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JPH0990860A - Reproduction of hologram array - Google Patents

Reproduction of hologram array

Info

Publication number
JPH0990860A
JPH0990860A JP24911595A JP24911595A JPH0990860A JP H0990860 A JPH0990860 A JP H0990860A JP 24911595 A JP24911595 A JP 24911595A JP 24911595 A JP24911595 A JP 24911595A JP H0990860 A JPH0990860 A JP H0990860A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hologram
array
original plate
hologram array
light
Prior art date
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Granted
Application number
JP24911595A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3672116B2 (en
Inventor
Takechika Watabe
渡部壮周
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP24911595A priority Critical patent/JP3672116B2/en
Publication of JPH0990860A publication Critical patent/JPH0990860A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3672116B2 publication Critical patent/JP3672116B2/en
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Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to reproduce exactly the same hologram array from a hologram array original plate, such as hologram color filter. SOLUTION: This method comprises reproducing the hologram array by optically reproducing the hologram array from a hologram array original plate 7 having convergent element holograms 5". A hologram photosensitive material 8 is arranged in parallel with the hologram array original plate 7 within a region where the diffracted light rays 10 from the respective element holograms 5" are converted to divergent light rays from the convergent light rays. The hologram photosensitive material is irradiated with illumination light 9 for reconstruction from the hologram array original plate 7 side to cause the interference of the diffracted light rays 10 from the respective element holograms 5" and the rectilinearly transmitted light rays 11 in the hologram photosensitive material 8, by which the reproduced hologram array of the hologram array original plate 7 is obtd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラムアレー
の複製方法に関し、特に、ホログラムカラーフィルター
等のホログラムアレーから完全に同じホログラムアレー
を複製することができるホログラムアレーの複製方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hologram array duplication method, and more particularly, to a hologram array duplication method capable of completely duplicating the same hologram array from a hologram array such as a hologram color filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】ホログラムアレーは、例えばマイクロレ
ンズアレーの代わりに用いることができる。このような
ホログラムアレーの1つとして、本出願人は、特願平5
−12170号等において、液晶表示装置用ホログラム
カラーフィルターを提案した。その構成は、偏心したフ
レネルゾーンプレート状の微小ホログラムアレーからな
るものである。以下、簡単にこのホログラムカラーフィ
ルターについて説明する。
Holographic arrays can be used, for example, instead of microlens arrays. As one of such hologram arrays, the applicant of the present invention has proposed a Japanese Patent Application No.
No. 12170, etc., proposed a hologram color filter for liquid crystal display devices. The structure is composed of an eccentric Fresnel zone plate-shaped micro hologram array. The hologram color filter will be briefly described below.

【0003】図3の断面図を参照にしてこのホログラム
カラーフィルターを用いた液晶表示装置について説明す
る。同図において、規則的に液晶セル6′(画素)に区
切られた液晶表示素子6のバックライト3入射側にこの
ホログラムカラーフィルターを構成するホログラムアレ
ー5が離間して配置される。液晶表示素子6背面には、
各液晶セル6′の間に設けられたブラック・マトリック
ス4が配置される。以上の他、図示しない偏光板が液晶
表示素子6の両側に配置される。なお、ブラック・マト
リックス4の間には、従来のカラー液晶表示装置と同様
に、R、G、Bの分色画素に対応した色の光を通過する
吸収型のカラーフィルターを配置するようにしてもよ
い。
A liquid crystal display device using this hologram color filter will be described with reference to the sectional view of FIG. In the figure, a hologram array 5 constituting this hologram color filter is arranged at a distance from the backlight 3 incident side of a liquid crystal display element 6 which is regularly divided into liquid crystal cells 6 '(pixels). On the back of the liquid crystal display element 6,
A black matrix 4 provided between the liquid crystal cells 6'is arranged. In addition to the above, polarizing plates (not shown) are arranged on both sides of the liquid crystal display element 6. It should be noted that an absorption type color filter that transmits light of colors corresponding to R, G, and B color separation pixels is arranged between the black matrix 4 as in the conventional color liquid crystal display device. Is also good.

【0004】ホログラムアレー5は、R、G、Bの分色
画素の繰り返し周期、すなわち、液晶表示素子6の紙面
内の方向に隣接する3つの液晶セル6′の組各々に対応
して、その繰り返しピッチと同じピッチでアレー状に配
置された微小ホログラム5′からなり、微小ホログラム
5′は液晶表示素子6の紙面内の方向に隣接する3つの
液晶セル6′各組に整列して各々1個ずつ配置されてお
り、各微小ホログラム5′は、ホログラムアレー5の法
線に対して角度θをなして入射するバックライト3の中
の緑色の成分の光を、その微小ホログラム5′に対応す
る3つの分色画素R、G、Bの中心の液晶セルG上に集
光するようにフレネルゾーンプレート状に形成されてい
るものである。そして、微小ホログラム5′は、回折効
率の波長依存性がないかもしくは少ない、レリーフ型、
位相型、振幅型等の透過型ホログラムからなる。ここ
で、回折効率の波長依存性がないかもしくは少ないと
は、リップマンホログラムのように、特定の波長だけを
回折し、他の波長は回折しないタイプのものではなく、
1つの回折格子で何れの波長も回折するものを意味し、
この回折効率の波長依存性が少ない回折格子は、波長に
応じて異なる回折角で回折する。
The hologram array 5 has a repetition period of R, G, and B color separation pixels, that is, a set of three liquid crystal cells 6 ′ adjacent to each other in the direction of the liquid crystal display element 6 in the plane of the paper. The micro holograms 5 'are arranged in an array at the same pitch as the repetition pitch. The micro holograms 5' are aligned with each set of three liquid crystal cells 6 'adjacent to each other in the direction of the plane of the liquid crystal display element 6, and each hologram 5' Each of the micro holograms 5 ′ corresponds to the light of the green component in the backlight 3 that enters at an angle θ with respect to the normal to the hologram array 5 and corresponds to the micro hologram 5 ′. It is formed in a Fresnel zone plate shape so that light is condensed on the liquid crystal cell G at the center of the three color separation pixels R, G, and B. The micro hologram 5 ′ has a relief type, which has no or little wavelength dependence of the diffraction efficiency.
It consists of transmission holograms such as phase type and amplitude type. Here, the fact that there is no or little wavelength dependence of the diffraction efficiency is not a type that diffracts only a specific wavelength and does not diffract other wavelengths like a Lippman hologram,
Means that one diffraction grating diffracts any wavelength,
The diffraction grating having a small wavelength dependence of the diffraction efficiency diffracts at different diffraction angles according to the wavelength.

【0005】このような構成であるので、ホログラムア
レー5の液晶表示素子6と反対側の面からその法線に対
して角度θをなして入射する白色のバックライト3を入
射させると、波長に依存して微小ホログラム5′による
回折角は異なり、各波長に対する集光位置はホログラム
アレー5面に平行な方向に分散される。その中の、赤の
波長成分は赤を表示する液晶セルRの位置に、緑の成分
は緑を表示する液晶セルGの位置に、青の成分は青を表
示する液晶セルBの位置にそれぞれ回折集光するよう
に、ホログラムアレー5を構成配置することにより、そ
れぞれの色成分はブラック・マトリックス4でほとんど
減衰されずに各液晶セル6′を通過し、対応する位置の
液晶セル6′の状態に応じた色表示を行うことができ
る。
[0005] With such a configuration, when the white backlight 3 that enters at an angle θ with respect to the normal line from the surface of the hologram array 5 opposite to the liquid crystal display element 6 is incident, the wavelength is reduced. Accordingly, the diffraction angle of the minute hologram 5 'is different, and the light condensing position for each wavelength is dispersed in a direction parallel to the hologram array 5 surface. Among them, the red wavelength component is located at the position of the liquid crystal cell R displaying red, the green component is located at the position of the liquid crystal cell G displaying green, and the blue component is located at the position of the liquid crystal cell B displaying blue. By arranging the hologram array 5 so as to diffract and collect light, each color component passes through each liquid crystal cell 6 ′ with almost no attenuation in the black matrix 4 and the liquid crystal cell 6 ′ at the corresponding position. Color display can be performed according to the state.

【0006】このように、ホログラムアレー5をカラー
フィルターとして用いることにより、従来のカラーフィ
ルター用バックライトの各波長成分を無駄なく吸収なく
各液晶セル6′へ入射させることができるため、その利
用効率を大幅に向上させることができる。
As described above, by using the hologram array 5 as a color filter, each wavelength component of the conventional color filter backlight can be made incident to each liquid crystal cell 6'without being absorbed, and its utilization efficiency is improved. Can be significantly improved.

【0007】このような、ホログラムアレーからなるカ
ラーフィルターの製造は、例えば計算機ホログラムから
なる微小ホログラムレンズアレーから出た多点収束光と
ゼロ次透過光との二光束干渉による複製方法(特願平5
−14572号)によっている。その複製方法を図4の
断面図を参照にして簡単に説明すると、微小ホログラム
5′のホログラム干渉縞を計算機によって計算し、例え
ば電子線レジストを塗布したガラス基板上へ電子ビーム
によってその干渉縞を描画し、現像して、レリーフ型の
計算機ホログラム(CGH:Computer Gen
eratedHologram)5″のアレー7を作製
する。次いで、図4に示すように、このようにして作製
したCGHアレー7のレリーフ面上にホログラム感材8
を密着させるか若干ギャップをおいて重ね合わせ、CG
Hアレー7側から図3のバックライト3に相当する角度
θでレーザ光9を入射させ、CGHアレー7の各CGH
5″によって生じる収束回折光10と直進透過光11と
をホログラム感材8中で干渉させて、CGHアレー7を
複製する。この複製されたホログラムが図3のホログラ
ムアレー5として用いられる。なお、複製ホログラムを
原版としてさらに複製することによってホログラムアレ
ー5を作製することもできる。
The production of such a color filter composed of a hologram array is performed, for example, by a duplication method using two-beam interference of multipoint convergent light and zero-order transmitted light emitted from a minute hologram lens array composed of a computer hologram (Japanese Patent Application No. Hei 10-26139). 5
-14572). The duplication method will be briefly described with reference to the sectional view of FIG. 4. The hologram interference fringes of the minute hologram 5 ′ are calculated by a computer, and the interference fringes are detected by an electron beam on a glass substrate coated with an electron beam resist, for example. Draw and develop the relief type computer generated hologram (CGH: Computer Gen)
An array 7 of erased Hologram) 5 ″ is produced. Next, as shown in FIG. 4, the hologram sensitive material 8 is formed on the relief surface of the CGH array 7 thus produced.
CG
Laser light 9 is made incident from the H array 7 side at an angle θ corresponding to the backlight 3 of FIG. 3, and each CGH of the CGH array 7 is made incident.
The convergent diffracted light 10 generated by 5 ″ and the linearly transmitted light 11 are caused to interfere in the hologram photosensitive material 8 to duplicate the CGH array 7. This duplicated hologram is used as the hologram array 5 in FIG. The hologram array 5 can also be manufactured by further duplicating a duplicate hologram as an original plate.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、CGH
アレー7を原版として図4のような方法で複製して得ら
れるホログラムアレー5は、CGHアレー7を構成する
各CGH5″がその領域全面に干渉縞が描画されていて
も、各微小ホログラム5′の全面には干渉縞は記録され
ない。その理由は、ホログラム感材8は、図4に示すよ
うに、通常、ガラス基板12上に感光層13が塗布さ
れ、その上にカバーフィルム14が積層されてなるた
め、CGHアレー7とホログラム感材8を密着させて
も、CGHアレー7のレリーフ面と感光層13の間にカ
バーフィルム14によるギャップ(50μm程度)が生
じるため、感光層13中に収束回折光10が入射しない
領域Nが発生するためである。
SUMMARY OF THE INVENTION However, CGH
The hologram array 5 obtained by duplicating the array 7 as a master by the method as shown in FIG. 4 has each minute hologram 5 ′ even if each CGH 5 ″ forming the CGH array 7 has an interference fringe drawn on the entire surface thereof. The interference fringes are not recorded on the entire surface of the holographic material 8, because the hologram sensitive material 8 is usually formed by coating the glass substrate 12 with the photosensitive layer 13 and then laminating the cover film 14 thereon, as shown in FIG. Therefore, even if the CGH array 7 and the hologram photosensitive material 8 are brought into close contact with each other, a gap (about 50 μm) due to the cover film 14 is formed between the relief surface of the CGH array 7 and the photosensitive layer 13 and converges in the photosensitive layer 13. This is because the region N where the diffracted light 10 does not enter is generated.

【0009】以上のように、図4のような複製方法で
は、複製を重ねるに従って干渉縞の記録される領域が小
さくなってしまう。また、微小ホログラム5′の焦点距
離も短くなってしまう。さらに、記録される干渉縞の変
調度合いも小さくなってしまう。なお、微小ホログラム
5′相互の中心間の距離(ピッチ)は図4のような複製
方法では変化しない。
As described above, in the copying method as shown in FIG. 4, the area in which interference fringes are recorded becomes smaller as the copying is repeated. Further, the focal length of the minute hologram 5'is also shortened. Further, the degree of modulation of the recorded interference fringes also becomes small. The distance (pitch) between the centers of the minute holograms 5'does not change in the duplicating method as shown in FIG.

【0010】このように、複製によって各微小ホログラ
ム5′の干渉縞記録領域が全面でなく小さくなると、バ
ックライト3を照射したとき、入射光を回折して波長分
散できない領域Nが生じ、分光効率が低下すると共に、
不要な0次光が増加してしまう。
When the interference fringe recording area of each minute hologram 5'is made smaller than the entire surface by duplication in this way, when the backlight 3 is irradiated, the incident light is diffracted to generate a region N in which wavelength dispersion is not possible, resulting in spectral efficiency. Is decreasing,
Unnecessary zero-order light increases.

【0011】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、ホログラムカラ
ーフィルター等のホログラムアレー原版から完全に同じ
ホログラムアレーを複製することができるホログラムア
レーの複製方法を提供することである。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a hologram array capable of completely replicating the same hologram array from a hologram array original plate such as a hologram color filter. It is to provide a duplication method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホログラムアレーの複製方法は、要素ホログラムが
収束性であるホログラムアレー原版から光学的な複製に
よりホログラムアレーを複製する方法において、各要素
ホログラムからの回折光が収束光から発散光に変換する
領域内にホログラムアレー原版と平行にホログラム感材
を配置し、ホログラムアレー原版側からその再生照明光
を照射して、各要素ホログラムからの回折光と直進透過
光とをホログラム感材中で干渉させることにより前記ホ
ログラムアレー原版の複製ホログラムアレーを得ること
を特徴とする方法である。
The hologram array duplication method of the present invention that achieves the above object is a method of duplicating a hologram array by optical duplication from a hologram array original plate in which element holograms are convergent. A hologram photosensitive material is placed in parallel with the hologram array master plate in the area where the diffracted light from the hologram is converted from convergent light to divergent light, and the reconstruction illumination light is irradiated from the hologram array master plate side to diffract from each element hologram. A method is characterized in that a duplicate hologram array of the hologram array original plate is obtained by causing light and linearly transmitted light to interfere in a hologram photosensitive material.

【0013】この場合、ホログラムアレー原版とホログ
ラム感材の感光層との間の距離を要素ホログラムの焦点
距離の略2倍に設定することができる。
In this case, the distance between the hologram array original plate and the photosensitive layer of the hologram photosensitive material can be set to about twice the focal length of the element hologram.

【0014】なお、ホログラムアレー原版としては、例
えば計算機ホログラムアレーを用いることができる。
As the hologram array original plate, for example, a computer generated hologram array can be used.

【0015】また、得られた複製ホログラムアレーを再
度ホログラムアレー原版として、同様の配置で再度複製
するようにしてもよい。
Further, the obtained duplicated hologram array may be used as a hologram array original plate again and duplicated in the same arrangement.

【0016】さらに、複製ホログラムアレーとしては、
例えば、その各要素ホログラムが記録面の法線に対して
角度をなして入射する白色光を記録面に沿う方向に波長
分散させて分光する機能を有するホログラムカラーフィ
ルターに適用できる。
Further, as the duplicate hologram array,
For example, each element hologram can be applied to a hologram color filter having a function of wavelength-dispersing white light incident at an angle with respect to the normal line of the recording surface in the direction along the recording surface and separating the light.

【0017】本発明においては、各要素ホログラムから
の回折光が収束光から発散光に変換する領域内にホログ
ラムアレー原版と平行にホログラム感材を配置し、ホロ
グラムアレー原版側からその再生照明光を照射して、各
要素ホログラムからの回折光と直進透過光とをホログラ
ム感材中で干渉させることによりホログラムアレー原版
の複製ホログラムアレーを得るので、ホログラムアレー
原版とホログラム感材の感光層との間の距離の関係で、
原版と同じホログラムを複製して、ホログラム干渉縞の
記録がなく回折しない領域の発生を防止したり、原版の
ホログラム干渉縞記録領域を拡大縮小したりすることが
できる。さらに、ホログラムアレー原版とホログラム感
材を離間したまま複製できるので、ホログラムアレー原
版に傷等が付き難く耐擦性が向上する。
In the present invention, the hologram photosensitive material is arranged in parallel with the hologram array original plate in the area where the diffracted light from each element hologram is converted from the convergent light to the divergent light, and the reproduction illumination light is emitted from the hologram array original plate side. By irradiating, the diffracted light from each element hologram and the linearly transmitted light interfere with each other in the hologram photosensitive material to obtain a duplicate hologram array of the hologram array original plate, so that between the hologram array original plate and the photosensitive layer of the hologram photosensitive material. Because of the distance
By duplicating the same hologram as that of the original plate, it is possible to prevent the generation of a region where hologram interference fringes are not recorded and are not diffracted, or to enlarge or reduce the hologram interference fringe recording region of the original plate. Further, since the hologram array original plate and the hologram photosensitive material can be duplicated while being separated from each other, scratches and the like are less likely to be caused on the hologram array original plate, and abrasion resistance is improved.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の基本的原理は、図4のよ
うな配置でホログラムアレー原版7を複製する場合に、
各要素ホログラムの記録領域が必然的に小さくなり、ホ
ログラム干渉縞が記録できない領域Nが生じるのを防ぐ
ために、要素ホログラムの焦点距離の2倍の位置に感光
層13を配置して、各要素ホログラムから回折される収
束光が発散光になりその断面の径が要素ホログラムの径
と同じになった位置で複製することにより、ホログラム
アレー原版7と同じ大きさで同じホログラム干渉縞を記
録するようにすることである。なお、複製により得られ
たホログラムアレーを再度同様に複製してもよく、その
際の再生照明光としては、最初の複製時の参照光11と
反対方向に進むレーザ光を用いる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The basic principle of the present invention is to reproduce a hologram array original plate 7 in an arrangement as shown in FIG.
In order to prevent the recording area of each element hologram from becoming inevitably small and the area N where hologram interference fringes cannot be recorded from occurring, the photosensitive layer 13 is arranged at a position twice the focal length of the element hologram, and each element hologram is recorded. The converged light diffracted from is converted into divergent light, and the diameter of the cross section is duplicated at the position where it is the same as the diameter of the element hologram, so that the same hologram interference fringes as the hologram array original plate 7 are recorded. It is to be. It should be noted that the hologram array obtained by the duplication may be duplicated in the same manner, and laser light traveling in the opposite direction to the reference light 11 at the time of the first duplication is used as the reproduction illumination light at that time.

【0019】この原理を図1を参照にして説明する。図
1は、ホログラムカラーフィルターを構成するホログラ
ムアレー5をCGHアレー原版7から1回の複製で作製
する実施例を説明するための図である。図4の場合と同
様、ホログラムカラーフィルターを構成するホログラム
アレー5の原版をCGHアレー7として構成し、そのC
GHアレー原版7のレリーフ面から感光層13までの距
離を、各CGH5″の焦点距離fの2倍2fに設定して
ホログラム感材8をCGHアレー原版7から離間して配
置する。CGHアレー原版7側から図3のバックライト
3に相当する角度θでレーザ光9を入射させ、CGHア
レー原版7の各CGH5″によって回折され収束光から
発散光になった回折光10と直進透過光11とをホログ
ラム感材8の感光層13中で干渉させて複製する。
This principle will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment in which a hologram array 5 that constitutes a hologram color filter is produced from the CGH array original plate 7 by one replication. As in the case of FIG. 4, the original plate of the hologram array 5 forming the hologram color filter is formed as the CGH array 7, and the C
The hologram sensitive material 8 is arranged apart from the CGH array original plate 7 by setting the distance from the relief surface of the GH array original plate 7 to the photosensitive layer 13 to 2f which is twice the focal length f of each CGH 5 ″. Laser light 9 is incident from the 7 side at an angle θ corresponding to the backlight 3 in FIG. 3, and the diffracted light 10 which is diffracted from the converged light to the divergent light 10 and the straight transmitted light 11 are diffracted by each CGH 5 ″ of the CGH array original plate 7. Are reproduced in the photosensitive layer 13 of the hologram photosensitive material 8 by interfering with each other.

【0020】この場合、CGHアレー原版7の各要素ホ
ログラム5″の記録領域の径をDとすると、回折光10
は各CGH5″のレリーフ面からfの位置Pに一旦収束
し、2fの位置で同じ径Dの発散光束になる。したがっ
て、この位置に感光層13を配置して直進透過光11と
干渉させると、ホログラム干渉縞の記録領域の径は同じ
Dになり、複製された各要素ホログラム間のピッチもC
GHアレー原版7の要素ホログラム5″間のピッチと同
じになる。しかも、このようにして複製したホログラム
アレーに、ガラス基板12側から、ホログラムアレーを
複製する場合の透過光11と反対方向に進む方向の光を
入射させると、ホログラム干渉縞が記録された感光層1
3から距離fの位置Pに回折光が集光し、CGHアレー
原版7の要素ホログラム5″の焦点距離と同じになる。
すなわち、CGHアレー原版7と完全に同じホログラム
アレーが複製される。
In this case, if the diameter of the recording region of each element hologram 5 ″ of the CGH array original plate 7 is D, the diffracted light 10
Is once converged from the relief surface of each CGH 5 ″ to the position P of f, and becomes a divergent light beam of the same diameter D at the position of 2f. Therefore, when the photosensitive layer 13 is arranged at this position to interfere with the straight transmitted light 11. , The diameter of the recording area of the hologram interference fringe is the same D, and the pitch between the duplicated element holograms is also C.
The pitch is the same as that between the element holograms 5 ″ of the GH array original plate 7. Moreover, the hologram array thus duplicated travels from the glass substrate 12 side in the direction opposite to the transmitted light 11 when the hologram array is duplicated. When light in the direction of incidence is incident, the photosensitive layer 1 on which hologram interference fringes are recorded
The diffracted light is condensed at the position P at a distance f from 3 and becomes the same as the focal length of the element hologram 5 ″ of the CGH array original plate 7.
That is, the hologram array which is completely the same as the CGH array original plate 7 is duplicated.

【0021】なお、図1の配置では、感光層13の入射
側にある程度厚みのあるカバーフィルム14が配置され
ているため、感光層13中ではホログラム干渉縞の記録
領域の径は厳密にはDより若干小さくなる。したがっ
て、その差に相当するホログラム干渉縞が記録されてい
ない領域N(図4)が生じる。これを防ぐためには、C
GHアレー原版7のレリーフ面から感光層13までの距
離を2fより若干大きくするとよい。また、複製された
ホログラムアレーは、カバーフィルム14を張り付けた
まま使用する場合と、これを剥がして使用する場合とが
あるが、両者は焦点距離が異なることになるので、その
使用形態を考慮してCGH5″の焦点距離を設定する必
要がある。
In the arrangement of FIG. 1, since the cover film 14 having a certain thickness is arranged on the incident side of the photosensitive layer 13, the diameter of the recording area of the hologram interference fringes in the photosensitive layer 13 is strictly D. Slightly smaller. Therefore, an area N (FIG. 4) in which no hologram interference fringe corresponding to the difference is recorded is generated. To prevent this, C
The distance from the relief surface of the GH array original plate 7 to the photosensitive layer 13 may be slightly larger than 2f. The duplicated hologram array may be used with the cover film 14 attached or used with the cover film peeled off. However, the two have different focal lengths. It is necessary to set the focal length of CGH5 ″.

【0022】また、図1のような配置での複製の場合、
CGHアレー原版7の両面及びガラス基板12の感光層
13と反対側表面(裏面)で不要反射が発生し、この不
要反射光と直進透過光11とが干渉して不要干渉縞も同
時に記録されてしまうおそれがある。これを防ぐには、
CGHアレー原版7の少なくとも1面に反射防止膜を施
し、また、ガラス基板12の裏面に光吸収層を設けるよ
うにすればよい。
Further, in the case of duplication in the arrangement as shown in FIG.
Unwanted reflection occurs on both surfaces of the CGH array original plate 7 and on the surface (rear surface) of the glass substrate 12 opposite to the photosensitive layer 13, and the unnecessary reflected light and the straight transmitted light 11 interfere with each other, and unnecessary interference fringes are simultaneously recorded. There is a risk that To prevent this,
At least one surface of the CGH array original plate 7 may be provided with an antireflection film, and the back surface of the glass substrate 12 may be provided with a light absorption layer.

【0023】ところで、図1のような配置でCGHアレ
ー原版7から複製して得られたホログラムアレーをその
ままホログラムカラーフィルター5として用いるのでは
なく、この複製ホログラムアレーを再度原版として同様
に複製して得られたホログラムアレーをホログラムカラ
ーフィルター5として用いるようにすることもできる。
図2に、このような第2回目の複製を行うための配置を
示す。図中、図1の配置で複製して得られたホログラム
アレーを中間ホログラムアレーH1として、中間ホログ
ラムアレーH1を原版として、再度その複製を行う。こ
の場合は、ホログラム感材8は、中間ホログラムアレー
H1を複製する場合の原版7側に配置し、再生照明用の
レーザ光9′は、ホログラム感材8とは反対側で、中間
ホログラムアレーH1を複製する場合の透過光11と反
対方向に進む方向に入射させる。そして、中間ホログラ
ムアレーH1の回折面からホログラム感材8の感光層1
3までの距離をその要素ホログラムの焦点距離fの2倍
2fに設定する。このような配置で、再生照明用のレー
ザ光9′を中間ホログラムアレーH1に入射させると、
中間ホログラムアレーH1の各要素ホログラムから回折
される光10′は、図1の回折光10と反対に進み、一
旦収束してから2fの位置で同じ径Dの発散光束にな
る。したがって、図1の場合と同様に、この位置に配置
された感光層13中で回折光10′と直進透過光11′
とが干渉し、ピッチDで同じ径Dの領域に同じ焦点距離
fの要素ホログラムのアレーが複製記録される。
By the way, the hologram array obtained by duplicating from the CGH array original plate 7 in the arrangement shown in FIG. 1 is not used as the hologram color filter 5 as it is, but this duplicate hologram array is reproduced again as the original plate in the same manner. The obtained hologram array can be used as the hologram color filter 5.
FIG. 2 shows an arrangement for performing such a second replication. In the figure, the hologram array obtained by duplication in the arrangement of FIG. 1 is used as an intermediate hologram array H1, and the intermediate hologram array H1 is used as an original plate to perform duplication again. In this case, the hologram photosensitive material 8 is arranged on the original plate 7 side when the intermediate hologram array H1 is duplicated, and the laser beam 9'for reproduction illumination is on the side opposite to the hologram photosensitive material 8 and the intermediate hologram array H1. Is transmitted in the direction opposite to that of the transmitted light 11 in the case of replicating. Then, from the diffractive surface of the intermediate hologram array H1 to the photosensitive layer 1 of the hologram photosensitive material 8.
The distance to 3 is set to 2f, which is twice the focal length f of the element hologram. With such an arrangement, when the laser light 9 ′ for reproduction illumination is made incident on the intermediate hologram array H1,
The light 10 'diffracted from each element hologram of the intermediate hologram array H1 travels in the opposite direction to the diffracted light 10 in FIG. 1, converges once, and becomes a divergent light flux with the same diameter D at the position 2f. Therefore, as in the case of FIG. 1, in the photosensitive layer 13 arranged at this position, the diffracted light 10 ′ and the straight transmitted light 11 ′ are formed.
Interfere with each other, and an array of element holograms having the same focal length f is duplicated and recorded in the area of the same diameter D at the pitch D.

【0024】ところで、図1、図2の配置において、原
版7又はH1の回折面からホログラム感材8の感光層1
3までの距離を2fより大きくすると、ホログラム干渉
縞記録領域がDより大きく拡大し、要素ホログラムの焦
点距離は大きくなり、その距離を2fより小さくする
と、ホログラム干渉縞記録領域はDより小さく縮小し、
要素ホログラムの焦点距離は小さくなる。なお、何れの
場合も、要素ホログラム自体の寸法(隣接する要素ホロ
グラム相互の中心間の距離:ピッチ)には変化がない。
By the way, in the arrangement shown in FIGS. 1 and 2, the photosensitive layer 1 of the hologram photosensitive material 8 is moved from the diffractive surface of the original plate 7 or H1.
When the distance to 3 is larger than 2f, the hologram interference fringe recording area expands larger than D and the focal length of the element hologram increases, and when the distance is smaller than 2f, the hologram interference fringe recording area shrinks smaller than D. ,
The focal length of the element hologram becomes smaller. In any case, the dimension of the element hologram itself (distance between centers of adjacent element holograms: pitch) does not change.

【0025】したがって、本発明の複製方法は、原版か
ら感光層までの距離が、ホログラムアレーを形成する要
素ホログラムの焦点距離の略2倍の場合は、原版と同じ
ホログラムを複製して回折しない領域Nの発生を防止す
るのに、要素ホログラムの焦点距離の略2倍より大きい
場合は、原版のホログラム干渉縞記録領域を拡大するの
に(例えば、要素ホログラム全領域でなくそれより小さ
な領域に描画して、複製により要素ホログラムの全領域
にホログラム干渉縞を記録する場合)、要素ホログラム
の焦点距離の略2倍より小さい場合は、干渉縞間隔を実
際より広く描画し、複製によってそれを縮小するのに利
用できる。特に、図3で説明したようなホログラムカラ
ーフィルターの製造の際に、入射光を回折して波長分散
できない領域N(図4)の発生を防ぐのに、本発明の略
2倍の複製方法が適している。また、本発明の複製方法
は、焦点距離を大きくしたり小さくするのにも利用でき
る。
Therefore, in the duplication method of the present invention, when the distance from the original plate to the photosensitive layer is approximately twice the focal length of the element hologram forming the hologram array, the same hologram as the original plate is duplicated and is not diffracted. In order to prevent the generation of N, if the focal length of the element hologram is approximately twice the focal length, it is necessary to enlarge the hologram interference fringe recording area of the original plate (for example, not to draw the entire area of the element hologram but to draw an area smaller than that area). Then, when hologram interference fringes are recorded in the entire area of the element hologram by duplication), if the focal length of the element hologram is less than approximately twice, the interference fringe spacing is drawn wider than it actually is, and it is reduced by duplication. Available for In particular, in the production of the hologram color filter as described in FIG. 3, in order to prevent the generation of the region N (FIG. 4) in which the incident light is diffracted and the wavelength cannot be dispersed, the duplication method approximately twice as large as the present invention is used. Is suitable. The duplication method of the present invention can also be used to increase or decrease the focal length.

【0026】ところで、複製の際の原版とホログラム感
材の間の距離の制御には、ホログラム原版7、H1とホ
ログラム感材8間のギャップをそれらの間に入れるスペ
ーサーの厚みを調整することにより制御することができ
る。また、それらの間のギャップをレーザフォーカス変
位計(ギャップ測定機)、接触式変位センサー、非接触
式変位センサー、エアーセンサー等のセンサーで測定し
ながら複製を行ってもよい。
By the way, in controlling the distance between the original plate and the hologram photosensitive material at the time of duplication, the thickness of the spacer for inserting the gap between the hologram original plates 7 and H1 and the hologram photosensitive material 8 between them is adjusted. Can be controlled. In addition, duplication may be performed while measuring the gap between them with a sensor such as a laser focus displacement meter (gap measuring machine), a contact displacement sensor, a non-contact displacement sensor, or an air sensor.

【0027】また、それらの間のギャップは、ホログラ
ム原版7、H1又はホログラム感材8に位置合わせマー
クを予め付けておき、顕微鏡、CCDカメラ等の焦点距
離測定装置を用いて制御しながら複製することもでき
る。さらに、ホログラム原版7、H1又はホログラム感
材8に任意の距離で焦点を結ぶホログラムを記録してお
き、そのホログラム自身の生成像を利用してそれらの間
のギャップを制御しながら複製することもできる。
Further, the gap between them is reproduced by controlling the position by using a focal length measuring device such as a microscope or a CCD camera in which the hologram original plate 7, H1 or the hologram sensitive material 8 is provided with an alignment mark in advance. You can also Further, it is also possible to record a hologram having a focal point at an arbitrary distance on the hologram original plate 7, H1 or the hologram sensitive material 8 and use the generated image of the hologram itself to copy while controlling the gap between them. it can.

【0028】また、複製するホログラム原版7として
は、CGH5″を多面付けしたものとしたが、これに限
定されるものではなく、光学的に記録したホログラムア
レーであってもよい。また、複製するホログラムアレー
としては、ホログラムカラーフィルターを前提にしてい
たが、これに限らず、他の用途のホログラムアレー、ホ
ログラムレンズアレー等の複製にも、本発明の複製方法
を適用できることは言うまでもない。
Further, the hologram master plate 7 to be duplicated has CGH 5 ″ attached on multiple sides, but the hologram original plate 7 is not limited to this and may be an optically recorded hologram array. Although the hologram color filter is assumed as the hologram array, it is needless to say that the duplication method of the present invention can be applied to duplication of hologram arrays, hologram lens arrays, and the like for other purposes.

【0029】以上、本発明のホログラムアレーの複製方
法を実施例に基づいて説明してきが、本発明はこれら実
施例に限定されず種々の変形が可能である。
Although the hologram array duplication method of the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments and various modifications can be made.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のホログラムアレーの複製方法によると、各要素ホログ
ラムからの回折光が収束光から発散光に変換する領域内
にホログラムアレー原版と平行にホログラム感材を配置
し、ホログラムアレー原版側からその再生照明光を照射
して、各要素ホログラムからの回折光と直進透過光とを
ホログラム感材中で干渉させることによりホログラムア
レー原版の複製ホログラムアレーを得るので、ホログラ
ムアレー原版とホログラム感材の感光層との間の距離の
関係で、原版と同じホログラムを複製して、ホログラム
干渉縞の記録がなく回折しない領域の発生を防止した
り、原版のホログラム干渉縞記録領域を拡大縮小したり
することができる。さらに、ホログラムアレー原版とホ
ログラム感材を離間したまま複製できるので、ホログラ
ムアレー原版に傷等が付き難く耐擦性が向上する。な
お、本発明のホログラムアレーの複製方法は、特に、ホ
ログラムカラーフィルターの製造の際に、入射光を回折
して波長分散できない領域の発生を防ぐのに適してい
る。
As is apparent from the above description, according to the hologram array duplication method of the present invention, the hologram array master plate is arranged parallel to the hologram array master plate in the region where the diffracted light from each element hologram is converted from the convergent light to the divergent light. A hologram sensitive material is arranged, and the reproduction illumination light is irradiated from the hologram array original side, and the diffracted light from each element hologram and the linearly transmitted light interfere with each other in the hologram sensitive material to duplicate the hologram array original hologram array. Therefore, due to the distance between the hologram array original plate and the photosensitive layer of the hologram photosensitive material, the same hologram as the original plate is duplicated to prevent the occurrence of a region where there is no recording of hologram interference fringes and no diffraction occurs. The hologram interference fringe recording area can be enlarged or reduced. Further, since the hologram array original plate and the hologram photosensitive material can be duplicated while being separated from each other, scratches and the like are less likely to be caused on the hologram array original plate, and abrasion resistance is improved. The hologram array duplication method of the present invention is particularly suitable for preventing the generation of a region in which wavelengths cannot be dispersed by diffracting incident light when manufacturing a hologram color filter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のホログラムアレーの複製方法の原理を
説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of a hologram array duplication method of the present invention.

【図2】図1の配置で得られた複製ホログラムアレーを
原版として再度複製を行うための配置を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement for performing duplication again using the duplicate hologram array obtained in the arrangement of FIG. 1 as an original plate.

【図3】ホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示
装置の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device using a hologram color filter.

【図4】従来の複製方法を説明するための断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a conventional duplication method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5″…CGH 7…CGHアレー原版 8…ホログラム感材 9…レーザ光 9′…レーザ光 10…収束回折光 10′…発散回折光 11…直進透過光 13…感光層 H1…中間ホログラムアレー 5 "... CGH 7 ... CGH array original plate 8 ... Holographic material 9 ... Laser light 9 '... Laser light 10 ... Converging diffracted light 10' ... Divergence diffracted light 11 ... Straight transmitted light 13 ... Photosensitive layer H1 ... Intermediate hologram array

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 要素ホログラムが収束性であるホログラ
ムアレー原版から光学的な複製によりホログラムアレー
を複製する方法において、各要素ホログラムからの回折
光が収束光から発散光に変換する領域内にホログラムア
レー原版と平行にホログラム感材を配置し、ホログラム
アレー原版側からその再生照明光を照射して、各要素ホ
ログラムからの回折光と直進透過光とをホログラム感材
中で干渉させることにより前記ホログラムアレー原版の
複製ホログラムアレーを得ることを特徴とするホログラ
ムアレーの複製方法。
1. A method of duplicating a hologram array by optical duplication from a hologram array original plate in which element holograms are converging, the hologram array being within a region where the diffracted light from each element hologram is converted from convergent light to divergent light. The hologram photosensitive material is arranged in parallel with the original plate, and the reproduction illumination light is irradiated from the hologram array original plate side, and the diffracted light from each element hologram and the linearly transmitted light are caused to interfere with each other in the hologram photosensitive material. A method for duplicating a hologram array, characterized by obtaining a duplicate hologram array of an original plate.
【請求項2】 前記ホログラムアレー原版とホログラム
感材の感光層との間の距離を前記要素ホログラムの焦点
距離の略2倍に設定したことを特徴とする請求項1記載
のホログラムアレーの複製方法。
2. The method of replicating a hologram array according to claim 1, wherein the distance between the hologram array original plate and the photosensitive layer of the hologram photosensitive material is set to be approximately twice the focal length of the element hologram. .
【請求項3】 ホログラムアレー原版が計算機ホログラ
ムアレーからなることを特徴とする請求項1又は2記載
のホログラムアレーの複製方法。
3. The hologram array replicating method according to claim 1, wherein the hologram array original plate is a computer generated hologram array.
【請求項4】 得られた複製ホログラムアレーを再度ホ
ログラムアレー原版として、同様の配置で再度複製する
ことを特徴とする請求項1から3の何れか1項記載のホ
ログラムアレーの複製方法。
4. The hologram array duplicating method according to claim 1, wherein the duplicate hologram array thus obtained is again used as a hologram array original plate and duplicated in the same arrangement.
【請求項5】 前記複製ホログラムアレーは、その各要
素ホログラムが記録面の法線に対して角度をなして入射
する白色光を記録面に沿う方向に波長分散させて分光す
る機能を有するホログラムカラーフィルターであること
を特徴とする請求項1から4の何れか1項記載のホログ
ラムアレーの複製方法。
5. The hologram color having a function of wavelength-dispersing white light incident on each element hologram at an angle with respect to a normal line of a recording surface in a direction along the recording surface to disperse the duplicate hologram array. The hologram array duplication method according to claim 1, wherein the hologram array duplication method is a filter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001100624A (en) * 1999-07-26 2001-04-13 Dainippon Printing Co Ltd Multi-faced master for hologram duplication and method for producing the same
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