JPH0548472B2 - - Google Patents

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JPH0548472B2
JPH0548472B2 JP58183096A JP18309683A JPH0548472B2 JP H0548472 B2 JPH0548472 B2 JP H0548472B2 JP 58183096 A JP58183096 A JP 58183096A JP 18309683 A JP18309683 A JP 18309683A JP H0548472 B2 JPH0548472 B2 JP H0548472B2
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JP
Japan
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angle
light
recording medium
incident
hologram
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58183096A
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English (en)
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JPS6075857A (ja
Inventor
Hiroyuki Ikeda
Fumio Yamagishi
Masayuki Kato
Shunji Kitagawa
Jushi Inagaki
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Priority to CA000464562A priority patent/CA1252321A/en
Priority to KR1019840006104A priority patent/KR890003295B1/ko
Priority to EP84306733A priority patent/EP0140594B1/en
Priority to DE8484306733T priority patent/DE3476590D1/de
Publication of JPS6075857A publication Critical patent/JPS6075857A/ja
Priority to US07/356,679 priority patent/US4968108A/en
Publication of JPH0548472B2 publication Critical patent/JPH0548472B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/32Holograms used as optical elements
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は2つのコヒーレントな光波を干渉させ
てホログラムを記録・再生する方法に関するもの
である。
技術の背景 POSスキヤナ、レーザプリンタ用ホログラム
スキヤナの光走査部にはホログライ技術が応用さ
れている。この光走査部は第1図の如く平面波光
1と球面波光2とを干渉させてホログラム記録媒
体3上にホログラムを形成し、出来上つたホログ
ラムを用いて、ホログラム作成時とは反対の向き
から平面波光4を照射して走査光を得るという方
法がとられている。ところがホログラムの製造工
程には記録媒体の現像等の化学処理があるため、
記録媒体が膨潤あるいは収縮し、記録された干渉
縞の膜厚方向における倒れ角が変化してしまい、
高い光使用効率を得るための再生光の入射角(ブ
ラツグ角)が所望の値から変動するという問題が
ある。
そこで所望の収差(収差をもたせない場合も含
める)をもたせた状態で干渉縞の媒体表面の分布
を変えずに膜厚方向の倒れ角のみを変えて、効率
を最大にする再生光入射角(ブラツグ角)を自由
に制御することが必要となつている。
従来技術と問題点 ブラツグ角を制御するための従来技術には、ブ
ラツグ角シフトホログラムコピー法とオフセツト
角法がある。前者は第2図に示すように、所望の
干渉縞パターンを直接露光で作成したマスターホ
ログラム5に入射角θでコヒーレントな平面波光
6を照射して、記録媒体7に倒れ角のみを変えて
全く同じ干渉縞パターンをコピーする方法であ
り、θを変えることにより、倒れ角を自由に制御
することができる。しかしこの方法は直接露光に
較べるとS/N比が悪く、再生時の光使用効率も
低いという欠点がある。
後者のオフセツト角法は化学処理の前後におけ
る干渉縞の倒れ角の変化を考慮して、ホログラム
作成時に使用する2つの光波の記録媒体に対する
入射角を相互的な関係を保つた状態であらかじめ
変えておく方法である。つまり、作成する干渉縞
の空間周波数を、使用する2つの光波の波長を
λ、またそれぞれの光波の入射角をθ1,θ2とした
時、後述する(1)式の関係が保持されるような入射
角(θ1,θ2)であればよい。1例をあげると第1
図に示したように、コヒーレントな平面光波1と
球面波光2でホログラムを作成すると、平面波光
4で再生したときに、記録媒体3の中心位置で偏
向角α0の収束球面波の走査光を得るが、平面波4
を再生光として使用するとき、干渉縞の倒れ角が
所望の向きから変化するためブラツグ角は垂直方
向にならない。そこで、垂直方向をブラツグ角と
なるようにするためには第3図に示すように、干
渉縞の倒れ角変化を考慮して、所定の入射角α,
βの球面波光7と平面波光8でホログラムを作成
すればよい。しかし第1図と第3図の方法で作成
した時、記録媒体3表面のホログラムの干渉縞パ
ターンは異なる。従つてオフセツト角法は直接露
光であり、再生時の光使用効率が高いという利点
があるが、干渉縞パターンが所望のものとは異な
るため、走査光に所望の収差をもたせることがで
きないという欠点があつた。
発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑み、走査光におい
て、所望の収差を維持し、かつ再生時の光使用効
率を低下させないように干渉縞の倒れ角を制御で
きるホログラムの記録・再生方法を提供すること
を目的とするものである。
発明の構成 そしてこの目的は本発明によれば、同一波長λ
の2つの光波をそれぞれの入射角で記録媒体上に
入射干渉させて空間周波数から成る干渉縞を形
成し、前記干渉縞の倒れ角を制御するホログラム
の記録・再生方法であつて、同一波長λの2つの
光波を与え、予め定めた空間周波数を持つ干渉
縞が形成されるように、前記空間周波数と前記
波長λの積(λ)算出しておき、 一方の光波の光路中にプリズムを挿入して前記
記録媒体への入射角をθ1′に設定した時の正弦値
と、他方の光波の前記記録媒体への入射角θ2′の
正弦値の和が前記の積λを満足するようなθ2′を
設定し、 プリズム透過後に入射角θ1′の所望の波面が生
成されるようにプリズム及び光源の位置を調整
し、プリズム透過後の入射角θ1′の光波、および
この入射角における前記λに基づく他方の入射
角θ2′の光波の組み合わせで得られる干渉縞に対
し、所望の入射角(θ1)で入射した再生光の出射
角(θ2)における光使用効率が最大となるように
したことを特徴とするホログラムの記録・再生方
法を提供することによつて達成される。
発明の実施例 記録媒体表面の干渉縞パターンを変えずに、干
渉縞の倒れ角だけを変えてブラツグ角を制御する
には第4図に示すように、非常に薄い偏向光学素
子9、例えばホログラム、屈折率分布を有する透
明薄板、フレネルレンズ等を記録媒体3に密着さ
せ、光波10,11によつてホログラムを作成す
る方法が考えられる。
いま第5図の如く波長λの2つの光波10,1
1を入射角θ1,θ2で干渉させた場合、記録媒体3
の干渉縞の空間周波数(干渉縞間隔の逆数)は
(1)式で与えられる。
・λ=sinθ1+sinθ2 ……(1) また第6図のように空間周波数′の干渉縞を持
つ薄い偏向光学素子9(ホログラム)を入れた場
合、2つの光波10,11はそれぞれ偏向されて
入射角が変り、偏向された光の入射角をそれぞれ
θ′1,θ′2とすると(2)(3)式が成立する。
sinθ′1=sinθ1−′・λ ……(2) sinθ′2=sinθ2+′・λ ……(3) 偏向光学素子を入れた場合の記録媒体における
干渉縞の空間周波数を″とすると、(4)式が成り立
ち(1)〜(4)式より(5)式が得られる。
″・λ=sinθ′1+sinθ′2 ……(4) ″= ……(5) すなわち、薄い偏向光学素子を入れて入射角を
変え、干渉縞の倒れ角を変えても干渉パターン自
身は変わらないことがわかる。しかし、このよう
な薄い偏向光学素子を入れただけで0次、−1次
回折光等のノイズ光を除去していないから、異な
るホログラムが重ねて記録されるため実用になら
ない。
また厚みの無視できない偏向光学素子を直接記
録媒体上に置いた場合は、厚みの影響および2つ
の光波に対する偏向効果のちがいにより、干渉縞
パターンが所望のものと大きく変わつてしまう。
そこで、上記の薄い偏向光学素子に代えてプリ
ズムを用いた場合、第7図(ホログラム記録が2
つの球面波で行なわれる場合)の如くプリズム1
4,15を記録媒体3から離し、ホログラムを記
録媒体3に作成する2つの光波12,13の光路
中にそれぞれ挿入した形で調整する。第6図で
は、異なる干渉縞を持つ偏向光学素子9を交換す
ることで、倒れ角のみが異なる同一な干渉縞を記
録媒体3上に形成し、所望の倒れ角を持つ干渉縞
を記録媒体3に作成するものであつたが、第7図
の場合は、記録媒体3に同一な干渉縞を有して倒
れ角のみが異なる干渉縞を作成するために、プリ
ズム14を屈折透過した後の光波12の記録媒体
3への入射角と、プリズム15を屈折透過した後
の光波13の記録媒体3への入射角との相互関係
を利用し、プリズム14,15の位置・向きを変
えるとともに光波12,13の発光位置も移動さ
せる。この時の条件はいずれも前出の(1)式におい
てλ=一定とし、入射角θ1とθ2を相互に調整する
ような光線追跡を行なうことにより薄い偏向光学
素子の効果をほぼ実現できるということがわかつ
た。本発明はこの原理を用いたものである。
以下、本発明の実施例を説明する。
第8図は第1図に示したホログラム作成系に本
発明を適用した場合を示した図である。同図にお
いて、16は発散球面波光、17は平面波光、1
8,19は頂角が10〜30度、屈折率を2程度に選
んだプリズムである。本実施例で第1図の場合と
完全に同じ干渉縞パターンのホログラムを作成す
るためには、発散球面波光16は厳密には球面波
光とは少し異なる光波20となるが、球面波光で
置き換えても実用上問題はない。そして球面波光
16又は20をプリズム18を透過させた光波2
1を入射角α2で記録媒体3に入射させ、平面波光
17をプリズム19を透過させた光波22を入射
角β2で記録媒体3に入射させて光波21と干渉さ
せ、記録媒体3にホログラムを記録せしめる。こ
こで、α2,β2の選び方は前述の(1)の式において、 λ=sinα2+sinβ2 を満たすものから、所望のブラツグ角を持つもの
を用いればよい。α2,β2はそれぞれ第6図におけ
るθ1′,θ2′に相当する。なお発散光21をプリズ
ム18がないものとして逆向きに延長すると、発
散光23となる。この発散光23を球面波光で置
き換えた場合が、従来のオフセツト角法である。
なお平面波光側は単に入射角を傾けただけである
ので、入射角を傾ければプリズム19を挿入しな
くとも良い。
このような方法でホログラムを記録する本実施
例の効果を次に説明する。第9図は、第8図にお
いて記録媒体3の中心における平面波光22の入
射角β2を変えた場合に、発散光20および23の
最もビームが絞られた部分でのビーム径を計算し
た結果を示したものである。同図において横軸は
β2-を、縦軸に最小ビーム径をとり、曲線11,1
で発散光20の、曲線12,14で発散光23の
計算値を示した。図より見て、発散光23に較べ
て発散光20のビームの広がりがかなり小さいこ
とから、最小ビーム径位置を点光源で置き換える
場合、オフセツト角法に較べて本実施例の場合の
方が置き換え精度がはるかに良いことがわかる。
即ち、第8図におけるプリズムを透過した光波2
1が、球面波と異なり、より所望の波面に近いた
め、媒体に所望の干渉縞分布を形成できる。
第10図は他の実施例を説明するための図であ
り、aは2つの球面波光24,25でホログラム
を記録する従来法を示し、bはa図の方法に本発
明法を適用した図である。本実施例は2つの球面
波光26,27に頂角19度、屈折率1.5のプリズ
ム28,29をそれぞれ挿入して露光系を組み、
記録媒体3にホログラムを記録するようにしたも
のである。このようにすることにより実用上ほと
んどa図の場合と同一とみなせる干渉縞パターン
のホログラムを干渉縞の倒れ角を化学処理前で
9.6°変えて作成することができる。
発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明によるホロ
グラムの記録・再生方法は、従来法によるブラツ
グ角変化に伴う効率の低下を防ぎ、高効率を維持
するためにオフセツト角法をとり、さらにプリズ
ムを用いることにより高精度のホログラムが得ら
れ、またブラツグ角の制御が可能であるといつた
効果大なるものである。具体的には、ブラツグ角
ずれによつて従来30%程度であつた光使用効率を
本発明によつて60%以上に高めることができた。
なお従来、プリズムを用いてホログラムを作成す
る方法が提案されている(特開昭55−77715号公
報)が、これは結像距離の拡大のための収差補正
であり、本発明法はこれと異なるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のホログラムを説明するための
図、第2図はブラツグ角シフトホログラムコピー
法を説明するための図、第3図はオフセツト法を
説明するための図、第4図乃至第6図はホログラ
ムのブラツグ角を制御する方法を説明するための
図、第7図は本発明によるホログラムの記録・再
生方法を説明するための図、第8図は本発明によ
るホログラムの記録・再生方法の実施例を説明す
るための図、第9図は実施例の効果を説明するた
めの図、第10図は他の実施例を説明するための
図である。 図面において、3はホログラム記録媒体、1
2,13,16,24,25,26,27は球面
波光、17,22は平面波光、14,15,1
8,19,28,29はプリズムをそれぞれ示
す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 同一波長λの2つの光波をそれぞれの入射角
    で記録媒体上に入射干渉させて空間周波数から
    成る干渉縞を形成し、前記干渉縞の倒れ角を制御
    するホログラムの記録・再生方法であつて、 同一波長λの2つの光波を与え、予め定めた空
    間周波数を持つ干渉縞が形成されるように、前
    記空間周波数と前記波長λの積(λ)を算出
    しておき、 一方の光波の光路中にプリズムを挿入して前記
    記録媒体への入射角をθ1′に設定した時の正弦値
    と、他方の光波の前記記録媒体への入射角θ2′の
    正弦値の和が前記の積λを満足するようなθ2′を
    設定し、 プリズム透過後に入射角θ1′の所望の波面が生
    成されるようにプリズム及び光源の位置を調整
    し、プリズム透過後の入射角θ1′の光波、および
    この入射角における前記λに基づく他方の入射
    角θ2′の光波の組み合わせで得られる干渉縞に対
    し、所望の入射角(θ1)で入射した再生光の出射
    角(θ2)における光使用効率が最大となるように
    したことを特徴とするホログラムの記録・再生方
    法。
JP18309683A 1983-10-03 1983-10-03 ホログラム記録方法 Granted JPS6075857A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18309683A JPS6075857A (ja) 1983-10-03 1983-10-03 ホログラム記録方法
CA000464562A CA1252321A (en) 1983-10-03 1984-10-02 Method for constructing and reconstructing hologram
KR1019840006104A KR890003295B1 (ko) 1983-10-03 1984-10-02 홀로그램 구성 및 재구성 방법
EP84306733A EP0140594B1 (en) 1983-10-03 1984-10-03 Method for constructing and reconstructing hologram
DE8484306733T DE3476590D1 (en) 1983-10-03 1984-10-03 Method for constructing and reconstructing hologram
US07/356,679 US4968108A (en) 1983-10-03 1989-05-24 Method for constructing and reconstructing hologram

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18309683A JPS6075857A (ja) 1983-10-03 1983-10-03 ホログラム記録方法

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Publication Number Publication Date
JPS6075857A JPS6075857A (ja) 1985-04-30
JPH0548472B2 true JPH0548472B2 (ja) 1993-07-21

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ID=16129689

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JP18309683A Granted JPS6075857A (ja) 1983-10-03 1983-10-03 ホログラム記録方法

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JP (1) JPS6075857A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5577715A (en) * 1978-12-06 1980-06-11 Fujitsu Ltd Laser scanner
JPS58158678A (ja) * 1982-03-16 1983-09-20 Fujitsu Ltd ホログラムの作成方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5577715A (en) * 1978-12-06 1980-06-11 Fujitsu Ltd Laser scanner
JPS58158678A (ja) * 1982-03-16 1983-09-20 Fujitsu Ltd ホログラムの作成方法

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Publication number Publication date
JPS6075857A (ja) 1985-04-30

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