペーサーとして、
直径の異なる複数種のビーズを予め用意しておいて、所
望の上記ｄを得るために、この予め用意しておいた複数
種のビーズの中から適切な直径のものを選択して、両者
の間の周辺部に挟み込むことにより所望の厚さのギャッ
プを得ることもできる。
【００２７】また、上記のようなスペーサーを介在させ
る方法とは別に、それらの間のギャップをレーザフォー
カス変位計（ギャップ測定機）、接触式変位センサー、
非接触式変位センサー、エアーセンサー等のセンサーで
測定しながら所望の厚さに制御しながら複製を行っても
よい。また、それらの間のギャップは、その間に充填す
るインデックスマッチング液（屈折率整合液）を用い
て、その圧力、量を調節することで制御することもでき
る。
る方法とは別に、それらの間のギャップをレーザフォー
カス変位計（ギャップ測定機）、接触式変位センサー、
非接触式変位センサー、エアーセンサー等のセンサーで
測定しながら所望の厚さに制御しながら複製を行っても
よい。また、それらの間のギャップは、その間に充填す
るインデックスマッチング液（屈折率整合液）を用い
て、その圧力、量を調節することで制御することもでき
る。
【００２８】また、それらの間のギャップは、ホログラ
ム原版１７又はホログラム感材８に位置合わせマークを
予め付けておき、顕微鏡、ＣＣＤカメラ等の焦点距離測
定装置を用いて制御しながら複製することもできる。さ
らに、ホログラム原版１７又はホログラム感材８に任意
の距離で焦点を結ぶホログラムを記録しておき、そのホ
ログラム自身の生成像を利用してそれらの間のギャップ
を制御しながら複製することもできる。
ム原版１７又はホログラム感材８に位置合わせマークを
予め付けておき、顕微鏡、ＣＣＤカメラ等の焦点距離測
定装置を用いて制御しながら複製することもできる。さ
らに、ホログラム原版１７又はホログラム感材８に任意
の距離で焦点を結ぶホログラムを記録しておき、そのホ
ログラム自身の生成像を利用してそれらの間のギャップ
を制御しながら複製することもできる。
【００２９】また、複製するホログラム原版１７として
は、ＣＧＨ１５を多面付けしたものとしたが、これに限
定されるものではなく、光学的に記録したホログラムア
レーであってもよい。また、複製するホログラムアレー
としては、ホログラムカラーフィルターを前提にしてい
たが、これに限らず、他の用途のホログラムアレー、ホ
ログラムレンズアレー等の複製にも、本発明の複製方法
を適用できることは言うまでもない。
は、ＣＧＨ１５を多面付けしたものとしたが、これに限
定されるものではなく、光学的に記録したホログラムア
レーであってもよい。また、複製するホログラムアレー
としては、ホログラムカラーフィルターを前提にしてい
たが、これに限らず、他の用途のホログラムアレー、ホ
ログラムレンズアレー等の複製にも、本発明の複製方法
を適用できることは言うまでもない。
【００３０】以上、本発明のホログラムアレーの複製方
法を実施例に基づいて説明してきが、本発明はこれら実
施例に限定されず種々の変形が可能である。
法を実施例に基づいて説明してきが、本発明はこれら実
施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のホログラムアレーの複製方法によると、ホログラムア
レー原版として発散性原版要素ホログラムのアレーから
なるホログラムアレー原版を用い、ホログラムアレー原
版とホログラム感材とをギャップを介して配置し、ホロ
グラムアレー原版側からその再生照明光を照射して、発
散性原版要素ホログラムからの発散回折光と直進透過光
とをホログラム感材中で干渉させることにより、ホログ
ラムアレー原版から収束性要素ホログラムのアレーから
なるホログラムアレーを得るので、ホログラムアレーの
各収束性要素ホログラムの干渉縞が記録領域全面にわた
って隙間なくかつ相互に重ならないように複製記録する
ことができる。そのため、得られたホログラムアレー
は、分光効率が低下することがなく、不要な０次光も少
なくなる。しかも、ホログラム多重記録領域から発生す
る不要な回折次数に基づく迷光も発生しない。なお、本
発明のホログラムアレーの複製方法は、例えばホログラ
ムカラーフィルターの製造に適している。
のホログラムアレーの複製方法によると、ホログラムア
レー原版として発散性原版要素ホログラムのアレーから
なるホログラムアレー原版を用い、ホログラムアレー原
版とホログラム感材とをギャップを介して配置し、ホロ
グラムアレー原版側からその再生照明光を照射して、発
散性原版要素ホログラムからの発散回折光と直進透過光
とをホログラム感材中で干渉させることにより、ホログ
ラムアレー原版から収束性要素ホログラムのアレーから
なるホログラムアレーを得るので、ホログラムアレーの
各収束性要素ホログラムの干渉縞が記録領域全面にわた
って隙間なくかつ相互に重ならないように複製記録する
ことができる。そのため、得られたホログラムアレー
は、分光効率が低下することがなく、不要な０次光も少
なくなる。しかも、ホログラム多重記録領域から発生す
る不要な回折次数に基づく迷光も発生しない。なお、本
発明のホログラムアレーの複製方法は、例えばホログラ
ムカラーフィルターの製造に適している。
【図１】本発明のホログラムアレーの複製方法を実施す
るための１つの配置を示す図である。
るための１つの配置を示す図である。
【図２】図１の配置による複製により得られたホログラ
ムアレーの作用を説明するための図である。
ムアレーの作用を説明するための図である。
【図３】隣接するＣＧＨ間の間隔部に基づく問題点を説
明するための図１の一部を拡大した図である。
明するための図１の一部を拡大した図である。
【図４】隣接するＣＧＨ間の間隔部に基づく問題点を解
決する実施例の構成を示す図である。
決する実施例の構成を示す図である。
【図５】隣接するＣＧＨ間の間隔部に基づく問題点を解
決する別の実施例の構成を示す図である。
決する別の実施例の構成を示す図である。
【図６】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。
装置の断面図である。
【図７】従来の複製方法を説明するための断面図であ
る。
る。
３…バックライト ５…ホログラムフィルター ５′…微小ホログラム ５″…収束性ＣＧＨ ８…ホログラム感材 ９…レーザ光 １０…回折光 １１…直進透過光 １２…ガラス基板 １３…感光層 １４…カバーフィルム １５…発散性のＣＧＨ １７…ＣＧＨアレー原版 ２０…発散回折光 ２１…複製されたホログラムアレー ２２…要素ホログラム ２３…再生照明光 ２４…収束光 ２５…減衰フィルター ２６…ＣＧＨ又はホログラム ａ…間隔部 Ｆ…焦点に相当する点（発散点、収束点）
Claims (7)
- 【請求項１】 収束性要素ホログラムのアレーからなる
ホログラムアレーをホログラムアレー原版から光学的な
複製により複製する方法において、 前記ホログラムアレー原版として発散性原版要素ホログ
ラムのアレーからなるホログラムアレー原版を用い、前
記ホログラムアレー原版とホログラム感材とをギャップ
を介して配置し、前記ホログラムアレー原版側からその
再生照明光を照射して、前記発散性原版要素ホログラム
からの発散回折光と直進透過光とを前記ホログラム感材
中で干渉させることにより、前記ホログラムアレー原版
から収束性要素ホログラムのアレーからなるホログラム
アレーを得ることを特徴とするホログラムアレーの複製
方法。 - 【請求項２】 前記ホログラムアレー原版上において各
発散性原版要素ホログラム間に隙間が設けられ、隣接す
る発散性原版要素ホログラムから回折された発散回折光
同士が前記ホログラム感材の位置で相互にほとんど隙間
なくかつ重畳することなく略接する状態で前記発散回折
光と前記直進透過光とが前記ホログラム感材中で干渉す
る位置に前記ホログラム感材が配置されていることを特
徴とする請求項１記載のホログラムアレーの複製方法。 - 【請求項３】 前記ホログラムアレー原版の前記発散性
原版要素ホログラムの繰り返しピッチをＬ、前記の発散
性原版要素ホログラム間の隙間をΔ、前記ホログラムア
レー原版の回折面から前記ホログラム感材の感光層まで
の距離をｄ、前記発散性原版要素ホログラムの焦点距離
を−ｆ’（ｆ’＞０）とすると、Ｌｄ≒（ｆ’＋ｄ）Δ
の関係が成立していることを特徴とする請求項２記載の
ホログラムアレーの複製方法。 - 【請求項４】 前記の発散性原版要素ホログラム間の隙
間に、その部分を通過する透過光の強度と前記発散性原
版要素ホログラム部分を通過する透過光の強度とを略同
じにするために、減衰フィルターが設けられていること
を特徴とする請求項２又は３記載のホログラムアレーの
複製方法。 - 【請求項５】 前記の発散性原版要素ホログラム間の隙
間に、その部分を通過する透過光の強度と前記発散性原
版要素ホログラム部分を通過する透過光の強度とを略同
じにするために、入射した再生照明光を線状あるいは飛
び飛びの点状に集光する集光性ホログラムが設けられて
いることを特徴とする請求項２又は３記載のホログラム
アレーの複製方法。 - 【請求項６】 前記ホログラムアレー原版が計算機ホロ
グラムアレーからな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アレーの複製方法。 - 【請求項７】 前記の複製されたホログラムアレーは、
その各収束性要素ホログラムが記録面の法線に対して角
度をなして入射する白色光を記録面に沿う方向に波長分
散させて分光する機能を有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６の何れか１
項記載のホログラムアレーの複製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21106996A JP3952318B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | ホログラムアレーの複製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21106996A JP3952318B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | ホログラムアレーの複製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1055129A true JPH1055129A (ja) | 1998-02-24 |
| JP3952318B2 JP3952318B2 (ja) | 2007-08-01 |
Family
ID=16599899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21106996A Expired - Fee Related JP3952318B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | ホログラムアレーの複製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3952318B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2819101A1 (fr) * | 2000-12-28 | 2002-07-05 | Atmel Grenoble Sa | Capteur photosensible en technologie des circuits integres |
| DE102006016139A1 (de) * | 2006-04-06 | 2007-10-18 | Ovd Kinegram Ag | Mehrschichtkörper mit Volumen-Hologramm |
| JP2010044407A (ja) * | 2009-10-14 | 2010-02-25 | Dainippon Printing Co Ltd | 集光性ホログラムアレーの焦点距離の測定方法 |
| JP4544492B2 (ja) * | 1999-07-26 | 2010-09-15 | 大日本印刷株式会社 | ホログラム複製用多面付け原版の作製方法 |
| KR20160076591A (ko) | 2014-12-23 | 2016-07-01 | 쌍용자동차 주식회사 | 냉각용 전동팬을 이용한 흡기 과급장치 및 그 방법 |
| JP2018146750A (ja) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置、表示方法及び色分離素子 |
-
1996
- 1996-08-09 JP JP21106996A patent/JP3952318B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4544492B2 (ja) * | 1999-07-26 | 2010-09-15 | 大日本印刷株式会社 | ホログラム複製用多面付け原版の作製方法 |
| FR2819101A1 (fr) * | 2000-12-28 | 2002-07-05 | Atmel Grenoble Sa | Capteur photosensible en technologie des circuits integres |
| WO2002054500A1 (fr) * | 2000-12-28 | 2002-07-11 | Atmel Grenoble S.A. | Capteur photosensible en technologie des circuits integres |
| DE102006016139A1 (de) * | 2006-04-06 | 2007-10-18 | Ovd Kinegram Ag | Mehrschichtkörper mit Volumen-Hologramm |
| US8187771B2 (en) | 2006-04-06 | 2012-05-29 | Ovd Kinegram Ag | Multi-layer body with volume hologram |
| JP2010044407A (ja) * | 2009-10-14 | 2010-02-25 | Dainippon Printing Co Ltd | 集光性ホログラムアレーの焦点距離の測定方法 |
| JP4761085B2 (ja) * | 2009-10-14 | 2011-08-31 | 大日本印刷株式会社 | 集光性ホログラムアレーの焦点距離の測定方法 |
| KR20160076591A (ko) | 2014-12-23 | 2016-07-01 | 쌍용자동차 주식회사 | 냉각용 전동팬을 이용한 흡기 과급장치 및 그 방법 |
| JP2018146750A (ja) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置、表示方法及び色分離素子 |
| US11243426B2 (en) | 2017-03-03 | 2022-02-08 | Japan Display Inc. | Display device, display method, and color separation device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3952318B2 (ja) | 2007-08-01 |
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