JP2863533B2 - ホログラフィ・ミラーの製造方法 - Google Patents
ホログラフィ・ミラーの製造方法Info
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
- G03F7/001—Phase modulating patterns, e.g. refractive index patterns
-
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70383—Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
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- G—PHYSICS
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- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/32—Holograms used as optical elements
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0402—Recording geometries or arrangements
- G03H2001/0439—Recording geometries or arrangements for recording Holographic Optical Element [HOE]
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03H2222/00—Light sources or light beam properties
- G03H2222/36—Scanning light beam
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感光層の内部にその表面と平行に干渉構造
を形成するように、少なくとも二本のコヒーレント放射
の干渉光線で感光層を露光することによってホログラフ
ィ・ミラーを製造する方法及び装置に関するこのであ
る。従来公知であるように、干渉構造は、可視光線にお
いて、干渉光線の波長の関数である距離で離間する縞の
列として見ることができる定常波である。これらの縞
は、等位相差を有する二つの干渉光線における軌跡位置
となる。
を形成するように、少なくとも二本のコヒーレント放射
の干渉光線で感光層を露光することによってホログラフ
ィ・ミラーを製造する方法及び装置に関するこのであ
る。従来公知であるように、干渉構造は、可視光線にお
いて、干渉光線の波長の関数である距離で離間する縞の
列として見ることができる定常波である。これらの縞
は、等位相差を有する二つの干渉光線における軌跡位置
となる。
こうして露光した感光層を次に公知の方法で現象す
る。感光層としては、かかるホログラフィ・ミラーの製
造に特に満足すべきものとして重クロム酸ゼラチン層が
ある。
る。感光層としては、かかるホログラフィ・ミラーの製
造に特に満足すべきものとして重クロム酸ゼラチン層が
ある。
公知方法では、ホログラフィ・ミラーを製造するの
に、感光層を鏡と平行な平らな透明基体上に配置し、そ
して感光層の表面を覆うように２次元に延在する適当な
レーザ光線で表面全体を露光させる。このレーザ光線は
先ず感光層と基体とを貫いて鏡によって反射され、それ
により、再び感光層を貫き、感光層において、所望の定
常波を形成するようにそれ自身と干渉する。従来におい
て一般的に、第一のレーザ光線を参照光線と称し、反射
光線を物体光線と称する。
に、感光層を鏡と平行な平らな透明基体上に配置し、そ
して感光層の表面を覆うように２次元に延在する適当な
レーザ光線で表面全体を露光させる。このレーザ光線は
先ず感光層と基体とを貫いて鏡によって反射され、それ
により、再び感光層を貫き、感光層において、所望の定
常波を形成するようにそれ自身と干渉する。従来におい
て一般的に、第一のレーザ光線を参照光線と称し、反射
光線を物体光線と称する。
この公知方法には、均質でなければならないホログラ
フィ・ミラーを製造する場合には様々な不都合がある。
例えば、広いホログラムを形成する時に、露光期間を通
して、感光層と鏡の表面との距離を要求精度で一定に維
持することが非常に困難である。均一な反射特性を有す
るホログラムを作りたい場合、この距離は照射レーザ光
線の波長の数分の１の単位の精度で表面全体にわたって
均一に維持されなければならない。その理由は、露光期
間中にこの距離の微細な変動が、感光層における定常波
の位置の変化をもたらし、その結果として、定常波から
形成される記録の消失あるいは減弱がもたらされるため
である。更に、こうして得られたホログラムの最大の大
きさは、大きな面積にわたり均一照射を実現することが
困難であることによって制限される。個々の要素の表面
を連続的に露光することによれば要素毎の照射は可能で
あるが、この場合において、継目が見えたりあるいは邪
魔になることが避けられない。
フィ・ミラーを製造する場合には様々な不都合がある。
例えば、広いホログラムを形成する時に、露光期間を通
して、感光層と鏡の表面との距離を要求精度で一定に維
持することが非常に困難である。均一な反射特性を有す
るホログラムを作りたい場合、この距離は照射レーザ光
線の波長の数分の１の単位の精度で表面全体にわたって
均一に維持されなければならない。その理由は、露光期
間中にこの距離の微細な変動が、感光層における定常波
の位置の変化をもたらし、その結果として、定常波から
形成される記録の消失あるいは減弱がもたらされるため
である。更に、こうして得られたホログラムの最大の大
きさは、大きな面積にわたり均一照射を実現することが
困難であることによって制限される。個々の要素の表面
を連続的に露光することによれば要素毎の照射は可能で
あるが、この場合において、継目が見えたりあるいは邪
魔になることが避けられない。
特定の用途では比較的広い均質のホログラフィ・ミラ
ーが要求される。例えば、文献DE−OS 3136946に記述さ
れているように、自動車の前後に、その全面にわたって
あるいはその一部に、このようなホログラフィ・ミラー
を備えなければならない場合である。この場合、ホログ
ラムは、高所からの太陽光線のような白色光を反射する
ように形成されなければならず、一方、水平方向におい
ては、光線が自由に透過しなければならない。加えて、
このようなホログラフィ・ミラーは、さらに、文献EP−
216692に記述されているように、運転者の視野内で信号
または光学情報を可視的とするように形成されて使用さ
れなければならない。
ーが要求される。例えば、文献DE−OS 3136946に記述さ
れているように、自動車の前後に、その全面にわたって
あるいはその一部に、このようなホログラフィ・ミラー
を備えなければならない場合である。この場合、ホログ
ラムは、高所からの太陽光線のような白色光を反射する
ように形成されなければならず、一方、水平方向におい
ては、光線が自由に透過しなければならない。加えて、
このようなホログラフィ・ミラーは、さらに、文献EP−
216692に記述されているように、運転者の視野内で信号
または光学情報を可視的とするように形成されて使用さ
れなければならない。
従って、本発明の目的は、広いホログラフィ・ミラー
を形成するための簡単で改良された方法を提供すること
である。
を形成するための簡単で改良された方法を提供すること
である。
本発明によれば、上記目的は、少なくとも一本のレー
ザ光線を使用して線状又は帯状に感光層を照射すること
によって達成される。同時に、感光層及びレーザ光線
は、感光層の十分な照射を保証する速度で斜め方向に互
いに関して連続的に移動する。
ザ光線を使用して線状又は帯状に感光層を照射すること
によって達成される。同時に、感光層及びレーザ光線
は、感光層の十分な照射を保証する速度で斜め方向に互
いに関して連続的に移動する。
改良された方法によれば、第一の方法は、第一方向に
拡がる光の帯を感光層上に形成する発散静的レーザ光線
を使用する。
拡がる光の帯を感光層上に形成する発散静的レーザ光線
を使用する。
第二の方法は、レーザ光線と感光層との相対移動とは
異なる方向において、光偏向装置によって動的に偏向さ
れた感光層上の小さな光スポットを形成するレーザ光線
を使用する。
異なる方向において、光偏向装置によって動的に偏向さ
れた感光層上の小さな光スポットを形成するレーザ光線
を使用する。
本発明による方法によれば、感光層内の定常波の形成
は、表面全体の広い露光による単に静的な方法で実施さ
れず、むしろ、全体表面の一部の照射及びレーザ光線と
感光層との間の連続相対移動によって連続的な方法で実
施される。感光層とレーザ光線との相対速度は、レーザ
光線の強さと幅あるいは直径と共に、必要な光エネルギ
ーが感光層に与えられるように整合する必要がある。レ
ーザ光線と感光層との連続的な相対移動によって、実際
的に無限の長さのホログラムを形成することができる。
は、表面全体の広い露光による単に静的な方法で実施さ
れず、むしろ、全体表面の一部の照射及びレーザ光線と
感光層との間の連続相対移動によって連続的な方法で実
施される。感光層とレーザ光線との相対速度は、レーザ
光線の強さと幅あるいは直径と共に、必要な光エネルギ
ーが感光層に与えられるように整合する必要がある。レ
ーザ光線と感光層との連続的な相対移動によって、実際
的に無限の長さのホログラムを形成することができる。
長手方向におけるレーザ光線と感光層との間の相対移
動の速度は、光線をもたらすレーザの強さによって制限
される。相対移動の速度をさらに増加するために、感光
層は、いくつかのレーザからの光線で同時に露光される
ことができる。しかしながら、この場合において、様々
なレーザによって形成される干渉構造が互いにそれら自
身を消失しないように注意しなければならない。これ
は、多くの連続波のレーザを有する場合である。しかし
ながら、アルゴン・イオン・レーザは、約6GHzの増幅線
の幅を提供する。このため、反射境界面から最大数mm離
間された様々なレーザの干渉構造は内部干渉距離の少な
くとも1/10だけ異なっている。
動の速度は、光線をもたらすレーザの強さによって制限
される。相対移動の速度をさらに増加するために、感光
層は、いくつかのレーザからの光線で同時に露光される
ことができる。しかしながら、この場合において、様々
なレーザによって形成される干渉構造が互いにそれら自
身を消失しないように注意しなければならない。これ
は、多くの連続波のレーザを有する場合である。しかし
ながら、アルゴン・イオン・レーザは、約6GHzの増幅線
の幅を提供する。このため、反射境界面から最大数mm離
間された様々なレーザの干渉構造は内部干渉距離の少な
くとも1/10だけ異なっている。
公知の静的な露光方法において必要とされる正確な寸
法の不変性に対して、本発明の唯一の多大な不変性の要
求は、反射表面から感光層を離間する距離に課せられ
る。これは、ホログラムの全体表面にわたりこの距離を
正確に維持することより比較にならないほど簡単である
ことが分かる。このために、本発明による方法は、公知
の方法で得られるより均一なホログラフィ・ミラーを形
成可能とする。
法の不変性に対して、本発明の唯一の多大な不変性の要
求は、反射表面から感光層を離間する距離に課せられ
る。これは、ホログラムの全体表面にわたりこの距離を
正確に維持することより比較にならないほど簡単である
ことが分かる。このために、本発明による方法は、公知
の方法で得られるより均一なホログラフィ・ミラーを形
成可能とする。
感光層と平行に位置する反射表面は、感光層に定常波
を形成するために、参照光線と干渉する反射光線をもた
らすように使用可能である。本発明による方法におい
て、露光は、線状又は帯状にだけ実施される。反射光線
をもたらすために、感光層の移動方向に湾曲させた表面
を有する鏡が使用可能であり、この鏡は、例えば、円筒
形状を有している。この場合において、この鏡の表面
は、感光層または感光層の支持薄膜へ屈折液体を介して
化学的に結合されることが好ましい。
を形成するために、参照光線と干渉する反射光線をもた
らすように使用可能である。本発明による方法におい
て、露光は、線状又は帯状にだけ実施される。反射光線
をもたらすために、感光層の移動方向に湾曲させた表面
を有する鏡が使用可能であり、この鏡は、例えば、円筒
形状を有している。この場合において、この鏡の表面
は、感光層または感光層の支持薄膜へ屈折液体を介して
化学的に結合されることが好ましい。
本発明のもう一つの利点によれば、感光層と反射表面
との間の距離は、感光層と空気との境界面、又は、場合
によっては、支持薄膜と空気との境界面を反射表面とし
て機能させることによって一定に維持される。これは、
例えば、臨界角度より大きな角度で境界面へ入射する光
線を使用することによって実現可能であり、それによ
り、全体的な内部反射が起こる。その結果として、反射
波をもたらすための任意のさらなる鏡表面は必要なく、
感光層と反射表面との間の全ての相対並進運動は防止さ
れる。
との間の距離は、感光層と空気との境界面、又は、場合
によっては、支持薄膜と空気との境界面を反射表面とし
て機能させることによって一定に維持される。これは、
例えば、臨界角度より大きな角度で境界面へ入射する光
線を使用することによって実現可能であり、それによ
り、全体的な内部反射が起こる。その結果として、反射
波をもたらすための任意のさらなる鏡表面は必要なく、
感光層と反射表面との間の全ての相対並進運動は防止さ
れる。
照射は、入射角度が小さく（すなわち、全反射の臨界
角度より小さい）実施される時に、次に、境界面（すな
わち、感光層又は支持薄膜の自由表面）での反射量は、
例えば水銀のような反射液体と境界面とを接触させるこ
とによって増大させることができる。
角度より小さい）実施される時に、次に、境界面（すな
わち、感光層又は支持薄膜の自由表面）での反射量は、
例えば水銀のような反射液体と境界面とを接触させるこ
とによって増大させることができる。
公知の方法を越える新たな方法のもう一つの利点は、
含有物又は泡のような感光層又は基体における光学的な
欠陥が、スクラッチ又は埃のような表面の欠陥と共に、
それらを一際目立たせるようなホログラフィ像をもたら
すことはない。加えて、この新たな方法によりもたらさ
れるホログラフィ・ミラーの光学的な品質は、改善され
る。
含有物又は泡のような感光層又は基体における光学的な
欠陥が、スクラッチ又は埃のような表面の欠陥と共に、
それらを一際目立たせるようなホログラフィ像をもたら
すことはない。加えて、この新たな方法によりもたらさ
れるホログラフィ・ミラーの光学的な品質は、改善され
る。
以下添付図面に従って、本発明を更に詳細に説明す
る。
る。
第1a図及び第2a図に示す本発明の実施例は、適宜な断
面のレーザ光線を最初に発生させる点で共通している。
これらの図には、かかるレーザ光線を生じさせる仕組み
をその基本構造で示している。この仕組み（以後、装置
と呼ぶ）を構成しているのはレーザ１であり、このレー
ザからレーザ光線２が発せられる。レーザ光線２は、２
枚のレンズ3,4及び絞り７から成る光線エキスパンダを
通過することによって均一に増大する断面を有してい
る。これらの２枚のレンズ３及び４は、それらの焦点距
離の合計だけ離間され、絞り７は、レンズの共通の焦点
平面に位置している。
面のレーザ光線を最初に発生させる点で共通している。
これらの図には、かかるレーザ光線を生じさせる仕組み
をその基本構造で示している。この仕組み（以後、装置
と呼ぶ）を構成しているのはレーザ１であり、このレー
ザからレーザ光線２が発せられる。レーザ光線２は、２
枚のレンズ3,4及び絞り７から成る光線エキスパンダを
通過することによって均一に増大する断面を有してい
る。これらの２枚のレンズ３及び４は、それらの焦点距
離の合計だけ離間され、絞り７は、レンズの共通の焦点
平面に位置している。
レンズ４からの拡げられたレーザ光線は、第1a図にお
いては光線６を、図2aにおいては光線16を形成するため
に、一方向に光線を分散する筒状レンズ８へ衝突し、光
線6,16はそれぞれ感光層10,17へ入射する。それぞれの
場合において、光線6,16は、厚さＢと、感光層の幅に等
しい幅とを有している。感光層10.17は、重クロム酸ゼ
ラチンから形成され、それぞれ、適当な透明支持材11,1
8上の薄膜として形成されている。
いては光線６を、図2aにおいては光線16を形成するため
に、一方向に光線を分散する筒状レンズ８へ衝突し、光
線6,16はそれぞれ感光層10,17へ入射する。それぞれの
場合において、光線6,16は、厚さＢと、感光層の幅に等
しい幅とを有している。感光層10.17は、重クロム酸ゼ
ラチンから形成され、それぞれ、適当な透明支持材11,1
8上の薄膜として形成されている。
感光層及びその支持材は、適当な移動手段（図示せ
ず）によって方向Ｆに入射レーザ光線に関して移動され
る。筒状レンズ８は、感光層10と入射光線６との交差
（第1a図）及び感光層17と入射光線16との交差（第2a
図）によって形成される線が、感光層の移動方向Ｆとゼ
ロでない角度となるように、向けられている。第1a図及
び第2a図に示すように、交差の線と移動方向との間の角
度は、直角であると有利である。
ず）によって方向Ｆに入射レーザ光線に関して移動され
る。筒状レンズ８は、感光層10と入射光線６との交差
（第1a図）及び感光層17と入射光線16との交差（第2a
図）によって形成される線が、感光層の移動方向Ｆとゼ
ロでない角度となるように、向けられている。第1a図及
び第2a図に示すように、交差の線と移動方向との間の角
度は、直角であると有利である。
第1a図及び第2a図に明確に示されているように、入射
光線は、先ず、支持薄膜11（第1b図）又は18（第2b図）
を、次いで、感光層を通過する。感光層を通過した後、
光線は、支持薄膜及び感光層を通り反射され、この反射
光線は、最初に入射したと同じ表面に感光層及び支持薄
膜から出現する。第1b図及び第2b図に示すように、入射
光線は、感光層の自由表面（図面における下側表面）で
反射される。この方法は、もし、反射表面が感光層の表
面から所定距離で位置するならば、感光層の移動中にお
いて、必然的にもたらされる欠陥を避ける。
光線は、先ず、支持薄膜11（第1b図）又は18（第2b図）
を、次いで、感光層を通過する。感光層を通過した後、
光線は、支持薄膜及び感光層を通り反射され、この反射
光線は、最初に入射したと同じ表面に感光層及び支持薄
膜から出現する。第1b図及び第2b図に示すように、入射
光線は、感光層の自由表面（図面における下側表面）で
反射される。この方法は、もし、反射表面が感光層の表
面から所定距離で位置するならば、感光層の移動中にお
いて、必然的にもたらされる欠陥を避ける。
当業者に理解されるように、入射光線（時には、参照
光線と称される）及び反射光線（又は物体光線）は、定
常波パターンをもたらすように互いに干渉する電磁放射
のコヒーレントな光線である。この定常波パターンは、
感光層10,17において記録される。公知であるように、
可視光線において、定常波パターンは、互いに平行に配
向されて距離ｄ＝λ／（2cosθ/2）によって離間する干
渉縞の列のように見える。ここで、λはレーザ光線の波
長であり、θは入射光線と反射光線との間の角度であ
る。
光線と称される）及び反射光線（又は物体光線）は、定
常波パターンをもたらすように互いに干渉する電磁放射
のコヒーレントな光線である。この定常波パターンは、
感光層10,17において記録される。公知であるように、
可視光線において、定常波パターンは、互いに平行に配
向されて距離ｄ＝λ／（2cosθ/2）によって離間する干
渉縞の列のように見える。ここで、λはレーザ光線の波
長であり、θは入射光線と反射光線との間の角度であ
る。
入射光線が、第1b図及び第2b図に示すように、感光層
と平行な表面によって反射されると、干渉縞は感光層の
主表面と平行に整列され、入射光線と感光層の垂線との
間の角度α，α′は、反射光線と感光層の垂線との間の
角度と等しくなる。こうして、第1b図及び第2b図に示し
た特定の実施例にとって、α＝θ/2であり、感光層に記
録された干渉縞の間の距離は、入射角度と入射レーザ光
線の波長との関係となる。入射角度αを変えることによ
り、ホログラフィ・ミラーの反射特性は、主に反射させ
る光の波長と整合させることができる。
と平行な表面によって反射されると、干渉縞は感光層の
主表面と平行に整列され、入射光線と感光層の垂線との
間の角度α，α′は、反射光線と感光層の垂線との間の
角度と等しくなる。こうして、第1b図及び第2b図に示し
た特定の実施例にとって、α＝θ/2であり、感光層に記
録された干渉縞の間の距離は、入射角度と入射レーザ光
線の波長との関係となる。入射角度αを変えることによ
り、ホログラフィ・ミラーの反射特性は、主に反射させ
る光の波長と整合させることができる。
ホログラムの幅にわたって局部的に変化する反射特性
を有するホログラフィ・ミラーをも製造することができ
る。これは、例えば、入射レーザ光線の経路に吸収フィ
ルタを配置することによって実現可能であり、この吸収
フィルタは、吸収フィルタを横断して変化する光吸収特
性を有している。こうして、所望の強さのプロフィール
を有する光の帯が、感光層上に得られる。変化する強さ
のプロフィールを有する無限のホログラフィ・ミラーを
製造するもう一つの方法は、異なる波長のレーザから到
来する複数の入射レーザ光線を並べて協働させることで
ある。
を有するホログラフィ・ミラーをも製造することができ
る。これは、例えば、入射レーザ光線の経路に吸収フィ
ルタを配置することによって実現可能であり、この吸収
フィルタは、吸収フィルタを横断して変化する光吸収特
性を有している。こうして、所望の強さのプロフィール
を有する光の帯が、感光層上に得られる。変化する強さ
のプロフィールを有する無限のホログラフィ・ミラーを
製造するもう一つの方法は、異なる波長のレーザから到
来する複数の入射レーザ光線を並べて協働させることで
ある。
第1a図及び第1b図に示す実施例においては、入射角度
αは全体的な内部反射が感光層の自由表面で起きるのに
十分な大きさである。この場合において、光線６は、適
当な屈曲液体13によって支持薄膜11へ光学的に結合され
たプリズム12によって支持薄膜11内へ導かれる。
αは全体的な内部反射が感光層の自由表面で起きるのに
十分な大きさである。この場合において、光線６は、適
当な屈曲液体13によって支持薄膜11へ光学的に結合され
たプリズム12によって支持薄膜11内へ導かれる。
支持薄膜11及び感光層10は、矢印Ｆの方向に均一速度
で移動する。この移動速度は、感光層10へ入射する光線
６を強さを考慮して、感光層10が正確に露光されるよう
に、選択さている。
で移動する。この移動速度は、感光層10へ入射する光線
６を強さを考慮して、感光層10が正確に露光されるよう
に、選択さている。
第2a図及び第2b図に示す実施例は、全体的な内部反射
が感光層の自由表面で起きないようにレーザ光線16が支
持薄膜18に入射する場合に適している。この場合におい
て、レーザ光線は、直接的に支持薄膜18に進入する。
が感光層の自由表面で起きないようにレーザ光線16が支
持薄膜18に入射する場合に適している。この場合におい
て、レーザ光線は、直接的に支持薄膜18に進入する。
入射角度αが比較的小さいために、入射光線16の多く
は、感光層17から出現する。光線の一部だけが、定常波
をもたらすための反射光線を形成するために、感光層と
空気との間の自由表面で反射される。
は、感光層17から出現する。光線の一部だけが、定常波
をもたらすための反射光線を形成するために、感光層と
空気との間の自由表面で反射される。
しかしながら、重クロム酸ゼラチンのような適当な感
光層が使用される場合には、入射光線に対する反射光線
の強さの比が非常に小さくても、ブラッグ状態を満足す
るような波長にとって99％より高い光の反射率を有する
効果的なホログラフィ・ミラーを製造するのに十分であ
る。
光層が使用される場合には、入射光線に対する反射光線
の強さの比が非常に小さくても、ブラッグ状態を満足す
るような波長にとって99％より高い光の反射率を有する
効果的なホログラフィ・ミラーを製造するのに十分であ
る。
選択的に、平らな又は湾曲した筒状表面のような適当
な反射表面を、感光層と空気との間のもう一つの自由表
面に又はその下側に設けることができる。
な反射表面を、感光層と空気との間のもう一つの自由表
面に又はその下側に設けることができる。
レーザ光線が支持薄膜から感光層へ入射させるため
に、この方法は、露光中において、入射角度の変化に比
較的敏感である。入射角度の許容度は、入射角度だけで
なく、感光層とレーザ光線を反射する表面との間の距離
にも依存する。この距離が大きいほど、入射角度が一定
でなければならない。例えば、もし、感光層の入射角度
が約45°で、露光中の角度変動が0.1°に匹敵するなら
ば、反射表面が感光層から20ミクロンに匹敵する距離で
ある時には、満足すべきホログラフィ・ミラーが得られ
る。これは、この状況における干渉構造でもたらされる
偏移が干渉縞の距離の少なくとも1/10のためである。
に、この方法は、露光中において、入射角度の変化に比
較的敏感である。入射角度の許容度は、入射角度だけで
なく、感光層とレーザ光線を反射する表面との間の距離
にも依存する。この距離が大きいほど、入射角度が一定
でなければならない。例えば、もし、感光層の入射角度
が約45°で、露光中の角度変動が0.1°に匹敵するなら
ば、反射表面が感光層から20ミクロンに匹敵する距離で
ある時には、満足すべきホログラフィ・ミラーが得られ
る。これは、この状況における干渉構造でもたらされる
偏移が干渉縞の距離の少なくとも1/10のためである。
0.1°の角度許容値は、完全に実現可能であり、装置
の機械設計に対する要求を高過ぎるものとしない。も
し、感光層と反射表面との間の距離が、より大きい場合
には、このために適当な機械装置の精度に、厳しい要求
が課せられる。
の機械設計に対する要求を高過ぎるものとしない。も
し、感光層と反射表面との間の距離が、より大きい場合
には、このために適当な機械装置の精度に、厳しい要求
が課せられる。
支持薄膜18と感光層17の移動中に起こるような入射角
度αの小さな変化は、有害ではなく、支持薄膜18と空気
との間の境界面での反射作用を低減又は阻止することに
おいて有利ですらある。支持薄膜と空気との間の境界面
での反射の場合には、係数d/D（ｄは感光層の厚み、Ｄ
は支持薄膜の厚み）より小さい角度許容値のために、こ
れらの反射は、もはやホログラムの形成に寄与しなくな
る。言いかえると、この場合には、感光層を担持する薄
膜18の機械的ガイドに対して厳しい要求度が課されるこ
とはない。
度αの小さな変化は、有害ではなく、支持薄膜18と空気
との間の境界面での反射作用を低減又は阻止することに
おいて有利ですらある。支持薄膜と空気との間の境界面
での反射の場合には、係数d/D（ｄは感光層の厚み、Ｄ
は支持薄膜の厚み）より小さい角度許容値のために、こ
れらの反射は、もはやホログラムの形成に寄与しなくな
る。言いかえると、この場合には、感光層を担持する薄
膜18の機械的ガイドに対して厳しい要求度が課されるこ
とはない。
第３図に示す装置は、第2a図及び第2b図に示すものと
異なり、感光層の裏面における反射量が増大されてい
る。このために、感光層21の裏面はレーザ光線の入射部
分において高い反射効率表面を有する液体と接触させて
いる。このために、適当な容器23に入れられた水銀22が
使用される。容器23において、２つのローラ24及び25が
取り付けられており、これらローラの下部母線は水銀の
表面高さ近傍に位置している。これら２つのローラ24及
び25は、感光層21のための支持薄膜20に係合するように
位置しており、感光層21が水銀の表面と接触する高さと
なるように支持薄膜を保持する。こうして、感光層と水
銀との間の境界面で100％の反射が得られる。その結果
として、入射角度αが小さい場合でも、入射光線に対す
る反射光線の強さの比は約１となる。
異なり、感光層の裏面における反射量が増大されてい
る。このために、感光層21の裏面はレーザ光線の入射部
分において高い反射効率表面を有する液体と接触させて
いる。このために、適当な容器23に入れられた水銀22が
使用される。容器23において、２つのローラ24及び25が
取り付けられており、これらローラの下部母線は水銀の
表面高さ近傍に位置している。これら２つのローラ24及
び25は、感光層21のための支持薄膜20に係合するように
位置しており、感光層21が水銀の表面と接触する高さと
なるように支持薄膜を保持する。こうして、感光層と水
銀との間の境界面で100％の反射が得られる。その結果
として、入射角度αが小さい場合でも、入射光線に対す
る反射光線の強さの比は約１となる。
第４図は、走査レーザ光線を使用する方法を実施する
ために適した組立体を例示している。レーザ１からのレ
ーザ光線30は、回転多角形鏡32の反射表面へ収束手段31
を通して向けられる。収束手段31は、光スポット33の大
きさ及び感光層上の光の経路の幅Ｂを決定する。多角形
鏡32の回転軸は、レーザ光線を反射する鏡面34が湾曲面
35の焦点に位置するように配置されている。多角形鏡32
を回転させると、レーザ光線30は、湾曲鏡35を横断して
走査し、この湾曲鏡によって、感光層10に当接する薄膜
11を横断して走査する。この場合において、各光学要素
は、光スポット33の幅と入射角度α′及びγとがほぼ一
定に維持されるように、形成されている。走査光線は、
次に、感光層に記録される干渉縞をもたらすために、走
査光線と干渉する反射光線を形成するために、第1a図及
び第2a図及び第3a図に示すような任意の技術によって反
射される。走査速度及び矢印Ｆの方向における薄膜11の
移動速度は、光線が感光層10の全幅及び全長を走査し、
光線の強さが、感光層を露光して反射ホログラムを記録
するのに十分であるように、選択される。
ために適した組立体を例示している。レーザ１からのレ
ーザ光線30は、回転多角形鏡32の反射表面へ収束手段31
を通して向けられる。収束手段31は、光スポット33の大
きさ及び感光層上の光の経路の幅Ｂを決定する。多角形
鏡32の回転軸は、レーザ光線を反射する鏡面34が湾曲面
35の焦点に位置するように配置されている。多角形鏡32
を回転させると、レーザ光線30は、湾曲鏡35を横断して
走査し、この湾曲鏡によって、感光層10に当接する薄膜
11を横断して走査する。この場合において、各光学要素
は、光スポット33の幅と入射角度α′及びγとがほぼ一
定に維持されるように、形成されている。走査光線は、
次に、感光層に記録される干渉縞をもたらすために、走
査光線と干渉する反射光線を形成するために、第1a図及
び第2a図及び第3a図に示すような任意の技術によって反
射される。走査速度及び矢印Ｆの方向における薄膜11の
移動速度は、光線が感光層10の全幅及び全長を走査し、
光線の強さが、感光層を露光して反射ホログラムを記録
するのに十分であるように、選択される。
ホログラムの横断方向及び／又は長手方向に変化する
反射特性を有するホログラフィ・ミラーを製造したい時
には、電気光学変調器36をレーザ光線30の経路に挿入可
能である。この電気光学変調器36を使用すれば、例え
ば、所望のプログラムによるコンピュータ制御によっ
て、光強さをポイント毎に動的に変化させることができ
る。
反射特性を有するホログラフィ・ミラーを製造したい時
には、電気光学変調器36をレーザ光線30の経路に挿入可
能である。この電気光学変調器36を使用すれば、例え
ば、所望のプログラムによるコンピュータ制御によっ
て、光強さをポイント毎に動的に変化させることができ
る。
レーザ光線が静的に照射される場合に比較して、走査
レーザ光線での動的で照射は、レーザの全エネルギが感
光層の各露光表面要素のために利用される利点を提供す
る。この結果として、各表面要素のための露光時間は、
大幅に（1000以上の比率で）減少され、それにより、各
表面要素におけるホログラムの記録のための不動要求は
非常に短くなる。第４図の装置を使用して他の図面の装
置と同数の表面要素を露光するには長い時間が必要であ
るが、第４図の場合における各表面要素のために低減さ
れた露光時間は、いくつかの適用において実質的に有利
である。
レーザ光線での動的で照射は、レーザの全エネルギが感
光層の各露光表面要素のために利用される利点を提供す
る。この結果として、各表面要素のための露光時間は、
大幅に（1000以上の比率で）減少され、それにより、各
表面要素におけるホログラムの記録のための不動要求は
非常に短くなる。第４図の装置を使用して他の図面の装
置と同数の表面要素を露光するには長い時間が必要であ
るが、第４図の場合における各表面要素のために低減さ
れた露光時間は、いくつかの適用において実質的に有利
である。
第1a図、第1b図は、本発明の第一実施例による方法を実
施するための組立体を示している。 第2a図、第2b図は、本発明の第二実施例による方法を実
施するための組立体を示している。 第３図は、本発明の第三実施例による方法を実施するた
めの組立体を示している。 第４図は、本発明の第四実施例による方法を実施するた
めの組立体を示している。 ２……レーザ光線、10……感光層。
施するための組立体を示している。 第2a図、第2b図は、本発明の第二実施例による方法を実
施するための組立体を示している。 第３図は、本発明の第三実施例による方法を実施するた
めの組立体を示している。 第４図は、本発明の第四実施例による方法を実施するた
めの組立体を示している。 ２……レーザ光線、10……感光層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−112003（ＪＰ，Ａ) 特許2723587（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭62−30631（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−73054（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4714309（ＵＳ，Ａ) 欧州公開36268（ＥＰ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 5/18 G02B 5/32 G03H 1/04
Claims (11)
- 【請求項１】ホログラフィ・ミラーの製造方法であっ
て、 前記製造方法は、第一主表面及び第二主表面を有する感
光層を、第一及び第二のコヒーレント電磁放射の拡大光
線で露光させる段階を具備し、前記第一及び第二の拡大
光線は、干渉放射光線の波長の関数である距離で離間す
る縞の列を形成するように、前記感光層の対応する帯部
内で干渉し、前記第一及び第二の拡大光線は、前記感光
層の幅方向に拡がるものであり、前記感光層は、少なく
とも前記第一及び第二の拡大光線が前記第一主表面上の
第一方向に沿って照射され、前記第二の拡大光線は、前
記第一の拡大光線が前記感光層を通過した後の前記第一
の拡大光線の反射によってもたらされ、 前記製造方法は、前記感光層が、前記感光層の全体にわ
たって均一干渉構造を記録するために、前記縞の列のた
めの前記第一主表面全体に渡る十分な照射を受けるよう
な速度で、前記感光層と前記第一及び第二の拡大光線と
の一方を他方に関して第二方向に連続的に移動する段階
を具備するホログラフィ・ミラーの製造方法。 - 【請求項２】前記感光層の異なる領域に入射する前記第
一の拡大光線の強さを変化させる請求項１に記載の方
法。 - 【請求項３】前記第一方向は、前記第二方向に対して直
角である請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】前記感光層を、前記第一及び第二の拡大光
線に対して連続的に移動させる請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】前記感光層の自由表面を、反射量を増加す
るための光反射液体の表面と接触させる請求項１に記載
の方法。 - 【請求項６】前記光反射液体として、水銀が使用される
請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】前記第二の拡大光線は、前記感光層の表面
での全体的な内部反射によって形成される請求項１に記
載の方法。 - 【請求項８】前記第二の拡大光線は、前記感光層の前記
第二主表面での反射によって形成され、前記縞の列は前
記第二主表面と平行である請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】前記第一の拡大光線は、前記感光層上に設
けられた基体又は前記感光層と接触するプリズムを通し
て方向付けられる請求項１に記載の方法。 - 【請求項１０】前記感光層は透明な基体上に形成され、
前記第一の拡大光線は前記感光層とは反対側の前記基体
の表面に入射し、前記第一の拡大光線の一部が、均一感
光構造の形成のための前記第二の拡大光線を形成するた
めに、前記感光層の自由表面で反射される請求項１に記
載の方法。 - 【請求項１１】前記感光層の異なる領域に入射する前記
第一及び第二の拡大光線の強さを変化させる請求項１に
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3734438.2 | 1987-10-12 | ||
| DE19873734438 DE3734438A1 (de) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | Verfahren zur herstellung eines reflexionshologramms |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01154079A JPH01154079A (ja) | 1989-06-16 |
| JP2863533B2 true JP2863533B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=6338129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63253955A Expired - Fee Related JP2863533B2 (ja) | 1987-10-12 | 1988-10-11 | ホログラフィ・ミラーの製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0316207B1 (ja) |
| JP (1) | JP2863533B2 (ja) |
| DE (2) | DE3734438A1 (ja) |
| ES (1) | ES2107409T3 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0409396B1 (en) * | 1989-06-05 | 1995-09-06 | Nippon Sheet Glass Co. Ltd. | Process for producing light control plate having light-scattering pervious region |
| DE4110235C2 (de) * | 1991-03-28 | 1995-03-16 | Ver Glaswerke Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines am Rand eine Übergangszone aufweisenden holographischen Elements für eine Windschutzscheibe |
| EP0614164B1 (en) * | 1992-09-14 | 2001-01-03 | Rikagaku Kenkyusho | Apparatus and method for producing visual effect |
| US5640257A (en) * | 1992-10-14 | 1997-06-17 | Holtronic Technologies Ltd. | Apparatus and method for the manufacture of high uniformity total internal reflection holograms |
| US5698343A (en) * | 1994-07-05 | 1997-12-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Laser wavelength detection and energy dosimetry badge |
| SE504487C2 (sv) * | 1995-05-03 | 1997-02-24 | Misomex Ab | Kopieringsmaskin med fixerat inställbar laserenhet |
| US6830850B1 (en) * | 2001-03-16 | 2004-12-14 | Advanced Micro Devices, Inc. | Interferometric lithography using reflected light from applied layers |
| GB2379351A (en) * | 2001-09-04 | 2003-03-05 | Holographic Imaging Llc | Illuminating a computer generated hologram |
| US7369735B2 (en) * | 2002-02-15 | 2008-05-06 | Biosynergetics, Inc. | Apparatus for the collection and transmission of electromagnetic radiation |
| US6957650B2 (en) | 2002-02-15 | 2005-10-25 | Biosynergetics, Inc. | Electromagnetic radiation collector and transport system |
| JP2007519940A (ja) * | 2003-09-26 | 2007-07-19 | ピーディー−エルディー、インク． | ボリューム・ブラッグ・グレーティング素子の製造方法 |
| US20070223074A1 (en) | 2005-07-26 | 2007-09-27 | Harris Ken R | Hybrid reflection hologram |
| CN101650493A (zh) * | 2008-08-13 | 2010-02-17 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 提供背光照明的方法、背光照明系统及显示系统 |
| EP2602655B1 (en) | 2011-12-08 | 2024-04-03 | Essilor International | Ophthalmic filter |
| EP2602654B1 (en) | 2011-12-08 | 2023-04-19 | Essilor International | Ophthalmic filter |
| EP2602653B1 (en) | 2011-12-08 | 2020-09-16 | Essilor International | Method of determining the configuration of an ophthalmic filter |
Family Cites Families (10)
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|---|---|---|---|---|
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| US4235504A (en) * | 1975-06-10 | 1980-11-25 | Fujitsu Limited | Holographic disk scanner |
| GB1598547A (en) * | 1977-04-23 | 1981-09-23 | Plessey Co Ltd | Holographic data storage |
| DE3006071C2 (de) * | 1980-02-19 | 1987-05-27 | Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch | Lichtsammelanordnung in einer Vorrichtung zur Abtastung einer Fläche wie z.B. einer Materialbahn längs einer Geraden mittels eines Lichtstrahls |
| GB2071866B (en) * | 1980-03-13 | 1983-11-16 | Marconi Co Ltd | Colour selective holographic reflector |
| DE3136946A1 (de) * | 1981-09-17 | 1983-03-31 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | "fensterscheibe, insbesondere windschutzscheibe eines kraftfahrzeugs" |
| GB2133574A (en) * | 1982-10-15 | 1984-07-25 | Applied Holographics | Making holograms |
| US4714309A (en) * | 1984-06-09 | 1987-12-22 | Pilkington P.E. Limited | Reflection holograms |
| DE3532120A1 (de) * | 1985-09-10 | 1987-03-19 | Ver Glaswerke Gmbh | Windschutzscheibe mit einer reflektierenden einrichtung zur einspiegelung von optischen signalen in das gesichtsfeld des fahrers |
| GB8802333D0 (en) * | 1988-02-03 | 1988-03-02 | Holtronic Technologies Ltd | Improvements in manufacture of integrated circuits using holographic techniques |
-
1987
- 1987-10-12 DE DE19873734438 patent/DE3734438A1/de active Granted
-
1988
- 1988-10-11 ES ES88402563T patent/ES2107409T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-11 EP EP88402563A patent/EP0316207B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-11 JP JP63253955A patent/JP2863533B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-11 DE DE3855997T patent/DE3855997T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-07-15 US US07/731,351 patent/US5145756A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0316207A3 (fr) | 1991-08-21 |
| DE3734438A1 (de) | 1989-04-27 |
| DE3855997T2 (de) | 1998-03-12 |
| JPH01154079A (ja) | 1989-06-16 |
| US5145756A (en) | 1992-09-08 |
| DE3855997D1 (de) | 1997-09-18 |
| EP0316207A2 (fr) | 1989-05-17 |
| ES2107409T3 (es) | 1997-12-01 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |