(57)【要約】【課題】反射型ホログラムの撮影・複製において、参照光あるいは再生照明光を９０°近い入射角あるいは臨界角より大きな角度で入射させることができる。【解決手段】反射型ホログラム感材６の一方の面側に波面変換透過型ホログラム１’を密着させ、他方の面側に反射型ホログラム原版７を密着させ、波面変換透過型ホログラム１’に略垂直に平行光束の照明光４を入射させて、ホログラム面の近くでその外にある仮想発散点Ｐから発散する発散光束に変換された光５と、その光５が感材６を透過し原版７に入射することにより回折された光８とを感材６中で干渉させることにより反射型ホログラム原版７の複製を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射型ホログラム感材の一方の面側から波面変換透過型ホログラムを介して斜め入射の参照光を入射させ、前記反射型ホログラム感材の他方の面側から物体光を入射させ、前記参照光と前記反射型ホログラム感材中で干渉させることにより反射型ホログラムを撮影する反射型ホログラム撮影方法において、
前記波面変換透過型ホログラムは、略垂直に入射する平行光束をホログラム面の近くでその外にある仮想発散点から発散する発散光束に変換する波面変換作用を持つことを特徴とする反射型ホログラム撮影方法。
【請求項２】
反射型ホログラム感材の一方の面側から波面変換透過型ホログラムを介して斜め入射の参照光を入射させ、前記反射型ホログラム感材の他方の面側から物体光を入射させ、前記参照光と前記反射型ホログラム感材中で干渉させることにより反射型ホログラムを撮影する反射型ホログラム撮影方法において、
前記波面変換透過型ホログラムは、略垂直に入射する平行光束をホログラム面の近くでその外にある仮想集光点へ収束する収斂光束に変換する波面変換作用を持つことを特徴とする反射型ホログラム撮影方法。
【請求項３】
前記波面変換透過型ホログラムと前記反射型ホログラム感材を密着させることを特徴とする請求項１又は２記載の反射型ホログラム撮影方法。
【請求項４】
反射型ホログラム感材の一方の面側に波面変換透過型ホログラムを密着させるか間隔をおいて配置し、前記反射型ホログラム感材の他方の面側に反射型ホログラム原版を密着させるか間隔をおいて配置し、前記波面変換透過型ホログラムに照明光を入射させて前記波面変換透過型ホログラムにより波面の形状又は方向の少なくとも一方が変換された光と、その光が前記反射型ホログラム感材を透過し、前記反射型ホログラム原版に入射することにより回折された光とを前記反射型ホログラム感材中で干渉させることにより前記反射型ホログラム原版の複製を行う反射型ホログラム複製方法において、
前記波面変換透過型ホログラムは、略垂直に入射する平行光束をホログラム面の近くでその外にある仮想発散点から発散する発散光束に変換する波面変換作用を持つことを特徴とする反射型ホログラム複製方法。
【請求項５】
反射型ホログラム感材の一方の面側に波面変換透過型ホログラムを密着させるか間隔をおいて配置し、前記反射型ホログラム感材の他方の面側に反射型ホログラム原版を密着させるか間隔をおいて配置し、前記波面変換透過型ホログラムに照明光を入射させて前記波面変換透過型ホログラムにより波面の形状又は方向の少なくとも一方が変換された光と、その光が前記反射型ホログラム感材を透過し、前記反射型ホログラム原版に入射することにより回折された光とを前記反射型ホログラム感材中で干渉させることにより前記反射型ホログラム原版の複製を行う反射型ホログラム複製方法において、
前記波面変換透過型ホログラムは、略垂直に入射する平行光束をホログラム面の近くでその外にある仮想集光点へ収束する収斂光束に変換する波面変換作用を持つことを特徴とする反射型ホログラム複製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型ホログラム撮影方法及び複製方法に関し、特に、参照光、再生照明光を透過型ホログラムを介してホログラム感材に入射させるようにした反射型ホログラム撮影方法及び複製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
反射型ホログラムを撮影する場合、あるいは、反射型ホログラム原版から反射型ホログラムを複製する場合、参照光あるいは再生照明光を小さな入射角でホログラム感材に入射させる配置の場合は問題ないが、それらの入射角を９０°近くの深い角度で入射させる必要がある場合がある。例えば、反射型ホログラムの再生照明光源の位置がホログラム上方のホログラム面に近い位置に設定されている場合等がこれに該当する。さらに、プリズム等を用いて臨界角より大きな角度で参照光等を入射させる必要がある場合もある。
【０００３】
また、反射型ホログラム原版を円筒ドラム表面に貼り付け、そのドラムにホログラム感材を巻き付け、ドラムの回転に合わせてホログラム感材を連続的に走行させながらホログラム感材側からホログラム複製のための照明光を照射して連続的に反射型ホログラムを複製する方法も知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、反射型ホログラムの撮影・複製において参照光等を大きな入射角で入射させる必要がある場合、界面でのフレネル反射やケラレ等により光の露光効率が低い上に、面内で光量分布の均一性が悪くなる問題があった。また、上記のような反射型ホログラムの連続複製においては、原版に対する複製のための照明光の入射角は０°の垂直な場合に限られ、それ以外の入射角で再生照明光を入射させることができない問題があった。
【０００５】
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、反射型ホログラムの撮影・複製において、参照光あるいは再生照明光を９０°近い入射角あるいは臨界角より大きな角度で入射させることができ、また、反射型ホログラムの連続複製において垂直以外の任意の入射角で複製のための照明光を入射させることができる反射型ホログラム撮影方法及び複製方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明の反射型ホログラム撮影方法は、反射型ホログラム感材の一方の面側から波面変換透過型ホログラムを介して斜め入射の参照光を入射させ、前記反射型ホログラム感材の他方の面側から物体光を入射させ、前記参照光と前記反射型ホログラム感材中で干渉させることにより反射型ホログラムを撮影する反射型ホログラム撮影方法において、
前記波面変換透過型ホログラムは、略垂直に入射する平行光束をホログラム面の近くでその外にある仮想発散点から発散する発散光束に変換する波面変換作用を持つことを特徴とする方法である。
【０００７】
本発明のもう１の反射型ホログラム撮影方法は、反射型ホログラム感材の一方の面側から波面変換透過型ホログラムを介して斜め入射の参照光を入射させ、前記反射型ホログラム感材の他方の面側から物体光を入射させ、前記参照光と前記反射型ホログラム感材中で干渉させることにより反射型ホログラムを撮影する反射型ホログラム撮影方法において、
前記波面変換透過型ホログラムは、略垂直に入射する平行光束をホログラム面の近くでその外にある仮想集光点へ収束する収斂光束に変換する波面変換作用を持つことを特徴とする方法である。
【０００８】
これらにおいて、前記波面変換透過型ホログラムと前記反射型ホログラム感材を密着させることが望ましい。
【０００９】
上記目的を達成する本発明の反射型ホログラム複製方法は、反射型ホログラム感材の一方の面側に波面変換透過型ホログラムを密着させるか間隔をおいて配置し、前記反射型ホログラム感材の他方の面側に反射型ホログラム原版を密着させるか間隔をおいて配置し、前記波面変換透過型ホログラムに照明光を入射させて前記波面変換透過型ホログラムにより波面の形状又は方向の少なくとも一方が変換された光と、その光が前記反射型ホログラム感材を透過し、前記反射型ホログラム原版に入射することにより回折された光とを前記反射型ホログラム感材中で干渉させることにより前記反射型ホログラム原版の複製を行う反射型ホログラム複製方法において、
前記波面変換透過型ホログラムは、略垂直に入射する平行光束をホログラム面の近くでその外にある仮想発散点から発散する発散光束に変換する波面変換作用を持つことを方法である。
【００１０】
本発明のもう１の反射型ホログラム複製方法は、反射型ホログラム感材の一方の面側に波面変換透過型ホログラムを密着させるか間隔をおいて配置し、前記反射型ホログラム感材の他方の面側に反射型ホログラム原版を密着させるか間隔をおいて配置し、前記波面変換透過型ホログラムに照明光を入射させて前記波面変換透過型ホログラムにより波面の形状又は方向の少なくとも一方が変換された光と、その光が前記反射型ホログラム感材を透過し、前記反射型ホログラム原版に入射することにより回折された光とを前記反射型ホログラム感材中で干渉させることにより前記反射型ホログラム原版の複製を行う反射型ホログラム複製方法において、
前記波面変換透過型ホログラムは、略垂直に入射する平行光束をホログラム面の近くでその外にある仮想集光点へ収束する収斂光束に変換する波面変換作用を持つことを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１１】
以上の本発明の反射型ホログラム撮影方法及び複製方法によると、反射型ホログラム感材に大きな入射角で参照光あるいは照明光を入射させることができ、また、高い露光効率で面内光量分布も均一に入射させることができる。また、簡単な構成で臨界角より大きな角度で照明光を入射させことができる。さらに、連続複製の際に、垂直な平行光だけでなく任意の方向から入射する任意の形状の照明光を用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の反射型ホログラム撮影方法及び複製方法の実施例について説明する。
【００１３】
以下、まず、本発明において用いる透過型ホログラムについて説明する。図１（ａ）はその透過型ホログラムを作製するための配置を示す図であり、銀塩フィルム等の透過型ホログラム感材１を用意し、そのホログラム感材１の同じ側から略垂直に入射する平行光２と、ホログラム感材１の面に近くでその外にある点Ｐから発散しホログラム感材１に９０°に近い入射角で入射してくる光３とをホログラム感材１中で干渉させ、回折効率が１００％に近い透過型ホログラムを作製する。これを符号１’で表す。図１（ｂ）はこのような透過型ホログラム１’の作用を示す図であり、記録の際の平行光２と同様の照明光４を透過型ホログラム１’に略垂直に入射させると、その光は回折され、透過側（裏面）から記録の際の点Ｐを仮想発散点として出て行く発散光５に変換される。すなわち、透過型ホログラム１’は略垂直に入射する照明光４を点Ｐを仮想発散点とする深い入射角の光５（必ずしも発散光である必要はない。）に変換する波面変換作用を持つものである。
【００１４】
本発明は、このような波面変換作用のある透過型ホログラム１’を用いて反射型ホログラム撮影・複製を行うものである。図２は反射型ホログラム複製を行うための配置を示す図であり、上記のような透過型ホログラム１’の透過側にフォトポリマー等の反射型ホログラム感材６を屈折率整合液を介して密着させるか間隔をおいて配置する。なお、ホログラム感材６中に臨界角より大きな角度で照明光を入射させる必要がある場合は、必ず屈折率整合液を介して密着させる。そして、ホログラム感材６の透過型ホログラム１’とは反対側に反射型ホログラム原版７を同様に屈折率整合液を介して密着させるか間隔をおいて配置する。
【００１５】
このような配置で、照明光４を透過型ホログラム１’に略垂直に入射させると、仮想発散点Ｐから出る発散光５に変換され反射型ホログラム感材６中に入射する。この光５は反射型ホログラム感材６を透過して反射型ホログラム原版７に入射し、それから再生光８が回折されて反射型ホログラム感材６の裏面側から入射し、反射型ホログラム感材６中で入射光の発散光５と干渉して、反射型ホログラム原版７の複製が反射型ホログラム感材６中に得られる。
【００１６】
このような波面変換作用のある透過型ホログラム１’を用いることにより、反射型ホログラム感材６に大きな入射角で照明光５を入射させる場合にも、高い露光効率で面内光量分布も均一に複製を行うことができる。また、簡単な構成で臨界角より大きな角度で照明光を入射させことができる。
【００１７】
次に、図３に、このような波面変換作用のある透過型ホログラム１’を用いて実際の被写体Ｏの反射型ホログラムの撮影を行うための配置を示す。この場合は、上記のような透過型ホログラム１’の透過側にフォトポリマー等の反射型ホログラム感材６を屈折率整合液を介して密着させるか間隔をおいて配置する。図の３の場合は、分かりやすくするために、透過型ホログラム１’と反射型ホログラム感材６を間隔をおいて配置してある。そして、ホログラム感材６の透過型ホログラム１’とは反対側に被写体Ｏを配置する。このような配置で、照明光４を透過型ホログラム１’に略垂直に入射させると、仮想発散点Ｐから出る発散光５に変換され、参照光として反射型ホログラム感材６の表面側から深い入射角で入射する。一方、被写体Ｏはこの照明光４と可干渉な別の照明光で照明され、被写体Ｏで散乱された物体光９が反射型ホログラム感材６の裏面側から入射し、反射型ホログラム感材６中で参照光５と干渉することにより、被写体Ｏの反射型ホログラムが撮影される。この場合も、波面変換作用のある透過型ホログラム１’を参照光５を得るために用いることにより、反射型ホログラム感材６に大きな入射角で参照光５を入射させる場合にも、高い露光効率で面内光量分布も均一に参照光５を生成することができる。また、簡単な構成で臨界角より大きな角度で参照光５を入射させことができる。
【００１８】
ところで、図１のようにして作製した透過型ホログラム１’は、記録の際の平行光２と反対に進む平行な照明光を反対側から略垂直に入射させると、その光は回折され、透過側に記録の際の点Ｐを仮想集光点として出て行く収斂光に変換される。すなわち、透過型ホログラム１’は略垂直に入射する照明光を点Ｐを仮想集光点とする深い入射角の光に変換する波面変換作用を持つものでもある。したがって、図２あるいは図３と同様な配置により、反射型ホログラム原版７の複製、被写体Ｏの反射型ホログラムの撮影が可能になる。従来のレンズ等の光学素子を用いて収斂光を得ようとする場合は、反射型ホログラム感材６より大きな光学素子が必要であったが、このような透過型ホログラム１’を用いる場合は、反射型ホログラム感材６と同じ大きさのものを用いて収斂光を得ることができるメリットがある。
【００１９】
さて、従来から、反射型ホログラム原版を円筒ドラム表面に貼り付け、そのドラムにホログラム感材を巻き付け、ドラムの回転に合わせてホログラム感材を連続的に走行させながらホログラム感材側からホログラム複製のための照明光を照射して連続的に反射型ホログラムを複製する方法が知られている。図４（ｂ）はそのための配置の要部を示す図であり、反射型ホログラム原版１１が円筒ドラム１０の表面に貼り付けられる。そして、円筒ドラム１０に帯状の反射ホログラム感材１２が巻き付けられ、矢印で示した方向へ円筒ドラム１０を回転させると共に、反射ホログラム感材１２も円筒ドラム１０の回転に合わせて矢印方向へ円筒ドラム１０の周の線速度と同じ速度で送られる。この連続的な走行の間、反射ホログラム感材１２と反射型ホログラム原版１１が重なった位置に照明光１３を照射する。このような配置で、照明光１３を円筒ドラム１０の中心Ｃに向かうように照射すると、反射型ホログラム原版１１にはどの回転位置でも照明光１３が垂直に入射することになり、したがってどの回転位置でも相対的に同じ方向に回折光が回折され、そのため、反射型ホログラム感材１２中に連続的に反射型ホログラム原版１１の複製が得られる。しかし、この配置では、反射型ホログラム原版１１に対する複製のための照明光１３の入射角は０°の垂直な場合に限られることになる。
【００２０】
そこで、本発明においては、図４（ａ）に示すように、図１で説明したような波面変換作用のある透過型ホログラム１４を帯状に構成して反射ホログラム感材１２の上にさらに巻き付けて、矢印で示した方向へ円筒ドラム１０を回転させ、反射ホログラム感材１２も円筒ドラム１０の回転に合わせて矢印方向へ円筒ドラム１０の周の線速度と同じ速度で送るようにすると共に、透過型ホログラム１４も円筒ドラム１０の回転に合わせて矢印方向へ円筒ドラム１０の周の線速度及び反射ホログラム感材１２の送り速度と同じ速度で送るようにする。このような配置と送り速度の関係にすると、透過型ホログラム１４と反射ホログラム感材１２と反射型ホログラム原版１１が重なった位置においては、これら三者の相対位置は固定されることになる。そこで、照明光１３を円筒ドラム１０の中心Ｃに向かうように照射すると、透過型ホログラム１４にはどの回転位置でも照明光１３が垂直に入射することになり、したがってどの回転位置でも相対的に同じ方向に回折光１５が回折される。この回折光１５を照明光として、図２の原理により、任意の方向の照明光１５を用いて反射型ホログラム感材１２中に連続的に反射型ホログラム原版１１の複製を行うことができる。この方法によれば、連続的な反射型ホログラム原版１１の複製において、垂直な平行光だけでなく任意の方向から入射する任意の形状の照明光を用いることができる。
【００２１】
図５はこのような連続的に反射型ホログラム原版の複製を行うための全体の配置を示す図であり、透過型ホログラム１４は両端をつないだ無限軌道型になっており、その円周の長さ（１周の長さ）は円筒ドラム１０の円周のＮ倍（Ｎ：２以上の整数）に設定されている。そして、複製を記録する反射ホログラム感材１２は巻き出しロール１６から巻き取りロール１７へ連続的に送られながら円筒ドラム１０の表面に貼り付けた不図示の反射型ホログラム原版１１（図４）の複製が連続的に記録されることになる。
【００２２】
以上、本発明の反射型ホログラム撮影方法及び複製方法を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明において用いる透過型ホログラムの作製のための配置とその作用を示す図である。
【図２】本発明に基づき反射型ホログラム複製を行うための配置を示す図である。
【図３】本発明に基づき反射型ホログラム撮影を行うための配置を示す図である。
【図４】本発明に基づく連続的反射型ホログラム複製方法を説明するための図である。
【図５】連続的反射型ホログラム複製を行うための全体の配置を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
Ｐ…発散点（仮想発散点）
Ｏ…被写体
Ｃ…円筒ドラムの中心
１…透過型ホログラム感材
１’…透過型ホログラム
２…平行光
３…発散光
４…照明光
５…発散光
６…反射型ホログラム感材
７…反射型ホログラム原版
８…再生光
９…物体光
１０…円筒ドラム
１１…反射型ホログラム原版
１２…反射ホログラム感材
１３…照明光
１４…透過型ホログラム
１５…回折光
１６…巻き出しロール
１７…巻き取りロール
【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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