(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単位ホログラム原版が並列されてなり、並列された複数の単位ホログラム原版の表面が接着剤を介して共通の１枚の透明薄板で覆われており、かつ、並列させた前記複数の単位ホログラム原版の背面側に別の紫外線硬化型の接着剤を介して共通の１枚のベース板が接着されてなるホログラム原版において、
前記別の紫外線硬化型の接着剤の層の前記複数の単位ホログラム原版の領域での最大厚さが、前記複数の単位ホログラム原版間の厚さの差による最大の段差の２倍以上となっていることを特徴とするホログラム原版。
【請求項２】
複数の単位ホログラム原版が並列されてなり、並列された複数の単位ホログラム原版の表面が接着剤を介して共通の１枚の透明薄板で覆われており、かつ、並列させた前記複数の単位ホログラム原版の背面側に別の接着剤を介して共通の１枚のベース板が接着されてなるホログラム原版の作製方法であって、
単位ホログラム原版を複数作製する第１工程と、
基準板面上に吸着された透明薄板上に接着剤を介して前記複数の単位ホログラム原版を並列させて貼り込む第２工程と、
並列させた前記複数の単位ホログラム原版の背面側に別の接着剤を介してベース板を接着する第３工程と、
吸着された基準板と透明薄板の吸着を解除して、基準板と透明薄板を剥離する第４工程とを含むホログラム原版の作製方法において、
前記第３工程において、前記別の接着剤の層の前記複数の単位ホログラム原版の領域での最大厚さが、前記複数の単位ホログラム原版間の厚さの差による最大の段差の２倍以上になるように、前記別の接着剤の層の厚さを設定することを特徴とするホログラム原版の作製方法。
【請求項３】
複数の単位ホログラム原版が並列されてなり、並列された複数の単位ホログラム原版の表面が接着剤を介して共通の１枚の透明薄板で覆われており、かつ、並列させた前記複数の単位ホログラム原版の背面側に別の接着剤を介して共通の１枚のベース板が接着されてなるホログラム原版の作製方法であって、
単位ホログラム原版を複数作製する第１工程と、
基準板面上に吸着された透明薄板上に接着剤を介して前記複数の単位ホログラム原版を並列させて貼り込む第２工程と、
並列させた前記複数の単位ホログラム原版の背面側に別の接着剤を介してベース板を接着する第３工程と、
吸着された基準板と透明薄板の吸着を解除して、基準板と透明薄板を剥離する第４工程とを含むホログラム原版の作製方法において、
前記第２工程において、少なくとも前記接着剤を加熱しなら前記複数の単位ホログラム原版を並列させて貼り込むことを特徴とするホログラム原版の作製方法。
【請求項４】
前記第２工程において、前記接着剤を３０℃から６０℃の間の温度に加熱することを特徴とする請求項３記載のホログラム原版の作製方法。
【請求項５】
前記第３工程において、前記別の接着剤の層の前記複数の単位ホログラム原版の領域での最大厚さが、前記複数の単位ホログラム原版間の厚さの差による最大の段差の２倍以上になるように、前記別の接着剤の層の厚さを設定することを特徴とする請求項２又は３記載のホログラム原版の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラム原版及びその作製方法に関し、特に、多面付けしたホログラム原版とその作製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、特願２０００−１２６０７７等において、ホログラムカラーフィルター等のホログラム製品を複製するために用いるホログラム原版であって、ベースガラス上に複数の単位ホログラム原版を並列させて接着した多面付けしたホログラム原版を提案している。以下、作製方法に基づいて説明する。
【０００３】
まず、例えばＣＧＨ原版（第１原版）から１回の複製で１個のホログラムを複製することを複数回行い複数枚の複製を行う。このためには、図３に示すように、ホログラムの大きさに対応する寸法の基板ガラス１にフォトポリマー等の感光材料層２を設け、その上に保護層と多重干渉による不要干渉縞の発生を防止する着色層とを兼ねているＰＶＡ（ポリビニルアルコール）層３を設けてなるホログラム感材を用意し、ＣＧＨアレー原版７に対して密着するか、あるいは、特願平７−２４９１１５号に示すように焦点距離ｆの２倍離間してこのホログラム感材を配置し、第１原版が透過型の場合は、第１原版側から、第１原版が反射型の場合は、ホログラム感材側から複製照明光を入射させて、感光材料層２中で、第１原版が透過型の場合は透過光と回折光を、第１原版が反射型の場合は入射光と回折光を干渉させて第１原版をホログラム複製する。
【０００４】
次に、図４に示すように、第１原版をホログラム複製した各々のホログラム感材のＰＶＡ層３上に光学接着剤４により薄板ガラス５を貼り合わせる。その後、必要に応じて、ダイシング等により、図５に示すように、基板ガラス１、感光材料層２、ＰＶＡ層３、光学接着剤４、薄板ガラス５の端面を切断して整えて、複数枚の同様の特性の単位ホログラム原版２０を作製する。
【０００５】
次に、図６に示すように、オプティカルフラット面を有する基準ガラス３０のオプティカルフラット面上に、大きな面積の薄板ガラス２１を真空密着する。その真空密着した薄板ガラス２１上に紫外線硬化型の光学接着剤２２を用いて単位ホログラム原版２０を整列させて複数枚同じ力で同じ高さになるように貼り込んで行く。そして、その光学接着剤２２に紫外線を照射して硬化させる。
【０００６】
次に、図７に示すように、整列させた単位ホログラム原版２０の背面側に、紫外線硬化型の光学接着剤２４を用いて、多面付け原版の基板となるベースガラス２３を接着し、その光学接着剤２４に紫外線を照射して硬化させる。この際、単位ホログラム原版２０間の隙間に光学接着剤２４を確実に充填するようにする。
単位ホログラム原版２０間に隙間や気泡があると、複製のための照明光を斜めに入射させたとき、その隙間で反射、散乱が起き、不要干渉縞を形成してしまう可能性があるためである。
【０００７】
次に、図８に示すように、光学接着剤２４等を十分に硬化させた後、真空密着している基準ガラス３０と薄板ガラス２１の間の吸着を解除して、基準ガラス３０と薄板ガラス２１を剥離すると、図９に示すような断面の多面付けホログラム原版２５が完成する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような単位ホログラム原版２０において、図１０に示すように、基板ガラス１の厚みのばらつき等により、１枚のベースガラス２３上に多面付けする単位ホログラム原版２０間に厚さのばらつきが生じ、並列された単位ホログラム原版２０間に段差が生じることがある。このように単位ホログラム原版２０間に段差が生じると、ベースガラス２３と単位ホログラム原版２０の上面との間に存在する光学接着剤２４の層の厚さにも差が生じる。紫外線硬化型の光学接着剤２４は、紫外線を照射して硬化させるとき、わずかであるが収縮する。すると、光学接着剤２４の層が厚い位置と薄い位置とでは収縮量が異なるため、図１０に模式的に示すように、単位ホログラム原版２０間の段差が存在する位置、特に、光学接着剤２４が厚い側の境界近傍にクラックが入ることがある。クラックが入るとその部分は散乱性となるので、特に、多面付けホログラム原版２５が透過型ホログラムを複製するための原版である場合に、複製品は不良となってしまう。
【０００９】
また、図６の単位ホログラム原版２０の貼り付け工程において、各単位ホログラム原版２０に同じ力を加えて貼り込んで行っても、光学接着剤２２の粘性が高い場合に、光学接着剤２２の層の厚さが揃わずにばらつきが生じ、単位ホログラム原版２０の高さに差が生じることがある。単位ホログラム原版２０間で高さに差があると、多面付けホログラム原版２５の各単位ホログラム原版２０から複製された複製品間で特性にばらつきが生じてしまう。
【００１０】
本発明は従来技術のこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、単位ホログラム原版間に厚さのばらつきがあってもクラックが生ぜず、かつ、原版密着側の単位ホログラム原版の高さが揃っていて、複製品に不良が生ぜず特性にばらつきが生じない多面付けのホログラム原版とその作製方法を提供することである。
【００１１】
【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ホログラム原版は、複数の単位ホログラム原版が並列されてなり、並列された複数の単位ホログラム原版の表面が接着剤を介して共通の１枚の透明薄板で覆われており、かつ、並列させた前記複数の単位ホログラム原版の背面側に別の接着剤を介して共通の１枚のベース板が接着されてなるホログラム原版において、
前記別の接着剤の層の前記複数の単位ホログラム原版の領域での最大厚さが、前記複数の単位ホログラム原版間の厚さの差による最大の段差の２倍以上となっていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明のホログラム原版の作製方法は、複数の単位ホログラム原版が並列されてなり、並列された複数の単位ホログラム原版の表面が接着剤を介して共通の１枚の透明薄板で覆われており、かつ、並列させた前記複数の単位ホログラム原版の背面側に別の接着剤を介して共通の１枚のベース板が接着されてなるホログラム原版の作製方法であって、
単位ホログラム原版を複数作製する第１工程と、
基準板面上に吸着された透明薄板上に接着剤を介して前記複数の単位ホログラム原版を並列させて貼り込む第２工程と、
並列させた前記複数の単位ホログラム原版の背面側に別の接着剤を介してベース板を接着する第３工程と、
吸着された基準板と透明薄板の吸着を解除して、基準板と透明薄板を剥離する第４工程とを含むホログラム原版の作製方法において、
前記第３工程において、前記別の接着剤の層の前記複数の単位ホログラム原版の領域での最大厚さが、前記複数の単位ホログラム原版間の厚さの差による最大の段差の２倍以上になるように、前記別の接着剤の層の厚さを設定することを特徴とする方法である。
【００１３】
本発明のもう１つのホログラム原版の作製方法は、複数の単位ホログラム原版が並列されてなり、並列された複数の単位ホログラム原版の表面が接着剤を介して共通の１枚の透明薄板で覆われており、かつ、並列させた前記複数の単位ホログラム原版の背面側に別の接着剤を介して共通の１枚のベース板が接着されてなるホログラム原版の作製方法であって、
単位ホログラム原版を複数作製する第１工程と、
基準板面上に吸着された透明薄板上に接着剤を介して前記複数の単位ホログラム原版を並列させて貼り込む第２工程と、
並列させた前記複数の単位ホログラム原版の背面側に別の接着剤を介してベース板を接着する第３工程と、
吸着された基準板と透明薄板の吸着を解除して、基準板と透明薄板を剥離する第４工程とを含むホログラム原版の作製方法において、
前記第２工程において、少なくとも前記接着剤を加熱しなら前記複数の単位ホログラム原版を並列させて貼り込むことを特徴とする方法である。
【００１４】
この場合に、第２工程において、接着剤を３０℃から６０℃の間の温度に加熱することが望ましい。
【００１５】
また、第３工程において、別の接着剤の層の複数の単位ホログラム原版の領域での最大厚さが、複数の単位ホログラム原版間の厚さの差による最大の段差の２倍以上になるように、別の接着剤の層の厚さを設定することが望ましい。
【００１６】
本発明においては、並列させた複数の単位ホログラム原版の背面側に共通の１枚のベース板を接着するための別の接着剤の層の複数の単位ホログラム原版の領域での最大厚さが、複数の単位ホログラム原版間の厚さの差による最大の段差の２倍以上になるように、その別の接着剤の層の厚さを設定するので、出来上がった多面付けホログラム原版のその別の接着剤の層にクラックが入ることがなく、特に透過型ホログラムを複製するための原版である場合に、複製されたホログラムに不良品が出難くなる。また、接着剤を加熱しなら透明薄板上に複数の単位ホログラム原版を並列させて貼り込むので、単位ホログラム原版が同じ高さに揃いようになり、複製されたホログラム間で特性にばらつきが起き難くなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のホログラム原版及びその作製方法を実施例に基づいて説明する。
【００１８】
本発明によるホログラム原版の作製工程、基本的に図３〜図９に示した工程と変わりがない。すなわち、まず、例えばＣＧＨ原版（第１原版）から１回の複製で１個のホログラムを複製することを複数回行い複数枚の複製を行う。このためには、図３に示すように、ホログラムの大きさに対応する寸法の基板ガラス１にフォトポリマー等の感光材料層２を設け、その上に保護層と多重干渉による不要干渉縞の発生を防止する着色層とを兼ねているＰＶＡ（ポリビニルアルコール）層３を設けてなるホログラム感材を用意し、ＣＧＨアレー原版７に対して密着するか、あるいは、特願平７−２４９１１５号に示すように焦点距離ｆの２倍離間してこのホログラム感材を配置し、第１原版が透過型の場合は、第１原版側から、第１原版が反射型の場合は、ホログラム感材側から複製照明光を入射させて、感光材料層２中で、第１原版が透過型の場合は透過光と回折光を、第１原版が反射型の場合は入射光と回折光を干渉させて第１原版をホログラム複製する。
【００１９】
次に、図４に示すように、第１原版をホログラム複製した各々のホログラム感材のＰＶＡ層３上に光学接着剤４により薄板ガラス５を貼り合わせる。その後、必要に応じて、ダイシング等により、図５に示すように、基板ガラス１、感光材料層２、ＰＶＡ層３、光学接着剤４、薄板ガラス５の端面を切断して整えて、複数枚の同様の特性の単位ホログラム原版２０を作製する。
【００２０】
次に、図６に示すように、オプティカルフラット面を有する基準ガラス３０のオプティカルフラット面上に、大きな面積の薄板ガラス２１を真空密着する。その真空密着した薄板ガラス２１上に紫外線硬化型の光学接着剤２２を用いて単位ホログラム原版２０を整列させて複数枚同じ力で同じ高さになるように貼り込んで行く。そして、その光学接着剤２２に紫外線を照射して硬化させる。
【００２１】
この工程において、本発明に基づき、図１に示すように、基準ガラス３０の下側にホットプレート等の加熱源３１を配置して基準ガラス３０及び薄板ガラス２１を介して光学接着剤２２を加熱しながら単位ホログラム原版２０をその上に載せて整列させて各単位ホログラム原版２０に同じ力を加えて同じ高さになるように貼り込んで行き、光学接着剤２２に紫外線を照射して硬化させる。ここで、光学接着剤２２を加熱する理由は、その温度が低いと、その粘度が高いため、各単位ホログラム原版２０に同じ力を加えても同じ高さにすることが必ずしも容易でないため、光学接着剤２２をある程度加熱してその粘度を低めて、同じ力を加えて高さを同じにするためである。
【００２２】
具体例としては、紫外線硬化型光学接着剤Ｎｏｒｌａｎｄ  ＮＯＡ６５（商品名）を用いて、各単位ホログラム原版２０に加える力を４０ｋｇｆ／ｃｍ2 としたとき、温度２０℃では、光学接着剤２２の厚さが５〜１０μｍの範囲で面内のばらつきがあって同じ高さに揃えることができなかったが、温度３０℃に加熱すると、光学接着剤２２の厚さが２〜３μｍとなり、面内のばらつきがなく各単位ホログラム原版２０の高さを同じに揃えることができた。この加熱温度を６０℃にすると、各単位ホログラム原版２０の高さを揃える上では好ましいが、各単位ホログラム原版２０の感光材料層２中のホログラム干渉縞が変化してしまうので、６０℃より大きな加熱温度にするのは好ましくない。すなわち、光学接着剤２２は３０℃〜６０℃の温度範囲に加熱して単位ホログラム原版２０の貼り込み、硬化を行うことが望ましい。なお、光学接着剤２２として紫外線硬化型光学接着剤ＸＮＲ５５０７Ｆ（長瀬チバ（株））を用いても同様の結果を得ている。
【００２３】
このように単位ホログラム原版２０を整列させて接着後、図７に示すように、整列させた単位ホログラム原版２０の背面側に、紫外線硬化型の光学接着剤２４を滴下して、その上にベースガラス２３を静置して安定化させ、その光学接着剤２４に紫外線を照射して硬化させる。この際、光学接着剤２２の量を変えることにより光学接着剤２４の厚さを制御した。その厚さと図１０に示したようなクラックの発生との関係を調べた。その結果を図２に示す。ただし、図２の縦軸は、図１に示すように、光学接着剤２４の層の単位ホログラム原版２０の領域での最大厚さＤを示し、横軸は単位ホログラム原版２０間の最大の段差Δを示し、図中、黒丸はクラックが発生しなかった例を、×に縦線を入れたバツ印はクラックが発生した例を示す。この場合は、光学接着剤２４として紫外線硬化型光学接着剤Ｎｏｒｌａｎｄ  ＮＯＡ６５（商品名）を用いている。
【００２４】
図２から明らかなように、複数の単位ホログラム原版２０の領域での光学接着剤２４の層の最大厚さＤが、その単位ホログラム原版２０間の厚さの差による最大の段差Δの概ね２倍以上となっていると、出来上がった多面付けホログラム原版２５（図９）に図１０に示したようなクラックが発生しないことが分かった。この傾向は、光学接着剤２４を他の紫外線硬化型光学接着剤ＸＮＲ５５０７Ｆ（長瀬チバ（株））を用いた場合も同様であった。
【００２５】
したがって、図１、図７に示したような硬化後の光学接着剤２４の層の複数の単位ホログラム原版２０の領域での最大厚さＤを、その単位ホログラム原版２０間の厚さの差による最大の段差Δの２倍以上とすることが望ましいことが分かる。
【００２６】
このようにした後、図８に示すように、真空密着している基準ガラス３０と薄板ガラス２１の間の吸着を解除して、基準ガラス３０と薄板ガラス２１を剥離すると、図９に示すような断面の本発明の多面付けホログラム原版２５が完成する。
【００２７】
本発明による多面付けホログラム原版２５は、このように、光学接着剤２２をある程度加熱してその粘度を低めて同じ力を加えて各単位ホログラム原版２０の高さを同じに揃えるようにするので、１枚の多面付けホログラム原版２５から複製された複製品のホログラム間で特性にばらつきが起き難くなる。また、光学接着剤２４の層の複数の単位ホログラム原版２０の領域での最大厚さＤを、その単位ホログラム原版２０間の厚さの差による最大の段差Δの２倍以上とするので、出来上がった多面付けホログラム原版２５の光学接着剤２４にクラックが入ることがなく、特に透過型ホログラムを複製するための原版である場合に、複製されたホログラムに不良品が出難くなる。
【００２８】
なお、以上の実施例において、単位ホログラム原版２０のＰＶＡ層３あるいは薄板ガラス５を省いてもよい。また、複製するホログラムは透過型でも反射型でもよい。
【００２９】
以上、本発明のホログラム原版及びその作製方法を実施例に基づいて説明してきが、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。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のホログラム原版及びその作製方法によると、並列させた複数の単位ホログラム原版の背面側に共通の１枚のベース板を接着するための別の接着剤の層の複数の単位ホログラム原版の領域での最大厚さが、複数の単位ホログラム原版間の厚さの差による最大の段差の２倍以上になるように、その別の接着剤の層の厚さを設定するので、出来上がった多面付けホログラム原版のその別の接着剤の層にクラックが入ることがなく、特に透過型ホログラムを複製するための原版である場合に、複製されたホログラムに不良品が出難くなる。また、接着剤を加熱しなら透明薄板上に複数の単位ホログラム原版を並列させて貼り込むので、単位ホログラム原版が同じ高さに揃いようになり、複製されたホログラム間で特性にばらつきが起き難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるホログラム原版及びその作製方法を説明するための図である。
【図２】ベースガラスを接着するための光学接着剤の厚さとクラックの発生との関係を調べた結果を示す図である。
【図３】本発明によるホログラム原版の作製方法の最初の工程の断面図である。
【図４】図１に続く工程の断面図である。
【図５】図２に続く工程の断面図である。
【図６】図３に続く工程の断面図である。
【図７】図４に続く工程の断面図である。
【図８】図５に続く工程の断面図である。
【図９】本発明によるホログラム原版の断面図である。
【図１０】多面付けする単位ホログラム原版間の厚さのばらつきによって生じるクラックを説明するための図である。
【符号の説明】
１…基板ガラス
２…感光材料層
３…ＰＶＡ層（保護層＋着色層）
４…光学接着剤
５…薄板ガラス
２０…単位ホログラム原版
２１…薄板ガラス
２２…光学接着剤
２３…ベースガラス
２４…光学接着剤
２５…ホログラム原版
３０…基準ガラス
３１…加熱源
【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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【図９】
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【図１０】
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