(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感材面へ入射する光の電気ベクトルの振動方向が感材面と光の進行方向を含む入射面内にあるＰ偏光用の回折格子、及び感材面へ入射する光の電気ベクトルの振動方向が感材面と光の進行方向を含む入射面に垂直なＳ偏光用の回折格子が形成されたホログラム原版と感材を対向させ、Ｐ偏光、Ｓ偏光を再生光としてホログラム原版を照明し、前記各回折格子で回折された各回折光と各再生光とをそれぞれ干渉させて感材にホログラム原版の各回折格子像を同時記録することを特徴とする多重露光ホログラム記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー液晶表示装置用のホログラムカラーフィルタ、２種類以上の波長の光を選択的に回折する必要のある多色表示に好適な多色表示ヘッドアップディスプレイのコイバイナー等の各種ホログラム光学素子、又は装飾用、偽造防止用のグラフィック多色ホログラム等に適用可能なホログラム及びその記録方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、異なる波長光または単一波長光を用いて同時露光し、ホログラムを多重記録することが知られている。又、２重又はそれ以上多重記録したホログラムカラーフィルタとして、本出願人はすでに特願平７ー２９０８１９号、特願平７ー２９０８２０号等で出願している。
図４はレーザの波長を変えて同時露光する例を示す図であり、基板１上に感光層２を形成した感材に対して、波長λ１の２光束（λ１（ａ）、λ１（ｂ））、波長λ２の２光束（λ２（ａ）、λ２（ｂ））を同時露光し、λ１（ａ）とλ１（ｂ）、λ２（ａ）とλ２（ｂ）をそれぞれ感光層中で干渉させ、その干渉縞を２重記録する。
【０００３】
図５は同一波長で互いの角度が異なる３光束を同時露光する例を示す図であり、θ１の角度を有する波長λ（ａ）の２光束、θ２の角度を有する波長λ（ｂ）の２光束、θ３の角度を有する波長λ（ｃ）の２光束を、基板１上に感光層２を形成した感材に対して同時露光して干渉させることにより、それぞれの干渉縞を３重記録する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示した方法では、記録できる波長は、感材が吸収特性を有する波長でなければならない。この限られた吸収波長の中で２波長を選択する必要があるため、この中でレーザ出力が大きい波長は限られてしまうという問題がある。
また、図５に示した方法では、角度θ１をなす２光束、角度θ２をなす２光束、角度θ３をなす２光束同士の干渉の他、λ（ａ）とλ（ｂ）或いはλ（ｃ）、λ（ｂ）とλ（ｃ）の光束同士も干渉し、その干渉縞も同時に記録されてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、記録波長の限定を受けず、かつ不要な干渉縞を記録することなくホログラムを同時多重記録できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、感材面へ入射する光の電気ベクトルの振動方向が感材面と光の進行方向を含む入射面内にあるＰ偏光用の回折格子、及び感材面へ入射する光の電気ベクトルの振動方向が感材面と光の進行方向を含む入射面に垂直なＳ偏光用の回折格子が形成されたホログラム原版と感材を対向させ、Ｐ偏光、Ｓ偏光を再生光としてホログラム原版を照明し、前記各回折格子で回折された各回折光と各再生光とをそれぞれ干渉させて感材にホログラム原版の各回折格子像を同時記録することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１はＰ偏光同士、Ｓ偏光同士を同時露光する例を示す図である。
Ｐ偏光は、試料面へ入射する光の電気ベクトルの振動方向が入射面（試料面の法線と光の進行方向を含む面）内に含まれる直線偏光であり、Ｓ偏光は、試料面へ入射する光の電気ベクトルの振動方向が入射面に垂直な直線偏光である。Ｐ偏光とＳ偏光とは振動方向が直交しているため、互いに干渉しない。したがって、図１（ａ）に示すように、Ｐ偏光の２光束、Ｓ偏光の２光束を同時露光して感光層２内で干渉させることにより、図１（ｂ）に示すようにＰ偏光（実線）、Ｓ偏光（破線）の干渉縞を記録することができる。
【０００８】
図１（ｂ）に示すホログラムは、Ｐ偏光とＳ偏光の干渉縞が共存しており、外光、蛍光灯のようなランダムな偏光成分を有する自然光に対して両干渉縞の回折効率はほぼ同じである。したがって、自然光を再生光として照明すると、両干渉縞の回折像が観察される。
【０００９】
なお、Ｐ偏光、Ｓ偏光に限らず、光の電気ベクトルの振動方向が一方向で、互いにその振動方向が直交している直線偏光は干渉しないため、偏光方向が直交する２つの直線偏光を用い、同じ偏光方向の２光束同士を同時露光して干渉させることにより、それぞれの干渉縞を記録することができる。また、偏光面が右回転する右旋光と、偏光面が左回転する左旋光とは干渉しない性質があるので、回転方向の異なる円偏光、楕円偏光を用い、右旋光の２光束同士、左旋光の２光束同士を同時露光して干渉させることによっても多重記録することが可能である。
【００１０】
図２はコンピュータ・グラフィックス・ホログラム（ＣＧＨ）を用いて同時多重記録する例を示す図である。
図２（ａ）に示すＣＧＨ３は、Ｐ偏光用の回折格子（実線）とＳ偏光用の回折格子（破線）とが形成された透過型のレリーフホログラムからなる原版である。なお、Ｐ偏光、Ｓ偏光の回折格子を形成すること自体は知られている（ＯＰＴＩＣＡ  ＡＣＴＡ，１９８２．ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．１０，１３７１〜１３８１）。この原版に対して基板１上に感光層２を形成した感材を対向させ、背面よりＰ偏光の再生波で照明すると、Ｐ偏光用の回折格子で回折され、この回折光と再生波の０次光とが感光層２中で干渉して、Ｐ偏光の干渉縞が記録される（図２（ｂ）実線）。また、背面よりＳ偏光の再生波で照明すると、Ｓ偏光用の回折格子で回折され、この回折光と再生波の０次光とが感光層２中で干渉して、Ｓ偏光の干渉縞が記録される（図２（ｂ）破線）。
【００１１】
図２（ｂ）に示すホログラムは、図１（ｂ）のホログラムと同様、外光、蛍光灯のようなランダム偏光で照明すると、両干渉縞の回折像が観察される。
【００１２】
次に、図２（ａ）のＣＧＨの作製方法を図３により説明する。
図３（ａ）は、Ｐ偏光用のＣＧＨ４と、Ｓ偏光用のＣＧＨ５とをそれぞれ作製して貼り合わせたものであり、図３（ｂ）は両面にＰ偏光用のＣＧＨ、Ｓ偏光用のＣＧＨを形成したものである。Ｐ偏光用のＣＧＨ、Ｓ偏光用のＣＧＨは、例えばリソグラフィ技術を用いて溝を形成したものであり、Ｐ偏光用のＣＧＨ４は、Ｐ偏光の光は回折するがＳ偏光の光に対しては透明であり、Ｓ偏光用のＣＧＨ５は、Ｓ偏光の光は回折するがＰ偏光の光に対しては透明である。したがって、Ｐ偏光の光、Ｓ偏光の光を再生光として照明すると、それぞれ回折像が再生されることになる。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、特に波長を選択する必要がなく、かつ不要な干渉縞を発生することなく同時多重記録できるので、回折効率の大きい複数の干渉縞を同時記録することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のＰ偏光同士、Ｓ偏光同士を同時露光する例を示す図である。
【図２】  ＣＧＨを用いて同時多重記録する例を示す図である。
【図３】  Ｐ偏光、Ｓ偏光の回折格子を形成したＣＧＨの作製方法を説明する図である。
【図４】  異なる波長光によるホログラム２重記録を説明する図である。
【図５】  同一波長によるホログラム３重記録を説明する図である。
【符号の説明】
１…基板、２…感光層、３…ＣＧＨ、４…Ｐ偏光用ＣＧＨ、５…Ｓ偏光用ＣＧＨ。
【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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