JP4433505B2 - 回折格子記録体およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザービームを用いて微小な回折格子を配置することにより形成される回折格子記録体およびその製造方法に関し、特にそのビームのパターン形状を変化させる事によって回折格子のパターン形状を変化させ形成された回折格子記録体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２光束干渉による回折格子パターンを有するディスプレイ及びその製造装置は特開昭６０ー１５６００４号公報に開示されている。この従来技術の方法は、２光束干渉による微小な干渉縞をそのピッチ、方向、および強度を変化させて感光性フィルムに露光し、回折格子記録体の原稿とするものである。
【０００３】
また、レーザー光を、拡げられた平行光として交錯させ、感光板直前に配置されたマスクにより、対応する部分のみを透過させて干渉させることにより、任意の大きさ、任意の形状のパターンを形成することを特徴とする回折格子パターンを有するディスプレイの作成方法が、特開平３ー１６４７８９号公報に開示されている。
【０００４】
特開昭６０ー１５６００４号公報に開示されている回折格子記録体のパターンは、２本のビームを直接干渉により形成されるものであり、そのパターン形状は、レーザー光源のビーム形状と同一である。レーザー光源のビーム形状は一般的に円形であり、その分布も一様でないため、回折格子のパターンの形状も円形のみで回折格子の深さも、一様ではない。そのため、パターンが目立つ、回折光率にロスがある等の問題点がある。特開平３ー１６４７８９号公報に提示されている方法では、マスクを感光板の直前に置くため、感光板に傷をつける恐れがある。また、感光板とマスクの間に隙間ができるため、マスクのエッジでの回折による回折格子の輪郭のボケが生じるという問題点がある。
【０００５】
一方、回折格子のパターンにより構成される回折格子記録体は、偽造防止や装飾用として広く利用されてきている。そのため、回折格子のパターンの作成技術が一般的になってきており、差別化が困難になってきており、偽造防止の効果が薄くなって来ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明はレーザービームにマスクをかけて、レンズで集光することによって、回折格子パターンの形状に特徴を持たせ、偽造防止効果及びその装飾性の高い回折格子記録体およびその製造方法を提供する事を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するためのものであり、請求項１の発明は、微小な回折格子の集まりによってパターンを形成する回折格子記録体の製造方法において、レーザー光源から発せられたレーザービームを分割Ｂ１、Ｂ２し、このＢ１、Ｂ２の両方を結像系物体面ＰＭに入射させ、この結像系物体面ＰＭにこのＢ１及びＢ２の両方のパターン形状を決めるためのマスクを配置し、このマスクの背面にＢ１およびＢ２の両者が入射するように結像レンズを配置し、更にマスクのレンズによる結像位置たる結像系結像面ＰＩに感光板ＰＰを配置し、任意の形状の干渉縞を撮像する事により回折格子記録体を製造することを特徴とする回折格子記録体の製造方法としたものである。
【０００８】
本発明の請求項２の発明は、前記回折格子記録体の製造方法において、前記マスクに電気的に光の空間変調が可能な素子を用いた事を特徴とする請求項１に記載の回折格子記録体の製造方法としたものである。
【０００９】
本発明の請求項３の発明は、前記回折格子記録体の製造方法において、前記マスクに液晶表示装置を用いた事を特徴とする請求項１または請求項２に記載の回折格子記録体の製造方法としたものである。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【作用】
請求項１に記載の方法を用いることによって、レンズによって結像させるのでボケ量の少ないマスクと同一形状で、縮小された微細な回折格子パターンを有する回折格子記録体を作成する事ができる。また、マスクと感光板を十分に距離をおいて配置するため、感光板を傷つけることなく回折格子記録体を作成する事ができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の方法では、マスクに電気的に光の空間変調が可能な素子を用いることによって素子に入力する電気信号により、マスクを透過する光に空間変調かけ、入力信号にともなって変化するパターンの回折格子を作成することができる。この方法により、マスクを透過する光の形状を変化させ、回折格子の形状を高速に変化させることが出来る。
【００１４】
請求項３に記載の方法では、マスクに電気的に光の空間変調が可能な素子として液晶表示装置を用いたものである。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の回折格子記録体およびその製造方法を実施の形態に基づいて以下に詳細に説明する。
図１にその構成を示す。レーザー光源から発せられたレーザービームを通常の手段で分割し、レンズ等を用いて光Ｂ１、Ｂ２とする。これを結像系物体面ＰＭに入射する。この結像系物体面ＰＭにレーザービームの形状を決めるためのマスクＡ１を配置する。マスクＡ１を通過したビームは、この背面に配置した結像レンズＬ１で集光され、結像位置である結像系結像面ＰＩに結像される。この結像系結像面ＰＩに感光板ＰＰを配置し、マスクＡ１により決められたパターン形状の干渉縞Ｒを撮像する。この後感光板ＰＰを通常の方法で現像し原板として、この干渉縞を複製することにより回折格子記録体を製造する。本方法では、図２に示すとおり、レーザービームは、マスクＡ１のエッジにより回折した光がレンズＬ１によって集光され、マスクエッジでのボケ量を少なくマスクＡ１と同一形状のビームが感光板ＰＰ上に結像する。
【００１８】
ここで用いるレンズとしては、複数のレンズを組み合わせた組レンズや、非球面のレンズを用いて、結像するマスクのボケをより改善することができる。用いる組レンズとして、アクロマティックレンズや、トリプレット、非球面のレンズを組み込んだもの等を用いることができる。また、単レンズでは、レンズの面に球面以外の曲面を用いる事によって、収差を低減できる。さらに、この組レンズを複数用いることによって１／１０〜１／１００程度の縮小してマスクを結像させる事もできる。また４ｆ系を用いた系により結像させる事もできる。
【００１９】
マスクとしては、銀塩乾板にパターンを焼き付けた物や、基板上に金属を蒸着したものをエッチングすることでえられる。またマスクは、透過型のものに限定されるものでなく、反射型のものでも良い。すなわち、反射率の違いによってレーザービームの形状または、強度分布を変える事によっても同様の効果がえられる。
【００２０】
また、マスクとして、電気的な信号によって光の空間変調をかけることのできる素子を用いる事ができる。反射型のマスクとしては、微小なミラーをマトリクス状に配置したマイクロミラーアレーや、反射型液晶パネル等を用いる事ができる。透過型のマスクとしては、通常の液晶表示装置等を用いる事ができる。図３は電気信号ＥＡを入力してパターンＰＡを形成した場合と、電気信号ＥＢを入力してパターンＰＢを形成した場合との例を示した説明図である。なお、電気的な信号によって光の空間変調をかけることのできる素子としては、これらに限定されるものでなく、光の強度分布を電気信号によってコントロールできるものなら良い。
【００２１】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、２本のレーザービームをマスクに透過させてレンズで感光板に結像し、結像面に配置された感光材料に形状を自由に変化させた回折格子セルを配置した回折格子記録体を作成することができる。本発明では、マスクをレンズにより感光板に結像するため、エッジのボケが少ない回折格子セルを記録することが出来る。また、電気的な信号によって光の空間変調をかけることのできる素子をマスクに用いる事によって、容易にレーザービームの形状をコントロールする事ができ、さまざまな、形状の回折格子セルからなる回折格子記録体を作成することができる。以上のようなことから、偽造防止効果及び装飾性の高い回折格子記録体およびその製造方法とする事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の製造方法を概念的に示した説明図である。
【図２】 本発明の製造方法を概念的に示した説明図である。
【図３】 電気的な光の空間変調素子を示した説明図である。
【符号の説明】
Ｌ１・・・結像レンズ
Ａ１・・・マスク
Ｒ・・・マスクパターン形状の干渉縞
Ｂ１，Ｂ２・・・平面光
ＰＭ・・・結像系物体面
ＰＩ・・・結像系結像面
ＰＰ・・・感光板
ＥＡ・・・電気信号
ＥＢ・・・電気信号
ＰＡ・・・マスクパターン
ＰＢ・・・マスクパターン
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザービームを用いて微小な回折格子を配置することにより形成される回折格子記録体およびその製造方法に関し、特にそのビームのパターン形状を変化させる事によって回折格子のパターン形状を変化させ形成された回折格子記録体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２光束干渉による回折格子パターンを有するディスプレイ及びその製造装置は特開昭６０ー１５６００４号公報に開示されている。この従来技術の方法は、２光束干渉による微小な干渉縞をそのピッチ、方向、および強度を変化させて感光性フィルムに露光し、回折格子記録体の原稿とするものである。
【０００３】
また、レーザー光を、拡げられた平行光として交錯させ、感光板直前に配置されたマスクにより、対応する部分のみを透過させて干渉させることにより、任意の大きさ、任意の形状のパターンを形成することを特徴とする回折格子パターンを有するディスプレイの作成方法が、特開平３ー１６４７８９号公報に開示されている。
【０００４】
特開昭６０ー１５６００４号公報に開示されている回折格子記録体のパターンは、２本のビームを直接干渉により形成されるものであり、そのパターン形状は、レーザー光源のビーム形状と同一である。レーザー光源のビーム形状は一般的に円形であり、その分布も一様でないため、回折格子のパターンの形状も円形のみで回折格子の深さも、一様ではない。そのため、パターンが目立つ、回折光率にロスがある等の問題点がある。特開平３ー１６４７８９号公報に提示されている方法では、マスクを感光板の直前に置くため、感光板に傷をつける恐れがある。また、感光板とマスクの間に隙間ができるため、マスクのエッジでの回折による回折格子の輪郭のボケが生じるという問題点がある。
【０００５】
一方、回折格子のパターンにより構成される回折格子記録体は、偽造防止や装飾用として広く利用されてきている。そのため、回折格子のパターンの作成技術が一般的になってきており、差別化が困難になってきており、偽造防止の効果が薄くなって来ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明はレーザービームにマスクをかけて、レンズで集光することによって、回折格子パターンの形状に特徴を持たせ、偽造防止効果及びその装飾性の高い回折格子記録体およびその製造方法を提供する事を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するためのものであり、請求項１の発明は、微小な回折格子の集まりによってパターンを形成する回折格子記録体の製造方法において、レーザー光源から発せられたレーザービームを分割Ｂ１、Ｂ２し、このＢ１、Ｂ２の両方を結像系物体面ＰＭに入射させ、この結像系物体面ＰＭにこのＢ１及びＢ２の両方のパターン形状を決めるためのマスクを配置し、このマスクの背面にＢ１およびＢ２の両者が入射するように結像レンズを配置し、更にマスクのレンズによる結像位置たる結像系結像面ＰＩに感光板ＰＰを配置し、任意の形状の干渉縞を撮像する事により回折格子記録体を製造することを特徴とする回折格子記録体の製造方法としたものである。
【０００８】
本発明の請求項２の発明は、前記回折格子記録体の製造方法において、前記マスクに電気的に光の空間変調が可能な素子を用いた事を特徴とする請求項１に記載の回折格子記録体の製造方法としたものである。
【０００９】
本発明の請求項３の発明は、前記回折格子記録体の製造方法において、前記マスクに液晶表示装置を用いた事を特徴とする請求項１または請求項２に記載の回折格子記録体の製造方法としたものである。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【作用】
請求項１に記載の方法を用いることによって、レンズによって結像させるのでボケ量の少ないマスクと同一形状で、縮小された微細な回折格子パターンを有する回折格子記録体を作成する事ができる。また、マスクと感光板を十分に距離をおいて配置するため、感光板を傷つけることなく回折格子記録体を作成する事ができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の方法では、マスクに電気的に光の空間変調が可能な素子を用いることによって素子に入力する電気信号により、マスクを透過する光に空間変調かけ、入力信号にともなって変化するパターンの回折格子を作成することができる。この方法により、マスクを透過する光の形状を変化させ、回折格子の形状を高速に変化させることが出来る。
【００１４】
請求項３に記載の方法では、マスクに電気的に光の空間変調が可能な素子として液晶表示装置を用いたものである。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の回折格子記録体およびその製造方法を実施の形態に基づいて以下に詳細に説明する。
図１にその構成を示す。レーザー光源から発せられたレーザービームを通常の手段で分割し、レンズ等を用いて光Ｂ１、Ｂ２とする。これを結像系物体面ＰＭに入射する。この結像系物体面ＰＭにレーザービームの形状を決めるためのマスクＡ１を配置する。マスクＡ１を通過したビームは、この背面に配置した結像レンズＬ１で集光され、結像位置である結像系結像面ＰＩに結像される。この結像系結像面ＰＩに感光板ＰＰを配置し、マスクＡ１により決められたパターン形状の干渉縞Ｒを撮像する。この後感光板ＰＰを通常の方法で現像し原板として、この干渉縞を複製することにより回折格子記録体を製造する。本方法では、図２に示すとおり、レーザービームは、マスクＡ１のエッジにより回折した光がレンズＬ１によって集光され、マスクエッジでのボケ量を少なくマスクＡ１と同一形状のビームが感光板ＰＰ上に結像する。
【００１８】
ここで用いるレンズとしては、複数のレンズを組み合わせた組レンズや、非球面のレンズを用いて、結像するマスクのボケをより改善することができる。用いる組レンズとして、アクロマティックレンズや、トリプレット、非球面のレンズを組み込んだもの等を用いることができる。また、単レンズでは、レンズの面に球面以外の曲面を用いる事によって、収差を低減できる。さらに、この組レンズを複数用いることによって１／１０〜１／１００程度の縮小してマスクを結像させる事もできる。また４ｆ系を用いた系により結像させる事もできる。
【００１９】
マスクとしては、銀塩乾板にパターンを焼き付けた物や、基板上に金属を蒸着したものをエッチングすることでえられる。またマスクは、透過型のものに限定されるものでなく、反射型のものでも良い。すなわち、反射率の違いによってレーザービームの形状または、強度分布を変える事によっても同様の効果がえられる。
【００２０】
また、マスクとして、電気的な信号によって光の空間変調をかけることのできる素子を用いる事ができる。反射型のマスクとしては、微小なミラーをマトリクス状に配置したマイクロミラーアレーや、反射型液晶パネル等を用いる事ができる。透過型のマスクとしては、通常の液晶表示装置等を用いる事ができる。図３は電気信号ＥＡを入力してパターンＰＡを形成した場合と、電気信号ＥＢを入力してパターンＰＢを形成した場合との例を示した説明図である。なお、電気的な信号によって光の空間変調をかけることのできる素子としては、これらに限定されるものでなく、光の強度分布を電気信号によってコントロールできるものなら良い。
【００２１】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、２本のレーザービームをマスクに透過させてレンズで感光板に結像し、結像面に配置された感光材料に形状を自由に変化させた回折格子セルを配置した回折格子記録体を作成することができる。本発明では、マスクをレンズにより感光板に結像するため、エッジのボケが少ない回折格子セルを記録することが出来る。また、電気的な信号によって光の空間変調をかけることのできる素子をマスクに用いる事によって、容易にレーザービームの形状をコントロールする事ができ、さまざまな、形状の回折格子セルからなる回折格子記録体を作成することができる。以上のようなことから、偽造防止効果及び装飾性の高い回折格子記録体およびその製造方法とする事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の製造方法を概念的に示した説明図である。
【図２】 本発明の製造方法を概念的に示した説明図である。
【図３】 電気的な光の空間変調素子を示した説明図である。
【符号の説明】
Ｌ１・・・結像レンズ
Ａ１・・・マスク
Ｒ・・・マスクパターン形状の干渉縞
Ｂ１，Ｂ２・・・平面光
ＰＭ・・・結像系物体面
ＰＩ・・・結像系結像面
ＰＰ・・・感光板
ＥＡ・・・電気信号
ＥＢ・・・電気信号
ＰＡ・・・マスクパターン
ＰＢ・・・マスクパターン
Claims (3)
- 微小な回折格子の集まりによってパターンを形成する回折格子記録体の製造方法において、レーザー光源から発せられたレーザービームを分割Ｂ１、Ｂ２し、このＢ１、Ｂ２の両方を結像系物体面ＰＭに入射させ、この結像系物体面ＰＭにこのＢ１及びＢ２の両方のパターン形状を決めるためのマスクを配置し、このマスクの背面にＢ１およびＢ２の両者が入射するように結像レンズを配置し、更にマスクのレンズによる結像位置たる結像系結像面ＰＩに感光板ＰＰを配置し、任意の形状の干渉縞を撮像する事により回折格子記録体を製造することを特徴とする回折格子記録体の製造方法。
- 前記回折格子記録体の製造方法において、前記マスクに電気的に光の空間変調が可能な素子を用いた事を特徴とする請求項１に記載の回折格子記録体の製造方法。
- 前記回折格子記録体の製造方法において、前記マスクに液晶表示装置を用いた事を特徴とする請求項１または請求項２に記載の回折格子記録体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23876098A JP4433505B2 (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 回折格子記録体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23876098A JP4433505B2 (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 回折格子記録体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000066014A JP2000066014A (ja) | 2000-03-03 |
| JP4433505B2 true JP4433505B2 (ja) | 2010-03-17 |
Family
ID=17034866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23876098A Expired - Fee Related JP4433505B2 (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 回折格子記録体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4433505B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4561206B2 (ja) * | 2004-07-09 | 2010-10-13 | 富士ゼロックス株式会社 | ホログラム記録装置、記録媒体、記録媒体保持部材、及びホログラム記録方法 |
-
1998
- 1998-08-25 JP JP23876098A patent/JP4433505B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000066014A (ja) | 2000-03-03 |
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