JP3473152B2 - ホログラムスクリーンの製造方法 - Google Patents

ホログラムスクリーンの製造方法

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JP3473152B2 JP03618295A JP3618295A JP3473152B2 JP 3473152 B2 JP3473152 B2 JP 3473152B2 JP 03618295 A JP03618295 A JP 03618295A JP 3618295 A JP3618295 A JP 3618295A JP 3473152 B2 JP3473152 B2 JP 3473152B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,スクリーンの裏側を透
視することのできるホログラムスクリーンの製造方法に
関する。
【0002】
【従来技術】ホログラムの有する回折特性を利用したホ
ログラムスクリーンが知られている(特開平5−880
20号公報,特公平5−85910号公報等)。上記特
公平5−85910号公報では,ホログラムに散乱板
(拡散板)を記録し,これによってホログラムスクリー
ンに結像した表示像を広い範囲から視認する表示装置と
上記ホログラムの製造方法が示されている。
【0003】また,特開平5−88020号公報には,
ホログラムの指向性を利用して表示を見ることのできる
角度範囲を局限する方法,及びホログラムの透光性と光
吸収部材とを利用して外光の影響を抑制する方法が示さ
れている。また,ホログラムスクリーンの他の用途とし
て,スクリーンの裏側の光景や人物など(背景)を透視
できる機能と,スクリーン上に表側から表示像を結像さ
せる機能とを合わせ持つ半透明の表示装置が知られてい
る。
【0004】このような透視可能の表示装置には,自動
車のヘッドアップディスプレイや半透明の表示スクリー
ンを介して客と応対する窓口の表示装置などがあり,ホ
ログラムを用いたスクリーンには光学的な拡散板が記録
されている。このホログラムスクリーンの製造方法は,
レーザー光を2光束に分割し,一方の光束を参照光とし
て感光板の一方から照射し,他方の光束を拡散板を透過
させてその透過拡散光を物体光として感光板の他方から
照射し,感光板に干渉縞を形成する方法が知られている
(特公平5−85910号公報参照)。
【0005】
【解決しようとする課題】しかしながら,上記2光束法
によるホログラムスクリーンの製造方法には,次のよう
な問題点がある。それは,拡散板を透過させた正規の物
体光(透過拡散光)と,感光板を透過した参照光が拡散
板に当たって反射した反射拡散光が干渉しノイズとして
ホログラムに記録されることである。
【0006】上記ノイズ光(反射拡散光)がない場合に
は,再生時においてホログラムスクリーンの裏側から入
射した背景光は良好にホログラムスクリーンを透過する
が,上記ノイズ光が記録されると上記背景光の透過率が
大きく低下する(後述する図3(b)参照)。そして,
この透過率の低下は,拡散板が不完全で指向性を有する
もの(不完全拡散板)であるほど大きくなる。その結
果,ホログラムスクリーンを通して見る背景が白濁して
見え背景が不鮮明となる。本発明は,かかる問題点に鑑
みてなされたものであり,スクリーン裏側の光景が見に
くくなることのない優れたホログラムスクリーンの製造
方法を提供しようとするものである。
【0007】
【課題の解決手段】本発明は、裏側から透過してくる光
によってスクリーンの裏側の光景を視認すると共に表側
から反射させた光によって上記背景に重ねて表示像を視
認するために用いる,拡散板を記録した反射型のホログ
ラムスクリーンの製造方法であって,感光板の裏面側に
拡散板を配置し,上記感光板の表面側から参照光を照射
し,上記感光板を透過し上記拡散板で拡散反射した光を
物体光とし,この物体光と上記参照光とによって干渉縞
を形成するに当り,上記拡散板は,曲がりのない平板形
状をしており,前記感光板に対する傾斜角を変化させて
干渉縞を多重に記録することを特徴とするホログラムス
クリーンの製造方法にある(請求項1)。
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】なお,フルカラーのホログラムを得るため
に,参照光が三原色に対応する三つの波長帯域を有する
ようにし,干渉縞を多重に記録する場合には,感光板に
用いる感光剤にメチレンブルーで増感させた重クロム酸
ゼラチン(MBDCG)を用いると好適である。上記M
BDCGは,可視光全域に高感度をもち,青,緑,赤の
3色を一層の中に記録できるからである。
【0014】
【作用及び効果】本発明にかかるホログラムスクリーン
の製造方法では,感光板の片側から入射する参照光と,
参照光が感光板を透過して拡散板で反射した拡散反射光
とにより干渉縞が形成される。即ち,物体光は参照光に
よって単一の方向から入射した光によって形成される拡
散光である。そして,他の方向から参照光が拡散板に入
射することはなく,従ってノイズとなる拡散光が混入す
ることがない。それ故,拡散板が不完全拡散板であって
も,ホログラムに記録された拡散板の指向性は単一の方
向であり,その方向は再生光の入射方向に対応する。
【0015】即ち,感光板を透過した参照光は,正規の
物体光のみを形成し,従来の2光束法による場合のよう
にノイズ光を形成することがない。その結果,この製造
方法によって製作さたホログラムスクリーンでは背景
光は散乱されることなく透過し,その結果透過率が良好
となり背景を良好に視認することが可能となる(実施例
1参照)。さらに、拡散板の感光板に対する傾斜角を多
段階に変化させて多重露光(干渉縞の多重記録)をして
おり,ホログラムスクリーン上に表示像を見ることので
きる視域の範囲が広くなり,またその視域が広がる方向
を傾斜角の方向によって調整することができるという利
点がある(実施例3参照)。上記のように,本発明によ
れば,スクリーン裏側の光景が見にくくなることのない
優れたホログラムスクリーンを製造することのできるホ
ログラム製造方法を提供することができる。
【0016】
【実施例】
実施例1 図2に示すように,本例によって製作するホログラムス
クリーン61は,裏側から透過してくる光(背景光7
1)によって,スクリーン61の裏側の光景を視認する
と共に表側から反射させた光(表示光72の反射拡散光
73)によって上記背景に重ねて表示像を視認するもの
であり,拡散板21(図1)を記録した反射型のホログ
ラム素子611を有している。
【0017】そして,本例は,図1に示すように,感光
板10の裏面側に拡散板21を配置し,感光板10の表
面側から参照光31を照射し,感光板10を透過し拡散
板21で拡散反射した光を物体光33とし,物体光33
と参照光31とによって干渉縞を形成するホログラムス
クリーン61の製造方法である。拡散板21は曲がりの
ない平板形状を有しており,感光板10と平行に配置さ
れている。また,感光板10の感光材は,メチレンブル
ーにより増感された重クロム酸ゼラチン(MBDCG)
からなる。そして参照光31の波長を,三原色(RB
G)の波長に対応する3つの波長によって干渉縞を多重
に記録する。
【0018】感光板10は,感光材を塗布した乾板11
を,インデックスマッチング液を介して,無反射コーテ
ィングしたガラス基板12,13によって挟持したもの
である。露光用の光源は,三原色に対応する3つのレー
ザ光源411〜413を有している。そして,それぞれ
から放射されたレーザ光301〜303は,ハーフミラ
ー421〜423によって束ねられ,ミラー431,4
32を経た後,凸レンズ44によって発散されて参照光
31となる。
【0019】凸レンズ44の感光板10に対する位置
は,図2に示す再生時における投射装置65のホログラ
ムスクリーン61に対する位置とほぼ同じである。感光
板10を透過した透過参照光32は,拡散板21で拡散
反射されて物体光33となり,参照光31との間に干渉
縞を形成する。その後,通常の現像処理を行って感光板
10はホログラムスクリーン61となる。
【0020】そして,図2に示すように,ホログラム6
1上に表示像を結像させると,表示像に関する反射拡散
光73はホログラムスクリーン61から前方に散乱され
る。そして拡散板21の指向性にほぼ等しい視野範囲か
ら表示像を視認することができる。また,背景光71は
ホログラムスクリーン61を透過し,これによって観者
81はスクリーン背後の光景(部外者82など)をも視
認することができる。そして,拡散板21を記録する物
体光33には異なる指向性を生ずるノイズ光が含まれて
いないから,背景光71の透過率は低下することなく極
めて良好である。
【0021】図3はこれを実験データによって具体的に
示したものである。即ち,従来の方法(2光束法)によ
って製造したホログラムスクリーンの透過率は,図3
(b)のような波長特性を示していたが,本例の方法に
よって製造したホログラムスクリーン61は同図(a)
のような波長特性を示す。同図によって,透過率の平均
レベルは約50%から約80%に向上したことを直ちに
読み取ることができる。
【0022】なお,同図における低透過率領域(凹部8
5,86)は,ホログラム素子611の回折によるもの
である。図3から分かるように,本例によるホログラム
スクリーン61は,背景を極めて明瞭に視認することが
できる。上記のように,本例によれば,スクリーン裏側
の光景が見にくくなることのない優れたホログラムスク
リーンを製造することができる。
【0023】実施例2 本例は,図4に示すように,実施例1において拡散板2
1を感光板10に非平行に配置したホログラムスクリー
ン61の製造方法である。拡散板21は,感光板10に
対して一定の傾斜角θを設けて非平行に配置される。そ
の結果,図5(a)に示すように,再生時において,拡
散板21が不完全拡散板である場合に生ずる投射装置6
5の光源虚像79は,視域85(角度α)の中心から外
れるようになり,観者81に対して生ずるグレアを低減
させる。
【0024】即ち,図1のように拡散板21を感光板1
0と平行にして製作した場合には,図5(b)に示すよ
うに光源虚像79は視域85の中心近傍に位置するが,
本例の場合には同図(a)に示すように視域85の中心
から外れてくる。その他については,実施例1と同様で
ある。
【0025】実施例3 本例は,図6に示すように,実施例1において拡散板2
1と感光板10との傾斜角θを3段階(θ=0,β1
β1 +β2 )に変化させて多重露光したホログラムスク
リーン61の製造方法である。即ち,拡散板21を感光
板10に平行(θ=0)にして露光し,時計方向に回転
(θ=β1 ,β1 +β2 )させて2回露光する。なお,
露光の順序は,反時計方向でもよく,順序は特に問わな
い。
【0026】その結果,再生時におけるホログラムスク
リーン61の反射拡散光331〜333の角度範囲(指
向角)が広くなり,ホログラムスクリーン61の視域を
拡げることが可能となる。同図は,上下方向の視域を広
げた場合であるが,拡散板の傾斜方向により,左右方向
の視域を広げることも当然可能である。
【0027】また,拡散板21は感光板10に対して一
定方向に回転させるから,実施例2に述べたと同様の効
果により光源虚像79は視域の中心から一定方向に外れ
て行き,グレアが低くなるという効果がある。その他に
ついては,実施例1と同様である。
【0028】実施例4 本例は,図7に示すように,実施例1において拡散板2
2を一定曲率の曲面形状とし,その曲率中心が参照光3
1の光源と反対側に位置するようにしたもう1つの実施
例である。その結果,拡散板22の拡散光の指向角が広
くなり,ホログラムスクリーン61の視域が広くなる。
一方,拡散板の曲率を逆極性(凸形→凹形)にすれば,
視域が狭められるかわりに表示像を明るくすることがで
きる。その他については,実施例1と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の製造方法の光学システム構成図。
【図2】実施例1のホログラムスクリーンの再生時にお
ける光学システムの構成図。
【図3】実施例1の製造方法によって製作したホログラ
ムスクリーンの背景光の透過率(a)と従来の方法によ
るホログラムスクリーンの透過率(b)を示す特性図。
【図4】実施例2の製造方法の光学システム構成図。
【図5】実施例2の製造方法によって製作したホログラ
ムスクリーンの再生時における光源虚像の位置を示す図
(a)と従来の方法によるホログラムスクリーンの光源
虚像の位置を示す図(b)。
【図6】実施例3の製造方法の光学システム構成図。
【図7】実施例4の製造方法の光学システム構成図。
【符号の説明】
10...感光板, 21...拡散板, 31...参照光, 33...物体光,
フロントページの続き (72)発明者 秋元 克英 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 松本 徹 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 実開 平6−2369(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03H 1/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】裏側から透過してくる光によってスクリー
    ンの裏側の光景を視認すると共に表側から反射させた光
    によって上記背景に重ねて表示像を視認するために用い
    る,拡散板を記録した反射型のホログラムスクリーンの
    製造方法であって, 感光板の裏面側に拡散板を配置し,上記感光板の表面側
    から参照光を照射し,上記感光板を透過し上記拡散板で
    拡散反射した光を物体光とし,この物体光と上記参照光
    とによって干渉縞を形成するに当り, 上記拡散板は,曲がりのない平板形状をしており,前記
    感光板に対する傾斜角を変化させて干渉縞を多重に記録
    することを特徴とするホログラムスクリーンの製造方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1において,前記感光板の感光材
    はメチレンブルーにより増感された重クロム酸ゼラチン
    からなり,参照光は三原色に対応する3つの波長帯域を
    有しており,感光板に干渉縞を多重に記録することを特
    徴とするフルカラーのホログラムスクリーンの製造方
    法。
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