JPH09292527A - ホログラム - Google Patents
ホログラムInfo
- Publication number
- JPH09292527A JPH09292527A JP10732996A JP10732996A JPH09292527A JP H09292527 A JPH09292527 A JP H09292527A JP 10732996 A JP10732996 A JP 10732996A JP 10732996 A JP10732996 A JP 10732996A JP H09292527 A JPH09292527 A JP H09292527A
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- hologram
- fringe
- wavelength
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Abstract
(57)【要約】
【課題】環境温度の変化が生じても、フリンジ間隔の変
化が抑制され、温度変化にともなう再生波長の変化を防
止されたホログラムを得る。 【解決手段】ホログラム面とθ1 の角度をなす第１のフ
リンジ１とホログラム面とθ2 の角度をなす第２のフリ
ンジ７とを有し、第１のフリンジ１と第２のフリンジ７
とで網目構造が形成されてなるホログラム。
化が抑制され、温度変化にともなう再生波長の変化を防
止されたホログラムを得る。 【解決手段】ホログラム面とθ1 の角度をなす第１のフ
リンジ１とホログラム面とθ2 の角度をなす第２のフリ
ンジ７とを有し、第１のフリンジ１と第２のフリンジ７
とで網目構造が形成されてなるホログラム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度変化による再
生波長の変化を抑えた、温度特性の優れたホログラムに
関するものであり、特にヘッドアップディスプレイやハ
イマウントストップランプ等の環境温度変化の大きい車
載用ホログラム光学素子としての利用に適したホログラ
ムに関する。
生波長の変化を抑えた、温度特性の優れたホログラムに
関するものであり、特にヘッドアップディスプレイやハ
イマウントストップランプ等の環境温度変化の大きい車
載用ホログラム光学素子としての利用に適したホログラ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ホログラムは、所定の角度で入射した光
を所望の角度で反射や透過させることができるため、近
年、車載用のヘッドアップディスプレイやハイマウント
ストップランプに用いる光学素子としての利用が提案さ
れている。
を所望の角度で反射や透過させることができるため、近
年、車載用のヘッドアップディスプレイやハイマウント
ストップランプに用いる光学素子としての利用が提案さ
れている。
【０００３】しかしながら、車両をはじめとして温度変
化の大きな環境下でホログラムを使用する場合、次のよ
うな問題があった。すなわち、温度変化による材料の熱
膨張や熱収縮によって、材料に形成されているフリンジ
の間隔が変化するため、ホログラムの再生波長等が変化
してしまう。そのため、例えば所定の波長で光源から発
せられた光がホログラムを介して観察者に向けて回折
（反射回折、透過回折）された場合、観察者が視認する
光の波長は、所定の波長からずれてしまう。さらにこの
場合、波長のずれだけではなく、表示像の歪等が発生す
ることもある。
化の大きな環境下でホログラムを使用する場合、次のよ
うな問題があった。すなわち、温度変化による材料の熱
膨張や熱収縮によって、材料に形成されているフリンジ
の間隔が変化するため、ホログラムの再生波長等が変化
してしまう。そのため、例えば所定の波長で光源から発
せられた光がホログラムを介して観察者に向けて回折
（反射回折、透過回折）された場合、観察者が視認する
光の波長は、所定の波長からずれてしまう。さらにこの
場合、波長のずれだけではなく、表示像の歪等が発生す
ることもある。
【０００４】上記の問題点として、ホログラムをヘッド
アップディスプレイの光学素子に用いた場合について例
示する。車内外の環境温度の変化にともない、ホログラ
ムの材料には熱膨張、熱収縮が生じ、図３に示すホログ
ラムのフリンジ１１の間隔２が変化し、再生波長の変化
が起こる。
アップディスプレイの光学素子に用いた場合について例
示する。車内外の環境温度の変化にともない、ホログラ
ムの材料には熱膨張、熱収縮が生じ、図３に示すホログ
ラムのフリンジ１１の間隔２が変化し、再生波長の変化
が起こる。
【０００５】再生波長の変化は以下のブラッグの式に示
すように、フリンジ間隔２の変化に比例する。
すように、フリンジ間隔２の変化に比例する。
【０００６】
【数１】
【０００７】ここで、ｎはホログラムの平均屈折率、θ
は入射角度、ｄはフリンジ間隔、Δｄはフリンジ間隔の
変化、Δλは再生波長の変化である。これにより、車載
用ホログラフィックヘッドアップディスプレイにおいて
は、環境温度の変化により、表示光源との波長のマッチ
ングがずれて、所望の表示色が得られなかったり、表示
像が暗くなるといった不具合が生じていた。
は入射角度、ｄはフリンジ間隔、Δｄはフリンジ間隔の
変化、Δλは再生波長の変化である。これにより、車載
用ホログラフィックヘッドアップディスプレイにおいて
は、環境温度の変化により、表示光源との波長のマッチ
ングがずれて、所望の表示色が得られなかったり、表示
像が暗くなるといった不具合が生じていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このような温度変化に
ともなう波長変化を低減するために、ホログラムの材料
として熱膨張率の低い、例えばカルバゾール系フォトポ
リマー等の材料を用いることが提案されている。
ともなう波長変化を低減するために、ホログラムの材料
として熱膨張率の低い、例えばカルバゾール系フォトポ
リマー等の材料を用いることが提案されている。
【０００９】一般に、ホログラムの材料の選定には、そ
の用途によって、温度特性だけではなく、露光特性、外
観特性等も考慮する必要がある。そのため、温度特性だ
けを考慮した上記のカルバゾール系の材料を常に用いれ
ばよいということはなく、従来の温度特性を改善する手
段を材料に依存することは、十分なものではなかった。
の用途によって、温度特性だけではなく、露光特性、外
観特性等も考慮する必要がある。そのため、温度特性だ
けを考慮した上記のカルバゾール系の材料を常に用いれ
ばよいということはなく、従来の温度特性を改善する手
段を材料に依存することは、十分なものではなかった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、第１の波長の物体光お
よび参照光がホログラム感光材料に照射されて記録され
た第１のフリンジと、第２の波長の物体光および参照光
がホログラム感光材料に照射されて記録された第２のフ
リンジとを有するホログラムであって、第１のフリンジ
と第２のフリンジとが平行でなく、第１のフリンジと第
２のフリンジとで網目構造を形成していることを特徴と
するホログラムを提供するものである。
解決すべくなされたものであり、第１の波長の物体光お
よび参照光がホログラム感光材料に照射されて記録され
た第１のフリンジと、第２の波長の物体光および参照光
がホログラム感光材料に照射されて記録された第２のフ
リンジとを有するホログラムであって、第１のフリンジ
と第２のフリンジとが平行でなく、第１のフリンジと第
２のフリンジとで網目構造を形成していることを特徴と
するホログラムを提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、図面に基づいて本発明を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１２】図１は、本発明のホログラムの一例を示す
概念断面図である。ホログラム１０は、第１のフリンジ
１と第２のフリンジ７とを有している。両者は互いに平
行ではなく、第１のフリンジはホログラム面とθ1 の角
度をなし、第２のフリンジはホログラム面とθ2 の角度
をなしており、第１のホログラムと第２のホログラムと
は（θ1 −θ2 ）の角度をなしている。こうして、ホロ
グラム１０には第１のフリンジ１と第２のフリンジ７と
で網目構造が形成されている。
概念断面図である。ホログラム１０は、第１のフリンジ
１と第２のフリンジ７とを有している。両者は互いに平
行ではなく、第１のフリンジはホログラム面とθ1 の角
度をなし、第２のフリンジはホログラム面とθ2 の角度
をなしており、第１のホログラムと第２のホログラムと
は（θ1 −θ2 ）の角度をなしている。こうして、ホロ
グラム１０には第１のフリンジ１と第２のフリンジ７と
で網目構造が形成されている。
【００１３】このようなホログラムは、例えば図２に示
す方法によって作製される。第１の波長の参照光５と物
体光６とを、それぞれθ11、θ12の角度で、ガラス板等
の透明基板４に保持されたホログラム感光材料３に照射
する。一方、第２の波長の参照光８と物体光９とを、そ
れぞれθ21、θ22の角度で、上記のガラス板等の透明基
板４に保持されたホログラム感光材料３に照射する。
す方法によって作製される。第１の波長の参照光５と物
体光６とを、それぞれθ11、θ12の角度で、ガラス板等
の透明基板４に保持されたホログラム感光材料３に照射
する。一方、第２の波長の参照光８と物体光９とを、そ
れぞれθ21、θ22の角度で、上記のガラス板等の透明基
板４に保持されたホログラム感光材料３に照射する。
【００１４】この際、第１の波長の物体光と参照光と
を、ホログラム感光材料の両面側からそれぞれ照射し、
第２の波長の物体光と参照光とを、ホログラム感光材料
の一方の面側から照射している。こうして、ホログラム
感光材料は第１、２の波長の光によって多重露光され、
内部に網目構造を形成するフリンジを有するホログラム
が作製される。
を、ホログラム感光材料の両面側からそれぞれ照射し、
第２の波長の物体光と参照光とを、ホログラム感光材料
の一方の面側から照射している。こうして、ホログラム
感光材料は第１、２の波長の光によって多重露光され、
内部に網目構造を形成するフリンジを有するホログラム
が作製される。
【００１５】温度特性を改善するために本発明において
用いられるホログラム感光材料は、従来のようにカルバ
ゾール系のものに制限されず、例えばアクリル系のフォ
トポリマーや、銀塩、重クロム酸ゼラチン、光レジスト
等、その用途に応じて種々のものが使用できる。
用いられるホログラム感光材料は、従来のようにカルバ
ゾール系のものに制限されず、例えばアクリル系のフォ
トポリマーや、銀塩、重クロム酸ゼラチン、光レジスト
等、その用途に応じて種々のものが使用できる。
【００１６】また、本発明において物体光は、ホログラ
ムを用いて表示する像に応じて種々のものがあげられ
る。例えば、単に平面あるいは曲面のフリンジを形成し
て具体的な物体の形像が記録される場合（物体光として
特定の形像を有する物体に照射された光の反射光をホロ
グラム感光材料に照射する）に限らず、参照光と同様に
物体（鏡やレンズ等の光学素子を除く）を介さずにホロ
グラム感光材料に照射される光も、便宜上物体光に含む
ものとする。
ムを用いて表示する像に応じて種々のものがあげられ
る。例えば、単に平面あるいは曲面のフリンジを形成し
て具体的な物体の形像が記録される場合（物体光として
特定の形像を有する物体に照射された光の反射光をホロ
グラム感光材料に照射する）に限らず、参照光と同様に
物体（鏡やレンズ等の光学素子を除く）を介さずにホロ
グラム感光材料に照射される光も、便宜上物体光に含む
ものとする。
【００１７】第１のフリンジと第２のフリンジとのなす
角度は９０°が最も好ましい。これは、両者が直交して
いることによって、材料の熱膨張や熱収縮によるフリン
ジ間隔の変化を好ましく防止できるからである。
角度は９０°が最も好ましい。これは、両者が直交して
いることによって、材料の熱膨張や熱収縮によるフリン
ジ間隔の変化を好ましく防止できるからである。
【００１８】一方で、ホログラムの用途によっては、第
１のフリンジに対して直交している第２のフリンジの存
在が使用の妨げになることがある。その場合は、フリン
ジ間隔の変化の度合とバランスを取りながら、両者のな
す角度を９０°から許容されるだけ変えてやればよい。
１のフリンジに対して直交している第２のフリンジの存
在が使用の妨げになることがある。その場合は、フリン
ジ間隔の変化の度合とバランスを取りながら、両者のな
す角度を９０°から許容されるだけ変えてやればよい。
【００１９】本発明のホログラムを、ヘッドアップディ
スプレイのコンバイナとして使用する場合について述べ
る。光源からの光を運転者等の観察者に向けて回折させ
るための第１のフランジは、この光源から発せられる光
の波長に対応したものである。一方、ホログラムには第
１のフランジと網目構造を形成している第２のフリンジ
を有しているため、この第２のフランジによって、光源
から発せられた光が透過回折し、外観上の不具合が生じ
ることがある。逆に、車外から車内に向かって入射して
くる光も、第２のフランジによって不要な透過回折光に
なってしまうことがある。
スプレイのコンバイナとして使用する場合について述べ
る。光源からの光を運転者等の観察者に向けて回折させ
るための第１のフランジは、この光源から発せられる光
の波長に対応したものである。一方、ホログラムには第
１のフランジと網目構造を形成している第２のフリンジ
を有しているため、この第２のフランジによって、光源
から発せられた光が透過回折し、外観上の不具合が生じ
ることがある。逆に、車外から車内に向かって入射して
くる光も、第２のフランジによって不要な透過回折光に
なってしまうことがある。
【００２０】そこで、このようなコンバイナとして本発
明のホログラムを用いる場合には、第２のフリンジによ
って回折される光の波長を可視光領域外の波長とするこ
とが好ましい。すなわち、第２のフリンジによって、た
とえ車外からの光が透過回折して車内に入射しても、こ
の光が可視光領域外の波長を有する光であれば、観察者
にこの光が視認されることがないからである。車内から
の光の車外への透過回折光についても同様である。
明のホログラムを用いる場合には、第２のフリンジによ
って回折される光の波長を可視光領域外の波長とするこ
とが好ましい。すなわち、第２のフリンジによって、た
とえ車外からの光が透過回折して車内に入射しても、こ
の光が可視光領域外の波長を有する光であれば、観察者
にこの光が視認されることがないからである。車内から
の光の車外への透過回折光についても同様である。
【００２１】また、ヘッドアップディスプレイのひとつ
の仕様として、ホログラムが備えられる部分を車外側か
ら隠蔽するものがある。このように、ホログラムに対す
る隠蔽手段がなされ、フランジ間隔の変化を防止するた
めの第２のフランジに対応する光が不要な回折光となら
ないように構成されている場合には、第２のフランジに
対応する波長は、第１のフランジに対応する波長と同じ
であっても、また異なっていても、さらには可視光領域
内の波長であっても、特に制限はない。
の仕様として、ホログラムが備えられる部分を車外側か
ら隠蔽するものがある。このように、ホログラムに対す
る隠蔽手段がなされ、フランジ間隔の変化を防止するた
めの第２のフランジに対応する光が不要な回折光となら
ないように構成されている場合には、第２のフランジに
対応する波長は、第１のフランジに対応する波長と同じ
であっても、また異なっていても、さらには可視光領域
内の波長であっても、特に制限はない。
【００２２】上記例では、便宜上第１のフランジを表示
に用いるためのフランジ、第２のフランジをフランジ間
隔の変化を防止するためのフランジとしている。すなわ
ち、図示のように反射型ホログラムの特性を担う第１の
フランジを表示に用いるためのフランジ、結果的に透過
型ホログラムの特性を担う第２のフランジをフランジ間
隔の変化を防止するためのフランジとしている。これと
は逆に、透過型ホログラムの特性を担う第２のフランジ
を表示に用いるためのフランジ、反射型ホログラムの特
性を担う第２のフランジをフランジ間隔の変化を防止す
るためのフランジとすることももちろん可能である。
に用いるためのフランジ、第２のフランジをフランジ間
隔の変化を防止するためのフランジとしている。すなわ
ち、図示のように反射型ホログラムの特性を担う第１の
フランジを表示に用いるためのフランジ、結果的に透過
型ホログラムの特性を担う第２のフランジをフランジ間
隔の変化を防止するためのフランジとしている。これと
は逆に、透過型ホログラムの特性を担う第２のフランジ
を表示に用いるためのフランジ、反射型ホログラムの特
性を担う第２のフランジをフランジ間隔の変化を防止す
るためのフランジとすることももちろん可能である。
【００２３】
【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。
【００２４】図２に示す方法を用いてホログラムを作製
した。この際、θ11＝４０°、θ12＝６０°として波長
５５５ｎｍの色素レーザーを、θ21＝０°、θ22＝１
４．８°として波長６４７ｎｍのＫｒレーザーを、それ
ぞれアクリル系フォトポリマーからなる感光材料に入射
させ多重露光した。こうして作製されたホログラムは、
図１に示すようにθ1 ＝４．９°、θ2 ＝８５．１°で
ある、第１のフリンジ１と第２のフリンジ７とが直交す
るホログラムであった。
した。この際、θ11＝４０°、θ12＝６０°として波長
５５５ｎｍの色素レーザーを、θ21＝０°、θ22＝１
４．８°として波長６４７ｎｍのＫｒレーザーを、それ
ぞれアクリル系フォトポリマーからなる感光材料に入射
させ多重露光した。こうして作製されたホログラムは、
図１に示すようにθ1 ＝４．９°、θ2 ＝８５．１°で
ある、第１のフリンジ１と第２のフリンジ７とが直交す
るホログラムであった。
【００２５】このホログラムの温度特性と従来のホログ
ラムの温度特性とを比較した。従来のホログラムが１０
０℃の温度変化に対して再生波長が２０ｎｍ程度変化す
るのに対し、本発明によるホログラムは１００℃の温度
変化に対して再生波長の変化が数ｎｍ程度に抑えられ
た。
ラムの温度特性とを比較した。従来のホログラムが１０
０℃の温度変化に対して再生波長が２０ｎｍ程度変化す
るのに対し、本発明によるホログラムは１００℃の温度
変化に対して再生波長の変化が数ｎｍ程度に抑えられ
た。
【００２６】このようにして得られたホログラムを、車
載用ホログラフィックヘッドアップディスプレイに搭載
した結果、表示像の輝度変化は少なく本発明の有効性が
示された。
載用ホログラフィックヘッドアップディスプレイに搭載
した結果、表示像の輝度変化は少なく本発明の有効性が
示された。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、内部に記録されるフリ
ンジによって格子状や網目状の構造が形成されているの
で、フリンジ間隔が熱的な変化を受けにくく、再生され
る光の波長の変化の低減されたホログラムを得ることが
できる。
ンジによって格子状や網目状の構造が形成されているの
で、フリンジ間隔が熱的な変化を受けにくく、再生され
る光の波長の変化の低減されたホログラムを得ることが
できる。
【００２８】特に、車載用ヘッドアップディスプレイ等
にホログラムを用いるような、車両等の温度変化がとも
なう環境でホログラムを使用する場合、本発明のホログ
ラムを用いることによって、環境の温度変化による表示
像の輝度変化等を低減できる。
にホログラムを用いるような、車両等の温度変化がとも
なう環境でホログラムを使用する場合、本発明のホログ
ラムを用いることによって、環境の温度変化による表示
像の輝度変化等を低減できる。
【図１】本発明のホログラムの一例を示す概念断面図
【図２】本発明のホログラムを作製する方法の一例を示
す概略断面図
す概略断面図
【図３】従来のホログラムの一例を示す概念断面図
１：第１のフリンジ ２：フリンジ間隔 ３：ホログラム感光材料 ４：透明基板 ５：第１のフリンジを記録するための参照光 ６：第１のフリンジを記録するための物体光 ７：第２のフリンジ ８：第２のフリンジを記録するための参照光 ９：第２のフリンジを記録するための物体光 １０：ホログラム
Claims (5)
- 【請求項１】第１の波長の物体光および参照光がホログ
ラム感光材料に照射されて記録された第１のフリンジ
と、第２の波長の物体光および参照光がホログラム感光
材料に照射されて記録された第２のフリンジとを有する
ホログラムであって、第１のフリンジと第２のフリンジ
とが平行でなく、第１のフリンジと第２のフリンジとで
網目構造を形成していることを特徴とするホログラム。 - 【請求項２】第１のフリンジと第２のフリンジとがほぼ
直交していて、第１のフリンジと第２のフリンジとで格
子構造を形成していることを特徴とする請求項１のホロ
グラム。 - 【請求項３】第１の波長と第２の波長とが異なることを
特徴とする請求項１または２のホログラム。 - 【請求項４】第２の波長が可視光領域外の波長であるこ
とを特徴とする請求項３のホログラム。 - 【請求項５】第１の波長と第２の波長とが同一であるこ
とを特徴とする請求項１または２のホログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10732996A JPH09292527A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | ホログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10732996A JPH09292527A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | ホログラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09292527A true JPH09292527A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14456303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10732996A Pending JPH09292527A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | ホログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09292527A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008170918A (ja) * | 2007-01-14 | 2008-07-24 | Univ Waseda | 光相関演算装置および画像検索方法 |
| WO2011132407A1 (ja) * | 2010-04-20 | 2011-10-27 | パナソニック株式会社 | 画像表示装置 |
-
1996
- 1996-04-26 JP JP10732996A patent/JPH09292527A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008170918A (ja) * | 2007-01-14 | 2008-07-24 | Univ Waseda | 光相関演算装置および画像検索方法 |
| WO2011132407A1 (ja) * | 2010-04-20 | 2011-10-27 | パナソニック株式会社 | 画像表示装置 |
| US8902130B2 (en) | 2010-04-20 | 2014-12-02 | Panasonic Corporation | Image display device |
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