(57)【要約】【課題】  簡単な工程で労力や時間を削減すると共に、効率よく安定した透過型エッジリットホログラムの製造方法を提供する。【解決手段】  一方側から順に、反射型エッジリットホログラム原版１’、ホログラム感材２、及び少なくとも反射型エッジリットホログラム原版１’の記録波長周辺の波長の光を吸収する光吸収層Ａを配置し、反射型エッジリットホログラム原版１’側から、ホログラム感材２へレーザー光を入射し、反射型エッジリットホログラム原版１’を透過した物体光１１と、反射型エッジリットホログラム原版１’により回折され反射型エッジリットホログラム原版１’のレーザー光の入射面で全反射しホログラム感材２へ入射した参照光１２が干渉し、ホログラム感材２内に干渉縞を形成することを特徴とする。【選択図】図６
2011215615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方側から順に、反射型エッジリットホログラム原版、ホログラム感材、及び少なくとも前記反射型エッジリットホログラム原版の記録波長の光を吸収する光吸収層を配置し、
前記反射型エッジリットホログラム原版側から、前記ホログラム感材へレーザー光を入射し、
前記反射型エッジリットホログラム原版を透過した物体光と、前記反射型エッジリットホログラム原版により回折され前記反射型エッジリットホログラム原版の前記レーザー光の入射面で全反射し前記ホログラム感材へ入射した参照光が干渉し、前記ホログラム感材内に干渉縞を形成する
ことを特徴とする透過型エッジリットホログラム製造方法。
【請求項２】
前記反射型エッジリットホログラム原版は、少なくとも、
第１の波長に対応した第１反射型エッジリットホログラム原版と、
第２の波長に対応した第２反射型エッジリットホログラム原版と、
を積層して形成する
ことを特徴とする請求項１に記載の透過型エッジリットホログラム製造方法。
【請求項３】
前記反射型エッジリットホログラム原版に対して前記ホログラム感材とは反対側に前記レーザー光を透過し、前記反射型エッジリットホログラム原版の回折光を反射する光学素子を有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の透過型エッジリットホログラム製造方法。
【請求項４】
前記光学素子は、反射型ホログラムである
ことを特徴とする請求項３に記載の透過型エッジリットホログラム製造方法。
【請求項５】
前記光学素子は、誘電体多層膜ミラーである
ことを特徴とする請求項３に記載の透過型エッジリット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、全反射を利用して製造できるエッジリットホログラムに関し、特に、エッジリットホログラム原版からエッジリットホログラムを製造する透過型エッジリットホログラムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、導光板やプリズム内の全反射を利用したエッジリットホログラムが知られている（非特許文献１）。このようなエッジリットホログラムとして、透過型エッジリットホログラムを製造する方法が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３７５８７号公報
【特許文献２】特開平６−３０１３２２号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】久保田敏弘，「ホログラフィ入門」，（１９９５．１１）朝倉書店，ｐ７４，ｐ７５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、透過型ホログラムの製造は、図１８に示すように、透過型ホログラム原版１０１及びホログラム記録材料１０２を積層し、透過型ホログラム原版１０１側より一方向からレーザー光１１１を照射し、透過型ホログラム原版１０１を透過した０次光１１２と透過型ホログラム原版１０１により回折された１次光１１３をホログラム記録材料１０２内で干渉させることによって行われる。
【０００６】
しかしながら、実際には、レーザー光１１１を照射した透過型ホログラム原版１０１は、−１次回折光及び２次回折光等の出にくい反射型ホログラムと比較して、１次光１１３のみではなく、２次光１１４又は−１次光１１５等の余分な光を回折しやすく、この余分な回折光もホログラム記録材料１０２内で干渉してしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な工程で労力や時間を削減すると共に、効率よく安定した透過型エッジリットホログラムの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の透過型エッジリットホログラム製造方法は、一方側から順に、反射型エッジリットホログラム原版、ホログラム感材、及び少なくとも前記エッジリットホログラム原版の記録波長周辺の波長の光を吸収する光吸収層を配置し、前記反射型エッジリットホログラム原版側から、前記ホログラム感材へレーザー光を入射し、前記反射型エッジリットホログラム原版を透過した物体光と、前記反射型エッジリットホログラム原版により回折され前記反射型エッジリットホログラム原版のレーザー光の入射面で全反射し前記ホログラム感材へ入射した参照光が干渉し、前記ホログラム感材内に干渉縞を形成することを特徴とする。
【０００９】
また、前記反射型エッジリットホログラム原版は、少なくとも、第１の波長に対応した第１反射型エッジリットホログラム原版と、第２の波長に対応した第２反射型エッジリットホログラム原版と、を積層して形成することを特徴とする。
【００１０】
また、前記反射型エッジリットホログラム原版に対して前記ホログラム感材とは反対側に前記レーザー光を透過し、前記反射型エッジリットホログラム原版の回折光を反射する光学素子を有することを特徴とする。
【００１１】
また、前記光学素子は、反射型ホログラムであることを特徴とする。
【００１２】
また、前記光学素子は、誘電体多層膜ミラーであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡単な工程で労力や時間を削減すると共に、効率よく安定した透過型エッジリットホログラムの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】反射型エッジリットホログラム原版を製造するための工程を示す図である。
【図２】ガラスブロックを用いて反射型エッジリットホログラム原版を再生した状態を示す図である。
【図３】ガラスブロックを用いて反射型エッジリットホログラム原版を再生した状態を示す図である。
【図４】ガラスブロックを用いて反射型エッジリットホログラム原版を再生した状態を示す図である。
【図５】ガラスブロックを用いて反射型エッジリットホログラム原版を再生した状態を示す図である。
【図６】ガラスブロックを用いず反射型エッジリットホログラム原版を再生した状態を示す図である。
【図７】ガラスブロックを用いず反射型エッジリットホログラム原版を再生した状態を示す図である。
【図８】ガラスブロックを用いず反射型エッジリットホログラム原版を再生した状態を示す図である。
【図９】ガラスブロックを用いず反射型エッジリットホログラム原版を再生した状態を示す図である。
【図１０】透過型エッジリットホログラムを製造するための工程を示す図である。
【図１１】透過型エッジリットホログラムを再生した状態を示す図である。
【図１２】透過型エッジリットホログラムを製造するための工程を示す図である。
【図１３】透過型エッジリットホログラムを再生した状態を示す図である。
【図１４】反射型エッジリットホログラム原版として、異なる波長に対応した各要素原版を積層したものを示す図である。
【図１５】図１０の実施形態を応用した実施形態を示す図である。
【図１６】図１５で用いる反射型ホログラムの製造方法を示す図である。
【図１７】ガラスブロックを用いて、図１５で用いた反射型ホログラム３’を再生した状態を示す図である。
【図１８】一般の透過型ホログラムの製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照にして本発明に係る透過型エッジリットホログラムの製造方法について説明する。
【００１６】
まず、一段階目の反射型エッジリットホログラム原版を製造する方法を説明する。図１は反射型エッジリットホログラム原版を製造するための工程を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、第１ホログラム記録用感光材料１の一方側に第１ガラスブロックＧ１を配置し、他方側に第２ガラスブロックＧ２を配置する。第１ガラスブロックＧ１及び第２ガラスブロックＧ２は、直方体又は立方体が好ましい。
【００１８】
本実施形態では、第１ガラスブロックＧ１の第１ホログラム記録用感光材料１側の面を第１面Ｇ１ａとし、図１を紙面から見て時計回りに第２面Ｇ１ｂ、第３面Ｇ１ｃ、及び第４面Ｇ１ｄとする。また、第２ガラスブロックＧ２の第１ホログラム記録用感光材料１側の面を第１面Ｇ２ａとし、図１を紙面から見て時計回りに第２面Ｇ２ｂ、第３面Ｇ２ｃ、及び第４面Ｇ２ｄとする。また、第１ホログラム記録用感光材料１の第１ガラスブロックＧ１側を第１面１ａとし、図１を紙面から見て時計回りに第２面１ｂ、第３面１ｃ、及び第４面１ｄとする。したがって、第１ホログラム記録用感光材料１の第２ガラスブロックＧ２側は第３面１ｃとなる。
【００１９】
本実施形態では、第１ホログラム記録用感光材料１は、第１面１ａ側に第１ガラスブロックＧ１を、第２面１ｂ側に第２ガラスブロックＧ２を積層し、第１ガラスブロックＧ１の第１面Ｇ１ａと第２ガラスブロックＧ２の第１面Ｇ２ａとにより挟持された状態とする。第１ガラスブロックＧ１の屈折率と第２ガラスブロックＧ２の屈折率は、近い値であればあるほど好ましく、同一であればさらに好ましい。
【００２０】
第１ホログラム記録用感光材料１の第１面１ａと第１ガラスブロックＧ１の第１面Ｇ１ａの界面は、インデックスマッチング液を用いて屈折率変化が少なくなるように構成されている。また、第１ホログラム記録用感光材料１の第２面１ｂと第２ガラスブロックＧ２の第１面Ｇ２ａの界面も、同様に、インデックスマッチング液を用いて屈折率変化が少なくなるように構成されている。
【００２１】
この状態で、平行光又は略平行光からなる第１物体光１１及び第１物体光１１と可干渉な同一光源からの同一波長の平行光又は略平行光からなる第１参照光１２を第１ホログラム記録用感光材料１に入射させる。
【００２２】
第１物体光１１は、第３面Ｇ１ｃから第１ガラスブロックＧ１に入射し第１面Ｇ１ａを経て第１ホログラム記録用感光材料１の第１面１ａに入射する。また、第１参照光１２は、第４面Ｇ２ｄから第２ガラスブロックＧ２に入射し第１面Ｇ２ａを経て第１ホログラム記録用感光材料１の第２面１ｂに入射する。
【００２３】
なお、第２ガラスブロックＧ２の第１ホログラム記録用感光材料１とは反対側の第３面Ｇ２ｃには第１物体光１１の０次光を吸収し反射を防止する第１光吸収層Ａ１が配置される。また、第１参照光１２が第２ガラスブロックＧ２に入射する第４面Ｇ２ｄとは反対側の第１ガラスブロックＧ１の第４面Ｇ１ｄには第１参照光１２の０次光を吸収し反射を防止する第２光吸収層Ａ２が配置される。第１光吸収層Ａ１及び第２光吸収層Ａ２を配置することにより第１ガラスブロックＧ１及び第２ガラスブロックＧ２の内部での反射を最小限に抑えている。
【００２４】
第１物体光１１と第１参照光１２とは第１ホログラム記録用感光材料１内で干渉する。第１物体光１１と第１参照光１２とが干渉すると、第１ホログラム記録用感光材料１中に干渉縞が生成する。その後、第１ホログラム記録用感光材料１を後処理して反射型エッジリットホログラム原版１’を製造することができる。
【００２５】
図２〜図５は、ガラスブロックを用いて反射型エッジリットホログラムを再生した状態を示す図である。本実施形態では、図２の反射型エッジリットホログラム原版１’を、紙面から見て時計回りに第１面１’ａ、第２面１’ｂ、第３面１’ｃ、及び第４面１’ｄとする。なお、反射型エッジリットホログラム原版１’と第３ガラスブロックＧ３の界面は、インデックスマッチング液を用いて屈折率変化が少なくなるように構成されている。
【００２６】
図２に示すように、反射型エッジリットホログラム原版１’を製造した際に、第１ガラスブロックＧ１を積層した位置に、第３ガラスブロックＧ３を積層する。そして、図１に示した第１物体光１１と同じ方向の第１再生照明光２１を第３ガラスブロックＧ３の第３面Ｇ３ｃから入射する。第１再生照明光２１は、第３ガラスブロックＧ３に入射し、第１面Ｇ３ａを経て、反射型エッジリットホログラム原版１’に第１面１’ａから入射する。すると、反射型エッジリットホログラム原版１’により、図１に示した第１参照光１２と同じ方向に向かう第１再生光２２が回折される。そして、第３ガラスブロックＧ３の第４面Ｇ３ｄから第１再生光２２を取り出すことができる。
【００２７】
また、図３に示すように、図２と同様に、反射型エッジリットホログラム原版１’ を製造した際に、第１ガラスブロックＧ１を積層した位置に、第３ガラスブロックＧ３を積層した後、図１に示した第１参照光１２とは反対方向に向かう第１再生照明光２１を第４面Ｇ３ｄから入射してもよい。第１再生照明光２１は、第３ガラスブロックＧ３に入射し、第１面Ｇ３ａを経て、反射型エッジリットホログラム原版１’に第１面１’ａから入射する。すると、反射型エッジリットホログラム原版１’により、図１に示した第１物体光１１とは反対方向に向かう第１再生光２２が回折される。そして、第３ガラスブロックＧ３の第３面Ｇ３ｃから第１再生光２２を取り出すことができる。
【００２８】
さらに、図４に示すように、反射型エッジリットホログラム原版１’を製造した際に、第２ガラスブロックＧ２を積層した位置に、第３ガラスブロックＧ３を積層してもよい。そして、図１に示した第１物体光１１と反対方向に向かう第１再生照明光２１を、第３ガラスブロックＧ３の第３面Ｇ３ｃから入射する。第１再生照明光２１は、第３ガラスブロックＧ３に入射し、第１面Ｇ３ａを経て、反射型エッジリットホログラム原版１’に第３面１’ｃから入射する。すると、反射型エッジリットホログラム原版１’により、図１に示した第１参照光１２と反対方向に向かう第１再生光２２が回折される。そして、第３ガラスブロックＧ３の第４面Ｇ３ｄから第１再生光２２を取り出すことができる。
【００２９】
また、図５に示すように、図４と同様に、反射型エッジリットホログラム原版１’を製造した際に、第２ガラスブロックＧ２を積層した位置に、第３ガラスブロックＧ３を積層した後、図１に示した第１参照光１２と同じ方向に向かう第１再生照明光２１を、第３ガラスブロックＧ３の第４面Ｇ３ｄから入射してもよい。第１再生照明光２１は、第３ガラスブロックＧ３に入射し、第１面Ｇ３ａを経て、反射型エッジリットホログラム原版１’に第３面１’ｃから入射する。すると、反射型エッジリットホログラム原版１’により、図１に示した第１物体光１１と同じ方向に向かう第１再生光２２が回折される。そして、第３ガラスブロックＧ３の第３面Ｇ３ｃから第１再生光２２を取り出すことができる。
【００３０】
なお、第１ガラスブロックＧ１、第２ガラスブロックＧ２及び第３ガラスブロックＧ３の屈折率は、近い値であればあるほど好ましく、同一であればさらに好ましい。また、反射型エッジリットホログラム原版１’の製造時に使用した第１ガラスブロックＧ１又は第２ガラスブロックＧ２を再生時に使用してもよい。
【００３１】
図６〜図９は、ガラスブロックを用いずに反射型エッジリットホログラムを再生した状態を示す図である。
【００３２】
図６に示すように、反射型エッジリットホログラム原版１’の第１面１’ａに、図１に示した第１物体光１１と同じ方向の第１再生照明光２１を入射する。すると、反射型エッジリットホログラム原版１’により第１参照光１２と同じ方向に向かう第１再生光２２が回折される。ここで、反射型エッジリットホログラム原版１’の第２面１’ｂ側にプリズムＰ等を配置する。すると、第１再生光２２は、反射型エッジリットホログラム原版１’の第２面１’ｂを射出した後、プリズムＰ内に第１面Ｐ１から入射し、第２面Ｐ２及び第３面Ｐ３で全反射しながら導光して、第４面Ｐ４から射出する。
【００３３】
また、図７に示すように、反射型エッジリットホログラム原版１’の第３面１’ｃに、図１に示した第１物体光１１と反対方向の第１再生照明光２１を入射してもよい。すると、反射型エッジリットホログラム原版１’により第１参照光１２と反対方向に向かう第１再生光２２が回折される。ここで、反射型エッジリットホログラム原版１’の第２面１’ｂ側にプリズムＰ等を配置する。すると、第１再生光２２は、反射型エッジリットホログラム原版１’の第２面１’ｂを射出した後、プリズムＰ内に第１面Ｐ１から入射し、第２面Ｐ２及び第３面Ｐ３で全反射しながら導光して、第４面Ｐ４から射出する。
【００３４】
さらに、図８に示すように、反射型エッジリットホログラム原版１’の第２面１’ｂに、図１に示した第１参照光１２とは反対方向の第１再生照明光２１を入射する。すると、反射型エッジリットホログラム原版１’内を全反射し導光しながら、ある箇所で第１物体光１１とは反対方向に第１再生光２２の回折光が射出される。図８のような再生は、液晶表示装置のバックライト等に好適なものである。
【００３５】
また、図９に示すように、反射型エッジリットホログラム原版１’の第４面１’ｄに、図１に示した第１参照光１２と同じ方向の第１再生照明光２１を入射してもよい。すると、反射型エッジリットホログラム原版１’内を全反射し導光しながら、ある箇所で第１物体光１１と同じ方向に第１再生光２２の回折光が射出される。図９のような再生は、液晶表示装置のバックライト等に好適なものである。
【００３６】
次に、この反射型エッジリットホログラム原版１’を用いて透過型エッジリットホログラムを製造する方法について説明する。図１０は、透過型エッジリットホログラムを製造するための工程を示す図である。
【００３７】
本実施形態では、図１０に示すように、第２ホログラム記録用感光材料２の第１面２ａ側に反射型エッジリットホログラム原版１’を配置し、第２面２ｂ側に光吸収層Ａを配置する。すなわち、一方から順に、反射型エッジリットホログラム原版１’ 、第２ホログラム記録用感光材料２及び光吸収層Ａを積層する。なお、反射型エッジリットホログラム原版１’ と第２ホログラム記録用感光材料２の屈折率は、積層した層の界面での反射光が無視できる程度であればよい。さらに、反射型エッジリットホログラム原版１’ と第２ホログラム記録用感光材料２の屈折率は、近ければ近いほどよく、同一の値であることが好ましい。
【００３８】
この状態で、反射型エッジリットホログラム原版１’の第１再生照明光２１を反射型エッジリットホログラム原版１’の図１に示した製造時の第１物体光１１と同じ波長及び角度で照射する。本実施形態では、反射型エッジリットホログラム原版１’の第１面１’ａに対して垂直に入射する。
【００３９】
すると、第１再生照明光２１の０次光は、反射型エッジリットホログラム原版１’を透過して第３面１’ｃから射出し、第２ホログラム記録用感光材料２の第１面２ａから第２物体光３１として入射する。また、第１再生照明光２１が反射型エッジリットホログラム原版１’により回折された第１再生光２２は、反射型エッジリットホログラム原版１’の第１面１’ａで全反射して第３面１’ｃから射出し、第２ホログラム記録用感光材料２の第１面２ａから第２参照光３２として入射する。
【００４０】
そして、第２物体光３１と第２参照光３２とは第２ホログラム記録用感光材料２内で干渉する。第２物体光３１と第２参照光３２とが干渉すると、第２ホログラム記録用感光材料２中に干渉縞が生成する。その後、第２ホログラム記録用感光材料２を後処理して透過型エッジリットホログラム２’を製造することができる。
【００４１】
図１１は、透過型エッジリットホログラムを再生した状態を示す図である。図１０に示した方法で製造した透過型エッジリットホログラム２’に、第２ガラスブロックＧ２を配置した位置に第４ガラスブロックＧ４を配置し、第２参照光３２とは反対方向の第２再生照明光４１を第２面２’ｂから入射する。すると、透過型エッジリットホログラム２’の第１面２’ａから第２物体光３１とは反対方向に第２再生光４２が回折される。
【００４２】
次に、反射型エッジリットホログラム原版１’を用いて透過型エッジリットホログラムを製造する他の方法について説明する。図１２は、透過型エッジリットホログラムを製造するための工程を示す図である。
【００４３】
本実施形態では、図１２に示すように、第２ホログラム記録用感光材料２の第２面２ｂ側に反射型エッジリットホログラム原版１’を配置し、第１面２ａ側に光吸収層Ａを配置する。すなわち、一方から順に、反射型エッジリットホログラム原版１’ 、第２ホログラム記録用感光材料２及び光吸収層Ａを積層する。なお、反射型エッジリットホログラム原版１’ と第２ホログラム記録用感光材料２の屈折率は、積層した層の界面での反射光が無視できる程度であればよい。さらに、反射型エッジリットホログラム原版１’ と第２ホログラム記録用感光材料２の屈折率は、近ければ近いほどよく、同一の値であることが好ましい。
【００４４】
この状態で、反射型エッジリットホログラム原版１’の第１再生照明光２１を反射型エッジリットホログラム原版１’の図１に示した製造時の第１物体光１１と同じ波長及び反対方向に照射する。本実施形態では、反射型エッジリットホログラム原版１’の第３面１’ｃに対して垂直に入射する。
【００４５】
すると、第１再生照明光２１の０次光は、反射型エッジリットホログラム原版１’を透過して第１面１’ａから射出し、第２ホログラム記録用感光材料２の第２面２ｂから第２物体光３１として入射する。また、第１再生照明光２１が反射型エッジリットホログラム原版１’により回折された第１再生光２２は、反射型エッジリットホログラム原版１’の第３面１’ｃで全反射して第１面１’ａから射出し、第２ホログラム記録用感光材料２の第２面２ｂから第２参照光３２として入射する。
【００４６】
そして、第２物体光３１と第２参照光３２とは第２ホログラム記録用感光材料２内で干渉する。第２物体光３１と第２参照光３２とが干渉すると、第２ホログラム記録用感光材料２中に干渉縞が生成する。その後、第２ホログラム記録用感光材料２を後処理して透過型エッジリットホログラム２’を製造することができる。
【００４７】
図１３は、透過型エッジリットホログラムを再生した状態を示す図である。図１２に示した方法で製造した透過型エッジリットホログラム２’に、第１ガラスブロックＧ１を配置した位置に第４ガラスブロックＧ４を配置し、第２参照光３２とは反対方向の第２再生照明光４１を第１面２’ａから入射する。すると、透過型エッジリットホログラム２’の第２面２’ｂから第２物体光３１とは反対方向に第２再生光４２が回折される。
【００４８】
なお、第１ガラスブロックＧ１、第２ガラスブロックＧ２、及び第４ガラスブロックＧ４の屈折率は、近い値であればあるほど好ましく、同一であればさらに好ましい。また、反射型エッジリットホログラム原版１’の製造時に使用した第１ガラスブロックＧ１又は第２ガラスブロックＧ２を透過型エッジリットホログラム２’の再生時に使用してもよい。
【００４９】
また、本実施形態の物体光、参照光、再生照明光及び再生光は、５３２ｎｍのＤＰＳＳレーザー等を用いると好ましいが、その他のレーザーでもよい。また、ホログラム記録用感光材料としては、特許文献２に記載されたものを用いると好ましいが、その他の材料でもよい。さらに、物体光又は参照光と再生照明光は、ガラスブロックやホログラム記録用感光材料の屈折率を変更することにより、波長や角度を変更することが可能である。
【００５０】
ここで、反射型エッジリットホログラム原版として、異なる波長に対応した各要素原版を積層した場合について説明する。一般に、透過型ホログラムは色分散が大きいため、複数波長にて記録された透過型ホログラムを同時に再生する場合、それぞれの波長にて想定していない回折が引き起こされる場合がある。したがって、透過型ホログラムの製造は複数波長を同時に用いることが困難であった。本発明にかかるホログラム原版は、反射型エッジリットホログラムを用いるので、再生時に複数波長の光を用いても不要な回折が生じることがない。また、複数波長に対応して反射型エッジリットホログラム原版を複数積層することで、各波長での角度の自由度を持たせることも可能となる。
【００５１】
図１４は、反射型エッジリットホログラム原版として、異なる波長に対応した各要素原版を積層したものを示す図である。本実施形態では、赤色の波長に対応する赤色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｒ、緑色の波長に対応する緑色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｇ及び青色の波長に対応する青色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｂを用いてカラーの透過型ホログラムを製造する。
【００５２】
図１４に示すように、第２ホログラム記録用感光材料２の一方側に赤色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｒ、緑色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｇ及び青色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｂを配置し、他方側に光吸収層Ａを配置する。すなわち、一方から順に、赤色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｒ、緑色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｇ及び青色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｂ、第２ホログラム記録用感光材料２及び光吸収層Ａを積層する。なお、赤色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｒ、緑色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｇ及び青色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｂの順はこれに限らず、変更してもよい。
【００５３】
この状態で、第１再生照明光２１を赤色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｒ、緑色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｇ及び青色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｂの光吸収層Ａとは反対側から照射する。本実施形態では、赤色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｒの第１面１’Ｒａに対して垂直に入射する。
【００５４】
すると、第１再生照明光２１の０次光は、反射型エッジリットホログラム原版１’を透過し、第２ホログラム記録用感光材料２に第２物体光３１として入射する。また、第１再生照明光２１が赤色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｒにより回折された赤色第１再生光２２Ｒは、第１面１’Ｒａで全反射し、第２ホログラム記録用感光材料２に赤色第２参照光３２Ｒとして入射する。
【００５５】
同様に、第１再生照明光２１が緑色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｇにより回折された緑色第１再生光２２Ｇは、第１面１’Ｒａで全反射し、第２ホログラム記録用感光材料２に緑色第２参照光３２Ｇとして入射し、第１再生照明光２１が青色反射型エッジリットホログラム原版１’Ｂにより回折された青色第１再生光２２Ｂは、第１面１’Ｒａで全反射し、第２ホログラム記録用感光材料２に青色第２参照光３２Ｂとして入射する。
【００５６】
そして、第２物体光３１と赤色第２参照光３２Ｒ、緑色第２参照光３２Ｇ及び青色第２参照光３２Ｂとは第２ホログラム記録用感光材料２内で干渉する。第２物体光３１と赤色第２参照光３２Ｒ、緑色第２参照光３２Ｇ及び青色第２参照光３２Ｂとが干渉すると、第２ホログラム記録用感光材料２中に各干渉縞が生成する。その後、第２ホログラム記録用感光材料２を後処理してカラーの透過型エッジリットホログラム２’を製造することができる。
【００５７】
なお、各要素原版の入出射角は異なってもよい。原版として反射型ホログラムを用いるので、複数波長を用いても各要素原版における入出射光のクロストークは生じない。
【００５８】
図１５は、図１０の実施形態を応用した実施形態を示す図である。
【００５９】
図１５に示す実施形態では、第２ホログラム記録用感光材料２の第１面２ａ側に反射型エッジリットホログラム原版１’を配置し、第２面２ｂ側に光吸収層Ａを配置し、反射型エッジリットホログラム原版１’に対して第２ホログラム記録用感光材料２とは反対側に反射型ホログラム３’を配置する。
【００６０】
すなわち、一方から順に、反射型ホログラム３’、反射型エッジリットホログラム原版１’、第２ホログラム記録用感光材料２及び光吸収層Ａを積層する。なお、反射型ホログラム３’、反射型エッジリットホログラム原版１’ 及び第２ホログラム記録用感光材料２の屈折率は、積層した層の界面での反射光が無視できる程度であればよい。さらに、反射型ホログラム３’、反射型エッジリットホログラム原版１’、及び第２ホログラム記録用感光材料２の屈折率は、近ければ近いほどよく、同一の値であることが好ましい。
【００６１】
この状態で、反射型エッジリットホログラム原版１’の第１再生照明光５１を反射型ホログラム３’を透過して、反射型エッジリットホログラム原版１’の図１に示した製造時の第１物体光１１と同じ波長及び角度で照射する。本実施形態では、反射型エッジリットホログラム原版１’の第１面１’ａに対して垂直に入射する。
【００６２】
すると、第１再生照明光５１の０次光は、反射型エッジリットホログラム原版１’を透過して第３面１’ｃから射出し、第２ホログラム記録用感光材料２の第１面２ａから第２物体光６１として入射する。また、第１再生照明光５１が反射型エッジリットホログラム原版１’により回折された第１再生光５２は、反射型ホログラム３’で反射して反射型エッジリットホログラム原版１’の第３面１’ｃから射出し、第２ホログラム記録用感光材料２の第１面２ａから第２参照光６２として入射する。
【００６３】
そして、第２物体光６１と第２参照光６２とは第２ホログラム記録用感光材料２内で干渉する。第２物体光６１と第２参照光６２とが干渉すると、第２ホログラム記録用感光材料２中に干渉縞が生成する。その後、第２ホログラム記録用感光材料２を後処理して透過型エッジリットホログラム２’を製造することができる。
【００６４】
このように、反射型ホログラム３’を用いることで、物体光と参照光の干渉性を高く保持することが可能となり、透過型エッジリットホログラム２’の干渉縞のコントラストを明確にすることが可能となる。
【００６５】
ここで、反射型ホログラム３’の製造方法について説明する。
【００６６】
図１６は、図１５で用いる反射型ホログラム３’の製造方法を示す図である。
【００６７】
図１６に示すように、ホログラム記録用感光材料３の一方側に第５ガラスブロックＧ５を配置し、他方側に第６ガラスブロックＧ６を配置する。第５ガラスブロックＧ５及び第６ガラスブロックＧ６は、直方体又は立方体が好ましい。
【００６８】
本実施形態では、第５ガラスブロックＧ５のホログラム記録用感光材料３側の面を第１面Ｇ５ａとし、図１６の紙面を正面から見て時計回りに第２面Ｇ５ｂ、第３面Ｇ５ｃ、及び第４面Ｇ５ｄとする。また、第６ガラスブロックＧ６のホログラム記録用感光材料３側の面を第１面Ｇ６ａとし、図１６の紙面を正面から見て時計回りに第２面Ｇ６ｂ、第３面Ｇ６ｃ、及び第４面Ｇ６ｄとする。また、ホログラム記録用感光材料３の第５ガラスブロックＧ５側を第１面３ａとし、図１６を紙面から見て時計回りに第２面３ｂ、第３面３ｃ、及び第４面３ｄとする。したがって、ホログラム記録用感光材料３の第６ガラスブロックＧ６側は第３面３ｃとなる。
【００６９】
本実施形態では、ホログラム記録用感光材料３は、第１面３ａ側に第５ガラスブロックＧ５を、第３面３ｃ側に第６ガラスブロックＧ６を積層し、第５ガラスブロックＧ５の第１面Ｇ５ａと第６ガラスブロックＧ６の第１面Ｇ６ａとにより挟持された状態とする。第５ガラスブロックＧ５の屈折率と第６ガラスブロックＧ６の屈折率は、近い値であればあるほど好ましく、同一であればさらに好ましい。
【００７０】
ホログラム記録用感光材料３の第１面３ａと第５ガラスブロックＧ５の第１面Ｇ５ａの界面は、インデックスマッチング液を用いて屈折率変化が少なくなるように構成されている。また、ホログラム記録用感光材料３の第３面３ｃと第６ガラスブロックＧ６の第１面Ｇ６ａの界面も、同様に、インデックスマッチング液を用いて屈折率変化が少なくなるように構成されている。
【００７１】
この状態で、平行光又は略平行光からなる第１物体光７１及び第１物体光７１と可干渉な同一光源からの同一波長の平行光又は略平行光からなる第１参照光７２をホログラム記録用感光材料３に入射させる。
【００７２】
第１物体光７１は、第５ガラスブロックＧ５に入射し第１面Ｇ５ａを経てホログラム記録用感光材料３の第１面３ａに入射する。また、第１参照光７２は、第６ガラスブロックＧ６に入射し第１面Ｇ６ａを経てホログラム記録用感光材料３の第３面３ｃに入射する。
【００７３】
なお、第５ガラスブロックＧ５の第４面Ｇ５ｄ及び第６ガラスブロックＧ６の第２面Ｇ６ｂには第１物体光７１の０次光を吸収し反射を防止する光吸収層Ａが配置される。光吸収層Ａを配置することにより第５ガラスブロックＧ５及び第６ガラスブロックＧ６の内部での反射を最小限に抑えている。
【００７４】
第１物体光７１と第１参照光７２とはホログラム記録用感光材料３内で干渉する。第１物体光７１と第１参照光７２とが干渉すると、ホログラム記録用感光材料３中に干渉縞が生成する。その後、ホログラム記録用感光材料３を後処理して反射型ホログラム３’を製造することができる。
【００７５】
図１７は、ガラスブロックを用いて、図１５で用いた反射型ホログラム３’を再生した状態を示す図である。本実施形態では、図１７の反射型ホログラム３’を、紙面の正面から見て時計回りに第１面３’ａ、第２面３’ｂ、第３面３’ｃ、及び第４面３’ｄとする。なお、反射型ホログラム３’と第７ガラスブロックＧ７の界面は、インデックスマッチング液を用いて屈折率変化が少なくなるように構成されている。
【００７６】
図１７に示すように、反射型ホログラム３’を製造した際に、第５ガラスブロックＧ５を積層した位置に、第７ガラスブロックＧ７を積層する。そして、図１６に示した第１物体光７１と同じ方向の第１再生照明光８１を第７ガラスブロックＧ７の第２面Ｇ７ｂから入射する。第１再生照明光８１は、第７ガラスブロックＧ７に入射し、第１面Ｇ７ａを経て、反射型ホログラム３’に第１面３’ａから入射する。すると、反射型ホログラム３’により、図１６に示した第１参照光７２と同じ方向に向かう第１再生光８２が回折される。そして、第７ガラスブロックＧ７の第４面Ｇ７ｄから第１再生光８２を取り出すことができる。
【００７７】
なお、反射型ホログラム３’に代えて、誘電体多層膜ミラーを使用してもよい。誘電体多層膜ミラーは、異なる屈折率を有する複数の誘電体材料による光学薄膜の積層体である。図１５に示す状態で、反射型ホログラム３’に代えて誘電体多層膜ミラーを設置した場合、第１再生照明光５１は透過するが、第１再生光５２は反射するように設計すればよい。
【００７８】
このように、本実施形態の透過型エッジリットホログラム製造方法によれば、一方側から順に、反射型エッジリットホログラム原版１’、第２ホログラム記録用感光材料２、及び少なくとも反射型エッジリットホログラム原版１’の記録波長周辺の波長の光を吸収する光吸収層Ａを配置し、反射型エッジリットホログラム原版１’側から、第２ホログラム記録用感光材料２へレーザー光を入射し、反射型エッジリットホログラム原版１’を透過した物体光３１と、反射型エッジリットホログラム原版１’により回折され反射型エッジリットホログラム原版１’のレーザー光の入射面で全反射し第２ホログラム記録用感光材料２へ入射した参照光３２が干渉し、ホログラム感材２内に干渉縞を形成するので、簡単な工程で労力や時間を削減すると共に、効率よく安定した透過型エッジリットホログラムの製造方法を提供することができる。
【００７９】
また、反射型エッジリットホログラム原版１’は、少なくとも、第１の波長に対応した第１反射型エッジリットホログラム原版１’Ｒと、第２の波長に対応した第２反射型エッジリットホログラム原版１’Ｇと、を積層して形成するので、透過型エッジリットホログラム２’に自由度を持たせることができる。
【００８０】
さらに、反射型エッジリットホログラム原版１’に対してホログラム感材２とは反対側にレーザー光を透過し、反射型エッジリットホログラム原版１’の回折光を反射する反射型ホログラム３’又は誘電体多層膜ミラー等の光学素子を有するので、物体光と参照光の干渉性を高く保持することが可能となり、透過型エッジリットホログラム２’の干渉縞のコントラストを明確にすることが可能となる。
【００８１】
以上、本発明のエッジリットホログラムの製造方法を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施形態に限定されず種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１…第１ホログラム記録用感光材料
１’…反射型エッジリットホログラム原版
２…第２ホログラム記録用感光材料（ホログラム感材）
２’…透過型エッジリットホログラム
３…ホログラム記録用感光材料
３’…反射型ホログラム
１１…第１物体光
１２…第１参照光
２１…第１再生照明光
２２…第１再生光
３１…第２物体光
３２…第２参照光
４１…第２再生照明光
４２…第２再生光
５１…第１再生照明光
５２…第１再生光
６１…第２物体光
６２…第２参照光
７１…第１物体光
７２…第１参照光
８１…第１再生照明光
８２…第１再生光
Ａ…光吸収層
【図１】
2011215615.tif 000003
【図２】
2011215615.tif 000004
【図３】
2011215615.tif 000005
【図４】
2011215615.tif 000006
【図５】
2011215615.tif 000007
【図６】
2011215615.tif 000008
【図７】
2011215615.tif 000009
【図８】
2011215615.tif 000010
【図９】
2011215615.tif 000011
【図１０】
2011215615.tif 000012
【図１１】
2011215615.tif 000013
【図１２】
2011215615.tif 000014
【図１３】
2011215615.tif 000015
【図１４】
2011215615.tif 000016
【図１５】
2011215615.tif 000017
【図１６】
2011215615.tif 000018
【図１７】
2011215615.tif 000019
【図１８】
2011215615.tif 000020