JP3007360B2 - Multiple hologram element and method of manufacturing the same - Google Patents
Multiple hologram element and method of manufacturing the sameInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は同一素子中に複数のホログラムを記録してお
き、それを適宜読み出して利用する多重ホログラム素子
と、その素子の量産技術を含めた複製法に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention includes a multiplexed hologram element in which a plurality of holograms are recorded in the same element and read out and used as appropriate, and a technique for mass-producing the element. It concerns the duplication method.
(従来の技術) 物体からの散乱光を光記録可能な写真乾板等で強度と
位相を記録し、再生像を得たいときに、この写真乾板等
にレーザ等の光の平面波を照射し、物体からの散乱光を
再現する技術をホログラフィーと呼び、写真乾板等に記
録された強度、位相を持った干渉縞の集まりは総括して
ホログラムと呼ばれる。(Prior Art) When the intensity and phase are recorded on a photographic dry plate or the like capable of optically recording scattered light from an object and a reproduced image is desired to be obtained, the photographic dry plate or the like is irradiated with a plane wave of light such as a laser beam from the object. A technique for reproducing the scattered light from the hologram is called holography, and a collection of interference fringes having intensity and phase recorded on a photographic plate or the like is collectively called a hologram.
ホログラムはすでに白色光で再生可能なリップマン型
ホログラム、インテグラルフォトグラフィーとして、ク
レジットカードのマーク、または立体像を示すフィル
ム、シールとして様々な応用、装飾に用いられている。Holograms have already been used in various applications and decorations as a Lippmann-type hologram reproducible with white light, a credit card mark or a film or seal showing a three-dimensional image as integral photography.
第2図は従来のホログラム記録の概念を示す図であっ
て、21はコヒーレント光、22は参照光、23は物体光、24
は記録媒体、25は物体、26はハーフミラーを示す。x,y,
zは座標軸、Oは原点、θrは光交差角度を示す。記録
媒体24には、参照光22と物体光23の干渉縞が記録され
る。FIG. 2 is a diagram showing the concept of conventional hologram recording, in which 21 is coherent light, 22 is reference light, 23 is object light, 24
Denotes a recording medium, 25 denotes an object, and 26 denotes a half mirror. x, y,
z indicates a coordinate axis, O indicates an origin, and θr indicates a light intersection angle. On the recording medium 24, interference fringes of the reference light 22 and the object light 23 are recorded.
第3図は従来のホログラム再生の概念を示す図であっ
て、31は再生光、32は干渉縞を記録した記録媒体、33は
ホログラム再生による虚像、34は位相共役像を示す。第
3図のように再生光31によって物体25の虚像33および共
役像34が再現される。記録媒体32には図に示すように広
い面にわたって複雑な干渉縞が描かれている。FIG. 3 is a diagram showing the concept of conventional hologram reproduction, in which 31 is a reproduction light, 32 is a recording medium on which interference fringes are recorded, 33 is a virtual image by hologram reproduction, and 34 is a phase conjugate image. As shown in FIG. 3, a virtual image 33 and a conjugate image 34 of the object 25 are reproduced by the reproduction light 31. On the recording medium 32, complicated interference fringes are drawn over a wide surface as shown in the figure.
多重ホログラムは以上述べたホログラムを一つの記録
媒体面に複数個記録するものであり第4図に従来の多重
ホログラム記録例の概念を示す。第4図は簡単なモデル
にするため、物体光41、参照光42は両方とも平面波で示
してある。43は記録媒体、44は記録された干渉縞を示
す。矢印は記録媒体43を回転させる方向を示す。The multiplex hologram records a plurality of holograms described above on one recording medium surface, and FIG. 4 shows the concept of a conventional multiplex hologram recording example. FIG. 4 shows both the object light 41 and the reference light 42 as plane waves in order to form a simple model. 43 indicates a recording medium, and 44 indicates a recorded interference fringe. The arrow indicates the direction in which the recording medium 43 is rotated.
例えば第4図のように物体光41、参照光42が平面波な
らば干渉縞44は直線で一定方向に等間隔に並ぶ。記録媒
体43を回転させると元の方向と異なった角度で等間隔の
直線が並ぶ。For example, if the object light 41 and the reference light 42 are plane waves as shown in FIG. 4, the interference fringes 44 are linear and are arranged at regular intervals in a certain direction. When the recording medium 43 is rotated, straight lines at equal intervals are arranged at an angle different from the original direction.
第5図は従来の多重ホログラム再生例の概念図であっ
て、51は第1の角度からの第1の再生光、52は第1のホ
ログラム53(実線)による第1の再生像、54は第2の角
度からの第2の再生光、55は第2の再生光54からの第2
のホログラム56(一点鎖線)による第2の再生像を示
す。FIG. 5 is a conceptual diagram of a conventional example of reproducing a multiplexed hologram, in which 51 is a first reproduced light from a first angle, 52 is a first reproduced image by a first hologram 53 (solid line), and 54 is a first reproduced image. The second reproduction light 55 from the second angle, the second reproduction light 55 from the second reproduction light 54
2 shows a second reproduced image of the hologram 56 (a dashed line).
第4図、第5図からわかるように、二つのホログラム
からなるこの従来の多重ホログラムは、同一面に角度の
異なった直線の重ね合わせとして構成される。第5図に
示す例にように、記録される干渉縞が平面波同士の時
は、干渉縞は一定角度の直線のみであるので、多重ホロ
グラムを再生する場合、第1および第2のホログラム5
3,56の干渉縞(互いに相手の信号にノイズとして働く)
は比較的小さい。As can be seen from FIGS. 4 and 5, this conventional multiplexed hologram composed of two holograms is constructed as a superposition of straight lines having different angles on the same plane. As in the example shown in FIG. 5, when the interference fringes to be recorded are plane waves, the interference fringes are only straight lines having a fixed angle. Therefore, when reproducing a multiplexed hologram, the first and second holograms 5 are used.
3,56 interference fringes (act as noise on each other's signal)
Is relatively small.
ところが第3図に示したように複雑な物体の干渉縞
は、第3図に示したように、様々な曲線群が記録媒体の
面全体にわたって構成され、他の像の干渉を多重記録す
ると、元の干渉縞との区別が難しく、ノイズとして働く
成分が増加し、充分な再生像の解像度が得られなくなる
欠点があった。However, as shown in FIG. 3, the interference fringes of a complex object, as shown in FIG. 3, are composed of various curves over the entire surface of the recording medium. There is a drawback that it is difficult to distinguish the original interference fringes from each other, the component acting as noise increases, and a sufficient resolution of a reproduced image cannot be obtained.
これを解決する従来の手段として二つの方法が考えら
れる。その一つは第6図に示すように、記録媒体の面積
を広くして、ホログラムの中心をずらせる方法である。Two methods are conceivable as conventional means for solving this. One method is to increase the area of the recording medium and shift the center of the hologram, as shown in FIG.
第6図において、68は記録媒体、61,64は各々異なる
物体光、62,65は物体光61,64に対応するそれぞれ参照光
を示す。68,66は、それぞれ(61,62)、(64,65)に対
応するホログラム領域を示す。67は二つのホログラム領
域の重なり部を示す。In FIG. 6, reference numeral 68 denotes a recording medium, 61 and 64 denote different object beams, and 62 and 65 denote reference beams respectively corresponding to the object beams 61 and 64. 68 and 66 indicate hologram areas corresponding to (61, 62) and (64, 65), respectively. Reference numeral 67 denotes an overlapping portion between the two hologram regions.
この方法では重なり部が少ないので、再生像は第5図
と比べて良好になるが、記録媒体の面積が大きくなり、
再生には参照光、物体光、記録媒体の位置移動が必要と
なる欠点があった。In this method, since there are few overlapping portions, the reproduced image is better than that in FIG. 5, but the area of the recording medium becomes larger,
Reproduction has a drawback that the reference light, the object light, and the position of the recording medium need to be moved.
他の手段として提案されたものは、立体多重ホログラ
ムであり、第7図に示すように記録する干渉縞を、記録
媒体の体積空間に記録する方法である。Another proposed means is a stereo multiplexed hologram, which is a method of recording interference fringes to be recorded in a volume space of a recording medium as shown in FIG.
第7図において、71は体積ホログラム記録媒体、72は
第1の物体光、73は第1の参照光、74は(72,73)によ
る第1の体積ホログラム領域、75は第2の物体光、76は
(73,75)による第2の体積ホログラム領域を示す。第
7図に示すように74,76で示される体積ホログラム記録
領域は、空間的(体積的)に広がっているので、極めて
再生効率が高く、またこのために、少々の体積ホログラ
ム記録領域が重なっても、第4図に例示した平面記録の
例と比べて、他の記録に対する再生像のノイズの影響は
小さい。7, reference numeral 71 denotes a volume hologram recording medium, 72 denotes a first object beam, 73 denotes a first reference beam, 74 denotes a first volume hologram region by (72, 73), and 75 denotes a second object beam. , 76 indicate the second volume hologram area according to (73,75). As shown in FIG. 7, the volume hologram recording areas indicated by 74 and 76 are spatially (volumely) widened, so that the reproduction efficiency is extremely high. For this reason, a small volume hologram recording area overlaps. However, compared to the example of flat recording illustrated in FIG. 4, the influence of noise of the reproduced image on other recordings is small.
このように体積ホログラムは、多重ホログラム素子と
して優れた特性を持っているが、干渉縞が空間方向に分
布しているので、スタンパ、プレス等による大量生産は
できず、これが多重ホログラム利用の欠点となってい
た。As described above, the volume hologram has excellent characteristics as a multiplex hologram element, but since the interference fringes are distributed in the spatial direction, mass production cannot be performed by a stamper, a press, or the like. Had become.
これを解決する方法として第8図の素子構造が考えら
れる。第8図において、81は多層に展開したホログラム
記録媒体面、82は参照光、83,84は物体光、85,86,87,88
は各々干渉縞記録面を示す。As a method for solving this, the element structure shown in FIG. 8 can be considered. In FIG. 8, reference numeral 81 denotes a hologram recording medium surface developed in multiple layers, 82 denotes reference light, 83 and 84 denote object lights, 85, 86, 87 and 88.
Indicates the interference fringe recording surface.
この方法は理論的には、体積ホログラムを記録媒体の
積層で置き換えるので単純であるが、実際は平面でレプ
リカを作り元の位置間隔に戻すことは非常に困難で、従
来の多重ホログラム素子の欠点を解決できたとは言い難
い。This method is theoretically simple because the volume hologram is replaced with a stack of recording media.However, in practice, it is very difficult to make a replica on a plane and return to the original position interval, and the disadvantage of the conventional multiple hologram element is eliminated. It is hard to say that it was resolved.
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、前述の従来の欠点に鑑みなされたもので、
同一素子中に複数のホログラムを記録しておき、それを
適宜読み出して利用する多重ホログラム素子およびその
製造方法を提供することにある。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional disadvantages,
It is an object of the present invention to provide a multiplexed hologram element in which a plurality of holograms are recorded in the same element, and are read out and used as appropriate, and a method of manufacturing the same.
(課題を解決するための手段) 本発明の多重ホログラム素子は、二つの光ビームの干
渉によって形成される干渉縞を同一素子中に複数個記録
する多重ホログラム素子において、該多重ホログラム素
子を中空筒形状の全反射形ミラーにより構成し、かつそ
の内面部に多重ホログラムを形成する。(Means for Solving the Problems) A multi-hologram element according to the present invention is a multi-hologram element for recording a plurality of interference fringes formed by interference of two light beams in the same element. A hologram is formed by a total reflection mirror having a shape, and a multiple hologram is formed on an inner surface thereof.
本発明の多重ホログラム素子の一構成例を第1図に示
す。FIG. 1 shows an example of the configuration of the multiple hologram element of the present invention.
第1図に示した多重ホログラム素子11は全反射型ミラ
ーにより構成されており、その内面にホログラム記録媒
体を設けた中空円筒形の形状をなしている。12は参照
光、13,14は異なった方向からの物体光、15は参照光12
と物体光13のみによる干渉縞記録領域、16は参照光12と
物体光14のみによる干渉縞記録領域、17はミラーにより
反射した物体光13と参照光12による干渉縞と、物体光14
と参照光12による干渉縞とが重複して記録された干渉縞
記録領域を示す。The multiple hologram element 11 shown in FIG. 1 is constituted by a total reflection type mirror, and has a hollow cylindrical shape having a hologram recording medium provided on an inner surface thereof. 12 is a reference light, 13 and 14 are object lights from different directions, and 15 is a reference light 12
16 is an interference fringe recording area only by the reference light 12 and the object light 14, 16 is an interference fringe recording area only by the reference light 12 and the object light 13, and 17 is an interference fringe recording area by the object light 13 and the reference light 12 reflected by the mirror.
5 shows an interference fringe recording area in which interference fringes due to the reference light 12 are recorded in an overlapping manner.
第1図から明らかなように、二つの物体光13,14に対
して干渉縞記録領域が重なる部分17はあるものの各々の
干渉縞は、分離して記録されることが容易にわかる。As is clear from FIG. 1, although there is a portion 17 where the interference fringe recording areas overlap with the two object beams 13 and 14, it is easily understood that each interference fringe is recorded separately.
第9図は第1図の多重ホログラム素子における物体光
の一部を素子上面から幾何光学的軌跡で追ったものであ
って、91は多重ホログラム素子、92は物体光である入射
光線の一部を示す。FIG. 9 shows a part of the object light in the multiple hologram element shown in FIG. 1 traced from the upper surface of the element by a geometrical trajectory, where 91 is the multiple hologram element and 92 is a part of the incident light which is the object light. Is shown.
第9図から明らかなように入射光線92は多重ホログラ
ム素子91の内面を折り返しながら筒の上面から下面へと
伝わってゆく。ここで、反射面においてその各々に対応
する干渉縞が生じると考えると、円筒側面にまんべんな
く光が反射し、干渉縞もそれに従って記録されてゆくこ
とが容易に理解できる。As is clear from FIG. 9, the incident light beam 92 travels from the upper surface to the lower surface of the cylinder while turning the inner surface of the multiple hologram element 91 back. Here, when it is considered that interference fringes corresponding to each of the reflection surfaces are generated, it can be easily understood that light is evenly reflected on the side surface of the cylinder, and the interference fringes are recorded accordingly.
第10図は本発明の多重ホログラム素子の他の構成例を
示す図であって、10は全反射形ミラーにより構成された
断面が正方形中空四角柱の多重ホログラム素子、12は参
照光、13は第1の物体光、14は第2の物体光である。第
10図(b)は第10図(a)に示した中空筒形状の多重ホ
ログラム素子を平面展開した状態を示しており、18は展
開した媒体面、15,16は各々物光13,14に対応する干渉縞
領域を示す。FIG. 10 is a diagram showing another configuration example of the multiple hologram element of the present invention, where 10 is a multiple hologram element having a square hollow quadrangular prism section formed by a total reflection mirror, 12 is a reference beam, and 13 is The first object light 14 is a second object light. No.
FIG. 10 (b) shows a state in which the hollow cylindrical multiple hologram element shown in FIG. 10 (a) is developed on a plane, where 18 is the developed medium surface, and 15 and 16 are the object light 13 and 14, respectively. The corresponding interference fringe area is shown.
この多重ホログラム構成では、ホログラム記録面を広
く、かつ重なりが少なく利用できることが図式的に理解
できる。In this multiplex hologram configuration, it can be schematically understood that the hologram recording surface can be used with a wide area and little overlap.
この実施例においては、第10図(a)の中空四角柱の
両側面にホログラムを記録した場合について示したが、
上下面を使った多重化についても同様である。In this embodiment, the case where holograms are recorded on both side surfaces of the hollow rectangular prism shown in FIG.
The same applies to multiplexing using upper and lower surfaces.
第11図には、本発明の多重ホログラム素子を複数製造
するためのレプリカ(複製物)の生産プロセスを示す。FIG. 11 shows a replica production process for producing a plurality of multiplex hologram elements of the present invention.
第11図において、111は多重ホログラム素子、112は多
重ホログラム素子111を平面展開した多重ホログラム素
子面、113は図に示すプロセス(現像、Ni蒸着またはス
パッタ、メッキによるマスタ作製、マスタによるスタン
パ作製)を通して複製した多重ホログラム素子の平面状
レプリカ、116は平面状レプリカ113を立体復元した多重
ホログラム素子である。114は凹凸反転パターン、115は
多重ホログラム転写用媒体であり、転写用媒体115を凹
凸反転パターン114上に圧着ロールすることにより立体
レプリカによる多重ホログラム素子を得ることができ
る。In FIG. 11, reference numeral 111 denotes a multiplexed hologram element, 112 denotes a multiplexed hologram element surface obtained by developing the multiplexed hologram element 111 on a plane, and 113 denotes a process shown in the figure (development, Ni vapor deposition or sputtering, master production by plating, master production of a stamper). And 116 is a multi-hologram element obtained by three-dimensionally restoring the flat replica 113. Reference numeral 114 denotes a concavo-convex inversion pattern, and reference numeral 115 denotes a multiplexed hologram transfer medium. By pressing the transfer medium 115 on the concavo-convex inversion pattern 114 by pressing, a multiplexed hologram element by a three-dimensional replica can be obtained.
量産によるレプリカの作製には、第11図に示すように
すれば、従来の印刷表面プレス、ロールによるプレスを
用いて、容易に複製できることがわかる。As shown in FIG. 11, it can be understood that replicas can be easily duplicated by mass production using a conventional printing surface press and a roll press.
(実施例) 以下の本発明の実施例を詳細に説明する。(Examples) The following examples of the present invention will be described in detail.
実施例1 厚さ100μmの35mm×31.4mmポリエチレン・テレフタ
レート(PET)フィルム(写真用フィルム・ベース)を
石英基板に密着させて、これにAlを2000Å蒸着した後、
その上にフォトレジスト(OFPR−8000東京応化製)を30
00Åスピンコートした。次いでこのフィルムを内径10mm
φのガラスチューブに挿入し、該ガラスチューブ内面に
PET面が密着するようにして固定した後、90℃で30分間
プリベークして、多重ホログラム素子とした。次に、こ
のガラスチューブをホルダに固定し、チューブ上面方向
から直径10mmφのArレーザ光(波長451nm)を参照光と
し、チューブ側面より参照光と60゜の交差角をなすよう
にして同一のArレーザ光を物体光としてチューブ上面の
中心に対して60゜間隔で順次照射し多重ホログラム素子
に6多重のホログラムを記録した。Example 1 A 35 mm × 31.4 mm polyethylene terephthalate (PET) film (film base for photography) having a thickness of 100 μm was brought into close contact with a quartz substrate, and Al was vapor-deposited on the quartz substrate by 2000 mm.
On top of that, 30 pieces of photoresist (OFPR-8000 manufactured by Tokyo Ohka) are added.
00Å Spin coated. Next, this film has an inner diameter of 10 mm.
Insert into the glass tube of φ
After being fixed so that the PET surfaces were in close contact with each other, prebaking was performed at 90 ° C. for 30 minutes to obtain a multiplex hologram element. Next, this glass tube was fixed to a holder, and an Ar laser beam (wavelength: 451 nm) having a diameter of 10 mm was used as a reference beam from the top surface of the tube, and the same Ar beam was formed from the side of the tube so as to form a 60 ° crossing angle with the reference beam. Laser light was sequentially irradiated at 60 ° intervals to the center of the upper surface of the tube as object light, and six multiplexed holograms were recorded in the multiplexed hologram element.
次に多重ホログラム素子をガラスチューブから取り出
し、6多重のホログラムを記録したレジストを現像した
後、100℃で1時間ポストベークし、レジスタ面にホロ
グラムに対応した凹凸を記録固定した。このように処理
した多重ホログラム素子を再びガラスチューブに戻し、
チューブ内面にPET面が接するように密着固定した。こ
れに参照光を照射すると元の物体光の位置に各々6個虚
像イメージを再現することができた。Next, the multiplexed hologram element was taken out of the glass tube, the resist in which the multiplexed hologram was recorded was developed, and post-baking was performed at 100 ° C. for 1 hour to record and fix irregularities corresponding to the hologram on the register surface. The multi-hologram element thus processed is returned to the glass tube again,
The tube was tightly fixed so that the PET surface was in contact with the inner surface of the tube. When this was irradiated with reference light, six virtual image images could be reproduced at the original object light positions.
多重ホログラム素子に照射した参考光に対する再生効
率は5%であり、10mm角の平面に6多重した場合の再生
効率1%に比べて効率が大きく、像の明瞭性も優れてい
た。The reproduction efficiency with respect to the reference light irradiated to the multiplex hologram element was 5%, which was higher than the reproduction efficiency of 1% when the multiplexed hologram element was multiplexed onto a plane of 10 mm square by 6%, and the image clarity was excellent.
この多重ホログラム素子をさらにガラスチューブから
取り出して展開し平面形状とした後、記録媒体面にNiを
真空蒸着し、500Å厚のNi膜を形成した。このNi膜面にN
iの電解メッキを施して100μmのNiスタンパを作製し
た。The multiplexed hologram element was further taken out of the glass tube and developed to form a planar shape, and then Ni was vacuum-deposited on the surface of the recording medium to form a 500-nm thick Ni film. This Ni film surface has N
A 100 μm Ni stamper was prepared by performing electrolytic plating of i.
このようにして作製したNiスタンパを用いて塩化ビニ
ル(熱可塑性樹脂)フィルム面に熱プレスにより多重ホ
ログラムを転写して、複製物を作り該複製物の凹凸面の
裏面にAlを蒸着(800Å)した後、複製物を、ガラスチ
ューブに挿入しチューブ内面にAl面が密着するようにし
て固定した後、再生光を照射すると、6個の虚像イメー
ジが効率3%で各々再現できる多重ホログラムの複製物
が得られた。Using the Ni stamper manufactured in this way, multiple holograms are transferred to the vinyl chloride (thermoplastic resin) film surface by hot pressing to make a duplicate, and Al is deposited on the back surface of the concave and convex surface of the duplicate (800 °). After that, the duplicate is inserted into a glass tube and fixed so that the Al surface is in close contact with the inner surface of the tube, and when irradiated with reproduction light, six virtual image images can be reproduced at an efficiency of 3%. Thing was obtained.
実施例2 実施例1と同様にして作製した多重ホログラム原盤
を、円筒状態で多重ホログラム記録し現像した後、凹凸
面に再生光レーザ波長を吸収する染料を塗布しオフセッ
ト版(凹版印刷)状にした。Example 2 A multiplexed hologram master prepared in the same manner as in Example 1 was subjected to hologram recording and development in a cylindrical state, developed, and then coated with a dye absorbing the wavelength of the reproduction light laser to form an offset plate (intaglio printing). did.
このオフセット版面を直径10mm、長さ35mmのアクリル
(PMMA)円筒(側面は光学グレードの平面仕上げ)の外
側面にプレスしながら吸収染料パタンを印刷し、染料を
乾燥固化した後、さらに表面にAl蒸着を施し、中空筒形
の多重ホログラム複製物を得た。This offset printing plate is pressed on the outer surface of an acrylic (PMMA) cylinder with a diameter of 10 mm and a length of 35 mm (side surface is optical grade flat finish), printing an absorbing dye pattern, drying and solidifying the dye. Evaporation was performed to obtain a hollow cylindrical multiple hologram duplicate.
この複製物は吸収型多重ホログラムで、各画像の再生
効率は0.2%が得られた。This copy was an absorption multiplex hologram, and the reproduction efficiency of each image was 0.2%.
実施例3 実施例1と同様に円筒面として多重ホログラムを作製
し、現像、ポストベークした後、Niを1000Å蒸着して複
製用マスタを作製した。Example 3 In the same manner as in Example 1, a multiplexed hologram was prepared as a cylindrical surface, developed, post-baked, and then Ni was vapor-deposited at 1000 ° to prepare a duplication master.
この複製用マスタにポリビニル カルバゾール(MW=
570,000)と増感剤としてカンファーキノンチオフラビ
ン−Tを混合した溶液を、マスタ凹凸面に塗布し、凹版
インク状にした。これをアクリル円筒の外側面にプレス
して、PMMA円筒に前記溶液を浸透させた後、波長630nm
の光で硬化させ、円筒外側面に屈折率が異なるホログラ
ムパタンを定着し、さらにその表面にAlを蒸着した。こ
の複製レプリカは、円筒側面の体積位相型ホログラムと
なり、各画像の再生効率は各々3%が得られた。Polyvinyl carbazole to the duplication master (M W =
A mixture of 570,000) and camphorquinone thioflavin-T as a sensitizer was applied to the uneven surface of the master to form an intaglio ink. This was pressed on the outer surface of the acrylic cylinder, and the solution was infiltrated into the PMMA cylinder, and the wavelength was 630 nm.
Then, a hologram pattern having a different refractive index was fixed on the outer surface of the cylinder, and Al was deposited on the surface. This duplicate replica was a volume phase hologram on the side of the cylinder, and the reproduction efficiency of each image was 3%.
(発明の効果) 以上述べたように本発明の多重ホログラム素子は、記
録した干渉縞が立体側面に展開するので、記録した他の
ホログラムとの干渉が小さく、多重ホログラム間の像の
分離、解像度が従来の平面に多重したものよりも優れて
いる。(Effect of the Invention) As described above, in the multiple hologram element of the present invention, since the recorded interference fringes develop on the three-dimensional side surface, interference with other recorded holograms is small, and the separation and resolution of images between multiple holograms are achieved. Are better than those multiplexed on a conventional plane.
また多重反射によって、広い面にホログラムが分散す
るので、記録面の傷や汚れに強いうえに、他の記録像と
の分離にも優れている。In addition, since the hologram is dispersed over a wide surface by multiple reflection, the hologram is resistant to scratches and dirt on the recording surface, and is excellent in separation from other recorded images.
また基本的に平面に転回が可能であるので、マスタホ
ログラムを作製した後、適当な方法でレプリカ(複製)
を作ることが容易である。従来は複製が不可能とされ
た、体積ホログラム素子に近い特性が得られる唯一の方
法であり、極めて応用範囲が広い利点がある。In addition, since it is basically possible to turn over a plane, a master hologram is created and then replicated by an appropriate method.
Is easy to make. This is the only method that can provide characteristics close to that of a volume hologram element, which cannot be duplicated in the past, and has the advantage of an extremely wide application range.
第1図は本発明の多重ホログラム素子の一構成例図、 第2図は従来のホログラム記録の概念を示す図、 第3図は従来のホログラム再生の概念を示す図、 第4図は従来の多重ホログラム記録例の概念を示す図、 第5図は従来の多重ホログラム再生例の概念を示す図、 第6図は従来の多重ホログラム記録の再生改善例の概念
を示す図、 第7図は従来の体積多重ホログラムの例の概念を示す
図、 第8図は体積ホログラムを平面に分割した多重ホログラ
ムの例の概念を示す図、 第9図は本発明の多重ホログラム素子の内部の光線の進
行方向の例を示す図、 第10図(a)は本発明の多重ホログラム素子の他の構成
例を示す図、 第10図(b)は第10図(a)に示す多重ホログラム素子
の平面展開した状態を示す図、 第11図は本発明の多重ホログラム作製プロセスを示す図
である。 10,11……多重ホログラム素子 12……参照光、13,14……物体光 15,16……干渉縞領域 17……重複した干渉縞が記録される領域 18……展開した媒体面 23……物体光、24……記録媒体 25……物体、26……ハーフミラー 31……再生光、32……記録媒体 33……ホログラム再生による虚像 34……位相共役像 41……物体光、42……参照光 43……記録媒体、44……干渉縞 51,54……再生光、52,55……再生像 53,56……多重ホログラム、57……記録媒体 61,64……物体光、62,64……参照光 63,66……ホログラム領域 67……ホログラムの重なり部 71……体積ホログラム媒体、72,75……物体光 73……参照光 74,76……体積ホログラム領域 81……ホログラム記録媒体、82……参照光 83,84……物体光 85,86,87,88……干渉縞記録面 111……記録時の多重ホログラム素子 112……平面展開した多重ホログラム素子面 113……多重ホログラム素子の平面状レプリカ 114……凹凸反転パターン 115……多重ホログラム転写用媒体 116……平面状レプリカを立体復元した多重ホログラム
素子。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a multiplexed hologram element according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the concept of conventional hologram recording, FIG. 3 is a diagram showing the concept of conventional hologram reproduction, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing a concept of a conventional example of reproducing a multiplex hologram, FIG. 6 is a diagram showing a concept of an example of an improved reproduction of a conventional multiplex hologram recording, and FIG. FIG. 8 is a diagram showing the concept of an example of a volume multiplexed hologram, FIG. 8 is a diagram showing the concept of an example of a multiplexed hologram obtained by dividing a volume hologram into planes, and FIG. FIG. 10 (a) is a view showing another configuration example of the multiplexed hologram element of the present invention, and FIG. 10 (b) is a plan view of the multiplexed hologram element shown in FIG. 10 (a). FIG. 11 is a view showing a state, and FIG. It is a figure which shows a manufacturing process. 10, 11: Multiple hologram element 12: Reference light, 13, 14, Object light 15, 16: Interference fringe area 17: Area where overlapping interference fringes are recorded 18: Expanded medium surface 23 ... ... object light, 24 ... recording medium 25 ... object, 26 ... half mirror 31 ... reproduction light, 32 ... recording medium 33 ... virtual image by hologram reproduction 34 ... phase conjugate image 41 ... object light, 42 …… Reference light 43 …… Recording medium, 44 …… Interference fringes 51,54 …… Reproduction light, 52,55 …… Reproduction image 53,56 …… Multiple hologram, 57 …… Recording medium 61,64 …… Object light Reference light 63, 66 Hologram area 67 Hologram overlapping area 71 Volume hologram medium 72, 75 Object light 73 Reference light 74, 76 Volume hologram area 81 … Hologram recording medium, 82… Reference light 83, 84… Object light 85, 86, 87, 88… Interference fringe recording surface 111… Multiple hologram elements during recording 112… Multiple holograms developed on a plane Flat replica 114 ...... uneven reverse pattern 115 ...... multiplex hologram transfer medium 116 ...... multiplex hologram element planar replicas were stereoscopic reconstruction of the ram element surface 113 ...... multiplex hologram element.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畠山 巌 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 5/18,5/30,5/32 G03H 1/00 - 5/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Iwao Hatakeyama 1-6, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 5 / 18,5 / 30,5 / 32 G03H 1/00-5/00
Claims (4)
干渉縞を同一素子中に複数個記録する多重ホログラム素
子において、該多重ホログラム素子が中空筒形状の全反
射形ミラーから構成され、かつその内面部に多重ホログ
ラムを形成したことを特徴とする多重ホログラム素子。1. A multi-hologram element for recording a plurality of interference fringes formed by the interference of two light beams in the same element, wherein the multi-hologram element is constituted by a hollow tube-shaped total reflection type mirror, and A multiple hologram element, wherein a multiple hologram is formed on an inner surface portion.
干渉縞を同一素子中に複数個記録する多重ホログラム素
子の製造方法において、 柔軟性基板面に反射膜を蒸着し、該反射膜の面にフォト
レジストを形成した記録媒体を中空筒形チューブ内に挿
入し、前記フオトレジストをプリベーク処理した後、前
記中空筒形チューブの端面上部より参照レーザ光を、前
記中空筒形チューブの側面より前記参照レーザ光と任意
の角度を持つ数種類の物体レーザ光を前記中空筒形チュ
ーブの端面の中心に対して一定の角度を持つようにして
照射して、前記フォトレジストに多重ホログラムを記録
する記録工程と、 多重ホログラムを記録した前記記録媒体を前記中空筒形
チューブより取り出し、平面状に展開して現像した後、
ポストベークして多重ホログラム原盤を作製するための
現像工程と、 前記多重ホログラム原盤の多重ホログラム形成面にNiメ
ッキを施してNiスタンパを作製し、該Niスタンパを用い
て熱プレス法、2P(Photo Polymer)法などにより、柔
軟性プラスチック基板面に前記Niスタンパ面に形成され
た多重ホログラムを転写する転写工程と、 前記柔軟性プラスチック基板の前記多重ホログラム転写
面の裏面に反射膜を蒸着して構成したレプリカ多重ホロ
グラム素子を、前記中空筒形チューブ内に前記反射膜が
前記中空筒形チューブの内面に密着するようにして挿入
固定する素子化工程 とからなることを特徴とする多重ホログラム素子の製造
方法。2. A method for manufacturing a multiplex hologram element in which a plurality of interference fringes formed by interference of two light beams are recorded in the same element, a reflective film is deposited on a flexible substrate surface, and the surface of the reflective film is deposited. After inserting the recording medium in which the photoresist has been formed into the hollow cylindrical tube and pre-baking the photoresist, the reference laser light from the upper end face of the hollow cylindrical tube, the side from the side of the hollow cylindrical tube. A recording step of irradiating several types of object laser beams having an arbitrary angle with the reference laser beam so as to have a certain angle with respect to the center of the end surface of the hollow cylindrical tube, and recording a multiplex hologram on the photoresist. After taking out the recording medium on which the multiplexed hologram is recorded from the hollow cylindrical tube, developing it in a planar shape and developing it,
A development process for producing a multiplexed hologram master by post-baking; and a Ni stamper produced by applying a Ni plating to a multiplexed hologram forming surface of the multiplexed hologram master, and a hot press method using the Ni stamper, 2P (Photo A transfer step of transferring a multiplexed hologram formed on the Ni stamper surface to a flexible plastic substrate surface by, for example, a polymer method, and a reflective film deposited on the back surface of the multiplexed hologram transfer surface of the flexible plastic substrate. And inserting and fixing the replica multiple hologram element in the hollow cylindrical tube so that the reflection film is in close contact with the inner surface of the hollow cylindrical tube. Method.
干渉縞を同一素子中に複数個記録する多重ホログラム素
子の製造方法において、 柔軟性基板面に反射膜を蒸着し、該反射膜の面にフォト
レジストを形成した記録媒体を中空筒形チューブ内に挿
入し、前記フオトレジストをプリベーク処理した後、前
記中空筒形チューブの端面上部より参照レーザ光を、前
記中空筒形チューブの側面より前記参照レーザ光と任意
の角度を持つ数種類を物体レーザ光を前記中空筒形チュ
ーブの端面の中心に対して一定の角度を持つようにして
照射して、前記フォトレジストに多重ホログラムを記録
する記録工程と、 多重ホログラムを記録した前記記録媒体を前記中空筒形
チューブより取り出し、平面状に展開して現像した後、
ポストベークして多重ホログラム原盤を作製するための
現像工程と、 前記多重ホログラム原盤の多重ホログラム形成面に再生
レーザを吸収する染料溶液を塗布してオフセット版とな
し、該オフセット版を透明中空筒形チューブの外側面に
押しつけることにより、該外側面に前記多重ホログラム
の染料パターンを印刷し、該染料パターンを乾燥固化す
る転写工程と、 前記透明中空筒形チューブの前記染料パターン形成面に
反射膜を蒸着し、さらにその表面に保護膜を形成する素
子化工程 とからなることを特徴とする多重ホログラム素子の製造
方法。3. A method for manufacturing a multiplex hologram element, in which a plurality of interference fringes formed by interference of two light beams are recorded in the same element, a reflective film is deposited on a flexible substrate surface, and the surface of the reflective film is formed. After inserting the recording medium in which the photoresist has been formed into the hollow cylindrical tube and pre-baking the photoresist, the reference laser light from the upper end face of the hollow cylindrical tube, the side from the side of the hollow cylindrical tube. A recording step of irradiating several types of laser beams having an arbitrary angle with the reference laser beam so as to have a certain angle with respect to the center of the end surface of the hollow cylindrical tube, and recording a multiplex hologram on the photoresist. After taking out the recording medium on which the multiplexed hologram is recorded from the hollow cylindrical tube, developing it in a planar shape and developing it,
A developing step for producing a multiplexed hologram master by post-baking; and applying a dye solution that absorbs a reproduction laser to a multiplexed hologram forming surface of the multiplexed hologram master to form an offset plate. By pressing the outer surface of the tube, the dye pattern of the multiple hologram is printed on the outer surface, a transfer step of drying and solidifying the dye pattern, a reflective film on the dye pattern forming surface of the transparent hollow cylindrical tube A method for producing a multiplexed hologram element, comprising the steps of: evaporating and further forming a protective film on the surface.
干渉縞を同一素子中に複数個記録する多重ホログラム素
子の製造方法において、 柔軟性基板面に反射膜を蒸着し、該反射膜の面にフォト
レジストを形成した記録媒体を中空筒形チューブ内に挿
入し、前記フオトレジストをプリベーク処理した後、前
記中空筒形チューブの端面上部より参照レーザ光を、前
記中空筒形チューブの側面より前記参照レーザ光と任意
の角度を持つ数種類の物体レーザ光を前記中空筒形チュ
ーブの端面の中心に対して一定の角度を持つようにして
照射して、前記フォトレジストに多重ホログラムを記録
する記録工程と、 多重ホログラムを記録した前記記録媒体を前記中空筒形
チューブより取り出し、平面状に展開して現像した後、
ポストベークして多重ホログラム原盤を作製するための
現像工程と、 前記多重ホログラム原盤の多重ホログラム形成面に光硬
化性樹脂溶液を塗布してオフセット版となし、該オフセ
ット版を透明中空筒形チューブの外側面に押しつけるこ
とにより、該外側面に前記多重ホログラムの光硬化性樹
脂パターンを形成し、該パターン部の光硬化性樹脂を前
記外側面内に含浸させた後、紫外線を前記外側面に照射
して前記パターン部の光硬化性樹脂を光硬化させ、前記
透明中空筒形チューブの外側面に屈折率の異なる前記多
重ホログラムパターンを形成する転写工程と、 該多重ホログラムパターン形成面に反射膜を蒸着し、さ
らにその表面に保護膜を形成する素子化工程 とからなることを特徴とする多重ホログラム素子の製造
方法。4. A method for manufacturing a multiplex hologram element in which a plurality of interference fringes formed by interference of two light beams are recorded in the same element, a reflective film is deposited on a flexible substrate surface, and the surface of the reflective film is deposited. After inserting the recording medium in which the photoresist has been formed into the hollow cylindrical tube and pre-baking the photoresist, the reference laser light from the upper end face of the hollow cylindrical tube, the side from the side of the hollow cylindrical tube. A recording step of irradiating several types of object laser beams having an arbitrary angle with the reference laser beam so as to have a certain angle with respect to the center of the end surface of the hollow cylindrical tube, and recording a multiplex hologram on the photoresist. After taking out the recording medium on which the multiplexed hologram is recorded from the hollow cylindrical tube, developing it in a planar shape and developing it,
Developing step for producing a multiplexed hologram master by post-baking, and applying a photocurable resin solution to a multiplexed hologram forming surface of the multiplexed hologram master to form an offset plate, and forming the offset plate into a transparent hollow cylindrical tube. By pressing against the outer surface, a photocurable resin pattern of the multiplexed hologram is formed on the outer surface, and the photocurable resin of the pattern portion is impregnated into the outer surface, and then the outer surface is irradiated with ultraviolet rays. Transferring the photocurable resin of the pattern portion to light, and forming the multiple hologram pattern having a different refractive index on the outer surface of the transparent hollow cylindrical tube; and forming a reflective film on the multiple hologram pattern formation surface. A method for producing a multiplexed hologram element, comprising the steps of: evaporating and further forming a protective film on the surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1252375A JP3007360B2 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Multiple hologram element and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1252375A JP3007360B2 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Multiple hologram element and method of manufacturing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03116006A JPH03116006A (en) | 1991-05-17 |
JP3007360B2 true JP3007360B2 (en) | 2000-02-07 |
Family
ID=17236435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1252375A Expired - Fee Related JP3007360B2 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Multiple hologram element and method of manufacturing the same |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3007360B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101993687B1 (en) * | 2017-11-24 | 2019-06-26 | 김원정 | Projection signboard for reducing air resistance |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP1252375A patent/JP3007360B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101993687B1 (en) * | 2017-11-24 | 2019-06-26 | 김원정 | Projection signboard for reducing air resistance |
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JPH03116006A (en) | 1991-05-17 |
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