(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複製されるホログラム情報が記録されたホログラム原版に、ホログラム記録フィルムを貼り合わせ、前記ホログラム記録フィルムに光学密着液を滴下し、ホログラム記録光に対して反射防止コーティングされた無反射板を前記光学密着液が記録面全体に行き渡るように積層し、ホログラム記録光を照射して前記ホログラム記録フィルムにホログラムを複製する方法において、
前記光学密着液はその屈折率が前記ホログラム記録フィルムと前記無反射板の屈折率と０．００５〜０．０４の範囲で異なるように選び、
前記ホログラム記録光の照射の前に、前記ホログラム記録フィルムに感光しない波長の検出光を前記ホログラム記録フィルムに照射して、前記光学密着液の厚みむらによる前記光学密着液内部での繰り返し反射干渉縞の時間的変化を監視することにより前記光学密着液の安定化を確認することを特徴とするホログラム複製方法。
【請求項２】
前記ホログラム原版が反射型ホログラムであることを特徴とする請求項１記載のホログラム複製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラム複製方法に関し、特に、感光フィルム上に光学密着液を介して無反射板を積層するホログラム複製方法において、複製前の光学密着液の静置時間を最小限に短縮して、高生産能力で良好なホログラムを複製することが可能なホログラム複製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ホログラムは、その意匠性の高さや偽造が困難であることから、出版、パッケージ、プレミアム、ＰＯＰを始め、偽造防止等広い分野に広がっている。特に、ホログラムの記録縞がそのフィルム内に屈折率の縞として記録されている体積型ホログラムでは、フィルム表面の凹凸として記録されているエンボス型ホログラムと比べて偽造防止効果が高い分、その量産方法はより複雑になる。
【０００３】
以下、ホログラムの複製方法の従来技術（特開平７−１１４３３０号）について説明する。従来、ホログラム原版と感光材料とを密着させ、レーザー光を照射して、感光材料中で原版からの回折光と入射光とを干渉させ、その干渉縞を感光材料中に記録することにより、ホログラム原版の複製が行われている。また、ホログラムのノイズを除去する目的で、レーザー光入射側表面に無反射コーティングされた無反射板が感光材料の入射光側に積層される。感光材料支持フィルムと無反射板の間には、感光材料支持フィルム及び無反射板と屈折率が略等しい光学密着液を介在させ、密着性を良くして界面反射を防止している。ホログラム原版が反射型の場合は、図３に層構成を示すように、レーザー光４７入射側から、無反射板（無反射コートガラス）３４、光学密着液１２、支持体フィルム４、感光材料２、ホログラム原版３５、光吸収材料１３の順の層構成となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような層構成における光学密着液１２は一般に粘度の高い液体であり、その流動性により均一な厚みにならず、特に、光学密着液１２の量が多い場合には、その流動により記録する干渉縞が変動し良好なホログラムの複製ができないという問題があった。これを避けるための、積層後、光学密着液１２の流動が収まるまでに必要な静置時間が毎回異なるために、安全を見て十分長い時間静置させることになり、そのため、生産能力が低下するという問題があった。
【０００５】
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、簡単な構成で光学密着液の流動が収まったことが確認でき、高生産性でかつ良好なホログラムを複製できる方法を提供することである。
【０００６】
【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複製方法は、複製されるホログラム情報が記録されたホログラム原版に、ホログラム記録フィルムを貼り合わせ、前記ホログラム記録フィルムに光学密着液を滴下し、ホログラム記録光に対して反射防止コーティングされた無反射板を前記光学密着液が記録面全体に行き渡るように積層し、ホログラム記録光を照射して前記ホログラム記録フィルムにホログラムを複製する方法において、
前記光学密着液はその屈折率が前記ホログラム記録フィルムと前記無反射板の屈折率と０．００５〜０．０４の範囲で異なるように選び、
前記ホログラム記録光の照射の前に、前記ホログラム記録フィルムに感光しない波長の検出光を前記ホログラム記録フィルムに照射して、前記光学密着液の厚みむらによる前記光学密着液内部での繰り返し反射干渉縞の時間的変化を監視することにより前記光学密着液の安定化を確認することを特徴とする方法である。
【０００８】
この場合、ホログラム原版としては反射型ホログラムであることが望ましい。
【０００９】
本発明においては、光学密着液はその屈折率がわずかにホログラム記録フィルムと無反射板の屈折率と異なるように選び、ホログラム記録光の照射の前に、ホログラム記録フィルムに感光しない波長の検出光をホログラム記録フィルムに照射して、光学密着液の厚みむらによる光学密着液内部での繰り返し反射干渉縞の時間的変化を監視することにより光学密着液の安定化を確認するので、光学密着液の静置時間が必要最小限になり無駄な時間を必要としないため、高生産性でホログラム複製を行うことができ、かつ、光学密着液が確実に安定化してからホログラム複製を行うので、光学密着液の流動によるホログラム複製の不良をなくすことが可能になり良好なホログラムを複製を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のホログラム複製方法の実施例について図面を参照にして説明する。
【００１１】
図２に示すような光学系を用いて、リップマンホログラム（反射型ホログラム）原版を撮影する。すなわち、Ａｒレーザー２１を用い、それから発振された光はハーフミラー２２で２つの光束に分割され、一方の光はミラー２３、レンズ２４を経てピンホール２５に集光され、ピンホール２５から出射した発散光は感光材料２６の一方の側から斜めに入射される。また、分割された他方の光は、ミラー２７、２８、レンズ２９を経てピンホール３０に集光され、ピンホール３０から出射した発散光は感光材料２６の他方の側から入射され、両方の発散光束は感光材料２６中で干渉し、その中に記録される。感光材料２６としては、米国デュポン社製Ｏｍｎｉｄｅｘ−３５２ホログラフィック記録フィルムを用いる。露光量は、Ａｒレーザー２１からの波長５１４ｎｍの光で３０ｍＪ／ｃｍ2 である。露光後、ホログラムが記録された感光材料２６に超高圧水銀灯で１００ｍＪ／ｃｍ2 の均一露光をし、ガラス板間に光学接着剤（米国ノーランド社製ＮＯＡ−６１）で封止し、ホログラム原版３５とする。そして、このホログラム原版３５の複製用感光材料フィルムが密着される面をフッ素系離型剤、シリコーン系離型剤等で離型処理をしておく。また、図５（ｂ）に示すように、ホログラム原版３５の複製用感光材料フィルムが密着される面のフィルム進行方向の両側面に沿ってその表面に溝６１、６１を設け、原版３５の両側面と溝６１、６１の間に土手部６２、６２を形成しておく。
【００１２】
次に、図１（ａ）に示すような複製装置にこのホログラム原版３５を組み込む。この装置において、複製用感光材料フィルム１として、同図（ｂ）▲１▼に断面を示すように、支持体フィルム３／感光材料２／支持体フィルム４の３層構成のＯｍｎｉｄｅｘ−３５２ホログラフィック記録フィルムを用いる。また、保護フィルム５０として、同図（ｂ）▲３▼に断面を示すように、５０μｍ厚ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）５１／１μｍ厚光学接着剤（米国ノーランド社製ＮＯＡ−６１）５２／５０μｍ厚ＰＥＴ５３からなる保護フィルムを用いる。
【００１３】
この装置の構成を作用と共に説明すると、まず、複製用感光材料フィルム１がセットされた巻き出しローラー３１から送り出されたフィルム１は、１つのニップローラーを構成するクリーナーローラー４４を通ってクリーニングされ、別のニップローラーを構成する支持体フィルム剥離ローラー３２で片面の支持体フィルム３を剥離する。剥離された支持体フィルム３は巻き取りローラー３３で巻き取られる。一方、感光材料２面の露出したフィルム１は、圧着ローラー３７を原版３５の図の左端から若干右に寄った位置から図の右の方へ押圧しながら移動し、その右端の若干手前で左上方へ離すことにより、原版３５のガラス板中央領域上にラミネートされる。このとき、感光材料フィルム１の原版３５両端３５’、３５’での持ち上げ角度αは図４に示すように２〜１０°程度になるように、支持体フィルム剥離ローラー３２の配置及び圧着ローラー３７の停止位置を設定する。
【００１４】
次に、フィルム１でラミネートされた原版３５上に、図５（ａ）にフィルム進行方向に沿う断面図、同図（ｂ）にフィルム横断方向に沿う断面図、同図（ｃ）に平面図を示すように、障壁部材６０、６０を横から原版３５上方に差し込んで、原版３５の両端近傍で有効複製領域外に密着しているフィルム１上に軽く押し付ける。そして、図５に示すような、例えば先端が２本以上に枝分かれしていて複数の穴から同時に光学密着液（屈折率整合液）１２を滴下できる光学密着液供給管６３を横から原版３５上方に差し込み、光学密着液１２としてキシレンを原版３５に張り付けられたフィルム１上に適量滴下し、その後、光学密着液供給管６３を退避させてから、泡を抱き込まないように注意深く無反射板３４をその上に被せる。なお、無反射板３４の光学密着液接触面３４’は予めフッ素系撥水処理剤、シリコーン系撥水処理剤等で撥水処理されている。
【００１５】
その後、図示しない超高圧水銀灯からの紫外光４６をクロムトリミングマスク３６を通して投影露光することにより、感光材料２のラミネート領域の中心部のみを遮光し、それ以外の周囲部分に３０ｍＪ／ｃｍ2 の量で露光して感光性を失わせ、トリミング（マスキング）を行う。
【００１６】
このトリミングの時間を含めて、光学密着液１２の静置を行うのであるが、図６に示すように、感光材料２に感光しない波長６３３ｎｍのＫｒレーザー光７１をレンズ７２とピンホール７３を通して発散光にして、１ｍの距離から無反射板３４の無反射板全面に照射し、その反射光を１ｍ離れたスクリーン７４に投影する。スクリーン７４には、例えば図７に模式的に示す干渉縞パターンが４倍に拡大して投影される。各層の屈折率は、無反射板（ソーダガラス）３４が１．５１、光学密着液（工業用キシレン）１２が１．５０、感光材料支持フィルム（ＰＥＴ）４が１．５３であり、無反射板３４と感光材料支持フィルム４とにわずかに屈折率差が存在するように光学密着液１２の材料が選択されている。このわずかな屈折率差によって、光学密着液１２内での繰り返し反射が生じ、光学密着液１２の厚み分布による明暗の干渉縞が現われ、その流動による干渉縞の変化をＣＣＤカメラ７５でモニターする。干渉縞の画像はコンピュータに取り込み、それを４ｍｍ角エリアに分割した。各エリアで干渉縞が横切る度に明るさが変化する。全エリアで変化が５秒間現れなかったら、光学密着液１２の流動は安定化したと判断してホログラム記録光４７の照射を開始するように設定した。
【００１７】
本実施例では、スクリーン７４上の干渉縞ピッチが一番細かい場所で１０ｍｍ前後（１ピッチは約０．２５μｍの光学密着液１２の厚み変化に相当）であったため、ＣＣＤカメラ７５で撮像した画像を４ｍｍ角のエリアに分割してモニターしたが、このサイズは干渉縞のピッチより狭く選ぶ必要がある。
【００１８】
次に、原版撮影時と共役なＡｒレーザー光４７を感光材料フィルム１側から原版３５に照射（照射量：３０ｍＪ／ｃｍ2 ）して複製を行う。
【００１９】
上記複製後、無反射板３４をフイルム１から剥離し、その間に、図８に示したように、矢印のぬぐい方向に凹状（弓形）に湾曲しているスキージ（ワイパー）６４を差し込み、フィルム１上に軽く押し付けて矢印方向に拭うことにより光学密着液１２をクリーニングし、さらに残存する光学密着液１２を加熱空気で乾燥させる。
【００２０】
次に、圧着ローラーを兼ねる複製フィルム剥離ローラー３７を今度は図の左の方へ押圧しながら移動することにより、複製フィルム１を剥離し、フィルム１を１コマ分足すコマ間隔分の長さ送り出す。そのとき、複製フィルム１の感光材料２面側に、接着層５２付き保護フィルム５０をさらに別のニップローラーを構成するラミネートローラー３８で貼り合わせる。この際、巻き出しローラー４０から供給される保護フィルム５０のカバーシート５１（５０μｍ厚ＰＥＴ）は、剥離ローラー３９で剥離され、巻き取りローラー４１に巻き取られる。
【００２１】
保護フィルム５０を貼り合わせた複製フィルム１は、搬送用の別のニップローラー５４等を経て紫外線照射器４２に入り、図示しない超高圧水銀灯からの紫外光４９を１００ｍＪ／ｃｍ2 の量露光された後、巻き取りローラー４３に巻き取られる。この紫外光４９による露光は、接着層５２の接着力を上げるための処理である。なお、剥離ローラー３２及び３９で発生する静電気を除去するために、それぞれの位置に帯電防止装置４５が取り付けられている。
【００２２】
そして、上記の各ニップローラー４４、３２、３８、５４の原版３５中心線からフィルム１のパスに沿う距離ｘは、図９の関係に従って、
ｎ（ａ＋ｂ）＋ａ／２＜ｘ＜ｎ（ａ＋ｂ）＋ａ／２＋ｂ
の関係を満たすように設定される。ここで、ａは１回の複製で形成されるホログラム記録領域のフィルム１進行方向の寸法（１コマの寸法）、ｂは各ホログラム記録領域間のフィルム１進行方向の間隔、ｎはゼロ又は正の整数である。図９で、Ｒ、Ｒ’は露光前後のニップローラーであり、ｘ、ｘ’は露光前後のニップローラーＲ、Ｒ’の原版５中心線からフィルムパスに沿う距離である。
【００２３】
このような関係を満足させることができるように、各ニップローラー４４、３２、３８、５４は、フィルム１のパスに沿う方向に位置調節可能に構成されている。
【００２４】
このような装置において、図１（ａ）の▲１▼〜▲５▼における感光材料フィルム１、保護フィルム５０及びそれらを貼り合わせた状態の層構成は、同図（ｂ）のようになっている。なお、シートにカットした最終製品のカバーシート５３を剥離することにより、ホログラムシールとして物品に接着することができる。
【００２５】
図１０に、１００回連続してホログラムを複製したときの光学密着液１２の静置時間の変化を示す。平均して４５秒の静置時間が必要であった。もし静置時間を４５秒に固定したとすると、５３％のショット（複製）は静置時間不足となる。
【００２６】
以上、本発明のホログラム複製方法を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこの実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００２７】
本実施例では、無反射板３４、光学密着液１２、感光材料支持フィルム４の屈折率がそれぞれ１．５１、１．５０、１．５３となるよう材料を選択している。ホログラムノイズを減らすためには、これらの屈折率差を極力小さくするのが望ましいが、小さくなる程干渉縞の検出が困難になる。この選択は、ホログラムに要求される品質やＣＣＤカメラの感度等の条件から決められる。これらの間に屈折率差Δｎとしては０．００５〜０．０４の範囲になるように設定するのが望ましい。
【００２８】
なお、干渉縞検出の検出感度を上げるためには、無反射板３４表面の無反射コーティングが、ホログラム記録光４７のみならず、モニター光７１に対しても低反射率であるように設計するのが望ましい。
【００２９】
また、モニター光７１を単色光として干渉による明暗縞をモニターしたが、ホログラム記録フィルム１に感光しない範囲の連統スペクトル光を照射して干渉色をモニターするようにしてもよい。
【００３０】
さらに、モニター光７１を発散光にして照射したが、これに限るものではなく、平行光、収束光を用いてもよい。また、簡易的には、モニター光７１を無反射板３４全面でなくホログラム記録フィルム１の一部分に照射してモニターしてもよい。
【００３１】
また、干渉縞が時間的な変化を検出するのに、上記実施例の方法以外に種々の方法を用いることができる。例えば干渉縞の画像の時間的な微分を用いてもよい。
【００３２】
【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複製方法によると、光学密着液はその屈折率がわずかにホログラム記録フィルムと無反射板の屈折率と異なるように選び、ホログラム記録光の照射の前に、ホログラム記録フィルムに感光しない波長の検出光をホログラム記録フィルムに照射して、光学密着液の厚みむらによる光学密着液内部での繰り返し反射干渉縞の時間的変化を監視することにより光学密着液の安定化を確認するので、光学密着液の静置時間が必要最小限になり無駄な時間を必要としないため、高生産性でホログラム複製を行うことができ、かつ、光学密着液が確実に安定化してからホログラム複製を行うので、光学密着液の流動によるホログラム複製の不良をなくすことが可能になり良好なホログラムを複製を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例のホログラム複製方法を実施する装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の１実施例におけるホログラム原版撮影光学系の構成を説明するための図である。
【図３】本発明の１実施例のホログラム複製の際の層構成を示す図である。
【図４】感光材料フィルムのホログラム原版両端での持ち上げ角度を説明するための図である。
【図５】感光材料フィルム上に光学密着液を滴下するための構成と光学密着液が裏面へ回り込むのを防止する構成を説明するための図である。
【図６】本発明の１実施例の光学密着液内部での繰り返し反射による干渉縞を観察するための光学系を示す図である。
【図７】本発明の１実施例の光学密着液内部での繰り返し反射による干渉縞パターンを模式的に示す図である。
【図８】光学密着液を拭い取るための構成を説明するための図である。
【図９】本発明に係る露光前後のニップローラーの配置位置を説明するための図である。
【図１０】本発明の１実施例における無反射板を積層してからホログラム記録光を照射するまでの静置時間の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１…複製用感光材料フィルム
２…感光材料
３…支持体フィルム
４…支持体フィルム
１２…光学密着液
１３…光吸収材料
２１…Ａｒレーザー
２２…ハーフミラー
２３…ミラー
２４…レンズ
２５…ピンホール
２６…感光材料
２７、２８…ミラー
２９…レンズ
３０…ピンホール
３１…巻き出しローラー
３２…支持体フィルム剥離ローラー
３３…巻き取りローラー
３４…無反射板（無反射コートガラス）
３４’…無反射板の光学密着液接触面
３５…ホログラム原版
３５’…ホログラム原版の端部
３７…圧着ローラー兼複製フィルム剥離ローラー
３８…ラミネートローラー
３９…剥離ローラー
４０…巻き出しローラー
４１…巻き取りローラー
４２…紫外線照射器
４３…巻き取りローラー
４４…クリーナーローラー
４５…帯電防止装置
４７…ホログラム記録光（Ａｒレーザー光）
４９…紫外光
５０…保護フィルム
５１…カバーシート（ＰＥＴ）
５２…光学接着剤
５３…カバーシート（ＰＥＴ）
５４…ニップローラー
６０…障壁部材
６１…溝
６２…土手部
６３…光学密着液供給管
６４…スキージ（ワイパー）
４６…紫外光
７１…Ｋｒレーザー光（モニター光）
７２…レンズ
７３…ピンホール
７４…スクリーン
７５…ＣＣＤカメラ
【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】
0004479979.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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