特開 2023-173352 ホログラム装置、空中入力表示装置、ホログラム付き表示物、ホログラムシートに光を照射する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023173352

(43)【公開日】2023-12-07

(54)【発明の名称】ホログラム装置、空中入力表示装置、ホログラム付き表示物、ホログラムシートに光を照射する方法

(51)【国際特許分類】

   G03H 1/22 20060101AFI20231130BHJP

   G06F 3/0346 20130101ALI20231130BHJP

【ＦＩ】

G03H1/22

G06F3/0346 422

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022085542

(22)【出願日】2022-05-25

(71)【出願人】

【識別番号】000002897

【氏名又は名称】大日本印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100217836

【弁理士】

【氏名又は名称】合田 幸平

(72)【発明者】

【氏名】衛藤 浩司

(72)【発明者】

【氏名】諸岡 勉

【テーマコード（参考）】

2K008

5B087

【Ｆターム（参考）】

2K008AA00

2K008CC01

2K008CC03

2K008EE04

2K008FF03

2K008HH03

5B087AA07

5B087AA09

5B087AB02

5B087BC32

(57)【要約】

【課題】ゴースト像が観察されることを抑制する。
【解決手段】ホログラム装置３０は、ホログラムシート４０と、第２光源３２と、を備える。ホログラムシート４０には、像３７が記録されている。第２光源３２は、ホログラムシート４０の再生角度から３０°以上傾斜した方向からホログラムシート４０に光を照射する。第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射している状態におけるホログラムシート４０上の照度と第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射していない状態におけるホログラムシート４０上の照度との差は、第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射していない状態におけるホログラムシート４０上の照度より高い。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

像が記録されたホログラムシートと、
前記ホログラムシートの再生角度から３０°以上傾斜した方向から前記ホログラムシートに光を照射する第２光源と、を備え、
前記第２光源が前記ホログラムシートに光を照射している状態における前記ホログラムシート上の照度と前記第２光源が前記ホログラムシートに光を照射していない状態における前記ホログラムシート上の照度との差は、前記第２光源が前記ホログラムシートに光を照射していない状態における前記ホログラムシート上の照度より高い、ホログラム装置。

【請求項2】

前記第２光源は、前記ホログラムシートの再生角度をなす方向と前記ホログラムシートのシート面の法線方向とを含む面においては、前記ホログラムシートの再生角度から９０°以上傾斜した方向から前記ホログラムシートに光を照射する、請求項１に記載のホログラム装置。

【請求項3】

前記ホログラムシートの再生角度から２５°以下傾斜した方向から前記ホログラムシートに光を照射する第１光源をさらに備え、
前記ホログラムシートは、前記第１光源が照射する光によって記録されている像を再生する、請求項１に記載のホログラム装置。

【請求項4】

前記第２光源が前記ホログラムシートに光を照射している状態における前記ホログラムシート上の照度と前記第２光源が前記ホログラムシートに光を照射していない状態における前記ホログラムシート上の照度との差は、１５００ｌｘ以上である、請求項１に記載のホログラム装置。

【請求項5】

前記ホログラムシートは、リップマンホログラムを含む、請求項１に記載のホログラム装置。

【請求項6】

請求項１に記載のホログラム装置と、
前記像に対応した検出位置に検出感度を有する位置検出センサと、備える、空中入力表示装置。

【請求項7】

表示物と、
請求項１に記載のホログラム装置と、を備え、
前記ホログラムシートは、前記表示物に重ねて配置される、ホログラム付き表示物。

【請求項8】

前記表示物は、印刷物または画像を表示する表示装置である、請求項７に記載のホログラム付き表示物。

【請求項9】

ホログラムシートと、前記ホログラムシートの再生角度から２５°以下傾斜した方向から前記ホログラムシートに光を照射する第１光源と、前記ホログラムシートの再生角度から３０°以上傾斜した方向から前記ホログラムシートに光を照射する第２光源と、備え、前記ホログラムシートは、前記第１光源からの光によって記録されている像を再生するホログラム装置において、
前記第１光源と前記第２光源との少なくとも一方は、前記ホログラムシートに光を照射する、ホログラムシートに光を照射する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ホログラム装置、ホログラム装置を有する空中入力表示装置、ホログラム装置を有するホログラム付き表示物、及び、ホログラムシートに光を照射する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

立体的な像を表示するための装置として、ホログラム装置が知られている。ホログラム装置は、ホログラムシートと、光源と、を有している。光源からの光がホログラムシートに照射されることで、ホログラムシートが記録されている像を再生する。

【0003】

ホログラムシートには、ホログラム装置の光源以外からの光、例えば室内照明等の環境光が照射されることがある。ホログラム装置の光源以外からの光であっても、ホログラムシートに照射されると、ホログラムシートは像を再生することがある。ホログラム装置の光源以外からの光によって再生される像は、ゴースト像と称される。ゴースト像は、ホログラム装置の光源からの光によってホログラムシートが再生する像の位置とは異なる位置に再生される。言い換えると、ゴースト像は、意図されていない位置に再生される。ゴースト像が観察されると、ホログラム装置の光源からの光によって再生される像が適切に観察されることが阻害され得る。ゴースト像が観察されることを回避するための工夫の一例が、特許文献１に提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平２－１７６４２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載されている方法では、ホログラム装置を観察する方向によってはゴースト像が観察されることがある。ホログラム装置を幅広い用途に用いるためには、ホログラム装置を観察する方向によらずに、ゴースト像が観察されることを抑制することが求められる。本開示は、ゴースト像が観察されることを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一実施の形態は、以下の［１］乃至［８］に関する。
［１］
像が記録されたホログラムシートと、
前記ホログラムシートの再生角度から３０°以上傾斜した方向から前記ホログラムシートに光を照射する第２光源と、を備え、
前記第２光源が前記ホログラムシートに光を照射している状態における前記ホログラムシート上の照度と前記第２光源が前記ホログラムシートに光を照射していない状態における前記ホログラムシート上の照度との差は、前記第２光源が前記ホログラムシートに光を照射していない状態における前記ホログラムシート上の照度より高い、ホログラム装置。
［２］
前記第２光源は、前記ホログラムシートの再生角度をなす方向と前記ホログラムシートのシート面の法線方向とを含む面においては、前記ホログラムシートの再生角度から９０°以上傾斜した方向から前記ホログラムシートに光を照射する、［１］のホログラム装置。
［３］
前記ホログラムシートの再生角度から２５°以下傾斜した方向から前記ホログラムシートに光を照射する第１光源をさらに備え、
前記ホログラムシートは、前記第１光源が照射する光によって記録されている像を再生する、［１］又は［２］のホログラム装置。
［４］
前記第２光源が前記ホログラムシートに光を照射している状態における前記ホログラムシート上の照度と前記第２光源が前記ホログラムシートに光を照射していない状態における前記ホログラムシート上の照度との差は、１５００ｌｘ以上である、［１］乃至［３］のいずれかのホログラム装置。
［５］
前記ホログラムシートは、リップマンホログラムを含む、［１］乃至［４］のいずれかのホログラム装置。
［６］
［１］乃至［５］のいずれかのホログラム装置と、
前記像に対応した検出位置に検出感度を有する位置検出センサと、備える、空中入力表示装置。
［７］
表示物と、
［１］乃至［５］のいずれかのホログラム装置または［６］の空中入力表示装置と、を備え、
前記ホログラムシートは、前記表示物に重ねて配置される、ホログラム付き表示物。
［８］
前記表示物は、印刷物または画像を表示する表示装置である、［７］のホログラム付き表示物。
［９］
ホログラムシートと、前記ホログラムシートの再生角度から２５°以下傾斜した方向から前記ホログラムシートに光を照射する第１光源と、前記ホログラムシートの再生角度から３０°以上傾斜した方向から前記ホログラムシートに光を照射する第２光源と、備え、前記ホログラムシートは、前記第１光源からの光によって記録されている像を再生するホログラム装置において、
前記第１光源と前記第２光源との少なくとも一方は、前記ホログラムシートに光を照射する、ホログラムシートに光を照射する方法。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、ゴースト像が観察されることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施の形態のホログラム付き表示物の構成を概略的に示す斜視図である。

【図2】図２は、一実施の形態の表示物の一例を示す上面図である。

【図3】図３は、一実施の形態のホログラム装置が表示する像の一例を示す上面図である。

【図4】図４は、一実施の形態のホログラムシートの構成の一例を示す断面図である。

【図5】図５は、一実施の形態のホログラムシートの構成の他の例を示す断面図である。

【図6】図６は、一実施の形態のホログラム付き表示物の上面図である。

【図7】図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。

【図8】図８は、ホログラムシートの製造方法の一例を示す図である。

【図9】図９は、ホログラムシートの製造方法の一例を示す図である。

【図10】図１０は、ホログラムシートの製造方法の一例を示す図である。

【図11】図１１は、従来のホログラム付き表示物の一例の上面図である。

【図12】図１２は、従来のホログラム付き表示物の一例の上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。本件明細書に添付された図面における縮尺及び縦横の寸法比等は、図示と理解のしやすさのため、実物のそれらから変更され誇張されている。

【0010】

本明細書において用いられる、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語ならびに長さや角度の値等は、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈される。

【0011】

図１には、本開示の一実施の形態に係るホログラム付き表示物１０の分解斜視図が示されている。図１に示されているように、一実施の形態のホログラム付き表示物１０は、表示物１１と、空中入力表示装置２０と、を有している。ホログラム付き表示物１０は、表示物１１と、空中入力表示装置２０により空中に像と、を表示できる。ホログラム付き表示物１０の利用者は、表示物１１と、像と、を観察できる。空中入力表示装置２０は、情報の入力を可能にする。利用者は、空中に表示された像の位置に指等の物体を配置することで、表示物１１等に接触することなく、情報を入力できる。例えば、ホログラム付き表示物１０の利用者は、「はい」「いいえ」や「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ｄ」等の複数の選択枝から１つを選択して情報を入力できる。

【0012】

表示物１１は、例えば文字や図形、絵柄等を表示する。図２は、表示物１１の一例の上面図を示している。図２に示されている例では、表示物１１は、太枠を表示している。

【0013】

表示物１１は、例えば、表示面に画像を表示する表示装置である。表示面に表示された画像は、空中入力表示装置２０を介して、ホログラム付き表示物１０の利用者に観察され得る。表示装置としては、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等を用いることができる。

【0014】

表示物１１は、光を印刷が施された透明なフィルム等を透過させて画像を表示する表示装置や、光の一部を遮光物によって遮光することで明暗による画像を表示する表示装置であってもよい。このような表示物１１は、光を発する発光体と、表示する画像に対応した印刷が施された透明なフィルムや表示する画像に対応した形状の遮光物等といった所定のパターン部と、を含んでいる。発光体は、所定のパターン部を透過する光の強度を均一にするために、例えば面状に光を発する面光源装置であることが好ましい。

【0015】

表示物１１が表示装置である場合、表示物１１は、後述する空中入力表示装置２０の通知手段として機能してもよい。通知手段として機能する表示物１１は、空中入力表示装置２０に情報が入力されると、入力された情報に基づいた情報を利用者に通知する。例えば、表示物１１は、空中に表示された像の位置に指等の物体の存在を検出すると、物体が検出された位置に対応した位置において矩形の枠を表示する。

【0016】

表示物１１は、例えば文字や絵柄が印刷された印刷物であってもよい。印刷物は、外部からの光を反射することで、空中入力表示装置２０を介して、ホログラム付き表示物１０の利用者に観察され得る。

【0017】

図１に示されているように、空中入力表示装置２０は、位置検出センサ２１と、ホログラム装置３０と、を有している。ホログラム装置３０は、空中に像３７を結ぶ。位置検出センサ２１は、検出感度を有する検出位置２１ｓにおける物体の存在を検出する。物体の存在を検出することにより、検出した位置の情報を入力できる。位置検出センサ２１が検出感度を有する検出位置２１ｓは、ホログラム装置３０が結ぶ像３７に対応している。

【0018】

ホログラム付き表示物１０において、空中入力表示装置２０の各構成要素は、表示物１１から利用者に近い位置に配置されている。空中入力表示装置２０は、既存の表示物１１に対して後付けで設置できる。既存の表示物１１に空中入力表示装置２０が設けられることで、ホログラム付き表示物１０として利用できる。

【0019】

図１に示すように、ホログラム装置３０は、第１光源３１と、第２光源３２と、ホログラムシート４０と、を有している。ホログラムシート４０は、適切な方向からの及び適切な波長の光を照射されると、記録されている像を再生する。ホログラムシート４０は、第１光源３１が照射した光によって、像を再生する。再生された像は、ホログラム装置３０が結ぶ像３７として、利用者に観察される。

【0020】

第１光源３１は、ホログラムシート４０が像を再生するように、ホログラムシート４０に光を照射する。第１光源３１が照射する光によって、ホログラムシート４０は、意図された位置に像３７を再生する。第１光源３１は、ホログラムシート４０の再生角度から２５°以下傾斜した方向から、好ましくは再生角度から１５°以下傾斜した方向から、より好ましくは再生角度から５°以下傾斜した方向から、最も好ましくは再生角度から、ホログラムシート４０に光を照射する。ホログラムシート４０の再生角度とは、ホログラムシート４０のシート面に照射される光の角度のうち、当該光によってホログラムシート４０が像３７を最も明るく再生可能な角度である。ホログラムシート４０のシート面とは、ホログラムシート４０を全体的かつ大局的に見た場合において、ホログラムシート４０の平面方向と一致する面のことを意味する。第１光源３１が照射する光は、ホログラムシート４０に記録されている像を再生させる波長を含んでいる。第１光源３１は、ホログラムシート４０に光を照射する状態と、光を照射しない状態と、を切り換えることができる。

【0021】

第１光源３１は、点光源であることが好ましい。第１光源３１は、１点から広がるように光を照射することが好ましい。第１光源３１は、平行光を出射することがより好ましい。第１光源３１は、例えばＬＥＤライトである。第１光源３１は、単一であることが好ましい。

【0022】

第２光源３２は、ホログラムシート４０が記録している像を再生しにくいように、ホログラムシート４０に光を照射する。第２光源３２は、ホログラムシート４０の再生角度から３０°以上傾斜した方向から、好ましくは再生角度から４０°以上傾斜した方向から、より好ましくは再生角度から５０°以上傾斜した方向から、ホログラムシート４０に光を照射する。第２光源３２は、ホログラムシート４０の再生角度をなす方向とホログラムシート４０のシート面の法線方法とを含む面（後述する図７で示される面に平行な面）においては、ホログラムシート４０の再生角度から９０°以上傾斜した方向からホログラムシート４０に光を照射することが好ましい。第２光源３２は、ホログラムシート４０に光を照射する状態と、光を照射しない状態と、を切り換えることができる。第２光源３２が照射する光は、白色でもよいし、単色でもよい。第２光源３２が照射する光は、ホログラムシート４０に記録されている像を再生させる波長を含んでいなくてもよい。

【0023】

第２光源３２は、ホログラムシート４０の全体に均一に光を照射するよう、面光源であることが好ましい。第２光源３２は、例えばＬＥＤライトである。ホログラム装置３０は、複数の第２光源３２を有していてもよい。ホログラム装置３０が複数の第２光源３２を有する場合、各第２光源３２は、異なる位置に配置されおり、異なる構成であってもよい。

【0024】

ホログラムシート４０は、再生角度近傍の角度で光を照射されることによって、記録されている像を再生する。ホログラムシート４０は、第１光源３１が照射する光によって、記録されている像を意図されている位置に再生する。ホログラムシート４０は、第１光源３１が照射する光以外の光、例えば室内照明等の環境光によっても記録されている像を再生し得る。環境光によって再生される像を、以下ではゴースト像３８と称する。

【0025】

ホログラムシート４０は、像を当該ホログラムシート４０から離れた位置に再生できる。ホログラムシート４０は、光を回折することで入射した光を所定の位置に向かわせ、像を再生する。図示されている例では、像は、第１光源３１とホログラムシート４０との間に再生される。ホログラムシート４０は、光を反射させながら像を再生する。

【0026】

図１に示されているように、ホログラムシート４０は、表示物１１に重ねて配置されている。ホログラムシート４０を介して表示物１１を観察可能なよう、ホログラムシート４０の可視光透過率は、高くなっていることが好ましい。具体的には、ホログラムシート４０の可視光透過率は、５０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。可視光透過率は、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ－３１００ＰＣ」、ＪＩＳ Ｋ ０１１５準拠品）を用いて測定波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定できる。

【0027】

第１光源３１が照射する光によって再生される像３７がホログラムシート４０から浮き出して観察されるよう、像３７とホログラムシート４０とは、適切な距離で離れている。具体的には、像３７とホログラムシート４０との間の距離は、５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることがより好ましい。

【0028】

ホログラムシート４０には、第１光源３１からの光、第２光源３２からの光、及び、室内照明等の環境光が照射され得る。ホログラムシート４０上において、第２光源３２の光の照度は、環境光の照度より高くなっている。より詳しくは、第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射している状態におけるホログラムシート４０上の照度と第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射していない状態におけるホログラムシート４０上の照度との差は、第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射していない状態におけるホログラムシート４０上の照度より高い。好ましくは、第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射している状態におけるホログラムシート４０上の照度と第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射していない状態におけるホログラムシート４０上の照度との差は、第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射していない状態におけるホログラムシート４０上の照度の３倍より高い。第２光源３２が照射する光のホログラムシート４０上の照度と環境光のホログラムシート４０上の照度との差、言い換えると第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射している状態におけるホログラムシート４０上の照度と第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射していない状態におけるホログラムシート４０上の照度との差は、１５００ｌｘ以上であることが好ましく、２０００ｌｘ以上であることがより好ましい。

【0029】

ホログラムシート４０上における照度は、照度計（日置電機（株）製「ＦＴ３４２４」、ＪＩＳ Ｃ １６０９－１：２００６一般形ＡＡ級準拠品）を用いて、照度計の受光部をホログラムシート４０が配置されている面の上側に配置することで測定できる。照度計の受光部とは、照度を測定する光が入射する部品である。

【0030】

第１光源３１が照射する光によって再生される像３７は、例えば文字や図形、絵柄等を含む。図３は、ホログラムシート４０が再生する像３７の一例の上面図である。図３に示されている例では、像３７は、枠に囲まれた「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ｄ」の文字である。

【0031】

図４は、表示物１１及び表示物１１に重ねて配置されたホログラムシート４０の断面図の一例である。図４に示されている例では、ホログラムシート４０は、基材層４１と、ホログラム層４５と、接合層４３と、を有している。ホログラム層４５は、基材層４１と接合層４３との間に配置されている。

【0032】

基材層４１は、ホログラム層４５を支持する。基材層４１は、可視光線波長帯域の波長を透過する一般に言うところの透明なフィルムである。ここでいう可視光線波長帯域の波長とは、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下のことを意味する。基材層４１は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、環状ポリオレフィンである。基材層４１の厚みは、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。このような厚みの基材層４１は、透明性や、ホログラム層４５の支持性及び耐久性等に優れる。

【0033】

接合層４３は、ホログラムシート４０を表示物１１に接合する。接合層４３は、種々の接着性または粘着性を有した材料からなる層である。接合層４３は、可視光透過率が高いことが好ましい。接合層４３の材料は、例えば、アクリル系粘着材である。接合層４３の厚みは、例えば、５μｍ以上５０μｍ以下である。

【0034】

ホログラム層４５は、ホログラムシート４０において、照射された光から像３７を再生する。ホログラム層４５は、リップマンホログラムであることが好ましい。ホログラム層４５は、光を反射させながら像を再生する反射型ホログラムである。ホログラム層４５は、例えば、銀塩感材、重クロム酸ゼラチン、架橋性ポリマー、フォトポリマー等を硬化したものである。ホログラム層４５の厚みは、例えば、１μｍ以上１００μｍ以下であり、より好ましくは５μｍ以上４０μｍ以下である。

【0035】

図５は、ホログラムシート４０及びホログラムシート４０に接合された表示物１１の断面図の他の例である。図５に示されている例では、ホログラムシート４０は、基材層４１と、ホログラム層４５と、接合層４３と、表面層４７と、接着層４９と、を有している。ホログラム層４５は、基材層４１と接合層４３との間に配置されている。接着層４９は、基材層４１、ホログラム層４５及び接合層４３を周状に囲む。基材層４１、ホログラム層４５、接合層４３及び接着層４９は、表面層４７と表示物１１との間に配置されている。

【0036】

図５に示された例において、接合層４３は、ホログラム層４５を表面層４７に接合する。図５に示された例において、基材層４１、ホログラム層４５及び接合層４３のその他の構成は、図４に示された例と同様である。

【0037】

表面層４７は、ホログラムシート４０の表面をなす。表面層４７は、ホログラム層４５を外部から保護する保護層として機能する。表面層４７の材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、環状ポリオレフィンである。表面層４７の厚みは、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下である。表面層４７は、何らかの機能が付与されていてもよい。表面層４７に付与され得る機能は、例えば、反射防止（ＡＲ）機能、耐擦傷性を有したハードコート（ＨＣ）機能、赤外線遮蔽（反射）機能、紫外線遮蔽（反射）機能、防汚機能、接合機能である。

【0038】

接着層４９は、ホログラムシート４０を表示物１１に接着する。接着層４９は、可視光透過率が高いものを用いることが好ましい。接着層４９の材料は、例えば、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤、アクリル系粘着剤である。接着層４９の厚みは、例えば５μｍ以上５０μｍ以下である。

【0039】

位置検出センサ２１は、検出感度を有する範囲において、物体の位置を検出する。位置検出センサ２１は、物体の位置だけでなく動きを検出してもよい。位置検出センサ２１は、例えば、赤外線によって物体の位置を検出する。位置検出センサ２１は、第１光源３１が照射する光によってホログラムシート４０が再生する像３７に対応した位置に検出感度を有するよう、設定および配置されている。位置検出センサ２１が検出感度を有する検出位置２１ｓが、像３７によって示されている。

【0040】

図６には、ホログラム付き表示物１０の上面図が示されている。図６に示されている例では、第１光源３１が照射する光によってホログラムシート４０が再生する像３７は、４つの矩形の枠に囲まれた「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ｄ」の文字である。表示物１１は、像３７の「Ａ」の文字を囲むように、「Ａ」の文字の枠に重なるように太枠を表示している。ホログラムシート４０は、第１光源３１が照射する光によって再生する像３７に重なって、環境光によってゴースト像３８を再生する。

【0041】

図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図を示している。図７は、ホログラムシート４０の再生角度をなす方向とホログラムシート４０のシート面の法線方法とを含む面に平行な面を表している。図６及び図７に示されている例において、位置検出センサ２１は、第１光源３１が照射する光によって再生する像３７が再生する「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」の文字に重なる位置において、物体の存在を検出する。空中入力表示装置２０において、位置検出センサ２１が検出感度を有する検出位置２１ｓにおいて利用者が指Ｆで像３７が表示する文字を指すと、位置検出センサ２１は指されている位置を検出する。検出した位置から、利用者が指している文字を特定する。指されている文字の特定により、利用者が指している文字の情報を入力できる。

【0042】

ホログラム層４５の製造方法について、図８乃至図１０を参照しながら説明する。

【0043】

図８に示すように、ガラス基板５１上に第１ホログラム感材５７ａ及びパターンマスク５３を設ける。第１ホログラム感材５７ａの材料は、例えば、銀塩感材、重クロム酸ゼラチン、架橋性ポリマー、フォトポリマーである。フォトポリマーは、紫外線を照射されることで硬化する乾式材料からなり、量産性に優れるため、第１ホログラム感材５７ａの材料として好ましい。フォトポリマーは、少なくとも一種の光重合性化合物と、光重合開始剤と、を含む。パターンマスク５３は、開口部５３ａを有しており、開口部５３ａが設けられていない部分では光を遮るが、開口部５３ａが設けられている部分では光を透過させる。パターンマスク５３は、開口部５３ａによって、ホログラムシート４０が再生する像３７の位置に対応したパターン形状を形成している。例えば、ホログラムシート４０が再生する像３７に重なる位置において、パターンマスク５３は開口部５３ａが設けられていない。

【0044】

図８に矢印で示すように、パターンマスク５３を介して第１ホログラム感材５７ａに紫外線を照射する。パターンマスク５３の開口部５３ａが設けられていない部分では、紫外線は遮られる。開口部５３ａが設けられている部分では、紫外線は、パターンマスク５３を透過して、第１ホログラム感材５７ａに照射される。紫外線を照射された第１ホログラム感材５７ａは、硬化する。第１ホログラム感材５７ａは、パターンマスク５３に対応したパターン形状以外の部分で硬化する。第１ホログラム感材５７ａの硬化した部分は、像を記録しない不感部分５７ｂとなる。像を再生するための光を照射しても、不感部分５７ｂにおいては像を再生しなくなる。

【0045】

図９に示すように、パターンマスク５３を除去する。第１ホログラム感材５７ａよりガラス基板５１に近い位置に、第１ホログラム原版５５を配置する。第１ホログラム感材５７ａと第１ホログラム原版５５との間に、ガラス基板５１が位置する。第１ホログラム原版５５には、全体にホログラムが記録されている。図９に矢印で示すように、第１ホログラム感材５７ａに光、特に平行光束を照射する。第１ホログラム感材５７ａに直接照射される光が参照光として、第１ホログラム感材５７ａをいったん透過して第１ホログラム原版５５で回折された回折光が物体光として、第１ホログラム感材５７ａに入射する。物体光と参照光とが干渉することにより、第１ホログラム感材５７ａにおいて明暗パターンである干渉縞が生成される。この干渉縞が、感光性を有した第１ホログラム感材５７ａに記録される。不感部分５７ｂには干渉縞が記録されない。ホログラムシート４０が再生する像に重なる位置において干渉縞が像として記録されることで、第１ホログラム感材５７ａから第２ホログラム原版５７が製造される。

【0046】

第１ホログラム感材５７ａに照射される光、すなわち物体光及び参照光は、例えば、アルゴンイオンレーザー（波長４５７．９ｎｍ、４７６．５ｎｍ、４８８．０ｎｍ、５１４．５ｎｍ）、クリプトンイオンレーザー（波長６４７．１ｎｍ）、ヘリウム－ネオンレーザー（波長６３２．８ｎｍ）、ＹＡＧレーザー（波長５３２ｎｍ）である。第１ホログラム感材５７ａに照射される波長の光は、第１光源３１から照射される光に含まれる。

【0047】

図１０に示すように、ホログラム層４５を形成する第２ホログラム感材４５ａと上述した工程で製造された第２ホログラム原版５７とを離して配置する。第２ホログラム感材４５ａと第２ホログラム原版５７との間の距離は、製造されるホログラム層４５に記録された像が再生される位置とホログラム層４５との間の距離となる。第２ホログラム感材４５ａと第２ホログラム原版５７との間の距離を調節することで、ホログラム層４５に記録された像が再生される位置とホログラム層４５との間の距離を調節できる。図１０に示されている例では、第２ホログラム感材４５ａと第２ホログラム原版５７との間を所望の距離とするために、第２ホログラム感材４５ａと第２ホログラム原版５７との間にガラスや透明樹脂等からなる基板５２が設けられている。図示されている例に限らず、第２ホログラム感材４５ａと第２ホログラム原版５７との間は、所望の距離となれば、空気等であってもよい。図１０に矢印で示すように、第２ホログラム感材４５ａに光を照射することで、上述した第２ホログラム原版５７の製造工程と同様に、第２ホログラム感材４５ａ内に明暗パターンである干渉縞が生成される。干渉縞は、第２ホログラム原版５７において干渉縞が生成されている位置、すなわちホログラムシート４０が再生する像に重なる位置に生成される。干渉縞は、感光性を有した第２ホログラム感材４５ａに像として記録される。以上の工程により、ホログラム層４５が製造される。

【0048】

本実施の形態のホログラム装置３０の作用及びホログラムシート４０に光を照射する方法について説明する。

【0049】

ホログラムシート４０には、室内照明等の環境光が照射される。ホログラムシート４０は、環境光によってゴースト像３８を再生し得る。ホログラムシート４０が環境光によって再生するゴースト像３８の位置は、第１光源３１が照射する光によって再生する像３７の位置からずれ得る。

【0050】

ホログラム装置３０において、第１光源３１と第２光源３２との少なくとも一方は、ホログラムシート４０に光を照射する。第１光源３１がホログラムシート４０に光を照射するかしないかに関わらず、第２光源３２は、ホログラムシート４０に光を照射することが好ましい。

【0051】

第１光源３１及び第２光源３２がともにホログラムシート４０に光を照射している場合、ホログラムシート４０は、第１光源３１が照射する光によって記録されている像を再生し、環境光によってゴースト像３８を再生する。第２光源３２が照射する光によっては、ホログラムシート４０は像をほとんど再生しない。環境光によって再生されるゴースト像３８は、第１光源３１が照射する光によって再生される像３７及び第２光源３２がホログラムシート４０に照射する光より薄い。第２光源３２がホログラムシート４０に照射する光によって、ゴースト像３８は観察されにくくなる。ゴースト像３８にほとんど阻害されることなく、利用者は、第１光源３１が照射する光によって再生される像３７を明瞭に観察できる。

【0052】

第１光源３１はホログラムシート４０に光を照射していないが第２光源３２はホログラムシート４０に光を照射している場合、ホログラムシート４０は、環境光によってゴースト像３８を再生する。第２光源３２が照射する光によっては、ホログラムシート４０は像をほとんど再生しない。環境光によって再生されるゴースト像３８は、第２光源３２がホログラムシート４０に照射する光より薄い。第２光源３２がホログラムシート４０に照射する光によって、ゴースト像３８は観察されにくくなる。ゴースト像３８にほとんど阻害されることなく、利用者は、ホログラムシート４０を介して表示物１１を観察できる。第１光源３１がホログラムシート４０に光を照射する前に、第１光源３１が照射する光によってホログラムシートが再生する像３７の情報がゴースト像３８によって利用者に知られることが抑制できる。

【0053】

第１光源３１はホログラムシート４０に光を照射しているが第２光源３２はホログラムシート４０に光を照射していない場合、ホログラムシート４０は、第１光源３１が照射する光によって記録されている像を再生し、環境光によってゴースト像３８を再生する。ゴースト像３８は、第１光源３１が照射する光によって再生される像３７より薄い。利用者は、ゴースト像３８より、第１光源３１が照射する光によって再生される像３７を明瞭に観察できる。

【0054】

従来のホログラム付き表示物１１０は、環境光が照射されると、ホログラムシートがゴースト像を再生する。図１１は、従来のホログラム付き表示物１１０において、ホログラム装置の光源がホログラムシート１４０に光を照射していない状態の上面図である。図１１に示されている例では、ホログラムシート１４０は、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ｄ」の文字の像を再生し得る。図１１に示されているように、従来のホログラム付き表示物１１０では、光源が光を照射していなくても、ゴースト像１３８が観察される。光源１３１がホログラムシート１４０に光を照射する前に、光源が照射する光によってホログラムシートが再生する像１３７の情報がゴースト像１３８によって利用者に知られる。図１２は、従来のホログラム付き表示物１１０において、ホログラム装置の光源がホログラムシート１４０に光を照射している状態の上面図である。図１２に示すように、ゴースト像１３８が、光源が照射する光によってホログラムシート１４０が再生する像１３７に重なって観察される。図１２に示されている例では、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ｄ」の文字が二重に観察されている。光源が光を照射しても、光源が照射する光によってホログラムシート１４０が再生する像１３７は、ゴースト像１３８によって阻害されて、明瞭には観察されにくい。

【0055】

本実施の形態のホログラム装置３０は、ホログラムシート４０の再生角度から３０°以上傾斜した方向からホログラムシート４０に光を照射する第２光源３２を有している。ホログラムシート４０は、第２光源３２が照射する光によっては、像をほとんど再生しない。ホログラムシート４０上において、第２光源３２の光の照度は、環境光の照度より高くなっている。より詳しくは、第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射している状態におけるホログラムシート４０上の照度と第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射していない状態におけるホログラムシート４０上の照度との差は、第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射していない状態におけるホログラムシート４０上の照度より高い。第２光源３２がホログラムシート４０に照射する光によって、環境光によって再生されるゴースト像３８が観察されることを抑制できる。ゴースト像３８にほとんど阻害されることなく、利用者は、表示物１１を観察できる。第１光源３１がホログラムシート４０に光を照射する前に、第１光源３１が照射する光によってホログラムシートが再生する像３７の情報がゴースト像によって利用者に知られることが抑制できる。

【0056】

第２光源３２は、ホログラムシート４０の再生角度をなす方向とホログラムシート４０のシート面の法線方法とを含む面においては、ホログラムシート４０の再生角度から９０°以上傾斜した方向からホログラムシート４０に光を照射する。ホログラムシート４０が第２光源３２が照射する光によって像を再生することがより抑制される。

【0057】

第１光源３１は、ホログラムシート４０の再生角度から２５°以下傾斜した方向からホログラムシート４０に光を照射する。第１光源３１は、ホログラムシート４０の再生角度に近い角度で光を照射する。ホログラムシート４０は、第１光源３１が照射する光によって、記録されている像を適切に再生できる。ゴースト像３８にほとんど阻害されることなく、利用者は、第１光源３１が照射する光によって再生される像３７を明瞭に観察できる。

【0058】

第２光源３２が照射する光のホログラムシート４０上の照度と環境光のホログラムシート４０上の照度との差、言い換えると第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射している状態におけるホログラムシート４０上の照度と第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射していない状態におけるホログラムシート４０上の照度との差は、１５００ｌｘ以上である。第２光源３２が照射する光のホログラムシート４０上の照度が環境光のホログラムシート４０上の照度よりも十分に高い。第２光源３２がホログラムシート４０に照射する光によって、環境光によって再生されるゴースト像３８が観察されることを十分に抑制できる。

【0059】

ホログラムシートは、リップマンホログラムを含む。リップマンホログラムは、特にゴースト像３８が観察されやすい。第２光源３２によってゴースト像３８が観察されることを十分に抑制する効果を、特に顕著に奏することができる。

【0060】

本実施の形態のホログラム装置３０は、像が記録されたホログラムシート４０と、ホログラムシート４０の再生角度から３０°以上傾斜した方向からホログラムシートに光を照射する第２光源３２と、を備える。第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射している状態におけるホログラムシート４０上の照度と第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射していない状態におけるホログラムシート４０上の照度との差は、第２光源３２がホログラムシート４０に光を照射していない状態におけるホログラムシート４０上の照度より高い。本実施の形態のホログラム装置３０によれば、第２光源３２がホログラムシート４０に照射する光によって、ゴースト像３８が観察されることを抑制できる。

【0061】

本開示の態様は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した実施の形態に係る内容に限定されない。特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される各開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

【符号の説明】

【0062】

１０ ホログラム付き表示物
１１ 表示物
２０ 空中入力表示装置
２１ 位置検出センサ
３０ ホログラム装置
３１ 第１光源
３２ 第２光源
３７ 像
３８ ゴースト像
４０ ホログラムシート
４１ 基材層
４３ 接合層
４５ ホログラム層
４７ 表面層
４９ 接着層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】