【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，映像投影装置より入射した映像光を散乱・拡散して出射光となすことにより映像を再生するホログラムスクリーン及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】ホログラムスクリーンについて，簡単に説明する。 後述する図１に示すごとく，ホログラムスクリーン１を観察する観察者８に対して，ホログラムスクリーン１の背後の上方側に映像投影装置１２を設置する。
この映像投影装置１２からホログラムスクリーン１に対して映像光１２０を照射する。 これにより，映像光はホログラムスクリーン１によって観察者８側に散乱・拡散されて，出射光１２１となる。 この出射光１２１により映像が再生される。

【０００３】また，ホログラムスクリーン１は透明に構成することが可能である。 このため，観察者８はホログラムスクリーン１で再生される映像と共に，ホログラムスクリーン１の背後にある物体１９を観察することができる。 このようにホログラムスクリーン１はこれまでにない視覚効果を持った表示装置として利用することができる。

【０００４】上記ホログラムスクリーン１は，後述する図１０に示すごとき露光光学系２を用いて製造することができる。 レーザ発振器２１０より発振されたレーザビームより得られた一方の分離光２１２をすりガラス等の光拡散体２１６に対し透過させる。 これにより得られた拡散光を物体光２１７として用いる。 また，他方の分離光２１３を対物レンズ２２１により参照光２１８とする。

【０００５】このような物体光２１７と参照光２１８とを感光材料２２０に照射することで，両者により形成された干渉縞が感光材料２２０に記録される。 その結果，
光拡散体２１６が感光材料２２０に記録され，映像光１
２０を照射することで，上記光拡散体２１６が再生され，該光拡散体２１６から拡散光が出射しているのと同等にホログラムスクリーン１が映像光１２０を回折・散乱することができる。 これによりホログラムスクリーン１において映像を再生できるのである。

【０００６】なお，図１０における露光光学系２での上記参照光２１８の感光材料２２０の中心位置２２９への参照光入射角θ ₀ ，参照光入射距離Ｒ ₀は，図１における映像光１２０のホログラムスクリーン１の中心位置１０
９への映像光入射角ｆ _０ ，映像光入射距離Ｆ _０とほぼ等しい。

【０００７】

【解決しようとする課題】しかしながら，従来方法で作製されたホログラムスクリーンで再生された映像には，
例えば，ホログラムスクリーンの中心部では，映像光とほぼ同等の色調であってもホログラムスクリーン上部で映像光よりも青っぽく，下部で黄色っぽくなるという現象が発生することがあった（実施形態例３の比較試料Ｃ
１参照）。 つまり，ホログラムスクリーンの全面で映像光の色を正しく再現することができず，観察者に大きな違和感を与えるような不自然な映像が再生されるという問題が生じていた。

【０００８】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，再生される映像に色ムラが殆ど生じないホログラムスクリーン及びその製造方法を提供するものである。

【０００９】

【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，映像投影装置より入射した映像光を散乱・拡散して出射光となすことにより映像を再生するホログラムスクリーンにおいて，白色光を映像光として投影した際に，上記ホログラムスクリーンの表面にある任意の２点であって，該２点間の距離が２０ｃｍ以下であるＡ点及びＢ点におけるＣ
ＩＥ １９７６ 色度座標（u'，v'）の値がそれぞれ（u' _A ，v' _A ）及び（u' _B ，v' _B ）である場合，下記の（１）式より導出されるＡ点とＢ点との間の色差Δu'v'
が０．０６以下となるような色目分布を上記ホログラムスクリーンの表面から垂直に出射した出射光が有することを特徴とするホログラムスクリーンにある。 ここに（１）式とは，Δu'v'＝｛（u' _A −u' _B ） ² ＋（v' _A −
v' _B ） ² ｝ ^1/2である。

【００１０】上記Ａ点及びＢ点はホログラムスクリーンの表面（出射光が出射する側の面）での任意の２点で，
該２点間の距離は２０ｃｍ以下である（後述する図２参照）。 両点の色度座標から両点の色差は上述の（１）式で得ることができる。 色差が０．０６より大である場合には，再生された映像に色ムラが発生するおそれがある。 また，色差は０に近いことが好ましい。 色差を０に近づけることで映像に色ムラを殆ど生じなくすることができる。 なお，ＣＩＥ １９７６ 色度座標（u'，v'）
とは，ＣＩＥ（国際照明委員会）で定められるＵＣＳ色度座標から得られるu'，v'の直交座標を示す値である（ＪＩＳ規格Ｚ８７２９）。

【００１１】次に，本発明の作用につき説明する。 本発明で注目すべき点は，上記ホログラムスクリーンの表面の，距離が２０ｃｍ以下である任意のＡ点及びＢ点との間の色差Δu'v'が０．０６以下となるような色目分布を出射光が有することである。

【００１２】本発明のホログラムスクリーンの出射光における色差は最大でも０．０６であり，各部から発せられる出射光間での色目は差が小さい。 よって，ホログラムスクリーンのいずれの場所からの出射光であっても，
出射光はほぼ同一の色調を有することとなる。 つまり，
映像光の色目を反映した出射光を得ることができる。 このため，再生された映像の上部が青っぽく，下部が緑っぽい等という，１枚のホログラムスクリーン内での色ムラを防止することができる。

【００１３】以上，本発明によれば，再生される映像に色ムラが殆ど生じないホログラムスクリーンを提供することができる。

【００１４】そして，このようなホログラムスクリーンは照射される映像光の色目を正しく再現することができるため，自然で観察者にとって違和感のない映像を再生することができる。 よって，本発明のホログラムスクリーンは各種の映像表示装置におけるスクリーンとして広く使用することができる。

【００１５】また，ホログラムスクリーンは透明に構成することが容易であるため，例えば，背景を透過させつつ映像を表示するという用途に使用することもできるし，また，映像を表示しない状態では透明となって，視界等を遮らないスクリーンとして使用することができる。 なお，本発明にかかるホログラムスクリーンは各種ショーウィンドーに設置する広告映像用のスクリーンや移動体等に設置するナビゲーション情報表示用のスクリーンとして使用することができる。

【００１６】また，上記映像投射装置としては，各種の投影器や液晶プロジェクタを使用することができる。 また，映像光としては，各種宣伝，広告，環境映像等，映像の種類を問わず使用することができる。

【００１７】なお，本発明にかかる色差であるが，後述する図３に示すごとく，ホログラムスクリーンの正面から見た場合に限定されるものでなく，例えば後述する図７に示すごとくホログラムスクリーンの斜下方や，斜上方，斜左方，斜右方から見た場合でも満足されることが好ましい。

【００１８】次に，請求項２に記載の発明は，映像投影装置より入射した映像光を散乱・拡散して出射光となすことにより映像を再生するホログラムスクリーンにおいて，白色光を映像光として投影した際に，上記ホログラムスクリーンの表面にある任意の２点であって，該２点間の距離が２０ｃｍ以下であるＡ点及びＢ点におけるＣ
ＩＥ １９７６ 色度座標（u'，v'）の値がそれぞれ（u' _A ，v' _A ）及び（u' _B ，v' _B ）である場合，下記の（１）式より導出されるＡ点とＢ点との間の色差Δu'v'
が０．１以下となるような色目分布を上記ホログラムスクリーンの表面から下記の（２）式に基づいて設定された視点に向かって出射した出射光が有することを特徴とするホログラムスクリーンにある。 ここに（１）式とは，Δu'v'＝｛（u' _A −u' _B ） ² ＋（v' _A −v' _B ） ² ｝ ^1/2である。 また，（２）式とは，Ｈ／２Ｌ＝０．１であり，
同式において，Ｌは視点と上記ホログラムスクリーンの中心位置との距離，Ｈは上記ホログラムスクリーンの高さ方向の長さである。

【００１９】上記Ａ点及びＢ点はホログラムスクリーンの表面（出射光が出射する側の面）での任意の２点で，
該２点間の距離は２０ｃｍ以下である（後述する図２参照）。 両点の色度座標から両点の色差は上述の（１）式で得ることができる。 色差が０．１より大である場合には，再生された映像に色ムラが発生するおそれがある。
また，色差は０に近いことが好ましい。 色差を０に近づけることで映像に色ムラを殆ど生じなくすることができる。

【００２０】本発明のホログラムスクリーンの（２）式において定まる視点に向かう出射光における色差は最大でも０．１であり，各部から発せられる出射光間での色目は差が小さい。 よって，ホログラムスクリーンのいずれの場所からの出射光であっても，映像光が単色であれば，出射光はほぼ同一の色調を有することとなる。 つまり，映像光の色目を反映した出射光を得ることができる。 このため，再生された映像の上部が青っぽく，下部が緑っぽい等という，１枚のホログラムスクリーン内での色ムラを防止することができる。

【００２１】以上，本発明によれば，再生される映像に色ムラが殆ど生じないホログラムスクリーンを提供することができる。

【００２２】なお，このようなホログラムスクリーンは視点から観察した場合に照射される映像光の色目を正しく再現した映像を観察することができるため，本発明のホログラムスクリーンは観察者の位置がほぼ固定されている場合の各種の映像表示装置におけるスクリーンとして広く使用することができる。 本発明では視点を１点に設定しているが，この場合には観察者が見ている映像の色むらを測定しているのと同一になるため，観察者の許容できる色差の実際の値を求めることができる。

【００２３】なお，本発明にかかる色差であるが，後述する図８に示すごとく，ホログラムスクリーンの正面に存在する視点から見た場合に限定されるものでなく，例えば後述する図９に示すごとくホログラムスクリーンの斜下方や，斜上方，斜左方，斜右方に存在する視点から見た場合でも満足されることが好ましい。

【００２４】次に，請求項３に記載の発明のように，上記ホログラムスクリーンの表面から垂直に出射した出射光の分光特性は，上記ホログラムスクリーンの全表面におけるピーク波長の差が１２０ｎｍ以下である，または半値幅の差が１００ｎｍ以下であることが好ましい。 これにより，本発明の効果を確実に得ることができる。

【００２５】ピーク波長の差が１２０ｎｍより大である場合には，ホログラムスクリーンからの出射光がより広い範囲の波長を持った光より構成されることとなり，ホログラムスクリーンの色目の差が大きくなるため，再生される映像の色ムラがより生じ易くなるおそれがある。
また，上記ピーク波長の差は０に近い場合が好ましい。

【００２６】また，上記半値幅の差が１００ｎｍより大である場合，ホログラムスクリーンのある部分からの出射光の波長分布はより狭く，また別の部分からの出射光の波長分布はより広くなる。 つまり，ホログラムスクリーンからの出射光がより広い範囲の波長を持った光より構成されることとなり，ホログラムスクリーンの色目の差が大きくなるため，再生される映像に色ムラが生じ易くなるおそれがある。 また，上記半値幅の差は０に近い場合が好ましい。

【００２７】なお，『ホログラムスクリーンの全表面におけるピーク波長の差が１２０ｎｍ以下』とは，ホログラムスクリーンの全表面から出射する出射光の分光特性をまとめた場合，もっとも長いピーク波長を持つ分光特性ともっとも短いピーク波長を持つ分光特性があるが，
この両分光特性におけるピーク波長の差が１２０ｎｍ以下である，という条件を意味している。 半値幅については，最も半値幅の広い分光特性と最も狭い分光特性の半値幅の差が１００ｎｍより大ということである。

【００２８】次に，請求項４に記載の発明は，光拡散体を用いて得られた拡散光を物体光，非拡散光を参照光とする露光光学系を用いて，上記物体光と上記参照光とを感光材料に入射させて，該感光材料を露光することで，
請求項１または請求項２にかかるホログラムスクリーンを製造するに当たり，上記感光材料として，上記参照光の入射方向に対して厚み分布が傾斜したものを用いることを特徴とするホログラムスクリーンの製造方法にある。 なお，ここにおける参照光の入射方向とは，参照光の発散点に近い側から遠い側へと向かう方向であり，図１１でいえば，からへと向かう方向である。

【００２９】より厚みの薄い感光材料から作られたホログラムスクリーンの分光特性ほど半値幅が広くなり，分光特性がよりブロードとなることが知られている。 これは半値幅の定まる下記の理論式より明らかである。 Δλ＝λ ₀ ² ／〔Ｔ｛ｎ−（ｎ ² −ｓｉｎ ² θ _r ） ^1/2 ｝〕 ここで，Δλ：半値幅，λ ₀ ：記録波長，Ｔ：感光材料の厚み，ｎ：感光材料の屈折率，θ _r ：参照光入射角である。

【００３０】従来技術にかかる厚みの均一な感光材料より得られたホログラムスクリーンの分光特性は後述する図１４に示されている（実施形態例３参照）。 この分光特性においては→→の順に半値幅が広くなっている。 例えば，の分光特性に全体の分光特性を揃えたければ，半値幅が狭いの厚みを薄く，半値幅の広いの厚みを厚くすればよい。

【００３１】このように，感光材料の厚みに適宜傾斜を持たせることで，全体が一様な分光特性を有するホログラムスクリーンを得ることができる。 このようなホログラムスクリーンの各部からの出射光の色目は差が小さく，殆ど同一の色調を有するような出射光を得ることができる。

【００３２】よって，本請求項によれば，請求項１または請求項２に示すような，出射光の色差が小さく，再生される映像に色ムラが殆ど生じないホログラムスクリーンの製造方法を提供することができる。

【００３３】なお，本発明の効果は，参照光入射方向だけでなく，それに直交する方向，すなわち，再生時での左右方向に対しても同様の効果を持つ。

【００３４】なお，上記感光材料としては，各種フォトポリマ，重クロム酸ゼラチン，銀塩等，種類を問わず幅広く使用することができる。 また，上記光拡散体としては，すりガラス，オパールガラス等，種類を問わず幅広く使用することができる。

【００３５】次に，請求項５の発明に記載するごとく，
上記感光材料として，上記参照光の入射角が大きくなるほど厚み分布が厚くなるものを用いることが好ましい。
露光光学系における参照光入射角は，後述する図１１より知れるごとく，参照光の発散点に近い側がより小さく，発散点に遠い側がより大きくなる。 同図よりθ ₁が最も小さく，θ ₃が最も大であることは明らかである。
よって，本請求項にかかる製造方法においては，感光材料として，参照光の発散点に対し，近い側から遠い側へと徐々に厚くなるような厚み分布を持った感光材料を使用するのである。

【００３６】仮にホログラムスクリーンからの出射光の分光特性の半値幅を広くすることで，出射光の波長分布をより広くすることができるため，より映像光の色目の再現性を高めることができる。 そして，分光特性におけるピーク波長の違いより生じる映像光の色の再現性の低下を小さくすることができる。

【００３７】ところで，前述したごとく，感光材料が薄くなれば出射光の分光特性がよりブロードとなる。 つまり，入射光に対する波長選択性が小さくなり，より広範囲の波長を回折することができる（すなわち半値幅が広くなる）ことが分かる。 だが，薄い感光材料は記録できる干渉縞の数が減少するため，効率の低いホログラムスクリーンが得られてしまう。

【００３８】反対に，感光材料が厚くなれば波長選択性が大となる（すなわち半値幅が狭くなる）が，記録される干渉縞の数が増えるために効率の高いホログラムスクリーンが得られてしまう。 以上により，厚み分布に上記のような傾斜を持たせることで，ホログラムスクリーンの全体での分光特性を揃えることができ，またホログラムスクリーンの全体での効率を揃えることができる。 このようなホログラムスクリーンの各部からの出射光の色目は差が小さく，殆ど同一の色調を有するような出射光を得ることができる。

【００３９】よって，本請求項によれば，請求項１または請求項２に示すような，出射光の色差が小さく，再生される映像に色ムラが殆ど生じないホログラムスクリーンの製造方法を提供することができる。

【００４０】なお，本発明の効果は，参照光入射方向だけでなく，それに直交する方向，すなわち，再生時での左右方向に対しても同様の効果を持つ。

【００４１】次に，請求項６の発明によれば，上記感光材料の厚み分布は，該感光材料の中心位置での厚みをＴ
₀ ，感光材料の両端部の厚みとの差をΔＴとした場合，
ΔＴ≦０．５Ｔ ₀であることが好ましい。 これにより，
本発明の効果を確実に得ることができる。 仮に，ΔＴが０．５Ｔ ₀より大となった場合には，ホログラムスクリーンの厚み分布の幅が広くなりすぎるため，色ムラの低減効果が得られなくなるおそれがある。

【００４２】また，上記感光材料の厚み傾斜度ｋは，０
＜ｋ≦２×１０ ^-5の範囲にあることが望ましい。 なお，
上記厚み傾斜度ｋとは感光材料の厚み分布を１次近似したときの傾きの値である。 厚み傾斜度ｋが１０ ^-5より大となった場合，出射光の分光特性におけるピーク波長のシフトが大きくなりすぎるため，かえって出射光の色目に差が生じ，色ムラの改善効果が低下するおそれがある。

【００４３】なお，本発明の効果は，参照光入射方向だけでなく，それに直交する方向，すなわち，再生時での左右方向に対しても同様の効果を持つ。

【００４４】次に，請求項７記載の発明のように，上記感光材料の厚み分布には，下記の（３）式の関係が成立することが好ましい。 ここに（３）式はＴ＝ａ（Ｒ ₀ −
Ｒ）＋Ｔ ₀及びａ＝ｂ・θ ₀ ^-0.9で，Ｔ：上記感光材料の任意の位置における厚み，Ｔ ₀ ：上記感光材料の中心位置における厚み，Ｒ：上記感光材料の任意の位置における参照光入射距離，Ｒ ₀ ：上記感光材料の中心位置における参照光入射距離，θ ₀ ：上記感光材料の中心位置における参照光入射角度，ｂ：上記感光材料の厚み分布により定まる係数で０＜ｂ＜１という値である。

【００４５】このような条件を満たす厚み分布を持つ感光材料は，厚い部分から薄い部分までの厚みが単調に薄くなる。 このような感光材料を使用することで，映る映像の輝度や色目が部分的に異なることがなく，例えばスジ状の色ムラ等も生じ難いホログラムスクリーンを得ることができる。 なお，厚み分布において，感光材料の中心位置における厚みＴ ₀の１５％以内の増減（凹凸）があっても上記問題は発生し難い。

【００４６】なお，本発明の効果は，参照光入射方向だけでなく，それに直交する方向，すなわち，再生時での左右方向に対しても同様の効果を持つ。

【００４７】次に，請求項８に記載のように，光拡散体を用いて得られた拡散光を物体光，非拡散光を参照光とする露光光学系を用いて，上記物体光と上記参照光とを感光材料に入射させて，該感光材料を露光することで，
請求項１または請求項２にかかるホログラムスクリーンを製造するに当たり，上記感光材料として，参照光の入射方向に傾斜するようなエネルギー分布で予め紫外線を照射したものを使用することを特徴とするホログラムスクリーンの製造方法にある。

【００４８】感光材料の中には紫外線を照射することでモノマーの重合反応を停止させることができる材料がある。 このものに，予めモノマーの重合反応が完全に停止しない程度の強度の紫外線を照射することで，感度を低下させることができる。

【００４９】従って，感光材料に対し参照光の入射方向に傾斜するようなエネルギー分布で予め紫外線を照射することで，参照光の入射方向に傾斜する感度を持った感光材料を得ることができる。 これにより，分光特性の効率とピーク波長の制御が可能となり（実施形態例３参照），出射光の分光特性の揃ったホログラムスクリーンを得ることができる。 このようなホログラムスクリーンの各部からの出射光の色目は差が小さく，殆ど同一の色調を有するような出射光を得ることができる。

【００５０】よって，本請求項によれば，請求項１または請求項２に示すような，出射光の色差が小さく，再生される映像に色ムラが殆ど生じないホログラムスクリーンの製造方法を提供することができる。

【００５１】なお，本発明の効果は，参照光入射方向だけでなく，それに直交する方向，すなわち，再生時での左右方向に対しても同様の効果を持つ。

【００５２】なお，紫外線の照射については，参照光入射側を弱く，その反対側を強くなるように強度に傾斜を持たせて照射することが好ましい。 これにより，従来の技術のような分光特性の違い（例えば図１４等）をより効果的に直すことができる。

【００５３】また，請求項９記載の発明のように，上記紫外線のエネルギー分布は，上記感光材料の任意の位置における参照光入射距離であるＲに対して，下記の（４）式の関係が成立することが好ましい。 ここに（４）式は，０．８Ｅ≦Ｅｕｖ≦１．２Ｅ，Ｅ＝０．０
１・（Ｒ−Ｒ ₀ ）＋Ｅ ₀で，Ｅｕｖ:上記感光材料の任意の位置に照射される紫外線のエネルギー量，Ｒ ₀ ：上記感光材料の中心位置における参照光入射距離，Ｅ ₀ ：上記感光材料の中心位置に照射される紫外線のエネルギー量である。 これにより，より最適な感度を持つ感光材料とすることができる。

【００５４】なお，本発明の効果は，参照光入射方向だけでなく，それに直交する方向，すなわち，再生時での左右方向に対しても同様の効果を持つ。

【００５５】また，請求項１０に記載した発明によれば，光拡散体を用いて得られた拡散光を物体光，非拡散光を参照光とする露光光学系を用いて，上記物体光と上記参照光とを感光材料に入射させて，該感光材料を露光することで，請求項１または請求項２にかかるホログラムスクリーンを製造するに当たり，上記感光材料の任意の位置における参照光入射距離を，上記ホログラムスクリーンにおいて映像を再生する際に映像投影装置より入射させる映像光の映像光入射距離よりも短くすることを特徴とするホログラムスクリーンの製造方法にある。

【００５６】ホログラムスクリーンを製造する際の感光材料の中心位置における参照光入射角度θ ₀及び参照光入射距離Ｒ ₀は，ホログラムスクリーンに映像光を照射して映像を再生する場合のホログラムスクリーンの中心位置における映像光入射角度ｆ ₀と映像光入射距離Ｆ ₀と同じ値とすることが一般的である（図１及び図１０参照）。

【００５７】本請求項にかかる製造方法においては，参照光入射距離Ｒ ₀を映像光入射距離Ｆ ₀よりも短くすることにより，感光材料の中心位置以外での参照光入射角度を映像光入射角度と違う値とすることができる。 すなわち，感光材料の中心位置においては，映像光入射角度と参照光入射角度とが一致するが，それ以外の位置においては両者の値は異なる。 この時，映像光入射角度と参照光入射角度との違いは，感光材料の中心位置からの距離に応じて変化する。

【００５８】図２０に示すごとく，感光材料２２０の中心２２９への参照光入射角度を同一としたまま，参照光入射距離をＲ ₀からＲ ₀ 'へと短くする。 これにより，感光材料２２０の参照光１１８の入射側の端部では，参照光の入射角度θ _R1が小さくなる。 反対側の端部では参照光の入射角度θ _R3が大きくなる。 すなわち，端部での参照光入射角度は映像光入射角度より小さくなり，
端部での参照光入射角度は映像光入射角度より大きくなる。

【００５９】参照光入射角度と映像光入射角度とが異なる場合，ホログラムスクリーンの分光特性に次の理論式で表現される波長シフトが生じることが知られている。 ｓｉｎθ _z ＝ｓｉｎθ _y ＋μ（ｓｉｎθ _x −ｓｉｎθ ₀ ） μ _z ＝λ／λ ₀ 図２０，図２１に示すごとく，θ _R1 ：端部での参照光入射角，θ _x ：光拡散体の点Ｘ１から感光材料の点Ｘ２
に入射する物体光入射角，λ ₀ ：露光に使用したレーザ光の波長である。 また，図２２に示すごとく，θ _y ：得られたホログラムスクリーン１の点Ｘ２に入射する映像光入射角，θ _z ：ホログラムスクリーンにより回折されて矢印の方向へ出射する出射光１２１の出射角，λ _z ：
出射光１２１の波長である。

【００６０】上記理論式より，λ _z ＝λ ₀・｛（ｓｉｎθ
_z −ｓｉｎθ _y ）／（ｓｉｎθ _x −ｓｉｎθ _R1 ）｝となるので，参照光入射角度θ _R1が映像光入射角θ _yより小さくなった場合，出射光は長波長側へシフトし，参照光入射角度が映像光入射角より大きくなった場合，出射光は短波長側にシフトすることがわかる。

【００６１】参照光入射距離と映像光入射角度とが等しいホログラムスクリーンとして，後述する実施形態例３
にかかる比較試料Ｃ１が挙げられる。 このものの分光特性は図１４のような状態である。 このホログラムスクリーンの分光特性を全体としての分光特性に揃える場合には，での分光特性を長波長側にシフトさせ，での分光特性を短波長側にシフトさせればよい。

【００６２】つまり，において参照光入射角度を映像光入射角より小さくすればよいし，において参照光入射角度を映像光入射角より大きくすればよい。 そしてこれは，感光材料の中心位置に対する参照光入射角度と映像光入射角度とを同一の値に維持したまま，参照光入射距離を映像光入射距離よりも短縮することにより可能となる。

【００６３】これにより，ホログラムスクリーンの全体での分光特性を揃えることができるため，このようなホログラムスクリーンの各部からの出射光の色目は差が小さく，殆ど同一の色調を有するような出射光を得ることができる。

【００６４】よって，本請求項によれば，請求項１または請求項２に示すような，出射光の色差が小さく，再生される映像に色ムラが殆ど生じないホログラムスクリーンの製造方法を提供することができる。

【００６５】なお，本発明の効果は，参照光入射方向だけでなく，それに直交する方向，すなわち，再生時での左右方向に対しても同様の効果を持つ。

【００６６】次に，請求項１１記載の発明は，光拡散体を用いて得られた拡散光を物体光，非拡散光を参照光とする露光光学系を用いて，上記物体光と上記参照光とを感光材料に入射させて，該感光材料を露光することで，
請求項１または請求項２にかかるホログラムスクリーンを製造するに当たり，上記感光材料の全表面において，
入射する参照光と物体光との強度比には，Ｉ _R ／Ｉ _O ≦１
０（Ｉ _Rは参照光強度，Ｉ _Oは物体光強度である。）という関係が成立することを特徴とするホログラムスクリーンの製造方法にある。

【００６７】本請求項にかかる製造方法では，感光材料の中心位置に入射する参照光の強度と物体光の強度との比であるＩ _R ／Ｉ _Oを１０以下とする。 これにより，Ｉ _R
／Ｉ _Oがより大きい場合には，物体光強度が弱くなりすぎるため，感光材料上の位置による物体光強度のバラツキによる特性値（分光特性）のバラツキが出易くなる。
すなわち，物体光強度による特性差が大きい。

【００６８】物体光強度がより大きくなれば，分光特性はほぼ一定となるため，Ｉ _R ／Ｉ _Oが小さくなるほど分光特性の差は小さくなることから，ホログラムスクリーンの全体での分光特性を揃えることができる。 このようなホログラムスクリーンの各部からの出射光の色目は差が小さく，殆ど同一の色調を有するような出射光を得ることができる。

【００６９】よって，本請求項によれば，請求項１または請求項２に示すような，出射光の色差が小さく，再生される映像に色ムラが殆ど生じないホログラムスクリーンの製造方法を提供することができる。 なお，上記強度比が４より大である場合には，本発明にかかる効果が得難くなるおそれがある。

【００７０】次に，請求項１２記載の発明は，光拡散体を用いて得られた拡散光を物体光，非拡散光を参照光とする露光光学系を用いて，上記物体光と上記参照光とを感光材料に入射させて，該感光材料を露光することで，
請求項１または請求項２にかかるホログラムスクリーンを製造するに当たり，下記の（Ａ）法〜（Ｄ）法を少なくとも２つ組み合わせることを特徴とするホログラムスクリーンの製造方法にある。 （Ａ）法，上記感光材料として，参照光の入射方向に対して厚み分布が傾斜したものを用いること。 （Ｂ）法，上記感光材料として，参照光の入射方向に傾斜するようなエネルギー分布で予め紫外線を照射したものを使用すること。 （Ｃ）法，上記感光材料の任意の位置における参照光入射距離を，上記ホログラムスクリーンにおいて映像を再生する際に映像投影装置より入射させる映像光の映像光入射距離よりも短くすること。 （Ｄ）法，上記感光材料の全表面において，入射する参照光と物体光との強度比には，Ｉ _R ／Ｉ _O ≦１０（Ｉ _Rは参照光強度，Ｉ _Oは物体光強度である。）という関係が成立すること。

【００７１】本発明にかかる各（Ａ）〜（Ｄ）法によれば，前述したごとく，いずれも分光特性が揃ったホログラムスクリーンを得ることができる。 しかし，要求されるホログラム特性（視野角，再生される映像の輝度等）
によっては，（Ａ）〜（Ｄ）法のひとつでは，色目の差を充分小さくできない場合がある。 これらのうち２つ以上を組み合わせると，より色目の差を小さくすることができ，要求されるホログラム特性を満たすことができる。

【００７２】このようなホログラムスクリーンの各部からの出射光の色目は差が小さく，殆ど同一の色調を有するような出射光を得ることができる。 従って，これらの各方法を組み合わせることで，請求項１や請求項２にかかるような色差等の条件を満たす，再生される映像に色ムラが殆ど生じないホログラムスクリーンを容易に製造することができる。

【００７３】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかるホログラムスクリーンとその性能につき，図１〜図７を用いて説明する。 本例のホログラムスクリーンは，図１に示すごとく，映像投影装置１２より入射した映像光１２０を散乱・拡散して出射光１２１となすことにより映像を再生するホログラムスクリーン１である。

【００７４】このホログラムスクリーン１は，白色光を映像光として投影した際に，図２に示すごとく，上記ホログラムスクリーン１の表面にある任意の２点であって，該２点間の距離が２０ｃｍ以下であるＡ点及びＢ点におけるＣＩＥ １９７６ 色度座標（u'，v'）の値がそれぞれ（u' _A ，v' _A ）及び（u' _B ，v' _B ）である場合，下記の（１）式より導出されるＡ点とＢ点との間の色差Δ
u'v'が０．０６以下となるような色目分布を上記ホログラムスクリーンの表面から垂直に出射した出射光が有する。 ここに（１）式とは，Δu'v'＝｛（u' _A −u' _B ） ² ＋
（v' _A −v' _B ） ² ｝ ^1/2である。

【００７５】次に，本例のホログラムスクリーン１の使用例について説明する。 図１に示すごとく，ホログラムスクリーン１を観察する観察者８に対して，ホログラムスクリーン１の背後の上方側に映像投影装置１２を設置する。 この映像投影装置１２からホログラムスクリーン１に対して映像光１２０を照射する。 これにより，映像光はホログラムスクリーン１によって観察者８側に散乱・拡散されて，出射光１２１となる。 この出射光１２１
により映像が再生される。 また，このホログラムスクリーン１の中心位置１０９における，映像光入射距離はＦ
₀ ，映像光入射角度はｆ ₀である。

【００７６】また，ホログラムスクリーン１は透明に構成することが可能である。 このため，観察者８はホログラムスクリーン１で再生される映像と共に，ホログラムスクリーン１の背後にある物体１９を観察することができる。 なお，図１は透過型ホログラムスクリーンを用いた例であるが，反射型のホログラムスクリーンを使用することもできる。 この場合，映像投影装置１２が観察者８と同じ側に設置されることとなる。

【００７７】次に，ホログラムスクリーン１の性能を以下に示す方法で試験した。 大きさ３００ｍｍ×４００ｍ
ｍのホログラムスクリーン１を準備した。 図２に示すごとく，このホログラムスクリーン１における任意の２つの正方形の領域（いずれもその大きさは３０ｍｍ×３０
ｍｍである）の中心であるＡ点及びＢ点間の色差Δu'v'
の最大値がそれぞれ０．０１〜０．０８であるものを準備した。 ここにＤ _ABはＡ点及びＢ点の距離で２０ｃｍである。

【００７８】次に，色差Δu'v'の測定方法について説明する。 図３に示すごとく，ホログラムスクリーン１に白色光１３０を照射し，，，等の各点において回折された出射光の中で，特にホログラムスクリーン１の出射光が出射する側の表面に対して垂直となる方向への出射光の分光特性を受光器１７９を用いて測定した。 なお，同図における符号１３９は白色光１３０の投射器の位置である。

【００７９】また，図１に示すごとく，映像光１２０をホログラムスクリーン１に照射して映像を再生するが，
この場合のホログラムスクリーン１への映像光入射角度と上記測定の際の白色光１３０のホログラムスクリーン１への入射角度とは等しくする。

【００８０】次に，得られた分光特性を用いたΔu'v'の求め方を説明する。 この場合，上述したごとくＣＩＥ
１９７６ ＵＣＳ色度座標u'，v'を用いる。 この規格において，例えば色度座標u'は次のように表わされる。 u'＝４Ｘ／（Ｘ＋１５Ｙ＋３Ｚ） この式において，例えばＸは図４に記載した式より求めることができる。 また，Ｙ，Ｚも同様に求めることができる。

【００８１】ただし，Ｓ（λ）としては，本例の測定において使用した液晶プロジェクタの白色画面（白色光）
を表示させる際の液晶透過後の光の分光分布を用いた。
実際に使用する映像投影装置と同様の光源の分光分布をＳ（λ）として用いれば，色ムラの評価と同時に，ホログラムスクリーン上に表示される映像の色目評価も可能となるからである。 また，τ（λ）としては，図３の測定により得られたホログラムスクリーンの分光特性を用いた。

【００８２】以上の測定によって色差の最大値が０．０
１〜０．０８であると判定されたホログラムスクリーンを利用して次の試験を行った。 なお，このようにして，
分光特性から色差を求めることもできるが，色彩計等を使用して，直接色度値を計測し，色差を求めることもできる。

【００８３】このような各ホログラムスクリーン１に対し，図５に示すごとく，映像投影装置１２として液晶プロジェクタを用い，映像光１２０として白色光を投影し，ホログラムスクリーン１の中心位置１０９から２ｍ
離れた位置において２０人の観察者に１０分間映像を観察させた。 この観察結果を２０人の観察者に７段階（図６参照）の主観評価尺度に従って評価させた。

【００８４】なお，１０分間映像を観察させたのは目を慣らすことにより，正しく色ムラの有無を認識できるようにさせるためである。 また，この測定は室内で行い，
照明はなしとした。 また，投影する白色光の明るさは３
００ｃｄ／ｍ ²とした。 また，ホログラムスクリーン１
の背後は黒色つや消しの壁面１９０とした。

【００８５】以上の試験結果について図６に記載した。
同図によれば，色差の最大値が０．０５までのホログラムスクリーンについては，全ての観察者が色ムラの存在を明確には認識していないが（レベル７〜５），０．０
６では色ムラの存在を認識できるが気になるとはいえない（レベル４）と評価する観察者が現れたことが分かった。

【００８６】しかし本試験は，照明なし，背景光が０に近い黒であるため，例えば，室内照度５００ｌｘ（平均的なオフィスの照度）で，かつ背景が白の壁紙等である場合には，本試験におけるレベル４は，レベル５以上の色ムラが気にならないレベルと同等となる。 また，本試験において色ムラが気になる観察者が現れはじめたのは色差が０．０７以上のときであった。 以上より，色差が０．０６以下であれば，観察者がホログラムスクリーンに映された映像の色ムラが気にならないことがわかった。

【００８７】本例の作用効果について説明する。 本例のホログラムスクリーン１は，図２に示すごとく，距離が２０ｃｍ以下である任意のＡ点及びＢ点との間の色差Δ
u'v'が０．０６以下となるような色目分布を出射光が有する。

【００８８】つまり，Ａ点から出射する出射光とＢ点からの出射光との間での色目の違いが少ないため，ホログラムスクリーンのいずれの場所からの出射光であっても（入射光が単色であれば），ほぼ同一の色調を有することとなる。 つまり，ホログラムスクリーンの一部分だけの色目が異なるという現象が生じ難い。 このため，図６
に示すごとく，ホログラムスクリーンに映る映像に色ムラが生じ難い。

【００８９】以上，本例によれば，再生される映像に色ムラが殆ど生じないホログラムスクリーンを提供することができる。

【００９０】なお，本例のホログラムスクリーンにおいて色差０．０６となったものの分光特性を調べたところ，半値幅が同一であればピーク波長差で約１２０ｎ
ｍ，ピーク波長が同一であれば半値幅差で約１００ｎｍ
に相当することが分かった。 これにより，特にホログラムスクリーンの色差を測定しない場合でも，分光特性が上記の差よりも小さいものであれば，上記色差に対する条件を満足できることが分かった。

【００９１】なお，本例の色差Δu'v'の測定方法は，上述したごとく，ホログラムスクリーン１に白色光１３０
を照射し，，，等の各点において回折された出射光の中で，特にホログラムスクリーン１の出射光が出射する側の表面に対して垂直となる方向への出射光の分光特性を受光器１７９を用いて測定した（図３参照）。

【００９２】ところで，図７に示すごとく，受光器１７
９を出射光が出射する側の表面に対して垂直となる方向よりも角度ｇだけ下方に設置することで，ホログラムスクリーン１におけるＧの方向へ出射した出射光の分光特性を測定することができる。 この分光特性から得られた本例にかかる色差Δu'v'が０．０６以下となるような色目分布を有するホログラムスクリーンであっても，再生される映像に色ムラが殆ど生じない。

【００９３】実施形態例２ 本例のホログラムスクリーンは，任意の２点間の色差が０．１以下であるような色目分布を視点に向かって出射した出射光が有している。 このホログラムスクリーンも，実施形態例１の図１と同様に，映像投影装置より入射した映像光が散乱・拡散されて出射光となることで映像が再生されるホログラムスクリーンである。

【００９４】そして，このホログラムスクリーンに白色光を映像光として投影した場合に，前述の図２に示すごとく，任意の２点であって，該２点間の距離が２０ｃｍ
以下であるＡ点及びＢ点との間の色差Δu'v'が０．１以下となるような色目分布を下記の（２）式に基づいて設定された視点に向かって出射した出射光が有する。

【００９５】図８に示すごとく，視点８０とホログラムスクリーン１との中心位置１０９との距離をＬ，上記ホログラムスクリーン１の高さ方向の長さをＨとした場合，Ｈ／２Ｌ＝０．１という関係が成立する。 これが（２）式である。

【００９６】このようなホログラムスクリーンにおける色差の測定について説明する。 図８に示すごとく，ホログラムスクリーン１に白色光１３０を入射させる。 白色光１３０がホログラムスクリーン１の中心位置１０９に角度θ _cで入射したときに，ホログラムスクリーン１の中心以外の点１０８には角度θ _c'で入射することとなる。 この白色光１３０がホログラムスクリーン１で回折されて出射光１３１となるが，ホログラムスクリーン１
の中心位置１０９から距離Ｌ離れた視点８０に出射する出射光１３１の分光特性を測定する。

【００９７】この出射光１３１の分光特性を測定するには，まず，受光器１７９を点１０８と視点８０とを結ぶ線上に設置することにより点１０８からの出射光について測定する。 つまり，点１０８から視点位置８０へ向かう角度と同一の角度に受光器を傾けて測定を行う。 このようにして出射光の分光特性を測定し，その後，実施形態例１に示した方法を測定結果に適用することで色差を求めることができる。

【００９８】なお，上記方法においてもホログラムスクリーン１の中心位置１０９からの出射光については，実施形態例１と同様にホログラムスクリーン１の表面と垂直方向の出射光についての測定が行われる。

【００９９】そして，実施形態例１の測定で使用したホログラムスクリーンの中で，色差が０．０６であるものについて，上記測定方法に基づいて色差を測定しなおした。 なお，この時の測定ではＨ＝３００ｍｍ，Ｌ＝２０
００ｍｍであった。 この測定の結果，実施形態例１における測定で色差０．０６であったホログラムスクリーンの色差は０．１であることが分かった。

【０１００】そして，実施形態例１の試験において，実施形態例１の測定方法で色差が０．０６であったホログラムスクリーンの評価はレベル５以上（色ムラが気にならない）であった。 以上により，本例の測定方法で０．
１以上のホログラムスクリーンは，再生される映像に色ムラが殆ど生じないことが分かった。 これらの測定方法は，人間が実際に眼で見てみる色差を測定できるため，
より実用的な評価を行うことができる。

【０１０１】なお，本例ではホログラムスクリーン１の中心位置１０９からの出射光については，実施形態例１
と同様にホログラムスクリーン１の表面と垂直方向の出射光についての測定を行い，この測定から色差を求めたが（図８参照），図９に示すごとく，ホログラムスクリーン１の中心位置１０９で垂直となる方向よりも角度ｇ
だけ下方に設定された視点８０に対するＧの方向へ出射した出射光の分光特性を受光器１７９を用いて測定することから色差を求めることもできる。 そして，この色差が０．１以下となるような色目分布を有するホログラムスクリーンであっても，再生される映像には色ムラがほとんど生じない。

【０１０２】実施形態例３ 本例は，図１０〜図１４に示すごとく，傾斜した厚み分布をもつ感光材料を用いて作製したホログラムスクリーンについて説明する。

【０１０３】まず，本例において使用した露光光学系２
について説明する。 図１０に示すごとく，上記露光光学系２において，レーザ発振器２１０より発振されたレーザビーム（波長５１４．５ｎｍ，Ａｒレーザービーム）
をビームスプリッタ２１１により２本に分離させ，分離光２１２，２１３を得た。

【０１０４】一方の分離光２１２を対物レンズ２２２により発散光となし，該発散光を軸外し放物面鏡２１４に当てて平行光２１５とした。 この平行光２１５をすりガラス等の光拡散体２１６に対し透過させた。 これにより得られた拡散光を物体光２１７として用いた。 また，他方の分離光２１３を対物レンズ２２１に対し透過させて，参照光２１８とした。

【０１０５】図１０，図１１に示すごとく，このような物体光２１７と参照光２１８とを感光材料２２０に照射することで，両者により形成された干渉縞が感光材料２
２０に記録される。 その結果，光拡散体２１６が感光材料２２０に記録され，映像光１２０を照射することで，
上記光拡散体２１６が再生され，該光拡散体２１６から拡散光が出射しているのと同等にホログラムスクリーン１が映像光１２０を回折・散乱することができる。

【０１０６】なお，図１０，図１１における露光光学系２での上記参照光２１８の感光材料２２０の中心位置２
２９への参照光入射角θ ₀ ，参照光入射距離Ｒ ₀は，実施形態例１の図１における映像光１２０のホログラムスクリーン１の中心位置１０９への映像光入射距離Ｆ ₀ ，映像光入射角ｆ ₀と同一である。

【０１０７】このような露光光学系２を用いて次のような２種類の感光材料を露光して，ホログラムスクリーンを作製した。 試料１の感光材料は，図１２に示すごとき厚み分布をもったもので，同図より知れるごとく，傾斜した厚み分布を持っている。 なお，図１２における横軸は感光材料の中心位置からの距離であるが，−側は参照光の照射側，＋側は照射側とは反対側である。 図１０，
図１１で参照光入射角の大きい側，＋側は入射角の小さい側である。 また，他方の比較試料Ｃ１の感光材料は，
図１２に示すごとく均一な厚みを持っている。 このような試料１，比較試料Ｃ１を，図１０，図１１にかかる露光光学系２に設置して，参照光２１８と物体光２１７とを照射してホログラムスクリーンとした。

【０１０８】なお，上記試料１及び比較試料Ｃ１は，共に大きさ３００ｍｍ×４００ｍｍのデュポン社製フォトポリマよりなる。 また，光拡散体２１６は散乱角度３６
°のすりガラス，感光材料２２０の中心位置における参照光１１８と物体光１１７との強度比は４（＝Ｉ _R ／
Ｉ _O ）である。 また，感光材料２２０の中心位置２２９
における参照光入射角度θ ₀はホログラムスクリーンにおいて映像を再生する際の映像光入射角ｆ ₀と同じ３０
°とした（実施形態例１の図１参照）。

【０１０９】このようにして得られた試料１，比較試料Ｃ１にかかるホログラムスクリーンの分光特性の測定を，前述する図３を用いて説明する。 図３に示すごとく，ホログラムスクリーン１に白色光１３０を照射し，
，，の各点において回折された出射光の中で，特にホログラムスクリーン１の出射光が出射する側の表面に対して垂直となる方向への出射光の分光特性を受光器１７９を用いて測定した。 また，上記白色光１３０の入射角度は，ホログラムスクリーンにおいて映像を再生する際の映像光入射角と同じとした。 また，はホログラムスクリーン１の中心位置である。 このようにして得られた分光特性を試料１については図１３に，比較試料Ｃ
１については図１４に記載した。

【０１１０】図１３より知れるごとく，試料１にかかるホログラムスクリーンは，，におけるピーク波長がだいたい揃い，三者の分光特性がより揃った位置にあることが分かった。 そして，上記測定から色度座標u'，
v'を求め，色差の最大値を求めたところ，０．０１５であることが分かった。 そして，実施形態例１と同様の条件で観察したところ，色ムラが殆ど認識できないことが分かった。 以上により，傾斜した厚み分布を持つ感光材料を使用することで，再生される映像に色ムラのないホログラムスクリーンが得られることが分かった。

【０１１１】また図１４により知れるごとく，比較試料Ｃ１にかかるホログラムスクリーンは，の分光特性は青領域の波長に効率の高いピークを持ち，の位置の分光特性は緑から黄の領域の波長にピークを持っている。
は，ととの中間付近にピークを持っている。

【０１１２】このものの最大の色差を実施形態例１と同様の方法で測定したところ，０．０７３であった。 また，このホログラムスクリーンの色ムラについて実施形態例１と同様に試験したところ，全ての観察者がレベル３以上（『色ムラがありやや気になる』以上）であると答えた。 以上により，ホログラムスクリーンの各部分での分光特性の違いが，１枚のホログラムスクリーンにおいて再生される映像に色ムラが現れる原因であることが分かった。

【０１１３】実施形態例４ 本例は，図１５〜図１９に示すごとく，露光前に予め紫外線を照射した感光材料を用いて作製したホログラムスクリーンについて説明する。 本例において使用した露光光学系は，実施形態例３の図１０にかかるものと同様のものである。 そして，本例において使用した感光材料は，露光前に予め紫外線を参照光の入射側と反対側に相当する側から照射，すなわち参照光入射側から反対側にかけて徐々に強度が強くなるように照射したものである。

【０１１４】上記紫外線の照射方法を図１５を用いて説明する。 感光材料２２０としては，大きさが３００ｍｍ
×４００ｍｍのデュポン社製フォトポリマを使用した。
図１５に示すごとく，この感光材料２２０を傾斜した台３２の上に置き，紫外線ランプ３０を台３２の端部側の斜め上方に設置した。 そして，紫外線エネルギー量が図１６のような分布となるようにして感光材料２２０に対する紫外線照射を行った。 なお，図１５における距離Ｐ
が図１６における感光部材上距離で，右端が０ｍｍである。

【０１１５】このような紫外線照射を行うことで，感光材料２２０の波長５１４ｎｍの光に対する吸収量は図１
７のように変わった。 図１７中の点線は紫外線照射前の吸収量で，実線が紫外線照射後の吸収量である。 このような紫外線の照射後，実施形態例３と同様の露光光学系を用いてホログラムスクリーンを作製した。

【０１１６】また，この作製の際の諸条件は，光拡散体の散乱角度３６°，感光材料の中心位置における参照光１１８と物体光１１７の強度比は４（＝Ｉ _R ／Ｉ _O ）とし，中心位置における参照光入射角度はホログラムスクリーンにおいて映像を再生する際の映像光入射角（図１
参照）と同じ３０°とした。

【０１１７】このようにして作製したホログラムスクリーンの任意の２点間の色差（実施形態例１参照）を測定したところ，最大で０．０２３であることが分かった。
更に，実施形態例１と同様の条件で観察したところ，色ムラが殆ど認識できないことが分かった。

【０１１８】また，このホログラムスクリーンの分光特性におけるピーク波長を図３に示す，，の位置において測定した。 また，この分光特性を紫外線未照射の感光材料を用いて作製したホログラムスクリーンについても測定し，両者を比較した。 この結果は，が４６０
ｎｍ（紫外線未照射）→４６２ｎｍ（紫外線照射），
が５１０ｎｍ（紫外線未照射）→４８０ｎｍ（紫外線照射），が５１０ｎｍ（紫外線未照射）→４８８ｎｍ
（紫外線照射）であった。

【０１１９】なお，本例にかかる参考例として，デュポン社製のフォトポリマにおける紫外線の照射量と感度の低下とについて説明する。 図１８は波長５１４．５ｎｍ
のレーザー光の吸収量を示しているが，フォトポリマに混合された色素が光を吸収することによりモノマーの重合反応が開始するので，ホログラムスクリーンの作製の際に波長５１４．５ｎｍのレーザ光でフォトポリマを露光する場合は，この波長での吸収量がフォトポリマの感度を表わすことになる。

【０１２０】図１８のように紫外線照射により感度が低下したフォトポリマを露光してホログラムスクリーンを作製した場合，分光特性のピーク波長が図１９に示すごとく，エネルギー量増加に伴い短波長側へシフトすることが分かった。

【０１２１】従って，本例のように予め紫外線を感光材料に照射することにより，図１４のホログラムスクリーンの分光特性で表現すると，参照光入射側から遠い位置（）ほど紫外線エネルギー量が多いため，分光特性をより短波長へシフトさせることができる。 すなわち，
，の分光特性をに近づけることができる。

【０１２２】そのため，照射される紫外線エネルギー量を適宜設定することによりホログラムスクリーンの分光特性を揃えることができ，色ムラを認識できない程度まで低減させることができるのである。 また，分光特性をに近づげたければ，露光時の参照光入射角と再生時の再生光入射角を変え，参照光入射角のほうが小さくなるようにしてやれば全体を長波長側へシフトさせることができる。 この場合の角度差としては１〜２°程度で効果を得ることができる。

【０１２３】実施形態例５ 本例は，図２０〜図２５を用いて，感光材料の任意の位置における参照光入射距離を，上記ホログラムスクリーンにおいて映像を再生する際に映像投影装置より入射させる映像光の映像光入射距離よりも短くして作製したホログラムスクリーンについて説明する。 本例のホログラムスクリーンは，実施形態例３の図１０に示す露光光学系２を用いて感光材料を露光して作製する。 この時，図２０に示すごとく，参照光入射距離Ｒ ₀をＲ ₀ 'まで短縮した。 同図においてＲ ₀は映像を再生する際の映像光距離Ｆ _０と等しい（図１参照）。

【０１２４】このように参照光距離を短縮して作製したホログラムスクリーンの性能について，以下に示すごとく評価した。 前述する図１０にかかる露光光学系２を準備する。 参照光２１８の参照光入射角θ ₀を４０°，参照光入射距離Ｒ ₀を１７００ｍｍとして，感光材料２２
０を露光した。 その後，露光を終えた感光材料２２０を新しいものに交換し，更に参照光入射距離Ｒ ₀を図２０
に示すごとくＲ ₀ 'に短縮して露光を行った。

【０１２５】ここにおいて使用した感光材料２２０は，
前述した実施形態例３の図１２に示す比較試料Ｃ１にかかる均一な厚み分布を持った大きさ３００ｍｍ×４００
ｍｍのデュポン社製フォトポリマであった。 また，光拡散体の散乱角度は３６°，感光材料２２０の中心位置における参照光２１８と物体光２１７の強度比は４とした。 また，ホログラムスクリーン１の映像光入射角度ｆ
_０ （図１参照）は４０°とした。

【０１２６】このようにして，参照光入射距離Ｒ ₀を短縮した各ホログラムスクリーンの分光特性におけるピーク波長を測定し，図２３に記載した。 なお，同図におけるは前述した図３に示す位置における出射光の分光特性を測定したことを表わしている。 同図より知れるごとく，参照光の短縮量が大きくなるにつれて，
での分光特性のピーク波長が近づき，短縮量が−７００
ｍｍに達したところで，のピーク波長がほぼ一致した。 このときのの分光特性を図２４に記載した。

【０１２７】また，ホログラムスクリーンの任意の２点間での色差（詳細は実施形態例１参照）の最大値と短縮量との関係を図２５に記載した。 同図に示すごとく，短縮量が大きくなるにつれて色差が低減し，−５５０ｍｍ
で０．０３以下となり，−７００ｍｍで０．０２１まで低減したことが分かった。 以上より，本例に示すごとく，参照光入射距離を短縮することで，色ムラの生じ難いホログラムスクリーンが得られることが分かった。

【０１２８】実施形態例６ 本例は，前述した図１０の露光光学系において参照光入射距離を映像光照射距離より短くする代わりに（実施形態例５参照），参照光の光路の途中にレンズを挿入することにより，実質的に参照光入射距離を短くするホログラムスクリーンの製造方法である。

【０１２９】図２６に示すごとく，本例も前述する図１
０の露光光学系と同様に，感光材料２２０に対し，参照光２１８と図示を略した物体光とを照射して，感光材料２２０を露光するが，対物レンズ２２１から距離Ｑ＝３
５０ｍｍの位置にｆ値が１７５ｍｍの凸レンズ４１を配置した。 対物レンズ２２１からの発散光は凸レンズ４１
に入射することで収束光となって，光路途中で焦点を結ぶこととなる。 これにより，感光材料２２０や対物レンズ２２１の物理的な位置を変更することなく，実質的な参照光入射距離を−７００ｍｍ短縮した。 その他の条件は，実施形態例５と同様である。

【０１３０】本例にかかる製造方法のように，凸レンズ４１を配置することで，参照光２１８の発散点を感光材料２２０の中心位置２２９から例えば１７００ｍｍ等に限定する必要がなくなり，用いるレンズのｆ値等により，対物レンズ２２１や露光材料２２０の位置を自由に変更することができる。 これにより，露光光学系の設計の自由度を高めることができる。

【０１３１】なお，図２６においては凸レンズ４１を使用したが，場合によっては図２７に示すごとく，凹レンズ４２を配置することで参照光入射距離を短縮することもできる。 また，凸レンズ４１や凹レンズ４２をシリンドリカルレンズとすることもできる。

【０１３２】参照光入射方向に対しては，色差を低減したいが，これに垂直な方向，すなわち図２６の紙面に垂直な方向には色差を低減したくない場合などは，シリンドリカルレンズが有効となる。 色差を低減したくない場合とは，図２６の上下方向（，，）でピーク波長を合わせるための参照光距離短縮により，紙面に垂直方向には，ピーク波長がシフトしすぎて，かえって色差が増す場合である。

【０１３３】実施形態例７ 本例は，図２８，図２９に示すごとく，感光材料の全表面において，入射する参照光と物体光との強度比に，Ｉ
_R ／Ｉ _O ≦１０（Ｉ _Rは参照光強度，Ｉ _Oは物体光強度である。）という関係が成立するようにして，ホログラムスクリーンを作製した。

【０１３４】すなわち，本例のホログラムスクリーンも前述した図１０に示すごとき露光光学系を用いて作製することができるが，図２８に示すごとく，感光材料２２
０に対して照射する参照光２１８及び物体光２１７の強度比を変更して作製した。 また，この強度比の条件が感光材料２２０の全面において成立するようにして作製した。

【０１３５】これ以外の作製条件としては，感光材料２
２０の中心位置２２９に対する参照光入射角を４０°，
参照光入射距離を１３５０ｍｍとした。 また，感光材料２２０として，前述した実施形態例３の図１２に示す比較試料Ｃ１にかかる均一な厚み分布を持った大きさ３０
０ｍｍ×４００ｍｍのデュポン社製フォトポリマを使用した。 更に，光拡散体としては散乱角度を３６°のものを用いた。 また，得られたホログラムスクリーンに映像を再生する際の，中心位置に対する映像光入射角度は４
０°，映像光入射距離は１７００ｍｍとした。

【０１３６】このようにして作製したホログラムスクリーンの任意の２点間での色差（詳細は実施形態例１参照）の最大値とＩ _R ／Ｉ _Oとの関係を図２９に記載した。
図２９より知れるごとく，Ｉ _R ／Ｉ _Oが小さくなるとともに，色差の最大値が低減され，Ｉ _R ／Ｉ _O ＝１０以下で０．０６以下となることが分かった。 更に，Ｉ _R ／Ｉ _O ＝
０．７である場合には，色差の値が０．０１３まで低減できることが分かった。 以上により，Ｉ _R ／Ｉ _Oを１０以下とすることで，映像に色ムラが殆どないようなホログラムスクリーンが得られることが分かった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１における，ホログラムスクリーンの使用状態を示す説明図。

【図２】実施形態例１における，ホログラムスクリーンの表面の任意の２点であるＡ点及びＢ点を例示する説明図。

【図３】実施形態例１における，ホログラムスクリーン上の，，より垂直に出射する出射光の分光特性を調べる方法の説明図。

【図４】実施形態例１における，Ｘを導出する式を示す説明図。

【図５】実施形態例１における，色ムラを調べる試験方法についての説明図。

【図６】実施形態例１における，色ムラの試験結果を示す線図。

【図７】実施形態例１における，ホログラムスクリーン上の，，より角度ｇだけ下方に出射する出射光の分光特性を調べる方法の説明図。

【図８】実施形態例２における，視点に向かう出射光の分光特性を調べる方法の説明図。

【図９】実施形態例２における，ホログラムスクリーン表面での垂直方向より角度ｇ下方の方向に存在する視点に向かう出射光の分光特性を調べる方法の説明図。

【図１０】実施形態例３における，露光光学系の説明図。

【図１１】実施形態例３における，露光光学系の要部説明図。

【図１２】実施形態例３における，試料１と比較試料Ｃ
１にかかる感光材料の厚み分布を示す線図。

【図１３】実施形態例３における，試料１にかかるホログラムスクリーンの分光特性を示す線図。

【図１４】実施形態例３における，比較試料Ｃ１にかかるホログラムスクリーンの分光特性を示す線図。

【図１５】実施形態例４における，感光材料に対する紫外線照射の説明図。

【図１６】実施形態例４における，感光材料における紫外線エネルギー量の分布を示す線図。

【図１７】実施形態例４における，紫外線照射後の感光材料における光（波長５１４ｎｍ）の吸収量との関係を示す線図。

【図１８】実施形態例４における，紫外線照射量と光（波長５１４ｎｍ）の吸収量との関係を示す線図。

【図１９】実施形態例４における，紫外線照射後の感光材料より得られたホログラムスクリーンの分光特性におけるピーク波長と紫外線照射量との関係を示す線図。

【図２０】実施形態例５における，参照光照射距離の短縮についての説明図。

【図２１】光拡散体の点Ｘ１から感光材料の点Ｘ２に入射する物体光入射角θ _Xを示す説明図。

【図２２】ホログラムスクリーンの点ｙに入射する映像光入射角θ _y及びホログラムスクリーンにより回折されて出射する出射光の出射角θ _zの説明図。

【図２３】実施形態例５における，参照光入射距離の短縮量とこのような短縮によって得られた各ホログラムスクリーンの分光特性におけるピーク波長を示す線図。

【図２４】実施形態例５における，短縮量が−７００ｍ
ｍであるホログラムスクリーンの分光特性を示す線図。

【図２５】実施形態例５における，参照光入射距離の短縮量と，この短縮により得られたホログラムスクリーンにおける最大の色差との関係を示す線図。

【図２６】実施形態例６における，参照光入射距離を短縮するために対物レンズと感光材料との間に凸レンズを配置した露光光学系の要部説明図，

【図２７】実施形態例６における，参照光入射距離を短縮するために対物レンズと感光材料との間に凹レンズを配置した露光光学系の要部説明図，

【図２８】実施形態例７における，感光材料に入射する参照光と物体光との状態を示す説明図。

【図２９】実施形態例７における，Ｉ _R ／Ｉ _Oと最大の色差との関係を示す線図。

【符号の説明】

１． ． ． ホログラムスクリーン， １２． ． ． 映像投影装置， １２０． ． ． 映像光， １２１． ． ． 出射光， ２． ． ． 露光光学系， ２１７． ． ． 物体光， ２１８． ． ． 参照光， ２２０． ． ． 感光材料， ２２９． ． ． 中心位置，