JP2002149044A - 透過型ホログラムの撮影方法 - Google Patents
透過型ホログラムの撮影方法Info
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Abstract
過型ホログラムを撮影しやすい配置で撮影し、そのホロ
グラムの複製時に二光束の入射角、回折角を補正して所
定の特性のものを得る。 【解決手段】 まず、空気中にて二光束干渉法によって
体積型ホログラム感光材料中に中間透過型ホログラムを
撮影し、次いで、撮影された中間透過型ホログラム1
0’と別の体積型ホログラム感光材料12とをウェッジ
プリズム13を介して密着させ、中間透過型ホログラム
撮影の際の一方の光束に相当する入射角で再生照明光3
を入射させ、中間透過型ホログラム10’から生じる回
折光5と非回折光4とを別の体積型ホログラム感光材料
12中で干渉させることにより目的とする体積型の透過
型ホログラムを撮影する。
Description
の撮影方法に関し、特に、通常の二光束干渉では撮影し
難い体積型の透過型ホログラムの撮影方法に関するもの
である。
ような配置を用いた二光束干渉露光系によって撮影され
る。この場合、レーザ21から出た光をミラーM1を介
してハーフミラー22で2つの光束に分割し、反射光は
ビーム拡大系23でビーム径を拡大して一方の光(例え
ば、物体光)25とし、ハーフミラー22を透過した光
は、ミラーM2、M3を介してビーム拡大系24でビー
ム径を拡大して他方の光(例えば、参照光)26とし、
この二光束25、26を相互に所定の角度をなしてフォ
トポリマーのような体積型ホログラム感光材料30に同
時に入射させて干渉させることにより撮影される。
2つに分けたレーザ光の干渉性を保つのがシビアで、安
定的に撮影可能な光学系を得るには、大変な注意が必要
である(例えば、2つのビームの光路長差、光学除振台
やミラー等の光学部品の安定性)。
うな大きなサイズのホログラム撮影の際には、光学系自
体が大きくなり、また、使用する光学部品も大型化する
ため、光学系の安定性を得るのがより困難になる。
うに1つのビームから二光束干渉を行わせる光学系も考
えられている。この配置の場合は、レーザ21から出た
光をミラーM1、M2、M3を介してビーム拡大系23
でビーム径を拡大し、その径の一部がミラー27に入射
し、ミラー27で反射された部分の光(例えば、物体
光)25と、ミラー27に入射しない部分の光(例え
ば、参照光)26とを体積型ホログラム感光材料30に
同時に入射させて干渉させることにより撮影される。
場合と比べて高いが、撮影条件(ミラー27の角度)に
よっては干渉面積が小さくなってしまうために、必ずし
も大面積の透過ホログラムの撮影に向いているとは言え
ない。
の撮影条件が、ホログラム感光材料中の光の入射角がそ
の感光材料の臨界角以上となり、空気中から光束入射が
できない場合がある(例えば、特開平10−25395
5号のホログラムカラーフィルター用のホログラム)。
このような場合、撮影の際に、ホログラム感光材料に適
当な斜面を持つプリズムを密着させ、その斜面から光束
を感光材料中に臨界角以上の入射角で入射させるように
している。
の撮影では、密着するプリズムが大きくなり、また、取
り扱い上も不便である上、使用する光学部品の数が増す
ために、撮影不安定要因が増加してしまう。
のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、通常の二光束干渉では撮影し難い体積型の透過型ホ
ログラムを撮影しやすい配置で撮影し、そのホログラム
の複製時に二光束の入射角、回折角を補正して所定の特
性のものを得るようにすることである。
明の透過型ホログラムの撮影方法は、体積型の透過型ホ
ログラムの撮影方法において、まず、空気中にて二光束
干渉法によって体積型ホログラム感光材料中に中間透過
型ホログラムを撮影し、次いで、撮影された中間透過型
ホログラムと別の体積型ホログラム感光材料とをウェッ
ジプリズムを介して密着させ、中間透過型ホログラム撮
影の際の一方の光束に相当する入射角で再生照明光を入
射させ、中間透過型ホログラムから生じる回折光と非回
折光とを別の体積型ホログラム感光材料中で干渉させる
ことにより目的とする体積型の透過型ホログラムを撮影
することを特徴とする方法である。
グラムの再生照明光のホログラム媒質中の入射角が臨界
角以上であっても、臨界角より小さくてもよい。
ては、例えば、均一な体積型回折格子からなる透過型ホ
ログラム、ホログラムカラーフィルター用の透過型ホロ
グラムに適用できる。
いては、まず、空気中にて二光束干渉法によって体積型
ホログラム感光材料中に中間透過型ホログラムを撮影
し、次いで、撮影された中間透過型ホログラムと別の体
積型ホログラム感光材料とをウェッジプリズムを介して
密着させ、中間透過型ホログラム撮影の際の一方の光束
に相当する入射角で再生照明光を入射させ、中間透過型
ホログラムから生じる回折光と非回折光とを別の体積型
ホログラム感光材料中で干渉させることにより目的とす
る体積型の透過型ホログラムを撮影するので、空気中で
は撮影できない透過ホログラムも、先ずは、光学的安定
性の良い空気中で干渉縞のスラント角のみ目的と異なる
透過型ホログラムを撮影した後、その角度補正を行うこ
とによって容易に作製することができる。また、中間透
過型ホログラムから最終ホログラムを得るのに、密着露
光による複製法を用いており、光学的に安定した系で撮
影するので、従来の撮影方法に比べて、トータルで光学
的安定性が高く、また、用いるウェッジプリズムの大き
さも小さくて利便性が高い。また、大面積でホログラム
を撮影したいが、条件的に干渉面積が小さくなってしま
う場合でも、まず、干渉面積を大きくとれる撮影条件で
撮影した後に角度補正を行うことで、大面積の透過型ホ
ログラムを容易に得ることができる。このように、本発
明の撮影方法は、特に、空気中での二光束入射によって
は撮影できない場合や、大型の透過型ホログラムの撮影
に有効な方法である。
方法の原理は、空気中にて二光束干渉法によって干渉縞
のスラント角のみ目的とする体積型の透過型ホログラム
とは異なる透過型ホログラムを撮影し、これをホログラ
ム原版として、その原版からのホログラム複製の際に、
所定角度のウェッジプリズムを介すことによって、干渉
縞のスラント角を補正し、目的とするスラント角の干渉
縞を持つ透過型ホログラムを撮影する方法である。
ログラムの撮影方法を説明する。
て、空気中の波長λ=532nmの光に対して、屈折率
n=1.51のホログラム記録媒体(例えば、デュポン
社製フォトポリマー Omnidex 801)中での
再生照明光の入射角45.0°、回折光の回折角0°、
干渉縞の表面ピッチ498.3nmの均一な体積型回折
格子(ブラッグ格子)を作製することを考える。屈折率
n=1.51のホログラム記録媒体の臨界角θc =si
n-1(1/1.51)=41.5°であるので、このホ
ログラムは、空気中での二光束入射によっては撮影でき
ない。
渉する2つの光束の間の角度を、目的とするホログラム
の入射角45.0°と回折角0°の差の45.0°に保
ったまま、空気中でホログラム記録媒体に入射可能な入
射角で2つの光束を入射干渉させてホログラム原版を撮
影する。そのためには、図1に示すように、例えば、デ
ュポン社製 フォトポリマー Omnidex 801
(屈折率n=1.51)からなる体積型ホログラム感光
材料10に、参照光1として空気中の波長λ=532n
mの平行光を、例えば空気中入射角60.0°で入射さ
せ、体積型ホログラム感光材料10中で入射角35.0
°になるようにする(sin60.0°=1.51si
n35.0°)。また、同時に、物体光2として同じ波
長の可干渉な平行光を例えば空気中入射角−15.2°
で入射させ、体積型ホログラム感光材料10で入射角−
10.0°になるようにする(sin(−15.2°)
=1.51sin(−10.0°))。これらの参照光
1と物体光2の入射干渉には、図4の二光束干渉露光
系、あるいは、特に大面積のホログラムを撮影する場合
は、図5の1ビームから二光束干渉を行わせる光学系を
用いる。
によって干渉縞のスラント角のみ目的とする体積型の透
過型ホログラムとは異なる透過型ホログラムを撮影す
る。そのホログラムを10’とする。このホログラム1
0’の干渉縞11(図2)の表面ピッチは471.5n
mである。
に、撮影の際の参照光1の入射角60.0°と同じ入射
角60.0°で撮影の際の波長と同じ空気中の波長λ=
532nmの再生照明光3を入射させると、撮影の際の
体積型ホログラム感光材料10中の入射角−10.0°
(媒質中)の方向に回折光5を生じると共に、ホログラ
ム10’の干渉縞11で回折されずに透過する0次透過
光4はホログラム10’中で射出角35.0°の方向に
進む。
1.51と略等しい屈折率を有する頂角10°のウェッ
ジプリズム(ガラスBK7製)13をホログラム10’
の射出側に屈折率整合液を介して密着し、さらにそのウ
ェッジプリズム13の反対側の面に屈折率n=1.51
と略等しい屈折率を持つ別の体積型ホログラム感光材料
12を密着させて、再生照明光3でホログラム10’を
照明する。すると、ホログラム10’で回折されずに透
過した0次透過光4は、体積型ホログラム感光材料12
に媒質中で入射角45°で参照光として入射し、ホログ
ラム10’で回折された回折光5は媒質中で入射角0°
で物体光として入射する。体積型ホログラム感光材料1
2に入射した0次透過光4と回折光5は干渉して、原版
のホログラム10’の干渉縞11が複製されるが、複製
されたホログラム12’(図3)の再生照明光の入射
角、回折光の回折角は原版ホログラム10’のそれとは
異なるものとなっている。なお、0次透過光4は体積型
ホログラム感光材料12の裏面に臨界角以上の角度で入
射してノイズ光となり、不要干渉縞の記録の原因とな
る。そのため、体積型ホログラム感光材料12の裏面に
反射防止フィルムあるいは吸収フィルム14を配置して
このノイズ光を発生させないようにすることが望まし
い。
グラム12’の特性を示すもので、再生照明光6をホロ
グラム12’内に入射させるのに、プリズム15を密着
して示してある。このホログラム12’は記録(複製)
のときの参照光(0次透過光)4の媒質内入射角45°
と同じ入射角45°で、記録のときと同じ空気中の波長
λ=532nmの再生照明光6を入射させると、記録
(複製)のときの物体光(回折光)5の入射角と同じ0
°方向に回折光7を回折する特性のものとなっており、
この角度関係において回折効率のピークを示す。その干
渉縞16のスラント角は原版ホログラム10’の干渉縞
11のスラント角とは異なったものとなっており、干渉
縞16の表面ピッチは498.3nmである。
としていた体積型の透過型ホログラムと同じ特性のもの
となっている。
本発明の透過型ホログラムの撮影方法は、体積型ホログ
ラム感光材料中の二光束のなす角度は変えないで、最初
に、空気中で二光束干渉法によって中間透過型ホログラ
ムを撮影し、次いで、得られた中間透過型ホログラムか
らの回折光と非回折光とが別の体積型ホログラム感光材
料中に入射して干渉したときに、目的とする体積型の透
過型ホログラムの干渉縞の傾きとなるように、間に適当
な頂角のウェッジプリズムを介在させて撮影するもので
あり、目的とする体積型の透過型ホログラムは、上記の
実施例のように、再生照明光の媒質中の入射角が臨界角
を越えるようなものに限らず、それより小さい角度のも
の、すなわち、空気中での二光束入射によって撮影でき
るものの場合でも適用できる。例えば、回折光の方向を
ホログラム原版の方向から変えたいような場合にも適用
できる。
体積型回折格子に限定されず種々の干渉縞を含むバック
ライト用の透過型ホログラム(例えば、特開平11−1
09338号)、あるいは、グラフィックアート用の透
過型ホログラム、ホログラムカラーフィルター用の透過
型ホログラム等の作製に適用することができる。
法を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら
実施例に限定されず種々の変形が可能である。
の透過型ホログラムの撮影方法によると、まず、空気中
にて二光束干渉法によって体積型ホログラム感光材料中
に中間透過型ホログラムを撮影し、次いで、撮影された
中間透過型ホログラムと別の体積型ホログラム感光材料
とをウェッジプリズムを介して密着させ、中間透過型ホ
ログラム撮影の際の一方の光束に相当する入射角で再生
照明光を入射させ、中間透過型ホログラムから生じる回
折光と非回折光とを別の体積型ホログラム感光材料中で
干渉させることにより目的とする体積型の透過型ホログ
ラムを撮影するので、空気中では撮影できない透過ホロ
グラムも、先ずは、光学的安定性の良い空気中で干渉縞
のスラント角のみ目的と異なる透過型ホログラムを撮影
した後、その角度補正を行うことによって容易に作製す
ることができる。また、中間透過型ホログラムから最終
ホログラムを得るのに、密着露光による複製法を用いて
おり、光学的に安定した系で撮影するので、従来の撮影
方法に比べて、トータルで光学的安定性が高く、また、
用いるウェッジプリズムの大きさも小さくて利便性が高
い。また、大面積でホログラムを撮影したいが、条件的
に干渉面積が小さくなってしまう場合でも、まず、干渉
面積を大きくとれる撮影条件で撮影した後に角度補正を
行うことで、大面積の透過型ホログラムを容易に得るこ
とができる。このように、本発明の撮影方法は、特に、
空気中での二光束入射によっては撮影できない場合や、
大型の透過型ホログラムの撮影に有効な方法である。
例の中間透過型ホログラム撮影のための配置を示す図で
ある。
積型の透過型ホログラムを撮影するための配置を示す図
である。
ムの特性を示す図である。
影方法を説明するための図である。
ムを撮影する方法を説明するための図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 体積型の透過型ホログラムの撮影方法に
おいて、まず、空気中にて二光束干渉法によって体積型
ホログラム感光材料中に中間透過型ホログラムを撮影
し、次いで、撮影された中間透過型ホログラムと別の体
積型ホログラム感光材料とをウェッジプリズムを介して
密着させ、中間透過型ホログラム撮影の際の一方の光束
に相当する入射角で再生照明光を入射させ、中間透過型
ホログラムから生じる回折光と非回折光とを別の体積型
ホログラム感光材料中で干渉させることにより目的とす
る体積型の透過型ホログラムを撮影することを特徴とす
る透過型ホログラムの撮影方法。 - 【請求項2】 目的とする体積型の透過型ホログラムの
再生照明光のホログラム媒質中の入射角が臨界角以上で
あることを特徴とする請求項1記載の透過型ホログラム
の撮影方法。 - 【請求項3】 目的とする体積型の透過型ホログラムの
再生照明光のホログラム媒質中の入射角が臨界角より小
さいことを特徴とする請求項1記載の透過型ホログラム
の撮影方法。 - 【請求項4】 目的とする体積型の透過型ホログラムが
均一な体積型回折格子からなる透過型ホログラムである
ことを特徴とする請求項1から3の何れか1項記載の透
過型ホログラムの撮影方法。 - 【請求項5】 目的とする体積型の透過型ホログラムが
ホログラムカラーフィルター用の透過型ホログラムであ
ることを特徴とする請求項1から4の何れか1項記載の
透過型ホログラムの撮影方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000340060A JP2002149044A (ja) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | 透過型ホログラムの撮影方法 |
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ID=18815032
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JP2000340060A Pending JP2002149044A (ja) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | 透過型ホログラムの撮影方法 |
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- 2000-11-08 JP JP2000340060A patent/JP2002149044A/ja active Pending
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Legal Events
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A521 | Written amendment |
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A02 | Decision of refusal |
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