JP3171013B2 - Method and apparatus for producing article comprising diffraction grating - Google Patents

Method and apparatus for producing article comprising diffraction grating

Info

Publication number
JP3171013B2
JP3171013B2 JP17661194A JP17661194A JP3171013B2 JP 3171013 B2 JP3171013 B2 JP 3171013B2 JP 17661194 A JP17661194 A JP 17661194A JP 17661194 A JP17661194 A JP 17661194A JP 3171013 B2 JP3171013 B2 JP 3171013B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
diffraction grating
collecting
article
distance
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP17661194A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0843616A (en
Inventor
敏貴 戸田
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.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Inc
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 Toppan Inc filed Critical Toppan Inc
Priority to JP17661194A priority Critical patent/JP3171013B2/en
Publication of JPH0843616A publication Critical patent/JPH0843616A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3171013B2 publication Critical patent/JP3171013B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光を用い、そ
の2光束干渉によってドット状の回折格子を露光するこ
とによって、回折格子からなる物品を作製する方法およ
び装置に係り、特に装置構成が極めて簡単で、かつ装置
の調整も極めて簡便で、しかも回折格子からなる物品を
精度よく連続して作製し得るようにした回折格子からな
る物品の作製方法および作製装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for producing an article made of a diffraction grating by exposing a diffraction grating in the form of a dot by using a laser beam and interfering two light beams thereof, and in particular, the structure of the apparatus. The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing an article made of a diffraction grating, which is extremely simple and the adjustment of the apparatus is extremely simple, and enables an article made of a diffraction grating to be manufactured continuously with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的に、レーザー光源のようなコヒー
レントな光源を用いて、これからのレーザービームを一
度2光束に分けたものを、再び感光材料上で同時に露光
すると、干渉縞が記録される。
2. Description of the Related Art In general, when a coherent light source such as a laser light source is used and a laser beam to be divided into two light beams is simultaneously exposed on a photosensitive material again, interference fringes are recorded. .

【0003】この干渉縞は、感光材料に入射する2光束
の角度の差によって、そのピッチ(空間周波数の逆数)
が変わり、その方向は2光束の入射する方向によって変
わり、その記録される濃さは光強度によって変わる。す
なわち、観察時には、干渉縞のピッチは見える色に、干
渉縞の方向は見える方向に、干渉縞の濃さは見える色の
輝度にそれぞれ関係する。
The pitch of the interference fringes (the reciprocal of the spatial frequency) is determined by the difference between the angles of the two light beams incident on the photosensitive material.
The direction changes according to the incident direction of the two light beams, and the recorded density changes according to the light intensity. That is, during observation, the pitch of the interference fringes is related to the visible color, the direction of the interference fringes is related to the visible direction, and the density of the interference fringes is related to the luminance of the visible color.

【0004】さて、このように、2光束干渉によって回
折格子を形成して、回折格子パターンを有するディスプ
レイを作製する方法としては、例えば“特開昭60−1
56004号公報”、“特開平2−72319号”等の
方法が提案されてきている。
As described above, a method of forming a diffraction grating by two-beam interference and manufacturing a display having a diffraction grating pattern is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-1.
Methods such as JP-A-56004 and JP-A-2-72319 have been proposed.

【0005】すなわち、まず前者の方法は、回折格子露
光ヘッドを用い、この回折格子露光ヘッドを移動するこ
とによって、2光束干渉による微小な干渉縞(以下、回
折格子と称する)を、そのピッチ、方向、および光強度
を変化させて、感光材料に対して次々と露光し、任意の
位置に任意の回折格子を作製する方法である。
That is, in the former method, a diffraction grating exposure head is used, and by moving the diffraction grating exposure head, minute interference fringes (hereinafter, referred to as a diffraction grating) due to two-beam interference are formed at the pitch, In this method, the photosensitive material is successively exposed by changing the direction and the light intensity, and an arbitrary diffraction grating is formed at an arbitrary position.

【0006】この方法を用いることにより、平面状の感
光材料と、その表面に形成された回折格子パターンとか
らなるディスプレイが得られる。そして、この回折格子
パターンは、回折格子により形成された複数の微小なド
ットから構成されているため、各ドットがそれぞれの色
にそれぞれの方向にそれぞれの強さで光って様々な模様
が描かれる。
By using this method, a display comprising a planar photosensitive material and a diffraction grating pattern formed on the surface thereof can be obtained. And since this diffraction grating pattern is composed of a plurality of minute dots formed by the diffraction grating, each dot shines in each color in each direction in each direction and each pattern is drawn. .

【0007】一方、後者の方法は、計算機から読み出し
た画像データにしたがって、X−Yステージ上の乾板
(感光材料を塗布したガラス等からなる)の対応位置
に、回折格子からなるドットを作製していく方法であ
る。
On the other hand, in the latter method, dots made of a diffraction grating are formed at corresponding positions on a dry plate (made of glass coated with a photosensitive material) on an XY stage according to image data read from a computer. It is a way to go.

【0008】この方法を用いることにより、ほぼ完全に
均一な回折格子のパターンを有するディスプレイが得ら
れる。しかしながら、まず前者の作製方法においては、
次のような問題がある。
By using this method, a display having an almost completely uniform diffraction grating pattern can be obtained. However, first, in the former method,
There are the following problems.

【0009】すなわち、回折格子のピッチ、方向、光強
度を変化させる場合に、その都度回折格子露光ヘッドの
光学系を移動する必要がある。そして、このように光学
系を固定させることができないことから、振動に対して
弱く、外部からの振動の影響を受け易い。
That is, when the pitch, direction, and light intensity of the diffraction grating are changed, it is necessary to move the optical system of the diffraction grating exposure head each time. Since the optical system cannot be fixed as described above, the optical system is weak against vibration and easily affected by external vibration.

【0010】従って、振動を十分に減衰させるために長
い待ち時間が必要となるばかりでなく、回折格子作製の
安定性も悪く、均一な(精度がよい)回折格子を作製す
ることができないという問題がある。
Therefore, not only a long waiting time is required to sufficiently attenuate the vibration, but also the stability of the diffraction grating is poor, and a uniform (high accuracy) diffraction grating cannot be manufactured. There is.

【0011】一方、後者の作製方法においては、次のよ
うな問題がある。すなわち、レーザービームをいくつか
に分岐し、その中の一つを選択することによって、作製
する回折格子の空間周波数を決めていることから、光の
利用効率が非常に低いというという問題がある。
On the other hand, the latter method has the following problems. That is, since the spatial frequency of the diffraction grating to be manufactured is determined by branching the laser beam into several parts and selecting one of them, there is a problem that the light utilization efficiency is extremely low.

【0012】また、分岐されるビームの数も、光学系の
空間的な配置や光強度が弱くなることから、3本程度が
限界である。そのため、3種類程度の空間周波数を持っ
た回折格子しか作製することができない(回折格子の空
間周波数が3種類程度に限定されてしまっている)とい
う問題がある。
Also, the number of split beams is limited to about three, since the spatial arrangement of the optical system and the light intensity are weakened. Therefore, there is a problem that only a diffraction grating having about three kinds of spatial frequencies can be manufactured (the spatial frequency of the diffraction grating is limited to about three kinds).

【0013】そこで、最近では、上記のような問題を解
消するための装置として、回折格子プロッター(例えば
“特開平5−72406号”)が、本出願人によって提
案されてきている。
Therefore, recently, a diffraction grating plotter (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-72406) has been proposed by the present applicant as an apparatus for solving the above problems.

【0014】しかしながら、この種の回折格子プロッタ
ーにおいては、平面内を自由に移動可能なX−Y(−
θ)ステージに対して、2本のレーザービームが所定の
装置構成を介して入射するような構成となっている。そ
して、これらのほとんどの場合、入射する側を移動、あ
るいは回転させ得る可能性はなく、小型化を図ることが
非常に困難である。
However, in this type of diffraction grating plotter, XY (-
θ) Two laser beams are incident on the stage via a predetermined device configuration. In most cases, there is no possibility that the incident side can be moved or rotated, and it is very difficult to reduce the size.

【0015】また、必要とするレーザービームを1本ず
つ乾板の表面で交わるように調整しなければならないば
かりでなく、θステージの回転中心とレーザービームの
交差位置とが同位置でなければならず、これら光学系の
調整も非常に困難である。
Not only must the required laser beams be adjusted one by one on the surface of the dry plate, but also the center of rotation of the θ stage and the intersection of the laser beams must be at the same position. It is also very difficult to adjust these optical systems.

【0016】さらに、移動・回転可能とされる装置構成
の場合でも、回折格子露光装置(特開昭60−1560
04号公報)のように、比較的大きく複雑な構成であ
り、乾板上での2光束の位置合わせ等の調整は、非常に
困難である。
Further, even in the case of an apparatus which can be moved and rotated, a diffraction grating exposure apparatus (Japanese Patent Laid-Open No. 60-1560)
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 04-204, the configuration is relatively large and complicated, and it is very difficult to adjust the alignment of the two light beams on the dry plate.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
装置においては、回折格子を形成する位置の精度がよ
く、乾板上での2光束の望ましくないズレのないような
回折格子を作製することが困難であるという問題があっ
た。
As described above, in the conventional apparatus, a diffraction grating is formed in which the precision of the position at which the diffraction grating is formed is high and there is no undesired displacement of the two light beams on the dry plate. There was a problem that it was difficult.

【0018】本発明は上述のような問題を解決するため
に成されたもので、装置構成が極めて簡単で、かつ装置
の調整も極めて簡便で、しかも回折格子からなる物品を
精度よく連続して作製することが可能な極めて信頼性の
高い回折格子からなる物品の作製方法および作製装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. The apparatus configuration is extremely simple, the adjustment of the apparatus is very simple, and articles made of a diffraction grating can be continuously connected with high precision. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing an article including a highly reliable diffraction grating that can be manufactured.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、まず、請求項1に係る発明では、レーザー光を用
い、その2光束干渉によってドット状の回折格子を露光
することによって、回折格子からなる物品を作製する方
法において、互いにほぼ同一の集光距離を有する第1お
よび第2の2つの集光素子に平面波状のレーザー光を入
射する工程と、2つの集光素子を通過しない光を遮光手
段により遮光する工程と、2つの集光素子からのそれぞ
れの光を第3の集光素子により感光材料上に結像して1
つのドット状の回折格子を露光する工程とを備えて成
り、上記各工程を複数回繰り返すことにより、回折格子
からなる物品を作製するようにしている。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, first, a laser beam is used to expose a dot-like diffraction grating by interference of two light beams, thereby obtaining a diffraction pattern. In a method of manufacturing an article made of a lattice, a step of injecting a plane wave laser beam into first and second two light-collecting elements having substantially the same light-collecting distance from each other, and not passing through the two light-collecting elements A step of blocking light by a light blocking means, and forming an image of each light from the two light collecting elements on a photosensitive material by a third light collecting element.
And exposing the two dot-shaped diffraction gratings to each other. By repeating the above steps a plurality of times, an article made of the diffraction gratings is manufactured.

【0020】ここで、特に上記第1および第2の2つの
集光素子と第3の集光素子との間の距離を、第1および
第2の2つの集光素子の集光距離と第3の集光素子の集
光距離との和とし、かつ第3の集光素子と感光材料との
間の距離を、第3の集光素子の集光距離とほぼ等しくす
るようにしている。
Here, in particular, the distance between the first and second two light-collecting elements and the third light-collecting element is defined as the light-collecting distance between the first and second two light-collecting elements. The sum of the focusing distance of the third focusing element and the distance between the third focusing element and the photosensitive material is made substantially equal to the focusing distance of the third focusing element.

【0021】また、上記第1および第2の2つの集光素
子と遮光手段を、それぞれその相対位置を保ちつつ入射
するレ―ザ―光の光軸に平行な軸を中心として回動させ
ることにより、形成される回折格子の角度を制御するよ
うにしている。
The first and second light-collecting elements and the light-shielding means are rotated about an axis parallel to the optical axis of the incident laser light while maintaining their relative positions. Control the angle of the formed diffraction grating.

【0022】さらに、上記第1および第2の2つの集光
素子の位置を入射するレ―ザ―光の光軸にほぼ垂直な面
内で移動させることにより、形成される回折格子の格子
間隔を制御するようにしている。
Further, by moving the positions of the first and second light-collecting elements in a plane substantially perpendicular to the optical axis of the incident laser light, the lattice spacing of the diffraction grating formed can be increased. To control.

【0023】さらにまた、上記第1および第2の2つの
集光素子を通過する光を遮光パタ―ンにより任意の形状
とし、形成される回折格子の形状を遮光パタ―ンに応じ
たものとするようにしている。
Further, the light passing through the first and second light-collecting elements is formed into an arbitrary shape by a light-shielding pattern, and the shape of the diffraction grating formed is determined according to the light-shielding pattern. I am trying to do it.

【0024】一方、請求項6に係る発明では、レーザー
光を用い、その2光束干渉によってドット状の回折格子
を露光することによって、回折格子からなる物品を作製
する装置において、回折格子を形成するための感光材料
を塗布した基材が載置され、当該基材を移動させるX−
Yステージと、レーザービームを発生するレーザー光源
と、レーザー光源からのレーザービームを受け、その遮
光制御によって露光、または非露光を制御するシャッタ
ーと、シャッターからのレーザービームを適切な径の平
面波にするコリメーター系と、コリメーター系からの平
面波の一部のみを透過する遮光手段と、遮光手段上の透
光部に設置され、互いにほぼ同一の集光距離を有する第
1および第2の2つの集光素子と、2つの集光素子から
のそれぞれの光を感光材料上に結像する第3の集光素子
と、読み取られたデータに基づいて、X−Yステージの
移動、シャッターの遮光、または透光をそれぞれ制御す
る制御手段とを備えて成る。
[0024] On the other hand, in the invention according to claim 6, a diffraction grating is formed in an apparatus for producing an article made of a diffraction grating by exposing a dot-like diffraction grating by interference of two light beams using a laser beam. A substrate coated with a photosensitive material is placed thereon, and the substrate is moved.
A Y stage, a laser light source that generates a laser beam, a shutter that receives the laser beam from the laser light source, and controls exposure or non-exposure by controlling the light shielding, and converts the laser beam from the shutter into a plane wave having an appropriate diameter. A collimator system, a light-shielding unit that transmits only a part of the plane wave from the collimator system, and first and second two light-shielding units that are installed on the light-transmitting part on the light-shielding unit and have substantially the same focusing distance. A light-condensing element, a third light-condensing element for imaging each light from the two light-condensing elements on a photosensitive material, and movement of an XY stage, shutter light shielding, Or control means for controlling each of the light transmission.

【0025】ここで、特に上記第1および第2の2つの
集光素子と第3の集光素子との間の距離を、第1および
第2の2つの集光素子の集光距離と第3の集光素子の集
光距離との和とし、かつ第3の集光素子と感光材料との
間の距離を、第3の集光素子の集光距離とほぼ等しくす
るようにしている。
Here, in particular, the distance between the first and second two light-collecting elements and the third light-collecting element is defined as the light-collecting distance between the first and second two light-collecting elements. The sum of the focusing distance of the third focusing element and the distance between the third focusing element and the photosensitive material is made substantially equal to the focusing distance of the third focusing element.

【0026】また、上記第1および第2の2つの集光素
子が設置された遮光手段を、入射するレ―ザ―光の光軸
に対して垂直な面内で、読み取られたデ―タに基づいて
回動させるようにしている。
The light-shielding means provided with the first and second light-collecting elements is used to read data read in a plane perpendicular to the optical axis of the incident laser light. The rotation is performed based on.

【0027】さらに、上記第1および第2の2つの集光
素子を、読み取られたデ―タに従って遮光手段上で第1
および第2の2つの集光素子の位置を変化させるように
移動するようにしている。
Further, the first and second two light condensing elements are moved on the light shielding means in accordance with the read data.
And the second light-collecting element is moved so as to change the position.

【0028】さらにまた、上記第1および第2の2つの
集光素子の前方、あるいは後方に、感光材料上に結像す
るパタ―ンと相似形である遮光パタ―ンを設けるように
している。
Further, a light-shielding pattern similar to the pattern formed on the photosensitive material is provided in front of or behind the first and second light-collecting elements. .

【0029】また、上記第1、第2、および第3の各集
光素子として、それぞれレンズを用いるようにしてい
る。さらに、上記第1、第2、および第3の各集光素子
として、それぞれホログラフィック・オプティカル・エ
レメントを用いるようにしている。
In addition, a lens is used as each of the first, second, and third light-collecting elements. Further, a holographic optical element is used as each of the first, second, and third light-collecting elements.

【0030】[0030]

【作用】従って、本発明の回折格子からなる物品の作製
方法および作製装置においては、第1および第2の2つ
の集光素子により平面波状のレーザー光の中から必要な
部分を抽出し、これを感光材料直前に配置した第3の集
光素子により感光材料表面上で交わらせ、干渉縞を露光
する(回折格子ドットを形成する)ことによって回折格
子からなる物品を作製することにより、光の利用効率を
高くしつつ、装置構成が極めて簡単で、かつ装置の調整
も極めて簡便で、精度よく均一な回折格子からなる物品
を連続作製することができる。
[Action] Therefore, in the manufacturing method and manufacturing apparatus for an article made of the diffraction grating of the present invention, the first and second two concentrating elements to extract the necessary parts from the plane wave-shaped laser beam, which Are crossed on the surface of the photosensitive material by a third light-collecting element disposed immediately before the photosensitive material, and an interference fringe is exposed (forming a diffraction grating dot) to produce an article made of a diffraction grating, whereby light Use efficiency
While the height is increased, the apparatus configuration is extremely simple, and the adjustment of the apparatus is extremely simple.

【0031】[0031]

【実施例】本発明では、第1および第2の2つの集光素
子により平面波状のレーザー光の中から必要な部分を抽
出し、これを感光材料直前に配置した第3の集光素子に
より感光材料表面上で交わらせ、干渉縞を露光する(回
折格子ドットを形成する)ことによって回折格子からな
る物品を作製することをその主要な特徴としている。
EXAMPLES In the present invention, the third light-collecting device by the first and second two concentrating elements to extract the necessary parts from the plane wave-shaped laser beam, and place it on the light-sensitive material just before It was intersect on the photosensitive material surface, exposing the interference pattern (times
The main feature of this method is to produce an article made of a diffraction grating by forming a folded lattice dot .

【0032】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の一実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明による回折格子からなる物品の作製装置
の構成例を示す概要図である。
An embodiment of the present invention based on the above-described concept will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an apparatus for manufacturing an article including a diffraction grating according to the present invention.

【0033】すなわち、本実施例の回折格子からなる物
品の作製装置は、図1に示すように、回折格子を形成す
るための感光材料1aを塗布した基材1が載置され、当
該基材1を移動させるX−Yステージ2と、レーザービ
―ム3を発生するレーザー光源4と、レーザー光源4か
らのレーザービーム3を受け、その遮光制御によって露
光、または非露光を制御するシャッター5と、シャッタ
ー5からのレーザービーム3をそれぞれ順次反射する2
つのミラー61,62と、ミラー62からのレーザービ
ーム3を適切な径の平面波にする2個のレンズからなる
コリメーター系7と、コリメーター系7からの平面波8
の一部のみを透過する遮光板9と、遮光板9上の透光部
に設置され、互いにほぼ同一の集光距離を有する第1お
よび第2の2つの集光素子であるレンズ10,11と、
2つの集光素子10,11からのそれぞれの光を感光材
料1a上に結像する第3の集光素子であるレンズ12
と、読み取られたデ―タに基づいて、X−Yステ―ジ2
の移動、シャッター5の遮光、または透光、遮光板9の
移動(入射するレーザー光8の光軸に対して垂直な面内
で回動)、2つの集光素子10,11の移動(遮光板9
上で、すなわち入射するレーザー光8の光軸に垂直な面
内で移動)をそれぞれ制御する制御手段であるコントロ
ーラ13とから構成している。
That is, in the apparatus for manufacturing an article comprising a diffraction grating of this embodiment, as shown in FIG. 1, a substrate 1 coated with a photosensitive material 1a for forming a diffraction grating is placed, and An XY stage 2 for moving the laser beam 1; a laser light source 4 for generating a laser beam 3; a shutter 5 for receiving a laser beam 3 from the laser light source 4 and controlling exposure or non-exposure by controlling its light shielding; 2 which sequentially reflects the laser beam 3 from the shutter 5
A collimator system 7 composed of two mirrors 61 and 62, two lenses for converting the laser beam 3 from the mirror 62 into a plane wave having an appropriate diameter, and a plane wave 8 from the collimator system 7
And light-shielding plates 9 and 11, which are first and second two light-collecting elements, which are provided in the light-transmitting portion on the light-shielding plate 9 and have substantially the same light-condensing distance. When,
A lens 12 serving as a third light-collecting element for forming respective light beams from the two light-collecting elements 10 and 11 on the photosensitive material 1a;
And XY stage 2 based on the read data.
Movement, light shielding of the shutter 5 or light transmission, movement of the light shielding plate 9 (rotation in a plane perpendicular to the optical axis of the incident laser light 8), and movement of the two light condensing elements 10 and 11 (light shielding Board 9
(I.e., movement in a plane perpendicular to the optical axis of the incident laser beam 8).

【0034】ここで、遮光板9としては、例えば図2
(a)あるいは(b)に示すような透光部形状(遮光パ
ターン)を有するものを用いることができる。次に、以
上のように構成した本実施例の回折格子からなる物品の
作製装置における作製方法について、図3を用いて説明
する。
Here, as the light shielding plate 9, for example, FIG.
One having a light-transmitting portion shape (light-shielding pattern) as shown in (a) or (b) can be used. Next, a manufacturing method of the apparatus for manufacturing an article including the diffraction grating of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG.

【0035】まず最初に、画像入力手段であるスキャナ
―から取り込んだ画像データを読取り、計算機で色情報
の分解や調整等から画像データを補正し、視域の設定や
観察の方向の設定等を含む回折格子パターンのデータ
(ドットデータ)を作る。
First, image data taken in from a scanner, which is an image input means, is read, and the computer corrects the image data by decomposing or adjusting color information, and setting of a viewing zone and setting of an observation direction. Create diffraction grating pattern data (dot data).

【0036】次に、コントローラ13により、このデー
タの対応する位置にX−Yステージ2を移動させ、また
このデータにしたがった回折格子の明るさとなるように
シャッター5の遮光、透光を制御して、感光材料1aが
塗布された基材1上に露光を行なう。
Next, the XY stage 2 is moved to a position corresponding to the data by the controller 13, and the light shielding and light transmission of the shutter 5 are controlled so that the brightness of the diffraction grating according to the data is obtained. Then, exposure is performed on the substrate 1 on which the photosensitive material 1a is applied.

【0037】すなわち、レ―ザ―光源4より発したレ―
ザ―ビ―ム3が、シャッター5を通してミラー61,6
2で反射され、さらにコリメ―タ―系7により十分な径
を持つ平面波8となり、第1、第2の集光素子であるレ
ンズ10,11に入射する。そして、このレンズ10,
11を通過した光は、一旦集光された後に広がりつつ、
第3の集光素子であるレンズ12に入射し、それ以外の
領域の光は遮光板9により遮光される。
That is, the laser emitted from the laser light source 4
The beam 3 is moved to the mirrors 61 and 6 through the shutter 5.
The light is reflected by the light 2 and further converted into a plane wave 8 having a sufficient diameter by the collimator system 7, and is incident on the lenses 10 and 11, which are the first and second condensing elements. And this lens 10,
The light that has passed through 11 spreads after being once collected,
Light that enters the lens 12 that is the third light-collecting element, and light in other areas is shielded by the light-shielding plate 9.

【0038】その後、レンズ12に入射した2つの光
は、それぞれ基材1に塗布した感光材料1a上の同一位
置へ向かい、感光材料1a上で交わって干渉縞が作られ
る。この感光材料1a上に記録された干渉縞が、回折格
子となる。
Thereafter, the two lights incident on the lens 12 respectively go to the same position on the photosensitive material 1a applied to the substrate 1, and intersect on the photosensitive material 1a to form interference fringes. The interference fringe recorded on the photosensitive material 1a becomes a diffraction grating.

【0039】この段階で、一つのドットに対応した回折
格子の形成工程が完了する。次に、コントローラ13に
より、データの露光が全てについて終了したかどうかが
判定される。
At this stage, the step of forming a diffraction grating corresponding to one dot is completed. Next, the controller 13 determines whether or not the exposure of all data has been completed.

【0040】その結果、まだ露光が全てのデータについ
て終了していなければ、上記の各操作を、上記データに
基づいてレンズ10,11、および遮光板9を回動させ
ながら、および/またはレンズ10,11の光軸にほぼ
垂直な面内での位置を移動させながら、全データの露光
が終了するまで繰り返して行ない、露光が全てのデータ
について終了した時点で終了する。
As a result, if the exposure has not been completed for all the data, the above operations are performed while rotating the lenses 10, 11 and the light shielding plate 9 based on the data, and / or , 11 are repeated until the exposure of all the data is completed, while moving the position in a plane substantially perpendicular to the optical axis of the data.

【0041】このようにして、様々な空間周波数を持
つ、様々な角度の回折格子からなる物品が完成(感光材
料1a現像後)する。なお、図3では、レンズ10,1
1の集光距離(焦点距離)はfa、レンズ12の集光距
離(焦点距離)はfbとしてそれぞれ示している。
In this way, articles composed of diffraction gratings having various spatial frequencies and various angles are completed (after development of the photosensitive material 1a). In FIG. 3, the lenses 10, 1
The focal length (focal length) of 1 is shown as fa, and the focal length (focal length) of the lens 12 is shown as fb.

【0042】以上のような回折格子からなる物品の作製
方法および装置においては、レ―ザ―光を十分広げた平
行光としてから使用することにより、レ―ザ―光の持つ
光軸にほぼ垂直な断面での光量の不均一さの影響が少な
い。
In the method and apparatus for manufacturing an article comprising a diffraction grating as described above, the laser light is used as a sufficiently widened parallel light, so that it is substantially perpendicular to the optical axis of the laser light. The influence of the non-uniformity of the light amount in a complicated section is small.

【0043】また、小さな集光素子である2つのレンズ
10,11と遮光板9、および比較的大きい集光素子で
ある1つのレンズ12の最小構成で実現可能であり、容
易に実現して、安価な部品のみでよい。
Also, it can be realized with the minimum configuration of the two lenses 10, 11 and the light shielding plate 9, which are small light-collecting elements, and one lens 12, which is a relatively large light-collecting element. Only inexpensive parts are required.

【0044】さらに、第1および第2の集光素子である
2つのレンズ10,11の配置は、レ―ザ―光の光軸の
中心に対して対称の位置である必要がなく、高精度な位
置合わせは必要ない。
Further, the arrangement of the two lenses 10 and 11, which are the first and second condenser elements, does not need to be symmetrical with respect to the center of the optical axis of the laser light, and can be performed with high precision. No special alignment is required.

【0045】さらにまた、第1および第2の集光素子で
ある2つのレンズ10,11の集光距離と、第3の集光
素子である1つのレンズ12の集光距離との比により、
第1および第2の集光素子である2つのレンズ10,1
1を通過した光の径(レ―ザ―光の持つ光軸にほぼ垂直
な断面での大きさ)と、感光材料1a上での光の径(感
光材料1a表面での大きさ)との比を自由に設定するこ
とにより、例えば第1および第2の集光素子である2つ
のレンズ10,11の直径がある程度大きいような場合
でも、十分小さな径の回折格子を作製することができ
る。
Further, the ratio of the focusing distance of the two lenses 10 and 11 as the first and second focusing elements to the focusing distance of the one lens 12 as the third focusing element is given by
Two lenses 10, 1 serving as first and second condensing elements
1 and the diameter of the light on the photosensitive material 1a (the size at the surface of the photosensitive material 1a) and the diameter of the light passing through the photosensitive material 1a (the size in a section substantially perpendicular to the optical axis of the laser light). By setting the ratio freely, a diffraction grating having a sufficiently small diameter can be manufactured even when the diameters of the two lenses 10 and 11 as the first and second light-collecting elements are somewhat large.

【0046】このように、簡便かつ軽量な構成であるた
め、装置の安定性が高く、干渉縞記録時の振動による影
響を受け難い。一方、第1および第2の集光素子である
2つのレンズ10,11を、入射するレ―ザ―光の光軸
にほぼ垂直な面内で回動させることにより、任意の角度
の回折格子を作製することができる。この場合、回動す
る必要のある部分は、遮光板9と2つの小さな集光素子
であるレンズ10,11のみであり、非常に軽量であ
り、極めて容易に高精度な回動を行なうことができる。
As described above, since the configuration is simple and lightweight, the stability of the apparatus is high, and the apparatus is hardly affected by vibration at the time of recording interference fringes. On the other hand, by rotating the two lenses 10 and 11 serving as the first and second condenser elements in a plane substantially perpendicular to the optical axis of the incident laser light, a diffraction grating having an arbitrary angle is obtained. Can be produced. In this case, only the light-shielding plate 9 and the two lenses 10 and 11, which are small light-collecting elements, need to be rotated. it can.

【0047】また、入射するレ―ザ―光の光軸にほぼ垂
直な面内での第1および第2の集光素子である2つのレ
ンズ10,11の位置を変化させることにより、任意の
空間周波数の回折格子を作製することができる。これは
次のような式によって示される。
Further, by changing the positions of the two lenses 10 and 11, which are the first and second light-collecting elements, in a plane substantially perpendicular to the optical axis of the incident laser light, Spatial frequency diffraction gratings can be made. This is shown by the following equation:

【0048】 s.f.=(sinθ1−sinθ2)/λ ここで、s.f.は回折格子の空間周波数、λはレーザ
ー光の波長、θ1,θ2はそれぞれ第1,第2の集光素
子であるレンズ10,11を通過した光が感光材料1a
へ入射する角度である。
S. f. = (Sin θ1−sin θ2) / λ where s. f. Is the spatial frequency of the diffraction grating, λ is the wavelength of the laser light, θ1 and θ2 are the light passing through the lenses 10 and 11, which are the first and second condenser elements, respectively, and the light-sensitive material 1a.
Is the angle of incidence.

【0049】これから、第1,第2の集光素子であるレ
ンズ10,11の位置の変化がθ1,θ2の変化とな
り、記録される空間周波数が変わることがわかる。さら
に、第1および第2の集光素子である2つのレンズ1
0,11を通過する光を任意の形状にすることにより、
第1および第2の集光素子である2つのレンズ10,1
1上の像が感光材料1a上に結像する関係にあるため、
感光材料1aに記録される回折格子の形状を任意なもの
とすることができる。
From this, it can be seen that changes in the positions of the lenses 10 and 11, which are the first and second light-collecting elements, result in changes in θ1 and θ2, and the recorded spatial frequency changes. Furthermore, two lenses 1 as first and second light-collecting elements
By making the light passing through 0 and 11 into an arbitrary shape,
Two lenses 10, 1 serving as first and second condensing elements
1 is formed on the photosensitive material 1a.
The shape of the diffraction grating recorded on the photosensitive material 1a can be arbitrary.

【0050】上述したように、本実施例では、回折格子
を形成するための感光材料1aを塗布した基材1が載置
され、当該基材1を移動させるX−Yステ―ジ2と、レ
ーザービーム3を発生するレーザー光源4と、レーザー
光源4からのレーザービーム3を受け、その遮光制御に
よって露光、または非露光を制御するシャッター5と、
シャッター5からのレーザービーム3をそれぞれ順次反
射する2つのミラー61,62と、ミラー62からのレ
ーザービーム3を適切な径の平面波にするコリメーター
系7と、コリメーター系7からの平面波8の一部のみを
透過する遮光板9と、遮光板9上の透光部に設置され、
互いにほぼ同一の集光距離を有する第1および第2の2
つの集光素子であるレンズ10,11と、2つの集光素
子10,11からのそれぞれの光を感光材料1a上に結
する第3の集光素子であるレンズ12と、読み取られ
たデータに基づいて、X−Yステージ2の移動、シャッ
ター5の遮光、または透光を、遮光板9の移動(入射す
るレーザー光8の光軸に対してほぼ垂直な面内で回
動)、2つの集光素子10,11の移動(遮光板9上
で、すなわち入射するレーザー光8の光軸にほぼ垂直な
面内で移動)をそれぞれ制御する制御手段であるコント
ローラ13とから構成し、第1および第2の2つの集光
素子であるレンズ10,11により平面波の中から必要
な部分を抽出し、これを感光材料1a直前に配置した第
3の集光素子であるレンズ12により感光材料1a表面
上で交わらせ、干渉縞を記録することによって回折格子
からなる物品を作製するようにしたものである。
As described above, in this embodiment, the substrate 1 on which the photosensitive material 1a for forming the diffraction grating is applied is placed, and the XY stage 2 for moving the substrate 1; A laser light source 4 for generating a laser beam 3, a shutter 5 for receiving the laser beam 3 from the laser light source 4, and controlling exposure or non-exposure by controlling light shielding thereof;
Two mirrors 61 and 62 for sequentially reflecting the laser beam 3 from the shutter 5 respectively; a collimator system 7 for converting the laser beam 3 from the mirror 62 to a plane wave of an appropriate diameter; and a plane wave 8 from the collimator system 7. A light-shielding plate 9 that transmits only part of the light, and a light-transmitting portion on the light-shielding plate 9
First and second 2 having substantially the same focusing distance with each other
One of the lenses 10 and 11 is a condensing element, forming each of the light from the two light collecting elements 10 and 11 on the photosensitive material 1a
A lens 12 which is the third light-collecting device to the image, based on the read data, the movement of the X-Y stage 2, the light blocking shutter 5, or a light-transmitting, movement (incident laser beam of the light shielding plate 9 8), and the two light-condensing elements 10 and 11 move (on the light-shielding plate 9, that is, in a plane substantially perpendicular to the optical axis of the incident laser beam 8). And a controller 13 for controlling each of the movements, and necessary portions are extracted from the plane wave by the lenses 10 and 11 which are the first and second two light-collecting elements, and are extracted from the photosensitive material. An article made of a diffraction grating is manufactured by recording the interference fringes on the surface of the photosensitive material 1a by a lens 12 which is a third light condensing element disposed immediately before 1a.

【0051】従って、次のような種々の効果が得られる
ものである。 (a)レ―ザ―光を十分広げた平行光としてから使用し
ているため、レ―ザ―光の持つ光軸に垂直な断面での光
量の不均一さの影響を少なくすることが可能となる。
Therefore, the following various effects can be obtained. (A) Since the laser light is used as a sufficiently widened parallel light, it is possible to reduce the effect of the unevenness of the light amount in the cross section perpendicular to the optical axis of the laser light. Becomes

【0052】(b)小さな集光素子である2つのレンズ
10,11と遮光板9、および比較的大きい集光素子で
ある1つのレンズ12の最小構成で実現することができ
るため、容易に実現して、安価な部品のみで済む。
(B) Since it can be realized with the minimum configuration of the two lenses 10, 11 and the light shielding plate 9 which are small condensing elements and the one lens 12 which is a relatively large condensing element, it is easily realized. And only inexpensive parts are required.

【0053】(c)第1および第2の集光素子である2
つのレンズ10,11の配置は、レ―ザ―光の光軸の中
心に対して対称の位置である必要がないため、高精度な
位置合わせを行なう必要がない。
(C) First and second light-collecting elements 2
The arrangement of the lenses 10 and 11 does not need to be symmetrical with respect to the center of the optical axis of the laser light, so that it is not necessary to perform highly accurate alignment.

【0054】(d)第1および第2の集光素子である2
つのレンズ10,11の集光距離と、第3の集光素子で
ある1つのレンズ12の集光距離との比により、第1お
よび第2の集光素子である2つのレンズ10,11を通
過した光の径(レ―ザ―光の持つ光軸に垂直な断面での
大きさ)と、感光材料1a上での光の径(感光材料1a
表面での大きさ)との比を自由に設定することができる
ため、第1および第2の集光素子である2つのレンズ1
0,11の直径がある程度大きいような場合でも、十分
小さな径の回折格子を作製することが可能となる。
(D) First and second condensing elements 2
The ratio of the focusing distance of the two lenses 10, 11 to the focusing distance of one lens 12, which is the third focusing element, allows the two lenses 10, 11 as the first and second focusing elements to be separated. The diameter of the transmitted light (the size in a section perpendicular to the optical axis of the laser light) and the diameter of the light on the photosensitive material 1a (the photosensitive material 1a
(The size on the surface) can be freely set, so that the two lenses 1 serving as the first and second light collecting elements
Even when the diameters of 0 and 11 are somewhat large, it is possible to produce a diffraction grating having a sufficiently small diameter.

【0055】以上により、簡便かつ軽量な構成であるた
め、装置の安定性が高く、干渉縞記録時の振動による影
響を受け難く、もって精度よく回折格子からなる物品を
連続作製することができる。
As described above, because of the simple and lightweight configuration, the stability of the apparatus is high, the apparatus is hardly affected by the vibration at the time of recording the interference fringes, and the articles made of the diffraction grating can be continuously manufactured with high accuracy.

【0056】(e)第1および第2の集光素子である2
つのレンズ10,11を、入射するレ―ザ―光の光軸に
ほぼ垂直な面内で回動させることにより、任意の角度の
回折格子を作製することが可能となる。この場合、回動
する必要のある部分は、遮光板9と2つの小さな集光素
子であるレンズ10,11のみであるため、非常に軽量
であり、極めて容易に高精度な回動を行なうことが可能
となる。
(E) First and second light-collecting elements 2
By rotating the two lenses 10 and 11 in a plane substantially perpendicular to the optical axis of the incident laser light, it is possible to produce a diffraction grating having an arbitrary angle. In this case, since only the light-shielding plate 9 and the lenses 10 and 11 which are two small light-collecting elements need to be rotated, it is extremely lightweight, and it is possible to perform highly accurate rotation extremely easily. Becomes possible.

【0057】(f)入射するレ―ザ―光の光軸にほぼ垂
直な面内での第1および第2の集光素子である2つのレ
ンズ10,11の位置を変化させることにより、任意の
空間周波数の回折格子を作製することが可能となる。
(F) By changing the positions of the two lenses 10 and 11 as the first and second condenser elements in a plane substantially perpendicular to the optical axis of the incident laser light, Can be manufactured.

【0058】(g)第1および第2の集光素子である2
つのレンズ10,11を通過する光を任意の形状にする
ことにより、第1および第2の集光素子である2つのレ
ンズ10,11上の像が感光材料1a上に結像する関係
にあるため、感光材料1aに記録される回折格子の形状
を任意なものとすることが可能となる。(h)平面波状のレーザー光(1光束)から2光束を形
成する場合に、回折格子等の経由による光の減衰を生じ
ないため、光の利用効率を高くすることが可能となる。
(G) First and second condensing elements 2
By making the light passing through the two lenses 10, 11 into an arbitrary shape, the images on the two lenses 10, 11 which are the first and second light-collecting elements are in a relationship of being formed on the photosensitive material 1a. Therefore, the shape of the diffraction grating recorded on the photosensitive material 1a can be made arbitrary. (H) Forming two light beams from a plane wave laser light (one light beam)
When light is generated, light is attenuated by way of a diffraction grating, etc.
Therefore, it is possible to increase the light use efficiency.

【0059】尚、本発明は上述した実施例に限定される
ものではなく、次のようにしても同様に実施することが
できるものである。 (a)上記実施例では、露光を行なう場合に、シャッタ
ー5の開いている時間を制御する場合について説明した
が、これに限らず露光を行なう場合に、あらかじめ設定
した時間だけシャッター5を開くようにしてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be similarly implemented in the following manner. (A) In the above embodiment, the case where the time during which the shutter 5 is open is controlled when performing exposure is described. However, the present invention is not limited to this, and when performing exposure, the shutter 5 is opened for a preset time. It may be.

【0060】(b)上記実施例では、コリメーター系7
として2個のレンズを備える場合について説明したが、
これに限らずコリメーター系7として1個、あるいは3
個以上の複数個のレンズを備えるようにしてもよい。
(B) In the above embodiment, the collimator system 7
Although the case where two lenses are provided has been described,
Not limited to this, one or three as collimator system 7
A plurality of lenses or more may be provided.

【0061】(c)上記実施例において、制御手段であ
るコントローラ13によって、X−Yステージ2すなわ
ち基材1をZ方向に移動制御することにより、集光位置
をずらして、2光束が干渉する面積を制御できるため、
形成される回折格子の面積を極めて簡便に変化させるこ
とが可能となる。
(C) In the above embodiment, the XY stage 2, that is, the base material 1 is controlled to move in the Z direction by the controller 13 as control means, so that the light converging position is shifted and two light beams interfere with each other. Because you can control the area,
The area of the diffraction grating to be formed can be changed very easily.

【0062】(d)上記実施例では、第1、第2、第3
の集光素子として、それぞれレンズを用いる場合につい
て説明したが、これに限らず、第1、第2、第3の集光
素子として、それぞれホログラフィック・オプティカル
・エレメント(HOE)を用いるようにしてもよい。
(D) In the above embodiment, the first, second, and third
In the above, the case where a lens is used as the light-collecting element has been described. However, the present invention is not limited to this. Is also good.

【0063】この場合には、ホログラフィック・オプテ
ィカル・エレメントは、通常のレンズ等に比べて小型で
軽く、かつレンズ等と同様の結像機能を実現することが
できるため、装置の小型化、軽量化を図ることが可能と
なる。
In this case, the holographic optical element is smaller and lighter than a normal lens or the like, and can realize an imaging function similar to that of a lens or the like. Can be achieved.

【0064】(e)本発明において、作製する回折格子
からなる物品としては、例えばディスプレイはもとよ
り、その他の物品についても同様に適用できるものであ
る。 (f)上記実施例において、遮光板9の遮光パターンと
しては、図2に示したものに限定されるものではなく、
これら以外の遮光パターン(例えば、四角形状、三角形
状等の)であってもよい。
(E) In the present invention, as an article comprising a diffraction grating to be produced, for example, not only a display but also other articles can be similarly applied. (F) In the above embodiment, the light shielding pattern of the light shielding plate 9 is not limited to that shown in FIG.
Other light-shielding patterns (for example, quadrangular, triangular, etc.) may be used.

【0065】(g)上記実施例では、2つの集光素子1
0,11を、コントローラ13により遮光板9上ですな
わち入射するレ―ザ―光8の光軸にほぼ垂直な面内で移
動する場合について説明したが、これに限らず、レ―ザ
―光8の光軸にほぼ垂直な面内で透光部位置(遮光パタ
ーン)が互いに異なる複数種類の遮光板9をあらかじめ
用意しておき、これらを適宜交互に取り替えながら前述
の方法と同様にして作製するようにしてもよい。
(G) In the above embodiment, two light-collecting elements 1
A case has been described in which 0 and 11 are moved by the controller 13 on the light shielding plate 9, that is, in a plane substantially perpendicular to the optical axis of the incident laser light 8. A plurality of types of light-shielding plates 9 whose light-transmitting portions (light-shielding patterns) are different from each other in a plane substantially perpendicular to the optical axis of 8 are prepared in advance, and these are manufactured in the same manner as described above while alternately changing these appropriately. You may make it.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
1および第2の2つの集光素子により平面波状のレーザ
ー光の中から必要な部分を抽出し、これを感光材料直前
に配置した第3の集光素子により感光材料表面上で交わ
らせ、干渉縞を露光する(回折格子ドットを形成する)
ことによって回折格子からなる物品を作製するようにし
たので、光の利用効率を高くしつつ、装置構成が極めて
簡単で、かつ装置の調整も極めて簡便で、しかも回折格
子からなる物品を精度よく連続して作製することが可能
な極めて信頼性の高い回折格子からなる物品の作製方法
および作製装置が提供できる。
According to the present invention as described above, according to the present invention, the
Planar wave-shaped laser by first and second two condensing elements
-Extract the necessary part from the light,
Intersect on the surface of the photosensitive material by the third light condensing element
And expose the interference fringes (form diffraction grating dots)
This makes it possible to produce an article made of a diffraction grating, thereby increasing the light use efficiency, making the device configuration extremely simple and adjusting the device extremely simple, and accurately connecting the article made of a diffraction grating. It is possible to provide a method and an apparatus for manufacturing an article formed of an extremely reliable diffraction grating that can be manufactured by using the above method.

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

【図1】本発明による回折格子からなる物品の作製装置
の一実施例を示す概要図。
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an apparatus for manufacturing an article comprising a diffraction grating according to the present invention.

【図2】同実施例における遮光板の一例をそれぞれ示す
平面図。
FIG. 2 is a plan view showing an example of a light shielding plate in the embodiment.

【図3】同実施例における回折格子からなる物品の作製
方法を説明するための概要図。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing an article made of a diffraction grating in the same example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基材、1a…感光材料、2…X−Yステ―ジ、3…
レ―ザ―ビ―ム、4…レ―ザ―光源、5…シャッタ―、
61,62…ミラー、7…コリメ―タ―系、8…平面
波、9…遮光板、10,11,12…レンズ、13…コ
ントローラ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material, 1a ... Photosensitive material, 2 ... XY stage, 3 ...
Laser beam, 4 ... Laser light source, 5 ... Shutter,
61, 62: mirror, 7: collimator system, 8: plane wave, 9: light shielding plate, 10, 11, 12: lens, 13: controller.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−241008(JP,A) 特開 平7−98405(JP,A) 特開 平8−36107(JP,A) 特開 平6−11609(JP,A) 特開 平6−102406(JP,A) 特開 平6−102405(JP,A) 特開 昭63−267990(JP,A) 特開 昭64−63902(JP,A) 特開 平7−159609(JP,A) 特開 平7−134203(JP,A) 特開 平5−241007(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 5/18 G02B 5/30 - 5/32 G03H 1/00 - 5/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-5-241008 (JP, A) JP-A-7-98405 (JP, A) JP-A-8-36107 (JP, A) JP-A-6-11609 (JP) JP-A-6-102406 (JP, A) JP-A-6-102405 (JP, A) JP-A-63-267990 (JP, A) JP-A-64-63902 (JP, A) 7-159609 (JP, A) JP-A-7-134203 (JP, A) JP-A-5-241007 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 5/18 G02B 5/30-5/32 G03H 1/00-5/00

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 レーザー光を用い、その2光束干渉によ
ってドット状の回折格子を露光することによって、回折
格子からなる物品を作製する方法において、 互いにほぼ同一の集光距離を有する第1および第2の2
つの集光素子に平面波状のレーザー光を入射する工程
と、 前記2つの集光素子を通過しない光を遮光手段により遮
光する工程と、 前記2つの集光素子からのそれぞれの光を第3の集光素
子により感光材料上に結像して1つのドット状の回折格
子を露光する工程とを備えて成り、 前記各工程を複数回繰り返すことにより、回折格子から
なる物品を作製するようにしたことを特徴とする回折格
子からなる物品の作製方法。
1. A method for manufacturing an article made of a diffraction grating by exposing a dot-shaped diffraction grating by two-beam interference using a laser beam, wherein a first and a second light beams having substantially the same focusing distance are provided. 2 of 2
A step of injecting a plane-wave laser beam into one of the light-collecting elements; a step of blocking light that does not pass through the two light-collecting elements by a light-blocking unit; Exposing one dot-shaped diffraction grating by forming an image on a photosensitive material by a light-condensing element, and repeating the above steps a plurality of times to produce an article made of the diffraction grating. A method for manufacturing an article comprising a diffraction grating.
【請求項2】 前記第1および第2の2つの集光素子と
前記第3の集光素子との間の距離を、前記第1および第
2の2つの集光素子の集光距離と前記第3の集光素子の
集光距離との和とし、 かつ前記第3の集光素子と前記感光材料との間の距離
を、前記第3の集光素子の集光距離とほぼ等しくするよ
うにしたことを特徴とする請求項1に記載の回折格子か
らなる物品の作製方法。
2. The distance between the first and second two light-collecting elements and the third light-collecting element is defined by the light-collecting distance between the first and second two light-collecting elements. The sum of the light-collecting distance of the third light-collecting element and the distance between the third light-collecting element and the photosensitive material is made substantially equal to the light-collecting distance of the third light-collecting element. A method for producing an article comprising the diffraction grating according to claim 1.
【請求項3】 前記第1および第2の2つの集光素子と
前記遮光手段を、それぞれその相対位置を保ちつつ前記
入射するレ―ザ―光の光軸に平行な軸を中心として回動
させることにより、前記形成される回折格子の角度を制
御するようにしたことを特徴とする請求項1または請求
項2に記載の回折格子からなる物品の作製方法。
3. The first and second two light-collecting elements and the light-shielding means are rotated about an axis parallel to the optical axis of the incident laser light while maintaining their relative positions. The method for manufacturing an article comprising a diffraction grating according to claim 1 or 2, wherein the angle of the diffraction grating is controlled by controlling the angle.
【請求項4】 前記第1および第2の2つの集光素子の
位置を前記入射するレ―ザ―光の光軸にほぼ垂直な面内
で移動させることにより、前記形成される回折格子の格
子間隔を制御するようにしたことを特徴とする請求項1
ないし請求項3のいずれか1項に記載の回折格子からな
る物品の作製方法。
4. The position of the first and second light-collecting elements is moved in a plane substantially perpendicular to the optical axis of the incident laser light, whereby the diffraction grating of the formed diffraction grating is moved. 2. The apparatus according to claim 1, wherein the lattice spacing is controlled.
A method for producing an article comprising the diffraction grating according to claim 3.
【請求項5】 前記第1および第2の2つの集光素子を
通過する光を遮光パタ―ンにより任意の形状とし、前記
形成される回折格子の形状を前記遮光パタ―ンに応じた
ものとするようにしたことを特徴とする請求項1ないし
請求項4のいずれか1項に記載の回折格子からなる物品
の作製方法。
5. The light passing through the first and second light-collecting elements is formed into an arbitrary shape by a light-shielding pattern, and the shape of the formed diffraction grating is in accordance with the light-shielding pattern. A method for producing an article comprising the diffraction grating according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
【請求項6】 レーザー光を用い、その2光束干渉によ
ってドット状の回折格子を露光することによって、回折
格子からなる物品を作製する装置において、 回折格子を形成するための感光材料を塗布した基材が載
置され、当該基材を移動させるX−Yステ―ジと、 レーザービ―ムを発生するレーザー光源と、 前記レーザー光源からのレーザービ―ムを受け、その遮
光制御によって露光、または非露光を制御するシャッタ
ーと、 前記シャッターからのレーザービームを適切な径の平面
波にするコリメーター系と、 前記コリメーター系からの平面波の一部のみを透過する
遮光手段と、 前記遮光手段上の透光部に設置され、互いにほぼ同一の
集光距離を有する第1および第2の2つの集光素子と、 前記2つの集光素子からのそれぞれの光を感光材料上
結像する第3の集光素子と、 読み取られたデータに基づいて、前記X−Yステージの
移動、前記シャッターの遮光、または透光をそれぞれ制
御する制御手段と、 を備えて成ることを特徴とする回折格子からなる物品の
作製装置。
6. An apparatus for manufacturing an article made of a diffraction grating by exposing a dot-shaped diffraction grating by two-beam interference using laser light, wherein a substrate coated with a photosensitive material for forming the diffraction grating is provided. An XY stage on which a material is placed and moving the substrate, a laser light source for generating a laser beam, a laser beam from the laser light source, and exposure or non-exposure by light-shielding control of the laser beam A shutter that controls the laser beam; a collimator system that converts a laser beam from the shutter into a plane wave having an appropriate diameter; a light blocking unit that transmits only a part of the plane wave from the collimator system; A first and a second two light-collecting elements having substantially the same light-condensing distance from each other, and receiving light from the two light-collecting elements, respectively. On the postal
A third light-collecting element that forms an image ; and control means for controlling movement of the XY stage, light blocking of the shutter, or light transmission based on the read data, respectively. An apparatus for manufacturing an article comprising a diffraction grating.
【請求項7】 前記第1および第2の2つの集光素子と
前記第3の集光素子との間の距離を、前記第1および第
2の2つの集光素子の集光距離と前記第3の集光素子の
集光距離との和とし、 かつ前記第3の集光素子と前記感光材料との間の距離
を、前記第3の集光素子の集光距離とほぼ等しくするよ
うにしたことを特徴とする請求項6に記載の回折格子か
らなる物品の作製装置。
7. The distance between the first and second two light-collecting elements and the third light-collecting element is defined as the distance between the first and second two light-collecting elements. The sum of the light-collecting distance of the third light-collecting element and the distance between the third light-collecting element and the photosensitive material is made substantially equal to the light-collecting distance of the third light-collecting element. An apparatus for producing an article comprising the diffraction grating according to claim 6.
【請求項8】 前記第1および第2の2つの集光素子が
設置された遮光手段を、前記入射するレ―ザ―光の光軸
に対して垂直な面内で、前記読み取られたデ―タに基づ
いて回動させるようにしたことを特徴とする請求項6ま
たは請求項7に記載の回折格子からなる物品の作製装
置。
8. The light-shielding means provided with the first and second light-collecting elements is moved in a plane perpendicular to the optical axis of the incident laser light by the read data. 8. An apparatus for manufacturing an article comprising a diffraction grating according to claim 6, wherein the apparatus is rotated on the basis of data.
【請求項9】 前記第1および第2の2つの集光素子
を、前記読み取られたデ―タに従って前記遮光手段上で
前記第1および第2の2つの集光素子の位置を変化させ
るように移動するようにしたことを特徴とする請求項6
ないし請求項8のいずれか1項に記載の回折格子からな
る物品の作製装置。
9. The method according to claim 9, wherein the first and second two light-collecting elements are changed in position on the light-shielding means in accordance with the read data. 7. The apparatus according to claim 6, wherein
An apparatus for producing an article, comprising the diffraction grating according to claim 8.
【請求項10】 前記第1および第2の2つの集光素子
の前方、あるいは後方に、前記感光材料上に結像するパ
タ―ンと相似形である遮光パタ―ンを設けるようにした
ことを特徴とする請求項6ないし請求項9のいずれか1
項に記載の回折格子からなる物品の作製装置。
10. A light-shielding pattern similar to a pattern formed on the photosensitive material is provided in front of or behind the first and second light-collecting elements. 10. The method according to claim 6, wherein:
An apparatus for producing an article comprising the diffraction grating according to the above item.
【請求項11】 前記第1、第2、および第3の各集光
素子として、それぞれレンズを用いるようにしたことを
特徴とする請求項6ないし請求項10のいずれか1項に
記載の回折格子からなる物品の作製装置。
11. The diffraction according to claim 6, wherein a lens is used as each of the first, second, and third light-collecting elements. An apparatus for manufacturing an article made of a lattice.
【請求項12】 前記第1、第2、および第3の各集光
素子として、それぞれホログラフィック・オプティカル
・エレメントを用いるようにしたことを特徴とする請求
項6ないし請求項10のいずれか1項に記載の回折格子
からなる物品の作製装置。
12. The holographic optical element according to claim 6, wherein each of said first, second and third light-collecting elements is a holographic optical element. An apparatus for producing an article comprising the diffraction grating according to the above item.
JP17661194A 1994-07-28 1994-07-28 Method and apparatus for producing article comprising diffraction grating Expired - Lifetime JP3171013B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17661194A JP3171013B2 (en) 1994-07-28 1994-07-28 Method and apparatus for producing article comprising diffraction grating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17661194A JP3171013B2 (en) 1994-07-28 1994-07-28 Method and apparatus for producing article comprising diffraction grating

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0843616A JPH0843616A (en) 1996-02-16
JP3171013B2 true JP3171013B2 (en) 2001-05-28

Family

ID=16016600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17661194A Expired - Lifetime JP3171013B2 (en) 1994-07-28 1994-07-28 Method and apparatus for producing article comprising diffraction grating

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3171013B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101560617B1 (en) 2008-09-10 2015-10-16 삼성전자주식회사 Light Generating Apparatus and Method For Controlling the Same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0843616A (en) 1996-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4447111A (en) Achromatic holographic element
JPH0335647B2 (en)
US5640257A (en) Apparatus and method for the manufacture of high uniformity total internal reflection holograms
JPH07506224A (en) Resolution-enhancing optical phase structure for projection illumination
JP2920971B2 (en) Manufacturing method of display with good diffraction grating pattern
US4720158A (en) Method of and apparatus for making a hologram
JPH0611609A (en) Exposure device
JP3171013B2 (en) Method and apparatus for producing article comprising diffraction grating
JP2803434B2 (en) Diffraction grating plotter
EP0593124B1 (en) Apparatus and method for the manufacture of high uniformity total internal reflection holograms
US6709790B1 (en) Method and apparatus for generating periodic structures in substrates by synthetic wavelength holograph exposure
US4632499A (en) Light beam scanning apparatus
JP2830530B2 (en) Diffraction grating plotter
JPH05241007A (en) Diffraction grating plotter
JP3448964B2 (en) How to create a holographic stereogram
JP3203975B2 (en) Method and apparatus for manufacturing multi-dot pattern having diffraction grating
JP3432235B2 (en) How to create a holographic filter
JPH0836107A (en) Method and device for manufacturing article consisting of diffraction grating
JP3355722B2 (en) How to create a diffraction grating pattern
JPH0812284B2 (en) Method of manufacturing display having diffraction grating pattern
JP3287472B2 (en) Method of manufacturing holographic optical element
JPH0588599A (en) Formation of hologram
JPH0572407A (en) Diffraction grating plotter
US5337169A (en) Method for patterning an optical device for optical IC, and an optical device for optical IC fabricated by this method
JPH08335026A (en) Diffraction grating plotter

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080323

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090323

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100323

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100323

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110323

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120323

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130323

Year of fee payment: 12