JPH11102153A

JPH11102153A - ホログラム装置およびホログラム作製方法

Info

Publication number: JPH11102153A
Application number: JP34957297A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Hattori; 秀和服部; Katsumasa Nishii; 克昌西井; Tomoyuki Kanda; 知幸神田; 健一朗 ▲高▼田; Kenichiro Takada; Toru Matsumoto; 徹松本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 1999-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】単色のレーザーを用いて、要求視域内でフル
カラー再生可能できる大型のホログラムを提供するもの
であるとともに、このホログラムの作製方法を提供す
る。【解決手段】複数の感光部材２０を個別に露光し、そ
の後、複数のホログラム３０を接続手段である接着層８
０を介して、２次元的に広がりを有するように、一体配
置させた大型ホログラムを提供する。さらに、参照光２
２と拡散体２４を透過した物体光との干渉によって、感
光部材２０に拡散体２４に対応した回折格子を記録させ
ホログラムとなす際に、拡散体２４の大きさを露光され
たホログラム３０の回折光の分光特性が、少なくとも可
視光領域の波長全てにおいて光の効率を有することが可
能なような大きさとすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラム装置お
よびホログラムの作製方法に係り、特にホログラムをス
クリーンとして利用するスクリーンホログラムおよびそ
の作製方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来では、例えば、特公昭５２−１２５
６８号公報に示されるスクリーンホログラムがある。こ
のスクリーンホログラムとは、表示器の表示内容を、ホ
ログラムにて作製した透明なスクリーン上に映し出し、
背景を透かして見ながらその表示内容を確認することが
でき、未使用時には単なる透明板として使用するもので
ある。

【０００３】これを利用することにより、デパートや地
下街等のショーウィンドウに広告等を映したり、銀行や
病院等の窓口において必要な情報を映し出しながら同時
に客や患者を確認して接客することができる。また、未
使用時には単なる透明板となるので視界を妨げることは
ない。図５２に透過型スクリーンホログラムを用いた表
示装置を示す。

【０００４】スクリーンホログラム１の背面側上方にプ
ロジェクター等の映像投影装置３が配置されている。そ
して、映像投影装置３からの投影光３１により投影され
た映像をスクリーンホログラム１上に結像させて、出射
光３２を観察者に向かって投影させることによって、観
察者５は、スクリーンホログラム１上の表示内容を見る
ことができるようになっている。また、背景光３３はそ
のままホログラム１を透過するため、観察者５からは表
示内容と共に背景７を見ることができる。

【０００５】尚、この時、他の方法として、映像投影装
置３は背面側の下側にあってもよい。また、図５２で
は、透過型スクリーンホログラムを用いた装置を示した
が、反射型スクリーンホログラムを用いた表示装置で
は、正面側に映像投影装置が配置され、投影された映像
を観察者から表示内容を見ることができる。

【０００６】この透過型スクリーンホログラムを作製す
る装置およびその露光光学系を図５３に示す。そして、
その露光方法を図５３を用いて説明する。図５３に示す
様にレーザー発振器１１０より発振されたレーザービー
ムをビームスプリッター１１１により２本に分離させ、
分離光１１２，１１３を得る。そして、一方の分離光１
１２を対物レンズ１２２により発散光とし成したあと、
軸外し放物面鏡１１４を介して平行光１１５とし、スリ
ガラス等の拡散体１１６に通すことによって、拡散光と
なす物体光１１７とする。

【０００７】また、他方の分離光１１３を対物レンズ１
２１により参照光１１８として利用する。そして、この
物体光１１７と参照光１１８とにより形成された干渉縞
を感光部材１２０に記録する。この場合、拡散体１１６
が感光部材１２０に記録されホログラムとなし、再生時
にこの拡散体が再生され、そこから拡散光が出射してい
るのと同等にホログラムが再生光を回折・拡散すること
によってホログラムがスクリーンとして作用する。

【０００８】尚、図５３は、透過型スクリーンホログラ
ムの作製方法で、物体光と参照光を感光部材に同じ側か
ら露光しているが、反射型スクリーンホログラムは両者
を互いに逆側から露光して作製する。また、この方法で
は通常レーザー光は同一水平面上を通るように露光光学
系が組まれており、一度の露光で必要サイズのホログラ
ムを作製する。以下この水平面を「露光水平面」と呼ぶ
ことにする。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５３のよ
うなスクリーンホログラム作製方法で作製したホログラ
ムに、図５４のような再生光学系を用いて、白色映像を
投影すると、観察者の視野の上部は青、下部は黄色や赤
が強調された色となってしまうという問題があった。

【００１０】この様な問題点を解決するための方法とし
て、特公昭５２−１２５６８号公報に示されるように、
赤、緑、青のレーザー光を用いて１枚の感光部材に多重
露光するか、赤、緑、青のレーザー光で別々の感光部材
に露光した後、積層する手段が考えられていた。しかし
ながら、この様な方法では、赤、緑、青用の３台のレー
ザーが必要であり装置の複雑化が避けられない。

【００１１】また、大型のホログラムを作製しようとす
る場合には、図５３の方法によって、得ることは、以下
に述べるように拡散体の大きさが問題となって、良好な
スクリーンホログラムの作製が困難であった。その理由
を図５４を用いて以下に説明する。このスクリーンホロ
グラム１を再生させた場合には、投影された映像光がス
クリーンホログラム１に回折され、記録された拡散体と
同じ散乱特性をもった散乱光１１とされることによっ
て、スクリーンホログラム１上に映像を観察することが
できる。

【００１２】ここで、スクリーンホログラム１に記録さ
れた拡散体像９が観察できる範囲がすなわち映像を観察
できる範囲すなわちスクリーンホログラムの視域となっ
ている。そのため、スクリーンホログラム１に記録され
た拡散体のサイズがスクリーンホログラム１の視域（観
察者５がスクリーンホログラム１に拡散体が記録されて
いると視認できる範囲）を決定することになる。

【００１３】ここで、所望の視域を持つスクリーンホロ
グラムの作製に必要な拡散体のサイズは、図５５のよう
にして決められる。拡散体１１６の大きさは、必要な視
域１２５の両端１２５ａ及び１２５ｂそれぞれと感光部
材１２０の両端１２０ａ及び１２０ｂを結んだうちの外
側を満たす大きさに相当することとなる。

【００１４】実際のサイズは、露光光学系での制約から
決まる感光部材１２０と拡散体１１６の距離Ｌ１と、設
定した視点と感光部材１２０との間の距離Ｌ２により決
まる。このように感光部材１２０のサイズに対し必要な
拡散体１１６のサイズが決まるが、感光部材１２０のサ
イズが大きくなればなるほど、拡散体１１６のサイズも
またそれに対して大きくする必要がある。

【００１５】特に、ショーウィンドウ等のディスプレー
に使用するスクリーンホログラムでは、ホログラムを大
型にする必要があるため拡散体は非常に大きくなる。例
えば、対角１ｍで視域が±２０°のホログラムを作製す
る場合には、対角３ｍ程度の拡散体が必要となることが
ある。この様なサイズの拡散体を使用することは、露光
光学系を設計する上で、事実上不可能であり、拡散体の
大きさがホログラムスクリーンの大画面化を困難にして
いる。

【００１６】また、上記のような大型サイズのスクリー
ンホログラムを作製する場合のもう１つの問題点とし
て、図５３において物体光１１７を作るために拡散体１
１６を照明する光１１５を拡散体１１６のサイズ以上
に、及び参照光１１８をホログラム作製用の感光部材１
２０のサイズ以上に広げる必要がある。そのために、感
光部材１２０上での単位面積あたりのレーザー強度が弱
くなり、そのため露光時間が長くなりすぎるために、感
光部材１２０に形成される干渉縞を安定に止めているこ
とが可能な時間を大幅に越えてしまい、大型スクリーン
ホログラムの作製が非常に困難となってしまう。

【００１７】これは、ホログラム作製用の感光部材に
は、その材料によって必要となる露光レーザー光のエネ
ルギー量、いわゆる露光量が決まっているためである。
例えば、重クロムゼラチンであれば１００〜３００ｍＪ
／ｃｍ²程度であるし、フォトポリマーであれば数〜５
０ｍＪ／ｃｍ²程度必要である。そのため、１０Ｗ出力
のレーザーを用いても３０分〜数時間の露光時間が必要
となる。通常ホログラム作製可能時間は１０分程度であ
るため、これだけの長時間露光でホログラムを作製する
ことは非常に困難である。

【００１８】以上のようにスクリーンホログラムサイズ
の大型化をするためには、拡散体の大型化と露光時間の
長時間化が問題点となり、大型スクリーンホログラムの
作製が非常に困難となってしまう。本発明は上記問題点
に鑑みてなされたものであり、従来作製が困難な大きさ
のホログラム装置を提供するものであるとともに、この
ホログラムの作製方法を提供するものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１のように、複数
のホログラムを個別に露光し、その後、前記複数のホロ
グラムを接続手段を介して、２次元的に広がりを有する
ように、一体配置させることによって、個々のホログラ
ムにおいては、所望の回折格子が記録されたホログラム
を得ることができる。

【００２０】また、請求項２の如く、このホログラムに
拡散体を記録させることによれば、拡散体が記録された
ホログラムを複数２次元的に一体配置させることによっ
て、大型のスクリーンホログラムを得ることができる。
請求項３のように、前記ホログラムに記録された前記拡
散体が、前記ホログラムの面積よりも大なる面積を有す
る拡散体とすることにより、視域の広いスクリーンホロ
グラムを得ることができる。

【００２１】請求項４のように、前記接続手段は、ホロ
グラムの表面の少なくとも一方の表面を覆うことによ
り、耐環境性の優れたホログラム装置を得ることができ
る。請求項５のように、前記接続手段と前記ホログラム
とは、接合手段を介して接合されているので、ホログラ
ムを確実に接続手段に保持させることができる。また、
請求項６のように、前記接合手段は、粘着剤またはホッ
トメルト材の少なくとも一種よりなることが好ましい。

【００２２】また、請求項７のように、前記接続手段の
少なくとも一方の表面には、粘着剤が設けられているの
で、ホログラム装置の搭載を容易とすることができる。
以上のような手段によれば、一度に大きなホログラムを
作製するのではなく、ホログラム装置が所定の大きさに
区分された小型のホログラムをあらかじめ作製してお
き、この小型のホログラムを２次元的な広がりを有する
ように一体配置することによって、大型のホログラムと
する手段を採用し、はじめて大型のホログラムを提供す
ることができる。

【００２３】しかしながら、いまだ、「白色映像を投影
すると、観察者４の視野の上部は青、下部は黄色や赤が
強調された色となる」という問題は解決されない。そこ
で、我々発明者らは、この色むらの抑制という新規な課
題に対して、鋭意研究した結果、従来、視域の向上のた
めだけに、拡散体を感光部材よりも大としていたが、拡
散体の大きさと感光部材の大きさとの関係を特定するこ
とにより、さらに色むらという問題もまた解決できるこ
とを見いだしたのである。

【００２４】即ち、本願発明の請求項８においては、作
製されたホログラムを白色光再生したときの回折光の分
光特性が、可視光領域全てを含むことが可能なように前
記露光光学系の拡散体のサイズを設計したことを特徴と
するホログラム作製方法であって、これにより単色のレ
ーザーを用いてフルカラー再生が可能なホログラムの作
製が可能となるのである。

【００２５】また、請求項９においては、請求項８によ
って得られたホログラムを２次元的に広がりを有するよ
うに、一体配置することによって、大型のホログラム装
置を得ることができる。また、請求項１０においては、
隣り合う前記ホログラムの少なくとも周辺の一部を重ね
た後に、前記ホログラムの重なる部分を切断することに
よって、前記ホログラムが２次元的に広がりを有するよ
うに、一体配置させる。このような製法を採用すること
によって、各々のホログラム間の継ぎ目（隙間）のない
ホログラム装置を得ることができる。

【００２６】また、請求項１１においては、色むらの抑
制という点に着目して、拡散体の大きさを決定するため
に、以下のような手順で考察した。まず、拡散体が可視
光領域全てを含むことが可能なようにするための拡散体
のサイズを求めるために、再生時に可視光をすべて回折
するために露光光学系で必要な物体光の入射角度範囲を
ホログラム結像理論式を採用して求めた。

【００２７】以下にその手法について説明する。図１に
感光部材の露光光学系を、図２に、図１によって得られ
たホログラムの再生光学系を示す。図１において、感光
部材２０上の点Ａに入射する参照光２２の入射角をθ
ｒ、拡散体２４上の点Ｂから感光部材２０上の点Ａに入
射する物体光２６の入射角をθo、（感光部材２０に対
して鉛直方向に対する角度）レーザーの波長をλ0とす
る。

【００２８】また、図２において、作製されたスクリー
ンホログラム３０上の点Ｃに入射する再生光３２（図示
しない映像投影装置からの映像光に相当）の入射角をθ
c（ホログラム２０に対して鉛直方向に対する角度）、
スクリーンホログラム３０により回折されて図２の矢印
方向へ出射する回折光３４の出射角をθｉ（ホログラム
２０に対して鉛直方向に対する角度）、回折光３４の波
長をλｃとすると、

【００２９】

【数２】ｓｉｎθｉ＝ｓｉｎθc＋μ（ｓｉｎθo−ｓｉｎθr）（１） μ＝λc／λ0 （２）という関係が成り立つ。この式において感光部材２０上
の点Ａ及びホログラム３０上の点Ｃ（点Ａと点Ｃは同じ
位置）で考えればθr、θcは一定であり、レーザー波長
λ0は、例えば、アルゴンレーザーを用いた場合には、
５１４．５ｎｍとなる。また、回折光３４の出射角θｉ
を所望の角度、例えば０°と決めれば、（１）式はθo
とλcの関係式となる。

【００３０】この式を用い、再生時に図２のスクリーン
ホログラム３０上のあらゆる点から出射する回折光の波
長λcが、可視光領域を含むように図１の物体光２４の
入射角θoの範囲を求めることができる。これにより必
要な拡散体２４のサイズＳを設計することができる。こ
こで、感光部材２０の一辺の長さをＭ，感光部材２０に
記録する拡散体２４の一辺の長さをＳおよび拡散体２４
の一辺の長さＳと感光部材２０の一辺の長さＭとの差を
（Ｓ１＋Ｓ２）とした場合、この（Ｓ１＋Ｓ２）は、
（１）と（２）の式から導かれる請求項１１の（数１）
より求めることができる。ただし、可視光領域の波長
は、３８０〜７８０ｎｍとした。

【００３１】以上のように、請求項８および１１によれ
ば、感光部材に記録する拡散体の大きさを特定の大きさ
とすることによって、十分視域の広いホログラムを得る
ことができるばかりでなく、単色レーザによって感光部
材を記録したとしても、色むらのない映像を映し出すこ
とのできるスクリーンホログラムを提供することができ
る即ち、上述の設計手法によれば、ホログラムの全面で
回折光の波長領域が可視光全てを含むことができるの
で、プロジェクター等の映像投影装置によって投影され
たカラー映像を、カラー再生することが可能となるので
ある。

【００３２】以上のような手段によって、大型のスクリ
ーンホログラムを得ることができるが、さらに、我々発
明者らが鋭意研究した結果、以下の問題が残されている
ことを見いだした。即ち、ホログラム装置を得るため
に、前述においては、それぞれ区分された小型のホログ
ラムを２次元的に広がりを有するように一体配置させる
ことを提案した。しかしながら、このように複数のホロ
グラムを形成する場合には、露光光学系において、以下
のような問題が生ずる。

【００３３】即ち、感光部材の露光時には、図３に示す
ように感光部材２０の中心Ｃは、参照光２２の軸２２
ａ、物体光２６の軸２６ａにより構成される「露光水平
面」上にある。この図をα方向から見たとき、ホログラ
ム感光部材２０、参照光の軸２２ａ、物体光２６の軸２
６ａは、図５３のような配置になっている。

【００３４】ところが、小型ホログラムを複数２次元的
に広がりを有するように一体配置させた場合には、図３
の露光時において、縦方向に２次元的な広がりを有する
ように一体配置させた場合に相当する感光部材２０の中
心Ｃ１およびＣ２は、感光部材２０の中心Ｃの時の「露
光水平面」上ではなくその上か下にくることとなる。従
って、参照光２２の発散点２２ｂと小型化した感光部材
２０ａの中心Ｃ１とを結んだ参照光２２の軸２２ｃは、
「露光水平面」に対し斜めに設けなければならなくな
る。

【００３５】つまり、参照光２２を角度θｓだけ斜め下
方から入射させる必要があり、露光光学系の設置が非常
に難しくなるだけでなく、光学系設置中にレーザービー
ムが目に直接入る可能性が極めて高くなるという問題が
生ずる。この問題に対して、請求項１２によれば、前記
感光部材を露光する場合には、感光部材を露光する光学
系において、前記感光部材と前記拡散体とを、前記感光
部材の中心に垂直に通る軸を中心に同じ角度回転するこ
とにより、複数の前記感光部材が略同一水平面上に配置
した光学系で露光されるようにしたので、縦方向に２分
割以上して感光部材を露光する場合においても、１つの
「露光水平面」上で全ての感光部材の露光光学系を配置
することが可能となった。

【００３６】また、請求項１３によれば、前記感光部材
と前記拡散体とを、前記感光部材の中心に垂直に通る互
いに直交した３つの軸を中心に、３方向の回転をさせる
ことにより、前記感光部材が略同一水平面上に配置した
光学系で露光するようにしたので、すべての感光部材の
露光光学系を「露光水平面」上で容易に設置することを
可能とした。

【００３７】さらには、拡散体の大きさに対し、この拡
散体の大きさ以上の大きさの平行光が作れない場合であ
っても、分割の形状や大きさを平行光使用の時よりも大
きくすることができるという効果もまた有する。さらに
また、感光部材の露光時において、拡散体を照明する物
体光は、「露光水平面」外から拡散体に入射するため
に、露光光学系の配置が非常に困難となるだけでなく、
光学系配置中に、レーザービームが予期しない方向に照
射されるという問題が生ずるが、請求項７および８を採
用することにより、全ての感光部材の露光光学系を「露
光水平面」上に容易に配置することができるので、この
ような問題を解決することができる。

【００３８】請求項１４においては、感光部材の露光の
際には、少なくとも前記拡散体の不要部分を非光透過性
として感光部材を露光することによって、各ホログラム
を作製するごとに感光部材と拡散体を移動・回転させる
ことなく、前記参照光のみまたは、請求項３の発明では
それ以外の２軸の回転と参照光のみを調整するだけで全
てのホログラムを露光できる。すなわち露光光学系の設
置工程を大幅に簡素化できる効果を持つことができるホ
ログラム作製方法を提供することができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）本実施形態はホログラムの再生時
の向きで上下２分割した場合であり、本実施形態のホロ
グラム露光光学系を図４で説明する。図４は、上下２分
割した内の上側のホログラム露光光学系である。

【００４０】図４に示すように、本実施形態の露光光学
系は、レーザー発振器５０と、発振されたレーザー光５
１と、そしてこのレーザー光５１は、ビームスプリッタ
５２により、２本のレーザー光５３及び５４に分離され
る。一方のレーザ光５３は、第１ミラー５５および第２
ミラー５６に導かれ、第１対物レンズ５７によって、発
散光束光５８となる。この発散光束光５８は、軸外し放
物面鏡５９によって、平行光束光６０となり、拡散体２
４を通過する。拡散体２４を通過することによって、平
行光束光６０は、物体光２６となり、感光部材２０に照
射されることとなる。

【００４１】他方のレーザ光５４は、第３ミラー６１お
よび第４ミラー６２に導かれ、第２対物レンズ６３によ
って、発散光束光である参照光２２となり、感光部材２
０に照射される。そして、この参照光２２と物体光２６
を感光部材２０上で干渉させ、その干渉縞を感光部材２
０に記録するものである。

【００４２】さらに、第１の実施の形態においては、ノ
イズ光による干渉縞を防止するため、感光部材２０の参
照光２２が入射する面と逆側の面、もしくは両面にイン
デックスマッチング液を介して図示しないＡＲガラス
（反射防止ガラス）を貼り合わせてある。ここで、レー
ザー発振器５０は、例えばアルゴンレーザーの５１４．
５ｎｍであり、感光部材２０は、例えばフォトポリマー
や重クロム酸ゼラチンである。また、拡散体２４は、例
えばスリガラスやオパールガラスを採用した。

【００４３】この光学系では、感光部材２０と拡散体２
４との位置関係及び拡散体２４のサイズ及び参照光２２
の入射角度・距離が重要であるので以下詳述する。すで
に説明した図５５に、１度の露光でホログラムを作製す
る場合の感光部材と必要視域とその時必要となる拡散体
サイズについての関係を示した。本実施の形態の態様
は、このホログラムを上下２分割した場合であるが、分
割した各ホログラムはそれぞれ十分な視域を満たす必要
があり、その時必要な視域を満たすための拡散体の大き
さは、図５に示す関係によって求められる。

【００４４】即ち、分割後の上のホログラム３０の視域
を満足するために必要な拡散体２４の大きさは、視域１
２５の両端の視点１２５ａ及び１２５ｂとホログラム３
０の両端３０ａ及び３０ｂを結んだ内の外側を満たす大
きさとなる。これは、図４の露光光学系において、感光
部材２０と拡散体２４の位置関係を、図５に示すホログ
ラム３０と拡散体２４の関係と同一に保つように露光光
学系を設置する必要があることを示している。

【００４５】また、下部のホログラムの場合には、感光
部材２０と拡散体２４の位置関係は、図５で視域１２５
の中央の視点βとホログラムの端部３０ｂとを結ぶ対称
線７０に対称にホログラム３０と拡散体２４の位置関係
を保つように設置する。また、ホログラムを上部・下部
と分割した場合の露光光学系では、図５に示す点線で示
す２４Ａの大きさの分だけ１度の露光で作製する場合よ
り拡散体を小型化することができ、図４における参照光
２２と物体光２６の露光強度を強くすることができ、感
光部材２０の露光が容易となる。

【００４６】ここで、参照光の入射角度・距離の関係を
図６に示す。図６には分割前の感光部材２０と参照光２
２の発散点２２ｂが示されている。この図において分割
後の上部感光部材２０ａの中心がＣ１で、下部感光部材
２０ｂの中心がＣ２である。上部感光部材２０ａへの参
照光２２の入射距離は発散点２２ｂと中心Ｃ１を結んだ
参照光２２の軸２２ａの距離であり、参照光２２の入射
角度は中心Ｃ１への入射角θ１である。

【００４７】同様にして下部感光部材２０ｂの参照光の
距離は、参照光２２の軸２２ｃの距離であり、また、そ
の入射角度は、θ２となる。このように、参照光の発散
点２２ｂと各ホログラムの位置（距離および角度）の関
係を保って図４の露光光学系を設置することにより、分
割してホログラムを作製することが可能になる。

【００４８】次に、ホログラムに記録される拡散体の色
むらを抑制するための感光部材と拡散体との大きさを図
１に示す関係によって求める。即ち、本実施の形態にお
いては、数１の式において、感光部材に入射する参照光
の入射角度θr を３５°とし、拡散体から感光部材に入
射する物体光の入射角度θo をホログラム中心への入射
角範囲である−３１．３°〜２７．３°とし、作製され
たホログラムに入射する再生光の入射角度θc を３５°
とし、再生光がホログラムによって回折されて出射する
回折光の出射角度θi を±１０°とし、記録する時の波
長λｏを５１４．５ｎｍとし、再生する時の再生光の長
λ_cを３８０〜７８０ｎｍとし、感光部材の記録時の拡
散体と感光部材との距離Ｌを７８０ｍｍとし、感光部材
の一辺の長さＭを３００ｍｍとすることによって、式１
より、拡散体の一辺の長さＳを７９０ｍｍとした。

【００４９】尚、この時のθr は、感光部材に入射する
参照光の入射角度，θo は、拡散体から感光部材に入射
する物体光の入射角度，θc は、作製されたホログラム
に入射する再生光の入射角度，θi は、再生光がホログ
ラムによって回折されて出射する回折光の出射角度，λ
o は、記録する時のレーザ波長，λc は、θi の方向に
回折される波長（λ_c1≦λ_c≦λ_c2において、λ_c1＝３
８０ｎｍおよびλ_c2＝７８０ｎｍとする），Ｌは、感
光部材の記録時の拡散体と感光部材との距離，Ｓは、拡
散体の一辺の長さ，Ｍは、感光部材の一辺の長さ，Ｓ１
は、参照光入射側の拡散体と感光部材との長さの差，Ｓ
２は、参照光入射側と開口する側の拡散体と感光部材と
の長さの差，Ｍ１は、感光部材の参照光入射側から参照
光が照射される所定の点までの距離，Ｍ２は、感光部材
の参照光入射側とは対向する側から参照光が照射される
所定の点までの距離を示す。

【００５０】以上のような関係とすることによって、要
求視域内で再生映像のカラー再生が可能であり、ホログ
ラムの継ぎ目部分での色目もそろえることができた。具
体的には、本実施の形態を採用することによって、要求
視域の角度範囲により決まる図２の回折光３４の出射角
度θｉの範囲内で、回折光の波長λcが可視光領域を満
足するような拡散体のサイズ・位置とし、回折光３４の
出射角度θｉの全範囲をカバーする拡散体のサイズ・位
置として必要な拡散体のサイズ・位置を特定することが
できた。

【００５１】尚、分割後の露光光学系では拡散体を照明
する光は、平行光でなく発散光としてもよい。この場合
は、拡散体の拡散性能がより広範囲のものとし、発散光
の拡散体端部への入射角を拡散体の拡散性能増加分に相
当する角度以下とする必要がある。以上の方法により作
製されたホログラム装置３０として、図７に示すよう
に、上部ホログラム３１０と下部ホログラム３２０を継
ぎ目部分の隙間がなくなるように並べ、接合手段である
粘着層７２を介してガラス、接続手段である樹脂板もし
くは樹脂シート等の基板７３に貼り合わせることによ
り、１枚の要求視域を満たす所望サイズのホログラムと
することができた。

【００５２】しかしながら、作成された所望のサイズの
ホログラムを実際にショーウインド等のディスプレイに
使用するには、前記所望のサイズのホログラムを接続手
段であるカバーフィルムで保護する必要がある場合があ
る。以下に、カバーフィルム等によって、カバーされた
ホログラム装置の製造方法について、説明する。

【００５３】図８乃至図１３に、その製造方法の工程図
を示す。まず、上述の製法により作成されたガラス板７
４，７５から、ホログラム３１０，３２０とこのホログ
ラム３１０，３２０に対して傷がつかないように保護す
るための透明フィルム７６，７７とを剥離する（図８参
照）。次に、上部ホログラム３１０と下部ホログラム３
２０を互いの継ぎ目部分の隙間がなくなるように、慎重
に、ホログラム３１０，３２０が上になるようにして並
べ、基板７２の粘着層７３側がホログラム３１０，３２
０と対向するように配置する。

【００５４】ここで、粘着層７２を構成するホットメル
ト材として、アイオノマー樹脂，エチレン樹脂，エチレ
ン−エチルアクリレート共重合樹脂及びエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂の少なくとも一種を用いることができ
る。また、基板７３には、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）等を用いることができる。

【００５５】この状態で、ホットラミネータＨを用い、
所定の温度，圧力にて上部ホログラム３１０，下部ホロ
グラム３２０と粘着層７２を備えた基板７３を加熱圧着
する（図９参照）。そして、加熱圧着された上部ホログ
ラム３１０，下部ホログラム３２０上の透明フィルム７
６，７７を剥離する（図１０参照）。

【００５６】そして、加熱圧着された上部ホログラム３
１０，下部ホログラム３２０と粘着層７２を備えた基板
７３の上部ホログラム３１０，下部ホログラム３２０側
に別の粘着層７８をカバーフィルム７９を配置し、ホッ
トラミネータＨを用いて同様に加熱圧着する（図１１参
照）。このようにしてできた一体のフィルム状のホログ
ラム装置（図１２参照）の上下どちらか一方にラミネー
タ、または水貼り等の方法により粘着剤８０を積層す
る。

【００５７】このような構造にすることにより、所望の
サイズのフィルム状のホログラム装置３０を所望の場所
に貼り付けるとが可能となる（図１３参照）。（第２の実施の形態）第２の実施の形態においては、上
記ホログラム装置３０を得る際に、複数のホログラム３
１０，３２０の間の継ぎ目（隙間）が空かないように、
慎重に、ホログラム３１０，３２０を配置した。

【００５８】しかしながら、本実施の形態においては、
容易に、隣どうしのホログラム３１０，３２０間に隙間
を有しないホログラム装置３０を得る製法を提供するも
のである。その製法を図１４(a) ，(b) 乃至図１６(a)
，(b) を用いて説明する。まず、第１の実施の形態に
よって得られたホログラム３１０をガラス板７４から剥
離する（図１４(a) (b) 参照）。また、同様に、図示し
ないホログラム３２０においてもまた、ガラス板７５か
ら剥離する。

【００５９】そして、それぞれのホログラム３１０，３
２０の少なくとも周辺の一部である一辺である切断部
（各ホログラム間の継ぎ目）Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂを重ねて、
所定の位置に配置する。そして、配置されたホログラム
３１０，３２０の切断部Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂを切断工具を用
いて切断する（図１５参照）。そして、切断後、不要部
分を排除する（図１６参照）。

【００６０】その後は、ホログラム３１０，３２０に粘
着材７２を介して基板７３を積層した後、第１実施の形
態と同一の製法にて、第２の実施の形態により得られる
ホログラム装置３０を得る。このように、第２の実施の
形態においては、複数のホログラム３１０，３２０を接
続手段である基板７３を介して、２次元的な広がりをも
たせたホログラム装置３０を得る場合に、隣り合うホロ
グラム３１０，３２０の少なくとも周辺の一部を重ねた
後に、ホログラム３１０，３２０の重なる部分を切断す
ることによって得ているので、ホログラム３１０，３２
０を個々に切断して、つなぎ合わせた場合に比べ、各ホ
ログラム間の継ぎ目（隙間）のないホログラム装置３０
を得ることができた。

【００６１】（第３の実施の形態）次に、第１の実施の
形態によって、得られたホログラム装置３０の製法にお
ける最適なホログラム装置３０の構成を実験によって見
いだした。即ち、基板７３の樹脂フィルム厚さ，粘着材
７２を構成するホットメルト厚さ（樹脂フィルムとの密
着性向上のための中間層を含む）を変化させた場合の信
頼性，ホログラム装置３０の端部非視認性及び施行性を
評価した。

【００６２】尚、ここで、基板７３の材料は、ＰＥＴ
を、また、粘着材７２の材料は、アイオノマー樹脂を用
いた。また、ホットラミネートはラミネートロールφ１
５０ｍｍ，加圧用エアシリンダー径φ６３ｍｍのホット
ラミネータを用い、ロール温度１００〜１３０℃，エア
圧１〜４．５kg/ cm²にて実施した。

【００６３】さらに、信頼性の評価としては、高温高湿
（４０℃，９５ＲＨ，１０００Ｈｒ）にて、波長変化
率，効率変化率及び半値幅変化率を調べた。さらに、ホ
ログラム素子端部の非視認性としては、官能評価にてと
なり合うホログラム素子端部の境目が気にならないレベ
ルの時に、○とした。また、施行性としては、実際に窓
ガラスへの貼り付けを実施して、貼り付け性を評価し
た。

【００６４】この評価結果を表１に示す。

【００６５】

【表１】

【００６６】表１より明らかなように、基板７２の厚さ
１２〜２５０μｍ，粘着層３０〜７５μｍに於いて、信
頼性及びホログラムを並べて大型化した時の隣り合うホ
ログラムの境目の非視認性は、いずれも良好であった。
しかしながら、施行性を考慮すると、ホログラム装置３
０の全ての厚さは、およそ５００μｍ以下がよく、好ま
しくは、２００μｍ以下が望ましい。

【００６７】これは、フィルムが厚くなるとフィルム自
体に強度を有するようになり、貼り付け性が劣るという
理由からである。（第４の実施の形態）本実施形態は、縦横とも２分割し
た２×２分割の場合の露光方法に関するものであり、作
製したホログラムを貼り合わせて所望のサイズ、視域の
１枚のホログラムとする点は第１の実施形態と同じであ
る。

【００６８】本実施形態のホログラム露光光学系を図１
７に示す。この光学系は、以下の通りである。この図１
７は、図１８を回転させて得られる光学系である。ま
た、この図１８は、図１９である２×２分割する前の１
括露光の露光光学系において、感光部材２０ａと拡散光
２４ａと参照光２２を感光部材２０の参照光入射側に対
して逆側から、物体光入射軸２６ａの入射方向に相当す
るｚ方向に見た図である。

【００６９】図１８において、露光水平面Ｘは、参照光
２２の発散点２２ｂと感光部材２０の中心Ｃを結んだ参
照光の軸２２ａと物体光２６ａを含む面を示す。また、
露光水平面Ｘ１は露光水平面Ｘと平行であり、かつホロ
グラム２０ａの中心Ｃ１を通る面を示す。そして図１７
とは、この図１８の光学系を、感光部材２０ａの中心Ｃ
１を通り紙面に垂直な図示しない軸を中心に回転させる
ことによって、参照光２２の発散点２２ｂと感光部材２
０ａの中心Ｃ１を結んだ参照光の軸２２ｃが図示しない
物体光の軸線を含む露光水平面Ｘ１（図１９のｘ−ｚ平
面に相当）に一致するようにした光学系である。

【００７０】尚、図１７に示した以外の本例の露光光学
系の構成は図４と同じである。本実施形態は、図１８に
おいて、感光部材２０ａの中心Ｃ１を通り紙面に垂直な
軸を中心に、感光部材２０ａと拡散体２４ａを相対的な
位置関係を保ったまま所定の角度回転させ、図１７に示
されるように、参照光２２の発散点２２ｂが露光水平面
Ｘ１上にくるように配置させることを特徴としており、
本例により分割した４枚ホログラムの露光光学系が同一
露光水平面Ｘ１上に配置することができる。

【００７１】ところで、本実施態様を行うことによる利
点をさらに説明する。図１９に分割前のホログラム感光
部材２０と必要な拡散体２４の位置関係及び、２×２分
割したうちの１枚のホログラム感光部材２０ａとそれに
必要な拡散体２４ａの位置関係が示してある。図１９に
おいて、分割前の感光部材２０の中心Ｃを原点として縦
方向をｙ軸、横方向をｘ軸とし、原点に垂直に入射して
くる物体光の軸２方向をｚ軸とする。

【００７２】分割前は、感光部材２０の中心Ｃも参照光
２２の発散点２２ｂも図示しない物体光の軸を含む水平
面上に同一に存在し、従って参照光２２の軸２２ａと物
体光の軸２６ａによりできる平面は「露光水平面Ｘ」と
成している。しかし、２×２分割したときには、分割後
の感光部材２０ａの中心Ｃ１は発散点２２ｂに対し高さ
が変わり、参照光２２の軸２２ｃは「露光水平面Ｘ」に
対し斜めに位置することとなる。

【００７３】ここで、分割後の感光部材２０ａを露光す
るための光学系を図２０に示す。この時、参照光の軸２
２ｃは「露光水平面Ｘ」に相当するｘ−ｚ平面上になく
斜めに入射している。図２０に示す２６ｃは、図１９の
物体光の軸２６ａに平行で、Ｃ１に入射する軸を示し、
感光部材２０ａを露光する光学系の物体光の軸となる。

【００７４】そして、図２０をｚ軸方向で感光部材２０
ａの後方Ｄの方向から見た図が図１８である。図１８で
参照光２２の軸２２ｃは、露光水平面Ｘ１に対し角θｂ
の角度分傾いている。よって、参照光２２の軸２２ｃ
と、感光部材２０ａの中心Ｃ１を通り紙面に垂直な物体
光の軸によりできる平面も露光水平面８５に対しθｂだ
け傾いていることとなる。

【００７５】この傾きが、露光光学系の設置の困難さを
生じさせるが、本例のように、感光部材２０ａと拡散体
２４ａとの相対位置がずれないように、感光部材２０ａ
の中心Ｃ１を中心に、回転させることによって、参照光
２２の軸２２ｃを露光水平面Ｘ１上にすることによって
解決できるのである。尚、本実施形態の回転角は、図１
８において、回転前の参照光の発散点２２ｂと感光部材
２０ａの中心Ｃ１を結んだ軸２２ｃと露光水平面Ｘ１の
成す角θｂとして求められる。

【００７６】参照光の入射角は参照光２２の軸２２ｃを
含み紙面に垂直な面上での感光部材２０ａの中心Ｃ１へ
の入射角度であり、入射距離は実際の参照光の発散点２
２ｂと感光材料２０ａの中心Ｃ１を結んだ距離である。
以上のようにして決まる角θｂだけ感光部材２０ａの中
心Ｃ１を通り紙面に垂直な物体光の軸を中心にして回転
すると図１７に示された配置の光学系となり、容易に露
光可能となる。

【００７７】当然、横方向に２分割以上、縦横に２×２
分割以上したときにも本例の手法を用いることが出来
る。また、第１の実施形態と同様に、分割後の露光光学
系では拡散体を照明する光は、平行光でなく発散光とし
てもよい。この場合は、拡散体の拡散性能がより広範囲
のものとし、発散光の拡散体端部への入射角を拡散体の
拡散性能増加分に相当する角度以下とする必要がある。

【００７８】さらにまた、本実施形態の露光光学系にお
いても好ましくは拡散体のサイズが第１の実施形態と同
様の手法により設計されるとよく、要求視域内で再生映
像のカラー再生が可能であり、ホログラムの継ぎ目部分
での色目もそろえることができる。（第５の実施の形態）本実施形態は、第１の実施形態
で、拡散体を照明するレーザー光束を、発散光とした形
態である。

【００７９】この時の発散光の発散点位置は、図２１、
２２（それぞれ図１９をｙ軸Ｂ方向、ｘ軸Ｃ方向から見
た図で拡散体を照明するレーザー光束を発散光２００と
した図である）の一回の露光で所望サイズのホログラム
を作製する場合の露光光学系で発散点位置２１０となる
が、発散点２１０を通る発散光２０１の軸２００ａは、
感光部材２０、拡散体２４に垂直に入射している。

【００８０】感光部材２０を分割する場合には、図２１
に示されるように、発散点２１０から分割後の感光部材
２０ａの中心Ｃ１にむかう発散光２００（図２１の斜線
部分）の軸２２０は拡散体２４に対し斜め入射すること
になる。特に、感光部材２０を２×２以上の分割をする
ときには、図２２に示されているように発散光２００の
軸２２０は、発散光２０１の軸２００ａを含み紙面に垂
直な面である図示しない「露光水平面」（図２１では発
散光２０１の軸２００ａを含んだ紙面自身に相当する）
に対しても斜めになる。また、図２１にみられるよう
に、参照光２２も発散点２２ｂから感光部材２０ａの中
心Ｃ１に向かって斜めに入射している。

【００８１】従って、第１の実施態様の場合と同じ問題
点が物体光側で起こることになる。即ち、拡散体２４ａ
を照明する発散光２００及び参照光２２が図示しない
「露光水平面」外の物体光の発散点２１０及び参照光の
発散点２２ｂから斜めに入射するために、露光光学系を
「露光水平面」上に配置することができず、その配置が
非常に難しくなるのである。

【００８２】本例は、この問題点を解決し、拡散体を照
明するレーザー光束を発散光とした場合でも感光部材を
分割露光して所望の大型サイズのホログラムスクリーン
を作製できる方法である。本実施形態の手法を以下に具
体的に説明する。図２１、図２２の感光部材２０を２×
２分割したうちの感光部材２０ａの露光光学系を示した
のが図２３、図２５である。

【００８３】図２３及び図２５において、「露光水平
面」は、分割後の感光部材２０ａの中心Ｃ１に垂直に通
る軸９０を含み紙面に垂直な面である。また、「露光水
平面」上にあり感光部材２０ａの中心Ｃ１に垂直に入射
する軸９０に、発散光２００の軸２２０を一致させ、か
つ参照光２２の発散点２２ｂが「露光水平面」上にくる
ように、感光部材２０ａの中心Ｃ１に直交するｘｙｚ軸
について露光光学系全体を３軸のそれぞれを中心として
適宜移動させるようにしたのが以下のような回転であ
る。

【００８４】図２３で、拡散体２４ａを照明する発散光
２００の軸２２０を軸９０に一致させるようにｙ軸を中
心に角度θｙだけ光学系全体を回転し図２４とする。次
に、図２５で、軸２２０を軸９０に一致させるようにｘ
軸を中心に角度θｘだけ光学系全体を回転し図２６とす
る。図２６で、参照光２２の軸２２ｂが「露光水平面」
上にくるようにｚ軸を中心に回転させる。この回転は、
第２の実施形態と同じでｚ軸後方から見れば、図１８か
ら図１７への回転と同じである。

【００８５】以上の３軸方向へのそれぞれの回転によ
り、露光光学系は図２７に示される光学系となり、「露
光水平面」上で配置可能な光学系となる。この手法を用
い、図１９の光学系から３つの回転角度を求めれば、分
割した各ホログラムの露光光学系を容易に設定すること
ができる。本実施形態では、拡散体を照明するレーザー
光束を発散光とした場合について説明したが、平行光が
斜めに入射する場合にも本形態の手法を利用して露光光
学系を設計することができる。（第６の実施の形態）第４の実施形態で分割した４枚の
ホログラムの露光光学系において、回転したホログラム
感光部材と拡散体は、例えば、４種類の露光光学系それ
ぞれ図２８に示されているような３５０，３６０，３７
０及び３８０の傾きをしている。

【００８６】本実施形態では、これら３５０，３６０，
３７０及び３８０の傾きを有する感光部材２０ａまたは
拡散体２４ａを１枚の感光部材または拡散体で満足でき
る大きさとすることを特徴とするものである。特に図２
８においては、拡散体２４ａを１枚で満足させる大きさ
としている。このため、本実施形態では、感光部材２０
の露光時には、感光部材２０ａのそれぞれの傾き位置で
ある３５０，３６０，３７０及び３８０の傾きに対応し
た光学系で図２９に示すように、それぞれの感光部材の
傾きに対応した感光部材用のマスク３９０ａと拡散体用
のマスク３９０ｂを施して露光することにより、感光部
材２０ａと拡散体２４ａの回転を不要とした作製方法を
提供することができたものである。

【００８７】尚、このマスク３９０ａ及び３９０ｂは、
感光部材２０ａと拡散体２４ａそれぞれについて図２８
に示された感光部材の傾き３５０，３６０，３７０及び
３８０の形状の開口部を有した不透明板であって、つや
消し黒色のとすることが望ましい。もちろん、感光部材
２０ａ用のマスク３９０ａは、感光部材２０ａをその材
質により必要部分のみ予め貼り付けるか塗布しておけば
マスクは不要となる。

【００８８】また、本実施形態では図３０のように左右
対称となる感光部材の傾き３５０，３８０の間及び３６
０，３７０の間のそれぞれのホログラム露光光学系で、
図２９の参照光２２を共通とすることが出来る。すなわ
ち、この感光部材の傾き３５０，３８０の間及び３７
０，３６０の間の露光光学系ではマスク３９０ａの交換
以外のすべての露光光学系を共通とすることが出来、マ
スク３９０ａの交換だけで左右用各感光部材を露光する
ことが出きる。

【００８９】以上のごとく本例は、分割したホログラム
の露光光学系の設置工程を大幅に簡素化できる効果を持
つものである。本実施形態は、第４の実施例やそれ以外
のいかなる分割数の場合でも応用でき効果が大きい。（第７の実施の形態）本実施形態は、ホログラムスクリ
ーンではなく、虚像投影用に使用されるホログラムを分
割露光し、大型化した実施形態である。

【００９０】図３１のように、液晶等の映像出力素子２
の後方から光源４０２を用いてホログラム４０４に映像
を投影し、虚像４００として観察者５に映像を観察させ
るディスプレーに用いられるホログラムは、通常、図３
２のように２つの発散光４０６及び４０８を感光部材４
１０の互いに逆側から入射させ、露光する。例えば、図
３３のように４分割した場合には、分割後の各感光部材
４１０の中心Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４に発散点４０６
及び４０８から入射する２本の軸が、分割前の中心Ｃと
発散点４０６及び４０８によってできる「露光水平面」
上にくるように回転させる。

【００９１】これによって４つのホログラムが１つの
「露光水平面」上に配置される各々の露光光学系により
露光できる。（第８の実施の形態）本実施形態は、第１の実施形態に
対して、さらに、ミラーを拡散板に対し、垂直に設置す
ることによって、拡散体を小型化した形態である。

【００９２】このような構成とすることによって、ホロ
グラムの分光特性（即ち、再生時の映像の色目）や視域
を変えることなく、拡散体をホログラム感光部材と同じ
大きさまで小さくすることができる。以下図３４および
図３５を用いて本実形態を説明する。図３４で、拡散体
２４に対し、ミラー８１，８２，８３及び８４が垂直に
かつ密着して設けられている。これらすべてのミラー８
１，８２，８３及び８４は、ミラー面が４面のミラー８
１，８２，８３及び８４で囲まれ、内側を向くように配
置されている。

【００９３】また、これら４枚のミラーの内、参照光２
２が入射してくる側のミラー８２は、長さを短くしてい
る。ミラー８２の長さを短くすることによって、参照光
２２がミラー８２によって遮られることなく、感光部材
２０の全面に照射することができる。そして、他の３枚
のミラー８１，８３及び８４は、図３５に示すように、
長さを略同一としている。

【００９４】尚、本実施形態でホログラムを作成しても
また、ホログラムの分光特性は、第１の形態で作製した
ホログラムと同一の特性のものを得ることができる。よ
って、再生映像のカラー再生ができる。以下、その理由
を説明する。図３６において、拡散体２４を通過した物
体光２６のうち、一部の物体光８５は、感光部材に入射
し、ホログラムの作製に寄与するが、また一部の物体光
８６は、感光部材２０に入射せず、ホログラムの作製に
寄与されない。

【００９５】図３７の様に、ミラー８０を設置すると、
利用されない物体光８６であっても拡散光をミラー８０
によって反射させることによって、感光部材２０に入射
させることが可能となる。以上のように、ミラー８０
は、点線で示された拡散体２４ａと同じ作用をすること
ができ、このミラー８０の大きさを必要な拡散体の大き
さに相当する大きさにあるように、設計することによっ
て、第１の形態のように、拡散体のみを用いたホログラ
ムと同じ分光特性を持ったホログラムを得ることができ
る。

【００９６】また、ミラーサイズは、次式のようにして
求めることができる。

【００９７】

【数３】 θ＝ taｎ^-1｛（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｌ｝ここで、θは、図３８において、要求視域によりサイ
ズの決まる拡散体２４の端部２４ｂと感光部材２０の端
部２０ａを結ぶ線と、感光部材２０の端部２０ａから拡
散体２４上へ引いた垂線との成す角度，Ｌは、感光部材
２０と拡散体２４の距離，Ｌ１は、短縮できる拡散体の
長さ，Ｌ２は、感光部材２０の端部２０ａから拡散体２
４上へ引いた垂線と拡散体２４との交点からからミラー
８０の接地位置までの距離及びＭは、ミラーの長さを示
す。

【００９８】この式で決まる大きさのミラーを用いれ
ば、要求視域を満足し、拡散体のみを用いた場合と同じ
分光特性を持ったホログラムを作製することができる。
しかも、拡散体を小さくすることができるので、物体光
強度を強くすることができ、ホログラム感光時間を短縮
することができるという効果も有する。（第９の実施の形態）第１の実施の形態において、ホロ
グラム装置３０の構成として、図１３に示されるような
構成を示した。

【００９９】しかしながら、本願発明は、図１３に示さ
れるような構成に限定されるものではなく、例えば、図
３９乃至４８に示すような構成であってもよい。即ち、
粘着材７２や基板７３の大きさは、ホログラム３１０，
３２０に対して、接続手段として、２次元的な広がりを
もたせることができるような大きさであればどのような
大きさのものでもよい。

【０１００】さらにまた、本願発明のホログラム装置３
０は、縦，横の分割数およびホログラムのサイズがいか
なる場合にも用いることができ、例えば、図４９に示す
ような構成であってもよい。また、本願発明において使
用するホログラム装置においては、基板としてホログラ
ム３１０，３２０の表示像品位を著しく損なわない程度
の着色フィルムを使用することにより、ホログラムスク
リーンの装飾効果を増すことができる。

【０１０１】また、図５０に示す如く、粘着層７２とし
て、粘着剤またはホットメルト材を中間層５００とし
て、同一光学系にて作成されたホログラムを透明度を確
保できる範囲で複数枚積層することもできる。このよう
な構成を採用することによって、ホログラムの色再現
性、及び表示輝度向上に著しい効果を得ることができ
る。

【０１０２】ここで、図５０の如く、ホログラムを２枚
積層した時の構成における、ホログラム単層時とのホロ
グラム分光特性比較図、および再生光源としてシャープ
製液晶プロジェクタＸＶ−Ｅ５００を用いて、白色を再
生した時の色度座標図を図５１に示す。図５１(a) に、
本実施の形態における分光特性測定方法の概略を示す。

【０１０３】本実施の形態の分光測定方法としては、照
射光をホログラムＨの垂線に対し、３１°の角度より入
射させ、ホログラムＨにより、回折された回折光の内、
垂線に沿った方向の回折光の再生波長と再生効率とを測
定することによって、分光特性を測定した。その結果を
図５１の(b) と(c) に示す。

【０１０４】図５１(b) より明らかなように、ホログラ
ムが単独Ｈ１，Ｈ２である各再生波長における再生効率
よりも、ホログラムＨのように、複数のホログラムＨ
１，Ｈ２を重ねた場合の方が再生効率をアップさせるこ
とができる。さらに、図５１(c) のように、ホログラム
が単独Ｈ１，Ｈ２の再生光よりも、ホログラムＨのよう
に、複数のホログラムＨ１，Ｈ２を重ねた場合の再生光
の方がより白色に近い色調を表現することが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】感光部材の露光光学系を示す説明図である。

【図２】図１により得られたホログラムの再生光学系を
示す説明図である。

【図３】露光光学系を説明する説明図である。

【図４】第１の実施形態のホログラム露光光学系を示す
説明図である。

【図５】第１の実施形態のホログラムの再生光学系を示
す説明図である。

【図６】第１の実施形態の露光光学系の説明図である。

【図７】第１の実施形態のホログラムの構成を示す構成
図である。

【図８】第１の実施形態のホログラム装置の製法を説明
する説明図である。

【図９】第１の実施形態のホログラム装置の製法を説明
する説明図である。

【図１０】第１の実施形態のホログラム装置の製法を説
明する説明図である。

【図１１】第１の実施形態のホログラム装置の製法を説
明する説明図である。

【図１２】第１の実施形態のホログラム装置の製法を説
明する説明図である。

【図１３】第１の実施形態のホログラム装置の製法を説
明する説明図である。

【図１４】第２の実施形態のホログラム装置の製法を説
明する説明図である。

【図１５】第２の実施形態のホログラム装置の製法を説
明する説明図である。

【図１６】第２の実施形態のホログラム装置の製法を説
明する説明図である。

【図１７】第４の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図１８】第４の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図１９】第４の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図２０】第４の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図２１】第５の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図２２】第５の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図２３】第５の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図２４】第５の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図２５】第５の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図２６】第５の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図２７】第５の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図２８】第６の実施形態の感光部材又は拡散体の位置
関係を示す説明図である。

【図２９】第６の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図３０】第６の実施形態のホログラム再生光学系を示
す説明図である。

【図３１】第７の実施形態のホログラム再生光学系を示
す説明図である。

【図３２】第７の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図３３】第７の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図３４】第８の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図３５】第８の実施形態のホログラム露光に使用する
装置の模式図である。

【図３６】第８の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図３７】第８の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図３８】第８の実施形態のホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図３９】第９の実施形態のホログラムの構成を示す断
面図である。

【図４０】第９の実施形態のホログラムの構成を示す断
面図である。

【図４１】第９の実施形態のホログラムの構成を示す断
面図である。

【図４２】第９の実施形態のホログラムの構成を示す断
面図である。

【図４３】第９の実施形態のホログラムの構成を示す断
面図である。

【図４４】第９の実施形態のホログラムの構成を示す断
面図である。

【図４５】第９の実施形態のホログラムの構成を示す断
面図である。

【図４６】第９の実施形態のホログラムの構成を示す断
面図である。

【図４７】第９の実施形態のホログラムの構成を示す断
面図である。

【図４８】第９の実施形態のホログラムの構成を示す断
面図である。

【図４９】第９の実施形態のホログラムの構成を示す断
面図である。

【図５０】第９の実施形態のホログラムの構成を示す断
面図である。

【図５１】図５１(a) は、図５０に示す第９の実施形態
のホログラムの分光特性測定方法を説明する説明図、図
５１(b) 及び(c) は、図５０に示す第９の実施形態のホ
ログラムの特性を示す特性図である。

【図５２】従来の透過型スクリーンホログラムを用いた
表示装置を示す説明図である。

【図５３】従来のスクリーンホログラム露光光学系を示
す説明図である。

【図５４】従来のスクリーンホログラムの再生光学系を
示す説明図である。

【図５５】従来のスクリーンホログラムの再生光学系を
示す説明図である。

【符号の説明】

２０感光部材２２参照光２４拡散体２６物体光３０ホログラム３２再生光３４回折光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼田健一朗愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者松本徹愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の感光部材を個別に露光しホログラ
ムとなした後、前記複数のホログラムを接続手段を介し
て、２次元的に広がりを有するように、一体配置させた
ことを特徴とするホログラム装置。
【請求項２】前記ホログラムには、拡散体が記録され
ていることを特徴とする請求項１記載のホログラム装
置。
【請求項３】前記ホログラムに記録された前記拡散体
は、前記ホログラムの面積よりも大なる面積を有する拡
散体であることを特徴とする請求項２記載のホログラム
装置。
【請求項４】前記接続手段は、ホログラムの表面の少
なくとも一方の表面を覆うことを特徴とする請求項１記
載のホログラム装置。
【請求項５】前記接続手段と前記ホログラムとは、接
合手段を介して接合されていることを特徴とする請求項
４記載のホログラム装置。
【請求項６】前記接合手段は、粘着剤またはホットメ
ルト材の少なくとも一種よりなることを特徴とする請求
項５記載のホログラム装置。
【請求項７】前記接続手段の少なくとも一方の表面に
は、粘着剤が設けられていることを特徴とする請求項１
記載のホログラム装置。
【請求項８】参照光と拡散体を透過した物体光との干
渉によって、感光部材に前記拡散体に対応した回折格子
を記録させホログラムとなすホログラム作製方法であっ
て、前記拡散体の大きさは、得られたホログラムの回折光の
分光特性が、少なくとも可視光領域の波長全てにおいて
光の効率を有することが可能なような大きさであること
を特徴とするホログラムの作製方法。
【請求項９】前記拡散体が記録された複数の前記ホロ
グラムは、２次元的に広がりを有するように、一体配置
されることを特徴とする請求項８記載のホログラムの作
製方法。
【請求項１０】隣り合う前記ホログラムの少なくとも
周辺の一部を重ねた後に、前記ホログラムの重なる部分
を切断することによって、前記ホログラムが２次元的に
広がりを有するように、一体配置させることを特徴とす
る請求項８記載のホログラムの作成方法。
【請求項１１】少なくとも可視光領域の波長全てにお
いて光の効率を有することが可能なような大きさとは、
前記拡散体の一辺の長さと前記感光部材の一辺の長さと
の差ｍが、次式に基づく関係であることを特徴とする請
求項８記載のホログラム作製方法。【数１】ここで、θr は、感光部材に入射する参照光の入射角度 θo は、拡散体から感光部材に入射する物体光の入射角
度 θc は、作製されたホログラムに入射する再生光の入射
角度 θi は、再生光がホログラムによって回折されて出射す
る回折光の出射角度 λo は、記録する時のレーザ波長 λc は、θi の方向に回折される波長（λ_c1≦λ_c≦λ
_c2 λ_c1＝３８０ｎｍ λ_c2＝７８０
ｎｍ）Ｌは、感光部材の記録時の拡散体と感光部材との距離Ｓは、拡散体の一辺の長さＭは、感光部材の一辺の長さＳ１は、参照光入射側の拡散体と感光部材との長さの差Ｓ２は、参照光入射側と開口する側の拡散体と感光部材
との長さの差Ｍ１は、感光部材の参照光入射側から参照光が照射され
る所定の点までの距離Ｍ２は、感光部材の参照光入射側とは対向する側から参
照光が照射される所定の点までの距離
【請求項１２】前記感光部材を露光する場合には、感
光部材を露光する光学系において、前記感光部材と前記
拡散体とを、前記感光部材の中心に垂直に通る軸を中心
に同じ角度回転することにより、複数の前記感光部材が
略同一水平面上に配置した光学系で露光されることを特
徴とする請求項８記載のホログラム作製方法。
【請求項１３】前記感光部材と前記拡散体とを、前記
感光部材の中心に垂直に通る互いに直交した３つの軸を
中心に、３方向の回転をさせることにより、前記感光部
材が略同一水平面上に配置した光学系で露光することを
特徴とする請求項８記載のホログラム作製方法。
【請求項１４】感光部材の露光の際には、少なくとも
前記拡散体の不要部分を非光透過性として感光部材を露
光することを特徴とする請求項９記載のホログラム作製
方法。