(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に異なる波長の光を回折する２枚以上の体積型ホログラムを多重記録あるいは重畳してなるカラーホログラムにおいて、各体積型ホログラムの再生パターンが平面パターンであり、それらの平面パターンが相互に平行に異なる位置に再生されるように記録されてなり、視点を変えることにより観察されるパターンの全体形状が変化すると共に、再生パターン相互の重畳領域からなる中間色パターンが変化するように観察されることを特徴とするカラーホログラム。
【請求項２】
前記体積型ホログラムは反射散乱型ホログラムからなることを特徴とする請求項１又は２記載のカラーホログラム。
【請求項３】
少なくとも１つの体積型ホログラムからの再生パターンが網点により形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のカラーホログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーホログラムに関し、特に、複数の波長で記録され、デザインの多様性に富み意匠性の優れた体積型ホログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）３色の体積型ホログラムを多重記録あるいは重畳して加法混色により多色ホログラム表示体を構成することが知られている。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素あるいは網点を並列させてその面積比による加法混色により多色ホログラム表示体を構成することも知られている。さらに、中間色を網点面積比により得ることも、本出願人の特願平９−１９０９７０号において提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の多色ホログラムにおいては、何れの色のホログラムも同じ面上に記録されているため、見る方向によって記録されているカラーパターンが変化する等のデザインの多様性、優れた意匠性は得られなかった。
【０００４】
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、各色のパターンを異なる位置の別々の層に記録することにより、見る方向によって記録されているカラーパターンが変化する等、デザインの多様性、優れた意匠性を持つカラーホログラムを提供することである。
【０００５】
【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カラーホログラムは、相互に異なる波長の光を回折する２枚以上の体積型ホログラムを多重記録あるいは重畳してなるカラーホログラムにおいて、各体積型ホログラムの再生パターンの再生位置が相互に異なるように記録されてなることを特徴とするものである。
【０００６】
この場合に、各体積型ホログラムの再生パターンが平面パターンであり、それらの平面パターンが相互に平行に異なる位置に再生されるように記録することができる。
【０００７】
また、その体積型ホログラムは反射散乱型ホログラムからなることが望ましい。
【０００８】
また、少なくとも特定の一つの方向から観察するときに、各体積型ホログラムの再生パターン相互が重なって加法混色により重なったパターン領域が中間色に観察されるようにすることが望ましい。
【０００９】
また、少なくとも１つの体積型ホログラムからの再生パターンが網点により形成されているものとすることができる。
【００１０】
本発明のカラーホログラムにおいては、多重記録あるいは重畳してなるカラーホログラムの各体積型ホログラムの再生パターンの再生位置が相互に異なるように記録されてなるので、奥行きがあり、視点を変えることにより観察されるパターンの全体形状が変化すると共に、再生パターン相互の重畳領域からなる中間色パターンの形状等色配置パターンも変化するので、デザインの多様性、優れた意匠性を持つカラーホログラムが得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のカラーホログラムの実施例について説明する。
簡単のため、図１に示すように、相互に重なっている円状のＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）３色のパターン１Ｒ、１Ｇ、１Ｂを体積型ホログラム２に多重記録あるいは重畳記録することを考える。なお、図中、１ＹはＲとＧの加法混色によりイエロー色に見える領域、１ＣはＧとＢの加法混色によりシアン色に見える領域、１ＭはＲとＢの加法混色によりマゼンタ色に見える領域、１ＷはＲとＧとＢの加法混色により白色に見える領域を示している。
【００１２】
まず、円状のＲのパターン１Ｒを表示するＲ回折体積型ホログラムを作成する方法から説明する。そのためには、図２に示すように、パターン１Ｒに対応する部分１Ｒ’を遮蔽しているＲ用マスクパターン３Ｒを用意し、図３に示すように、このＲ用マスクパターン３Ｒを、透明基板５上にフォトポリマー等からなる体積型ホログラム用記録感材４を塗布してなるホログラム記録材料６上に重ね合わせ、マスクパターン３Ｒ側から記録感材４を感光させる紫外線７を照射して、記録感材４のパターン１Ｒに対応する部分以外を感光させて失効させ、パターン１Ｒに対応する部分のみを感光性を有したままにする。
【００１３】
次に、図４に示すように、このようにＲ用マスクパターン３Ｒを介して記録感材４の一部の領域を失効させた記録材料６の裏面に密着あるいは近接して反射散乱板８を配置し、記録材料６側からＲの波長光９Ｒ（例えば、波長６４７ｎｍ）を所定の入射角θで入射させ、記録感材４を透過し、反射散乱板８で反射散乱された光と入射光９Ｒとを感光領域中で干渉させて、Ｒの波長光を反射散乱回折するＲ回折第１原版１０Ｒ（図５）を作製する。ここで、反射散乱板８としては通常の散乱板でもよいが、ホログラム散乱板を用いてもよい。
【００１４】
次に、図５に示すように、図４の配置によって作製されたＲ回折第１原版１０Ｒを表裏を裏返しにしてその基板５側にスペーサ透明板１１を重ね合わせ、その上に別のホログラム記録材料６を重ね合わせて、記録材料６側からＲの波長光１２Ｒ（光９Ｒと同じ波長）をＲ回折第１原版１０Ｒ作製時と同じ入射角θで入射させると、Ｒ回折第１原版１０Ｒのパターン１Ｒに対応する部分に記録された体積ホログラムから戻る方向に散乱回折光が生じるので、この反射散乱光と入射光１２Ｒとを記録材料６の記録感材４中で干渉させて、Ｒの波長光を反射散乱回折するＲ回折第２原版１３Ｒ（図６）を作製する。
【００１５】
次に、図６に示すように、図５の配置によって作製されたＲ回折第２原版１３Ｒを表裏を裏返しにしてその基板５側に所定の距離をおいてフォトポリマー等からなる体積型ホログラム用記録感材１４を配置して、記録感材１４側からＲの波長光１５Ｒ（光９Ｒ、１２Ｒと同じ波長）をＲ回折第２原版１３Ｒ作製時と同じ入射角θで入射させると、Ｒ回折第２原版１３Ｒ作製時のＲ回折第１原版１０Ｒの相対位置がＲ回折第２原版１３Ｒからの回折光の結像位置１６Ｒとなる。図５の配置で、ホログラム記録材料６の基板５の厚さが２ｍｍで、スペーサ透明板１１の厚さが１０ｍｍの場合には、この結像位置１６ＲはＲ回折第２原版１３Ｒのホログラム面から１４ｍｍの位置になる。この結像位置１６Ｒの円状のＲのパターン１Ｒに相当する領域１Ｒ”のみに回折光が入射する。
【００１６】
いま、記録感材１４の配置位置を、図６に示すように、Ｒ回折第２原版１３Ｒのホログラム面から１０ｍｍの位置とする。この配置で、Ｒ回折第２原版１３Ｒの体積ホログラムから円状のＲのパターン１Ｒに相当する領域１Ｒ”に回折される光と入射光１５Ｒとを記録感材１４中で干渉させて、円状のＲのパターン１Ｒ（１Ｒ”）を表示するＲ回折体積型ホログラムが記録感材１４中に作製される。このホログラムを１４Ｒとする。このホログラム１４Ｒは、ホログラム面に入射角θでＲの波長の光が入射すると、ホログラム面から４ｍｍ浮き上がった位置に円状のＲのパターン１Ｒを再生表示する体積型ホログラムである。
【００１７】
上記図２から図６の工程を記録する光９Ｒ、１２Ｒ、１５の波長をＧ、Ｂに代えながら行うことにより、それぞれＧ回折第１原版１０Ｇ、Ｇ回折第２原版１３Ｇ、Ｇのパターン１Ｇを再生表示するホログラム１４Ｇ、Ｂ回折第１原版１０Ｂ、Ｂ回折第２原版１３Ｂ、Ｂのパターン１Ｂを再生表示するホログラム１４Ｂが得られる。ただし、図５の配置でスペーサ透明板１１は、Ｇ回折第２原版１３Ｇ作製時には６ｍｍのものを用い、Ｂ回折第２原版１３Ｂ作製時には省くものとする。すると、図６の配置で、各第２原版１３Ｇ、１３Ｂからの結像位置１６Ｇ、１６Ｂはぞれぞれ図７、図８のようになる。
【００１８】
すなわち、円状のＧのパターン１Ｇ（１Ｇ”）を表示するＧ回折体積型ホログラム１４Ｇを記録感材１４中に作製する場合は、図７に示すように、Ｒ回折第２原版１３Ｇからの回折光の結像位置１６Ｇが記録感材１４の配置位置と同じになる。したがって、Ｇ回折体積型ホログラム１４Ｇは、ホログラム面に入射角θでＧの波長の光が入射すると、ホログラム面の位置に円状のＧのパターン１Ｇを再生表示する体積型ホログラムである。
【００１９】
また、円状のＢのパターン１Ｂ（１Ｂ”）を表示するＢ回折体積型ホログラム１４Ｂを記録感材１４中に作製する場合は、図８に示すように、Ｂ回折第２原版１３Ｂからの回折光の結像位置１６Ｂは、Ｂ回折第２原版１３Ｂのホログラム面から４ｍｍの位置になる。そのため、Ｂ回折体積型ホログラム１４Ｂは、ホログラム面に入射角θでＢの波長の光が入射すると、ホログラム面から奥側に６ｍｍ沈んだ位置に円状のＢのパターン１Ｂを再生表示する体積型ホログラムである。
【００２０】
図９に示すように、このようにして作製されたＲ回折体積型ホログラム１４Ｒ、Ｇ回折体積型ホログラム１４Ｇ、Ｂ回折体積型ホログラム１４Ｂの３枚を重ね合わせて１枚のホログラム２にするか、あるいは、このような３枚のホログラム１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを別の１枚の記録感材中に多重記録してなるホログラム２に、各ホログラム１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ作製時と同じ入射角θで白色光１７あるいはＲの波長、Ｇの波長、Ｂの波長を含む光１７を入射させて、その入射側から眼Ｅで観察すると、ホログラム２からは、円状のＲのパターン１Ｒはホログラム２の面から４ｍｍ浮き上がった位置に、円状のＧのパターン１Ｇはホログラム２の面と同じ位置に、円状のＢのパターン１Ｂはホログラム２の面から奥側に６ｍｍ沈んだ位置にそれぞれ再生されて見える。すなわち、３つの異なる色のパターン１Ｒ、１Ｇは奥行き方向の異なる位置に別々に見える。
【００２１】
したがって、このようなホログラム２を正面から見ると、図１に示すように、円状のＲ，Ｇ，Ｂのパターン１Ｒ、１Ｇ、１Ｂは相互に一部重なって見える。それらの重畳部分は加法混色により、パターン１Ｒとパターン１Ｇの重畳部分１Ｙはイエロー色に、パターン１Ｇとパターン１Ｂの重畳部分１Ｃはシアン色に、パターン１Ｒとパターン１Ｂの重畳部分１Ｍはマゼンタ色に、パターン１Ｒとパターン１Ｇとパターン１Ｂの重畳部分１Ｗは白色に見える。
【００２２】
観察位置を正面から右側へ移動させると、図１０（ａ）に示すように、ホログラム２の面に固定されたＧのパターン１Ｇに対して、手前に位置するＲのパターン１Ｒは左側へ、奥側に位置するＢのパターン１Ｂは右側へ移動し、全体のパターンの形状が変化するだけでなく、図１０（ａ）の場合は、マゼンタ色領域１Ｍと白色領域１Ｗはなくなる。同様に観察位置を正面から左側へ移動させると、図１０（ｂ）に示すように、ホログラム２の面に固定されたＧのパターン１Ｇに対して、手前に位置するＲのパターン１Ｒは右側へ、奥側に位置するＢのパターン１Ｂは左側へ移動し、全体のパターンの形状が変化するだけでなく、部分的な色領域の形状も変化する。
【００２３】
以上において、色毎のパターンはパターン内領域全てが同じベタ色であったが、マスク３Ｒの遮蔽部分１Ｒ’（図２）を完全な遮光パターンとするのではなく、任意の面積比を持つ網点パターンとすることにより、記録するその色（例えばＲ）の明度を調節することができる。各色の明度を調節することにより加法混色領域１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｗの色調を調節することができる。
【００２４】
以上、本発明のカラーホログラムを実施例に基づいて説明してきたが、この実施例に限定されず種々の変形が可能である。なお、本発明におけるホログラムは、反射散乱性の体積型ホログラムに限らず、透過散乱性の体積型ホログラム、あるいは、立体像等の絵柄が再現可能な体積型ホログラムであってもよい。なお、本発明に用いる網点は、微小な円、矩形等の図形の集合体だけでなく、微細なストライプの集合体であってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のカラーホログラムによると、多重記録あるいは重畳してなるカラーホログラムの各体積型ホログラムの再生パターンの再生位置が相互に異なるように記録されてなるので、奥行きがあり、視点を変えることにより観察されるパターンの全体形状が変化すると共に、再生パターン相互の重畳領域からなる中間色パターンの形状等色配置パターンも変化するので、デザインの多様性、優れた意匠性を持つカラーホログラムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例のカラーホログラムの記録パターンを示す平面図である。
【図２】図１のカラーホログラムの作製に用いるＲ用マスクパターンを示す平面図である。
【図３】図１のカラーホログラム作成工程における記録感材の一部を失効させる工程を説明するための図である。
【図４】図１のカラーホログラム作成工程におけるＲ回折第１原版を作製する工程を説明するための図である。
【図５】図１のカラーホログラム作成工程におけるＲ回折第２原版を作製する工程を説明するための図である。
【図６】図１のカラーホログラム作成工程におけるＲ回折体積型ホログラムを作製する工程を説明するための図である。
【図７】図１のカラーホログラム作成工程におけるＧ回折体積型ホログラムを作製する工程を説明するための図である。
【図８】図１のカラーホログラム作成工程におけるＢ回折体積型ホログラムを作製する工程を説明するための図である。
【図９】得られた１実施例のカラーホログラムの再生像位置を説明するための図である。
【図１０】図９のカラーホログラムの視点を変えたときに観察されるパターの変化を説明するための図である。
【符号の説明】
１Ｒ…Ｒパターン
１Ｇ…Ｇパターン
１Ｂ…Ｂパターン
１Ｙ…イエロー色領域
１Ｃ…シアン色領域
１Ｍ…マゼンタ色領域
１Ｗ…白色領域
１Ｒ’…遮蔽領域
１Ｒ”…Ｒのパターンに相当する領域
１Ｇ”…Ｇのパターンに相当する領域
１Ｂ”…Ｂのパターンに相当する領域
２…体積型ホログラム
３Ｒ…Ｒ用マスクパターン
４…体積型ホログラム用記録感材
５…透明基板
６…ホログラム記録材料
７…紫外線
８…反射散乱板
９Ｒ…Ｒの波長光
１０Ｒ…Ｒ回折第１原版
１０Ｇ…Ｇ回折第１原版
１０Ｂ…Ｂ回折第１原版
１１…スペーサ透明板
１２Ｒ…Ｒの波長光
１３Ｒ…Ｒ回折第２原版
１３Ｇ…Ｇ回折第２原版
１３Ｂ…Ｂ回折第２原版
１４…体積型ホログラム用記録感材
１４Ｒ…Ｒ回折体積型ホログラム
１４Ｇ…Ｇ回折体積型ホログラム
１４Ｂ…Ｂ回折体積型ホログラム
１５Ｒ…Ｒの波長光
１５Ｇ…Ｇの波長光
１５Ｂ…Ｂの波長光
１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂ…結像位置
１７…白色光又はＲの波長、Ｇの波長、Ｂの波長を含む光
Ｅ…観察者の眼
【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】
0004270415.tif 000008
【図８】
0004270415.tif 000009
【図９】
0004270415.tif 000010
【図１０】
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