JP5565658B2 - Hologram and method for manufacturing hologram - Google Patents
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Description
本発明は、一方向から入射する光によって、少なくとも二つの方向から互いに異なる像が観察されるように、像を再生し得るホログラム、及び、このホログラムの製造方法に関する。 The present invention relates to a hologram capable of reproducing an image so that different images are observed from at least two directions by light incident from one direction, and a method for manufacturing the hologram.
従来、一方向から入射する光によって、少なくとも二つの方向から互いに異なる像が観察されるように、像を再生し得るホログラムが、例えば画面切替型ホログラムといった呼称で、知られている。特許文献1に開示された画面切替型ホログラムには複数の干渉縞が記録されており、特定波長を有した光が特定方向から当該ホログラムへ入射した際に、複数の干渉縞についてのブラッグ回折条件が同時に満たされるようになっている。このため、観察方向を変化させることによって、異なる像がホログラムから観察されるようになる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a hologram capable of reproducing an image so that different images are observed from at least two directions by light incident from one direction is known, for example, as a screen switching hologram. A plurality of interference fringes are recorded in the screen switching type hologram disclosed in Patent Literature 1, and Bragg diffraction conditions for the plurality of interference fringes when light having a specific wavelength is incident on the hologram from a specific direction. Are to be satisfied at the same time. For this reason, a different image comes to be observed from a hologram by changing an observation direction.
このような画面切替型ホログラムは、その像を再生する態様の特殊性から、意匠性の向上や、真正性を標示することを目的として、種々の分野において使用に供されようとしている。画面切替型ホログラムが期待された機能、例えば、意匠性を向上させる機能や真正性を標示する機能等を効果的に発揮するためには、画面切替型ホログラムによって再生される各像の移りかわりが明瞭に視認され得ることが重要となる。このためには、各像が明るく再生されることが重要となる。 Such a screen-switching hologram is going to be used in various fields for the purpose of improving the design and indicating the authenticity due to the special feature of reproducing the image. In order to effectively exhibit the functions expected of the screen-switching hologram, for example, the function of improving the design and the function of indicating authenticity, the transition of each image reproduced by the screen-switching hologram is changed. It is important that it can be clearly seen. For this purpose, it is important that each image is reproduced brightly.
ところで、特許文献1では、互いに異なる像の情報を有した複数の物体光と、参照光と、を互いに異なる方向から、感光材に同時に入射させることによって、各物体光と参照光との間での干渉による干渉縞が感光材に記録され、画面切替型ホログラムが作製されている。ただし、この方法によれば、複数の物体光が互いに干渉しあって、不要な干渉縞も多数感光材に記録されてしまうことが予想される。ホログラムが不要な干渉縞を含む場合、再生照明光が不要な方向にも回折され、この結果、意図した方向への回折効率が低下してしまう。したがって、像が予定した各方向に明るく再生され得ず、この結果、各方向に再生される像の変化を十分に認識することができないといった不具合も生じ得る。この場合、ホログラムに期待された機能、すなわち、意匠性の向上や、真贋判定指標の提供といった機能が十分に発揮され得なくなる可能性がある。 By the way, in Patent Document 1, a plurality of object lights having different image information and reference light are simultaneously incident on the photosensitive material from different directions, so that each object light and reference light can be incident on each other. Interference fringes due to this interference are recorded on the photosensitive material, and a screen switching hologram is produced. However, according to this method, it is expected that a plurality of object lights interfere with each other and many unnecessary interference fringes are recorded on the photosensitive material. When the hologram includes unnecessary interference fringes, the reproduction illumination light is also diffracted in an unnecessary direction, and as a result, the diffraction efficiency in the intended direction is lowered. Accordingly, the image cannot be reproduced brightly in each planned direction, and as a result, a change in the image reproduced in each direction cannot be sufficiently recognized. In this case, there is a possibility that functions expected for the hologram, that is, functions such as improvement in designability and provision of an authenticity determination index cannot be sufficiently exhibited.
また、物体光および参照光を用いた感光材の露光を、干渉縞単位で順次行っていく方法が、特開平6−309691号公報に開示されている。しかしながら、順次露光により同一の感光材に複数の干渉縞を順次形成していく場合、作製工程数が増加し、これにともなってホログラムの製造コストが増加してしまう、といった不具合が生じる。また、このような不具合だけでなく、回折効率を調節するための感光材の調整や露光条件の最適化が著しく困難となってしまう。 Japanese Patent Laid-Open No. 6-309691 discloses a method in which exposure of a photosensitive material using object light and reference light is sequentially performed in units of interference fringes. However, in the case where a plurality of interference fringes are sequentially formed on the same photosensitive material by sequential exposure, the number of manufacturing steps increases, which causes a problem that the manufacturing cost of the hologram increases. In addition to such problems, it is extremely difficult to adjust the photosensitive material and adjust the exposure conditions for adjusting the diffraction efficiency.
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、一方向から入射する光によって、少なくとも二つの方向から互いに異なる像が観察されるように、像を再生するホログラムであって、高い回折効率で各方向から観察される像を再生することができるホログラムを提供することを目的とする。また、本発明は、一方向から入射する光によって、少なくとも二つの方向から互いに異なる像が観察されるように、像を再生し得るホログラムの製造方法であって、高い回折効率で各方向から観察される像を再生することができるホログラムの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and is a hologram that reproduces an image so that different images can be observed from at least two directions by light incident from one direction. An object of the present invention is to provide a hologram capable of reproducing an image observed from each direction with diffraction efficiency. The present invention is also a method of manufacturing a hologram capable of reproducing an image so that different images can be observed from at least two directions by light incident from one direction, and can be viewed from each direction with high diffraction efficiency. An object of the present invention is to provide a method for producing a hologram capable of reproducing an image to be reproduced.
本発明の一態様によるホログラムの製造方法は、
一方向から入射する光によって、少なくとも二つの方向から互いに異なる像が観察されるように、像を再生し得るホログラムの製造方法であって、
二以上のレーザ光源の各々で発生されたレーザ光を、それぞれ、再生照明光および参照光に分離し、その後、前記二以上のレーザ光源から発生されたレーザ光の各々からなる二以上の再生照明光を、それぞれ、複数の要素ホログラムのいずれかへ入射させて、前記複数の要素ホログラムの各々から像を再生させ、そして、前記像を再生する前記複数の要素ホログラムからの再生光と、前記二以上のレーザ光源から発生されたレーザ光の各々からなる二以上の参照光と、を感光材に同時に入射させて、前記感光材に干渉縞を記録させる工程を、含み、
前記干渉縞を記録する工程において、前記複数の要素ホログラムからの再生光は、互いに異なる方向に進み、互いに同一の側から前記感光材に入射し、前記二以上の参照光は、互いに同一の側から前記感光材に入射する、
ことを特徴とする。
A method for manufacturing a hologram according to an aspect of the present invention includes:
A method for producing a hologram capable of reproducing an image so that different images are observed from at least two directions by light incident from one direction,
The laser light generated by each of the two or more laser light sources is separated into the reproduction illumination light and the reference light, respectively, and then the two or more reproduction illuminations composed of each of the laser lights generated from the two or more laser light sources Light is incident on one of a plurality of element holograms to reproduce an image from each of the plurality of element holograms, and the reproduced light from the plurality of element holograms for reproducing the image; Two or more reference lights each consisting of laser light generated from the above laser light source, and simultaneously entering the photosensitive material to record interference fringes on the photosensitive material,
In the step of recording the interference fringes, reproduced light from the plurality of element holograms travels in different directions and enters the photosensitive material from the same side, and the two or more reference lights are on the same side Incident on the photosensitive material from
It is characterized by that.
本発明の一態様によるホログラムの製造方法において、前記複数の要素ホログラムのうちの一の要素ホログラムへ入射する再生照明光と、前記複数の要素ホログラムのうちの前記一の要素ホログラムとは異なる他の要素ホログラムへ入射する再生照明光と、は互いに異なる方向に進み、それぞれ対応する要素ホログラムに入射するようにしてもよい。 In the hologram manufacturing method according to one aspect of the present invention, the reproduction illumination light incident on one element hologram of the plurality of element holograms is different from the one element hologram of the plurality of element holograms. The reproduction illumination light incident on the element hologram may travel in different directions and enter the corresponding element hologram.
また、本発明の一態様によるホログラムの製造方法において、前記二以上のレーザ光源の数は、前記要素ホログラムの数と同数であり、前記二以上のレーザ光源から発生されたレーザ光の各々からなる二以上の再生照明光は、それぞれ、前記複数の要素ホログラムのうちの、互いに異なるいずれかの要素ホログラムに入射するようにしてもよい。 In the hologram manufacturing method according to an aspect of the present invention, the number of the two or more laser light sources is the same as the number of the element holograms, and each of the laser beams generated from the two or more laser light sources is included. Two or more reproduction illumination lights may be incident on any one of the plurality of element holograms which are different from each other.
さらに、本発明の一態様によるホログラムの製造方法において、前記複数の要素ホログラムからの再生光は、前記少なくとも二つの方向のいずれかの方向に進み、前記感光材に入射するようにしてもよい。 Furthermore, in the method for manufacturing a hologram according to an aspect of the present invention, the reproduction light from the plurality of element holograms may travel in one of the at least two directions and enter the photosensitive material.
さらに、本発明の一態様によるホログラムの製造方法において、前記二以上のレーザ光源から発生されたレーザ光の各々からなる前記二以上の参照光は、互いに同一の方向に進み、前記感光材へ入射するようにしてもよい。 Furthermore, in the method for manufacturing a hologram according to one aspect of the present invention, the two or more reference lights composed of the laser beams generated from the two or more laser light sources travel in the same direction and enter the photosensitive material. You may make it do.
さらに、本発明の一態様によるホログラムの製造方法において、前記二以上のレーザ光源の各々から発生されたレーザ光の波長は、互いに同一であるようにしてもよい。 Furthermore, in the hologram manufacturing method according to an aspect of the present invention, the wavelengths of the laser beams generated from each of the two or more laser light sources may be the same.
さらに、本発明の一態様によるホログラムの製造方法の前記干渉縞を記録する工程において、前記二以上のレーザ光源のうちの同一のレーザ光源から発生されたレーザ光からなる前記再生光および前記参照光が干渉してなる干渉縞のみが記録されてもよい。 Furthermore, in the step of recording the interference fringes of the hologram manufacturing method according to one aspect of the present invention, the reproduction light and the reference light, which are laser beams generated from the same laser light source of the two or more laser light sources. Only interference fringes formed by interference may be recorded.
さらに、本発明の一態様によるホログラムの製造方法において、前記複数の要素ホログラムの各々は、単一の感光材の一部分から構成されていてもよい。 Furthermore, in the method for manufacturing a hologram according to one aspect of the present invention, each of the plurality of element holograms may be composed of a part of a single photosensitive material.
さらに、本発明の一態様によるホログラムの製造方法において、前記複数の要素ホログラムの各々は、体積型ホログラムまたは計算機合成ホログラムとして構成されていてもよい。 Furthermore, in the hologram manufacturing method according to an aspect of the present invention, each of the plurality of element holograms may be configured as a volume hologram or a computer-generated hologram.
本発明の一態様によるホログラムは、
一方向から入射する光によって、少なくとも二つの方向から互いに異なる像がホログラムの同一の側に観察されるように、像を再生するホログラムであって、
二以上のレーザ光源の各々から発生されたレーザ光を、それぞれ、再生照明光および参照光に分離し、その後、前記二以上のレーザ光源から発生されたレーザ光の各々からなる二以上の再生照明光を、それぞれ、複数の要素ホログラムのいずれかへ入射させて、前記複数の要素ホログラムの各々から像を再生させ、そして、前記像を再生する前記複数の要素ホログラムからの再生光と、前記二以上のレーザ光源から発生されたレーザ光の各々からなる二以上の参照光と、を感光材に同時に入射させることによって記録された複数の干渉縞を備え、
前記複数の干渉縞は、前記二以上のレーザ光源のうちの同一のレーザ光源から発生されたレーザ光からなる前記再生光および前記参照光が干渉してなる干渉縞のみを含んでいる、
ことを特徴とする。
The hologram according to one aspect of the present invention is:
A hologram that reproduces an image so that different images from at least two directions are observed on the same side of the hologram by light incident from one direction,
Laser light generated from each of the two or more laser light sources is separated into reproduction illumination light and reference light, respectively, and then two or more reproduction illuminations composed of each of the laser lights generated from the two or more laser light sources Light is incident on one of a plurality of element holograms to reproduce an image from each of the plurality of element holograms, and the reproduced light from the plurality of element holograms for reproducing the image; Comprising a plurality of interference fringes recorded by simultaneously entering two or more reference beams each consisting of laser beams generated from the above laser light source and the photosensitive material,
The plurality of interference fringes include only interference fringes formed by interference between the reproduction light and the reference light, which are laser beams generated from the same laser light source among the two or more laser light sources.
It is characterized by that.
本発明の一態様によるホログラムにおいて、前記干渉縞は、前記二以上のレーザ光源の数と同数の干渉縞のみを含むようにしてもよい。 In the hologram according to one aspect of the present invention, the interference fringes may include only the same number of interference fringes as the number of the two or more laser light sources.
本発明の一態様による物品は、上述した本発明の一態様によるホログラムのいずれかを貼り付けられていることを特徴とする。 An article according to one embodiment of the present invention is characterized in that any one of the holograms according to one embodiment of the present invention described above is attached.
本発明によれば、一方向から入射する光によって、少なくとも二つの方向から観察される互いに異なる像を、高い回折効率で再生することができる。 According to the present invention, different images observed from at least two directions can be reproduced with high diffraction efficiency by light incident from one direction.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual product.
図1〜図6は、本発明の一実施の形態におけるホログラムおよびホログラムの製造方法を説明するための図である。このうち、図1および図2は、主に、ホログラムおよびその光学的作用を説明するための図であって、図3〜図6は、主に、ホログラムの製造方法を説明するための図である。 FIGS. 1-6 is a figure for demonstrating the hologram and the manufacturing method of a hologram in one embodiment of this invention. Of these, FIGS. 1 and 2 are diagrams mainly for explaining the hologram and its optical action, and FIGS. 3 to 6 are diagrams for mainly explaining a method for manufacturing the hologram. is there.
図1および図2に示すように、以下に説明するホログラム10は、一方向d1から入射する光L11によって、少なくとも二つの観察方向d2,d3から互いに異なる像5,6が観察されるように、像5,6を再生する画面切替型ホログラムである。このホログラム10は、像5,6を立体的に再生し得る体積型ホログラム、さらに具体的には、反射型の体積型ホログラムとして構成されている。このような画面切替型ホログラム10は、物品の意匠性を向上させることや、物品の真正性を標示すること等を目的として、物品、とりわけ、包装材料、カード、証明書、有価証券、商品券等に貼り付けられて、使用される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すように、画面切替型ホログラム10には、互いに異なる像5,6に関する情報を含んだ複数の干渉縞11a,11bが、記録されている。複数の干渉縞11a,11bは、同一の方向d1に沿って進み同一の面10aの側からホログラム10へ入射する光L11に対応して記録されている。具体的には、複数の干渉縞11a,11bは、それぞれ、一つの方向d1からホログラム10へ入射する光L11によってブラッグ回折条件が満たされるように、記録されている。したがって、複数の干渉縞11a,11bは、再生照明光として機能する当該一つの方向d1からの入射光L11を、複数の方向d2,d3に回折する。そして、方向d2,d3に回折された光L12,L13が、再生光として、互いに異なる像5,6を再生する。この結果、各干渉縞11a,11bによる回折方向d2,d3に沿ってホログラム10の一方の面10aの側から、互いに異なる像5,6が観察されるようになる。
As shown in FIG. 1, a plurality of
なお、本明細書において、干渉縞の数とは、概ね平行に延びる複数の筋からなる筋群の数のことであり、干渉縞に含まれる筋の数を指すものではない。 In the present specification, the number of interference fringes means the number of muscle groups composed of a plurality of stripes extending substantially in parallel, and does not indicate the number of stripes included in the interference fringes.
以下の例においては、図2に示すように、再生照明光L11は、互いに異なる回折方向d2,d3を中心としたある角度範囲内に回折されるようになる。この結果、回折方向d2,d3を中心としたある角度範囲内に相当する視域z1,z2において、像5,6が観察されるようになる。
In the following example, as shown in FIG. 2, the reproduction illumination light L11 is diffracted within a certain angular range centering on different diffraction directions d2 and d3. As a result, the
より具体的に説明すると、本実施の形態おいては、図1に示すように、ホログラム10が、第1干渉縞11aおよび第2干渉縞11bの二つの干渉縞を有している。ある特定の波長を有した光(再生照明光)L11は、第1方向d1に沿って進み第1面10aの側からホログラム10に入射した場合に、第1干渉縞11aから高い回折効率で回折作用を及ぼされる。この結果、当該光L11は、ホログラム10で第2方向d2を中心とした範囲に反射される。ホログラム10で反射された光(再生光)L12は像5を結像する。
More specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
同様に、ある特定の波長を有した光(再生照明光)L11は、第1方向d1に沿って進み第1面10aの側からホログラム10に入射した場合に、第2干渉縞11bから高い回折効率で回折作用を及ぼされ、この結果、この光L11はホログラム10で第3方向d3を中心とした範囲に反射される。反射された光(再生光)L13は、第1干渉縞11aでの回折光(再生光)L12によって再生される像5とは異なる像6を結像する。
Similarly, light (reproduced illumination light) L11 having a specific wavelength travels along the first direction d1 and is highly diffracted from the
本実施の形態においては、図1に実線で示すように、第1干渉縞11aによって回折された回折光(再生光)L12は、ホログラム10近傍に球を結像する。観察者は、再生照明光L11が第1方向d1に沿って第1面10aの側からホログラム10に入射している状態において、第2方向d2を中心とする視域z1からホログラム10を観察することにより、球としての像5を、観察することができる。一方、第2干渉縞11bによって回折された回折光(再生光)L13は、ホログラム10近傍に立方体を結像する。観察者は、再生照明光L11が第1方向d1に沿って第1面10aの側からホログラム10に入射している状態において、第3方向d3を中心とする視域z2からホログラム10を観察することにより、立方体としての像6を、観察することができる。第1の視域z1から観察される像5および第2の視域z2から観察される像6は、ホログラム10が配置される位置を基準として、少なくとも部分的に互いに重なり合うようになる位置に再生される。
In the present embodiment, as indicated by a solid line in FIG. 1, the diffracted light (reproduced light) L12 diffracted by the
本実施の形態において、第1干渉縞11aのブラッグ回折条件を満たす第1方向d1からの再生照明光L11の波長は、第2干渉縞11bのブラッグ回折条件を満たす第1方向d1からの再生照明光L11の波長と同一となっている。したがって、第1の視域z1から観察される像5および第2の視域z2から観察される像6は、同一の色で再生される。
In the present embodiment, the wavelength of the reproduction illumination light L11 from the first direction d1 that satisfies the Bragg diffraction condition of the
このような本実施の形態においては、ある特定波長の光が所定の方向からホログラム10に入射すると、第1干渉縞11aおよび第2干渉縞11bの両方についてのブラッグ干渉条件が同時に満たされるようになる。この結果、第1の視域z1から観察され得る球の像5が、第1干渉縞11aによって、再生され、同時に、第2の視域z2から観察され得る立方体の像6が、第2干渉縞11bによって、再生される。したがって、観察者が、ホログラム10に対する観察方向をしだいに変化させていった場合、球の像5および立方体の像6が順次観察されるようになる。すなわち、観察方向の変化にともなって、観察される像5,6が変化していく。このような特殊な像5,6の再生態様により、ホログラム10に期待された機能、例えば、意匠性を向上させる機能や、ホログラム10が貼付された物品の真正性を標示する機能を、有効に発揮することができる。
In this embodiment, when light of a specific wavelength is incident on the
とりわけ、本実施の形態によるホログラム10には、以下に説明するその製造方法に起因して、不要な干渉縞が記録されていない。このため本実施の形態によるホログラム10によれば、光が不要な方向に回折されることを効果的に防止することができる。すなわち、入射光を有効に利用して、入射光を期待した方向へ極めて高い回折効率で回折することができる。これにより、像5,6が明るく再生され、観察方向の変化にともなった視認される像5,6の変化を明瞭に把握することができ、ホログラム10に期待された機能がより有効に発揮されるようになる。
In particular, in the
次に、主として図3〜図6を参照しながら、以上のようなホログラム10を製造する方法の一例について説明する。以下の例では、まず、互いに異なる像5,6を再生し得る複数の要素ホログラム16a,16b(H1ホログラム15)を準備し、次に、各要素ホログラム16a,16bからの再生光を物体光として用い、互いに異なる像5,6を再生し得る複数の干渉縞11a,11bを、感光材13に同時に記録することによって、ホログラム10が作製される。すなわち、以下の説明では、いわゆるH1H2法によりホログラム10が作製される。
Next, an example of a method for manufacturing the
なお、図2において、ホログラム10の第2面10bの上縁および下縁には、二種類の印PM1,PM2のいずれかが設けられている。また、図5および図6においては、ホログラム10をなすようになる感光材13の上縁および下縁にも、二種類の印PM1,PM2のいずれかが設けられている。図5および図6における印PM1,PM2は、専ら、感光材13の表裏および上下を上述したホログラム10と対応させて理解する上での便宜を考慮して付したものであり、感光材13の印PM1,PM2が設けられた面(第2面)13bは、ホログラムの印PM1,PM2が設けられた第2面10bをなすようになる面である。同様に、図3〜図6における、H1ホログラム15、H1ホログラム15をなすようになる感光材18にも、H1ホログラム15および感光材18の表裏および上下を互いに対応させて理解する上での便宜を考慮し、印PM3,PM4を設けている。したがって、感光材18の印PM3,PM4が設けられた面(第2面)18bは、H1ホログラム10の印PM3,PM4が設けられた面(第2面)15bをなすようになる面である。これらの印PM1,PM2,PM3,PM4は、ホログラム10が、本明細書で説明する作用効果を果たす上で必要とはならない。
In FIG. 2, one of two types of marks PM1 and PM2 is provided on the upper and lower edges of the
また、感光材13,18は、通常、透明な基材上に積層されて取り扱われることが多いが、本明細書および図面においては、発明の理解の便宜を図り、感光材(乾板)13,18を支持する透明基材を省略している。
The
まず、要素ホログラム16a,16bの作製方法について説明する。以下の例では、透過型の体積型ホログラムとしての複数の要素ホログラム16a,16bを準備する。また、以下の例では、一枚の感光材18の一領域に球体の像5を再生し得る第1の要素ホログラム16aの干渉縞を記録し、一枚の感光材18の他の領域に立方体の像6を再生し得る第2のホログラム16bの干渉縞を記録する。
First, a method for producing the
一例として、第1の要素ホログラム16aの干渉縞を最初に作製する。まず、図3に示すように、感光材18のうちの、第1要素ホログラム16aが作製されるべき領域以外の領域を、感光材18の露光に用いられる光に対して遮光性を有した第1マスク19aで覆う。一部分が第1マスク19aで覆われた感光材18を所定の位置に配置する。なお、感光材18としては、種々の公知の感光材(乾板)を用いることができる。例えば、感光材18として、フォトポリマー、銀塩乳剤、重クロム酸ゼラチン、フォトレジスト等を用いることができる。
As an example, the interference fringes of the
次に、第1要素ホログラム16aによって再生されるべき像5の形状(球体)に基づいて作製された模型5aを、感光材18を基準とした所定の位置に配置する。図3に示すように、この状態で、単一のレーザ光源からレーザ光を発生させ、物体照明光および参照光L31に分離する。このうち参照光L31は、平行光として、特定の方向(第4方向)d4に沿って、一方の面18bの側から、感光材18に入射する。一方、物体照明光は模型5aに照射され、そして、模型5aで散乱反射された物体光L32が感光材18に入射する。この結果、感光材18の第1マスク19aで覆われていない領域が、参照光L31および物体光L32によって露光され、この領域に、参照光L31および物体光L32との干渉による干渉縞が記録される。このようにして、球体の像5を再生し得る第1要素ホログラム16aの干渉縞が感光材18の一領域に作製される。
Next, the
次に、第2の要素ホログラム16bの干渉縞を作製する。まず、図4に示すように、感光材18から第1マスク19aを剥がし、次に、感光材18のうちの第2要素ホログラム16bが作製されるべき領域以外の領域を、感光材18の露光に用いられる光に対して遮光性を有した第2マスク19bで覆う。その後、第2要素ホログラム16bによって再生されるべき像6の形状(立方体)に基づいて作製された模型6aを、一部分が第2マスク19bで覆われた感光材18に対して位置決めして、配置する。このとき、第1要素ホログラム16aの作製時に模型5aが配置されていた感光材18を基準とした領域(図4に二点鎖線で示す領域)内に、像6aの一部分が配置されるように、像6aが感光材18に対して位置決めされる。
Next, the interference fringes of the
この状態で、図4に示すように、単一のレーザ光源からレーザ光を発生させ、物体照明光および参照光L41に分離する。このうち参照光L41は、平行光として、特定の方向(第5方向)d5に沿って、一方の面18bの側から、感光材18に入射する。本実施の形態において、参照光L41の感光材18への入射方向d5は、第1要素ホログラム16aの作製時における参照光L31の感光材18への入射方向d4とは、異なっている。図3および図4から理解できるように、第1要素ホログラム16aの作製時における参照光L31の感光材18への入射方向d4と、第2要素ホログラム16bの作製時における参照光L41の感光材18への入射方向d5は、感光材18の一方の面18bへの法線方向を中心として、反対側に傾斜している。
In this state, as shown in FIG. 4, laser light is generated from a single laser light source and separated into object illumination light and reference light L41. Of these, the reference light L41 enters the
参照光L41と同一のレーザ光源で発振されたレーザ光からなる物体照明光は模型6aに照射され、そして、模型6aで散乱反射された物体光L42が感光材18に入射する。この結果、感光材18の第2マスク19bで覆われていない領域が、参照光L41および物体光L42によって露光され、この領域に、参照光L41および物体光L42との干渉による干渉縞が記録される。このようにして、球体の像6を再生し得る第2要素ホログラム16bの干渉縞が作製される。
Object illumination light composed of laser light oscillated by the same laser light source as the reference light L41 is applied to the model 6a, and object light L42 scattered and reflected by the model 6a is incident on the
その後、感光材18をなす材料の種類に応じた適切な後処理を施すことによって、感光材18の感光性が消失され、第1要素ホログラム16aおよび第2要素ホログラム16bが得られる。図3および図4に示すように、第1要素ホログラム16aおよび第2要素ホログラム16bを作製する際の露光において、物体光L32,L42および参照光L31,L41は、感光材18の同一の面18bの側から、感光材18に入射している。したがって、作製された第1要素ホログラム16aおよび第2要素ホログラム16bは、透過型の体積型ホログラムとなる。
Thereafter, by performing an appropriate post-treatment according to the type of material constituting the
また、本実施の形態において、第1要素ホログラム16aおよび第2要素ホログラム16bは、単一の感光材18の互いに異なる領域から形成される。したがって、第1要素ホログラム16aおよび第2要素ホログラム16bが、取り扱いの点において優れた一枚の第1段のH1ホログラム15を構成するようになる。
In the present embodiment, the
なお、第1要素ホログラム16aの作製時に使用されるレーザ光の波長(すなわち、物体光L32の波長および参照光L31の波長)および第2要素ホログラム16bの作製時に使用されるレーザ光の波長(すなわち、物体光L42の波長および参照光L41の波長)は、図1および図2に示された作製対象となるホログラム10の第1面10aに第1方向d1から入射して各干渉縞11a,11bによって高効率で回折されるようになる上述の光(再生照明光)L11(図1および図2参照)の波長と、同一とする。また、第1要素ホログラム16aの作製時に使用されるレーザ光源は、第2要素ホログラム16bの作製時に使用されるレーザ光源と、同一であってもよいし、別であってもよい。
It should be noted that the wavelength of the laser light used when the
次に、このようにして得られたH1ホログラム15をなす第1要素ホログラム16aおよび第2要素ホログラム16bを用いて、画面切替型ホログラム10を作製する方法について説明する。以下の説明では、二以上のレーザ光源21a,21bを含んだ光学系(露光装置)20を用い、反射型の体積型ホログラムからなる画面切替型ホログラム10が作製される。
Next, a method for producing the
まず、ホログラム10の作製に用いられる光学系(露光装置)20について説明する。光学系20は、複数のレーザ光源、より詳細には、ホログラム10によって高い回折効率で回折されることによって互いに異なる像5,6が観察されるようになる視域z1,z2の数、言い換えると、ホログラム10に記録されるべき干渉縞11a,11bの数と、同数のレーザ光源を有している。したがって、図1および図2に示すホログラム10を作製する光学系20は、図6に示すように、二つのレーザ光源(第1レーザ光源21aおよび第2レーザ光源21b)を含んでいる。
First, the optical system (exposure apparatus) 20 used for producing the
光学系20に含まれる複数のレーザ光源21a,21bは、互いに同一の波長のレーザ光を発振させるようになっている。具体的には、図1および図2に示された作製対象となるホログラム10の第1面10aに第1方向d1から入射して各干渉縞11a,11bによって高効率で回折されるようになる上述の光(再生照明光)L11(図1および図2参照)の波長と、同一となっている。したがって、光学系20に含まれる複数のレーザ光源21a,21bの少なくとも一つとして、第1要素ホログラム16aの作製時に使用したレーザ光源または第2要素ホログラム16bの作製時に使用したレーザ光源が用いられてもよい。
The plurality of
以上のようなレーザ光源21a,21bとして、種々の公知のレーザ光源を用いることができる。例えば、レーザ光源21a,21bとして、高出力でレーザ光を発振させることができる、ヘリウム−ネオンレーザー、アルゴンイオンレーザー、クリプトンイオンレーザー、ネオジウムヤグレーザー、半導体レーザー等を用いることができる。なお、上述した第1要素ホログラム16aの作製時に使用されるレーザ光源または第2要素ホログラム16bの作製時に使用されるレーザ光源も、これらの種々の公知なレーザ光源から構成され得る。
As the
図6に示すように、光学系(露光装置)20は、各レーザ光源21a,21bからのレーザ光を反射させてレーザ光の光路を調節するためのミラーM、各レーザ光源21a,21bからのレーザ光を広げるためのスペイシャルフィルタSF、および、スペイシャルフィルタSFによって広げられたレーザ光を平行光化するレンズC等を含んでいる。これらの光学機器によって、各レーザ光源21a,21bからのレーザ光を、感光材13、第1要素ホログラム16aまたは第2要素ホログラム16bに対し、所定の方向から入射させることができるようになっている。
As shown in FIG. 6, the optical system (exposure device) 20 reflects a laser beam from each of the
次に、このような光学系(露光装置)20を用いてホログラム10を作製する方法について、説明する。
Next, a method for producing the
まず、第1要素ホログラム16aおよび第2要素ホログラム16bによって構成される第1段のH1ホログラム15と、感光材13と、を互いに対して位置決めする。具体的には、図5および図6に示すように、H1ホログラム15と、ホログラム10をなすようになる感光材13と、を互いから離間して平行に配置する。この際、H1ホログラム15は、第1要素ホログラム16aおよび第2要素ホログラム16bの作製時に物体光L32,L42および参照光L31,L41の入射面となっていた側の面15b(感光材18の面18b)が感光材13と対面するようにして、配置される。また、H1ホログラム15に対する感光材13の離間距離は、感光材18(H1ホログラム15)の位置を基準として、感光材13が、要素ホログラム16a,16bの作製時に模型5a,6aが配置されていた領域近傍に、決定される。
First, the first-
なお、感光材13は、第1要素ホログラム16aおよび第2要素ホログラム16bを構成する感光材18と同様に、種々の公知の感光材(乾板)を用いることができる。例えば、感光材18は、フォトポリマー、銀塩乳剤、重クロム酸ゼラチン、フォトレジスト等から構成され得る。
As the
この状態で、図6に示すように、H1ホログラム15をなす第1要素ホログラム16aおよび第2要素ホログラム16b並びに感光材13に、複数のレーザ光源21a,21bから発生されたレーザ光L61,L62を照射する。
In this state, as shown in FIG. 6, the laser beams L61 and L62 generated from the plurality of
光学系(露光装置)20の第1レーザ光源21aから発生された第1レーザ光L61は、ミラーMで反射されることによって、進行方向を変更しながら進む。第1レーザ光L61は、ビームスプリッタBSによって、所望の光量比で参照光L51および再生照明光L52の二つの光に分離される。
The first laser light L61 generated from the first
その後、図6に示すように、第1レーザ光L61からなる参照光L51は、スペイシャルフィルタSFおよびレンズCによって感光材13の所望の領域の全域へ入射し得る程度まで広げられた平行光束として、感光材13へ入射する。この際、図5および図6に示すように、参照光L51は、上述したホログラム10の第1面10aとは反対側の第2面10bを構成するようになる感光材13の第2面13bの側から、上述した第1方向d1に沿って当該感光材13に入射する。この参照光L51は、干渉縞11a,11bにて高効率で回折されるようになる特定波長を有した再生照明光L11(図1および図2参照)と、感光材13(ホログラム10)に関して共役な関係となる。
Thereafter, as shown in FIG. 6, the reference light L51 composed of the first laser light L61 is formed as a parallel light beam that has been expanded by the spatial filter SF and the lens C to such an extent that it can enter the entire desired region of the
一方、再生照明光L52は、図5に示すように、スペイシャルフィルタSFおよびレンズCによって第1要素ホログラム16aの所望の領域の全域へ入射し得る程度まで広げられた平行光束として、第1要素ホログラム16aへ入射する。この際、図5および図6に示すように、再生照明光L52は、第1要素ホログラム16aの作製時に参照光L31の入射面となっていた面15b(感光材18の面18b)とは反対の側の面15aから、上述した第4方向d4に沿って、当該第1要素ホログラム16aへ入射する。すなわち、この再生照明光L52は、第1要素ホログラム16aの作製時における参照光L31と、第1要素ホログラム16a(感光材18)に関して共役な関係となる。
On the other hand, the reproduction illumination light L52 is, as shown in FIG. 5, the first element as a parallel light beam spread to the extent that it can enter the entire desired area of the
したがって、再生照明光L52は、第1要素ホログラム16aにおいて高い回折効率で回折され、模型5aに対応した像5を再生する。上述したように第1要素ホログラム16aを含むH1ホログラム15と感光材13との位置関係が調節されていることから、図5に示すように、第1要素ホログラム16aは、感光材13近傍に、球体の像5を立体的に再生するようになる。そして、このような像5の情報を有した光(再生光)が、物体光L53として、上述したホログラム10の第1面10aを構成するようになる感光材13の第1面13aの側から、当該感光材13に入射する。
Therefore, the reproduction illumination light L52 is diffracted with high diffraction efficiency in the
なお、第1要素ホログラム16aの作製時における物体光L32が散乱反射光であったことから(図3参照)、再生照明光L52が第1要素ホログラム16aによって回折されてなる再生光によって構成された物体光L53は、収束光として、感光材13へ入射する。そして、この物体光L53は、第1干渉縞11aにて高効率で回折された特定波長を有した再生光L12(図1および図2参照)と、感光材13(ホログラム10)に関して共役な関係となる。
Since the object light L32 at the time of manufacturing the
以上のようにして、図5に示すように、第1レーザ光源21aから発生された第1レーザ光L61からなる参照光L51および物体光L53が、互いに異なる方向から、感光材13へ入射するようになる。この結果、第1レーザ光L61からなる参照光L51と、同様に第1レーザ光L61からなる物体光L53と、の干渉により、第1の干渉縞11aが感光材13の所望の領域に記録されるようになる。なお、ここで記録される第1干渉縞11aは、図1から理解され得るように、物体光L53の感光材13への入射方向の中心である第2方向d2と、参照光L51の感光材13への入射方向である第1方向d1と、によってなされる角の二等分線と平行な方向を中心として延びるようになる。
As described above, as shown in FIG. 5, the reference light L51 and the object light L53 made of the first laser light L61 generated from the first
一方、図6に示すように、光学系(露光装置)20の第2レーザ光源21bから発生された第2レーザ光L62も、第1レーザ光源21aから発生された第1レーザ光L61と同様にして、所望の光量比で参照光L54および再生照明光L55の二つの光に分離される。
On the other hand, as shown in FIG. 6, the second laser light L62 generated from the second
その後、図6に示すように、第2レーザ光L62からなる参照光L54は、ミラーMで反射されることによって、進行方向を変更しながら進む。とりわけ、図5および図6に示すように、参照光L54は、第1レーザ光L61からなる参照光L51と同一の方向に進んで感光材13へ入射するよう、ハーフミラーHMを介して第1レーザ光L61からなる参照光L51と合成される。その後、第2レーザ光L62からなる参照光L54は、図5および図6に示すように、第1レーザ光L61からなる参照光L51とともに、スペイシャルフィルタSFおよびレンズCによって感光材13の所望の領域の全域へ入射し得る程度まで広げられ、平行光束として、第1レーザ光L61からなる参照光L51と同様に、第1方向d1に沿って第2面13bの側から感光材13へ入射する。この参照光L54は、第1レーザ光L61からなる参照光L51と同様に、干渉縞11a,11bにて高効率で回折されるようになる特定波長を有した再生照明光L11(図1および図2参照)と、感光材13(ホログラム10)に関して共役な関係となる。
Thereafter, as shown in FIG. 6, the reference light L <b> 54 composed of the second laser light L <b> 62 is reflected by the mirror M and proceeds while changing the traveling direction. In particular, as shown in FIGS. 5 and 6, the reference light L54 passes through the first half-mirror HM so as to enter the
一方、再生照明光L55は、図5に示すように、スペイシャルフィルタSFおよびレンズCによって第2要素ホログラム16bの所望の領域の全域へ入射し得る程度まで広げられた平行光束として、第2要素ホログラム16bへ入射する。この際、図5および図6に示すように、再生照明光L55は、第2要素ホログラム16bの作製時に参照光L41の入射面となっていた面15b(感光材18の面18b)とは反対の側の面15aから、上述した第5方向d5に沿って、当該第2要素ホログラム16bへ入射する。すなわち、この再生照明光L55は、第2要素ホログラム16bの作製時における参照光L41と、第2要素ホログラム16b(感光材18)に関して共役な関係となる。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the reproduction illumination light L55 is converted into the second element as a parallel light beam spread to the extent that it can be incident on the entire area of the desired region of the
したがって、再生照明光L55は、第2要素ホログラム16bにおいて高い回折効率で回折され、模型6aに対応した像6を再生する。図5に示すように、第2要素ホログラム16bは、感光材13近傍に、立方体の像6を立体的に再生するようになる。そして、このような像6の情報を有した光(再生光)が、物体光L56として、第1面13aの側から感光材13に入射する。
Therefore, the reproduction illumination light L55 is diffracted with high diffraction efficiency in the
なお、第2要素ホログラム16bの作製時における物体光L42が散乱反射光であったことから(図4参照)、再生照明光L55が第2要素ホログラム16bによって回折されてなる再生光によって構成された物体光L56は、収束光として、感光材13へ入射する。そして、この物体光L56は、第2干渉縞11bにて高効率で回折された特定波長を有した再生光L13(図1および図2参照)と、感光材13(ホログラム10)に関して共役な関係となる。
Since the object light L42 at the time of manufacturing the
以上のようにして、図5に示すように、第2レーザ光源21bから発生された第2レーザ光L62からなる参照光L54および物体光L56が、互いに異なる方向から、感光材13へ入射するようになる。この結果、第2レーザ光L62からなる参照光L54と、同様に第2レーザ光L62からなる物体光L56と、の干渉により、第2の干渉縞11bが感光材13の所望の領域に記録されるようになる。なお、ここで記録される第2干渉縞11bは、図1から理解され得るように、物体光L56の感光材13への入射方向の中心である第3方向d3と、参照光L54の感光材13への入射方向である第1方向d1と、によってなされる角の二等分線と平行な方向を中心として延びるようになる。
As described above, as shown in FIG. 5, the reference light L54 and the object light L56 composed of the second laser light L62 generated from the second
以上のようにして、複数の干渉縞11a,11bを感光材13に記録することができる。干渉縞の記録工程が終了すると、その後、後処理工程が感光材13に施され、反射型体積型ホログラムからなるホログラム10が得られるようになる。なお、後処理の内容は、感光材13をなす材料によって異なるが、一例として、紫外線照射および加熱処理が、一連の後処理として感光材13に実施され得る。
As described above, a plurality of
ところで、本実施の形態においては、第1レーザ光源21aからの第1レーザ光L61からなる参照光L51および物体光L53と、第2レーザ光源21bからの第2レーザ光L62からなる参照光L54および物体光L56と、が感光材13に同時に入射している。このように同時露光によって感光材13に複数の干渉縞11a,11bを形成することにより、ホログラム10を短時間で形成することができる。また、煩雑な作業を伴う光学系20の準備を、複数回行う必要がない。さらに、第1レーザ光L61および第2レーザ光L62の光量を調節するといった簡易な操作により、各干渉縞11a,11bでの回折効率を調節することができる。すなわち、所望の光学特性を有する干渉縞11a,11bが精度良く形成されたホログラム10を、安価に作製することができる。
By the way, in the present embodiment, the reference light L51 and the object light L53 composed of the first laser light L61 from the first
またさらに、上述した方法で製造されたホログラム10は非常に優れた回折効率を呈するようになる。これは、ホログラム10に不要な干渉縞が記録されていないことに起因している。
Furthermore, the
図6に示すように感光材13を三方向から同時に露光した場合、第1方向d1からの入射光(参照光)と第2方向d2を中心とする方向からの入射光(物体光)とによる第1干渉縞11aおよび第1方向d1からの入射光(参照光)と第3方向d3を中心とする方向からの入射光(物体光)とによる第2干渉縞11bだけでなく、第2方向d2からの物体光L53と第3方向d3からの物体光L56とによるさらなる干渉縞も感光材13に記録され得る。とりわけ、第2方向d2からの物体光L53および第3方向d3からの物体光L56は、互いに収束光であり、厳密な一方向のみへ進むものではない。したがって、これら物体光L53,L56に起因して、第1干渉縞11aおよび第2干渉縞11bの回折効率を大幅に低下させてしまうおそれがある非常に複雑な干渉縞が、形成され得る。
As shown in FIG. 6, when the
しかしながら、本実施の形態においては、上述したように、複数のレーザ光源21a,21bから発生されたレーザ光L61,L62が、それぞれ参照光L51,L54および物体光L53,L56の二つの光として、感光材13に同時に入射している。そして、異なるレーザ光源から発振されたレーザ光の干渉性は、レーザ光が互いに同一な波長を有していたとしても、極めて低くなる。上述したホログラム10の製造方法は、このようなレーザ光の干渉に関する特性に基づいて、発明されたものである。
However, in the present embodiment, as described above, the laser beams L61 and L62 generated from the plurality of
なお、図7〜図10には、本件発明者が、同一のレーザ光源23cから発生されたレーザ光L81を分離してなる分離光間での干渉と、異なる二つのレーザ光源23a,23bから発生されたレーザ光L71,L72の間での干渉と、を調査した結果が示されている。図7に示すように、異なる二つのレーザ光源23a,23bから発振された二つのレーザ光L71,L72を、ハーフミラーHMで合成して、その後スペイシャルフィルタSFによって広げ、スクリーン25上に投影した。この場合、図9に示すように、スクリーン25上の、スペイシャルフィルタSFによる拡散方向に対応する略円形領域に、光27が投影されており、明暗縞からなる干渉模様は観察されなかった。一方、図8に示すように、単一のレーザ光源23cから発生されたレーザ光L81を、ビームスプリッタBSでいったん分離した後に分離光L81a,L81bをハーフミラーHMで再度合成し、その後スペイシャルフィルタSFによって広げ、スクリーン25上に投影した。この場合、図10に示すように、スクリーン25上の、スペイシャルフィルタSFによる拡散方向に対応する円形領域内に、光28が縞状に投影され、明暗縞からなる干渉模様が明瞭に観察された。すなわち、図7〜図10に示す実験によっても、異なるレーザ光源23a,23bから発振された同一波長のレーザ光L71,L72の干渉性が著しく低くなることが確認された。なお、図7〜図10に示す実験においては、波長が532nmのレーザ光を発振する市販されている半導体励起固体(DPSS: Diode pumped Solid State)レーザーをレーザ光源23a,23b,23cとして用いた。
7 to 10, the inventor of the present invention generates interference from separated light obtained by separating the laser light L81 generated from the same
このようなレーザ光の干渉特性に基づき、複数のレーザ光源21a,21bを用いた同時露光によれば、複数のレーザ光源21a,21bのうちの、同一のレーザ光源から発生されたレーザ光からなる参照光および物体光との間での干渉縞11a,11bのみが、感光材13に記録されるようになる。すなわち、複数のレーザ光源の各々から発生されたレーザ光が、それぞれ、参照光および物体光として異なる二方向から感光材13へ入射する場合、感光材13には、レーザ光源の数と同じ数の干渉縞のみが形成されるようになる。したがって、図5の例において、第1レーザ光L61と第2レーザ光L62との間での干渉縞は形成されず、結果として、第1レーザ光L61の物体光L53と第2レーザ光L62の参照光L56とが干渉してなる干渉縞は感光材13に記録されない。
Based on such interference characteristics of laser light, simultaneous exposure using a plurality of
以上のような本実施の形態によれば、二以上のレーザ光源21a,21bから複数のレーザ光L61,L62が発生され、各レーザ光L61,L62が、それぞれ、参照光L51,L54および参照光L51,L54とは異なる方向に進む物体光L53,L56として、複数の方向から感光材13に同時に入射し、これにより、複数の干渉縞11a,11bが作製されている。この結果、干渉縞11a,11bは、二以上のレーザ光源21a,21bのうちの同一のレーザ光源から発生されたレーザ光からなる物体光および参照光が干渉してなる干渉縞のみを、つまり、二以上のレーザ光源21a,21bの数と同数の干渉縞11a,11bのみを、含むようになる。すなわち、例えば互いに異なる方向から入射する二つの物体光L53,L56間での干渉縞等はホログラム10に記録されておらず、ホログラム10に不要な干渉縞が記録されることが防止される。したがって、不要な干渉縞によって入射光が意図しない方向に回折されてしまうことを防止することができる。これにより、ホログラム10が高い回折効率で入射光を回折し、互いに異なる複数の方向に像5,6を明るく再生することができる。この点から、ホログラム10に期待された機能、例えば、意匠性を向上させる機能や、ホログラム10を貼付された物品の真正性を標示する機能を、有効に発揮することができる。とりわけ、ホログラム10による像5,6の再生態様が複雑であり、この点において、ホログラム10の偽造が困難であることから、ホログラム10は真正性を標示する標示体として極めて有効に機能する。また、このホログラム10は、同時露光により、干渉縞11a,11bを記録されているので、安価に且つかつ高精度に製造され得るとともに、光学特性を容易に調節され得る。
According to the present embodiment as described above, a plurality of laser beams L61 and L62 are generated from two or more
また、本実施の形態によれば、上述したように不要な干渉縞がホログラム10に形成されていない。このため、各観察方向において所望の形状の像5,6が、予定された形状を有する像として明瞭に観察されるように、再生され得る。さらに、一つの方向から観察される一の像が、他の方向から観察される他の像と、ホログラム10近傍において互いに重なり合うようにして再生される場合においても、当該重なり合う部分において各像が明瞭に観察され得る。この結果、各方向から観察される複数の像が、ホログラム10近傍において互いに重なり合っている部分に、互いに異なる形状を有するようにすることができる。このようなホログラム10によれば、ホログラム10に期待された機能、例えば、意匠性を向上させる機能や、ホログラム10を貼付された物品の真正性を標示する機能を、より有効に発揮することができる。
Further, according to the present embodiment, unnecessary interference fringes are not formed on the
さらに、本実施の形態によれば、図5によく示されているように、複数の要素ホログラム16a,16bのうちの一の要素ホログラム16aへ入射する再生照明光L52の入射方向d4は、複数の要素ホログラム16a,16bのうちの前記一の要素ホログラム16aとは異なる他の要素ホログラム16bへ入射する再生照明光L55入射方向d5とは異なっている。このような態様によれば、各レーザ光L61,62の光路を画成するミラーM等の光学機器の配置の自由度が増し、当該光学機器が互いに干渉してしまうことが防止される。これにより、光学系20の構成を大幅に単純化させることができる。したがって、複数の要素ホログラム16a,16bが隣接して配置されていたとしても、互いに異なるレーザ光源21a,21bから発生されたレーザ光L61,L62を、対象とする各要素ホログラム16a,16bのみに、より正確に入射させることができる。これにより、迷光等の発生を抑制し、意図しない干渉縞が記録されてしまうことをより安定して防止することができる。
Furthermore, according to the present embodiment, as well shown in FIG. 5, the incident directions d4 of the reproduction illumination light L52 incident on one
以上、本発明を図示する一実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、この他にも種々の態様で実施可能である。以下に、変形の一例を説明する。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on one embodiment illustrated, this invention is not limited to these embodiment, In addition, it can implement in a various aspect. Below, an example of a deformation | transformation is demonstrated.
(変形例1)
上述した実施の形態において、ホログラム10が、反射型の体積型ホログラムとして構成されている例を示したが、これに限られない。例えば、ホログラム10が、互いに異なる方向に沿って進み互いに同一の面の側からホログラムに入射する光の各々に対応して記録された複数の干渉縞を含む、透過型の体積ホログラムとして構成されていてもよい。このような変形例によっても、上述した実施の形態と同一の作用効果を得ることができる。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, the example in which the
(変形例2)
上述した実施の形態において、一方向から入射する特定波長の光によって、少なくとも二つの方向から互いに異なる像が観察されるように、像を再生し得るホログラム10を作製する際に、特定波長と同一の波長を有したレーザ光を用いて、感光材13に干渉縞11a,11bを記録する例を示したが、これに限られない。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, when producing a
特定波長とは異なる波長を有する光であっても、干渉縞11a,11bのブラッグ干渉条件を満たす入射角度でホログラムへ入射すれば、当該干渉縞11a,11bによって高い回折効率で回折されるようになる。この現象における、特定波長とは異なる波長を有した光の入射方向(照明方向)及びその回折方向(再生方向)に沿って、特定波長とは異なる前記波長を有したレーザ光からなる参照光および物体光を、それぞれ、感光材13に入射させることにより、上述した実施の形態と同一の干渉縞11a,11bを感光材13に記録することができる。したがって、本変形例によっても、上述した実施の形態と同一の作用効果を得ることができる。
Even if light having a wavelength different from the specific wavelength is incident on the hologram at an incident angle satisfying the Bragg interference condition of the
同様の理由から、上述した実施の形態において、要素ホログラム16a,16bを作製する際に、前記特定波長と同一の波長を有したレーザ光を用いて、感光材18に干渉縞を記録する例を示したが、これに限られない。
For the same reason, in the above-described embodiment, when producing the
(変形例3)
上述した実施の形態において、ホログラム10が、一方向から入射する特定波長の光によって、二つの方向から互いに異なる像5,6が観察されるように、像5,6を再生するようになっている例を示したが、これに限られない。ホログラム10が三以上の方向から互いに異なる像5,6が観察されるように、像5,6を再生してもよい。このような本変形例によれば、上述した実施の形態と同様の作用効果をより顕著に得ることが期待され得る。
(Modification 3)
In the above-described embodiment, the
なお、本変形例に係るホログラムは、三以上の要素ホログラムを有するH1ホログラムと、要素ホログラムの数と同数のレーザ光源を用い、上述の実施の形態における作製方法と同様にして、作製され得る。 The hologram according to this modification can be manufactured in the same manner as the manufacturing method in the above-described embodiment using H1 holograms having three or more element holograms and the same number of laser light sources as the number of element holograms.
(変形例4)
さらに、上述した実施の形態において、要素ホログラム16a,16bが、透過型の体積型ホログラムとして構成されている例を示したが、これに限られない。例えば、要素ホログラム16a,16bの少なくとも一つが、反射型の体積型ホログラムとして構成されていてもよい。さらには、要素ホログラム16a,16bの少なくとも一つが、体積型ホログラム以外のホログラム、例えば、計算機合成ホログラム(CHG: Computer-Generated Hologram)として構成されていてもよい。
(Modification 4)
Furthermore, although the example in which the
(変形例5)
さらに、上述した実施の形態において、H1ホログラムを構成する複数の要素ホログラムが一つの方向に隣接して並べられている例を示したが、これに限られない。例えば、多数の要素ホログラムが、二以上の方向のそれぞれに並べて配置されていてもよいし、あるいは、多数の要素ホログラムが、H1ホログラムによって画成される面上にランダムに配列されていてもよい。また、複数の要素ホログラムが隙間をあけて配列されていてもよい。
(Modification 5)
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which a plurality of element holograms constituting the H1 hologram are arranged adjacent to each other in one direction has been described, but the present invention is not limited to this. For example, a large number of element holograms may be arranged side by side in two or more directions, or a large number of element holograms may be randomly arranged on the surface defined by the H1 hologram. . A plurality of element holograms may be arranged with a gap.
(変形例6)
さらに、上述した実施の形態において、複数の要素ホログラム16a,16bが、一枚の感光材18の各領域に、遮光性マスク19a,19bを用いながら形成されていく例を示したが、これに限られない。複数の要素ホログラムが、別々の感光材に形成されていてもよい。この変形例では、別体として作製された複数の要素ホログラムが、ホログラム10をなすようになる感光材13と対面する位置に、保持具等によって並べられて保持された状態で、上述した実施の形態と同様にして、ホログラム10をなすようになる感光材13の露光が実施され得る。
(Modification 6)
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the plurality of
(変形例7)
上述した実施の形態において、異なる視域z1,z2から観察される像5,6が、幾何学的な立体形状としてホログラム10に記録されている例を示したが、これに限られない。例えば、ホログラム10の特殊な再生態様と相俟って、効果的に意匠性を向上させることができる像や、効果的に真正性を表示することができる像が、ホログラム10に記録されるようにしてもよい。
(Modification 7)
In the above-described embodiment, the example in which the
例えば、隣り合う視域または隣り合う方向において観察される像が互い少しずつ変化し、これにより、観察方向を変化させていくことによって、複数の像が動画のように観察されるようにしてもよい。 For example, the images observed in the adjacent viewing zones or the adjacent directions change little by little, and thereby, by changing the observation direction, a plurality of images may be observed like a moving image. Good.
また、互いに異なる方向(視域)から観察される複数の像のいずれかのみに、真正性を表示する真贋判定情報が含まれるようにしてもよい。例えば、一つの方向(視域)から観察される一の像が、他の方向から観察される他の像と、ホログラム10近傍において互いに重なり合うようにして再生される場合において、当該重なり合う部分に真贋判定情報が表示されるようにしてもよい。この場合、他の像との切り替わりによって、真正性を表示することができるとともに、ホログラムの偽造をさらに困難化させることができる。
Further, authenticity determination information for displaying authenticity may be included only in any of a plurality of images observed from different directions (viewing zones). For example, when one image observed from one direction (viewing zone) is reproduced so as to overlap with another image observed from the other direction in the vicinity of the
(変形例8)
上述した実施の形態において、ホログラム10が一つの方向から入射する光L11を回折することによって、異なる像5,6が同一の色で異なる視域から観察されるように、像を再生する例を示したが、これに限られない。例えば、ホログラム10が一つの方向から入射する光L11を回折することによって、異なる像が異なる色で異なる方向(視域)から観察されるように、像を再生するようにしてもよい。
(Modification 8)
In the embodiment described above, the
本変形例に係るホログラムは、上述した実施の形態において、第1レーザ光源21aから発振される第1レーザ光L61の波長と、第2レーザ光源21bから発振される第2レーザ光L62の波長と、が異なっている場合に、製造され得る。そして、このようにして得られた本変形例に係るホログラムによれば、照明等の白色光がホログラムに入射している場合に、一方の像が再生される色(例えば、赤色)が、他方の像が再生される色(例えば、青色)と、異なるようになる。このような本変形例によれば、上述した実施の形態と同様の作用効果をより顕著に得ることが期待され得る。
In the above-described embodiment, the hologram according to this modification includes the wavelength of the first laser light L61 oscillated from the first
(変形例9)
さらに、上述した実施の形態において、干渉縞11a,11bの作製に用いられるレーザ光源21a,21bからある特定波長のレーザ光が発生される例を示した。したがって上述の実施の形態で示した例によれば、像5,6が単一色で再生されるようになるが、このような例には限定されず、一つの像5が複数の色で再生されるようにしてもよい。
(Modification 9)
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which laser light having a specific wavelength is generated from the
一例として、以下のようにして、カラー像を再生し得るホログラムを作製することができる。まず、フルカラーで像を再生し得る要素ホログラムを準備する。そして、感光材13を露光する際に、上述した実施の形態における各レーザ光源から発生された各レーザ光の光路に沿って、赤色を表示し得る波長帯域のレーザ光、緑色を表示し得る波長帯域のレーザ光および青色を表示し得る波長帯域のレーザ光が合成されて進むようにする。このようにして作製されたホログラムに、白色光が入射した場合、再生される各像がフルカラーで観察されるようになる。
As an example, a hologram capable of reproducing a color image can be produced as follows. First, an element hologram capable of reproducing an image in full color is prepared. Then, when exposing the
(変形例10)
上述した実施の形態において、ホログラム10または各要素ホログラム16a,16bに干渉縞を記録する際に、参照光がレンズCによって平行光化(コリメート)される例を示したが、これに限られず、例えば参照光が拡散光であってもよい。
(Modification 10)
In the above-described embodiment, the example in which the reference light is collimated by the lens C when the interference fringes are recorded on the
(変形例11)
以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
(Modification 11)
Although several modifications to the above-described embodiment have been described above, a plurality of modifications can be applied in appropriate combination.
5,6 像
5a,6a 模型
10 ホログラム(画面切替型ホログラム、H2ホログラム)
10a,10b 面
11a,11b 干渉縞
13 感光材
13a,13b 面
15 H1ホログラム
16a,16b 要素ホログラム
18 感光材
18a,18b 面
21a,21b レーザ光源
5,6
10a,
Claims (9)
二以上のレーザ光源の各々で発生された互いに同一波長のレーザ光を、それぞれ、再生照明光および参照光に分離し、その後、前記二以上のレーザ光源から発生されたレーザ光の各々からなる二以上の再生照明光を、それぞれ、複数の要素ホログラムのいずれかへ入射させて、前記複数の要素ホログラムの各々から像を再生させ、そして、前記像を再生する前記複数の要素ホログラムからの再生光と、前記二以上のレーザ光源から発生されたレーザ光の各々からなる二以上の参照光と、を感光材に同時に入射させて、前記感光材に干渉縞を記録させる工程を、含み、
前記干渉縞を記録する工程において、
前記複数の要素ホログラムからの再生光は、互いに異なる方向に進み、互いに同一の側から前記感光材に入射し、
前記二以上の参照光は、互いに同一の側から前記感光材に入射する、
ことを特徴とするホログラムの製造方法。 A method for producing a hologram capable of reproducing an image so that different images are observed from at least two directions by light incident from one direction,
The laser beams having the same wavelength generated by each of the two or more laser light sources are separated into reproduction illumination light and reference light, respectively, and then two laser beams generated from the two or more laser light sources are formed. Reproduction light from the plurality of element holograms that causes the above reproduction illumination light to enter each of the plurality of element holograms, reproduce an image from each of the plurality of element holograms, and reproduce the image And two or more reference lights each consisting of laser beams generated from the two or more laser light sources, simultaneously incident on the photosensitive material, to record interference fringes on the photosensitive material,
In the step of recording the interference fringes,
Reproduced light from the plurality of element holograms travels in different directions and enters the photosensitive material from the same side,
The two or more reference lights are incident on the photosensitive material from the same side.
A method for producing a hologram, comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載のホログラムの製造方法。 The reproduction illumination light incident on one element hologram of the plurality of element holograms and the reproduction illumination light incident on another element hologram different from the one element hologram among the plurality of element holograms are mutually Proceed in different directions, each incident on the corresponding element hologram,
The method for manufacturing a hologram according to claim 1.
前記二以上のレーザ光源から発生されたレーザ光の各々からなる二以上の再生照明光は、それぞれ、前記複数の要素ホログラムのうちの、互いに異なるいずれかの要素ホログラムに入射する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のホログラムの製造方法。 The number of the two or more laser light sources is the same as the number of the element holograms,
Two or more reproduction illumination lights composed of each of the laser beams generated from the two or more laser light sources respectively enter one of the element holograms different from each other among the plurality of element holograms.
The method for producing a hologram according to claim 1, wherein the hologram is produced.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のホログラムの製造方法。 Reconstructed light from the plurality of element holograms travels in one of the at least two directions and enters the photosensitive material.
The method for producing a hologram according to any one of claims 1 to 3, wherein:
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のホログラムの製造方法。 The two or more reference lights composed of each of the laser beams generated from the two or more laser light sources proceed in the same direction as each other and enter the photosensitive material.
The method for manufacturing a hologram according to any one of claims 1 to 4, wherein:
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のホログラムの製造方法。 In the step of recording the interference fringes, only the interference fringes formed by interference between the reproduction light and the reference light generated from the same laser light source of the two or more laser light sources are recorded.
The method for producing a hologram according to any one of claims 1 to 5 , wherein:
二以上のレーザ光源の各々から発生された互いに同一波長のレーザ光を、それぞれ、再生照明光および参照光に分離し、その後、前記二以上のレーザ光源から発生されたレーザ光の各々からなる二以上の再生照明光を、それぞれ、複数の要素ホログラムのいずれかへ入射させて、前記複数の要素ホログラムの各々から像を再生させ、そして、前記像を再生する前記複数の要素ホログラムからの再生光と、前記二以上のレーザ光源から発生されたレーザ光の各々からなる二以上の参照光と、を感光材に同時に入射させることによって記録された複数の干渉縞を備え、
前記複数の干渉縞は、前記二以上のレーザ光源のうちの同一のレーザ光源から発生されたレーザ光からなる前記再生光および前記参照光が干渉してなる干渉縞のみを含んでいる、
ことを特徴とするホログラム。 A hologram that reproduces an image so that different images from at least two directions are observed on the same side of the hologram by light incident from one direction,
The laser beams having the same wavelength generated from each of the two or more laser light sources are separated into the reproduction illumination light and the reference light, respectively, and then two laser beams generated from the two or more laser light sources are formed. Reproduction light from the plurality of element holograms that causes the above reproduction illumination light to enter each of the plurality of element holograms, reproduce an image from each of the plurality of element holograms, and reproduce the image A plurality of interference fringes recorded by simultaneously making two or more reference lights each consisting of laser light generated from the two or more laser light sources incident on the photosensitive material,
The plurality of interference fringes include only interference fringes formed by interference between the reproduction light and the reference light, which are laser beams generated from the same laser light source among the two or more laser light sources.
A hologram characterized by that.
ことを特徴とする請求項7に記載のホログラム。 The interference fringes include only the same number of interference fringes as the number of the two or more laser light sources.
The hologram according to claim 7 .
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