JPH0572407A - 回折格子プロツター - Google Patents
回折格子プロツターInfo
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- JPH0572407A JPH0572407A JP3231957A JP23195791A JPH0572407A JP H0572407 A JPH0572407 A JP H0572407A JP 3231957 A JP3231957 A JP 3231957A JP 23195791 A JP23195791 A JP 23195791A JP H0572407 A JPH0572407 A JP H0572407A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70408—Interferometric lithography; Holographic lithography; Self-imaging lithography, e.g. utilizing the Talbot effect
-
- 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
-
- 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
- G03H1/0493—Special holograms not otherwise provided for, e.g. conoscopic, referenceless holography
- G03H2001/0497—Dot matrix holograms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、外部からの振動に強く、任意の空間
周波数を持った任意の方向の回折格子を任意の位置に連
続して均一に作製でき、光の利用効率も高いことを最も
主要な特徴としている。 【構成】乾板を移動，回転させるＸ−Ｙ−θステージ
と、レーザー光源と、レーザービームを開閉によって露
光，非露光を行なうシャッターと、シャッターからのレ
ーザービームを２本のレーザービームに分岐する光分岐
手段と、一方のレーザービームを、参照ビームとして乾
板上に入射させる第１の光学系と、他方のレーザービー
ムを回動中心位置に受けて反射させる、回動中心位置を
支点として回動自在な回動ミラー、反射光を物体ビーム
として乾板上に参照ビームと同一位置に入射させる結像
手段からなる第２の光学系と、画像データを基にＸ−Ｙ
−θステージ、シャッター、回動ミラーを制御する制御
手段を備えたことを特徴としている。
周波数を持った任意の方向の回折格子を任意の位置に連
続して均一に作製でき、光の利用効率も高いことを最も
主要な特徴としている。 【構成】乾板を移動，回転させるＸ−Ｙ−θステージ
と、レーザー光源と、レーザービームを開閉によって露
光，非露光を行なうシャッターと、シャッターからのレ
ーザービームを２本のレーザービームに分岐する光分岐
手段と、一方のレーザービームを、参照ビームとして乾
板上に入射させる第１の光学系と、他方のレーザービー
ムを回動中心位置に受けて反射させる、回動中心位置を
支点として回動自在な回動ミラー、反射光を物体ビーム
として乾板上に参照ビームと同一位置に入射させる結像
手段からなる第２の光学系と、画像データを基にＸ−Ｙ
−θステージ、シャッター、回動ミラーを制御する制御
手段を備えたことを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光を用い、そ
の２光束干渉によって回折格子を作製する装置に係り、
特に任意の空間周波数を持った任意の方向の回折格子を
任意の位置に連続して作製し得るようにした回折格子プ
ロッターに関するものである。
の２光束干渉によって回折格子を作製する装置に係り、
特に任意の空間周波数を持った任意の方向の回折格子を
任意の位置に連続して作製し得るようにした回折格子プ
ロッターに関するものである。
【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。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。
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。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。
【０００３】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”、“特願昭６３−２２２４７７号”
等が提案されてきている。
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”、“特願昭６３−２２２４７７号”
等が提案されてきている。
【０００４】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。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。
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。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。
【０００５】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。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。
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。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。
【０００６】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。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。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。
ては、次のような問題がある。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。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。
【０００７】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。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。
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。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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
作製方法においては、外部からの振動に対して強く、均
一な回折格子を作製することができず、さらに回折格子
の空間周波数が限定され、光の利用効率も低いという問
題があった。
作製方法においては、外部からの振動に対して強く、均
一な回折格子を作製することができず、さらに回折格子
の空間周波数が限定され、光の利用効率も低いという問
題があった。
【０００９】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、外部からの振動に対して強く、任意
の空間周波数を持った任意の方向の回折格子を任意の位
置に連続して均一に作製することが可能で、しかも光の
利用効率も極めて高い回折格子プロッターを提供するこ
とを目的とする。
に成されたもので、外部からの振動に対して強く、任意
の空間周波数を持った任意の方向の回折格子を任意の位
置に連続して均一に作製することが可能で、しかも光の
利用効率も極めて高い回折格子プロッターを提供するこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、レーザー光を用い、その２光束干渉に
よって回折格子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乾板が載置され、当該
乾板を移動，回転させるＸ−Ｙ−θ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、その開閉によって露光，非露
光を行なうシャッターと、シャッターからのレーザービ
ームを２本のレーザービームに分岐する光分岐手段と、
光分岐手段からの一方のレーザービームを、参照ビーム
として乾板上に入射させる第１の光学系と、光分岐手段
からの他方のレーザービームをその回動中心位置に受け
て反射させる、回動中心位置を支点として回動自在な回
動ミラー、および当該回動ミラーからの反射光を物体ビ
ームとして乾板上に参照ビームと常に同一位置に入射さ
せる結像手段からなる第２の光学系と、読み取られた画
像データに基づいて、Ｘ−Ｙ−θステージの移動，回
転、シャッターの開閉、および回動ミラーの回動角度を
それぞれ制御する制御手段とを備えて構成している。
めに本発明では、レーザー光を用い、その２光束干渉に
よって回折格子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乾板が載置され、当該
乾板を移動，回転させるＸ−Ｙ−θ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、その開閉によって露光，非露
光を行なうシャッターと、シャッターからのレーザービ
ームを２本のレーザービームに分岐する光分岐手段と、
光分岐手段からの一方のレーザービームを、参照ビーム
として乾板上に入射させる第１の光学系と、光分岐手段
からの他方のレーザービームをその回動中心位置に受け
て反射させる、回動中心位置を支点として回動自在な回
動ミラー、および当該回動ミラーからの反射光を物体ビ
ームとして乾板上に参照ビームと常に同一位置に入射さ
せる結像手段からなる第２の光学系と、読み取られた画
像データに基づいて、Ｘ−Ｙ−θステージの移動，回
転、シャッターの開閉、および回動ミラーの回動角度を
それぞれ制御する制御手段とを備えて構成している。
【００１１】ここで、特に上記シャッターの開いている
時間を制御するようにしている。また、上記結像手段と
しては、少なくとも１個の結像レンズからなっている。
さらに、結像手段として２個の結像レンズを備え、一方
の結像レンズの焦点位置が回動ミラーの回動中心位置に
存在し、また他方の結像レンズの焦点位置が乾板の表面
上に存在するように配置するようにしている。あるい
は、かかる条件下で、２個の結像レンズを、それぞれの
焦点距離の和だけ離して配置するようにしている。さら
にまた、結像手段として１個の結像レンズを備え、当該
結像レンズにより、回動ミラーの回動中心位置で反射し
た物体ビームが、乾板上の参照ビームと同一位置に結像
するように配置している。
時間を制御するようにしている。また、上記結像手段と
しては、少なくとも１個の結像レンズからなっている。
さらに、結像手段として２個の結像レンズを備え、一方
の結像レンズの焦点位置が回動ミラーの回動中心位置に
存在し、また他方の結像レンズの焦点位置が乾板の表面
上に存在するように配置するようにしている。あるい
は、かかる条件下で、２個の結像レンズを、それぞれの
焦点距離の和だけ離して配置するようにしている。さら
にまた、結像手段として１個の結像レンズを備え、当該
結像レンズにより、回動ミラーの回動中心位置で反射し
た物体ビームが、乾板上の参照ビームと同一位置に結像
するように配置している。
【００１２】
【作用】従って、本発明による回折格子プロッターにお
いては、読み取られた画像データに従って、回動ミラー
の回動角度を連続的に任意の値に制御することにより、
任意の空間周波数を持った回折格子を均一に作製するこ
とができる。また、読み取られた画像データの対応する
位置に、Ｘ−Ｙ−θステージを移動，回転することによ
り、感光材料上の任意の位置に任意の方向の回折格子を
作製することができる。さらに、シャッターの開いてい
る時間を制御することにより、回折格子の深さを変化さ
せることができ、すなわち観察時のその回折格子のドッ
トの明るさを変化させることができる。
いては、読み取られた画像データに従って、回動ミラー
の回動角度を連続的に任意の値に制御することにより、
任意の空間周波数を持った回折格子を均一に作製するこ
とができる。また、読み取られた画像データの対応する
位置に、Ｘ−Ｙ−θステージを移動，回転することによ
り、感光材料上の任意の位置に任意の方向の回折格子を
作製することができる。さらに、シャッターの開いてい
る時間を制御することにより、回折格子の深さを変化さ
せることができ、すなわち観察時のその回折格子のドッ
トの明るさを変化させることができる。
【００１３】
【実施例】本発明は、レーザービームを２つのレーザー
ビーム、すなわち参照ビームとなるレーザービームと、
物体ビームとなるレーザービームとに分割し、Ｘ−Ｙ−
θステージ上に載置された乾板の感光材料上の同位置
に、各々あらかじめ設定された角度で入射させて干渉さ
せ、さらにレーザービームをシャッターの開閉によって
露光または非露光を制御すると共に、Ｘ−Ｙ−θステー
ジを相対的に移動させて、乾板の感光材料の表面に回折
格子からなる複数の微小なドットを配置することによ
り、回折格子を作製する場合に、参照ビームとなるレー
ザービームを、あらかじめ設定された角度（固定角度）
で乾板の感光材料上に入射させると共に、物体ビームと
なるレーザービームを、回動ミラーおよび結像手段によ
って、その入射角度を連続的に任意の値に制御（可変角
度）しながら、乾板の感光材料上に参照ビームと常に同
一位置に入射させる、すなわち参照ビームと物体ビーム
との相対角度を任意に可変して、双方のレーザービーム
を干渉させるものである。
ビーム、すなわち参照ビームとなるレーザービームと、
物体ビームとなるレーザービームとに分割し、Ｘ−Ｙ−
θステージ上に載置された乾板の感光材料上の同位置
に、各々あらかじめ設定された角度で入射させて干渉さ
せ、さらにレーザービームをシャッターの開閉によって
露光または非露光を制御すると共に、Ｘ−Ｙ−θステー
ジを相対的に移動させて、乾板の感光材料の表面に回折
格子からなる複数の微小なドットを配置することによ
り、回折格子を作製する場合に、参照ビームとなるレー
ザービームを、あらかじめ設定された角度（固定角度）
で乾板の感光材料上に入射させると共に、物体ビームと
なるレーザービームを、回動ミラーおよび結像手段によ
って、その入射角度を連続的に任意の値に制御（可変角
度）しながら、乾板の感光材料上に参照ビームと常に同
一位置に入射させる、すなわち参照ビームと物体ビーム
との相対角度を任意に可変して、双方のレーザービーム
を干渉させるものである。
【００１４】以上の手法は、次のような根拠に基づくも
のである。すなわち、入射光と回折光との関係は、図１
０に示すような関係にある。また、回折格子作製時の物
体ビームの入射角度θと、観察時の観察できる角度β
と、その色（再成波長λ）との関係を式で表わすと、次
式のようになる。 （１／λ）（sin α−sin β）＝（１／λ0 ）（sin α0 −sin θ） ただし、λは回折光の波長（観察される色）、αは照明
光の入射角、βは回折光の出射角（観察位置）、λ0 は
作製時のレーザービームの波長、α0 は参照ビームの入
射角、θは物体ビームの入射角である。
のである。すなわち、入射光と回折光との関係は、図１
０に示すような関係にある。また、回折格子作製時の物
体ビームの入射角度θと、観察時の観察できる角度β
と、その色（再成波長λ）との関係を式で表わすと、次
式のようになる。 （１／λ）（sin α−sin β）＝（１／λ0 ）（sin α0 −sin θ） ただし、λは回折光の波長（観察される色）、αは照明
光の入射角、βは回折光の出射角（観察位置）、λ0 は
作製時のレーザービームの波長、α0 は参照ビームの入
射角、θは物体ビームの入射角である。
【００１５】ここで、図１１に示すような条件で作製し
た回折格子を白色光で照明すると、図１２に示すように
上記式を満足して光が回折する。従って、物体ビームの
入射角θを連続的に任意の値に制御することによって、
回折光の出射角（観察位置）βを決めると、全く任意の
色で見えるドットからなる回折格子を作製できることに
なる。 λ＝λ0 （sin α−sin β）／（sin α0 −sin θ） 別の言い方をすると、回折格子の空間周波数ｆは、 ｆ＝（sin α0 −sin θ）／λ0 で表わされる。従って、物体ビームの入射角θを連続的
に任意の値に制御することによって、任意の空間周波数
を持った回折格子を作製できることになる。
た回折格子を白色光で照明すると、図１２に示すように
上記式を満足して光が回折する。従って、物体ビームの
入射角θを連続的に任意の値に制御することによって、
回折光の出射角（観察位置）βを決めると、全く任意の
色で見えるドットからなる回折格子を作製できることに
なる。 λ＝λ0 （sin α−sin β）／（sin α0 −sin θ） 別の言い方をすると、回折格子の空間周波数ｆは、 ｆ＝（sin α0 −sin θ）／λ0 で表わされる。従って、物体ビームの入射角θを連続的
に任意の値に制御することによって、任意の空間周波数
を持った回折格子を作製できることになる。
【００１６】以下、上記のような考え方に基づいた本発
明の一実施例について、図面を参照して詳細に説明す
る。
明の一実施例について、図面を参照して詳細に説明す
る。
【００１７】図１は、本発明の２光束干渉による回折格
子の作製方法を示す斜視図である。すなわち、図１に示
すように、２本のレーザービーム１，２を、感光材料が
塗布された乾板３上でドット状に交わらせると、ドット
４に回折格子５が生じる。この回折格子５のピッチは、
２本のレーザービーム１，２の交わる角度を変えること
により、変化させることが可能である。コンピュータの
指示に従って、Ｘ−Ｙ−θステージ６を移動させなが
ら、この回折格子５のドット４を乾板３の感光材料面上
に形成する。
子の作製方法を示す斜視図である。すなわち、図１に示
すように、２本のレーザービーム１，２を、感光材料が
塗布された乾板３上でドット状に交わらせると、ドット
４に回折格子５が生じる。この回折格子５のピッチは、
２本のレーザービーム１，２の交わる角度を変えること
により、変化させることが可能である。コンピュータの
指示に従って、Ｘ−Ｙ−θステージ６を移動させなが
ら、この回折格子５のドット４を乾板３の感光材料面上
に形成する。
【００１８】図２は、乾板の感光材料面上にドットを形
成するための回折格子プロッターの構成例を示す概要図
である。
成するための回折格子プロッターの構成例を示す概要図
である。
【００１９】図２において、本実施例の回折格子プロッ
ターは、回折格子を形成するための感光材料を塗布した
乾板３が載置され、この乾板３を移動，回転させるＸ−
Ｙ−θステージ６と、レーザービームを発生するレーザ
ー光源７と、レーザー光源７からのレーザービームを受
け、その開閉によって露光，非露光を行なうシャッター
８と、シャッター８からのレーザービームを２本のレー
ザービームに分岐する光分岐手段であるハーフミラー９
と、ハーフミラー９からの一方のレーザービームを反射
させ、参照ビームとして乾板３上に入射させる２個の全
反射ミラー１０，１１からなる第１の光学系と、ハーフ
ミラー９からの他方のレーザービームを反射させる全反
射ミラー１２、全反射ミラー１２からの反射光をその回
動中心位置に受けて反射させる、回動中心位置を支点と
して回動自在な回動ミラー１３、およびこの回動ミラー
１３からの反射光を物体ビームとして乾板３上に参照ビ
ームと常に同一位置に入射させる結像手段である２個の
結像レンズ１４，１５からなる第２の光学系と、読み取
られた画像データに基づいて、Ｘ−Ｙ−θステージ６の
移動，回転、シャッター８の開閉、および回動ミラー１
３の回動角度をそれぞれ制御する制御手段であるコント
ローラ１６とから構成している。
ターは、回折格子を形成するための感光材料を塗布した
乾板３が載置され、この乾板３を移動，回転させるＸ−
Ｙ−θステージ６と、レーザービームを発生するレーザ
ー光源７と、レーザー光源７からのレーザービームを受
け、その開閉によって露光，非露光を行なうシャッター
８と、シャッター８からのレーザービームを２本のレー
ザービームに分岐する光分岐手段であるハーフミラー９
と、ハーフミラー９からの一方のレーザービームを反射
させ、参照ビームとして乾板３上に入射させる２個の全
反射ミラー１０，１１からなる第１の光学系と、ハーフ
ミラー９からの他方のレーザービームを反射させる全反
射ミラー１２、全反射ミラー１２からの反射光をその回
動中心位置に受けて反射させる、回動中心位置を支点と
して回動自在な回動ミラー１３、およびこの回動ミラー
１３からの反射光を物体ビームとして乾板３上に参照ビ
ームと常に同一位置に入射させる結像手段である２個の
結像レンズ１４，１５からなる第２の光学系と、読み取
られた画像データに基づいて、Ｘ−Ｙ−θステージ６の
移動，回転、シャッター８の開閉、および回動ミラー１
３の回動角度をそれぞれ制御する制御手段であるコント
ローラ１６とから構成している。
【００２０】ここで、２個の結像レンズ１４，１５は、
その一方の結像レンズ１４の焦点位置が回動ミラー１３
の回動中心位置に存在し、また他方の結像レンズ１５の
焦点位置が乾板３の感光材料の表面上に存在するように
配置している。さらに、上記参照ビームは、他方の結像
レンズ１５の焦点位置に入射するようにしている。
その一方の結像レンズ１４の焦点位置が回動ミラー１３
の回動中心位置に存在し、また他方の結像レンズ１５の
焦点位置が乾板３の感光材料の表面上に存在するように
配置している。さらに、上記参照ビームは、他方の結像
レンズ１５の焦点位置に入射するようにしている。
【００２１】次に、図３および図４を用いて、本実施例
の回折格子プロッターの作用について説明する。
の回折格子プロッターの作用について説明する。
【００２２】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。
―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。
【００２３】次に、コントローラ１６により、このデー
タの対応する位置、方向にＸ−Ｙ−θステージ６を移動
させ、またこのデータにしたがった回折格子の空間周波
数を形成するように、回動ミラー１３の回動角度を制御
し、さらに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８の開閉時間を制御して、感光材
料が塗布された乾板３上に露光を行なう。この段階で、
一つのドットに対して決定された色に対応した回折格子
の形成工程が完了する。
タの対応する位置、方向にＸ−Ｙ−θステージ６を移動
させ、またこのデータにしたがった回折格子の空間周波
数を形成するように、回動ミラー１３の回動角度を制御
し、さらに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８の開閉時間を制御して、感光材
料が塗布された乾板３上に露光を行なう。この段階で、
一つのドットに対して決定された色に対応した回折格子
の形成工程が完了する。
【００２４】次に、データの露光が全てについて終了し
たかどうかを判定する。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、上記の各処理を、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。このよ
うにして、複数ドット状の回折格子パターンを有するデ
ィスプレイが完成（感光材料現像後）する。
たかどうかを判定する。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、上記の各処理を、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。このよ
うにして、複数ドット状の回折格子パターンを有するデ
ィスプレイが完成（感光材料現像後）する。
【００２５】すなわち、本実施例の回折格子プロッター
では、図５に示すように、乾板３上で２本のレーザービ
ーム（参照ビーム、物体ビーム）を交わらせ、その時に
できた回折格子５からなるドット４を記録し、ドット４
の集まりによって画像を作製する。
では、図５に示すように、乾板３上で２本のレーザービ
ーム（参照ビーム、物体ビーム）を交わらせ、その時に
できた回折格子５からなるドット４を記録し、ドット４
の集まりによって画像を作製する。
【００２６】ここで、参照ビームは、２個の全反射ミラ
ー１０，１１を通って乾板３の感光材料面上に、あらか
じめ設定された角度αで入射される。また、物体ビーム
は、図６および図７に示すように、回動ミラー１３によ
って反射角度が任意に制御され、２個の結像レンズ１
４，１５を通って、θの入射角度で乾板３の感光材料面
上に、参照ビームの入射位置と同位置（１点）に入射さ
れる。この場合、回動ミラー１３の回動角度の変化によ
って、物体ビームの感光材料面への入射角度θが変わる
が、回動ミラー１３が回動しても、物体ビームの感光材
料面上の入射位置は変化せず、参照ビームが感光材料面
上で正確に物体ビームと交わり、そこに回折格子が形成
される。これにより、任意の空間周波数を持った回折格
子が均一に作製できる。
ー１０，１１を通って乾板３の感光材料面上に、あらか
じめ設定された角度αで入射される。また、物体ビーム
は、図６および図７に示すように、回動ミラー１３によ
って反射角度が任意に制御され、２個の結像レンズ１
４，１５を通って、θの入射角度で乾板３の感光材料面
上に、参照ビームの入射位置と同位置（１点）に入射さ
れる。この場合、回動ミラー１３の回動角度の変化によ
って、物体ビームの感光材料面への入射角度θが変わる
が、回動ミラー１３が回動しても、物体ビームの感光材
料面上の入射位置は変化せず、参照ビームが感光材料面
上で正確に物体ビームと交わり、そこに回折格子が形成
される。これにより、任意の空間周波数を持った回折格
子が均一に作製できる。
【００２７】また、読み取られた画像データの対応する
位置に、Ｘ−Ｙ−θステージ６を移動，回転することに
より、感光材料上の任意の位置に任意の方向の回折格子
が作製できる。そして、これらの回折格子を自動的に作
製し、これによって画像を表現したディスプレイが作製
できる。
位置に、Ｘ−Ｙ−θステージ６を移動，回転することに
より、感光材料上の任意の位置に任意の方向の回折格子
が作製できる。そして、これらの回折格子を自動的に作
製し、これによって画像を表現したディスプレイが作製
できる。
【００２８】さらに、シャッター８の開いている時間を
制御することにより、その回折格子の深さを変化させる
ことができる。これは、観察時のその回折格子のドット
の明るさを変化させることと等しい。
制御することにより、その回折格子の深さを変化させる
ことができる。これは、観察時のその回折格子のドット
の明るさを変化させることと等しい。
【００２９】上述したように、本実施例の回折格子プロ
ッターは、回折格子を形成するための感光材料を塗布し
た乾板３が載置され、この乾板３を移動，回転させるＸ
−Ｙ−θステージ６と、レーザービームを発生するレー
ザー光源７と、レーザー光源７からのレーザービームを
受け、その開閉によって露光，非露光を行なうシャッタ
ー８と、シャッター８からのレーザービームを２本のレ
ーザービームに分岐する光分岐手段であるハーフミラー
９と、ハーフミラー９からの一方のレーザービームを反
射させ、参照ビームとして乾板３上に入射させる２個の
全反射ミラー１０，１１からなる第１の光学系と、ハー
フミラー９からの他方のレーザービームを反射させる全
反射ミラー１２、全反射ミラー１２からの反射光をその
回動中心位置に受けて反射させる、回動中心位置を支点
として回動自在な回動ミラー１３、およびこの回動ミラ
ー１３からの反射光を物体ビームとして乾板３上に参照
ビームと常に同一位置に入射させる結像手段である２個
の結像レンズ１４，１５からなる第２の光学系と、読み
取られた画像データに基づいて、Ｘ−Ｙ−θステージ６
の移動，回転、シャッター８の開閉、および回動ミラー
１３の回動角度をそれぞれ制御する制御手段であるコン
トローラ１６とから構成し、参照ビームおよび物体ビー
ムの双方のレーザービームを干渉させることにより、回
析格子を作製するようにしたものである。
ッターは、回折格子を形成するための感光材料を塗布し
た乾板３が載置され、この乾板３を移動，回転させるＸ
−Ｙ−θステージ６と、レーザービームを発生するレー
ザー光源７と、レーザー光源７からのレーザービームを
受け、その開閉によって露光，非露光を行なうシャッタ
ー８と、シャッター８からのレーザービームを２本のレ
ーザービームに分岐する光分岐手段であるハーフミラー
９と、ハーフミラー９からの一方のレーザービームを反
射させ、参照ビームとして乾板３上に入射させる２個の
全反射ミラー１０，１１からなる第１の光学系と、ハー
フミラー９からの他方のレーザービームを反射させる全
反射ミラー１２、全反射ミラー１２からの反射光をその
回動中心位置に受けて反射させる、回動中心位置を支点
として回動自在な回動ミラー１３、およびこの回動ミラ
ー１３からの反射光を物体ビームとして乾板３上に参照
ビームと常に同一位置に入射させる結像手段である２個
の結像レンズ１４，１５からなる第２の光学系と、読み
取られた画像データに基づいて、Ｘ−Ｙ−θステージ６
の移動，回転、シャッター８の開閉、および回動ミラー
１３の回動角度をそれぞれ制御する制御手段であるコン
トローラ１６とから構成し、参照ビームおよび物体ビー
ムの双方のレーザービームを干渉させることにより、回
析格子を作製するようにしたものである。
【００３０】従って、次のような作用効果が得られるも
のである。
のである。
【００３１】（ａ）従来では、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しなければならないことから、外
部からの振動の影響を受け易く、均一な回折格子が得ら
れなかったのに対して、本実施例の回折格子プロッター
では、回動ミラー１３の回動角度を連続的に任意の値に
制御することによって、物体ビームの入射角度を可変す
るようにしているため、外部からの振動に対して強く、
振動を減衰させるための待ち時間が不要となるばかりで
なく、回折格子作製の安定性が良くなり、ほぼ均一な
（精度がよい）回折格子を作製することが可能となる。
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しなければならないことから、外
部からの振動の影響を受け易く、均一な回折格子が得ら
れなかったのに対して、本実施例の回折格子プロッター
では、回動ミラー１３の回動角度を連続的に任意の値に
制御することによって、物体ビームの入射角度を可変す
るようにしているため、外部からの振動に対して強く、
振動を減衰させるための待ち時間が不要となるばかりで
なく、回折格子作製の安定性が良くなり、ほぼ均一な
（精度がよい）回折格子を作製することが可能となる。
【００３２】（ｂ）従来では、レーザービームをそのま
ま使用し、ハーフミラー等でレーザービームを分けてい
たことから、Ｒ，Ｇ，Ｂ等の３種類程度の回折格子しか
作製できなかったのに対して、本実施例の回折格子プロ
ッターでは、物体ビームの入射角度を連続的に任意の値
に可変するようにしているため、任意の空間周波数を持
った回折格子を連続して作製することが可能（回折格子
の空間周波数が３種類程度に限定されない）となる。
ま使用し、ハーフミラー等でレーザービームを分けてい
たことから、Ｒ，Ｇ，Ｂ等の３種類程度の回折格子しか
作製できなかったのに対して、本実施例の回折格子プロ
ッターでは、物体ビームの入射角度を連続的に任意の値
に可変するようにしているため、任意の空間周波数を持
った回折格子を連続して作製することが可能（回折格子
の空間周波数が３種類程度に限定されない）となる。
【００３３】（ｃ）従来では、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かったのに対して、本実施例の回
折格子プロッターでは、２つに分岐したレーザービーム
の全てを使用しているため、光の利用効率を著しく高め
ることが可能となる。
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かったのに対して、本実施例の回
折格子プロッターでは、２つに分岐したレーザービーム
の全てを使用しているため、光の利用効率を著しく高め
ることが可能となる。
【００３４】（ｄ）シャッター８の開いている時間を制
御しているため、回折格子の深さを変化、すなわち観察
時のその回折格子のドットの明るさを変化させることが
可能となる。
御しているため、回折格子の深さを変化、すなわち観察
時のその回折格子のドットの明るさを変化させることが
可能となる。
【００３５】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。
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。
【００３６】（ａ）上記実施例では、露光を行なう場合
に、シャッター８の開いている時間を制御する場合につ
いて述べたが、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８を開くようにする
ことも可能である。
に、シャッター８の開いている時間を制御する場合につ
いて述べたが、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８を開くようにする
ことも可能である。
【００３７】（ｂ）上記実施例では、結像手段として２
個の結像レンズ１４，１５を備え、一方の結像レンズ１
４の焦点位置が回動ミラー１３の回動中心位置に存在
し、また他方の結像レンズ１５の焦点位置が乾板３の表
面上に存在するように配置する場合について述べたが、
これに限らず例えば図８に示すように、２個の結像レン
ズ１４，１５を、その両者の間隔が各結像レンズ１４，
１５の焦点距離の和となるように配置する（最適な配置
方法）ことも可能である。
個の結像レンズ１４，１５を備え、一方の結像レンズ１
４の焦点位置が回動ミラー１３の回動中心位置に存在
し、また他方の結像レンズ１５の焦点位置が乾板３の表
面上に存在するように配置する場合について述べたが、
これに限らず例えば図８に示すように、２個の結像レン
ズ１４，１５を、その両者の間隔が各結像レンズ１４，
１５の焦点距離の和となるように配置する（最適な配置
方法）ことも可能である。
【００３８】（ｃ）上記実施例では、結像手段として２
個の結像レンズ１４，１５を備え、一方の結像レンズ１
４の焦点位置が回動ミラー１３の回動中心位置に存在
し、また他方の結像レンズ１５の焦点位置が乾板３の表
面上に存在するように配置する場合について述べたが、
これに限らず例えば図９に示すように、結像手段として
１個の結像レンズ２０を備え、この結像レンズ２０を以
下のような関係式を満足するように配置する、すなわち
結像レンズ２０により、回動ミラー１３の回動中心位置
で反射した物体ビームが、乾板３上の参照ビームと同一
位置に結像するように配置する（簡便な配置方法）こと
も可能である。 １／ｆ＝（１／Ｌ１）＋（１／Ｌ２） ただし、ｆは結像レンズ２０の焦点距離 ここで、結像レンズ２０の焦点位置が乾板３の表面上に
存在するように配置している。
個の結像レンズ１４，１５を備え、一方の結像レンズ１
４の焦点位置が回動ミラー１３の回動中心位置に存在
し、また他方の結像レンズ１５の焦点位置が乾板３の表
面上に存在するように配置する場合について述べたが、
これに限らず例えば図９に示すように、結像手段として
１個の結像レンズ２０を備え、この結像レンズ２０を以
下のような関係式を満足するように配置する、すなわち
結像レンズ２０により、回動ミラー１３の回動中心位置
で反射した物体ビームが、乾板３上の参照ビームと同一
位置に結像するように配置する（簡便な配置方法）こと
も可能である。 １／ｆ＝（１／Ｌ１）＋（１／Ｌ２） ただし、ｆは結像レンズ２０の焦点距離 ここで、結像レンズ２０の焦点位置が乾板３の表面上に
存在するように配置している。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
折格子を形成するための感光材料を塗布した乾板が載置
され、当該乾板を移動，回転させるＸ−Ｙ−θ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、その開閉によって
露光，非露光を行なうシャッターと、シャッターからの
レーザービームを２本のレーザービームに分岐する光分
岐手段と、光分岐手段からの一方のレーザービームを、
参照ビームとして乾板上に入射させる第１の光学系と、
光分岐手段からの他方のレーザービームをその回動中心
位置に受けて反射させる、回動中心位置を支点として回
動自在な回動ミラー、および当該回動ミラーからの反射
光を物体ビームとして乾板上に参照ビームと常に同一位
置に入射させる結像手段からなる第２の光学系と、読み
取られた画像データに基づいて、Ｘ−Ｙ−θステージの
移動，回転、シャッターの開閉、および回動ミラーの回
動角度をそれぞれ制御する制御手段とを備えて構成する
ようにしたので、外部からの振動に対して強く、任意の
空間周波数を持った任意の方向の回折格子を任意の位置
に連続して均一に作製することが可能で、しかも光の利
用効率も極めて高い回折格子プロッターが提供できる。
折格子を形成するための感光材料を塗布した乾板が載置
され、当該乾板を移動，回転させるＸ−Ｙ−θ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、その開閉によって
露光，非露光を行なうシャッターと、シャッターからの
レーザービームを２本のレーザービームに分岐する光分
岐手段と、光分岐手段からの一方のレーザービームを、
参照ビームとして乾板上に入射させる第１の光学系と、
光分岐手段からの他方のレーザービームをその回動中心
位置に受けて反射させる、回動中心位置を支点として回
動自在な回動ミラー、および当該回動ミラーからの反射
光を物体ビームとして乾板上に参照ビームと常に同一位
置に入射させる結像手段からなる第２の光学系と、読み
取られた画像データに基づいて、Ｘ−Ｙ−θステージの
移動，回転、シャッターの開閉、および回動ミラーの回
動角度をそれぞれ制御する制御手段とを備えて構成する
ようにしたので、外部からの振動に対して強く、任意の
空間周波数を持った任意の方向の回折格子を任意の位置
に連続して均一に作製することが可能で、しかも光の利
用効率も極めて高い回折格子プロッターが提供できる。
【図１】本発明の２光束干渉による回折格子の作製の概
要を示す斜視図。
要を示す斜視図。
【図２】本発明による回折格子プロッターの一実施例を
示す全体構成図。
示す全体構成図。
【図３】同実施例における作用を説明するための概要
図。
図。
【図４】同実施例における作用を説明するためのフロー
図。
図。
【図５】同実施例において形成された回折格子の形成例
を示す図。
を示す図。
【図６】同実施例における作用を説明するための概要
図。
図。
【図７】同実施例における作用を説明するための概要
図。
図。
【図８】本発明の他の実施例を示す概要図。
【図９】本発明の他の実施例を示す概要図。
【図１０】本発明の考え方を説明するための概要図。
【図１１】本発明の考え方を説明するための概要図。
【図１２】本発明の考え方を説明するための概要図。
１，２…レーザービーム、３…乾板、４…ドット、５…
回折格子、６…Ｘ−Ｙ−θステージ、７…レーザー光
源、８…シャッター、９…ハーフミラー、１０，１１…
全反射ミラー、１２…全反射ミラー、１３…回動ミラ
ー、１４，１５…結像レンズ、１６…コントローラ、２
０…結像レンズ。
回折格子、６…Ｘ−Ｙ−θステージ、７…レーザー光
源、８…シャッター、９…ハーフミラー、１０，１１…
全反射ミラー、１２…全反射ミラー、１３…回動ミラ
ー、１４，１５…結像レンズ、１６…コントローラ、２
０…結像レンズ。
Claims (6)
- 【請求項１】 レーザー光を用い、その２光束干渉によ
って回折格子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乾板が載
置され、当該乾板を移動，回転させるＸ−Ｙ−θステー
ジと、 レーザービー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ームを受け、その開
閉によって露光，非露光を行なうシャッターと、 前記シャッターからのレーザービームを２本のレーザー
ビームに分岐する光分岐手段と、 前記光分岐手段からの一方のレーザービームを、参照ビ
ームとして前記乾板上に入射させる第１の光学系と、 前記光分岐手段からの他方のレーザービームをその回動
中心位置に受けて反射させる、前記回動中心位置を支点
として回動自在な回動ミラー、および当該回動ミラーか
らの反射光を物体ビームとして前記乾板上に前記参照ビ
ームと常に同一位置に入射させる結像手段からなる第２
の光学系と、 読み取られた画像データに基づいて、前記Ｘ−Ｙ−θス
テージの移動，回転、前記シャッターの開閉、および前
記回動ミラーの回動角度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プロッター。 - 【請求項２】 前記シャッターの開いている時間を制御
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
格子プロッター。 - 【請求項３】 前記結像手段としては、少なくとも１個
の結像レンズからなることを特徴とする請求項１に記載
の回折格子プロッター。 - 【請求項４】 前記結像手段として２個の結像レンズを
備え、一方の結像レンズの焦点位置が前記回動ミラーの
回動中心位置に存在し、また他方の結像レンズの焦点位
置が前記乾板の表面上に存在するように配置するように
したことを特徴とする請求項１に記載の回折格子プロッ
ター。 - 【請求項５】 前記２個の結像レンズを、それぞれの結
像レンズの焦点距離の和だけ離して配置するようにした
ことを特徴とする請求項４に記載の回折格子プロッタ
ー。 - 【請求項６】 前記結像手段として１個の結像レンズを
備え、当該結像レンズにより、回動ミラーの回動中心位
置で反射した物体ビームが、乾板上の参照ビームと同一
位置に結像するように配置したことを特徴とする請求項
１に記載の回折格子プロッター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231957A JPH0572407A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 回折格子プロツター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231957A JPH0572407A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 回折格子プロツター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572407A true JPH0572407A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=16931712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3231957A Pending JPH0572407A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 回折格子プロツター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0572407A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59166913A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-20 | Toppan Printing Co Ltd | 回折格子露光装置 |
| JPH0364702A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Toppan Printing Co Ltd | 回析格子パターンを有するディスプレイの作製方法 |
| JPH03180801A (ja) * | 1989-12-11 | 1991-08-06 | Toppan Printing Co Ltd | 回析格子パターンを良するディスプレイの作製方法 |
| JPH03206401A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-09-09 | Toppan Printing Co Ltd | 回折格子パターンを有するディスプレイの作製方法 |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP3231957A patent/JPH0572407A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59166913A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-20 | Toppan Printing Co Ltd | 回折格子露光装置 |
| JPH0364702A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Toppan Printing Co Ltd | 回析格子パターンを有するディスプレイの作製方法 |
| JPH03206401A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-09-09 | Toppan Printing Co Ltd | 回折格子パターンを有するディスプレイの作製方法 |
| JPH03180801A (ja) * | 1989-12-11 | 1991-08-06 | Toppan Printing Co Ltd | 回析格子パターンを良するディスプレイの作製方法 |
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