(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性を有したホログラム記録材料のうち、当該ホログラム記録材料の周縁から離間して位置する記録領域をマスクで覆い当該記録領域を露光することなく、前記記録領域を周状に取り囲み且つマスクで覆われていない外部領域を露光する工程と、
前記ホログラム記録材料のうちの前記記録領域を少なくとも含む照射領域に、複数の方向から光を照射して、当該複数の方向からの光が干渉してなる干渉縞を前記ホログラム記録材料に記録する工程と、を備え、
前記外部領域の周縁は、前記ホログラム記録材料の周縁の内側に位置し、
前記照射領域の周縁は、前記外部領域の周縁の内側に位置し且つ前記記録領域の周縁の外側に位置する、ことを特徴とするホログラム製造方法。
【請求項２】
前記外部領域を露光する工程において、前記ホログラム記録材料にインコヒーレントな光が照射される、
ことを特徴とする請求項１に記載のホログラム製造方法。
【請求項３】
前記外部領域を露光する工程において、前記ホログラム記録材料に散乱光が照射される、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のホログラム製造方法。
【請求項４】
前記ホログラム記録材料はフォトポリマーからなる、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のホログラム製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム記録材料の記録領域に干渉縞を記録してホログラムを製造する方法に係り、とりわけ、記録領域の縁部近傍に記録される干渉縞の乱れを効果的に抑制することができるホログラムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二光束の干渉により生じる干渉縞を記録材料に記録してなるホログラムが、知られている。このホログラムは、いわゆるブラッグ条件と呼ばれる波長および光路方向に関する条件を満たす光を、高い回折効率で回折する光学素子として、種々の分野で使用されている。一例として、ホログラムは、レンズ、回折格子、干渉フィルタとしての機能を有した光学素子として用いられ、また、何らかの像を再生し得るように干渉縞を記録され真正性標示体としても用いられている。
【０００３】
ホログラムは、典型的な製造方法として、干渉性を有した二つの光束を、互いに異なる方向から、感光性を有した記録材料に照射することにより、製造され得る（例えば、特許文献１）。この製造方法では、二つの光束が干渉することにより干渉縞（干渉パターン）が生成され、感光性を有した記録材料は、この干渉縞をなす光の強弱パターンに応じて反応する。結果として、二光束の干渉縞に対応した何らかの縞状パターン、例えば屈折率の変化、透過率の変化、あるいは、形状変化（凹凸パターンの形成）が生じ、記録材料に干渉縞が何らかの縞状パターンとして記録される。そして、ブラッグ条件を満たす前記光は、記録材料に記録された干渉縞によって、回折されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１９９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した製造方法でホログラムを作製した場合、干渉縞が記録される記録領域のうちの縁部近傍において、予定した干渉縞を精度良く記録することができず、記録材料に形成される縞状パターンが乱れてしまう、といった不具合が生じていた。この場合、作製されたホログラムは所定の回折作用を発揮することができなくなる。この不具合の原因として、通常シート状材料からなる記録材料の側端面での光の反射により意図しない干渉縞が生成されること、並びに、干渉縞を生成するための二光束が記録材料内の所定の位置に照射されていないこと、が考えられる。
【０００６】
特許文献１では、干渉縞を記録する際に、開口マスク越しに露光している。この方法によれば、記録材料の周縁部から離間した内部領域が露光され、記録材料の側端面へ光が入射することを防止し得ることが予想される。また、マスクを記録材料に対して位置決めすることにより、記録材料の所望の領域だけを露光し得ることが予想される。ところが、実際には、特許文献１に開示された方法では、記録領域のうちの縁部近傍における干渉縞の乱れを十分に防止することができない。とりわけ、フォトポリマーを記録材料として用いた場合、干渉縞をなす各縞の傾斜方向が、記録領域の縁部において局所的に変化する。具体的には、干渉縞をなす各縞の傾斜方向は、記録領域内の縁部近傍以外では概ね全体的に平行に延びているが、記録領域内の縁部近傍では、干渉縞をなす各縞の記録材料の表面に対する傾斜角度が小さくなるように、局所的に変化する。この場合、ホログラムのうちの記録領域の縁部近傍への入射光は、所望の方向に回折され得ず、これにより、ホログラムは期待された作用効果を奏することができなくなる。
【０００７】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、記録領域の縁部近傍に記録される干渉縞の乱れを効果的に抑制することができるホログラム製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によるホログラム製造方法は、
感光性を有したホログラム記録材料のうち、当該ホログラム記録材料の周縁から離間して位置する記録領域を露光することなく、前記記録領域を周状に取り囲む外部領域を露光する工程と、
前記ホログラム記録材料のうちの前記記録領域を少なくとも含む照射領域に、複数の方向から光を照射して、当該複数の方向からの光が干渉してなる干渉縞を前記ホログラム記録材料に記録する工程と、を備える。
【０００９】
本発明の一態様によるホログラム製造方法において、前記照射領域は、前記ホログラム記録材料の周縁から離間して位置するようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明の一態様によるホログラム製造方法において、前記照射領域は、前記記録領域の周縁を内包するように位置するようにしてもよい。
【００１１】
さらに、本発明の一態様によるホログラム製造方法の前記外部領域を露光する工程において、前記ホログラム記録材料の前記記録領域をマスクした状態で、前記ホログラム記録材料にインコヒーレントな光が照射されるようにしてもよい。
【００１２】
さらに、本発明の一態様によるホログラム製造方法の前記外部領域を露光する工程において、前記ホログラム記録材料の前記記録領域をマスクした状態で、前記ホログラム記録材料に散乱光が照射されるようにしてもよい。
【００１３】
さらに、本発明の一態様によるホログラム製造方法において、前記ホログラム記録材料はフォトポリマーからなるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、感光性を有したホログラム記録材料に干渉縞を記録する前に、記録領域を周状に取り囲む外部領域が露光されている。したがって、ホログラムの製造中に、外部領域に隣接する記録領域のうちの縁部近傍領域が、外部領域から影響を受けることを極めて効果的に抑制することができ、記録領域の縁部近傍領域に干渉縞を精度良く記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、ホログラムの一例およびその光学作用を説明するための図である。
【図２】図２は、図１のホログラムを示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態におけるホログラムの製造方法を説明するための図であって、図１のホログラムを作製するためのホログラム記録材料を部分的に予備露光している状態を示す図である。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態におけるホログラムの製造方法を説明するための図であって、ホログラム記録材料に干渉縞を記録している状態を示す図である。
【図５】図５は、図４の状態におけるホログラム記録材料の変化を説明するための図であって、ホログラム記録材料をその法線方向に沿った断面において示す断面図である。
【図６】図６は、図５に対応するホログラム記録材料の断面図であって、ホログラム記録材料内に記録された干渉縞のパターンを説明するための図である。
【図７】図７は、図６に対応する図であって、図４に示す予備露光を行わずにホログラム記録材料に干渉縞を記録した場合に、ホログラム記録材料内に記録された干渉縞のパターンを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１７】
図１〜図６は、本実施の形態によるホログラムの製造方法を説明するための図である。このうち、図３〜図６には、ホログラムをなすようになる感光性を有したホログラム記録材料が、製造中の各処理段階において、示されている。一方、図１および図２は、図３〜図６に示された製造方法により作成され得るホログラムの一例が示されている。以下の説明において、製造対象となるホログラム１０は、特定方向からの入射光を回折して、入射方向とは異なる方向に出射させる光学素子として形成されている。
【００１８】
図１および図２から理解され得るように、ホログラム１０は、互いに対向する一対の主面１１ａ，１１ｂを有したシート状の光学素子として、形成されている。図１に示すように、ホログラム１０は、第１方向ｄ１に沿ってホログラム１０の一方の主面１１ａの側からホログラム１０に入射する光Ｌ１１を、第２方向ｄ２に回折するようになっている。図示する例において、ホログラム１０は、透過型の体積ホログラムから構成されている。したがって、入射光Ｌ１１が高回折効率で回折されてなる回折光Ｌ１２は、当該入射光Ｌ１１がホログラム１０へ入射する側とは異なる側、つまり、ホログラム１０の他方の主面１１ｂの側から、出射するようになっている。
【００１９】
体積型ホログラムからなるホログラム１０は、後においても詳述するように、複数の方向からの光が互いに干渉してなる干渉縞２５（図５参照）を、一種の回折格子と同様に機能し得る縞状パターン１５（図６参照）として、感光性を有するホログラム記録材料（ホログラム感光材）２０に記録することによって、作製されている。そして、ホログラム１０は、この縞状パターン１５によって、図１に示された回折機能を発現するようになる。
【００２０】
図２に示すように、ホログラム１０（これにともなって、ホログラム１０をなすようになるホログラム記録材料２０）は、ホログラム１０の全ての縁部１１ｃ（２１ｃ）を含むように位置する周状の外部領域１３ｂ（２３ｂ）と、外部領域１３ｂ（２３ｂ）に隣接して位置し外部領域１３ｂ（２３ｂ）によって全周囲を取り囲まれた記録領域１３a（２３ａ）と、からなっている。そして、ホログラム１０の記録領域１３ａに、一種の回折格子と同様に機能し得る縞状パターン１５が、形成されている。言い換えると、ホログラム記録材料２０のうちの、当該ホログラム記録材料２０の周縁から離間して位置する記録領域２３ａにのみ、干渉縞２５が記録され、ホログラム記録材料２０のうちの記録領域２３ａ以外の領域（つまり、外部領域）２３ｂには、干渉縞２５は記録されていない。このため、ホログラム１０に入射する光のうち、記録領域１３ａに入射する光のみが、高回折効率で回折され得る。
【００２１】
次に、以上のようなホログラム１０を製造する方法の一例について説明する。
【００２２】
まず、ホログラム１０を構成するようになるシート状のホログラム記録材料２０を準備する。以下の説明においては、ホログラム記録材料２０としてフォトポリマーを用いた例を挙げている。フォトポリマーは、光重合性モノマー２７を含んでいる。この光重合性モノマー２７は、露光された領域において光重合し、ポリマーを形成するといった特性を有している。露光前のフォトポリマーの粘度は低く、光重合性モノマー２７も、ホログラム記録材料２０内において、拡散移動能を有している。
【００２３】
次に、図３に示すように、感光性を有するホログラム記録材料２０のうちの一部領域を、本実施の形態では当該ホログラム記録材料２０内の周状の外部領域２３ｂを、予備露光する。本実施の形態においては、図３に示すように、干渉縞２５を記録されるようになる記録領域２３ａ以外の全領域、すなわち、ホログラム記録材料２０の全周縁を含み記録領域２３ａを取り囲む周状の外部領域２３ｂのみを、予備露光している。
【００２４】
具体的には、図３に示すように、ホログラム記録材料２０の外部領域２３ｂ以外の領域、すなわち、記録領域２３ａ上にマスク（被覆部材）２９を配置した状態で、ホログラム記録材料２０に光Ｌ３１を照射する。マスク２９は、露光用に用いられる光Ｌ３１を遮光し得る材料から構成されている。この予備露光によって、上述したように外部領域２３ｂ内において光重合性モノマー２７が化学反応を起こすようになり、結果として、ホログラム記録材料２０の外部領域２３ｂにおける感光性の感度が低下する。
【００２５】
この工程においては、後述する作用効果を期待する上で、ホログラム記録材料２０の感光性が、外部領域２３ｂの全領域において、完全に消失されるようになることが好ましい。したがって、この予備露光工程でホログラム記録材料２０に照射される光Ｌ３１としては、例えば、フォトポリマーからなるホログラム記録材料２０の後処理工程において、フォトポリマーを不感化させるためにフォトポリマーに照射され得る光、例えばＵＶ光を用いることが好ましい。
【００２６】
また、この予備露光工程では、光Ｌ３１が、散乱光として、ホログラム記録材料２０に照射されることが好ましい。ホログラム記録材料２０に散乱光を照射した場合、外部領域２３ｂの全域を均一な照度で露光し、外部領域２３ｂの全域で同程度に不感化処理を進めることができる。この結果、ホログラム記録材料２０に干渉縞２５を記録する前に、外部領域２３ｂの全領域に対して不感化処理を安定して完了させることができる。この場合、後述するように、記録領域２３ａの縁部近傍領域２３ａａに記録される干渉縞２５（縞状パターン１５）の乱れを、より効果的に抑制することができる。
【００２７】
さらに、この予備露光工程では、インコヒーレントな光Ｌ３１が、ホログラム記録材料２０に照射されることが好ましい。インコヒーレントな光Ｌ３１をホログラム記録材料２０に照射した場合、光Ｌ３１が反射や屈折等により、例えば外部領域２３ｂが包含するホログラム記録材料２０の側端面（周縁２１ｃによってなされる面）において反射することにより、光Ｌ３１の光路に重なり合いが生じたとしても、重なり合った光が干渉し合うことはない。すなわち、不要な干渉縞が生成されるとともにこの不要な干渉縞がホログラム記録材料２０に記録されることを防止することができる。なお、不要な干渉縞が記録されると、ホログラムへの入射光が意図しない方向に回折され、予定した回折効率を確保することができなくなる。
【００２８】
次に、図４に示すように、ホログラム記録材料２０上からマスク２９を除去し、互いに干渉し得る複数の光Ｌ４１，Ｌ４２を異なる方向からホログラム記録材料２０の照射領域２４に入射させて、複数の光Ｌ４１，Ｌ４２が干渉し合ってなる干渉縞２５をホログラム記録材料２０に記録する。
【００２９】
ここで、互いに干渉し得る複数の光Ｌ４１，Ｌ４２として、単一のレーザ光源から発振されるレーザ光をビームスプリッタ等で分割してなる複数の光を用いることができる。レーザ光源としては、ヘリウム−ネオンレーザー、アルゴンイオンレーザー、クリプトンイオンレーザー、ネオジウムヤグレーザー等を用いることができる。
【００３０】
単一のレーザ光源から発振された複数の光は、ミラー等の光学部材を適宜用いることにより、それぞれ、所定の方向からホログラム記録材料に入射するようになる。ホログラム１０に実際に入射するようになる光の波長と、単一のレーザ光源から発振されたレーザ光の波長と、が同一である場合、図４に示すように、第１方向ｄ１および第２方向ｄ２のそれぞれに沿って、ホログラム１０の他方の主面１１ｂを構成するようになる他方の主面２１ｂの側から、ホログラム記録材料２０へ、複数の光を入射させることによって、図１の回折機能を有したホログラム１０を作製することができる。具体的には、図４に示す例において、第１光Ｌ４１が、第１方向ｄ１に沿って、他方の主面２１ｂの側から、ホログラム記録材料２０に入射している。また、第２光Ｌ４２が、第２方向ｄ２に沿って、他方の主面２１ｂの側から、ホログラム記録材料２０に入射している。
【００３１】
なお、図１に示されたホログラム１０では、第１方向ｄ１に進み一方の主面１１ａの側からホログラム１０の記録領域１３ａに入射する光が、常に、第２方向ｄ２に回折されるようになる。このようなホログラム１０を作製する場合、第１光Ｌ４１は、少なくともホログラム記録材料２０の記録領域２３ａの全域に入射する平行光束となっており、同様に、第２光Ｌ４２も、少なくともホログラム記録材料２０の記録領域２３ａの全域に入射する平行光束となっている必要がある。
【００３２】
そして、本実施の形態においては、第１光Ｌ４１および第２光Ｌ４２が照射されるホログラム記録材料２０の照射領域２４は、図４に示すように、記録領域２３ａの全周縁を内包する領域となっている。すなわち、記録領域２３ａの周縁が照射領域２４の周縁よりも内側に入るように、照射領域２４が画成される。したがって、照射領域２４は、記録領域２３ａの全域を含むとともに、記録領域２３ａの全周囲に隣接して記録領域２３ａを周状に取り囲む（周状部分であって）、外部領域２３ｂの一部分からなる周状部分も含んでいる。また、図２に示すように、照射領域２４は、ホログラム記録材料２０の周縁２１ｃから離間して位置している。すなわち、照射領域２４は、ホログラム記録材料２０の周縁２１ｃを含んでいない。なお、図２では、点線の位置において、記録領域２３ａ（１３ａ）と外部領域２３ｂ（１３ｂ）との境界が画成され、一点鎖線の内側に、照射領域２４が画成されている。
【００３３】
ところで、レーザ光源から発振されたレーザ光からなる光４１，Ｌ４２の照射範囲は、スペイシャルフィルタおよびコリメーター等の光学部材を適宜組み合わせて用いることによって、調節することができる。さらに、上述した特許文献１に開示されているようなマスクを用いることによって、照射範囲の大きさを調節することもできる。
【００３４】
以上のようにして、干渉性のある複数の光束Ｌ４１，Ｌ４２が互いに異なる方向から、ホログラム記録材料２０の照射領域２４に照射されると、第１光Ｌ４１および第２光Ｌ４２が干渉してなる干渉縞２５が照射領域２４に発生するようになる。発生した干渉縞２５は、図５に示すように、第１光Ｌ４１のホログラム記録材料２０への入射方向である第１方向ｄ１と、第２光Ｌ４２のホログラム記録材料２０への入射方向である第２方向ｄ２と、によってなされる角の二等分線と概ね平行な方向ｄ３に延びるようになる。なお、図５において、干渉縞２５を表す実線は、干渉縞２５を可視化させる明暗模様のうち、最も明るい明縞２５ａの位置を実線で示している。
【００３５】
ホログラム記録材料２０をなすフォトポリマー中には拡散移動能を有した光重合性モノマー２７が分散している。そして、光重合性モノマー２７はホログラム記録材料２０内を拡散移動しながら、他の光重合性モノマー２７と衝突して重合する。このような重合反応は、露光されているホログラム記録材料２０内のうち露光照度が高い領域において活発となる。
【００３６】
したがって、第１光Ｌ４１および第２光Ｌ４２が照射されて干渉縞２５が生成されている記録領域２３ａ内において、干渉縞２５の明縞２５ａに対応する位置において、光重合性モノマー２７が活発に重合反応し、当該位置にポリマーが形成される。一方、干渉縞２５の暗縞に対応する位置においては、重合反応が殆ど起きない。以上のことから、記録領域２３内には、干渉縞２５の縞状パターンに対応して、ポリマーが偏った位置に形成される。このようなポリマーの偏在により、干渉縞２５の縞状パターンに対応した屈折率変調パターンが記録領域２３ａ内に生じる。そして、この屈折率変調パターン１５が、上述した一種の回折格子と同様に機能し得る縞状パターンをなし、ホログラム１０に上述の回折機能が付与される。図６において、縞状パターン１５を表す実線は、縞状パターン１５を具現化するポリマーが集中的に集まり、高屈折率となっている位置１５ａを示している。
【００３７】
上述したように、本実施の形態によれば、ホログラム記録材料２０に干渉縞２５を記録する際、複数方向からの光Ｌ４１，Ｌ４２は、記録領域２３ａの周縁を内包するように画成された照射領域２４に照射される。したがって、複数方向からの光Ｌ４１，Ｌ４２により安定して記録領域２４内の全域を露光することができ、記録領域２４内の全域に干渉縞２５を確実に生成することができる。この結果、外部領域２３ｂに隣接する記録領域２３ａの縁部近傍領域２３ａａに形成された縞状パターン１５が薄くなること、さらには、記録領域２３ａの縁部近傍領域２３ａａにおいて縞状パターン１５が途切れ途切れになってしまうとことを効果的に抑制することできる。
【００３８】
なお、図５に示すように、干渉縞２５は外部領域２３ｂの一部分内にも発生している。しかしながら、図５において梨地領域として示された外部領域２３ｂは、ホログラム記録材料２０に干渉縞２５を記録する前に露光され、感光性が著しく低下、あるいは、感光性を完全に消失している。したがって、干渉縞２５を記録する際、外部領域２３ｂ内には、光重合性モノマー２７が残存しておらず、外部領域２３ｂ内での重合反応およびポリマーのさらなる形成は行われない。このため、図６に示すように、外部領域２３ｂには、干渉縞２５に対応した縞状パターン１５は形成されない。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、ホログラム記録材料２０に干渉縞２５を記録する際、複数方向からの光Ｌ４１，Ｌ４２は、ホログラム記録材料２０の周縁から離間した内部に位置する照射領域２４に照射される。したがって、干渉縞２５を生成するためにホログラム記録材料２０の照射される光Ｌ４１，Ｌ４２が、ホログラム記録材料２０の側端面（周縁２１ｃによってなされる面）に入射することを効果的に防止することができる。仮に側端面に光Ｌ４１，Ｌ４２が入射したとすると、当該光Ｌ４１，Ｌ４２は、この側端面で反射して、ホログラム記録材料２０内を進む迷光となる。この場合、予定された方向ｄ１，ｄ２から入射する光Ｌ４１，Ｌ４２と、この迷光と、が干渉して、不要な干渉縞が、記録領域２３ａの縁部近傍領域２３ａａにおいて生じてしまうことが予想される。したがって、本実施の形態によれば、露光光Ｌ４１，Ｌ４２がホログラム記録材料２０の側端面に入射することを防止し、記録領域２３ａの縁部近傍領域２３ａａに不要な干渉縞までもが記録されてしまうことを防止することができる。
【００４０】
以上のようにして、干渉縞２５をホログラム記録材料２０に記録して、干渉縞２５の縞状パターンに対応したパターンで屈折率変調パターン１５をホログラム記録材料２０に形成することができる。干渉縞２５の記録工程が終了すると、その後、後処理工程がホログラム記録材料２０に施され、透過型体積型ホログラムからなるホログラム１０が得られるようになる。具体的な後処理の内容としては、一例として、紫外線照射および加熱処理がホログラム記録材料２０に施され、ホログラム記録材料２０をなすフォトポリマーの感光性を完全に消失させるとともに、ホログラム記録材料２０を安定化させる。
【００４１】
ところで、図７に示すように、従来の製造方法（例えば特許文献１に開示された製造方法）で作製されたホログラム１１０においては、干渉縞１２５が記録される記録領域１２３ａのうちの縁部近傍領域１２３ａａにおいて、干渉縞１２５を記録してなる縞状パターン１１５が、乱れてしまうといった問題が生じていた。とりわけ、干渉縞１２５を記録する際に露光光がホログラム記録材料１２０の側端面へ入射することを防止することができたとしても、記録領域１２３ａのうちの縁部近傍領域１２３ａａにおける縞状パターン１１５の乱れを十分に抑制することができなかった。その一方で、上述してきた本実施の形態におけるホログラム製造方法によれば、すなわち、干渉縞２５をホログラム記録材料２０に記録する前に、ホログラム記録材料２０の外部領域２３ｂを露光するようにした製造方法によれば、記録領域２３ａのうちの縁部近傍領域２３ａａにおける縞状パターン１５の乱れを極めて効果的に抑制することができた。このような現象が生じる理由の詳細は明らかではないが、以下において、このような現象が生じる推定理由を、従来の製造方法で不具合が生じていた推定原因とともに説明する。ただし、本発明は、以下の推定によって限定されるものではない。
【００４２】
上述したように、ホログラム記録材料２０がフォトポリマーからなる場合、拡散移動能を有した光重合性モノマー２７が、露光光の干渉によって発生する干渉縞２５の明縞２５ａに対応する位置に集合し、その位置で重合していく。その結果、ホログラム記録材料２０のうちの、干渉縞２５の明縞２５ａに対応する位置と、二つの明縞２５ａの間に位置する暗縞に対応する位置と、では、密度が大きく変化するようになる、これにともなって、屈折率も大きく異なるようになる。すなわち、図５および図６に示すように、フォトポリマーをホログラム記録材料２０として用いた場合、露光光によって生成される干渉縞２５が、当該干渉縞２５のパターンに対応した屈折率変調パターン１５として、記録されるようになる。
【００４３】
この露光工程中における干渉縞は、二光束が互いに干渉し合うことによって発生する。すなわち、干渉縞は、二光束が照射されている領域に生じ、どちらか一方の光のみが照射されている領域には生じない。しかしながら、各光束の照射領域を高精度に調節することは困難である。また、各光束の照射方向を高精度の調節出来たとしても、その後の回折現象によって各光束の照射領域がずれてしまうことも考えられる。このようなことから、二光束の照射領域をホログラム記録材料上において完全に重ね合わせることは極めて困難であり、実際には、二光束が照射されて干渉縞が形成されている領域に隣接して、一方の光束のみが照射されている領域が生じ得る。
【００４４】
ここでまず、ホログラム記録材料１２０の記録領域１２３ａの外部に位置する外部領域１２３ｂに対し不感化処理さらには予備露光すら行っていない従来の製造方法によりホログラム１１０を作製した場合、記録領域１２３ａの縁部近傍領域１２３ａａにおいて、干渉縞１２５を記録してなる縞状パターン１１５に乱れが生じてしまう推定原因について、図７を主に参照して、説明する。なお、図７に示すように、予備露光（不感化処理）を行わない場合、ホログラム記録材料１２０において、記録領域１２３ａは照射領域１２４に一致した領域となる。また、図７においては、上述の実施の形態における対応する部分に対して図１〜図６中で付された二桁の符号を、そのまま１００番台の符号として付している。
【００４５】
不感化処理だけでなく予備露光すら行わない従来の製造方法においては、二光束が照射される記録領域１２３ａだけでなく、記録領域１２３ａに隣接し一方の光束のみが照射される外部領域１２３ｂ内の領域においても、光重合反応が生じる。とりわけ、一方の光束のみが照射されている領域では、干渉縞１２５が形成されていないため、光重合性モノマーがランダムに移動してポリマーが、当該領域の全域で形成されていく。すなわち、二光束が照射されている記録領域１２３内の規則的な位置（厳密には、干渉縞１２５の明縞１２５ａに対応する位置）でポリマー化が進行していく間、当該記録領域１２３ａに隣接する領域の全域において、光反応が進んでいく。
【００４６】
ホログラム記録材料１２０がフォトポリマーからなる場合、ポリマー化にともなってホログラム記録材料１２０が収縮する。ただし、記録領域１２３ａにおいては、ホログラム記録材料１２０の極端な収縮は生じない。この理由は、ホログラム記録材料１２０内にポリマー化が進んだ領域と、ポリマー化が進んでいない領域と、が干渉縞１２５のパターンに対応して交互に形成され、記録領域１２３ａ内におけるホログラム記録材料１２０の全体としての自由な収縮が規制されるためである推測される。これとは異なり、記録領域１２３ａに隣接し一方の光束のみが照射される領域では、全体的にポリマー化が進み、記録領域１２３ａと比較して大きな収縮が生じる。このようにして、記録領域１２３ａに隣接する領域において、記録領域１２３ａの縁部近傍領域１２３ａａにも変形を及ぼし得る大きな収縮が生じ、縁部近傍領域１２３ａａに記録された縞状パターン１１５の向きがずれてしまうと予想される。
【００４７】
さらに、露光工程の後に実施される後処理工程では、残留するモノマーが光重合反応してポリマー化する。この際にも、外部領域１２３ｂは記録領域１２３ａより大きく収縮し、結果として、記録領域１２３ａの縁部近傍領域１２３ａａに変形を生じさせる。この縁部近傍領域１２３ａａでの変形により、縁部近傍領域１２３ａａに記録された縞状パターン１１５の向きが、露光工程時における干渉縞１２５の向きから、さらにずれてしまうと予想される。
【００４８】
以上のことから、記録領域１２３ａの外部に位置する外部領域１２３ｂに対し不感化処理さらには予備露光すら行っていない従来の製造方法で製造されたホログラム１１０では、干渉縞１２５を何らかの態様で記録してなる縞状パターン１１５が、記録領域１２３ａの縁部近傍領域１２３ａａにおいて、乱れていたものと予想される。
【００４９】
これに対し、ホログラム記録材料２０に干渉縞２５を記録する前に、外部領域２３ｂに予備露光さらには不感化処理が施されている場合、一方の光束のみが照射される領域が、二光束が照射される照射領域２４に隣接して生じたとしても、ホログラム記録材料２０内の当該領域においては、もはや露光に起因した光反応は生じない。とりわけ本実施の形態においては、照射領域２４の縁部が、ホログラム記録材料２０が既に不感化されている外部領域２３ｂに位置にしていることから、一方の光束のみが照射される領域での光反応はより確実に防止され得る。
【００５０】
したがって、このような領域の有無に影響されることなく、上述したように、ホログラム記録材料２０の記録領域２３ａ、とりわけ記録領域２３ａの縁部近傍領域２３ａａにも、所望の干渉縞２５を記録することができる。また、後処理工程においても、既に予備露光された外部領域２３ｂでは、記録領域２３ａを変形させ得る程度の収縮は生じ得ない。これにより、所望の位置に形成された屈折率変調パターン（縞状パターン）１５が維持され得る。
【００５１】
以上のことから、部分的な予備露光工程を含むホログラム製造方法により作製されたホログラム１０においては、記録領域２３ａの縁部近傍領域２３ａａにおける、縞状パターン１５の乱れを効果的に抑制することができる。実際に、上述してきた本実施の形態の製造方法、すなわち、部分的な予備露光工程を含むホログラム製造方法作製されたホログラムについて検証したところ、記録領域２３ａ内の縁部近傍領域２３ａａにおいて、問題となり得る程度の縞状パターン１５の乱れは発生しなかった。
【００５２】
すなわち、以上のような本実施の形態によれば、ホログラム記録材料２０に干渉縞２５を記録する前に、干渉縞２５が記録されるべき記録領域２３ａを周状に取り囲む外部領域２３ｂに、予備露光が施されている。したがって、ホログラム記録材料２０に干渉縞２５を記録する際、さらには、その後の後処理の際、記録領域２３ａを取り囲む外部領域２３ｂにおいて、ホログラム記録材料２０は、もはや、化学反応等による大きな変化を来さない。このため、ホログラム１０の製造中に、外部領域２３ｂに隣接する記録領域２３ａのうちの周縁部近傍領域２３ａａが、外部領域２３ｂから影響を受けることを極めて効果的に抑制することができる。これにより、ホログラム記録材料２０は、記録領域２３ａのうちの周縁部近傍領域２３ａａにおいても、記録領域２３ａ内のその他の領域と概ね同様に、露光光の干渉縞２５を記録してなる縞状パターン１５を形成され得る。この結果、記録領域２３ａの縁部近傍領域２３ａａでの乱れを効果的に防止しながら干渉縞２５を記録することができ、これにより、干渉縞２５の各縞を、記録領域２３ａの全領域において概ね平行な方向に延びるようにして、ホログラム記録材料２０に記録することができる。したがって、このような製造方法により製造されたホログラム１０によれば、ホログラム１０に期待された機能が効果的に発現される。
【００５３】
以上、本発明を図示する一実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、この他にも種々の態様で実施可能である。以下に、変形の一例を説明する。  
上述した実施の形態において、ホログラム記録材料２０の照射領域２４が、記録領域２３ａの周縁を内包するように画成されている例を示したが、これに限られない。例えば、ホログラム記録材料２０の照射領域２４が、記録領域２３ａと一致するように画成されてもよい。このような変形例によっても、ホログラム記録材料２０に干渉縞２５を記録する前に外部領域２３ｂを予備露光することによって得られる上述の作用効果、すなわち、記録領域の縁部近傍領域における縞状パターンの乱れ防止効果を得ることできる。
【００５４】
また、上述した実施の形態において、ホログラム記録材料２０のうちの記録領域２３ａ以外の全領域を、予備露光される外部領域２３ｂとする例を示したが、これに限られない。外部領域２３ｂの外方に、予備露光されない領域がさらに存在してもよい。このような例によっても、上述した実施の形態と同様の作用効果を期待することができる。また、このような変形例によれば、予備露光光が、ホログラム記録材料２０の側端面で反射することを防止することができる。
【００５５】
さらに、上述した実施の形態において、ホログラム１０が、ブラッグ条件を満たす第１方向ｄ１からの入射光Ｌ１１を高回折効率で第２方向ｄ２に回折する光学素子として、製造される例を示したがこれに限られない。ホログラム１０が、参照光と物体光との干渉縞を記録され、物体光に対応する所定の像を再生し得るホログラムとして製造されるようにしてもよい。また、上述した実施の形態において、ホログラム１０が透過型ホログラムとして製造される例を示したが、これに限られず、例えば反射型体積ホログラム（具体例として、デニシュークホログラム）として製造されるようにしてもよい。このような例によっても、上述した実施の形態と同様の作用効果を期待することができる。
【００５６】
さらに、上述した実施の形態において、外部領域２３ｂへの予備露光を、ホログラム記録材料２０の他方の主面２１ｂの側から行う例を示したが、これに限られず、ホログラム記録材料２０の一方の主面２１ａの側から行うようにしてもよい。このような例によっても、上述した実施の形態と同様の作用効果を期待することができる。
【００５７】
さらに、上述した実施の形態において、ホログラム１０を作製する際に露光のために用いられる光Ｌ４１，Ｌ４２の波長を、製造されたホログラム１０の使用時に当該ホログラム１０で回折すべき光Ｌ１１，Ｌ１２の波長と、同一にした例を示したが、これに限られない。ホログラム使用時に当該ホログラムに入射する光の波長として意図された特定波長とは異なる波長を有する光であっても、ブラッグ干渉条件を満たす入射角度でホログラムへ入射すれば、高い回折効率で回折されるようになる。この現象における、意図された特定波長とは異なる波長を有した光の入射方向（照明方向）及びその回折方向（再生方向）に沿って、意図された特定波長とは異なる前記波長を有した光を、それぞれ、ホログラム記録材料２０に入射させることにより、上述した実施の形態と同一の干渉縞をホログラム記録材料に記録することができる。したがって、本変形例によっても、上述した実施の形態と同一の作用効果を得ることができる。
【００５８】
さらに、上述した実施の形態において、感光性を有したホログラム記録材料２０が、フォトポリマーからなる例を示したが、これに限られない。例えば、感光性を有したホログラム記録材料２０が、フォトレジスト、重クロム酸ゼラチン、銀塩乳剤等から構成されていてもよい。フォトポリマー以外の材料からなるホログラム記録材料２０を用いた場合においても、少なくとも干渉縞の記録前に、外部領域２３ｂの感光性を低下させておく、さらには、外部領域２３ｂの感光性を消失させておくことにより、干渉縞を記録する際や、干渉縞記録後の後処理の際等に、周縁部近傍領域２３ａａが外部領域２３ｂに隣接する記録領域２３ａのうちの周縁部近傍領域２３ａａに局所的に影響を及ぼすことを極めて効果的に抑制することができる。すなわち、フォトポリマー以外からホログラム記録材料２０を形成する本変形例によっても、ホログラムの製造中に、外部領域に隣接する記録領域のうちの周縁部近傍領域が、外部領域から影響を受けることを極めて効果的に抑制することができる。この結果、記録領域の縁部近傍領域に記録される干渉縞（縞状パターン）の乱れが効果的に抑制され、干渉縞が、周縁部近傍領域を含む記録領域の全領域において、精度良くホログラム記録材料に記録される。
【００５９】
なお、以上においていくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  ホログラム
１１ａ，１１ｂ  主面
１１ｃ  縁部
１３ａ  記録領域
１３ｂ  外部領域
１５  縞状パターン
１５ａ  ポリマーの略中心線
２０  ホログラム記録材料
２１ａ，２１ｂ  主面
２３ａ  記録領域
２３ａａ  縁部近傍領域
２３ｂ  外部領域
２４  照射領域
２９  マスク
２５  干渉縞
２５ａ  明縞
２７  モノマー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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