(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上の異なる波長の光を回折する体積型ホログラムの撮影方法において、２つ以上の異なる波長の光を回折する多重露光型又は重畳型体積型ホログラムからなる白色体の上に順に、体積型ホログラム感光材料と、並列したカラーパターン領域からなり各カラーパターン領域が１つの波長域の光を透過する透明カラー原稿とを重畳し、前記透明カラー原稿側から少なくとも前記１つの波長域の光を含む光を照射して多色反射型ホログラムを一度に記録することを特徴とするホログラム撮影方法。
【請求項２】
請求項１において、前記透明カラー原稿をインデックスマッチング液を介して前記体積型ホログラム感光材料上に重畳して前記透明カラー原稿側から前記の少なくとも前記１つの波長域の光を含む光を照射することを特徴とするホログラム撮影方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記透明カラー原稿が、少なくとも赤色透過パターン領域、緑色透過パターン領域、青色透過パターン領域を並列した１枚の透明カラー原稿からなることを特徴とするホログラム撮影方法。
【請求項４】
請求項１又は２において、前記透明カラー原稿が、シアンパターン原稿、マゼンダパターン原稿、イエローパターン原稿を重畳させたものからなり、それらの重ね合わせにより、少なくとも赤色透過パターン領域、緑色透過パターン領域、青色透過パターン領域が並列して形成されることを特徴とするホログラム撮影方法。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項において、前記２つ以上の異なる波長の光を回折する多重露光型又は重畳型体積型ホログラムからなる白色体として、照明光を再帰する角度に回折する体積型ホログラムを用いていることを特徴とするホログラム撮影方法。
【請求項６】
請求項３又は４において、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の面積割合を調整して加法混色により白色又は中間色を表現するようにしたことを特徴とするホログラム撮影方法。
【請求項７】
請求項３又は４において、各色の濃度階調を前記透明カラー原稿の各パターン領域の透過率を調整することによって表現するようにしたことを特徴とするホログラム撮影方法。
【請求項８】
請求項３又は４において、前記体積型ホログラム感光材料に予め紫外線を照射してその照射部分を不活化することにより黒色部を表現するようにしたことを特徴とするホログラム撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明カラー原稿を用いた多色反射型ホログラムの撮影方法に関し、特に、一度の露光で複数の色を有する透明カラー原稿から多色の体積ホログラムを撮影する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、グラフィックアート用の反射型ホログラム、カラー液晶表示装置用の反射型ホログラムカラーフィルター（特願平８−９２５１８号、特願平８−１９７５７４号、特願平８−２６４４３７号）等のカラーの反射型ホログラムを表現するとき、多重露光やＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のホログラムを別々に作製して、それらを重ねることによりカラーホログラムを作製するか、あるいは、Ｒ、Ｇ、Ｂ別々に３回露光して作製している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
多重露光で多色のホログラムを作製すると、感光材料の能力により撮影されたホログラムが暗くなってしまう。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの３層を貼り合わせて多色ホログラムとするには、技術的にも難しく、高価な感光材料を３枚も使う必要がある。また、通常のパターニングでは、Ｒ、Ｇ、Ｂのレーザーで３回露光しなくてはならない。
【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、透明カラー原稿を用いて一度の露光で多色の体積型ホログラムを撮影する方法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透明カラー原稿を用いた多色反射型ホログラムの撮影方法は、２つ以上の異なる波長の光を回折する体積型ホログラムの撮影方法において、２つ以上の異なる波長の光を回折する多重露光型又は重畳型体積型ホログラムからなる白色体の上に順に、体積型ホログラム感光材料と、並列したカラーパターン領域からなり各カラーパターン領域が１つの波長域の光を透過する透明カラー原稿とを重畳し、前記透明カラー原稿側から少なくとも前記１つの波長域の光を含む光を照射して多色反射型ホログラムを一度に記録することを特徴とする方法である。
【０００６】
この場合、透明カラー原稿をインデックスマッチング液を介して体積型ホログラム感光材料上に重畳して透明カラー原稿側から少なくとも１つの波長域の光を含む光を照射するようにすることが望ましい。
【０００７】
また、透明カラー原稿が、少なくとも赤色透過パターン領域、緑色透過パターン領域、青色透過パターン領域を並列した１枚の透明カラー原稿からなるか、或いは、シアンパターン原稿、マゼンダパターン原稿、イエローパターン原稿を重畳させたものからなり、それらの重ね合わせにより、少なくとも赤色透過パターン領域、緑色透過パターン領域、青色透過パターン領域が並列して形成されるものとすることが望ましい。
【０００８】
そして、２つ以上の異なる波長の光を回折する多重露光型又は重畳型体積型ホログラムからなる白色体として、照明光を再帰する角度に回折する体積型ホログラムを用いることもできる。
【０００９】
また、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の面積割合を調整して加法混色により白色又は中間色を表現するようにすることができる。
【００１０】
また、各色の濃度階調を透明カラー原稿の各パターン領域の透過率を調整することによって表現するようにすることができる。
【００１１】
また、体積型ホログラム感光材料に予め紫外線を照射してその照射部分を不活化することにより黒色部を表現するようにすることができる。
【００１２】
本発明においては、２つ以上の異なる波長の光を回折する体積型ホログラムの撮影方法において、２つ以上の異なる波長の光を回折する多重露光型又は重畳型体積型ホログラムからなる白色体の上に順に、体積型ホログラム感光材料と、並列したカラーパターン領域からなり各カラーパターン領域が１つの波長域の光を透過する透明カラー原稿とを重畳し、透明カラー原稿側から少なくともその１つの波長域の光を含む光を照射して多色反射型ホログラムを一度に記録するので、明るい多色反射型ホログラムを１枚の感光材料を用いて一度の露光で簡単に作製することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の透明カラー原稿を用いた多色反射型ホログラムの撮影方法の実施例を図面を参照にして説明する。
図１を用いて本発明の多色反射型ホログラムの撮影方法の原理を説明する。図１（ａ）は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の何れかの波長域の光が透過する領域の集合体からなる透明カラー原稿１を１枚用いる場合であり、図１（ｂ）は、Ｒ波長域の光を吸収するシアン原稿１Ｃ、Ｇ波長域の光を吸収するマゼンタ原稿１Ｍ、Ｂ波長域の光を吸収するイエロー原稿１Ｙの３枚を重ねて用いる透明カラー原稿１’を用いる場合である。
【００１４】
図１（ａ）の場合は、透明カラー原稿１は、Ｒ波長域の光（波長λR ）が透過するパターン領域１Ｒ、Ｇ波長域の光（波長λG ）が透過するパターン領域１Ｇ、Ｂ波長域の光（波長λB ）が透過するパターン領域１Ｂ、無色透明のパターン領域１Ｗの集合体からなり、このような透明カラー原稿１の下にフォトポリマー等の体積型ホログラム感光材料２を、さらにその体積型ホログラム感光材料２の下に紙、反射型ホログラム等の白色板あるいは平面鏡３を重ね合わせ、望ましくはこれら３枚の間にインデックスマッチング液を介して相互に密着させる。そして、透明カラー原稿１側から波長λR 、λG 、λB の可干渉光を含む照明光４を入射させると、透明カラー原稿１のパターン領域１Ｒを透過する光は波長λR の光であり、その透過光は体積型ホログラム感光材料２の領域２Ｒを通って裏面の白色板あるいは平面鏡３に入射し、そこで散乱あるいは反射された光５Ｒも波長λR の光であり、領域２Ｒに入射した波長λR の光と散乱あるいは反射された波長λR の光５Ｒは相互に干渉してその領域２Ｒに波長λR の光を反射する体積型ホログラムを形成する。同様にして、体積型ホログラム感光材料２の領域２Ｇには波長λG の光を反射する体積型ホログラムが、領域２Ｂには波長λB の光を反射する体積型ホログラムがそれぞれ形成される。さらに、透明カラー原稿１のパターン領域１Ｗは無色透明であるので、領域２Ｗには波長λR 、λG 、λB それぞれの光を反射する３つの体積型ホログラムが重畳して形成される。
【００１５】
このような配置で撮影されたホログラム（体積型ホログラム感光材料２）は、透明カラー原稿１のＲ波長域の光が透過するパターン領域１Ｒに対応するパターン領域２ＲからはＲの波長（λR ）の光が回折されＲ色に見え、Ｇ波長域の光が透過するパターン領域１Ｇに対応するパターン領域２ＧからはＧの波長（λG ）の光が回折されＧ色に見え、Ｂ波長域の光が透過するパターン領域１Ｂに対応するパターン領域２ＢからはＢの波長（λB ）の光が回折されＢ色に見え、無色透明のパターン領域１Ｗに対応するパターン領域２ＷからはＲＧＢの全ての波長（λR ＋λG ＋λB ）の光が回折され白色に見えることになり、透明カラー原稿１のカラーパターンが再現されることになる。
【００１６】
図１（ｂ）の場合は、透明カラー原稿１’は、Ｒ波長域の光を吸収するシアン原稿１Ｃ、Ｇ波長域の光を吸収するマゼンタ原稿１Ｍ、Ｂ波長域の光を吸収するイエロー原稿１Ｙの３枚の重ね合わせからなり、シアン原稿１Ｃが透明で、マゼンタ原稿１Ｍ、イエロー原稿１Ｙ共にそれぞれの吸収パターンがあるパターン領域１Ｒは、Ｒ波長域の光（波長λR ）が透過するパターン領域となり、マゼンタ原稿１Ｍが透明で、シアン原稿１Ｃ、イエロー原稿１Ｙ共にそれぞれの吸収パターンがあるパターン領域１Ｇは、Ｇ波長域の光（波長λG ）が透過するパターン領域となり、イエロー原稿１Ｙが透明で、マゼンタ原稿１Ｍ、シアン原稿１Ｃ共にそれぞれの吸収パターンがあるパターン領域１Ｂは、Ｂ波長域の光（波長λB ）が透過するパターン領域となり、シアン原稿１Ｃ、マゼンタ原稿１Ｍ、イエロー原稿１Ｙ共に透明なパターン領域１Ｗは、無色透明のパターン領域となる。その作用は図１（ａ）の場合と同様である。ただし、シアン原稿１Ｃ、マゼンタ原稿１Ｍ、イエロー原稿１Ｙの何れか１つのみが吸収パターンがある場合には、体積型ホログラム感光材料２の対応する領域には、それらの色を構成するＲ、Ｇ、Ｂ色領域中の２つの波長（λR 、λG 、λB 中の２つ）を回折する２つの体積型ホログラムが重畳して形成される。
【００１７】
以上において、撮影されたホログラムのあるパターン領域において、Ｒ、Ｇ、Ｂの間の中間色を反射するホログラムとするには、その領域を微小なＲ、Ｇ、Ｂ画素の集合体で構成し、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の面積割合を調整してＲ、Ｇ、Ｂの加法混色でその中間色を表現するようにすればよい。白色領域２Ｗもこのような加法混色で表すようにすることもできる。さらに、各色の濃度階調は、透明カラー原稿１、１’の各領域の透過率を調整することによって可能となる。
【００１８】
また、ホログラムのあるパターン領域を黒にするには、以下に示すように、上記のようなホログラム撮影を行う前に、紫外線露光等によりその領域を不活化すればよい。
【００１９】
図２は、同図（ｃ）に示しようなカラーパターンを反射する多色反射型ホログラムを撮影するための工程を例示する図であり、図１（ａ）又は（ｂ）のような配置をとる前に、図２（ａ）に示したようなマスク板６を用意する。このマスク板６は、表現するカラーパターン部に対応する遮光パターンを有し、表現する黒パターンに対応して透明になっている。ホログラムを記録する体積型ホログラム感光材料２の上にそのマスク板６を重ね合わせ、マスク板６側から紫外線を照射すると、黒パターンに対応する部分が紫外線で不活化し、後でホログラムが記録できない部分となる。
【００２０】
次いで、この黒パターン部が不活化した体積型ホログラム感光材料２の上に、図１（ａ）又は（ｂ）の配置となるように、透明カラー原稿１又は透明カラー原稿１’を重畳して撮影する。図２（ａ）には透明カラー原稿１を示し、図２（ｂ）には透明カラー原稿１’を示してある。ただし、例えば“Ｙ＋Ｍ”と表現されている部分は、イエロー原稿１Ｙとマゼンタ原稿１Ｍが共に吸収パターンとなていることを表す。
【００２１】
この際、白色板あるいは平面鏡３としては、白い紙等の通常の白色散乱体、平面鏡を用いてもよいが、２つ以上の異なる波長の光を回折する多重露光型又は重畳型体積型ホログラムを用いてもよく、あるいは、照明光を再帰する角度に回折する体積型ホログラムを用いてもよい。さらには、回折範囲に指向性のある白色反射型散乱性ホログラムを用いてもよい。
【００２２】
その後、後処理として体積型ホログラム感光材料２の反応を止めるために、全体に紫外線を照射した後に加熱処理を行う。
【００２３】
全工程終了後に、記録されたホログラムの裏面に黒いフィルムを貼り合わせると、図２（ｃ）に示したような目標のカラーパターンを反射する多色反射型ホログラムが得られる。
【００２４】
本発明の多色反射型ホログラムの撮影方法は、各種のカラーパターンを表現するグラフィックアート用に用いることができるが、その他に、特願平８−９２５１８号、特願平８−１９７５７４号、特願平８−２６４４３７号等において提案されているカラー反射型液晶表示装置用の反射型ホログラムカラーフィルターを作製するのに用いることができる。図３は、そのような反射型ホログラムカラーフィルター１１の反射ホログラム要素１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの２次元配置を示すもので、反射ホログラム要素１１ＲはＲの波長（λR ）を回折する領域（画素）、反射ホログラム要素１１ＧはＧの波長（λG ）を回折する領域（画素）、反射ホログラム要素１１ＢはＢの波長（λB ）を回折する領域（画素）を示す。これら画素の配置には、図３に示すように基本的に３つの方式がある。すなわち、第１は、図３（ａ）のストライプ型と呼ばれる配置で、ホログラム要素１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの繰り返しが各行で揃って配置されている場合であり、図の点線の境は実際上は必要ない。第２は、図３（ｂ）のモザイク型と呼ばれる配置で、ホログラム要素１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの繰り返し周期が、隣接する上手の行から１／３周期進んでいるか遅れて配置されている場合である。第３は、図３（ｃ）のトライアングルあるいはデルタ型と呼ばれる配置で、ホログラム要素１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの繰り返し周期が、隣接する上手の行から１／２周期遅れて配置されている場合である。カラーフィルター作製方法の点からは、３種類のストライプ状のホログラムを１次元的に繰り返し配置すればよいストライプ型配置が好ましい。
【００２５】
以上、本発明の透明カラー原稿を用いた多色反射型ホログラムの撮影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。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の透明カラー原稿を用いた多色反射型ホログラムの撮影方法によると、２つ以上の異なる波長の光を回折する多重露光型又は重畳型体積型ホログラムからなる白色体の上に順に、体積型ホログラム感光材料と、並列したカラーパターン領域からなり各カラーパターン領域が１つの波長域の光を透過する透明カラー原稿とを重畳し、透明カラー原稿側から少なくともその１つの波長域の光を含む光を照射して多色反射型ホログラムを一度に記録するので、明るい多色反射型ホログラムを１枚の感光材料を用いて一度の露光で簡単に作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多色反射型ホログラムの撮影方法の原理を説明するための図である。
【図２】多色反射型ホログラムを撮影するための工程を例示する図である。
【図３】本発明の撮影方法により作製可能な反射型ホログラムカラーフィルターの反射ホログラム要素の２次元配置を示す図である。
【符号の説明】
１、１’…透明カラー原稿
１Ｃ…シアン原稿
１Ｍ…マゼンタ原稿
１Ｙ…イエロー原稿
１Ｒ…Ｒ波長域の光が透過するパターン領域
１Ｇ…Ｇ波長域の光が透過するパターン領域
１Ｂ…Ｂ波長域の光が透過するパターン領域
１Ｗ…無色透明のパターン領域
２…体積型ホログラム感光材料
２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ…体積型ホログラム感光材料の領域
３…白色板あるいは平面鏡
４…照明光
５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ…散乱あるいは反射された光
６…マスク板
１１…反射型ホログラムカラーフィルター
１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ…反射ホログラム要素
【図１】
0004255036.tif 000002
【図２】
0004255036.tif 000003
【図３】
0004255036.tif 000004