JP5240247B2 - Hologram creation method - Google Patents
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Description
この発明は、リップマンホログラムに適用されるホログラム作成方法に関する。 This invention relates to a host program creation method that is applied to the Lippmann hologram.
立体表示が可能なホログラムは、クレジットカードの真贋判定のために使用されている。現状では、干渉膜を表面の凹凸として記録したエンボス型ホログラムが多く使用されている。しかしながら、エンボス型ホログラムは、偽造されやすい問題があった。これに対して、干渉膜を膜内部の屈折率の差として記録するリップマン型ホログラムは、偽造が極めて困難である。その理由は、記録画像を制作するのに高度な技術が必要とされ、また、記録材料が入手困難なことによる。 Holograms that can be displayed three-dimensionally are used for authenticating credit cards. At present, embossed holograms in which interference films are recorded as surface irregularities are often used. However, the embossed hologram has a problem that it is easily forged. On the other hand, a Lippmann hologram that records an interference film as a difference in refractive index inside the film is extremely difficult to counterfeit. The reason is that advanced technology is required to produce a recorded image, and recording materials are difficult to obtain.
リップマン型ホログラムを制作する過程は、概略的には、画像の撮像、またはコンピュータグラフィックスによる画像の取得と、取得した画像の編集等の処理からなるコンテンツ製作工程と、ホログラム原版作成工程と、複製(量産)工程とからなる。画像編集工程で得られた複数の画像のそれぞれが例えば円筒状レンズによって短冊状の画像に変換される。画像の物体光と参照光との干渉縞が短冊状の要素ホログラムとしてホログラム記録媒体に順次記録されることによって原版が作製される。原版に対してホログラム記録媒体が密着され、レーザ光が照射され、ホログラムが複製される。 The process of producing a Lippmann-type hologram can be roughly divided into a content production process consisting of processing such as image capturing or image acquisition by computer graphics, editing of the acquired image, hologram master creating process, and replication. (Mass production) process. Each of the plurality of images obtained in the image editing process is converted into a strip-shaped image by a cylindrical lens, for example. An original plate is produced by sequentially recording interference fringes between object light and reference light of an image on a hologram recording medium as strip-shaped element holograms. A hologram recording medium is brought into close contact with the original, irradiated with laser light, and a hologram is duplicated.
このホログラムでは、例えば横方向の異なる観察点から順次撮影することにより得られた画像情報が短冊状の要素ホログラムとして横方向に順次記録されているので、このホログラムを観察者が両目で見たとき、その左右の目にそれぞれ写る2次元画像は若干異なるものとなる。これにより、観察者は視差を感じることとなり、3次元画像が再生されることとなる。 In this hologram, for example, image information obtained by sequentially capturing images from different observation points in the horizontal direction is sequentially recorded in the horizontal direction as strip-shaped element holograms. Therefore, when the observer views the hologram with both eyes The two-dimensional images shown in the left and right eyes are slightly different. As a result, the observer feels parallax and a three-dimensional image is reproduced.
上述したように、短冊状の要素ホログラムを順次記録する場合には、水平方向のみに視差を持つHPO(Horizontal Parallax Only)ホログラムが作成される。HPO型は、プリントにかかる時間が短く、高画質記録が実現できる。さらに、記録方式において上下視差も入れることもできる。水平方向および垂直方向の両方向に視差を持つホログラムは、FP(Full Parallax)型のホログラムと称される。 As described above, when strip-shaped element holograms are sequentially recorded, an HPO (Horizontal Parallax Only) hologram having a parallax only in the horizontal direction is created. The HPO type has a short printing time and can realize high-quality recording. Furthermore, vertical parallax can also be included in the recording method. A hologram having parallax in both the horizontal direction and the vertical direction is called an FP (Full Parallax) type hologram.
上述した複製に使用されるホログラム記録媒体(以下、ホログラム積層体と称する)として、下記の特許文献1に記載のものを図13に示す。但し、特許文献1に記載されている構造は、ブロッキング層106および表面保護層108を有しない構成である。
As a hologram recording medium (hereinafter referred to as a hologram laminate) used for the above-described duplication, one described in
図13において、最も下側の2点鎖線で示すセパレータ層(剥離紙、剥離フィルム、カバーシート等とも称される)101に対して、接着層102、黒色シート103、接着層104、感光性材料例えばフォトポリマーからなるホログラム記録層105、ブロッキング層(ハードコート等)106、支持体フィルム107および表面保護層(ハードコート)108が順に積層されている。セパレータ層101は、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)からなる。
In FIG. 13, an
支持体フィルム107は、PET、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)等が使用される。支持体フィルム107の表面硬度は低く傷がつきやすいので、その表面にハードコート処理をし、ハードコート108を形成する必要がある。また、支持体フィルム107は、数μmから十数μm程度に薄く製造することは困難である。
For the
ホログラム記録層105に記録された画像の画質を維持するには、支持体フィルム107の複屈折が十分に小さい必要があり、且つ支持体フィルム107の屈折率とホログラム記録層105の感光性材料の屈折率とが同一であることが望ましい。
In order to maintain the image quality of the image recorded on the
感光性材料の成分により支持体フィルム107が化学的にダメージを受けるので(ケミカルアタック)、ホログラム記録層105と支持体フィルム107との間にブロッキング層(ハードコート等)106を配する必要がある。
Since the
ホログラム記録層105の表面に接着層104を塗布するのは感光性材料が完全にポリマー化された後に行う必要があり、未露光およびモノマー成分が残留している状況での接着層の形成が困難である。
It is necessary to apply the
上述した理由によって、実際に実現可能な構成が図13に示すものとなる。かかるホログラム積層体は、セパレータ層101を除いても100μm以上と厚くなる。商品そのものにホログラム積層体を貼り付けて使用する場合には、その総厚はできるだけ薄くしたい要望が多い。また、製造工程が複雑となり、製造コストが高くなる問題があった。さらに、レーザー露光で複製を作成する際に、ホログラム原版およびホログラム積層体の間に空気層が入ると屈折率の変化が起こり安定した複製ができない。そのため通常は、光学密着液を原版およびホログラム積層体の界面に塗布して、空気を除去して密着させる工程が必要となる。しかしながら、完全に空気が入らないようにすることは困難で、また、光学密着液が人体に有害な影響を与えるので、光学密着液を使用することは、問題である。
For the reasons described above, a configuration that can be actually realized is shown in FIG. Such a hologram laminate is thicker than 100 μm even if the
したがって、この発明の目的は、これらの問題点が解決されたホログラム作成方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the invention is to these problems to provide the resolved holograms creating.
未硬化または半硬化状態のエネルギー線硬化樹脂上に感光性材料を一定の厚みで塗布する塗布工程と、
感光性材料を記録済のホログラム記録層を有する原版と密着させ、レーザ光をエネルギー線硬化樹脂側から密着状態の感光性材料および原版に対して照射する複製工程と、
感光性材料に被着されたエネルギー線硬化樹脂を硬化させる硬化工程と
からなるホログラム作成方法である。
A coating process in which a photosensitive material is applied with a certain thickness on an uncured or semi-cured energy beam curable resin;
A duplication process in which a photosensitive material is brought into close contact with a master having a recorded hologram recording layer, and laser light is irradiated to the photosensitive material and the master in a close contact state from the energy ray curable resin side;
And a curing step for curing an energy beam curable resin applied to the photosensitive material.
好ましくは、塗布工程を行う第1の位置と複製工程を行う第2の位置と硬化工程を行う第3の位置とが、それぞれ搬送手段によってインライン接続されている。 Preferably, the first position where the coating process is performed, the second position where the replication process is performed, and the third position where the curing process is performed are connected in-line by the conveying means.
この発明は、未硬化または半硬化状態の第1のエネルギー線硬化樹脂上に感光性材料を一定の厚みで塗布する塗布工程と、
感光性材料を記録済のホログラム記録層を有する原版と密着させ、レーザ光を第1のエネルギー線硬化樹脂側から密着状態の感光性材料および原版に対して照射する複製工程と、
感光性材料と未硬化または半硬化状態の第2のエネルギー線硬化樹脂とを貼り合わせる貼り合わせ工程と、
感光性材料の両面に被着された第1および第2のエネルギー線硬化樹脂を硬化させる硬化工程と
からなるホログラム作成方法である。
The present invention includes an application step of applying a photosensitive material with a certain thickness on an uncured or semi-cured first energy ray curable resin;
A duplication process in which a photosensitive material is closely attached to an original having a recorded hologram recording layer, and a laser beam is irradiated from the first energy beam curable resin side to the photosensitive material and the original in an intimate state;
A bonding step of bonding the photosensitive material and the uncured or semi-cured second energy ray curable resin;
And a curing step of curing the first and second energy ray curable resins deposited on both surfaces of the photosensitive material.
好ましくは、塗布工程を行う第1の位置と複製工程を行う第2の位置と貼り合わせ工程を行う第3の位置と硬化工程を行う第4の位置とが、それぞれ搬送手段によってインライン接続されている。 Preferably, the first position for performing the coating process, the second position for performing the duplication process, the third position for performing the bonding process, and the fourth position for performing the curing process are respectively connected inline by the conveying means. Yes.
この発明では、ホログラム記録層の感光性材料をエネルギー線硬化樹脂からなる支持体に塗布して形成される。支持体は、エネルギー線硬化樹脂を薄く塗布して作成することが可能であり、厚みを薄くできる。この感光性材料が塗布される支持体自体がハードコートの機能を有し、表面保護層として形成される。 In this invention, the hologram recording layer is formed by applying a photosensitive material to a support made of an energy ray curable resin. The support can be prepared by thinly applying an energy ray curable resin, and the thickness can be reduced. The support itself to which the photosensitive material is applied has a hard coat function and is formed as a surface protective layer.
この発明では、ホログラム記録層に被着される表面保護層が剥離紙の上にエネルギー線硬化樹脂を薄く塗布して作成される。接着剤層も同様に塗布して形成される。ホログラム積層体を商品に貼り付ける際に、背景によって画像が見にくくなることを防止するために、接着剤層自体が黒色とされるので、黒色シートを用いる必要がない。 In this invention, the surface protective layer applied to the hologram recording layer is formed by thinly applying an energy ray curable resin on the release paper. The adhesive layer is similarly formed by coating. When the hologram laminate is affixed to a product, the adhesive layer itself is made black in order to prevent the image from being difficult to see due to the background, so there is no need to use a black sheet.
エネルギー線硬化樹脂で形成される表面保護層およびブロッキング層は、複屈折がゼロに近く、また感光性材料の屈折率と同じ樹脂材料を用いることは容易である。一般的な樹脂フィルムの代わりにエネルギー線硬化樹脂の層を支持体として用いることによって、ホログラム積層体の総厚の低減、コストの低減、各構成層の屈折率の均一化が可能となる。 A surface protective layer and a blocking layer formed of an energy ray curable resin can easily use a resin material having birefringence close to zero and the same refractive index as that of the photosensitive material. By using an energy ray curable resin layer instead of a general resin film as a support, the total thickness of the hologram laminate can be reduced, the cost can be reduced, and the refractive index of each constituent layer can be made uniform.
レーザー露光による複製時に光学密着液を用いず、ウェット状態の感光性材料をホログラム原版表面に密着させることで、ホログラム原版およびホログラム積層体間の空気を除去することができる。 The air between the hologram master and the hologram laminate can be removed by bringing the wet photosensitive material into close contact with the hologram master surface without using an optical contact liquid during replication by laser exposure.
ホログラム積層体の構成要素中に樹脂フィルムを使用しないことにより、ホログラム積層体が商品に貼り付けられた後に剥がす場合において、強度的に脆いエネルギー線硬化樹脂層自体が破壊されホログラム積層体の再貼り付けが不可能となる。このことによって、セキュリティを高めることができる。 By not using a resin film in the components of the hologram laminate, when the hologram laminate is peeled off after being affixed to a product, the energy beam curable resin layer itself, which is brittle in strength, is destroyed and the hologram laminate is reattached. Cannot be attached. This can increase security.
以下、この発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。以下に説明する実施の形態は、この発明の具体的な例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において、特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、実施の形態に限定されないものとする。なお、説明は、以下の順序で行う。
1.一実施の形態
2.他の実施の形態(変形例)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below are specific examples of the present invention, and various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless stated to the effect, the present invention is not limited to the embodiment. The description will be given in the following order.
1.
1.一実施の形態
[ホログラム原版作成システム]
先ず、ホログラムが記録された原版が作成される。原版は、例えば水平方向の視差情報を有する多数の短冊状の複数の要素ホログラムを1つのホログラム記録媒体上に順次記録することで作成される。すなわち、図1に示すように、視差情報を含む複数の画像データD1のそれぞれを視差方向、すなわち、横(幅)方向にスリット状に分割し、分割後のスライスを寄せ集めて処理後の画像D5を再構成するものである。
1. One Embodiment [Hologram Master Making System]
First, an original plate on which a hologram is recorded is created. The original plate is created, for example, by sequentially recording a plurality of strip-shaped element holograms having horizontal parallax information on one hologram recording medium. That is, as shown in FIG. 1, each of the plurality of pieces of image data D1 including the parallax information is divided into slits in the parallax direction, that is, the horizontal (width) direction, and the divided slices are collected and processed. D5 is reconfigured.
かかる原版を作成するプリンタ装置の光学系について、図2を参照してより詳細に説明する。なお、図2Aは、プリンタ装置全体の光学系を上方から見た図であり、図2Bは、プリンタ装置全体の光学系を横から見た図である。 The optical system of the printer apparatus for creating such an original will be described in more detail with reference to FIG. 2A is a diagram of the entire optical system of the printer apparatus as viewed from above, and FIG. 2B is a diagram of the optical system of the entire printer apparatus as viewed from the side.
プリンタ装置は、図2に示すように、所定の波長のレーザ光を出射するレーザ光源31と、レーザ光源31からのレーザ光L1の光軸上に配されたシャッタ32、ミラー38およびハーフミラー33とを備えている。ここで、レーザ光源31には、波長が514.5nm、出力200mWのアルゴンレーザを用いた。
As shown in FIG. 2, the printer device includes a
シャッタ32は、制御用コンピュータによって制御され、ホログラム記録媒体30を露光しないときには閉じられ、ホログラム記録媒体30を露光するときに開放される。また、ハーフミラー33は、シャッタ32を通過してきたレーザ光L2を、参照光と物体光とに分離するためのものであり、ハーフミラー33によって反射された光L3が参照光となり、ハーフミラー33を透過した光L4が物体光となる。
The
なお、この光学系において、ハーフミラー33によって反射され、ホログラム記録媒体30に入射する参照光の光路長と、ハーフミラー33を透過しホログラム記録媒体30に入射する物体光の光路長とは、ほぼ同じ長さとする。これにより、参照光と物体光との干渉性が高まり、より鮮明な再生像が得られるホログラムを作成することが可能となる。
In this optical system, the optical path length of the reference light reflected by the
ハーフミラー33によって反射された光L3の光軸上には、参照光用の光学系として、シリンドリカルレンズ34と、参照光を平行光とするためのコリメータレンズ35と、コリメータレンズ35からの平行光を反射する全反射ミラー36とがこの順に配置されている。
On the optical axis of the light L3 reflected by the
そして、ハーフミラー33によって反射された光は、先ず、シリンドリカルレンズ34によって発散光とされる。次に、コリメータレンズ35によって平行光とされる。その後、全反射ミラー36によって反射され、ホログラム記録媒体30の裏面側に入射する。
The light reflected by the
一方、ハーフミラー33を透過した光L4の光軸上には、物体光用の光学系として、ハーフミラー33からの透過光を反射する全反射ミラー38、凸レンズとピンホールを組み合わせたスペーシャルフィルタ39、物体光を平行光とするためのコリメータレンズ40、記録対象の画像を表示する表示装置41、表示装置41を透過してきた光を要素ホログラムの幅方向に拡散させる一次元拡散板42、一次元拡散板42を透過した物体光をホログラム記録媒体30上に集光するシリンドリカルレンズ43、一次元拡散機能をもつ光学機能板45がこの順に配置されている。
On the other hand, on the optical axis of the light L4 that has passed through the
シリンドリカルレンズ43が視差方向(要素ホログラム短手方向または観察時水平方向)に物体光を集光する。光学機能板45は、集光された物体光を短冊状の要素ホログラムの長手方向に一次元的に拡散するもので、長手方向での視点の移動に対応するためのものである。例えばピッチが微細なレンチキュラーレンズを光学機能板45として使用することができる。
The
そして、ハーフミラー33を透過した光L4は、全反射ミラー38によって反射された後、スペーシャルフィルタ39によって点光源からの発散光とされる。次に、コリメータレンズ40によって平行光とされ、その後、表示装置41に入射する。表示装置41は、例えば液晶ディスプレイからなる投影型の画像表示装置であり、制御用コンピュータによって制御され、制御用コンピュータから送られた画像データD5に基づく画像を表示する。
Then, the light L4 transmitted through the
そして、表示装置41を透過した光は、表示装置41に表示された画像によって変調された光となり、一次元拡散板42によって拡散される。ここで、一次元拡散板42は、表示装置41からの透過光を要素ホログラム幅方向に若干拡散させることにより、要素ホログラム内に光を分散させることで、作成されるホログラムの画質の向上に寄与する。
The light transmitted through the
このとき、拡散板42には、拡散板移動手段(図示は省略する)を設け、各要素ホログラムを形成する毎にこれをランダムに移動し、その位置を要素ホログラム毎に変えるようにする。これにより、ホログラムを観察したときに無限遠に定位するノイズを低減することができる。
At this time, the diffusing
[ホログラム記録媒体]
ここで、上述したホログラム原版作成システムにおいて使用されるホログラム記録媒体30について説明する。このホログラム記録媒体30は、ガラス板によってフォトポリマー層が挟まれた構成、またはフィルム上にフォトポリマーが塗布された構成を有している。
[Hologram recording medium]
Here, the
例えば光重合型フォトポリマーは、初期状態では、図3Aに示すように、モノマMがマトリクスポリマに均一に分散している。これに対して、図3Bに示すように、10〜400mJ/cm2程度のパワーの光LAを照射すると、露光部においてモノマMが重合する。そして、ポリマ化するにつれて周囲からモノマMが移動してモノマMの濃度が場所によって変化し、これにより、屈折率変調が生じる。この後、図3Cに示すように、1000mJ/cm2程度のパワーの紫外線または可視光LBを全面に照射することにより、モノマMの重合が完了する。このように、光重合型フォトポリマーは、入射された光に応じて屈折率が変化するので、参照光と物体光との干渉によって生じる干渉縞(明暗)を、屈折率の変化として記録することができる。 For example, in the photopolymerization type photopolymer, in the initial state, as shown in FIG. 3A, the monomers M are uniformly dispersed in the matrix polymer. On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the light LA having a power of about 10 to 400 mJ / cm 2 is irradiated, the monomer M is polymerized in the exposed portion. Then, as the polymer is formed, the monomer M moves from the surroundings, and the concentration of the monomer M changes depending on the location, thereby causing refractive index modulation. Thereafter, as shown in FIG. 3C, the polymerization of the monomer M is completed by irradiating the entire surface with ultraviolet light or visible light LB having a power of about 1000 mJ / cm 2 . Thus, since the refractive index of the photopolymerization type photopolymer changes according to the incident light, the interference fringes (brightness and darkness) caused by the interference between the reference light and the object light are recorded as the change of the refractive index. Can do.
[ホログラム積層体]
上述したプリンタ装置によって原版が作成され、原版に対してこの発明によるホログラム積層体が密着され、レーザ光が照射されることによって、原版が複製される。この発明によるホログラム積層体は、図4に示す構成を有している。
[Hologram stack]
An original is produced by the printer apparatus described above, and the hologram laminate according to the present invention is brought into close contact with the original, and the original is duplicated by irradiation with laser light. The hologram laminate according to the present invention has the configuration shown in FIG.
この発明によるホログラム積層体は、感光性材料からなるホログラム記録層1と、ホログラム記録層1の上面に被着された表面保護層(ハードコートと適宜称する)2と、ホログラム記録層1の下面に被着されたブロッキング層(ハードコートと適宜称する)3とからなる。ハードコート2および3は、エネルギー線硬化樹脂例えば紫外線硬化樹脂によって形成される。ハードコート2および3の紫外線硬化樹脂は、完全硬化および半硬化の何れの状態でも良い。シールとしてホログラム積層体を構成する場合には、ハードコート3の下面に接着剤層(粘着層とも呼ばれる)4を介してセパレータ層(PET等の樹脂からなる剥離フィルム)5が存在する。
The hologram laminate according to the present invention includes a
ホログラム記録層1は、感光性材料として例えば屈折率Nが1.52のフォトポリマーを使用し、入射される光の明暗を屈折率の差として記録することができる。ホログラム記録層1として要求される特性は、下記のものである。
高回折効率(例えば90%以上)、回折波長半値幅:5〜30nm、高感度(例えば20mJ/cm2以下)、収縮率が低いこと
The
High diffraction efficiency (for example, 90% or more), diffraction wavelength half width: 5 to 30 nm, high sensitivity (for example, 20 mJ / cm 2 or less), low shrinkage
ハードコート2は、傷の防止、帯電防止、フィルム形状形成、並びにホログラム形状の安定化のために設けられている。ハードコート2に要求される特性は、下記のものである。
高い表面硬度(傷つき防止のため)、低い表面抵抗、耐熱性(例えば100〜120°C)、低い吸湿性、良好な接着性および材料密着性、感光性材料にほぼ等しい光学屈折率(例えば1.52)、低い複屈折性(例えば±15nm(波長が633nmに対して))、低いヘイズ(表面または内部の不明瞭なくもり(外観上)の度合いのことをヘイズという)、高い透明性、表面の平滑性が良好なこと、薄い膜厚とできること(例えば20μm以下)
The
High surface hardness (to prevent scratches), low surface resistance, heat resistance (for example, 100 to 120 ° C.), low moisture absorption, good adhesion and material adhesion, optical refractive index approximately equal to photosensitive material (for example, 1 .52), low birefringence (for example, ± 15 nm (with respect to a wavelength of 633 nm)), low haze (the degree of unclear fogging on the surface or inside (in terms of appearance) is called haze), high transparency, Good surface smoothness and thin film thickness (for example, 20 μm or less)
ハードコート3は、材料透過防止とホログラム形状の安定化のために設けられている。感光性材料がセパレータ層5の樹脂フィルムに対して化学反応を起こすために、ブロッキング層としてのハードコート3が設けられる。ハードコート3に要求される特性は、下記のものである。
耐溶剤性(感光性材料を液状とするための溶剤によって化学的ダメージを受けない)、耐熱性(例えば100〜120°C)、低い吸湿性、良好な接着性および材料密着性、薄い膜厚とできること(例えば20μm以下)
The
Solvent resistance (not subject to chemical damage by the solvent for making the photosensitive material in liquid form), heat resistance (for example, 100 to 120 ° C.), low hygroscopicity, good adhesion and material adhesion, thin film thickness (For example, 20 μm or less)
接着剤層4は、良好な接着性が要求される。黒色とするのは、商品等に貼り付けた場合に、背景が透けて見えると、ホログラムの画像が見にくくなることを防止するためである。
The
各層の厚みの一例を下記に示す。
ホログラム記録層:12μm、ハードコート2:10μm、ハードコート3:10μm、接着剤層4:17μm
ホログラム積層体の全体の厚みt:49μm
An example of the thickness of each layer is shown below.
Hologram recording layer: 12 μm, hard coat 2: 10 μm, hard coat 3: 10 μm, adhesive layer 4: 17 μm
Total thickness t of hologram laminate: 49 μm
この発明の一実施の形態では、従来では100μm以上であったホログラム積層体の厚みを50μm以下とできる。 In one embodiment of the present invention, the thickness of the hologram laminate, which was conventionally 100 μm or more, can be made 50 μm or less.
なお、図4に示すこの発明によるホログラム積層体の構成において、ハードコート3はホログラム記録層1の感光材料が接着剤層4に対して化学反応を生じる可能性がある場合には必要であるが、その可能性がない場合には、ハードコート3を省略してもよい。すなわち、図5示すように、ホログラム積層体を、ホログラム記録層1と、ホログラム記録層1の上面に被着されたハードコート2とからなる構成としてもよい。この構成にすることによって、ホログラム積層体の厚みをさらに薄くできる。
In the configuration of the hologram laminate according to the present invention shown in FIG. 4, the
図5に示すホログラム積層体の各層の厚みの一例を下記に示す。
ホログラム記録層:12μm、ハードコート2:10μm、接着剤層17μm、
ホログラム積層体の全体の厚みt:39μm
An example of the thickness of each layer of the hologram laminate shown in FIG.
Hologram recording layer: 12 μm, hard coat 2: 10 μm,
Total thickness t of hologram laminate: 39 μm
[ホログラム積層体の製造方法]
次に、上述したホログラム積層体の製造工程について、図6、図7、図8および図9を参照して説明する。図6は、各工程の積層構造を示すものである。また、図7、図8および図9は、一連の製造工程を示すものであるが、図面の作成スペースの制約から一連の製造工程が工程毎に分割されたものである。
[Method for producing hologram laminate]
Next, the manufacturing process of the hologram laminate described above will be described with reference to FIGS. 6, 7, 8 and 9. FIG. 6 shows a laminated structure of each process. 7, 8, and 9 show a series of manufacturing processes, but the series of manufacturing processes are divided for each process due to restrictions on drawing creation space.
図7は、感光性材料の塗布、乾燥および膜厚制御工程を示す。図6Aに示すように、例えばPETからなる剥離フィルム11a上にハードコート2を構成するエネルギー線硬化樹脂例えば紫外線硬化樹脂11bが塗布されたフィルム11がロール状に巻かれている。紫外線硬化樹脂11bは、未硬化または半硬化状態(この状態をウエット状態と称する)である。剥離フィルム11aは、紫外線硬化樹脂11bの引っ張り強度を補強するためのもので、後述するように、完成時には、剥離されて破棄される。
FIG. 7 shows a photosensitive material coating, drying, and film thickness control process. As shown in FIG. 6A, for example, a
繰り出されたフィルム11が矢印方向に走行され、ローラ12の周面に巻き付けられる。フィルムの紫外線硬化樹脂11b上に感光性材料例えばフォトポリマー13がスリットダイヘッド14によって一定の膜厚となるように塗布される。スリットダイヘッド14は、有機溶剤を溶媒とする液状のフォトポリマーが図示しないタンクから供給され、スリットの幅でもってフォトポリマーを塗布するものである。スリットの開閉および開口の幅は、図示しない制御部によって制御可能とされている。
The fed
フォトポリマー13が塗布されたフィルムが乾燥部15に導入され、乾燥される。この乾燥によって、有機溶剤の除去等がなされる。乾燥部15は、遠赤外線、温風等をフォトポリマー13に当ててフォトポリマー13を乾燥させる。乾燥は、塗布されたフォトポリマー13がたれることを防止するために行われ、乾燥後において、フォトポリマー13は、ウエット状態である。
The film coated with the
乾燥後に膜厚測定装置16によってフォトポリマー13の厚みが測定され、測定結果によってスリットダイヘッド14のスリットの開口量等が制御されてフォトポリマー13の厚みが一定に制御される。フォトポリマー13の塗布が終了した段階の積層構造を図6Bに示す。
After drying, the thickness of the
次に、図8に示す構成によって、複製、貼り合わせ、紫外線硬化樹脂の硬化が行われる。剥離フィルム11aおよび紫外線硬化樹脂11bが積層されたフィルム11上にフォトポリマー13が塗布された3層構造のフィルムが複製装置17に導入される。複製装置17において、フィルムが停止された状態において原版18に対してフォトポリマー13が密着され、レーザ光が照射される。図3を参照して説明した原理と同様に、原版18の干渉縞が屈折率の変化としてフォトポリマー13に複製される。複製装置17については、後でより詳細に説明する。
Next, replication, bonding, and curing of the ultraviolet curable resin are performed by the configuration shown in FIG. A film having a three-layer structure in which the
複製後のフォトポリマー13を有するフィルムが転接するローラ19aおよび19bの間に導入される。一方、ロール状のフィルム20が繰り出され、フィルム20がローラ21を介してローラ19aおよび19bの間に導入される。このフィルム20は、図6Cに示すように、例えばPETのセパレータ層20a(図1におけるセパレータ層5に対応する)上に黒色の接着剤層20b(図1における接着剤層4に対応する)を介してハードコート3に対応する紫外線硬化樹脂20cが積層された構造を有する。紫外線硬化樹脂20cは、ウエット状態である。なお、図5に示すホログラム積層体を作製する場合には、フィルム20は紫外線硬化樹脂20cを省略した構成となる。
A film having the
ローラ19aおよび19bによってフォトポリマー13と紫外線硬化樹脂20cとが対向して圧着され、二つのフィルムが貼り合わされる。貼り合わされた後のフィルムに対して参照符号22を付す。貼り合わせ後に、必要に応じて乾燥部23によって乾燥がなされる。乾燥部23を通過したフィルム22に対して紫外線照射装置24によって紫外線が照射される。フィルム22は、図6Dに示す積層構造を有する。
The
紫外線の照射によって、紫外線硬化樹脂11bおよび20cが半硬化状態または完全硬化状態となり、それぞれが上述したような要求される特性を満たすハードコート2および3を構成する。図6Dに示される積層構造は、剥離フィルム11aを除いて図1に示すこの発明によるホログラム積層体の構成を基本的に有する。
By irradiating with ultraviolet rays, the ultraviolet
図9に示す外観検査、型抜きおよび巻き取り工程に対してフィルム22が移送される。欠陥検査カメラ25によって欠陥の有無が検査される。互いに転接するローラ26aおよび26b間にフィルム22が挿入され、剥離フィルム11aが剥離され、ロール状に巻き取られる。剥離フィルム11aが除去されたフィルム27は、基本的にホログラム積層体を構成する。
The
互いに転接するローラ26aおよび型抜き用ロールカッター26c間にフィルム27が挿入され、フィルム27に対して型抜きがなされる。表面保護のハードコート2に対応する紫外線硬化樹脂11bから例えばセパレータ層20aの表面までの深さの切り込みが形成される。フィルムの幅を横切るように切り込みを形成したり、矩形の切り込みを形成することによって、所望の平面形状の切り込みがロールカッター26cによって形成される。なお、フィルム27において、型抜きの結果生じた不要な部分を破棄しても良い。
The
型抜き工程が終了したフィルム27が製品巻き取りロール28によって巻き取られる。一つのロール毎に所定長のフィルム27(フィルム状ホログラム積層体)が巻かれる。以上の工程によって、ホログラム積層体の製造が完了する。図7、図8および図9を参照して説明した一連の製造工程は、上述のようにインラインで行われる。インラインで上記一連の製造工程を行うことによって、感光性材料の劣化及び異物付着等による歩留りの低下が防止できる。また、未露光材料を保管するための暗室構造保管スペースも不要となる。
The
上述した複製装置17(図8参照)について、図10を参照してより詳細に説明する。複製装置17は、原版18を含む複製エリアを密閉するチャンバ(二点鎖線で示す)と、チャンバ全体を真空環境とする排気装置(図示しない)と、原版18の幅以上の周面の幅を有するローラ51,52,53,54とを有する。原版18は、例えば2枚のガラス板の間に記録済のホログラム記録層18aが存在するものである。原版18として、この発明によるホログラム積層体と同様の構成のフィルム状のものを使用しても良い。フィルム22のフォトポリマー13の露出面が上側の原版18と対向するようになされる。ローラ51〜54がフィルム22の下面側に配置される。
The above-described copying apparatus 17 (see FIG. 8) will be described in more detail with reference to FIG. The
ローラ51および54は、複製装置17の入り口側および出口側にそれぞれ設置されており、設置位置は、固定である。ローラ52および53は、複製装置17の内部で出口側の近傍に設置されている。ローラ52は、原版18の出口側のエッジの下方に位置している。ローラ52および53は、垂直方向に位置が可変可能とされている。さらに、ローラ52および53は、フィルム22の移送方向(図10に向って見て左から右への方向)と逆方向にスライド可能とされている。
The
図10Aに示すように、原版18の下方にフィルム22の複製領域が位置すると、フィルム22の移送が停止され、チャンバ内が真空とされる。真空とするのは、原版18とフィルム22のフォトポリマー13との間に空気が入り込むのを防止するためである。但し、真空化の工程を行わないでも良い。
As shown in FIG. 10A, when the duplication region of the
次に、図10Bに示すように、ローラ52および53が上昇され、フィルム22が上に持ち上げられる。フィルム22が原版18のエッジに接触する位置よりやや上方にローラ52、53が上昇される。したがって、フィルム22のフォトポリマー13が原版18のエッジに押し当てられる。
Next, as shown in FIG. 10B, the
次に、図10Cに示すように、ローラ52および53がスライドし、ローラ53によってフィルム22が原版18の出口側エッジに押し付けられると共に、ローラ52が入り口側に向って原版18の入り口側のエッジの下方の位置までスライドされる。スライド時にローラ52の加圧力によってフィルム22のフォトポリマー13が原版18に圧着される。上述したように、フォトポリマー13は、ウエット状態であるので、別個に密着液を使用しないでもフォトポリマー13と原版18との間に空気が入らないで、両者が全面で密着する。フォトポリマー13と原版18とが密着した状態で下方からレーザ光55が照射される。レーザ光の波長は、原版18の記録時と同一である。
Next, as shown in FIG. 10C, the
所定光量のレーザ光55を所定時間照射すると、原版18のホログラム記録層18aからの反射光(物体光)とレーザ光55(参照光)の干渉による明暗が屈折率の変化としてフォトポリマー13に記録される。レーザ光55の照射の後に、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を完全硬化させても良い。
When a predetermined amount of
次に、図10Dに示すように、大気が導入されると共に、出口側ローラ53が下降され、フィルム22が原版18の出口側エッジにおいて原版18から剥離される。フィルム22が原版18から剥離されると、ローラ52および53がスライドすると共に下降し、ローラ52および53が図10Aに示す初期位置に位置する。そして、フィルム22が移送され、次の記録領域が原版18の下面に位置する状態でフィルム22が停止される。そして、上述したのと同様の複製工程がなされる。
Next, as shown in FIG. 10D, the atmosphere is introduced, the
上述したこの発明の一実施の形態は、ホログラム積層体がセパレータ層5上に接着剤層4を介して被着される構成である。しかしながら、カード状ホログラムの場合では、ラミネート処理されるために、セパレータ層5を使用しない場合がある。図11および図12は、ラミネート処理される場合の構成例をそれぞれ示す。
One embodiment of the present invention described above has a configuration in which the hologram laminate is attached onto the
図11において、参照符号61がこの発明によるホログラム積層体を示す。すなわち、ホログラム積層体61は、画像情報が記録されたホログラム記録層1と、ホログラム記録層1の両面にハードコート2および3が被着された積層構造を有する。ホログラム積層体61の両面にPET等の透明樹脂フィルム62および63が配される。
In FIG. 11,
さらに、透明樹脂フィルム63の下面にプリントフィルム64が配される。プリントフィルム64は、枠に対して印刷が施されると共に、裏面が黒色に印刷された樹脂フィルムである。これらのホログラム積層体61、透明樹脂フィルム62および63、プリントフィルム64は、ほぼ同一の形状を有し、熱溶着等の方法で互いに接着される。
Further, a
図12に示す他の例は、ホログラム積層体71の上面に透明樹脂フィルム72およびプリントフィルム73が順に積層され、下面に白色の樹脂(PET)フィルム74が配された積層構造を有する。プリントフィルム73は、枠に対する印刷がされると共に、枠内が透明とされている。樹脂フィルム74は、ホログラム積層体71と接する面が黒色印刷面とされ、反対面、すなわち、裏面に文字等が印刷されたものである。印刷される文字は、例えば当該ホログラムの鑑賞方法の説明文とされる。
Another example shown in FIG. 12 has a laminated structure in which a
2.他の実施の形態
以上、この発明の実施形態について説明してきたが、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えばエネルギー線硬化樹脂に対して感光性材料を塗布する場合に、エネルギー線硬化樹脂の表面にコロナ放電処理等の前処理を施すことによって、エネルギー線硬化樹脂と感光性材料との密着性がより高くなるようにしても良い。さらに、上述した説明では、紫外線硬化樹脂を使用したが、電子線硬化樹脂や可視光線硬化樹脂、熱硬化樹脂等を使用しても良い。
2. Other Embodiments Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, when a photosensitive material is applied to an energy ray curable resin, pretreatment such as corona discharge treatment is applied to the surface of the energy ray curable resin, thereby improving the adhesion between the energy ray curable resin and the photosensitive material. You may make it high. Furthermore, although the ultraviolet curable resin is used in the above description, an electron beam curable resin, a visible light curable resin, a thermosetting resin, or the like may be used.
1・・・ホログラム記録層
2・・・表面保護層としてのハードコート
3・・・ブロッキング層としてのハードコート
4・・・接着剤層
5・・・セパレータ層
11a・・・剥離フィルム
11b・・・紫外線硬化樹脂
13・・・フォトポリマー
14・・・スリットダイヘッド
17・・・複製装置
18・・・原版
20a・・・セパレータ層としての紫外線硬化樹脂
20b・・・接着剤層
20c・・・紫外線硬化樹脂
30・・・ホログラム記録媒体
31・・・レーザ光源
41・・・表示装置
L3・・・参照光
L4・・・物体光
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記感光性材料を記録済のホログラム記録層を有する原版と密着させ、レーザ光を上記エネルギー線硬化樹脂側から密着状態の上記感光性材料および上記原版に対して照射する複製工程と、
上記感光性材料に被着された上記エネルギー線硬化樹脂を硬化させる硬化工程と
からなるホログラム作成方法。 A coating process in which a photosensitive material is applied with a certain thickness on an uncured or semi-cured energy beam curable resin;
A replication process in which the photosensitive material is brought into close contact with a master having a recorded hologram recording layer, and the photosensitive material and the original in close contact are irradiated with laser light from the energy beam curable resin side;
A hologram production method comprising: a curing step of curing the energy beam curable resin applied to the photosensitive material.
上記感光性材料を記録済のホログラム記録層を有する原版と密着させ、レーザ光を上記第1のエネルギー線硬化樹脂側から密着状態の上記感光性材料および上記原版に対して照射する複製工程と、
上記感光性材料と未硬化または半硬化状態の第2のエネルギー線硬化樹脂とを貼り合わせる貼り合わせ工程と、
上記感光性材料の両面に被着された上記第1および第2のエネルギー線硬化樹脂を硬化させる硬化工程と
からなるホログラム作成方法。 An application step of applying a photosensitive material at a constant thickness on the first energy ray curable resin in an uncured or semi-cured state ;
A duplication step in which the photosensitive material is brought into close contact with an original having a recorded hologram recording layer, and the photosensitive material and the original in close contact are irradiated with laser light from the first energy ray curable resin side;
A bonding step of bonding the photosensitive material and the uncured or semi-cured second energy ray curable resin;
And a curing step of curing the first and second energy beam curable resins deposited on both surfaces of the photosensitive material.
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