JPH0360115B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は表面に微細な凹凸形状を賦与して情報
を記録するレリーフホログラムの量産に適した複
製方法に関する。 ホログラムは、一般に光の干渉のパターンを記
録したものであり、三次元画像の記録をはじめ、
高密度な情報記録が可能である特性を利用して光
メモリー等多方面への応用が期待されている。 ホログラムの記録材料としては、高解像力の銀
塩感光材料が一般に用いられるが、この材料は高
価であり、また撮影あるいは複製も困難であるた
め、ホログラム製品は高価格となり、また現像等
の処理を必要とするため大量生産には向かない欠
点がある。 一方、レリーフホログラムの場合は、フオトレ
ジスト等にホログラム情報を凹凸のパターンで記
録した後、この凹凸パターンをメツキ等により型
取りし、この金型を透明な熱可塑性樹脂等に型押
しすることにより、透過光再生型の形で簡単且つ
大量に複製が作れるという利点がある。しかしな
がら、レリーフホログラムを透過光で観察する透
過光再生型レリーフホログラムは、汚れに弱く、
例えば、ホログラム表面に水、油等が付着した場
合に、その凹凸形状が埋まり、一時的にホログラ
ム情報が消える欠点がある。 また、このような複製の際に、熱可塑性樹脂の
裏面平面に予め光反射層を設けておき、その表面
に上記の金型を型押しして、通常の物体を見るの
と同様に再生光源側から記録物を看取するように
した反射型ホログラムを複製する技術を本発明者
等が提案したが（「計測と制御」Vol.20，No.9，
p.69）、凹凸形状が透明な熱可塑性樹脂の表面に
形成されるため、上記の透過光再生型レリーフホ
ログラムと同様に、汚れに弱く、水、油等が付着
した場合に、その凹凸形状が埋まり、一時的にホ
ログラム情報が消えてしまい、また、ホログラム
表面を保護するために表面に透明保護層を設ける
と、保護層と熱可塑性樹脂の間の屈折率差がなく
なるか小さくなるために、ホログラム情報が消え
てしまうという欠点があつた。 ところで、上記した透過光再生型レリーフホロ
グラムの表面の凹凸パターン面上に金属の蒸着膜
を形成して、通常の物体を見るのと同様に再生光
源側から記録物を看取するようにした反射光再生
型レリーフホログラムも考えられる。このように
すると、ホログラム表面に水、油等が付着して
も、透過光再生型レリーフホログラムのようにホ
ログラム情報が消えることがないし、上記の裏面
平面に光反射層を設けた複製反射型ホログラムの
ように表面に透明保護層を設けても、ホログラム
情報が消えることがない。 このように、反射光再生型レリーフホログラム
は優れた特徴を有するが、金型を用いて熱可塑性
合成樹脂シート若しくは板に賦型し、しかる後、
金属を蒸着する方法によつて作製するため、レリ
ーフホログラムの微細な凹凸に沿つて、均一な薄
膜を形成するための蒸着工程は高度な制御を必要
とし、連続処理が難しく経済的でない。従つて、
このような反射光再生型レリーフホログラムは高
価格で量産性のないものである。 本発明は、以上の問題点を解消して、ホログラ
ム表面に水、油等が付着しても、また、表面に透
明保護層を設けても、ホログラム情報が消えるこ
とがない高回折効率の反射光再生型レリーフホロ
グラムの量産性に優れた複製方法であつて、複製
されたホログラムが高品質なものであるレリーフ
ホログラムの複製方法を提供することを目的とす
るものである。 以下本発明について詳細に説明する。 本発明において用いる熱可塑性合成樹脂からな
る基材１としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
ビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ナイロ
ン、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニル共重合
体、エチレンビニルアルコール共重合体、アイオ
ノマー、セルロースジアセテート及びセルロース
トリアセテート等のうちから、用途、プレス成形
性を考慮して選択し使用する。基材の厚みは0.01
〜10mm、好ましくは0.1〜１mmである。 次に以上のような基材の表面に形成する蒸着金
属薄膜層２について述べると、素材としては蒸着
後の表面の反射率が高い金属が好ましく、例え
ば、アルミニウム、金、銀、錫等及び以上の金属
を含む合金を用いることができ、又、以上のよう
な素材を用いて蒸着する方法としては公知の真空
蒸着、スパツタリング、イオンブレーテイング等
の方法によつて行ない、蒸着金属薄膜層の厚みと
しては、300〜1000Åの範囲にある必要がある。
この厚みが300Åより薄いと、実用上十分な反射
率が得られず、また、後記する凹凸パターンの金
型で複製する際、加熱されて流動状態になつてい
る熱可塑性合成樹脂の表面張力によつて賦型表面
が平面に戻ろうとするのを金属薄膜が阻止し得な
くなり、品質の良いレリーフホログラムを複製す
ることができなくなる。他方、この厚みが1000Å
より厚いと、エンボスをゆつくり行わなければな
らず、かつ、金属薄膜の蒸着時間がかかるため、
生産速度が低下する。そして、熱可塑性合成樹脂
に対して金属薄膜が固くなりすぎるため、金型に
金属薄膜表面が追従しなくなり、また、金属薄膜
にクラツクが入ることになる。そのため、複製ホ
ログラムの品質が落ち、歩留りが悪くなつて量生
産が悪くなり、本発明の目的を達成し得ない。 レリーフホログラムの凹凸形状を有する金型３
としては公知のものが使用でき、例えば、フオト
レジストに通常のホログラム記録方式によりレー
ザー光を用いて被写体を撮影し、レーザー光の干
渉縞を記録し、現像を行なつて干渉縞に応じた凹
凸パターンを得、更に該凹凸パターン表面に蒸着
等により金属薄膜を設け、該金属薄膜を電極とし
て電鋳法により金属層を形成してなるものや、或
いは又、銀塩感光材料を用いて撮影を行なつてホ
ログラムを得、該ホログラムを介してフオトレジ
ストを密着露光した後現像を行なつて凹凸パター
ンを得、以下前記と同様にしてなるものを用いる
ことができ、更に以上のような金型を電鋳法の繰
り返しにより複製し、複数の金型を作成してもよ
い。 以上述べたような、熱可塑性合成樹脂からなる
基材１の表面に蒸着金属薄膜層２を有する複合基
材と、金型を用いて第１図示のごときホログラム
Ａを複製するには、第２図示のごとく平プレス４
及び４を用いて、プレスの両熱板間に金型の金型
面と前記複合基材の蒸着金属薄膜層とが接するよ
うにして挾持し、好ましくは鏡面板５を基材と熱
板の間に配し、加熱及び加圧する方法、或いは前
記金型をロールに取り付けて金型ロールとし、別
のロールと付接させて加圧し両ロールを回転させ
てその間を前記複合基材を通過せしめて加圧する
と同時に加熱する方法によればよく、平プレスを
用いる方法においては熱板温度50℃〜500℃、圧
力0.1〜100Kg／cm²、ロールを用いる際にはロール
温度50〜500℃、線圧0.1〜100Kg／cm²が好ましい。
又、プレスを用いるときは基材側に鏡面板を配す
ると仕上がり状態が好ましい。 以上のような本発明のレリーフホログラムの複
製方法によれば、ホログラム表面に水、油等が付
着しても、また、表面に透明保護層を設けても、
ホログラム情報が消えることがない高回折効率の
反射光再生型レリーフホログラムであつて高品質
のものの量産が可能になり、しかも、蒸着工程
は、蒸着金属薄膜層の反射率が均一であつて300
〜1000Åの範囲の厚さにあればよいので、高度な
制御を必要とせず、連続処理が可能である。 本発明の複製方法はフレネルホログラム、フー
リエ変換ホログラム、フラウンホーフアーホログ
等のホログラムのいずれにも応用でき、これらホ
ログラムの形式を利用したイメージホログラム、
レインボーホログラム、ホログラフイツクステレ
オグラム等、及び一般の回折格子類に適用でき
る。 以下本発明のホログラムの複製方法を実施例に
より具体的に説明する。 実施例 第３図に示すごとき配置のアルゴンレーザー１
１、ビームスプリツター１２、ミラー１３、レン
ズ１４ａ及び１４ｂを用いて、フオトレジスト１
５（シプレー社製、AZ−1350J）をガラス基板１
６に厚み2.5μｍに塗布してなる乾板１７に被写体
１８をフレネルホログラムとして撮影した後、所
定の現像液（シプレー社製、AZデベロツパー）
により現像し、レリーフホログラム化した後、ホ
ログラム面に銀を用いて厚みが400Åとなるよう
蒸着し、更に銀蒸着膜を電極として厚みが１mmに
なるようニツケルをめつきし、剥離してレリーフ
ホログラムの凹凸形状の金型を作製した。 別に、基材として厚み0.4mmのポリ塩化ビニル
シートにアルミニウムを厚み500Åになるよう蒸
着し、この蒸着面に前記のレリーフホログラムの
凹凸形状の金型の金型面を重ね、基材側に鏡面板
を重ねて熱プレスを用いてプレス熱板温度150℃、
圧力10Kg／cm²、時間５分の条件で加熱及び加圧し
た後冷却し、反射型レリーフホログラムを得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により得られるホログラムの模
式的な断面図、第２図は本発明のプレス工程を示
す模式的な断面図、第３図は金型の母型を作成す
る際の光学系の模式図である。 １…基材、２…蒸着金属薄膜層、３…金型、
４，４′…プレス、５…熱板、１１…アルゴンレ
ーザー、１２…ビームスプリツター、１３…ミラ
ー、１４ａ，１４ｂ…レンズ、１５…フオトレジ
スト、１６…ガラス基板、１７…乾板、１８…被
写体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱可塑性合成樹脂基材の表面に膜厚300〜
   1000Åの金属薄膜層を蒸着して複合基材を形成
   し、この複合基材の前記金属薄膜層表面にレリー
   フホログラムの凹凸形状を有する金型の金型面を
   接触させ、かつ、加熱及び加圧して賦型すること
   を特徴とするレリーフホログラムの複製方法。