(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から放射される光をホログラム形成用の乾板の上面側と下面側とから照射し，これらを共にＰ偏光（電界方向が入射面に平行）又は共にＳ偏光（電界方向が入射面に垂直）させて物体光及び参照光として，上記乾板に対して異なる２方向から入射させて干渉縞を形成する，２光束法によるホログラムの製造方法であって，
上記乾板とその上下の外気との間の界面には，それぞれλ／４波長板を設け，また，上記光源から放射される光は円偏光した光であり，該円偏光した光を上記２つのλ／４波長板に入射させ透過させることにより，上記Ｐ偏光又はＳ偏光した物体光及び参照光に変換して上記乾板に入射させることを特徴とするホログラムの製造方法。
【請求項２】
光源から放射される光をホログラム形成用の乾板の上面側から照射し，これをＰ偏光（電界方向が入射面に平行）又はＳ偏光（電界方向が入射面に垂直）させて参照光とすると共にその一部を物体光とし，該参照光と物体光とを上記乾板に対して異なる２方向から入射させて干渉縞を形成する，１光束法によるホログラムの製造方法であって，
上記乾板とその上側の外気との間の界面には，λ／４波長板を設け，
上記乾板とその下側の外気との間の界面には，反射膜を有する光学素子を設け，
また，上記光源から放射される光は円偏光した光であり，該円偏光した光を上記λ／４波長板に入射させ透過させることにより，上記Ｐ偏光又はＳ偏光した参照光に変換して乾板に入射させ，また，上記参照光の一部は，上記乾板を透過させ，上記光学素子の反射膜において反射させることにより，物体光として上記乾板に再入射させることを特徴とするホログラムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，ノイズ光によって形成される。ゴーストホログラムを抑制するホログラムの製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
ホログラム形成用の乾板に，物体光と参照光とを照射してホログラムを形成する際，正規の光路外から物体光や参照光が進入し，ゴーストホログラムを形成することがある。このようなゴーストホログラムを生ずる大きな要因として，屈折率が異なる外気との界面における物体光又は参照光の表面反射光がある。
【０００３】
例えば，図４に示すように，複製用乾板９１を屈折率調整液９２を介してマスタホログラム９３に接触させ，乾板９１の表面から参照光３１を入射し，その透過光３１１をマスタホログラム９３で回折，反射させ，これを物体光３２として乾板９１に干渉縞を形成する方法がある（マスタホログラムを用いた１光束法）。
【０００４】
この場合，例えば上記透過光３１１がマスタホログラム９３を透過して界面９３１で再反射し，この表面反射光（図示せず）が参照光３１との間に図５に示すようなリング状の干渉縞９９を形成し，これがゴーストホログラムとなる。
あるいは，乾板９１を透過した物体光３２が外気との界面９１１で再反射し，この表面反射光（図示せず）が正規の物体光３２との間に干渉縞を形成する。
図４のマスタホログラム９３に替えて反射形の光学素子を用いた場合についても同様である。
【０００５】
また，乾板の上下両面から物体光及び参照光を入射する２光束法においても，同様に界面での表面反射光がゴーストホログラムを形成する。
そして，このようなゴーストを有するホログラムをマスタホログラムとして，ホログラムを複製すれば，複製されたホログラムには同様のゴーストホログラムが形成される。
【０００６】
このような，表面反射光によるゴーストの発生を抑制するため幾つかの提案がなされている。
例えば，図７に示すように，表面反射光を抑制するために界面に無反射コートガラス９５を配置する第１の方法が提案されている（特開平４−１９８９８１号公報参照）。
【０００７】
即ち，乾板９１の両側に屈折率調整液９２を介して配置された光学ガラス９４の表面に無反射コートガラス９５を配置し，物体光３２及び参照光３１の表面反射光３２２，３１２を抑制する。
また，図６，図８に示すように，参照光３１又は物体光３２の表面反射光３１２，３２２が乾板９１に再入射しないようにするため，光路変更用のプリズム９６１，９６２を配置する第２の方法が提案されている（特開平４−１９８９８０号公報参照）。
【０００８】
【解決しようとする課題】
しかしながら，表面反射光を抑制するための上記第１，第２の方法には次のような問題点がある。
無反射コートガラスを設ける第１の方法（図７）では，無反射コートガラスに対する入射角θが大きくなると反射率が増大し，充分な効果が得られなくなるという問題がある。
【０００９】
また，プリズム９６１，９６２を用いて表面反射光３１２，３２２が乾板９１に再入射しないようにする第２の方法（図６，図８）では，プリズム９６の頂角α，βがかなり大きめになるためホログラムの製造スペースが大きくなるという問題がある。
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みて，界面の表面反射光によるゴーストホログラムの発生を抑制することができ，かつ製造スペースの大幅な増加を招くようなことのない，ホログラムの製造方法を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題の解決手段】
本願の第１発明は，光源から放射される光をホログラム形成用の乾板の上面側と下面側とから照射し，これらを共にＰ偏光（電界方向が入射面に平行）又は共にＳ偏光（電界方向が入射面に垂直）させて物体光及び参照光として，上記乾板に対して異なる２方向から入射させて干渉縞を形成する，２光束法によるホログラムの製造方法であって，
上記乾板とその上下の外気との間の界面には，それぞれλ／４波長板を設け，また，上記光源から放射される光は円偏光した光であり，該円偏光した光を上記２つのλ／４波長板に入射させ透過させることにより，上記Ｐ偏光又はＳ偏光した物体光及び参照光に変換して上記乾板に入射させることを特徴とするホログラムの製造方法にある（請求項１）。
【００１１】
第１発明において最も注目すべきことは，乾板に干渉縞を形成する２つの光束は，共にＰ偏光した光又は共にＳ偏光した光であり，該Ｐ偏光（又はＳ偏光）した光は，界面に設けたλ／４波長板を円偏光した光を透過させることにより得られるものであることである。上記において「界面」とは，乾板を含む屈折率のほぼ等しい光学物質（乾板，屈折率調整液，コート材など）と屈折率の異なる外気との境界面を言う（以下同じ）。
【００１２】
上述のごとく，２光束法による場合には，乾板の上下の両界面にλ／４波長板を配置し，該λ／４波長板に円偏光した光を入射してＰ偏光した光（又はＳ偏光した光）に変換し，物体光及び参照光を得る。
【００１３】
次に，本願の第２発明は，光源から放射される光をホログラム形成用の乾板の上面側から照射し，これをＰ偏光（電界方向が入射面に平行）又はＳ偏光（電界方向が入射面に垂直）させて参照光とすると共にその一部を物体光とし，該参照光と物体光とを上記乾板に対して異なる２方向から入射させて干渉縞を形成する，１光束法によるホログラムの製造方法であって，
上記乾板とその上側の外気との間の界面には，λ／４波長板を設け，
上記乾板とその下側の外気との間の界面には，反射膜を有する光学素子を設け，
また，上記光源から放射される光は円偏光した光であり，該円偏光した光を上記λ／４波長板に入射させ透過させることにより，上記Ｐ偏光又はＳ偏光した参照光に変換して乾板に入射させ，また，上記参照光の一部は，上記乾板を透過させ，上記光学素子の反射膜において反射させることにより，物体光として上記乾板に再入射させることを特徴とするホログラムの製造方法にある（請求項２）。
【００１４】
上述のごとく，１光束法によりホログラムを製造する場合には，参照光はλ／４波長板を経て円偏光からＰ偏光（又はＳ偏光）に変換された直線偏光であり，物体光は乾板を透過した上記参照光を光学素子により反射させたＰ偏光（又はＳ偏光）である。
【００１５】
【作用及び効果】
第１発明及び第２発明の作用効果について述べる。
第１発明及び第２発明では，干渉縞を形成する光束（物体光及び参照光）は共にＰ偏光した光（又はＳ偏光した光）であり，外気との界面にはλ／４波長板が形成されている。そして，光源から放射され上記界面から入射する光は円偏光であり，界面のλ／４波長板を通過することにより直線偏光（Ｐ偏光又はＳ偏光）に変化し，これが参照光及び物体光となる。
【００１６】
一方，上記物体光又は参照光が屈折率に差のある界面で反射し，この反射光が乾板に再入すれば，通常はノイズ光として乾板にゴーストを形成する。ところが，本発明においては，界面にλ／４波長板を形成してあるから，界面で反射する上記表面反射光はλ／４波長板を往復する（入射と反射で一往復する）。
【００１７】
そしてλ／４波長板を往復することによりＰ偏光（又はＳ偏光）は，Ｓ偏光（又はＰ偏光）に変化する（Ｐ偏光→円偏光→Ｓ偏光）。従って，上記表面反射光は，正規の物体光及び参照光と電界方向が直交するＳ偏光（又はＰ偏光）となる。
その結果，物体光及び参照光と表面反射光との間には干渉縞が形成されない。
【００１８】
即ち，本発明のホログラムの製造方法によれば，表面反射光によるゴーストホログラムは形成されない。
そして，λ／４波長板の特性を入射角度に合わせたものにすれば，無反射コートガラスを設ける従来の第１の方法のように，表面反射光の入射角度には依存せず，安定したゴースト抑制効果を得ることができる。
【００１９】
また，薄いλ／４波長板を界面に形成することによるスペースの増大は皆無に近い（従来の第２の方法のようにスペースを増加させない）。
上記のように，第１発明又は第２発明によれば，界面における表面反射光によるゴーストホログラムの発生を抑制することができ，製造スペースの増加を全くもたらさないホログラムの製造方法を提供することができる。
【００２０】
【実施例】
（実施例１）
第１発明の実施例にかかるホログラムの製造方法について，図１を用いて説明する。図１において，光線に○印を付したものは円偏光，・を付したものはＳ偏光，直角方向に短線を付したものはＰ偏光を示す。
本例は，図１に示すように，共にＳ偏光した２つの光束（参照光３１及び物体光３２）を，ホログラム形成用の乾板８１の上下２方向から照射し，干渉縞を形成するホログラムの製造方法である。
図示しない光源から放射される参照光３１０及び物体光３２０は，共に円偏光した光であり，両光３１０，３２０は，上下の界面８１１，８１２に設けたλ／４波長板１１１，１１２を経てＳ偏光した参照光３１及び物体光３２に変換され乾板８１に入射する。
【００２１】
乾板８１とλ／４波長板１１１，１１２との間には屈折率調整液１２１，１２２が配置されており，上記三者８１，１１１，１１２，１２１，１２２は，屈折率がほぼ等しく，三者の境界では殆ど反射が生じないようになっている。
一方，外気とλ／４波長板１１１，１１２とは屈折率が相違するから，界面８１１，８１２においては反射が生じ易い。
【００２２】
光源から放射された参照光３１０及び物体光３２０は，円偏光した光であり，λ／４波長板１１１，１１２を通過することによってＳ偏光した光となるように，上記円偏光における２つの電界成分の位相差が規定されている。
λ／４波長板１１１，１１２を通過した光３１，３２は，乾板８１を透過し，やがて反射側のλ／４波長板１１２，１１１に達する。そして，その一部は，界面８１２，８１１で反射されて表面反射光３３１，３３２となる。
【００２３】
上記表面反射光３３１，３３２は，λ／４波長板１１２，１１１を往復し，その間にＰ偏光に変換される（Ｓ偏光→円偏光→Ｐ偏光）。
即ち，表面反射光３３１，３３２はＰ偏光した光であり，Ｓ偏光した参照光３１及び物体光３２との間には干渉縞を形成しない。
【００２４】
それ故，本例のホログラムの製造方法によれば，最大のノイズ源である表面反射光３３１，３３２によるゴーストホログラムは形成されない。
また，λ／４波長板１１１，１１２は薄膜であるから，本例の製造方法によって製造スペースは増加しない。
上記のように，本例によれば，界面８１１，８１２の表面反射光３３１，３３２によるゴーストホログラムの発生を抑制することができ，大きな製造スペースを占有することのないホログラムの製造方法を提供することができる。
【００２５】
（実施例２）
本例は，図２に示すように１光束法による第２発明の実施例である。
本例は，車両のヘッドアップディスプレイなどに用いられる凹面鏡の特性を有するホログラムを製造する例である。
図２に示すように，乾板８１の片側には，屈折率調整液１２１を介してλ／４波長板１１１を配置し，他の側面には，屈折率調整液１２２を介して複製用の光学素子（凹面鏡）１３を配置してある。
【００２６】
光源から放射された参照光３１０は，λ／４波長板１１１を通過することによりＳ偏光に変換されるよう円偏光した光である。
λ／４波長板１１１を通過した光は参照光３１として乾板８１を透過し，光学素子１３の界面１３１に設けた反射膜で反射される。そして，この反射光が物体光３２として上記参照光３１との間で乾板８１に干渉縞を形成する。
【００２７】
そして，乾板８１を透過した物体光３２は，界面８１１に達し，その一部は界面８１１で反射し表面反射光３３２となる。
そして，乾板８１に再入射する上記表面反射光３３２は，λ／４波長板１１１を往復するからその間に偏光されＳ偏光からＰ偏光に変化する（Ｓ偏光→円偏光→Ｐ偏光）。
【００２８】
しかしながら，物体光３２は，Ｓ偏光した光であるから物体光３２と表面反射光３３２との間では干渉縞を形成することがない。
それ故，表面反射光３３２が存在するにも拘わらずゴーストホログラムは形成されない。
【００２９】
上記の製造方法により製造されたホログラムは，光学素子１３の凹面鏡が複製されている。従って，上記ホログラムは凹面鏡と同様に像を拡大する作用を有している。
なお，光学素子１３は凹面鏡に限らず，凸面鏡や平面鏡又はマスタホログラムでもよい。
そして，上記ホログラムは，車両のヘッドアップディスプレイなどに用いることができる。
【００３０】
ヘッドアップディスプレイ４０は，図３に示すように，表示器４１から放射された放射光３８を像拡大作用（凹面鏡特性）を有するホログラム４２で反射させる。そして，この再生光３９をウインドシールド４３で再反射させ，表示像４５を観者４４に視認させるものである。上記ウインドシールド４３の表面には，反射膜などが蒸着されている。
観者４４は，反射された上記再生光３９を視認し，ウインドシールド４３の前方に虚像としての表示像４５を視認する。
その他については，実施例１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のホログラムの製造方法のシステム構成図（２光束法）。
【図２】実施例２のホログラムの製造方法のシステム構成図（１光束法）。
【図３】実施例２のホログラムの製造方法により得られたホログラムを用いたヘッドアップディスプレイ。
【図４】従来のホログラムの製造方法の説明図。
【図５】図４の方法により製造されたゴーストホログラムの例。
【図６】従来の改良されたホログラムの製造方法（第２方法）。
【図７】従来の改良されたホログラムの製造方法（第１方法）。
【図８】従来の改良されたホログラムの製造方法（他の第２方法）。
【符号の説明】
１１１，１１２．．．λ／４波長板，
８１．．．乾板，
【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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【図８】
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