JPH0475481B2 - - Google Patents
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- JPH0475481B2 JPH0475481B2 JP19005383A JP19005383A JPH0475481B2 JP H0475481 B2 JPH0475481 B2 JP H0475481B2 JP 19005383 A JP19005383 A JP 19005383A JP 19005383 A JP19005383 A JP 19005383A JP H0475481 B2 JPH0475481 B2 JP H0475481B2
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- concave spherical
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 14
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1876—Diffractive Fresnel lenses; Zone plates; Kinoforms
-
- 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
- G03H1/0486—Improving or monitoring the quality of the record, e.g. by compensating distortions, aberrations
-
- 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
- G03H1/0476—Holographic printer
- G03H2001/0482—Interference based printer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は結像素子として用いられるフレネルゾ
ーンプレートの製造装置に関し、特にＸ線領域の
結像素子として適したフレネルゾーンプレートの
製造装置に関する。
ーンプレートの製造装置に関し、特にＸ線領域の
結像素子として適したフレネルゾーンプレートの
製造装置に関する。
(ロ) 従来技術
Ｘ線は屈折を利用した収束手段は適用できない
が、回折を利用することによつて収束或は結像を
させることは可能である。このため、Ｘ線用の結
像素子としてフレネルゾーンプレートが考えられ
たが、同心円間の間隔が非常にせまくなるため機
械的に工作することは困難である。電子線露光に
よる輪帯描画法も考えられているが、実用的な大
きさのものを作ることは困難である。そこでホロ
グラフイを用いて干渉縞を記録する方法が考えら
れた。ホログラフイに用いる光の波長は数千Åで
あり、目標とするＸ線波長を100Å程度にした場
合ホログラフイに用いた波長の光に対して焦点距
離が数mmとなるようなゾーンプレートを作つて
も、目的のＸ線に対しては200mm程度の焦点距離
となる。そこで目的のＸ線に対して200mm位の焦
点距離を有し、しかも実用的な直径２〜３mm程度
のフレネルゾーンプレートを可視光によるホログ
ラフイによつて記録作成する場合、干渉を起させ
る光束は開き角数十度と云つた大きな開き角で収
束させる必要があり、ホログラフイ光学系の球面
収差が大きな障碍となつて来る。
が、回折を利用することによつて収束或は結像を
させることは可能である。このため、Ｘ線用の結
像素子としてフレネルゾーンプレートが考えられ
たが、同心円間の間隔が非常にせまくなるため機
械的に工作することは困難である。電子線露光に
よる輪帯描画法も考えられているが、実用的な大
きさのものを作ることは困難である。そこでホロ
グラフイを用いて干渉縞を記録する方法が考えら
れた。ホログラフイに用いる光の波長は数千Åで
あり、目標とするＸ線波長を100Å程度にした場
合ホログラフイに用いた波長の光に対して焦点距
離が数mmとなるようなゾーンプレートを作つて
も、目的のＸ線に対しては200mm程度の焦点距離
となる。そこで目的のＸ線に対して200mm位の焦
点距離を有し、しかも実用的な直径２〜３mm程度
のフレネルゾーンプレートを可視光によるホログ
ラフイによつて記録作成する場合、干渉を起させ
る光束は開き角数十度と云つた大きな開き角で収
束させる必要があり、ホログラフイ光学系の球面
収差が大きな障碍となつて来る。
(ハ) 目 的
本発明はＸ線結像用フレネルゾーンプレートの
パターンを記録するためのホログラフイ光学系の
球面収差を充分に補正したフレネルゾーンのパタ
ーン発生装置を提供しようとするものである。
パターンを記録するためのホログラフイ光学系の
球面収差を充分に補正したフレネルゾーンのパタ
ーン発生装置を提供しようとするものである。
(ニ) 構 成
本発明は、一個の点光源から発する球面波光束
をビームスプリツタで２方向に分割し、分割され
た２光束を夫々球面鏡で反射させて、光学的に重
合させた両球面鏡の共通光軸上の異る２点に集光
させ、同光軸上の適所に干渉パターン記録担体を
配置するようにしたフレネルゾーンのパターン発
生装置である。
をビームスプリツタで２方向に分割し、分割され
た２光束を夫々球面鏡で反射させて、光学的に重
合させた両球面鏡の共通光軸上の異る２点に集光
させ、同光軸上の適所に干渉パターン記録担体を
配置するようにしたフレネルゾーンのパターン発
生装置である。
(ホ) 実施例
実施例の説明をするに先立つて一般的説明をす
る。第１図でＦがフレネルゾーンプレートで、Ａ
はその光軸である。光軸Ａ上でゾーンプレートＦ
の両側にＯ点とＩ点をとり、ゾーンプレートの中
心からこれらの点までの距離をｕ，ｖとする。ゾ
ーンプレートＦ上に光軸からの半径rnの円を考
え、Ｏ点及びＩ点からこの円周までの距離をｓ，
ｔとするとき、 ｕ＋ｖ＝ｓ＋ｔ−１／２nλ ｎは整数 となるように同心円群r1、r2…rn、…を形成する
と、Ｏ点から出た波長λの光は回折によつてＩ点
に集光し、Ｉ点とＯ点は結像系の共役点の関係に
なる。このようなゾーンプレートの焦点距離ｆは
１／u3、１／v3以上の項を無視すれば １／ｕ＋１／ｖ＝１／ｆ，ｆ＝r2／o／nλ ……(1) の関係が成立つ。このようなゾーンプレートを波
長λ1の光に対して用いた場合の焦点距離f1は(1)式
から f1＝r2／o／nλ1 従つて f1／ｆ＝λ／λ1 ……(2) 今波長100ÅのＸ線に対して焦点距離50mmのフ
レネルゾーンプレートの波長4000Åの可視光に対
する焦点距離を(2)式から求めると、1.25mmとな
る。
る。第１図でＦがフレネルゾーンプレートで、Ａ
はその光軸である。光軸Ａ上でゾーンプレートＦ
の両側にＯ点とＩ点をとり、ゾーンプレートの中
心からこれらの点までの距離をｕ，ｖとする。ゾ
ーンプレートＦ上に光軸からの半径rnの円を考
え、Ｏ点及びＩ点からこの円周までの距離をｓ，
ｔとするとき、 ｕ＋ｖ＝ｓ＋ｔ−１／２nλ ｎは整数 となるように同心円群r1、r2…rn、…を形成する
と、Ｏ点から出た波長λの光は回折によつてＩ点
に集光し、Ｉ点とＯ点は結像系の共役点の関係に
なる。このようなゾーンプレートの焦点距離ｆは
１／u3、１／v3以上の項を無視すれば １／ｕ＋１／ｖ＝１／ｆ，ｆ＝r2／o／nλ ……(1) の関係が成立つ。このようなゾーンプレートを波
長λ1の光に対して用いた場合の焦点距離f1は(1)式
から f1＝r2／o／nλ1 従つて f1／ｆ＝λ／λ1 ……(2) 今波長100ÅのＸ線に対して焦点距離50mmのフ
レネルゾーンプレートの波長4000Åの可視光に対
する焦点距離を(2)式から求めると、1.25mmとな
る。
ホログラフイでゾーンプレートを作成する原理
は第１図でＯ点とＩ点とに夫々互に干渉可能な光
を出す点光源を配置してプレートＦ上に干渉パタ
ーンを形成させ、これを記録するものである。こ
のとき使用した光の波長をλとすれば(1)式を満足
するゾーンプレートが得られる。そこで4000Åの
光を使つてホログラフイで100ÅのＸ線に対し50
mmの焦点距離のゾーンプレートを作ろうとする
と、(1)式でｕ＝ｖとした場合、ｕ＝ｖ＝2.5mmと
なり、ゾーンプレートの外径を３mmにすると、光
束の開き角は60゜近い角になる。
は第１図でＯ点とＩ点とに夫々互に干渉可能な光
を出す点光源を配置してプレートＦ上に干渉パタ
ーンを形成させ、これを記録するものである。こ
のとき使用した光の波長をλとすれば(1)式を満足
するゾーンプレートが得られる。そこで4000Åの
光を使つてホログラフイで100ÅのＸ線に対し50
mmの焦点距離のゾーンプレートを作ろうとする
と、(1)式でｕ＝ｖとした場合、ｕ＝ｖ＝2.5mmと
なり、ゾーンプレートの外径を３mmにすると、光
束の開き角は60゜近い角になる。
本発明は一つの点光源からの光束をビームスプ
リツタで２分割し、分割された２光束を夫々球面
鏡で集光させて光源の像を作り、これらの像を上
述したＯ点及びＩ点として干渉パターンを形成さ
せるものである。
リツタで２分割し、分割された２光束を夫々球面
鏡で集光させて光源の像を作り、これらの像を上
述したＯ点及びＩ点として干渉パターンを形成さ
せるものである。
第２図は本発明の一実施例を示す。１はレーザ
光源（出力光波長4416Å）であり、２はコンデン
サレンズでレーザビームをＰ点に集光させてい
る。ｈはＰ点に置かれたピンホールである。集光
レンズ２としては顕微鏡の対物レンズが使用され
る。Ｐ点に集光したレーザ光はＰ点から球面波と
なつて発散する。この発散光束がビームスプリツ
タ３によつて２分割される。分割された２光束の
うちビームスプリツタで反射された方の光束は凹
球面鏡Ｍに入射し、同鏡で反射されてＯ点に集光
する。Ｏ点とＰ点とはビームスプリツタの反射面
に関して対称位置にあり、球面鏡Ｍの曲率中心が
Ｏ点と一致させてある。従つてＰ点も亦光学的に
球面鏡Ｍの曲率中心になつている。このためＯ点
に集光するレーザ光は完全に無収差で集光してい
る。ビームスプリツタ３を透過した方の光束は凹
球面鏡M1で反射され、ビームスプリツタ３で反
射されてＩ点に集光する。Ｉ点はＯ点と共に球面
鏡Ｍの光軸上にあり、球面鏡M1に関してＩ点と
Ｐ点とは共役の関係にあるが、これらは球面鏡
M1の曲率中心より若干ずれた位置にある。その
ため、球面鏡M1だけではＩ点に集光する光束は
球面収差を持つたものとなる。レンズＬはこの球
面収差を補正するものである。干渉パターンの記
録担体ＦはＯ点とＩ点との中間位置にセツトされ
る。
光源（出力光波長4416Å）であり、２はコンデン
サレンズでレーザビームをＰ点に集光させてい
る。ｈはＰ点に置かれたピンホールである。集光
レンズ２としては顕微鏡の対物レンズが使用され
る。Ｐ点に集光したレーザ光はＰ点から球面波と
なつて発散する。この発散光束がビームスプリツ
タ３によつて２分割される。分割された２光束の
うちビームスプリツタで反射された方の光束は凹
球面鏡Ｍに入射し、同鏡で反射されてＯ点に集光
する。Ｏ点とＰ点とはビームスプリツタの反射面
に関して対称位置にあり、球面鏡Ｍの曲率中心が
Ｏ点と一致させてある。従つてＰ点も亦光学的に
球面鏡Ｍの曲率中心になつている。このためＯ点
に集光するレーザ光は完全に無収差で集光してい
る。ビームスプリツタ３を透過した方の光束は凹
球面鏡M1で反射され、ビームスプリツタ３で反
射されてＩ点に集光する。Ｉ点はＯ点と共に球面
鏡Ｍの光軸上にあり、球面鏡M1に関してＩ点と
Ｐ点とは共役の関係にあるが、これらは球面鏡
M1の曲率中心より若干ずれた位置にある。その
ため、球面鏡M1だけではＩ点に集光する光束は
球面収差を持つたものとなる。レンズＬはこの球
面収差を補正するものである。干渉パターンの記
録担体ＦはＯ点とＩ点との中間位置にセツトされ
る。
上記実施例ではＯ点に集光する光束の開き角は
球面鏡Ｍの開き角であり、Ｉ点に集光する光束の
開き角もＯ点に集光する光束のそれと等しくなる
ように構成されており、大きな開き角を得ようと
するとビームスプリツタ、球面鏡Ｍ，M1が大き
くなつて、工作上不利である。第３図の実施例は
この点を改良した実施例である。図に記入した寸
法はmm単位でこの装置の大きさを示す。レーザビ
ームが集光レンズ２によりＰ点に集光され、Ｐ点
から発散する球面波の光がビームスプリツタ３に
よつて２光束に分割され、二つの凹球面鏡Ｍ，
M1に入射して反射される構成は上述実施例と同
じである。Ｐ点とO1点とはビームスプリツタ３
に関して対称であり、かつ凹球面鏡Ｍの曲率中心
と一致させてある。それ故球面鏡Ｍで反射された
光は無収差でO1点に集光するが、O1点とＯ点と
を共役点とするアプラナチツクレンズL1により、
O1点よりも鏡Ｍに近いＯ点に無収差に集光せし
められ、光束の開き角はα1からαへと拡大され
る。アプラナチツクレンズL1は球面屈折面にお
ける周知のアプラナチツクポイントを利用したも
のであり、Ｏ点とO1とに関しては完全無収側差
である。ビームスプリツタ３を透過した光束は凹
球面鏡M1、レンズＬ、レンズL1よりなる光学系
でＩ点に集光される。M1で反射された光はレン
ズＬを通してI1点に集光されるが、I1とＩ点とは
レンズL1に関してアプラナチツクポイントでな
いから、Ｉ点では収差が現れるのであるが、レン
ズL1はＩ点に集る光束の収差を補正するもので
ある。干渉パターンの記録担体はＯ点とＩ点との
間にセツトされる。
球面鏡Ｍの開き角であり、Ｉ点に集光する光束の
開き角もＯ点に集光する光束のそれと等しくなる
ように構成されており、大きな開き角を得ようと
するとビームスプリツタ、球面鏡Ｍ，M1が大き
くなつて、工作上不利である。第３図の実施例は
この点を改良した実施例である。図に記入した寸
法はmm単位でこの装置の大きさを示す。レーザビ
ームが集光レンズ２によりＰ点に集光され、Ｐ点
から発散する球面波の光がビームスプリツタ３に
よつて２光束に分割され、二つの凹球面鏡Ｍ，
M1に入射して反射される構成は上述実施例と同
じである。Ｐ点とO1点とはビームスプリツタ３
に関して対称であり、かつ凹球面鏡Ｍの曲率中心
と一致させてある。それ故球面鏡Ｍで反射された
光は無収差でO1点に集光するが、O1点とＯ点と
を共役点とするアプラナチツクレンズL1により、
O1点よりも鏡Ｍに近いＯ点に無収差に集光せし
められ、光束の開き角はα1からαへと拡大され
る。アプラナチツクレンズL1は球面屈折面にお
ける周知のアプラナチツクポイントを利用したも
のであり、Ｏ点とO1とに関しては完全無収側差
である。ビームスプリツタ３を透過した光束は凹
球面鏡M1、レンズＬ、レンズL1よりなる光学系
でＩ点に集光される。M1で反射された光はレン
ズＬを通してI1点に集光されるが、I1とＩ点とは
レンズL1に関してアプラナチツクポイントでな
いから、Ｉ点では収差が現れるのであるが、レン
ズL1はＩ点に集る光束の収差を補正するもので
ある。干渉パターンの記録担体はＯ点とＩ点との
間にセツトされる。
なおレンズL1のアプラナチツクポイントをI1，
O1の中間及びＩ，Ｏの中間に置き、球面鏡Ｍの
前面にも補正レンズを配置するようにしてもよ
い。
O1の中間及びＩ，Ｏの中間に置き、球面鏡Ｍの
前面にも補正レンズを配置するようにしてもよ
い。
(ヘ) 効 果
本発明装置は上述しように、球面鏡の曲率中心
から発散する光は曲率中心に無収差に集光し、ま
た曲率中心の近くから発散する光は曲率中心の近
くの他の点に集光し、収差が少いから収差補正が
容易である点を利用したもので、簡単な光学系で
大きな開き角を有する無収差の光の集束点を得る
ことが可能となり、比較的大きな直径を有するＸ
線結像素子としてのフレネルゾーンプレートを作
ることができるようになつた。
から発散する光は曲率中心に無収差に集光し、ま
た曲率中心の近くから発散する光は曲率中心の近
くの他の点に集光し、収差が少いから収差補正が
容易である点を利用したもので、簡単な光学系で
大きな開き角を有する無収差の光の集束点を得る
ことが可能となり、比較的大きな直径を有するＸ
線結像素子としてのフレネルゾーンプレートを作
ることができるようになつた。
第１図はフレネルゾーンプレートの説明図、第
２図は本発明の一実施例装置の平面図、第３図は
本発明の他の一実施例の平面図である。 １……レーザ光源、２……コンデンサレンズ、
３……ビームスプリツタ、Ｍ，M1……凹面球面
鏡、Ｌ……収差補正レンズ、L1……アプラナチ
ツクレンズ。
２図は本発明の一実施例装置の平面図、第３図は
本発明の他の一実施例の平面図である。 １……レーザ光源、２……コンデンサレンズ、
３……ビームスプリツタ、Ｍ，M1……凹面球面
鏡、Ｌ……収差補正レンズ、L1……アプラナチ
ツクレンズ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 点光源から発散する光をビームスプリツタで
２光束に分割し、分割された一方の光束を、光学
的に上記点光源に曲率中心を有する凹球面鏡によ
つて反射させて上記点光源とは異る一点に集光さ
せ、上記分割された他方の光束を他の凹球面鏡に
よつて上記凹球面鏡の光軸上で上記集光点の近く
に反射集光させるようにしたフレネルゾーンプレ
ートのパターン発生装置。 ２ 上記凹球面の一方の直接の集光点又はその近
くの点をアプラナチツクポイントの一方とするア
プラナチツクレンズを用いて二つの集光点を、そ
れらを連らねる線上で凹球面の方に近づけること
により、集光光束の開き角を拡大した特許請求の
範囲第１項記載のフレネルゾーンプレートのパタ
ーン発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19005383A JPS6080801A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | フレネルゾ−ンプレ−トのパタ−ン発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19005383A JPS6080801A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | フレネルゾ−ンプレ−トのパタ−ン発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6080801A JPS6080801A (ja) | 1985-05-08 |
| JPH0475481B2 true JPH0475481B2 (ja) | 1992-12-01 |
Family
ID=16251555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19005383A Granted JPS6080801A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | フレネルゾ−ンプレ−トのパタ−ン発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6080801A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6275601A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-07 | Shimadzu Corp | 軟ｘ線用フレネルゾ−ンプレ−ト |
| KR100730047B1 (ko) | 2005-01-26 | 2007-06-20 | 단국대학교 산학협력단 | X-선 복합굴절렌즈의 정렬 시스템 및 이를 이용한 x-선 복합굴절렌즈의 정렬 방법 |
-
1983
- 1983-10-11 JP JP19005383A patent/JPS6080801A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6080801A (ja) | 1985-05-08 |
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