JPH07104649A

JPH07104649A - ホログラム

Info

Publication number: JPH07104649A
Application number: JP26983193A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kato; 哲也加藤; Minoru Ota; 太田　　実; Toshiki Sawake; 淑樹佐分; Hiroyuki Tatebayashi; 裕幸館林; Yasuhiro Mizutani; 泰弘水谷; Tomonori Ishikawa; 智則石川
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1995-04-21

Abstract

(57)【要約】【目的】軽量，かつ簡易な構造をとり，取扱いが容易
なホログラムを提供すること。【構成】干渉縞を記録した回折格子膜２と，回折格子
膜２の片面側に配設した基板５とを有する。回折格子膜
２の表面は，接着剤３を介して金属箔１が貼着されてい
る。金属箔１の厚みは，２０〜２００μｍであることが
好ましい。金属箔１は，Ｎｉ−Ｆｅ合金，Ｎｉ−Ｃｒ合
金等を用いる。回折格子膜２は，干渉縞を記録したゼラ
チン膜等である。接着剤３は，カーボンブラック等の黒
色化剤を添加することにより，黒色とすることが好まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，軽量，かつ簡易な構造
をとり，取扱いが容易なホログラムに関する。

【０００２】

【従来技術】ホログラムは，被表示像に関する入射光
を，回折，反射させて再生光とし，該再生光によって観
者に被表示像を視認させるものである。このホログラム
は，従来，例えば，図７に示すごとく，ホログラム乾板
８０と，該ホログラム乾板８０を被覆するガラス基板８
５，８６とよりなる。上記ホログラム乾板８０は，干渉
縞を記録した回折格子膜８２と，該回折格子膜８２を配
設したガラス基板８４とを有している。上記ガラス基板
８６は，無反射コート膜等を有し，像品位を向上させて
いる。また，上記ガラス基板８５は，回折格子膜８２を
保護し，耐水性を付与するものである。また，図８に示
すごとく，ホログラム乾板８０の回折格子膜８２側だけ
を覆うガラス基板８５を用いたホログラムも提案されて
いる。

【０００３】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来のホ
ログラムは，３枚又は２枚のガラス基板８４，８５，８
６を用いた３層又は２層構造をとっている。そのため，
ホログラムの厚さが厚い，重いという問題がある。本発
明はかかる従来の問題点に鑑み，軽量で，簡易な構造の
ホログラムを提供しようとするものである。

【０００４】

【課題の解決手段】本発明は，干渉縞を記録した回折格
子膜と，該回折格子膜の片面側に配設した基板とを有す
るホログラムであって，上記回折格子膜の表面は，接着
剤を介して金属箔が貼着されていることを特徴とするホ
ログラムにある。

【０００５】本発明において最も注目すべきことは，回
折格子膜の表面が金属箔により被覆されていることであ
る。上記金属箔の熱膨張係数は，基本的にはガラスの熱
膨張係数（α＝９×１０^-6）に極力近似させることが好
ましい。しかし，金属箔は薄膜であることから，ある程
度の膨張収縮差は吸収することができるため，さほど厳
密に近似させる必要はない。具体的には，本発明におい
て，金属箔の熱膨張係数は，５×１０^-6〜１５×１０^-6
程度の範囲であればよい。例えば，上記金属箔として
は，Ｎｉ−Ｆｅ合金，Ｎｉ−Ｃｒ合金，Ｎｉ−Ｃｏ−Ｆ
ｅ合金，Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合金，軟鋼，ＳＵＳ４３０，
又はチタン銅等がある。

【０００６】また，上記金属箔の適度な厚みは，接着
剤，回折格子膜，又は基板との熱膨張差により異なる
が，一般に２０〜２００μｍの範囲であれば，十分に貼
着することができる。また，金属箔の厚みは，薄すぎる
場合には，ピンホールが発生しやすく，品質の信頼性に
問題がある。一方，厚すぎる場合には，鋼性が強すぎ，
薄層としての柔軟性がなくなり，回折格子膜への貼着が
困難となる。

【０００７】上記金属箔は，回折格子膜の表面に，接着
剤を介して貼着されている。該接着剤としては，例え
ば，エポキシ系，フェノール系，ウレタン系，シリコン
系等の熱硬化型接着剤，アクリル系等の紫外線硬化型接
着剤等がある。上記接着剤は，カーボンブラック等の黒
色化剤を添加することにより，黒色とすることが好まし
い。これにより，ホログラムを透過した余分な光を吸収
し，散乱光の発生を防止することができる。また，接着
剤を黒色化することにより，通常のホログラム用接着剤
に必要とされる透明性，屈折率調整を必要とせず，接着
剤の原料の選択の幅が広い。上記黒色化剤は，接着剤に
５〜４０重量％添加されることが好ましい。

【０００８】上記回折格子膜の片面側に配設した基板
は，回折格子膜の形状を維持することができるものであ
れば得に限定しないが，特に，樹脂，ガラス等の薄い板
を用いることが好ましい。上記回折格子膜としては，例
えば，干渉縞を記録したゼラチン膜がある。

【０００９】上記ホログラムを製造するに当たっては，
例えば，感光剤を溶解したゼラチン膜を基板上に形成
し，乾燥し，ホログラム乾板を作成する。次いで，該ホ
ログラム乾板を露光してゼラチン膜に干渉縞を記録す
る。次に，このホログラム乾板を現像する。次に，上記
ホログラム乾板における回折格子膜側の表面に接着剤を
塗布し，その上から上記金属箔を覆う。その後，接着剤
を硬化させて，ホログラムを得る。

【００１０】上記金属箔を回折格子膜の表面に貼着する
に当たっては，上記接着剤が塗布されたホログラム乾板
に，テープ状の金属箔を押さえつけながら，連続的に貼
着することが好ましい。これにより，回折格子膜と金属
箔との間に気泡が発生することを防止することができ
る。また，接着剤のはみ出しを少なくすることができ，
非常に簡便である。

【００１１】

【作用及び効果】本発明のホログラムにおいては，回折
格子膜の表面が金属箔により被覆されている。金属箔
は，従来用いていた基板よりも軽量であり，厚みも薄
い。そのため，ホログラムの軽量化及び薄層化を図るこ
とができる。また，ホログラムの構造を簡易にすること
ができる。

【００１２】また，金属箔は，柔軟性があるため，容易
に湾曲させることができる。そのため，金属箔と回折格
子膜との間に気泡を混入させることなく，かつ両者の間
に介在する接着剤がはみだすことなく，上記金属箔を回
折格子膜の表面に貼着することができる。また，上記金
属箔の回折格子膜への貼着を容易に連続して行うことが
できる。更に，取扱も容易である。また，上記金属箔は
耐水性に富むため，回折格子膜の表面が，水分と接触す
ることを防止することができる。本発明によれば，軽
量，かつ簡易な構造をとり，取扱いが容易なホログラム
を提供することができる。

【００１３】

【実施例】本発明にかかる実施例につき，図１〜図６を
用いて説明する。本例のホログラムは，図１に示すごと
く，干渉縞を記録した回折格子膜２と，該回折格子膜２
の片面側にに配設した基板５とを有する。回折格子膜２
の表面は，接着剤３を介して金属箔１が貼着されてい
る。金属箔１としては，５０Ｎｉ５０Ｆｅ合金（熱膨張
係数９．５×１０^-6），又はＮｉ−Ｃｒ合金（熱膨張係
数１２×１０^-6）等がある。金属箔１の厚みは，２０〜
２００μｍである。

【００１４】金属箔１は，回折格子膜２の表面に，接着
剤３を介して貼着されている。接着剤３としては，耐水
性のエポキシ系の光学用熱硬化型接着剤（セメダインＣ
Ｓ２３４０−５又はニッポンデンキ（株）製ＤＳＥＳ−
１０１０）を用いる。特に，後者のＤＳＥＳ−１０１０
は，印刷用の接着剤で，粘性が高い。そのため，接着剤
を無駄なく，塗布することができる。接着剤の厚みは５
〜１００μｍである。また，接着剤３には，カーボンブ
ラック等の黒色化剤が５〜４０重量％添加されて，黒色
である。

【００１５】回折格子膜２は，干渉縞が記録された重ク
ロム酸ゼラチン膜であって，膜厚１０μｍ〜４０μｍで
ある。回折格子膜２の屈折率は，約１．５５である。基
板５は，透明なソーダガラスであって，１１２ｍｍ×４
６ｍｍ×１．８ｍｍの大きさである。屈折率は，１．５
２である。基板５の大気側の表面には，ＭｇＦ₂とＴｉ
Ｏ₂とを交互に積層してなる反射防止膜５２が形成され
ている。

【００１６】上記ホログラム１０は，例えば，図６に示
すヘッドアップディスプレイ装置９に用いられる。この
装置９において，ホログラム１０は，表示器９０から発
する光３０を回折・反射させて，その回折光３１を反射
膜９２に照射して，観者９５に表示像９４を視認させて
いる。

【００１７】以下，上記ホログラム１０の製造方法につ
いて，図２〜図５を用いて説明する。先ず，１１２ｍｍ
×４６ｍｍ×１．８ｍｍの基板５に，厚み２５μｍの感
光膜２０としての重クロム酸ゼラチン膜を形成する。感
光膜２０は，１００ｍｌの４％ゼラチン溶液に０．６ｇ
の重クロム酸アンモニウムを溶解したもので，屈折率は
約１．５５である。次に，この感光膜２０を形成した基
板５を，２０℃および５０％ＲＨの雰囲気に維持された
乾燥器内で７２時間放置し，安定化させた。

【００１８】その後，図３の構成にて波長５１４．５ｎ
ｍのアルゴン・レーザ光を再生光（入射角３３．５の
時）５４０ｎｍ，６００ｎｍの２色になるよう入射角を
振り，トータル５００ｍＪのアルゴン・レーザ光を感光
膜２０に露光させ，干渉縞を記録した回折格子膜を得
た。なお，図３におけるレンズ６６の焦点距離は１００
０ｍｍであった。

【００１９】ここで，感光膜２０に対する被写体の記録
は，一般的には図３に示すごとく，感光膜２０が形成さ
れた基板５を，或る焦点距離を有するレンズ６６とプリ
ズム６７との間に屈折調整液６５を介在した状態で挟持
する。該屈折調整液６５としてはシリコンオイルを用い
る。

【００２０】プリズム６７側より波長５１４．５ｎｍの
アルゴン・レーザ光を入射光６８として入射させる。入
射後，屈折率が均一であるので，入射光６８はレンズ６
６側に直線的に進行し，レンズ６６の大気側の表面に形
成された反射膜６６０で反射される。この反射光６９と
上記入射光６８とは，感光膜２０で互いに干渉し合う。
これにより，感光膜２０に干渉縞が記録される。そし
て，感光膜２０を通過した反射光６９の一部は，基板５
及び屈折率調整液６５を通過し，プリズム６７に入射す
る。そして，該プリズム６７の入射面で反射光６９の一
部が反射する。

【００２１】この場合，プリズム６７の入射面の角度α
を入射光６８に対して３０°となるように調整し，プリ
ズム６７の入射面の反射光６９が感光膜２０の方向へ進
行しないようにする。かかるプリズム６７を配置するこ
とによって，ノイズの原因となる界面の反射光６９によ
る表示ノイズを除去することができる。なお，プリズム
６７の側面表面に光を吸収する黒色塗装を施すことによ
り，プリズム６７の入射面の反射光１９が感光膜２０の
方向へ進行しないようにすることができる。これによ
り，感光膜２０に対するレンズ６６の複写，記録時に，
ノイズ像が記録されることがなくなる。

【００２２】露光後，上記基板５を色が抜けるまで水洗
し，市販の写真用硬膜定着液（コダック社のラピッド・
フィクサ）に１０分間浸漬した。水洗処理後，９０％続
いて１００％のイソプロパノール液に１０分間浸漬し，
熱風乾燥した。その後，１５０℃で４時間熱エージング
することにより使用環境で波長変化がないようにした。
そして，このようにして干渉縞が記録された回折格子膜
が得られる。

【００２３】その後，図４に示すごとく，回折格子膜２
の周囲を除去して，回折格子膜２の外周部にシール巾Ｓ
を設ける。これにより，回折格子膜２と該回折格子膜２
を配設した基板５とからなるホログラム乾板１１が得ら
れる。シール巾Ｓは，接着剤３の耐水性や，使用環境に
よって変化するが，３〜８ｍｍ程度が好ましい。

【００２４】次に，図５に示すごとく，金属箔貼付装置
７を用いて，上記ホログラム乾板１１に接着剤を印刷
し，金属箔１を貼着した。即ち，まず，上記回折格子膜
２により被覆された基板５の片面のほぼ全面に，印刷機
３０とローラー３１を用いて，厚さ５〜１００μｍの範
囲で均一な厚みに，接着剤３を印刷又は塗布する。これ
により，その後の金属箔貼付工程において，接着剤のは
み出しや，ひけの発生を防止し，回折格子膜２と平行に
金属箔１を貼着することができる。

【００２５】この接着剤３には，前記したごとく，耐水
性で，粘性の高い印刷用ＤＳＥＳ−１０１０を用いた。
そして，その中には上記黒色化剤が予め添加されてい
る。尚，基板５の表面において，その側面部から１ｍｍ
程度は，接着剤３の印刷又は塗布をしない方が良い。こ
れは，後述するホログラム乾板１１と金属箔１とを押圧
する際に，接着剤のはみ出しを防止するためである。

【００２６】一方，ローラ７１に巻きつけたテープ状の
金属箔１を，ローラ７２〜７４により順送りしながら，
上記接着剤３を印刷した基板５の表面に貼着する。この
とき，ローラ７４の表面で，一旦接着剤３と金属箔１と
を押圧するとよい。これにより，接着剤３と金属箔１の
間に気泡を混入させることなく，両者を密着することが
できる。

【００２７】貼着後は，１００〜１２０℃，３０分〜６
０分間加熱し，接着剤３を硬化させる。次に，テープ状
の金属箔１における基板５と接着している部分を切り抜
く。その後，基板５の大気側の表面に，反射防止膜を形
成する。これにより，図１に示すホログラム１０が形成
される。

【００２８】次に，本例の作用効果について説明する。
本例のホログラム１０においては，回折格子膜２の表面
が金属箔１により被覆されている。金属箔１は，軽量で
あり，厚みも薄い。そのため，ホログラム１０の軽量化
及び薄層化を図ることができる。また，ホログラム１０
の構造を簡易にすることができる。

【００２９】また，金属箔１は，容易に湾曲するため，
ある程度の歪みを吸収することができる。また，取扱も
容易である。そのため，金属箔１の回折格子膜２への貼
着を容易に連続して行うことができる。また，金属箔１
は耐水性に富むため，回折格子膜２の表面に，水分が接
触することを防止することができる。また，本例におい
ては，基板５の表面を反射防止膜５０により被覆してい
るため，表面反射によるノイズ等の問題を回避すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のホログラムの断面図。

【図２】実施例の，回折格子膜を形成した基板の断面
図。

【図３】実施例の，干渉縞の記録方法を示す説明図。

【図４】実施例の，ホログラム乾板の断面図。

【図５】実施例の，ホログラム乾板に金属箔を貼着する
方法を示す説明図。

【図６】実施例の，ヘッドアップディスプレイの原理
図。

【図７】従来例のホログラムの断面図。

【図８】従来例の，他のホログラムの断面図。

【符号の説明】

１．．．金属箔，１０．．．ホログラム，１１．．．ホログラム乾板，２．．．回折格子膜，３．．．接着剤，５．．．基板，７．．．金属箔貼付装置，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者館林裕幸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)発明者水谷泰弘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)発明者石川智則愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】干渉縞を記録した回折格子膜と，該回折
格子膜の片面側に配設した基板とを有するホログラムで
あって，上記回折格子膜の表面は，接着剤を介して金属
箔が貼着されていることを特徴とするホログラム。
【請求項２】請求項１において，上記金属箔の厚み
は，２０〜２００μｍであることを特徴とするホログラ
ム乾板。
【請求項３】請求項１において，上記金属箔は，Ｎｉ
−Ｆｅ合金，Ｎｉ−Ｃｒ合金，Ｎｉ−Ｃｏ−Ｆｅ合金，
Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合金，軟鋼，ＳＵＳ４３０，及びチタ
ン銅のグループから選ばれる１又は２種以上の金属であ
ることを特徴とするホログラム乾板。
【請求項４】請求項１において，上記接着剤は，黒色
であることを特徴とするホログラム。
【請求項５】請求項１において，上記回折格子膜は，
ゼラチン膜であることを特徴とするホログラム乾板。
【請求項６】請求項１において，上記接着剤は，エポ
キシ系，フェノール系，ウレタン系，又はシリコン系等
の熱硬化型接着剤，アクリル系等の紫外線硬化型接着剤
のグループから選ばれる材料であることを特徴とするホ
ログラム。