JPH09258642A - ホログラムの製造方法および露光装置 - Google Patents

ホログラムの製造方法および露光装置

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JPH09258642A
JPH09258642A JP9605196A JP9605196A JPH09258642A JP H09258642 A JPH09258642 A JP H09258642A JP 9605196 A JP9605196 A JP 9605196A JP 9605196 A JP9605196 A JP 9605196A JP H09258642 A JPH09258642 A JP H09258642A
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Kazumasa Kurokawa
和雅 黒川
Tomoyuki Kanda
知幸 神田
Atsuro Ishizuka
敦朗 石塚
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Denso Corp
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0402Recording geometries or arrangements
    • G03H2001/0439Recording geometries or arrangements for recording Holographic Optical Element [HOE]
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2223/00Optical components
    • G03H2223/18Prism

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  • Holo Graphy (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シャープな干渉縞を形成するホログラム製造
方法及び装置の提供。 【解決手段】 感光部材81の近傍において,拡がりの
ある光束301,302に変換し,拡幅された光束の一
部を感光部材81に直接照射して参照光31とし,拡幅
された光束の残余を感光部材の直前または近傍において
感光部材に向かうように変向もしくは発散させると共に
散乱光に変換して物体光32とする。又は,拡幅された
上記光束の一部を拡散部材を介して散乱光に変換して感
光部材に直接照射して物体光とし,上記光束の残余を感
光部材の直前または近傍において光路の方向を感光部材
に向かうように変向または発散して参照光31とする。
上記方法によるホログラムの製造方法及び露光装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は,シャープな干渉縞を形成するこ
との出来るフレネル型ホログラムの製造方法及び露光装
置に関する。
【0002】
【従来技術】オーバーヘッドプロジェクターやスライド
プロジェクターは,同一の場所で同一の表示像を多数の
人が見るために用いられている。これらのプロジェクタ
ー(投射器)には,いずれもスクリーンが必要であり,
上記スクリーンは像を明るく表示すると共に特定の光を
効率良く反射するようなものが求められている。このよ
うな要求を満たすものとして,ホログラムスクリーンが
提案されている(特公平5−85910号公報,特開平
5−333435号公報,特開平5−5953号公報
等)。
【0003】上記各公報に示されたホログラムスクリー
ンの製造方法は,いわゆる2光束露光法によるものであ
る。しかしながら,2光束露光法では,図23に示すよ
うに,レーザービーム30を物体光32と参照光31を
形成する2つの光路に分離した後に,光路中に発生する
空気のゆらぎ等によって感光部材81に形成される干渉
縞に乱れが生じやすいという問題がある。そのため干渉
縞のシャープさが減少し,ホログラムの効率が低下す
る。同図において,符号91はレーザー光源,符号91
1はハーフミラー,符号912はミラー,符号913,
914は発散レンズ,符号92はホログラムに記録され
る拡散部材である。また,物体光32における波形の表
示は,散乱光であることを模式的に示したものである。
【0004】図23に示すフレネル型ホログラムの2光
束露光方法に対して,図24に示すように,レーザービ
ーム30の光路を物体光と参照光とに分割しない,いわ
ゆる1光束法によるフレネル型ホログラムの露光方法が
ある。この方法では,拡散部材92を感光部材81に密
着して配置するため参照光31と物体光32との間に明
確な区別がなくなり,ホログラムとしての透明性に欠け
スクリーンに指向性が殆ど無くなってしまう。
【0005】また,図24に示す拡散部材92に換え
て,拡散部材を記録したマスターホログラムを用いる方
法もある(特開平5−232854号公報参照)。この
場合には,更にマスターホログラムに含まれるノイズが
ホログラムスクリーンに記録されるという不具合があ
る。また,特定の物体をホログラムに記録するするので
はなく,図25に示すように,2つのミラー931,9
32の反射光による物体光321及び参照光31から,
単純な干渉縞を感光部材81に形成し,その干渉縞の出
来ばえから感光部材81の感度を評価する方法が知られ
ている。
【0006】そして,図25のミラー931,932の
一方を拡散部材に換えてフレネル型のホログラムスクリ
ーンを形成する方法も考えられる。しかしながら,この
場合には物体光321(参照光31)の感光部材81に
対する立体角が小さいため,感光部材81とミラー93
1,932との間の距離を長くする必要があり,その間
の長い空気層で空気のゆらぎが生じ,同様に干渉縞の乱
れが生じ易いという問題がある。なお,かかる光路内の
媒体(空気)のゆらぎによる干渉縞の乱れは,ホログラ
ムスクリーンの場合だけに生ずる問題ではなく,フレネ
ル型ホログラムを製造する場合の一般的な問題である。
【0007】
【解決しようとする課題】本発明は,かかる従来の問題
点に鑑みてなされたものであり,露光中の光路内の媒体
(空気)のゆらぎによる干渉縞の乱れを抑制し,シャー
プな干渉縞を形成して効率の良いフレネル型ホログラム
を製造する方法及びホログラムの露光装置を提供しよう
とするものである。
【0008】
【課題の解決手段】請求項1記載のホログラムの製造方
法によれば,感光部材の近傍において,拡がりのある光
束に変換し,拡幅された上記光束の一部を感光部材に直
接照射して参照光とするから,物体光と参照光の光路が
分離した後の感光部材に至る参照光の光路は短くなりそ
の間での媒体(空気)のゆらぎ等の外乱は生じ難くな
る。
【0009】また,物体光は,感光部材の近傍で拡幅さ
れた上記光束の残余を散乱光とすると共に感光部材の直
前または近傍において変向する。即ち,変向部材によっ
て感光部材に向かう物体光の角度を自由に変更すること
が可能であり,ホログラムスクリーンの視域の調整が容
易となる。また,物体光と参照光の光路が分離した後の
物体光の光路長も短くすることが出来る。上記のよう
に,物体光と参照光の光路が分離した後の参照光及び物
体光の光路が短く,従ってその間での媒体(空気)のゆ
らぎ等の外乱は生じ難くなり,干渉縞の乱れが生じにく
くなる。そのため,請求項1の製造方法によれば,露光
中の干渉縞が安定し,透明度の高いフレネル型ホログラ
ムを製造することができる。
【0010】また,請求項3記載のホログラムの製造方
法によれば,感光部材の近傍において,拡がりのある光
束に変換し,拡幅された上記光束の一部を散乱光に変換
し感光部材に直接照射して物体光とするから,物体光と
参照光の光路が分離した後の感光部材に至る物体光の光
路は短くなりその間での媒体(空気)のゆらぎ等の外乱
は生じ難くなる。
【0011】また,参照光は,感光部材の近傍で拡幅さ
れた上記光束の残余を感光部材の直前または近傍におい
て変向または発散させて感光部材に入射する。従って,
物体光と参照光の光路が分離した後の参照光の光路長も
短くすることが出来る。上記のように,物体光と参照光
の光路が分離した後の光路はいずれも短く,従ってその
間での媒体(空気)のゆらぎ等の外乱は生じ難くなり,
干渉縞の乱れが生じにくくなる。そのため,請求項3の
製造方法によれば,露光中の干渉縞が安定し,透明度の
高いフレネル型ホログラムを製造することができる。
【0012】なお,請求項4記載のように,上記請求項
1または請求項3記載の製造方法において,拡散部材又
は変向もしくは発散部材と感光部材とを結ぶ物体光又は
参照光の光路の一部または全体を固形の透光性部材によ
って構成すると好適である。請求項1ないし請求項3の
製造方法によって,物体光及び参照光の光路を短くした
としても,その光路の媒体が空気等の流体であるとゆら
ぎを皆無とすることが出来ない。しかしながら,参照光
または物体光の光路を固形の透光性部材とすることによ
り,そこでの光路媒体によるゆらぎを皆無にすることが
でき,一段と光路媒体によるゆらぎを抑制することが可
能となるからである。
【0013】そして,請求項1の発明において,光路を
固形の透光性部材によって形成する上記方法の1つとし
て,請求項2記載のように,プリズムを用いる方法があ
る。即ち,拡幅された光束の光路にプリズムを配置し,
このプリズムの第1面に感光部材を密着配置し,上記プ
リズムの第2面から上記拡幅された光束を入射させその
一部を参照光とし,上記プリズムの第3面に反射部材を
密着配置し,第3面で反射した光を物体光とする。
【0014】また,請求項5記載の製造方法によれば,
大形の感光部材の全面に渡って,ホログラムスクリーン
を形成することが可能となる。即ち,感光部材の局部に
のみ物体光又は参照光を照射することの出来る相対的に
小さい大きさの拡散部材及び変向もしくは発散させる部
材を複数組配置し,1回の露光工程により複数の上記大
形の感光部材の局部に干渉縞を形成する。そして,その
後上記感光部材,または上記拡散部材及び変向もしくは
発散させる部材を移動し,同様の露光を行うことにより
感光部材の全面にホログラムを形成することが出来る。
【0015】なお,請求項1から請求項5記載のホログ
ラムの製造方法は,ホログラムスクリーンの製作にのみ
有効なものではなく,請求項14記載のように,拡散部
材以外の光学素子(例えばレンズ,ミラー,プリズム
等)をホログラムに記録する場合にも,効果的である。
【0016】上記請求項1記載の製造方法は,請求項6
記載のホログラム露光装置を用いて実現することが出来
る。即ち,ホログラムを形成する感光部材を保持部材に
取り付け,光源からコヒーレントな光を放射し,拡幅照
射手段を介して保持部材の近傍で上記光源から放射され
た光を拡がりのある光束に変換すると共に拡幅された上
記光束の一部を参照光として直接感光部材に照射する。
そして,拡幅された光束の残余を拡散部材によって散乱
光に変換し,変向部材により光路の方向を変更して物体
光として感光部材に入射させる。なお,上記拡散部材と
前記変向部材とは,請求項7記載のように一体化して変
向拡散部材とすることができる(実施形態例1,図1の
符号21参照)。
【0017】また,前記請求項3記載の製造方法は,請
求項11記載の露光装置によって実現することが出来
る。即ち,ホログラムを形成する感光部材を保持部材に
取り付け,光源からコヒーレントな光を放射し,拡幅手
段を介して保持部材の近傍で上記光源から放射された光
を拡がりのある光束に変換する。そして,拡幅された上
記光束の一部を拡散部材を介して散乱光に変換して物体
光として直接感光部材に照射し,拡幅された光束の残余
を変向もしくは発散させる部材により光路の方向を変更
もしくは発散し参照光として感光部材に入射させる。
【0018】そして,上記請求項6,請求項7または請
求項11記載の露光装置において,請求項12記載のよ
うに,前記拡散部材と感光部材とを結ぶ物体光の光路の
一部または全体を固形の透光性部材によって構成すると
好適である。即ち,前記請求項4の発明の説明において
述べたように,光路を固形の透光性部材とすることによ
り,そこでの光路媒体(空気)の揺らぎを皆無にするこ
とが出来るからである。
【0019】そして,請求項6記載の発明において,光
路を固形の透光性部材によって形成する具体的方法の1
つとして,請求項7記載のように,プリズムを用いる方
法がある。即ち,拡幅された光束の光路にプリズムを配
置し,このプリズムの第1面に感光部材を密着配置し,
上記プリズムの第2面から上記拡幅された光束を入射さ
せその一部を参照光とし,上記プリズムの第3面に反射
部材を密着配置し,第2面から入射し第3面で反射した
光を物体光とする。その結果,プリズム内での物体光及
び参照光の光路の媒体の揺らぎを皆無にすることがで
き,より安定したシャープな干渉縞を形成することが出
来る。
【0020】なお,上記請求項7記載のプリズムは,請
求項8記載のように,透過光を拡散させることのない第
1プリズムと透過光を拡散させる第2プリズムとによっ
て構成することができる。このように構成することによ
り,上記第2プリズムが拡散部材を兼ね,かつ上記第
1,第2プリズムが物体光及び参照光の光路を固形の透
光性部材によって形成し,光路での媒体(空気)の揺ら
ぎを抑制することが出来る。また,請求項9記載のよう
に,上記請求項7記載のプリズムの物体光の光路の一部
に透過光を拡散させる拡散部を設けて,別個に拡散部材
を配置することなく散乱光を形成することも出来る。
【0021】一方,前記請求項5記載の製造方法は,請
求項13記載のホログラム露光装置を用いて実現するこ
とが出来る。即ち,感光部材の局部にのみ物体光を照射
することの出来る相対的に小さい大きさ拡散部材及び変
向もしくは発散部材からなるセットを複数組配置すると
共に,感光部材,または上記拡散部材及び変向もしくは
発散部材のセットを移動することの出来る移動手段を設
ける。そして,上記移動手段を操作し複数回の露光を感
光部材に行うことにより異なる局部に順次干渉縞を形成
し,感光部材の全面にホログラムを形成することが出来
る。そして,大形のホログラムスクリーンを製作するこ
とができる。
【0022】なお,請求項6から請求項13記載のホロ
グラム露光装置は,ホログラムスクリーンの製作におい
てのみ有効なものではなく,請求項15記載のように,
拡散部材以外の光学素子(例えばレンズ,ミラー,プリ
ズム等)をフレネル型ホログラムとして記録する露光装
置にも,効果的である。また,上記各発明において,光
源から感光部材に至る参照光及び物体光の光路長は,物
体光及び参照光のいずれの場合にも,可干渉距離以下に
する必要があることは,いうまでもない。
【0023】
【発明の実施の形態】
実施形態例1 本例は,図1に示すように,コヒーレントな光30を放
射する光源11と,ホログラムを形成する感光部材81
を取り付ける保持部材12と,保持部材12の近傍に配
置され光源11から放射された光30を拡がりのある光
束301,302に変換すると共に拡幅された光束30
2の一部を参照光31として直接感光部材81に照射す
る拡幅照射手段(発散レンズ15及びコリメートレンズ
16)と,感光部材81に直接入射することのない拡幅
された光束302の残余を物体光32としての散乱光に
変換する拡散部材(変向拡散部材21)と,光路の方向
を変更して物体光32を感光部材81に入射させる変向
部材(変向拡散部材21)とを有するフレネル型ホログ
ラムスクリーンの露光装置1である。
【0024】なお,上記拡散部材と変向部材とは変向拡
散部材21として一体化されている。また,同図におい
て,符号13はコヒーレント光30を反射させるミラー
であり,ミラー13で反射された光30は,発散レンズ
15で発散光束301とされた後,コリメートレンズ1
6によって平行光束302に変換される。また,光源1
1から感光部材81に至る光路長は,物体光32及び参
照光31のいずれの場合にも,可干渉距離以下である。
【0025】光源11から放射される光30は,例え
ば,波長514.5nmのレーザー光であり,感光部材
81は,例えば,フォトポリマである。また,変向拡散
部材21は,透過光を拡散させるスリガラス,オパール
ガラス等の裏面に反射部材としてのアルミ膜を設けたも
のである。
【0026】上記露光装置1を用いたホログラムの製造
方法によれば,感光部材81の近傍において,拡がりの
ある平行光束302に変換し,拡幅された光束302の
一部を感光部材81に直接照射して参照光31とする。
従って,物体光32と参照光31の光路が分離した後の
感光部材81に至る参照光31の光路は短くなりその間
での媒体(空気)のゆらぎ等の外乱は生じ難い。
【0027】一方,物体光32は,感光部材81の近傍
で拡幅された光束302の残余を,変向拡散部材21を
介して散乱光とすると共に感光部材81の直前において
変向する。そして,変向拡散部材21によって感光部材
81に向かう物体光32の角度を自由に変更することが
できると共に感光部材81に向かう反射光を容易に拡幅
もしくは発散させることが可能となる。従って,図25
の光学系と異なり物体光32と参照光31の光路が分離
した後における物体光32の光路長も短くすることが出
来る。
【0028】上記のように,本装置1によれば物体光3
2と参照光31の光路が光束302において分離した後
の光路を短くすることができ,従って,その間での媒体
(空気)のゆらぎ等の外乱は生じ難くなり,感光部材8
1に形成される干渉縞の乱れが生じにくくなる。そのた
め,本例の露光装置1を用いたホログラムスクリーンの
製造方法によれば,露光中の干渉縞が安定し,透明度の
高いフレネル型ホログラムスクリーンを製造することが
できる。
【0029】実施形態例2 本例は,図2に示すように,実施形態例1において,拡
幅された発散光束301を平行光束に変換せず参照光3
1と物体光32にすると共に拡散部材22と変向部材と
しての平面鏡23とを別体としたもう一つの実施形態例
である。そのため,図1のコリメートレンズ16を必要
としない。また,拡散部材22と感光部材81との間の
光路長を実施形態例1よりも長くすることができる。ま
た,平面鏡23を用いて物体光32の入射角度を調整
し,ホログラムスクリーンの視域を調整することができ
る。その他については,実施形態例1と同様ではある。
【0030】実施形態例3 本例は,図3に示すように,実施形態例1において,拡
幅された発散光束301を平行光束に変換せず参照光3
1と物体光32を形成すると共に変向拡散部材211に
凹面鏡の反射特性を持たせたものである。そのため,変
向拡散部材211で反射する発散光の中の中央部の回り
の反射光のみが感光部材81に入射するようにすること
ができる。発散光の中央部に存在する光には色分散が少
なく,その色分散の少ない発散光が感光部材81に入射
するから,完成したホログラムスクリーンの色分散が少
なく,再現性の良いホログラムスクリーンを得ることが
できる。
【0031】実施形態例4 本例は,図4に示すように,実施形態例2において,拡
幅された発散光束301をコリメートレンズ16を介し
て平行光束302に変換し,参照光31と物体光32と
したものである。その他については,実施形態例2と同
様である。
【0032】実施形態例5 本例は,図5に示すように,実施形態例2において,拡
幅された光束301の光路中にプリズム25を配置し,
このプリズム25の第1面251に感光部材81を密着
配置し,プリズム25の第2面252から拡幅された光
束301が入射するように発散レンズ15を配置し,プ
リズム25の第3面253に平面鏡23を密着配置した
もう一つの実施形態例である。
【0033】参照光31及び物体光32の光路の一部を
固形の透光性部材であるプリズム25とすることによ
り,プリズム25内では媒体の揺らぎを皆無にすること
ができ,一段と安定した干渉縞を形成することが可能と
なる。その他については,実施形態例2と同様である。
【0034】実施形態例6 本例は,図6に示すように,実施形態例1において,拡
幅された光束302の光路中にプリズム25を配置し,
このプリズム25の第1面251に感光部材81を密着
配置し,プリズム25の第2面252から拡幅された光
束301が入射するように発散レンズ15を配置し,プ
リズム25の第3面253に拡散部材21を密着配置し
たもう一つの実施形態例である。
【0035】参照光31及び物体光32の光路の一部を
固形の透光性部材であるプリズム25とすることによ
り,プリズム25内では媒体の揺らぎを皆無にすること
ができ,一段と安定した干渉縞を形成することが可能と
なる。その他については,実施形態例1と同様である。
【0036】実施形態例7 本例は,図7に示すように,実施形態例5において,プ
リズムを透過光を拡散させることのない第1プリズム2
61と透過光を拡散させる第2プリズム262とによっ
て構成し,第2プリズム262が拡散部材を兼ねるよう
にしたもう一つの実施形態例である。その他について
は,実施形態例5と同様である。
【0037】実施形態例8 本例は,図8に示すように,実施形態例7において,プ
リズムを透明な2つのプリズム271,272によって
構成すると共に両プリズム271,272の境界部に透
過光を拡散させる拡散部273を配置したもう一つの実
施形態例である。本例は,拡散部273の厚さを薄くで
きるために,実施形態例7よりも視域を限定したホログ
ラムスクリーンを得ることが出来る。その他について
は,実施形態例7と同様である。
【0038】実施形態例9 本例は,図9に示すように,実施形態例2において,拡
散部材22に換えて透過型の光学素子(レンズ28)を
物体光32の光路に配置し,ホログラムにレンズ28を
記録する実施形態例である。その他については,実施形
態例2と同様である。
【0039】実施形態例10 本例は,図10,図11に示すように,感光部材81の
局部811(図11)にのみ物体光32を照射すること
の出来る相対的に小さな大きさの拡散部材22及び反射
部材(平面鏡)23を複数組配置すると共に感光部材8
1を同図の矢印Aで示すように平行移動することの出来
る図示しない移動手段を設け,上記移動手段を操作し複
数回の露光を行うことにより感光部材の異なる局部81
1に順次干渉縞を形成するホログラムの露光装置1であ
る。同図において符号221は,非拡散性の透光部材で
ある。
【0040】即ち,図11に示すように,感光部材81
の表面に一定の間隔で,拡散部材22と反射部材23と
を複数組配置する。そして,感光部材81の局部811
に直接入射した参照光31と,拡散部材22を透過した
のち反射部材23で反射して局部811に入射した物体
光32とにより,局部811に干渉縞を形成する。
【0041】局部811に所望の干渉縞が形成された
ら,感光部材81を移動し,別の局部811に同様の干
渉縞を形成し,感光部材81の全面にホログラムスクリ
ーンを形成する。上記のように,複数回を露光を行うこ
とにより,大形のホログラムスクリーンを形成すること
ができる。その他については,実施形態例1と同様であ
る。
【0042】実施形態例11 本例は,図12に示すように,実施形態例10におい
て,複数の前記拡散部材22及び反射部材23の間を透
光部材222を介して連結して一体化したもう一つの実
施形態例である。これによって,感光部材81と密着さ
せるときに空間があかず,ノイズが映りこまないという
効果を得ることができる。その他については,実施形態
例10と同様である。
【0043】実施形態例12 本例は,図13に示すように,実施形態例10におい
て,反射部材23を設けないで隣接する拡散部材22の
間に発散部材として参照光31を発散させるレンズ24
を設けた露光装置1の実施形態例である。そして,図1
4に示すように,拡幅された平行光束302の一部は,
拡散部材22を経て散乱光に変換され物体光32として
感光部材81の局部812に入射する。一方,平行光束
302の一部は発散レンズ24によって発散した光束3
03となり,その一部は参照光31として同様に局部8
12に入射し,局部812に干渉縞が形成される。
【0044】上記参照光31と物体光32により局部8
12に所望の干渉縞が形成されたら,感光部材81を矢
印Aのように移動し,別の局部812に同様の干渉縞を
形成し,感光部材81の全面にホログラムスクリーンを
形成する。そして,複数回の露光を行うことにより,大
形のホログラムスクリーンを形成することができる。そ
の他については,実施形態例10と同様である。
【0045】実施形態例13 本例は,図15に示すように,実施形態例12におい
て,拡散部材22に換えて透過散乱レンズ25を配置
し,透明な発散レンズ24と透過散乱レンズ25とを交
互に配置し蠅の目レンズ状に構成したもう一つの実施形
態例である。これにより,1回の露光により干渉縞を形
成する局部812の面積を実施形態例12の場合よりも
広くすることができる。その他については,実施形態例
12と同様である。
【0046】実施形態例14 本例は,図16に示すように,実施形態例11におい
て,拡散部材22に換えて実施形態例1(図1)に示し
たと同様の変向拡散部材21を透光部材222を介して
複数配置したものである。その他については,実施形態
例11と同様である。
【0047】実施形態例15 本例は,図17に示すように,実施形態例10におい
て,プリズム25の2つの面に拡散部材22と反射部材
23とを配置した実施形態例5に示したのと同様のセッ
トを複数配置したもう一つの実施形態例である。これに
より,実施形態例5において述べたように,プリズム2
5での揺らぎの抑制作用を得ることができる。その他に
ついては,実施形態例10と同様である。
【0048】実施形態例16 本例は,図18に示すように,実施形態例15におい
て,拡幅された光束を平行光302から発散光301に
変更した他の実施形態例である。その他については,実
施形態例15と同様である。
【0049】実施形態例17 実施形態例16では感光部材81に均一なホログラムを
形成したが,本例は,図19に示すように,実施形態例
16において,プリズム254〜257の角度をそれぞ
れ異なる値とし,感光部材81の面内に同時に形成する
ホログラムを不均一なものとすることの出来る実施形態
例である。その他については,実施形態例16と同様で
ある。
【0050】実施形態例18 本例は,図20に示すように,実施形態例15におい
て,光源の内部に拡幅部材を設けて,拡幅された平行光
302を放射する光源110を用いた実施形態例であ
る。そのため,発散レンズ15及びコリメートレンズ1
6は不要となる。
【0051】実施形態例19 本例の露光装置10は,図21に示すように,拡散反射
する球形の内壁面410を有するハウジング41の一部
に感光部材81を取り付け,上記ハウジング41に設け
た入射窓411から図1に示したのと同様の光学系を経
てレーザー光30を入射させる。そして,ハウジング4
1に入射したレーザー光30は,拡幅部材としての凸面
反射鏡又は凸面反射ハーフミラー42を介して発散さ
れ,黒塗りの矢印で示す1次反射光305の一部は参照
光311として感光部材81に直接入射する。
【0052】そして,他の1次反射光305は,ハウジ
ング41の内壁面410で拡散反射され単一または複数
回反射して矢印で示すN次反射光306(N=2,3,
・・・)となり,物体光321として感光部材81に入
射する。その結果,感光部材81には,上記参照光31
1と物体光321とによる干渉縞が形成され,ホログラ
ムは拡散体を記録したホログラムスクリーンとなる。
【0053】内壁面410には,反射拡散性の物質また
は白色塗料が塗布されており,入射レーザー光30を散
乱させる。即ち,内壁面410には酸化アルミニウムや
酸化バリウムを主成分とする白色塗料,またはガラスビ
ーズ粉末等の散乱性の高い物質が塗布されている。そし
て,ハウジング41の内部は,大気もしくは樹脂等の透
光性の高い物質で満たされている。
【0054】その他については実施形態例1と同様であ
り,同様の効果を得ることができる。なお,入射窓41
1からハウジング41内に入射させる光は,レーザービ
ームに限定する必要はなく,平行光や発散光であっても
よい。
【0055】実施形態例20 本例は,図22に示すように,実施形態例19のハウジ
ング41と凸面反射ハーフミラー42からなる拡幅部材
とを複数設けて,1回の露光により感光部材81の複数
の局部に干渉縞を形成する露光装置10である。そし
て,図示しない移動手段が設けられており,感光部材8
1を移動して感光部材81の異なる位置に順次干渉縞を
形成する。その他については,実施形態例19と同様で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例1のホログラム露光装置のシステム
構成図。
【図2】実施形態例2のホログラム露光装置のシステム
構成図。
【図3】実施形態例3のホログラム露光装置のシステム
構成図。
【図4】実施形態例4のホログラム露光装置のシステム
構成図。
【図5】実施形態例5のホログラム露光装置のシステム
構成図。
【図6】実施形態例6のホログラム露光装置のシステム
構成図。
【図7】実施形態例7のホログラム露光装置のシステム
構成図。
【図8】実施形態例8のホログラム露光装置のシステム
構成図。
【図9】実施形態例9のホログラム露光装置のシステム
構成図。
【図10】実施形態例10のホログラム露光装置のシス
テム構成図。
【図11】図10の拡散部材及び反射部材近傍の拡大
図。
【図12】実施形態例11のホログラム露光装置のシス
テム構成図。
【図13】実施形態例12のホログラム露光装置のシス
テム構成図。
【図14】図13の拡散部材及び反射部材近傍の拡大
図。
【図15】実施形態例13のホログラム露光装置のシス
テム構成図。
【図16】実施形態例14のホログラム露光装置のシス
テム構成図。
【図17】実施形態例15のホログラム露光装置のシス
テム構成図。
【図18】実施形態例16のホログラム露光装置のシス
テム構成図。
【図19】実施形態例17のホログラム露光装置のシス
テム構成図。
【図20】実施形態例18のホログラム露光装置のシス
テム構成図。
【図21】実施形態例19のホログラム露光装置のシス
テム構成図。
【図22】実施形態例20のホログラム露光装置のシス
テム構成図。
【図23】従来のホログラムスクリーンの露光光学系の
システム構成図(2光束法)。
【図24】他の従来のホログラムスクリーンの露光光学
系のシステム構成図(1光束法)。
【図25】感光部材の感度試験用のホログラムを形成す
る露光光学系のシステム構成図。
【符号の説明】
301,302・・・拡幅された光束, 31・・・参照光, 32・・・物体光, 81・・・感光部材,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石塚 敦朗 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コヒーレントな光を感光部材の近傍にお
    いて,拡がりのある光束に変換し,拡幅された上記光束
    の一部を感光部材に直接照射して参照光とし,上記感光
    部材に直接入射することのない上記拡幅された光束の残
    余を上記感光部材の直前または近傍において光路の方向
    を感光部材に向かうように変向させると共に拡散部材を
    介して散乱光に変換して物体光とし,上記参照光と物体
    光とにより上記感光部材に干渉縞を形成することを特徴
    とするフレネル型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,前記拡幅された光束
    の光路にプリズムを配置し,このプリズムの第1面に感
    光部材を密着配置し,上記プリズムの第2面から上記拡
    幅された光束を入射させ,上記プリズムの第3面に前記
    変向部材としての反射部材を密着配置して露光すること
    を特徴とするフレネル型ホログラムスクリーンの製造方
    法。
  3. 【請求項3】 コヒーレントな光を感光部材の近傍にお
    いて,拡がりのある光束に変換し,拡幅された上記光束
    の一部を拡散部材を介して散乱光に変換し感光部材に直
    接照射して物体光とし,上記拡幅された光束の残余を上
    記感光部材の直前または近傍において光路の方向を感光
    部材に向かうように変向または発散させて参照光とし,
    上記参照光と物体光とにより上記感光部材に干渉縞を形
    成することを特徴とするフレネル型ホログラムスクリー
    ンの製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項3において,前記
    拡散部材又は変向もしくは発散させる部材と感光部材と
    を結ぶ物体光又は参照光の光路の一部又は全体を固形の
    透光性部材によって構成して露光することを特徴とする
    フレネル型ホログラムスクリーンの製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1から請求項4のいずれか1項に
    おいて,前記感光部材の局部にのみ物体光及び参照光を
    照射することの出来る相対的に小さい大きさの前記拡散
    部材及び変向もしくは発散させる部材を複数組配置し,
    1回の露光工程により複数の上記感光部材の局部に干渉
    縞を形成し,その後,上記感光部材,または上記拡散部
    材と変向もしくは発散させる部材とからなるセットを順
    次移動し,同様の露光を行うことにより上記感光部材の
    他の局部に同様の干渉縞を形成することを特徴とするフ
    レネル型ホログラムスクリーンの製造方法。
  6. 【請求項6】 コヒーレントな光を放射する光源と,ホ
    ログラムを形成する感光部材を取り付ける保持部材と,
    この保持部材の近傍に配置され上記光源から放射された
    光を拡がりのある光束に変換すると共に拡幅された上記
    光束の一部を参照光として直接感光部材に照射する拡幅
    照射手段と,上記感光部材に直接入射することのない上
    記拡幅された光束の残余を物体光としての散乱光に変換
    する拡散部材と,この拡幅部材の前段または後段におい
    て上記拡幅された残余の光束の方向を変更して上記感光
    部材に入射させる変向部材とを有していることを特徴と
    するフレネル型ホログラムスクリーンの露光装置。
  7. 【請求項7】 請求項6において,前記拡散部材と前記
    変向部材とを一体化して変向拡散部材としたことを特徴
    とするフレネル型ホログラムスクリーンの露光装置。
  8. 【請求項8】 請求項6または請求項7において,前記
    拡幅された光束の光路中にプリズムを配置し,このプリ
    ズムの第1面に感光部材を密着配置し,上記プリズムの
    第2面から上記拡幅された光束が入射するように前記拡
    幅照射手段を配置し,上記プリズムの第3面に前記変向
    部材としての反射光学素子を密着配置したことを特徴と
    するフレネル型ホログラムスクリーンの露光装置。
  9. 【請求項9】 請求項8において,前記プリズムは,透
    過光を拡散させることのない第1プリズムと透過光を拡
    散させる第2プリズムとからなり,上記第1プリズムは
    前記第1面を形成し,上記第2プリズムは前記第3面を
    形成することを特徴とするフレネル型ホログラムスクリ
    ーンの露光装置。
  10. 【請求項10】 請求項8において,前記プリズムの物
    体光の光路の一部に透過光を拡散させる拡散部を設けた
    ことを特徴とするフレネル型ホログラムスクリーンの露
    光装置。
  11. 【請求項11】 コヒーレントな光を放射する光源と,
    ホログラムを形成する感光部材を取り付ける保持部材
    と,この保持部材の近傍に配置され上記光源から放射さ
    れた光を拡がりのある光束に変換する拡幅部材と,拡幅
    された上記光束の一部を散乱光に変換し物体光として直
    接感光部材に照射する拡散部材と,上記拡幅された光束
    の残余を変向もしくは発散させ参照光として上記感光部
    材の物体光の照射部に入射させる変向部材もしくは発散
    部材とを有していることを特徴とするフレネル型ホログ
    ラムスクリーンの露光装置。
  12. 【請求項12】 請求項6,請求項7及び請求項11の
    いずれか1項において,前記拡散部材又は変向もしくは
    発散部材と感光部材とを結ぶ物体光又は参照光の光路の
    一部または全体を固形の透光性部材によって構成するこ
    とを特徴とするフレネル型ホログラムスクリーンの露光
    装置。
  13. 【請求項13】 請求項6から請求項12のいずれか1
    項において,感光部材の局部にのみ前記物体光と参照光
    とを照射することの出来る相対的に小さい大きさの前記
    拡散部材及び変向もしくは発散させる部材とからなるセ
    ットを複数組配置すると共に,上記感光部材,または上
    記拡散部材及び変向もしくは発散部材からなるセットを
    移動することの出来る移動手段を設け,上記移動手段を
    操作し複数回の露光を行うことにより上記感光部材の異
    なる局部に順次干渉縞を形成することを特徴とするフレ
    ネル型ホログラムスクリーンの露光装置。
  14. 【請求項14】 請求項1から請求項5のいずれか1項
    において,前記拡散部材に換えてホログラムに記録する
    任意の単一または複数の光学素子を物体光の光路に配置
    することを特徴とするフレネル型ホログラフィック光学
    素子の製造方法。
  15. 【請求項15】 請求項6から請求項13のいずれか1
    項において,前記拡散部材に換えて,ホログラムに記録
    する任意の単一または複数の光学素子を物体光の光路に
    配置することを特徴とするフレネル型ホログラフィック
    光学素子の露光装置。
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