(57)【要約】【課題】ホログラムから再生される被写体像と被写体像の背景とのコントラストを改善する。【解決手段】ホログラム１０の製造方法は、所定の露光量ｙの光でホログラム感光材料４２を露光し感光性を調整する工程と、当該ホログラム感光材料からホログラム４０を作製する工程と、を備える。前記所定の露光量ｙは、複数の調査用ホログラム感光材料１４２を互いに異なる調査用露光量ｘの光で露光し、各調査用ホログラム感光材料１４２に調査用干渉縞１４１を記録して複数の調査用ホログラム１４０を作製し、各調査用ホログラムを照明した場合の、調査用干渉縞を含む調査用記録領域１４５と、当該調査用記録領域の周囲となる調査用周囲領域１４６と、のコントラストを調査し、当該コントラストの調査結果に基づいて決定される。【選択図】図７
2014092559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラム感光材料を所定の露光量の光で露光し、当該ホログラム感光材料の感光性を調整する工程と、
感光性を調整された前記ホログラム感光材料を参照光と物体光とで露光し、当該ホログラム感光材料に干渉縞を記録してホログラムを作製する工程と、
を備え、
前記ホログラム感光材料の感光性を調整する工程における前記所定の露光量は、
前記ホログラム感光材料と同一の材料からなる調査用ホログラム感光材料を所定の調査用露光量の光で露光して、当該調査用ホログラム感光材料の感光性を調整する工程と、
感光性を調整された調査用ホログラム感光材料を調査用参照光と調査用物体光とで露光し、当該調査用ホログラム感光材料に調査用干渉縞を記録して調査用ホログラムを作製する工程と、
を行い、且つ、前記調査用ホログラム感光材料の感光性を調整する工程において、前記所定の調査用露光量を変化させることにより、複数の前記調査用ホログラムを作製し、
各調査用ホログラムを照明した場合の、前記調査用干渉縞が記録されている調査用記録領域と、当該調査用記録領域の周囲となる調査用周囲領域と、のコントラストを調査し、当該コントラストの調査結果に基づいて決定される、体積型ホログラムの製造方法。
【請求項２】
ホログラム原版感光材料を第１参照光と被写体からの第１物体光とで露光し、当該ホログラム原版感光材料に第１干渉縞を記録してホログラム原版を作製する工程を更に備え、
前記ホログラムを作製する工程における前記物体光は、前記ホログラム原版からの再生光からなり、
前記調査用ホログラムを作製する際の前記調査用ホログラム感光材料の感光性を調整する工程の前に、前記ホログラム原版感光材料と同一の材料からなる調査用ホログラム原版感光材料を、調査用第１参照光と調査用被写体からの調査用第１物体光とで露光し、当該調査用ホログラム原版感光材料に調査用第１干渉縞を記録して調査用ホログラム原版を作製する工程を行い、
前記調査用ホログラムを作製する工程における前記調査用物体光は、前記調査用ホログラム原版からの調査用再生光からなる、請求項１に記載の体積型ホログラムの製造方法。
【請求項３】
前記ホログラム原版感光材料は、銀塩乳剤であり、
前記ホログラム感光材料は、フォトポリマーである、請求項２に記載の体積型ホログラムの製造方法。
【請求項４】
前記調査用被写体は、拡散物体からなる、請求項２または３に記載の体積型ホログラムの製造方法。
【請求項５】
第２ホログラム感光材料を、第２参照光と前記ホログラムからの第２再生光からなる第２物体光とで露光して、当該第２ホログラム感光材料に第２干渉縞を記録して第２ホログラムを作製する工程を更に備える、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の体積型ホログラムの製造方法。
【請求項６】
各調査用ホログラムを照明した場合の、前記調査用干渉縞が記録されている前記調査用記録領域における輝度のうち、最大の値となる最大輝度を調査し、当該調査結果にも基づいて前記所定の露光量は決定される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の体積型ホログラムの製造方法。
【請求項７】
前記ホログラム感光材料の感光性を調整する工程における前記所定の露光量の光は、散乱光であり、
前記調査用ホログラム感光材料の感光性を調整する工程における前記所定の調査用露光量の光は、散乱光である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の体積型ホログラムの製造方法。
【請求項８】
前記ホログラムを作製する工程において、前記参照光及び前記物体光と波長が異なる第３参照光と第３物体光とで感光性を調整されたホログラム感光材料を露光し、当該ホログラム感光材料に第３干渉縞も記録して前記ホログラムを作製する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の体積型ホログラムの製造方法。
【請求項９】
前記ホログラムを作製する工程において、前記参照光及び前記物体光と波長が同一で光源が異なる第４参照光と第４物体光とで感光性を調整されたホログラム感光材料を露光し、当該ホログラム感光材料に第４干渉縞をも記録して前記ホログラムを作製する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の体積型ホログラムの製造方法。
【請求項１０】
前記ホログラム感光材料の感光性を調整する工程における前記所定の露光量は、前記コントラストの調査結果において、前記コントラストが１０以上になると予想される調査用露光量の範囲内の値に決定される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の体積型ホログラムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体積型ホログラムの製造方法に係り、とりわけ、体積型ホログラムから再生される被写体像と被写体像の背景とのコントラストが改善された体積型ホログラムを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されているように、従来、二つの光束の干渉により生じる明暗の縞乃至干渉縞をホログラム感光材料に記録してなる体積型ホログラムが、知られている。体積型ホログラムは、いわゆるブラッグの反射条件と呼ばれる波長及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である。このホログラムは、その回折機能によって、精巧に三次元像を再生して高い意匠性及び高い識別性を呈することから、種々の分野で利用されている。
【０００３】
体積型ホログラムは、ホログラム感光材料に干渉性を有した二つの光束、すなわち参照光及び物体光を互いに異なる方向から照射することにより、製造され得る。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が生成され、感光性を有したホログラム感光材料は、この干渉縞をなす光の強弱パターンに対応して反応する。結果として、干渉縞が、何らかのパターン、例えば屈折率の変化、透過率の変化、あるいは、凹凸パターン等の形状変化として、ホログラム感光材料に記録される。そして、ブラッグの反射条件を満たす前記光は、感光材料に記録された干渉縞によって、高い回折効率で回折されるようになる。
【０００４】
更に、ホログラム原版からの再生光を物体光として利用することにより、体積型ホログラムを安定して複製する方法が知られている。この方法では、ホログラム原版感光材料を参照光と被写体からの物体光とで露光し、当該ホログラム原版感光材料に干渉縞を記録してホログラム原版を作製する。次に、ホログラム感光材料を参照光とホログラム原版からの再生光からなる物体光とで露光し、当該ホログラム感光材料に干渉縞を記録して体積型ホログラムを作製する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３３３８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ホログラム原版からの再生光を利用して作製された体積型ホログラムにおいては、被写体像と被写体像の背景とのコントラストが低くなることがある。この場合、被写体像を明瞭に観察することができなくなるといった問題が生じる。そして、このような不具合は、被写体からの物体光を記録するホログラム原版感光材料として、感光性に優れた銀塩乳剤を用いた場合に顕著に生じていた。
【０００７】
体積型ホログラムにおいて、被写体像とその周囲領域との間でのコントラストの低下は、次のことを主たる原因の一つとして、生じていると予想される。まず、ホログラム原版を作製する際、干渉縞を濃く記録するため、参照光及び物体光の強度を高く設定する。この結果、ホログラム原版は、参照光及び物体光の干渉縞のパターンに対応して感光するだけでなく、当該干渉縞が記録される領域の周囲となる領域においても感光する。したがって、ホログラム原版に再生照明光を照射すると、被写体像を再生する再生光だけでなく、意図しないホログラム原版の感光に起因した散乱光も、ホログラム原版から射出する。
【０００８】
つまり、ホログラム原版からの再生光によって、ホログラム感光材料を露光する場合、被写体像を再生する再生光がホログラム感光材料に入射するとともに、被写体像が再生される領域の周囲となるホログラム感光材料の背景領域に散乱光が入射する。この結果、ホログラム感光材料には、被写体像を再生する再生光と参照光との干渉縞が記録されるだけでなく、当該干渉縞が記録される記録領域の周囲となる背景領域に、散乱光と参照光との干渉縞も記録される。そして、作製された体積型ホログラムを再生する際に、被写体像だけでなく、被写体像の周囲となる領域に散乱光が主として記録された背景が再生されるため、被写体像とその背景とのコントラストが低下する。
【０００９】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、体積型ホログラムから再生される被写体像と当該被写体像の背景とのコントラストが改善されたホログラムを製造することができる製造方法を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による体積型ホログラムの製造方法は、ホログラム感光材料を所定の露光量の光で露光し、当該ホログラム感光材料の感光性を調整する工程と、
感光性を調整された前記ホログラム感光材料を参照光と物体光とで露光し、当該ホログラム感光材料に干渉縞を記録してホログラムを作製する工程と、
を備え、
前記ホログラム感光材料の感光性を調整する工程における前記所定の露光量は、
前記ホログラム感光材料と同一の材料からなる調査用ホログラム感光材料を所定の調査用露光量の光で露光して、当該調査用ホログラム感光材料の感光性を調整する工程と、
感光性を調整された調査用ホログラム感光材料を調査用参照光と調査用物体光とで露光し、当該調査用ホログラム感光材料に調査用干渉縞を記録して調査用ホログラムを作製する工程と、
を行い、且つ、前記調査用ホログラム感光材料の感光性を調整する工程において、前記所定の調査用露光量を変化させることにより、複数の前記調査用ホログラムを作製し、
各調査用ホログラムを照明した場合の、前記調査用干渉縞が記録されている調査用記録領域と、当該調査用記録領域の周囲となる調査用周囲領域と、のコントラストを調査し、当該コントラストの調査結果に基づいて決定される。
【００１１】
本発明による体積型ホログラムの製造方法において、ホログラム原版感光材料を第１参照光と被写体からの第１物体光とで露光し、当該ホログラム原版感光材料に第１干渉縞を記録してホログラム原版を作製する工程を更に備え、
前記ホログラムを作製する工程における前記物体光は、前記ホログラム原版からの再生光からなり、
前記調査用ホログラムを作製する際の前記調査用ホログラム感光材料の感光性を調整する工程の前に、前記ホログラム原版感光材料と同一の材料からなる調査用ホログラム原版感光材料を、調査用第１参照光と調査用被写体からの調査用第１物体光とで露光し、当該調査用ホログラム原版感光材料に調査用第１干渉縞を記録して調査用ホログラム原版を作製する工程を行い、
前記調査用ホログラムを作製する工程における前記調査用物体光は、前記調査用ホログラム原版からの調査用再生光からなってもよい。
【００１２】
本発明による体積型ホログラムの製造方法において、前記ホログラム原版感光材料は、銀塩乳剤であり、前記ホログラム感光材料は、フォトポリマーであってもよい。
【００１３】
本発明による体積型ホログラムの製造方法において、前記調査用被写体は、拡散物体からなってもよい。
【００１４】
本発明による体積型ホログラムの製造方法において、第２ホログラム感光材料を、第２参照光と前記ホログラムからの第２再生光からなる第２物体光とで露光して、当該第２ホログラム感光材料に第２干渉縞を記録して第２ホログラムを作製する工程を更に備えてもよい。
【００１５】
本発明による体積型ホログラムの製造方法において、各調査用ホログラムを照明した場合の、前記調査用干渉縞が記録されている前記調査用記録領域における輝度のうち、最大の値となる最大輝度を調査し、当該調査結果にも基づいて前記所定の露光量は決定されてもよい。
【００１６】
本発明による体積型ホログラムの製造方法において、前記ホログラム感光材料の感光性を調整する工程における前記所定の露光量の光は、散乱光であり、前記調査用ホログラム感光材料の感光性を調整する工程における前記所定の調査用露光量の光は、散乱光であってもよい。
【００１７】
本発明による体積型ホログラムの製造方法における前記ホログラムを作製する工程において、前記参照光及び前記物体光と波長が異なる第３参照光と第３物体光とで感光性を調整されたホログラム感光材料を露光し、当該ホログラム感光材料に第３干渉縞も記録して前記ホログラムを作製してもよい。
【００１８】
本発明による体積型ホログラムの製造方法における前記ホログラムを作製する工程において、前記参照光及び前記物体光と波長が同一で光源が異なる第４参照光と第４物体光とで感光性を調整されたホログラム感光材料を露光し、当該ホログラム感光材料に第４干渉縞をも記録して前記ホログラムを作製してもよい。
【００１９】
本発明による体積型ホログラムの製造方法において、前記ホログラム感光材料の感光性を調整する工程における前記所定の露光量は、前記コントラストの調査結果において、前記コントラストが１０以上になると予想される調査用露光量の範囲内の値に決定されてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、体積型ホログラムから再生される被写体像と被写体像の背景とのコントラストが改善された体積型ホログラムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、一実施の形態による製造方法により作製され得る体積型ホログラムの一例及びその光学作用を説明するための図である。
【図２】図２は、一実施の形態による体積型ホログラムの製造方法を説明するための図であって、ホログラム原版を作製する工程を示す。
【図３】図３は、体積型ホログラムの製造方法を説明するための図であって、ホログラム感光材料を露光してホログラム感光材料の感光性を調整する工程を示す。
【図４】図４は、体積型ホログラムの製造方法におけるホログラムを作製する工程を示す図であって、ホログラム原版からの再生光を用いたホログラム感光材料の露光方法を示している。
【図５】図５は、体積型ホログラムの製造方法における第２ホログラムを複製する工程を示す図であって、ホログラムからの再生光を用いた第２ホログラム感光材料の露光方法を示している。
【図６】図６は、ホログラム感光材料の感光性を調整する工程における、ホログラム感光材料に照射する光の露光量を決定する方法を説明するための図であって、調査用ホログラム原版を作製する工程を示す。
【図７】図７は、ホログラム感光材料の感光性を調整する工程における、ホログラム感光材料に照射する光の露光量を決定する方法を説明するための図であって、調査用ホログラム感光材料を露光して調査用ホログラム感光材料の感光性を調整する工程を示す。
【図８】図８は、ホログラム感光材料の感光性を調整する工程における、ホログラム感光材料に照射する光の露光量を決定する方法を説明するための図であって、調査用ホログラムを作製する工程を示す。
【図９】図９は、調査用ホログラム感光材料に照射する光の露光量と、調査用ホログラムを照明する場合の調査用記録領域と調査用周囲領域とのコントラストと、の関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は、ホログラム感光材料に照射する光の露光量と、ホログラムから複製されるホログラムを照明する場合の記録領域と周囲領域とのコントラストと、の関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、ホログラム感光材料に照射する光の露光量と、ホログラムを照明する場合の記録領域における最大輝度と、の関係を示すグラフである。
【図１２】図１２は、調査用ホログラム感光材料に照射する光の露光量と、調査用ホログラムを照明する場合の調査用記録領域における最大輝度と、の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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、適宜縮尺及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。
【００２３】
図１〜図８は、本発明の一実施の形態における体積型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１は、以下に説明する製造方法により作製され得る体積型ホログラムの一例を示す概略図であり、図２〜図８は、主として、体積型ホログラムの製造方法を説明するための図である。
【００２４】
以下に説明する体積型ホログラム１０は、観察者側から照射された再生照明光により物体像が観察される反射型ホログラム、すなわちリップマンホログラムとして構成されている。反射型の体積型ホログラムには、干渉縞が記録されており、この干渉縞の間隔、入射光の波長及び入射角度に関するブラッグの反射条件が満たされた場合、当該入射光を高い回折効率で回折するようになる。そして、以下に説明する体積型ホログラム１０は、このような入射光に対する波長選択性及び角度選択性によって、当該ホログラムが貼付された物品の意匠性を向上させることや、物品の真正性を標示することが可能であり、物品、例えば、包装材料、カード、証明書、有価証券、商品券等に貼付されて使用され得る。
【００２５】
図１に示すように、本実施の形態によるホログラムの製造方法によって、後述するホログラム４０から複製される体積型の第２ホログラム１０は、被写体像１９を再生する第２干渉縞１１が記録された第２記録領域１５と、当該第２記録領域１５の周囲となる第２周囲領域１６と、を含んでいる。第２干渉縞１１が記録されている第２記録領域１５に入射する再生照明光Ｌ５ａによって被写体像１９が再生される。また、後述するように、当該第２記録領域１５の周囲となる第２周囲領域１６に入射する再生照明光Ｌ５ａによって被写体像１９の背景が表示される。
【００２６】
図１に示すように、第２ホログラム１０の第２記録領域１５には、当該第２ホログラム１０へ入射する所定の波長の再生照明光Ｌ５ａを高い回折効率で回折する第２干渉縞１１が記録されている。また、第１方向ｄ１から第２ホログラム１０へ入射する光Ｌ５ａは、第２干渉縞１１のブラッグの反射条件を満たすようになる。
【００２７】
本実施の形態では、第１方向ｄ１に沿って第２ホログラム１０の第１面１０ａへ入射する再生照明光Ｌ５ａが第２干渉縞１１で回折されてなる再生光Ｌ５ｏは、第２ホログラム１０の第１面１０ａの側から観察され得る被写体像１９を再生する。本実施の形態では、被写体像１９は、三次元像として構成されている。具体的には、三次元像とは、空間内で三次元的に認識され得る物体の実像乃至虚像を指す。もっとも、被写体像１９は、三次元像ではなく二次元パターンとして構成されていてもよい。なお、ここでいう二次元パターンには、第２ホログラム１０の表面上に位置するように観察される平面状のパターンだけでなく、第２ホログラム１０の表面から離間した位置に観察される平面状のパターン、すなわち、三次元空間内に再生される平面状のパターンも含まれる。
【００２８】
本実施の形態において、被写体像１９をなす三次元像は、第２ホログラム１０の第１面１０ａの近傍に再生される。また、被写体像１９をなす再生光Ｌ５ｏは、主として、第３方向ｄ３を中心とした角度域内の方向へ進む光となっている。本実施の形態では、第３方向ｄ３は、第２ホログラム１０のシート面に直交する法線方向に沿っている。
【００２９】
一方、本実施の形態で説明する例では、第２周囲領域１６には、第２周囲領域１６に入射した光を散乱光として回折する干渉縞が記録されている。
【００３０】
また、本実施の形態では、第２ホログラム１０を照明した場合の、第２干渉縞１１が記録されている第２記録領域１５と、当該第２記録領域１５の周囲となる第２周囲領域１６と、のコントラストが、求められる製品特性に応じて適切に調整されている。ここでいうコントラストとは、第２干渉縞１１のブラッグ条件を満たす方向から第２ホログラム１０を再生照明光で照明した状態で、第２干渉縞１１によって再生照明光が回折される方向から第２記録領域１５及び第２周囲領域１６の輝度を計測し、第２記録領域１５の輝度計測値に対する第２周囲領域１６の輝度計測値の割合を単位を〔％〕として百分率で表した数値のことである。前記コントラストを調整することによって、第２記録領域１５に入射する再生照明光Ｌ５ａによって再生される被写体像１９と、第２周囲領域１６に入射する再生照明光Ｌ５ａによって再生される被写体像１９の背景と、のコントラストを、求められる製品特性に応じて適切に調整することができる。このため、第２干渉縞１１が記録されている第２記録領域１５に入射する光によって再生される被写体像１９をより明瞭に観察することが可能になる。
【００３１】
とりわけ、第２ホログラム１０を照明した場合の、第２干渉縞１１が記録されている第２記録領域１５と、当該第２記録領域１５の周囲となる第２周囲領域１６と、のコントラストが１０以上となることが好ましい。前記条件を満たす場合、被写体像１９と被写体像の背景とのコントラストを充分に確保することができ、被写体像１９を明瞭に観察することができる。なお、このような知見については、久保田敏弘著「ホログラフィ入門−原理と実際−」（初版１９９５年１１月、出版朝倉書店）に詳細に記載されているため、ここではこれ以上の説明を省略する。
【００３２】
加えて、第２ホログラム１０を照明した場合の、第２干渉縞１１が記録されている第２記録領域１５における輝度のうち、最大の値となる最大輝度も、求められる製品特性に応じて適切に調整されることが好ましい。前記最大輝度を調整することによって、第２干渉縞１１が記録されている第２記録領域１５に入射する光によって再生される被写体像１９を適切な明るさで観察することができる。
【００３３】
以上のような本実施の形態による体積型ホログラム１０によれば、第２ホログラム１０を照明した場合の、第２干渉縞１１が記録されている第２記録領域１５と、当該第２記録領域１５の周囲となる第２周囲領域１６と、のコントラストが、適切に調整されているため、第２記録領域１５に入射する再生照明光Ｌ５ａによって再生される被写体像１９と、第２周囲領域１６に入射する再生照明光Ｌ５ａによって再生される被写体像１９の背景と、のコントラストを適切に調整することができる。このため、第２ホログラム１０から再生される被写体像１９をより明瞭に観察することができる。
【００３４】
次に、主として図２〜図８を参照しながら、以上のような体積型ホログラム１０を製造する方法の一例について説明する。
【００３５】
なお、第２ホログラム１０は、第２ホログラム感光材料１２から形成されるようになる。このため、第２ホログラム感光材料１２が対応する位置関係で第２ホログラム１０と同様に配置された状態にあるものとして、第２ホログラム１０に対して用いた方向を用いて、第２ホログラム感光材料１２に対する方向も特定していく。さらに、第２ホログラム感光材料１２に積層されて所定の相対位置に配置される後述のホログラム４０に対しても、当該ホログラム４０が第２ホログラム感光材料１２に積層されて所定の当該相対位置に配置された状態にあるものとして、第２ホログラム１０及び第２ホログラム感光材料１２に対して用いた方向を用いて、方向を特定していく。さらに、ホログラム４０に対向して所定の相対位置に配置されるホログラム原版３０に対しても、当該ホログラム原版３０がホログラム４０に対向して当該所定の相対位置に配置された状態にあるものとして、第２ホログラム１０及び第２ホログラム感光材料１２に対して用いた方向を用いて、方向を特定していく。
【００３６】
以下に説明するホログラムの製造方法は、ホログラム原版感光材料３２を第１参照光Ｌ１ｒと被写体３９からの第１物体光Ｌ１ｏとで露光し、当該ホログラム原版感光材料３２に第１干渉縞３１を記録してホログラム原版３０を作製する工程と、所定の露光量ｙの露光光Ｌ３１をホログラム感光材料４２に照射して、ホログラム感光材料４２の感光性を調整する工程と、感光性を調整されたホログラム感光材料４２を参照光Ｌ２ｒとホログラム原版３０からの再生光からなる物体光Ｌ２ｏとで露光して、当該ホログラム感光材料４２に干渉縞４１を記録してホログラム４０を作製する工程と、ホログラム４０から第２ホログラム１０を複製する工程と、を備えている。
【００３７】
まず、ホログラム原版３０を作製する工程について図２を参照して説明する。図２に示すように、ホログラム原版３０は、透過型のホログラムとして、被写体３９を記録する。具体的には、ホログラム原版３０をなすようになるホログラム原版感光材料３２と被写体３９とが、間隔を空けて対向するように配置され、ホログラム原版感光材料３２の第１面３０ａに対向する第２面３０ｂが、被写体３９側を向いている。この状態で、第１波長のコヒーレントな光、典型的にはレーザ光源から発振された第１波長のレーザ光を分割して、第１参照光Ｌ１ｒ及び第１物体光Ｌ１ｏとして、ホログラム原版感光材料３２に入射させる。このうち第１参照光Ｌ１ｒは、平行光束として、第４方向ｄ４に沿ってホログラム原版感光材料３２に第２面３０ｂ側から入射する。一方、第１物体光Ｌ１ｏは、被写体３９からの反射光として、ホログラム原版感光材料３２に第２面３０ｂ側から入射する。この際、第１物体光Ｌ１ｏは、上述した第３方向ｄ３を中心とした角度域に広がる発散光として、ホログラム原版感光材料３２に入射する。この結果、ホログラム原版感光材料３２内において、第１参照光Ｌ１ｒと第１物体光Ｌ１ｏとが干渉し、明暗の縞からなる光の干渉縞が形成される。感光性を有したホログラム原版感光材料３２は、この明暗の縞に対応して反応し、ホログラム原版感光材料３２内に、この明暗の縞に対応したパターンの第１干渉縞３１が記録される。第１干渉縞３１が記録されたホログラム原版感光材料３２に適当な後処理を施すことによって、ホログラム原版３０が得られる。
【００３８】
この第１干渉縞３１を記録されてホログラム原版３０をなすようになるホログラム原版感光材料３２としては、例えば、フォトポリマー、銀塩乳剤、重クロム酸ゼラチン、フォトレジスト等を用いることができる。本実施の形態では、市場で容易に入手可能なホログラム感光材料のうち、最も感光性に優れ、解像力にも優れた銀塩乳剤を用いている。すなわち、ホログラム原版感光材料３２として銀塩乳剤を用いる場合、被写体３９を優れた感度で記録することができると共に、当該被写体３９の像を高解像度で再生することができる。
【００３９】
次に、ホログラム感光材料４２の感光性を調整する工程について図３を参照して説明する。図３に示すように、感光性を有するホログラム感光材料４２の少なくとも所定の露光範囲４７に、所定の露光量ｙの露光光Ｌ３１を照射する。この所定の露光範囲４７とは、少なくとも後述する干渉縞４１が記録される記録領域４５と当該記録領域４５の周囲となる周囲領域４６とを含む範囲を指す。また、この所定の露光量を決定する方法については後述する。
【００４０】
このホログラム感光材料４２としては、例えば、フォトポリマー、銀塩乳剤、重クロム酸ゼラチン、フォトレジスト等を用いることができる。本実施の形態では、ホログラム感光材料４２から作製されるホログラム４０へ入射する再生照明光Ｌ２ａを高い回折効率で回折する干渉縞４１が形成可能であり、低ノイズであるフォトポリマーを用いている。
【００４１】
ホログラム感光材料４２を露光することによって、ホログラム感光材料４２の露光範囲４７における感光性が低下する。一例として、ホログラム感光材料４２がフォトポリマーからなる場合には、露光範囲４７内において光重合性モノマーが化学反応を起すことによって、ホログラム感光材料４２の露光範囲４７における感光性が低下する。
【００４２】
また、この工程では、露光光Ｌ３１が、散乱光として、ホログラム感光材料４２に照射されることが好ましい。ホログラム感光材料４２に散乱光を照射した場合、当該ホログラム感光材料４２の露光範囲４７の全域を均一な照度で露光し、露光範囲４７の全域で均一に不感化処理を行うことができる。
【００４３】
さらに、この工程において、インコヒーレントな露光光Ｌ３１が、ホログラム感光材料４２に照射されることが好ましい。インコヒーレントな露光光Ｌ３１をホログラム感光材料４２に照射した場合、露光光Ｌ３１が反射や屈折等により、例えばホログラム感光材料４２の側端面において反射することにより、露光光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こと及びこの不要な干渉縞がホログラム感光材料４２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おそれがある。
【００４４】
次に、ホログラム４０を作製する工程について図４を参照して説明する。図４に示すように、ホログラム４０は、反射型のホログラムとして、被写体像３８を記録する。具体的には、ホログラム４０をなすようになるホログラム感光材料４２とホログラム原版３０とが、間隔を空けて対向するように配置され、ホログラム感光材料４２の第１面４０ａに対向する第２面４０ｂが、ホログラム原版３０の第２面３０ｂと対向している。この状態で、ホログラム原版３０へ第１面３０ａ側から第１参照光Ｌ１ｒと共役な第１波長の再生照明光Ｌ２ａが照射される。再生照明光Ｌ２ａは、ホログラム原版３０の第１干渉縞３１で回折され、被写体像３８を再生する再生光をなす。この再生光が、物体光Ｌ２ｏとして、第３方向ｄ３を中心とする方向から第１物体光Ｌ１ｏと逆向きに進んでホログラム感光材料４２へ第２面４０ｂ側から入射する。この際、物体光Ｌ２ｏは、上述した第３方向ｄ３を中心とした方向に集束する集束光として、ホログラム感光材料４２に入射する。一方、参照光Ｌ２ｒは、第１方向ｄ１に沿ってホログラム感光材料４２へ第１面４０ａ側から入射する。この結果、ホログラム感光材料４２内において、参照光Ｌ２ｒとホログラム原版３０からの再生光からなる物体光Ｌ２ｏとが干渉し、明暗の縞からなる光の干渉縞が形成される。感光性を有したホログラム感光材料４２は、この明暗の縞に対応して反応し、ホログラム感光材料４２の記録領域４５内に、この明暗の縞に対応したパターンの干渉縞４１が記録される。
【００４５】
また、ホログラム原版３０に入射した参照光Ｌ２ａの一部は、第１干渉縞３１で回折されることなく、ホログラム原版３０で散乱される。とりわけ、ホログラム原版３０をなすホログラム原版感光材料３２が銀塩乳剤である場合には、より多くの参照光Ｌ２ａがより強く散乱する。そして、ホログラム原版３０を透過した散乱光が、ホログラム感光材料４２に第２面４０ｂの側から入射する。この結果、ホログラム原版３０からの散乱光と参照光Ｌ２ｒとの干渉により生じるパターンも、ホログラム感光材料４２、とりわけホログラム感光材料４２のうちの、物体光Ｌ２ｏに起因した干渉縞４１が記録された記録領域４５の周囲となる周囲領域４６により明瞭に、干渉縞として記録される。
【００４６】
以上のようにして露光処理を施されたホログラム感光材料４２に適当な後処理を施すことによって、ホログラム４０が得られる。
【００４７】
なお、ホログラム原版３０からの散乱光は、ホログラム原版３０からの物体光Ｌ２ｏの光量よりも少なくなる。したがって、上述したホログラム感光材料４２の感光性を調節する工程において、ホログラム感光材料４２の感光性を十分に低下させておくことにより、ホログラム感光材料４２が、物体光Ｌ２ｏに起因した干渉縞には十分な感度を示すものの、ホログラム原版３０からの散乱光に起因した干渉縞には十分な感度を示さなくすることができる。すなわち、ホログラム感光材料４２の不感化処理における露光量を適切に調整しておくことにより、被写体像４９を再生するための干渉縞４１をホログラム感光材料４２に十分に記録しながら、意図しない散乱光に起因した干渉縞のホログラム感光材料４２への記録を効果的に防止することが可能となる。結果として、作製されたホログラム４０を照明した場合の、干渉縞４１が記録されている記録領域４５と、当該記録領域４５の周囲となる周囲領域４６と、のコントラストを効果的に改善することができ、被写体像４９を明瞭に観察することができるようになる。
【００４８】
次に、ホログラム４０から第２ホログラム１０を複製する工程について図５を参照して説明する。図５に示すように、ホログラム４０と第２ホログラム感光材料１２とが積層され、ホログラム４０の第２面４０ｂと第２ホログラム感光材料１２の第２面１０ｂとが対向する。この状態で、第１波長の第２参照光Ｌ３ｒが、第１方向ｄ１に沿ったコヒーレントな光、典型的にはレーザ光からなる平行光束として、第２ホログラム感光材料１２へ第１面１０ａ側から照射される。
【００４９】
この第２参照光Ｌ３ｒの一部は、第２ホログラム感光材料１２を透過した後、ホログラム４０のブラッグ反射条件を満たすようにして、ホログラム４０へ入射する。すなわち、第２参照光Ｌ３ｒの一部は、再生照明光としてホログラム４０へ入射し、当該ホログラム４０の干渉縞４１で回折される。これにより、ホログラム４０の干渉縞４１によって被写体像４９が再生され、この被写体像４９を再生する第２再生光からなる第２物体光Ｌ３ｏが、第２ホログラム感光材料１２へ第２面１０ｂの側から入射する。同時に、再生照明光としてホログラム４０へ入射する光の一部は、干渉縞４１が記録された記録領域４５の周囲となる周囲領域４６に記録された散乱光に起因した不要な干渉縞で回折され、被写体像４９の背景を表示する散乱光として、第２ホログラム感光材料１２へ第２面１０ｂから入射する。
【００５０】
この結果、第２ホログラム感光材料１２内において、第２参照光Ｌ３ｒと第２物体光Ｌ３ｏとが干渉し、明暗の縞からなる光の干渉縞が形成される。感光性を有した第２ホログラム感光材料１２は、この明暗の縞に対応して反応する。この結果、第２ホログラム感光材料１２の第２記録領域１５内に、この明暗の縞に対応したパターンの第２干渉縞１１が記録され、回折機能が付与される。一例として、第２ホログラム感光材料１２がフォトポリマーからなる場合には、屈折率変調パターンとして第２干渉縞１１が記録される。
【００５１】
また、このとき、第２ホログラム感光材料１２には、とりわけ第２ホログラム感光材料１２のうちの第２記録領域１５の周囲となる第２周囲領域１６に、被写体像４９の背景を再生する再生光と第２参照光Ｌ３ｒとの干渉により生じるパターンも記録される。ただし、上述したように、ホログラム感光材料４２の不感化処理における露光量を適切に調整しておくことにより、ホログラム４０に記録された散乱光に起因した不要な干渉縞での回折効率を効果的に低減させることができる。この場合、被写体像１９を再生するための干渉縞１１を第２ホログラム感光材料１２に十分に記録しながら、意図しない散乱光に起因した干渉縞の第２ホログラム感光材料１２への記録を効果的に防止することが可能となる。結果として、作製された第２ホログラム１０を照明した場合の、干渉縞１１が記録されている記録領域１５と、当該記録領域１５の周囲となる周囲領域１６と、のコントラストを効果的に改善することができ、被写体像１９を明瞭に観察することができるようになる。
【００５２】
なお、図５に示すように、ホログラム４０の第１面４０ａ側には、遮光層２が設けられている。これにより、ホログラム４０の第１面４０ａにおいて、第２参照光Ｌ３ｒが反射すること、並びに、外部から進入する環境光が第２ホログラム感光材料１２へ第２面１０ｂ側から入射することが効果的に抑制される。この結果、迷光等に起因した、第２ホログラム感光材料１２の意図しない感光、これにともなって、意図しない干渉縞の記録が効果的に防止される。
【００５３】
加えて、迷光等の発生を防止する観点からは、ホログラム４０と第２ホログラム感光材料１２との間、及び、ホログラム４０と遮光層２との間の一以上に、インデックスマッチング液からなるインデックスマッチング層が設けられてよい。インデックスマッチング層によれば、隣接する層間での急激な屈折率変化に起因した反射を効果的に防止することができるとともに、急激な屈折率変化の原因となる空気層が隣接する層間に形成されてしまうことも効果的に防止することができる。
【００５４】
ところで、上述したように、露光範囲４７に意図しない散乱光に起因した干渉縞が記録されることを防止する観点から、図３に示すホログラム感光材料４２の感光性を調整する工程において、ホログラム感光材料４２の少なくとも所定の露光範囲４７に、所定の露光量ｙの露光光Ｌ３１を照射する。この所定の露光量ｙを決定する方法について、図６〜図８を参照して詳細に説明していく。図６〜図８は、ホログラム感光材料４２の感光性を調整する工程においてホログラム感光材料４２に照射されるようになる光の露光量ｙを決定する方法を説明するための図である。
【００５５】
図６〜図８に示すように、ホログラム感光材料４２の感光性を調整する工程における所定の露光量ｙを決定する方法は、調査用ホログラム原版感光材料１３２を調査用第１参照光Ｌ１１ｒと調査用被写体１３９からの調査用第１物体光Ｌ１１ｏとで露光し、当該調査用ホログラム原版感光材料１３２に調査用第１干渉縞１３１を記録して調査用ホログラム原版１３０を作製する工程と、複数の調査用ホログラム感光材料１４２を互いに異なる所定の調査用露光量ｘの光Ｌ１３１で露光して、各調査用ホログラム感光材料１４２の感光性を調整する工程と、それぞれ感光性を調整された複数の調査用ホログラム感光材料１４２を、互いに同一の露光条件となるようにして、調査用参照光Ｌ１２ｒと調査用ホログラム原版１３０からの調査用再生光からなる調査用物体光Ｌ１２ｏとで露光し、当該調査用ホログラム感光材料１４２に調査用干渉縞１４１を記録して調査用ホログラム１４０を作製する工程と、を行う。すなわち、調査用ホログラム感光材料１４２の感光性を調整する工程において、前記所定の調査用露光量ｘを変化させることにより、種々の値に感光性を調整された複数の調査用ホログラム感光材料１４２を準備し、各調査用ホログラム感光材料１４２に対応する調査用干渉縞１４１を記録して、複数の調査用ホログラム１４０を作製する。
【００５６】
まず、調査用ホログラム原版１３０を作製する工程について図６を参照して説明する。調査用ホログラム原版１３０を作製する工程は、ホログラム原版３０を作製する工程と略同様に行われる。具体的には、調査用ホログラム原版１３０をなすようになる調査用ホログラム原版感光材料１３２と調査用被写体１３９とが、間隔を空けて対向するように配置され、調査用ホログラム原版感光材料１３２の第１面１３０ａに対向する第２面１３０ｂが、調査用被写体１３９側を向いている。このうち、調査用ホログラム原版感光材料１３２は、ホログラム原版感光材料３２と同一の材料からなる。調査用被写体１３９は、被写体１９と同一であってもよいが、拡散物体からなることが好ましい。具体的には、調査用被写体１３９を構成する拡散物体として、露光される光を均一に散乱させることができる物体、例えば等方拡散能を有したすりガラスや散乱板等を用いることができる。
【００５７】
この状態で、調査用第１波長のコヒーレントな光、典型的にはレーザ光源から発振された調査用第１波長のレーザ光を分割して、調査用第１参照光Ｌ１１ｒ及び調査用第１物体光Ｌ１１ｏとして、調査用ホログラム原版感光材料１３２に入射させる。この調査用第１波長のコヒーレントな光は、典型的には、ホログラム原版３０を作製する際に用いる第１波長のコヒーレントな光と同様である。この場合、調査用第１参照光Ｌ１１ｒ及び調査用第１物体光Ｌ１１ｏは、第１参照光Ｌ１ｒ及び第１物体光Ｌ１ｏと同一の波長になる。
【００５８】
調査用第１参照光Ｌ１１ｒは、平行光束として、第４方向ｄ４に沿って調査用ホログラム原版感光材料１３２へ第２面１３０ｂ側から入射する。一方、調査用第１物体光Ｌ１１ｏは、調査用被写体１３９からの反射光として、調査用ホログラム原版感光材料１３２へ第２面１３０ｂ側から入射する。この際、調査用第１物体光Ｌ１１ｏは、上述した第３方向ｄ３を中心とした角度域に広がる発散光として、調査用ホログラム原版感光材料１３２に入射する。この結果、調査用ホログラム原版感光材料１３２内において、調査用第１参照光Ｌ１１ｒと調査用第１物体光Ｌ１１ｏとが干渉し、明暗の縞からなる光の干渉縞が形成される。感光性を有した調査用ホログラム原版感光材料１３２は、この明暗の縞に対応して反応し、調査用ホログラム原版感光材料１３２内に、この明暗の縞に対応したパターンの調査用第１干渉縞１３１が記録される。調査用第１干渉縞１３１が記録された調査用ホログラム原版感光材料１３２に適当な後処理を施すことによって、調査用ホログラム原版１３０が得られる。
【００５９】
次に、調査用ホログラム感光材料１４２の感光性を調整する工程について図７を参照して説明する。図７に示すように、ホログラム感光材料４２と同一の材料からなる調査用ホログラム感光材料１４２の少なくとも所定の調査用露光範囲１４７に、所定の調査用露光量ｘの調査用露光光Ｌ１３１を照射する。この所定の調査用露光範囲１４７とは、少なくとも後述する調査用干渉縞１４１が記録される調査用記録領域１４５と当該調査用記録領域１４５の周囲となる調査用周囲領域１４６とを含む範囲となる。
【００６０】
また、この工程では、各調査用ホログラム感光材料１４２毎に調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘを変化させて、種々のレベルに感光性を調整された複数の調査用ホログラム感光材料１４２を準備する。一例として、所定の調査用露光量ｘ（ｍＪ／ｃｍ２）を、０≦ｘ≦１００（ｍＪ／ｃｍ２）の範囲で、１〜２０（ｍＪ／ｃｍ２）ずつ変化させて、複数の調査用ホログラム感光材料１４２を準備する。本実施の形態では、調査用ホログラム感光材料１４２に照射される調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘ（ｍＪ／ｃｍ２）を、０≦ｘ≦５０（ｍＪ／ｃｍ２）の範囲で、５（ｍＪ／ｃｍ２）ずつ変化させて、合計で１１個の調査用ホログラム感光材料１４２を準備した例を示す。
【００６１】
また、この工程では、調査用露光光Ｌ１３１は、図３に示す露光光Ｌ３１と同じ特性を有することが好ましい。具体的には、調査用露光光Ｌ１３１は、図３に示す露光光Ｌ３１と同じ波長を有することが好ましい。また、調査用露光光Ｌ１３１は、散乱光として、調査用ホログラム感光材料１４２に照射されることが好ましい。更に、調査用露光光Ｌ１３１は、インコヒーレントな光として、調査用ホログラム感光材料１４２に照射されることが好ましい。この場合、不要な干渉縞が生成されること及びこの不要な干渉縞が調査用ホログラム感光材料１４２に記録されることを防止することができる。
【００６２】
次に、調査用ホログラム１４０を作製する工程について図８を参照して説明する。調査用ホログラム１４０を作製する工程は、ホログラム４０を作製する工程と略同様に行われる。具体的には、図８に示すように、調査用ホログラム１４０をなすようになる調査用ホログラム感光材料１４２と調査用ホログラム原版１３０とが、間隔を空けて対向するように配置され、調査用ホログラム感光材料１４２の第１面１４０ａに対向する第２面１４０ｂが、調査用ホログラム原版１３０の第２面１３０ｂと対向している。この状態で、調査用ホログラム原版１３０の第１面１３０ａに調査用第１参照光Ｌ１１ｒと共役な調査用再生照明光Ｌ１２ａが第４方向ｄ４に沿って照射される。調査用再生照明光Ｌ１２ａは、調査用ホログラム原版１３０の調査用第１干渉縞１３１で回折され、調査用被写体像１３８を再生する再生光をなす。この再生光が、調査用物体光Ｌ１２ｏとして、第３方向ｄ３を中心とする方向から調査用第１物体光Ｌ１１ｏと逆向きに進んで調査用ホログラム感光材料１４２へ第２面１４０ｂ側から入射する。この際、調査用物体光Ｌ１２ｏは、上述した第３方向ｄ３を中心とした方向に集束する集束光として、調査用ホログラム感光材料１４２に入射する。一方、調査用参照光Ｌ１２ｒは、第１方向ｄ１に沿って調査用ホログラム感光材料１４２の第１面１４０ａに入射する。この結果、調査用ホログラム感光材料１４２内において、調査用参照光Ｌ１２ｒと調査用ホログラム原版１３０からの調査用再生光からなる調査用物体光Ｌ１２ｏとが干渉し、明暗の縞からなる光の干渉縞が形成される。感光性を有した調査用ホログラム感光材料１４２は、この明暗の縞に対応して反応し、調査用ホログラム感光材料１４２の調査用記録領域１４５内に、この明暗の縞に対応したパターンの調査用干渉縞１４１が記録される。
【００６３】
また、調査用ホログラム原版１３０に入射した調査用参照光Ｌ１２ａの一部は、調査用第１干渉縞１３１で回折されることなく、調査用ホログラム原版１３０で散乱される。とりわけ、調査用ホログラム原版１３０をなす調査用ホログラム原版感光材料１３２が銀塩乳剤である場合には、より多くの調査用参照光Ｌ１２ａがより強く散乱する。そして、調査用ホログラム原版１３０を透過した散乱光が、調査用ホログラム感光材料１４２に第２面１４０ｂの側から入射する。この結果、調査用ホログラム原版１３０からの散乱光と調査用参照光Ｌ１２ｒとの干渉により生じるパターンも、調査用ホログラム感光材料１４２、とりわけ調査用ホログラム感光材料１４２のうちの、調査用物体光Ｌ１２ｏに起因した調査用干渉縞１４１が記録された調査用記録領域１４５の周囲となる調査用周囲領域１４６に、より明瞭に干渉縞として記録される。
【００６４】
以上のようにして、露光処理を施された調査用ホログラム感光材料１４２に適当な後処理を施すことによって、調査用ホログラム１４０が得られる。
【００６５】
なお、調査用ホログラム感光材料１４２を露光する調査用物体光Ｌ１２ｏ及び調査用参照光Ｌ１２ｒの波長は、図４に示された参照光Ｌ２ｒ及び物体光Ｌ２ｏと同一の波長であることが好ましい。
【００６６】
そして、種々のレベルに感光性を調整された各調査用ホログラム感光材料１４２毎に調査用干渉縞１４１を記録して、対応する調査用ホログラム１４０が作製される。なお、作製された複数の調査用ホログラム１４０の間で、露光条件は互いに同一とする。
【００６７】
次に、各調査用ホログラム１４０を照明した場合の、調査用干渉縞１４１が記録されている調査用記録領域１４５と、当該調査用記録領域１４５の周囲となる調査用周囲領域１４６と、のコントラストｐを調査する。ここで、コントラストｐとは、調査用干渉縞１４１のブラッグ条件を満たす方向から調査用ホログラム１４０を再生照明光で照明した状態で、調査用干渉縞１４１によって再生照明光が回折される方向から調査用記録領域１４５及び調査用周囲領域１４６の輝度を計測し、調査用記録領域１４５の輝度計測値に対する調査用周囲領域１４６の輝度計測値の割合を単位を〔％〕として百分率で表した数値のことである。
【００６８】
このようなコントラストｐの調査結果の一例を、図９に示す。図９は、各調査用ホログラム１４０をなすようになる調査用ホログラム感光材料１４２に照射された調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘと、調査用ホログラム１４０を照明する場合の調査用記録領域１４５と調査用周囲領域１４６とのコントラストｐと、の関係を示すグラフである。本実施の形態では、上述したように、調査用ホログラム感光材料１４２に照射される調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘ（ｍＪ／ｃｍ２）を、５（ｍＪ／ｃｍ２）ずつ変化させて、複数の調査用ホログラム１４０を作製している。
【００６９】
比較のために、ホログラム４０をなすようになるホログラム感光材料４２に照射される露光光Ｌ３１の露光量ｙを、調査用露光量ｘと同様に変化させて、種々のレベルに感光性を調整された複数のホログラム感光材料４２を準備した。そして、種々のレベルに感光性を調整された各ホログラム感光材料４２毎に干渉縞４１を記録して、対応するホログラム４０を作製した。更に、各ホログラム４０から第２ホログラム１０を複製した。そして、各第２ホログラム１０を照明した場合の、第２干渉縞１１が記録されている第２記録領域１５と、当該第２記録領域１５の周囲となる第２周囲領域１６と、のコントラストｑを調査した。この調査結果を図１０にグラフとして示す。図１０は、ホログラム４０をなすようになるホログラム感光材料４２に照射される露光光Ｌ３１の露光量ｙと、ホログラム４０から複製された第２ホログラム１０を照明する場合の第２記録領域１５と第２周囲領域１６とのコントラストｑと、の関係を示すグラフである。
【００７０】
図９及び図１０のグラフから理解されるように、各第２ホログラム１０を照明した場合の第２記録領域１５と第２周囲領域１６とのコントラストｑは、各調査用ホログラム１４０を照明した場合の調査用記録領域１４５と調査用周囲領域１４６とのコントラストｐに非常に強い相関を示している。具体的には、露光量ｙに応じたコントラストｑの変化と、調査用露光量ｘに応じたコントラストｐの変化とが同様の傾向を示すだけでなく、任意の露光量ｙにおけるコントラストｑの値が、当該露光量ｙと同一の調査用露光量ｘにおけるコントラストｐの値と略同一の値となった。
【００７１】
従って、コントラストｑを所望の値に調整するために必要とされる、ホログラム感光材料４２に照射する露光光Ｌ３１の露光量ｙは、調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘとコントラストｐとの調査結果に基づいて、適切に選定することができる。一例として、コントラストｑと露光光Ｌ３１の露光量ｙとの関係と、コントラストｐと調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘとの関係とが、一致しているとみなせる場合には、コントラストｑの所望の値と等しいコントラストｐの値における、調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘの値を抽出し、抽出された調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘの値を、露光光Ｌ３１の露光量ｙの値として決定することができる。
【００７２】
更に、図９及び図１０のグラフについてみてみると、０≦ｘ≦３０（ｍＪ／ｃｍ２）、０≦ｙ≦３０（ｍＪ／ｃｍ２）の範囲では、露光光Ｌ１３１、Ｌ３１の露光量ｘ、ｙが増加するに従って、コントラストｐ、ｑも増加していく。この範囲を第１領域と呼ぶ。一方、３０≦ｘ≦５０（ｍＪ／ｃｍ２）、３０≦ｙ≦５０（ｍＪ／ｃｍ２）の範囲では、露光光Ｌ１３１、Ｌ３１の露光量ｘ、ｙが増加するに従って、コントラストｐ、ｑが減少していく。この範囲を第２領域と呼ぶ。ｘ≒３０（ｍＪ／ｃｍ２）、ｙ≒３０（ｍＪ／ｃｍ２）付近で、コントラストｐ、ｑが極大値を呈する。一般に、ホログラム感光材料４２に照射する露光光Ｌ３１の露光量ｙを増大させると、ホログラム感光材料４２の感光性が低下するため、結果として、干渉縞４１に被写体像３９を記録する感度が低下すると共に、当該干渉縞４１から再生される被写体像４９を高解像度で再生し難くなる。従って、被写体像４９の解像度の観点からは、ホログラム感光材料４２に照射する露光光Ｌ３１の露光量ｙは、小さい方が好ましい。この点を考慮すると、露光光Ｌ３１の露光量ｙが増加するに従いコントラストｑも増加する第１領域に含まれる露光量ｙの範囲で、ホログラム感光材料４２に露光光Ｌ３１が照射されることが好ましい。すなわち、ホログラム感光材料４２の感光性を調整する工程における所定の露光量ｙは、図９に示されたコントラストの調査結果において、第１領域に含まれると予想される調査用露光量ｘの範囲内の値に決定されるようにしてもよい。
【００７３】
とりわけ、上述したように、第２ホログラム１０から再生される被写体像１９を明瞭に観察するためには、第２ホログラム１０を照明した場合の第２記録領域１５と第２周囲領域１６とのコントラストｑが１０以上となることが好ましい。一例として、コントラストｑと露光光Ｌ３１の露光量ｙとの関係と、コントラストｐと調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘとの関係とが、略一致しているとみなせる場合には、露光光Ｌ３１の露光量ｙは、図９に示されたコントラストｐの調査結果において、コントラストｐが１０以上になると予想される調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘの範囲内の値に決定してもよい。この場合、コントラストｐが１０以上となる調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘの値を抽出し、抽出された調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘの値を、露光光Ｌ３１の露光量ｙの値と決定することができる。
【００７４】
なお以上では、調査用ホログラム感光材料１４２への調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘの変化に応じた調査用ホログラム１４０における調査用記録領域１４５と調査用周囲領域１４６とのコントラストｐの変化が、ホログラム感光材料４２への露光光Ｌ３１の露光量ｙの変化に応じた第２ホログラム１０における記録領域１５と周囲領域１６とのコントラストｑの変化と強い相関を示すことを説明した。ただし、本件発明者は、第２ホログラム１０及び調査用ホログラム１４０のコントラストｐ、ｑだけでなく、これらの第２ホログラム１０及び調査用ホログラム１４０のコントラストｐ、ｑと同様にして、ホログラム感光材料４２への露光光Ｌ３１の露光量ｙを変化させて作製された複数のホログラム４０についても、記録領域４５と周囲領域１４６とのコントラストを調査した。その結果、図９及び図１０の結果からも予想されるように、ホログラム感光材料４２への露光光Ｌ３１の露光量ｙの変化に応じたホログラム４０における記録領域４５と周囲領域４６とのコントラストｑの変化は、調査用ホログラム感光材料１４２への調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘの変化に応じた調査用ホログラム１４０における調査用記録領域１４５と調査用周囲領域１４６とのコントラストｐの変化と、ホログラム感光材料４２への露光光Ｌ３１の露光量ｙの変化に応じた第２ホログラム１０における記録領域１５と周囲領域１６とのコントラストｑの変化と、の両方に強い相関を示していた。
【００７５】
ところで、ホログラム感光材料４２に照射する露光光Ｌ３１の露光量を増大させると、ホログラム感光材料４２の感光性が低下するため、結果として、ホログラム４０から複製される第２ホログラム１０を照明した場合の、第２干渉縞１１が記録されている第２記録領域１５における輝度が低下していく。図１１のグラフに、ホログラム感光材料４２に照射する露光光Ｌ３１の露光量ｙと、ホログラム４０を照明する場合の記録領域４５における最大輝度ｎと、の関係を示す。図１１のグラフにおいて、縦軸に、露光光Ｌ３１の露光量ｙを０（ｍＪ／ｃｍ２）とした際の、第２ホログラム１０を照明する場合の第２記録領域１５における最大輝度ｎ０に対する、各露光量ｙに設定されて作製された第２ホログラム１０を照明する場合の第２記録領域１５における最大輝度ｎの比（ｎ／ｎ０）を示す。比較のために、図１２のグラフに、調査用ホログラム感光材料１４２に照射する調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘと、調査用ホログラム１４０を照明する場合の調査用記録領域１４５における最大輝度ｍと、の関係を示す。図１２のグラフにおいて、縦軸に、調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘを０（ｍＪ／ｃｍ２）とした際の、調査用ホログラム１４０を照明する場合の調査用記録領域１４５における最大輝度ｍ０に対する、各調査用露光量ｘに設定されて作製された調査用ホログラム１４０を照明する場合の第２記録領域１５における最大輝度ｍの比（ｍ／ｍ０）を示す。
【００７６】
図１１及び図１２のグラフから理解されるように、露光光Ｌ３１、Ｌ１３１の調査用露光量ｘ、ｙが増加するに従って、最大輝度ｍ、ｎが減少していく。
【００７７】
また、図１１及び図１２のグラフから理解されるように、各第２ホログラム１０を照明した場合の第２記録領域１５における最大輝度比（ｎ／ｎ０）は、各調査用ホログラム１４０を照明した場合の調査用記録領域１４５における最大輝度比（ｍ／ｍ０）に非常に強い相関を示している。具体的には、露光量ｙに応じた最大輝度比（ｎ／ｎ０）の変化と、調査用露光量ｘに応じた最大輝度比（ｍ／ｍ０）の変化とが同様の傾向を示すだけでなく、任意の露光量ｙにおける最大輝度比（ｎ／ｎ０）の値が、当該露光量ｙと同一の調査用露光量ｘにおける最大輝度比（ｍ／ｍ０）の値と略同一の値となった。
【００７８】
このような知見によれば、各調査用ホログラム１４０を照明した場合の、調査用干渉縞１４１が記録されている調査用記録領域１４５における最大輝度を調査し、当該調査結果に基づいて露光光Ｌ３１の露光量ｙを決定すれば、第２ホログラム１０を照明した場合の第２記録領域１５における最大輝度ｎを所望の値に調整することができる。
【００７９】
すなわち、第２記録領域１５における最大輝度ｎを所望の値に調整するために必要とされる、ホログラム感光材料４２に照射する露光光Ｌ３１の露光量ｙは、調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘと調査用記録領域１４５における最大輝度ｍとの調査結果に基づいて、適切に選定することができる。一例として、最大輝度比（ｎ／ｎ０）と露光光Ｌ３１の露光量ｙとの関係と、最大輝度比（ｍ／ｍ０）と調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘとの関係とが、一致しているとみなせる場合には、最大輝度比（ｎ／ｎ０）の所望の値と等しい最大輝度比（ｍ／ｍ０）の値における、調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘの値を抽出し、抽出された調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘの値を、露光光Ｌ３１の露光量ｙの値として決定することができる。
【００８０】
なお、以上では、調査用ホログラム感光材料１４２への調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘの変化に応じた調査用ホログラム１４０における最大輝度比（ｍ／ｍ０）の変化が、ホログラム感光材料４２への露光光Ｌ３１の露光量ｙの変化に応じた第２ホログラム１０における最大輝度比（ｎ／ｎ０）の変化と強い相関を示すことを説明した。ただし、本件発明者は、第２ホログラム１０及び調査用ホログラム１４０の最大輝度ｎ，ｍだけでなく、これらの第２ホログラム１０及び調査用ホログラム１４０の最大輝度ｎ，ｍと同様にして、各ホログラム感光材料４２を照明した場合の最大輝度も調査した。その結果、図１１及び図１２の結果からも予想されるように、ホログラム感光材料４２への露光光Ｌ３１の露光量ｙの変化に応じたホログラム４０における最大輝度比の変化が、調査用ホログラム感光材料１４２への調査用露光光Ｌ１３１の調査用露光量ｘの変化に応じた調査用ホログラム１４０における最大輝度比（ｍ／ｍ０）と、ホログラム感光材料４２への露光光Ｌ３１の露光量ｙの変化に応じた第２ホログラム１０における最大輝度比（ｎ／ｎ０）の変化と、の両方に強い相関を示していた。
【００８１】
以上のように、本実施の形態によれば、各調査用ホログラム感光材料１４２に露光される所定の調査用露光量ｘをそれぞれ変化させて、各調査用ホログラム感光材料１４２の感光性を種々のレベルにそれぞれ調整し、各調査用ホログラム感光材料から作製される調査用ホログラム１４０を照明した場合の、調査用干渉縞１４１が記録されている調査用記録領域１４５と、当該調査用記録領域１４５の周囲となる調査用周囲領域１４６と、のコントラストｐを調査している。そして、調査用ホログラム感光材料１４２を露光する所定の調査用露光量ｘ及び調査用ホログラム１４０を照明した場合の調査用記録領域１４５と調査用周囲領域１４６とのコントラストｐの関係と、ホログラム感光材料４２を露光する所定の露光量ｙ及びホログラム４０から複製される第２ホログラム１０を照明した場合の記録領域４５と周囲領域４６とのコントラストｑの関係とが、相関を有することを利用して、各調査用ホログラム１４０を照明した場合の調査用記録領域１４５と調査用周囲領域１４６とのコントラストｐの調査結果に基づいて所定の露光量に決定された露光光Ｌ３１をホログラム感光材料４２に照射している。これにより、ホログラム感光材料４２の感光性を適切に調整することができ、ホログラム感光材料４２から形成されるホログラム４０、並びに、当該ホログラム４０から複製される第２ホログラム１０を照明した場合の記録領域４５，１５と第２周囲領域４６，１６とのコントラストを所望の値に調整することができる。このため、ホログラム４０から複製される第２ホログラム１０から再生される被写体像１９と被写体像１９の背景とのコントラストを十分な高さに調整して被写体像１９を明瞭に観察することができる。
【００８２】
また、被写体像１９及び被写体３９としては、種々の形態が採用され、その形態によっては、第２ホログラム１０を照明した場合の、被写体像１９を再生する第２干渉縞１１が記録された第２記録領域１５における輝度を精度良く計測することが困難な場合も想定され得る。この結果、前記第２記録領域１５における輝度に基づいて、第２ホログラム１０を照明した場合の第２記録領域１５と第２周囲領域１６とのコントラストｑを評価することが困難な場合もある。しかしながら、本実施の形態によれば、各調査用ホログラム１４０を照明した場合の、調査用被写体像を再生する調査用干渉縞１４１が記録されている調査用記録領域１４５と、当該調査用記録領域１４５の周囲となる調査用周囲領域１４６と、のコントラストｐの調査結果に基づいて、ホログラム感光材料４２に照射される露光光Ｌ３１の露光量ｙを決定している。すなわち、輝度の計測を精度良く実施することが可能となる物体を被写体３９として選択することにより、第２ホログラム１０の第２記録領域１５における輝度を計測することが困難な場合であっても、第２ホログラム１０を照明した場合の第２記録領域１５と第２周囲領域１６とのコントラストｑを所望の値に調整することができる。
【００８３】
とりわけ、調査用被写体１３９が、等方拡散能を有した散乱板等の拡散物体からなる場合には、各調査用ホログラム１４０を照明した際の、調査用干渉縞１４１が記録されている調査用記録領域１４５の輝度が、当該調査用記録領域１４５内において均一になるため、当該調査用記録領域１４５の輝度を精度良く計測することができる。この結果、各調査用ホログラム１４０を照明した場合の調査用記録領域１４５と調査用周囲領域１４６とのコントラストｐを精度よく調査することができる。
【００８４】
また、調査用ホログラム感光材料１４２の感光性を調整する工程において、調査用露光光Ｌ１３１が、散乱光として、調査用ホログラム感光材料１４２に照射される場合には、当該調査用ホログラム感光材料１４２の調査用露光範囲１４７の全域を均一な照度で露光し、調査用露光範囲１４７の全域で均一に不感化処理を行うことができる。結果としてその後の露光工程において、調査用ホログラム感光材料１４２の調査用記録領域１４５内に、調査用干渉縞１４１をムラなく記録することができると共に、調査用ホログラム感光材料１４２の調査用周囲領域１４６内に、調査用ホログラム原版１３０を構成する銀塩乳剤の表面からの散乱光と調査用参照光Ｌ１２ｒとの干渉により生じる干渉縞をムラなく記録することができる。この結果、各調査用ホログラム１４０を照明した場合の調査用記録領域１４５と調査用周囲領域１４６とのコントラストｐを更に精度よく調査することができる。
【００８５】
また、調査用ホログラム感光材料１４２の感光性を調整する工程において、露光光Ｌ３１が、散乱光として、ホログラム感光材料４２に照射される場合には、当該ホログラム感光材料４２の露光範囲４７の全域を均一な照度で露光し、露光範囲４７の全域で均一に不感化処理を行うことができる。このため、ホログラム感光材料４２の記録領域４５内に、干渉縞４１をムラなく記録することができると共に、ホログラム感光材料４２の周囲領域４６内に、ホログラム原版３０を構成する銀塩乳剤の表面からの散乱光と参照光Ｌ２ｒとの干渉により生じる干渉縞をムラなく記録することができる。この結果、ホログラム４０から複製される第２ホログラム１０の第２記録領域１５に入射する第１再生照明光Ｌ１ａによって被写体像１９がムラなく再生されると共に、第２記録領域１５の周囲となる第２周囲領域１６に入射する第１再生照明光Ｌ１ａによって被写体像１９の背景が一様な明るさで視認されるようになる。
【００８６】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。
【００８７】
上述した実施の形態において、各参照光及び各物体照明光の波長並びに各参照光及び各物体照明光の入射方向は一例に過ぎず、本実施の形態と同様な作用効果を奏する限り、各参照光及び各物体照明光の波長並びに各参照光及び各物体照明光の入射方向を適宜変更してもよい。
【００８８】
更に、上述した実施の形態において、第１再生光Ｌ５ｏによって再生される被写体像１９が第２ホログラム１０の近傍に再生される例を示したが、これに限られない。例えば、第１再生光Ｌ５ｏによって再生される被写体像１９が、第２ホログラム１０の表面から離間した位置に再生されてもよい。
【００８９】
更に、上述した実施の形態において、干渉縞４１や第２干渉縞１１等が反射型の体積型ホログラムとして機能する例を示したが、干渉縞４１や第２干渉縞１１等の少なくとも一以上が透過型の体積型ホログラムとして機能するようにしてもよい。
【００９０】
上述した実施の形態において、ホログラム４０から第２ホログラム１０を複製する例を示したが、このような例に限られない。例えば、ホログラム原版３０からホログラム４０と同一の第２ホログラム１０が複製されてもよい。この場合、ホログラムから再生される被写体像の位置を調整するべく、物体光、参照光及び再生照明光のホログラム感光材料に入射する向きを適宜変更してもよい。
【００９１】
上述した実施の形態において、第２ホログラム１０に被写体像を再生する複数の干渉縞が記録されてもよい。一例として、上述したホログラムを作製する工程において、参照光Ｌ２ｒ及び物体光Ｌ２ｏと波長が異なる第３参照光とホログラム原版からの再生光からなる第３物体光とで感光性を調整されたホログラム感光材料４２を露光し、当該ホログラム感光材料４２に第３干渉縞も記録してホログラムを作製する。そして、このホログラムから複製ホログラムを複製してもよい。このような形態によれば、ホログラム感光材料４２を露光する、干渉縞４１を形成するための光と第３干渉縞を形成するための光とは、互いに干渉することはない。このため、干渉縞４１を形成するための参照光Ｌ２ｒ及び物体光Ｌ２ｏのいずれかと、第３干渉縞を形成するための第３参照光及び第３物体光のいずれかとが、干渉してなる不要な干渉縞がホログラム感光材料４２に記録されることはない。これにより、ホログラムから複製される第２ホログラムに不要な干渉縞が記録されることが防止されると共に、ホログラムから複製される第２ホログラムに記録される２つの干渉縞によって２つの被写体像を再生することができる。
【００９２】
あるいは、他の例として、上述したホログラムを作製する工程において、参照光Ｌ２ｒ及び物体光Ｌ２ｏと波長が同一で光源が異なる第４参照光とホログラム原版からの再生光からなる第４物体光とで感光性を調整されたホログラム感光材料４２を露光し、当該ホログラム感光材料４２に第４干渉縞をも記録してホログラムを作製する。そして、このホログラムから複製ホログラムを複製してもよい。このような形態によれば、ホログラム感光材料４２を露光する干渉縞４１を形成するための光と第４干渉縞を形成するための光とは、互いに干渉することはない。このため、干渉縞４１を形成するための参照光Ｌ２ｒ及び物体光Ｌ２ｏのいずれかと、第４干渉縞を形成するための第４参照光及び第４物体光のいずれかとが、干渉してなる不要な干渉縞がホログラム感光材料４２に記録されることはない。これにより、ホログラムから複製される第２ホログラムに不要な干渉縞が記録されることが防止されると共に、ホログラムから複製される第２ホログラムに記録される２つの干渉縞によって２つの被写体像を再生することができる。
【００９３】
なお、以上において上述した実施の形態に対する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】
【００９４】
２    遮光層
１０  ホログラム
１１  干渉縞
１２  ホログラム感光材料
１５  記録領域
１６  周囲領域
１９  被写体像
３０  ホログラム原版
３１  第１干渉縞
３２  ホログラム原版感光材料
３８  被写体像
３９  被写体
４０  ホログラム
４１  干渉縞
４２  ホログラム感光材料
４５  記録領域
４６  周囲領域
４７  露光範囲
４９  被写体像
５０  第２ホログラム
５１  第２干渉縞
５２  第２ホログラム感光材料
５５  記録領域
５６  周囲領域
１３０  調査用ホログラム原版
１３１  調査用第１干渉縞
１３２  調査用ホログラム原版感光材料
１３９  調査用被写体
１４０  調査用ホログラム
１４１  調査用干渉縞
１４２  調査用ホログラム感光材料
１４５  調査用記録領域
１４６  調査用周囲領域
１４７  調査用露光範囲
【図１】
2014092559.tif 000003
【図２】
2014092559.tif 000004
【図３】
2014092559.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014092559.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014092559.tif 000009
【図８】
2014092559.tif 000010
【図９】
2014092559.tif 000011
【図１０】
2014092559.tif 000012
【図１１】
2014092559.tif 000013
【図１２】
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