(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生照明光の入射角が空気とホログラム媒質あるいはそれを支持する媒質との界面における臨界角θC よりも大きいホログラム原版からのホログラムの複製方法において、
ホログラム原版のホログラム媒質あるいはそれを支持する媒質の側面から複製照明光を入射して、ホログラム媒質あるいはそれを支持する媒質の中での繰り返し反射により複製照明光をホログラム回折領域へガイドし、ホログラム回折領域からホログラム原版の外へ出た１次回折光と０次透過光とをホログラム感光材料のホログラム感光層へ入射させて干渉させることを特徴とするホログラムの複製方法。ただし、前記臨界角θC は、θC ＝ｓｉｎ-1（１／ｎ）；ｎはホログラム原版のホログラム媒質あるいはそれを支持する媒質の屈折率である。
【請求項２】
前記ホログラム原版の前記側面がホログラム面に対して傾斜したテーパ面になっていることを特徴とする請求項１記載のホログラムの複製方法。
【請求項３】
前記ホログラム原版が、透明基板の一面にホログラムの干渉縞に相当する振幅回折格子が設けられてなるものであることを特徴とする請求項１又は２記載のホログラムの複製方法。
【請求項４】
前記ホログラム原版の少なくとも前記振幅回折格子が設けられた領域より前記側面側の何れか一方の面に反射層が設けられていることを特徴とする請求項３記載のホログラムの複製方法。
【請求項５】
前記ホログラムがホログラムカラーフィルターであることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載のホログラムの複製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラムの複製方法に関し、特に、ホログラムあるいはそれを支持する媒質の臨界角より大きな入射角で照明する必要があるホログラムの複製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、特開平６−３０８３３２号等において、液晶表示素子とホログラムカラーフィルターからなる画像表示装置に関して多くの出願をしている。
【０００３】
このホログラムカラーフィルターは、例えば透明基板に設けたフォトポリマー等のホログラム感光層に記録した干渉縞に透明基板側から平行な照明光を入射させ、その照明光を干渉縞で回折させてホログラム感光層の上に重ねた透明媒体側に波長分散させて集光させるものであるが、干渉縞で照明光中のＳ偏光成分を殆ど回折させ、Ｐ偏光成分を殆ど回折させない偏光分離機能を発現させたり、最適な波長選択性を得るため等の理由で、照明光をホログラムカラーフィルターの透明基板の臨界角θC よりも大きい入射角で入射させる場合がある。
【０００４】
また、その他のホログラムにおいても、ホログラム基板あるいはホログラム感光層の臨界角θC よりも大きい入射角で再生照明光あるいは照明光を入射させる必要がある場合がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
再生照明光の入射角が空気とホログラム基板の界面における臨界角θC よりも大きく設定されたホログラム原版からホログラム複製法により同様の特性のホログラムを作製するには、従来は、ホログラム原版の入射面に屈折率整合液を介して適切な形状のプリズムを密着させ、そのプリズムを介して複製のための照明光をホログラム原版の干渉縞に臨界角θC よりも大き入射角で入射させ、干渉縞で回折された１次回折光と干渉縞で回折されずに透過した０次透過光とを、ホログラム原版に密着させたホログラム感光材料中で干渉させることにより複製する方法が用いられていた。
【０００６】
しかし、この従来の方法では、複製用の照明光をホログラム原版に入射させるためのプリズムが必要なため、手間やコストがかかり、また、ホログラム原版に直接入射させる場合に比べてプリズムでの界面反射が発生しやすく、複製の妨げとなりやすく、さらには、プリズムをホログラム原版に接着しない場合は、使用中にプリズムが動いてしまう恐れがあり、逆に、プリズムを接着する場合は、プリズムを取り外すのに余分な工程が必要となる。
【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、ホログラム媒質あるいはそれを支持する媒質の臨界角より大きな入射角で照明するように設定されたホログラム原版からホログラム複製法により容易に同様の特性のホログラムを複製する方法を提供することである。
【０００８】
【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の複製方法は、再生照明光の入射角が空気とホログラム媒質あるいはそれを支持する媒質との界面における臨界角θC よりも大きいホログラム原版からのホログラムの複製方法において、
ホログラム原版のホログラム媒質あるいはそれを支持する媒質の側面から複製照明光を入射して、ホログラム媒質あるいはそれを支持する媒質の中での繰り返し反射により複製照明光をホログラム回折領域へガイドし、ホログラム回折領域からホログラム原版の外へ出た１次回折光と０次透過光とをホログラム感光材料のホログラム感光層へ入射させて干渉させることを特徴とする方法である。ただし、前記臨界角θC は、θC ＝ｓｉｎ-1（１／ｎ）；ｎはホログラム原版のホログラム媒質あるいはそれを支持する媒質の屈折率である。
【０００９】
この場合、ホログラム原版のその側面がホログラム面に対して傾斜したテーパ面になっていることが望ましい。
【００１０】
また、ホログラム原版としては、透明基板の一面にホログラムの干渉縞に相当する振幅回折格子が設けられてなるものがあげられる。
【００１１】
その場合、ホログラム原版の少なくとも振幅回折格子が設けられた領域より側面側の何れか一方の面に反射層が設けられていることが望ましい。
【００１２】
また、ホログラム原版は、基となるホログラムから複製されたものを用いてもよい。
【００１３】
また、複製されるホログラムとして、ホログラムカラーフィルター等がある。
【００１４】
本発明のホログラム原版は、ホログラムの干渉縞に相当する振幅回折格子が透明基板の一面に設けられており、ホログラムの複製に用いられるホログラム原版であって、その振幅回折格子に対する複製照明光の入射角が、空気とその透明基板との界面における臨界角θC よりも大きいホログラム原版において、
前記透明基板の側面から前記複製照明光を導入できるように前記側面形状が形成され、前記側面から導入された前記複製照明光が前記透明基板内での繰り返し反射により前記振幅回折格子の領域に導かれるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
この場合、透明基板の少なくとも振幅回折格子が設けられた領域よりその側面側の何れか一方の面に反射層が設けられていることが望ましい。
【００１６】
また、そのホログラム原版は、例えばホログラムカラーフィルター用のホログラム原版に用いられる。
【００１７】
本発明においては、ホログラム原版のホログラム媒質あるいはそれを支持する媒質の側面から複製照明光を入射して、ホログラム媒質あるいはそれを支持する媒質の中での繰り返し反射により複製照明光をホログラム回折領域へガイドし、ホログラム回折領域からホログラム原版の外へ出た１次回折光と０次透過光とをホログラム感光材料のホログラム感光層へ入射させて干渉させるので、複製用照明光を入射させるためのプリズム等が必要なく、ホログラム複製に手間やコストがかからず、かつ、効率良く安定してホログラム複製をすることができ、また、格別の後処理も必要としない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のホログラムの複製方法を実施例に基づいて説明する。
【００１９】
図１にホログラム原版の１実施例の構成を示す。このホログラム原版２０は、ホログラムカラーフィルター用のホログラム原版であり、透明基板１の一面にホログラムカラーフィルターの干渉縞としての回折格子２が振幅回折格子として設けられている。透明基板１の側面３はテーパ加工されており、そのテーパ角は、後記の複製用の照明光７がそのテーパ面３に略垂直に入射するような角度に設定されている。透明基板１の回折格子２が設けられた面と反対側の面の側面３側半分にはＣｒ等の反射金属膜５が設けられ、その面の残り半分には、染料を添加した水溶性樹脂膜（特願平１１−１７２６２号）、光吸収粘着フィルム（特願平１１−６０２０９号）等の光吸収膜からなる反射防止層６が設けられている。また、透明基板１の回折格子２が設けられた面の側面３側部分にはＣｒ等の反射金属膜４が設けられている。
【００２０】
このような構成であるので、ホログラム原版２０の側面３のテーパ面に略垂直に複製用照明光７を入射させると、透明基板１内に入った光８は、反射金属膜４と反射金属膜５の間で少なくとも１回の繰り返し反射が行われて回折格子２の領域へ導かれる。その導かれた光８は、空気と透明基板１との界面における臨界角θC より大きな入射角θで回折格子２に入射し、１次回折光９と０次透過光１０をホログラム原版２０の外に出すと共に、回折格子２の領域で反射された光１１は、反射防止層６に達して吸収される。
【００２１】
なお、透明基板１の側面３は必ずしもテーパ加工する必要はなく、透明基板１の面に垂直な面であってもよい。要は、透明基板１内を繰り返し反射によって導かれる光８が回折格子２の領域全域に所定の入射角θで入射するような透明基板１の厚さを選択し、かつ、側面３の位置と角度をその条件を満たすように選択すればよい。
【００２２】
また、繰り返し反射により照明光８を導く面（透明基板１の両面）に反射金属膜４、５を設ける必要も必ずしもなく、透明基板１と空気との界面による全反射により導くようにしてもよい。さらに、反射防止層６も必ずしも設けなくともよいが、透明基板１の側面３とは反対側の側面で反射光１１が反射あるいは散乱されて回折格子２に戻るのを防止するようにする必要がある。
【００２３】
図１のような構成のホログラム原版２０を用いてそのホログラム原版２０と同様の特性のホログラムカラーフィルターをホログラム複製法により作製するには、図２に示すように、ホログラム原版２０の回折格子２の面側に、屈折率整合液２１を介してホログラム感光材料３０を密着する。
【００２４】
ここで、ホログラム感光材料３０は、ガラス基板３１上に、順に、フォトポリマー等のホログラム感光層３２と保護層３３を塗布して構成し、かつ、その反対側の面に、染料を添加した水溶性樹脂膜（特願平１１−１７２６２号）、光吸収粘着フィルム（特願平１１−６０２０９号）等の光吸収膜からなる反射防止層３４を設けてなるものであり、保護層３３側をホログラム原版２０に密着させる。
【００２５】
このような配置で、ホログラム原版２０の側面３のテーパ面に略垂直に複製用照明光７を入射させると、上記のようにしてホログラム原版２０の回折格子２からの１次回折光９と０次透過光１０がホログラム原版２０から出で、屈折率整合液２１、保護層３３を経てホログラム感光材料３０のホログラム感光層３２に入射し、そこで相互に干渉して回折格子２と同様の干渉縞をホログラム感光層３２中に記録する。また、ホログラム感光層３２を透過した光９、１０は、ホログラム感光材料３０の裏面に設けられた反射防止層３４で吸収される。したがって、ホログラム感光材料３０中には、ホログラム原版２０と同様に、照明光を空気と透明基板との界面における臨界角θC より大きな入射角θで入射させる必要のあるホログラムカラーフィルターが複製される。
【００２６】
なお、ホログラム感光材料３０の反射防止層３４は必ずしも設けなくともよい。
【００２７】
以上、本発明のホログラムの複製方法及びそのためのホログラム原版を実施例の基づいて説明してきたが、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。
【００２８】
【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の複製方法によると、ホログラム原版のホログラム媒質あるいはそれを支持する媒質の側面から複製照明光を入射して、ホログラム媒質あるいはそれを支持する媒質の中での繰り返し反射により複製照明光をホログラム回折領域へガイドし、ホログラム回折領域からホログラム原版の外へ出た１次回折光と０次透過光とをホログラム感光材料のホログラム感光層へ入射させて干渉させるので、複製用照明光を入射させるためのプリズム等が必要なく、ホログラム複製に手間やコストがかからず、かつ、効率良く安定してホログラム複製をすることができ、また、格別の後処理も必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のホログラム原版の１実施例の構成を示す図である。
【図２】図１のホログラム原版を用いてホログラム複製法によりホログラムを複製するための配置を示す図である。
【符号の説明】
１…透明基板
２…振幅回折格子
３…透明基板の側面（テーパ面）
４、５…反射金属膜
６…反射防止層
７…複製用照明光
８…透明基板内の複製用照明光
９…１次回折光
１０…０次透過光
１１…反射光
２０…ホログラム原版
２１…屈折率整合液
３０…ホログラム感光材料
３１…ガラス基板
３２…ホログラム感光層
３３…保護層
３４…反射防止層
【図１】
0004433351.tif 000002
【図２】
0004433351.tif 000003