JP2001056633A

JP2001056633A - ホログラムの作製方法

Info

Publication number: JP2001056633A
Application number: JP2000129362A
Authority: JP
Inventors: Yuji Aizawa; 祐二相澤; Hideo Kobata; 秀夫木幡; Kazuyuki Kurihara; 和之栗原
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2001-02-27
Also published as: WO2000075732A1

Abstract

(57)【要約】【課題】デザイン性がより自由で、更なる高級感、斬新
性、新規性を備えた車両用オーナメントとなるホログラ
ムの作製方法を提供する。【解決手段】遮光マスク２２側から光源２３よりの非可
干渉性の光を照射して作製した部分未露光のホログラム
感光材料２１に対し、物体光入射側位置に凹凸の模様を
有する透明板を配し、未露光部分が可干渉性の参照光と
物体光とで露光されるホログラムの作製方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文字やマーク等の
所定の表示描画をホログラムに記録するホログラムの作
製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の車体表面や窓ガラス面上に
貼り付けられて、製造者の社章や車両の名称、車格など
を車外の観察者に示す車両用オーナメントが利用されて
いる。このオーナメントは、通常ＡＢＳ（アクリロニト
リルブタジエンスチレン）樹脂やＰＰＥ（ポリフェニレ
ンエーテル）などの射出成形品にメッキなどの表面処理
を施し、これを両面接着テープなどにより車体の所定の
場所に貼り付けて使用される。近年、車全体のデザイン
性向上の観点から、車両用オーナメントのデザイン性向
上、高級感、斬新性、新規性が求められている。

【０００３】そこで、車両用オーナメントにホログラム
を用いることが提案されている。ホログラムは、所定の
方向からホログラムに入射した光が反射回折し、観察者
にこの回折光を視認させるもので、ホログラムに予め像
を記録しておけば、観察者はこの像を視認できる。車外
からの光（例えば太陽光や街灯等）をホログラムが回折
するようにホログラムを作製しておけば、これらの光の
入射具合によって、斬新な像を観察者に視認させられ
る。このようなホログラムの作製方法は、例えば、特開
平１１−０９５６４５号公報に示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ホログラムの
見え方などの特性は作製時の条件に依存し、ホログラム
に記録された像は作製時の条件と同じ方向から入射した
同じ波長光によって観察される。そのため、上記の特開
平１１−０９５６４５号公報で提案されているホログラ
ムを使用した車両用オーナメントは、ホログラムとして
の効果を有しているが、これ以上に文字等のデザイン性
が自由で、高級感、斬新性、新規性が求められている。

【０００５】本発明の目的は、上記問題を解決すること
にあり、デザイン性がより自由で、更なる高級感、斬新
性、新規性を備えた車両用オーナメントとなるホログラ
ムの作製方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、所定パターンの形状の遮光部を有する遮
光マスクが平面状ホログラム感光材料に対向配置され、
前記平面状ホログラム感光材料が前記遮光マスク側から
非可干渉性の光を照射されて部分未露光のホログラム感
光材料とされ、露光用光源から発せられて２つに分岐さ
れた可干渉性の参照光と物体光とが前記部分未露光のホ
ログラム感光材料の未露光部分でそれぞれ異なる面に向
けて照射されるホログラムの作製方法において、前記部
分未露光のホログラム感光材料の物体光入射側位置に凹
凸の模様を有する透明板が配置された後、前記部分未露
光のホログラム感光材料の未露光部分が前記参照光と前
記物体光とで露光されることを特徴とするホログラムの
作製方法を提供する。

【０００７】前記平面状ホログラム感光材料がアクリル
系のフォトポリマである上記のホログラムの作製方法を
提供する。また、前記非可干渉性の光が紫外線である上
記のホログラムの作製方法を提供する。また、前記凹凸
の模様を有する透明部材の凹凸の深さが０．１ｍｍ〜５
ｍｍで、そのピッチが０．２ｍｍ以上の周期的模様を有
している上記のホログラムの作製方法を提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明を詳
細に説明する。図１は本発明に係わる実施形態のホログ
ラムの作製方法における第１工程を説明する概略斜視図
である。ホログラム感光材料２１の一方の面側に所定の
表示パターンの遮光部を有する遮光マスク２２を配す
る。図ではホログラム感光材料２１と遮光マスク２２と
は離れているが、実際には密着して配置される。そし
て、光源２３から非可干渉性の光が遮光マスク２２を介
してホログラム感光材料２１に向けて照射される。こう
して、所定の表示パターン形状の未露光部分（図中のＡ
ＢＣ文字部）と、その未露光部分を除いた形状で非可干
渉性の光による感光部分とを備えた部分未露光ホログラ
ム感光材料２１となる。

【０００９】図２は、図１の工程の後に実施される第２
工程の光学系を示す概略構成図である。上記のように作
製された部分未露光のホログラム感光材料２１は、保持
基板１２に貼り付けられる。そして、保持基板１２の外
側には、さらに、三次元模様の凹凸表面を有する透明型
板１３が保持基板１２に近接して配置される。

【００１０】そして、露光用光源１４から可干渉性の光
を発し、ビームスプリッター１５で二方向の光に分割
し、それぞれミラー１６ａ、１６ｂ、対物レンズ１７
ａ、１７ｂ、コリメーターレンズ１８ａ、１８ｂを介し
て平行光とする。上記の分割されて平行光とされた光の
うち、一方の光は透明型板１３に照射され、これを透過
して物体光として部分未露光のホログラム感光材料２１
に向けて照射される。もう一方の光は、平行光のまま参
照光として部分未露光のホログラム感光材料２１に向け
て照射される。

【００１１】こうして、ホログラム感光材料２１の未露
光部分が物体光（型板イメージ）および参照光を受け、
露光される。作製されたホログラムは、所定の表示描画
の形状の型板イメージが記録されたホログラムとなる。
そして、所定の方向から入射した再生用光（例えば太陽
光や街灯や他車からの光）が型板イメージとして再生さ
れ、所定のパターン形状の表示描画として観察者が視認
できる。

【００１２】図３（ａ）は透明型板１３の正面模様を示
す図、図３（ｂ）は図３（ａ）に示したＤ−Ｄ線の部分
断面図である。図３（ａ），（ｂ）に示すように、本実
施形態の透明型板１３には規則的に格子配列の同じ凹凸
の模様がピッチｈ（本実施形態では約３．５ｍｍ）で作
られていて、１マスの中心部は深さｄ（本実施形態では
約１ｍｍ）を有している。本実施形態においては、三菱
レイヨン（株）製のＰＭＭＡ材料からなる「商標名：ア
クリライト−Ｋ５（別名：ダイヤモンド）」を用いてい
るが、同社の商標名：アクリライト−Ｋ９（別名：カス
ミ）においても透明型板部材として有効である。

【００１３】ここで、透明型板１３の厚み方向における
深さは０．１ｍｍ以上が好ましい。０．１ｍｍより浅い
深さの模様ではホログラムの再生像に立体感を感じなく
なる。また、最大深さとしては５ｍｍ程度までが好まし
い。これは、５ｍｍ程度以上の深さがあるとホログラム
の再生像が拡散された再生用光下にてぼけて見えてしま
い、オーナメントとしての品位が低下する。更に、この
模様のピッチとしては、人間が通常の状態で認識できる
限界近辺として０．２ｍｍ程度以上が好ましい。そし
て、最大ピッチについては、遮光マスク２２のパターン
と対比した場合に効果が認められる程度の大きさが好ま
しく、ピッチが遮光マスク２２のパターンの線幅を越え
ると透明型板１３の模様が出なくなる。

【００１４】図４は本実施形態で作製されたホログラム
の正面図である。図中のホログラム５１の文字部５１ａ
の「ＡＢＣ」のみ部分的に型板イメージが記録されてい
て、文字部以外の周辺部５１ｂは予め図２に示した可干
渉性のない光で感光させているためにホログラムとして
記録されていない。そして、透明型板１３の凹凸の模様
の最適なピッチとしては、遮光マスク２２のパターンの
線幅内（文字部５１ａに対応）に２〜３個の模様が入る
程度が小さ過ぎも大き過ぎもせず、認識され易いので好
ましい。

【００１５】図５は、本発明に係わるホログラムを用い
た車両用オーナメントの基本層構成を示す概略断面図で
ある。ホログラム５１（５１ａは像が記録された部分、
５１ｂは像が記録されていない部分）は、透明粘着剤層
５２および５３の間に積層されている。観察者側面には
更に透明保護層５４があり、ホログラムの裏側には可視
光吸収層５５がある。可視光吸収層５５はホログラムの
見栄えを向上させるためのもので、黒色系のものが好ま
しい。また、透明粘着剤層５２にはホログラムを紫外線
から保護するために紫外線吸収剤を付与することが好ま
しい。

【００１６】このホログラムからなるオーナメントフィ
ルムは可視光吸収層５５の外表面に更に粘着剤層を設け
て、車両のボディー面や窓ガラス面に直接貼り付ける構
成にできる。ホログラム５１ａには、文字やマーク等の
表示描画のパターンが記録されている。そして、任意の
方向からホログラムに向けて入射する光を広角的に車外
に向けて回折し、車外の観察者に表示描画を視認させる
ものである。

【００１７】本発明において、ホログラムは、通常数μ
ｍから数百μｍ程度の厚みと適宜の面積を持ち、かつ光
回折機能を持てば、リップマンタイプ、エンボスタイ
プ、レインボータイプ、その他ホログラムと呼ばれるも
のが広く適用できる。ホログラム感光材料としては、重
クロム酸ゼラチン、光レジスト、ポリビニルカルバゾー
ル系フォトポリマ、アクリル系フォトポリマなど種々の
感光材料を用いることができる。これらの記録材料の中
で、アクリル系のフォトポリマは、レーザ光照射後のホ
ログラム作製の全てのプロセスが乾式で処理でき、取扱
いが容易で生産性が高く、さらに耐久性も高く好まし
い。

【００１８】可干渉性のない光は、近紫外線光を発する
メタルハライド光源、キセノンランプ、水銀灯、白熱灯
等の、種々の光源から得ることができる。この場合、ホ
ログラム感光材料の感度、感光させる度合、遮光マスク
の遮光性能等に応じて決定される。必要とされる光エネ
ルギーの範囲としては、数ｍＪ／ｃｍ²から数百ｍＪ／
ｃｍ²が例示できる。上記例では、約１０ｍＪ／ｃｍ²の
光量のエネルギーをメタルハライド光源を用いてホログ
ラム感光材料に照射した。非可干渉性の光が紫外線であ
るとフォトポリマに吸収されやすく、光重合反応が進ん
で好ましい。露光用光源１４としてはレーザを使用し、
ホログラム感光材料のレーザ照射、加熱による収縮を考
慮して、例えば、波長５５５ｎｍに設定される。表示描
画としては、その用途、装飾性により適宜選択され、製
造者の社章や車名の名称、車格を示す文字パターン、ロ
ゴなどが例として挙げられる。

【００１９】ホログラム作製時において、露光用光源の
ホログラム感光材料への入射角を調節することによっ
て、再生時の回折光の回折波長と回折角を所望のものに
することができる。さらに、再生時の再生用光源のホロ
グラムに入射する角度やその光の波長を適宜選択するこ
とによって、所望の回折波長と回折角とを有するホログ
ラムを得ることができる。したがって、ホログラムの中
心回折波長、入射角度、回折角度はホログラムの設置角
度、すなわちオーナメントの設置位置、外光の入射方
向、表示パターンの表示方向等を考慮して適宜決定され
る。

【００２０】なお、上記実施形態は、物体光と参照光と
を部分未露光ホログラムの両側面からそれぞれ照射させ
て、反射型ホログラムを作製しているが、物体光と参照
光とを同じ面側から照射させて、透過型ホログラムを作
製することもできる。

【００２１】

【実施例】「実施例１」本発明のホログラム作製の第１
工程で用いる、表示パターンの遮光部を有する遮光マス
クを図６に示す。この遮光マスクで、図中の文字「ＡＧ
Ｃ」の大きさは、最終的にホログラムで表示するパター
ンと同一外形寸法とした。この遮光マスクは、透明ガラ
ス基板上に光透過性のない黒色塗料をスクリーン印刷し
て作製した。文字「ＡＧＣ」のパターンの線幅は約１０
ｍｍで、文字の外形寸法は１１０ｍｍ幅×３６ｍｍ高
さ、であった。遮光マスクの材料は、上記の透明ガラス
基板に限定されず、アクリル系、ポリカーボネート系、
ポリエチレン系等のプラスチック基板やフィルム等、光
透過性を有する材料であればよい。遮光マスクの印刷も
スクリーン印刷に限定されずシルク印刷などでもよく、
また印刷の代わりにクロム等金属の真空蒸着やスパッタ
リングなどでもよい。

【００２２】この遮光マスクをホログラム感光材料に対
向配置させ、遮光マスク側からキセノン（Ｘｅ）ランプ
を用いてホログラム感光材料に５０ｍＪ／ｃｍ²の光量
のエネルギーを照射し、文字「ＡＧＣ」の部分未露光の
ホログラムを作製した。

【００２３】ホログラム作製の第２工程では、図２の光
学系配置に示すように、反射型体積位相ホログラムを作
製するため上記の部分未露光のホログラムに対して、ホ
ログラム感光材料の２つの面に向けてレーザ露光を行っ
た。使用したレーザ光源１４はＡｒ⁺−レーザ装置で、
使用波長は５１４．５ｎｍであった。ビームスプリッタ
ー１５で二分割されたレーザ光は、各々のコリメーター
レンズ１８ａ、１８ｂによって部分未露光のホログラム
の文字「ＡＧＣ」を充分覆える直径の平行光束とされ、
その後部分未露光のホログラムを照射して、このホログ
ラム中に干渉縞を記録した。参照光の入射角度αは６０
度、物体光の入射角度βは１３度であった。部分未露光
のホログラムに照射したレーザ光のエネルギーの光量は
６０ｍＪ／ｃｍ²であった。

【００２４】ホログラムの文字中に形成する凹凸の模様
（三次元パターン）の透明型板１３の正面図を図７
（ａ）に、またＡ−Ａ線の断面図を図７（ｂ）に示す。
使用した透明型板１３は、板厚５ｍｍの透明アクリル板
であり、透明アクリル板の表面に形成した凹凸の模様
は、二次元的に広がる正方形の格子であった。正方形の
格子のピッチは２．５ｍｍ（凸部の幅０．８ｍｍ、凹部
の幅１．７ｍｍ）、凹部の深さは０．５ｍｍであった。
この透明アクリル板は、部分未露光のホログラムをレー
ザ光で露光するときに、物体光側の部分未露光のホログ
ラム近傍に配置することが望ましく、本実施例において
はＬ＝３ｍｍ（図２参照）であった。

【００２５】作製した、文字「ＡＧＣ」中に凹凸の模様
を形成したホログラムをオーナメント（またはエンブレ
ム）に用いる、ホログラムのラベルの正面図を図８に示
す。このラベルは、自動車の窓ガラス表面に貼り付けら
れるようにしてあり、ラベルの外形寸法は１３０ｍｍ幅
×５０ｍｍ高さ、であった。

【００２６】図９は、図８のラベルのＢ−Ｂ線の断面図
である。符号９１は、自動車の窓ガラス９５の車外表面
に接する粘着層であり、アクリル酸エステル共重合体を
主成分とする厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤である。
また、ガラスとの接着性をより向上させるためにシラン
カップリング剤を添加した。符号９２は、ここで作製し
たホログラム層であり、ホログラム感光材料として厚さ
２０μｍのアクリル系のフォトポリマ（デュポン社の商
標名：ＯｍｎｉＤｅｘ７０６Ｍ）を用いた。符号９４
は、ホログラムを車外の環境から保護するための保護層
であり、厚さ２５μｍのポリフッ化ビニル樹脂（デュポ
ン社の商標名：テドラＰＶＦフィルム）である。ここ
で、保護層に要求される物理的性質として、耐擦傷性と
耐候性、透明性が重要となる。保護層が物理的損傷を受
けることで、ホログラムの外観品質を劣化させやすい。
符号９３はホログラム層と保護層とを接着するための接
着層であり、アクリル酸エステル共重合体を主成分とす
る厚さ２０μｍのアクリル系接着剤である。この接着剤
には、ホログラムを紫外線から保護するための紫外線吸
収剤を添加した。結果的に、ホログラムのラベルの全厚
さは９０μｍであった。

【００２７】このホログラムのラベルを自動車の窓ガラ
スに貼り付けたときの概略断面図を図１０に示す。窓ガ
ラス１０１は自動車後部のサイド固定窓であり、モール
１０７を介して自動車ボディー１０３に嵌合している。
窓ガラス１０１の車内面側の表面周囲には、黒色セラミ
ック印刷１０２があらかじめ施されている。本実施例に
おいては、ホログラムラベル１０４を、窓ガラス１０１
の下端部の黒色セラミック印刷表面に対向した車外側ガ
ラス表面上に貼り付けた。

【００２８】通常、自動車のサイド固定窓のガラスは垂
直方向より約１０度〜３０度傾斜しているため、この傾
斜角度を考慮してホログラムの反射方向を決める必要が
ある。本実施例では窓ガラスの傾斜角度γが垂直方向よ
り２０度であるため、ホログラムの回折設計角度は、外
光１０５が水平方向より６５度の角度でホログラムラベ
ル１０４に入射し、ホログラムラベル１０４の文字「Ａ
ＧＣ」の回折光が水平方向より２０度の角度で出射する
ようにした。この回折光を観察者１０６が視認した。こ
のとき、ホログラムラベル１０４の再生波長は約５３０
ｎｍであった。

【００２９】図１１にホログラムのラベルを窓ガラスに
貼り付けたときの正面図を示す。窓ガラスの表面に貼付
けられたホログラムラベル１０４は、その裏面側が黒色
であるため、際立って明るく認識できた。なお、図１１
における図１０と同じ符号は、図１０と同じ要素を示
す。

【００３０】「実施例２」実施例１で作製されたホログ
ラムのラベルは、すべての材質が光透明性を有している
ので、自動車の窓ガラスの全光開口部に貼り付けること
ができる。図１２はホログラムのラベルを別の窓ガラス
に貼り付けたときの正面図を示す。この窓ガラスも自動
車後部のサイド固定窓である。ホログラムラベル１０４
は窓ガラスの光開口部の車外側表面に貼り付けた。な
お、図１２における図１０と同じ符号は、図１０と同じ
要素を示す。自動車の搭乗者は、窓ガラスを通して車外
を観察する際、ホログラムラベル１０４によって視界が
妨げられることはなかった。またホログラムラベルを車
外から観察するとき、車内は車外に比べ常に暗いため、
観察者はラベルの表示を充分明るく視認できた。

【００３１】したがって、本実施例１で作製したホログ
ラムのラベルは、自動車の窓ガラス表面、または車体表
面等のあらゆる個所の表面に貼り付けて用いることがで
きる。ただし、粘着層９１はホログラムが貼り付けられ
る表面の材質を考慮し、適宜最適な接着強度を有する粘
着材料あるいは接着材料を選定することが望ましい。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、文字やマーク等の表示
描画のパターンが立体的な状態を強調できるホログラム
として記録でき、拡散照明下でも立体像がぼけることな
く表示描画を視認できる。また、オーナメントとしての
デザイン性が向上し高級感を示せる。特に、予めホログ
ラム感光材料のうち記録したいパターンを除いた部分を
可干渉性のない光で感光させた後に、透明型板の凹凸の
模様のピッチと遮光マスクのパターンの線幅とを好まし
いバランスとすることで、観察者に認識され易く、でき
あがったホログラムによる再生像（表示描画）の輪郭が
鮮明になり、ぼけや歪みのない描画の表示をすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる実施形態のホログラムの作製方
法における第１工程を説明する概略斜視図。

【図２】図１の工程の後に実施される第２工程の光学系
を示す概略構成図。

【図３】（ａ）は透明型板１３の正面模様を示す図、
（ｂ）は図３（ａ）に示したＤ−Ｄ線の部分断面図。

【図４】本実施形態で作製されたホログラムの正面図。

【図５】本発明に係わるホログラムを用いた車両用オー
ナメントの基本層構成を示す概略断面図。

【図６】本発明のホログラムの作製方法における第１工
程で使用される遮光マスクの一例。

【図７】本発明のホログラムの作製方法における第１工
程で使用される凹凸模様の透明型板を示す図で、（ａ）
は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ線の断面図。

【図８】本発明のホログラムの作製方法により作製した
ホログラムを用いたラベルの正面図。

【図９】図８のラベルのＢ−Ｂ線の断面図。

【図１０】図８のラベルを自動車の窓ガラスに貼り付け
たときの概略断面図。

【図１１】図８のラベルを窓ガラスに貼り付けたときの
正面図。

【図１２】図８のラベルを別の窓ガラスに貼り付けたと
きの正面図。

【符号の説明】

２１：ホログラム感光材料１３：透明型板１４：露光用光源１５、２２：遮光マスク５１：ホログラム５２、５３：透明粘着剤層５５：可視光吸収層９１：粘着層９２：ホログラム層９４：保護層１０１：窓ガラス１０２：黒色セラミック印刷１０４：ホログラムラベル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者栗原和之東京都千代田区有楽町一丁目12番１号旭硝子株式会社内Ｆターム(参考） 2K008 AA14 BB01 BB03 BB04 DD13 DD14 DD15 EE01 EE04 FF02 FF03 FF11 FF17 FF24 HH25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定パターンの形状の遮光部を有する遮光
マスクが平面状ホログラム感光材料に対向配置され、前
記平面状ホログラム感光材料が前記遮光マスク側から非
可干渉性の光を照射されて部分未露光のホログラム感光
材料とされ、露光用光源から発せられて２つに分岐され
た可干渉性の参照光と物体光とが前記部分未露光のホロ
グラム感光材料の未露光部分でそれぞれ異なる面に向け
て照射されるホログラムの作製方法において、前記部分
未露光のホログラム感光材料の物体光入射側位置に凹凸
の模様を有する透明板が配置された後、前記部分未露光
のホログラム感光材料の未露光部分が前記参照光と前記
物体光とで露光されることを特徴とするホログラムの作
製方法。
【請求項２】前記平面状ホログラム感光材料がアクリル
系のフォトポリマである請求項１に記載のホログラムの
作製方法。
【請求項３】前記非可干渉性の光が紫外線である請求項
１または２に記載のホログラムの作製方法。
【請求項４】前記凹凸の模様を有する透明部材の凹凸の
深さが０．１ｍｍ〜５ｍｍで、そのピッチが０．２ｍｍ
以上の周期的模様を有している請求項１から３のいずれ
かに記載のホログラムの作製方法。