JPH1124542A - 反射型ホログラム撮影方法及び複製方法 - Google Patents

反射型ホログラム撮影方法及び複製方法

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JPH1124542A
JPH1124542A JP9172112A JP17211297A JPH1124542A JP H1124542 A JPH1124542 A JP H1124542A JP 9172112 A JP9172112 A JP 9172112A JP 17211297 A JP17211297 A JP 17211297A JP H1124542 A JPH1124542 A JP H1124542A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射型ホログラムの撮影・複製において、参
照光あるいは再生照明光を９０°近い入射角あるいは臨
界角より大きな角度で入射させることができ、また、反
射型ホログラムの連続複製において垂直以外の任意の入
射角で複製のための照明光を入射させることができる。 【解決手段】 反射型ホログラム感材６の一方の面側に
波面変換透過型ホログラム１’を密着させ、他方の面側
に反射型ホログラム原版７を密着させ、波面変換透過型
ホログラム１’に照明光４を入射させて波面の形状又は
方向の少なくとも一方が変換された光５と、その光５が
感材６を透過し原版７に入射することにより回折された
光８とを感材６中で干渉させることにより反射型ホログ
ラム原版７の複製を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型ホログラム
撮影方法及び複製方法に関し、特に、参照光、再生照明
光を透過型ホログラムを介してホログラム感材に入射さ
せるようにした反射型ホログラム撮影方法及び複製方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】反射型ホログラムを撮影する場合、ある
いは、反射型ホログラム原版から反射型ホログラムを複
製する場合、参照光あるいは再生照明光を小さな入射角
でホログラム感材に入射させる配置の場合は問題ない
が、それらの入射角を９０°近くの深い角度で入射させ
る必要がある場合がある。例えば、反射型ホログラムの
再生照明光源の位置がホログラム上方のホログラム面に
近い位置に設定されている場合等がこれに該当する。さ
らに、プリズム等を用いて臨界角より大きな角度で参照
光等を入射させる必要がある場合もある。
【０００３】また、反射型ホログラム原版を円筒ドラム
表面に貼り付け、そのドラムにホログラム感材を巻き付
け、ドラムの回転に合わせてホログラム感材を連続的に
走行させながらホログラム感材側からホログラム複製の
ための照明光を照射して連続的に反射型ホログラムを複
製する方法も知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、反射型
ホログラムの撮影・複製において参照光等を大きな入射
角で入射させる必要がある場合、界面でのフレネル反射
やケラレ等により光の露光効率が低い上に、面内で光量
分布の均一性が悪くなる問題があった。また、上記のよ
うな反射型ホログラムの連続複製においては、原版に対
する複製のための照明光の入射角は０°の垂直な場合に
限られ、それ以外の入射角で再生照明光を入射させるこ
とができない問題があった。
【０００５】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、反射型ホログラ
ムの撮影・複製において、参照光あるいは再生照明光を
９０°近い入射角あるいは臨界角より大きな角度で入射
させることができ、また、反射型ホログラムの連続複製
において垂直以外の任意の入射角で複製のための照明光
を入射させることができる反射型ホログラム撮影方法及
び複製方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の反射型ホログラム撮影方法は、反射型ホログラム感
材の一方の面側から波面変換透過型ホログラムを介して
斜め入射の参照光を入射させ、前記反射型ホログラム感
材の他方の面側から物体光を入射させ、前記参照光と前
記反射型ホログラム感材中で干渉させることにより反射
型ホログラムを撮影することを特徴とする方法である。
【０００７】この場合、波面変換透過型ホログラムは、
例えば略垂直に入射する平行光束をホログラム面の近く
でその外にある仮想発散点から発散する発散光束に変換
する波面変換作用を持つものとすることができる。ま
た、略垂直に入射する平行光束をホログラム面の近くで
その外にある仮想集光点へ収束する収斂光束に変換する
波面変換作用を持つものとすることもできる。
【０００８】上記目的を達成する本発明の反射型ホログ
ラム複製方法は、反射型ホログラム感材の一方の面側に
波面変換透過型ホログラムを密着させるか間隔をおいて
配置し、前記反射型ホログラム感材の他方の面側に反射
型ホログラム原版を密着させるか間隔をおいて配置し、
前記波面変換透過型ホログラムに照明光を入射させて前
記波面変換透過型ホログラムにより波面の形状又は方向
の少なくとも一方が変換された光と、その光が前記反射
型ホログラム感材を透過し、前記反射型ホログラム原版
に入射することにより回折された光とを前記反射型ホロ
グラム感材中で干渉させることにより前記反射型ホログ
ラム原版の複製を行うことを特徴とする方法である。
【０００９】この場合、波面変換透過型ホログラムは、
例えば略垂直に入射する平行光束を波面の形状又は方向
の少なくとも一方が異なる光束に変換する波面変換作用
を持つものとすることができる。その場合には、反射型
ホログラム感材及び波面変換透過型ホログラムを帯状に
構成し、反射型ホログラム原版を円筒ドラム表面に貼り
付け、円筒ドラム表面に反射型ホログラム感材、波面変
換透過型ホログラムの順で巻き付け、円筒ドラムを回転
させ、反射型ホログラム感材及び波面変換透過型ホログ
ラムを円筒ドラムの周の線速度と同じ速度で円筒ドラム
の回転に合わせて送り、反射型ホログラム感材と波面変
換透過型ホログラムが円筒ドラムに重畳している位置で
照明光を円筒ドラムの中心に向かうように照射すること
により、連続的に反射型ホログラム原版の複製を行うこ
とができる。
【００１０】上記の本発明においては、反射型ホログラ
ム撮影及び複製の際、波面変換透過型ホログラムを介し
て参照光あるいは照明光を入射させるので、反射型ホロ
グラム感材に大きな入射角で参照光あるいは照明光を入
射させる場合にも、高い露光効率で面内光量分布も均一
に入射させることができる。また、簡単な構成で臨界角
より大きな角度で照明光を入射させことができる。さら
に、連続複製の際に、垂直な平行光だけでなく任意の方
向から入射する任意の形状の照明光を用いることができ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の反射型ホログラム
撮影方法及び複製方法の実施例について説明する。以
下、まず、本発明において用いる透過型ホログラムにつ
いて説明する。図１（ａ）はその透過型ホログラムを作
製するための配置を示す図であり、銀塩フィルム等の透
過型ホログラム感材１を用意し、そのホログラム感材１
の同じ側から略垂直に入射する平行光２と、ホログラム
感材１の面に近くでその外にある点Ｐから発散しホログ
ラム感材１に９０°に近い入射角で入射してくる光３と
をホログラム感材１中で干渉させ、回折効率が１００％
に近い透過型ホログラムを作製する。これを符号１’で
表す。図１（ｂ）はこのような透過型ホログラム１’の
作用を示す図であり、記録の際の平行光２と同様の照明
光４を透過型ホログラム１’に略垂直に入射させると、
その光は回折され、透過側（裏面）から記録の際の点Ｐ
を仮想発散点として出て行く発散光５に変換される。す
なわち、透過型ホログラム１’は略垂直に入射する照明
光４を点Ｐを仮想発散点とする深い入射角の光５（必ず
しも発散光である必要はない。）に変換する波面変換作
用を持つものである。
【００１２】本発明は、このような波面変換作用のある
透過型ホログラム１’を用いて反射型ホログラム撮影・
複製を行うものである。図２は反射型ホログラム複製を
行うための配置を示す図であり、上記のような透過型ホ
ログラム１’の透過側にフォトポリマー等の反射型ホロ
グラム感材６を屈折率整合液を介して密着させるか間隔
をおいて配置する。なお、ホログラム感材６中に臨界角
より大きな角度で照明光を入射させる必要がある場合
は、必ず屈折率整合液を介して密着させる。そして、ホ
ログラム感材６の透過型ホログラム１’とは反対側に反
射型ホログラム原版７を同様に屈折率整合液を介して密
着させるか間隔をおいて配置する。
【００１３】このような配置で、照明光４を透過型ホロ
グラム１’に略垂直に入射させると、仮想発散点Ｐから
出る発散光５に変換され反射型ホログラム感材６中に入
射する。この光５は反射型ホログラム感材６を透過して
反射型ホログラム原版７に入射し、それから再生光８が
回折されて反射型ホログラム感材６の裏面側から入射
し、反射型ホログラム感材６中で入射光の発散光５と干
渉して、反射型ホログラム原版７の複製が反射型ホログ
ラム感材６中に得られる。
【００１４】このような波面変換作用のある透過型ホロ
グラム１’を用いることにより、反射型ホログラム感材
６に大きな入射角で照明光５を入射させる場合にも、高
い露光効率で面内光量分布も均一に複製を行うことがで
きる。また、簡単な構成で臨界角より大きな角度で照明
光を入射させことができる。
【００１５】次に、図３に、このような波面変換作用の
ある透過型ホログラム１’を用いて実際の被写体Ｏの反
射型ホログラムの撮影を行うための配置を示す。この場
合は、上記のような透過型ホログラム１’の透過側にフ
ォトポリマー等の反射型ホログラム感材６を屈折率整合
液を介して密着させるか間隔をおいて配置する。図の３
の場合は、分かりやすくするために、透過型ホログラム
１’と反射型ホログラム感材６を間隔をおいて配置して
ある。そして、ホログラム感材６の透過型ホログラム
１’とは反対側に被写体Ｏを配置する。このような配置
で、照明光４を透過型ホログラム１’に略垂直に入射さ
せると、仮想発散点Ｐから出る発散光５に変換され、参
照光として反射型ホログラム感材６の表面側から深い入
射角で入射する。一方、被写体Ｏはこの照明光４と可干
渉な別の照明光で照明され、被写体Ｏで散乱された物体
光９が反射型ホログラム感材６の裏面側から入射し、反
射型ホログラム感材６中で参照光５と干渉することによ
り、被写体Ｏの反射型ホログラムが撮影される。この場
合も、波面変換作用のある透過型ホログラム１’を参照
光５を得るために用いることにより、反射型ホログラム
感材６に大きな入射角で参照光５を入射させる場合に
も、高い露光効率で面内光量分布も均一に参照光５を生
成することができる。また、簡単な構成で臨界角より大
きな角度で参照光５を入射させことができる。
【００１６】ところで、図１のようにして作製した透過
型ホログラム１’は、記録の際の平行光２と反対に進む
平行な照明光を反対側から略垂直に入射させると、その
光は回折され、透過側に記録の際の点Ｐを仮想集光点と
して出て行く収斂光に変換される。すなわち、透過型ホ
ログラム１’は略垂直に入射する照明光を点Ｐを仮想集
光点とする深い入射角の光に変換する波面変換作用を持
つものでもある。したがって、図２あるいは図３と同様
な配置により、反射型ホログラム原版７の複製、被写体
Ｏの反射型ホログラムの撮影が可能になる。従来のレン
ズ等の光学素子を用いて収斂光を得ようとする場合は、
反射型ホログラム感材６より大きな光学素子が必要であ
ったが、このような透過型ホログラム１’を用いる場合
は、反射型ホログラム感材６と同じ大きさのものを用い
て収斂光を得ることができるメリットがある。
【００１７】さて、従来から、反射型ホログラム原版を
円筒ドラム表面に貼り付け、そのドラムにホログラム感
材を巻き付け、ドラムの回転に合わせてホログラム感材
を連続的に走行させながらホログラム感材側からホログ
ラム複製のための照明光を照射して連続的に反射型ホロ
グラムを複製する方法が知られている。図４（ｂ）はそ
のための配置の要部を示す図であり、反射型ホログラム
原版１１が円筒ドラム１０の表面に貼り付けられる。そ
して、円筒ドラム１０に帯状の反射ホログラム感材１２
が巻き付けられ、矢印で示した方向へ円筒ドラム１０を
回転させると共に、反射ホログラム感材１２も円筒ドラ
ム１０の回転に合わせて矢印方向へ円筒ドラム１０の周
の線速度と同じ速度で送られる。この連続的な走行の
間、反射ホログラム感材１２と反射型ホログラム原版１
１が重なった位置に照明光１３を照射する。このような
配置で、照明光１３を円筒ドラム１０の中心Ｃに向かう
ように照射すると、反射型ホログラム原版１１にはどの
回転位置でも照明光１３が垂直に入射することになり、
したがってどの回転位置でも相対的に同じ方向に回折光
が回折され、そのため、反射型ホログラム感材１２中に
連続的に反射型ホログラム原版１１の複製が得られる。
しかし、この配置では、反射型ホログラム原版１１に対
する複製のための照明光１３の入射角は０°の垂直な場
合に限られることになる。
【００１８】そこで、本発明においては、図４（ａ）に
示すように、図１で説明したような波面変換作用のある
透過型ホログラム１４を帯状に構成して反射ホログラム
感材１２の上にさらに巻き付けて、矢印で示した方向へ
円筒ドラム１０を回転させ、反射ホログラム感材１２も
円筒ドラム１０の回転に合わせて矢印方向へ円筒ドラム
１０の周の線速度と同じ速度で送るようにすると共に、
透過型ホログラム１４も円筒ドラム１０の回転に合わせ
て矢印方向へ円筒ドラム１０の周の線速度及び反射ホロ
グラム感材１２の送り速度と同じ速度で送るようにす
る。このような配置と送り速度の関係にすると、透過型
ホログラム１４と反射ホログラム感材１２と反射型ホロ
グラム原版１１が重なった位置においては、これら三者
の相対位置は固定されることになる。そこで、照明光１
３を円筒ドラム１０の中心Ｃに向かうように照射する
と、透過型ホログラム１４にはどの回転位置でも照明光
１３が垂直に入射することになり、したがってどの回転
位置でも相対的に同じ方向に回折光１５が回折される。
この回折光１５を照明光として、図２の原理により、任
意の方向の照明光１５を用いて反射型ホログラム感材１
２中に連続的に反射型ホログラム原版１１の複製を行う
ことができる。この方法によれば、連続的な反射型ホロ
グラム原版１１の複製において、垂直な平行光だけでな
く任意の方向から入射する任意の形状の照明光を用いる
ことができる。
【００１９】図５はこのような連続的に反射型ホログラ
ム原版の複製を行うための全体の配置を示す図であり、
透過型ホログラム１４は両端をつないだ無限軌道型にな
っており、その円周の長さ（１周の長さ）は円筒ドラム
１０の円周のＮ倍（Ｎ：２以上の整数）に設定されてい
る。そして、複製を記録する反射ホログラム感材１２は
巻き出しロール１６から巻き取りロール１７へ連続的に
送られながら円筒ドラム１０の表面に貼り付けた不図示
の反射型ホログラム原版１１（図４）の複製が連続的に
記録されることになる。
【００２０】以上、本発明の反射型ホログラム撮影方法
及び複製方法を実施例に基づいて説明してきたが、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。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の反射型ホログラム撮影方法及び複製方法によると、反
射型ホログラム撮影及び複製の際、波面変換透過型ホロ
グラムを介して参照光あるいは照明光を入射させるの
で、反射型ホログラム感材に大きな入射角で参照光ある
いは照明光を入射させる場合にも、高い露光効率で面内
光量分布も均一に入射させることができる。また、簡単
な構成で臨界角より大きな角度で照明光を入射させこと
ができる。さらに、連続複製の際に、垂直な平行光だけ
でなく任意の方向から入射する任意の形状の照明光を用
いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において用いる透過型ホログラムの作製
のための配置とその作用を示す図である。
【図２】本発明に基づき反射型ホログラム複製を行うた
めの配置を示す図である。
【図３】本発明に基づき反射型ホログラム撮影を行うた
めの配置を示す図である。
【図４】本発明に基づく連続的反射型ホログラム複製方
法を説明するための図である。
【図５】連続的反射型ホログラム複製を行うための全体
の配置を示す図である。
【符号の説明】
Ｐ…発散点（仮想発散点） Ｏ…被写体 Ｃ…円筒ドラムの中心 １…透過型ホログラム感材 １’…透過型ホログラム ２…平行光 ３…発散光 ４…照明光 ５…発散光 ６…反射型ホログラム感材 ７…反射型ホログラム原版 ８…再生光 ９…物体光 １０…円筒ドラム １１…反射型ホログラム原版 １２…反射ホログラム感材 １３…照明光 １４…透過型ホログラム １５…回折光 １６…巻き出しロール １７…巻き取りロール

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 反射型ホログラム感材の一方の面側から
    波面変換透過型ホログラムを介して斜め入射の参照光を
    入射させ、前記反射型ホログラム感材の他方の面側から
    物体光を入射させ、前記参照光と前記反射型ホログラム
    感材中で干渉させることにより反射型ホログラムを撮影
    することを特徴とする反射型ホログラム撮影方法。
  2. 【請求項２】 前記波面変換透過型ホログラムは、略垂
    直に入射する平行光束をホログラム面の近くでその外に
    ある仮想発散点から発散する発散光束に変換する波面変
    換作用を持つことを特徴とする請求項１記載の反射型ホ
    ログラム撮影方法。
  3. 【請求項３】 前記波面変換透過型ホログラムは、略垂
    直に入射する平行光束をホログラム面の近くでその外に
    ある仮想集光点へ収束する収斂光束に変換する波面変換
    作用を持つことを特徴とする請求項１記載の反射型ホロ
    グラム撮影方法。
  4. 【請求項４】 反射型ホログラム感材の一方の面側に波
    面変換透過型ホログラムを密着させるか間隔をおいて配
    置し、前記反射型ホログラム感材の他方の面側に反射型
    ホログラム原版を密着させるか間隔をおいて配置し、前
    記波面変換透過型ホログラムに照明光を入射させて前記
    波面変換透過型ホログラムにより波面の形状又は方向の
    少なくとも一方が変換された光と、その光が前記反射型
    ホログラム感材を透過し、前記反射型ホログラム原版に
    入射することにより回折された光とを前記反射型ホログ
    ラム感材中で干渉させることにより前記反射型ホログラ
    ム原版の複製を行うことを特徴とする反射型ホログラム
    複製方法。
  5. 【請求項５】 前記波面変換透過型ホログラムは、略垂
    直に入射する平行光束を波面の形状又は方向の少なくと
    も一方が異なる光束に変換する波面変換作用を持つこと
    を特徴とする請求項４記載の反射型ホログラム複製方
    法。
  6. 【請求項６】 前記反射型ホログラム感材及び前記波面
    変換透過型ホログラムを帯状に構成し、前記反射型ホロ
    グラム原版を円筒ドラム表面に貼り付け、前記円筒ドラ
    ム表面に前記反射型ホログラム感材、前記波面変換透過
    型ホログラムの順で巻き付け、前記円筒ドラムを回転さ
    せ、前記反射型ホログラム感材及び前記波面変換透過型
    ホログラムを前記円筒ドラムの周の線速度と同じ速度で
    前記円筒ドラムの回転に合わせて送り、前記反射型ホロ
    グラム感材と前記波面変換透過型ホログラムが前記円筒
    ドラムに重畳している位置で前記照明光を前記円筒ドラ
    ムの中心に向かうように照射することを特徴とする請求
    項５記載の反射型ホログラム複製方法。
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